内容正文:
难点突破专题6实验探究
难点突破
难点01小实验探究
1.(24-25高一上·山东·阶段练习)用如图所示实验装置进行相关实验,其中装置或操作不合理的是
A.证明CO2能与烧碱溶液反应
B.溶液加热
C.证明Na2O2与水反应放热
D.检验O2中水蒸气
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.若气球变大,则说明CO2被消耗,即CO2与NaOH溶液反应而被吸收,A不符合题意;
B.溶液加热时,试管夹应夹在离试管口1/3处,B符合题意;
C.脱脂棉燃烧,可证明Na2O2与水反应为放热反应,C不符合题意;
D.无水硫酸铜用于检验气体中是否含有水蒸气,尾部的碱石灰为了防止空气中的水蒸气进入装置造成干扰,D不符合题意;
选B。
2.(24-25高一上·内蒙古通辽·阶段练习)下列实验操作正确,并且与选项中实验目的匹配的是
A.稀释浓硫酸
B.读取液体体积
C.除去CO2中的少量HCl
D.溶液加热
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿烧杯壁加入盛水的烧杯中,边加边用玻璃棒搅拌,A正确;
B.读取液体体积时,平视刻度线,视线和凹液面的最低点相切,B错误;
C.二氧化碳和氯化氢都能与氢氧化钠反应,故不能用NaOH溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢,C错误;
D.试管加热时,试管夹夹在距离试管口三分之一处,D错误;
故答案选A。
3.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下列图示实验中,操作合理规范的是
A.干燥二氧化碳
B.用pH试纸测定溶液pH
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.二氧化碳中混有水蒸气,可以用浓硫酸,通过洗气的方法除去,A操作符合规范;
B.用pH试纸测定溶液pH不能将pH试纸伸入溶液中,应用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上,B操作不规范;
C.加热试管中的液体,试管中液体体积不能超过试管体积的三分之一,且手握试管夹时,应手握试管夹的长柄,不要把拇指按在短柄上,以免打开试管夹,使试管脱落,C操作不规范;
D.向试管中滴加液体,胶头滴管应该在试管上方竖直悬空,且不应用两根手指捏住胶头滴管,否则挤压时胶头滴管会晃动,D操作不规范;
答案选A。
4.(24-25高一上·浙江宁波·阶段练习)下列实验所选装置正确且能达到相应实验目的的是
A.除去中的
B.排空气法收集
C.混合浓硫酸和水
D.分离淀粉溶液和泥沙
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.除去Cl2中的HCl采用饱和食盐水,A错误;
B.Cl2采用向上排空气法收集,B正确;
C.硫酸稀释应将浓硫酸缓慢加入水中,并不断搅拌,C错误;
D.分离淀粉溶液和泥沙采用过滤操作,D错误;
故答案选B。
5.(24-25高一上·河北邯郸·期中)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.分离苯和四氯化碳的混合物
B.配制一定浓度的NaOH溶液
C.除去CO中的
D.蒸发结晶得到氯化钠晶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.苯和四氯化碳是互溶的液态混合物,故用蒸馏法分离,装置正确,能达到实验目的,故A不选;
B.配制一定浓度的NaOH溶液,将称量好的NaOH固体在烧杯中溶解、冷却后再转移到容量瓶中,图示操作正确,故B不选;
C.除去CO中的用NaOH溶液洗气,图示装置正确,故C不选;
D.蒸发结晶要在蒸发皿中,不能在坩埚中,故D错误;
答案选D。
6.(24-25高一上·湖北·阶段练习)用下列装置或操作进行相应实验,能达到相应实验目的的是
选项
A
B
装置或操作
目的
实验室制取并收集CO2
制备氢氧化铁胶体
选项
C
D
装置或操作
目的
验证Na和水反应是放热反应
除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.石灰石和稀硫酸反应生成微溶的硫酸钙,硫酸钙包裹在石灰石表面阻止反应进行,A项错误;
B.FeCl3溶液滴入溶液中,会生成氢氧化铁沉淀;制取胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液呈红褐色,B项错误;
C.Na和水反应若放热,具支试管内气体受热体积膨胀,与之连接的U形管内红墨水的液面将出现左低右高,C项正确;
D.除去固体中少量的,只需加热使分解即可,而固体的灼烧应该在坩埚中进行,D项错误;
故选C。
7.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)下列装置能完成相应实验的是
A.利用装置Ⅰ制备 B.利用装置Ⅱ比较和的热稳定性
C.利用装置Ⅲ用和粉末制备 D.利用装置Ⅳ来测量的体积
【答案】D
【详解】A.浓硫酸中H+浓度较小, 且硫酸钙微溶于水,不能用浓硫酸和碳酸钙制备,应该用稀盐酸,A错误;
B.碳酸氢钠受热易分解,利用装置Ⅱ比较和的热稳定性,需要将碳酸氢钠放在小试管中,碳酸钠放在大试管中,B错误;
C.粉末会从有孔塑料板直接进入过氧化氢溶液,不能用类似启普发生器的装置Ⅲ制备,C错误;
D.不溶于水也不和水反应,可以利用装置Ⅳ来测量的体积,D正确;
故选D。
8.(23-24高一上·浙江宁波·期中)下图所示实验方案无法达到预期实验目的的是
A.用甲制备少量Fe(OH)2 B.用乙制备少量Cl2
C.用丙鉴别纯碱与小苏打 D.用丁证明Na2O2与水反应放热
【答案】C
【详解】A.亚铁离子易被氧化,苯可隔绝空气,硫酸亚铁与NaOH溶液反应可制备氢氧化亚铁,故A正确;
B.加热时浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气,图中固液加热装置可制备氯气,故B正确;
C.加热时小苏打分解生成水,为防止生成的水倒流,试管口应略向下倾斜,故C错误;
D.过氧化钠与水反应生成氧气且放热,脱脂棉燃烧可证明,故D正确;
故选:C。
9.(24-25高一上·贵州黔西·阶段练习)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取,可选用装置②④组合
B.用装置①制收,分液漏斗中应装稀硫酸
C.装置①的优点的是可以控制反应的速率
D.用装置③收集,气体应从管口c通入
【答案】C
【详解】A.过氧化氢溶液制取氧气的原理为:过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气,故反应不需要加热,故发生装置不用②,故用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置①④组合,故A项错误;
B.实验室制取二氧化碳用稀盐酸不用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应会生成微溶于水的硫酸钙,会附着在石灰石或大理石的表面,阻止反应继续进行,故用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀盐酸,故B项错误;
C.装置①的优点是可以通过分液漏斗控制反应速率,故C项正确;
D.二氧化碳的密度比空气大,用向上排空气法收集,故万能瓶收集的时候长进短出,故用装置③收集CO2,气体应从管口b通入,故D项错误;
故本题选C。
10.(24-25高一上·四川成都·期中)树德中学某学习小组结合所学知识探究与能否反应,设计装置如下,下列说法正确的是
A.装置A也可直接用于碳酸钠固体与稀盐酸反应制取
B.装置A气密性检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好
C.装置B中盛放碱石灰,其作用是除去A中挥发出来的少量水蒸气
D.装置C加热前,用试管在D中管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
【答案】D
【分析】装置A中锌粒和稀盐酸反应制取氢气,装置B用于吸收氢气中的氯化氢和水蒸气,装置C中用于研究与的反应,装置D用于检验是否生成水。
【详解】A.碳酸钠为易溶于水的粉末状固体,所以装置A不能用于碳酸钠固体与稀盐酸反应制取,故A错误;
B.装置A气密性检查时,应先关闭K1,再向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好,故B错误;
C.装置B中盛放碱石灰,其作用不仅是除去A中挥发出来的少量水蒸气,还吸收挥发出来的氯化氢,故C错误;
D.装置C加热前,要确保装置内空气已经排净,即用试管在D中管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度,否则加热时可能发生爆炸,故D正确;
故答案为:D。
11.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)三氯化碘在药物合成中用途非常广泛,其熔点为,沸点为,遇水易反应。已知氯气可与碱性物质反应转化为难挥发的盐类,氯气不与氯化钙反应。实验室可用如图装置制取,制备的反应原理:下列说法错误的是
A.利用装置甲制备氯气选用的药品是高锰酸钾和浓盐酸其离子反应方程式为:
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥
D.装置戊中的碱石灰可以用无水氯化钙代替
【答案】D
【分析】甲中用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,乙中用饱和食盐水除去挥发出的氯化氢,丙中氯化钙为干燥剂,丁中氯气与碘单质反应得到目标产物,戊中碱石灰可以除去多余的氯气,同时碱石灰也可以防止空气的水蒸气进入反应装置丁中,据此分析。
【详解】A.高锰酸钾氧化浓盐酸当中的氯离子生成氯气,且该反应不需要加热,其离子反应方程式为:,A正确;
B.若丙中U型管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B正确;
C.氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C正确;
D.碱石灰可以除去多余的氯气,无水氯化钙不能除去氯气,故装置戊中的碱石灰不可以用无水氯化钙代替,D错误;
故选D。
12.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)氯化碘()在药物合成中用途非常广泛,其熔点为,沸点为,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取,制备的反应原理:,已知:,下列说法不正确的是
A.装置丙可用盛有浓硫酸的洗气瓶来代替
B.装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置戊中碱石灰的作用是干燥
D.装置丁中生成的过程温度不宜过高
【答案】C
【分析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,装置乙中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置丙中盛有的无水氯化钙用于干燥氯气,装置丁中氯气与碘反应生成三氯化碘,装置戊中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入丁中导致三氯化碘与水反应。
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,可以用于干燥氯气,所以装置丙可用盛有浓硫酸的洗气瓶来代替,故A正确;
B.装置乙中长颈漏斗内液面上升是因为丙装置发生堵塞,导致容器中气体压强增大,使得液面上升,故B正确;
C.由分析可知,装置戊中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同时吸收空气中的水蒸气,防止水蒸气进入丁中导致三氯化碘与水反应,故C错误;
D.由题意可知,三氯化碘熔沸点低,受热易挥发,所以装置丁中生成三氯化碘的过程温度不宜过高,故D正确;
故选C。
13.(24-25高一上·辽宁大连·阶段练习)(熔点-59℃,沸点11℃)是一种高效消毒灭菌剂,极易溶于水,稳定性较差,易分解,体积分数大于10%时可能爆炸,常用和混合溶液吸收转化为保存,现利用如下装置及试剂制备,下列说法错误的是
A.实验过程中持续通入的作用是运载并稀释防止其爆炸
B.装置中生成的反应中,还原产物与氧化产物的个数之比为
C.装置中制取的离子方程式为:
D.装置中的物质可以是
【答案】B
【分析】装置B中亚硫酸钠和氯酸钠混合固体中滴入浓硫酸,反应生成,进入C中与和混合溶液反应生成,为防止分解,反应在冰水浴中进行,最后用NaOH溶液吸收尾气,据此回答。
【详解】A.实验过程中持续通入的作用是运载,同时可以稀释防止其爆炸,A正确;
B.装置B生成的反应为,其中作氧化剂,作还原剂,所以还原产物和氧化产物的个数之比为2∶1,B错误;
C.和与反应生成和氧气,根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式,C正确;
D.由信息知二氧化氯极易溶于水,所以尾气吸收可以用水,D正确;
故选B。
14.(24-25高一上·吉林·阶段练习)某同学为测定固体(含少量NaCl)的纯度,设计如图装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是
A.氢氧化钡溶液可以换成饱和碳酸氢钠溶液
B.④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C.通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D.称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算固体的纯度
【答案】A
【分析】②中碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体,③中足量的氢氧化钡溶液吸收②中放出的二氧化碳生成碳酸钡沉淀,根据生成碳酸钡的质量计算碳酸钠的纯度。
【详解】A.根据分析,③中足量的氢氧化钡溶液吸收②中放出的二氧化碳生成碳酸钡沉淀,碳酸氢钠不能吸收二氧化碳,故A错误;
B.碱石灰可与二氧化碳、水等气体反应,可防止空气中的二氧化碳、水等气体影响实验的精确度,故B正确;
C.根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度,故需要通入空气,保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中被充分吸收,减小实验误差,故C正确;
D.③中产生的沉淀为碳酸钡,根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量,再根据生成二氧化碳的质量计算样品中碳酸钠的质量,根据称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度,故D正确;
故选A。
15.(24-25高一上·北京·阶段练习)ClO2是一种黄绿色气体,在空气中浓度超过10%时会有很强的爆炸性。制备ClO2可依据反应,实验室可用ClO2制备少量NaClO2溶液。下列说法不正确的是
