2023年高考真题变式分类汇编:物质检验实验方案的设计1
一、选择题
1.(2022·辽宁)下列实验能达到目的的是( )
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
A.A B.B C.C D.D
2.(2022·北京市)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是( )
a中反应 b中检测试剂及现象
A 浓分解生成 淀粉溶液变蓝
B 与浓生成 品红溶液褪色
C 浓与溶液生成 酚酞溶液变红
D 与乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
A.A B.B C.C D.D
3.(2022·海南)依据下列实验,预测的实验现象正确的是( )
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
4.(2023·虹口模拟)某同学为测定某NaHCO3(含少量NaCl)固体中NaHCO3的含量,设计如下实验。
下列说法错误的是
A.NaHCO3的质量分数为:
B.可通过恒重操作确保固体完全烘干
C.反应的离子方程式为:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
D.确定Ba(OH)2是否过量的操作:取上层清液,继续加Ba(OH)2溶液,看有无沉淀生成
5.(2023·石景山模拟)实验室模拟吸收,将按相同的流速通入不同的吸收液,当吸收液达饱和时,停止通,记录吸收的时间,检测部分微粒的物质的量浓度和吸收液上方有害气体残留,实现数据如下表。下列说法错误的是
编号 吸收液类型(体积相同) c/(mol/L) 吸收氯气时间 饱和吸收后溶液微粒浓度 液面上有害气体
pH
Ⅰ 1.2 18′34″ 0.56 未检出 1.81 1.4
Ⅱ NaOH 2.4 23′17″ 未检出 0.10 3.23 5.2
Ⅲ 1.2+2.4 23′47″ 未检出 未检出 3.47 3.4 无
说明:表示溶液中+4价含硫微粒的总浓度,其他类似。
A.溶液显碱性
B.实验Ⅰ吸收过程中发生了氧化还原反应和复分解反应
C.实验Ⅱ吸收过程中生成的+1价Cl会转变为
D.实验Ⅲ吸收过程中NaOH与分别与独立反应、互不影响
6.(2023·泸州模拟)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 检验铁粉是否生锈 取铁粉溶于稀盐酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,溶液没变红 铁粉没生锈
B 检验电离常数Ka的大小 取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多 Ka(HX)>Ka(HY)
C 检验气体是否含CO 点燃气体,产物通入澄清石灰水,变浑浊 气体含CO
D 检验某葡萄酒中是否含SO2 将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 该葡萄酒中 含SO2
A.A B.B C.C D.D
7.(2023·汕头模拟)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项 目的 方案设计 现象与结论
A 检验食盐中是否含碘元素 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B 检验火柴头中是否含有氯元素 将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀、溶液 若有白色沉淀产生,|说明火柴头中含有氯元素
C 检验菠菜中的铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入溶液 若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上 一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
A.A B.B C.C D.D
8.(2022·光明模拟)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐属于无碘盐
B 将某硝酸亚铁溶液用盐酸酸化,并滴加少量KSCN溶液 溶液变红 该硝酸亚铁溶液已变质
C 用热碳酸钠溶液清洗铁钉表面上油垢 油垢无明显变化 该油垢的主要成分不是动、植物油脂
D 将新制的氢氧化铜悬浊液与某饮品混合,加热 未出现砖红色沉淀 该饮品不含糖
A.A B.B C.C D.D
9.(2022·浙江模拟)下列方案设计、现象和结论有正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
A 鉴定与溴蒸气 两气体分别通入淀粉KI溶液中 变蓝色的是通入溴蒸气
B 检验固体混合物是否存在铵盐 将固体溶于水,加入足量浓NaOH溶液,加热,用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体 若试纸不变蓝,说明固体中不存在铵盐
C 检验的氧化性 在溶液中加入溶液 若溶液出现淡黄色沉淀,则说明具有氧化性
D 检验火柴头中的氯元素 取用火柴头浸泡过的溶液,加溶液、稀硝酸和溶液 若出现白色沉淀,说明有氯元素
A.A B.B C.C D.D
10.(2022·吉林模拟)下列实验方案、现象及结论均正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 用盐酸标准液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂,滴入最后一滴盐酸 溶液由浅红色变为无色 滴定达到终点
B 用干燥且洁净的玻璃棒蘸取1.0 mol·L-1 NaClO溶液,点到放在表面皿上的pH试纸上测其pH 试纸变蓝 HClO为弱酸
C 将盐酸滴入NaHCO3溶液中 有气泡产生 氯的非金属性比碳的强
D 向H2O2溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 H2O2具有还原性
A.A B.B C.C D.D
11.(2022·雅安模拟)下列操作与现象、结论均正确的是( )
选项 操作与现象 结论
A 向FeSO4溶液中加入少量的Na2O2粉末,产生红褐色沉淀 硫酸亚铁已变质
B 在乙醇中加入一小块钠,钠沉入底部并观察到气泡产生 钠的密度大于乙醇的密度,且生成的气体为氢气
C 向NaHCO3溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀 用CaCl2溶液可鉴别KHCO3溶液和(NH4)2CO3溶液
D 向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,溶液变蓝色,并生成白色沉淀 白色沉淀是CuI2
A.A B.B C.C D.D
12.(2022·嘉定模拟)《神农本草经》记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
13.(2022·济南模拟)下列实验的“操作和现象”与“推测或结论”对应关系一定正确的是( )
操作和现象 推测或结论
A 常温下,同时向盛有5%和30%双氧水的试管中各加入一粒相同大小的 后,盛有30%双氧水的试管中反应更剧烈 盛有30%双氧水的试管最先停止冒气泡
B 用铁丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色 该溶液含有钠盐
C 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该气体的水溶液显碱性
D 向无水乙醇中加入浓 ,加热至 ,将产生的气体通入酸性 溶液,红色褪去 使溶液褪色的气体是乙烯
A.A B.B C.C D.D
14.(2022·德州模拟)以镀镍行业产生的含铁、铜、锌等杂质的酸性硫酸镍废液为原料获得NiSO4·6H2O,其工艺流程如下:(已知:Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15、Ksp[Cu(OH)2]=4.8×10-20,Ksp[Zn(OH)2]=2. 09×10-20)。下列说法错误的是( )
A.用KSCN溶液可以检验滤液中Fe3+是否除干净
B.萃取的目的是除去Cu2+和Zn2+,反萃取获得的有机物可循环使用
C.萃取振荡时分液漏斗的下口应倾斜向上
D.操作II的名称为蒸发结晶、过滤、洗涤干燥
15.(2022·大连模拟)下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 鉴别食盐中是否含有少量NaNO2,可取一定量食盐溶于水中,再滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 食盐中含有NaNO2
B 将苯和液溴反应生成的气体通入硝酸酸化的AgNO3溶液中 产生淡黄色沉淀 反应生成了HBr
C 将0.1mol/L AgNO3溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合,得到悬浊液后过滤,向滤液和白色沉淀中分别滴加0.1mo/L KI溶液 滤液出现浑浊,沉淀变为黄色
D 将少量的乙二醇(HOCH2CH2OH)滴入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色变浅 乙二醇被氧化为乙二酸
A.A B.B C.C D.D
16.(2022·西城模拟)某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应,实验结果如表:
装置 实验 试剂a 现象与结果
I 10h后,液体变为浅蓝色,将铜片取出、干燥,铜表面附着蓝色固体,成分是Cu(OH)2
II 8mL5mol/L氨水 立即产生大量气泡,溶液变为深蓝色,将铜片取出、干燥,铜表面附着蓝色固体,成分是Cu(OH)2
III 8mL5mol/L氨水和1gNH4Cl固体 立即产生大量气泡,溶液变为深蓝色,将铜片取出、干燥,铜片依然保持光亮
下列说法错误的是( )
A.I中生成Cu(OH)2的反应是Cu+H2O2=Cu(OH)2
B.由实验可知,增大c(OH-),H2O2的氧化性增强
C.增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成
D.[Cu(NH3)4]2+可能是H2O2分解的催化剂
17.(2022·昌平模拟)检验下列溶液是否变质,所选试剂合理的是( )
选项 A B C D
溶液 Na2SO3溶液. FeSO4溶液 KI溶液 NaOH溶液
所选试剂 BaCl2溶液 KSCN溶液 AgNO3溶液 高锰酸钾溶液
A.A B.B C.C D.D
18.(2022·通州模拟)将的溶液和溶液等体积混合,取混合液分别完成下列实验:
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
下列说法错误的是( )
A.由实验①和②不能说明与没有发生反应
B.由实验③和④说明与发生反应
C.由实验①和③说明与发生的是可逆反应
D.由实验②和④说明与发生的是可逆反应
19.(2021·凉山模拟)室温下进行下列实验根据实验操作和现象,所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 某气体通入品红溶液中,溶液变红 该气体是
B 向和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的溶液,溶液变红 氧化性:
C 向盛溶液的试管中滴加溶液至不再有白色沉淀产生,向其中滴加溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀
D 取家用食盐少量,溶于水,加入少量淀粉,充分搅拌后,无明显变化 这是一种没有添加碘的食盐
A.A B.B C.C D.D
20.(2021·景德镇模拟)无色溶液中可能含有Na+、K+、、Ca2+、Cu2+、、、Cl-、Br-、中的若干种,离子的物质的量浓度都为0.1 mol/L。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如图所示实验,则下列关于原溶液的判断正确的是( )
A.无法确定原溶液中是否存在Cl-
B.肯定存在的离子是、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
C.肯定不存在的离子是Ca2+、Cu2+、、,是否含另需实验验证
D.若步骤中Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响
21.(2021·珠海模拟)化学是以实验为基础的科学。下列检验实验操作或做法符合题意且能达到目的的是( )
选项 操作或做法 目的
A 溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 检验反应生成乙烯
B 将SO2通入溴水溶液中,溶液褪色 检验SO2的漂白性
C 在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀 检验溶液中是否含有Cl-
D 向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色 检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
A.A B.B C.C D.D
22.(2021·齐齐哈尔模拟)某白色固体混合物由NaOH、K2CO3、BaCl2、KAl(SO4)2 12H2O中的两种物质组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加少量盐酸,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.NaOH、K2CO3 B.NaOH、KAl(SO4)2 12H2O
C.K2CO3、BaCl2 D.BaCl2、KAl(SO4)2 12H2O
23.(2021·桂林模拟)下列实验方案中,能达到实验目的是( )
实验目的 实验方案
A 验证H2O2具有氧化性 向0.1 mol·L-1 KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1H2O2溶液,可观察到溶液褪色
B 证明铜与浓硫酸反应有SO2生成 将浓硫酸滴加到放有铜片的试管中,并将蘸有品红溶液的湿滤纸置于试管口
C 比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl) 的大小关系 向浓度均为0.05mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加足量AgNO3溶液,观察所产生沉淀的颜色
D 确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3 取少量待测液,滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊
A.A B.B C.C D.D
24.(2021·宁波模拟)某固体混合物中可能含有:K+、 、Al3+、 Br-、 、 、 等离子,某同学为了确认其成分进行了实验探究,实验及现象如下(所加试剂均足量):
下列说法正确的是( )
A.气体A中可能含有SO2
B.固体混合物中一定含有Br-、 和
C.固体混合物中一定不含Al3+
D.为确定固体混合物中是否含K+,需进行焰色反应实验
25.(2021·梅州模拟)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用下图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是( )
A.装置X 还可以制取H2、CO2 等气体
B.②中所盛试剂为饱和小苏打溶液
C.③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入直通玻璃管
D.实验时需先让 X 装置反应一会儿,再点燃装置Z中的酒精灯
26.(2020·陕西模拟)下列由实验得出的结论正确的是( )
选项 实验 结论
A 向某钠盐中滴加浓盐酸。将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色 该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B 用乙酸浸泡水壶中的水垢。可将其清除 乙酸的酸性大于碳酸
C 向某盐溶液中先加入少量氯水、再滴加几滴KSCN溶液,溶液变血红色 原溶液中一定含有Fe2+
D 室温下。向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末。过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4)
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题
27.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先 ,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查 。依次点燃煤气灯 ,进行实验。
(2)O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为 。
28.(2022·浙江6月选考)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为 ;X的化学式为 。
(2)溶液C的溶质组成为 (用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式 。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体 。
29.(2022·齐齐哈尔模拟)某同学在实验室以FeS2、焦炭以及干燥纯净的O2反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验。回答下列问题:
(1)可用如图所示装置制取干燥纯净的O2
①仪器X的名称为 ,若其中盛放的是蒸馏水,锥形瓶中应加入的试剂可以是 (填化学式, 下同);若锥形瓶中加入的是MnO2,则仪器X中应盛放的试剂为 。
②若锥形瓶中加入的是酸性KMnO4溶液,仪器X中盛放的是H2O2溶液,则反应生成O2的离子方程式为 。
(2)利用如下装置(装置不可重复使用,部分夹持仪器已省略)制备单质硫并验证碳氧化后气体中的CO。
①正确的连接顺序为w→ef(或fe)→ →cd(或dc)→g(填接口的小写字母)。
②能说明产物中有CO的现象是 。
③若充分反应后装置D中的固体能被磁铁吸引,则装置D中FeS2与C的物质的量之比为1:4时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为 。
(3)有文献记载,可用如下方法测定某气体样品中CO含量:将500 mL(标准状况)含有CO的某气体样品,通入盛有足量I2O5的干燥管,一定温度下充分反应,用H2O-C2H5OH混合液充分溶解产物I2,定容100 mL。取25. 00 mL于锥形瓶中,用0.0100 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗溶液体积为20.00mL,气体样品中CO的体积分数为 (结果保留4位有效数字;已知2 Na2S2O3+I2 =Na2S4O6
+2NaI,气体样品中其他成分不与I2O5反应)。
30.(2022·韶关模拟)KMnO4是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化K2MnO4制备KMnO4并对其性质进行探究。
资料:①锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH-
②酸性条件下的氧化性:KMnO4>KIO3>I2
(1)I.KMnO4的制备
从A~D中选择合适的装置制备KMnO4,正确的连接顺序是a→ (按气流方向,用小写字母表示);装置A中m的作用是 。
(2)若没有使用装置C,造成的影响是 。
(3)II.KMnO4性质探究
取适量制取的KMnO4溶液稀释至约0.01mol/L(用硫酸酸化至pH=1),取配制好的KMnO4溶液2mL于试管中,逐滴滴加0.1mol/LKI溶液,KMnO4紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀逐渐消失,最终溶液变为棕黄色。
最终溶液呈现踪黄色推测生成了 (写化学式)。
(4)实验小组对初始阶段的产物成分进行探究:
①黑色固体是MnO2,试剂X是 (写化学式)。
②在“紫色清液"中存在 ,写出生成 的离子方程式 。
③下列实验方案中,可用于检验“紫色清液"中是否存在 的是 (填序号)。
A.用洁净的玻璃棒随取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上,观察试纸是否变蓝色。
B.取少量紫色清液于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,观察溶液是否变色。
