化學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練-2021-2022學(xué)年下學(xué)期高一化學(xué)期末復(fù)習(xí)之重難點(diǎn)突破（人教版2019）

化學(xué)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練1．（2022·廣東·廣州市第一中學(xué)高一期中）二氧化硫既能污染環(huán)境，又在生活、生產(chǎn)中有著廣泛的作用，根據(jù)要求回答問(wèn)題。Ⅰ．如圖所示是酸雨的形成示意圖，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。(1)某實(shí)驗(yàn)小組采集硫酸型酸雨樣品，隨著時(shí)間的變化多次測(cè)定該樣品的pH，得到表中數(shù)據(jù)：酸雨樣品放置時(shí)pH變化的主要原因是_______(用化學(xué)方程式表示)。測(cè)定時(shí)間/h01234雨水的pH4.754.604.584.504.50(2)你認(rèn)為減少酸雨的產(chǎn)生可采取的措施是_______(填字母)。①減少用煤作燃料

②開(kāi)發(fā)新能源

③燃料脫硫

④在已酸化的土壤中灑石灰⑤監(jiān)測(cè)并治理汽車(chē)排出的大量尾氣

⑥收集大氣中氮氧化物制備硝酸A．①②③④⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．①②③⑤Ⅱ．某同學(xué)根據(jù)銅與濃硫酸反應(yīng)能生成，預(yù)測(cè)鋅與濃硫酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物可能為混合氣體(水蒸氣除外)，設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行驗(yàn)證(加熱和部分夾持裝置略)：回答下列問(wèn)題：(3)A中盛放濃硫酸的儀器名稱(chēng)為_(kāi)______。(4)該同學(xué)預(yù)測(cè)的混合氣體的成分可能為_(kāi)______。(5)C裝置所盛試劑可以是_______(填一種)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，理論上可觀(guān)察到E、F裝置的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別為_(kāi)______、_______。Ⅲ．為測(cè)定空氣中的含量，某課外小組的同學(xué)將空氣樣品經(jīng)過(guò)管道通入密閉容器中的300mL0.100mol/L的酸性高錳酸鉀溶液。若管道中空氣流量為aL/min，經(jīng)過(guò)bmin溶液恰好褪色，假定樣品中的可以被溶液充分吸收。(6)寫(xiě)出上述反應(yīng)的離子方程式：_______。(7)該樣品中的含量是_______g/L?！敬鸢浮?1)2H2SO3+O2=2H2SO4(2)D(3)分液漏斗(4)二氧化硫、氫氣(5)

