2011年高考化學(xué)試題分類匯編解析――化學(xué)實驗

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

1.(2011江蘇高考)下列有關(guān)實驗原理或?qū)嶒灢僮髡_的是 

                     

 

      

 

 

 

 

 

A. 用水濕潤的pH試紙測量某溶液的pH

 

B. 用量筒量取20 mL0.5000 mol?L-1 H2SO4溶液于燒杯中,加水80 mL,配制成0.1000 mol?L-1H2SO4溶液

 

C. 實驗室用圖1所示裝置制取少量氨氣

 

D. 實驗室用圖2所示裝置除去Cl2中的少量HCl

 

解析: A.pH試紙用水濕潤后將沖稀待測溶液。B.0.5000 mol?L-1 H2SO4溶液與水混合,混合溶液的體積不是兩者的簡單之和。C.收集試管帶塞子將無法收集到氨氣。D.根據(jù)溶解平衡原理,Cl2在飽和食鹽水溶解度很小,而HCl極易溶解。

 

點撥:本題屬于基礎(chǔ)實驗與基本實驗操作的考查范疇。本題以pH試紙試用、常見氣體制取、溶液配制、除雜中的實驗操作為素材,考查學(xué)生對實驗操作的熟悉程度和實驗原理的應(yīng)用能力,試圖引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注化學(xué)實驗操作的真實性。

 

答案:D

 

2.(2011江蘇高考)下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是

 

 

 

 

 

 

 

 

A.圖5表示某吸熱反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化

B.圖6表示0.1000 mol?L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000 mol?L-1CH3COOH溶液所得到的滴定曲線

C.圖7表示KNO3的溶解度曲線,圖中a點所示的溶液是80 ℃時KNO3的不飽和溶液

D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線,由圖知t時反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率最大

 

解析:本題考查學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)、酸堿中和滴定、溶解度曲線、平衡轉(zhuǎn)化率等角度的理解能力。是基本理論內(nèi)容的綜合。高三復(fù)習(xí)要多注重這一方面的能力訓(xùn)練。A.圖5表示反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,是放熱反應(yīng)。B.圖6中當(dāng)NaOH未滴入之前時,CH3COOH的pH應(yīng)大于1。C.圖7通過a作一條輔助線,與KNO3的溶解度曲線有一交點在a點之上,說明a點溶液是不飽和溶液。D.圖8 表示某可逆反應(yīng)生成物的量隨反應(yīng)時間變化的曲線,由圖知t時曲線并沒有達到平衡,所以反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率并不是最大。

答案:C

 

3. (2011江蘇高考)下列有關(guān)實驗原理、方法和結(jié)論都正確的是

A.向飽和FeCl3溶液中滴加過量氨水,可制取Fe(OH)3膠體

B.取少量溶液X,向其中加入適量新制氨水,再加幾滴KSCN溶液,溶液變紅,說明X溶液中一定含有Fe2+

C.室溫下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入適量NaOH溶液,振蕩、靜置后分液,可除去苯中少量苯酚

D.已知I3-I2+I-,向盛有KI3溶液的試管中加入適量CCl4,振蕩靜置后CCl4層顯紫色,說明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

 

解析: A.飽和FeCl3溶液逐滴滴入沸水中,并繼續(xù)加熱一段時間,可制取Fe(OH)3膠體。滴加過量氨水,就會產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀。B.溶液X中應(yīng)先滴KSCN溶液,不呈紅色,再滴入適量新制氨水,溶液變紅,才能說明X溶液中一定含有Fe2+。C.苯酚與NaOH溶液反應(yīng)可生成水溶性的苯酚鈉,可與苯分層,實現(xiàn)分離除雜。D.溶解平衡I3-I2+I-中,加入適量CCl4,有利于溶解平衡I3-I2+I-向右移動,I2溶解在CCl4中顯紫色。

 

點撥:本題屬于常見物質(zhì)的制備、分離提純、除雜和離子檢驗等都是學(xué)生必備的基本實驗技能,我們要在學(xué)習(xí)中不斷強化,反復(fù)訓(xùn)練,形成能力。

 

答案:C

 

4.(2011浙江高考)下列說法不正確的是

A.變色硅膠干燥劑含有CoCl2,干燥劑呈藍色時,表示不具有吸水干燥功能

B.“硝基苯制備”實驗中,將溫度計插入水浴,但水銀球不能與燒杯底部和燒杯壁接觸

C.“中和滴定”實驗中,容量瓶和錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用,滴定管和移液管用蒸餾水洗凈后,必須干燥或潤洗后方可使用

D.除去干燥CO2中混有的少量SO2,可將混合氣體依次通過盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶

 

解析:A選項錯誤,無水CoCl2呈藍色,具有吸水性 B選項正確,燒杯底部溫度高。C選項正確,滴定管和移液管需考慮殘留水的稀釋影響。D選項正確,利用SO2的還原性,用KMnO4酸性溶液除去。

 

答案:A

 

點撥:化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實驗是高考題的重要內(nèi)容。要解好實驗題首先必須要認真做好實驗化學(xué)實驗,在教學(xué)中要重視實驗的操作與原理,好的實驗考題就是應(yīng)該讓那些不做實驗的學(xué)生得不到分;讓那些認真做實驗的學(xué)生得好分。從題目的分析也可以看出,實驗題目中的很多細節(jié)問題光靠講學(xué)生是會不了的。必須去做實驗學(xué)生才能會真正領(lǐng)悟。

 

5.(2011安徽高考)下列有關(guān)實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是

 

選項

實驗操作

現(xiàn)象

解釋或結(jié)論

A

過量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反應(yīng)后,滴入KSCN溶液

溶液呈紅色

稀HNO3將Fe氧化為Fe3+

B

AgI沉淀中滴入稀KCl溶液

有白色沉淀出現(xiàn)

AgCl比AgI更難溶

C

Al箔插入稀HNO3中

無現(xiàn)象

Al箔­­­表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜

D

用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上

試紙變藍色

濃氨水呈堿性

 

解析:Fe粉與稀硝酸反應(yīng)生成物是Fe3+,但過量的鐵會繼續(xù)和Fe3+反應(yīng),將其還原成Fe2+,即溶液中不存在Fe3+,所以滴入KSCN溶液不可能顯紅色,A不正確;AgI的溶度積常數(shù)小于AgCl的溶度積常數(shù),所以AgI沉淀中滴入稀KCl溶液不可能產(chǎn)生AgCl沉淀,B不正確;Al箔插入稀HNO3中,首先硝酸會和Al箔表面的氧化膜反應(yīng),然后再和單質(zhì)鋁發(fā)生氧化還原反應(yīng),硝酸被還原生成NO氣體單質(zhì)鋁表面的氧化膜是被空氣中氧氣氧化的,所以C也不正確;氨水在溶液中會電離出氫氧根離子而顯堿性,當(dāng)遇到紅色石蕊試紙時會顯藍色,因此只有選項D正確。

