内容正文:
热点题型02 实验方案设计与评价
一、常见物质制备方案
1.常见气体制备装置
反应装
置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固+固气体
O2、NH3等
①试管要干燥
②试管口略低于试管底
③加热时先均匀加热再固定加热
④用KMnO4制取O2时,需在试管口处塞一小团棉花
固+液气体
或
液+液气体
Cl2、HCl、NH3等
①烧瓶加热时要垫上石棉网
②反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片(或沸石)
固+液气体
或
液+液气体
H2、CO2、SO2、NO、
NO2等
①使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下
②启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且气体不溶于水
③使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速
2.气体的净化和干燥
①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的气体杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的A装置来除杂。
②酸性杂质用碱性吸收剂吸收,碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH溶液的A装置,或盛碱石灰的B装置(或C装置或D装置)来除去杂质。
③还原性杂质,可用氧化性较强的物质作为吸收剂来吸收或转化;氧化性杂质,可用还原性较强的物质作为吸收剂来吸收。例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的E装置来除去杂质。
④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作为吸收剂来除去杂质。如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的A装置除去杂质。
3.常见干燥剂及其应用
类型
液态干燥剂
固体干燥剂
装置
洗气瓶
球形干燥管或U形管
常见干
燥剂
浓硫酸
无水氯化钙
碱石灰
可干燥
的气体
H2、O2、Cl2、
SO2、CO2、CO、CH4、N2等
H2、O2、Cl2、SO2、CO2、
CH4、HCl等
N2、H2、O2、CH4、NH3等
不可干
燥的
气体
NH3、H2S、
HBr、HI等
NH3等
Cl2、HCl、
H2S、SO2、
CO2、NO2等
4.气体的收集
收集方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
气体特性
不溶于水
不与空气反应且密度比空气的大
不与空气反应且密度比空气的小
收集装置
实例
O2、H2、NO、C2H2、CH4、C2H4等
O2、H2S、CO2、NO2、Cl2、HCl、SO2等
NH3、CH4、H2等
5.尾气处理方法
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常见装置仪器有:
(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、H2S等)用图_A__装置。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图_B__或_C__装置。
(3)CO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去,如图_D__或_E__。
【易错提醒】
①对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,可采用防倒吸装置(可在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。
②对于溶解度不大的尾气,如Cl2、CO2等,可直接将导管插入吸收剂液面下吸收。
③对于有毒且易燃的气体,如CO等,可在尾气出口处放置点燃的酒精灯,使CO燃烧转化为无毒的CO2气体。
6.防倒吸装置的理解与应用
(1)肚容式:对于NH3、HCl等易溶于水的气体吸收时,常用倒置的小漏斗、干燥管、双耳球等防倒吸,装置图如下所示:
(2)分液式:把导气管末端插入气体溶解度小的液体中,不会发生倒吸,气体进入上层液体被充分吸收。像HCl、NH3均可用如图所示装置吸收:
二.常见离子检验方案
离子
试剂
现象
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
氯水+CCl4萃取(检验Br-、I-)
四氯化碳层分别显红棕色、紫色
氯水+淀粉溶液(检验I-)
淀粉溶液变蓝色
S
稀盐酸、BaCl2溶液
白色沉淀
C
盐酸、澄清石灰水
产生无色、无味气体,能使澄清石灰水变浑浊(注意排除碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子的干扰)
S
盐酸、品红溶液
产生无色、有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色(注意排除亚硫酸氢根离子的干扰)
OH-、H+
石蕊溶液、酚酞溶液、石蕊试纸、pH试纸
石蕊溶液遇酸变红色、遇碱变蓝色,酚酞溶液遇碱变红色(注意具有漂白性的物质酸、碱性的检验不能使用pH试纸)
N
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
产生无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ba2+
稀硫酸(或硫酸盐溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
苯酚
溶液呈紫色
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
Fe2+
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水
加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色
NaOH溶液
生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
NaOH溶液
先出现白色沉淀,NaOH溶液过量时,沉淀溶解
Na+、K+
铂丝、稀盐酸
火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
(建议用时:40分钟)
考向01 气体制备
1.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
2.(2021·北京·高考真题)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
3.(2024·北京朝阳·一模)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A.
CH2=CH2
C2H5OH+浓硫酸
c
f
B.
NH3
NH4Cl
a
e
C.
CO2
石灰石+稀硫酸
b
d
D.
NO2
Cu+浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
4.(2024·北京·一模)下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
C
D
实验
目的
制备Fe(OH)3
胶体
检验待测液中
是否含有
检验溴乙烷中的
溴元素
制备并收集NO2
A.A B.B C.C D.D
5.(2023·北京海淀·二模)利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(必要时可加热,加热及夹持装置已略去)
选项
气体
试剂I
试剂II
试剂Ⅲ
A
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
B
CO2
稀盐酸
CaCO3
饱和NaHCO3溶液
C
SO2
浓硝酸
Na2SO3(s)
饱和NaHSO3溶液
D
C2H4
浓硫酸
C2H5OH(1)
KMnO4酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
6.(2023·北京西城·模拟预测)能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
NO2
铜与浓硝酸
NaOH溶液
B
CO2
大理石和硫酸
石灰水
C
C2H2
电石与水
水
D
Cl2
MnO2与浓盐酸
饱和NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
7.(2023·北京顺义·三模)实验室制备下列气体所选装置,制备试剂、除杂试剂及所选装置均正确的是
(干燥、收集装置略)
气体
制备试剂
除杂试剂
所选装置
A
NH3
NH4Cl
——
b、c
B
Cl2
MnO2+浓HCl
饱和NaCl溶液
a、c
C
C2H4
C2H5OH+浓H2SO4
NaOH溶液
b、c
D
C2H2
电石+饱和NaCl溶液
CuSO4溶液
a、c
A.A B.B C.C D.D
8.(2023·北京西城·二模)实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
a
固体+固体
碱石灰
B
c
+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
G
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
c
无水乙醇+浓硫酸
