内容正文:
专题02 化学实验基础
内容概览
考向1 基本实验操作及实验装置分析
考向2 表格型实验方案设计与评价
考向3 物质制备实验综合
考向1 基本实验操作及实验装置分析
1.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)下列关于实验室制取气体的原理与装置正确的是
A.制取 B.制取 C.制取 D.制取
2.(23-24高二下·江苏泰州·期末)有高二化学研究小组设计如下装置进行实验,下列说法正确的是
A.Ⅰ中Fe电极反应式:
B.Ⅱ中溶液会出现浑浊且pH减小
C.Ⅲ中品红溶液褪色,加热后恢复红色
D.可用装置Ⅳ吸收尾气
3.(23-24高二下·江苏镇江·期末)实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
4.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)亚硝酸钠()是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,实验室通过以下反应制备:。下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制备NO B.用装置乙干燥NO
C.用装置丙合成 D.用装置丁处理尾气
5.(23-24高二下·江苏连云港·期末)实验室由废铁屑(含铁及铁的氧化物)制取硫酸铁溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污
B.用装置乙稀释浓硫酸
C.用装置丙过滤得到含溶液
D.用装置丁氧化得到含溶液
6.(22-23高二下·江苏扬州·期末)实验室模拟制备漂白液,下列装置能达实验目的是
A.用甲装置制备氯气 B.用乙装置除去氯气中的HCl
C.向丙装置中通入氯气制备漂白液 D.用丁装置处理尾气
考向2 表格型实验方案设计与评价
7.(23-24高二下·江苏盐城·期末)室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
B
是否有还原性
向2mL溶液中滴加5~6滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
是否有氧化性
向2mL溶液中滴加几滴溶液,观察沉淀生成情况
D
是否水解
向2mL溶液中滴加2mL溶液,观察沉淀生成情况
A.A B.B C.C D.D
8.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中滴加氨水至沉淀溶解,再加入8mL95%乙醇,过滤
制备晶体
B
室温下,用pH计分别测量溶液和溶液的pH,比较pH大小
比较、结合的能力
C
室温下,向NaCl和NaI的混合溶液中滴加几滴溶液,观察生成沉淀的颜色
比较、的大小
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液水浴加热,观察是否有银镜生成
淀粉水解产物具有还原性
A.A B.B C.C D.D
9.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,溶液由黄色变为橙色
增大有利于转化为
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:
C
室温下,用pH计测量等浓度的和HCOONa溶液的pH,前者大于后者
D
室温下,向浓度均为的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
10.(23-24高二下·江苏徐州·期末)根据下列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
向硫酸钡沉淀中加入浓碳酸钠溶液,充分搅拌后,取洗净后的沉淀放入盐酸中,有气泡产生
B
向2mL溶液中滴加2~3滴石蕊试液,溶液变红
发生了水解
C
向苯酚浊液中滴加溶液,浊液变澄清
酸性:苯酚>
D
将3体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液。前者溶液中产生白色沉淀,后者溶液褪色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
11.(23-24高二下·江苏连云港·期末)下列实验方案,能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向和溶液中滴加溶液,观察是否有黑色沉淀生成
比较和的大小
B
相同温度下用计测定浓度均为的溶液和溶液的
比较与酸性强弱
C
将体积大小相同的镁片和铝片同时插入盛有的溶液的烧杯中,观察金属溶解情况
比较与金属性强弱
D
将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的气体通入溴水中,观察溴水是否褪色
探究乙醇只发生了消去反应
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高二下·江苏扬州江都中学·期末)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加氯水,溶液颜色从浅绿色变为黄色
氯水中含有HClO
B
常温下,分别测定浓度均为0.1mol/LCH3COONa溶液、NaClO溶液的pH,后者pH大
酸性:CH3COOH>HClO
C
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖已经开始水解
D
向溶液中依次加入5滴溶液、5滴溶液,先观察到白色沉淀再观察到黑色沉淀
A.A B.B C.C D.D
13.(22-23高二下·江苏无锡·调研)室温下,下列实验探究方案能够达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有NaOH溶液(滴有2滴酚酞)的试管中通入,观察溶液颜色变化
证明具有漂白性
B
常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化
证明
C
向久置氯水中滴加少量溶液,观察有无气体生成
证明HClO是否分解完全
D
测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH,并比较pH大小
证明HCl是强电解质
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高二下·江苏镇江·期末)下列探究方案不能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向淀粉-KI溶液中通入Cl2,直到大量过量,看溶液颜色变化及最终的颜色
研究Cl2能否氧化I2
B
向丁烯醛(CH2=CHCH2CHO)中加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
验证丁烯醛中是否含碳碳双键
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;冷却后再加入氢氧化钠溶液中和硫酸,最后加入银氨溶液用水浴加热,看是否产生银镜
研究蔗糖是否发生了水解
D
室温下,测定0.1mol·L-1KHC2O4溶液的pH
研究Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)与Kw的大小
A.A B.B C.C D.D
15.(22-23高二下·江苏淮安·期末)根据下列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
向3mLKI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明Br2的氧化性比I2的弱
B
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5min,加NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热5min,生成砖红色沉淀,淀粉完全水解
C
向苯酚钠溶液中通入少量CO2,溶液变浑浊,C6H5O-结合H+能力比HCO强
D
向5mL0.1mol•L-1AgNO3溶液滴加2~3滴0.1mol•L-1K2CrO4溶液,有红棕色沉淀生成,再滴加2~3滴0.1mol•L-1Na2S溶液,有黑色沉淀生成,Ksp(Ag2CrO4)>Ksp(Ag2S)
A.A B.B C.C D.D
16.(22-23高二下·江苏扬州·期末)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向5 mL 0.1 mol·L-1 溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,有白色沉淀产生,继续滴加几滴0.1 mol·L-1 NaI溶液,有黄色沉淀产生
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体通入酸性溶液中,溶液褪色
乙醇消去反应的产物为乙烯
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性,再加入新制的悬浊液,加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已经发生水解
D
分别测浓度均为0.1 mol·L-1 的和溶液的pH,后者大于前者
结合能力:
A.A B.B C.C D.D
17.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向5mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加几滴0.1mol·L-1NaCl溶液,有白色沉淀产生,继续滴加几滴0.1mol·L-1NaI溶液,有黄色沉淀产生
B
将浓硫酸和灼热的木炭反应,产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水,观察现象
浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已经发生水解
D
分别测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
结合H+能力:CH3COO-<
A.A B.B C.C D.D
考向3 物质制备实验综合
18.(22-23高二下·江苏苏州·调研)硫酸羟胺[]为无色晶体,易溶于水,一种合成步骤如下:
步骤Ⅰ:将物质的量之比接近1:1的NO和的混合气体通入溶液制备。
步骤Ⅱ:向溶液中先通入一定量,然后再通入生成和,实验装置如图所示(夹持装置与加热装置省略)。
(1)可以看成是羟胺()与作用的产物。中N元素的化合价为 。
(2)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(3)若步骤Ⅰ通入气体中小于1:1,则制得的中会混入杂质 (填化学式)。
(4)步骤Ⅱ利用装置B制得,发生反应的化学方程式为 。
(5)随通入,装置A三颈烧瓶中溶液的pH (填“增大”或“减小”)。
(6)测定样品中硫酸羟胺的质量分数:准确称取2.5000g产品溶于水配成100mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液24.00mL。(发生的反应为,未配平)
①计算样品中硫酸羟胺的质量分数。(写出计算过程) 。
②若产品中含有,所测定的硫酸羟胺的质量分数将会 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
19.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)实验室用失效磷酸锰锂正极材料(主要成分为、C)制备,进一步制得。
(1)制备。将失效磷酸锰锂正极材料溶于混合液中,充分反应,过滤,分别得到含的富锂溶液和锰炭渣(和C的混合物),所得滤渣在氧气气氛下焙烧得到。
①酸浸过程中发生反应的离子方程式为 。
②为测定的晶体结构,可靠的实验方法是 。
(2)制备。称取一定量、稍过量于铁坩埚中混合熔融,搅拌下分批加入一定量,经强热得到熔融物。
已知:遇酸发生歧化生成和。20℃时,和的溶解度依次为和;磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与的关系如图所示。
②分批加入一定量的原因是 。
②请补充完整制取晶体的实验方案:待熔融物冷却,捣碎,加入蒸馏水,小火煮至熔融物全部溶解, ,过滤,用冰水洗涤,干燥得晶体,(实验中可选用的试剂有:。除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗、计。)
(3)测定纯度,准确称取样品,用容量瓶配成溶液;取于锥形瓶中缓慢加入浓硫酸,用标准溶液滴定至终点。重复操作2~3次,平均消耗溶液体积为。
①在接近丝点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度,其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落, ,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
②计算样品中的质量分数 (写出计算过程)。
20.(23-24高二下·江苏连云港·期末)叠氮酸钠是重要的化工原料。以氢氧化钠、亚硝酸乙酯、氨水、次氯酸钠为原料制备流程的如下:
已知:不稳定,在碱性条件下具有强还原性,易被氧化为。易溶于水,微溶于乙醇。
(1)反应①中乙醇的作用分别是 。
(2)在制备时,将一定量的溶液与氨水混合,溶液与氨水的加料方式为 。写出反应②的离子方程式: 。
(3)常温下,的水溶液显碱性,存在平衡;;,其平衡常数K与的代数关系式 。
(4)由反应②进一步制取,含量测定方案如下:称取制得的样品,加水配成用溶液,取溶液在一定条件下,以淀粉为指示剂用的标准液进行滴定(氧化产物为),消耗标准液平均值为,则的质量分数为 (写出计算过程)。
(5)实验室制备原理为:,已知:为无色结晶,易溶于水,难溶于乙醇。遇水反应剧烈,生成氢氧化钠和氨,可溶于无水乙醇。补充完整制取的方案:称取固体加入三颈瓶中(如图), ,干燥。(可能用到的药品无水乙醇,蒸馏水,饱和溶液)
1.(23-24高二下·江苏盐城·期末)某兴趣小组利用以下装置制取并完成喷泉实验。其中,难以达到预期目的的是
A.装置甲制取 B.装置乙干燥
C.装置丙收集 D.装置丁喷泉实验
2.(23-24高二下·江苏苏州·期末)实验室利用NH3和SO2制备NH4HSO3晶体。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.用装置甲制备SO2
B.用装置乙制备NH3
C.用装置丙制备NH4HSO3溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得NH4HSO3晶体
3.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列实验原理与装置能达到实验目的的是
A.用装置甲定量测定的分解速率
B.用装置乙制备并能较长时间观察其颜色
C.用装置丙测氯水的
D.用装置丁测定溶液物质的量浓度
4.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)下列有关(用和浓盐酸制取)的实验装置不能达到实验目的的是
A.净化
B.收集
C.性质检验
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
5.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)用下列实验装置进行实验,可达到相应的实验目的的是
A.用装置甲测定盐酸和溶液反应的反应热
B.用装置乙测定未知浓度溶液的物质的量浓度
C.用实验丙比较和对分解的催化效果
D.用实验丁制取胶体,当液体呈红褐色时停止加热
6.(22-23高二下·江苏南京六校联合体·期末)下列有关SO2的实验原理或方案能达到目的的是
A. 制SO2 B. 制BaSO3沉淀
C. 验证SO2的还原性 D. 收集SO2
7.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)下列关于各实验装置图的叙述中正确的是
A.装置①:实验室制取乙烯
B.装置②:实验室制取乙酸乙酯
C.装置③:验证乙炔的还原性
D.装置④:验证溴乙烷发生消去反应可生成烯烃
8.(23-24高二下·江苏南通·期末)实验室制取乙烯并验证其化学性质。下列装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制备乙烯 B.用装置乙净化乙烯
C.用装置丙收集乙烯 D.用装置丁验证乙烯能与反应
9.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取乙烯
B.用装置乙除去乙烯中的气体
C.用装置丙检验乙烯
D.用装置丁收集乙烯
10.(22-23高二下·江苏宿迁·期末)青蒿素是治疗疟疾的有效药物,主要从黄花蒿中提取,其结构简式和实验室制备的部分流程分别如图1和图2。下列说法不正确的是
A.青蒿素分子式为
B.青蒿素中含氧官能团有过氧基、醚键和羰基
C.干燥破碎能增加黄花蒿与乙醚接触面积,提高萃取率
D.“减压蒸馏”能减少青蒿素中过氧基的分解
11.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
探究目的
实验方案
A
I2在饱和KI溶液与CCl4中的溶解能力大小
向I2的CCl4溶液中加入等体积饱和KI溶液,振荡
B
Cl与C的非金属性强弱
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,将产生的气体通入澄清石灰水中
C
AgCl与AgI溶度积大小
向2mL0.1mol∙L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol∙L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol∙L-1KI溶液
D
HClO是否为弱酸
用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上
A.A B.B C.C D.D
12.(22-23高二下·江苏苏州·调研)根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,溶液由黄色变为橙色
增大有利于转化为
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:
C
室温下,用pH计测量等浓度的和HCOONa溶液的pH,前者大于后者
D
室温下,向浓度均为的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
13.(23-24高二下·江苏无锡·期末)根据下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用精密pH试纸测定NaF溶液的pH
溶液的pH>7
HF为弱酸
B
向淀粉KI溶液中滴入少量过氧化氢溶液
溶液变蓝色
过氧化氢的氧化性大于碘
C
测量同浓度乙酸溶液和甲酸溶液的pH
醋酸的pH大于甲酸的pH
甲酸的酸性大于乙酸的酸性
D
向2支均盛有2 mL 1.0 mol·L-1的KOH溶液的试管中,分别加入2滴0.1 mol·L-1AlCl3和FeCl3溶液
一支试管出现红褐色沉淀,另一支试管中最终没有沉淀生成
Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]
A.A B.B C.C D.D
14.(23-24高二下·江苏南通·期末)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
B
的还原性强于