C.取少量紫色清液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,观察是否生成黄色沉淀。
(5)探究实验II中棕褐色沉淀消失的原因:
用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因 。
(6)由上述实验可知,KMnO4的还原产物与 有关。
31.(2022·昌平模拟)某小组同学探究漂白精片(主要有效成分:次氯酸钙)与氯化铜反应产物,操作及现象如表:
序号 操作 现象
实验I 取研磨成粉状的漂白精片10g和少量氯化铜固体放入烧杯中,加足量水搅拌 产生黑色悬浊液,同时有大量气泡产生
(1)甲同学预测气泡主要为Cl2,乙同学不认同甲的观点,理由如表:
理由 对应的离子方程式
ClO-与Cl-需在酸性条件下反应生成Cl2 ①
Ca(ClO)2溶液显碱性 ②
写出离子方程式:① ,② 。
(2)猜测气泡可能为O2,并通过实验证实了猜测,实验操作及现象是 。
(3)对悬浊液成分进行探究。
①预测悬浊液成分为CuO,进行如图操作。
经验证无色气体为O2,蓝色溶液为CuSO4。此时可推断悬浊液中 (选填序号)CuO。
a.一定有 b.可能有 c.一定没有
②查阅资料,悬浊液中有高铜酸钙:Ca(CuO2)2,实验I中主要发生了以下反应:
i 。(写出该反应的离子方程式)
ii.i中生成的Ca(CuO2)2部分分解:2Ca(CuO2)2=2CaCuO2+2CuO+O2↑
(4)查阅资料:某些低价金属化合物在碱性条件下能被某些强氧化剂氧化为高价酸根离子。小组同学设计如图流程制备高铁酸钾:
FeCl2溶液 溶液C K2FeO4溶液
写出第一步反应的离子方程式 。
32.(2022·兰州模拟)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O常用作感光纸的光敏物质,为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。以废铁屑(含C和SiO2)为原料制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的工艺流程如图所示。
(1)“溶解”过程中废渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“沉铁”过程中获得黄色沉淀FeC2O4·2H2O,该反应的离子方程式为 。
(3)“转化”过程中体系中除了生成K3[Fe(C2O4)3]以外,还有Fe(OH)3生成,请写出“转化”过程中发生反应的化学方程式 。
(4)“转化”过程中检验H2O2是否足量的方法是 。
(5)“转化”过程中体系温度需保持在40℃的原因是 。
(6)“调pH”的目的是 。
(7)获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的“一系列操作”包括:趁热过滤,然后向滤液中加入 (填物质名称), (填操作),过滤,洗涤,干燥。
33.(2022·兰州模拟)三氯异氰尿酸[Cl3(CNO)3]是一种高效含氯消毒剂,具有极强的氧化性,是漂白粉的更新换代产品。纯品为白色粉末,微溶于水,遇酸、碱易分解。其粗产品制备原理和相关的实验装置如下:
①尿素热裂解脱氨合成氰尿酸:3CO(NH2)23NH3↑+H3(CNO)3(氰尿酸微溶于冷水)
②碱溶氰尿酸:H3(CNO)3(s)+3NaOH(ag)=Na3(CNO)3(aq)+3H2O(l) ΔH<0
(1)仪器X的支管的作用是 。
(2)D装置中反应的化学方程式为 。
(3)在A装置中“碱溶氰尿酸”后通入Cl2进行“氯化”制得粗产品,该反应的化学方程式为 。
(4)使用上述装置制备三氯异氰尿酸,按气体流向从左至右,导管连接顺序为 (填字母)。
(5)为了确保产品纯度,A装置中“碱溶氰尿酸”过程中时 (填实验现象),停止滴加NaOH溶液。
(6)A装置在“氯化”阶段需控制反应温度在10℃-15℃,控制反应温度的实验操作为 。
(7)粗产品中Cl3(CNO)3含量测定。将mg粗产品溶于蒸馏水中配制成100mL溶液。取20.00mL所配制溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min后,加入淀粉溶液,用cmol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定,滴定至终点消耗vmLNa2S2O3标准溶液。(已知:杂质与KI不反应,涉及的反应为Cl3(CNO)3+6I-+3H+=H3(CNO)3+3I2+3Cl-,I2+2S2O=2I-+S4O)
①粗产品中Cl3(CNO)3的百分含量为 %(用含m,c,V的代数式表示)。
②下列操作将导致测定结果偏低的是 。
A.滴定前滴定管中未排气泡,滴定后气泡消失
B.盛装Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
D.加入KI溶液的量不足
34.(2021·三明模拟)某兴趣小组对84消毒液的组成、性质与使用进行探究。所用试剂:84 消毒液(NaClO 浓度为 )、医用酒精(乙醇体积分数为 )
(1)Ⅰ:探究84 消毒液的成分
NaClO 溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下 溶液的pH范围是_______(填标号)。
A.7.0~8.0 B.10.0~11.0 C.13.0~14.0
(3)实测该84消毒液 ,在瓶口能闻到刺激性气味。则该 84消毒液成分中,除了NaCl、NaClO,还含有 (填化学式)。
(4)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强后降低。消毒效果增强的原因是 。
(5)Ⅱ:探究 84 消毒液能否与医用酒精混用 实验装置如图所示。
序号 液体A 液体B 现象
ⅰ ( )的84消毒液 蒸馏水 溶液中无明显现象;溶液 变为12.0; 淀粉试纸在 时变蓝, 时蓝色完全褪去
ⅰ ( )的84消毒液 医用酒精 产生气泡,颜色无明显变化;溶液 升高到13.1, 淀粉试纸在 时变蓝, 时蓝色完全褪去
导管 a 的作用是 。
(6)①实验ⅰ的目的是 。
②判断实验ⅱ中生成了 的依据是 。
(7)需补充以下实验ⅲ,才能说明反应中是否有 NaOH 生成。填写表中空白完成实验设计。
序号 液体A 液体B 现象
ⅲ 的NaOH溶液 医用酒精 溶液 升高到12.6
结论:医用酒精可与84消毒液发生反应并有少量 和NaOH 生成,二者不可混用。
35.(2020·金华模拟)
(1)I.治疗胃酸过多的药物达喜(其式量不超过 700)由五种短周期元素组成,按如下流程进行实验以确定其组成。
请回答:
达喜的化学式是 。
(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应的化学方程式是 。
(3)气体 B 与环氧丙烷( )可制得一种可降解高聚物,该反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表示)。
(4)II.将 NaClO3 溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中可制备液态 ICl,实验装置如下图:
请回答:
圆底烧瓶中发生的化学反应是 ( 用化学方程式表示)。
(5)若加入的 NaClO3 溶液已足量,请设计实验方案证明该反应已完全: 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】中和热的测定;探究影响化学反应速率的因素;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A不符合题意;
B.和反应无明显现象,无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究,B不符合题意;
C.将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中滴加1滴溶液,若有浑浊产生,则说明没有沉淀完全,反之,则沉淀完全,C符合题意;
D.检验淀粉是否发生了水解,应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在,可选用银氨溶液或新制氢氧化铜,碘水是用来检验淀粉的试剂,可用于检验淀粉是否完全水解,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.中和热的测定实验要保证测定过程中尽可能不向外散热;
B.NaClO溶液和Na2SO3的溶液反应无明显的现象;
C.判断Ba2+离子是否沉淀完全,可取上层清液滴加原沉淀剂Na2CO3溶液继续滴加,依据现象判断是否沉淀完全;
D.检验淀粉溶液是否发生水解,应该检验其水解产物中有没有葡萄糖存在。
2.【答案】A
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸能与碘化钾溶液反应生成碘单质,碘单质遇淀粉溶液变蓝,则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故A符合题意;
B.铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化硫,故B不符合题意;
C.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,故C不符合题意;
D.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不能与溴水反应,则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体,则溴水褪色能说明2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.浓硝酸易挥发且具有强氧化性;
B.二氧化硫具有漂白性;
C.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性;
D.烯烃能与溴水发生加成反应。
3.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2不与过量的NaOH溶液反应,沉淀不消失,A不符合题意;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色,遇Fe2+不会变成血红色,B不符合题意;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁不溶于氢氧化钠;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色;
C.氯化银溶解度大于碘化银;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性。
4.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.bg固体为碳酸钡,则此时碳酸钡的物质的量为mol,根据碳守恒,碳酸氢钠的物质的量为mol,则NaHCO3的质量分数为,A不符合题意;
B.该实验中,碳酸钡烘干过程中不分解也不发生反应,可通过恒重操作确保固体完全烘干,B不符合题意;
C.碳酸氢钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,离子方程式为HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,C不符合题意;
D.确定氢氧化钡是否过量的操作为,取上层清液,加入硫酸,若生成白色沉淀,说明氢氧化钡过量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合碳守恒判断;
B、碳酸盐受热不分解,可以用恒重法判断;
C、碳酸氢根和钡离子、氢氧根反应生成碳酸钡和水;
D、要判断氢氧化钡是否过量,应该加入硫酸判断。
5.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.亚硫酸是二元弱酸,亚硫酸根能够水解,使亚硫酸钠溶液呈碱性,A不符合题意;
B.有氯离子生成,说明发生了氧化还原反应,有二氧化硫生成,说明发生了复分解反应,B不符合题意;
C.根据氧化还原反应规律可知,如果+1价Cl没有转变为,则两者的浓度应该相等,现在二者不相等,且-1价的氯多于+1的氯,说明有+1价Cl转变为,C不符合题意;
D.结合实验Ⅰ、Ⅱ可知,实验Ⅲ中二者能相互促进对氯气的吸收,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据盐类水解规律分析;
B.利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断;复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应;
C.根据氧化还原反应规律分析;
D.依据物质的性质分析。
6.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.取铁粉溶于稀盐酸中,铁锈与盐酸反应生成Fe3+,当铁粉较多时,Fe3+与Fe反应生成Fe2+,溶液中没有Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液不变红,无法证明铁粉是否生锈,A不符合题意;
B.取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多,说明HY是弱酸,相同温度下,电离常数小, Ka(HX)>Ka(HY),B符合题意;
C.甲烷点燃也产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,不能证明一定是一氧化碳,C不符合题意;
D.葡萄酒中有乙醇,能使高锰酸钾褪色,不能证明有二氧化硫,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.铁锈的成分为氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水;
B.电离平衡常数越大,酸性越强;
C.含有碳元素的气体点燃也能产生二氧化碳;
D.葡萄酒中含有乙醇,乙醇具有还原性,能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
7.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,因此实验设计不合理,故A不符合题意;
B.火柴头中的氯元素在氯酸钾中存在,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加硝酸酸化的硝酸银不能生成氯化银白色沉淀,故B不符合题意;
C.加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在,从而可说明菠菜中含有铁元素,故C符合题意;
D.加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.单质碘遇淀粉变蓝,碘酸根遇淀粉不会变蓝;
B.氯酸钾电离产生氯酸根,氯酸根与硝酸银反应不会产生沉淀;
D.滴加浓硝酸会使蛋白质变黄。
8.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.淀粉遇I2变蓝色,加碘食盐中加入的是KIO3不是碘单质,KIO3遇淀粉无现象,A不符合题意;
B.将某硝酸亚铁溶液用盐酸酸化,亚铁一定会被氧化,无法证明原溶液是否变质,B不符合题意;
C.若该油垢的主要成分是动、植物油脂,会被洗涤,C符合题意;
D.糖分为还原糖和非还原糖,糖类物质不一定能与氢氧化铜悬浊液反应,或饮品可能呈酸性,可溶解氢氧化铜,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.淀粉遇I2单质变蓝色,注意加碘食盐中含有KIO3,没有碘单质。
B.注意硝酸根与氢离子共存的溶液具有强氧化性。
C.碳酸钠溶液水解呈碱性,升温促进水解,碱性溶液能与动、植物油脂反应生成易溶于水的物质。
D.注意还原性糖在碱性环境中能与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 。
9.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.与溴蒸气均能把碘离子氧化为碘单质,故分别通入淀粉KI溶液中,均能变蓝,A不符合题意;
B.铵根与亚硝酸根离子能在水溶液中发生归中反应产生氮气。则:将固体混合物溶于水,加入足量浓NaOH溶液,加热,用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体,若试纸不变蓝,不能说明固体中不存在铵盐,B不符合题意;
C.在溶液中加入溶液不发生反应,在酸性条件下,氢离子、亚硫酸根离子和硫离子发生反应生成硫和水,溶液出现淡黄色沉淀, C不符合题意;
D.氯酸钾、硝酸银和亚硝酸钠反应生成氯化银白色沉淀,则:取用火柴头浸泡过的溶液,加溶液、稀硝酸和溶液,若出现白色沉淀,说明有氯元素, D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化氮和溴蒸汽均可氧化KI生成碘,淀粉遇碘变蓝;
B.氨气可使红色湿润石蕊试纸变蓝;
C.酸性条件下,氢离子、亚硫酸根离子和硫离子发生反应生成硫和水。
10.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.酚酞作指示剂,用HCl溶液滴定NaHCO3溶液时生成NaCl,当加入半滴盐酸、溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色时即达到滴定终点,故A不符合题意;
B.次氯酸钠溶液有水解产生的次氯酸,具有漂白性,无法使用pH试纸测定pH,故B不符合题意;
C.盐酸与NaHCO3溶液反应生成NaCl和水和二氧化碳,可说明盐酸的酸性比碳酸强,但盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,不能比较氯和碳的非金属性强弱,故C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液紫红色褪去是由于H2O2与KMnO4发生氧化还原反应生成Mn2+和O2,H2O2做还原剂,具有还原性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
B.次氯酸能漂白pH试纸;
C.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸。
11.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.Na2O2具有氧化性,Na2O2能把Fe2+氧化为Fe3+,产生红褐色氢氧化铁沉淀,不能说明硫酸亚铁已变质,故A不符合题意;
B.钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,在乙醇中加入一小块钠,钠沉入底部并观察到气泡产生,说明钠的密度大于乙醇的密度,故B符合题意;
C.NaHCO3溶液和CaCl2不反应,故C不符合题意;
D.向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,发生反应,溶液变蓝色,生成白色沉淀是CuI,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2O2具有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+;
C.NaHCO3溶液和CaCl2不反应;
D.向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,发生反应。
12.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,①、②和⑨都能用到,故A不符合题意;
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用④和⑦,用不到⑥,故B符合题意;
C.过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒,④、⑤和⑦都能用到,故C不符合题意;
D.检验滤液中的Fe3+,可用胶头滴管取少量滤液于小试管中,用KSCN溶液检验,用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等,③、⑧和⑩都能用到,故D不符合题意。
故答案为B。
【分析】A、茶叶是固体,加热固体需要用到坩埚、酒精灯以及泥三角;
B、茶叶灰溶解,需要用到烧杯,玻璃棒;
C、过滤操作需要用到漏斗、烧杯、玻璃棒;
D、铁离子的检验需要用到胶头滴管、试管、硫氰酸钾溶液。
13.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.题干未告知5%和30%H2O2溶液的体积,故无法确定谁先停止冒气泡,A不合题意;
B.用铁丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液中一定含有Na+,但不一定是钠盐,也可以是NaOH,B不合题意;
