专题09 化学实验综合题(期中真题汇编,福建专用)高一化学上学期
2026-09-22
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专题09 化学实验综合题
1.【答案】(1)① H2O2中氧元素化合价-1价,能降低也能升高 ② ⅰ (2)① 把带火星的木条伸入试管中,木条复燃 ② 催化剂 ③ 每次加入H2O2溶液质量不变,若NaClO作催化剂,则每次产生的气体的量应该相等,但实验结果产生的气体却不等 ④ NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑ ⑤ AC
2.【答案】(1)① 混合物 ② 化合物 (2)① NaOH、FeCl3 ② CO2 (3)① 能 ② (4)① ② 有红褐色沉淀生成 ③
3.【答案】(1)① 分液漏斗 ② 除去Cl2中的HCl (2)① ② BC (3)f→g→b→c→d→e或fgbcde (4) (5)① 湿润的紫色石蕊试纸先逐渐变红,后颜色逐渐褪去 ② Cl2与水反应生成的HCl使湿润的紫色石蕊试纸变红,生成的HClO具有漂白性,使变红的试纸褪色
4.【答案】(1)① 饱和食盐水 ② 除去氯气中混有的氯化氢气体 ③ 圆底烧瓶 (2) (3) (4) (5)① 褪色 ② 不褪色 ③ 氯气无漂白性,氯气溶于水形成的物质具有漂白性 (6)4.48
5.【答案】(1)①
②
(2)①
氧化性 ②
③
氧化性 ④
⑤ ACD (3)
0.2000
6.【答案】(1)① +2 ② 取少量口服液于试管中,立即滴加几滴KSCN溶液,若溶液变成红色,则含有 (2)① 变成灰绿色,最终变成红褐色 ② (3)① 酸性高锰酸钾或铁氰化钾溶液 ② 0.5 (4)① ② 硫酸浓度增大,与反应产生的增多,催化产生的中间体增多,溶出率增大 ③ 78.8%
7.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (浓) (2)DACB (3)吸收多余的氯气,防止污染空气 (4)① 5∶1 ② ③ 饱和食盐水 (5)① +6 ② C ③ 具有强氧化性,可杀菌消毒,同时其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质并沉降,从而达到净水目的
8.【答案】(1)分液漏斗 (2)浓硫酸 (3)a (4) (5)氯水中含有的与KI发生置换反应:,使淀粉溶液变蓝色 (6)溶液先变红后褪色 (7)取溶液于试管中,滴加5滴新制氯水,产生白色沉淀,则证明有
9.【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2) (3) (4)① 增大氯气和NaOH溶液的接触面积,提高吸收效率 ② 避免生成,提高产品的纯度 (5)① 碱性 ② HClO
10.【答案】(1)① 分液漏斗 ② 平衡气压,可以使浓盐酸顺利流下 (2)BCD (3)① 冰水浴 ② 将ClO2液化,从而将ClO2与Cl2分离 (4)缺少尾气处理装置
11.【答案】(1)B (2)、 (3)① 过滤 ② 溶液 ③ ④ 、 ⑤
12.【答案】(1)饱和食盐水 (2) (3)吸收尾气,防止污染环境;防止生成的氯化铁潮解变质 (4)① 低 ② 猜想一 (5)87%
13.【答案】(1)① 煤油 ② 钠与水反应放出热量、钠的熔点低 (2)① B ② ③ (3)① 检查装置的气密性 ② 、 ③ 除去未完全反应的二氧化碳 ④
14.【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (浓) ③ a (2)吸收中的 (3)① +6 ② c (4)将装置C放在冰(冷)水浴中 (5)
15.【答案】(1)① 分液漏斗 ② 除去氯气中的氯化氢 (2)① ② (3)① 装置B的干燥有色布条不褪色;装置C中湿润的有色布条褪色 ② 干燥氯气 (4)上下调节水准管使两侧液面高度相同 (5)c (6)
16.【答案】(1)① 冷凝管 ② 下 (2)① 引流 ② 搅拌 (3)① D ② C ③ A ④ B (4)时间短、温度低、浸取率高 (5)支管口处 (6)① 蒸发浓缩 ② 冷却结晶 ③ 60 (7)① 分液漏斗 ② 检查是否漏水 ③ 溶液分层,下层为紫红色,上层为接近无色
17.【答案】(1)E (2)C (3)煤油(或石蜡油) (4)D (5)不能 (6)浓氢氧化钠溶液 (7) (8)或
18.【答案】(1)250mL容量瓶 (2)① 0.0930mol/L ② NaOH固体易吸水潮解;吸收空气中的CO2而变质 (3)D (4)① 乙 ② a ③ 分液漏斗
19.【答案】(1)① H2O2中氧元素的化合价是-1价,反应中氧元素化合价可以升高为0价 ② ii (2) (3)① ② ③ ④ ⑤ 氧化 ⑥ (4)① 氧化 ② ,故H2O2氧化性强于Fe3+,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,生成的Fe3+催化了H2O2的分解,产生大量气泡
20.【答案】(1)①
分液漏斗 ②
除去氯气中混有的 气体 (2)
(3)
d f b c g k (4)①
吸收多余的氯气,防止污染环境 ②
(5)
(6)①
减弱 ②
③
21.【答案】(1)① 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ② (或) (2)① 偏小 ② 防止空气中的和水蒸气进入D中影响测定结果 ③ 偏小 ④
22.【答案】(1)② ④ (2) (3)① K1和K2 ② K3 (4) (5)与作用,产生较多的,使溶液呈碱性 (6)产生白色沉淀,溶液由红色变为无色 (7)、
23.【答案】(1)① 蒸发结晶 ② A (2)① ② (3)取少量溶液C于试管中,加入足量稀盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则证明硫酸根已被除尽 (4)无 (5)① 0.01 ② 0.02 ③ 0.04
24.【答案】(1)萃取分液 (2)① ② 饱和食盐水 ③ 冷却和收集 ④ C ⑤ A (3)① 的还原性随溶液碱性的增强而增强 ② ③
试卷第1页,共3页
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专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,使游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)H2O2的性质
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5% H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去b.有大量气泡产生
ⅱ
向5% H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
①从理论上看H2O2既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明H2O2具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】ⅰ分析表中数据得出"猜想一正确",其依据是 。
ⅱ写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。
在使用种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 (多选)。
A.不同的消毒剂不可随意混合使用
B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
D.在家里,使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是喷洒
2.(2025-2026高一上·福建南平-半期·期中)树状分类法是一种常见的分类方法。某同学依据一定的分类标准将Fe(OH)3胶体、Fe、液氧、CO2、稀硫酸、NaOH、FeCl3这七种物质进行分类,其结果如图所示。
请回答下列问题:
(1)类别1为 ,类别2为 。
(2)上述七种物质中,属于电解质的有 (写化学式,下同),属于非电解质的有 。
(3)稀硫酸 (填“能”或“不能”)导电,原因是 (用电离方程式表示)。
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体的一种方法如下:用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热烧杯至蒸馏水沸腾,向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,停止加热。
①写出FeCl3转化为Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。
②向Fe(OH)3胶体中滴入几滴稀硫酸,可观察到的现象为 ;继续滴加过量的稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。
3.(2025-2026高一上·福建南平-半期·期中)为了制取并收集干燥的氯气,同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 ,装置丁的作用是 。
(2)写出装置甲中生成氯气反应的化学方程式: 。该反应中,浓盐酸表现出的性质有 (填标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.可燃性
(3)该实验装置正确的接口连接顺序:a→ (填接口字母,每个装置只能使用1次)→h。
(4)装置戊的作用是 (用化学方程式表示)。
(5)某同学用该实验装置收集了一瓶干燥的氯气,并将一张湿润的紫色石蕊试纸放入这瓶氯气中,可观察到的实验现象为 ,出现该实验现象的原因是 。
4.(2025-2026高一上·福建省泉州市晋江第一中学·期中)已知:潮湿的与反应生成、气体和NaCl,某学习小组利用下图装置探究该反应:
请回答:
(1)试剂X是 其作用是 。装置中,盛放的仪器名称 。
(2)写出氯气进入装置E发生反应的化学方程式 。
(3)装置C中潮湿的与以等物质的量反应,试写出该反应化学方程式 。
(4)是酸性氧化物,请写出与NaOH溶液发生反应的化学方程式: 。
(5)若将上述装置中的C、D、E部分换成如图所述装置,其中Ⅰ与Ⅲ是干燥的有色布条,Ⅱ中装入的物质为无水,E中盛装NaOH溶液,请回答下列问题:一段时间后,可观察到的现象是:Ⅰ处的有色布条 ,Ⅲ处干燥的有色布条 (填“褪色”与“不褪色”);对比Ⅰ与Ⅲ中现象的差异可得出的结论是 。
(6)标准状况下,将0.2mol 与足量的浓盐酸溶液共热产生的体积为 L(标准状况)。
5.(2025-2026高一上·福建省厦门第一中学·期中)某化学学习小组以过氧化氢为探究对象进行实验。
(1)查阅资料后发现为二元弱酸。
①写出在水溶液中第一步电离的方程式: 。
②少量溶液与足量反应生成“酸式盐”的化学方程式为 。
(2)从氧的价态出发,对的氧化性和还原性做出预测,并进行实验探究。
①实验1中发生反应的离子方程式为,该反应利用了酸性的 (填氧化性或还原性),每生成氧化产物,转移电子数为 。
②实验2是为了验证的 (填氧化性或还原性),在反应后的黄色溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝(已知淀粉遇到变蓝色),实验②反应的离子方程式为 。
③实验3中观察到无色溶液先变黄,几秒钟后开始产生大量气体,用带火星的小木条检验,观察到木条复燃。在反应后的黄色溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝。根据上述实验现象,推测下列说法正确的是 (填字母)。
A.KI被氧化
B.被KI氧化
C.发生分解
D.被KI还原的速率比分解反应的速率快
E.被KI氧化的速率比其被KI还原的速率慢
(3)为测定实验所用的过氧化氢溶液中的含量,取20.00 mL试样置于锥形瓶中,用16.00 mL 0.1000 mol·L-1的酸性溶液与之恰好完全反应,则试样中过氧化氢的浓度为 。
6.(2025-2026高一上·福建省厦门外国语学校集美校区·期中)铁及其化合物在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
(1)人体血红蛋白中含铁元素,它能结合氧分子进行输氧,血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液,检验其中是否含有的具体操作是 。
(2)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速 (补全实验现象),发生的氧化还原反应的化学方程式为 。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化[转化为,不考虑其他反应],为确定绿矾未被全部氧化,可选择的最佳试剂是 。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后,加入足量的溶液,过滤得沉淀,再通入(标准状况)氯气恰好将其中的完全氧化。计算该晶体中 。
(4)金是金黄色固体,化学性质不活泼,不但能用作珠宝装饰;在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金()标记物,一种从被(元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下:
①“预处理”时,被氧化为和,写出该反应的离子方程式: 。
②研究发现在的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体,将金表面的氧化溶出。溶出率与硫酸浓度的关系如图所示,随着硫酸浓度的增大,溶出率逐渐提高的主要原因是 。
③测定样品中的含量:准确称取0.1000g试样,加入王水,将转化成具有强氧化性的氯金酸,在除去硝酸根后的溶液中,边搅拌边加入过量的溶液,将完全还原为Au;过量的用溶液氧化,消耗溶液。则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。
已知:;
7.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药生产、药物合成都需要它。某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的熟石灰[]反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,A中反应化学方程式为: 。