向溶液中加入2滴氯水,再加振荡后静置,观察层颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,加热,观察是否出现银镜
A.A B.B C.C D.D
15.(23-24高二下·江苏泰州·期末)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
苯环对甲基产生影响
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
C
用pH计分别测定饱和溶液和饱和溶液的pH,前者的pH较小
酸性:
D
向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变红
X溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
16.(22-23高二下·江苏泰州·期末)、、都是难溶于水的物质。将与溶液混合,加入氨水调节溶液下反应可得到沉淀,其装置如图1所示(加热及夹持装置已省略),再将所得沉淀干燥并在下煅烧,可得到产品。
(1)实验室利用固体配制溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、试剂瓶、玻璃棒、 。
(2)组装好仪器,加入药品前,检查装置气密性的方法为 。
(3)三颈烧瓶中未加氨水时就生成沉淀,同时观察到澄清石灰水变浑浊,写出未加氨水时三颈烧瓶中反应的化学方程式 。滴加氨水有利于生成的原因是 。
(4)利用合成的方法如图2,写出“硫化”的化学方程式 。
(5)的立方晶胞结构如图3所示,以A点为原点建立分数坐标,已知A点坐标为,B点坐标为,则C点坐标为 。
17.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)含硫化合物在生产、生活中应用广泛。
Ⅰ.可用于染料、医药行业。工业上常用和煤粉为原料生产,所得粗品中常含有一定量煤灰和重金属硫化物等杂质。已知:易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇;晶粒大小与结晶条件有关,溶液的浓度越大,或溶剂的蒸发速度越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越小,反之可得到较大的晶粒。
(1)原料在高温下反应,同时生成。写出该反应的化学方程式: 。
(2)实验室用乙醇重结晶纯化粗品,装置如图所示。
①回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的。若气雾上升过高,可采取的措施是 。
②回流结束后,需进行的操作有:a停止加热、b关闭冷凝水、c移去水浴,正确的操作顺序为 (填字母)。
(3)95℃下回流后,立即趁热过滤,使用锥形瓶接收滤液。
①不用烧杯接收滤液的原因是 。
②滤液经 (填字母),过滤后,用95%乙醇洗涤,干燥,得到较高产量颗粒较大的晶体。
A.蒸发结晶 B.65℃保温结晶 C.冰水浴冷却结晶
Ⅱ.可用作还原剂、防腐剂等。研究性学习小组为了准确检测市售银耳中添加剂的含量,设计如图所示装置进行实验。请补全下面的实验方案:
(4)①向三颈烧瓶中加入银耳样品和水,向锥形瓶中加入水、溶液和 ,向滴液漏斗和滴定管中分别装入 和 。
②按通冷凝水,打开电热装置和磁力搅拌器,以一定流速向三颈烧瓶中通入,
③用适量替代银耳样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为95%。
(可供选择的试剂:溶液、淀粉溶液、溶液)
18.(23-24高二下·江苏苏州·期末)水合肼()是化工生产中的重要原料,具有强还原性。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)利用NaClO-NaOH混合溶液与尿素[]水溶液在105℃反应制得水合肼,该反应的化学反应方程式为 。
(2)合成的装置如题图-1所示,操作时,不能将尿素水溶液加入到NaClO-NaOH混合溶液中,其原因是 。
(3)工业生产上通常在制备过程中加入一定量的丙酮。丙酮先与水合肼快速形成丙酮连氮,反应后将丙酮连氮蒸出,再将丙酮连氮转化为,丙酮循环使用,其过程可表示如下:
2+N2H4·H2O+3H2O
相对于制备过程中不加丙酮,加入丙酮的优点是 。
Ⅱ.水合肼的应用
用水合肼处理铜氨废液获得纳米铜粉。已知:弱碱性铜氨废液中主要含、、;铜氨废液中和之间存在平衡:。
(4)水合肼直接将溶液中的还原成纳米铜粉,同时产生一种无毒气体。要得到1mol纳米铜粉,理论上需要消耗水合肼的物质的量为 。
(5)水合肼呈弱碱性,随着反应体系pH升高,纳米铜粉的产率随溶液pH的变化如题图-2所示,时,纳米铜粉的产率随溶液pH的升高而下降的原因是 。
(6)水合肼处理铜氨废液后的废水中主要含有,需要进行处理后排放。
①向废水中加入一定量的和,将转化为沉淀去除,该反应的离子反应方程式为 。
②控制,溶液中氨氮去除率和余磷量如题图-3所示:当时,氨氮去除率迅速下降,余磷量快速升高的原因是 。
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专题02 化学实验基础
内容概览
考向1 基本实验操作及实验装置分析
考向2 表格型实验方案设计与评价
考向3 物质制备实验综合
考向1 基本实验操作及实验装置分析
1.(23-24高二下·江苏扬州仪征精诚高级中学·期末)下列关于实验室制取气体的原理与装置正确的是
A.制取 B.制取 C.制取 D.制取
【答案】B
【解析】A.不能用稀硫酸和石灰石反应制取CO2,因为稀硫酸和CaCO3反应生成的CaSO4会包裹在石灰石表面,使反应不能继续,A错误;
B.乙醇在浓硫酸的作用下,迅速升温到170℃,发生消去反应可制取C2H4,B正确;
C.利用MnO2和浓盐酸共热反应制取Cl2,实验缺少加热装置,C错误;
D.不能通过加热氯化铵固体制取NH3,因为氯化铵加热分解为NH3和HCl,在试管口遇冷又会重新反应生成氯化铵,D错误;
故选B。
2.(23-24高二下·江苏泰州·期末)有高二化学研究小组设计如下装置进行实验,下列说法正确的是
A.Ⅰ中Fe电极反应式:
B.Ⅱ中溶液会出现浑浊且pH减小
C.Ⅲ中品红溶液褪色,加热后恢复红色
D.可用装置Ⅳ吸收尾气
【答案】B
【分析】Ⅰ为电解池,与电源正极相连的为阳极,即C(石墨)电极为阳极,电极反应式为,Fe电极为阴极,电极反应式为,阳极生成的氯气具有强氧化性,通入Ⅱ中发生反应,氯气通入Ⅲ中和水反应生成HClO,HClO能将品红氧化褪色,从而达到永久性漂白,氯气有毒,应用氢氧化钠溶液吸收。
【解析】A.Ⅰ中Fe电极连电源负极,做电解池的阴极,Fe电极反应式为:,A错误;
B.通入到NaHS中发生反应,生成S和HCl,因此溶液会出现浑浊且pH减小,B正确;
C.通入到Ⅲ中品红溶液褪色,加热后不会恢复红色,C错误;
D.氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,应用NaOH溶液吸收尾气,D错误;
故选B。
3.(23-24高二下·江苏镇江·期末)实验室制取的实验原理及装置均正确的是
A.制取
B.除去中的HCl
C.收集
D.吸收尾气中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.实验室制取氯气使用的是浓盐酸和MnO2反应,不能使用稀盐酸,A错误;
B.除去中的HCl可将气体通入饱和食盐水中,注意长口进入便于充分吸收,应该长进短出,B错误;
C.氯气密度大于空气,可用向上排空气法收集氯气,多功能瓶收集气体注意长进短出,C正确;
D.对氯气的尾气处理应选择氢氧化钠溶液吸收,水吸收效果不好,D错误。
故选C。
4.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)亚硝酸钠()是一种肉制品生产中常见的食品添加剂,实验室通过以下反应制备:。下列实验装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲制备NO B.用装置乙干燥NO
C.用装置丙合成 D.用装置丁处理尾气
【答案】A
【解析】A.碳和浓硝酸在加热条件下反应生成CO2和NO2,甲装置缺少加热装置,A错误;
B.碱石灰是碱性干燥剂,能用来干燥NO,B正确;
C.由,干燥洁净的NO可与过氧化钠反应合成,C正确;
D.多余的NO尾气在丁装置中能与酸性高锰酸钾溶液反应从而被吸收,D正确;
故选:A。
5.(23-24高二下·江苏连云港·期末)实验室由废铁屑(含铁及铁的氧化物)制取硫酸铁溶液的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.用装置甲除去废铁屑表面的油污
B.用装置乙稀释浓硫酸
C.用装置丙过滤得到含溶液
D.用装置丁氧化得到含溶液
【答案】B
【解析】A.碳酸钠溶液水解显碱性,碱性溶液中加热可促进油污的水解,图中装置可除去废铁屑表面的油污,故A正确;
B.装置乙为容量瓶,不可以用作稀释浓硫酸,故B错误;
C.过滤可分离不溶性杂质与溶液,图中过滤可分离出含溶液,故C正确;
D.装置丁中过氧化氢可以将氧化为溶液,故D正确;
答案选B。
6.(22-23高二下·江苏扬州·期末)实验室模拟制备漂白液,下列装置能达实验目的是
A.用甲装置制备氯气 B.用乙装置除去氯气中的HCl
C.向丙装置中通入氯气制备漂白液 D.用丁装置处理尾气
【答案】C
【解析】A.实验室制备氯气应选用浓盐酸,故A错误
B.浓硫酸不能吸收HCl,应选用饱和食盐水除去氯气中的HCl,故B错误;
C.氯气通入NaOH溶液中反应生成次氯酸钠,次氯酸钠为漂白粉的有效成分,故C正确;
D.过量的氯气应用NaOH溶液吸收,不能用氯化钠溶液,故D错误;
故选:C。
考向2 表格型实验方案设计与评价
7.(23-24高二下·江苏盐城·期末)室温下,探究溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的是
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