C.已知石蕊指示剂的变色范围为5~8,某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体溶于水后溶液的pH大于8,即该气体的水溶液显碱性,C符合题意;
D.向无水乙醇中加入浓 ,加热至 ,将产生的气体通入酸性 溶液,红色褪去,由于挥发出来的乙醇或者反应中产生的副产物SO2均能是酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能说明使溶液褪色的气体是乙烯,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】A.利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时,应保证其他反应条件相同;
B.钠元素的焰色反应为黄色;
C.碱性溶液可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
D.乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色。
14.【答案】D
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.Fe3+遇KSCN溶液变红,用KSCN溶液可以检验滤液中Fe3+是否除干净,故A不符合题意;
B.根据流程图,含镍酸性废水加入过氧化氢、石灰石调pH的目的是除铁,萃取的目的是除去Cu2+和Zn2+,反萃取获得的有机物可在萃取时循环使用,故B不符合题意;
C.萃取振荡时要通过下口放气,分液漏斗的下口应倾斜向上,故C不符合题意;
D.为防止NiSO4·6H2O失去结晶水,操作II的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】含铁、铜、锌等杂质的酸性硫酸镍废液加入过氧化氢和石灰石调节pH后,滤渣中含有氢氧化铁,滤液中含有Ni2+、Cu2+、Zn2+,加入有机物萃取除去Cu2+和Zn2+,Ni2+存在水相中,进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4 6H2O。
15.【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.由于Cl-本身能够被酸性KMnO4溶液氧化,即Cl-能使酸性KMnO4溶液褪色,故溶液紫色褪去不能说明食盐中含有NaNO2,A不合题意;
B.将苯和液溴反应生成的气体通入硝酸酸化的AgNO3溶液中,由于液溴易挥发,挥发除来的Br2能与水反应生成HBr,则产生淡黄色沉淀也不能检验反应生成了HBr,B不合题意;
C.将0.1mol/L AgNO3溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合,得到悬浊液后过滤,向滤液和白色沉淀中分别滴加0.1mo/L KI溶液,滤液出现浑浊,沉淀变为黄色,说明AgCl转化为AgI,能证明 ,C符合题意;
D.将少量的乙二醇(HOCH2CH2OH)滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色变浅,只能说明乙二醇能够将酸性高锰酸钾溶液还原,但不能说明乙二醇被氧化成乙二酸,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色;
B.溴易挥发,挥发的溴与硝酸银反应可生成AgBr;
C.AgCl沉淀转化为更难溶的AgI;
D.乙二醇、乙二酸均可酸性高锰酸钾溶液褪色。
16.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.I中生成Cu(OH)2,说明铜被过氧化氢氧化为氢氧化铜,反应是Cu+H2O2=Cu(OH)2,故A不符合题意;
B.酸性条件下,H2O2的氧化性增强,故B符合题意;
C.II、III比较,III中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,铜片表面不生成Cu(OH)2,可知增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成,故C不符合题意;
D.I、II比较,II溶液变为深蓝色,说明有[Cu(NH3)4]2+生成,立即产生大量气泡,说明[Cu(NH3)4]2+可能是H2O2分解的催化剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ⅰ中蓝色固体为Cu(OH)2;
B.Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体,抑制了一水合氨的电离,则pH:Ⅲ<Ⅱ;
C.增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成;
D.Ⅱ中加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,立即产生大量气泡。
17.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.Na2SO3易被空气中的O2氧化为Na2SO4,检验 需先加足量盐酸,再加BaCl2溶液,试剂选择不全,A项不符合题意;
B.Fe2+溶液中易被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-溶液变为血红色,试剂选择正确,B项符合题意;
C.I-易被空气中的O2氧化为I2,检验I2需用淀粉试液,试剂选择错误,C项不符合题意;
D.NaOH溶液易吸收空气中的CO2形成Na2CO3杂质,所以选择澄清石灰水可检验溶液中是否有 ,试剂选择错误,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.亚硫酸钠、硫酸钠均与氯化钡溶液反应生成白色沉淀;
B.铁离子遇KSCN溶液变为血红色;
C.碘单质遇淀粉变蓝;
D.NaOH溶液、碳酸钠溶液均不与高锰酸钾溶液反应。
18.【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.由分析可知,铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应,反应后的溶液中含有铁离子和碘离子,所以由实验①和②不能说明铁离子与碘离子没有发生反应,故A不符合题意;
B.由分析可知,铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应,所以由实验③和④说明铁离子与碘离子发生反应,故B不符合题意;
C.由分析可知,溶液混合时,碘化钾溶液过量,溶液中存在铁离子说明该反应为可逆反应,所以由实验①和③说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应,故C不符合题意;
D.由分析可知,溶液混合时,碘化钾溶液过量,溶液中存在碘离子不能说明该反应为可逆反应,所以由实验②和④不能说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.实验①和②说明反应后还有与,不能说明与没有反应,也可能是可逆反应;
B. 实验③和④说明混合后有Fe2+和I2生成,说明与发生了反应;
C.该反应中I-过量,但是还是有Fe3+存在,说明该反应可逆;
D.该反应中I-过量,所以不能说明反应是可逆的。
19.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.能使品红褪色的气体还有Cl2等,不一定是SO2,A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN变红,因此不能证明Fe3+的氧化性大于Ag+,B不符合题意;
C.ZnSO4与Na2S反应生成ZnS沉淀,加入CuSO4后生成黑色沉淀,说明白色的ZnS沉淀转化为黑色的CuS沉淀,ZnS与CuS为同一类型的沉淀,沉淀可以向更难溶的转化,因此Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),C符合题意;
D.淀粉遇碘单质变蓝,食盐中含有KIO3,不能使淀粉变蓝,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl2、SO2均能使品红褪色;
B.硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+;
C.依据难溶电解质的溶解平衡,同一类型的沉淀,沉淀可以向更难溶的转化;
D.淀粉遇碘单质变蓝;
20.【答案】D
【知识点】离子共存;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.根据题目中浓度都相等,利用电荷守恒可以判断出是否有氯离子,A不符合题意;
B.肯定存在的离子是
、Br-、
、Na+、K+,B不符合题意;
C.根据电荷守恒可以判断出溶液中有
离子,C不符合题意;
D.注意检验是否有
,根据BaSO4不溶于酸的特点进行判断,溶液中已含有Cl-,所以对溶液中Cl-的判断无影响,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】无色溶液,一定没有Cu2+,加入氯化钡和盐酸物沉淀,可以得出不存在SO42-,根据图示,加入氯水,无气体,说明无CO32-,加入CCl4中得到橙色溶液,说明一定有Br-,上层清液加入硝酸钡和稀硝酸,有沉淀为硫酸钡,说明上层清液中含有硫酸根离子,说明原溶液一定有SO32-,一定没有Ca2+,由于浓度相同因此溶液中一定存在 、Br-、 、Na+、K+,结合选项进行判断
21.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾褪色不能证明有乙烯生成,故A不符合题意;
B.将SO2通入溴水溶液中生成硫酸和氢溴酸,该反应体现SO2的还原性,不能体现SO2的漂白性,故不选B;
C.在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,该沉淀是氯化银,证明原溶液中含有Cl-,故选C;
D.碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,故不选D;
故答案为:C。
【分析】A.乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色;
B.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr;
C.先用稀硝酸酸化,排除干扰离子,后加硝酸银生成的白色沉淀为AgCl;
D.碳碳双键、醛基均使溴水褪色。
22.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,说明不能生成硫酸钡、碳酸钡等沉淀;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,说明含有钾元素;③向溶液中加少量盐酸,产生白色沉淀,应生成氢氧化铝沉淀,可含有KAl (SO4)2·12H2O,由①可知,KAl (SO4)2·12H2O与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,白色固体不含K2CO3、BaCl2;
故答案为:B。
【分析】通过现象确定混合物中存在的物质即可
23.【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二氧化硫的性质;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A. H2O2可被KMnO4氧化,体现H2O2的还原性,A不符合题意;
B. 铜与浓硫酸反应需要加热,B不符合题意;
C. 因为AgNO3溶液是足量的,因此两溶液中均会产生沉淀,不能比较二者溶度积的大小关系,应滴加少量的AgNO3溶液,观察所产生沉淀的颜色进行比较,先生成的沉淀,溶度积小,C不符合题意;
D. NaCl与CaCl2不反应,Na2CO3与CaCl2反应生成碳酸钙白色沉淀,故可通过观察是否出现白色浑浊,确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.证明氧化性,是过氧化氢发生还原反应
C.考查的是沉淀的转化,但是必须是产生一种沉淀之后,再进行另外一种物质的加入,看沉淀是否转换
D.考查的是碳酸根的检验
24.【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.由于 +H2O+Cl2= +2H++2Cl-,故气体A中不可能含有SO2,A不符合题意;
B.由分析可知,固体混合物中无法确定是否含有 ,B不符合题意;
C.由分析可知,固体混合物中含有 ,由于3 + Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,故一定不含Al3+,C符合题意;
D.由分析可知,根据电荷守恒即可确定固体混合物中一定含有K+,无需进行焰色反应实验,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据流程图可知,加入氯水后产生气体A,说明原固体混合物中存在 ,故一定不存在Al3+,得到橙色溶液,说明原固体混合物中存在Br-,加入Ba(OH)2加热后无能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,故说明原固体混合物中一定不存在 ,根据溶液中电荷守恒,故说明原固体混合物中一定存在K+,由于氯水能将 氧化为 ,故加入Ba(OH)2后产生白色沉淀,不能说明原混合物是否含有 ,据此分析解题。
25.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.装置X可以利用液体和固体或液体反应制取气体,氢气可以用稀硫酸和锌粒制取,二氧化碳可以利用稀盐酸和石灰石制取,所以装置X 还可以制取H2、CO2 等气体,A不符合题意;
B.②中液体应是用来干燥氧气的,所以为浓硫酸,B符合题意;
C.装置③中应盛放碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入装置Z,导致过氧化钠变质,C不符合题意;
D.实验时需先让 X 装置反应一会儿,排尽装置内的空气,再点燃装置Z中的酒精灯,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】Na与氧气在加热条件下生成Na2O2,所以装置X中应是利用双氧水和二氧化锰制取氧气,装置Y干燥氧气,装置Z中进行氧气和Na的反应,装置③中应盛放碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入装置Z,导致过氧化钠变质。
26.【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.能使品红溶液褪色的气体不仅有二氧化硫,还有氯气等强氧化性气体,故A不符合题意
B.用乙酸除水垢,原因是乙酸能与碳酸钙反应, 即用强酸制取弱酸,故B符合题意
C.检验亚铁离子,应先加KSCN,再通入氯气,排除铁离子的干扰,故C不符合题意
D.由于碳酸根的浓度极大,不能体现沉淀的互相转化过程,故不能说明 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4) ,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】物质的检验必须要排除其他干扰项。
27.【答案】(1)通入一定的O2;装置气密性;b、a
(2)为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中;
(3)A;C;碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)继续吹入一定量的O2,冷却装置
(5)C4H6O4
【知识点】物质检验实验方案的设计;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)实验前,先通入氧气,赶尽装置内水蒸气和二氧化碳等杂质气体,然后检查装置气密性,然后进行实验,先点燃b处酒精灯,然后再点燃a处酒精灯,确保所以还原性气体被氧化铜还原。
(2)氧气目的是做氧化剂,使有机物充分被氧化为二氧化碳或者水蒸气,但是可能存在不充分氧化,生成CO和H2,进一步被氧化铜还原,如;
(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中c管装有无水CaCl2,d管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,影响最后分子式的确定
(4)反应结束后继续通入氧气,使装置内的二氧化碳和水蒸气被充分吸收;
(5)无水氯化钙用来吸收生成水蒸气,则增重量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)=,d管装有碱石灰,用来吸收生成的CO2,则增重量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)=,有机物中O元素的物质的量为0.0128g,其物质的量n(O)=,该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2,最简式为:C2H3O2,又根据相对分子质量为118可知,分子式为:C4H6O4,
【分析】如图装置是一李比希元素测定法,将样品装入Pt坩埚中,后面放置CuO,用于氧化前置坩埚中反应不完全的物质,后续将产物吹入道两U型管中,称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量,结合其他技术手段,从而得到有机物的分子式。
28.【答案】(1)、、O;
(2)、
(3);
(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有
【知识点】物质检验实验方案的设计;物质的量的相关计算;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)根据分析可知,组成X的三种元素为Ba、Cu、O,X的化学式为BaCu3O4。
(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。
(3)①反应中Cu元素化合价降低,得到电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气,根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4 Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,说明有Cu(NH3) 生成,所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3 H2O=3Cu(NH3) +Ba2++8OH-+8H2O。
(4)由上述分析可知,尾气中含有NH3、N2和H2O,氮气性质稳定,所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠 ,说明有H2O。
【分析】无色溶液B中加入硫酸得到白色沉淀和无色溶液C,无色溶液C加入足量氯化钡溶液得到白色沉淀,该白色沉淀为硫酸钡,物质的量为2.330g÷233g/mol=0.01mol<0.015mol,则白色沉淀B也是硫酸钡,则无色溶液中含有钡离子,固体混合物A中加入盐酸得到紫红色固体A和无色溶液B,紫红色固体为Cu,Cu的物质的量为0.96g÷64g/mol=0.015mol,1.965gX含有0.960gCu和0.685gBa, 剩余一种元素的质量为0.32g,化合物X在空气中加热到,不发生反应 ,则另一种元素应为O元素,物质的量为0.32g÷16g/mol=0.02mol,n(Ba):n(Cu):n(O)=0.005mol:0.015mol:0.02mol=1:3:4,则X为BaCu3O4,BaCu3O4与足量NH3反应生成Cu、Ba(OH)2、N2和H2O,尾气中含有NH3、N2和H2O,A为Cu和Ba(OH)2的混合物,加入盐酸生成BaCl2,BaCl2与足量硫酸反应生成BaSO4沉淀和HCl,则B溶液为BaCl2溶液或BaCl2、HCl的混合溶液,C溶液为硫酸、盐酸的混合溶液。
29.【答案】(1)分液漏斗;Na2O2;H2O2;
(2)ji→lk;硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+6S+12CO
(3)8.96%
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】在实验室以FeS2、焦炭以及干燥纯净的O2反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验;利用装置制备单质硫并验证碳氧化后气体中的CO:在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去。
(1)①根据仪器的构造可知,仪器X的名称为分液漏斗;由于是制取O2,水和Na2O2反应可以生成O2,故锥形瓶中应加入Na2O2, MnO2可催化分解H2O2产生O2,故仪器X中盛放的试剂是H2O2;
②若锥形瓶中加入的是酸性KMnO4溶液,仪器X中盛放的是H2O2溶液,双氧水被氧化生成O2,高锰酸钾被还原生成硫酸锰,反应的离子方程式为: ;