(2)制备氯气的实验开始前,下列操作的正确顺序是 (填字母)。
A.往烧瓶中加入粉末 B.加热
C.通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸 D.检查装置气密性
(3)装置C的作用是 。
(4)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与熟石灰反应:,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示),为避免此副反应的发生,可以在A与B之间连接一个装有 的洗气瓶。
Ⅱ.制优良的饮用水消毒剂。具有很强的氧化性,能有效地杀灭水中的病菌和病毒,同时自身被还原成新生态的。
(5)①中铁元素的化合价是 ,属于 (填字母)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
②能够消毒和净水作用的原因是 。
8.(2025-2026高一上·福建宁德·期中)制备并收集干燥纯净的和探究氯水的性质。
实验Ⅰ、实验室用下图装置制备并收集干燥纯净的。
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C中盛放的试剂为 。
(3)装置D选用下图中的 (填序号)。
(4)装置E中反应的离子方程式为 。
实验Ⅱ、探究氯水的成分。
资料:淀粉的特征反应——遇碘()变蓝色
实验①
实验②
实验③
实验操作
实验现象
蒸馏水由无色变为浅黄绿色
溶液变蓝
(注:试管中溶液均为1mL,均滴入5滴新制氯水)
(5)结合化学方程式解释实验②中现象产生的原因 。
(6)实验③的现象为 。
(7)请仿照实验②和③,设计实验方案验证氯水中含有 。
9.(2025-2026高一上·福建省福州市福九联盟·期中)某兴趣小组利用所给仪器在实验室制备纯净干燥的氯气、模拟制备84消毒液,并探究84消毒液的性质。请回答下列问题:
Ⅰ、氯气的制备(装置如图所示)
(1)装置G的名称为 ,图中制备氯气的化学方程式为 。
(2)从图中选择合适装置制备并收集纯净干燥的氯气(仪器不重复使用),仪器连接顺序为 。(填写仪器下方字母)
Ⅱ、84消毒液的制备(装置如图一所示)
查阅资料可知:
①氯气与碱反应放出热量;
②。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
(4)多孔球泡的作用是 ,使用冰水浴的目的是 。
Ⅲ、探究84消毒液的性质(装置如图二所示)
(5)①滴入石蕊溶液,C中所得溶液呈蓝色,说明C中溶液呈 (酸性、碱性)。
②Ⅰ中溶液褪色的原因是因为反应生成了 (写物质的化学式)。
10.(2025-2026高一上·福建省厦门第二中学·期中)ClO2已被世界卫生组织(WHO)列为AI级的安全高效灭菌消毒剂,我国从2000年起就逐渐用ClO2取代Cl2对饮用水进行消毒。下图是某实验室用于制备一定量较纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。
已知:①实验室可用亚氯酸钠固体与氯气反应来制备ClO2:。
②通常情况下,ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体,常温下1 L水约溶解2.9 g ClO2,遇热水或见光不稳定。
③氯气和二氧化氯的熔沸点如下表:
物质
熔点
沸点
Cl2
-101℃
-34℃
ClO2
-59.5℃
11℃
④A中反应后锰元素全部以Mn2+存在。
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 。导气管a的作用是 。
(2)下列操作或描述正确的是___________。
A. A装置中的高锰酸钾可用二氧化锰替代
B. B中盛装饱和食盐水作用是除去Cl2中混有的HCl
C. B中长颈漏斗的主要作用是平衡气压,防止气压过大
D. C装置中所盛试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气
(3)E装置用以收集ClO2,宜采用 冷却;目的是 。
(4)该实验装置存在一处明显的不足是 。
11.(2025-2026高一上·福建省三明第一中学-11月·期中)经检测,某化工厂排出的废水,其中含有大量的、、、、、。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)取该废水于烧杯中,逐滴加入溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是、 (用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图所示:
①“分离操作”的名称是 ,试剂a为 ;写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。
②试剂b、c依次为溶液和溶液,则白色沉淀2的化学式为 ,写出白色沉淀2溶于稀盐酸的离子方程式 。
12.(2025-2026高一上·福建省漳州第一中学-11月·期中)实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行制备FeCl3的实验装置如下图所示(反应式为)。回答下列问题:
已知:FeCl3固体易升华,易吸收水分潮解而变质。
(1)装置B中盛放的试剂是 。
(2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让Cl2充满装置,再点燃D处酒精灯,写出A中反应的化学方程式: 。
(3)F装置所起的作用是 。
(4)某兴趣小组在实验中发现浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。对用稀盐酸实验没有氯气生成的原因,兴趣小组经讨论后有如下猜想:
猜想一:小明认为是c(H+)低导致。猜想二:小红认为是 导致。
小组设计了以下实验方案进行验证:
a.稀盐酸滴入中,然后通入气体加热
b.稀盐酸滴入中,然后加入固体加热
c.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸加热
d.与的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与固体、MnO2固体共热
实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。
由此可知 成立(填“猜想一”或“猜想二”)。
(5)取60 g软锰矿石(主要成分是MnO2,杂质不参与反应)与足量浓盐酸在加热条件下充分反应,生成标准状况下的氯气13.44 L,该软锰矿中MnO2的质量分数为 。
13.(2025-2026高一上·福建省宁德市第二教研共同体-11月·期中)以下是有关钠及其化合物性质的探究实验。回答下列问题:
(1)实验室中金属钠通常保存在 中,取一小块金属钠投入水中,在实验过程中钠熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是 。
(2)验证比热稳定性强的实验装置如图。
①变浑浊的是 烧杯中的澄清石灰水,随实验进行发现后续又变澄清,请分析原因(用化学方程式解释): 。
②是膨松剂必不可少的成分,受热时能使面坯在焙烧过程中变得松软、多孔。写出受热时发生反应的化学方程式: 。
(3)下图装置可用于粗略测定过氧化钠的质量分数。
①将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
②写出装置C中发生反应的化学方程式: 。
③NaOH的作用是 。
④装置中的E和F构成量气装置,用来测定的体积。若样品质量为a g,实验结束后将量筒内水的体积折算成标准状况下的体积为V mL,则样品中过氧化钠的质量分数为 (写出含字母的表达式)。
14.(2025-2026高一上·福建龙岩一校盟·期中)高铁酸钾()是极好的氧化剂,具有强氧化性,是一种新型高效消毒剂。某化学兴趣小组设计如图装置制备高铁酸钾(夹持仪器已省略):
查阅资料:
①高铁酸钾易溶于水,微溶于溶液;
②高铁酸钾在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中快速产生;
③,该反应放热。
回答下列问题:
(1)A中装的仪器名称是 ,A中反应的化学方程式为 ,用下列两种方法制取氯气,则所得氯气 。
①用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应
②用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应
a.②比①多 b.①比②多 c.一样多 d.无法比较
(2)B中试剂的用途为 。
(3)水处理时,加入的高铁酸钾()作为净水消毒剂,发生反应的化学方程式为(胶体)。
①中的化合价为 。
②下列关于的说法中,错误的是 。
a.是强氧化性的盐 b.固体保存需要防潮 c.其消毒和净化水的原理相同
(4)装置C在制备时存在一定的缺陷,你的改进措施是 。
(5)D中发生的反应为 (写离子方程式)。
15.(2025-2026高一上·福建福州六校·期中)回答以下问题:
I.某研究人员现用如下图一所示的装置制取较多量的饱和氯水,饱和氯水制备完毕后,该实验人员又拆卸丙装置,用图二装置替代图一的丙装置进一步探究氯气的某些性质。
回答有关问题:
(1)对于图一而言,装置甲中,盛装液体仪器的名称是 。装置乙中饱和食盐水的作用是 。
(2)对于图一而言,装置甲中反应的化学方程式: ;装置丙中反应的化学方程式: 。
(3)为探究“干燥的和潮湿的有无漂白性”,用图二装置替代图一的丙装置重新组装,则组装后B和C的实验现象分别是 。图二浓硫酸的作用是 。
Ⅱ.利用反应原理:可以定量检测某品牌84清毒液样品中的质量分数(不考虑消毒液中以外的物质与浓盐酸反应)。
实验过程:
①连接装置并检查气密性;
②准确称量“84消毒液”样品;
③装药品,移动水准管使两侧液面高度相同,读数:
④加入浓盐酸,当不再有气体生成;
⑤冷却到室温;
⑥______,视线与量气管凹液面相平并读取数值。
(4)补全步骤⑥中的操作 。
(5)D用于检验中水蒸气是否吸收干净,其使用的试剂是 (填字母序号)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.无水硫酸铜
(6)若其它操作均正确,测得产生氯气216mL(此时)则此样品中NaClO的质量分数为 (结果保留一位小数)。
16.(2025-2026高一上·福建福州六校·期中)I、下图是中学化学中常用于混合物分离和提纯的装置,请根据装置回答问题。
(1)装置A中①的名称是 ,进水的方向是从 (填“上”或“下”)口进水。
(2)装置C和装置D中玻璃棒的作用分别是 , 。
(3)下列各组混合物的分离或提纯选用上述哪套装置最合适?请选择正确的装置,填写相应的序号。
①从NaCl溶液中提取NaCl晶体: 。
②分离饱和食盐水和泥沙的混合物: 。
③分离乙酸(沸点118°C)和乙醚(沸点34°C); 。
④用乙醚提取青蒿提取液中的青蒿素: 。
Ⅱ、从黄花蒿中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,采用汽油浸提法,具体操作如图:
已知:①青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水。
②青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度升高显著升高;乙醇的沸点为78°C。
③青蒿素热稳定性差,温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低。
(4)超声提取是在强大的超声波作用下,使黄花蒿细胞破碎、变形,采用超声提取的优点是 。
(5)操作Ⅱ中,温度计应放置在蒸馏烧瓶的 。
(6)操作Ⅲ的具体步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥,在该操作过程中加热温度应不超过 °C。
(7)某同学在实验室中欲用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有 ;使用该玻璃仪器前要进行的操作是 ;经振荡、静置后的现象是 。
17.(2025-2026高一上·福建宁德-11月·期中)结合钠及其化合物的用途、性质等知识,回答下列问题:
Ⅰ、请从以下选项中选择最合适的物质并将其标号填入空白处。
选项:A.金属钠 B.氧化钠 C.过氧化钠 D.碳酸钠 E.碳酸氢钠
(1) 俗称小苏打,可用于焙制糕点,作膨松剂。
(2) 可用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂。
Ⅱ、金属钠的性质探究
金属钠是一种非常重要的化工原料,在实验室中,它需要小心保管和使用。
(3)实验室中通常将金属钠保存在 中。
(4)某同学探究钠与水的反应,并向水中滴加了酚酞试剂。他观察到的实验现象有:
A.钠浮在水面 B.钠熔化成闪亮的小球
C.小球在水面迅速游动 D.反应后的溶液变为红色
上述现象中,能证明“反应生成了一种碱”的是 (填现象前的字母)。
Ⅲ、过氧化钠性质的探究
资料表明:过氧化钠与二氧化碳在有水条件下才能反应生成氧气。甲同学为此探究,设计了如图的实验装置。
(5)若C装置中装有浓硫酸,则在E装置中 (填“能”或“不能”)收集到氧气。
撤去C装置后,乙、丙同学继续进行如下探究:
(6)乙同学认为,装置D、E之间需要添加装有 (填“浓氢氧化钠溶液”或“浓硫酸”)的洗气瓶,否则可能影响检验是否有氧气生成。
(7)写出D装置中参与反应的化学方程式: 。
(8)丙同学用m g过氧化钠样品(杂质不与实验中反应物反应)进行测定纯度实验,实验结束后生成的氧气折算成标准状况下的体积为a mL,则样品中过氧化钠的质量分数为 ×100%(用含a、m的式子表示)。
18.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)回答下列问题:
Ⅰ、某同学在实验室配制了一瓶500mL浓度约为的NaOH溶液。
(1)该实验大约需要的标准溶液。配制该溶液时,需要用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒和 。
(2)欲准确测定NaOH溶液的浓度,用20.00mL浓度为的邻苯二甲酸氢钾标准溶液与该NaOH溶液反应,测得恰好完全反应时平均消耗该NaOH溶液的体积为21.50mL。(已知:)
①经测定,该NaOH溶液的浓度为 (保留小数点后4位数字)。