用洁净的铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
B
是否有还原性
向2mL溶液中滴加5~6滴酸性溶液,观察溶液颜色变化
C
是否有氧化性
向2mL溶液中滴加几滴溶液,观察沉淀生成情况
D
是否水解
向2mL溶液中滴加2mL溶液,观察沉淀生成情况
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.钾元素的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,A错误;
B.亚硫酸根离子具有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确;
C.亚硫酸钾与硫离子在酸性环境下才能反应,C错误;
D.亚硫酸根离子与镁离子能直接生成亚硫酸镁沉淀,不能说明亚硫酸根离子是否水解,D错误;
故选B。
8.(23-24高二下·江苏南京第五高级中学·期末)下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向溶液中滴加氨水至沉淀溶解,再加入8mL95%乙醇,过滤
制备晶体
B
室温下,用pH计分别测量溶液和溶液的pH,比较pH大小
比较、结合的能力
C
室温下,向NaCl和NaI的混合溶液中滴加几滴溶液,观察生成沉淀的颜色
比较、的大小
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液水浴加热,观察是否有银镜生成
淀粉水解产物具有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向4mL5%CuSO4溶液中滴加浓氨水至沉淀溶解,此时生成,再加入8mL95%乙醇,析出晶体,过滤可分离出晶体,故A正确;
B.CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度未知,应测定等浓度盐溶液的pH,故B错误;
C.NaCl和NaI的浓度未知,应该用等浓度的NaCl和NaI混合溶液,故C错误;
D.淀粉水解后,没有加NaOH中和硫酸,加银氨溶液不能检验葡萄糖,故D错误;
答案选A;
9.(23-24高二下·江苏南京江宁区·期末)根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,溶液由黄色变为橙色
增大有利于转化为
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:
C
室温下,用pH计测量等浓度的和HCOONa溶液的pH,前者大于后者
D
室温下,向浓度均为的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.由可知增大有利于转化为,A正确;
B.硝酸根在酸性条件下有强氧化性,也可氧化二价铁,故不能得到氧化性:,B错误;
C.根据越弱越水解知甲酸的酸性大于乙酸,即,C错误;
D.有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀,故其溶解度更小,故,D错误;
故选A。
10.(23-24高二下·江苏徐州·期末)根据下列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
向硫酸钡沉淀中加入浓碳酸钠溶液,充分搅拌后,取洗净后的沉淀放入盐酸中,有气泡产生
B
向2mL溶液中滴加2~3滴石蕊试液,溶液变红
发生了水解
C
向苯酚浊液中滴加溶液,浊液变澄清
酸性:苯酚>
D
将3体积与1体积混合并通过灼热的催化剂充分反应,产物依次通过溶液和品红溶液。前者溶液中产生白色沉淀,后者溶液褪色
与的反应为可逆反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.因为,故A错误;
B.由于和均可发生水解显酸性,故B错误;
C.向苯酚浊液中滴加溶液,浊液变澄清说明苯酚和碳酸钠反应生成碳酸氢钠,说明苯酚的酸性强于碳酸氢根,故C正确;
D.由于二氧化硫过量,故不能说明此反应是可逆反应,故D错误;
故选C。
11.(23-24高二下·江苏连云港·期末)下列实验方案,能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向和溶液中滴加溶液,观察是否有黑色沉淀生成
比较和的大小
B
相同温度下用计测定浓度均为的溶液和溶液的
比较与酸性强弱
C
将体积大小相同的镁片和铝片同时插入盛有的溶液的烧杯中,观察金属溶解情况
比较与金属性强弱
D
将乙醇和浓硫酸的混合液加热,将生成的气体通入溴水中,观察溴水是否褪色
探究乙醇只发生了消去反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向和溶液中滴加溶液,未说明溶液的浓度,因此无法通过生成黑色沉淀,比较和的大小,A错误;
B.酸性越弱,其对应盐溶液水解程度越大,则溶液碱性越强;可以用计测定浓度均为的溶液和溶液的,通过比较溶液大小,从而比较与酸性强弱,B正确;
C.比较与金属性强弱,应该与酸反应进行比较,C错误;
D.将乙醇和浓硫酸的混合液加热,发生消去反应生成乙烯气体,同时还含有等气体杂质,由于也可以使溴水褪色,因此通入溴水中,观察溴水是否褪色,不能证明乙醇只发生了消去反应,D错误;
答案选B。
12.(23-24高二下·江苏扬州江都中学·期末)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中滴加氯水,溶液颜色从浅绿色变为黄色
氯水中含有HClO
B
常温下,分别测定浓度均为0.1mol/LCH3COONa溶液、NaClO溶液的pH,后者pH大
酸性:CH3COOH>HClO
C
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜
麦芽糖已经开始水解
D
向溶液中依次加入5滴溶液、5滴溶液,先观察到白色沉淀再观察到黑色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向溶液中滴加氯水,溶液颜色从浅绿色变为黄色,不能证明氯水中含有HClO,有可能是氯水中的氯气氧化亚铁离子导致溶液变黄,故A错误;
B.常温下,分别测定浓度均为0.1mol/LCH3COONa溶液、NaClO溶液的pH,后者pH大,根据越弱越水解,说明水解程度大,则酸性:CH3COOH>HClO,故B正确;
C.向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜,不能证明麦芽糖已经开始水解,因为麦芽糖含有醛基,本身具有还原性,故C错误;
D.溶液中依次加入5滴溶液,生成白色沉淀,此时过量,在滴5滴溶液,发生反应,属于沉淀生成,不属于转化,故D错误;
故选B。
13.(22-23高二下·江苏无锡·调研)室温下,下列实验探究方案能够达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有NaOH溶液(滴有2滴酚酞)的试管中通入,观察溶液颜色变化
证明具有漂白性
B
常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化
证明
C
向久置氯水中滴加少量溶液,观察有无气体生成
证明HClO是否分解完全
D
测定等体积的盐酸和醋酸溶液的pH,并比较pH大小
证明HCl是强电解质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.二氧化硫与氢氧化钠反应生成盐和水,NaOH的物质的量减少,红色褪去,不能证明SO2具有漂白性,故A错误;
B.NaCl过量,AgNO3少量完全反应,再滴入KI溶液发生沉淀的转化,白色沉淀AgCl转化为黄色沉淀AgI,说明AgI的溶度积常数更小,故B正确;
C.久置氯水主要溶质为HCl,HCl与NaHCO3反应生成CO2,不能证明HClO分解完全,故C错误;
D.盐酸和醋酸浓度不定,不能根据pH大小证明HCl是强电解质,故D错误;
答案选B。
14.(23-24高二下·江苏镇江·期末)下列探究方案不能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向淀粉-KI溶液中通入Cl2,直到大量过量,看溶液颜色变化及最终的颜色
研究Cl2能否氧化I2
B
向丁烯醛(CH2=CHCH2CHO)中加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
验证丁烯醛中是否含碳碳双键
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;冷却后再加入氢氧化钠溶液中和硫酸,最后加入银氨溶液用水浴加热,看是否产生银镜
研究蔗糖是否发生了水解
D
室温下,测定0.1mol·L-1KHC2O4溶液的pH
研究Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)与Kw的大小
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向淀粉-KI溶液中通入Cl2,直到大量过量,氯气可以氧化碘离子得到碘单质,看溶液颜色变化及最终的颜色,可以研究Cl2能否氧化I2,故A能达到相应探究目的;
B.向丁烯醛(CH2=CHCH2CHO)中加入酸性高锰酸钾溶液,碳碳双键和醛基都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法观察溶液颜色变化验证丁烯醛中是否含碳碳双键,故B不能达到相应探究目的;
C.向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热;冷却后再加入氢氧化钠溶液中和硫酸,形成碱性环境,最后加入银氨溶液用水浴加热,产生银镜,证明蔗糖发生了水解,故C能达到相应探究目的;
D.室温下,测定0.1mol·L-1KHC2O4溶液的pH,若显酸性,电离大于水解,Ka2(H2C2O4)>Kh(),即Ka1(H2C2O4)·Ka2(H2C2O4)>Kw,故D能达到相应探究目的;