(2)①在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去,故正确的连接顺序为w→ef(或fe)→ji→lk→cd(或dc)→g;
②能说明产物中有CO的现象是:硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;
③若充分反应后装置D中的固体能被磁铁吸引,则生成四氧化三铁,则装置D中FeS2与C的物质的量之比为1:4时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+6S+12CO;
(3)由题目信息可知, 根据化学方程式可得对应关系:5CO~I2~2Na2S2O3,n(CO)= n(Na2S2O3) =10 n(Na2S2O3)=10 0.0100mol/L 0.02L=0.002mol,则样品气中CO的体积分数为: 。
【分析】(1)①仪器X为分液漏斗;可利用过氧化钠和水反应产生氧气;二氧化锰可催化过氧化氢分解产生氧气;
②酸性高锰酸钾和过氧化氢反应生成锰离子、氧气和水;
(2)①在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去,气体中含有水蒸气,在用无水CaCl2将水蒸气除去;
②CO可将CuO还原为Cu,同时生成CO2;
③FeS2与C、O2反应生成Fe3O4、S和CO;
(3)根据关系式5CO~I2~2Na2S2O3计算。
30.【答案】(1)d→e→c→b→f或d,e→c,b→f;平衡气压,使液体能顺利流下
(2)HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低
(3)I2
(4)H2O2;2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O;B
(5)MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O
(6)还原剂的用量、溶液的酸碱性、氧化剂的浓度
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】KI和酸性KMnO4溶液反应生成I2单质;四氯化碳是有机溶剂、不溶于水、密度比水大,溶解I2而呈紫色;实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则四氯化碳中未溶解I2而呈无色;KI和酸性KMnO4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解;KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2,结合电子守恒和电荷守恒配平写出反应的离子方程式;酸性条件下氧化性:KIO3>I2 ,可加入不含I元素的还原剂将IO 还原为I2 ,利用淀粉检验I2的存在间接证明IO3-的存在;根据探究实验过程可知,MnO2、KI和硫酸反应生成I2 ,结合化合价升降规律可知还生成硫酸锰,据此写出反应的离子方程式;物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等有关。
(1)A制备氯气,经C除去HCl,进入B中发生3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH-,最后用D吸收尾气。从A~D中选择合适的装置制备KMnO4,正确的连接顺序是a→d→e→c→b→f或d,e→c,b→f(按气流方向,用小写字母表示);装置A中m的作用是平衡气压,使液体能顺利流下。
故答案为:d→e→c→b→f或d,e→c,b→f;平衡气压,使液体能顺利流下;
(2)若没有使用装置C,造成的影响是HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低。故答案为:HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低;
(3)低浓度碘水的颜色为黄色,KI和酸性KMnO4溶液反应的生成物中使溶液呈棕黄色的只可能是生成I2单质,在酸性条件下,KMnO4将碘离子氧化生成碘单质,最终溶液呈现踪黄色推测生成了I2(写化学式)。故答案为:I2;
(4)实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则有机溶剂四氯化碳中未溶解I2而呈无色,但四氯化碳不溶于水、密度比水大,导致液体分层;
①KI和酸性KMnO4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解,黑色固体是MnO2,二氧化锰催化双氧水分解,试剂X是H2O2(写化学式)。故答案为:H2O2;
②KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2,根据电子守恒和电荷守恒配平写出的离子方程式为:2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O。故答案为:2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O;
③酸性条件下氧化性:KIO3>I2 ,可加入不含I元素的还原剂将IO 还原为I2 ,利用淀粉遇到碘单质变蓝色检验I2的存在,间接证明IO 的存在,即取少量“紫色清液”,逐滴加入NaHSO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝说明存在IO 。
A.用洁净的玻璃棒随取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上,引入了碘元素,故A不正确;
B.取少量紫色清液于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,亚硫酸氢根离子与碘酸根离子反应,生成碘单质,观察溶液是否变色,故B选;
C.取少量紫色清液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,碘酸银溶于硝酸,故C不选;
故答案为:B;
(5)MnO2、KI和硫酸反应生成的棕黄色溶液中含有I2 ,根据化合价升降规律可知还生成MnSO4,结合酸性条件和守恒思想,用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O。故答案为:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;
(6)由上述实验可知,所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)有关,由探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失原因的实验可知,所得产物成分与溶液酸性强弱有关,实际上,物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等因素有关。故答案为:还原剂的用量、溶液的酸碱性、氧化剂的浓度。
【分析】(1)A制备氯气,经C除去HCl,进入B中发生反应 3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH- ,最后用D吸收尾气;m导管起到平衡气压的作用;
(2)装置C用于除去HCl;
(3)KI和酸性KMnO4溶液反应的生成物中使溶液呈棕黄色的只可能是生成I2单质;
(4)①二氧化锰能催化双氧水分解;
②KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2;
③结合实验方案分析解答;
(5)MnO2、KI和硫酸反应生成的I2、MnSO4和水;
(6)物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等有关。
31.【答案】(1);
(2)将带火星的木条伸入烧杯中,木条复燃
(3)b;
(4)
【知识点】物质检验实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)次氯酸跟与氯离子反应生成氯气,离子反应方程式为: ;次氯酸钙溶液显碱性是由于次氯酸跟的水解,离子反应方程式为: ;
(2)若产生的气体为氧气,可使带火星的木条复燃,故实验操作为:将带火星的木条伸入烧杯中,木条复燃;
(3)预测悬浊液成分为CuO,加稀硫酸后有气体产生,同时还有蓝色溶液生成,故悬浊液成分不一定是CuO,但也不能确定悬浊液中是否有CuO存在,
故答案为:b;
(4)实验1中i的反应为生成Ca(CuO2)2的反应,离子反应方程式为: ;根据题干信息,某些低价金属化合物在碱性条件下能被某些强氧化剂氧化为高价酸根离子,故亚铁离子在碱性条件下被次氯酸钠氧化成高铁酸根,加KOH后生成高铁酸钾。第一步的离子反应方程式为: 。
【分析】(1)ClO-与Cl﹣在酸性条件下反应生成Cl2,Ca( ClO)2溶液中次氯酸根离子水解显碱性;
(2)氧气可以使带火星的木条复燃;
(3)①氧化亚铜与稀硫酸发生反应Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,Cu不溶于水;
②悬浊液中有高铜酸钙:Ca(CuO2)2, 说明生成了Ca(CuO2)2和氯气;
(4)第一步反应为氯化亚铁在碱性条件下被氧化为高铁酸钠。
32.【答案】(1)C、SiO2
(2)Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+
(3)6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O
(4)取转化后的上层清液少量于试管中,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,如无蓝色沉淀生成,则说明H2O2足量;反之,则没有。(或取转化后的上层清液少量于试管中,加入少量MnO2粉末,如产生能使带火星木条复燃的气体,则说明H2O2足量)
(5)温度过高,H2O2分解;温度过低,转化速率过慢
(6)溶解Fe(OH)3沉淀,提高产率
(7)无水乙醇;冷却结晶
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】废铁屑中含有Fe(含有杂质C、SiO2)向其中加入稀硫酸,Fe与稀硫酸反应变为FeSO4,杂质C、SiO2不反应进入炉渣,经过滤后向滤液中加入H2C2O4溶液,Fe2+形成FeC2O4·2H2O沉淀,过滤,向沉淀中加入H2O2和K2C2O4,FeC2O4·2H2O转化为K3[Fe(C2O4)3]、Fe(OH)3,该反应的化学方程式为:6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O;可根据MnO2催化下H2O2分解产生具有助燃性的O2检验H2O2是否过量。将反应后的溶液煮沸然后加入H2C2O4溶液,调节溶液pH,经蒸发浓缩、趁热过滤,然后向滤液中加入乙醇,冷却结晶获得K3[Fe(C2O4)3] 3H2O晶体,再过滤,洗涤,干燥,就获得纯净的K3[Fe(C2O4)3] 3H2O晶体。
(1)“溶解”过程中废渣的主要成分为C、SiO2;
(2)向FeSO4溶液中加入H2C2O4溶液,发生反应产生FeC2O4·2H2O沉淀,该反应的离子方程式为:Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+;
(3)在“转化”过程中,体系中除了生成K3[Fe(C2O4)3]以外,还有Fe(OH)3生成,请写出“转化”过程中H2O2、K2C2O4、FeC2O4·2H2O反应产生K3[Fe(C2O4)3]、Fe(OH)3,发生反应的化学方程式为:6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O;
(4)在“转化”过程中检验H2O2是否足量的方法是:取转化后的上层清液少量于试管中,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,如无蓝色沉淀生成,则说明H2O2足量;反之,则没有。(或取转化后的上层清液少量于试管中,加入少量MnO2粉末,如产生能使带火星木条复燃的气体,则说明H2O2足量);
(5)在“转化”过程中体系温度需保持在40℃,这是由于若温度过高,H2O2分解;若温度过低,转化速率过慢;
(6)“调pH”的目的是溶解Fe(OH)3沉淀,提高产率;
(7)由已知信息:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O常用作感光纸的光敏物质,该物质为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,可知:要获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的“一系列操作”包括:趁热过滤,然后向滤液中加入乙醇,然后冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。
【分析】溶解的目的是将铁溶解掉,出去 C和SiO2 ,加入草酸目的是形成 FeC2O4·2H2O,然后转化过程加入重铬酸钾和过氧化氢目的是将二价铁氧化为三价铁,最后调节pH目的是K3[Fe(C2O4)3]·3H2O难溶于水,析出沉淀
33.【答案】(1)平衡分液漏斗和烧瓶内部气压,保证浓盐酸能顺利流下
(2)Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(3)Na3(CNO)3+3Cl2=Cl3(CNO)3+3NaCl
(4)g→c→d→a→b→e
(5)三颈烧瓶中氰尿酸固体恰好溶解
(6)将A的三颈烧瓶置于冷水浴中
(7);CD
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器X的支管的作用是平衡分液漏斗和烧瓶内部气压,保证浓盐酸能顺利流下;
(2)D装置次氯酸钙和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气、水,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(3)A中碱溶氰尿酸后得到Na3(CNO)3溶液,通入氯气,Na3(CNO)3和氯气反应生成生成Cl3(CNO)3和氯化钠,反应方程式为Na3(CNO)3+3Cl2=Cl3(CNO)3+3NaCl;
(4)装置D中制取氯气,用B中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,把氯气通入A中反应生成Cl3(CNO)3,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,按气体流向从左至右,导管连接顺序为g→c→d→a→b→e;
(5)为了确保产品纯度,A装置中“碱溶氰尿酸”过程中碱不能过量,三颈烧瓶中氰尿酸固体恰好溶解,停止滴加NaOH溶液;
(6)为控制A装置在“氯化”阶段反应温度在10℃-15℃,将A的三颈烧瓶置于冷水浴中;
(7)①根据Cl3(CNO)3+6I-+3H+=H3(CNO)3+3I2+3Cl-、I2+2S2O=2I-+S4O得反应关系式Cl3(CNO)3~~~6S2O,反应消耗vmL cmol/LNa2S2O3标准溶液,则20.00mL所配制溶液中Cl3(CNO)3的物质的量为,粗产品中Cl3(CNO)3的百分含量为%;
②A.滴定前滴定管中未排气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故不选A;
B.盛装Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗,标准液浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故不选B;
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,
故答案为:C;
D.加入KI溶液的量不足,生成的碘单质偏少,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,
故答案为:D;
选CD。
【分析】A.D中仪器中的支管目的是平衡压强,使液体顺利流下,D是制备氯气,B是除去HCl,然后氯气从a中进入,与 氰尿酸钠反应生成三氯异氰尿酸,C目的是吸收尾气
34.【答案】(1)
(2)B
(3)NaOH
(4)NaClO 与空气中的 反应生成 HClO
(5)平衡压强,使液体顺利滴入三颈瓶
(6)空白(对照)实验;相同条件下,实验ⅱ的 淀粉试纸变色和褪色都比对照实验快得多
(7) 、
【知识点】物质检验实验方案的设计;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】Ⅰ:(1) )NaClO是强碱弱酸盐,次氯酸跟水解,使NaClO 溶液呈碱性,用离子方程式表示为: ,故答案为: ;
(2) 常温下 溶液的pH可以可以根据水解方程式求得:
, ,可求得 ,故可求得pH=10.3,故答案为:B
(4)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强后降低是因为:HClO的酸性小于碳酸,NaClO和二 氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸氢钠,使次氯酸浓度增大,消毒效果增强,方程式为
NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3;光照HClO不稳定,易分解生成HCl和氧气,使次氯酸浓度减小,消毒效果降低,故答案为:NaClO 与空气中的 反应生成 HClO
Ⅱ:(5) 导管a可以平衡三颈烧瓶和分液漏斗内的压强,便于液体顺利滴下,故答案为:平衡压强,使液体顺利滴入三颈瓶;
(6)①实验i的目的是空白实验和实验ii形成对比,故答案为:空白(对照)实验;
②淀粉—碘化钾试纸变蓝说明有氯气生成,并且实验ii蓝色退去的更快,证明有氯气生成,故答案为:相同条件下,实验ⅱ的 淀粉试纸变色和褪色都比对照实验快得多;
(7)需要补充的实验iii要与实验i和ii形成对比,控制变量单一,实验iii要加入20mL、pH=12.4的氢氧化钠溶液,故答案为: 、 。
【分析】(1)强碱弱酸盐发生水解成碱性
(2)利用水解平衡常数结合三行式进行计算即可
(3) 实测该84消毒液 ,在瓶口能闻到刺激性气味 ,说明发生水解,产生的大量氢氧根离子,得到的是氢氧化钠
(4)二氧化碳溶于水形成碳酸,碳酸将次氯酸钠变为次氯酸,消毒效果增强,但是次氯酸不稳定易分解,导致漂白效果降低
(5)此装置是恒压分液漏斗,因此此玻璃管的作用是平衡内外大气压
(6)① 液体B是水,进行的是空白对照实验②通过对比时间进行判断即可
(7)通过以上实验控制ph=12.4以及体积为20mL加入乙醇测定pH即可判断
35.【答案】(1)Al2O3 6MgO CO2 12H2O或 2Al(OH)3 5Mg(OH)2 MgCO3 4H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O
(2)Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2↑+21H2O
(3)nCO2+n
(4)3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O
(5)取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全
【知识点】氧化还原反应;无机物的推断;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】I.(1) 达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al,若以氧化物的形式表示,可以表示为:aMgO bAl2O3 cCO2 dH2O。Al2O3为0.01mol,若b=1,则达喜的相对分子质量为6.02g÷0.01mol=602<700,所以可以确定达喜的相对分子质量为602。MgO为0.06mol,所以a=6。根据达喜的化学式和相对分子质量,有44c+18d=602-6×40-102=260,假设c=1,则d=12;假设c=2,d=9.6;假设c=3,d=7.1;假设c=4,d=4.7;假设c=5,d=2.2;d不是整数的都不正确,所以达喜的化学式为6MgO Al2O3 CO2 12H2O,或表示为Al2O3 6MgO CO2 12H2O或2Al(OH)3 5Mg(OH)2 MgCO3 4H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O。(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应,可以看做是碱或碱性氧化物和酸的反应,化学方程式是Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2↑+21H2O。(3)利用CO2中的一个碳氧双键与环氧丙烷( )发生加聚反应,得到聚酯类高聚物,酯在自然界中可以降解,该反应的化学方程式是nCO2+n 。II.(4) 将NaClO3溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中,生成ICl,氯的化合价从+5价降低到-1价,碘的化合价从0价升高到+1价,根据电子守恒和质量守恒配平得到化学方程式为:3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O。(5)若加入的NaClO3 溶液已足量,则溶液中的碘全部被消耗,加入淀粉溶液时不变蓝。所以可以取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全。