②在使用NaOH溶液时一般都需要经过标准溶液测定后方可确定其准确浓度(不考虑配制过程中的操作因素),原因是 。
Ⅱ、蒸发与蒸馏是常用的物质分离提纯的方法
(3)实验室进行溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为________填序号。
①加热搅拌 ②固定铁圈位置 ③停止加热 ④放上蒸发皿
A. ②③④① B. ①②③④ C. ②③①④ D. ②④①③
(4)已知乙醇的沸点为78℃,能与水以任意比互溶。乙醚的沸点为34.6℃,微溶于水,在饱和溶液中几乎不溶,且乙醚极易燃烧,而乙醇与饱和溶液互溶。今欲在实验室分离乙醚、乙醇。
①甲和乙两位同学分别设计了甲、乙两套分离乙醚、乙醇的装置(如图),从安全和蒸馏效果上分析,其中 装置更合适。
②若用乙装置,则冷凝管中进水的管口为 (填“a”或“b”),得到的乙醚中可能还含有少量的乙醇,用碳酸钠溶液除杂,所用的一个主要仪器是 。
19.(2025-2026高一上·福建省莆田第一中学·期中)过氧化氢的水溶液俗称双氧水,是化学实验室和医疗领域中的常用物质。为研究过氧化氢的性质,某学习小组设计一组与双氧水相关的实验如表所示:
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去b.有大量气泡产生
ⅱ
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
已知:I2遇淀粉溶液变蓝。
请回答下列问题:
(1)①从化合价改变上看H2O2,既有氧化性又有还原性,具有还原性的原因是 。
②能证明H2O2,具有氧化性的实验是 (填序号“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+K2SO4+2MnSO4+5O2↑。
当有1.7 g过氧化氢参加反应时转移的电子数目为 。
(3)阅读资料,从理论上定量解释H2O2为何能与淀粉碘化钾溶液反应。
资料:氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,符号;数值越大,氧化态的氧化性越强;可用电极电位解释或预测反应的方向。
已知:,,,。
通过比较电极电位 > ,说明氧化性 > ,
因此H2O2可将碘化钾 (填“氧化”或“还原”)为 。
(4)①从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现 性。
已知:,。
②小组同学完成实验后得到如下现象:
序号
实验
实验现象
ⅲ
向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液
a.溶液变为黄色b.有大量气泡产生
已知:Fe3+溶液中呈现黄色,会催化H2O2分解。
请应用电极电位解释产生上述现象的原因: 。
20.(2025-2026高一上·福建省厦门第一中学·期中)实验室制备和收集少量干燥、纯净的氯气,并进行相关实验探究。装置和试剂如下:
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器的名称是 ,装置D的作用是 。
(2)装置A中氯气制备反应的化学方程式为 。
(3)选择合适的上述仪器并通过橡胶管将整套装置连接起来,应从左往右依次连接 (填各接口处的字母):
a→___________→___________→___________→___________→___________→___________→i。
(4)装置F的作用是 ,发生反应的离子方程式为 。
(5)若将制得的通入较浓的和的混合液中,产生的被还原,发生剧烈的反应。与反应的离子方程式为 。
(6)当不再逸出时,圆底烧瓶中的固液混合物中仍存在和。某学习小组分析其成因时提出如下猜想。
猜想a:随浓度降低,的氧化性减弱。
猜想b:随浓度降低,的还原性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
猜想c:随浓度升高,的氧化性减弱。
查阅资料:K+、对体系中各物质的氧化性与还原性均无影响。
设计实验验证:将固液混合物均分为三组,保持反应条件相同,分别向三组固液混合物中加入试剂。
组别
试剂
产物
1
较浓硫酸
有生成
2
X
有生成
3
X和Y
无生成
通过三组实验,a、b、c三个猜想都得到了证实,则试剂X为 (填化学式),试剂Y为 (填化学式)。
21.(2025-2026高一上·福建金沙高级中学·期中)I. 有一含NaCl、和的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的和的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,检查并确保装置气密性良好。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开弹簧夹、,关闭,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是 。
④关闭弹簧夹、,打开,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可)。
⑤打开弹簧夹,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应之后不鼓入空气,会导致的质量分数测定结果 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是 ,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果的质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为、,则混合物中的质量分数为 (用含w、、的代数式表示)。
22.(2025-2026高一上·福建宁德·期中)以海水为原料可获得钠、镁等金属及其化合物。
任务一:钠的性质研究
(1)将金属钠分别放入下列溶液中,既有气体产生,又有白色沉淀产生的是 (填序号)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④饱和食盐水
任务二:的性质研究
下图为测定过氧化钠样品(只含杂质)纯度的装置,气球Q弹性良好。
(2)请写出Q中,过量稀硫酸与反应的离子方程式 。
(3)测量气体体积时应先关闭 (填“”、“”或“”,下同),打开 ;反应完毕后打开,关闭,确保Q灵活伸缩后,再缓缓打开。
(4)若操作正确,量筒Ⅰ、Ⅱ分别收集x mL、y mL水,则的质量分数为 (含x、y的表达式)。
任务三:纯碱的性质研究——溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
②在水中全部解离出和。
③溶液呈中性,、对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】
(5)猜想一:单独起作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想二:与作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
a.向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
b.向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
c.①向试管中加入一定量的溶液,滴入2滴酚酞溶液②往①所得溶液中逐滴加入溶液至过量
①溶液由无色变红色②______
猜想三成立
(6)请填写操作c中实验现象② 。
【解释与结论】
(7)结合任务三的所有信息和结论,运用所学知识,经过分析推理可得出:溶液中除外还含有两种阴离子 。
23.(2025-2026高一上·福建省福州市福九联盟·期中)粗食盐水中常含有少量、和等杂质离子。为测定某粗盐的成分并提纯NaCl,某实验小组进行了以下实验:
已知:加入的试剂①、②均是盐溶液。分别洗涤所获得的沉淀,干燥,并称量所得固体质量如下表:
沉淀
沉淀A
沉淀B
沉淀C
质量(g)
9.32
0.58
3.97
请回答:
(1)操作b的名称是 ;操作a所选用的装置是 (填字母序号)。
(2)试剂①是 溶液;(填化学式,下同。)加入NaOH溶液后,得到的沉淀B是 。
(3)为确保各杂质离子已被除尽,进行操作b前,需对溶液C进行检验。其中检验已被除尽的操作为: 。
(4)若用盐酸调节溶液C的pH时,加入了过量的盐酸,对所得氯化钠的纯度 (填“有”或“无”)影响。
(5)为进一步探究该粗盐的成分,向所得到的3.97g沉淀C中加入了足量稀盐酸,共收集到672mL气体(在标准状况下测定)。通过上述实验和必要计算,可得粗盐中各离子的物质的量分别为:
杂质离子
物质的量
24.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)化学是一门以实验为基础的学科,物质的分离提纯、检验鉴别、生产制备都可通过合适的实验方案实现。回答下列问题:
(1)乙醚是一种用途很广的有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的一种实验过程如下图所示,操作Y的名称为 。
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:i.金属锡熔点为,化学活泼性与铁相似;
ii.的沸点为,且易与水反应。
请根据上图装置回答:
①装置V中发生反应的化学方程式为 。
②试管Ⅱ中的试剂是 ;
装置V的作用是 。
③装置Ⅵ最好选用下列装置中的 (填标号)。
A. B. C.
④为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是 (填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯
B.先点燃IV处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、IV两处酒精灯
(3)某同学探究不同条件下与二价锰化合物的反应,实验装置如下图所示:
查阅资料显示:
a.在一定条件下能被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
b.浓碱条件下,可被还原为。
c.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质X
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
①通入前,Ⅱ、Ⅲ中白色沉淀变为棕黑色沉淀。
②对比实验I、Ⅱ通入后的实验现象,对于还原性与溶液酸碱性的认识是 。
③据资料b,Ⅲ中应得到绿色溶液,而实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
i.用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: 。
ii.取中放置后的悬浊液,加入溶液,观察到溶液紫色迅速变为绿色,且有无色无味气体产生,该气体的化学式为 ;同时还可观察到溶液的绿色缓慢加深,即可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
试卷第1页,共3页
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专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)巴西奥运会期间,工作人员将84消毒液与双氧水混用,使游泳池藻类快速生长,池水变绿。
(1)H2O2的性质
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5% H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去b.有大量气泡产生
ⅱ
向5% H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
①从理论上看H2O2既有氧化性又有还原性,原因是 。
②能证明H2O2具有还原性的实验是 (填序号)。
(2)84消毒液的有效成分为NaClO
【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加过氧化氢溶液,发现有大量气泡产生:然后 (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与过氧化氢溶液发生化学反应;
猜想二:作 ,类似分解过氧化氢溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并检查气密性。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。③将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入过氧化氢溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
收集气体的总体积/mL
140
280
365
370
375
【分析讨论】ⅰ分析表中数据得出"猜想一正确",其依据是 。
ⅱ写出次氯酸钠与过氧化氢溶液的化学方程式 。
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、过氧化氢溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。
在使用种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 (多选)。
A.不同的消毒剂不可随意混合使用
B.使用84消毒液的浓度越高越好
C.使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
D.在家里,使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是喷洒
【答案】(1)① H2O2中氧元素化合价-1价,能降低也能升高 ② ⅰ (2)① 把带火星的木条伸入试管中,木条复燃 ② 催化剂 ③ 每次加入H2O2溶液质量不变,若NaClO作催化剂,则每次产生的气体的量应该相等,但实验结果产生的气体却不等 ④ NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑ ⑤ AC
【解析】本题主要设计实验证明H2O2既有氧化性又有还原性,以及探究过氧化氢与次氯酸钠之间的反应原理,通过此实验得出生活经验:不同的消毒剂不可随意混合使用。
