高考化学二轮冲刺非选择题增分专练 综合实验设计练习卷

某化学学习小组设计下图实验装置(夹持装置略去)制备Cl₂，并探究氯气的相关性质。

(1)若A装置中固体药品为KClO₃，则反应中每生成1 mol Cl₂时转移电子的物质的量为________mol。
(2)装置B既能除去氯气中的氯化氢，还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。若C中发生堵塞，则B中将观察到的现象是_______________________________________。
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性，Ⅰ处是湿润的有色布条，则Ⅱ、Ⅲ处应加入的物质分别是________、________。
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。请简述能说明氯、溴、碘非金属性强弱的实验操作及现象：_____________________________________________。
(5)请用化学方程式说明装置F的作用：_______________________________________。
(6)甲同学提出，装置F中的试剂可改用足量的Na₂SO₃溶液，乙同学认真思考后认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因：_______________________。

无水FeCl₃呈棕红色，极易潮解，100℃左右时升华，工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl₃。

请回答：
(1)装置A中反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)装置F中所加的试剂为_________________________________________________。
(3)导管b的作用为_____________________________________________________；
装置B的作用为________________________________________________________。
(4)实验时应先点燃A处的酒精灯，反应一会儿后，再点燃D处的酒精灯，原因为_______________________________________________________。
(5)反应结束后，拆卸装置前，必须进行的操作是_________________________________
(6)为检验所得产品中是否含有FeCl₂，可进行如下实验：取E中收集的产物少许，加水溶解，向所得溶液中加入一种试剂，该试剂为________(填序号)。
①Fe粉　②KSCN溶液　③酸性KMnO₄溶液　④NaOH溶液

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。

(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)₃沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10^－5mol·L^－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，K_sp[Cu(OH)₂]＝10^－22，K_sp[Fe(OH)₃]＝10^－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。

④方案2反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因：___________________________________________。

正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl₃溶液吸收一定量SO₂后溶液颜色发生变化。
(1)反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)除H^＋，OH^－，H₂O外，溶液中一定含有的微粒有________。

(3)对还不能确定的微粒存在情况提出合理的假设：
假设1：只存在Fe^3＋；
假设2：只存在______________________________________________________；
假设3：_____________________________________________________________。
(4)设计实验方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：3 mol·L^－1H₂SO_4,1 mol·L^－1NaOH,0.01 mol·L^－1KMnO_4,
20%KSCN,3%H₂O₂，淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。

某研究小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe₂O₃的影响(固定装置略)。

(1)MgCO₃的分解产物为________。
(2)装置C的作用是_____________________________________________________，
处理尾气的方法为_______________________________________________________。
(3)将研究小组分为两组，按如图装置进行对比实验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验：
(已知：Fe^2＋与K₃[Fe(CN)₆]反应产生蓝色沉淀)。

 
①乙组得到的黑色粉末是________。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为__________________________________________。
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为_______________________________________，
溶液褪色可能的原因及其验证方法为______________________________________
④从实验安全考虑，题图装置还可采取的改进措施是__________________________

某小组取一定质量的FeSO₄固体，利用下图装置进行实验。

 
已知：SO₂熔点－72℃，沸点－10℃；SO₃熔点16.8℃，沸点44.8 ℃。
(1)实验③反应的离子方程式是_____________________________________________。
(2)分解过程除产生使木条复燃的气体外，仅由A中固体颜色变化推测，还一定有________气体，依据是____________________________________________________
(3)实验④反应的离子方程式是_____________________________________________。
(4)某同学依据B中的现象，认为FeSO₄分解一定有SO₃生成。你认为是否正确，并说明原因：____________________________________________(用必要的文字和化学方程式解释)。

资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案探究反应原理并验证产物。
(1)提出假设
实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：
猜测1：白色不溶物可能为________；
猜测2：白色不溶物可能为MgCO₃；
猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO₃·yMg(OH)₂]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：

 
(3)为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计定量实验方案，如图所示：

称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式为_____________________________________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO₃溶液反应产生大量气泡的原因：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。