 

答案:D

 

6.(2011廣東高考)下列實驗現(xiàn)象預(yù)測正確的是

 

 

 

 

 

 

 

 

A、實驗I:振蕩后靜置,上層溶液顏色保持不變

 

B、實驗II:酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡,且顏色逐漸褪去

 

C、實驗III:微熱稀HNO3片刻,溶液中有氣泡產(chǎn)生,廣口瓶內(nèi)始終保持無色

 

D、實驗IV:繼續(xù)煮沸溶液至紅褐色,停止加熱,當(dāng)光束通過體系時可產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)

 

解析:單質(zhì)溴能與NaOH溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以振蕩后靜置,上層溶液顏色會逐漸消失,A不正確;濃硫酸具有脫水性和強氧化性,濃硫酸首先將蔗糖脫水生成單質(zhì)碳,然后單質(zhì)碳被濃硫酸氧化而被還原成SO2,SO2具有還原性可是酸性KMnO4溶液褪色,所以B正確;在加熱時稀硝酸與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),硝酸被還原成NO,NO與空氣被氧化生成NO2,NO2是紅棕色氣體,C不正確;裝置Ⅳ屬于氫氧化鐵膠體的制備,而膠體具有丁達爾效應(yīng),D正確。

答案:B、D

 

            7.(2011天津高考)向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液進行如下操作,結(jié)論正確的是

 

操作

現(xiàn)象

結(jié)論

A

滴加BaCl2溶液

生成白色沉淀

原溶液中有SO42-

B

滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置

下層溶液顯紫色

原溶液中有I-

C

用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應(yīng)

火焰呈黃色

原溶液中有Na+,無K+

D

滴加稀NaOH溶液,將濕潤紅色石蕊試紙置于試管口

試紙不變藍

原溶液中無NH4+

 

解析:能與BaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的除了SO42-以外,還可以是SO32-、CO32-、以及Ag+等,因此選項A不正確;CCl4的密度大于水的,而單質(zhì)碘易溶在有機溶劑中,溶液顯紫色說明有單質(zhì)碘生成,所以只能是原溶液中的I-被氯水氧化成單質(zhì)碘的,即選項B正確;因為在觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時,需要透過藍色的鈷玻璃濾去黃光,而在實驗中并沒有通過藍色的鈷玻璃觀察,所以不能排除K+,選項C不正確;由于氨氣極易溶于水,因此如果銨鹽和強堿在稀溶液中反應(yīng)且不加熱時,產(chǎn)生的氨氣不會揮發(fā)出來,紅色石蕊試紙就不會變藍色,所以選項D也不正確。

 

答案:B

 

8.(2011重慶高考) 在實驗室進行下列實驗, 括號內(nèi)的實驗用品都能用到的是

A. 硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定(坩堝、溫度計、硫酸銅晶體)

B. 蛋白質(zhì)的鹽析(試管、醋酸鉛溶液、雞蛋白溶液)

C. 鈉的焰色反應(yīng)(鉑絲、氯化鈉溶液、稀鹽酸)

D. 肥皂的制。ㄕ舭l(fā)皿、玻璃棒、甘油)

 

解析:本題考察常見的基本實驗原理及儀器的使用和選擇。硫酸銅晶體里結(jié)晶水含量的測定所需要的實驗用品是:托盤天平、研缽、坩堝、坩堝鉗、三腳架、泥三角、玻璃棒、干燥器、酒精燈、硫酸銅晶體,不需要溫度計A不正確;醋酸鉛屬于重金屬鹽,會使蛋白質(zhì)變性而不是鹽析,B不正確;焰色反應(yīng)時需要鉑絲,鉑絲需要用鹽酸洗滌,所以C是正確的。制取肥皂需要利用油脂的皂化反應(yīng),甘油屬于多元醇不是油脂,油脂水解生成甘油,因此選項D也不正確。

 

答案:C

 

9.(2011重慶高考) 不能鑒別AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四種溶液(不考慮他們間的相互反應(yīng))的試劑組是

 

A. 鹽酸、硫酸  B. 鹽酸、氫氧化鈉溶液  C. 氨水、硫酸  D. 氨水、氫氧化鈉溶液

 

解析:本題考察物質(zhì)的鑒別和試劑的選擇。物質(zhì)的鑒別一般可用其性質(zhì)包括物理性質(zhì)如顏色、狀態(tài)、氣味及溶解性等。四種物質(zhì)均屬于無色無味的溶液,因此利用其物理性質(zhì)無法鑒別,只能利用其化學(xué)性質(zhì)的差別進行檢驗。鹽酸、硫酸均與K2SO3反應(yīng)生成刺激性氣體SO2,鹽酸、硫酸也均與AgNO3反應(yīng)生成白色沉淀,但硫酸可與BaCl2反應(yīng)生成白色沉淀。氨水、氫氧化鈉溶液均與AgNO3、Mg(NO3)2反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化銀和氫氧化鎂,氫氧化銀不穩(wěn)定,會分解生成黑色的Ag2O,但如果氨水過量氫氧化銀會溶解生成銀氨溶液,由以上不分析不難看出選項D是無法鑒別的,故答案是D。

答案:D

 

10.(2011四川高考)下列實驗“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”對應(yīng)關(guān)系正確的是

 

操作和現(xiàn)象

結(jié)論

A

向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀H2SO4,在管口觀察到紅棕色氣體

HNO3分解生成了NO2

B

向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加熱幾分鐘,冷卻后再加入新制Cu(OH)2濁液,加熱,沒有紅色沉淀生成。

淀粉沒有水解成葡萄糖

C

向無水乙醇中加入濃H2SO4,加熱至170℃產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液,紅色褪去 。

使溶液褪色的氣體是乙烯

D

向飽和Na2CO3中通入足量CO2 ,溶液變渾濁  

析出了NaHCO3

解析:在酸性溶液中NO3-具有氧化性,被Fe2+還原成NO氣體,NO氣體在管口遇空氣氧化成NO2;沒有加堿中和酸,不能說明是否水解;無水乙醇中加入濃H2SO4加熱時有可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫氣體,所以不一定是乙烯。

 

答案:D

 

11.(2011上海高考)草酸晶體(H2C2O4?2H2O)  100℃開始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解產(chǎn)生H2O、CO和CO2。用加熱草酸晶體的方法獲取某些氣體,應(yīng)該選擇的氣體發(fā)生裝置是(圖中加熱裝置已略去)

 

 

 

 

 

解析:根據(jù)草酸晶體的性質(zhì)不難得出答案是D。

答案:D

 

12.( 2011江蘇高考)高氯酸銨(NH4ClO4)是復(fù)合火箭推進劑的重要成分,實驗室可通過下列反應(yīng)制取NaClO4(aq) + NH4Cl(aq)      NH4ClO4(aq) + NaCl(aq)