A.装置①应先打开K,再通入N2,后滴加浓硫酸
B.装置①通N2的主要目的是排净空气并使生成的ClO2进入后续装置
C.装置②可起到缓冲气流并防止倒吸的作用
D.装置③中反应所得氧化产物O2与还原产物NaClO2的物质的量之比为2:1
【答案】D
【分析】由于ClO2在空气中浓度超过10%时会有很强的爆炸性,所以装置①中,应先通入N2排尽装置内的空气,再滴加浓硫酸与NaClO2发生反应制取ClO2,实验结束时还要再通入N2,将滞留在装置内的ClO2全部排出;装置②为安全瓶,缓冲气流并防止倒吸;装置③中ClO2与H2O2、NaOH发生反应制取NaClO2;装置④用于吸收尾气,防止污染大气。
【详解】A.由分析可知,装置①应先打开K,再通入N2,排尽装置内的空气,然后滴加浓硫酸,A正确;
B.ClO2在空气中浓度超过10%时会有很强的爆炸性,则装置①通N2的主要目的是排净空气并使生成的ClO2进入后续装置,B正确;
C.装置②中,进气和出气导管口都很短,可起到缓冲气流并防止倒吸的作用,C正确;
D.装置③中发生反应H2O2+2ClO2+2NaOH=O2+2NaClO2+2H2O,所得氧化产物O2与还原产物NaClO2的物质的量之比为1:2,D不正确;
故选D。
16.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)某化学小组欲通过下列实验来测定已变质的样品中的含量(假设无其它杂质,Q为弹性良好的气囊,忽略气体在Ⅱ和Ⅳ中的溶解)。下列说法错误的是
A.测量气体总体积时需关闭,打开
B.可以通过b中碱石灰的增重来计算样品中的含量
C.若量筒Ⅱ收集到气体,则变质的样品中的质量分数为22%
D.读完气体总体积后,关闭,打开后再缓缓打开,可观察到Q气球慢慢缩小
【答案】B
【分析】变质的过氧化钠中含有碳酸钠,加入酸后在Q内发生反应:;Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑,反应产生的CO2、O2使气球变大,将广口瓶中气体排出,水进入量筒Ⅰ中,所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积。反应停止,打开K2,再缓缓打开K1,广口瓶内外相通,气球Q慢慢缩小,混合气体通过碱石灰吸收CO2,最后量筒Ⅱ中收集的是O2,据此分析;
【详解】A.测定气体总体积是利用气球膨胀,把瓶中的空气排入右边排水量气,所以必须关闭,打开,A正确;
B.b中碱石灰既吸收了二氧化碳又吸收了水蒸气,增重为二氧化碳和水蒸气的总质量,无法通过增重计算样品中的含量,B错误;
C.若量筒Ⅱ收集到气体,则氧气的物质的量为0.02mol,根据方程式可知,过氧化钠的物质的量为0.04mol,则中的质量分数为,C正确;
D.读取气体总体积后关闭,打开后再缓缓打开,气体进入空气中,可观察到Q气囊慢慢缩小,D正确;
故选B。
难点02实验方案评价
1.(24-25高一上·天津蓟州·期中)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某物质的水溶液中加入稀盐酸
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
原溶液中一定存在
B
将铁在空气中点燃后伸入盛有氯气的集气瓶
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
氯气具强氧化性
C
将一小块金属钠加入溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠的还原性比较强,可以置换出铜单质
D
将使用过的铂丝用稀硫酸洗净,再蘸取某无色溶液进行灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
该无色溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.原溶液中也可能含有碳酸氢根离子,A错误;
B.将铁在空气中点燃后伸入盛有氯气的集气瓶产生红褐色的烟,生成物质为FeCl3,Cl2在反应中得电子生成Fe3+,显示强氧化性,B正确;
C.将一小块金属钠加入至溶液中,钠会先和水反应,生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠在与CuSO4反应生成氢氧化铜沉淀,不能置换出硫酸铜中的铜,C错误;
D.作焰色试验时,应该用盐酸清洗铂丝,不能用硫酸清洗,D错误;
故选B。
2.(24-25高一上·河北邯郸·期中)下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
B
用玻璃棒蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色为黄色
该溶液中含有
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.、都能和稀盐酸反应生成无色无味的CO2气体,则该溶液中可能含有或或二者都有,A错误;
B.玻璃中含有Na元素,干扰溶液中钠元素的检验,则不能说明该溶液中含有Na+,B错误;
C.产生的白色沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,则该溶液中不一定含有,也可能含有Ag+,C错误;
D.AgCl是不溶于硝酸的白色沉淀,则向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,生成的白色沉淀为AgCl,说明原溶液中含有Cl-,D正确;
故选D。
3.(24-25高一上·浙江宁波·期中)下列实验操作和现象,对应结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶
集气瓶中产生白烟
B
对某碱性溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为溶液
C
向新制氯水中滴加少量溶液,生成白色沉淀
新制氯水中含有
D
向某无色溶液中滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氢气在氯气中燃烧测得苍白色火焰,故A错误;
B.焰色试验火焰呈黄色,可以判断溶液中含有钠离子,但不一定为氢氧化钠溶液,也可能是钠盐,故B错误;
C.向新制氯水中滴加少量溶液,生成白色沉淀,白色沉淀是氯化银,因此可判断新制氯水中含有氯离子,故C正确;
D.能够使石灰水变浑浊的气体可能是CO2,也可能是SO2,故溶液中不一定含有碳酸根,可能含有碳酸氢根或也可能含有亚硫酸根等,故D错误;
本题答案C。
4.(24-25高一上·四川成都·期中)下列方案设计、现象和结论正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
比较Na2CO3和NaHCO3溶液碱性强弱
相同温度下,向等浓度的两份溶液中分别滴入3滴酚酞,观察现象
观察到红色较深的是NaHCO3,说明碱性NaHCO3>Na2CO3
B
鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
分别在两支试管中加入少量待检固体,再加入几滴水,用温度计测定变化
温度升高的是Na2CO3固体,温度略有下降的是NaHCO3固体
C
鉴别Na2O和Na2O2固体
将两种固体分别加入有水的试管中,观察现象
两支试管均有气泡产生,气体产生较快的是Na2O2
D
比较碳酸和盐酸的酸性强弱
适量二氧化碳通入氯化钡溶液中,观察现象
产生沉淀,碳酸的酸性比盐酸弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.相同温度下,向等浓度的两份溶液中分别滴入3滴酚酞,应该是Na2CO3溶液的红色较深,从而说明碱性Na2CO3>NaHCO3,A不正确;
B.Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热,则分别在两支试管中加入少量待检固体,再加入几滴水,温度升高的是Na2CO3固体,温度略有下降的是NaHCO3固体,B正确;
C.Na2O和Na2O2固体分别加入有水的试管中,盛Na2O固体的试管中没有气泡产生,盛Na2O2固体的试管中有气泡产生,C不正确;
D.适量二氧化碳通入氯化钡溶液中,没有沉淀产生,说明反应不能发生,从而得出碳酸的酸性比盐酸弱,D不正确;
故选B。
5.(22-23高一上·山东泰安·期末)下列操作能达到相应实验目的的是
实验目的
操作
A
检验溶液是否变质
取少量加入酸性溶液中
B
称取固体
先在托盘上各放一张滤纸,然后“左物右码”进行称量
C
实验室制备胶体
向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续加热至红褐色
D
检验过氧化钠是否变质
向久置的粉末中滴加过量的盐酸,产生无色气体
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.硫酸亚铁与酸性高锰酸钾反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,若部分变质也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法判断硫酸亚铁是否变质,故A错误;
B.氢氧化钠易潮解且具有腐蚀性,不能用滤纸称量,故B错误;
C.向沸水中逐滴加入饱和FeCl3溶液,继续加热至红褐色,停止加热,可制得氢氧化铁胶体,故C正确;
D.过氧化钠变质生成碳酸钠,过氧化钠和碳酸钠均能与盐酸反应产生无色气体,因此无法判断过氧化钠是否变质,故D错误;
故本题选C。
6.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得到的结论不合理的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液, 有白色沉淀生成
该溶液中可能含有
B
将未打磨的薄铝片放在火焰上加热,晃动铝片,内部有液态物质流动,但没熔融下滴
氧化铝熔点高于金属铝
C
向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
D
用铂丝蘸取某溶液,放在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成,此沉淀可能为AgCl或BaSO4,则原溶液中可能含Ag+或,若原溶液呈碱性,盐酸不足量,此沉淀还可能为BaSO3,若溶液中同时含有、,此沉淀也可能为BaSO4,则该溶液中可能含有,A合理;
B.将未打磨的薄铝片放在火焰上加热,晃动铝片,内部有液态物质流动,但没熔融下滴,铝片内部为铝,外部为氧化铝,表明内部铝熔化而外部氧化铝没有熔化,则氧化铝熔点高于金属铝,B合理;
C.向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫色,表明I2从水溶液中转移到CCl4中,从而说明I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,C合理;
D.用铂丝蘸取某溶液,放在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,表明此溶液中一定含有钠元素,但不一定是钠盐,D不合理;
故选D。
7.(23-24高一上·湖北随州·期末)下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是
实验操作及事实
实验结论
A
绿豆大小的Na和K分别放入水中,K与水反应更强烈
金属性:Na<K
B
分别测定相同浓度盐酸和氢硫酸(溶液)的pH,盐酸的酸性强于氢硫酸
非金属性:Cl>S
C
向盛有沉淀的两支试管中,分别滴加足量盐酸和NaOH溶液,振荡后,均得到无色溶液
是两性氢氧化物
D
向KI溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色
氧化性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.金属性越强,与水反应越剧烈,由K与水反应更剧烈,可知金属性: Na< K ,A正确;
B.盐酸和氢硫酸均为无氧酸,不能由盐酸和氢硫酸酸性比较和S的非金属性强弱 ,B错误;
C.Al(OH)3与盐酸和溶液均反应生成盐和水,可知氢氧化铝具有两性 ,C正确;
D.向KI溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色,棕黄色为碘水的颜色,说明反应过程中有碘单质的生成,Cl2+2I-=2Cl-+I2 ,氯气是氧化剂,碘单质是氧化产物,氧化性: ,D正确;
故选B。
8.(23-24高一上·湖南永州·期末)下列推理或结论与实验操作及现象相符的一组是
选项
实验操作及现象
推理或结论
A
将有色鲜花放入充满Cl2的集气瓶中,有色鲜花褪色
Cl2具有漂白性
B
过氧化钠固体溶于水得到的溶液能使pH试纸变蓝色
过氧化钠是碱性氧化物
C
用铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中含Na+,不含K+
D
向Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀中分别加入足量NaOH溶液,Al(OH)3溶解,Mg(OH)2不溶解
金属性:Mg>Al
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.将有色鲜花放入充满Cl2的集气瓶中,有色鲜花褪色,是由于Cl2与H2O反应产生的HClO具有强氧化性,会将有色物质氧化产生无色物质,因此看到有色鲜花褪色,不能证明Cl2具有漂白性,A错误;
B.过氧化钠固体溶于水,反应产生NaOH、O2,得到的NaOH溶液显碱性,可以使pH试纸变蓝色,但由于还生成了O2,因此不能证明过氧化钠是碱性氧化物,B错误;
C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,可以证明溶液中含Na+,但不能证明溶液中是否含K+,C错误;
D.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强;向Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀中分别加入足量NaOH溶液,Al(OH)3溶解,Mg(OH)2不溶解,说明物质的碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,则可以证明元素的金属性:Mg>Al,D正确;
故合理选项是D。
9.(24-25高一上·甘肃白银·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
把蘸有某溶液的洁净铂丝放在酒精灯外焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液中含有
B
将少量氯气通入KI-淀粉溶液中
溶液变蓝(碘单质遇淀粉显蓝色)
还原性:
C
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
D
向某溶液中先滴加稀硝酸,再滴加稀盐酸
有白色沉淀产生
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.Na元素的焰色试验为黄色,把蘸有某溶液的洁净铂丝放在酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,该溶液中含有Na+,A正确;