酸性KMnO4溶液

黑色粉末變紅色

白色粉末變藍(lán)色(6)(7)【解析】(1)酸雨放置時(shí)pH變小，是由于酸雨中的H2SO3被空氣中的氧氣氧化成H2SO4，H2SO4是強(qiáng)電解質(zhì)，可電離出更多的H+，化學(xué)方程式為：2H2SO3+O2=2H2SO4。(2)在已酸化的土壤中加石灰不能減少酸雨的產(chǎn)生；收集大氣中氮氧化物制備硝酸成本太高，不現(xiàn)實(shí)，其他措施都可以，故選D。(3)根據(jù)儀器構(gòu)造可知，A中盛放濃硫酸的儀器名稱(chēng)為分液漏斗。(4)A中足量的Zn與濃硫酸反應(yīng)得到二氧化硫，隨著硫酸的濃度下降，Zn與稀硫酸反應(yīng)得到氫氣，所以混合氣體成分可能為二氧化硫、氫氣。(5)SO2是酸性氧化物，同時(shí)具有還原性，可以用足量的酸性KMnO4溶液氧化、吸收或用足量的NaOH吸收掉SO2。H2還原氧化銅生成銅和水蒸氣，E中現(xiàn)象為黑色粉末變紅色、F中現(xiàn)象為白色粉末變藍(lán)色。(6)SO2與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，SO2被氧化為，被還原為Mn2+，根據(jù)電子守恒、電荷守恒和質(zhì)量守恒配平反應(yīng)的離子方程式為：2H2O+5SO2+2=5+2Mn2++4H+。(7)根據(jù)反應(yīng)方程式，反應(yīng)消耗的SO2為0.3L×0.100mol/L×5÷2×64g/mol=4.8g，空氣樣品的體積為aL/min×bmin=abL，則樣品中SO2含量為g/L。2．（2022·云南師大附中高一期中）焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組采用下圖裝置制取Na2S2O5。已知：①裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：Na2SO3+SO2=Na2S2O5。②Na2S2O5的化學(xué)性質(zhì)與Na2SO3相似。(1)上圖中盛放濃硫酸的儀器的名稱(chēng)為_(kāi)______。(2)裝置Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是_______。(4)裝置Ⅲ用于處理尾氣，最合適的裝置為_(kāi)______(填字母序號(hào))。(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是_______?！敬鸢浮?1)分液漏斗(2)Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑(3)過(guò)濾(4)d(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中，滴加足量稀HCl酸化，再滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明己被氧化【解析】(1)在圖中，盛放濃硫酸的儀器帶有旋塞，名稱(chēng)為分液漏斗。答案為：分液漏斗；(2)裝置Ⅰ中，亞硫酸鈉固體與濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成二氧化硫氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑。答案為：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑；(3)裝置Ⅱ中，析出Na2S2O5晶體，分離固、液混合物，可采取的分離方法是過(guò)濾。答案為：過(guò)濾；(4)裝置Ⅲ用于處理尾氣，a裝置中沒(méi)有出氣管，SO2氣體難以進(jìn)入；b裝置能吸收SO2，但易產(chǎn)生倒吸；c裝置不能吸收SO2；d裝置吸收效果好，且不產(chǎn)生倒吸。故最合適的裝置為d。答案為：d；(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣已被氧化，也就是要檢驗(yàn)的存在，則需加入BaCl2，但需排除的干擾，實(shí)驗(yàn)方案是：取少量Na2S2O5晶體于試管中，滴加足量稀HCl酸化，再滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明己被氧化。答案為：取少量Na2S2O5晶體于試管中，滴加足量稀HCl酸化，再滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明己被氧化。3．（2022·上海市晉元高級(jí)中學(xué)高一期中）某課題組同學(xué)查閱文獻(xiàn)知，3(NH4)2SO4(s)4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O。他們擬選擇下列裝置檢驗(yàn)硫酸銨分解的產(chǎn)物(各裝置中藥品足量)：回答下列問(wèn)題：(1)上述方程式涉及的物質(zhì)中，屬于電解質(zhì)的是：_______。(寫(xiě)化學(xué)式)(2)常溫下，產(chǎn)物混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為：_______。(3)儀器A的名稱(chēng)是_______。(4)甲組同學(xué)選擇上述裝置證明產(chǎn)物中是否有NH3。氣體從左至右，裝置的連接順序?yàn)镃→_______→_______證明有NH3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是；_______。(5)乙組同學(xué)設(shè)計(jì)方案：C→G→B→D→E證明產(chǎn)物中有H2O和SO2。①能證明有水生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______，B裝置的作用是_______。②實(shí)驗(yàn)中，觀(guān)察到D裝置產(chǎn)生白色沉淀。實(shí)驗(yàn)完畢后，過(guò)濾D裝置中混合物得白色沉淀。欲驗(yàn)證白色沉淀是BaSO4還是BaSO3，請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案：_______。③D裝置中發(fā)生的反應(yīng)與硝酸鋇的量有關(guān)，若硝酸鋇足量，則D中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______?！敬鸢浮?1)(NH4)2SO4、H2O(2)(3)球形干燥管(4)

A

F

F中酚酞溶液變紅(5)

