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2014年高考化学分类汇编(高考真题+模拟新题)化学实验

2020-11-27 来源:钮旅网
J单元 化学实验

J1 化学实验常见仪器与基本方法

9. [2014·四川卷] 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。

Ⅰ.【查阅资料】

(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。 Ⅱ.【制备产品】

实验装置如图所示(省略夹持装置):

实验步骤:

(1)检查装置气密性,如图示加入试剂。

仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液

(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ.【探究与反思】

(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,____________________________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,

1

则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改

______________________________________________________________________________。

(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。 9.Ⅱ.(1)①分液漏斗 ②B (3)蒸发

Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液

(3)重结晶

[解析] Ⅱ.(1)①a为分液漏斗,②E中试剂用来吸收SO2尾气,则为NaOH溶液。(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。Ⅲ. (1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,为了减少Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。

12. [2014·新课标全国卷Ⅰ] 下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( ) A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗

C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差 D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体

12.B [解析] 容量瓶只能在室温下使用,不能用烘箱烘干,A项错误;滴定管使用前,要先用标准液润洗,减小实验误差,B项正确;酸碱滴定实验中,不能用待测液润洗锥形瓶,否则会导致待测液增多,影响测定结果,C项错误;若加水超过容量瓶的刻度线,需重新实验,D项错误。

10. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列图示实验正确的是( )

2

A.除去粗盐溶液,中的不溶物 B.碳酸氢钠受热分解

10.D [解析] 过滤时玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧,A项错误;固体碳酸氢钠受热分解时试管口应略向下倾斜,防止试管炸裂,B项错误;洗气时应长导管进气,短导管出气,C项错误;制备乙酸乙酯时试管口向上,导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,D项正确。

5. [2014·江苏卷] 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )

甲 乙

3

丙 丁 A.用装置甲制取氯气

B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢 C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

5.C [解析] 用MnO2和浓盐酸制取氯气时需要加热,A项错误;装置乙中进气管不对,并且Cl2和含有的氯化氢气体与水作用生成盐酸,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,达不到除去氯气中氯化氢的目的, B项错误;二氧化锰难溶于水,可用过滤的方法分离二氧化锰和氯化锰溶液,C项正确;MnCl2·4H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能用蒸发结晶的方法制取,D项错误。

11. [2013·海南卷] 下列关于仪器使用的说法正确的是( ) A.滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗 B.锥形瓶用作反应容器时一定不能加热 C.蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏瓶支管口 D.振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞

11.AD [解析] A项,滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗,正确;B项,锥形瓶可隔着石棉网加热,错误;C项,水银球不可以高于蒸馏瓶支管口,错误;D项,振荡分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞,防止漏液,正确。

6. [2014·全国卷] 下列叙述正确的是( ) A.锥形瓶可用作加热的反应器 B.室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中

C.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高 D.用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低

6.A [解析] 锥形瓶为可垫石棉网加热的仪器,A项正确;室温下铁遇浓硫酸发生钝化,因此室温下可以用铁制容器盛放浓硫酸,B项错误;配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度,会造成所加水偏多,浓度偏小,C项错误;用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,相当于将待测液稀释,当待测液为酸时,所测结果偏大,当待测液为中性时,不产生误差,D项错误。

9. [2014·安徽卷] 为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )

4

选项 A 实验目的 分离Br2和CCl4的混合物 主要仪器 分液漏斗、烧杯 试剂 Br2和CCl4的混合物、蒸馏水 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银B C D 鉴别葡萄糖和蔗糖 实验室制取H2 测定NaOH溶液的浓度 试管、烧杯、酒精灯 氨溶液 试管、带导管的橡皮塞 滴定管、锥形瓶、烧杯 0.100 0 mol·L盐酸 -1锌粒、稀HNO3 NaOH溶液、 9.B [解析] 因为Br2在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,故水不能将溶于CCl4中的Br2萃取出来,因此利用分液漏斗、烧杯无法分离CCl4和Br2的混合物,A项错误;葡萄糖可与银氨溶液发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,B项正确;锌粒与稀硝酸发生氧化还原反应,不能生成氢气,C项错误;缺少指示滴定终点的指示剂,D项错误。

