2022年云南省高考化學(xué)復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

2022年云南省高考化學(xué)復(fù)習(xí)：實(shí)驗(yàn)題

1.氧化鋁（AI2O3）和氮化鋁（A1N）都是耐高溫材料，應(yīng)用非常廣泛。已知：A1N在高溫

下能水解。某化學(xué)小組欲用A”O(jiān)3作原料在實(shí)驗(yàn)室制備A1N并檢驗(yàn)其純度。

實(shí)驗(yàn)一：實(shí)驗(yàn)室制備A1N（裝置如圖所示）

ALO,和C堿石灰

酒精噴燈

（1）A裝置用于制取氮?dú)?，反?yīng)的離子方程式為NH4++NO2——N2t+2H2。,C裝置

用于制備A1N,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3C+N2+A1?C）3——2A1N+3CQo

（2）a管的作用是平衡氣壓，便于液體順利流下，D裝置的作用是防止空氣中的

水蒸氣進(jìn)入C裝置，使生成的A1N在高溫下水解。

（3）試劑X是濃硫酸。

實(shí)驗(yàn)二：氮化鋁純度的測(cè)定（流程如圖所示）

-M濾液I

構(gòu)［過(guò)欹NaOH溶液/灌液及過(guò)濾、洗滌

已知：A1N與NaOH飽和溶液反應(yīng)：AlN+NaOH+H2O—NaA102+NH3t?

（4）步驟②的操作是通人過(guò)量CO2氣體。

（5）步驟④灼燒濾渣使其分解，除酒精燈和三腳架以外，還需要的硅酸鹽儀器有玻璃

棒、耳煙、泥三角。

（6）樣品中A1N的純度是_"I"1n3mi+ni2）%_（用m、m2、m3表示）。

【解答】解：（1）由于反應(yīng)要生成氮?dú)?，所以反?yīng)在加熱條件下為NH4++NO2—N2t

+2H2O,在高溫下，以C、N2和AI2O3氣體為原料制備A1N,二者反應(yīng)生成氮化鋁和CO,

高溫

反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3C+N2+AI2O3—2A1N+3CO,

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A局溫

故答案為：NH4++NO2—N2t+2H20;3C+N2+A12O3^2A1N+3C0；

（2）a管的作用是平衡氣壓，便于液體順利流下；D裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣

進(jìn)入C裝置，使生成的A1N在高溫下水解，

故答案為：平衡氣壓，便于液體順利流下；防止空氣中的水蒸氣進(jìn)人C裝置，使生成的

AIN在高溫下水解；

（3）裝置B中液體是除去氮?dú)庵械乃魵猓虼嗽噭是濃硫酸，

故答案為：濃硫酸；

（4）樣品mig溶于過(guò)量氫氧化鈉溶液中過(guò)濾得到濾液偏鋁酸鈉溶液濾渣質(zhì)量m2g,濾液

及其洗滌液中通入過(guò)量二氧化碳生成氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到固體灼燒得到氧化鋁為

m3g,步驟②的操作是：通入過(guò)量C02氣體，

故答案為：通人過(guò)量C02氣體；

（5）實(shí)驗(yàn)室里燃燒濾渣使其分解，除了必要的熱源和三腳架以外，還需要的硅酸鹽儀器

有：玻璃棒、用煙、泥三角，

故答案為：玻璃棒、用煙、泥三角；

（6）樣品的質(zhì)量為mig,其中除了A1N外，還可能含有C和AI2O3，用過(guò)量NaOH溶

液處理后，過(guò)濾得到的濾渣為碳，其質(zhì)量為m2g,濾液及其洗滌液中通入過(guò)量二氧化碳

生成氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到濾渣灼燒得到氧化鋁為m3g,此時(shí)得到的氧化鋁一部分來(lái)

自于A1N,另一部分為原來(lái)未反應(yīng)的AI2O3，設(shè)樣品中A1N為為xmol,AI2O3為ymoL

{X

G+y）xl02=g,得》=丐產(chǎn)mol,則樣品中A1N的純度=

41%+102y=啊—啊iU

NN的質(zhì)量%*”1。以“I。/吧*100%=41。皿-四+如）％,

總質(zhì)量gg叫

,,…410（m-m4-m）

故答案為：一—3_1-_-2%o

2.三硫代碳酸鈉（Na2cs3）常作殺菌劑等，在空氣中易被氧化。某小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)探