G中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色

除去NH3

取少量白色沉淀于潔凈的試管中，向其中滴加足量鹽酸，若白色沉淀溶解，則是BaSO3，否則是BaSO4

【解析】(1)電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，該方程式涉及的物質(zhì)有(NH4)2SO4、NH3、SO2、N2、H2O，(NH4)2SO4溶于水能夠?qū)щ姡瑢儆陔娊赓|(zhì)，NH3溶于水生成的一水合氨為電解質(zhì)，但NH3本身不能電離，屬于非電解質(zhì)，SO2本身不能電離，屬于非電解質(zhì)，N2為單質(zhì)，既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)，H2O微弱電離出氫離子和氫氧根離子，能導(dǎo)電，屬于弱電解質(zhì)，因此屬于電解質(zhì)的是(NH4)2SO4、H2O，故答案為：(NH4)2SO4、H2O；(2)平均相對(duì)分子質(zhì)量=混合氣體的總質(zhì)量混合氣體的總物質(zhì)的量，則產(chǎn)物混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為，故答案為：；(3)根據(jù)儀器A的構(gòu)造可知，儀器A為球形干燥管，故答案為：球形干燥管；(4)檢驗(yàn)NH3，應(yīng)先用堿石灰(A)除去SO2，然后將氣體通入F中，NH3溶于水生成一水合氨，溶液呈堿性，能使酚酞變紅，因此若酚酞變紅，說(shuō)明含有NH3，故答案為：A；F；F中酚酞溶液變紅；(5)①無(wú)水硫酸銅為白色粉末，吸收水變?yōu)樗{(lán)色，因此若G中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明有水生成；檢驗(yàn)SO2之前必須除去NH3，因此濃硫酸的作用是除去NH3，故答案為：G中白色粉末變?yōu)樗{(lán)色；除去NH3；②BaSO3溶于鹽酸而B(niǎo)aSO4不溶，因此驗(yàn)證白色沉淀是BaSO4還是BaSO3的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量白色沉淀于潔凈的試管中，向其中滴加足量鹽酸，若白色沉淀溶解，則是BaSO3，否則是BaSO4，故答案為：取少量白色沉淀于潔凈的試管中，向其中滴加足量鹽酸，若白色沉淀溶解，則是BaSO3，否則是BaSO4；③若硝酸鋇足量，二氧化硫完全轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，故答案為：。4．（2022·福建寧德·高一期中）某化學(xué)課外小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度。(1)實(shí)驗(yàn)一：探究固體的表面積和溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響實(shí)驗(yàn)方案：用相同質(zhì)量的鋅和相同濃度的足量的稀鹽酸反應(yīng)得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：實(shí)驗(yàn)編號(hào)鋅的狀態(tài)反應(yīng)溫度/收集氫氣所需時(shí)間/sⅠ薄片15200Ⅰ薄片2590Ⅲ粉末2510①實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ表明_______，化學(xué)反應(yīng)速率越大；②能表明固體的表面積對(duì)反應(yīng)速率有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是_______和_______；③請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響：_______。(2)實(shí)驗(yàn)二：探究和混合時(shí)生成、和的反應(yīng)存在一定的限度。實(shí)驗(yàn)步驟：i.向溶液中滴加5～6滴溶液，充分反應(yīng)后，將所得溶液分成甲、乙、丙三等份；ii.向甲中滴加，充分振蕩；iii.向乙中滴加試劑X。①將和反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：_______。②步驟ⅲ中，試劑X是_______。③步驟ⅱ和ⅲ中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明和混合時(shí)生成、和的反應(yīng)存在一定的限度，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______?！敬鸢浮?1)

溫度越高

Ⅱ

Ⅲ

在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng)(2)