6. [2014·北京卷] 下列试剂中,标签上应标注A.C2H5OH B.HNO3 C.NaOH D.HCl

和的是( )

6.B [解析] 乙醇既没有氧化性也没有腐蚀性,A错误;既有腐蚀性又有氧化性的为硝酸,B正确;氢氧化钠只有腐蚀性,没有氧化性,C错误;氯化氢为气体,一般不用试剂瓶盛装,D错误。

29. [2014·全国卷] 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

100~130 ℃

+H2O+H2SO4――→

+Cu(OH)2―→ +H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

+NH4HSO4

5

已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题:

(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______________________________。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是__________;仪器c的名称是__________,其作用是____________。

反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是____________(填标号)。

A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒

(3)提纯粗苯乙酸的方法是____________,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是____________。

(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是__________________。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________。

29.(1)先加水,再加入浓硫酸 (2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使气化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95% (4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现

(5)增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应

[解析] (1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并边加边搅拌。(2)分析装置图知,仪器b的作用是向三口瓶中加苯乙腈;仪器c是球形冷凝管,起冷凝回流苯乙腈的作用;根据题给苯乙酸的熔点和溶解性,可知反应结束后加适量冷水,目的是使苯乙酸结晶析出。分

6

离苯乙酸结晶和溶液的方法是过滤,过滤需用到漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)根据制取苯乙酸的化学方程式,可计算出40 g苯乙腈参加反应理论上可制得46.5 g苯乙酸,所以苯乙酸的44 g-产率为×100%=95%。(4)判断沉淀是否洗涤干净,可检验洗涤液中是否含Cl。(5)

46.5 g根据苯乙酸溶于乙醇,可知混合液中加入乙醇是为了增大苯乙酸的溶解度,增大反应物的接触面积,便于充分反应。

26. (13分)[2014·新课标全国卷Ⅰ] 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

实验步骤:

在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题:

(1)仪器B的名称是________________。

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________________________,第二次水洗的主要目的是________________。

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出

7

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________________。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。

(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。

a. b.

c. d. (7)本实验的产率是________(填标号)。 a.30% b.40% c.60% d.90%

(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。

26.(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇

[解析] (2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和NaHCO3溶液。(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确。(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即b正确。(7)根据题中数据可3.9 g求出乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g,而实际生成乙酸异戊酯3.9 g,其产率为×100%

6.5 g=60%。(8)若从130 ℃开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。

8

10. [2014·山东卷] 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )

A.配制溶液 B.中和滴定 C.制备乙酸乙酯 D.制备收集

干燥的氨气

10.C [解析] 配制溶液定容时使用胶头滴管,A项错误;中和NaOH待测液需要标准酸溶液,图中盛酸溶液使用的是碱式滴定管,B项错误;C项正确;收集氨气的导气管应插入试管底部,D项错误。

31. (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ) S(s)+Na△

2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。

9

a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液

实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 31.(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可) (2)2∶1

(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)

[解析] (1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置D是安全瓶,可防止E中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。

9. [2014·天津卷] Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。

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2-

2-

2-

2-

2-

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)=====Na2S2O3(aq) 实验步骤:

①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。 ③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。

回答问题:

(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。 (2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。

(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。

(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度

准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S2O3+I2===S4O6+2I (5)

2-

2-

-1

____________________________________________。

(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品

11

的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的应用

(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO4,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为____________________________________________。

9.(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流

(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4

(4)S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O (5)由无色变蓝色

3.620×10M(6)18.10 ×100%

-3

2-

2-

W(7)S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10H

[解析] (1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是Na2SO4;检验产品中是否含有Na2SO4,即检验SO4是否存在,需要防止SO3的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸酸化,过滤除去不溶物,再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄,说明产品中含有硫杂质,这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定,发生歧化反应:2H+S2O3===S↓+SO2↑+H2O所致。(5)滴定终点时,过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝,可指示滴定终点。(6)起始读数为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3·5H2O~2S2O3~I2,得n(Na2S2O3·5H2O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol·L

-3

1

-3

-32-

2-

2-

2-

2-2--+

3.620×10 mol×M g/mol×18.10×10 L=3.620×10 mol,则产品的纯度×100%=

W g

-3

3.620×10M2-2--

×100%。(7)S2O3被Cl2氧化成SO4,Cl2被还原为Cl,首先根据化合价升降

W总数相等写出S2O3+4Cl2→2SO4+8Cl,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10OH。

12

2-

2-2--2-

4. [2014·重庆卷] 茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( ) ...