(1)若NH4Cl用氨氣和濃鹽酸代替,上述反應(yīng)不需要外界供熱就能進行,其原因是   。

 

(2)反應(yīng)得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的質(zhì)量分數(shù)分別為0.30和0.l5(相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線見圖)。從混合溶液中獲得較多NH4ClO4晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)   、干燥。

 

(3)樣品中NH4ClO4的含量可用蒸餾法進行測定,蒸餾裝置如圖10所示(加熱和儀器固定裝置已略去),實驗步驟如下:

步驟1:按圖10所示組裝儀器,檢查裝置氣密性。

步驟2:準確稱取樣品a g(約0.5g)于蒸餾燒瓶中,加入約150mL水溶解。

步驟3:準確量取40.00mL約0.1 mol?L-1H2SO4 溶解于錐形瓶中。

步驟4:經(jīng)滴液漏斗向蒸餾瓶中加入20mL3 mol?L-1NaOH 溶液。

步驟5:加熱蒸餾至蒸餾燒瓶中剩余約100mL溶液。

步驟6:用新煮沸過的水沖洗冷凝裝置2~3次,洗滌液并入錐形瓶中。

步驟7:向錐形瓶中加入酸堿指示劑,用c mol?L-1NaOH標準溶液滴定至終點,消耗NaOH標準溶液V1mL。

步驟8.將實驗步驟1~7重復(fù)2次

①步驟3中,準確量取40.00mlH2SO4 溶液的玻璃儀器是                    。

②步驟1~7中確保生成的氨被稀硫酸完全吸收的實驗是      (填寫步驟號)。

③為獲得樣品中NH4ClO4 的含量,還需補充的實驗是         。

解析:本題以復(fù)合火箭推進劑的重要成分制取和分析為背景的綜合實驗題,涉及理論分析、閱讀理解、讀圖看圖、沉淀制備、沉淀洗滌、含量測定等多方面內(nèi)容,考查學(xué)生對綜合實驗處理能力。

答案:(1)氨氣與濃鹽酸反應(yīng)放出熱量(2)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾,冰水洗(3)①酸式滴定管  ②1、5、6  ③用NaOH標準溶液標定H2SO4溶液的濃度(或不加高氯酸銨樣品,保持其他條件相同,進行蒸餾和滴定實驗)

點撥:實驗的基本操作、實驗儀器的選擇、實驗誤差分析、物質(zhì)的除雜和檢驗等內(nèi)容依然是高三復(fù)習(xí)的重點,也是我們能力培養(yǎng)的重要目標之一。

 

13.(2011江蘇高考)草酸是一種重要的化工產(chǎn)品。實驗室用硝酸氧化淀粉水解液制備草酸的裝置如圖所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去)實驗過程如下:

 

①將一定量的淀粉水解液加入三頸瓶中,②控制反應(yīng)液溫度在55~60℃條件下,邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸(65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2:1.5)溶液,③反應(yīng)3h左右,冷卻,抽濾后再重結(jié)晶得草酸晶體。硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應(yīng):

 

 

C6H12O6 + 12HNO3 → 3H2C2O4+ 9NO2↑+ 3NO↑+ 9H2O、

C6H12O6­ + 8HNO3 → 6CO2 + 8NO↑+ 10H2O、

3H2C2O4 + 2HNO3 → 6CO2 + 2NO↑+ 4H2O

 

(1)檢驗淀粉是否水解完全所需用的試劑為                。

 

(2)實驗中若混酸滴加過快,將導(dǎo)致草酸產(chǎn)率下降,其原因是              。

 

(3)裝置C用于尾氣吸收,當(dāng)尾氣中n(NO2):n(NO)=1:1時,過量的NaOH溶液能將NOx全部吸收,原因是               (用化學(xué)方程式表示)

 

(4)與用NaOH溶液吸收尾氣相比較,若用淀粉水解液吸收尾氣,其優(yōu)、缺點是       。

 

(5)草酸重結(jié)晶的減壓過濾操作中,除燒杯、玻璃棒外,還必須使用屬于硅酸鹽材料的儀器有        。

 

解析:這是一道化學(xué)實驗試題,通過草酸制備,考查學(xué)生對化學(xué)原理、化學(xué)實驗方法的掌握程度,對實驗方案的分析評價和運用化學(xué)知識解決化學(xué)實驗中的具體問題的能力。

答案:(1)碘水或KI-I2 溶液 (2)由于溫度過高、硝酸濃度過大,導(dǎo)致C6H12O6 和H2C2O4進一步被氧化 (3)NO2 + NO + 2NaOH=2NaNO2 + H2O(4)優(yōu)點:提高HNO3利用率  缺點:NOx吸收不完全(5)布氏漏斗、吸漏瓶。

 

14.(2011浙江高考)二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑,可由二苯基羥乙酮氧化制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下:

 

+2FeCl3+2FeCl2+2HCl

 

在反應(yīng)裝置中,加入原料及溶劑,攪拌下加熱回流。反應(yīng)結(jié)束后加熱煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產(chǎn)品析出,用70%乙醇水溶液重結(jié)晶提純。重結(jié)晶過程:加熱溶解→活性炭脫色→趁熱過濾→冷卻結(jié)晶→抽濾→洗滌→干燥。

 

 

 

 

 

 

 

 

請回答下列問題:

(1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱:a_____,b_____。

(2)趁熱過濾后,濾液冷卻結(jié)晶。一般情況下,下列哪些因素有利于得到較大的晶體:____。

 

A.緩慢冷卻溶液   B.溶液濃度較高 C.溶質(zhì)溶解度較小 D.緩慢蒸發(fā)溶劑

 

如果溶液中發(fā)生過飽和現(xiàn)象,可采用__________等方法促進晶體析出。

 

(3)抽濾所用的濾紙應(yīng)略_______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時,杯壁上往往還粘有少量晶體,需選用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,下列液體最合適的是________。

A.無水乙醇        B.飽和NaCl溶液       C.70%乙醇水溶液     D.濾液

 

(4)上述重結(jié)晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質(zhì):___________。

 

(5)某同學(xué)采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應(yīng)進程,分別在反應(yīng)開始、回流15min、30min、45min和60min時,用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是________。

 

A.15min              B.30min       C.45min               D.60min

解析:(1)熟悉化學(xué)實驗儀器,特別是有機合成的儀器比較特殊。(2)溶液濃度越高,溶質(zhì)溶解度越小,蒸發(fā)或冷卻越快,結(jié)晶越。贿^飽和主要是缺乏晶種,用玻璃棒摩擦,加入晶體或?qū)⑷萜鬟M一步冷卻能解決。(3)抽濾涉及的儀器安裝,操作細則頗多,要能實際規(guī)范操作,仔細揣摩,方能掌握。用濾液(即飽和溶液)洗滌容器能減少產(chǎn)品的溶解損失。(4)趁熱過濾除不溶物,冷卻結(jié)晶,抽濾除可溶雜質(zhì)。(5)對照反應(yīng)開始斑點,下面斑點為反應(yīng)物,上面為生成物,45min反應(yīng)物基本無剩余。