B.将少量氯气通入KI-淀粉溶液中,溶液变蓝,说明Cl2将I-氧化为I2,同时有Cl-生成,根据还原剂的还原性强于还原产物,说明还原性:,B错误;
C.向蓝色石蕊试纸上滴加氯水,溶液先变红,随后褪色,因为氯水中含有盐酸和次氯酸,盐酸具有强酸性,次氯酸具有漂白性,氯水中含有酸性物质和漂白性物质,C正确;
D.向某溶液中先滴加稀硝酸,再滴加稀盐酸,有不溶于酸的白色沉淀生成,该白色沉淀是AgCl,说明该溶液中一定含有,D正确;
故选B。
10.(24-25高一上·重庆·期中)根据下列实验操作及现象,所得结论不正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
取少量试样,加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
B
取少量试样,加入稀硝酸酸化的溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
C
取少量试样,先加入过量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
D
取少量试样,常温下,用pH试纸测得溶液
原溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.取少量试样,加入氯化钡溶液出现白色沉淀,原溶液中不一定有,还可能是原溶液中存在,A符合题意;
B.取少量试样,加入稀硝酸酸化的硝酸银溶液,出现白色沉淀,证明原溶液中存在,B不符合题意;
C.取少量试样,先加入过量稀盐酸,无明显现象,排除了碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰;再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明原溶液中存在,C不符合题意;
D.取少量试样,常温下用pH试纸测得溶液pH=2,说明原溶液中含有,D不符合题意;
故选A。
11.(24-25高一上·江苏徐州·阶段练习)下列实验操作完全正确的是
选项
实验目的
操作
A
取出分液漏斗中的上层有机液体
先将下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一只烧杯,再将上层有机液体从下端管口放出
B
配制200mL 1 NaOH溶液
准确称取8.0g NaOH固体,放入200mL容量瓶中,加水至刻度线,振荡摇匀
C
检验某工业纯碱中是否含有NaCl
取少量样品于试管中,加水溶解,再加入足量稀硝酸,最后滴加溶液,有白色沉淀生成
D
检验某溶液中是否含有
取少量试液,滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.分液操作时,分液漏斗中的下层液体从分液漏斗下端管口放出,上层液体应该从上口倒出,以便避免试剂污染,故A错误;
B.配制200mL 1 NaOH溶液时,一般选用250mL容量瓶,称量固体质量为10.0g,溶解溶质应该选用烧杯,不能在容量瓶中溶解氢氧化钠,故B错误;
C.取少量样品于试管中,加水溶解,再加入足量稀硝酸,最后滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成,则该沉淀为氯化银沉淀,则原样品中含有NaCl,故C正确;
D.取少量试液,滴加浓NaOH溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若试纸变蓝则说明原溶液中含有,故D错误;
答案选C。
难点03实验探究综合应用
1.(24-25高一上·广东·期中)钠元素能形成众多用途广泛的化合物,单质钠的化学性质很活泼。回答下列问题:
(1)将钠粒置于溶液中,发生两步化学反应,反应的离子方程式分别为 、 ,该实验中能说明钠的密度小于的现象是 。
(2)过氧化钠在空气中变质,过程中固体由 色最终变为 色,写出一个相应氧化还原反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向与数目: 。
(3)若某次实验需要使用450mL 0.2的NaOH溶液,现用NaOH固体和蒸馏水配制。
ⅰ.实验中用托盘天平需要称量 g NaOH固体,称量时NaOH应盛放在 (填仪器名称)中。
ⅱ.图2的操作步骤应在图1中的 (填选项字母,下同)之间。
A.②与③ B.①与② C.④与⑤
ⅲ.下列操作会导致所配溶液的浓度偏高的是 。
A.定容时,仰视刻度线
B.NaOH溶解后未冷却至室温即转移到容量瓶中
C.称量NaOH固体时,天平指针向右偏转
【答案】(1) 钠粒浮在液面上(答案合理即可)
(2) 淡黄 白 或
(3) 4.0 烧杯(答案合理即可) C B
【分析】配制溶液的步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、震荡、定容,颠倒摇匀,定容时先直接加蒸馏水,当液面离刻度线1~2cm时改用胶头滴管逐滴加水,以此解题。
【详解】(1)钠投入到溶液中首先是与水反应,生成的NaOH再与反应,故反应的离子方程式分别为、;能说明钠的密度比水小的现象是钠粒浮在液面上。
(2)
在变质过程中会缓慢地与空气中、反应,导致固体颜色由浅黄色变为白色,反应中中的氧元素化合价一部分升高变成0价,一部分降低变为-2价,反应的化学方程式为或。
(3)ⅰ.因无450mL规格的容量瓶,故实际配制的是500mL溶液,需要NaOH的质量为4.0g;NaOH有强腐蚀性与吸水性,因此应盛放在烧杯中进行称量。
ⅱ.配制溶液的步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、震荡、定容,颠倒摇匀,定容时先直接加蒸馏水,当液面离刻度线1~2cm时改用胶头滴管逐滴加水,图2的操作为加蒸馏水定容,步骤应在图1中的④与⑤之间。故选C项。
ⅲ.定容时,仰视刻度线会导致加水量增多,溶液浓度偏低,A项不符合题意;由于热胀冷缩效应的存在,未冷却至室温即转移到容量瓶中会导致溶解液体积大于室温时的体积,从而导致加水量偏小,溶液浓度偏高,B项符合题意;指针有偏,说明取用NaOH的物质的量偏少,溶液浓度偏低,C项不符合题意。
2.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知和对分解有催化作用。为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)①定性分析:如图甲可通过观察产生气泡的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/L改为0.05mol/L更为合理,其理由是 。
②定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40mL气体所需的时间为准(忽略其他可能影响实验的因素)。仪器A的名称是 。
(2)实验室需提供480mL溶液。按一定步骤配制溶液,请回答有关问题。
①计算需称量的质量为 。
②使用的玻璃仪器主要有: 、 、烧杯、玻璃棒、量筒。
③配制溶液的过程中缺少某一步骤,该步骤的操作是 。
实验步骤
ⅰ.计算所需的质量
ⅱ.称量固体
ⅲ.将加入200mL烧杯中,并加入适量水溶解
ⅳ.将烧杯中溶液转移至容量瓶中
ⅴ.向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
④在实验中,以下操作将造成实验结果偏低的有 (填序号)。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外 B.定容时俯视刻度线
C.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
【答案】(1) 排除的干扰 分液漏斗
(2) 12.5g 500ml容量瓶 胶头滴管 洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移到容量瓶中 AC
【分析】实验室没有480mL容量瓶,所以配制480mL溶液时,应选用500mL容量瓶,配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶。
【详解】(1)①H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用,改为Fe2(SO4)3使阳离子相同,这样可以控制阴离子相同,排除阴离子的干扰,更为合理,阴离子相同,Fe3+和Cu2+的浓度相同,故将0.1 mol/L FeCl3改为0.05mol/L Fe2(SO4)3,理由是排除的干扰;
②仪器A的名称是分液漏斗;
(2)①配制480mL溶液需要500mL容量瓶,n(CuSO4)=0.5L×0.1mol·L-1=0.05mol,需称量CuSO4·5H2O的质量为0.05mol×250g/mol=12.5g;
②需要使用的玻璃仪器主要有500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒;
③配制溶液的过程缺少移液后的洗涤步骤,该步骤的操作是洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液一并转移到容量瓶中;
④A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外会使溶质的物质的量减小,导致所配溶液浓度偏低,故A正确;
B.定容时俯视刻度线会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏高,故B错误;
C.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线会使溶液的体积偏大,导致所配溶液浓度偏低,故C正确;
故答案为:AC。
3.(24-25高一上·黑龙江佳木斯·期中)某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如下:
利用如图所示装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
(1)装置中使用雾化装置的优点是 。冷水浴的作用是 。
(2)U形管内发生反应的化学方程式为 。充分反应后,对U形管内的固液混合物进行过滤、洗涤、干燥,可获得NaHCO3,证明NaHCO3已洗涤干净的操作为 。
II.实验室模拟捕捉回收CO2,配制溶液。
(3)根据计算用电子天平(准确度0.01)称量固体 g。
(4)配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是A→ →F→装瓶贴签。
A.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水
B.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下
C.将已冷却的溶液注入容量瓶中
D.根据计算,称取一定量的固体
E.向盛有固体的烧杯中加水,用玻璃棒搅拌溶解
F.盖上容量瓶塞,摇匀
G.用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液凹面恰好与刻度相切
H.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线处
(5)配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是 。
A.称量所用的砝码生锈
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容
D.定容时仰视刻度线
E.定容时水加多用胶头滴管吸出
F.称量时间过长
【答案】(1) 增大与二氧化碳的接触面积,使铵盐充分反应,提高产率 增大气体的溶解度,减小碳酸氢钠的溶解度,便于晶体析出
(2) NH3·H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓ 取最后一次洗涤滤液少许于一试管,向其中加入足量的稀硝酸酸化后加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则洗涤不干净,反之则反
(3)20.0g
(4)D→E→C→B→H→G→F
(5)AC
【分析】根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,再通入二氧化碳气体,发生反应:NH3+H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓,得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水,从而制备得到纯碱;另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl,再加入氯化钠粉末,存在反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)=NaCl(aq)+NH4Cl(s),饱和的氨盐水,通过雾化装置,雾化增大接触面积,再通入二氧化碳气体,利用冷水浴促进碳酸氢钠晶体的析出,反应的化学方程式为:NaCl+NH3•H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl,据此分析解答。
【详解】(1)由分析可知,通过雾化装置,雾化增大接触面积,再通入二氧化碳气体,利用冷水浴,降低温度,增大气体的溶解度,同时促进碳酸氢钠晶体的析出;
(2)由分析可知,U形管内发生反应的化学方程式即生成NaHCO3的总反应的化学方程式为:NH3·H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓;由上述分析可知,过滤后NaHCO3固体表面还含有可溶性杂质NH4Cl,故证明NaHCO3已洗涤干净的操作为取最后一次洗涤滤液少许于一试管,向其中加入足量的稀硝酸酸化后加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀则洗涤不干净,反之则反;
(3)配制溶液需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和500mL容量瓶、胶头滴管,用电子天平(准确度0.01)称量固体质量为:;
(4)配制一定物质的量浓度的溶液一般步骤为:检漏、计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签,则正确的操作顺序是A→D→E→C→B→H→G→F→装瓶贴签;
(5)A.称量所用的砝码生锈,砝码实际质量大于所标数值,导致所称NaOH质量偏大,则所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大,A符合题意;
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水,对配制结果无影响,B不符合题意;
C.未冷至室温就转移定容,溶液体积膨胀,冷却至室温液面下降,所加水量偏少,溶液浓度偏大,C符合题意;
D.定容时仰视刻度线,溶液体积偏大,浓度偏小,D不符合题意;
E.定容时水加多用胶头滴管吸出,造成溶质损失,浓度偏小,E不符合题意;
F.称量NaOH时间过长,NaOH吸水潮解,所称量NaOH固体的质量偏小,导致溶液浓度偏小,F不符合题意;
故选AC;
4.(23-24高一上·广东江门·期中)某实验小组在实验室制备干燥纯净的氯气,并探究其性质。所用仪器及药品如图所示;
回答下列问题:
(1)根据实验设计上述制取氯气装置时,按照各装置的功能,连接顺序为:气体发生装置→ →收集装置→ 。
(2)A中盛放浓盐酸的仪器名称为 ,反应的化学方程式为 。
(3)E中反应的离子方程式为 。
(4)化学实验中不能用与单质直接化合生成的是下列物质中的___________。
A. B.HCl C. D.
(5)若要验证干燥的氯气不具有漂白性,可将如图所示装置连接到原实验装置中,连接的最佳位置是(填选项序号) 。
①A、B间 ②B、C间 ③C、D间
(6)该小组同学将制得的氯气配制成氯水,以探究的还原性。进行了如下实验:取一定量的溶液,向其中滴加少量新制氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:被氧化
假设2:被氧化
查阅资料:淀粉遇变蓝;遇KSCN溶液变血红色。
请你完成表格,验证假设。
实验步骤
预期现象
结论
①取少量黄色溶液于试管中,加入少量
假设1正确
②取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴
假设2正确
【答案】(1) 除杂装置 尾气处理装置
(2) 分液漏斗 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O
(4)D
(5)③
(6) 淀粉 溶液变成蓝色 KSCN溶液 溶液变成血红色
【分析】装置A用来制取氯气,装置B用来除去氯气中的氯化氢,装置C用来除去氯气中的水,装置D为向上排空气法收集氯气,装置E用来处理氯气。
【详解】(1)实验室制取气体装置的设计中,装置的连接顺序一般为:气体发生装置→除杂装置→收集装置→尾气处理装置;
(2)A中盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)E是尾气处理装置,可用碱溶液吸收Cl2,其中发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O;
(4)A.与Al直接反应生成,故A不选;
B.与H2直接反应生成HCl,故B不选;
C.与Cu直接反应生成,故C不选;
D.与Fe直接反应生成FeCl3,不会直接生成FeCl2,故D选;
答案选D;
(5)若要验证干燥的氯气不具有漂白性,可将该装置连接到原实验装置中浓硫酸洗气瓶之后,即在C、D之间,故答案为:③;
(6)①取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,溶液变成蓝色,可以证明I-被Cl2氧化成I2;
②取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,溶液变成血红色,可以证明Fe2+被Cl2氧化成Fe3+。
5.(22-23高一上·湖北荆州·期末)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
(1)该小组同学先用Cl2与Fe反应得到FeCl3,该反应的方程式为 。
(2)该小组同学又对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是 (用离子方程式表示,答出一点即可)。
(3)乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
①装置F中饱和食盐水的作用是 ;
②加热一段时间后,装置G中的试纸 (填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,向所得溶液中加入 (填化学式)溶液,若观察到 ,说明FeCl3未分解完全。
【答案】(1)
(2)4I-+O2+4H+=2I2+2H2O或2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(3) 除去FeCl3蒸气 先变红后褪色 KSCN 溶液变红
【分析】氯化铁受热分解成铁单质和氯气,氯气能使淀粉碘化钾试纸变蓝色,但要注意除氯气能氧化碘化钾外,氧气和氯化铁都能氧化碘化钾;改进后装置先用氮气排尽装置中的空气排除氧气的干扰,再连接安全瓶,然后用饱和食盐水除去氯化铁蒸气后,再将氯气通入有湿润蓝色石蕊试纸的试剂瓶中观察现象,最后过量的氯气用氢氧化钠溶液吸收。
【详解】(1)Cl2与Fe反应生成FeCl3,反应方程式为;
(2)在该实验条件下,装置中空气中的氧气能将碘离子氧化成碘单质,发生的反应为:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;另外FeCl3易升华,氯化铁蒸气也会进入淀粉碘化钾溶液中,发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝不能证明无水FeCl3能分解产生Cl2。
(3)①FeCl3易升华,装置F中饱和食盐水的作用是除去FeCl3蒸气;
②氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,加热一段时间后,装置G中的试纸先变红后褪色,说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,若溶液中含有Fe3+说明FeCl3未完全分解,Fe3+遇KSCN溶液变红,向所得溶液中加入KSCN溶液,若观察到溶液变红,说明FeCl3未分解完全。
6.(23-24高一上·湖北·期末)(易升华、易潮解)是常见的化学试剂。某学习小组开展了与相关的系列实验,回答下列问题:
Ⅰ.铁粉制备(实验装置如图所示,夹持装置省略)
(1)装置A制取的化学方程式为 。
(2)恒压滴液漏斗跟普通的分液漏斗比,它的优点有 。
(3)B中所装试剂为 。
(4)不用细导管而用硬质玻璃管直接接入收集器的优点是 。
(5)F的名称 ,碱石灰的主要作用是 。
Ⅱ.探究溶液与Cu的反应
(6)向溶液中滴加几滴溶液,溶液颜色变红,再加入过量Cu粉,发现溶液的红色褪去,还产生了白色沉淀。小组成员查阅得知和均为白色沉淀,、。为探究白色沉淀的主要成分,小组成员完成以下实验:向溶液中加入足重Cu粉,静置,取上层清液于试管中,滴加3滴溶液,有白色沉淀生成。由此现象可知此白色沉淀为 。(填化学式)由实验知、和可直接发生反应,生成和,写出反应的离子方程式 。
【答案】(1)(浓)
(2)平衡压强,使液体顺利滴下
(3)饱和食盐水
(4)不易因为固体积聚而造成堵塞
(5) 球形干燥管 吸收多余防止空气中的水蒸气进入D干扰实验
(6)
【分析】在A装置中,将恒压滴液漏斗内的浓盐酸滴入二颈烧瓶内,高锰酸钾与浓盐酸发生(浓)反应制取氯气,由于HCl易挥发,且该实验需干燥氯气,则B中盛饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl,C中盛浓硫酸,用于干燥氯气,D中氯气与铁在加热条件下发生反应,制得,E装置用来冷凝收集,F装置中的碱石灰用于尾气吸收,并防止空气中的水蒸气进入E,据此分析解答。
【详解】(1)由分析知,在A装置中,将恒压滴液漏斗内的浓盐酸滴入二颈烧瓶内,高锰酸钾与浓盐酸发生(浓)反应制取氯气;
(2)恒压滴液漏斗与普通的分液漏斗相比,恒压滴液漏斗中导管能平衡压强,使液体顺利滴下;
(3)由分析知,由于HCl易挥发,且该实验需干燥氯气,则B中盛饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl;
(4)由于易升华,用硬质玻璃管直接接入收集器,不易因为固体积聚而造成堵塞;
(5)由分析知,F的名称球形干燥管,碱石灰的主要作用是吸收多余防止空气中的水蒸气进入D干扰实验;
(6)向溶液中加入足重Cu粉,两者发生,反应,静置,取上层清液于试管中,上清液的主要成分为和,滴加3滴溶液,发生,有白色沉淀生成可知此白色沉淀为。
7.(23-24高一上·上海·阶段练习)海洋中蕴藏着丰富的水资源和卤素资源,具有巨大的开发利用潜力。
(一)海水淡化可用蒸馏法,实验装置如图所示:
(1)仪器A的名称是 ,A中除了海水外,还应加入少量 以防暴沸。
(2)图中有两处明显的错误,分别是① ,② 。
(二)从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
(3)步骤②利用了溴的 性,步骤③的离子方程式是 。
(4)不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴,原因是 。
(三)一种利用高分子吸附树脂吸附I2来提取碘元素的工艺流程如图所示:
(5)下列说法不正确的是_______。
A.步骤①到④的目的是富集碘元素
B.步骤④是利用氧化还原反应将被吸附的I2洗脱下来
C.若将步骤⑤中的KClO3换成KIO3,产量会提升
D.用酒精洗涤步骤⑥得到的滤渣比用冷水洗涤效果更好
(四)卤素在性质上存在相似性和递变性。
(6)关于卤素X(X=F、Cl、Br、I)的性质,以下说法正确的是_______。
A.X2都可以与水反应生成HX和HXO
B.随着X原子核电荷数的增加,X2的熔沸点逐渐升高
C.随着X原子核电荷数的增加,X2与H2化合的程度逐渐减弱
D.随着X原子核电荷数的增加,X-的还原性逐渐减弱
(7)某实验小组设计了如下装置,验证卤素单质氧化性的递变规律。
①为确保“氧化性Cl2>Br2>I2”的实验结论可靠,应该注意 。
②若实验操作得当,可证明“氧化性Cl2>Br2>I2”的实验现象是 。
(五)(CN)2和(SCN)2被称为拟卤素,它们的性质与卤素单质相似,已知还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br-。
(8)关于(CN)2的性质推测,不合理的是_______。
A.(CN)2可以和碱发生反应(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O
B.NaCN和AgCN都易溶于水
C.CN-可以被Cl2氧化
D.(CN)2可以和活泼金属发生反应
(9)向KI、KBr和KSCN的混合溶液中通入一定量的(CN)2后,加热蒸干溶液并充分灼烧,剩余固体的成分不可能是_______。
A.KI、KBr和KCN B.KCN和KBr
C.KI、KBr、KSCN和KCN D.KBr、KSCN和KCN
【答案】(1) 蒸馏烧瓶 沸石
(2) 温度计水银球没在蒸馏烧瓶支管口 冷凝管冷却水进出水口错
(3) 沸点低,易挥发
(4)“溴水混合物Ⅰ”中虽然有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高,而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了
(5)D
(6)BC
(7) 氯气的量 分液漏斗中溶液变成橙色,试管中下层液体呈紫红色
(8)B
(9)A
【详解】(1)由图中装置可知,仪器A的名称是蒸馏烧瓶,蒸馏时为了防止暴沸要在蒸馏烧瓶中加入沸石。
(2)由图中装置可知,温度计水银球没在蒸馏烧瓶支管口错误,冷凝管冷却水进出水口错误应该下口进上口出。
(3)步骤②空气将溴单质从溶液中吹出利用了溴沸点低、易挥发的性质,步骤③用二氧化硫吸收溴单质的离子方程式为。
(4)由题中流程可知,经过空气吹出后二氧化硫吸收再次进行氯气氧化得到的“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩,所以“溴水混合物Ⅰ”中溴单质浓度低于溴水混合物Ⅱ,如果直接蒸馏,处理量大,生产成本高。
(5)A.步骤①酸化,步骤②氯气将碘离子氧化为碘单质,步骤③高分子树脂吸附碘单质,步骤④解吸用亚硫酸钠与碘单质反应产生碘离子进入溶液,此时碘离子的浓度大于卤水中碘离子浓度,所以步骤①到④目的是富集碘元素,A正确;
B.步骤④中亚硫酸钠与碘单质发生氧化还原反应生成碘离子使被吸附的碘单质被洗脱下来,B正确;
C.碘酸钾也能与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质且碘酸钾中含有碘元素,生成的碘单质量多,所以产量会提升,C正确;
D.碘单质能溶于酒精,在酒精中的溶解度大于冷水,不能用酒精洗涤步骤⑥得到的滤渣,D错误;
故选D。
(6)A.F2与水反应生成氧气和HF,A错误;
B.随着原子核电荷数的增加,X2的熔沸点逐渐升高,X2由气体到液体再到固体,B正确;
C.非金属性F>Cl>Br>I,所以X2与氢气化合越来越难,与氢气化合的程度逐渐减弱,C正确;
D.非金属性F>Cl>Br>I,随着原子核电荷数的增加,X-的还原性逐渐增强,D错误;
故选BC。
(7)①氯气的氧化性大于溴单质也大于碘单质,氯气也能将碘离子氧化成碘单质,所以为了确保实验结论可靠需要控制氯气的量,避免氯气过量对溴单质氧化性大于碘单质氧化性造成干扰。
②实验操作得当,即氯气没有过量,氯气将溴离子氧化成溴单质,分液漏斗中的溴单质滴入试管将碘离子氧化成碘单质,试管中四氯化碳能够将碘单质萃取,所以实验现象为:分液漏斗中溶液变成橙色,试管中下层液体呈紫红色。
(8)A.由题目信息可知,(CN)2的性质与卤素单质相似,所以(CN)2可以和碱发生反应(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O ,A正确;
B.NaCN易溶于水,B错误;
C.由题目信息可知,CN-的还原性大于溴离子,所以CN-可以被氯气氧化,C正确;
D.由题目信息可知,(CN)2的性质与卤素单质相似,具有氧化性,所以(CN)2可以和活泼金属发生反应,D正确;
故选B。
(9)由题目信息可知还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br-,加入一定量的(CN)2后,(CN)2先与碘离子反应,反应完碘离子再与SCN-反应,不能与溴离子反应,所以固体中一定有KCN、KBr。
A.(CN)2先与碘离子反应,反应完碘离子再与SCN-反应,碘化钾存在时,一定存在KSCN,A错误;
B.(CN)2先与碘离子反应,反应完碘离子再与SCN-反应,将碘离子和SCN-均反应完,固体中留下KCN、KBr,B正确;
C.(CN)2先与碘离子反应,未将碘离子反应完,剩余固体为KI、KBr、KSCN和KCN,C正确;
D.(CN)2先与碘离子反应,将碘离子反应完,剩余固体为KBr、KSCN和KCN,D正确;
故选A。
8.(23-24高一上·海南·期末)碱金属广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等领域,它们的化学性质显示出十分明显的同系行为,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图所示,先用弹簧夹夹住橡胶管,点燃钠(足量),迅速伸入瓶中并塞上瓶塞,发生反应的化学方程式为 ,产物的颜色是 ,待反应完全并冷却至原温度后,打开弹簧夹,则观察到的现象是 (假设装置的气密性良好)。
(2)按照实验研究和元素周期律推理,元素锂和水反应与钠和水反应比较,反应更剧烈的元素是 (填元素符号),锂与水反应的离子方程式是 ,锂还是一种重要的储氢材料,其吸氢原理如下:,则该反应中还原剂是 ,每消耗 28g锂相当于可以储存氢气体积为 L(H2)密度 0.089g/L,保留到小数点后一位)。
【答案】(1) 2Na+O2Na2O2 淡黄色 烧杯中的水倒流入广口瓶内
(2) Na Li(或锂) 44.9
【分析】在集气瓶内,Na发生燃烧,生成淡黄色的过氧化钠,同时消耗瓶内的氧气,从而使瓶内气体的压强减小,打开弹簧夹后,烧杯内的水有一部分被压入集气瓶内。
【详解】(1)先用弹簧夹夹住橡胶管,点燃钠(足量),迅速伸入瓶中并塞上瓶塞,燃烧的钠在瓶内继续燃烧,生成过氧化钠,并消耗瓶内的氧气,发生反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,产物Na2O2的颜色是淡黄色,待反应完全并冷却至原温度后,打开弹簧夹,由于瓶内氧气被消耗,压强小于大气压强,则观察到的现象是:烧杯中的水倒流入广口瓶内。
(2)锂和钠是同主族元素,锂在钠的上方,锂的金属性比钠弱,元素锂和水反应与钠和水反应比较,反应更剧烈的元素是Na,采用类推法可得出,锂与水反应的离子方程式是,锂还是一种重要的储氢材料,其吸氢原理如下:,该反应中,Li由0价升高到+1价,则还原剂是Li(或锂),每消耗 28g锂(物质的量为=4mol),同时消耗2molH2,相当于可以储存氢气体积为44.9L(H2)。
【点睛】锂比钠的金属性弱,与水反应比钠与水反应要缓和一些。
9.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期末)为了探究元素周期律,设计实验验证卤素单质氧化性的相对强弱,实验如下:
资料:稀溴水呈黄色;浓溴水呈红棕色;碘水呈棕黄色。
实验I
实验II
取a中的黄色溶液少许,加入KI溶液,再加入淀粉溶液。
(1)a中反应的离子方程式是 。
(2)实验I中b可以得出的氧化性强弱是 。
(3)①甲同学认为:实验Ⅱ观察到 现象,得出氧化性Br2>I2。
②乙同学对上述实验进行反思,认为实验II不能充分证明氧化性Br2>I2,他补做了实验Ⅲ.