A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨

B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦ C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦ D.检验滤液中的Fe,选用③、⑧和⑩

4.B [解析] 茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A项正确;稀释时用的是烧杯,不是用来配制一定物质的量浓度溶液的容量瓶,B项错误;过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,C项正确;检验Fe一般用KSCN溶液,还需要的仪器为试管、胶头滴管,D项正确。

6.[2014·海南卷] NaOH溶液滴定盐酸实验中,不必用到的是( ) A.酚酞 B.圆底烧瓶 C.锥形瓶 D.碱式滴定管

6.B [解析] NaOH溶液滴定盐酸的实验中需要用酚酞作指示剂,需要用锥形瓶作酸碱反应的反应容器,需要用碱式滴定管确定所消耗标准NaOH溶液的体积,故A、C、D均需要,B不需要。

J2 物质的分离、提纯与检验

10.[2014·海南卷] 下列关于物质应用和组成的说法正确的是( ) A.P2O5可用于干燥Cl2和NH3 B.“可燃冰”主要成分是甲烷和水 C.CCl4可用于鉴别溴水和碘水 D.Si和SiO2都用于制造光导纤维

10.BC [解析] NH3是碱性气体而P2O5是酸性氧化物,A项错误;CCl4可以从溴水和碘水中分别萃取出Br2和I2,且二者在CCl4中的颜色不同,C项正确;光导纤维的主要成分是

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3+

3+

SiO2,D项错误。

5. [2014·海南卷] 下列除杂操作可行的是( ) A.通过浓硫酸除去HCl中的H2O B.通过灼热的CuO除去H2中的CO C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2 D.通过水除去CO中的CO2

5.A [解析] 浓硫酸可吸收水分且不与HCl反应,A项正确;H2和CO均可以与灼热的CuO反应, B项错误;N2和O2均可以与灼热的镁粉反应,C项错误;用水除去CO2的过程会引入新杂质水蒸气,D项错误。

4.[2014·重庆卷] 茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( ) ...

A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨

B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦ C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦ D.检验滤液中的Fe,选用③、⑧和⑩

4.B [解析] 茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A项正确;稀释时用的是烧杯,不是用来配制一定物质的量浓度溶液的容量瓶,B项错误;过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,C项正确;检验Fe一般用KSCN溶液,还需要的仪器为试管、胶头滴管,D项正确。

2.[2014·重庆卷] 下列实验可实现鉴别目的的是( ) A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2

B.用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液

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3+

3+

2.C [解析] SO2、SO3均能与KOH反应,都没有明显现象,A项错误;Br2(g)、NO2都是红棕色气体且有强氧化性,都能氧化KI而生成I2,使淀粉显蓝色,B项错误;偏铝酸的酸性弱于碳酸,CO2通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀,醋酸酸性强于碳酸,CO2通入醋酸钠溶液无现象,C项正确;氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀,与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀,现象相同不能鉴别,D项错误。

28. [2014·浙江卷] 葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:

C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O―→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr 2C6H12O7+CaCO3―→Ca(C6H12O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑ 相关物质的溶解性见下表: 物质名称 水中的 溶解性 乙醇中的 微溶 溶解性 实验流程如下: C6H12O6溶液Ca(C6H12O7)2

请回答下列问题:

(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置中最适合的是________。

滴水3%溴水/55 ℃过量CaCO3/70 ℃趁热过滤乙醇抽滤洗涤干燥

――→――→――→――→悬浊液――→――→――→①②③④⑤⑥⑦

微溶 可溶 可溶 葡萄糖酸钙 可溶于冷水 可溶 易溶于热水 易溶 易溶 葡萄糖酸 溴化钙 氯化钙

A

15

B

C

制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,下列物质中最适合的是________。

A.新制Cu(OH)2悬浊液 B.酸性KMnO4溶液 C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH溶液