答案选B。
15.(22-23高二下·江苏淮安·期末)根据下列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
向3mLKI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色,说明Br2的氧化性比I2的弱
B
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5min,加NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入少量新制Cu(OH)2悬浊液,加热5min,生成砖红色沉淀,淀粉完全水解
C
向苯酚钠溶液中通入少量CO2,溶液变浑浊,C6H5O-结合H+能力比HCO强
D
向5mL0.1mol•L-1AgNO3溶液滴加2~3滴0.1mol•L-1K2CrO4溶液,有红棕色沉淀生成,再滴加2~3滴0.1mol•L-1Na2S溶液,有黑色沉淀生成,Ksp(Ag2CrO4)>Ksp(Ag2S)
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.溶液显蓝色,则说明溴单质将碘离子氧化为碘单质,Br2的氧化性比I2的强,A错误;
B.生成砖红色沉淀,说明淀粉发生了水解,但是不能说明淀粉完全水解,淀粉可能部分水解也会出现相同的现象,B错误;
C.向苯酚钠溶液中通入少量CO2,溶液变浑浊,说明苯酚钠转化为苯酚,则C6H5O- 结合H+能力比HCO强,C正确;
D.反应中银离子过量,再加硫离子会生成黑色硫化银沉淀,不能说明Ksp(Ag2CrO4)>Ksp(Ag2S),D错误;
故选C。
16.(22-23高二下·江苏扬州·期末)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向5 mL 0.1 mol·L-1 溶液中滴加几滴0.1 mol·L-1 NaCl溶液,有白色沉淀产生,继续滴加几滴0.1 mol·L-1 NaI溶液,有黄色沉淀产生
B
将乙醇与浓硫酸的混合溶液加热,产生的气体通入酸性溶液中,溶液褪色
乙醇消去反应的产物为乙烯
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性,再加入新制的悬浊液,加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已经发生水解
D
分别测浓度均为0.1 mol·L-1 的和溶液的pH,后者大于前者
结合能力:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.硝酸银溶液过量,滴入的NaI溶液与硝酸银直接反应生成AgI,不能说明AgCl转化为AgI,因此不能比较两者Ksp大小,故A错误;
B.乙烯中混有挥发的乙醇以及发生副反应生成的二氧化硫气体,都能使高锰酸钾溶液褪色,因此应先除去乙烯中的杂质再检验,故B错误;
C.蔗糖水解液中先加NaOH中和至碱性再加新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,若出现砖红色沉淀,则证明有葡萄糖生成,从而说明蔗糖已经水解,故C正确;
D.两种盐的阳离子不同,实验变量不同,因此不能据此验证阴离子结合氢离子的能力大小,故D错误;
故选:C。
17.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)通过下列实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向5mL0.1mol·L-1AgNO3溶液中滴加几滴0.1mol·L-1NaCl溶液,有白色沉淀产生,继续滴加几滴0.1mol·L-1NaI溶液,有黄色沉淀产生
B
将浓硫酸和灼热的木炭反应,产生的气体依次通过品红溶液、饱和NaHCO3溶液、澄清石灰水,观察现象
浓硫酸和木炭反应产生SO2和CO2气体
C
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后加入氢氧化钠溶液调节pH呈碱性,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,产生砖红色沉淀
蔗糖已经发生水解
D
分别测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者
结合H+能力:CH3COO-<
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.硝酸银溶液过量,滴入的NaI溶液与硝酸银直接反应生成AgI,不能说明AgCl转化为AgI,因此不能比较两者Ksp大小,故A错误;
B.二氧化硫能和饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,干扰了二氧化碳的检验,故B错误;
C.蔗糖水解液中先加NaOH中和至碱性再加新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸,若出现砖红色沉淀,则证明有葡萄糖生成,从而说明蔗糖已经水解,故C正确;
D.两种盐的阳离子不同,实验变量不同,因此不能据此验证阴离子结合氢离子的能力大小,故D错误;
故选:C。
考向3 物质制备实验综合
18.(22-23高二下·江苏苏州·调研)硫酸羟胺[]为无色晶体,易溶于水,一种合成步骤如下:
步骤Ⅰ:将物质的量之比接近1:1的NO和的混合气体通入溶液制备。
步骤Ⅱ:向溶液中先通入一定量,然后再通入生成和,实验装置如图所示(夹持装置与加热装置省略)。
(1)可以看成是羟胺()与作用的产物。中N元素的化合价为 。
(2)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为 。
(3)若步骤Ⅰ通入气体中小于1:1,则制得的中会混入杂质 (填化学式)。
(4)步骤Ⅱ利用装置B制得,发生反应的化学方程式为 。
(5)随通入,装置A三颈烧瓶中溶液的pH (填“增大”或“减小”)。
(6)测定样品中硫酸羟胺的质量分数:准确称取2.5000g产品溶于水配成100mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用酸性高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液24.00mL。(发生的反应为,未配平)
①计算样品中硫酸羟胺的质量分数。(写出计算过程) 。
②若产品中含有,所测定的硫酸羟胺的质量分数将会 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
【答案】(1)-1
(2)
(3)
(4)
(5)减小
(6) 偏高
【解析】(1)中根据化合价之和为零,氢是+1,氧是-2,硫是+6,所以N元素的化合价为-1,答案为:-1;
(2)步骤Ⅰ:将物质的量之比接近1:1的NO和的混合气体通入溶液制备,反应的化学方程式,答案为:;
(3)当通入气体中小于1:1时,过量会与水反应生成,和反应生成,答案为:;
(4)硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,答案为:;
(5)和、反应生成和,均是强酸弱碱盐显酸性,所以随通入,装置A三颈烧瓶中溶液的pH减小,答案为:减小;
(6)①滴定过程中发生的反应为:,消耗酸性高锰酸钾的量为: ,根据物质的量之比等于系数之比硫酸羟胺的物质的量为: ,硫酸羟胺的质量分数为:,答案为:78.72%;
②和高锰酸钾发生反应,所以会使消耗高锰酸钾的量偏大,硫酸羟胺的质量分数将会偏高,答案为:偏高。
19.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)实验室用失效磷酸锰锂正极材料(主要成分为、C)制备,进一步制得。
(1)制备。将失效磷酸锰锂正极材料溶于混合液中,充分反应,过滤,分别得到含的富锂溶液和锰炭渣(和C的混合物),所得滤渣在氧气气氛下焙烧得到。
①酸浸过程中发生反应的离子方程式为 。
②为测定的晶体结构,可靠的实验方法是 。
(2)制备。称取一定量、稍过量于铁坩埚中混合熔融,搅拌下分批加入一定量,经强热得到熔融物。
已知:遇酸发生歧化生成和。20℃时,和的溶解度依次为和;磷酸的分布分数x(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与的关系如图所示。
②分批加入一定量的原因是 。
②请补充完整制取晶体的实验方案:待熔融物冷却,捣碎,加入蒸馏水,小火煮至熔融物全部溶解, ,过滤,用冰水洗涤,干燥得晶体,(实验中可选用的试剂有:。除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗、计。)
(3)测定纯度,准确称取样品,用容量瓶配成溶液;取于锥形瓶中缓慢加入浓硫酸,用标准溶液滴定至终点。重复操作2~3次,平均消耗溶液体积为。
①在接近丝点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度,其方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落, ,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。(请在横线上补全操作)
②计算样品中的质量分数 (写出计算过程)。
【答案】(1) LiMnPO4+ClO-+H2O+H+=MnO2+Cl-+H3PO4+Li+ X-射线衍射实验
(2) 防止MnO2催化KClO3分解,提高KClO3的利用率 边搅拌边滴加1mol⋅L-1H3PO4,并用pH计测定溶液的pH,当pH在9~10时停止滴加,用砂芯漏斗过滤,除去二氧化锰杂质,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶
(3) 再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 98.75%