实验III
另取a中黄色溶液少许,加入足量NaBr固体,振荡,然后加入KI溶液和淀粉溶液。
补做实验Ⅲ的目的是 。
综合实验I和Ⅲ,得出氧化性Cl2>Br2>I2.由此实验得出的结论:同主族元素从上到下,原子的得电子能力逐渐减弱
【答案】(1)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(2)Cl2>I2
(3) 溶液变蓝 排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰
【分析】氯水滴入溴化钠溶液中,氯气与溴化钠反应生成溴单质,使溶液呈黄色;氯水滴入KI溶液中,氯气与KI反应生成碘单质,使溶液呈棕黄色,通过两实验可知氯气的氧化性大于溴单质,氯气的氧化性大于碘单质;实验Ⅱ中将生成的溴单质溶液滴入碘化钾中,滴加淀粉,可证明溴的氧化性大于碘单质。
【详解】(1)a中反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,故答案为:Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(2)实验Ⅰ的b中发生反应Cl2+2I-=I2+2Cl-,可以得出氧化性强弱关系是: Cl2>I2,故答案为:Cl2>I2;
(3)实验Ⅱ若产生碘单质,则淀粉溶液会变蓝色,通过观察溶液变蓝可确定溴单质的氧化性大于碘单质;通过以上实验现象无法确定实验i中是否有氯气残留,因此补做实验Ⅲ可排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰,故答案为:溶液变蓝;排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰。
10.(23-24高一上·浙江丽水·阶段练习)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略)
已知:是一种难溶于水的有机溶剂,碘难溶于水但易溶于,碘的溶液呈紫红色。
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞,滴加浓盐酸;Ⅱ.当和中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹;Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a;Ⅳ……
请完成下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(3)和仪器口放置浸有溶液的棉花的作用是 。
(4)过程Ⅲ实验的目的是 。
(5)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。
(6)反应后,将试管中的上层溶液蒸干并灼烧,所得固体成份可能是_______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2)湿润的淀粉试纸变蓝
(3)吸收,防止污染空气
(4)确认的黄色溶液中无,排除对后续实验的干扰
(5)打开活塞,将中溶液滴入中,关闭活塞,取下振荡,静置,层呈紫红色
(6)A
【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱,装置A:高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,验证氯气的氧化性强于碘,装置B:装置B中盛有溴化钠,氯气进入装置B中,氯气氧化溴离子为溴单质,溶液呈橙红色,验证氯的氧化性强于溴,氯气有毒,能被氢氧化钠吸收,浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气,当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹,为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论,以此解题。
【详解】(1)装置A中高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为:;
(2)本实验中氯气的氧化性强于碘的实验现象是装置A内上方湿润的淀粉KI试纸变蓝色,即氯气置换出了碘单质,碘单质遇淀粉显蓝色;
(3)浸有NaOH溶液棉花可以吸收可能逸出的Cl2,防止污染空气;
(4)由上述分析可知,过程Ⅲ实验的目的是确认C中的黄色溶液无氯气,排除氯气对溴置换碘实验的干扰;
(5)验证溴的氧化性强于碘,首先需要溴单质与KI接触反应,打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞,取下振荡,静置,层呈紫红色,说明溴置换出了碘,溴的氧化性强于碘;
(6)由上述分析可知,C中溶液中含有,可能含有NaBr,
A.C中溶液中加入D中,若NaI反应掉一部分,生成碘单质,则被反应完,蒸干灼烧时碘单质升华,最后得到的固体为;故A正确;
B.蒸干灼烧时碘单质升华,最后得到的固体中不会有I2,故B错误;
C.C中溶液中含有,最后的固体中会有固体,故C错误;
D.蒸干灼烧时碘单质升华,最后得到的固体中不会有I2,故D错误。
答案为A。
11.(23-24高一上·上海奉贤·期中)Ⅰ.卤素单质及其化合物在社会生产、生活中有重要的应用。
(1)①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为 。
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则这两种气体的质量之比为 。标准状况下,氯气被足量石灰乳完全吸收,所制得的漂白粉中,有效成分的质量为 。
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应的化学方程式为 。
(2)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律,下列有关说法中,正确的是___________。
A.卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次增强
B.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
C.卤化钠的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强
D.卤素单质与氢气化合按、、的顺序由难变易
Ⅱ.某同学设计了如图所示装置,进行实验。实验操作步骤如下:
①打开弹簧夹,缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气。
④___________,取下试管c振荡,静置。
请回答:
(3)步骤②中反应的离子方程式为: 。设计步骤③的实验目的是 。
(4)步骤④横线上的操作是 。
(5)从试管c中获得纯净的碘单质,需进行的操作步骤为 。
(6)本实验的目的是: 。
【答案】(1) 81:256 1596kg
(2)BC
(3) 。 排除对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰(证明b中已充分反应)
(4)打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d
(5)分液、蒸馏
(6)比较氯、溴、碘单质的活泼性
【分析】某同学设计了如图所示装置,比较氯、溴、碘单质的活泼性,打开弹簧夹,缓缓通入氯气,当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹,发生反应:,步骤③为当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气,说明b中Cl2已充分反应,可排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰,步骤④实现Br2与KI反应,所以实验操作为:打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管c振荡,所以现象为溶液分层,上层溶液几乎无色,下层液体呈紫红色,以此解答。
【详解】(1)
①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为;
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则二者物质的量之比为1:2,则这两种气体的质量之比为1×81:2×128=81:256;标准状况下,500m3氯气的物质的量为,生成Ca(ClO)2的物质的量为,质量为=1596kg;
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应生成CaCO3和HClO,化学方程式为:。
(2)A.非金属性越强,简单氢化物越稳定,非金属性:Cl>Br>I,则卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次减弱,故A错误;
B.氯化银为白色,溴化银为浅黄色,碘化银为黄色,所以颜色依次加深,故B正确;
C.随着原子序数增大,单质得电子能力逐渐减弱,所以其阴离子失电子能力增强,所以卤化氢的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强,故C正确;
D.随着原子序数增大,单质氧化性减弱,所以卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由易变难,故D错误;
故答案为:BC。
(3)步骤②中氯气和溴化钠反应生成溴单质,离子方程式为:,设计步骤③为当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气,说明b中Cl2已充分反应,可排除Cl2对溴、碘的非金属性的强弱实验的干扰。
(4)步骤④实现Br2与KI反应,所以实验操作为:打开活塞d,将少量b中溶液滴入c中,关闭活塞d,取下试管c振荡,所以现象为溶液分层,上层溶液几乎无色,下层液体呈紫红色。
(5)碘在水中的溶解度小于在有机物中的溶解度,可用萃取然后分液得到含碘的有机溶液,然后通过蒸馏分离碘和有机溶剂。
(6)该实验中,氯气和溴化钠反应生成溴单质,溴单质又和碘化钠反应生成碘单质,该实验的目的是:比较氯、溴、碘单质的活泼性。
12.(24-25高一上·山东菏泽·期中)某实验小组为了测定已变质的过氧化钠样品中,Na2O2的质量分数,称取ag样品,并设计了如图所示的装置进行实验.