 

答案:(1)三頸瓶    球形冷凝器(或冷凝管)(2)AD   用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁   加入晶種(3)小于  D  (4)趁熱過濾   C

 

15.(2011安徽高考)MnO2是一種重要的無機功能材料,粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實驗,其流程如下:

 

 

 

(1)第①步加稀H2SO4時,粗MnO2樣品中的      (寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。

 

(2)第②步反應(yīng)的離子方程式

      +ClO3-+     =MnO2+Cl2↑+     。

 

(3)第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、        、        、        ,已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH,則一定還有含有        (寫化學(xué)式)。

 

(4)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g,第①步反應(yīng)后,經(jīng)過濾得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(標準狀況下),則在第②步反應(yīng)中至少需要        mol NaClO3

 

解析:本題通過MnO2的提純綜合考察了常見的基本實驗操作、氧化還原方程式的配平、產(chǎn)物的判斷及有關(guān)計算。(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸時樣品中的MnO和MnCO3分別和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4,所以答案是粗MnO2樣品中的MnO和MnCO3轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì);(2)MnSO4要轉(zhuǎn)化為MnO2,需失去電子,故需要加入NaClO3做氧化劑,依據(jù)得失電子守恒可以配平,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是:5MnSO4 + 2NaClO3 + 4H2O=5MnO2 + Cl2↑+ Na2SO4 + 4H2SO4,因此反應(yīng)的離子方程式是:5Mn2+ + 2ClO3- + 4H2O=5MnO2 + Cl2↑+ 8H+;(3)第③屬于蒸發(fā),所以所需的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒;Cl2通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應(yīng),且氯氣既做氧化劑又做還原劑,NaClO3屬于氧化產(chǎn)物,因此一定有還原產(chǎn)物NaCl;(4)由題意知樣品中的MnO和MnCO3質(zhì)量為12.69g-8.7 g=3.99g。由方程式H2SO4 + MnCO3=MnSO4 + H2O + CO2↑可知MnCO3的物質(zhì)的量為0.01mol,質(zhì)量為115g/mol×0.01mol =1.15g,所以MnO的質(zhì)量為3.99g-1.15g=2.84g,其物質(zhì)的量為28.4g/71g?mol-1=0.04mo, l因此與稀硫酸反應(yīng)時共生成MnSO4的物質(zhì)的量為0.05mol,根據(jù)方程式5MnSO4 + 2NaClO3 + 4H2O=5MnO2 + Cl2↑+ Na2SO4 + 4H2SO4,可計算出需要NaClO3的物質(zhì)的量為0.02mol。

 

答案:(1)MnO和MnCO3;(2)5Mn2+ + 2ClO3-+ 4H2O=5MnO2 + Cl2↑+ 8H+ ;(3)酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒;NaCl;(4)0.02mol。

 

16.(2011北京高考)甲、乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3­沉淀,用下圖所示裝置進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)

 

實驗操作和現(xiàn)象:

操作

現(xiàn)象

關(guān)閉彈簧夾,滴加一定量濃硫酸,加熱

A中有白霧生成,銅片表面產(chǎn)生氣泡

B中有氣泡冒出,產(chǎn)生大量白色沉淀

C中產(chǎn)生白色沉淀,液面上方略顯淺棕色并逐漸消失

打開彈簧夾,通入N2,

停止加熱,一段時間后關(guān)閉

             ___________________

從B、C中分別取少量白色沉淀,加稀鹽酸

均未發(fā)現(xiàn)白色沉淀溶解

 

  (1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。

 

  (2)C中白色沉淀是_____________,該沉淀的生成表明SO2具有_________性。

 

  (3)C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是_____________________。

 

  (4)分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因,甲認為是空氣參與反應(yīng),乙認為是白霧參與反應(yīng)。

 

    ①為證實各自的觀點,在原實驗基礎(chǔ)上:

     甲在原有操作之前增加一步操作,該操作是_____________;

     乙在A、B間增加洗氣瓶D,D中盛放的試劑是_____________。

 

    ②進行實驗,B中現(xiàn)象:

大量白色沉淀

少量白色沉淀

檢  驗白色沉淀,發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸。結(jié)合離子方程式解釋實驗現(xiàn)象異同的原因:_______。

 

(5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進行試驗。B中無沉淀生成,而C中產(chǎn)生白色沉淀,由此得出的結(jié)論是_______________。

解析:(1)濃硫酸具有強氧化性,在加熱時可以氧化單質(zhì)銅,生成硫酸銅、二氧化硫和水,方程式為

2H2SO4(濃) + CuCuSO4 + 2H2O + 2SO2↑;(2)SO2溶于水顯酸性,而在酸性條件下NO3-具有氧化性可將SO2氧化成硫酸,從而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸鋇沉淀,這說明SO2具有還原性;而NO3-被還原成NO氣體,由于試劑瓶中的空氣將NO氧化成NO2,因此會出現(xiàn)淺棕色氣體,方程式為2NO + O2=2NO2;(3)見解析(2)(4)①要排除空氣參與反應(yīng),可在反應(yīng)之前先通入氮氣一段時間,將裝置中的空氣排出;由于銅和濃硫酸反應(yīng)放熱,因此產(chǎn)生的白霧中含有硫酸,為防止硫酸干擾后面的反應(yīng),需要飽和的NaHSO3溶液除去二氧化硫中混有的硫酸雜質(zhì);②甲僅僅是排除了空氣,但并沒有除去二氧化硫中混有的硫酸,因此會產(chǎn)生大量沉淀,方程式為SO42- + Ba2+ = BaSO4↓;而乙雖然排除了二氧化硫中混有的硫酸,但沒有排盡空氣,由于在溶液中空氣可氧化二氧化硫生成硫酸,所以也會生成硫酸鋇沉淀,方程式為2Ba2+ + 2SO2 + O2 + 2H2O=2BaSO4 + 4H+。但由于白霧的量要遠多于裝置中氧氣的量,所以產(chǎn)生的沉淀少。(5)通過以上分析不難得出SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成白色BaSO3­沉淀。

 

答案:(1)2H2SO4(濃) + CuCuSO4 + 2H2O + 2SO2↑;(2)BaSO4  還原

(3)2NO + O2=2NO2;(4)①通N2一段時間,排除裝置的空氣   飽和的NaHSO3溶液 

 ②甲:SO42- + Ba2+=BaSO4↓;

乙:2Ba2+ + 2SO2 + O2 + 2H2O=2BaSO4 + 4H+ ;白霧的量要遠多于裝置中氧氣的量

(5)SO2與可溶性鋇的強酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3­沉淀

 

 17.(2011福建高考)化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:查得資料:該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。

 

Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗:取適量牙膏樣品,加水成分攪拌、過濾。

 