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
9.(2023·北京昌平·二模)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
浓
①
⑥
B
②
⑤
C
②
④
D
浓
③
⑥
A.A B.B C.C D.D
10.(2023·北京丰台·一模)实验室中,下列气体制备的试剂和装置正确的是
选项
A
B
C
D
⽓体
试剂
电石、饱和食盐水
、浓
、NaOH
稀盐酸、
装置
c、f
c、e
b、e
a、d
A.A B.B C.C D.D
11.(2024·北京房山·一模)下列实验(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A.实验室制取
B.检验淀粉在酸性条件下发生了水解
比较与的大小
D.比较Cl、Br、S的非金属性
A.A B.B C.C D.D
12.(16-17高一下·河南洛阳·阶段练习)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.用装置甲制取SO2 B.用装置乙验证SO2的漂白性
C.用装置丙收集SO2 D.用装置丁处理实验中的尾气
13.(23-24高三下·北京·开学考试)能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
铜与浓硝酸
溶液
浓氨水与碱石灰
水
C
电石与水
水
D
与浓盐酸
溶液
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高三上·北京·阶段练习)下列实验能达到实验目的的是
A
B
C
D
检验Na2O2和水反应的气体产物
实验室制氨气
制备并收集NO2
检验溴乙烷的水解产物Br−
A.A B.B C.C D.D
15.(24-25高三上·北京·期中)用下图装置进行实验,证明过氧化钠在呼吸面具中可做供氧剂,装置A中用盐酸和石灰石制备CO2。
下列分析正确的是
A.装置A中所用仪器是锥形瓶和长颈漏斗
B.装置B中加入饱和NaHCO3溶液,目的是除去挥发的HCl
C.装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2是否完全反应
D.试管F中最终收集到无色气体,从水槽中取出后,用燃着的木条靠近试管口发出爆鸣声
考向02 物质检验、制备、方案评价
16.(2025·北京·模拟预测)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,方案设计或结论不正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究浓硫酸的性质
取少量蔗糖于烧杯,向其中加入浓硫酸
蔗糖变黑,同时发生膨胀变大
浓硫酸有脱水性和强氧化性
B
探究Fe2+、Fe3+结合SCN−的能力
向FeCl2溶液依次滴加足量KSCN溶液、几滴H2O2溶液
加入KSCN后无明显变化,加入H2O2溶液变红
结合SCN−能力:Fe3+>Fe2+
C
探究c(H+)对MnO2氧化性的影响
用H2SO4调节相同浓度KCl、KBr和KI溶液的pH,测量氧化反应所需最低c(H+)
最低c(H+)顺序:KCl>KBr>KI
c(H+)浓度越大,MnO2氧化性越强
D
比较与结合H+能力
将等浓度等体积的NaAlO2溶液和NaHCO3溶液混合
产生白色沉淀
结合H+能力:
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高三下·北京·阶段练习)下列气体所选除杂试剂和收集方法均正确的是
气体(杂质)
除杂试剂
收集方法
A
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
向上排空气法
B
C2H4(CO2)
烧碱溶液
向上排空气法
C
NO(NO2)
水
向下排空气法
D
C2H2(H2S)
酸性KMnO4溶液
向下排空气法
A.A B.B C.C D.D
18.(24-25高三上·北京·期末)对于下列实验事实的解释,不合理的是
选项
实验事实
解释
A.
加热蒸干溶液能得到固体;加热蒸干溶液得不到固体
不易挥发,HCl易挥发
B.
电解溶液,阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴极得不到Na
得电子能力:
C.
浓能氧化NO;稀不能氧化NO
浓度越大,氧化性越强
D.
钠与乙醇反应平缓;钠与水反应剧烈
羟基中氢的活性:
A.A B.B C.C D.D
19.(24-25高三上·北京·阶段练习)仅用下表提供的试剂利用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
比较镁和铝的金属性强弱
溶液、溶液、氨水
试管、胶头滴管
B
制备乙酸乙酯
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液
试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C
制备溶液
溶液、氨水
试管、胶头滴管
D
利用盐类水解制备胶体
饱和溶液、蒸馏水
烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A.A B.B C.C D.D
20.(24-25高三上·北京·期中)某同学进行如下实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法正确的是
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氯化氢比氨气气体扩散速率快
C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的
D.实验室可以用加热NH4Cl的方法制备NH3
21.(24-25高三上·北京·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
操作
现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有,无
B
向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加溶液
溶液变红
原溶液中有
C
将浓硫酸和蔗糖混合搅拌,并用湿润的品红试纸检验产生的气体
蔗糖变黑,品红试纸褪色
浓硫酸有脱水性和氧化性
D
滴加稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
22.(24-25高三上·北京·期中)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无价铁
B
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
C
向浓中插入红热的炭,观察生成气体的颜色
炭可与浓反应生成
D
分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解
比较镁和铝的金属性
A.A B.B C.C D.D
23.(24-25高三上·北京·期中)某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应,实验如下:
序号
试剂
实验现象
①
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL蒸馏水
溶液完全褪色所需时间:③<②<①。
实验均产生棕褐色固体(经检验为),都伴有少量气泡产生(经检验为)。
②
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL稀硫酸
③
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL溶液
④
2mL溶液+1mL溶液+0.5mL蒸馏水
无明显变化
注:实验中。下列说法不正确的是
A.实验①中发生了反应
B.溶液完全褪色所需时间②<①的主要原因:增大,的氧化性增强
C.对比实验③④可得出,还原性:
D.在实验④的试剂中,逐滴加入浓溶液,可观察到溶液褪色
24.(24-25高三上·北京密云·阶段练习)室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
把铁钉放在半杯食盐水中,密闭装置,用气压传感器检测
验证铁钉发生了吸氧腐蚀
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A.A B.B C.C D.D
25.(24-25高三上·北京·阶段练习)根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
工业上用焦炭在电炉中将石英砂还原得到粗硅
非金属性C>Si
B
足量的锌与一定量的浓硫酸加热放出气体
气体不一定只有
C
向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现凝胶
非金属性:Cl>Si
D
将铁与水蒸气反应所得的固体用过量盐酸溶解,然后再加入少量溶液,生成蓝色沉淀
铁与水蒸气反应所得的固体中一定有铁粉剩余
A.A B.B C.C D.D
26.(24-25高三上·北京朝阳·阶段练习)完成下列实验,所用仪器或操作合理的是
A.用标准溶液滴定溶液
B.验证相同温度下的:
C.铁件镀铜
D.验证卤素单质的氧化性:
A.A B.B C.C D.D
27.(24-25高三上·北京·阶段练习)为探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因完成下列实验,下列说法正确的是
装置
序号
气体
溶液
现象
①
0.01molCu和20mL10mol/L反应后溶液
溶液由绿色变为蓝色,有红棕色气体逸出
②
20mL0.5mol/L溶液
溶液由蓝色变为绿色,若继续加浓硫酸至为8mol/L,液面上方出现红棕色,溶液变回蓝色