(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是_____________________________;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是______________________________。

(3)第③步需趁热过滤,其原因是______________________________________________。 (4)第④步加入乙醇的作用是_________________________________________________。 (5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是________。 A.冷水 B.热水 C.乙醇

16

D.乙醇­水混合溶液

28.(1)B C (2)提高葡萄糖酸的转化率;便于后续分离 氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙

(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,如不趁热过滤会损失产品 (4)可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出 (5)D

[解析] (1)反应需在55 ℃的恒定温度下进行,故需要用水浴加热,同时还要不断地滴加溴水,故B正确;因KMnO4还能氧化—OH,B项淘汰;A、D中试剂价格较高,故最佳试剂是O2/葡萄糖氧化酶。(2)CaCO3能与葡萄糖酸、HBr反应而CaCl2(属于强酸盐)不能与葡萄糖酸反应,故不能用CaCl2代替CaCO3,另外CaCO3过量时可确定葡萄糖酸、HBr能完全转化为钙盐。(3)过滤的目的是除去没有反应完的CaCO3,由表中数据知,葡萄糖酸钙在冷水中的溶解度小于在热水的溶解度,故趁热过滤的目的是防止葡萄糖酸钙部分结晶析出。(4)步骤③得到的滤液中含有葡萄糖酸钙、CaBr2,由于前者微溶于乙醇而后者易溶于乙醇,故加入乙醇后可降低葡萄糖酸钙的溶解度,促使其结晶析出。(5)洗涤的目的是除去残留的溴化钙,最后还要除去乙醇,故应选用D项。

9.[2014·四川卷] 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。

Ⅰ.【查阅资料】

(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。 Ⅱ.【制备产品】

实验装置如图所示(省略夹持装置):

实验步骤:

(1)检查装置气密性,如图示加入试剂。

17

仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液

(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ.【探究与反思】

(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,____________________________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改

______________________________________________________________________________。

(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。 9.Ⅱ.(1)①分液漏斗 ②B (3)蒸发

Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液

(3)重结晶

[解析] Ⅱ.(1)①a为分液漏斗,②E中试剂用来吸收SO2尾气,则为NaOH溶液。(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。Ⅲ. (1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,为了减少Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。

18

10. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列图示实验正确的是( )

A.除去粗盐溶液,中的不溶物 B.碳酸氢钠受热分解

10.D [解析] 过滤时玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧,A项错误;固体碳酸氢钠受热分解时试管口应略向下倾斜,防止试管炸裂,B项错误;洗气时应长导管进气,短导管出气,C项错误;制备乙酸乙酯时试管口向上,导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,D项正确。

29. [2014·全国卷] 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

100~130 ℃+H2O+H2SO4――→

+Cu(OH)2―→ +H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

+NH4HSO4

已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。

19

回答下列问题:

(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______________________________。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是__________;仪器c的名称是__________,其作用是____________。

反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是____________(填标号)。

A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒

(3)提纯粗苯乙酸的方法是____________,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是____________。

(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是__________________。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________。

29.(1)先加水,再加入浓硫酸 (2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使气化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95% (4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现

(5)增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应

[解析] (1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并边加边搅拌。(2)分析装置图知,仪器b的作用是向三口瓶中加苯乙腈;仪器c是球形冷凝管,起冷凝回流苯乙腈的作用;根据题给苯乙酸的熔点和溶解性,可知反应结束后加适量冷水,目的是使苯乙酸结晶析出。分离苯乙酸结晶和溶液的方法是过滤,过滤需用到漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)根据制取苯乙酸的化学方程式,可计算出40 g苯乙腈参加反应理论上可制得46.5 g苯乙酸,所以苯乙酸的44 g-

产率为×100%=95%。(4)判断沉淀是否洗涤干净,可检验洗涤液中是否含Cl。(5)