究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測(cè)定其溶液濃度。

實(shí)驗(yàn)1：探究Na2cs3的性質(zhì)。

步驟①：取少量Na2cs3溶于蒸儲(chǔ)水配成溶液并分成兩等份，向一份溶液中滴加幾滴酚

配試液，溶液變紅色。

步驟②：向另一份溶液中滴加用硫酸酸化的KMnCU溶液，紫紅色褪去。

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（1）H2cs3是弱（填“強(qiáng)”或“弱”）酸。

2

（2）已知步驟②中反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為SO4',寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式

5H2cs3+24MnO4+52H+-5cO2t+15SCU2.+24Mn2++26H2。。

（3）某同學(xué)取步驟②所得溶液于試管中，滴加鹽酸、BaCh溶液后產(chǎn)生白色沉淀，他認(rèn)

為通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實(shí)驗(yàn)所用Na2cs3的質(zhì)量，你是否同意他的觀

點(diǎn)?不能（填''同意"或''不同意"），理由是酸性高鎰酸鉀溶液中含有S042一。

實(shí)驗(yàn)2：測(cè)定Na2cs3溶液的濃度。

按如圖所示連接裝置。取100mLNa2cs3溶液置于裝置A中，打開(kāi)分液漏斗的旋塞，滴

入足量2.0mol?L”的稀硫酸，關(guān)閉旋塞。已知：Na2cs3+H2sCM-Na2so4+CS2+H2St。

CS2和H2s均有毒，CS2的沸點(diǎn)為46℃,不溶于水，與CO2的某些性質(zhì)相似，與燒堿反

應(yīng)生成Na2cos2和H2OO

（4）儀器a的名稱(chēng)為三頸燒瓶。

（5）在反應(yīng)開(kāi)始前需要先通入一段時(shí)間N2,其作用是排盡裝置內(nèi)空氣，防止02氧化

三硫代碳酸鈉。

（6）①當(dāng)裝置A中反應(yīng)完全后，打開(kāi)K,緩緩?fù)ㄈ霟酦2一段時(shí)間，然后對(duì)裝置B中混

合物進(jìn)行過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)重，得19.2g黑色固體，則裝置A中Na2cs3溶液的濃度

為2.0mol?L，寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+CS2~

Na2cos2+H2Oo

②分析上述實(shí)驗(yàn)方案，還可以通過(guò)測(cè)定裝置（填字母代號(hào)）反應(yīng)前、后質(zhì)量來(lái)計(jì)

算Na2cs3溶液濃度；若按照此方案進(jìn)行，未加裝置E,則會(huì)導(dǎo)致所測(cè)Na2cs3溶液濃度

偏大（填“偏大”、“無(wú)影響”或“偏小”）。

【解答】（1）由題意可知，三硫代碳酸鈉的水溶液呈堿性，說(shuō)明H2cs3是弱酸，

故答案為：弱;

（2）硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，說(shuō)明S的非金屬性比C強(qiáng)，故H2cs3中C為+4價(jià)，S為-2

價(jià)，三硫代碳酸銷(xiāo)具有強(qiáng)還原性，它與酸性高銃酸鉀溶液反應(yīng)，還原產(chǎn)物為M/+,氧化

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產(chǎn)物為SO42',根據(jù)電子守恒，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為5H2cs3+24MnO/+52H+-

22+

5CO2t+15SO4'+24Mn+26H2O,

22+

故答案為：5H2cs3+24MnOj+52H+-5c02t+15SO4'+24Mn+26H2O；

(3)實(shí)驗(yàn)中用硫酸酸化的高鐳酸鉀溶液氧化Na2cs3,故不能通過(guò)測(cè)定產(chǎn)生的BaSCU的

質(zhì)量計(jì)算所用的Na2cs3的質(zhì)量，

故答案為：不能；酸性高鎰酸鉀溶液中含有SO42一;

(4)儀器a為三頸燒瓶，

故答案為：三頸燒瓶；

(5)反應(yīng)開(kāi)始前通入N2排盡裝置內(nèi)空氣，可以避免02氧化三硫代碳酸鈉，

故答案為：排盡裝置內(nèi)空氣，防止02氧化三硫代碳酸鈉；

(6)①裝置B中發(fā)生的反應(yīng)為Cu2sO4+H2S—CuSI+H2SO4,結(jié)合已知反應(yīng)知n(CuS)

=n(HS)=n(Na2cs3)=19.2g+96g/molX0.2mol,c(Na2cs3)=嗎r=2.0mol/L,

2100x10-"