【分析】I.达喜隔绝空气加强热分解生成的气体冷却至室温,无色液体A是水,说明达喜中含有H和O。无色无味气体B通入足量石灰水产生白色沉淀,气体B是二氧化碳,说明达喜中含有C。达喜加热分解产生的固体中加入0.02molNaOH,不溶于NaOH溶液的2.40g白色固体D能溶于盐酸中,所以固体D是MgO,2.40gMgO为0.06mol。溶于NaOH溶液中的是Al2O3,其质量为3.42g-2.40g=1.02g,为0.01mol。所以达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al。
2023年高考真题变式分类汇编:物质检验实验方案的设计1
一、选择题
1.(2022·辽宁)下列实验能达到目的的是( )
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的溶液,分别加入等体积等浓度的溶液,对比现象
C 判断反应后是否沉淀完全 将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中再加1滴溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】中和热的测定;探究影响化学反应速率的因素;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A不符合题意;
B.和反应无明显现象,无法根据现象进行浓度对化学反应速率的影响的探究,B不符合题意;
C.将溶液与溶液混合,反应后静置,向上层清液中滴加1滴溶液,若有浑浊产生,则说明没有沉淀完全,反之,则沉淀完全,C符合题意;
D.检验淀粉是否发生了水解,应检验是否有淀粉的水解产物(葡萄糖)存在,可选用银氨溶液或新制氢氧化铜,碘水是用来检验淀粉的试剂,可用于检验淀粉是否完全水解,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.中和热的测定实验要保证测定过程中尽可能不向外散热;
B.NaClO溶液和Na2SO3的溶液反应无明显的现象;
C.判断Ba2+离子是否沉淀完全,可取上层清液滴加原沉淀剂Na2CO3溶液继续滴加,依据现象判断是否沉淀完全;
D.检验淀粉溶液是否发生水解,应该检验其水解产物中有没有葡萄糖存在。
2.(2022·北京市)利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验,b中现象不能证明a中产物生成的是( )
a中反应 b中检测试剂及现象
A 浓分解生成 淀粉溶液变蓝
B 与浓生成 品红溶液褪色
C 浓与溶液生成 酚酞溶液变红
D 与乙醇溶液生成丙烯 溴水褪色
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.浓硝酸具有挥发性,挥发出的硝酸能与碘化钾溶液反应生成碘单质,碘单质遇淀粉溶液变蓝,则淀粉碘化钾溶液变蓝色不能说明浓硝酸分解生成二氧化氮,故A符合题意;
B.铜与浓硫酸共热反应生成的二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,则品红溶液褪色能说明铜与浓硝酸共热反应生成二氧化硫,故B不符合题意;
C.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红,则酚酞溶液变红能说明浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,故C不符合题意;
D.乙醇具有挥发性,挥发出的乙醇不能与溴水反应,则2—溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成能使溴水褪色的丙烯气体,则溴水褪色能说明2-溴丙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热发生消去反应生成丙烯,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.浓硝酸易挥发且具有强氧化性;
B.二氧化硫具有漂白性;
C.浓氢氧化钠溶液与氯化铵溶液共热反应生成氨气,氨气溶于水生成氨水,溶液呈碱性;
D.烯烃能与溴水发生加成反应。
3.(2022·海南)依据下列实验,预测的实验现象正确的是( )
选项 实验内容 预测的实验现象
A 溶液中滴加NaOH溶液至过量 产生白色沉淀后沉淀消失
B 溶液中滴加KSCN溶液 溶液变血红色
C AgI悬浊液中滴加NaCl溶液至过量 黄色沉淀全部转化为白色沉淀
D 酸性溶液中滴加乙醇至过量 溶液紫红色褪去
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.MgCl2和NaOH反应生成Mg(OH)2,Mg(OH)2不与过量的NaOH溶液反应,沉淀不消失,A不符合题意;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色,遇Fe2+不会变成血红色,B不符合题意;
C.AgI的溶解度远远小于AgCl,向AgI悬浊液中滴加 NaCl溶液至过量,黄色沉淀不可能全部转化为白色沉淀,C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液呈紫红色,其具有强氧化性,而乙醇具有较强的还原性,酸性KMnO4溶液中滴加乙醇至过量后溶液紫红色褪去,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁,氢氧化镁不溶于氢氧化钠;
B.KSCN溶液遇Fe3+变血红色;
C.氯化银溶解度大于碘化银;
D.酸性高锰酸钾具有强氧化性,乙醇具有还原性。
4.(2023·虹口模拟)某同学为测定某NaHCO3(含少量NaCl)固体中NaHCO3的含量,设计如下实验。
下列说法错误的是
A.NaHCO3的质量分数为:
B.可通过恒重操作确保固体完全烘干
C.反应的离子方程式为:HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
D.确定Ba(OH)2是否过量的操作:取上层清液,继续加Ba(OH)2溶液,看有无沉淀生成
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.bg固体为碳酸钡,则此时碳酸钡的物质的量为mol,根据碳守恒,碳酸氢钠的物质的量为mol,则NaHCO3的质量分数为,A不符合题意;
B.该实验中,碳酸钡烘干过程中不分解也不发生反应,可通过恒重操作确保固体完全烘干,B不符合题意;
C.碳酸氢钠与氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水,离子方程式为HCO+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O,C不符合题意;
D.确定氢氧化钡是否过量的操作为,取上层清液,加入硫酸,若生成白色沉淀,说明氢氧化钡过量,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合碳守恒判断;
B、碳酸盐受热不分解,可以用恒重法判断;
C、碳酸氢根和钡离子、氢氧根反应生成碳酸钡和水;
D、要判断氢氧化钡是否过量,应该加入硫酸判断。
5.(2023·石景山模拟)实验室模拟吸收,将按相同的流速通入不同的吸收液,当吸收液达饱和时,停止通,记录吸收的时间,检测部分微粒的物质的量浓度和吸收液上方有害气体残留,实现数据如下表。下列说法错误的是
编号 吸收液类型(体积相同) c/(mol/L) 吸收氯气时间 饱和吸收后溶液微粒浓度 液面上有害气体
pH
Ⅰ 1.2 18′34″ 0.56 未检出 1.81 1.4
Ⅱ NaOH 2.4 23′17″ 未检出 0.10 3.23 5.2
Ⅲ 1.2+2.4 23′47″ 未检出 未检出 3.47 3.4 无
说明:表示溶液中+4价含硫微粒的总浓度,其他类似。
A.溶液显碱性
B.实验Ⅰ吸收过程中发生了氧化还原反应和复分解反应
C.实验Ⅱ吸收过程中生成的+1价Cl会转变为
D.实验Ⅲ吸收过程中NaOH与分别与独立反应、互不影响
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.亚硫酸是二元弱酸,亚硫酸根能够水解,使亚硫酸钠溶液呈碱性,A不符合题意;
B.有氯离子生成,说明发生了氧化还原反应,有二氧化硫生成,说明发生了复分解反应,B不符合题意;
C.根据氧化还原反应规律可知,如果+1价Cl没有转变为,则两者的浓度应该相等,现在二者不相等,且-1价的氯多于+1的氯,说明有+1价Cl转变为,C不符合题意;
D.结合实验Ⅰ、Ⅱ可知,实验Ⅲ中二者能相互促进对氯气的吸收,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据盐类水解规律分析;
B.利用氧化还原反应中有元素化合价发生变化判断;复分解反应是由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应;
C.根据氧化还原反应规律分析;
D.依据物质的性质分析。
6.(2023·泸州模拟)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 实验目的 实验及现象 结论
A 检验铁粉是否生锈 取铁粉溶于稀盐酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,溶液没变红 铁粉没生锈
B 检验电离常数Ka的大小 取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多 Ka(HX)>Ka(HY)
C 检验气体是否含CO 点燃气体,产物通入澄清石灰水,变浑浊 气体含CO
D 检验某葡萄酒中是否含SO2 将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 该葡萄酒中 含SO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.取铁粉溶于稀盐酸中,铁锈与盐酸反应生成Fe3+,当铁粉较多时,Fe3+与Fe反应生成Fe2+,溶液中没有Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液不变红,无法证明铁粉是否生锈,A不符合题意;
B.取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多,说明HY是弱酸,相同温度下,电离常数小, Ka(HX)>Ka(HY),B符合题意;
C.甲烷点燃也产生二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,不能证明一定是一氧化碳,C不符合题意;
D.葡萄酒中有乙醇,能使高锰酸钾褪色,不能证明有二氧化硫,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.铁锈的成分为氧化铁,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水;
B.电离平衡常数越大,酸性越强;
C.含有碳元素的气体点燃也能产生二氧化碳;
D.葡萄酒中含有乙醇,乙醇具有还原性,能与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应。
7.(2023·汕头模拟)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是
选项 目的 方案设计 现象与结论
A 检验食盐中是否含碘元素 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B 检验火柴头中是否含有氯元素 将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀、溶液 若有白色沉淀产生,|说明火柴头中含有氯元素
C 检验菠菜中的铁元素 取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入溶液 若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D 检验鸡皮中是否含有脂肪 取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上 一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,因此实验设计不合理,故A不符合题意;
B.火柴头中的氯元素在氯酸钾中存在,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加硝酸酸化的硝酸银不能生成氯化银白色沉淀,故B不符合题意;
C.加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在,从而可说明菠菜中含有铁元素,故C符合题意;
D.加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.单质碘遇淀粉变蓝,碘酸根遇淀粉不会变蓝;
B.氯酸钾电离产生氯酸根,氯酸根与硝酸银反应不会产生沉淀;
D.滴加浓硝酸会使蛋白质变黄。
8.(2022·光明模拟)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐属于无碘盐
B 将某硝酸亚铁溶液用盐酸酸化,并滴加少量KSCN溶液 溶液变红 该硝酸亚铁溶液已变质
C 用热碳酸钠溶液清洗铁钉表面上油垢 油垢无明显变化 该油垢的主要成分不是动、植物油脂
D 将新制的氢氧化铜悬浊液与某饮品混合,加热 未出现砖红色沉淀 该饮品不含糖
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.淀粉遇I2变蓝色,加碘食盐中加入的是KIO3不是碘单质,KIO3遇淀粉无现象,A不符合题意;
B.将某硝酸亚铁溶液用盐酸酸化,亚铁一定会被氧化,无法证明原溶液是否变质,B不符合题意;
C.若该油垢的主要成分是动、植物油脂,会被洗涤,C符合题意;
D.糖分为还原糖和非还原糖,糖类物质不一定能与氢氧化铜悬浊液反应,或饮品可能呈酸性,可溶解氢氧化铜,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.淀粉遇I2单质变蓝色,注意加碘食盐中含有KIO3,没有碘单质。
B.注意硝酸根与氢离子共存的溶液具有强氧化性。
C.碳酸钠溶液水解呈碱性,升温促进水解,碱性溶液能与动、植物油脂反应生成易溶于水的物质。
D.注意还原性糖在碱性环境中能与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 。
9.(2022·浙江模拟)下列方案设计、现象和结论有正确的是( )
目的 方案设计 现象和结论
A 鉴定与溴蒸气 两气体分别通入淀粉KI溶液中 变蓝色的是通入溴蒸气
B 检验固体混合物是否存在铵盐 将固体溶于水,加入足量浓NaOH溶液,加热,用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体 若试纸不变蓝,说明固体中不存在铵盐
C 检验的氧化性 在溶液中加入溶液 若溶液出现淡黄色沉淀,则说明具有氧化性
D 检验火柴头中的氯元素 取用火柴头浸泡过的溶液,加溶液、稀硝酸和溶液 若出现白色沉淀,说明有氯元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.与溴蒸气均能把碘离子氧化为碘单质,故分别通入淀粉KI溶液中,均能变蓝,A不符合题意;
B.铵根与亚硝酸根离子能在水溶液中发生归中反应产生氮气。则:将固体混合物溶于水,加入足量浓NaOH溶液,加热,用红色湿润石蕊试纸检验产生的气体,若试纸不变蓝,不能说明固体中不存在铵盐,B不符合题意;
C.在溶液中加入溶液不发生反应,在酸性条件下,氢离子、亚硫酸根离子和硫离子发生反应生成硫和水,溶液出现淡黄色沉淀, C不符合题意;
D.氯酸钾、硝酸银和亚硝酸钠反应生成氯化银白色沉淀,则:取用火柴头浸泡过的溶液,加溶液、稀硝酸和溶液,若出现白色沉淀,说明有氯元素, D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.二氧化氮和溴蒸汽均可氧化KI生成碘,淀粉遇碘变蓝;
B.氨气可使红色湿润石蕊试纸变蓝;
C.酸性条件下,氢离子、亚硫酸根离子和硫离子发生反应生成硫和水。
10.(2022·吉林模拟)下列实验方案、现象及结论均正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 用盐酸标准液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂,滴入最后一滴盐酸 溶液由浅红色变为无色 滴定达到终点
B 用干燥且洁净的玻璃棒蘸取1.0 mol·L-1 NaClO溶液,点到放在表面皿上的pH试纸上测其pH 试纸变蓝 HClO为弱酸
C 将盐酸滴入NaHCO3溶液中 有气泡产生 氯的非金属性比碳的强
D 向H2O2溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液 紫红色褪去 H2O2具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.酚酞作指示剂,用HCl溶液滴定NaHCO3溶液时生成NaCl,当加入半滴盐酸、溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色时即达到滴定终点,故A不符合题意;
B.次氯酸钠溶液有水解产生的次氯酸,具有漂白性,无法使用pH试纸测定pH,故B不符合题意;
C.盐酸与NaHCO3溶液反应生成NaCl和水和二氧化碳,可说明盐酸的酸性比碳酸强,但盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,不能比较氯和碳的非金属性强弱,故C不符合题意;
D.酸性KMnO4溶液紫红色褪去是由于H2O2与KMnO4发生氧化还原反应生成Mn2+和O2,H2O2做还原剂,具有还原性,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;
B.次氯酸能漂白pH试纸;
C.盐酸不是氯元素的最高价含氧酸。
11.(2022·雅安模拟)下列操作与现象、结论均正确的是( )
选项 操作与现象 结论
A 向FeSO4溶液中加入少量的Na2O2粉末,产生红褐色沉淀 硫酸亚铁已变质
B 在乙醇中加入一小块钠,钠沉入底部并观察到气泡产生 钠的密度大于乙醇的密度,且生成的气体为氢气
C 向NaHCO3溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀 用CaCl2溶液可鉴别KHCO3溶液和(NH4)2CO3溶液
D 向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,溶液变蓝色,并生成白色沉淀 白色沉淀是CuI2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.Na2O2具有氧化性,Na2O2能把Fe2+氧化为Fe3+,产生红褐色氢氧化铁沉淀,不能说明硫酸亚铁已变质,故A不符合题意;
B.钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气,在乙醇中加入一小块钠,钠沉入底部并观察到气泡产生,说明钠的密度大于乙醇的密度,故B符合题意;
C.NaHCO3溶液和CaCl2不反应,故C不符合题意;
D.向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,发生反应,溶液变蓝色,生成白色沉淀是CuI,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Na2O2具有强氧化性,能把Fe2+氧化为Fe3+;
C.NaHCO3溶液和CaCl2不反应;
D.向Cu(NO3)2溶液中加入含淀粉的KI溶液,发生反应。
12.(2022·嘉定模拟)《神农本草经》记载:“神农尝百草,日遇七十二毒,得茶而解。”茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( )
A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦
C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦
D.检验滤液中的Fe3+,选用③、⑧和⑩
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,①、②和⑨都能用到,故A不符合题意;
B.用浓盐酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,选用④和⑦,用不到⑥,故B符合题意;