KSCN溶液

ii中可觀(guān)察到溶液分層，下層呈現(xiàn)紫紅色，iii中可觀(guān)察到溶液變紅【解析】(1)①實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ鋅的表面積相同，溫度不同，且溫度越高收集100mL氫氣所用時(shí)間越短，即化學(xué)反應(yīng)速率越大；②要探究固體的表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響，要控制固體表面積不同，其他條件相同，因此能表明固體的表面積對(duì)反應(yīng)速率有影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是II和III；③要證明鹽酸的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響，應(yīng)控制鹽酸濃度不同，其他條件相同，因此設(shè)計(jì)方案可為：在相同的溫度下，采用相同狀態(tài)的質(zhì)量相同的鋅片與兩種體積相同但濃度不同的鹽酸反應(yīng)；(2)①碘元素化合價(jià)由1價(jià)升高到0價(jià)，鐵元素化合價(jià)由+3價(jià)降低到+2價(jià)，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，配平后的離子方程式為：；②步驟ⅲ中，是為了檢驗(yàn)鐵離子，因此試劑X為KSCN溶液；③當(dāng)ii中可觀(guān)察到溶液分層，下層呈現(xiàn)紫紅色，可知反應(yīng)后的溶液中有碘單質(zhì)，iii中滴加KSCN溶液后可觀(guān)察到溶液變紅，說(shuō)明溶液中有鐵離子，由此說(shuō)明該反應(yīng)存在一定的限度。5．（2022·北京市順義區(qū)第一中學(xué)高一期中）某化學(xué)小組欲測(cè)定溶液與溶液反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率。所用試劑為10mL0.1mol?L?1溶液和10mL0.3mol?L?1溶液，所得數(shù)據(jù)如圖所示。(1)配平反應(yīng)方程式：。_______；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)在0～4min的平均反應(yīng)速率：_______mol/(L·min)。(2)某同學(xué)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)過(guò)程中該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率先增大后減小。i.小組同學(xué)針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)一步通過(guò)測(cè)定隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)探究影響因素，具體如下表所示。方案假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作I該反應(yīng)放熱，使溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快向燒杯中加入10mL0.1mol?L?1溶液和10mL0.3mol?L?1溶液，插入溫度計(jì)測(cè)量溫度。II_______取10mL0.1mol?L?1溶液加入燒杯中，向其中加入少量NaCl固體，再加入10mL0.3mol?L?1溶液III溶液酸性增強(qiáng)加快了化學(xué)反應(yīng)速率分別向2只燒杯中加入10mL0.1mol?L?1溶液；向燒杯①中加入1mL水，向燒杯②中加入1mL0.2mol?L?1鹽酸；再分別向2只燒杯中加入10mL0.3mol?L?1溶液①方案II中的假設(shè)為_(kāi)______。②除I、II、III中的假設(shè)外，還可以提出的假設(shè)是_______。③在已知方案I的假設(shè)不成立的情況下，某同學(xué)從變量控制的角度思考，認(rèn)為方案III中實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)不嚴(yán)謹(jǐn)，請(qǐng)進(jìn)行改進(jìn)：_______。ii.反應(yīng)后期，化學(xué)反應(yīng)速率變慢的原因是_______。【答案】(1)

(2)