③
与②中等量
20mL_______溶液
溶液始终无色
已知:ⅰ:溶于水部分发生歧化反应:。
ⅱ:能与络合:(蓝色)(绿色)。
ⅲ:是弱酸,加热或遇强酸发生分解:。
A.为与②中实验进行比较,③中溶液浓度应为0.5mol/L
B.对比②和③可知,②中溶液呈绿色是因为形成了绿色的
C.若将通入8mol/L溶液时应该得到无色溶液
D.①中Cu和浓反应后溶液呈绿色可能是因为形成了绿色的
28.(24-25高三上·北京·阶段练习)某同学探究使品红溶液褪色的过程,将通入水中得到的溶液A,后续操作如下,下列说法不正确的是
实验1
溶液 无色溶液 红色溶液
实验2
溶液 无色溶液 红色复原
A.溶液A的原因是:
B.实验1、实验2均体现了的还原性和漂白性
C.经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的
D.实验2中加入溶液调节的原因是排除浓度变化产生的干扰
29.(24-25高三上·北京·阶段练习)下列实验能达到实验目的的是
A.比较和的金属活动性
B.探究浓度对反应速率的影响
C.制备固体
D.证明浓硫酸具有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
30.(24-25高三上·北京·阶段练习)下列实验不能达到对应目的的是
A.比较Na2CO3 和NaHCO3的热稳定性
B.除去CO2中混有的少量HCl
C.比较Fe和Cu的金属活动性
D.比较氧化性:Cl2>Br2>I2
A.A B.B C.C D.D
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热点题型02 实验方案设计与评价
一、常见物质制备方案
1.常见气体制备装置
反应装
置类型
反应装置图
适用气体
操作注意事项
固+固气体
O2、NH3等
①试管要干燥
②试管口略低于试管底
③加热时先均匀加热再固定加热
④用KMnO4制取O2时,需在试管口处塞一小团棉花
固+液气体
或
液+液气体
Cl2、HCl、NH3等
①烧瓶加热时要垫上石棉网
②反应物均为液体时,烧瓶内要加碎瓷片(或沸石)
固+液气体
或
液+液气体
H2、CO2、SO2、NO、
NO2等
①使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插入液面以下
②启普发生器只适用于块状固体和液体反应,且气体不溶于水
③使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速
2.气体的净化和干燥
①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的气体杂质用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括号内为杂质气体,下同),可将混合气体通过盛水的A装置来除杂。
②酸性杂质用碱性吸收剂吸收,碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。如CO(CO2),可将混合气体通过盛NaOH溶液的A装置,或盛碱石灰的B装置(或C装置或D装置)来除去杂质。
③还原性杂质,可用氧化性较强的物质作为吸收剂来吸收或转化;氧化性杂质,可用还原性较强的物质作为吸收剂来吸收。例如CO2(CO),可将混合气体通过盛灼热CuO的E装置来除去杂质。
④选用能与气体中的杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作为吸收剂来除去杂质。如O2(H2S),可将混合气体通过盛有CuSO4溶液的A装置除去杂质。
3.常见干燥剂及其应用
类型
液态干燥剂
固体干燥剂
装置
洗气瓶
球形干燥管或U形管
常见干
燥剂
浓硫酸
无水氯化钙
碱石灰
可干燥
的气体
H2、O2、Cl2、
SO2、CO2、CO、CH4、N2等
H2、O2、Cl2、SO2、CO2、
CH4、HCl等
N2、H2、O2、CH4、NH3等
不可干
燥的
气体
NH3、H2S、
HBr、HI等
NH3等
Cl2、HCl、
H2S、SO2、
CO2、NO2等
4.气体的收集
收集方法
排水法
向上排空气法
向下排空气法
气体特性
不溶于水
不与空气反应且密度比空气的大
不与空气反应且密度比空气的小
收集装置
实例
O2、H2、NO、C2H2、CH4、C2H4等
O2、H2S、CO2、NO2、Cl2、HCl、SO2等
NH3、CH4、H2等
5.尾气处理方法
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常见装置仪器有:
(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、H2S等)用图_A__装置。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图_B__或_C__装置。
(3)CO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去,如图_D__或_E__。
【易错提醒】
①对于极易溶于水的尾气,如NH3、HCl、HBr等,可采用防倒吸装置(可在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触)吸收。
②对于溶解度不大的尾气,如Cl2、CO2等,可直接将导管插入吸收剂液面下吸收。
③对于有毒且易燃的气体,如CO等,可在尾气出口处放置点燃的酒精灯,使CO燃烧转化为无毒的CO2气体。
6.防倒吸装置的理解与应用
(1)肚容式:对于NH3、HCl等易溶于水的气体吸收时,常用倒置的小漏斗、干燥管、双耳球等防倒吸,装置图如下所示:
(2)分液式:把导气管末端插入气体溶解度小的液体中,不会发生倒吸,气体进入上层液体被充分吸收。像HCl、NH3均可用如图所示装置吸收:
二.常见离子检验方案
离子
试剂
现象
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
氯水+CCl4萃取(检验Br-、I-)
四氯化碳层分别显红棕色、紫色
氯水+淀粉溶液(检验I-)
淀粉溶液变蓝色
S
稀盐酸、BaCl2溶液
白色沉淀
C
盐酸、澄清石灰水
产生无色、无味气体,能使澄清石灰水变浑浊(注意排除碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子的干扰)
S
盐酸、品红溶液
产生无色、有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色(注意排除亚硫酸氢根离子的干扰)
OH-、H+
石蕊溶液、酚酞溶液、石蕊试纸、pH试纸
石蕊溶液遇酸变红色、遇碱变蓝色,酚酞溶液遇碱变红色(注意具有漂白性的物质酸、碱性的检验不能使用pH试纸)
N
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
产生无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ba2+
稀硫酸(或硫酸盐溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
苯酚
溶液呈紫色
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
Fe2+
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水
加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色
NaOH溶液
生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
NaOH溶液
先出现白色沉淀,NaOH溶液过量时,沉淀溶解
Na+、K+
铂丝、稀盐酸
火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
(建议用时:40分钟)
考向01 气体制备
1.(2023·北京·高考真题)完成下述实验,装置或试剂不正确的是
A.实验室制 B.实验室收集 C.验证易溶于水且溶液呈碱性 D.除去中混有的少量
【答案】D
【详解】A.MnO2固体加热条件下将HCl氧化为Cl2,固液加热的反应该装置可用于制备Cl2,A项正确;
B.C2H4不溶于水,可选择排水收集,B项正确;
C.挤压胶头滴管,水进入烧瓶将NH3溶解,烧瓶中气体大量减少压强急剧降低打开活塞水迅速被压入烧瓶中形成红色喷泉,红色喷泉证明NH3与水形成碱性物质,C项正确;
D.Na2CO3与HCl、CO2发生反应,不能达到除杂的目的,应该选用饱和NaHCO3溶液,D项错误;
故选D。
2.(2021·北京·高考真题)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
O2
KMnO4
a
d
B
H2
Zn+稀H2SO4
b
e
C
NO
Cu+稀HNO3
b
c
D
CO2
CaCO3+稀H2SO4
b
c
【答案】B
【详解】A.KMnO4是固体物质,加热分解产生O2,由于O2难溶于水,因此可以用排水方法或向上排空气的方法收集,故不可以使用a、d装置制取和收集O2,A错误;
B.Zn与H2SO4发生置换反应产生H2,块状固体与液体反应制取气体,产生的H2难溶于水,因此可以用排水方法收集,故可以使用装置b、e制取H2,B正确;
C.Cu与稀HNO3反应产生NO气体,NO能够与O2发生反应产生NO2气体,因此不能使用排空气的方法收集,C错误;
D.CaCO3与稀硫酸反应产生的CaSO4、CO2气体,CaSO4微溶于水,使制取CO2气体不能持续发生,因此不能使用该方法制取CO2气体,D错误;
故合理选项是B。
3.(2024·北京朝阳·一模)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A.