46.5 g根据苯乙酸溶于乙醇,可知混合液中加入乙醇是为了增大苯乙酸的溶解度,增大反应物的接触面积,便于充分反应。

10. [2014·全国卷] 下列除杂方案错误的是( )

20

选项 A. B. C. D. 被提纯的物质 CO(g) NH4Cl(aq) Cl2(g) Na2CO3(s) 杂质 CO2(g) 浓H2SO4 Fe(aq) HCl(g) 浓H2SO4 NaHCO3(s) — 灼烧 3+除杂试剂 NaOH溶液、 除杂方法 洗气 NaOH溶液 饱和食盐水、 过滤 洗气 10.B [解析] 混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶时,CO2被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可将带出的水蒸气除去,得干燥、纯净的CO,A项正确;NaOH溶液可与NH4Cl溶液发生反应NaOH+NH4Cl===NaCl+NH3↑+H2O,B项错误;Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,而HCl在饱和食盐水中的溶解度很大,混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶时HCl气体被吸收,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶时可除去带出的水蒸气,C项正确;灼烧时,杂质△

NaHCO3发生反应2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O,D项正确。

9. [2014·广东卷] 下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是( ) 选项 A 叙述Ⅰ KNO3的溶解度大 中混有的NaCl 用盐酸和BaCl2 B C D 澄清石灰水 的Ca(OH)2溶液 9.B [解析] 用重结晶法除去KNO3中的NaCl利用了KNO3的溶解度随温度变化大、NaCl的溶解度随温度的变化小的性质,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ正确,但二者无因果关系,A项错误;BaSO4是难溶于盐酸的白色沉淀,故可用盐酸和氯化钡溶液来检验溶液中的SO4,B项正确;NH3能使酚酞溶液变红是因为NH3溶于水后生成的NH3·H2O电离产生OH,NH3用于喷泉实验利用了NH3极易溶于水的特性,二者无因果关系,C项错误;由于Ca(OH)2是微溶物,故无法

21

2-

叙述Ⅱ 用重结晶法除去KNO3 BaSO4难溶于酸 NH3能使酚酞溶液变红 Ca(OH)2能制成 溶液检测SO4 NH3可用于设计喷泉实验 可配制2.0 mol·L -12-配制2.0 mol·L的Ca(OH)2溶液,D项错误。

9. [2014·安徽卷] 为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )

选项 A 实验目的 分离Br2和CCl4的混合物 主要仪器 分液漏斗、烧杯 水 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银B C D 鉴别葡萄糖和蔗糖 实验室制取H2 测定NaOH溶液的浓度 试管、烧杯、酒精灯 氨溶液 试管、带导管的橡皮塞 滴定管、锥形瓶、烧杯 0.100 0 mol·L盐酸 9.B [解析] 因为Br2在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,故水不能将溶于CCl4中的Br2萃取出来,因此利用分液漏斗、烧杯无法分离CCl4和Br2的混合物,A项错误;葡萄糖可与银氨溶液发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,B项正确;锌粒与稀硝酸发生氧化还原反应,不能生成氢气,C项错误;缺少指示滴定终点的指示剂,D项错误。

27. [2014·安徽卷] LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5

为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下:

-1-1

试剂 Br2和CCl4的混合物、蒸馏锌粒、稀HNO3 NaOH溶液、 已知:HCl的沸点是-85.0 ℃,HF的沸点是19.5 ℃。

(1)第①步反应中无水HF的作用是________________、________________。反应设备不能用玻璃材质的原因是______________________________________________(用化学方程式表示)。无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的________溶液冲洗。

(2)该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:____________________________________。

(3)第④步分离采用的方法是________;第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是

22

________。

(4)LiPF6产品中通常混有少量LiF。取样品w g,测得Li的物质的量为n mol,则该样品中LiPF6的物质的量为________mol(用含w、n的代数式表示)。