(1)①H2O2既有氧化性又有还原性,原因是H2O2中氧元素化合价-1价,处于中间价态,能降低也能升高;
② 过氧化氢被酸性高锰酸钾氧化从而使溶液褪色,证明其具有还原性,则选实验i;
(2)① 氧气可使带火星的木条复燃,因此将带火星的木条伸入试管中,木条复燃;
② 二氧化锰作为催化剂使用,因此此处则假设次氯酸钠作为催化剂;
③ 若次氯酸钠是催化剂,则每次反应产生气体体积相同,但是产生气体气体不同,说明次氯酸钠参与了反应,不是作为催化剂使用;
④ 根据题目信息可知,次氯酸钠与过氧化氢反应生成氯化钠、水和氧气,书写化学方程式注意配平及气体符号,所以化学方程式为NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑;
⑤A.次氯酸钠与过氧化氢可以反应,说明不同消毒剂不能混合使用,选项A正确;
B.84消毒液浓度越高越不稳定,极不安全,选项B错误;
C.酒精易燃易爆,使用应远离明火,选项C正确;
D.喷洒利于酒精更快挥发,产生高浓度聚集,产生爆炸,因此在家里,使用医用酒精对门把手、桌面和文具等物品进行消毒的正确方式是擦拭,选项D错误;
故本题正确答案为:AC。
2.(2025-2026高一上·福建南平-半期·期中)树状分类法是一种常见的分类方法。某同学依据一定的分类标准将Fe(OH)3胶体、Fe、液氧、CO2、稀硫酸、NaOH、FeCl3这七种物质进行分类,其结果如图所示。
请回答下列问题:
(1)类别1为 ,类别2为 。
(2)上述七种物质中,属于电解质的有 (写化学式,下同),属于非电解质的有 。
(3)稀硫酸 (填“能”或“不能”)导电,原因是 (用电离方程式表示)。
(4)实验室制备Fe(OH)3胶体的一种方法如下:用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热烧杯至蒸馏水沸腾,向烧杯中逐滴加入饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色,停止加热。
①写出FeCl3转化为Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。
②向Fe(OH)3胶体中滴入几滴稀硫酸,可观察到的现象为 ;继续滴加过量的稀硫酸,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)① 混合物 ② 化合物 (2)① NaOH、FeCl3 ② CO2 (3)① 能 ② (4)① ② 有红褐色沉淀生成 ③
【解析】(1)类别1中的胶体属于分散系、稀硫酸是硫酸的水溶液,二者均由多种物质组成,属于混合物;
剩余5种物质均为纯净物,其中、液氧是仅含一种元素的纯净物(单质),类别2中的物质均是含两种及以上元素的纯净物,属于化合物;
(2)电解质和非电解质的研究对象均为化合物,单质、混合物既不属于电解质也不属于非电解质。(强碱)、(盐)在水溶液或熔融状态下可电离出自由移动的离子导电,属于电解质;自身不能电离,其水溶液导电是与水反应生成的碳酸电离导致的,故属于非电解质;
(3)稀硫酸中存在完全电离产生的自由移动的和,因此可以导电,强电解质的电离方程式为。
(4)① 沸水中发生反应生成胶体,化学方程式: 。
② 少量稀硫酸属于电解质溶液,会使胶体发生聚沉,生成红褐色沉淀;稀硫酸过量时,与发生中和反应,沉淀溶解,生成含棕黄色的溶液,离子方程式为。
3.(2025-2026高一上·福建南平-半期·期中)为了制取并收集干燥的氯气,同学们设计了如图所示实验装置(部分夹持装置省略)。
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称为 ,装置丁的作用是 。
(2)写出装置甲中生成氯气反应的化学方程式: 。该反应中,浓盐酸表现出的性质有 (填标号)。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.可燃性
(3)该实验装置正确的接口连接顺序:a→ (填接口字母,每个装置只能使用1次)→h。
(4)装置戊的作用是 (用化学方程式表示)。
(5)某同学用该实验装置收集了一瓶干燥的氯气,并将一张湿润的紫色石蕊试纸放入这瓶氯气中,可观察到的实验现象为 ,出现该实验现象的原因是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 除去Cl2中的HCl (2)① ② BC (3)f→g→b→c→d→e或fgbcde (4) (5)① 湿润的紫色石蕊试纸先逐渐变红,后颜色逐渐褪去 ② Cl2与水反应生成的HCl使湿润的紫色石蕊试纸变红,生成的HClO具有漂白性,使变红的试纸褪色
【解析】实验室制取通常采用与浓盐酸混合在甲装置中加热获得:,生成中通常混有HCl气体,可以通入装置丁的饱和食盐水中除去HCl,然后再通入装置乙的浓硫酸中干燥,干燥通入装置丙中采用向上排空气法收集,最后剩余的通入装置戊的NaOH溶液中吸收,防止污染空气,据此分析解答。
(1)根据实验装置图,可知仪器X的名称为:分液漏斗;根据分析,装置丁的作用是:除去中的HCl;
(2)根据分析,装置甲是制取氯气,则发生反应的方程式为:;根据方程式,每4个HCl参与反应,只有2个被氧化为单质,作还原剂;另2个的化合价不变,作酸性使用,则所给的四个选项中,符合的选项为:BC;
(3)根据分析,要制取并收集到干燥的氯气,接口连接顺序为:f→g→b→c→d→e或fgbcde;
(4)属于有毒有污染的气体,能与碱发生反应,因此可用装置戊的NaOH溶液中吸收,反应的化学方程式为:;
(5)湿润石蕊试纸接触氯气时,Cl2和水反应生成强酸HCl使石蕊变红,同时生成的HClO具有强漂白性,会将有色的石蕊氧化为无色物质,因此现象为先变红后褪色。
4.(2025-2026高一上·福建省泉州市晋江第一中学·期中)已知:潮湿的与反应生成、气体和NaCl,某学习小组利用下图装置探究该反应:
请回答:
(1)试剂X是 其作用是 。装置中,盛放的仪器名称 。
(2)写出氯气进入装置E发生反应的化学方程式 。
(3)装置C中潮湿的与以等物质的量反应,试写出该反应化学方程式 。
(4)是酸性氧化物,请写出与NaOH溶液发生反应的化学方程式: 。
(5)若将上述装置中的C、D、E部分换成如图所述装置,其中Ⅰ与Ⅲ是干燥的有色布条,Ⅱ中装入的物质为无水,E中盛装NaOH溶液,请回答下列问题:一段时间后,可观察到的现象是:Ⅰ处的有色布条 ,Ⅲ处干燥的有色布条 (填“褪色”与“不褪色”);对比Ⅰ与Ⅲ中现象的差异可得出的结论是 。
(6)标准状况下,将0.2mol 与足量的浓盐酸溶液共热产生的体积为 L(标准状况)。
【答案】(1)① 饱和食盐水 ② 除去氯气中混有的氯化氢气体 ③ 圆底烧瓶 (2) (3) (4) (5)① 褪色 ② 不褪色 ③ 氯气无漂白性,氯气溶于水形成的物质具有漂白性 (6)4.48
【解析】本实验旨在探究潮湿的氯气与碳酸钠的反应。装置A利用二氧化锰与浓盐酸加热制备氯气,由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气。装置B中盛放饱和食盐水,用于除去氯气中的氯化氢气体。装置C中潮湿的氯气与碳酸钠反应生成、和。装置D用于收集产生的气体。装置E中盛放氢氧化钠溶液,用于吸收未反应的氯气和,防止污染环境。
(1)浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢,氯化氢极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,故试剂X为饱和食盐水,其作用是除去氯气中混有的氯化氢气体;由仪器构造可知,装置A中盛放的仪器是圆底烧瓶。
(2)装置E的作用是吸收尾气,氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,化学方程式为。
(3)潮湿的与以等物质的量反应,生成、和。反应中Cl元素化合价由0价分别变为+1价和-1价,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为。
(4)中Cl元素化合价为+1价,其对应的酸为次氯酸()。作为酸性氧化物,与溶液反应生成次氯酸钠和水,化学方程式为。
(5)潮湿的氯气进入装置C,与Ⅰ处干燥的有色布条接触,氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,使Ⅰ处布条褪色;随后气体经过Ⅱ处无水干燥,变为干燥的氯气,干燥的氯气不具有漂白性,故Ⅲ处干燥的有色布条不褪色。对比两处现象可知:干燥的氯气无漂白性,氯气溶于水形成的物质具有漂白性。
(6)实验室制备氯气的化学方程式为 。根据方程式可知,与生成的物质的量之比为,完全反应生成。在标准状况下,其体积为。
5.(2025-2026高一上·福建省厦门第一中学·期中)某化学学习小组以过氧化氢为探究对象进行实验。
(1)查阅资料后发现为二元弱酸。
①写出在水溶液中第一步电离的方程式: 。
②少量溶液与足量反应生成“酸式盐”的化学方程式为 。
(2)从氧的价态出发,对的氧化性和还原性做出预测,并进行实验探究。
①实验1中发生反应的离子方程式为,该反应利用了酸性的 (填氧化性或还原性),每生成氧化产物,转移电子数为 。
②实验2是为了验证的 (填氧化性或还原性),在反应后的黄色溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝(已知淀粉遇到变蓝色),实验②反应的离子方程式为 。
③实验3中观察到无色溶液先变黄,几秒钟后开始产生大量气体,用带火星的小木条检验,观察到木条复燃。在反应后的黄色溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝。根据上述实验现象,推测下列说法正确的是 (填字母)。
A.KI被氧化
B.被KI氧化
C.发生分解
D.被KI还原的速率比分解反应的速率快
E.被KI氧化的速率比其被KI还原的速率慢
(3)为测定实验所用的过氧化氢溶液中的含量,取20.00 mL试样置于锥形瓶中,用16.00 mL 0.1000 mol·L-1的酸性溶液与之恰好完全反应,则试样中过氧化氢的浓度为 。
【答案】(1)①
②
(2)①
氧化性 ②
③
氧化性 ④
⑤ ACD (3)
0.2000
【解析】(1)① H2O2H++;二元弱酸分步电离,第一步电离出H+和,用可逆符号;
② 少量Ba(OH)2和足量H2O2生成酸式盐Ba(HO2)2;生成“酸式盐”时,二者按个数比1:2反应。反应方程式:Ba(OH)2+2H2O2=Ba(HO2)2+2H2O;
(2)① 反应5H2O2+2+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O中,中Mn元素的化合价从+7→+2,化合价降低,作氧化剂,体现氧化性;氧化产物是O2,H2O2中O元素化合价-1→ 0,每生成1 mol O2,转移2 mol电子,转移电子数为2NA(或1.204×1024);
② 实验2:H2O2把I-氧化为I2,O化合价降低,验证H2O2的氧化性;实验② 反应的离子方程式:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;
③ 现象:无色溶液先变黄(生成I2,KI被H2O2氧化),则A项正确而B项、E项错误;后产生大量气体,用带火星的小木条检验,观察到木条复燃(H2O2分解产生O2,I2作催化剂),则C项正确;综合先后出现的现象(先变黄,后产气)可知H2O2被KI还原的速率比H2O2分解反应的速率快,D项正确;故选ACD;
(3)反应关系为:5H2O2 ~ 2;n()=0.016 L×0.1000 mol·L-1=0.0016 mol;n(H2O2)=×0.0016mol=0.0040 mol;则试样中c(H2O2)==0.2000 mol·L-1。
6.(2025-2026高一上·福建省厦门外国语学校集美校区·期中)铁及其化合物在人类的生产、生活中有着重要应用。回答下列问题:
(1)人体血红蛋白中含铁元素,它能结合氧分子进行输氧,血红蛋白中铁的价态为 。现有某品牌补铁口服液,检验其中是否含有的具体操作是 。
(2)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀,迅速 (补全实验现象),发生的氧化还原反应的化学方程式为 。
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化[转化为,不考虑其他反应],为确定绿矾未被全部氧化,可选择的最佳试剂是 。现取被部分氧化的绿矾晶体溶于稀盐酸后,加入足量的溶液,过滤得沉淀,再通入(标准状况)氯气恰好将其中的完全氧化。计算该晶体中 。
(4)金是金黄色固体,化学性质不活泼,不但能用作珠宝装饰;在工业与科学技术上也有广泛应用。抗原检测盒中T线处使用的是胶体金()标记物,一种从被(元素为+2价)包裹的含金矿物中提金的工艺流程如下:
①“预处理”时,被氧化为和,写出该反应的离子方程式: 。
②研究发现在的催化作用下产生具有强氧化能力的中间体,将金表面的氧化溶出。溶出率与硫酸浓度的关系如图所示,随着硫酸浓度的增大,溶出率逐渐提高的主要原因是 。
③测定样品中的含量:准确称取0.1000g试样,加入王水,将转化成具有强氧化性的氯金酸,在除去硝酸根后的溶液中,边搅拌边加入过量的溶液,将完全还原为Au;过量的用溶液氧化,消耗溶液。则样品中金的质量分数为 (保留3位有效数字)。
已知:;
【答案】(1)① +2 ② 取少量口服液于试管中,立即滴加几滴KSCN溶液,若溶液变成红色,则含有 (2)① 变成灰绿色,最终变成红褐色 ② (3)① 酸性高锰酸钾或铁氰化钾溶液 ② 0.5 (4)① ② 硫酸浓度增大,与反应产生的增多,催化产生的中间体增多,溶出率增大 ③ 78.8%
【解析】(1)血红蛋白能与Fe2+结合,血红蛋白中铁的价态为+2。Fe3+遇KSCN溶液变红,取少量口服液于试管中,立即滴加几滴KSCN溶液,若溶液变成红色,则含有。
(2)向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,生成白色沉淀氢氧化亚铁,氢氧化亚铁能被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,所以白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变成红褐色,发生的氧化还原反应的化学方程式为。
(3)Fe2+具有还原性、Fe3+没有还原性,Fe2+能使高锰酸钾溶液褪色、Fe3+不能使高锰酸钾溶液褪色,且Fe2+和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,为确定绿矾未被全部氧化,可选择的最佳试剂是酸性高锰酸钾或铁氰化钾溶液。