CH2=CH2
C2H5OH+浓硫酸
c
f
B.
NH3
NH4Cl
a
e
C.
CO2
石灰石+稀硫酸
b
d
D.
NO2
Cu+浓硝酸
b
f
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.乙醇在170°C时发生消去反应生成乙烯,可选c装置,乙烯不溶于水,可选f装置收集,A正确;
B.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,B错误;
C.实验室制CO2用的试剂为石灰石和稀盐酸,不能用稀硫酸,C错误;
D.二氧化氮与水反应,不能选f收集二氧化氮,D错误;
故选A。
4.(2024·北京·一模)下列实验能达到对应目的的是
选项
A
B
C
D
实验
目的
制备Fe(OH)3
胶体
检验待测液中
是否含有
检验溴乙烷中的
溴元素
制备并收集NO2
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀,氯化铁滴入沸水中制备Fe(OH)3胶体,故A错误;
B.待测液中滴入盐酸酸化的BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,沉淀可能是硫酸钡或氯化银,则原溶液中可能含有 或Ag+,故B错误;
C.溴乙烷和氢氧化钠反应后的溶液中,先加足量稀硝酸中和氢氧化钠,再加硝酸银,有浅黄色沉淀生成证明溴乙烷中含溴元素,故C正确;
D.NO2和水反应,不能用排水法收集NO2,故D错误;
选C。
5.(2023·北京海淀·二模)利用下列试剂和如图所示装置制备气体并除去其中的非水杂质,能达到目的的是(必要时可加热,加热及夹持装置已略去)
选项
气体
试剂I
试剂II
试剂Ⅲ
A
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
B
CO2
稀盐酸
CaCO3
饱和NaHCO3溶液
C
SO2
浓硝酸
Na2SO3(s)
饱和NaHSO3溶液
D
C2H4
浓硫酸
C2H5OH(1)
KMnO4酸性溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.实验室中制备的Cl2中含有HCl,除去Cl2中的HCl应该用饱和食盐水,而不是NaOH溶液,A不合题意;
B.实验室用稀盐酸和CaCO3制备CO2,此时CO2中含有少量的杂质HCl,可用饱和NaHCO3溶液来除去CO2中的HCl,B符合题意;
C.浓硝酸具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4,故不能用浓硝酸和Na2SO3来制备SO2,而应该用70%H2SO4和Na2SO3来制备SO2,B不合题意;
D.实验室可以将浓硫酸和无水乙醇的混合液迅速加热到170℃来制备乙烯,这样制得的乙烯中含有SO2、CO2和乙醇蒸气等杂质,由于乙烯也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,故不能用酸性高锰酸钾溶液来除杂,应该用NaOH溶液来除杂,D不合题意;
答案选B。
6.(2023·北京西城·模拟预测)能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
NO2
铜与浓硝酸
NaOH溶液
B
CO2
大理石和硫酸
石灰水
C
C2H2
电石与水
水
D
Cl2
MnO2与浓盐酸
饱和NaCl溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO2、水,NO2采用排空法收集后,多余的尾气可以采用NaOH溶液吸收,故A正确;
B.实验室制取二氧化碳不选用大理石和硫酸,因为会生成硫酸钙覆盖在碳酸钙表面阻止反应,应该选用稀盐酸和碳酸钙反应,故B错误;
C.电石与水反应生成氢氧化钙和乙炔,乙炔与水不反应,尾气乙炔应该用酸性高锰酸钾溶液吸收处理,故C错误;
D.氯气与饱和NaCl溶液不反应,不能用饱和氯化钠吸收尾气,应该选用氢氧化钠溶液进行吸收,故D错误;
故选:A。
7.(2023·北京顺义·三模)实验室制备下列气体所选装置,制备试剂、除杂试剂及所选装置均正确的是
(干燥、收集装置略)
气体
制备试剂
除杂试剂
所选装置
A
NH3
NH4Cl
——
b、c
B
Cl2
MnO2+浓HCl
饱和NaCl溶液
a、c
C
C2H4
C2H5OH+浓H2SO4
NaOH溶液
b、c
D
C2H2
电石+饱和NaCl溶液
CuSO4溶液
a、c
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.实验室中不能采用直接加热氯化铵制取氨气,应用浓氨水加热制取,故A错误;
B.二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气,氯气中混有挥发出的HCl气体,可用饱和食盐水除去,装置可选b、c,故B错误;
C.乙醇与浓硫酸发生消去反应生成乙烯需要控制温度迅速升至170℃,因此装置中需用温度计控制反应温度,故C错误;
D.电石和饱和食盐水常温下反应生成乙炔,因电石中含有硫化物,同时会生成硫化氢,可用硫酸铜溶液将硫化氢沉淀除去,装置应选a、c,故D正确;
故选:D。
8.(2023·北京西城·二模)实验定制备下列气体所选用的发生装置、制备试剂和除杂试剂均正确的是
选项
气体
发生装置
制备试剂
除杂试剂
A
a
固体+固体
碱石灰
B
c
+浓盐酸
NaOH溶液+浓硫酸
G
b
大理石+稀硫酸
浓硫酸
D
c
无水乙醇+浓硫酸
NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.使用NH4Cl 固体和 Ca(OH)2 固体制备NH3采用装置a,可采用碱石灰干燥NH3,A项正确;
B.Cl2会和NaOH反应,B项错误;
C.生成的CaSO4微溶,覆盖在CaCO3表面会阻碍反应进行,故应采用稀盐酸,C项错误;
D.制备乙烯需要控制反应温度,需要使用温度计,且得到的气体还需要干燥,D项错误。
答案选A。
9.(2023·北京昌平·二模)实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
浓
①
⑥
B
②
⑤
C
②
④
D
浓
③
⑥
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.二氧化氮与水反应,不能选⑥收集二氧化氮,A项错误;
B.过氧化氢和二氧化锰反应制取氧气,不需要加热,不能选②制备氧气,B项错误;
C.加热氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,C项错误;
D.乙醇在170℃时发生消去反应生成乙烯,可选③装置,乙烯不溶于水,可选⑥装置收集,D项正确;
答案选D。
10.(2023·北京丰台·一模)实验室中,下列气体制备的试剂和装置正确的是
选项
A
B
C
D
⽓体
试剂
电石、饱和食盐水
、浓
、NaOH
稀盐酸、
装置
c、f
c、e
b、e
a、d
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.电石遇水会发生剧烈反应,生成氢氧化钙和乙炔气体,该反应不用加热,发生装置选c,收集装置选f,A正确;
B.、浓反应制取二氧化硫,由于二氧化硫密度比空气大且会污染空气不能选用向下排空气法,B错误;
C.实验室常利用与Ca(OH)2共热反应制取氨气,试剂选择不合适,C错误;
D.实验室制取氯气应该选择浓盐酸与二氧化锰共热反应,而不是稀盐酸,D错误;
故选A。
11.(2024·北京房山·一模)下列实验(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是