(1)往濾渣中加入過量NaOH溶液,過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是___。

(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是____。

 

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定

 

利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗,充分反應(yīng)后,測定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。依據(jù)實驗過程回答下列問題:

 

 

 

 

 

 

(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外,還有:____________。

 

(4)C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是____________。

 

(5)下列各項措施中,不能提高測定準確度的是_____________(填標號)。

a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

b.滴加鹽酸不宜過快   c.在A―B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d.在B―C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

 

(6)實驗中準確稱取8.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g 。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為_________。

 

(7)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高,原因是_______。

解析:(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式書寫,要求基礎(chǔ)。

Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或Al(OH)3。玂H-=AlO2-+2H2O(2)生成的是NaAlO2溶液,通入CO2氣體有Al(OH)3白色沉淀生成,并且生成NaHCO3,加入鹽酸有CO2氣體產(chǎn)生、Al(OH)3沉淀溶解。學(xué)生完整描述實驗現(xiàn)象要比較扎實的基本功。(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝,把生成的CO2全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。這樣設(shè)問學(xué)生經(jīng)常接觸。(4)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,基礎(chǔ)簡單的方程式書寫。(5)在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,會影響測量,滴加鹽酸不宜過快,保證生成的CO2完全被吸收。在A―B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,因為整個裝置中不需要干燥,有水份不會影響CO2吸收。在B―C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置,C瓶中是足量Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影響CO2吸收,所以不需要除去CO2中的HCl,選cd。(6)BaCO3質(zhì)量為3.94g ,n(BaCO3)=0.0200mol, 則n(CaCO3)=0.0200mol,質(zhì)量為2.00g,則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為25%。此問計算比較簡單。(7)Ba(OH)2溶液還吸收了水蒸氣、氯化氫氣體等,造成質(zhì)量偏大,所以可以回答B(yǎng)中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中。

 

答案:(1)Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或Al(OH)3。玂H-=AlO2-+2H2O (2)通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體生成、沉淀溶解;(3)把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(4)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O (5)c、d(6)25%  (7)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中(或其他合理答案)

 

18、(2011廣東高考33,17分)某同學(xué)進行試驗探究時,欲配制1.0mol?L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)2?8H2O試劑(化學(xué)式量:315)。在室溫下配制溶液時發(fā)現(xiàn)所取試劑在水中僅部分溶解,燒杯中存在大量未溶物。為探究原因,該同學(xué)查得Ba(OH)2?8H2O在283K、293K和303K時的溶解度(g/100g H2O)分別為2.5、3.9和5.6。

(1)燒杯中未溶物僅為BaCO3,理由是                           

(2)假設(shè)試劑由大量Ba(OH)2?8H2O和少量BaCO3組成,設(shè)計試驗方案,進行成分檢驗,在答題卡上寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(不考慮結(jié)晶水的檢驗;室溫時BaCO3飽和溶液的pH=9.6)

限選試劑及儀器:稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH計、燒杯、試管、帶塞導(dǎo)氣管、滴管

 

實驗步驟

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分攪拌,靜置,過濾,得濾液和沉淀。

 

步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸。

 

步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,                     

 

步驟4:

 

 

(3)將試劑初步提純后,準確測定其中Ba(OH)2?8H2O的含量。實驗如下:

 

①配制250 mL 約0.1mol?L-1Ba(OH)2?8H2O溶液:準確稱取w克試樣,置于燒杯中,加適量蒸餾水,       ,將溶液轉(zhuǎn)入       ,洗滌,定容,搖勻.

②滴定:準確量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將     (填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol?L-1鹽酸裝入50ml酸式滴定管,滴定至終點,記錄數(shù)據(jù)。重復(fù)滴定2次。平均消耗鹽酸Vml。

③ 計算Ba(OH)2?8H2O的質(zhì)量分數(shù)=       (只列出算式,不做運算)

(4)室溫下,     (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液

解析:本題考察常見的實驗步驟的設(shè)計、儀器和試劑的選擇、一定物質(zhì)的量濃度的配制以及有關(guān)計算。(1)Ba(OH)2屬于強堿,易吸收空氣中的水蒸氣和CO2形成難溶的BaCO3沉淀,因此長時間暴露在空氣中時Ba(OH)2就有可能轉(zhuǎn)化為BaCO3。(2)Ba(OH)2易溶于水,所以濾液中含有Ba2+,因此滴加稀硫酸使會產(chǎn)生白色沉淀BaSO4;要想驗證沉淀為BaCO3,可以利用其能與酸反應(yīng)產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體;為進一步證明試劑是是否還有Ba(OH)2?8H2O,可以取步驟1中的濾液,用pH計測其pH值,若pH>9.6,即證明濾液不是純BaCO3溶液,即證明是由大量Ba(OH)2?8H2O和少量BaCO3組成,假設(shè)成立。(3)①由于試樣中含有難溶性的BaCO3,因此加水溶解后要過濾,且冷卻后在轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中;②Ba(OH)2溶液的濃度約為0.1mol?L-1,體積是25ml,由于酸式滴定管的容量是50ml,因此鹽酸的濃度至少應(yīng)該是0.1 mol?L-1的,若鹽酸的濃度過大,反應(yīng)過快,不利于控制滴定終點,所以選擇0.1980 mol?L-1的鹽酸最恰當(dāng)。③消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.1980×V×10-3mol,所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)2的物質(zhì)的量是0.1980×V×10-3/2 mol,所以w克試樣中Ba(OH)2的質(zhì)量是(0.1980×V×10-3/2)×(250/25)×315 g,故Ba(OH)2?8H2O的質(zhì)量分數(shù)= (250×0.1980×V×10-3×315/2×25.00×w)×100%。(4)若配制1 L1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液,則溶液中溶解的Ba(OH)2?8H2O的質(zhì)量是315g,所以此時的溶解度約是(315/1000)×100=31.5 g/100g H2O,而在常溫下Ba(OH)2?8H2O是3.9 g/100g  H2O,顯然不可能配制出1.0 mol?L-1Ba(OH)2溶液。

答案:(1)由于Ba(OH)2?8H2O與收空氣中的CO2反,所取試劑大部分已變質(zhì)為BaCO3,未變質(zhì)的Ba(OH)2?8H2O在配制溶液時能全部溶解。

(2)

實驗步驟

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

步驟1:取適量試劑于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分攪拌,靜置,過濾,得濾液和沉淀。

 

步驟2:取適量濾液于試管中,滴加稀硫酸。

出現(xiàn)白色沉淀,說明該試劑中有Ba2+存在

步驟3:取適量步驟1中的沉淀于是試管中,滴加稀鹽酸,連接帶塞導(dǎo)氣管將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中。