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。装置B的作用是 。
(2)甲同学想在装置B和装置C之间加入一个气体干燥装置,则可选用 作为干燥剂。
(3)写出装置C中发生的主要反应的化学方程式: 。
(4)装置D中盛装的试剂为 。
(5)实验结束后,在读取生成气体的体积时,以下行为合理的是 (填字母)。
а.冷却到室温后再读取体积
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
(6)读出量筒内水的体积后,折算成20℃、101kPa下气体的体积为VmL,已知该条件下氧气的密度为,则该样品中过氧化钠的质量分数为: (用含a、V、的代数式表示)。
(7)乙同学发现实验开始时装置E和装置F之间的导管中没有水,实验结束后导管充满水,则实验测得的过氧化钠质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) 检查装置气密性 除去CO2中的HCl杂质
(2)浓硫酸(氯化钙、五氧化二磷均可)
(3)
(4)氢氧化钠溶液
(5)abc
(6)
(7)偏小
【分析】装置A中盐酸与大理石反应生成氯化钙、二氧化碳和水,二氧化碳中含有易挥发的氯化氢,装置B中用饱和碳酸氢钠溶液吸收其中的氯化氢,装置C中二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,氧气中含二氧化碳,装置D中用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,用排水法收集氧气,测氧气体积。
【详解】(1)装置中有气体参与反应,所以将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检查装置气密性;装置A中盐酸与大理石反应制取的二氧化碳中含有易挥发的氯化氢,装置B中饱和碳酸氢钠溶液可以和氯化氢反应,生成CO2,所以其作用是除去CO2中的HCl杂质;
(2)装置B中饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl杂质后,甲同学想在装置B和装置C之间加入一个气体干燥装置,则该干燥装置要能吸水,但不能吸收CO2,可选用浓硫酸(氯化钙、五氧化二磷均可)作为干燥剂;
(3)装置C中主要是过氧化钠和CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式:;
(4)装置D要吸收氧气中未反应完的CO2,其中盛装的试剂为氢氧化钠溶液;
(5)а.冷却到室温后再读取体积,避免温度较高使气体体积膨胀,读数偏大而产生误差,故а正确;
b.移动量筒使E、F内液面高度相同,使装置内压强和外界压强相等,避免读取体积产生误差,故b正确;
c.视线与凹液面的最低处相平时读取量筒中水的体积,避免读取体积产生误差,故c正确;
故答案为:abc;
(6)读出量筒内水的体积后,折算成20℃、101kPa下气体的体积为VmL,已知该条件下氧气的密度为,则氧气的质量为(V×10-3L)×,据可知,该样品中过氧化钠的质量分数为:
(7)排水法测量气体体积,实验开始时装置E和装置F之间的导管中没有水,实验结束后导管充满水,则实验测得的气体体积偏小,所以测得的过氧化钠质量分数偏小。
13.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)现有一份Na2CO3和NaHCO3固体混合物,某化学兴趣小组设计如图所示实验装置(夹持仪器省略),测定固体混合物中NaHCO3的质量分数。
实验步骤如下:
①组装好实验装置,并_______;
②加药品,称取m g样品放入硬质玻璃管中;称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1 g;
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟;
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置,称量U形管D的质量为m2 g。
请回答下列问题:
(1)补充实验步骤①的操作为 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(3)实验步骤⑤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的 。
(4)若缺少实验步骤③会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)样品中NaHCO3的质量分数为 ×100%(用含m、m1、m2的式子表示)。
(6)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 。
A.将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较
B.分别在这两种物质的溶液中,加入少量NaOH溶液
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量Ca(OH)2溶液
(7)若将该固体混合物溶于水,向溶液中加入盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图所示,则线段∣OA∣ ∣AB∣(填“>”“<”或“=”):OA段发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)将生成的CO2气体全部赶入D装置中
(4)偏大
(5)
(6)A
(7) < +H+=
【分析】将混合物加热碳酸氢钠分解会产生H2O(g)、CO2气体,应在C、D中分别吸收。由干燥剂的性质可知应先吸收水,再吸收二氧化碳,即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2;由D的增重(NaHCO3分解产生的CO2的质量)可求出NaHCO3质量。由C的增重(NaHCO3分解产生的H2O的质量)可求出NaHCO3的质量;故应在实验前赶尽装置中的空气,关键操作应是赶尽B中的空气,所以打开活塞K1、K2,关闭K3就成为操作的关键,缓缓通入则是为了赶出效果更好;实验结束打开K1,将反应生成的二氧化碳和水蒸气驱赶到D和C中以便充分吸收;E中碱石灰可防止外界空气中的H2O (g)、CO2进入装置D影响实验效果;
【详解】(1)该反应有气体产生和参与反应,在组装好实验装置,并检查装置气密性,然后再进行实验;
(2)加热碳酸氢钠分解会产生H2O(g)、CO2和碳酸钠,反应为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
(3)实验步骤⑤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的是将生成的CO2气体全部赶入D装置中,防止滞留在装置中的二氧化碳没有被吸收导致实验误差;
(4)步骤③是打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,可以将装置中的二氧化碳及水蒸气排出,若缺少实验步骤③,装置中空气中的二氧化碳被装置D吸收,根据吸收二氧化碳的质量计算的NaHCO3的质量偏多,因而会导致NaHCO3的质量分数偏大;
(5)反应产生CO2的质量是m(CO2)=(m2-m1)g,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O中物质转化关系,该样品中NaHCO3的质量分数是×100%;
(6)A.等浓度Na2CO3和NaHCO3溶液中,碳酸钠溶液的碱性更强,则两者制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较,能鉴别两者,正确;
B.分别在这两种物质的溶液中,加入少量NaOH溶液,碳酸钠和氢氧化钠不反应,碳酸氢钠和氢氧化钠反应没有明显现象,不能鉴别,错误;
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量Ca(OH)2溶液,两者均会反应生成白色碳酸钙沉淀,不能鉴别,错误;
故选A;
(7)在OA段发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,离子方程式为:+H+=;在AB段发生反应: NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。若该固体只是Na2CO3,则根据物质反应转化关系可知两段的绝对值相等。但该固体是Na2CO3、NaHCO3的混合物,故AB段的绝对值大于OA段的绝对值,即∣OA∣<∣AB∣。
14.(24-25高一上·四川雅安·阶段练习)碳酸钠和碳酸氢钠是生活中比较常见的两种物质。某学校的课外化学学习兴趣小组对两者性质进行探究,并测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中各成分的含量。
(1)从物质的类别来看,碳酸氢钠属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)为了检验某碳酸钠固体中是否混有碳酸氢钠固体,甲研究小组设计了如下实验(可选用的试剂:稀盐酸、稀氯化钙溶液、稀氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液、蒸馏水):
实验操作
实验现象
取少量固体溶于水
得到澄清溶液
向所得溶液中滴加足量
产生白色沉淀
静置后,取上层清液于另一试管中滴加
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
写出上述过程中产生白色沉淀的化学方程式:
该反应属于基本反应类型中的 。
实验结论:该碳酸钠固体中混有碳酸氢钠固体。
(3)乙研究小组利用如图装置对碳酸钠溶液与盐酸的反应进行探究。
实验i:广口瓶中先盛放Na2CO3溶液,将分液漏斗中的稀盐酸缓慢滴入广口瓶中,观察到的现象是开始无气泡产生,一段时间后产生气泡且气球膨胀,发生反应的离子方程式为+H+=、 。
实验ii:广口瓶中先盛放稀盐酸,将分液漏斗中的Na2CO3溶液快速滴入广口瓶中,立即有大量气泡产生,气球膨胀,发生反应的离子方程式为 。
实验结论:Na2CO3与盐酸的反应是分步进行的。
(4)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合物样品的组成。乙研究小组利用如图所示的装置进行实验。下列说法错误的是___________(填字母)。
A.滴入盐酸前,应先将装置中含有CO2的空气排尽
B.装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③中
C.在装置②③间需添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,以除去挥发的HCl气体
D.反应结束时,应继续通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中
【答案】(1)盐
(2) 稀氯化钙溶液 稀盐酸 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl 复分解反应
(3) +H+=CO2↑+H2O +2H+=CO2↑+H2O
(4)C
【详解】(1)从物质的类别来看,碳酸氢钠属于盐.
(2)向所得溶液中滴加足量稀氯化钙溶液,发生反应碳酸钙沉淀;静置后,取上层清液于另一试管中滴加稀盐酸,产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体是二氧化碳,则产生白色沉淀的化学方程式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl。该反应属于基本反应类型中的复分解反应。
(3)广口瓶中先盛放稀盐酸,将分液漏斗中的Na2CO3溶液快速滴入广口瓶中,立即有大量气泡产生,该气体是二氧化碳,发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O。
(4)A. 滴入盐酸前,产生二氧化碳气体,为了排除空气的干扰,应先将装置中含有CO2的空气排尽;
B. 空气中的二氧化碳会干扰本实验,装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③中;
C. NaHCO3溶液与HCl气体反应生成二氧化碳,在装置②③间需添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,以除去挥发的HCl气体,C正确。
D. 反应结束时,由于空气中的二氧化碳会干扰本实验, 不能通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中。
故选C。
15.(24-25高一上·北京·阶段练习)某兴趣小组的学生用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。请回答下列问题:
已知:
①
②,反应生成黑色的金属钯,此反应可用来检测微量CO的存在。
(1)通常实验室制取气体的离子方程式是 ,为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,下图A处应选用的装置是 (填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)装置B中应盛放的试剂是 溶液(填写选项字母,下同),C中为 。
A.浓硫酸 B.饱和NaOH溶液 C.饱和溶液 D.饱和溶液
(3)装配好实验装置后,进行实验。
①点燃酒精喷灯
②打开气体发生装置,使装置D中充满
③检查装置的气密性
以上正确的操作顺序是 。
一段时间后,观察到装置D中钠剧烈燃烧,产生大量白烟。
(4)本实验中气体为足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析作答:
①装置F中溶液无明显变化,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出。则钠与二氧化碳反应的化学方程式 。
②装置F中有黑色沉淀生成,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出。则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
【答案】(1) CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ Ⅲ
(2) D A
(3)③②①
(4) 4Na+3CO22Na2CO3+C 2Na+2CO2Na2CO3+CO
【分析】由题中信息可知,A装置用于制备二氧化碳,B装置用于除去二氧化碳中的氯化氢,C装置用于干燥二氧化碳气体,D装置是二氧化碳和钠的反应器,E装置用于吸收过量的二氧化碳,F装置用于检验和吸收一氧化碳。
【详解】(1)实验室常用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳,反应离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,由于Ⅲ中关闭活塞后,可以实现固液分离,故A处应选用的装置是Ⅲ。
(2)CO2气体中含有氯化氢和水蒸气,均能与钠反应,若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B中应盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液除去二氧化碳的氯化氢,装置C中应盛放的试剂是浓H2SO4吸收二氧化碳中的水。
(3)装配好实验装置后,应先检查装置的气密性,然后打开气体发生装置,排除装置内的空气,使装置D中充满,最后点燃酒精喷灯是钠与二氧化碳反应,观察现象,故操作顺序为③②①。
(4)①装置F中无明显现象,证明没有CO生成,装置D中残留固体(有两种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,其中一种固体为碳酸钠,另一种固体为C,反应的方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C;
②由题意可知,装置D中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,说明生成碳酸钠,装置F中有黑色沉淀,说明PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd,所以反应产物为碳酸钠和CO,反应的化学方程式为2Na+2CO2Na2CO3+CO。
试卷第1页,共3页
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难点突破专题6实验探究
难点突破
难点01小实验探究
1.(24-25高一上·山东·阶段练习)用如图所示实验装置进行相关实验,其中装置或操作不合理的是
A.证明CO2能与烧碱溶液反应
B.溶液加热
C.证明Na2O2与水反应放热
D.检验O2中水蒸气
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一上·内蒙古通辽·阶段练习)下列实验操作正确,并且与选项中实验目的匹配的是
A.稀释浓硫酸
B.读取液体体积
C.除去CO2中的少量HCl
D.溶液加热
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一上·江苏苏州·阶段练习)下列图示实验中,操作合理规范的是
A.干燥二氧化碳
B.用pH试纸测定溶液pH
C.加热试管中的液体
D.向试管中滴加溶液
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高一上·浙江宁波·阶段练习)下列实验所选装置正确且能达到相应实验目的的是