【解析】(1)①酸浸过程中LiMnPO4被NaClO氧化生成MnO2,NaClO被还原为NaCl,反应的离子方程式为LiMnPO4+ClO-+H2O+H+=MnO2+Cl-+H3PO4+Li+;
②测定MnO2的晶体结构,可靠的实验方法是X-射线衍射实验;
(2)①加热条件下,MnO2会促进KClO3的分解,分批加入可防止MnO2催化KClO3分解,提高KClO3的利用率,故答案为:防止MnO2催化KClO3分解,提高KClO3的利用率;
②KMnO4的溶解度较小,为了方便产物分离,所选物质生成的盐应该易溶于水,但盐酸能被KMnO4氧化,且生成的氯气会污染环境,应该选择1mol⋅L-1H3PO4,KMnO4、KH2PO4和K3PO4的溶解度相差不大,应该将生成物转化为溶解度大的K2HPO4,由图可知,c()大量存在时pH在9~10之间,可通过调节溶液pH达到实验要求,用砂芯漏斗过滤,除去二氧化锰杂质,滤液蒸发浓缩,冷却结晶,再过滤得到KMnO4粗品,冰水洗涤,干燥得KMnO4晶体,故答案为:边搅拌边滴加1mol⋅L-1H3PO4,并用pH计测定溶液的pH,当pH在9~10时停止滴加,用砂芯漏斗过滤,除去二氧化锰杂质,将滤液蒸发浓缩,冷却结晶;
(3)①在滴定接近终点时,使用“半滴操作”可提高测量的准确度,操作方法是:将旋塞稍稍转动,使半滴溶液悬于管口,用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化,故答案为:再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁;
②反应为5H2C2O4+2+6H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O,则样品中n(KMnO4)=n(H2C2O4)×=4×0.1000mol⋅L-1×0.0100L=0.004mol,m(KMnO4)=0.004mol×158g/mol=0.6320g,样品中KMnO4的质量分数为×100%=98.75%,故答案为:98.75%。
20.(23-24高二下·江苏连云港·期末)叠氮酸钠是重要的化工原料。以氢氧化钠、亚硝酸乙酯、氨水、次氯酸钠为原料制备流程的如下:
已知:不稳定,在碱性条件下具有强还原性,易被氧化为。易溶于水,微溶于乙醇。
(1)反应①中乙醇的作用分别是 。
(2)在制备时,将一定量的溶液与氨水混合,溶液与氨水的加料方式为 。写出反应②的离子方程式: 。
(3)常温下,的水溶液显碱性,存在平衡;;,其平衡常数K与的代数关系式 。
(4)由反应②进一步制取,含量测定方案如下:称取制得的样品,加水配成用溶液,取溶液在一定条件下,以淀粉为指示剂用的标准液进行滴定(氧化产物为),消耗标准液平均值为,则的质量分数为 (写出计算过程)。
(5)实验室制备原理为:,已知:为无色结晶,易溶于水,难溶于乙醇。遇水反应剧烈,生成氢氧化钠和氨,可溶于无水乙醇。补充完整制取的方案:称取固体加入三颈瓶中(如图), ,干燥。(可能用到的药品无水乙醇,蒸馏水,饱和溶液)
【答案】(1)有利于亚硝酸乙酯与NaOH充分接触,提高反应速率。有利于NaNO2的析出
(2) 将NaClO缓慢滴入氨水中 ClO+2+ Cl+3H2O
(3)
(4)50%
(5)通过滴液漏斗向三颈烧瓶中加入无水乙醇至固体完全溶解,打开磁力搅拌器并加热,再通过另一滴液漏斗向瓶中加入10mL10mol/L饱和NaNO3溶液,同时将产生的尾气用蒸馏水吸收。充分搅拌一段时间,过滤,取滤渣用无水乙醇洗涤2~3次
【分析】由题给流程可知,氢氧化钠、亚硝酸乙酯在乙醇的作用下反应生成亚硝酸钠,乙醇的作用为有利于亚硝酸乙酯与NaOH充分接触,提高反应速率。有利于NaNO2的析出;亚硝酸钠与HCl反应生成HNO2;氨水、次氯酸钠氮气的保护下发生反应生成N2H4,N2H4与HNO2反应生成HN3,HN3与氢氧化钠反应制得叠氮化钠。
【解析】(1)由于亚硝酸乙酯不溶与水,易溶于水,微溶于乙醇,根据分析,反应①中乙醇的作用分别是有利于亚硝酸乙酯与NaOH充分接触,提高反应速率。有利于NaNO2的析出;
(2)不稳定,在碱性条件下具有强还原性,易被氧化为。所以将一定量的溶液与氨水混合,为防止被氧化,应将将NaClO缓慢滴入氨水中。反应②为氨水、次氯酸钠氮气的保护下发生反应生成N2H4,离子方程式为ClO+2+ Cl+3H2O;
(3)=;=;
=;
可得:=;
(4)的标准液进行滴定,氧化产物为,还原产物为碘离子。根据电子守恒可知,2I2N2H4,故有: n(N2H4)=n(I2)==2,故样品质量分数==50%;
(5)实验室制备原理为:,且根据为无色结晶,易溶于水,难溶于乙醇。遇水反应剧烈,生成氢氧化钠和氨,可溶于无水乙醇。制取的方案:称取固体加入三颈瓶中,通过滴液漏斗向三颈烧瓶中加入无水乙醇至固体完全溶解,打开磁力搅拌器并加热,再通过另一滴液漏斗向瓶中加入10mL10mol/L饱和NaNO3溶液,同时将产生的尾气用蒸馏水吸收。充分搅拌一段时间,过滤,取滤渣用无水乙醇洗涤2~3次,干燥。
1.(23-24高二下·江苏盐城·期末)某兴趣小组利用以下装置制取并完成喷泉实验。其中,难以达到预期目的的是
A.装置甲制取 B.装置乙干燥
C.装置丙收集 D.装置丁喷泉实验
【答案】B
【解析】A.实验室制取氨气的方法是加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,可生成氯化钙、氨气和水,故A正确;
B.P2O5吸水生成磷酸,磷酸能与氨气反应,不能干燥氨气,可以用碱石灰进行干燥,故B错误;
C.氨气的密度比空气小,采取向下排空气法收集,需要短管进气、长管出气,故C正确;
D.挤压胶头滴管使水进入圆底烧瓶中,氨气极易溶入水,会产生压强差,打开止水夹,会产生喷泉,故D正确;
故选:B。
2.(23-24高二下·江苏苏州·期末)实验室利用NH3和SO2制备NH4HSO3晶体。下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A.用装置甲制备SO2
B.用装置乙制备NH3
C.用装置丙制备NH4HSO3溶液
D.用装置丁蒸干溶液获得NH4HSO3晶体
【答案】A
【解析】A.实验室常用Cu与浓硫酸加热反应来制备SO2,A符合题意;
B.只加热氯化铵生成氨气和HCl,但NH3和HCl冷却后又反应生成NH4Cl,故不能图中固体加热装置来制备氨气,B不合题意;
C.SO2、NH3均易溶于水,不能将通入的导管直接插入水中,否则将产生倒吸,存在安全隐患,C不合题意;
D.蒸发时亚硫酸氢铵易分解,也易被氧化,应选冷却结晶法获得晶体,D不合题意;
故答案为:A。
3.(23-24高二下·江苏徐州·期末)下列实验原理与装置能达到实验目的的是
A.用装置甲定量测定的分解速率
B.用装置乙制备并能较长时间观察其颜色
C.用装置丙测氯水的
D.用装置丁测定溶液物质的量浓度
【答案】D
【解析】A.生成的氧气会从长颈漏斗中逸出,无法通过单位时间内生成氧气的体积测定H2O2的分解速率,A错误;
B.用该装置制备氢氧化亚铁时Fe为阳极,生成亚铁离子,阴极生成氢氧根,可以制备氢氧化亚铁,故B错误;
C.由于氯水中有HClO,有漂白性,不可以用pH试纸测氯水的pH,C错误;
D.将高锰酸钾溶液装在酸式滴定管中,通过滴定测定高锰酸钾溶液物质的量浓度,D正确;
本题选D。
4.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)下列有关(用和浓盐酸制取)的实验装置不能达到实验目的的是
A.净化
B.收集
C.性质检验
D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.用MnO2和浓盐酸制取的氯气中有HCl杂质,用饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl杂质,再通过浓硫酸干燥,装置可以起到净化的作用,A正确;
B.氯气密度大于空气,可以用向上排空气法收集,B正确;
C.干燥的氯气不能使干燥的红布条褪色,能使湿润的红布条褪色,中间无水氯化钙防止右侧布条的水蒸气到左侧影响实验结果,装置可以进行氯气的性质检验,C正确;
D.氯气在水中的溶解度不大且氯气与水的反应是可逆反应,用水不能进行尾气处理,不能达到实验目的,D错误;
故选D。
5.(22-23高二下·江苏常州教育学会·期末)用下列实验装置进行实验,可达到相应的实验目的的是
A.用装置甲测定盐酸和溶液反应的反应热
B.用装置乙测定未知浓度溶液的物质的量浓度
C.用实验丙比较和对分解的催化效果
D.用实验丁制取胶体,当液体呈红褐色时停止加热
【答案】D
【解析】A.温度计应在环形玻璃棒的中央,图中不能测定最高温度,故A错误;
B.图中为碱滴定酸,应选标准浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度,故B错误;
C.阴离子的浓度不同,不能比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,故C错误;
D.饱和氯化铁溶液在沸水中水解可制备胶体,则当液体呈红褐色时停止加热,得到氢氧化铁胶体,故D正确;
故选:D。
6.(22-23高二下·江苏南京六校联合体·期末)下列有关SO2的实验原理或方案能达到目的的是
A. 制SO2 B. 制BaSO3沉淀
C. 验证SO2的还原性 D. 收集SO2
【答案】A
【解析】A.铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,则题给装置能用于制备二氧化硫,故A正确;
B.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,则题给装置不能用于制备亚硫酸钡沉淀,故B错误;
C.二氧化硫与品红溶液反应时表现漂白性,则题给装置不能用于验证二氧化硫的还原性,故C错误;
D.二氧化硫易溶于水,不能用排水法收集二氧化氯,则题给装置不能用于收集二氧化硫,故D错误;
故选A。
7.(23-24高二下·江苏南京六校联合体·期末)下列关于各实验装置图的叙述中正确的是
A.装置①:实验室制取乙烯
B.装置②:实验室制取乙酸乙酯