生成的氯離子加快了反應(yīng)速率

生成的硫酸根加快了反應(yīng)速率

將1mL水改為1mL0.2mol?L?1NaCl

隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，體系中的各物質(zhì)濃度都會(huì)逐漸降低，所以反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減慢【解析】(1)氯酸根那個(gè)+5價(jià)氯降低到?1價(jià)，亞硫酸根+4價(jià)硫化合價(jià)升高到+6價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降守恒得到氯酸根配1，亞硫酸根配3，根據(jù)質(zhì)量守恒，氯離子系數(shù)配1，硫酸根系數(shù)配3，還應(yīng)添加氫離子，系數(shù)配3即得到方程式；根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，該反應(yīng)在0～4min的平均反應(yīng)速率：；故答案為：；。(2)①方案II中實(shí)驗(yàn)操作是向其中加入少量NaCl固體，說(shuō)明其假設(shè)為生成的氯離子加快了反應(yīng)速率；故答案為：生成的氯離子加快了反應(yīng)速率。②反應(yīng)中也生成了硫酸根，除I、II、III中的假設(shè)外，還可以提出的假設(shè)是生成的硫酸根加快了反應(yīng)速率；故答案為：生成的硫酸根加快了反應(yīng)速率。③根據(jù)題意分析出兩個(gè)燒杯的變量不是氫離子變化了，還與氯離子的濃度也變化了，應(yīng)該只能改變一個(gè)變量，則要使得兩個(gè)溶液中的氯離子濃度相等即方案III中實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)為：將1mL水改為1mL0.2mol?L?1NaCl；故答案為：將1mL水改為1mL0.2mol?L?1NaCl。ii.反應(yīng)后期，化學(xué)反應(yīng)速率變慢的原因是隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，體系中的各物質(zhì)濃度都會(huì)逐漸降低，所以反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減慢；故答案為：隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，體系中的各物質(zhì)濃度都會(huì)逐漸降低，所以反應(yīng)速率也會(huì)逐漸減慢。6．（2022·福建·廈門(mén)雙十中學(xué)高一期中）某學(xué)生為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。(1)向100mL稀硫酸中加入過(guò)量的鋅粉，標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得數(shù)據(jù)累計(jì)值如表：時(shí)間/min12345氫氣體積/mL50120232290310①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各時(shí)間段中，反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是_______min，主要的原因可能是_______。②為了減緩反應(yīng)速率但不減少產(chǎn)生氫氣的量，可以在稀硫酸中加入_______(填字母)。A．溶液

B．溶液

C．溶液

D．蒸餾水(2)進(jìn)行以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：實(shí)驗(yàn)Ⅱ：另取兩支試管分別加入5mL5%溶液和5mL10%溶液，均表觀(guān)察到有明顯的氣泡產(chǎn)生。①B中雙氧水分解的化學(xué)方程式是_______。②實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是_______。③實(shí)驗(yàn)Ⅱ未觀(guān)察到預(yù)期現(xiàn)象，為了達(dá)到該實(shí)驗(yàn)的目的，可采取的改進(jìn)措施是_______?！敬鸢浮?1)

2~3

反應(yīng)放熱，溫度升高反應(yīng)速率加快

D(2)

探究溫度對(duì)分解速率的影響

將用支試管同時(shí)放入盛有相同溫度熱水的燒杯中(或向兩支試管中同時(shí)滴入2滴1的溶液)，觀(guān)察產(chǎn)生氣泡的速率【解析】(1)①由化學(xué)反應(yīng)速率=，因?yàn)闀r(shí)間相同，只要?dú)怏w體積差大的反應(yīng)速率就大，0min～1min、1min～2min、2min～3min、3min～4min、4min～5min時(shí)間段中，△V分別為50mL、(12050)mL=70mL、(232120)mL=112mL、(290232)mL=58mL、(310290)mL=20mL，所以反應(yīng)速率最快的是2min～3min，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度反應(yīng)速率增大，溫度起主要影響作用，隨著反應(yīng)進(jìn)行，氫離子濃度減小，反應(yīng)速率減小，氫離子濃度起主要作用，故答案為：2～3；反應(yīng)放熱，溫度升高反應(yīng)速率加快；②A.溶液會(huì)與氫離子反應(yīng)，氫氣的量減少，A不選；

B.溶液與Zn發(fā)生置換反應(yīng)生成Cu，形成CuZn原電池，可加快反應(yīng)速率，B不選；

C.溶液中NO在酸性下會(huì)與Zn發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NO，會(huì)影響氫氣的產(chǎn)量，C不選；