A.除去中的
B.排空气法收集
C.混合浓硫酸和水
D.分离淀粉溶液和泥沙
A.A B.B C.C D.D
5.(24-25高一上·河北邯郸·期中)下列实验装置或操作不能达到实验目的的是
A.分离苯和四氯化碳的混合物
B.配制一定浓度的NaOH溶液
C.除去CO中的
D.蒸发结晶得到氯化钠晶体
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·湖北·阶段练习)用下列装置或操作进行相应实验,能达到相应实验目的的是
选项
A
B
装置或操作
目的
实验室制取并收集CO2
制备氢氧化铁胶体
选项
C
D
装置或操作
目的
验证Na和水反应是放热反应
除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3
A.A B.B C.C D.D
7.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)下列装置能完成相应实验的是
A.利用装置Ⅰ制备 B.利用装置Ⅱ比较和的热稳定性
C.利用装置Ⅲ用和粉末制备 D.利用装置Ⅳ来测量的体积
8.(23-24高一上·浙江宁波·期中)下图所示实验方案无法达到预期实验目的的是
A.用甲制备少量Fe(OH)2 B.用乙制备少量Cl2
C.用丙鉴别纯碱与小苏打 D.用丁证明Na2O2与水反应放热
9.(24-25高一上·贵州黔西·阶段练习)如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是
A.用过氧化氢溶液制取,可选用装置②④组合
B.用装置①制收,分液漏斗中应装稀硫酸
C.装置①的优点的是可以控制反应的速率
D.用装置③收集,气体应从管口c通入
10.(24-25高一上·四川成都·期中)树德中学某学习小组结合所学知识探究与能否反应,设计装置如下,下列说法正确的是
A.装置A也可直接用于碳酸钠固体与稀盐酸反应制取
B.装置A气密性检查方法:直接向长颈漏斗中加水,当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好
C.装置B中盛放碱石灰,其作用是除去A中挥发出来的少量水蒸气
D.装置C加热前,用试管在D中管口末端处收集气体点燃,通过声音判断气体纯度
11.(24-25高一上·辽宁沈阳·阶段练习)三氯化碘在药物合成中用途非常广泛,其熔点为,沸点为,遇水易反应。已知氯气可与碱性物质反应转化为难挥发的盐类,氯气不与氯化钙反应。实验室可用如图装置制取,制备的反应原理:下列说法错误的是
A.利用装置甲制备氯气选用的药品是高锰酸钾和浓盐酸其离子反应方程式为:
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥
D.装置戊中的碱石灰可以用无水氯化钙代替
12.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)氯化碘()在药物合成中用途非常广泛,其熔点为,沸点为,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取,制备的反应原理:,已知:,下列说法不正确的是
A.装置丙可用盛有浓硫酸的洗气瓶来代替
B.装置乙中长颈漏斗内液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置戊中碱石灰的作用是干燥
D.装置丁中生成的过程温度不宜过高
13.(24-25高一上·辽宁大连·阶段练习)(熔点-59℃,沸点11℃)是一种高效消毒灭菌剂,极易溶于水,稳定性较差,易分解,体积分数大于10%时可能爆炸,常用和混合溶液吸收转化为保存,现利用如下装置及试剂制备,下列说法错误的是
A.实验过程中持续通入的作用是运载并稀释防止其爆炸
B.装置中生成的反应中,还原产物与氧化产物的个数之比为
C.装置中制取的离子方程式为:
D.装置中的物质可以是
14.(24-25高一上·吉林·阶段练习)某同学为测定固体(含少量NaCl)的纯度,设计如图装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是
A.氢氧化钡溶液可以换成饱和碳酸氢钠溶液
B.④的作用是防止空气中的气体影响实验的精确度
C.通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中
D.称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算固体的纯度
15.(24-25高一上·北京·阶段练习)ClO2是一种黄绿色气体,在空气中浓度超过10%时会有很强的爆炸性。制备ClO2可依据反应,实验室可用ClO2制备少量NaClO2溶液。下列说法不正确的是
A.装置①应先打开K,再通入N2,后滴加浓硫酸
B.装置①通N2的主要目的是排净空气并使生成的ClO2进入后续装置
C.装置②可起到缓冲气流并防止倒吸的作用
D.装置③中反应所得氧化产物O2与还原产物NaClO2的物质的量之比为2:1
16.(24-25高一上·山东济南·阶段练习)某化学小组欲通过下列实验来测定已变质的样品中的含量(假设无其它杂质,Q为弹性良好的气囊,忽略气体在Ⅱ和Ⅳ中的溶解)。下列说法错误的是
A.测量气体总体积时需关闭,打开
B.可以通过b中碱石灰的增重来计算样品中的含量
C.若量筒Ⅱ收集到气体,则变质的样品中的质量分数为22%
D.读完气体总体积后,关闭,打开后再缓缓打开,可观察到Q气球慢慢缩小
难点02实验方案评价
1.(24-25高一上·天津蓟州·期中)下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某物质的水溶液中加入稀盐酸
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
原溶液中一定存在
B
将铁在空气中点燃后伸入盛有氯气的集气瓶
剧烈燃烧,产生棕褐色的烟
氯气具强氧化性
C
将一小块金属钠加入溶液中
溶液蓝色褪去,有红色固体出现
钠的还原性比较强,可以置换出铜单质
D
将使用过的铂丝用稀硫酸洗净,再蘸取某无色溶液进行灼烧,透过蓝色钴玻璃观察
火焰呈紫色
该无色溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高一上·河北邯郸·期中)下列实验操作,现象及结论都正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体
该溶液中含有
B
用玻璃棒蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,观察火焰的颜色为黄色
该溶液中含有
C
向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加过量稀盐酸,沉淀不消失
该溶液中含有
D
向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
3.(24-25高一上·浙江宁波·期中)下列实验操作和现象,对应结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶
集气瓶中产生白烟
B
对某碱性溶液进行焰色试验,火焰颜色为黄色
该溶液为溶液
C
向新制氯水中滴加少量溶液,生成白色沉淀
新制氯水中含有
D
向某无色溶液中滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
原溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
4.(24-25高一上·四川成都·期中)下列方案设计、现象和结论正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
比较Na2CO3和NaHCO3溶液碱性强弱
相同温度下,向等浓度的两份溶液中分别滴入3滴酚酞,观察现象
观察到红色较深的是NaHCO3,说明碱性NaHCO3>Na2CO3
B
鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
分别在两支试管中加入少量待检固体,再加入几滴水,用温度计测定变化
温度升高的是Na2CO3固体,温度略有下降的是NaHCO3固体
C
鉴别Na2O和Na2O2固体
将两种固体分别加入有水的试管中,观察现象
两支试管均有气泡产生,气体产生较快的是Na2O2
D
比较碳酸和盐酸的酸性强弱
适量二氧化碳通入氯化钡溶液中,观察现象
产生沉淀,碳酸的酸性比盐酸弱
A.A B.B C.C D.D
5.(22-23高一上·山东泰安·期末)下列操作能达到相应实验目的的是
实验目的
操作
A
检验溶液是否变质
取少量加入酸性溶液中
B
称取固体
先在托盘上各放一张滤纸,然后“左物右码”进行称量
C
实验室制备胶体
向沸水中逐滴加入饱和溶液,继续加热至红褐色
D
检验过氧化钠是否变质
向久置的粉末中滴加过量的盐酸,产生无色气体
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得到的结论不合理的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液, 有白色沉淀生成
该溶液中可能含有
B
将未打磨的薄铝片放在火焰上加热,晃动铝片,内部有液态物质流动,但没熔融下滴
氧化铝熔点高于金属铝
C
向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
D
用铂丝蘸取某溶液,放在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色
该溶液一定是钠盐
A.A B.B C.C D.D
7.(23-24高一上·湖北随州·期末)下列“实验结论”与“实验操作及事实”不相符的一组是
实验操作及事实
实验结论
A
绿豆大小的Na和K分别放入水中,K与水反应更强烈
金属性:Na<K
B
分别测定相同浓度盐酸和氢硫酸(溶液)的pH,盐酸的酸性强于氢硫酸
非金属性:Cl>S
C
向盛有沉淀的两支试管中,分别滴加足量盐酸和NaOH溶液,振荡后,均得到无色溶液
是两性氢氧化物
D
向KI溶液中滴加氯水,溶液变为棕黄色
氧化性:
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高一上·湖南永州·期末)下列推理或结论与实验操作及现象相符的一组是
选项
实验操作及现象
推理或结论
A
将有色鲜花放入充满Cl2的集气瓶中,有色鲜花褪色
Cl2具有漂白性
B
过氧化钠固体溶于水得到的溶液能使pH试纸变蓝色
过氧化钠是碱性氧化物
C
用铂丝蘸取某溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色
溶液中含Na+,不含K+
D
向Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀中分别加入足量NaOH溶液,Al(OH)3溶解,Mg(OH)2不溶解
金属性:Mg>Al
A.A B.B C.C D.D
9.(24-25高一上·甘肃白银·期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论错误的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
把蘸有某溶液的洁净铂丝放在酒精灯外焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液中含有
B
将少量氯气通入KI-淀粉溶液中
溶液变蓝(碘单质遇淀粉显蓝色)
还原性:
C
用玻璃棒蘸取氯水滴到蓝色石蕊试纸上
试纸先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物质
D
向某溶液中先滴加稀硝酸,再滴加稀盐酸
有白色沉淀产生
该溶液中一定含有
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高一上·重庆·期中)根据下列实验操作及现象,所得结论不正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
取少量试样,加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
B
取少量试样,加入稀硝酸酸化的溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
C
取少量试样,先加入过量稀盐酸,无明显现象;再加入溶液,有白色沉淀产生
原溶液中含有
D
取少量试样,常温下,用pH试纸测得溶液
原溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高一上·江苏徐州·阶段练习)下列实验操作完全正确的是
选项
实验目的
操作
A
取出分液漏斗中的上层有机液体
先将下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一只烧杯,再将上层有机液体从下端管口放出
B
配制200mL 1 NaOH溶液
准确称取8.0g NaOH固体,放入200mL容量瓶中,加水至刻度线,振荡摇匀
C
检验某工业纯碱中是否含有NaCl
取少量样品于试管中,加水溶解,再加入足量稀硝酸,最后滴加溶液,有白色沉淀生成
D
检验某溶液中是否含有
取少量试液,滴加稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
A.A B.B C.C D.D
难点03实验探究综合应用
1.(24-25高一上·广东·期中)钠元素能形成众多用途广泛的化合物,单质钠的化学性质很活泼。回答下列问题:
(1)将钠粒置于溶液中,发生两步化学反应,反应的离子方程式分别为 、 ,该实验中能说明钠的密度小于的现象是 。
(2)过氧化钠在空气中变质,过程中固体由 色最终变为 色,写出一个相应氧化还原反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向与数目: 。
(3)若某次实验需要使用450mL 0.2的NaOH溶液,现用NaOH固体和蒸馏水配制。
ⅰ.实验中用托盘天平需要称量 g NaOH固体,称量时NaOH应盛放在 (填仪器名称)中。
ⅱ.图2的操作步骤应在图1中的 (填选项字母,下同)之间。
A.②与③ B.①与② C.④与⑤
ⅲ.下列操作会导致所配溶液的浓度偏高的是 。
A.定容时,仰视刻度线
B.NaOH溶解后未冷却至室温即转移到容量瓶中
C.称量NaOH固体时,天平指针向右偏转
2.(24-25高一上·江苏连云港·阶段练习)已知和对分解有催化作用。为比较和对分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)①定性分析:如图甲可通过观察产生气泡的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将0.1mol/L改为0.05mol/L更为合理,其理由是 。
②定量分析:如图乙所示,实验时以收集到40mL气体所需的时间为准(忽略其他可能影响实验的因素)。仪器A的名称是 。
(2)实验室需提供480mL溶液。按一定步骤配制溶液,请回答有关问题。
①计算需称量的质量为 。
②使用的玻璃仪器主要有: 、 、烧杯、玻璃棒、量筒。
③配制溶液的过程中缺少某一步骤,该步骤的操作是 。
实验步骤
ⅰ.计算所需的质量
ⅱ.称量固体
ⅲ.将加入200mL烧杯中,并加入适量水溶解
ⅳ.将烧杯中溶液转移至容量瓶中
ⅴ.向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
④在实验中,以下操作将造成实验结果偏低的有 (填序号)。
A.在转移溶液时有液体溅到容量瓶外 B.定容时俯视刻度线
C.定容摇匀后,发现凹液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
3.(24-25高一上·黑龙江佳木斯·期中)某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl,实验流程如下:
利用如图所示装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
(1)装置中使用雾化装置的优点是 。冷水浴的作用是 。
(2)U形管内发生反应的化学方程式为 。充分反应后,对U形管内的固液混合物进行过滤、洗涤、干燥,可获得NaHCO3,证明NaHCO3已洗涤干净的操作为 。
II.实验室模拟捕捉回收CO2,配制溶液。
(3)根据计算用电子天平(准确度0.01)称量固体 g。
(4)配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是A→ →F→装瓶贴签。
A.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水
B.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒次,将洗涤液注入容量瓶后轻摇几下
C.将已冷却的溶液注入容量瓶中
D.根据计算,称取一定量的固体
E.向盛有固体的烧杯中加水,用玻璃棒搅拌溶解
F.盖上容量瓶塞,摇匀
G.用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液凹面恰好与刻度相切
H.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线处
(5)配制过程中,会造成所配制NaOH溶液的物质的量浓度偏大的是 。
A.称量所用的砝码生锈
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容
D.定容时仰视刻度线
E.定容时水加多用胶头滴管吸出
F.称量时间过长
4.(23-24高一上·广东江门·期中)某实验小组在实验室制备干燥纯净的氯气,并探究其性质。所用仪器及药品如图所示;
回答下列问题:
(1)根据实验设计上述制取氯气装置时,按照各装置的功能,连接顺序为:气体发生装置→ →收集装置→ 。
(2)A中盛放浓盐酸的仪器名称为 ,反应的化学方程式为 。
(3)E中反应的离子方程式为 。
(4)化学实验中不能用与单质直接化合生成的是下列物质中的___________。
A. B.HCl C. D.
(5)若要验证干燥的氯气不具有漂白性,可将如图所示装置连接到原实验装置中,连接的最佳位置是(填选项序号) 。
①A、B间 ②B、C间 ③C、D间
(6)该小组同学将制得的氯气配制成氯水,以探究的还原性。进行了如下实验:取一定量的溶液,向其中滴加少量新制氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:被氧化
假设2:被氧化
查阅资料:淀粉遇变蓝;遇KSCN溶液变血红色。
请你完成表格,验证假设。
实验步骤
预期现象
结论
①取少量黄色溶液于试管中,加入少量
假设1正确
②取少量黄色溶液于试管中,滴加几滴
假设2正确
5.(22-23高一上·湖北荆州·期末)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
(1)该小组同学先用Cl2与Fe反应得到FeCl3,该反应的方程式为 。
(2)该小组同学又对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是 (用离子方程式表示,答出一点即可)。
(3)乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
①装置F中饱和食盐水的作用是 ;
②加热一段时间后,装置G中的试纸 (填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,向所得溶液中加入 (填化学式)溶液,若观察到 ,说明FeCl3未分解完全。
6.(23-24高一上·湖北·期末)(易升华、易潮解)是常见的化学试剂。某学习小组开展了与相关的系列实验,回答下列问题:
Ⅰ.铁粉制备(实验装置如图所示,夹持装置省略)
(1)装置A制取的化学方程式为 。
(2)恒压滴液漏斗跟普通的分液漏斗比,它的优点有 。
(3)B中所装试剂为 。
(4)不用细导管而用硬质玻璃管直接接入收集器的优点是 。
(5)F的名称 ,碱石灰的主要作用是 。
Ⅱ.探究溶液与Cu的反应
(6)向溶液中滴加几滴溶液,溶液颜色变红,再加入过量Cu粉,发现溶液的红色褪去,还产生了白色沉淀。小组成员查阅得知和均为白色沉淀,、。为探究白色沉淀的主要成分,小组成员完成以下实验:向溶液中加入足重Cu粉,静置,取上层清液于试管中,滴加3滴溶液,有白色沉淀生成。由此现象可知此白色沉淀为 。(填化学式)由实验知、和可直接发生反应,生成和,写出反应的离子方程式 。
7.(23-24高一上·上海·阶段练习)海洋中蕴藏着丰富的水资源和卤素资源,具有巨大的开发利用潜力。
(一)海水淡化可用蒸馏法,实验装置如图所示:
(1)仪器A的名称是 ,A中除了海水外,还应加入少量 以防暴沸。
(2)图中有两处明显的错误,分别是① ,② 。
(二)从海水中提取溴的工艺流程如图所示:
(3)步骤②利用了溴的 性,步骤③的离子方程式是 。
(4)不直接用“溴水混合物I”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏得到液溴,原因是 。
(三)一种利用高分子吸附树脂吸附I2来提取碘元素的工艺流程如图所示:
(5)下列说法不正确的是_______。
A.步骤①到④的目的是富集碘元素
B.步骤④是利用氧化还原反应将被吸附的I2洗脱下来
C.若将步骤⑤中的KClO3换成KIO3,产量会提升
D.用酒精洗涤步骤⑥得到的滤渣比用冷水洗涤效果更好
(四)卤素在性质上存在相似性和递变性。
(6)关于卤素X(X=F、Cl、Br、I)的性质,以下说法正确的是_______。
A.X2都可以与水反应生成HX和HXO
B.随着X原子核电荷数的增加,X2的熔沸点逐渐升高
C.随着X原子核电荷数的增加,X2与H2化合的程度逐渐减弱
D.随着X原子核电荷数的增加,X-的还原性逐渐减弱
(7)某实验小组设计了如下装置,验证卤素单质氧化性的递变规律。
①为确保“氧化性Cl2>Br2>I2”的实验结论可靠,应该注意 。
②若实验操作得当,可证明“氧化性Cl2>Br2>I2”的实验现象是 。
(五)(CN)2和(SCN)2被称为拟卤素,它们的性质与卤素单质相似,已知还原性强弱顺序为I->SCN->CN->Br-。
(8)关于(CN)2的性质推测,不合理的是_______。
A.(CN)2可以和碱发生反应(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O
B.NaCN和AgCN都易溶于水
C.CN-可以被Cl2氧化
D.(CN)2可以和活泼金属发生反应
(9)向KI、KBr和KSCN的混合溶液中通入一定量的(CN)2后,加热蒸干溶液并充分灼烧,剩余固体的成分不可能是_______。
A.KI、KBr和KCN B.KCN和KBr
C.KI、KBr、KSCN和KCN D.KBr、KSCN和KCN
8.(23-24高一上·海南·期末)碱金属广泛应用于电池、陶瓷、玻璃、润滑剂、制冷液、核工业以及光电等领域,它们的化学性质显示出十分明显的同系行为,根据所学知识回答下列问题:
(1)如图所示,先用弹簧夹夹住橡胶管,点燃钠(足量),迅速伸入瓶中并塞上瓶塞,发生反应的化学方程式为 ,产物的颜色是 ,待反应完全并冷却至原温度后,打开弹簧夹,则观察到的现象是 (假设装置的气密性良好)。
(2)按照实验研究和元素周期律推理,元素锂和水反应与钠和水反应比较,反应更剧烈的元素是 (填元素符号),锂与水反应的离子方程式是 ,锂还是一种重要的储氢材料,其吸氢原理如下:,则该反应中还原剂是 ,每消耗 28g锂相当于可以储存氢气体积为 L(H2)密度 0.089g/L,保留到小数点后一位)。
9.(23-24高一上·宁夏石嘴山·期末)为了探究元素周期律,设计实验验证卤素单质氧化性的相对强弱,实验如下:
资料:稀溴水呈黄色;浓溴水呈红棕色;碘水呈棕黄色。
实验I
实验II
取a中的黄色溶液少许,加入KI溶液,再加入淀粉溶液。
(1)a中反应的离子方程式是 。
(2)实验I中b可以得出的氧化性强弱是 。
(3)①甲同学认为:实验Ⅱ观察到 现象,得出氧化性Br2>I2。
②乙同学对上述实验进行反思,认为实验II不能充分证明氧化性Br2>I2,他补做了实验Ⅲ.
实验III
另取a中黄色溶液少许,加入足量NaBr固体,振荡,然后加入KI溶液和淀粉溶液。
补做实验Ⅲ的目的是 。
综合实验I和Ⅲ,得出氧化性Cl2>Br2>I2.由此实验得出的结论:同主族元素从上到下,原子的得电子能力逐渐减弱
10.(23-24高一上·浙江丽水·阶段练习)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略)
已知:是一种难溶于水的有机溶剂,碘难溶于水但易溶于,碘的溶液呈紫红色。
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞,滴加浓盐酸;Ⅱ.当和中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹;Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a;Ⅳ……
请完成下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是 。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。
(3)和仪器口放置浸有溶液的棉花的作用是 。
(4)过程Ⅲ实验的目的是 。
(5)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。
(6)反应后,将试管中的上层溶液蒸干并灼烧,所得固体成份可能是_______。
A. B.
C. D.
11.(23-24高一上·上海奉贤·期中)Ⅰ.卤素单质及其化合物在社会生产、生活中有重要的应用。
(1)①卤素原子的最外层电子数相同,碘离子的电子式为 。
②同温同压下,HBr气体和HI气体的体积比为1:2,则这两种气体的质量之比为 。标准状况下,氯气被足量石灰乳完全吸收,所制得的漂白粉中,有效成分的质量为 。
③漂白粉在使用过程中,吸收发生反应的化学方程式为 。
(2)卤素单质及化合物在许多性质上都存在着递变规律,下列有关说法中,正确的是___________。
A.卤化氢的热稳定性按HCl、HBr、HI的顺序依次增强
B.卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深
C.卤化钠的还原性按NaCl、NaBr,NaI的顺序依次增强
D.卤素单质与氢气化合按、、的顺序由难变易
Ⅱ.某同学设计了如图所示装置,进行实验。实验操作步骤如下:
①打开弹簧夹,缓缓通入氯气
②当a和b中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当a中溶液由黄色变为棕色时,停止通氯气。
④___________,取下试管c振荡,静置。
请回答:
(3)步骤②中反应的离子方程式为: 。设计步骤③的实验目的是 。
(4)步骤④横线上的操作是 。
(5)从试管c中获得纯净的碘单质,需进行的操作步骤为 。
(6)本实验的目的是: 。
12.(24-25高一上·山东菏泽·期中)某实验小组为了测定已变质的过氧化钠样品中,Na2O2的质量分数,称取ag样品,并设计了如图所示的装置进行实验.
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。装置B的作用是 。
(2)甲同学想在装置B和装置C之间加入一个气体干燥装置,则可选用 作为干燥剂。
(3)写出装置C中发生的主要反应的化学方程式: 。
(4)装置D中盛装的试剂为 。
(5)实验结束后,在读取生成气体的体积时,以下行为合理的是 (填字母)。
а.冷却到室温后再读取体积
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
(6)读出量筒内水的体积后,折算成20℃、101kPa下气体的体积为VmL,已知该条件下氧气的密度为,则该样品中过氧化钠的质量分数为: (用含a、V、的代数式表示)。
(7)乙同学发现实验开始时装置E和装置F之间的导管中没有水,实验结束后导管充满水,则实验测得的过氧化钠质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13.(24-25高一上·安徽芜湖·期中)现有一份Na2CO3和NaHCO3固体混合物,某化学兴趣小组设计如图所示实验装置(夹持仪器省略),测定固体混合物中NaHCO3的质量分数。
实验步骤如下:
①组装好实验装置,并_______;
②加药品,称取m g样品放入硬质玻璃管中;称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1 g;
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟;
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置,称量U形管D的质量为m2 g。
请回答下列问题:
(1)补充实验步骤①的操作为 。
(2)装置B中发生反应的化学方程式为 。
(3)实验步骤⑤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的 。
(4)若缺少实验步骤③会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)样品中NaHCO3的质量分数为 ×100%(用含m、m1、m2的式子表示)。
(6)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是 。
A.将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较
B.分别在这两种物质的溶液中,加入少量NaOH溶液
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量Ca(OH)2溶液
(7)若将该固体混合物溶于水,向溶液中加入盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图所示,则线段∣OA∣ ∣AB∣(填“>”“<”或“=”):OA段发生反应的离子方程式为 。
14.(24-25高一上·四川雅安·阶段练习)碳酸钠和碳酸氢钠是生活中比较常见的两种物质。某学校的课外化学学习兴趣小组对两者性质进行探究,并测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中各成分的含量。
(1)从物质的类别来看,碳酸氢钠属于 (填“酸”“碱”或“盐”)。
(2)为了检验某碳酸钠固体中是否混有碳酸氢钠固体,甲研究小组设计了如下实验(可选用的试剂:稀盐酸、稀氯化钙溶液、稀氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液、蒸馏水):
实验操作
实验现象
取少量固体溶于水
得到澄清溶液
向所得溶液中滴加足量
产生白色沉淀
静置后,取上层清液于另一试管中滴加
产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
写出上述过程中产生白色沉淀的化学方程式:
该反应属于基本反应类型中的 。
实验结论:该碳酸钠固体中混有碳酸氢钠固体。
(3)乙研究小组利用如图装置对碳酸钠溶液与盐酸的反应进行探究。
实验i:广口瓶中先盛放Na2CO3溶液,将分液漏斗中的稀盐酸缓慢滴入广口瓶中,观察到的现象是开始无气泡产生,一段时间后产生气泡且气球膨胀,发生反应的离子方程式为+H+=、 。
实验ii:广口瓶中先盛放稀盐酸,将分液漏斗中的Na2CO3溶液快速滴入广口瓶中,立即有大量气泡产生,气球膨胀,发生反应的离子方程式为 。
实验结论:Na2CO3与盐酸的反应是分步进行的。
(4)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合物样品的组成。乙研究小组利用如图所示的装置进行实验。下列说法错误的是___________(填字母)。
A.滴入盐酸前,应先将装置中含有CO2的空气排尽
B.装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③中
C.在装置②③间需添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,以除去挥发的HCl气体
D.反应结束时,应继续通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中
15.(24-25高一上·北京·阶段练习)某兴趣小组的学生用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。请回答下列问题:
已知:
①
②,反应生成黑色的金属钯,此反应可用来检测微量CO的存在。
(1)通常实验室制取气体的离子方程式是 ,为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,下图A处应选用的装置是 (填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(2)装置B中应盛放的试剂是 溶液(填写选项字母,下同),C中为 。
A.浓硫酸 B.饱和NaOH溶液 C.饱和溶液 D.饱和溶液
(3)装配好实验装置后,进行实验。
①点燃酒精喷灯
②打开气体发生装置,使装置D中充满
③检查装置的气密性
以上正确的操作顺序是 。
一段时间后,观察到装置D中钠剧烈燃烧,产生大量白烟。
(4)本实验中气体为足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析作答:
①装置F中溶液无明显变化,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出。则钠与二氧化碳反应的化学方程式 。
②装置F中有黑色沉淀生成,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出。则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。
试卷第1页,共3页
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