澄清石灰水變混濁。說明該試劑中含有BaCO3

步驟4:取步驟1中的濾液于燒杯中,用pH計測定其pH值。

PH值明顯大于9.6,說明該試劑中含有Ba(OH)2。

(3)①攪拌溶解  250ml容量瓶中   ②0.1980

③(250×0.1980×V×10-3×315)/(2×25.00×w)×100%。 (4)不能。

19.(2011山東高考)實驗室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等離子的鹵水為主要原料制備無水無水CaCl2和Br2,流程如下:

 

 

 

 

 

(1)操作Ⅰ使用的試劑是       ,所用主要儀器的名稱是          。

 

(2)加入溶液W的目的是       。用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中數(shù)據(jù)可知,理論上可選擇pH最大范圍是    。酸化溶液Z時,使用的試劑為        。

 

 

開始沉淀時的pH

沉淀完全時的pH

Mg2+

9.6

11.0

Ca2+

12.2

c(OH-)=1.8 mol?L-1

 

(3)實驗室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體,下列裝置中合理的是          。

 

 

 

 (4)常溫下,H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.2×10-2, Ka2=6.3×10-3,H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×10-7, Ka2=4.7×10-11。某同學(xué)設(shè)計實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3:將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和,立即用酸度計測兩溶液的pH,若前者的pH小于后者,則H2SO3酸性強于H2CO3。該實驗設(shè)計不正確,錯誤在于                   。

設(shè)計合理實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3(簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。        。

 

儀器自選。供選的試劑:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、pH試紙。

 

解析:(1)通入氯氣后Cl2 + 2Br- == 2Cl- +Br2,故操作Ⅰ是萃取,用的儀器是分液漏斗;又因下層得到的是溴,故使用的萃取劑是四氯化碳。(2)因為加入CaO的目的是除去Mg2+,故加入W的目的是除去SO42-;為了不使Ca2+沉淀,pH的理論值為11.0≤pH<12.2;酸化時,為不引人新的雜質(zhì)離子,應(yīng)選用鹽酸。(3)裝置的選擇,應(yīng)從發(fā)生裝置,除雜裝置和收集裝置三個方面分析。a中收集方法不對; c中的長頸漏斗應(yīng)插在液面以下;b、d是合理的。(4)要通過測pH判斷兩種酸的酸性強弱,兩種酸的濃度必須是相等的,而SO2的溶解度遠大于CO2的,兩飽和溶液的濃度不相等,故該實驗的設(shè)計是錯誤的。驗證酸性強弱,最常用的原理是強酸置換弱酸,故實驗步驟:將SO2通入NaHCO3溶液中,生成的氣體再通過酸性高錳酸鉀除去過量的SO2,再用品紅溶液檢驗SO2是否除盡,最后通入飽和石灰水中。

實驗現(xiàn)象:品紅不褪色,飽和石灰水變渾濁。

實驗結(jié)論:H2SO3的酸性比H2CO3強。

 

答案:(1) 四氯化碳    分液漏斗   (2)除去溶液中的SO42-     11.0≤pH<12.2   鹽酸    (3)b、d    (4)用于比較pH的兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等;

三種參考方案如下:

方案一:配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHCO3和NaHSO3溶液,用酸度計(或pH試紙)測兩種溶液的pH。前者的pH小于后者,證明H2SO3的酸性比H2CO3強。

 

方案二:將SO2氣體依次通過NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水。品紅溶液不褪色、且澄清石灰水變渾濁,證明H2SO3的酸性比H2CO3強。

 

方案三:將CO2氣體依次通過NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品紅溶液。品紅溶液不褪色,證明H2SO3的酸性比H2CO3強。

 

20.(2011天津)某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線:

CH3CH=CH2 + CO + H2        CH3CH2CH2CHO                         CH3CH2CH2CH2OH

 

CO的制備原理:HCOOH               CO↑+H2O,并設(shè)計出原料氣的制備裝置(如下圖)

 

 

請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>

(1)實驗室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫出化學(xué)方程式:       ,            。

(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是        ,         ;C和d中承裝的試劑分別是            ,         。若用以上裝置制備H2, 氣體發(fā)生裝置中必需的玻璃儀器名稱是              ;在虛線框內(nèi)畫出收集干燥H2的裝置圖。

 

(3)制丙烯時,還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是_________(填序號)

①飽和Na2SO3溶液  ②酸性KMnO4溶液    ③石灰水  ④無水CuSO4   ⑤品紅溶液

 

(4)合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,你認為應(yīng)該采用的適宜反應(yīng)條件是______________。

a. 低溫、高壓、催化劑               b. 適當(dāng)?shù)臏囟取⒏邏、催化?/p>

c. 常溫、常壓、催化劑               d. 適當(dāng)?shù)臏囟取⒊、催化?/p>

 

(5)正丁醛經(jīng)催化劑加氫得到含少量正丁醛的1―丁醇粗品,為純化1―丁醇,該小組查閱文獻得知:①R―CHO+NaHSO3(飽和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸點:乙醚34℃,1―丁醇118℃,并設(shè)計出如下提純路線:

       

 

試劑1為_________,操作1為________,操作2為_______,操作3為_______。

解析:(1)氫氣可用活潑金屬鋅與非氧化性酸鹽酸通過置換反應(yīng)制備,氧化性酸如硝酸和濃硫酸與鋅反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣,方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通過消去反應(yīng)即到達丙烯,方程式為:

(CH3)2CHOH    CH2=CHCH3↑+H2O;(2)甲酸在濃硫酸的作用下通過加熱脫水即生成CO,由于甲酸易揮發(fā),產(chǎn)生的CO中必然會混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又因為甲酸易溶于水,所以必需防止液體倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通過濃硫酸干燥CO。為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出,就必需保持壓強一致,因此a的作用是保持恒壓;若用以上裝置制備氫氣,就不再需要加熱,所以此時發(fā)生裝置中的玻璃儀器名稱是分液漏斗和蒸餾燒瓶;氫氣密度小于空氣的,因此要收集干燥的氫氣,就只能用向下排空氣法,而不能用排水法收集;(3)檢驗丙烯可以用酸性KMnO4溶液,檢驗SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水,檢驗CO2可以石灰水,檢驗水蒸氣可以無水CuSO4,所以在檢驗這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序。只要通過溶液,就會產(chǎn)生水蒸氣,因此先檢驗水蒸氣;然后檢驗SO2并在檢驗之后除去SO2,除SO2可以用飽和Na2SO3溶液,最后檢驗CO2和丙烯,因此順序為④⑤①②③(或④⑤①③②);(4)由于反應(yīng)是一個體積減小的可逆反應(yīng),所以采用高壓,有利于增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率;正向反應(yīng)是放熱反應(yīng),雖然低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但不利于增大反應(yīng)速率,因此要采用適當(dāng)?shù)臏囟;催化劑不能提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但有利于增大反應(yīng)速率,縮短到達平衡所需要的時間,故正確所選項是b;(5)粗品中含有正丁醛,根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通過過濾即可除去;由于飽和NaHSO3溶液是過量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1―丁醇。因為1―丁醇,和乙醚的沸點相差很大,因此可以利用蒸餾將其分離開。