CS2的沸點(diǎn)較低，通人熱N2可以將裝置A中產(chǎn)生的CS2全部吹出，使其與NaOH充分反

應(yīng)，故裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CS2—Na2cos2+H2O,

故答案為：2.0；2NaOH+CS2—Na2cos2+H2O;

②還可以利用CS2的質(zhì)量來(lái)計(jì)算三硫代碳酸鈉溶液濃度，測(cè)得裝置D反應(yīng)前、后質(zhì)量，

即可求出CS2的質(zhì)量，若無(wú)裝置E,空氣中的CO2會(huì)被裝置D中NaOH溶液吸收，導(dǎo)致

所測(cè)CS2質(zhì)量偏大，進(jìn)而導(dǎo)致所測(cè)Na2cs3溶液濃度偏大，

故答案為：D；偏大。

3.某化學(xué)課外興趣小組的同學(xué)經(jīng)過(guò)對(duì)Na2c03相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)后，對(duì)著名的“侯氏制堿法”

產(chǎn)生了濃厚興趣，決定模擬該法制備純堿并測(cè)定其純度，通過(guò)查閱資料，他們?cè)O(shè)計(jì)了如

圖裝置。

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（1）儀器M的名稱(chēng)為圓底燒瓶；試劑N為NaOH固體或CaO固體。

（2）各裝置的連接順序?yàn)锳fC-BfD；裝置B中的干燥管的作用是」

收氨氣，防止污染環(huán)境。

（3）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，裝置B中先通入的氣體為NH3。

（4）用裝置B中產(chǎn)生的NaHCCh制取Na2c。3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有過(guò)濾、洗

滌、灼燒。

（5）產(chǎn)品純度的測(cè)定：準(zhǔn)確稱(chēng)取1.0g制得的Na2c03樣品，置于小燒杯中，加入蒸鐳水

溶解，滴加足量CaCl2溶液。充分反應(yīng)后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，得固體的質(zhì)量為

0.9g。則該產(chǎn)品的純度為95.4%。

【解答】解：（1）儀器M的名稱(chēng)為圓底燒瓶，簡(jiǎn)易制取氨氣，可以通過(guò)將濃氨水滴入

NaOH固體或CaO固體，即可制得氨氣，

故答案為：圓底燒瓶；NaOH固體或CaO固體；

（2）裝置A制取二氧化碳，裝置C用于除去二氧化碳中的HC1氣體，在B中與氨氣反

應(yīng)，裝置D為制取氨氣，所以各裝置的連接順序?yàn)锳CBD,NH3不能直接排入空氣中，

裝置B中的球形干燥管中可以放入蘸稀硫酸的脫脂棉吸收NH3,防止污染環(huán)境，

故答案為：C；B；D；吸收氨氣，防止污染環(huán)境；

（3）先通入NH3是因?yàn)镹H3比CO2在水中的溶解度大，且形成的堿性溶液有利于CO2

的吸收，

故答案為：NH3;

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（4）裝置B中產(chǎn)生了碳酸氫鈉晶體，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒后即可得到純堿，

故答案為：過(guò)濾；洗滌；

（5）Na2c03樣品，置于小燒杯中，加入蒸儲(chǔ)水溶解，滴加足量CaC”溶液。充分反應(yīng)

后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)量，所得固體為CaC03，n（Na2co3）=n（CaCO3）=

10歌no/=0。。9mol,m（Na2cO3）=0.009molX106g/mol=0.954g,則該產(chǎn)品的純度

,0.954g

為------x100%=95.4%,

1.0g

故答案為：95.4o

4.單質(zhì)碘為紫黑色晶體，是合成其他碘的化合物的重要原料.工業(yè)可采用活性炭吸附法制取

單質(zhì)碘，其合成工藝如圖。

注：氣田水是天然氣井田中滲透出地表的地下水，富含Na+、Mg2+、Cl\Br\「等離

子。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）處理氣田水的常用絮凝劑為AI2（SO4）3或Fe2（SO4）3（填化學(xué)式），為獲

取氣田水清液所需要的玻璃儀器為ABD（填字母，可多選）。

ABCD

（2）第一次酸化過(guò)程中。使用稀硫酸而不用稀鹽酸的原因是過(guò)量鹽酸會(huì)與后面加入的

NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成有毒氣體氯氣，且增加NaClO的用量。

（3）寫(xiě)出氧化過(guò)程中發(fā)生的離子方程式：