A.实验室制取
B.检验淀粉在酸性条件下发生了水解
比较与的大小
D.比较Cl、Br、S的非金属性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加入可生成氨气,经碱石灰干燥,用向下排空气法收集,A正确;
B.淀粉在酸性条件下水解后,应先加NaOH使溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜悬浊液检验是否水解,B错误;
C.过量的硝酸银与氯化钠和碘化钾均可反应生成沉淀,不能体现沉淀转化,即不能比较与的大小,C错误;
D.氯气通入溴化钠溶液中将溴离子氧化,可比较Cl和Br的非金属性,氯气也可进入硫化钠溶液中将硫离子氧化,可比较Cl与S的非金属性,但无法比较Br与S的非金属性,D错误;
答案选A。
12.(16-17高一下·河南洛阳·阶段练习)下列制取SO2、验证其漂白性、收集并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.用装置甲制取SO2 B.用装置乙验证SO2的漂白性
C.用装置丙收集SO2 D.用装置丁处理实验中的尾气
【答案】C
【详解】A.铜与浓硫酸需要加热才能反应制得SO2,故用装置甲制取不了SO2,A不合题意;
B.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色体现其还原性而不是漂白性,即用装置乙验证不了SO2的漂白性,B不合题意;
C.SO2的密度大于空气,不与空气反应,需要向上排空气法收集,即能够用装置丙收集SO2,C符合题意;
D.SO2与饱和亚硫酸氢钠溶液不反应,故不能用装置丁处理实验中的尾气,D不合题意;
故答案为:C。
13.(23-24高三下·北京·开学考试)能用如图所示装置完成气体制备、尾气处理(加热和夹持等装置略去)的是
气体
制备试剂
烧杯中试剂
A
铜与浓硝酸
溶液
浓氨水与碱石灰
水
C
电石与水
水
D
与浓盐酸
溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,且溶液不能处理NO尾气,故A错误;
B.浓氨水滴入固体碱石灰上,生成,氨气尾气吸收时不能将导管直接通入水中,会引起倒吸,故B错误;
C.电石与水反应生成,尾气应用酸性高锰酸钾溶液吸收,故C错误;
D.与浓盐酸在加热条件下制取,过量的用溶液吸收,故D正确;
故选:D。
14.(23-24高三上·北京·阶段练习)下列实验能达到实验目的的是
A
B
C
D
检验Na2O2和水反应的气体产物
实验室制氨气
制备并收集NO2
检验溴乙烷的水解产物Br−
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.Na2O2和水反应生成氧气,氧气助燃,故A正确;
B.实验室加热氯化铵和氢氧化钙(熟石灰)的混合物制取氨气,若直接加热氯化铵生成的HCl和NH3在试管口又重新反应生成NH4Cl,不能达到实验目的,故B错误;
C.二氧化氮能和水反应,不能用排水法收集,故C错误;
D.硝酸银与氢氧化钠溶液反应生成褐色的氧化银沉淀,会对实验造成干扰,因此加硝酸银之前需加稀硝酸酸化,故D错误;
故选A。
15.(24-25高三上·北京·期中)用下图装置进行实验,证明过氧化钠在呼吸面具中可做供氧剂,装置A中用盐酸和石灰石制备CO2。
下列分析正确的是
A.装置A中所用仪器是锥形瓶和长颈漏斗
B.装置B中加入饱和NaHCO3溶液,目的是除去挥发的HCl
C.装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2是否完全反应
D.试管F中最终收集到无色气体,从水槽中取出后,用燃着的木条靠近试管口发出爆鸣声
【答案】B
【分析】A装置制备二氧化碳,装置B除去二氧化碳中含有的氯化氢,C装置过氧化钠和二氧化碳以及水蒸气反应,装置D除去未反应的二氧化碳,最后排水法收集氧气,据此解答。
【详解】A.由图可知,装置A中所用仪器是锥形瓶和分液漏斗,A错误;
B.盐酸具有挥发性,装置B除去二氧化碳中含有的氯化氢,故盛有饱和NaHCO3溶液,B正确;
C.装置D除去未反应的二氧化碳,因此D中盛装的液体试剂是氢氧化钠溶液,C错误;
D.F中收集到无色气体为氧气不是氢气,该气体可以使带火星的木条复燃,D错误;
故选B。
考向02 物质检验、制备、方案评价
16.(2025·北京·模拟预测)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,方案设计或结论不正确的是
选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究浓硫酸的性质
取少量蔗糖于烧杯,向其中加入浓硫酸
蔗糖变黑,同时发生膨胀变大
浓硫酸有脱水性和强氧化性
B
探究Fe2+、Fe3+结合SCN−的能力
向FeCl2溶液依次滴加足量KSCN溶液、几滴H2O2溶液
加入KSCN后无明显变化,加入H2O2溶液变红
结合SCN−能力:Fe3+>Fe2+
C
探究c(H+)对MnO2氧化性的影响
用H2SO4调节相同浓度KCl、KBr和KI溶液的pH,测量氧化反应所需最低c(H+)
最低c(H+)顺序:KCl>KBr>KI
c(H+)浓度越大,MnO2氧化性越强
D
比较与结合H+能力
将等浓度等体积的NaAlO2溶液和NaHCO3溶液混合
产生白色沉淀
结合H+能力:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.向蔗糖中加入几滴蒸馏水,然后再加入浓硫酸,若产生疏松多孔的海绵状炭,说明浓硫酸具有脱水性,放出刺激性气味的气体,发生的方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,则说明浓硫酸强氧化性,A正确;
B.向FeCl2溶液依次滴加足量KSCN溶液、几滴H2O2溶液,加入KSCN后无明显变化,加入H2O2溶液变红,由于Fe2+与SCN-结合的产物与Fe2+溶液一样都是淡绿色,而Fe3+与SCN-结合才显红色,则该实验不能比较二者与SCN−的结合能力,故B错误;
C.还原性:I->Br->Cl-,因此最低顺序:,说明浓度越大,氧化性越强,故C正确;
D.水解产生Al(OH)3,促进的电离产生H+,二者产生Al(OH)3沉淀和,从而证明结合H+能力:,故D正确;
故选B。
17.(23-24高三下·北京·阶段练习)下列气体所选除杂试剂和收集方法均正确的是
气体(杂质)
除杂试剂
收集方法
A
CO2(HCl)
饱和NaHCO3溶液
向上排空气法
B
C2H4(CO2)
烧碱溶液
向上排空气法
C
NO(NO2)
水
向下排空气法
D
C2H2(H2S)
酸性KMnO4溶液
向下排空气法
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.碳酸的酸性弱于盐酸,应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混用的氯化氢杂质,二氧化碳的密度大于空气,应用向上排空气法收集二氧化碳,则气体所选除杂试剂和收集方法均正确,故A正确;
B.乙烯的密度与空气的密度接近,不能用排空气法收集,应用排水法收集乙烯,故B错误;
C.一氧化氮易与空气中的氧气反应生成二氧化氮,不能用排空气法收集,应用排水法收集一氧化氮,故C错误;
D.乙炔能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,不能用酸性高锰酸钾溶液除去乙炔中混有的硫化氢杂质,且乙炔的密度与空气的密度接近,不能用排空气法收集,故D错误;
故选A。
18.(24-25高三上·北京·期末)对于下列实验事实的解释,不合理的是
选项
实验事实
解释
A.