 

 

 

 

答案:(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH3)2CHOH               CH2=CHCH3↑+H2O;(2)恒壓  防倒吸  NaOH溶液  濃硫酸  分液漏斗  蒸餾燒瓶  (3)④⑤①②③(或④⑤①③②);(4)b (5)飽和NaHSO3溶液  過濾   萃取  蒸餾

 

21.(2011海南高考)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]為淺綠色晶體,實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備,其步驟如下:

步驟1  將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污,分離出液體,用水洗凈鐵屑。

步驟2  向處理過的鐵屑中加入過量的3mol?L-1 H2SO4溶液,在60℃左右使其反應(yīng)到不再產(chǎn)生氣體,趁熱過濾,得FeSO4溶液。

步驟3  向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液,經(jīng)過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。

請回答下列問題:

(1)在步驟1的操作中,下列儀器中不必用到的有__________(填儀器編號)

①鐵架臺  ②燃燒匙  ③錐形瓶  ④廣口瓶  ⑤研缽  ⑥玻璃棒  ⑦酒精燈

(2)在步驟2中所加的硫酸必須過量,其原因是_______;

(3)在步驟3中,“一系列操作”依次為______、_______和過濾;

(4)本實驗制的的硫酸亞鐵銨晶體常含有Fe3+雜質(zhì)。檢驗Fe3+常用的試劑是______,可以觀察到得現(xiàn)象是________。

解析:步驟1是溶液加熱和過濾操作,用不到②④⑤;亞鐵離子在加熱過程中有水解,因而要加酸抑制亞鐵離子的水解;步驟3是抑制亞鐵離子的水解下的蒸發(fā)與結(jié)晶過程;

答案:(1)②④⑤;(2)抑制亞鐵離子的水解和氧化;(3)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶;(4)KSCN溶液,溶液顯血紅色

點撥:本題是實驗綜合能力考查題,考查點有溶液加熱、過濾、固體溶解、蒸發(fā)(防水解)、結(jié)晶等一系列實驗。實驗綜合題不僅僅要考查操作方面的內(nèi)容,也考查一些理論知識在實驗過程中的運用,因而實驗綜合題歷來是高考中的難點。操作要點在平時復(fù)習(xí)中注意積累,分析過程中可能要注意的問題,要緊扣實驗?zāi)康模喾矫婵紤],才可確保萬無一失。

 

22.(2011重慶高考)固態(tài)化合物A由兩種短周期元素組成,可與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),甲組同學(xué)用下圖裝置(夾持裝置略)對其進行探究實驗。

 

 

 

 

 

 

(1)儀器B的名稱是____________。

(2)試驗中,Ⅱ中的試紙變藍,Ⅳ中黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色并有M生成,則Ⅲ中的試劑為__________;Ⅳ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________;Ⅴ中的試劑為___________。

(3)乙組同學(xué)進行同樣實驗,但裝置連接順序為Ⅰ――Ⅲ――Ⅳ――Ⅱ――Ⅴ――Ⅵ,此時Ⅱ中現(xiàn)象為_______,原因是_______________。

(4)經(jīng)上述反應(yīng),2.5g 化合物A理論上可得0.56L(標準狀況)M;則A的化學(xué)式為_____________。

解析:本題考察常見儀器的識別、試劑的選擇、裝置的連接以及有關(guān)計算和判斷。

(1)由圖不難看出B是分液漏斗;

(2)使干燥紅色石蕊試紙變藍的是堿性氣體,中學(xué)化學(xué)中涉及到的只有氨氣,即A與水反應(yīng)生成氨氣,因此A中含有N元素。Ⅳ中黑色CuO粉末逐漸變?yōu)榧t色,說明CuO被還原生成單質(zhì)銅,因為在高溫下氨氣可以被氧化生成氣體M,而M可用排水法收集,因此M為氮氣,反應(yīng)的方程式為3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2↑。氨氣在通過CuO之前必需進行干燥,干燥氨氣只能用堿石灰,即Ⅲ中的試劑為堿石灰。因為氨氣是過量的,因此在收集氮氣之前需要先除去氨氣,可用濃硫酸吸收多于的氨氣,即Ⅴ中的試劑為濃硫酸。

(3)如果氨氣先干燥然后再通過熱的CuO,氧化還原反應(yīng)照樣發(fā)生,由于成為有水生成,因此過量的氨氣和水照樣會使干燥紅色石蕊試紙變藍。

(4)2.5 g 化合物A生成氨氣的物質(zhì)的量為0.025 mol,所含N原子的質(zhì)量是0.025 mol×28 g?mol-1=0.7g,因此另一種元素原子的質(zhì)量是2.5 g-0.7 g=1.8 g。若該元素顯+1價,則其原子的式量是;1.8/(0.05×3)=12若該元素顯+2價,則其原子的式量是 (1.8×2)/(0.05×3)=24;若該元素顯+3價,則其原子的式量是1.8/0.05=36。顯然只有第二種情況成立,即該化合物是Mg3N2。

答案:(1)分液漏斗  (2)堿石灰  CuO+2NH33Cu+3H2O+N2↑ (3)試紙變藍   CuO與氨氣反應(yīng)生成的水和未反應(yīng)的氨氣形成氨水,使試紙變藍  (4)Mg3N2

23.(2011新課標卷)氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組長擬選用如下裝置制備氫化鈣。

 

   

   

 

 

 

 

請回答下列問題:

 

(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為________(填儀器接口的字母編號)

(2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞_________(請按正確的順序填入下列步驟的標號)。

A.加熱反應(yīng)一段時間                 B.收集氣體并檢驗其純度

C.關(guān)閉分液漏斗活塞                 D.停止加熱,充分冷卻

(3)實驗結(jié)束后,某同學(xué)取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,溶液中加入酚酞后顯紅色,該同學(xué)據(jù)此斷,上述實驗確有CaH2生成。

① 寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ___________________

②該同學(xué)的判斷不正確,原因是________________

(4)請你設(shè)計一個實驗,用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象__________。

(5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑,與氫氣相比,其優(yōu)點是____________。

解析:(1)鈣屬于極活潑的金屬,極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,而制備的氫氣中會混有水蒸氣和氯化氫氣體,所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥,選用的試劑分別是氫氧化鈉和濃硫酸;同時為防止空氣中水蒸氣進入,最后還需要連接干燥管,所以正確的順序為:i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a。(2)由于不純氫氣加熱時可以跟氧氣反應(yīng),也有可能會發(fā)生爆炸,所以應(yīng)該先收集一部分氣體并檢驗其純度;反應(yīng)結(jié)束后還需要使氫化鈣在氫氣的氛圍中冷卻,所以應(yīng)該是最后關(guān)閉分液漏斗活塞,因此正確的順序為BADC。(3)CaH2能與H2O 反應(yīng):CaH2+2H2O === Ca(OH)2+2H2 ↑,而Ca也能與H2O反應(yīng):