27.(1)反应物 溶剂

SiO2+4HFSiF4↑+2H2O NaHCO3 (2)PF5+4H2OH3PO4+5HF (3)过滤 冷凝 (4)

w-26n126

[解析] (1)由已知可知低温时HF为液态,反应①得到LiHF2饱和溶液,可见在反应①中无水HF的作用是作反应物和溶剂;玻璃的主要成分为SiO2,SiO2可与HF反应生成SiF4气体和H2O,所以反应设备不能用玻璃器材;HF溶于水得到氢氟酸,因此洗涤时可选用碱性很弱的盐溶液来洗涤,如2%的NaHCO3溶液。(2)F无含氧酸,因此PF5水解得到的两种酸一定为氢氟酸和磷酸。(3)第④分离后得到滤液和固体产品LiPF6,可见分离方法是过滤;由HCl、HF的沸点可知分离HCl与HF的混合物,只需将混合气体降温冷凝(HF转化为液态)后即可分离。(4)由LiPF6、LiF的化学式,利用“锂守恒”知w g LiPF6、LiF混合物的物质的量为n mol,设w g样品中LiPF6、LiF的物质的量分别为x mol、y mol,由题意得:x+y=n、152x+26y=w,两式联立解得x=

w-26 n126

11. [2014·北京卷] 用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验,由②中现象,不能证实①中反应发生的是( )

A B 的混合物 C D

NaHCO3固体受热分解 石蜡油在碎瓷片上受热分解 澄清石灰水变浑浊 Br2的CCl4溶液褪色 ①中实验 铁粉与水蒸气加热 加热NH4Cl和Ca(OH)2 酚酞溶液变红 ②中现象 肥皂水冒泡 23

11.A [解析] 肥皂水冒泡只能说明有气体出现或者温度升高,气体受热膨胀向外扩散,因此不能说明氢气的存在,A错误;加热氯化铵和氢氧化钙固体,若酚酞变红说明有碱性气体(即氨气)产生,B正确;碳酸氢钠固体受热分解产生二氧化碳,能够使澄清石灰水变浑浊,C正确;石蜡油不含不饱和烃,加热分解产生不饱和烃才能使溴的四氯化碳溶液褪色,D正确。

8. [2014·福建卷] 下列实验能达到目的的是( ) A.只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4四种溶液 B.将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体 C.用萃取分液的方法除去酒精中的水 D.用可见光束照射以区别溶液和胶体

8.D [解析] AlCl3、MgCl2均能与氨水反应生成白色沉淀,而NaCl、Na2SO4与氨水均不能反应 ,A项错误;NH4Cl受热会分解,得不到NH4Cl固体,B项错误;互不相溶的两种液体可用分液法分离,酒精与水互溶,C项错误;当一束光线透过胶体,从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔现象,也叫丁达尔效应,可用这一现象区别溶液和胶体,D项正确。

25. [2014·福建卷] 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:

实验一 焦亚硫酸钠的制取

采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。 (2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是______。

24

(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

(4)证明NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。

a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测

(5)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:

(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)

①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g·L。

②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

25.(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4===2NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e

(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低

[解析] (1)据装置Ⅱ中所发生的反应可知:装置Ⅰ是制取SO2的发生装置,其化学方程

-1

25

式为Na2SO3 + H2SO4 === Na2SO4 + SO2↑+ H2O或者Na2SO3 + 2H2SO4===2NaHSO4 + SO2↑+ H2O。(2)析出的晶体要从溶液中获得可通过过滤的方法。(3)a中吸收尾气SO2的装置末端没有与大气相通,错误;b中该装置中SO2虽能与水反应且易溶于水,但还会有部分SO2进入空气,同时也会发生倒吸,错误;c中的浓硫酸不与SO2反应,错误;d中处理尾气SO2的同时也可起到防倒吸的作用,正确。(4)只要能证明NaHSO3溶液呈酸性的方法就可以,则选择a和e。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4,若被氧气氧化则生成SO4,检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的方案相当于检验硫酸根离子,则其实验方案是:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量的盐酸振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成。

(6) ①SO2 + 2H2O + I2===H2SO4 + 2HI

64 g 1 mol

2-

x 0.01×25×10-3mol

求得:x=1.6×10g

1.6×10g

则样品中抗氧化剂的残留量==0.16 g/L。 -3

100 ×10 L

②. 若有部分HI被空气氧化生成I2,则所消耗标准I2溶液的体积减少,则测得样品中抗氧化剂的残留量将偏低。

32. [2014·广东卷] 石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯与综合利用工艺如下:

-2

-2

(注:SiCl4的沸点为57.6 ℃,金属氯化物的沸点均高于150 ℃)

(1)向反应器中通入Cl2前,需通一段时间N2,主要目的是____________________。 (2)高温反应后,石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体Ⅰ中的碳氧化物主要为________。由气体Ⅱ中某物得到水玻璃的化学反应方程式为____________________________________________。

(3)步骤①为:搅拌、________。所得溶液Ⅳ中的阴离子有________。

(4)由溶液Ⅳ生成沉淀Ⅴ的总反应的离子方程式为______________________________________________,100 kg初级石墨最多可能获得Ⅴ的质量为______kg。

26

(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐,完成如图防腐示意图,并作相应标注。

32.(1)排除装置中的空气

(2)CO SiCl4+6NaOH===Na2SiO3+4NaCl+3H2O (3)过滤 AlO2和Cl

△--

(4)AlO2+CH3COOCH2CH3+2H2O――→CH3COO+CH3CH2OH+Al(OH)3↓ 7.8

(5) [解析] (1)通入N2的目的是为了排除装置中的空气(特别是氧气),防止在高温时石墨与氧气反应。(2)高温反应后,SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO分别转化为SiCl4、AlCl3、FeCl3、MgCl2。因为石墨是过量的,故高温条件下,C和SiO2、Fe2O3反应生成的是CO。由于SiCl4的沸点为57.6 ℃,低于80 ℃,故气体Ⅱ为SiCl4,在NaOH溶液中水解生成Na2SiO3和NaCl: SiCl4+6NaOH===Na2SiO3+4NaCl+3H2O。(3)AlCl3、FeCl3、MgCl2的沸点均高于150 ℃,在80 ℃下变为固体Ⅲ, AlCl3、FeCl3、MgCl2和过量NaOH反应后生成NaAlO2、Fe(OH)3、Mg(OH)2和NaCl,通过过滤将沉淀Fe(OH)3和Mg(OH)2滤出,得到的溶液Ⅳ主要含NaAlO2和NaCl。(4)NaAlO2发生水解导致溶液显碱性:NaAlO2+2H2O

Al(OH)3+NaOH,加入乙酸乙酯后,

△发生水解:CH3COOCH2CH3+NaOH――→CH3COONa+CH3CH2OH,促使NaAlO2彻底水解生成Al(OH)3△沉淀。溶液Ⅳ转化为沉淀Ⅴ的反应为NaAlO2+2H2O+CH3COOCH2CH3――→Al(OH)3↓+CH3COONa100 kg×5.1%+CH3CH2OH。根据Al原子守恒,可知100 kg初级石墨可得m[Al(OH)3]=-1×2×78

102 g·molg·mol=7.8 kg。

(5)水体中铜件的电化学防腐利用了电解保护法,该方法中石墨作阳极,铜件作阴极,即外加电流的阴极保护法;若将石墨与铜件直接相连,形成原电池,则铜作负极被氧化,所以不可采用。

7. [2013·海南卷] 下列鉴别方法不可行的是( ) A.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯 B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳

27

-1

C.用碳酸钠溶液鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯 D.用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯、环己烯和环己烷

7.D [解析] A项,乙醇溶于水,甲苯比水密度小,溴苯比水密度大,正确;B项,乙醇、苯燃烧火焰有明显差别,而四氯化碳不燃烧,正确;C项,乙醇溶于碳酸钠,乙酸与碳酸钠反应产生气泡,乙酸乙酯浮于溶液表面,正确;D项,酸性高锰酸钾溶液不能鉴别苯和环己烷,错误。

26. (13分)[2014·新课标全国卷Ⅰ] 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

实验步骤:

在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题:

(1)仪器B的名称是________________。

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________________________,第二次水洗的主要目的是________________。

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出

28

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________________。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。

(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。

a. b.