加热蒸干溶液能得到固体;加热蒸干溶液得不到固体
不易挥发,HCl易挥发
B.
电解溶液,阴极得到Cu;电解NaCl溶液,阴极得不到Na
得电子能力:
C.
浓能氧化NO;稀不能氧化NO
浓度越大,氧化性越强
D.
钠与乙醇反应平缓;钠与水反应剧烈
羟基中氢的活性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.硫酸镁溶液中存在水解平衡:MgSO4+2H2OMg(OH)2+H2SO4,升高温度,促进水解,但硫酸属于难挥发性酸,因此加热蒸干得到的是MgSO4,氯化镁溶液存在水解平衡:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热促进水解,HCl易挥发,加热促进HCl的挥发,更加促进反应向正反应方向进行,因此加热蒸干得到的是Mg(OH)2,A正确;
B.根据电解原理,电解CuCl2溶液,阴极上发生Cu2++2e-=Cu,说明Cu2+得电子能力大于H+,电解NaCl溶液,阴极发生水电离的氢离子得电子生成氢气,说明H+得电子能力强于Na+,得电子能力强弱是Cu2+>H+>Na+,B错误;
C.浓硝酸能氧化NO,而稀硝酸不能氧化NO,说明浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,即硝酸浓度越大,氧化性越强,C正确;
D.钠与乙醇反应平缓,钠与水反应剧烈,说明即羟基中氢的活性:CH3CH2OH<H2O,D正确;
故选B。
19.(24-25高三上·北京·阶段练习)仅用下表提供的试剂利用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
比较镁和铝的金属性强弱
溶液、溶液、氨水
试管、胶头滴管
B
制备乙酸乙酯
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液
试管、橡胶塞、导管、乳胶管、铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C
制备溶液
溶液、氨水
试管、胶头滴管
D
利用盐类水解制备胶体
饱和溶液、蒸馏水
烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.根据试剂,溶液、溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色、沉淀,不能比较和碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,不能达到相应实验目的,A符合题意;
B.在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸,并且放入几粒碎瓷片,另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液,如图连接好装置,用酒精灯小心加热,乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,在饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯,发生反应的化学方程式为,能达到相应实验目的,B不符合题意;
C.向盛有溶液的试管中滴加氨水,首先产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的溶液,发生反应的化学方程式为,能达到相应实验目的,C不符合题意;
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得胶体,反应的化学方程式为,能达到相应实验目的,D不符合题意;
故答案为:A。
20.(24-25高三上·北京·期中)某同学进行如下实验:
实验步骤
实验现象
Ⅰ
将NH4Cl固体加入试管中,并将湿润的pH试纸置于试管口,试管口略向下倾斜,对试管底部进行加热
试纸颜色变化:黄色→蓝色(pH≈10)→黄色→红色(pH≈2);试管中部有白色固体附着
Ⅱ
将饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上
试纸颜色变化:黄色→橙黄色(pH≈5)
下列说法正确的是
A.根据Ⅰ中试纸变蓝,说明NH4Cl发生了分解反应
B.根据Ⅰ中试纸颜色变化,说明氯化氢比氨气气体扩散速率快
C.Ⅰ中试纸变成红色,是由于NH4Cl水解造成的
D.实验室可以用加热NH4Cl的方法制备NH3
【答案】A
【分析】实验I中将NH4Cl固体加热,发生反应:。pH试纸先变蓝后变红,则pH试纸先与NH3作用,再与HCl作用,说明NH3扩散速率快于HCl。试管中部有白色固体附着,是因为NH3与HCl遇冷重新化合生成NH4Cl。实验Ⅱ中饱和NH4Cl溶液滴在pH试纸上,试纸变橙黄色,是因为水解使得溶液呈酸性。
【详解】A.I中试纸变蓝,说明有碱性物质生成,说明NH4Cl分解生成了NH3,A正确;
B.I中NH4Cl分解生成NH3和HCl,pH试纸先变蓝色,后变红色,说明NH3先与pH试纸接触,HCl后与pH试纸接触,故NH3比HCl扩散速率更快,B错误;
C.Ⅰ中NH4Cl分解生成NH3和HCl,湿润的pH试纸遇到HCl气体而呈红色,与水解无关,C错误;
D.加热NH4Cl,NH4Cl分解生成NH3和HCl,但是这两种气体遇冷会重新化合生成NH4Cl,因此不能用加热NH4Cl的方法制备NH3,D错误;
答案选A。
21.(24-25高三上·北京·阶段练习)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
操作
现象
结论
A
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有,无
B
向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加溶液
溶液变红
原溶液中有
C
将浓硫酸和蔗糖混合搅拌,并用湿润的品红试纸检验产生的气体
蔗糖变黑,品红试纸褪色
浓硫酸有脱水性和氧化性
D
滴加稀溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色说明溶液中一定有钠离子,但不能确定是否含有钾离子,故A错误;
B.溶液中含有铁离子时,滴入硫氰化钾溶液,溶液也会变为红色,则向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加硫氰化钾溶液,溶液变红不能确定溶液中是否含有亚铁离子,故B错误;
C.浓硫酸具有脱水性,将浓硫酸和蔗糖混合搅拌,蔗糖脱水碳化,且放出大量的热,具有强氧化性的浓硫酸可与碳共热反应生成二氧化硫和二氧化碳,反应生成的二氧化硫能使品红溶液漂白褪色,则蔗糖变黑,品红试纸褪色说明浓硫酸有脱水性和氧化性,故C正确;