n()=n(BaSO4)=;根据2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Fe2+)=2n(Cl2)=,根据电荷守恒,n(Fe3+)=,该晶体中。
(4)①“预处理”时,被氧化为和,Fe元素化合价由+2升高为+3、S元素化合价由-1升高为+6,双氧水中O元素化合价由-1降低为-2,根据得失电子守恒,该反应的离子方程式为;
②FeS2与硫酸反应生成硫酸亚铁、硫化氢、S沉淀,硫酸浓度增大,与反应产生的增多,催化产生的中间体增多,溶出率增大。
③ 根据;,可样知品中Au的物质的量为,。
7.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)氯气是一种重要的化工原料,自来水的消毒、农药生产、药物合成都需要它。某学生设计如图所示的实验装置,利用氯气与潮湿的熟石灰[]反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),回答下列问题:
(1)仪器a的名称为 ,A中反应化学方程式为: 。
(2)制备氯气的实验开始前,下列操作的正确顺序是 (填字母)。
A.往烧瓶中加入粉末 B.加热
C.通过分液漏斗向烧瓶中加入浓盐酸 D.检查装置气密性
(3)装置C的作用是 。
(4)此实验所得漂白粉的有效成分偏低,该学生经分析并查阅资料发现,主要原因是在U形管中还存在两个副反应:
①温度较高时氯气与熟石灰反应:,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
②试判断另一个副反应: (用化学方程式表示),为避免此副反应的发生,可以在A与B之间连接一个装有 的洗气瓶。
Ⅱ.制优良的饮用水消毒剂。具有很强的氧化性,能有效地杀灭水中的病菌和病毒,同时自身被还原成新生态的。
(5)①中铁元素的化合价是 ,属于 (填字母)。
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
②能够消毒和净水作用的原因是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (浓) (2)DACB (3)吸收多余的氯气,防止污染空气 (4)① 5∶1 ② ③ 饱和食盐水 (5)① +6 ② C ③ 具有强氧化性,可杀菌消毒,同时其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质并沉降,从而达到净水目的
【解析】A是氯气的发生装置,B是氯气与熟石灰反应制取漂白粉的装置,C是尾气吸收装置。实验中需要控制反应条件,避免副反应的发生,此外的性质需要结合其氧化性和还原产物进行分析。
(1)根据图示,仪器a的名称是分液漏斗。A装置是实验室制取氯气的装置,使用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应,反应的化学方程式为:(浓) 。
(2)在开始实验前,需要先组装仪器并检查装置气密性(D),然后加入固体药品MnO2(A),接着加入浓盐酸(C),最后加热(B),因此,正确顺序是:DACB。
(3)装置C中装有NaOH溶液,其作用是吸收多余的氯气,防止污染空气。
(4)① 在反应 中,Cl元素化合价由0价下降到-1价,由0价上升到+5,氧化剂和还原剂均为Cl2,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶1。
②A装置生成的氯气中含有HCl和水蒸气,HCl会与Ca(OH)2反应:,为了除去HCl,可在A与B之间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶,以吸收HCl而不吸收Cl2。
(5)① 在中,Na为+1价,O为-2价,设Fe的化合价为x,则:2×(+1)+x+4×(−2)=0 ,解得x=+6,由Na+和构成,属于盐类,不属于酸、碱或氧化物,故选C。
②具有强氧化性,可杀菌消毒,同时其还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中悬浮杂质并沉降,从而达到净水目的。
8.(2025-2026高一上·福建宁德·期中)制备并收集干燥纯净的和探究氯水的性质。
实验Ⅰ、实验室用下图装置制备并收集干燥纯净的。
(1)仪器a的名称为 。
(2)装置C中盛放的试剂为 。
(3)装置D选用下图中的 (填序号)。
(4)装置E中反应的离子方程式为 。
实验Ⅱ、探究氯水的成分。
资料:淀粉的特征反应——遇碘()变蓝色
实验①
实验②
实验③
实验操作
实验现象
蒸馏水由无色变为浅黄绿色
溶液变蓝
(注:试管中溶液均为1mL,均滴入5滴新制氯水)
(5)结合化学方程式解释实验②中现象产生的原因 。
(6)实验③的现象为 。
(7)请仿照实验②和③,设计实验方案验证氯水中含有 。
【答案】(1)分液漏斗 (2)浓硫酸 (3)a (4) (5)氯水中含有的与KI发生置换反应:,使淀粉溶液变蓝色 (6)溶液先变红后褪色 (7)取溶液于试管中,滴加5滴新制氯水,产生白色沉淀,则证明有
【解析】由实验装置图可知,装置A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B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体,装置C中盛有的浓硫酸用于干燥氯气,装置D为向上排空气法收集氯气的装置,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气;据此作答。
(1)仪器a的名称为分液漏斗;
(2)依据分析,装置C中盛放的试剂为浓硫酸,用于干燥氯气;
(3)装置D目的是收集氯气,不用排水法(氯气与水反应);采用向上排空气法,应选a;
(4)装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,反应的离子方程式为;
(5)氯水中含有的Cl2与KI发生置换反应:Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉溶液变蓝色;
(6)氯气与水反应产生盐酸和次氯酸,即氯水有酸性和漂白性;则将氯水加入紫色石蕊溶液中现象为溶液先变红后褪色;
(7)氯离子能与银离子反应生成氯化银白色沉淀,则验证氯水中含有Cl−的方案为:取1 mL AgNO3溶液于试管中,滴加5滴新制氯水,产生白色沉淀,则证明氯水中有Cl−。
9.(2025-2026高一上·福建省福州市福九联盟·期中)某兴趣小组利用所给仪器在实验室制备纯净干燥的氯气、模拟制备84消毒液,并探究84消毒液的性质。请回答下列问题:
Ⅰ、氯气的制备(装置如图所示)
(1)装置G的名称为 ,图中制备氯气的化学方程式为 。
(2)从图中选择合适装置制备并收集纯净干燥的氯气(仪器不重复使用),仪器连接顺序为 。(填写仪器下方字母)
Ⅱ、84消毒液的制备(装置如图一所示)
查阅资料可知:
①氯气与碱反应放出热量;
②。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为 。
(4)多孔球泡的作用是 ,使用冰水浴的目的是 。
Ⅲ、探究84消毒液的性质(装置如图二所示)
(5)①滴入石蕊溶液,C中所得溶液呈蓝色,说明C中溶液呈 (酸性、碱性)。
②Ⅰ中溶液褪色的原因是因为反应生成了 (写物质的化学式)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2) (3) (4)① 增大氯气和NaOH溶液的接触面积,提高吸收效率 ② 避免生成,提高产品的纯度 (5)① 碱性 ② HClO
【解析】装置B中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气,此为制气装置(A不选)。生成的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气,装置F中饱和食盐水可除去氯气中混有的氯化氢气体,因为氯化氢极易溶于水,而氯气在饱和食盐水中溶解度较小;装置E中浓硫酸用于干燥氯气,浓硫酸具有吸水性,可吸收氯气中的水蒸气;装置D用于收集氯气,由于氯气密度比空气大,采用向上排空气法收集;装置C中氢氧化钠溶液用于吸收多余的氯气,防止氯气逸出污染空气。 所以仪器连接顺序为BFEDC。
(1)装置G的名称为分液漏斗。制取氯气的方程式为:。
(2)根据分析可知,仪器连接顺序为。
(3)氯气与氢氧化钠溶液反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,方程式为:。
(4)多孔球泡可以增大气体和液体的接触面积,所以其作用是增大氯气和NaOH溶液的接触面积,提高吸收效率;氯气与碱反应放出热量,且温度较高时会发生这个副反应,使用冰水浴可以降低温度,目的是避免生成,提高产品的纯度。
(5)① 紫色石蕊溶液遇碱性溶液变蓝,滴入石蕊溶液,C中所得溶液呈蓝色,说明C中溶液呈碱性。
② C中溶液含有次氯酸钠,中加入稀硫酸,次氯酸钠在酸性条件下具有强氧化性,可以将有色溶液漂白,溶液褪色的原因是因为反应生成了具有漂白性的HClO。
10.(2025-2026高一上·福建省厦门第二中学·期中)ClO2已被世界卫生组织(WHO)列为AI级的安全高效灭菌消毒剂,我国从2000年起就逐渐用ClO2取代Cl2对饮用水进行消毒。下图是某实验室用于制备一定量较纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。
已知:①实验室可用亚氯酸钠固体与氯气反应来制备ClO2:。
②通常情况下,ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体,常温下1 L水约溶解2.9 g ClO2,遇热水或见光不稳定。
③氯气和二氧化氯的熔沸点如下表:
物质
熔点
沸点
Cl2
-101℃
-34℃
ClO2
-59.5℃
11℃
④A中反应后锰元素全部以Mn2+存在。
(1)盛放浓盐酸的仪器名称是 。导气管a的作用是 。
(2)下列操作或描述正确的是___________。
A. A装置中的高锰酸钾可用二氧化锰替代
B. B中盛装饱和食盐水作用是除去Cl2中混有的HCl
C. B中长颈漏斗的主要作用是平衡气压,防止气压过大
D. C装置中所盛试剂是浓硫酸,目的是干燥氯气
(3)E装置用以收集ClO2,宜采用 冷却;目的是 。
(4)该实验装置存在一处明显的不足是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 平衡气压,可以使浓盐酸顺利流下 (2)BCD (3)① 冰水浴 ② 将ClO2液化,从而将ClO2与Cl2分离 (4)缺少尾气处理装置
【解析】A装置中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯化锰、氯化钾、氯气、水,B中为饱和食盐水,用于除去氯气中的HCl,C中盛放浓硫酸用于干燥氯气,D中NaClO2与氯气反应制备ClO2,据此分析。
(1)盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;导气管a的作用是平衡气压,可以使浓盐酸顺利流下;
(2)A.二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,图示缺少加热装置,因此不能用二氧化锰代替高锰酸钾,A错误;
B.氯化氢易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度较小,装置B中盛装饱和食盐水作用是除去中混有的,B正确;
C.B中长颈漏斗的主要作用是平衡气压,气压过大时液面上升,C正确;
D.二氧化氯遇热水不稳定,故氯气先通过浓硫酸干燥,D正确;故答案选BCD;
(3)二氧化氯的沸点是11℃,氯气的沸点是-34℃,可以采用冰水浴;采用冰水浴目的是:将二氧化氯转化为液态,从而实现与分离;
(4)有毒,该实验装置存在一处明显的不足是缺少尾气处理装置。
11.(2025-2026高一上·福建省三明第一中学-11月·期中)经检测,某化工厂排出的废水,其中含有大量的、、、、、。回答下列问题:
(1)下列离子中,能大量存在于该废水中的是___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)取该废水于烧杯中,逐滴加入溶液至呈碱性过程中,原废水中存在的离子的量会发生变化的是、 (用离子符号表示)。
(3)某化学社团小组成员欲除去废水样品中的和,最终得到中性溶液,设计的方案流程如图所示:
①“分离操作”的名称是 ,试剂a为 ;写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。
②试剂b、c依次为溶液和溶液,则白色沉淀2的化学式为 ,写出白色沉淀2溶于稀盐酸的离子方程式 。
【答案】(1)B (2)、 (3)① 过滤 ② 溶液 ③ ④ 、 ⑤
【解析】(1)银离子和氯离子生成氯化银沉淀,氢氧根离子和铜离子生成氢氧化铜沉淀、和氢离子生成水,钙离子和硫酸根离子生成硫酸钙微溶物,镁离子和、、、、、均不反应,能共存,故选B;
(2)逐滴加入NaOH溶液至呈碱性过程中,氢氧根离子和氢离子生成水、和铜离子生成氢氧化铜沉淀,则溶液中钠离子、氢氧根离子数目增大,而氢离子、铜离子数目减小,故原废水中存在的离子的数目会发生变化的是Na+、H+、Cu2+,故答案为:H+、Cu2+;
(3)①由分析可知,试剂a为氢氧化钠溶液,蓝色沉淀1为氢氧化铜蓝色沉淀,离子方程式为:,“分离操作”为分离固液的操作,是过滤。②由分析可知,试剂b、c依次为BaCl2溶液和Na2CO3溶液,则白色沉淀2的化学式为BaSO4和BaCO3;白色沉淀中硫酸钡和稀盐酸不反应,碳酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡和水、二氧化碳,离子方程式为:,故答案分别为:①过滤;溶液;;②、;。
12.(2025-2026高一上·福建省漳州第一中学-11月·期中)实验室用浓盐酸和MnO2制Cl2,并以干燥的Cl2为原料进行制备FeCl3的实验装置如下图所示(反应式为)。回答下列问题:
已知:FeCl3固体易升华,易吸收水分潮解而变质。
(1)装置B中盛放的试剂是 。
(2)实验时,先点燃A处的酒精灯,让Cl2充满装置,再点燃D处酒精灯,写出A中反应的化学方程式: 。
(3)F装置所起的作用是 。
(4)某兴趣小组在实验中发现浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。对用稀盐酸实验没有氯气生成的原因,兴趣小组经讨论后有如下猜想:
猜想一:小明认为是c(H+)低导致。猜想二:小红认为是 导致。
小组设计了以下实验方案进行验证:
a.稀盐酸滴入中,然后通入气体加热
b.稀盐酸滴入中,然后加入固体加热
c.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸加热
d.与的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与固体、MnO2固体共热
实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。
由此可知 成立(填“猜想一”或“猜想二”)。
(5)取60 g软锰矿石(主要成分是MnO2,杂质不参与反应)与足量浓盐酸在加热条件下充分反应,生成标准状况下的氯气13.44 L,该软锰矿中MnO2的质量分数为 。
【答案】(1)饱和食盐水 (2) (3)吸收尾气,防止污染环境;防止生成的氯化铁潮解变质 (4)① 低 ② 猜想一 (5)87%
【解析】题目实验利用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备氯气,经过饱和食盐水除杂、浓硫酸干燥后,与铁粉反应,制备氯化铁,并用碱石灰吸收尾气,同时防止空气中的水分进入装置使得生成的氯化铁水解;
(1)装置B用于除去A中挥发出的,盛放的试剂为饱和食盐水;
(2)装置A中反应的化学方程式为;
(3)F装置中的碱石灰能够吸收水分,防止生成的氯化铁因空气中的水分潮解变质,又能与氯气反应,从而吸收尾气,防止污染环境,故答案为吸收尾气,防止污染环境;防止生成的氯化铁潮解变质;
(4)① 稀盐酸与浓盐酸相比,氢离子、氯离子低,则小红可猜测是低导致稀盐酸与二氧化锰混合加热不生成氯气;
②a.稀盐酸滴入中,然后通入气体加热,、增大;b.稀盐酸滴入中,然后加入固体加热,增大;c.稀盐酸滴入中,然后加入浓硫酸加热,增大;d.与的浓溶液混合加热,大;e.浓硫酸与固体、固体共热,、大;根据实验现象分析可得,增大,能够继续生成氯气,则猜想一正确;
(5)根据反应计算,生成氯气的物质的量,则反应消耗的质量,软锰矿中的质量分数为。
13.(2025-2026高一上·福建省宁德市第二教研共同体-11月·期中)以下是有关钠及其化合物性质的探究实验。回答下列问题:
(1)实验室中金属钠通常保存在 中,取一小块金属钠投入水中,在实验过程中钠熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是 。
(2)验证比热稳定性强的实验装置如图。
①变浑浊的是 烧杯中的澄清石灰水,随实验进行发现后续又变澄清,请分析原因(用化学方程式解释): 。
②是膨松剂必不可少的成分,受热时能使面坯在焙烧过程中变得松软、多孔。写出受热时发生反应的化学方程式: 。
(3)下图装置可用于粗略测定过氧化钠的质量分数。
①将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。
②写出装置C中发生反应的化学方程式: 。
③NaOH的作用是 。
④装置中的E和F构成量气装置,用来测定的体积。若样品质量为a g,实验结束后将量筒内水的体积折算成标准状况下的体积为V mL,则样品中过氧化钠的质量分数为 (写出含字母的表达式)。
【答案】(1)① 煤油 ② 钠与水反应放出热量、钠的熔点低 (2)① B ② ③ (3)① 检查装置的气密性 ② 、 ③ 除去未完全反应的二氧化碳 ④
【解析】(3) 盐酸与大理石反应可生成,同时HCl、会因为挥发性一起进入后续装置,故B用于除去HCl,则进入C中的是、与反应,方程式依次为、。产生的经E装置利用排水法收集,故D装置用于除去未反应的,F中液体的体积与E中收集的气体体积相等,以此计算。
(1)实验室中金属钠活泼性较强,易与空气中氧气反应而变质,通常保存在煤油中;取一小块金属钠投入水中,在实验过程中钠熔化成一个小球,说明Na在水中已熔化,根据这一现象你能得出的结论是钠与水反应放出热量、钠的熔点低。
(2)①比稳定性强,高温也不分解,故甲试管盛放温度较高仍不分解,乙试管盛放,随温度较低但会发生分解反应使B烧杯变浑浊。澄清石灰水遇变浑浊是因为发生反应,若继续加溶液变澄清,因发生反应生成因溶于水的碳酸氢钙。
② 根据现象可知,受热时发生反应的化学方程式: 。
(3)① 有气体参与的装置,将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是检查气密性。
② 根据分析装置C中发生反应的化学方程式为、。
③ 根据分析NaOH的作用是除去未完全反应的二氧化碳。
④若样品质量为a g,实验结束后将量筒内水的体积折算成标准状况下的体积为V mL,则的物质的量,根据② 中反应方程式的物质关系可得,其质量为,则样品中过氧化钠的质量分数。
14.(2025-2026高一上·福建龙岩一校盟·期中)高铁酸钾()是极好的氧化剂,具有强氧化性,是一种新型高效消毒剂。某化学兴趣小组设计如图装置制备高铁酸钾(夹持仪器已省略):
查阅资料:
①高铁酸钾易溶于水,微溶于溶液;
②高铁酸钾在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中快速产生;
③,该反应放热。
回答下列问题:
(1)A中装的仪器名称是 ,A中反应的化学方程式为 ,用下列两种方法制取氯气,则所得氯气 。
①用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应
②用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应
a.②比①多 b.①比②多 c.一样多 d.无法比较
(2)B中试剂的用途为 。
(3)水处理时,加入的高铁酸钾()作为净水消毒剂,发生反应的化学方程式为(胶体)。
①中的化合价为 。
②下列关于的说法中,错误的是 。
a.是强氧化性的盐 b.固体保存需要防潮 c.其消毒和净化水的原理相同
(4)装置C在制备时存在一定的缺陷,你的改进措施是 。
(5)D中发生的反应为 (写离子方程式)。
【答案】(1)① 圆底烧瓶 ② (浓) ③ a (2)吸收中的 (3)① +6 ② c (4)将装置C放在冰(冷)水浴中 (5)
【解析】A装置制备氯气,B装置除氯气中的氯化氢,避免氯化氢与C中的碱反应,降低产率;C装置中氯气把氢氧化铁氧化为,D装置吸收氯气,防止污染。
(1)A中装的仪器名称是圆底烧瓶。A中反应的化学方程式为: 。① 146 g HCl的物质的量为4 mol,二氧化锰和稀盐酸不反应,用含氯化氢146克的浓盐酸与足量的二氧化锰反应,随反应进行,盐酸变稀,参加反应的HCl小于4 mol,所以生成氯气的物质的量小于1 mol;② 87克二氧化锰的物质的量为1 mol,用87克二氧化锰与足量的浓盐酸反应,由于盐酸足量,可以保证二氧化锰的持续反应,可以生成1 mol氯气,所得氯气② 比① 多,选a。
(2)B装置的作用是去除氯气中的氯化氢,避免氯化氢与C中的碱反应,降低产率。
(3)①中,钾是+1价,氧为-2价,根据化合物化合价代数和为0的原则,故的化合价为+6价。
②a.由于中铁元素化合价是价,容易降低,体现氧化性,是强氧化性的盐,a正确;
b.由于高铁酸钾易溶于水,固体保存需要防潮,b正确;
c.高铁酸钾消毒是利用其强氧化性;净化水是利用其与水反应生成胶体的吸附性,二者原理不相同,c错误;
故选c。
(4)制备高铁酸钾的反应放热,在0~5℃碱性溶液中较稳定,为防止温度升高发生反应,改进的措施是把C放在冰(冷)水浴中。
(5)氯气被氢氧化钠吸收,生成氯化钠、次氯酸钠和水,方程式为:。
15.(2025-2026高一上·福建福州六校·期中)回答以下问题:
I.某研究人员现用如下图一所示的装置制取较多量的饱和氯水,饱和氯水制备完毕后,该实验人员又拆卸丙装置,用图二装置替代图一的丙装置进一步探究氯气的某些性质。
回答有关问题:
(1)对于图一而言,装置甲中,盛装液体仪器的名称是 。装置乙中饱和食盐水的作用是 。
(2)对于图一而言,装置甲中反应的化学方程式: ;装置丙中反应的化学方程式: 。
(3)为探究“干燥的和潮湿的有无漂白性”,用图二装置替代图一的丙装置重新组装,则组装后B和C的实验现象分别是 。图二浓硫酸的作用是 。
Ⅱ.利用反应原理:可以定量检测某品牌84清毒液样品中的质量分数(不考虑消毒液中以外的物质与浓盐酸反应)。
实验过程:
①连接装置并检查气密性;
②准确称量“84消毒液”样品;
③装药品,移动水准管使两侧液面高度相同,读数:
④加入浓盐酸,当不再有气体生成;
⑤冷却到室温;
⑥______,视线与量气管凹液面相平并读取数值。
(4)补全步骤⑥中的操作 。
(5)D用于检验中水蒸气是否吸收干净,其使用的试剂是 (填字母序号)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.无水硫酸铜
(6)若其它操作均正确,测得产生氯气216mL(此时)则此样品中NaClO的质量分数为 (结果保留一位小数)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 除去氯气中的氯化氢 (2)① ② (3)① 装置B的干燥有色布条不褪色;装置C中湿润的有色布条褪色 ② 干燥氯气 (4)上下调节水准管使两侧液面高度相同 (5)c (6)
【解析】I.实验室利用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,饱和食盐水除去氯气中的氯化氢;氯气进入B装置制取氯水;尾气利用氢氧化钠溶液吸收。图二中,利用浓硫酸干燥氯气,氯气不与干燥有色布条作用,而可以和湿润的有色布条褪色。
Ⅱ.利用产生的氯气的量,测算出次氯酸钠的含量,从而检测出的质量分数。
(1)装置甲中,盛装液体仪器的名称是分液漏斗。装置乙中饱和食盐水的作用是除去氯气中的氯化氢。
(2)装置甲中反应的化学方程式是:。装置丙中,氯气可以和水反应,制取氯水,化学方程式为:。
(3)干燥的氯气没有漂白性,故装置B的干燥有色布条不褪色;氯气可以和水反应:,因为生成了具有漂白性的次氯酸,故装置C中湿润的有色布条褪色。图二浓硫酸的作用是干燥氯气,避免带水蒸气的氯气使B装置的布条褪色,造成干扰。
(4)为了准确测量气体体积,在冷却到室温后,需要移动水准管使两侧液面高度相同,这样才能保证量气管内的压强与外界大气压相等,从而准确读取气体体积,所以步骤⑥ 中的操作是上下调节水准管使两侧液面高度相同。
(5)检验水蒸气常用无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水会由白色变为蓝色。a选项碱石灰主要用于吸收水蒸气和酸性气体,一般不用于检验水蒸气;b选项浓硫酸是用于干燥气体,而非检验水蒸气;c选项无水硫酸铜可用于检验Cl2中水蒸气是否吸收干净,故选c。
(6)测得产生氯气216 mL(此时),则,根据方程式:可知,样品中,则此样品中的质量分数为:。
16.(2025-2026高一上·福建福州六校·期中)I、下图是中学化学中常用于混合物分离和提纯的装置,请根据装置回答问题。
(1)装置A中①的名称是 ,进水的方向是从 (填“上”或“下”)口进水。
(2)装置C和装置D中玻璃棒的作用分别是 , 。
(3)下列各组混合物的分离或提纯选用上述哪套装置最合适?请选择正确的装置,填写相应的序号。
①从NaCl溶液中提取NaCl晶体: 。
②分离饱和食盐水和泥沙的混合物: 。
③分离乙酸(沸点118°C)和乙醚(沸点34°C); 。
④用乙醚提取青蒿提取液中的青蒿素: 。
Ⅱ、从黄花蒿中提取青蒿素的方法以萃取原理为基础,采用汽油浸提法,具体操作如图:
已知:①青蒿素为白色针状晶体,易溶于乙醇、乙醚、苯和汽油等有机溶剂,不溶于水。
②青蒿素在95%乙醇中的溶解度随温度升高显著升高;乙醇的沸点为78°C。
③青蒿素热稳定性差,温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低。
(4)超声提取是在强大的超声波作用下,使黄花蒿细胞破碎、变形,采用超声提取的优点是 。
(5)操作Ⅱ中,温度计应放置在蒸馏烧瓶的 。
(6)操作Ⅲ的具体步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥,在该操作过程中加热温度应不超过 °C。
(7)某同学在实验室中欲用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有 ;使用该玻璃仪器前要进行的操作是 ;经振荡、静置后的现象是 。
【答案】(1)① 冷凝管 ② 下 (2)① 引流 ② 搅拌 (3)① D ② C ③ A ④ B (4)时间短、温度低、浸取率高 (5)支管口处 (6)① 蒸发浓缩 ② 冷却结晶 ③ 60 (7)① 分液漏斗 ② 检查是否漏水 ③ 溶液分层,下层为紫红色,上层为接近无色
【解析】Ⅱ.由题给流程可知,向黄花蒿中加入汽油,在强大的超声波作用下得到含有青蒿素的悬浊液,过滤(操作)得到残渣和提取液;提取液经蒸馏(操作Ⅱ)得到汽油和青蒿素粗品,向粗品中加入95%乙醇溶解青蒿素,过滤得到得到残渣2和提取液2;提取液经低于60℃温度下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素。
(1)观察装置A可知,① 是冷凝管。为了达到良好的冷凝效果,冷凝管的进水方向应是下进上出,即从下口进水。
(2)装置C是过滤装置,在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,引导液体顺利流入漏斗中,防止液体洒出;装置D是蒸发结晶装置,在蒸发过程中,玻璃棒的作用是搅拌,使液体受热均匀,防止局部温度过高造成液滴飞溅。
(3)① 从NaCl溶液中提取NaCl晶体,由于NaCl的溶解度受温度影响较小,可采用蒸发结晶的方法,对应装置D。
② 分离饱和食盐水和泥沙的混合物,泥沙不溶于水,食盐水是溶液,固液分离采用过滤的方法,对应装置C。
③ 分离乙酸和乙醚,二者互溶,且沸点差异较大,可采用蒸馏的方法进行分离,对应装置A。
④ 用乙醚提取青蒿提取液中的青蒿素,这是利用青蒿素在乙醚中的溶解度较大来进行萃取,然后分液,对应装置B。
(4)由题意可知,超声提取可以在低温条件下使黄花蒿细胞较快的破碎、变形、扩散,提高浸取率,则采用超声提取的优点是时间短、温度低、浸取率高。
(5)操作Ⅱ是蒸馏,蒸馏时温度计应放在蒸馏烧瓶的支管口处,用于测定镏出物的温度。
(6)操作Ⅲ是获取青蒿素的操作:提取液经低于60℃温度下(温度超过60°C,青蒿素的药效明显降低)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到青蒿素。
