2022年新高考化學時事熱點情境化考題-實驗裝置題（原卷版）

2022年新高考化學時事熱點情境化考題實驗裝置題1．2021年10月14日，神舟十三號載人飛行任務的三名宇航員已經成功進入我國自主建造的空間站?？捎米骰鸺?、導彈推進劑，某小組在實驗室制備并測定其純度。Ⅰ：實驗室制備如圖(a)（1）瓶a中的試劑為___________(填序號)。A．飽和食鹽水 B．濃硫酸 C．飽和碳酸氫鈉溶液 D．濃氨水（2）①根據(jù)制備方程式，產品的理論產率為___________。[]②實驗最終產率小于理論產率，原因可能是___________(任答一條即可)。Ⅱ：模擬工業(yè)交換膜電解法，高電壓下電解NaCl溶液制備，進而獲得，可以提高產率。（3）實驗時，常因電壓控制不當，產生副產品，寫出其總反應的離子方程式：___________。（4）“獲取產品”①往電解后的產品溶液中加入KCl，原理為，。反應結束后，將溶液放到冰水浴中，20秒后會析出較多的粗產品晶體，這樣做是因為[溶解度數(shù)據(jù)見圖(b)]。a．溶解度在相同溫度時小于溶液中其他成分；b．溶解度受溫度影響較大而KCl溶解度受溫度影響較?。蝗芙舛萠__________。②將粗產品晶體溶解于水，加熱濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，重復2～3次，進行精制。整個過程中需要用到的玻璃儀器有：玻璃棒、酒精燈、燒杯、___________。最后干燥，得到產品。（5）“純度測定”查閱資料，和HCl均為一元強酸，且前者酸性遠遠大于后者。但在室溫下，同濃度時，二者的pH值相同。這是由于水奪取的能力過于強大，將酸的強度“拉平”導致的。而在非水溶劑甲基異丁酮中，由于其較弱的結合能力，能將與HCl的酸性“區(qū)分”開。“滴定法”測定產品純度i.稱取樣品(雜質只有)0.8735g，在坩堝中加熱至400℃，發(fā)生反應。ii.冷卻，經一系列處理后，得到和HCl的混合液體。ⅲ.將混合液溶于非水溶劑甲基異丁酮中，用1mol/L的標準溶液氫氧化四丁基銨(一元強堿)的異丙醇溶液進行滴定，滴定結果數(shù)據(jù)如圖所示，則雜質的百分含量為___________%(保留三位有效數(shù)字)。2．新型冠狀病毒肺炎（NCP）肆虐全球，酒精、84消毒液、雙氧水、過氧乙酸等化學品是常用的消毒劑，能夠殺死新型冠狀病毒。Ⅰ.如圖是簡易84消毒液發(fā)生器，寫出該電解池中發(fā)生的總反應的化學方程式：__。Ⅱ.過氧化尿素是一種新型漂白劑、消毒劑，漂白、消毒的效果優(yōu)于H2O2和過氧乙酸。某工業(yè)用過氧化尿素的部分參數(shù)見下表：分子式外觀熱分解溫度熔點水溶性（20℃）CO(NH2)2·H2O2白色晶體45℃75～85℃500g·L1合成過氧化尿素的流程及反應器的示意圖如圖：回答下列問題：（1）流程中操作①的名稱為__，儀器X的名稱是__。（2）流程中操作②的具體過程是__。A．鹽析、過濾B．減壓蒸餾、結晶、過濾C．分液、過濾D．常壓蒸餾、萃取（3）攪拌器選用的材質是玻璃而不是鐵質的原因是__。（4）為測定產品中活性氧的含量（含雙氧水34%，則其中活性氧為16%），一般采用KMnO4標準溶液進行滴定，但由于KMnO4的強氧化性，其溶液很容易被空氣或水中的少量還原性物質還原，生成難溶性物質MnO(OH)2，因此配制KMnO4標準溶液有如下步驟：a.利用氧化還原滴定方法，在70~80℃條件下用基準試劑純度高、相對分子質量較大、穩(wěn)定性較好的物質）溶液標定其濃度。b.過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處。c.稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中，將溶液加熱并保持微沸。d.用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2。①請按照正確的流程對上述步驟進行排序__（填字母）。②在下列物質中，用于標定KMnO4溶液的基準試劑最好選用__。A．H2C2O4·2H2OB．FeSO4C．濃鹽酸D．Na2SO3③若準確稱取Wg你選的基準試劑溶于水配成500mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，用KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。