D.蒸餾水可稀釋氫離子濃度，反應(yīng)速率減慢，但氫離子的物質(zhì)的量不變，則氫氣的量不變，D選；故答案為：D；(2)①過(guò)氧化氫分解，F(xiàn)eCl3在此反應(yīng)中作催化劑，起催化作用，能加快過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的速率，其反應(yīng)的方程式為：，故答案為：；②分別在試管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入1～2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)，說(shuō)明過(guò)氧化氫分解能發(fā)生，試管A、B中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中，故答案為：研究溫度對(duì)H2O2分解速率的影響；③影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強(qiáng)、催化劑、固體的表面積，另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，試管A、B中均未見(jiàn)氣泡產(chǎn)生，為加快反應(yīng)速率，可從溫度、或催化劑的影響角度考慮，故答案為：將兩支試管同時(shí)放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時(shí)滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，觀(guān)察產(chǎn)生氣泡的速率。7．（2022·湖南·雅禮中學(xué)高一期中）利用甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)制取副產(chǎn)品鹽酸的設(shè)想在工業(yè)上已成為現(xiàn)實(shí)。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬上述過(guò)程，其設(shè)計(jì)的模擬裝置如圖：(1)請(qǐng)寫(xiě)出C裝置中生成CH3Cl的化學(xué)方程式：____。(2)B裝置有三種功能：①混勻混合氣體；②____；③____。(3)設(shè)=x，當(dāng)CH4的體積一定時(shí)，若想理論上獲得最多的氯化氫，則x≥____。(4)將1molCH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為_(kāi)___。(5)已知某丁烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的產(chǎn)物之一為C4H9Cl，則分子式為C4H9Cl的同分異構(gòu)體有____種。【答案】(1)CH4+Cl2CH3Cl+HCl(2)

控制氣體流速

干燥氣體(3)4(4)3mol(5)4【解析】(1)C裝置中甲烷與氯氣受光照生成CH3Cl，化學(xué)方程式：CH4+Cl2CH3Cl+HCl。(2)B裝置裝有濃硫酸的洗氣瓶，有三種功能：①混勻混合氣體；②通過(guò)觀(guān)察氣泡速度，控制氣體流速；③干燥氣體。(3)CH4中的H原子理論上都可被取代，1molCH4最多可與4molCl2反應(yīng)生成4molHCl，故若想理論上獲得最多的氯化氫，則=x≥4。(4)依題意，設(shè)CH3Cl物質(zhì)的量為xmol，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量依次增大0.1mol，則有x+x+0.1+x+0.2+x+0.3=1，解得x=0.1，則參加反應(yīng)的Cl2的物質(zhì)的量為0.1+0.2×2+0.3×3+0.4×4=3(mol)。(5)C4H9Cl是一氯丁烷，碳鏈有兩種，則一氯取代的同分異構(gòu)體有：、，共4種。8．（2022·四川成都·高一期中）實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水乙酸鈉和堿石灰混合共熱制甲烷的方程式如下：，為了探究甲烷的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，B裝置中的試劑為溴水或酸性高錳酸鉀溶液，一段時(shí)間后，無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，澄清石灰水變渾濁，所需裝置如圖甲所示(部分夾持儀器已略去)：(1)裝置A應(yīng)選擇圖乙中的_______(填編號(hào))；B中的現(xiàn)象是_______；C裝置中的試劑為_(kāi)______。(2)裝置K中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)在光照條件下裝置M中的現(xiàn)象為_(kāi)______、_______、有白霧產(chǎn)生，裝置H中的導(dǎo)管內(nèi)液面上升，生成一氯甲烷的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(4)反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的固體變紅，且測(cè)得消耗的和CuO的物質(zhì)的量之比為1：4，則裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(5)甲烷的一種同系物新戊烷的同分異構(gòu)體有_______種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______?！敬鸢浮?1)

①

有氣泡產(chǎn)生、溶液未褪色

濃硫酸(2)(3)

黃綠色變淺

有油狀液滴生成

(4)(5)