(7)用萃取从碘水中提取碘,所需要的玻璃仪器除了有烧杯外,还有分液漏斗。使用分液漏斗前要进行的操作是检查是否漏水。因为CCl4 密度大于水且不与水互溶,碘在CCl4中溶解度远大于在水中的溶解度,所以经振荡、静置后,混合液会分层,碘的CCl4溶液因密度大,处于下层且呈紫红色,上层水层几乎无色,故现象是溶液分层,下层为紫红色,上层为接近无色。
17.(2025-2026高一上·福建宁德-11月·期中)结合钠及其化合物的用途、性质等知识,回答下列问题:
Ⅰ、请从以下选项中选择最合适的物质并将其标号填入空白处。
选项:A.金属钠 B.氧化钠 C.过氧化钠 D.碳酸钠 E.碳酸氢钠
(1) 俗称小苏打,可用于焙制糕点,作膨松剂。
(2) 可用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂。
Ⅱ、金属钠的性质探究
金属钠是一种非常重要的化工原料,在实验室中,它需要小心保管和使用。
(3)实验室中通常将金属钠保存在 中。
(4)某同学探究钠与水的反应,并向水中滴加了酚酞试剂。他观察到的实验现象有:
A.钠浮在水面 B.钠熔化成闪亮的小球
C.小球在水面迅速游动 D.反应后的溶液变为红色
上述现象中,能证明“反应生成了一种碱”的是 (填现象前的字母)。
Ⅲ、过氧化钠性质的探究
资料表明:过氧化钠与二氧化碳在有水条件下才能反应生成氧气。甲同学为此探究,设计了如图的实验装置。
(5)若C装置中装有浓硫酸,则在E装置中 (填“能”或“不能”)收集到氧气。
撤去C装置后,乙、丙同学继续进行如下探究:
(6)乙同学认为,装置D、E之间需要添加装有 (填“浓氢氧化钠溶液”或“浓硫酸”)的洗气瓶,否则可能影响检验是否有氧气生成。
(7)写出D装置中参与反应的化学方程式: 。
(8)丙同学用m g过氧化钠样品(杂质不与实验中反应物反应)进行测定纯度实验,实验结束后生成的氧气折算成标准状况下的体积为a mL,则样品中过氧化钠的质量分数为 ×100%(用含a、m的式子表示)。
【答案】(1)E (2)C (3)煤油(或石蜡油) (4)D (5)不能 (6)浓氢氧化钠溶液 (7) (8)或
【解析】Ⅰ:过氧化钠为淡黄色固体,具有强氧化性,与水、二氧化碳分别反应产生氧气,用作供氧剂;碳酸钠俗名纯碱,稳定性强;碳酸氢钠俗名小苏打,加热易分解,遇酸产生二氧化碳气体,常作膨松剂;Ⅱ:金属钠性质活泼,实验室保存在煤油(或石蜡油)中隔绝空气,遇水发生反应产生氢氧化钠和氢气;Ⅲ:A装置制备二氧化碳,B装置除去二氧化碳中的氯化氢,C装置干燥气体,选用浓硫酸,D装置探究二氧化碳与过氧化钠的反应,E、F用排水法测量产生气体的体积;据此作答。
(1)依据分析,碳酸氢钠俗称小苏打,可用于焙制糕点,作膨松剂;
(2)依据分析,过氧化钠可用作呼吸面具或潜水艇中的供氧剂;
(3)实验室中通常将金属钠保存在煤油(或石蜡油)中,隔绝空气;
(4)碱遇酚酞变红,则反应后的溶液变为红色,能证明“反应生成了一种碱”;
(5)资料表明:过氧化钠与二氧化碳在有水条件下才能反应生成氧气,若C装置中装有浓硫酸,则进入E装置的气体为干燥纯净的二氧化碳,不能与过氧化钠反应,因此不能产生氧气;
(6)若二氧化碳与过氧化钠反应产生氧气,则过量的二氧化碳干扰氧气的检验,因此需要在装置D、E之间需要添加装有浓氢氧化钠溶液的装置,用来除去多余的二氧化碳;
(7)依据分析,有:;
(8)依据方程式反应比例,,则样品中过氧化钠的质量分数。
18.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)回答下列问题:
Ⅰ、某同学在实验室配制了一瓶500mL浓度约为的NaOH溶液。
(1)该实验大约需要的标准溶液。配制该溶液时,需要用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、胶头滴管、量筒和 。
(2)欲准确测定NaOH溶液的浓度,用20.00mL浓度为的邻苯二甲酸氢钾标准溶液与该NaOH溶液反应,测得恰好完全反应时平均消耗该NaOH溶液的体积为21.50mL。(已知:)
①经测定,该NaOH溶液的浓度为 (保留小数点后4位数字)。
②在使用NaOH溶液时一般都需要经过标准溶液测定后方可确定其准确浓度(不考虑配制过程中的操作因素),原因是 。
Ⅱ、蒸发与蒸馏是常用的物质分离提纯的方法
(3)实验室进行溶液蒸发时,一般有以下操作过程,其正确的操作顺序为________填序号。
①加热搅拌 ②固定铁圈位置 ③停止加热 ④放上蒸发皿
A. ②③④① B. ①②③④ C. ②③①④ D. ②④①③
(4)已知乙醇的沸点为78℃,能与水以任意比互溶。乙醚的沸点为34.6℃,微溶于水,在饱和溶液中几乎不溶,且乙醚极易燃烧,而乙醇与饱和溶液互溶。今欲在实验室分离乙醚、乙醇。
①甲和乙两位同学分别设计了甲、乙两套分离乙醚、乙醇的装置(如图),从安全和蒸馏效果上分析,其中 装置更合适。
②若用乙装置,则冷凝管中进水的管口为 (填“a”或“b”),得到的乙醚中可能还含有少量的乙醇,用碳酸钠溶液除杂,所用的一个主要仪器是 。
【答案】(1)250mL容量瓶 (2)① 0.0930mol/L ② NaOH固体易吸水潮解;吸收空气中的CO2而变质 (3)D (4)① 乙 ② a ③ 分液漏斗
【解析】I.根据固体配制一定体积物质的量浓度溶液的实验步骤回答所需的实验仪器,结合化学方程式进行计算,由NaOH的性质分析原因;
II.根据物质分离和提纯方法适用的对象,结合题给已知作答。
(1)固体配制一定体积物质的量浓度溶液的主要步骤为:计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,由于没有240mL容量瓶,故实验中需要用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管、量筒;答案为:250mL容量瓶。
(2)① 根据题给数据,n(KHC8H4O4)=0.1000mol/L×0.02L=2×10-3mol,NaOH与邻苯二甲酸氢钾的反应为NaOH+ KHC8H4O4= KNaC8H4O4+H2O,则n(NaOH)= n(KHC8H4O4)=2×10-3mol,NaOH溶液的浓度为c(NaOH)==0.0930mol/L;答案为:0.0930mol/L。
② 在使用NaOH溶液时一般都需要经过标准溶液测定后方可确定其准确浓度,原因是:NaOH固体易吸水潮解,NaOH能吸收空气中的CO2而变质;答案为:NaOH固体易吸水潮解;吸收空气中的CO2而变质。
(3)进行蒸发实验时,首先按从下至上的顺序组装蒸发装置,然后蒸发,即正确的操作顺序为:放置酒精灯、② 固定铁圈位置、④ 放上蒸发皿、① 加热搅拌、③ 停止加热,正确的顺序为② ④ ① ③ ;答案选D。
(4)① 甲装置直接加热混合液,乙装置用热水浴加热混合液,乙醚极易燃烧,从安全的角度,乙装置远离火源,防止乙醚燃烧,乙装置更合适;乙装置用冷凝管冷凝,蒸馏效果更好,故乙装置更合适;答案为:乙。
② 要使冷凝效果更好,水流方向与气流方向相反,即冷凝管中进水的管口为a;乙醚在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,而乙醇与饱和Na2CO3溶液互溶,得到的乙醚中可能还含有少量的乙醇,用碳酸钠溶液除杂,出现分层现象,使用分液法进行分离,需要使用的一个主要仪器为分液漏斗;答案为:a;分液漏斗。
19.(2025-2026高一上·福建省莆田第一中学·期中)过氧化氢的水溶液俗称双氧水,是化学实验室和医疗领域中的常用物质。为研究过氧化氢的性质,某学习小组设计一组与双氧水相关的实验如表所示:
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去b.有大量气泡产生
ⅱ
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
已知:I2遇淀粉溶液变蓝。
请回答下列问题:
(1)①从化合价改变上看H2O2,既有氧化性又有还原性,具有还原性的原因是 。
②能证明H2O2,具有氧化性的实验是 (填序号“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+K2SO4+2MnSO4+5O2↑。
当有1.7 g过氧化氢参加反应时转移的电子数目为 。
(3)阅读资料,从理论上定量解释H2O2为何能与淀粉碘化钾溶液反应。
资料:氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,符号;数值越大,氧化态的氧化性越强;可用电极电位解释或预测反应的方向。
已知:,,,。
通过比较电极电位 > ,说明氧化性 > ,
因此H2O2可将碘化钾 (填“氧化”或“还原”)为 。
(4)①从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现 性。
已知:,。
②小组同学完成实验后得到如下现象:
序号
实验
实验现象
ⅲ
向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液
a.溶液变为黄色b.有大量气泡产生
已知:Fe3+溶液中呈现黄色,会催化H2O2分解。
请应用电极电位解释产生上述现象的原因: 。
【答案】(1)① H2O2中氧元素的化合价是-1价,反应中氧元素化合价可以升高为0价 ② ii (2) (3)① ② ③ ④ ⑤ 氧化 ⑥ (4)① 氧化 ② ,故H2O2氧化性强于Fe3+,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,生成的Fe3+催化了H2O2的分解,产生大量气泡
【解析】H2O2中氧元素的化合价是-1价,既能得到电子表现氧化性,也能失去电子表现还原性;实验i有大量气泡产生,说明H2O2被氧化为O2,氧元素的化合价升高、被氧化,H2O2为还原剂,表现还原性,实验ii溶液变蓝,已知淀粉遇碘会变蓝,说明KI被氧化为I2,H2O2被还原,为氧化剂,表现氧化性;氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,数值越大,氧化态的氧化性越强,故可根据已知的电极电位数值来判断氧化性的强弱,从而解释或预测反应的方向。
(1)① 从化合价改变上看H2O2,H2O2中氧元素的化合价是-1价,反应中氧元素化合价可以升高为0价,故具有还原性。
② 实验i中H2O2被氧化为O2,KMnO4中Mn被还原为+2价,而实验ii则KI被氧化为I2,使淀粉溶液变为蓝色,H2O2被还原,故能证明H2O2具有氧化性的实验是ii。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为,反应中转移电子数为10e-,1.7 g H2O2的物质的量,故1.7 g过氧化氢参加反应时转移电子的物质的量为0.1 mol,电子数目。
(3)由题干信息可知,氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,数值越大,氧化态的氧化性越强,通过比较电极电位,说明氧化性,因此H2O2可将碘化钾氧化为。
(4)① 由题干信息可知,,,说明H2O2氧化性强于Fe3+,强于Fe2+,故从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现氧化性。
② 向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液,可观察到溶液变为黄色,说明有Fe3+生成,结合题干电极电位的数据可知,,故H2O2氧化性强于Fe3+,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,已知Fe3+会催化H2O2分解,故有大量气泡产生,该气体为O2。
20.(2025-2026高一上·福建省厦门第一中学·期中)实验室制备和收集少量干燥、纯净的氯气,并进行相关实验探究。装置和试剂如下:
(1)装置A中用来盛放浓盐酸的仪器的名称是 ,装置D的作用是 。
(2)装置A中氯气制备反应的化学方程式为 。
(3)选择合适的上述仪器并通过橡胶管将整套装置连接起来,应从左往右依次连接 (填各接口处的字母):
a→___________→___________→___________→___________→___________→___________→i。
(4)装置F的作用是 ,发生反应的离子方程式为 。
(5)若将制得的通入较浓的和的混合液中,产生的被还原,发生剧烈的反应。与反应的离子方程式为 。
(6)当不再逸出时,圆底烧瓶中的固液混合物中仍存在和。某学习小组分析其成因时提出如下猜想。
猜想a:随浓度降低,的氧化性减弱。
猜想b:随浓度降低,的还原性 (填“增强”、“不变”或“减弱”)。
猜想c:随浓度升高,的氧化性减弱。
查阅资料:K+、对体系中各物质的氧化性与还原性均无影响。
设计实验验证:将固液混合物均分为三组,保持反应条件相同,分别向三组固液混合物中加入试剂。
组别
试剂
产物
1
较浓硫酸
有生成
2
X
有生成
3
X和Y
无生成
通过三组实验,a、b、c三个猜想都得到了证实,则试剂X为 (填化学式),试剂Y为 (填化学式)。
【答案】(1)①
分液漏斗 ②
除去氯气中混有的 气体 (2)
(3)
d f b c g k (4)①
吸收多余的氯气,防止污染环境 ②
(5)
(6)①
减弱 ②
③
【解析】(1)实验室制氯气时用分液漏斗盛装浓盐酸;装置D中饱和食盐水的作用是降低Cl2的溶解度,吸收挥发出来的HCl杂质。
(2)装置A是二氧化锰和浓盐酸共热制备氯气的发生装置,反应生成氯化锰、氯气和水,化学方程式为。
(3)发生装置 除杂装置 干燥装置 收集装置 尾气处理装置。 首先通过饱和食盐水(D)除 ,洗气瓶应“长进短出”,即 d f; 然后通过浓硫酸(B)干燥,同样“长进短出”,即 b c; 接着用空瓶(G)收集氯气,因氯气密度大于空气,需用向上排空气法,即长管进短管出,g k; 最后连接尾气处理装置(F)的i接口。
(4)氯气有毒,需要用NaOH溶液进行尾气吸收,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,离子方程式为。
(5)ClO-作为氧化剂被还原为Cl-,H2O2作为还原剂被氧化为O2,在碱性环境下配平得到该离子方程式为。
(6)实验1加入较浓硫酸增大了 浓度,有氯气生成,证实了猜想a。 实验2需证实猜想b,即增大 浓度能使反应继续,需加入含有 的试剂;结合资料“、 对体系无影响”,为了不引入干扰离子,试剂X应选择 。 实验3需证实猜想c,即在加入了X(,本应产生氯气)的基础上,加入试剂Y后无氯气生成,说明Y增大了 浓度从而抑制了反应。同样为了不引入干扰离子,Y应提供 且阴离子无影响,故试剂Y为 。