稱取干燥樣品1.2g，溶解后置于錐形瓶中加入1mL6mol·L1的硫酸，然后用上述KMnO4標準溶液滴定（KMnO4溶液與尿素不反應），平行實驗三次，實驗結果如下：實驗序號123KMnO4溶液體積（mL）滴定前讀數(shù)0.000.001.00滴定后讀數(shù)19.9022.7021.10產品中活性氧的質量分數(shù)為__（用含字母的最簡等式表示）。3．新冠病毒爆發(fā)期間，各類消毒劑大顯身手，ClO2泡騰片就是一種，使用時將其投入水中即可產生ClO2對水體、環(huán)境消毒。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體，實驗室制備ClO2的原理是用亞氯酸鈉固體與氯氣反應：2NaClO2＋Cl2=2ClO2＋2NaCl。如圖是實驗室用于制備和收集一定量純凈的ClO2的裝置(某些夾持裝置和墊持用品省略)。其中E中盛有CCl4液體(用于除去ClO2中的未反應的Cl2)。（1）儀器P的名稱是__。（2）寫出裝置A中燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式__。（3）B裝置中所盛試劑是__。（4）F為ClO2收集裝置，應選用的裝置是__(從①②③中選擇)，其中與E裝置導管相連的導管口是__(填導管口的字母)（5）相同條件下，ClO2的消毒能力是Cl2的__倍（以等物質的量的消毒劑得電子的數(shù)目計算）。4．間溴苯甲醛常用作醫(yī)藥中間體，實驗室以苯甲醛為原料，在無水AlCl3催化下加熱制備間溴苯甲醛。I．催化劑的制備如圖1是實驗室制取少量無水AlCl3的相關實驗裝置。已知無水氯化鋁易升華，極易潮解。（1）若氣體A是Cl2，且由KMnO4和濃鹽酸反應制取，該反應的離子方程式為_______。（2）若固體B是AlCl3·6H2O，則氣體A是_______，通入氣體A的目的是_______。（3）若氣體A為Cl2，乙中的藥品是堿石灰，則堿石灰的作用是___________。II．間溴苯甲醛的制備實驗所用裝置如圖2(夾持及加熱裝置已省略)：已知相關物質的沸點如下表所示：物質沸點/℃液溴58.8苯甲醛1791，2-－二氯乙烷83.5間溴苯甲醛229實驗步驟如下：步驟1：將一定配比的無水AlCl3、1，2-－二氯乙烷和苯甲醛在三頸燒瓶中充分混合后，升溫至60℃，緩慢滴加經濃硫酸干燥過的液溴，維持溫度不變，反應一段時間后，冷卻。步驟2：將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。步驟3：往洗滌后的有機相中加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后，進行下一操作。步驟4：減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。（4）儀器a的名稱為___________，本實驗需要控制反應溫度為60℃，為了更好地控制反應溫度，宜采用的加熱方式是___________。（5）步驟2分液時有機相處于___________(填“上層”或“下層”)，NaHCO3可以除去有機相中的Br2，反應中1molBr2參與反應，轉移1mol電子且產生無色氣體，反應的離子方程式為_______。（6）步驟3中將加入無水MgSO4固體的有機相放置一段時間后，進行的下一操作是_______。5．亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效含氯消毒劑和漂白劑，主要用于自來水、污水等水環(huán)境的殺菌消毒，也常用作紙漿、砂糖、油脂的漂白劑。圖為目前生產亞氯酸鈉的流程之一(夾持裝置省略)，所得NaClO2具有純度高的優(yōu)點。已知：NaClO2飽和溶液在低于38℃時會析出NaClO?3H2O，高于38℃時析出NaClO2，高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。試回答下列問題：（1）儀器a的名稱為___________。（2）裝置A用來制取ClO2，發(fā)生反應的離子方程式為___________。（3）研究測得C裝置吸收液中的c(NaOH)與對粗產品中NaClO2含量的影響如圖所示。