C.装置③:验证乙炔的还原性
D.装置④:验证溴乙烷发生消去反应可生成烯烃
【答案】D
【解析】A.实验室制取乙烯需要浓硫酸与乙醇混合加热170℃,装置①中温度计不能测得反应溶液的温度,A错误;
B.实验室制取乙酸乙酯,为了更好的分离混合物同时防止倒吸现象的发生,导气管要在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能伸入到液面以下,B错误;
C.电石中含有的杂质与水反应产生H2S也具有还原性,能够使酸性KMnO4溶液褪色,因此不能验证乙炔的还原性,C错误;
D.溴乙烷发生消去反应生成烯烃,能够使溴的四氯化碳溶液溶液褪色,而挥发的乙醇不能发生反应,因此可以达到验证反应产物,D正确;
故合理选项是D。
8.(23-24高二下·江苏南通·期末)实验室制取乙烯并验证其化学性质。下列装置能达到实验目的的是
A.用装置甲制备乙烯 B.用装置乙净化乙烯
C.用装置丙收集乙烯 D.用装置丁验证乙烯能与反应
【答案】D
【解析】A.用装置甲制备乙烯需要将温度计插入溶液中,A错误;
B.酸性高锰酸钾与乙烯会发生反应,B错误;
C.用排水法收集乙烯,应该短进长出,C错误;
D.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应,使其褪色,D正确;
故选D。
9.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)实验室使用下列装置制取、除杂、检验并收集少量乙烯,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取乙烯
B.用装置乙除去乙烯中的气体
C.用装置丙检验乙烯
D.用装置丁收集乙烯
【答案】A
【解析】A.乙醇消去反应制取乙烯,温度需要170 ,水浴加热达不到这个温度,A错误;
B.是酸性氧化物,可以与氢氧化钠溶液反应,故可以用装置乙除去乙烯中的气体,B正确;
C.乙烯可以与溴水发生加成反应,使溴水褪色,可以用装置丙检验乙烯,C正确;
D.乙烯不溶于水,可以用排水法收集,D正确;
故本题选A。
10.(22-23高二下·江苏宿迁·期末)青蒿素是治疗疟疾的有效药物,主要从黄花蒿中提取,其结构简式和实验室制备的部分流程分别如图1和图2。下列说法不正确的是
A.青蒿素分子式为
B.青蒿素中含氧官能团有过氧基、醚键和羰基
C.干燥破碎能增加黄花蒿与乙醚接触面积,提高萃取率
D.“减压蒸馏”能减少青蒿素中过氧基的分解
【答案】B
【分析】黄花蒿干燥破碎后与乙醚混合,发生萃取,萃取液通过减压蒸馏得到青蒿素粗品,据此解答。
【解析】A.由结构可知青蒿素分子式为,故A正确;
B.青蒿素中含氧官能团有过氧基、醚键和酯基,不存在羰基,故B错误;
C.黄花蒿通过干燥破碎,可以增加黄花蒿与乙醚接触面积,从而提高萃取率,故C正确;
D.过氧键受热易断键,“减压蒸馏”能减少青蒿素中过氧基的分解,故D正确。
故选:B。
11.(23-24高二下·江苏镇江实验高级中学·期末)探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列实验方案能达到探究目的的是
探究目的
实验方案
A
I2在饱和KI溶液与CCl4中的溶解能力大小
向I2的CCl4溶液中加入等体积饱和KI溶液,振荡
B
Cl与C的非金属性强弱
将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,将产生的气体通入澄清石灰水中
C
AgCl与AgI溶度积大小
向2mL0.1mol∙L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol∙L-1KCl溶液,再滴加4滴0.1mol∙L-1KI溶液
D
HClO是否为弱酸
用玻璃棒蘸取NaClO溶液点在pH试纸上
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向I2的CCl4溶液中加入等体积饱和KI溶液,振荡,可以看到I2的CCl4溶液的紫红色变浅,而水溶液的紫色加深,则表明I2在饱和KI溶液中的溶解能力更强,A能达到探究目的;
B.将稀盐酸滴入NaHCO3溶液中,将产生的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,表明生成二氧化碳气体,从而得出酸性:盐酸>H2CO3,但由于HCl为无氧酸,所以不能得出Cl的非金属性大于C的非金属性的结论,B不能达到探究目的;
C.向2mL0.1mol∙L-1AgNO3溶液中先滴加4滴0.1mol∙L-1KCl溶液,反应生成AgCl后,AgNO3溶液有剩余,再滴加4滴0.1mol∙L-1KI溶液,KI与AgNO3直接反应,不需发生AgCl向AgI的转化,不能比较AgCl与AgI溶度积大小,C不能达到探究目的;
D.NaClO溶液具有强氧化性,能漂白pH试纸,不能测定NaClO溶液的pH,也就不能确定HClO是否为弱酸,D不能达到探究目的;
故选A。
12.(22-23高二下·江苏苏州·调研)根据下列实验操作与现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作与现象
结论
A
向溶液中缓慢滴加稀硝酸,溶液由黄色变为橙色
增大有利于转化为
B
向溶液中滴入硫酸酸化的溶液,溶液由浅绿色变为黄色
氧化性:
C
室温下,用pH计测量等浓度的和HCOONa溶液的pH,前者大于后者
D
室温下,向浓度均为的NaI和NaCl的混合溶液中滴加少量溶液,有黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.由可知增大有利于转化为,A正确;
B.硝酸根在酸性条件下有强氧化性,也可氧化二价铁,故不能得到氧化性:,B错误;
C.根据越弱越水解知甲酸的酸性大于乙酸,即,C错误;
D.有黄色沉淀生成说明碘化银先沉淀,故其溶解度更小,故,D错误;
故选A。
13.(23-24高二下·江苏无锡·期末)根据下列实验操作及现象不能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
用精密pH试纸测定NaF溶液的pH
溶液的pH>7
HF为弱酸
B
向淀粉KI溶液中滴入少量过氧化氢溶液
溶液变蓝色
过氧化氢的氧化性大于碘
C
测量同浓度乙酸溶液和甲酸溶液的pH
醋酸的pH大于甲酸的pH
甲酸的酸性大于乙酸的酸性
D
向2支均盛有2 mL 1.0 mol·L-1的KOH溶液的试管中,分别加入2滴0.1 mol·L-1AlCl3和FeCl3溶液
一支试管出现红褐色沉淀,另一支试管中最终没有沉淀生成
Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3]
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.用精密pH试纸测定NaF溶液的pH,溶液的pH>,说明NaF是强碱弱酸盐,HF是弱酸,A不符合题意;
B.向淀粉KI溶液中滴入少量过氧化氢溶液,溶液变蓝色说明生成了I2单质,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,过氧化氢的氧化性大于碘,B不符合题意;
C.测量同浓度乙酸溶液和甲酸溶液的pH,醋酸的pH大于甲酸的pH,说明HCOOH电离出氢离子浓度大,甲酸的酸性大于乙酸的酸性,C不符合题意;
D.向2支均盛有2 mL 1.0 mol·L-1的KOH溶液的试管中,分别加入2滴0.1 mol·L-1AlCl3和FeCl3溶液,氢氧化铝是两性氢氧化物,KOH过量,Al(OH)3沉淀溶解,不能说明Ksp[Al(OH)3]>Ksp[Fe(OH)3],D符合题意;
答案选D。
14.(23-24高二下·江苏南通·期末)下列实验方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
A
中含有碳碳双键
向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,观察溶液颜色变化
B
的还原性强于
向溶液中加入2滴氯水,再加振荡后静置,观察层颜色变化
C
乙醇样品中是否混有少量水
向乙醇样品中加入一小粒钠,观察是否有气泡产生
D
麦芽糖的水解产物为葡萄糖
加热麦芽糖和稀混合溶液,冷却;加入NaOH溶液至碱性后加入银氨溶液,加热,观察是否出现银镜
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.中碳碳双键、醛基均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明含有碳碳双键,故A错误;
B.FeBr2溶液中滴加少量氯水,先氧化亚铁离子,加CCl4萃取溶液分层,水层变黄,CCl4层无色,则Fe2+的还原性强于Br-,故B正确;
C.钠与乙醇本身就能反应放出H2,故向乙醇水溶液中加入一小粒金属钠,观察是否有气体生成,不能检验乙醇中是否含有水,故C错误;
D.麦芽糖是还原性糖,也能与银氨溶液反应出现银镜,不能证明麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖,故D错误;
故选B。
15.(23-24高二下·江苏泰州·期末)根据实验操作及现象,下列结论中正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色
苯环对甲基产生影响
B
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
C
用pH计分别测定饱和溶液和饱和溶液的pH,前者的pH较小
酸性:
D
向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变红
X溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向甲苯中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,是由于苯环使甲基变得活泼,甲苯被氧化变为苯甲酸,可证明苯环对甲基产生了影响,A正确;