21.(2025-2026高一上·福建金沙高级中学·期中)I. 有一含NaCl、和的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的和的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,检查并确保装置气密性良好。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开弹簧夹、,关闭,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是 。
④关闭弹簧夹、,打开,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 (写出其中一个即可)。
⑤打开弹簧夹,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应之后不鼓入空气,会导致的质量分数测定结果 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是 ,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果的质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“不影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为、,则混合物中的质量分数为 (用含w、、的代数式表示)。
【答案】(1)① 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ② (或) (2)① 偏小 ② 防止空气中的和水蒸气进入D中影响测定结果 ③ 偏小 ④
【解析】整套实验利用加热方式使混合物中的十水合碳酸钠失去结晶水、碳酸氢钠受热分解出水与二氧化碳,氯化钠受热不发生变化,装置 A 中碱石灰用于除去通入空气中的二氧化碳和水蒸气,避免外界气体干扰检测数据,装置 C 浓硫酸吸收全部气态水并通过增重测得总水质量,装置 D 碱石灰吸收二氧化碳,依靠其增重计算出碳酸氢钠的质量与分解生成水的质量,装置 E 阻挡空气中的水和二氧化碳倒吸进入 D 装置造成测定误差,结合总水量扣除碳酸氢钠分解生成的水量得到结晶水质量,以此计算十水合碳酸钠质量,最后结合样品总质量求得氯化钠质量,便可依次算出三种物质各自的质量分数。
(1)打开弹簧夹、,关闭,缓缓鼓入空气数分钟,目的是:除去装置中的水蒸气和二氧化碳,防止装置内原有水和二氧化碳对实验测定结果产生干扰;关闭弹簧夹、,打开,即体系内仅发生氯化钠、和碳酸氢钠的混合物的反应,化学方程式为:(或);
(2)① 加热反应之后不鼓入空气,装置内残留的水蒸气和二氧化碳未被完全吸收,对于,测定二氧化碳和水质量偏小,导致其质量分数减小;
②E处干燥管中盛放碱石灰,作用是防止空气中的和水蒸气进入D中影响测定结果;如果没有该装置,空气中二氧化碳和水蒸气进入D中,测定二氧化碳的质量偏大,通过碳酸氢钠分解计算出的水的质量也就偏大,此时装置C的质量变化不受影响,因此由碳酸钠晶体分解产生的水的质量就偏小,所以测量的质量分数偏小;
③C装置增加的质量是反应生成水的总质量,根据,由可算出碳酸氢钠分解生成水的质量为g,则分解生成水的质量为()g,根据可知,mol,的摩尔质量为,因此g,混合物中的质量分数为。
22.(2025-2026高一上·福建宁德·期中)以海水为原料可获得钠、镁等金属及其化合物。
任务一:钠的性质研究
(1)将金属钠分别放入下列溶液中,既有气体产生,又有白色沉淀产生的是 (填序号)。
①溶液 ②溶液 ③溶液 ④饱和食盐水
任务二:的性质研究
下图为测定过氧化钠样品(只含杂质)纯度的装置,气球Q弹性良好。
(2)请写出Q中,过量稀硫酸与反应的离子方程式 。
(3)测量气体体积时应先关闭 (填“”、“”或“”,下同),打开 ;反应完毕后打开,关闭,确保Q灵活伸缩后,再缓缓打开。
(4)若操作正确,量筒Ⅰ、Ⅱ分别收集x mL、y mL水,则的质量分数为 (含x、y的表达式)。
任务三:纯碱的性质研究——溶液呈碱性
【查阅资料】
①溶液呈碱性,是因为溶液中存在较多的。
②在水中全部解离出和。
③溶液呈中性,、对溶液的酸碱性没有影响。
【提出猜想】
(5)猜想一:单独起作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想二:与作用,产生较多的,使溶液呈碱性。
猜想三: 。
【实验探究】
实验操作
实验现象
实验结论
a.向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想一不成立
b.向试管中加入一定量的NaCl溶液,滴入2滴酚酞溶液
溶液无明显变化
猜想二不成立
c.①向试管中加入一定量的溶液,滴入2滴酚酞溶液②往①所得溶液中逐滴加入溶液至过量
①溶液由无色变红色②______
猜想三成立
(6)请填写操作c中实验现象② 。
【解释与结论】
(7)结合任务三的所有信息和结论,运用所学知识,经过分析推理可得出:溶液中除外还含有两种阴离子 。
【答案】(1)② ④ (2) (3)① K1和K2 ② K3 (4) (5)与作用,产生较多的,使溶液呈碱性 (6)产生白色沉淀,溶液由红色变为无色 (7)、
【解析】实验开始时先打开恒压滴液漏斗的活塞使稀硫酸与样品发生反应:,,此时关闭K1和K2,打开K3,利用排液法测得所有气体的体积即量筒I中水的体积x mL,反应完毕后先打开K2,关闭K3保证Q灵活伸缩后打开K1,碱石灰吸收后量筒Ⅱ收集y mL水即氧气的体积,据此进一步分析。
(1)① 将金属钠放入溶液中,金属钠只与反应,反应方程式为,只生成气体,② 将金属钠放入溶液中,金属钠先与反应,反应方程式为,生成的再与反应,,既有气体产生,又有白色沉淀产生,③ 将金属钠放入溶液中,金属钠先与反应,反应方程式为,生成的再与反应,,生成蓝色沉淀,④ 将金属钠放入饱和食盐水中,金属钠只与反应,反应方程式为,消耗水会降低NaCl的溶解度,导致NaCl晶体析出,既有气体产生,又有白色沉淀产生;
(2)过量稀硫酸与,反应的化学方程式为离子方程式为;
(3)实验开始时先打开恒压滴液漏斗的活塞使稀硫酸与样品发生反应:,,此时关闭K1和K2,打开K3,利用排液法测得所有气体的体积即量筒I中水的体积xmL,反应完毕后先打开K2,关闭K3保证Q灵活伸缩后打开K1,碱石灰吸收后量筒Ⅱ收集ymL水即氧气的体积;
(4),,,,,,的质量分数为: ;
(5)猜想溶液呈碱性的原因,猜想一和猜想二验证和的作用,所以猜想三想验证的作用;
(6)往① 所得溶液中逐滴加入溶液至过量发生反应,对应现象为产生白色沉淀,溶液由红色变为无色;
(7)和作用,产生较多的和另一种阴离子,则溶液中含有的阴离子是、、。
23.(2025-2026高一上·福建省福州市福九联盟·期中)粗食盐水中常含有少量、和等杂质离子。为测定某粗盐的成分并提纯NaCl,某实验小组进行了以下实验:
已知:加入的试剂①、②均是盐溶液。分别洗涤所获得的沉淀,干燥,并称量所得固体质量如下表:
沉淀
沉淀A
沉淀B
沉淀C
质量(g)
9.32
0.58
3.97
请回答:
(1)操作b的名称是 ;操作a所选用的装置是 (填字母序号)。
(2)试剂①是 溶液;(填化学式,下同。)加入NaOH溶液后,得到的沉淀B是 。
(3)为确保各杂质离子已被除尽,进行操作b前,需对溶液C进行检验。其中检验已被除尽的操作为: 。
(4)若用盐酸调节溶液C的pH时,加入了过量的盐酸,对所得氯化钠的纯度 (填“有”或“无”)影响。
(5)为进一步探究该粗盐的成分,向所得到的3.97g沉淀C中加入了足量稀盐酸,共收集到672mL气体(在标准状况下测定)。通过上述实验和必要计算,可得粗盐中各离子的物质的量分别为:
杂质离子
物质的量
【答案】(1)① 蒸发结晶 ② A (2)① ② (3)取少量溶液C于试管中,加入足量稀盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则证明硫酸根已被除尽 (4)无 (5)① 0.01 ② 0.02 ③ 0.04
【解析】首先将粗盐加水溶解,得到含有镁离子、钙离子和硫酸根离子等杂质离子的粗盐溶液。 向粗盐溶液中加入氯化钡溶液(试剂① ),硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,通过过滤操作(操作a)分离出硫酸钡沉淀(沉淀A),此时得到含有镁离子、钙离子和过量钡离子的溶液A。 向溶液A中加入氢氧化钠溶液,镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀,再次通过过滤操作(操作a)分离出氢氧化镁沉淀(沉淀B),得到含有钙离子和过量钡离子的溶液B。 向溶液B中加入碳酸钠溶液(试剂② ),钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,通过过滤操作(操作a)分离出碳酸钙和碳酸钡沉淀(沉淀C),得到含有过量碳酸钠和氢氧化钠的溶液C。向溶液C中加入盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,最后通过蒸发结晶操作(操作b)得到氯化钠固体产品。
(1)从溶液C经操作b得到固体产品,该操作是蒸发结晶;操作a是分离沉淀和溶液,为过滤操作,过滤装置是A。
(2)根据分析可知,试剂① 是溶液;加入NaOH溶液,镁离子与氢氧根反应生成沉淀B,沉淀B是。
(3)硫酸根离子能与钡离子反应生成不溶于酸的白色沉淀硫酸钡,检验硫酸根已被除尽的操作是:取少量溶液C于试管中,加入足量稀盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则证明硫酸根已被除尽。
(4)因为盐酸易挥发,在蒸发结晶过程中,过量的盐酸会挥发除去,所以对所得氯化钠的纯度无影响。
(5)已知沉淀B为Mg(OH)2,质量为0.58 g,则;沉淀A为BaSO4,质量为9.32 g,则;沉淀C为BaCO3、CaCO3,质量为3.97 g,加入足量稀盐酸生成二氧化碳气体,。设BaCO3、CaCO3的物质的量分别为x mol,y mol,则 x+y=0.03 mol(根据碳元素守恒),197x+100y=3.97,解得x=0.01,y=0.02,CaCO3中含有钙离子,则。
24.(2025-2026高一上·福建泉州四校·期中)化学是一门以实验为基础的学科,物质的分离提纯、检验鉴别、生产制备都可通过合适的实验方案实现。回答下列问题:
(1)乙醚是一种用途很广的有机溶剂。从青蒿中提取青蒿素的一种实验过程如下图所示,操作Y的名称为 。
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,某化学小组的同学设计了如下实验装置进行制备。
已知:i.金属锡熔点为,化学活泼性与铁相似;
ii.的沸点为,且易与水反应。
请根据上图装置回答:
①装置V中发生反应的化学方程式为 。
②试管Ⅱ中的试剂是 ;
装置V的作用是 。
③装置Ⅵ最好选用下列装置中的 (填标号)。
A. B. C.
④为了顺利完成实验,点燃酒精灯的正确操作是 (填字母)。
A.先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯
B.先点燃IV处酒精灯,后点燃I处酒精灯
C.同时点燃I、IV两处酒精灯
(3)某同学探究不同条件下与二价锰化合物的反应,实验装置如下图所示:
查阅资料显示:
a.在一定条件下能被或氧化成(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
b.浓碱条件下,可被还原为。
c.的氧化性与溶液的酸碱性无关,的氧化性随碱性增强而减弱。
序号
物质X
C中实验现象
通入前
通入后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
①通入前,Ⅱ、Ⅲ中白色沉淀变为棕黑色沉淀。
②对比实验I、Ⅱ通入后的实验现象,对于还原性与溶液酸碱性的认识是 。
③据资料b,Ⅲ中应得到绿色溶液,而实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
i.用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: 。
ii.取中放置后的悬浊液,加入溶液,观察到溶液紫色迅速变为绿色,且有无色无味气体产生,该气体的化学式为 ;同时还可观察到溶液的绿色缓慢加深,即可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
【答案】(1)萃取分液 (2)① ② 饱和食盐水 ③ 冷却和收集 ④ C ⑤ A (3)① 的还原性随溶液碱性的增强而增强 ② ③
【解析】本题综合实验题。根据混合物的性质进行分析提纯。制备,先制备纯净干燥的氯气,再和锡反应,因为易与水反应反应,需要防止空气中水进入收集。探究与二价锰化合物的反应,根据提供信息,在不条件下Mn2+被氧化产物不同,浓碱条件下,高锰酸根可被OH-还原为锰酸根等信息,通过对照实验分析即可得出结论。
(1)乙醚和水互不相溶,加入乙醚,得到青蒿素的乙醚溶液,操作名称为萃取分液,答案:萃取分液;
(2)纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备,Ⅰ制备氯气,Ⅱ除氯气中氯化氢,Ⅲ干燥氯气,Ⅳ氯气和锡反应,Ⅴ收集氯化锡。① 装置V中发生反应的化学方程式为;答案:;② 试管Ⅱ中的试剂是饱和食盐水;的沸点为,装置V的作用是冷却和收集;答案:饱和食盐水;冷却和收集;
③ 因为易与水反应。装置Ⅵ的作用吸收未反应的氯气,同时防止空气中水蒸气进入装置Ⅴ,所以最好连接一个装有碱石灰的U型管,答案:C。
④ 因为锡会和空气中加热时氧气反应,反应开始先用氯气排除装置中空气,所以先点燃I处酒精灯,后点燃IV处酒精灯,故答案选A。
(3)对比实验I、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,可发现 Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强,在碱性条件下可以被氧化到更高价态;① Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的化学方程式为:;② 取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下, 可被OH-为还原,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,OH-被氧化O2;答案: 的还原性随溶液碱性的增强而增强;;。
试卷第1页,共3页
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