C.过滤时需要用到漏斗、烧杯和玻璃棒,④、⑤和⑦都能用到,故C不符合题意;
D.检验滤液中的Fe3+,可用胶头滴管取少量滤液于小试管中,用KSCN溶液检验,用到的仪器有试管、装KSCN溶液的细口瓶、胶头滴管等,③、⑧和⑩都能用到,故D不符合题意。
故答案为B。
【分析】A、茶叶是固体,加热固体需要用到坩埚、酒精灯以及泥三角;
B、茶叶灰溶解,需要用到烧杯,玻璃棒;
C、过滤操作需要用到漏斗、烧杯、玻璃棒;
D、铁离子的检验需要用到胶头滴管、试管、硫氰酸钾溶液。
13.(2022·济南模拟)下列实验的“操作和现象”与“推测或结论”对应关系一定正确的是( )
操作和现象 推测或结论
A 常温下,同时向盛有5%和30%双氧水的试管中各加入一粒相同大小的 后,盛有30%双氧水的试管中反应更剧烈 盛有30%双氧水的试管最先停止冒气泡
B 用铁丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色 该溶液含有钠盐
C 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该气体的水溶液显碱性
D 向无水乙醇中加入浓 ,加热至 ,将产生的气体通入酸性 溶液,红色褪去 使溶液褪色的气体是乙烯
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.题干未告知5%和30%H2O2溶液的体积,故无法确定谁先停止冒气泡,A不合题意;
B.用铁丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明该溶液中一定含有Na+,但不一定是钠盐,也可以是NaOH,B不合题意;
C.已知石蕊指示剂的变色范围为5~8,某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明该气体溶于水后溶液的pH大于8,即该气体的水溶液显碱性,C符合题意;
D.向无水乙醇中加入浓 ,加热至 ,将产生的气体通入酸性 溶液,红色褪去,由于挥发出来的乙醇或者反应中产生的副产物SO2均能是酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能说明使溶液褪色的气体是乙烯,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】A.利用控制变量法探究某一因素对化学反应速率的影响时,应保证其他反应条件相同;
B.钠元素的焰色反应为黄色;
C.碱性溶液可使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
D.乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色。
14.(2022·德州模拟)以镀镍行业产生的含铁、铜、锌等杂质的酸性硫酸镍废液为原料获得NiSO4·6H2O,其工艺流程如下:(已知:Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10-15、Ksp[Cu(OH)2]=4.8×10-20,Ksp[Zn(OH)2]=2. 09×10-20)。下列说法错误的是( )
A.用KSCN溶液可以检验滤液中Fe3+是否除干净
B.萃取的目的是除去Cu2+和Zn2+,反萃取获得的有机物可循环使用
C.萃取振荡时分液漏斗的下口应倾斜向上
D.操作II的名称为蒸发结晶、过滤、洗涤干燥
【答案】D
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.Fe3+遇KSCN溶液变红,用KSCN溶液可以检验滤液中Fe3+是否除干净,故A不符合题意;
B.根据流程图,含镍酸性废水加入过氧化氢、石灰石调pH的目的是除铁,萃取的目的是除去Cu2+和Zn2+,反萃取获得的有机物可在萃取时循环使用,故B不符合题意;
C.萃取振荡时要通过下口放气,分液漏斗的下口应倾斜向上,故C不符合题意;
D.为防止NiSO4·6H2O失去结晶水,操作II的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】含铁、铜、锌等杂质的酸性硫酸镍废液加入过氧化氢和石灰石调节pH后,滤渣中含有氢氧化铁,滤液中含有Ni2+、Cu2+、Zn2+,加入有机物萃取除去Cu2+和Zn2+,Ni2+存在水相中,进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4 6H2O。
15.(2022·大连模拟)下列实验操作对应的实验现象及解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 解释或结论
A 鉴别食盐中是否含有少量NaNO2,可取一定量食盐溶于水中,再滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去 食盐中含有NaNO2
B 将苯和液溴反应生成的气体通入硝酸酸化的AgNO3溶液中 产生淡黄色沉淀 反应生成了HBr
C 将0.1mol/L AgNO3溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合,得到悬浊液后过滤,向滤液和白色沉淀中分别滴加0.1mo/L KI溶液 滤液出现浑浊,沉淀变为黄色
D 将少量的乙二醇(HOCH2CH2OH)滴入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色变浅 乙二醇被氧化为乙二酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.由于Cl-本身能够被酸性KMnO4溶液氧化,即Cl-能使酸性KMnO4溶液褪色,故溶液紫色褪去不能说明食盐中含有NaNO2,A不合题意;
B.将苯和液溴反应生成的气体通入硝酸酸化的AgNO3溶液中,由于液溴易挥发,挥发除来的Br2能与水反应生成HBr,则产生淡黄色沉淀也不能检验反应生成了HBr,B不合题意;
C.将0.1mol/L AgNO3溶液和0.1mol/L NaCl溶液等体积混合,得到悬浊液后过滤,向滤液和白色沉淀中分别滴加0.1mo/L KI溶液,滤液出现浑浊,沉淀变为黄色,说明AgCl转化为AgI,能证明 ,C符合题意;
D.将少量的乙二醇(HOCH2CH2OH)滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色变浅,只能说明乙二醇能够将酸性高锰酸钾溶液还原,但不能说明乙二醇被氧化成乙二酸,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl-也能使酸性高锰酸钾褪色;
B.溴易挥发,挥发的溴与硝酸银反应可生成AgBr;
C.AgCl沉淀转化为更难溶的AgI;
D.乙二醇、乙二酸均可酸性高锰酸钾溶液褪色。
16.(2022·西城模拟)某小组探究Cu与H2O2在不同条件下的反应,实验结果如表:
装置 实验 试剂a 现象与结果
I 10h后,液体变为浅蓝色,将铜片取出、干燥,铜表面附着蓝色固体,成分是Cu(OH)2
II 8mL5mol/L氨水 立即产生大量气泡,溶液变为深蓝色,将铜片取出、干燥,铜表面附着蓝色固体,成分是Cu(OH)2
III 8mL5mol/L氨水和1gNH4Cl固体 立即产生大量气泡,溶液变为深蓝色,将铜片取出、干燥,铜片依然保持光亮
下列说法错误的是( )
A.I中生成Cu(OH)2的反应是Cu+H2O2=Cu(OH)2
B.由实验可知,增大c(OH-),H2O2的氧化性增强
C.增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成
D.[Cu(NH3)4]2+可能是H2O2分解的催化剂
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.I中生成Cu(OH)2,说明铜被过氧化氢氧化为氢氧化铜,反应是Cu+H2O2=Cu(OH)2,故A不符合题意;
B.酸性条件下,H2O2的氧化性增强,故B符合题意;
C.II、III比较,III中加入氯化铵,铵根离子浓度增大,铜片表面不生成Cu(OH)2,可知增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成,故C不符合题意;
D.I、II比较,II溶液变为深蓝色,说明有[Cu(NH3)4]2+生成,立即产生大量气泡,说明[Cu(NH3)4]2+可能是H2O2分解的催化剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.Ⅰ中蓝色固体为Cu(OH)2;
B.Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体,抑制了一水合氨的电离,则pH:Ⅲ<Ⅱ;
C.增大c(NH4+)有利于[Cu(NH3)4]2+的生成;
D.Ⅱ中加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,立即产生大量气泡。
17.(2022·昌平模拟)检验下列溶液是否变质,所选试剂合理的是( )
选项 A B C D
溶液 Na2SO3溶液. FeSO4溶液 KI溶液 NaOH溶液
所选试剂 BaCl2溶液 KSCN溶液 AgNO3溶液 高锰酸钾溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.Na2SO3易被空气中的O2氧化为Na2SO4,检验 需先加足量盐酸,再加BaCl2溶液,试剂选择不全,A项不符合题意;
B.Fe2+溶液中易被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-溶液变为血红色,试剂选择正确,B项符合题意;
C.I-易被空气中的O2氧化为I2,检验I2需用淀粉试液,试剂选择错误,C项不符合题意;
D.NaOH溶液易吸收空气中的CO2形成Na2CO3杂质,所以选择澄清石灰水可检验溶液中是否有 ,试剂选择错误,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.亚硫酸钠、硫酸钠均与氯化钡溶液反应生成白色沉淀;
B.铁离子遇KSCN溶液变为血红色;
C.碘单质遇淀粉变蓝;
D.NaOH溶液、碳酸钠溶液均不与高锰酸钾溶液反应。
18.(2022·通州模拟)将的溶液和溶液等体积混合,取混合液分别完成下列实验:
实验编号 实验操作 实验现象
① 滴入KSCN溶液 溶液变红色
② 滴入AgNO3溶液 有黄色沉淀生成
③ 滴入溶液 有蓝色沉淀生成
④ 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色
下列说法错误的是( )
A.由实验①和②不能说明与没有发生反应
B.由实验③和④说明与发生反应
C.由实验①和③说明与发生的是可逆反应
D.由实验②和④说明与发生的是可逆反应
【答案】D
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.由分析可知,铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应,反应后的溶液中含有铁离子和碘离子,所以由实验①和②不能说明铁离子与碘离子没有发生反应,故A不符合题意;
B.由分析可知,铁离子与碘离子反应生成亚铁离子和碘离子的反应为可逆反应,所以由实验③和④说明铁离子与碘离子发生反应,故B不符合题意;
C.由分析可知,溶液混合时,碘化钾溶液过量,溶液中存在铁离子说明该反应为可逆反应,所以由实验①和③说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应,故C不符合题意;
D.由分析可知,溶液混合时,碘化钾溶液过量,溶液中存在碘离子不能说明该反应为可逆反应,所以由实验②和④不能说明铁离子与碘离子发生的是可逆反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.实验①和②说明反应后还有与,不能说明与没有反应,也可能是可逆反应;
B. 实验③和④说明混合后有Fe2+和I2生成,说明与发生了反应;
C.该反应中I-过量,但是还是有Fe3+存在,说明该反应可逆;
D.该反应中I-过量,所以不能说明反应是可逆的。
19.(2021·凉山模拟)室温下进行下列实验根据实验操作和现象,所得到的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 某气体通入品红溶液中,溶液变红 该气体是
B 向和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的溶液,溶液变红 氧化性:
C 向盛溶液的试管中滴加溶液至不再有白色沉淀产生,向其中滴加溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀
D 取家用食盐少量,溶于水,加入少量淀粉,充分搅拌后,无明显变化 这是一种没有添加碘的食盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.能使品红褪色的气体还有Cl2等,不一定是SO2,A不符合题意;
B.硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN变红,因此不能证明Fe3+的氧化性大于Ag+,B不符合题意;
C.ZnSO4与Na2S反应生成ZnS沉淀,加入CuSO4后生成黑色沉淀,说明白色的ZnS沉淀转化为黑色的CuS沉淀,ZnS与CuS为同一类型的沉淀,沉淀可以向更难溶的转化,因此Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),C符合题意;
D.淀粉遇碘单质变蓝,食盐中含有KIO3,不能使淀粉变蓝,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.Cl2、SO2均能使品红褪色;
B.硝酸具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+;
C.依据难溶电解质的溶解平衡,同一类型的沉淀,沉淀可以向更难溶的转化;
D.淀粉遇碘单质变蓝;
20.(2021·景德镇模拟)无色溶液中可能含有Na+、K+、、Ca2+、Cu2+、、、Cl-、Br-、中的若干种,离子的物质的量浓度都为0.1 mol/L。往该溶液中加入过量的BaCl2和盐酸的混合溶液,无白色沉淀生成。某同学另取少量原溶液,设计并完成如图所示实验,则下列关于原溶液的判断正确的是( )
A.无法确定原溶液中是否存在Cl-
B.肯定存在的离子是、Br-,是否存在Na+、K+需要通过焰色反应来确定
C.肯定不存在的离子是Ca2+、Cu2+、、,是否含另需实验验证
D.若步骤中Ba(NO3)2和HNO3的混合溶液改用BaCl2和盐酸的混合溶液,则对溶液中离子的判断无影响
【答案】D
【知识点】离子共存;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.根据题目中浓度都相等,利用电荷守恒可以判断出是否有氯离子,A不符合题意;
B.肯定存在的离子是
、Br-、
、Na+、K+,B不符合题意;
C.根据电荷守恒可以判断出溶液中有
离子,C不符合题意;
D.注意检验是否有
,根据BaSO4不溶于酸的特点进行判断,溶液中已含有Cl-,所以对溶液中Cl-的判断无影响,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】无色溶液,一定没有Cu2+,加入氯化钡和盐酸物沉淀,可以得出不存在SO42-,根据图示,加入氯水,无气体,说明无CO32-,加入CCl4中得到橙色溶液,说明一定有Br-,上层清液加入硝酸钡和稀硝酸,有沉淀为硫酸钡,说明上层清液中含有硫酸根离子,说明原溶液一定有SO32-,一定没有Ca2+,由于浓度相同因此溶液中一定存在 、Br-、 、Na+、K+,结合选项进行判断
21.(2021·珠海模拟)化学是以实验为基础的科学。下列检验实验操作或做法符合题意且能达到目的的是( )
选项 操作或做法 目的
A 溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 检验反应生成乙烯
B 将SO2通入溴水溶液中,溶液褪色 检验SO2的漂白性
C 在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀 检验溶液中是否含有Cl-
D 向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色 检验丙烯醛中是否含有碳碳双键
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.溴乙烷和NaOH乙醇溶液共热,所产生气体中含有乙醇蒸气,乙醇、乙烯都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾褪色不能证明有乙烯生成,故A不符合题意;
B.将SO2通入溴水溶液中生成硫酸和氢溴酸,该反应体现SO2的还原性,不能体现SO2的漂白性,故不选B;
C.在待测液中先用稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀,该沉淀是氯化银,证明原溶液中含有Cl-,故选C;
D.碳碳双键、醛基都能与溴水反应,向丙烯醛溶液中滴加溴水,溶液褪色,不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,故不选D;
故答案为:C。
【分析】A.乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色;
B.二氧化硫与溴水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr;
C.先用稀硝酸酸化,排除干扰离子,后加硝酸银生成的白色沉淀为AgCl;
D.碳碳双键、醛基均使溴水褪色。
22.(2021·齐齐哈尔模拟)某白色固体混合物由NaOH、K2CO3、BaCl2、KAl(SO4)2 12H2O中的两种物质组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加少量盐酸,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.NaOH、K2CO3 B.NaOH、KAl(SO4)2 12H2O
C.K2CO3、BaCl2 D.BaCl2、KAl(SO4)2 12H2O
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,说明不能生成硫酸钡、碳酸钡等沉淀;②做焰色反应,通过钴玻璃可观察到紫色,说明含有钾元素;③向溶液中加少量盐酸,产生白色沉淀,应生成氢氧化铝沉淀,可含有KAl (SO4)2·12H2O,由①可知,KAl (SO4)2·12H2O与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,白色固体不含K2CO3、BaCl2;
故答案为:B。
【分析】通过现象确定混合物中存在的物质即可
23.(2021·桂林模拟)下列实验方案中,能达到实验目的是( )
实验目的 实验方案
A 验证H2O2具有氧化性 向0.1 mol·L-1 KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1H2O2溶液,可观察到溶液褪色
B 证明铜与浓硫酸反应有SO2生成 将浓硫酸滴加到放有铜片的试管中,并将蘸有品红溶液的湿滤纸置于试管口
C 比较Ksp(AgI)与Ksp(AgCl) 的大小关系 向浓度均为0.05mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加足量AgNO3溶液,观察所产生沉淀的颜色
D 确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3 取少量待测液,滴加CaCl2溶液,观察是否出现白色浑浊
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;二氧化硫的性质;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A. H2O2可被KMnO4氧化,体现H2O2的还原性,A不符合题意;
B. 铜与浓硫酸反应需要加热,B不符合题意;
C. 因为AgNO3溶液是足量的,因此两溶液中均会产生沉淀,不能比较二者溶度积的大小关系,应滴加少量的AgNO3溶液,观察所产生沉淀的颜色进行比较,先生成的沉淀,溶度积小,C不符合题意;
D. NaCl与CaCl2不反应,Na2CO3与CaCl2反应生成碳酸钙白色沉淀,故可通过观察是否出现白色浑浊,确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.证明氧化性,是过氧化氢发生还原反应
C.考查的是沉淀的转化,但是必须是产生一种沉淀之后,再进行另外一种物质的加入,看沉淀是否转换
D.考查的是碳酸根的检验
24.(2021·宁波模拟)某固体混合物中可能含有:K+、 、Al3+、 Br-、 、 、 等离子,某同学为了确认其成分进行了实验探究,实验及现象如下(所加试剂均足量):
下列说法正确的是( )
A.气体A中可能含有SO2
B.固体混合物中一定含有Br-、 和
C.固体混合物中一定不含Al3+
D.为确定固体混合物中是否含K+,需进行焰色反应实验
【答案】C