B.三溴苯酚溶解在苯酚里,无白色沉淀,B错误;
C.饱和SO2溶液和饱和CO2溶液的浓度不相等,浓度不同也会导致溶液的pH不等,因此不能通过测定两种饱和溶液的pH判断酸性强弱,C错误;
D.向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中可能含有或,D错误;
故选A。
16.(22-23高二下·江苏泰州·期末)、、都是难溶于水的物质。将与溶液混合,加入氨水调节溶液下反应可得到沉淀,其装置如图1所示(加热及夹持装置已省略),再将所得沉淀干燥并在下煅烧,可得到产品。
(1)实验室利用固体配制溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、试剂瓶、玻璃棒、 。
(2)组装好仪器,加入药品前,检查装置气密性的方法为 。
(3)三颈烧瓶中未加氨水时就生成沉淀,同时观察到澄清石灰水变浑浊,写出未加氨水时三颈烧瓶中反应的化学方程式 。滴加氨水有利于生成的原因是 。
(4)利用合成的方法如图2,写出“硫化”的化学方程式 。
(5)的立方晶胞结构如图3所示,以A点为原点建立分数坐标,已知A点坐标为,B点坐标为,则C点坐标为 。
【答案】(1)胶头滴管,250mL容量瓶
(2)方法1:关闭分液漏斗活塞,将右侧导管置于水中,微热(或手捂)三颈烧瓶,烧杯中导管口有气泡冒出,移去热源,导管内形成一段水柱,则说明装置气密性良好
方法2:将右侧导管用止水夹夹紧,向分液漏斗中加水,若分液漏斗中能形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好
(3) 氨水与反应生成,增大浓度,促进生成
(4)
(5)
【分析】与溶液混合,加入氨水调节溶液,下反应可得到沉淀,沉淀干燥煅烧得到;
【解析】(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;用固体配制溶液,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、试剂瓶、玻璃棒、胶头滴管,250mL容量瓶;
(2)装置气密性检验的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;故检查装置气密性的方法为:方法1:关闭分液漏斗活塞,将右侧导管置于水中,微热(或手捂)三颈烧瓶,烧杯中导管口有气泡冒出,移去热源,导管内形成一段水柱,则说明装置气密性良好;方法2:将右侧导管用止水夹夹紧,向分液漏斗中加水,若分液漏斗中能形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好;
(3)三颈烧瓶中加入、溶液,未加氨水时就生成沉淀,同时观察到澄清石灰水变浑浊说明生成二氧化碳,根据质量守恒可知还生成氯化铵和水,未加氨水时三颈烧瓶中反应的化学方程式为:。氨水溶液显碱性,会将碳酸氢根离子转化为碳酸根离子,故滴加氨水有利于生成的原因是氨水与反应生成,增大浓度,促进生成;
(4)“硫化”过程中和加入的反应转化为沉淀和,根据质量守恒可知,还会生成盐酸,化学方程式为:;
(5)C点在x、y、z轴上的投影坐标分别为、、,故其坐标为。
17.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期末)含硫化合物在生产、生活中应用广泛。
Ⅰ.可用于染料、医药行业。工业上常用和煤粉为原料生产,所得粗品中常含有一定量煤灰和重金属硫化物等杂质。已知:易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇;晶粒大小与结晶条件有关,溶液的浓度越大,或溶剂的蒸发速度越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越小,反之可得到较大的晶粒。
(1)原料在高温下反应,同时生成。写出该反应的化学方程式: 。
(2)实验室用乙醇重结晶纯化粗品,装置如图所示。
①回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的。若气雾上升过高,可采取的措施是 。
②回流结束后,需进行的操作有:a停止加热、b关闭冷凝水、c移去水浴,正确的操作顺序为 (填字母)。
(3)95℃下回流后,立即趁热过滤,使用锥形瓶接收滤液。
①不用烧杯接收滤液的原因是 。
②滤液经 (填字母),过滤后,用95%乙醇洗涤,干燥,得到较高产量颗粒较大的晶体。
A.蒸发结晶 B.65℃保温结晶 C.冰水浴冷却结晶
Ⅱ.可用作还原剂、防腐剂等。研究性学习小组为了准确检测市售银耳中添加剂的含量,设计如图所示装置进行实验。请补全下面的实验方案:
(4)①向三颈烧瓶中加入银耳样品和水,向锥形瓶中加入水、溶液和 ,向滴液漏斗和滴定管中分别装入 和 。
②按通冷凝水,打开电热装置和磁力搅拌器,以一定流速向三颈烧瓶中通入,
③用适量替代银耳样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为95%。
(可供选择的试剂:溶液、淀粉溶液、溶液)
【答案】(1)Na2SO4⋅10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O
(2) 降低温度 acb
(3) 烧杯口较大,滤液冷却太快 B
(4) 淀粉溶液 0.2000mol⋅L-1H3PO4溶液 0.01000mol⋅L-1I2溶液 再加入过量0.2000mol·L-1H3PO4溶液,加热并保持微沸,向锥形瓶内滴入0.01000mol·L-1I2溶液,直至滴入最后半滴后溶液从无色变为蓝色,且30 s内不褪色,记录下I2溶液的体积,平行滴定2~3次
【分析】工业上常用Na2SO4⋅10H2O和煤粉为原料生产Na2S,所得粗品中常含有一定量煤灰和重金属硫化物等杂质,实验室用乙醇重结晶纯化Na2S粗品;Na2SO3可用作还原剂、防腐剂等,为了准确检测市售银耳中添加剂Na2SO3的含量,加入磷酸溶液促进SO2的产生,并用I2滴定SO2的量;
【解析】(1)根据题意可知:反应物为Na2SO4⋅10H2O和C,生成物为Na2S和CO,故反应的化学方程式为Na2SO4⋅10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O;
(2)①气雾上升过高是因为温度过高,故可采取的措施是降低温度;
②回流结束后应先停止加热,再移去水浴,最后再关闭冷凝水,故正确的操作顺序为acb;
(3)①热过滤时不用烧杯接受滤液是因为烧杯口较大,滤液冷却太快;
②由于溶液的浓度越大,或溶剂的蒸发速度越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越小,故要颗粒较大的晶体,可用65℃保温结晶,故选B;
(4)①锥形瓶中加入水和I2,还要加入淀粉溶液作指示剂;滴液漏斗中加入0.2000mol⋅L-1H3PO4溶液,可促进SO2的生成;滴定管中加入0.01000mol⋅L-1I2溶液,用来滴定生成的SO2;
②以一定流速向三颈烧瓶中通入N2,再加入过量0.2000mol·L-1H3PO4溶液,加热并保持微沸,向锥形瓶内滴入0.01000mol·L-1I2溶液,直至滴入最后半滴后溶液从无色变为蓝色,且30 s内不褪色,记录下I2溶液的体积,平行滴定2~3次。
18.(23-24高二下·江苏苏州·期末)水合肼()是化工生产中的重要原料,具有强还原性。
Ⅰ.水合肼的制备
(1)利用NaClO-NaOH混合溶液与尿素[]水溶液在105℃反应制得水合肼,该反应的化学反应方程式为 。
(2)合成的装置如题图-1所示,操作时,不能将尿素水溶液加入到NaClO-NaOH混合溶液中,其原因是 。
(3)工业生产上通常在制备过程中加入一定量的丙酮。丙酮先与水合肼快速形成丙酮连氮,反应后将丙酮连氮蒸出,再将丙酮连氮转化为,丙酮循环使用,其过程可表示如下:
2+N2H4·H2O+3H2O
相对于制备过程中不加丙酮,加入丙酮的优点是 。
Ⅱ.水合肼的应用
用水合肼处理铜氨废液获得纳米铜粉。已知:弱碱性铜氨废液中主要含、、;铜氨废液中和之间存在平衡:。
(4)水合肼直接将溶液中的还原成纳米铜粉,同时产生一种无毒气体。要得到1mol纳米铜粉,理论上需要消耗水合肼的物质的量为 。
(5)水合肼呈弱碱性,随着反应体系pH升高,纳米铜粉的产率随溶液pH的变化如题图-2所示,时,纳米铜粉的产率随溶液pH的升高而下降的原因是 。
(6)水合肼处理铜氨废液后的废水中主要含有,需要进行处理后排放。
①向废水中加入一定量的和,将转化为沉淀去除,该反应的离子反应方程式为 。
②控制,溶液中氨氮去除率和余磷量如题图-3所示:当时,氨氮去除率迅速下降,余磷量快速升高的原因是 。
【答案】(1)NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4+H2O+Na2CO3
(2)防止过量的NaClO氧化水合肼
(3)促进肼的生成,且丙酮循环使用
(4)0.5mol
(5)pH值较大时,水合肼与铜离子形成配合物,Cu产率下降
(6) 发生反应,反应,氨氮去除率迅速下降,余磷量快速升高
【解析】(1)NaClO碱性溶液与尿素[CO(NH2)2]水溶液在一定条件下反应制得水合肼,同时生成NaCl和碳酸钠,反应的化学反应方程式为:NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4+H2O+Na2CO3;
(2)水合肼有毒且不稳定,具有强还原性和强碱性,NaClO具有强氧化性,能氧化水合肼,为防止过量的NaClO氧化水合肼,不能反向滴加;
(3)加入丙酮的优点是常温常压即可形成丙酮连氮,将丙酮连氮蒸出,促进肼的生成,且丙酮循环使用;
(4)水合肼直接将溶液中的还原成纳米铜粉,同时产生一种无毒气体N2,,生成1mol纳米铜粉,消耗水合肼的物质的量为0.5mol;
(5)pH值较大时,水合肼与铜离子形成配合物,Cu产率下降;
(6)①该反应的离子反应方程式为;
②当时,发生反应,反应,氨氮去除率迅速下降,余磷量快速升高。
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