D.溶液中的铵根离子能与氢氧化钠溶液反应生成一水合氨,不能生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的氨气,则试纸不变蓝不能说明溶液中是否含有铵根离子,故D错误;
故选C。
22.(24-25高三上·北京·期中)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无价铁
B
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
C
向浓中插入红热的炭,观察生成气体的颜色
炭可与浓反应生成
D
分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解
比较镁和铝的金属性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.由于该反应2Fe3++Fe=3Fe2+,若铁过量则溶液中可能不存在Fe3+,而无法使KSCN显色检测Fe3+,A不符合题意;
B.I2与NaOH反应而无法与淀粉显色,从而无法确定淀粉水解情况,若要检验淀粉发生水解,应向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性后再加少量新制的氢氧化铜,可观察到砖红色沉淀,若要检验淀粉是否已经水解完全,应该在冷却的酸性的水解液中直接碘水,B不符合题意;
C.浓HNO3受热会分解产生NO2从而无法确定炭与浓HNO3是否发生反应产生NO2,C不符合题意;
D.金属元素最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性越强;分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解——沉淀不溶于氢氧化钠溶液,沉淀溶于氢氧化钠溶液,说明是两性氢氧化物,则碱性:>,说明金属性:镁>铝,D符合题意;
故选D。
23.(24-25高三上·北京·期中)某兴趣小组探究高锰酸钾和氨水的反应,实验如下:
序号
试剂
实验现象
①
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL蒸馏水
溶液完全褪色所需时间:③<②<①。
实验均产生棕褐色固体(经检验为),都伴有少量气泡产生(经检验为)。
②
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL稀硫酸
③
2mL溶液+1mL氨水+0.5mL溶液
④
2mL溶液+1mL溶液+0.5mL蒸馏水
无明显变化
注:实验中。下列说法不正确的是
A.实验①中发生了反应
B.溶液完全褪色所需时间②<①的主要原因:增大,的氧化性增强
C.对比实验③④可得出,还原性:
D.在实验④的试剂中,逐滴加入浓溶液,可观察到溶液褪色
【答案】B
【分析】根据表格中的实验可知,实验①、②、③中均产生了褐色固体MnO2,还伴有少量气泡产生,经检验为N2,三组实验不同的是实验的环境,实验④与另外三组实验主要不同的是,实验④所用的是铵盐而非氨水,实验的总体积均是相等的,据此作答。
【详解】A.根据题中所给信息可知,实验①中产生棕褐色固体MnO2,还伴有少量气泡产生,经检验为N2,此时溶液为碱性,反应为:,故A正确;
B.实验①中溶液为碱性,实验②中加入了稀硫酸,实验①中溶液完全褪色所需时间比实验②中溶液完全褪色所需时间长,但实验②中溶液完全褪色所需时间比实验③中溶液完全褪色所需时间长,实验③中加入的是硫酸钠,为中性溶液,反而速率最快,通过对比实验②和实验③可知,影响该反应中反应速率的并不是c(H+),故B错误;
C.实验③中NH3被氧化为N2,实验④中未被氧化,所以还原性:NH3>,故C正确;
D.实验④中加入的未被氧化,当逐滴加入浓NaOH溶液,会促进的水解,增大了的浓度,进一步发生类似实验③中的反应,因此溶液褪色,故D正确;
故答案选B。
24.(24-25高三上·北京密云·阶段练习)室温下,下列实验探究方案能达到实验目的的是
选项
探究方案
实验目的
A
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,观察溶液颜色变化
验证氧化性:
B
将铁锈溶于足量浓盐酸,再向溶液中滴入几滴溶液,观察溶液颜色变化
检验铁锈中是否含有二价铁
C
把铁钉放在半杯食盐水中,密闭装置,用气压传感器检测
验证铁钉发生了吸氧腐蚀
D
用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH
探究键的极性对羧酸酸性的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.在酸性条件下,硝酸根能把Fe2+氧化为Fe3+,所以无法判断H2O2与Fe3+氧化性强弱,A错误;
B.浓盐酸中的氯离子也能和高锰酸钾发生氧化还原反应,该实验无法确定二价铁的存在,B错误;
C.食盐水为中性,如铁钉发生吸氧腐蚀,装置中的氧气减少,气压降低,C正确;
D.没有明确两者的浓度是否相等,则用pH计分别测定等体积的溶液和溶液的pH不能探究键的极性对羧酸酸性的影响,D错误;
故选C。
25.(24-25高三上·北京·阶段练习)根据下列实验操作和现象,得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
工业上用焦炭在电炉中将石英砂还原得到粗硅
非金属性C>Si
B
足量的锌与一定量的浓硫酸加热放出气体
气体不一定只有
C
向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现凝胶
非金属性:Cl>Si
D
将铁与水蒸气反应所得的固体用过量盐酸溶解,然后再加入少量溶液,生成蓝色沉淀
铁与水蒸气反应所得的固体中一定有铁粉剩余
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.工业上用焦炭在电炉中将石英砂还原得到粗硅,该反应中碳是还原剂、Si是还原产物,不能证明非金属性C>Si,故A错误;
B.锌和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,锌和稀硫酸反应放出氢气,足量的锌与一定量的浓硫酸加热放出气体,气体有、H2,故B正确;
C.向硅酸钠溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸至红色褪去,试管里出现硅胶,证明盐酸的酸性大于硅酸,盐酸是无氧酸,不能证明非金属性:Cl>Si,故C错误;
D.将铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,所得的固体用过量盐酸溶解,然后再加入少量溶液,生成蓝色沉淀,证明有Fe2+,四氧化三铁中含有二价铁,所以不能证明铁与水蒸气反应所得的固体中有铁粉剩余,故D错误;
选B。
26.(24-25高三上·北京朝阳·阶段练习)完成下列实验,所用仪器或操作合理的是
A.用标准溶液滴定溶液
B.验证相同温度下的:
C.铁件镀铜