則最佳條件為c(NaOH)=___________mol/L，=___________。（4）C裝置采用“冰水浴”的目的是___________。（5）充分反應后，為從產品溶液中獲取NaClO2晶體，從下列選項中選出合理的操作并排序：()→()→()→干燥，___________a．趁熱過濾b．50℃水洗滌c．加熱蒸發(fā)結晶d．冰水洗滌e．55℃恒溫減壓蒸發(fā)結晶6．次氯酸及其鹽溶液有殺菌、消毒、漂白的作用。在此次抗擊新冠疫情中發(fā)揮了巨大作用。某學習小組根據(jù)需要欲制備濃度不小于0.8mol·L1的次氯酸溶液。（查閱資料）資料1：常溫常壓下，Cl2O是黃棕色具有強烈刺激性氣味的氣體，是一種強氧化劑，易溶于水，且會與水反應生成次氯酸。資料2：Cl2O的沸點為3.8℃，42℃以上會分解生成Cl2和O2；Cl2的沸點為34.6℃該小組用Cl2與潮濕的碳酸鈉制取Cl2O，并進一步制取次氯酸，裝置如下?；卮鹣铝袉栴}：（1）裝置連接順序為Cl2→___。（用字母表示）（2）裝置A中反應的化學方程式是___。（3）裝置B的作用___，整個實驗加快反應速率所采用的方法有___。（4）裝置D中反應的化學方程式是___。（5）如果要收集Cl2O，則可以在B裝置后連接E裝置進行收集，這樣做的依據(jù)是什么___，逸出氣體的主要成分是___。（6）此方法相對于用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液的優(yōu)點是___（答出一條即可）。（7）測定反應完成后A中物質的質量分數(shù)：取mg樣品加適量蒸餾水使之溶解，加入幾滴酚酞，用0.1molL1的鹽酸標準溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)闊o色，消耗鹽酸V1mL；再向已變無色的溶液中加入幾滴甲基橙，繼續(xù)用該鹽酸滴定至溶液由黃色變橙色，又消耗鹽酸V2mL。①則由上述實驗可測定反應完成后A中物質的質量分數(shù)為___（說明具體物質并用含m、V1和V2的代數(shù)式表示）。②若用甲基橙作指示劑滴定結束時，滴定管尖嘴有氣泡，對測定結果的影響是___。7．“84”消毒液、醫(yī)用酒精等能對新冠病毒進行有效消殺。某興趣小組在實驗室自制“84”消毒液。請回答以下問題：（1）“84”消毒液消殺新冠病毒的原理是__。（2）甲同學設計圖1所示實驗裝置（夾持裝置省略）制取“84”消毒液。①B中的試劑是__。②干燥管的作用是__。③當C中NaOH溶液吸收完全后，停止通氯氣，檢驗氯氣已過量的方法為__。（3）乙同學設計圖2所示電解裝置制取“84”消毒液。①鐵電極作__極。②該電解制取NaClO的總反應的化學方程式為__。③充分電解后，為檢驗電解液中是否還殘留少量Cl，取少量電解后溶液于試管中，滴加AgNO3溶液，試管中產生白色沉淀并有無色氣體產生，該氣體能使帶火星的木條復燃。試管中發(fā)生反應的離子方程式為___。④取25.00mL電解后溶液，加入過量KI與稀硫酸混合溶液，充分反應后加入2滴淀粉液，用0.1000mol?L1Na2S2O3溶液滴定，消耗12.00mL。則該電解液有效氯（以有效氯元素的質量計算）的濃度為___mg/L。（已知：2S2O32+I2═S4O62+2I）（4）與甲同學制法相比，乙同學制法的優(yōu)點除了有裝置與操作簡單外還有：__、__（請列舉出兩種）。8．在防治新冠肺炎的工作中，過氧乙酸（CH3COOOH）是眾多消毒劑中的一種。過氧乙酸具有強氧化能力，可將各種病原微生物殺滅。其性質不穩(wěn)定，遇熱易分解。某同學利用高濃度的雙氧水和冰醋酸制備少量過氧乙酸并進行相關實驗。I．過氧乙酸的制備．向100mL的三頸燒瓶中加入25mL冰醋酸，滴加42.5%雙氧水15mL，之后加入一定量濃硫酸，維持反應溫度為40℃，磁力攪拌4h后，室溫靜置12h。（1）三頸燒瓶中制取過氧乙酸的反應方程式為____。（2）資料顯示濃硫酸的用量對制得的過氧乙酸的質量分數(shù)有較為明顯的影響，如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析本實驗中濃硫酸的用量應為____（填字母）。II．過氧乙酸質量分數(shù)的測定準確稱取1.00g過氧乙酸樣液，定容子100mL容量瓶中，取其中10.00mL溶液調pH后，用KMnO4標準溶液滴定