Ca+2H2O === Ca(OH)2+H2 ↑,產(chǎn)物是相同的,故不能根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷是否有CaH2生成。(4)要用化學(xué)方法區(qū)別鈣和氫化鈣,就要根據(jù)它們組成元素的不同:氫化鈣的燃燒的產(chǎn)物有水,而鈣的燃燒產(chǎn)物中無水,可以通過有無水鑒別。(5)氫氣是氣態(tài)的,攜帶不如氫化鈣方便。

答案:(1)i→e,f→d,c→j,k(或k,j) k→a   (2) BADC

 (3)CaH2+2H2O === Ca(OH)2 + 2H2↑   金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象 (4) 取適量的氫化鈣,在加熱的條件下雨干燥氧氣反應(yīng),將反應(yīng)后生成的氣態(tài)產(chǎn)物通過裝有白色的無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變藍色,而取鈣做相同的實驗則觀察不到白色變藍色。 (5) 氫化鈣是固體攜帶方便

 

24.(2011四川高考)三草酸合鐵酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]?xH2O)是一種光敏材料,在110℃可完全失去結(jié)晶水。為測定該晶體中鐵的含量和結(jié)晶水的含量,某實驗小組做了如下實驗:

(1)鐵含量的測定

步驟一:稱量5.00 g三草酸合鐵酸鉀晶體,配制成250 mL溶液。

步驟二:取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,同時,MnO4-被還原成Mn2+。向反應(yīng)后的溶液中加入一小匙鋅粉,加熱至黃色剛好消失,過濾,洗滌,將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中,此時,溶液仍呈酸性。

步驟三:用0.010 mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點,消耗KMnO4溶液20.02 mL,滴定中MnO4-,被還原成Mn2+ 。

 

重復(fù)步驟二、步驟三操作,滴定消耗0.010 mol/L KMnO4溶液19.98 mL

請回答下列問題:

①配制三草酸合鐵酸鉀溶液的操作步驟依次是:稱量、_____、轉(zhuǎn)移、洗滌并轉(zhuǎn)移、___搖勻。

②加入鋅粉的目的是______。

③寫出步驟三中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________。

④實驗測得該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)為__________。在步驟二中,若加入的KMnO4的溶液的量不夠,則測得的鐵含量__________。(選填“偏低”“偏高”“不變”)

(2)結(jié)晶水的測定

將坩堝洗凈,烘干至恒重,記錄質(zhì)量;在坩堝中加入研細的三草酸合鐵酸鉀晶體,稱量并記錄質(zhì)量;加熱至110℃,恒溫一段時間,置于空氣中冷卻,稱量并記錄質(zhì)量;計算結(jié)晶水含量。請糾正實驗過程中的兩處錯誤;____;_____。

解析:本題主要考查一定物質(zhì)的量濃度的配制、中和滴定、誤差分析、實驗操作及有關(guān)計算。

答案:(1)①溶解  定容  ②將Fe3+還原成Fe2+  ③5Fe2+ + MnO4-+ 8H+= 5Fe3++ Mn2+ + 4H2O  ④11.20%或0.112  偏高  (2)加熱后在干燥器中冷卻,對盛有樣品的坩堝進行多次加熱,干燥器中冷卻、稱量并記錄質(zhì)量,直至稱量質(zhì)量幾乎相等。

 

25.(2011上海高考)CuSO4?5H2O是銅的重要化合物,有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO4?5H2O的實驗室制備流程圖。

 

 

 

 

 

  

 根據(jù)題意完成下列填空:

(1)向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸,在銅粉溶解時可以觀察到的實驗現(xiàn)象:             、            。

(2)如果銅粉、硫酸及硝酸都比較純凈,則制得的CuSO4?5H2O中可能存在的雜質(zhì)是        ,除去這種雜質(zhì)的實驗操作稱為           。

(3)已知:CuSO4+2NaOH =Cu(OH)2↓+ Na2SO4,稱取0.1000 g提純后的CuSO4?5H2O試樣于錐形瓶中,加入0.1000mol/L氫氧化鈉溶液28.00mL,反應(yīng)完全后,過量的氫氧化鈉用0.1000 mol/L鹽酸滴定至終點,耗用鹽酸20.16 mL,則0.1000 g該試樣中含CuSO4?5H2O         g。

(4)上述滴定中,滴定管在注入鹽酸之前,先用蒸餾水洗凈,再用       。在滴定中,準確讀數(shù)應(yīng)該是滴定管上藍線         所對應(yīng)的刻度。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5)如果采用重量法測定CuSO4?5H2O的含量,完成下列步驟:

 

 ①         ②加水溶解③加氯化鋇溶液,沉淀④過濾(其余步驟省略),在過濾前,需要檢驗是否沉淀完全,其操作是          。

 

(6)如果1.040 g提純后的試樣中含CuSO4?5H2O的準確值為1.015 g,而實驗測定結(jié)果是l.000 g 測定的相對誤差為           。

 

解析:本題考查實驗現(xiàn)象的觀察、物質(zhì)的提純,中和滴定、實驗過程設(shè)計及有關(guān)計算。

 

答案:(1)溶液呈藍色,有紅棕色氣體生成 (2)Cu(NO3)2   重結(jié)晶  (3)0.0980 (4)標準鹽酸溶液潤洗2~3次   粗細交界點   (5)稱取樣品   在上層清液中繼續(xù)滴加加氯化鋇溶液,觀察有無沉淀產(chǎn)生  (6)-1.5%(-1.48%)

 

26.(2011全國II卷) 請回答下列實驗室中制取氣體的有關(guān)問題。

(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。裝置B、C、D的作用分別是:

B _________;C ___________;D _________.

(2)在實驗室欲制取適量NO氣體。

①下圖中最適合完成該實驗的簡易裝置是___(填序號);

②根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填):

 

應(yīng)加入的物質(zhì)

所起的作用

A

 

 

B

 

 

C

 

 

D

 

 

 

③簡單描述應(yīng)觀察到的實驗現(xiàn)象_______________________________________。

 

答案:(1)向上排氣收集氯氣  安全作用,防止D中的液體倒吸進入集氣管B中    吸收尾氣,防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境 (2)① I  ②

 

 

應(yīng)加入的物質(zhì)

所起的作用

A

銅屑和稀硝酸

發(fā)生NO氣體

B

排水收集NO氣體

C

 

主要是接收B中排出的水

 

②反應(yīng)開始時,A中銅表面出現(xiàn)無色小氣泡,反應(yīng)速率逐漸加快;A管上部空間由無色逐漸變?yōu)闇\棕紅色,隨反應(yīng)的進行又逐漸變?yōu)闊o色;A中的液體由無色變?yōu)闇\藍色;B中的水面逐漸下降,B管中的水逐漸流入燒杯C中。


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