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.由于 +H2O+Cl2= +2H++2Cl-,故气体A中不可能含有SO2,A不符合题意;
B.由分析可知,固体混合物中无法确定是否含有 ,B不符合题意;
C.由分析可知,固体混合物中含有 ,由于3 + Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑,故一定不含Al3+,C符合题意;
D.由分析可知,根据电荷守恒即可确定固体混合物中一定含有K+,无需进行焰色反应实验,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据流程图可知,加入氯水后产生气体A,说明原固体混合物中存在 ,故一定不存在Al3+,得到橙色溶液,说明原固体混合物中存在Br-,加入Ba(OH)2加热后无能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,故说明原固体混合物中一定不存在 ,根据溶液中电荷守恒,故说明原固体混合物中一定存在K+,由于氯水能将 氧化为 ,故加入Ba(OH)2后产生白色沉淀,不能说明原混合物是否含有 ,据此分析解题。
25.(2021·梅州模拟)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用下图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是( )
A.装置X 还可以制取H2、CO2 等气体
B.②中所盛试剂为饱和小苏打溶液
C.③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入直通玻璃管
D.实验时需先让 X 装置反应一会儿,再点燃装置Z中的酒精灯
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A.装置X可以利用液体和固体或液体反应制取气体,氢气可以用稀硫酸和锌粒制取,二氧化碳可以利用稀盐酸和石灰石制取,所以装置X 还可以制取H2、CO2 等气体,A不符合题意;
B.②中液体应是用来干燥氧气的,所以为浓硫酸,B符合题意;
C.装置③中应盛放碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入装置Z,导致过氧化钠变质,C不符合题意;
D.实验时需先让 X 装置反应一会儿,排尽装置内的空气,再点燃装置Z中的酒精灯,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】Na与氧气在加热条件下生成Na2O2,所以装置X中应是利用双氧水和二氧化锰制取氧气,装置Y干燥氧气,装置Z中进行氧气和Na的反应,装置③中应盛放碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入装置Z,导致过氧化钠变质。
26.(2020·陕西模拟)下列由实验得出的结论正确的是( )
选项 实验 结论
A 向某钠盐中滴加浓盐酸。将产生的气体通入品红溶液,品红溶液褪色 该钠盐为Na2SO3或NaHSO3
B 用乙酸浸泡水壶中的水垢。可将其清除 乙酸的酸性大于碳酸
C 向某盐溶液中先加入少量氯水、再滴加几滴KSCN溶液,溶液变血红色 原溶液中一定含有Fe2+
D 室温下。向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末。过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸有气泡产生 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4)
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】物质检验实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.能使品红溶液褪色的气体不仅有二氧化硫,还有氯气等强氧化性气体,故A不符合题意
B.用乙酸除水垢,原因是乙酸能与碳酸钙反应, 即用强酸制取弱酸,故B符合题意
C.检验亚铁离子,应先加KSCN,再通入氯气,排除铁离子的干扰,故C不符合题意
D.由于碳酸根的浓度极大,不能体现沉淀的互相转化过程,故不能说明 Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4) ,故D不符合题意
故答案为:B
【分析】物质的检验必须要排除其他干扰项。
二、非选择题
27.(2023·全国乙卷)元素分析是有机化合物的表征手段之一。按下图实验装置(部分装置略)对有机化合物进行C、H元素分析。
回答下列问题:
(1)将装有样品的Pt坩埚和CuO放入石英管中,先 ,而后将已称重的U型管c、d与石英管连接,检查 。依次点燃煤气灯 ,进行实验。
(2)O2的作用有 。CuO的作用是 (举1例,用化学方程式表示)。
(3)c和d中的试剂分别是 、 (填标号)。c和d中的试剂不可调换,理由是 。
A.CaCl2 B.NaCl C.碱石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3
(4)Pt坩埚中样品CxHyOz反应完全后,应进行操作: 。取下c和d管称重。
(5)若样品CxHyOz为0.0236g,实验结束后,c管增重0.0108g,d管增重0.0352g。质谱测得该有机物的相对分子量为118,其分子式为 。
【答案】(1)通入一定的O2;装置气密性;b、a
(2)为实验提供氧化剂、提供气流保证反应产物完全进入到U型管中;
(3)A;C;碱石灰可以同时吸收水蒸气和二氧化碳
(4)继续吹入一定量的O2,冷却装置
(5)C4H6O4
【知识点】物质检验实验方案的设计;有机分子式的推断与计算
【解析】【解答】(1)实验前,先通入氧气,赶尽装置内水蒸气和二氧化碳等杂质气体,然后检查装置气密性,然后进行实验,先点燃b处酒精灯,然后再点燃a处酒精灯,确保所以还原性气体被氧化铜还原。
(2)氧气目的是做氧化剂,使有机物充分被氧化为二氧化碳或者水蒸气,但是可能存在不充分氧化,生成CO和H2,进一步被氧化铜还原,如;
(3)有机物燃烧后生成的CO2和H2O分别用碱石灰和无水CaCl2吸收,其中c管装有无水CaCl2,d管装有碱石灰,二者不可调换,因为碱石灰能同时吸收水蒸气和二氧化碳,影响最后分子式的确定
(4)反应结束后继续通入氧气,使装置内的二氧化碳和水蒸气被充分吸收;
(5)无水氯化钙用来吸收生成水蒸气,则增重量为水蒸气的质量,由此可以得到有机物中H元素的物质的量n(H)=,d管装有碱石灰,用来吸收生成的CO2,则增重量为CO2的质量,由此可以得到有机物中C元素的物质的量n(C)=,有机物中O元素的物质的量为0.0128g,其物质的量n(O)=,该有机物中C、H、O三种元素的原子个数比为0.0008:0.0012:0.0008=2:3:2,最简式为:C2H3O2,又根据相对分子质量为118可知,分子式为:C4H6O4,
【分析】如图装置是一李比希元素测定法,将样品装入Pt坩埚中,后面放置CuO,用于氧化前置坩埚中反应不完全的物质,后续将产物吹入道两U型管中,称量两U型管的增重计算有机物中C、H两种元素的含量,结合其他技术手段,从而得到有机物的分子式。
28.(2022·浙江6月选考)化合物X由三种元素组成,某实验小组按如下流程进行相关实验:
化合物X在空气中加热到,不发生反应。
请回答:
(1)组成X的三种元素为 ;X的化学式为 。
(2)溶液C的溶质组成为 (用化学式表示)。
(3)①写出由X到A的化学方程式 。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,写出该反应的离子方程式 。
(4)设计实验,检验尾气中相对活泼的2种气体 。
【答案】(1)、、O;
(2)、
(3);
(4)将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠,说明有
【知识点】物质检验实验方案的设计;物质的量的相关计算;化学式及其计算
【解析】【解答】(1)根据分析可知,组成X的三种元素为Ba、Cu、O,X的化学式为BaCu3O4。
(2)根据氯原子原子守恒以及溶液C仍然能与氯化钡反应生成硫酸钡可知溶液C的溶质组成为HCl、H2SO4。
(3)①反应中Cu元素化合价降低,得到电子,则氨气中氮元素化合价升高,被氧化生成氮气,根据原子守恒可知由X到A的化学方程式为2NH3+BaCu3O4 Ba(OH)2+3Cu+N2+2H2O。
②X难溶于水,但可溶于氨水中,说明有Cu(NH3) 生成,所以该反应的离子方程式为BaCu3O4+12NH3 H2O=3Cu(NH3) +Ba2++8OH-+8H2O。
(4)由上述分析可知,尾气中含有NH3、N2和H2O,氮气性质稳定,所以需要检验的是氨气和水蒸气,实验方案为:将湿润的红色石蕊试纸置尾气出口,若变蓝,说明尾气中有NH3。将尾气通入冷的集气瓶中,若有液珠 ,说明有H2O。
【分析】无色溶液B中加入硫酸得到白色沉淀和无色溶液C,无色溶液C加入足量氯化钡溶液得到白色沉淀,该白色沉淀为硫酸钡,物质的量为2.330g÷233g/mol=0.01mol<0.015mol,则白色沉淀B也是硫酸钡,则无色溶液中含有钡离子,固体混合物A中加入盐酸得到紫红色固体A和无色溶液B,紫红色固体为Cu,Cu的物质的量为0.96g÷64g/mol=0.015mol,1.965gX含有0.960gCu和0.685gBa, 剩余一种元素的质量为0.32g,化合物X在空气中加热到,不发生反应 ,则另一种元素应为O元素,物质的量为0.32g÷16g/mol=0.02mol,n(Ba):n(Cu):n(O)=0.005mol:0.015mol:0.02mol=1:3:4,则X为BaCu3O4,BaCu3O4与足量NH3反应生成Cu、Ba(OH)2、N2和H2O,尾气中含有NH3、N2和H2O,A为Cu和Ba(OH)2的混合物,加入盐酸生成BaCl2,BaCl2与足量硫酸反应生成BaSO4沉淀和HCl,则B溶液为BaCl2溶液或BaCl2、HCl的混合溶液,C溶液为硫酸、盐酸的混合溶液。
29.(2022·齐齐哈尔模拟)某同学在实验室以FeS2、焦炭以及干燥纯净的O2反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验。回答下列问题:
(1)可用如图所示装置制取干燥纯净的O2
①仪器X的名称为 ,若其中盛放的是蒸馏水,锥形瓶中应加入的试剂可以是 (填化学式, 下同);若锥形瓶中加入的是MnO2,则仪器X中应盛放的试剂为 。
②若锥形瓶中加入的是酸性KMnO4溶液,仪器X中盛放的是H2O2溶液,则反应生成O2的离子方程式为 。
(2)利用如下装置(装置不可重复使用,部分夹持仪器已省略)制备单质硫并验证碳氧化后气体中的CO。
①正确的连接顺序为w→ef(或fe)→ →cd(或dc)→g(填接口的小写字母)。
②能说明产物中有CO的现象是 。
③若充分反应后装置D中的固体能被磁铁吸引,则装置D中FeS2与C的物质的量之比为1:4时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为 。
(3)有文献记载,可用如下方法测定某气体样品中CO含量:将500 mL(标准状况)含有CO的某气体样品,通入盛有足量I2O5的干燥管,一定温度下充分反应,用H2O-C2H5OH混合液充分溶解产物I2,定容100 mL。取25. 00 mL于锥形瓶中,用0.0100 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗溶液体积为20.00mL,气体样品中CO的体积分数为 (结果保留4位有效数字;已知2 Na2S2O3+I2 =Na2S4O6
+2NaI,气体样品中其他成分不与I2O5反应)。
【答案】(1)分液漏斗;Na2O2;H2O2;
(2)ji→lk;硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+6S+12CO
(3)8.96%
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】在实验室以FeS2、焦炭以及干燥纯净的O2反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验;利用装置制备单质硫并验证碳氧化后气体中的CO:在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去。
(1)①根据仪器的构造可知,仪器X的名称为分液漏斗;由于是制取O2,水和Na2O2反应可以生成O2,故锥形瓶中应加入Na2O2, MnO2可催化分解H2O2产生O2,故仪器X中盛放的试剂是H2O2;
②若锥形瓶中加入的是酸性KMnO4溶液,仪器X中盛放的是H2O2溶液,双氧水被氧化生成O2,高锰酸钾被还原生成硫酸锰,反应的离子方程式为: ;
(2)①在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去,故正确的连接顺序为w→ef(或fe)→ji→lk→cd(或dc)→g;
②能说明产物中有CO的现象是:硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;
③若充分反应后装置D中的固体能被磁铁吸引,则生成四氧化三铁,则装置D中FeS2与C的物质的量之比为1:4时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为3FeS2+12C+8O2=Fe3O4+6S+12CO;
(3)由题目信息可知, 根据化学方程式可得对应关系:5CO~I2~2Na2S2O3,n(CO)= n(Na2S2O3) =10 n(Na2S2O3)=10 0.0100mol/L 0.02L=0.002mol,则样品气中CO的体积分数为: 。
【分析】(1)①仪器X为分液漏斗;可利用过氧化钠和水反应产生氧气;二氧化锰可催化过氧化氢分解产生氧气;
②酸性高锰酸钾和过氧化氢反应生成锰离子、氧气和水;
(2)①在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去,气体中含有水蒸气,在用无水CaCl2将水蒸气除去;
②CO可将CuO还原为Cu,同时生成CO2;
③FeS2与C、O2反应生成Fe3O4、S和CO;
(3)根据关系式5CO~I2~2Na2S2O3计算。
30.(2022·韶关模拟)KMnO4是一种常用的氧化剂。某实验小组利用氯气氧化K2MnO4制备KMnO4并对其性质进行探究。
资料:①锰酸钾(K2MnO4)在浓强碱溶液中可稳定存在,碱性减弱时易发生反应:3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH-
②酸性条件下的氧化性:KMnO4>KIO3>I2
(1)I.KMnO4的制备
从A~D中选择合适的装置制备KMnO4,正确的连接顺序是a→ (按气流方向,用小写字母表示);装置A中m的作用是 。
(2)若没有使用装置C,造成的影响是 。
(3)II.KMnO4性质探究
取适量制取的KMnO4溶液稀释至约0.01mol/L(用硫酸酸化至pH=1),取配制好的KMnO4溶液2mL于试管中,逐滴滴加0.1mol/LKI溶液,KMnO4紫色溶液迅速变为棕褐色悬浊液,然后沉淀逐渐消失,最终溶液变为棕黄色。
最终溶液呈现踪黄色推测生成了 (写化学式)。
(4)实验小组对初始阶段的产物成分进行探究:
①黑色固体是MnO2,试剂X是 (写化学式)。
②在“紫色清液"中存在 ,写出生成 的离子方程式 。
③下列实验方案中,可用于检验“紫色清液"中是否存在 的是 (填序号)。
A.用洁净的玻璃棒随取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上,观察试纸是否变蓝色。
B.取少量紫色清液于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,观察溶液是否变色。
C.取少量紫色清液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,观察是否生成黄色沉淀。
(5)探究实验II中棕褐色沉淀消失的原因:
用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因 。
(6)由上述实验可知,KMnO4的还原产物与 有关。
【答案】(1)d→e→c→b→f或d,e→c,b→f;平衡气压,使液体能顺利流下
(2)HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低
(3)I2
(4)H2O2;2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O;B
(5)MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O
(6)还原剂的用量、溶液的酸碱性、氧化剂的浓度
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】KI和酸性KMnO4溶液反应生成I2单质;四氯化碳是有机溶剂、不溶于水、密度比水大,溶解I2而呈紫色;实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则四氯化碳中未溶解I2而呈无色;KI和酸性KMnO4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解;KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2,结合电子守恒和电荷守恒配平写出反应的离子方程式;酸性条件下氧化性:KIO3>I2 ,可加入不含I元素的还原剂将IO 还原为I2 ,利用淀粉检验I2的存在间接证明IO3-的存在;根据探究实验过程可知,MnO2、KI和硫酸反应生成I2 ,结合化合价升降规律可知还生成硫酸锰,据此写出反应的离子方程式;物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等有关。
(1)A制备氯气,经C除去HCl,进入B中发生3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH-,最后用D吸收尾气。从A~D中选择合适的装置制备KMnO4,正确的连接顺序是a→d→e→c→b→f或d,e→c,b→f(按气流方向,用小写字母表示);装置A中m的作用是平衡气压,使液体能顺利流下。
故答案为:d→e→c→b→f或d,e→c,b→f;平衡气压,使液体能顺利流下;
(2)若没有使用装置C,造成的影响是HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低。故答案为:HCl进入B装置使溶液碱性减弱生成MnO2,导致KMnO4的产率降低;
(3)低浓度碘水的颜色为黄色,KI和酸性KMnO4溶液反应的生成物中使溶液呈棕黄色的只可能是生成I2单质,在酸性条件下,KMnO4将碘离子氧化生成碘单质,最终溶液呈现踪黄色推测生成了I2(写化学式)。故答案为:I2;
(4)实验Ⅱ初始阶段I-的氧化产物不是I2,则有机溶剂四氯化碳中未溶解I2而呈无色,但四氯化碳不溶于水、密度比水大,导致液体分层;
①KI和酸性KMnO4溶液反应的黑色生成物能催化H2O2分解,黑色固体是MnO2,二氧化锰催化双氧水分解,试剂X是H2O2(写化学式)。故答案为:H2O2;
②KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2,根据电子守恒和电荷守恒配平写出的离子方程式为:2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O。故答案为:2 +I-+2H+=2MnO2↓+ +H2O;
③酸性条件下氧化性:KIO3>I2 ,可加入不含I元素的还原剂将IO 还原为I2 ,利用淀粉遇到碘单质变蓝色检验I2的存在,间接证明IO 的存在,即取少量“紫色清液”,逐滴加入NaHSO3溶液,振荡,溶液紫色消失变成棕黄色时,滴加淀粉溶液,溶液变蓝说明存在IO 。
A.用洁净的玻璃棒随取紫色清液滴在淀粉-KI试纸上,引入了碘元素,故A不正确;
B.取少量紫色清液于试管中,向其中加入几滴淀粉溶液,溶液不变蓝,再加入过量NaHSO3溶液,亚硫酸氢根离子与碘酸根离子反应,生成碘单质,观察溶液是否变色,故B选;
C.取少量紫色清液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化,再加入几滴硝酸银溶液,碘酸银溶于硝酸,故C不选;
故答案为:B;
(5)MnO2、KI和硫酸反应生成的棕黄色溶液中含有I2 ,根据化合价升降规律可知还生成MnSO4,结合酸性条件和守恒思想,用离子方程式解释步骤③中固体消失的原因MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O。故答案为:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;
(6)由上述实验可知,所得产物成分与试剂的相对用量(滴加顺序)有关,由探究实验Ⅱ中棕褐色沉淀消失原因的实验可知,所得产物成分与溶液酸性强弱有关,实际上,物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等因素有关。故答案为:还原剂的用量、溶液的酸碱性、氧化剂的浓度。