D.验证卤素单质的氧化性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.用盐酸标准溶液滴定氢氧化钠溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,故A错误;
B.向过量的氯化钠溶液中加入8滴硝酸银溶液生成氯化银白色沉淀,向反应后的溶液中滴入4滴碘化钾溶液,氯化银不能完全转化为碘化银,再向溶液中滴入4滴硫化钠溶液,氯化银和碘化银均可能转化为硫化银,且碘化银和硫化银的分子组成不同,所以无法比较碘化银和硫化银的溶度积大小,故B错误;
C.铁件镀铜时,铜电极应与直流电源的正极相连,故C错误;
D.氯水能与溴化钾溶液反应生成溴,说明氯气的氧化性强于溴,溴水能与碘化钾溶液反应生成碘,说明溴的氧化性强于碘,则题给装置能验证卤素单质氯气、溴和碘的氧化性强弱,故D正确;
故选D。
27.(24-25高三上·北京·阶段练习)为探究Cu和浓反应后溶液呈绿色的原因完成下列实验,下列说法正确的是
装置
序号
气体
溶液
现象
①
0.01molCu和20mL10mol/L反应后溶液
溶液由绿色变为蓝色,有红棕色气体逸出
②
20mL0.5mol/L溶液
溶液由蓝色变为绿色,若继续加浓硫酸至为8mol/L,液面上方出现红棕色,溶液变回蓝色
③
与②中等量
20mL_______溶液
溶液始终无色
已知:ⅰ:溶于水部分发生歧化反应:。
ⅱ:能与络合:(蓝色)(绿色)。
ⅲ:是弱酸,加热或遇强酸发生分解:。
A.为与②中实验进行比较,③中溶液浓度应为0.5mol/L
B.对比②和③可知,②中溶液呈绿色是因为形成了绿色的
C.若将通入8mol/L溶液时应该得到无色溶液
D.①中Cu和浓反应后溶液呈绿色可能是因为形成了绿色的
【答案】B
【分析】本实验利用Cu与浓硝酸发生反应制取NO2时,根据实验现象提出猜测并研究溶液颜色变化的原因,结合平衡移动原理等知识解答相关现象出现的原因,根据控制变量法的原理进行实验设计;
实验①铜和过量浓硝酸反应产生二氧化氮和硝酸铜以及水,结合已知信息和所学知识可知溶液呈现绿色的原因可能是或者过量黄色的浓硝酸和蓝色铜盐混在一起呈现的绿色,通入氮气后,导致二氧化氮量减少,两个平衡均发生移动,导致由绿色变为蓝色;
实验②结合资料可知,由于加入浓硫酸后,温度升高且c(H+)增大,引起平衡逆向移动,HNO2分解导致c(HNO2)下降,同时产生无色气体,下降,导致逆向移动,所以溶液颜色由绿色变为蓝色;
实验③结合控制变量法可知,浓硝酸的浓度是1mol/L,即稀硝酸,通入相同量二氧化氮后,依然为稀硝酸,浓度低,显现无色;
【详解】A.结合分析:控制变量法,只能有一个变量,相同,,A错误;
B.结合分析:②中含有铜离子③中没有铜离子,溶液颜色不同, B正确;
C.将二氧化氮通入硝酸中,若得到浓硝酸,溶液应为黄色,C错误;
D.结合分析可知出现绿色不一定是形成了,D错误;
故选B;
28.(24-25高三上·北京·阶段练习)某同学探究使品红溶液褪色的过程,将通入水中得到的溶液A,后续操作如下,下列说法不正确的是
实验1
溶液 无色溶液 红色溶液
实验2
溶液 无色溶液 红色复原
A.溶液A的原因是:
B.实验1、实验2均体现了的还原性和漂白性
C.经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的
D.实验2中加入溶液调节的原因是排除浓度变化产生的干扰
【答案】B
【分析】由题给实验可知,实验1碘酒褪色是因为二氧化硫具有还原性,能与碘酒中的碘反应生成硫酸和氢碘酸,反应生成的硫酸和氢碘酸不能使品红溶液褪色;实验2品红溶液褪色是因为二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液漂白褪色,向褪色溶液中加入碘酒后,二氧化硫与碘酒中的碘反应生成硫酸和氢碘酸,再加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为2,溶液红色复原,说明溶液中氢离子不能使品红溶液褪色,证明品红溶液褪色的过程是可逆的。
【详解】A.溶液A的pH为2是因为溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸,亚硫酸在溶液中分步电离出氢离子使溶液呈酸性:,故A正确;
B.由分析可知,实验1只能说明二氧化硫具有还原性,不能证明二氧化硫具有漂白性,故B错误;
C.由分析可知,经实验1、2对比可知品红溶液褪色的过程是可逆的,故C正确;
D.由分析可知,实验1、2都在pH=2的溶液中进行,可排除H+浓度变化产生的干扰,故D正确;
故选B。
29.(24-25高三上·北京·阶段练习)下列实验能达到实验目的的是
A.比较和的金属活动性
B.探究浓度对反应速率的影响
C.制备固体
D.证明浓硫酸具有强氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.铝在浓硝酸中钝化,钝化膜阻碍反应的继续进行,所以题给装置无法达到比较铝和铜的金属活动性的实验目的,故A错误;
B.浓硫酸中硫酸主要以分子存在,而在稀硫酸中硫酸在溶液中电离出硫酸根离子和氢离子,浓硫酸和稀硫酸的性质不同,所以题给装置不能达到验证浓度对反应速率的影响的实验目的,故B错误;
C.氯化铵是强酸弱碱盐,在溶液中水解生成一水合氨和盐酸的反应是吸热反应,加热蒸干时,一水合氨受热分解、氯化氢受热挥发会使平衡不断向正反应方向移动直至水解趋于完全,无法得到氯化铵,所以题给装置无法达到制备氯化铵固体的实验目的,故C错误;
D.浓硫酸与铜共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应生成的二氧化硫能使品红溶液漂白褪色说明浓硫酸具有强氧化性,则题给装置能达到证明浓硫酸具有强氧化性的实验目的,故D正确;
故选D。
30.(24-25高三上·北京·阶段练习)下列实验不能达到对应目的的是
A.比较Na2CO3 和NaHCO3的热稳定性
B.除去CO2中混有的少量HCl
C.比较Fe和Cu的金属活动性
D.比较氧化性:Cl2>Br2>I2
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.在加热条件下碳酸氢钠分解出,使澄清石灰水变浑浊,碳酸钠加热不分解,分别加热两种固体,能达到实验目的,A正确;
B.碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳气体,且二氧化碳与碳酸氢钠溶液不反应,可以除去氯化氢气体,B正确;
C.单质铁可以置换出硫酸铜中的铜,方程式为:,可以证明还原性,C正确;
D.氯气将氧化为,使左边棉球变黄,剩余的氯气也可以将氧化为,同时,产生的单质溴也可以将氧化为,使右边棉球变蓝,但是不能说明到底是氯气和碘离子反应还是单质溴与碘离子反应,所以无法比较与的氧化性,不能达到实验目的,D错误;
故选D。
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