2

CH3CH2CH2CH2CH3、【解析】(1)K是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的反應(yīng)，裝置A是制取甲烷的反應(yīng)，根據(jù)制取甲烷的反應(yīng)是醋酸鈉固體和堿石灰加熱反應(yīng)生成甲烷氣體，因此應(yīng)選擇圖乙中的①；B裝置中的試劑為溴水或酸性高錳酸鉀溶液，甲烷不與溴水或酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng)，因此B中的現(xiàn)象是有氣泡產(chǎn)生、溶液未褪色；無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)是否有水生成，因此前面應(yīng)干燥甲烷氣體，因此C裝置作用是干燥甲烷，因此C裝置中的試劑為濃硫酸；故答案為：①；有氣泡產(chǎn)生、溶液未褪色；濃硫酸。(2)裝置K是二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，其反應(yīng)的離子方程式為；故答案為：。(3)甲烷和氯氣在光照條件下反應(yīng)，因此裝置M中的現(xiàn)象為黃綠色變淺、有油狀液滴生成、有白霧產(chǎn)生，裝置H中的導(dǎo)管內(nèi)液面上升，生成一氯甲烷是甲烷和氯氣光照反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為；故答案為：黃綠色變淺；有油狀液滴生成；。(4)反應(yīng)一段時(shí)間后，裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)的固體變紅，說(shuō)明生成了銅單質(zhì)，且測(cè)得消耗的和CuO的物質(zhì)的量之比為1：4，根據(jù)氧化還原反應(yīng)和質(zhì)量守恒，說(shuō)明還生成了水和二氧化碳，則裝置D中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；故答案為：。(5)甲烷的一種同系物新戊烷的同分異構(gòu)體還有正戊烷，異戊烷共2種，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2CH2CH3、；故答案為：2；CH3CH2CH2CH2CH3、。9．（2022·四川·成都七中高一期中）硝基苯是重要的化工原料，是醫(yī)藥和染料的中間體，還可作有機(jī)溶劑。制備硝基苯的過(guò)程如下：①配制混酸，組裝如圖反應(yīng)裝置。取100mL燒杯，用20mL濃硫酸與18mL濃硝酸配制混合酸，加入恒壓滴液漏斗中；把18mL苯加入三頸燒瓶中。②向室溫下的苯中逐滴加入混酸，加滴邊攪拌，混合均勻。③在50~60℃下發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束。④除去混合酸后，依次用蒸餾水和10%Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。已知：I.+HNO3(濃)+H2O+HNO3(濃)(6%)+(93%)+(1%)+H2OII.可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度(20℃)/(g?cm3)溶解性苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205難溶于水1，3—二硝基苯893011.57微溶于水濃硝酸831.4易溶于水濃硫酸3381.84易溶于水(1)配制混酸應(yīng)在燒杯中先加入____。(2)恒壓滴液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是____；實(shí)驗(yàn)裝置中長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管可用____代替(填儀器名稱(chēng))，其作用是____。(3)反應(yīng)結(jié)束后分離混酸和產(chǎn)品的操作方法為_(kāi)___；步驟④中Na2CO3溶液的作用是____。(4)制備硝基苯時(shí)，如果溫度過(guò)高，產(chǎn)生的影響是____(答兩點(diǎn)即可)。(5)為了得到更純凈的硝基苯，還須先向液體中加入CaCl2干燥劑除去水，然后____，最終得到17.5g硝基苯(相對(duì)分子質(zhì)量為123)。則硝基苯的產(chǎn)率為_(kāi)___%(保留兩位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?1)濃硝酸(2)

平衡氣壓，使混酸順利滴下

冷凝管(或球形、直形、蛇形冷凝管等)

冷凝回流，提高原料的利用率(3)

分液

洗滌產(chǎn)品中混有少量的混酸(硫酸和硝酸)(4)產(chǎn)生較多的副產(chǎn)物(如：間二硝基苯等)；苯和濃硝酸大量揮發(fā)；硝酸分解；硝基苯的產(chǎn)率降低等(5)

蒸餾

70【解析】(1)濃硫酸和濃硝酸混合放熱，濃硫酸密度大于濃硝酸，配制混酸應(yīng)在燒杯中先加入濃硝酸；(2)恒壓滴液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是平衡氣壓，使混酸順利滴下；實(shí)驗(yàn)裝置中長(zhǎng)玻璃導(dǎo)管的作用是冷凝回流，提高原料的利用率，可用冷凝管代替；(3)硝基苯難溶于水，反應(yīng)結(jié)束后分離混酸和產(chǎn)品的操作方法為分液；碳酸鈉和和酸反