【分析】(1)A制备氯气,经C除去HCl,进入B中发生反应 3 +2H2O=2 +MnO2↓+4OH- ,最后用D吸收尾气;m导管起到平衡气压的作用;
(2)装置C用于除去HCl;
(3)KI和酸性KMnO4溶液反应的生成物中使溶液呈棕黄色的只可能是生成I2单质;
(4)①二氧化锰能催化双氧水分解;
②KI和酸性KMnO4溶液的反应生成KIO3和MnO2;
③结合实验方案分析解答;
(5)MnO2、KI和硫酸反应生成的I2、MnSO4和水;
(6)物质的变化主要与其自身的性质有关,还与外界条件,如浓度大小、用量多少、溶液的酸碱性等有关。
31.(2022·昌平模拟)某小组同学探究漂白精片(主要有效成分:次氯酸钙)与氯化铜反应产物,操作及现象如表:
序号 操作 现象
实验I 取研磨成粉状的漂白精片10g和少量氯化铜固体放入烧杯中,加足量水搅拌 产生黑色悬浊液,同时有大量气泡产生
(1)甲同学预测气泡主要为Cl2,乙同学不认同甲的观点,理由如表:
理由 对应的离子方程式
ClO-与Cl-需在酸性条件下反应生成Cl2 ①
Ca(ClO)2溶液显碱性 ②
写出离子方程式:① ,② 。
(2)猜测气泡可能为O2,并通过实验证实了猜测,实验操作及现象是 。
(3)对悬浊液成分进行探究。
①预测悬浊液成分为CuO,进行如图操作。
经验证无色气体为O2,蓝色溶液为CuSO4。此时可推断悬浊液中 (选填序号)CuO。
a.一定有 b.可能有 c.一定没有
②查阅资料,悬浊液中有高铜酸钙:Ca(CuO2)2,实验I中主要发生了以下反应:
i 。(写出该反应的离子方程式)
ii.i中生成的Ca(CuO2)2部分分解:2Ca(CuO2)2=2CaCuO2+2CuO+O2↑
(4)查阅资料:某些低价金属化合物在碱性条件下能被某些强氧化剂氧化为高价酸根离子。小组同学设计如图流程制备高铁酸钾:
FeCl2溶液 溶液C K2FeO4溶液
写出第一步反应的离子方程式 。
【答案】(1);
(2)将带火星的木条伸入烧杯中,木条复燃
(3)b;
(4)
【知识点】物质检验实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)次氯酸跟与氯离子反应生成氯气,离子反应方程式为: ;次氯酸钙溶液显碱性是由于次氯酸跟的水解,离子反应方程式为: ;
(2)若产生的气体为氧气,可使带火星的木条复燃,故实验操作为:将带火星的木条伸入烧杯中,木条复燃;
(3)预测悬浊液成分为CuO,加稀硫酸后有气体产生,同时还有蓝色溶液生成,故悬浊液成分不一定是CuO,但也不能确定悬浊液中是否有CuO存在,
故答案为:b;
(4)实验1中i的反应为生成Ca(CuO2)2的反应,离子反应方程式为: ;根据题干信息,某些低价金属化合物在碱性条件下能被某些强氧化剂氧化为高价酸根离子,故亚铁离子在碱性条件下被次氯酸钠氧化成高铁酸根,加KOH后生成高铁酸钾。第一步的离子反应方程式为: 。
【分析】(1)ClO-与Cl﹣在酸性条件下反应生成Cl2,Ca( ClO)2溶液中次氯酸根离子水解显碱性;
(2)氧气可以使带火星的木条复燃;
(3)①氧化亚铜与稀硫酸发生反应Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,Cu不溶于水;
②悬浊液中有高铜酸钙:Ca(CuO2)2, 说明生成了Ca(CuO2)2和氯气;
(4)第一步反应为氯化亚铁在碱性条件下被氧化为高铁酸钠。
32.(2022·兰州模拟)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O常用作感光纸的光敏物质,为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。以废铁屑(含C和SiO2)为原料制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的工艺流程如图所示。
(1)“溶解”过程中废渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“沉铁”过程中获得黄色沉淀FeC2O4·2H2O,该反应的离子方程式为 。
(3)“转化”过程中体系中除了生成K3[Fe(C2O4)3]以外,还有Fe(OH)3生成,请写出“转化”过程中发生反应的化学方程式 。
(4)“转化”过程中检验H2O2是否足量的方法是 。
(5)“转化”过程中体系温度需保持在40℃的原因是 。
(6)“调pH”的目的是 。
(7)获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的“一系列操作”包括:趁热过滤,然后向滤液中加入 (填物质名称), (填操作),过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)C、SiO2
(2)Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+
(3)6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O
(4)取转化后的上层清液少量于试管中,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,如无蓝色沉淀生成,则说明H2O2足量;反之,则没有。(或取转化后的上层清液少量于试管中,加入少量MnO2粉末,如产生能使带火星木条复燃的气体,则说明H2O2足量)
(5)温度过高,H2O2分解;温度过低,转化速率过慢
(6)溶解Fe(OH)3沉淀,提高产率
(7)无水乙醇;冷却结晶
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】废铁屑中含有Fe(含有杂质C、SiO2)向其中加入稀硫酸,Fe与稀硫酸反应变为FeSO4,杂质C、SiO2不反应进入炉渣,经过滤后向滤液中加入H2C2O4溶液,Fe2+形成FeC2O4·2H2O沉淀,过滤,向沉淀中加入H2O2和K2C2O4,FeC2O4·2H2O转化为K3[Fe(C2O4)3]、Fe(OH)3,该反应的化学方程式为:6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O;可根据MnO2催化下H2O2分解产生具有助燃性的O2检验H2O2是否过量。将反应后的溶液煮沸然后加入H2C2O4溶液,调节溶液pH,经蒸发浓缩、趁热过滤,然后向滤液中加入乙醇,冷却结晶获得K3[Fe(C2O4)3] 3H2O晶体,再过滤,洗涤,干燥,就获得纯净的K3[Fe(C2O4)3] 3H2O晶体。
(1)“溶解”过程中废渣的主要成分为C、SiO2;
(2)向FeSO4溶液中加入H2C2O4溶液,发生反应产生FeC2O4·2H2O沉淀,该反应的离子方程式为:Fe2++H2C2O4+2H2O=FeC2O4·2H2O↓+2H+;
(3)在“转化”过程中,体系中除了生成K3[Fe(C2O4)3]以外,还有Fe(OH)3生成,请写出“转化”过程中H2O2、K2C2O4、FeC2O4·2H2O反应产生K3[Fe(C2O4)3]、Fe(OH)3,发生反应的化学方程式为:6FeC2O4·2H2O+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3+12H2O;
(4)在“转化”过程中检验H2O2是否足量的方法是:取转化后的上层清液少量于试管中,滴加K3[Fe(CN)3]溶液,如无蓝色沉淀生成,则说明H2O2足量;反之,则没有。(或取转化后的上层清液少量于试管中,加入少量MnO2粉末,如产生能使带火星木条复燃的气体,则说明H2O2足量);
(5)在“转化”过程中体系温度需保持在40℃,这是由于若温度过高,H2O2分解;若温度过低,转化速率过慢;
(6)“调pH”的目的是溶解Fe(OH)3沉淀,提高产率;
(7)由已知信息:K3[Fe(C2O4)3]·3H2O常用作感光纸的光敏物质,该物质为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,可知:要获得K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体的“一系列操作”包括:趁热过滤,然后向滤液中加入乙醇,然后冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。
【分析】溶解的目的是将铁溶解掉,出去 C和SiO2 ,加入草酸目的是形成 FeC2O4·2H2O,然后转化过程加入重铬酸钾和过氧化氢目的是将二价铁氧化为三价铁,最后调节pH目的是K3[Fe(C2O4)3]·3H2O难溶于水,析出沉淀
33.(2022·兰州模拟)三氯异氰尿酸[Cl3(CNO)3]是一种高效含氯消毒剂,具有极强的氧化性,是漂白粉的更新换代产品。纯品为白色粉末,微溶于水,遇酸、碱易分解。其粗产品制备原理和相关的实验装置如下:
①尿素热裂解脱氨合成氰尿酸:3CO(NH2)23NH3↑+H3(CNO)3(氰尿酸微溶于冷水)
②碱溶氰尿酸:H3(CNO)3(s)+3NaOH(ag)=Na3(CNO)3(aq)+3H2O(l) ΔH<0
(1)仪器X的支管的作用是 。
(2)D装置中反应的化学方程式为 。
(3)在A装置中“碱溶氰尿酸”后通入Cl2进行“氯化”制得粗产品,该反应的化学方程式为 。
(4)使用上述装置制备三氯异氰尿酸,按气体流向从左至右,导管连接顺序为 (填字母)。
(5)为了确保产品纯度,A装置中“碱溶氰尿酸”过程中时 (填实验现象),停止滴加NaOH溶液。
(6)A装置在“氯化”阶段需控制反应温度在10℃-15℃,控制反应温度的实验操作为 。
(7)粗产品中Cl3(CNO)3含量测定。将mg粗产品溶于蒸馏水中配制成100mL溶液。取20.00mL所配制溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸和过量KI溶液,密封在暗处静置5min后,加入淀粉溶液,用cmol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定,滴定至终点消耗vmLNa2S2O3标准溶液。(已知:杂质与KI不反应,涉及的反应为Cl3(CNO)3+6I-+3H+=H3(CNO)3+3I2+3Cl-,I2+2S2O=2I-+S4O)
①粗产品中Cl3(CNO)3的百分含量为 %(用含m,c,V的代数式表示)。
②下列操作将导致测定结果偏低的是 。
A.滴定前滴定管中未排气泡,滴定后气泡消失
B.盛装Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
D.加入KI溶液的量不足
【答案】(1)平衡分液漏斗和烧瓶内部气压,保证浓盐酸能顺利流下
(2)Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(3)Na3(CNO)3+3Cl2=Cl3(CNO)3+3NaCl
(4)g→c→d→a→b→e
(5)三颈烧瓶中氰尿酸固体恰好溶解
(6)将A的三颈烧瓶置于冷水浴中
(7);CD
【知识点】制备实验方案的设计;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器X的支管的作用是平衡分液漏斗和烧瓶内部气压,保证浓盐酸能顺利流下;
(2)D装置次氯酸钙和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气、水,反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O;
(3)A中碱溶氰尿酸后得到Na3(CNO)3溶液,通入氯气,Na3(CNO)3和氯气反应生成生成Cl3(CNO)3和氯化钠,反应方程式为Na3(CNO)3+3Cl2=Cl3(CNO)3+3NaCl;
(4)装置D中制取氯气,用B中的饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,把氯气通入A中反应生成Cl3(CNO)3,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气,按气体流向从左至右,导管连接顺序为g→c→d→a→b→e;
(5)为了确保产品纯度,A装置中“碱溶氰尿酸”过程中碱不能过量,三颈烧瓶中氰尿酸固体恰好溶解,停止滴加NaOH溶液;
(6)为控制A装置在“氯化”阶段反应温度在10℃-15℃,将A的三颈烧瓶置于冷水浴中;
(7)①根据Cl3(CNO)3+6I-+3H+=H3(CNO)3+3I2+3Cl-、I2+2S2O=2I-+S4O得反应关系式Cl3(CNO)3~~~6S2O,反应消耗vmL cmol/LNa2S2O3标准溶液,则20.00mL所配制溶液中Cl3(CNO)3的物质的量为,粗产品中Cl3(CNO)3的百分含量为%;
②A.滴定前滴定管中未排气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故不选A;
B.盛装Na2S2O3标准溶液的滴定管未润洗,标准液浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故不选B;
C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,
故答案为:C;
D.加入KI溶液的量不足,生成的碘单质偏少,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,
故答案为:D;
选CD。
【分析】A.D中仪器中的支管目的是平衡压强,使液体顺利流下,D是制备氯气,B是除去HCl,然后氯气从a中进入,与 氰尿酸钠反应生成三氯异氰尿酸,C目的是吸收尾气
34.(2021·三明模拟)某兴趣小组对84消毒液的组成、性质与使用进行探究。所用试剂:84 消毒液(NaClO 浓度为 )、医用酒精(乙醇体积分数为 )
(1)Ⅰ:探究84 消毒液的成分
NaClO 溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
(2)常温下 溶液的pH范围是_______(填标号)。
A.7.0~8.0 B.10.0~11.0 C.13.0~14.0
(3)实测该84消毒液 ,在瓶口能闻到刺激性气味。则该 84消毒液成分中,除了NaCl、NaClO,还含有 (填化学式)。
(4)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强后降低。消毒效果增强的原因是 。
(5)Ⅱ:探究 84 消毒液能否与医用酒精混用 实验装置如图所示。
序号 液体A 液体B 现象
ⅰ ( )的84消毒液 蒸馏水 溶液中无明显现象;溶液 变为12.0; 淀粉试纸在 时变蓝, 时蓝色完全褪去
ⅰ ( )的84消毒液 医用酒精 产生气泡,颜色无明显变化;溶液 升高到13.1, 淀粉试纸在 时变蓝, 时蓝色完全褪去
导管 a 的作用是 。
(6)①实验ⅰ的目的是 。
②判断实验ⅱ中生成了 的依据是 。
(7)需补充以下实验ⅲ,才能说明反应中是否有 NaOH 生成。填写表中空白完成实验设计。
序号 液体A 液体B 现象
ⅲ 的NaOH溶液 医用酒精 溶液 升高到12.6
结论:医用酒精可与84消毒液发生反应并有少量 和NaOH 生成,二者不可混用。
【答案】(1)
(2)B
(3)NaOH
(4)NaClO 与空气中的 反应生成 HClO
(5)平衡压强,使液体顺利滴入三颈瓶
(6)空白(对照)实验;相同条件下,实验ⅱ的 淀粉试纸变色和褪色都比对照实验快得多
(7) 、
【知识点】物质检验实验方案的设计;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】Ⅰ:(1) )NaClO是强碱弱酸盐,次氯酸跟水解,使NaClO 溶液呈碱性,用离子方程式表示为: ,故答案为: ;
(2) 常温下 溶液的pH可以可以根据水解方程式求得:
, ,可求得 ,故可求得pH=10.3,故答案为:B
(4)84消毒液露置于空气中,消毒效果先增强后降低是因为:HClO的酸性小于碳酸,NaClO和二 氧化碳、水反应生成次氯酸和碳酸氢钠,使次氯酸浓度增大,消毒效果增强,方程式为
NaClO+CO2+H2O=HClO+NaHCO3;光照HClO不稳定,易分解生成HCl和氧气,使次氯酸浓度减小,消毒效果降低,故答案为:NaClO 与空气中的 反应生成 HClO
Ⅱ:(5) 导管a可以平衡三颈烧瓶和分液漏斗内的压强,便于液体顺利滴下,故答案为:平衡压强,使液体顺利滴入三颈瓶;
(6)①实验i的目的是空白实验和实验ii形成对比,故答案为:空白(对照)实验;
②淀粉—碘化钾试纸变蓝说明有氯气生成,并且实验ii蓝色退去的更快,证明有氯气生成,故答案为:相同条件下,实验ⅱ的 淀粉试纸变色和褪色都比对照实验快得多;
(7)需要补充的实验iii要与实验i和ii形成对比,控制变量单一,实验iii要加入20mL、pH=12.4的氢氧化钠溶液,故答案为: 、 。
【分析】(1)强碱弱酸盐发生水解成碱性
(2)利用水解平衡常数结合三行式进行计算即可
(3) 实测该84消毒液 ,在瓶口能闻到刺激性气味 ,说明发生水解,产生的大量氢氧根离子,得到的是氢氧化钠
(4)二氧化碳溶于水形成碳酸,碳酸将次氯酸钠变为次氯酸,消毒效果增强,但是次氯酸不稳定易分解,导致漂白效果降低
(5)此装置是恒压分液漏斗,因此此玻璃管的作用是平衡内外大气压
(6)① 液体B是水,进行的是空白对照实验②通过对比时间进行判断即可
(7)通过以上实验控制ph=12.4以及体积为20mL加入乙醇测定pH即可判断
35.(2020·金华模拟)
(1)I.治疗胃酸过多的药物达喜(其式量不超过 700)由五种短周期元素组成,按如下流程进行实验以确定其组成。
请回答:
达喜的化学式是 。
(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应的化学方程式是 。
(3)气体 B 与环氧丙烷( )可制得一种可降解高聚物,该反应的化学方程式是 (有机物用结构简式表示)。
(4)II.将 NaClO3 溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中可制备液态 ICl,实验装置如下图:
请回答:
圆底烧瓶中发生的化学反应是 ( 用化学方程式表示)。
(5)若加入的 NaClO3 溶液已足量,请设计实验方案证明该反应已完全: 。
【答案】(1)Al2O3 6MgO CO2 12H2O或 2Al(OH)3 5Mg(OH)2 MgCO3 4H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O
(2)Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2↑+21H2O
(3)nCO2+n
(4)3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O
(5)取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全
【知识点】氧化还原反应;无机物的推断;物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】I.(1) 达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al,若以氧化物的形式表示,可以表示为:aMgO bAl2O3 cCO2 dH2O。Al2O3为0.01mol,若b=1,则达喜的相对分子质量为6.02g÷0.01mol=602<700,所以可以确定达喜的相对分子质量为602。MgO为0.06mol,所以a=6。根据达喜的化学式和相对分子质量,有44c+18d=602-6×40-102=260,假设c=1,则d=12;假设c=2,d=9.6;假设c=3,d=7.1;假设c=4,d=4.7;假设c=5,d=2.2;d不是整数的都不正确,所以达喜的化学式为6MgO Al2O3 CO2 12H2O,或表示为Al2O3 6MgO CO2 12H2O或2Al(OH)3 5Mg(OH)2 MgCO3 4H2O或Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O。(2)达喜与胃酸(含稀盐酸)反应,可以看做是碱或碱性氧化物和酸的反应,化学方程式是Al2Mg6(OH)16(CO3) 4H2O+18HCl=2AlCl3+ 6MgCl2+CO2↑+21H2O。(3)利用CO2中的一个碳氧双键与环氧丙烷( )发生加聚反应,得到聚酯类高聚物,酯在自然界中可以降解,该反应的化学方程式是nCO2+n 。II.(4) 将NaClO3溶液逐滴加入到碘单质和过量盐酸的混合液中,生成ICl,氯的化合价从+5价降低到-1价,碘的化合价从0价升高到+1价,根据电子守恒和质量守恒配平得到化学方程式为:3I2 +NaClO3+ 6HCl=6ICl + NaCl + 3H2O。(5)若加入的NaClO3 溶液已足量,则溶液中的碘全部被消耗,加入淀粉溶液时不变蓝。所以可以取烧瓶内溶液,加淀粉溶液,如果不变蓝,说明反应已完全。
【分析】I.达喜隔绝空气加强热分解生成的气体冷却至室温,无色液体A是水,说明达喜中含有H和O。无色无味气体B通入足量石灰水产生白色沉淀,气体B是二氧化碳,说明达喜中含有C。达喜加热分解产生的固体中加入0.02molNaOH,不溶于NaOH溶液的2.40g白色固体D能溶于盐酸中,所以固体D是MgO,2.40gMgO为0.06mol。溶于NaOH溶液中的是Al2O3,其质量为3.42g-2.40g=1.02g,为0.01mol。所以达喜中含有的五种短周期元素为H、C、O、Mg、Al。