c. d. (7)本实验的产率是________(填标号)。 a.30% b.40% c.60% d.90%

(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。

26.(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇

[解析] (2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和NaHCO3溶液。(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确。(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即b正确。(7)根据题中数据可3.9 g求出乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g,而实际生成乙酸异戊酯3.9 g,其产率为×100%

6.5 g=60%。(8)若从130 ℃开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。

29

31. (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ) △

S(s)+Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液

实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。

30

2-

31.(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可) (2)2∶1

(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)

[解析] (1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置D是安全瓶,可防止E中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。

9. [2014·天津卷] Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。

2-

2-

2-

2-

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)=====Na2S2O3(aq) 实验步骤:

①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。

31

②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。 ③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。

回答问题:

(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。 (2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。

(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。

(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度

准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S2O3+I2===S4O6+2I (5)

2-

2-

-1

____________________________________________。

(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的应用

(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO4,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为____________________________________________。

9.(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流

(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4

32

2-

(4)S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O (5)由无色变蓝色

3.620×10M(6)18.10 ×100%

-3

2-+

W(7)S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10H

[解析] (1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是Na2SO4;检验产品中是否含有Na2SO4,即检验SO4是否存在,需要防止SO3的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸酸化,过滤除去不溶物,再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄,说明产品中含有硫杂质,这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定,发生歧化反应:2H+S2O3===S↓+SO2↑+H2O所致。(5)滴定终点时,过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝,可指示滴定终点。(6)起始读数为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3·5H2O~2S2O3~I2,得n(Na2S2O3·5H2O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol·L

-3

1

-3

-32-

2-

2-

2-

2-2--+

3.620×10 mol×M g/mol×18.10×10 L=3.620×10 mol,则产品的纯度×100%=

W g

-3

3.620×10M2-2--

×100%。(7)S2O3被Cl2氧化成SO4,Cl2被还原为Cl,首先根据化合价升降

W总数相等写出S2O3+4Cl2→2SO4+8Cl,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10OH。

J3 气体的制取

2.[2014·天津卷] 实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( ) A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置 B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体 C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体 D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气

2.A [解析] 用Na2O2和水反应制取氧气,与用在MnO2催化下分解H2O2制取氧气的发生装置相同,A项正确;饱和NaHCO3溶液显碱性,能与氯气反应,B项错误;相同条件下,乙烯的密度与空气的密度相差不大,故不能用排空气法收集乙烯,C项错误;NO2与水发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO,产生的NO仍是有毒气体,故不能用水吸收含NO2的尾气,D项错误。

10. [2014·山东卷] 下列实验操作或装置(略去部分夹持仪器)正确的是( )

33

2-

2-2--2-

A.配制溶液 B.中和滴定 C.制备乙酸乙酯 D.制备收集

干燥的氨气

10.C [解析] 配制溶液定容时使用胶头滴管,A项错误;中和NaOH待测液需要标准酸溶液,图中盛酸溶液使用的是碱式滴定管,B项错误;C项正确;收集氨气的导气管应插入试管底部,D项错误。

10. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 下列图示实验正确的是( )

A.除去粗盐溶液,中的不溶物 B.碳酸氢钠受热分解

10.D [解析] 过滤时玻璃棒下端应紧靠过滤器中三层滤纸一侧,A项错误;固体碳酸氢钠受热分解时试管口应略向下倾斜,防止试管炸裂,B项错误;洗气时应长导管进气,短导管出气,C项错误;制备乙酸乙酯时试管口向上,导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,D项正确。

9. [2014·安徽卷] 为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )

34

选项 A 实验目的 分离Br2和CCl4的混合物 主要仪器 分液漏斗、烧杯 水 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银B C D 鉴别葡萄糖和蔗糖 实验室制取H2 测定NaOH溶液的浓度 试管、烧杯、酒精灯 氨溶液 试管、带导管的橡皮塞 滴定管、锥形瓶、烧杯 0.100 0 mol·L盐酸 9.B [解析] 因为Br2在CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,故水不能将溶于CCl4中的Br2萃取出来,因此利用分液漏斗、烧杯无法分离CCl4和Br2的混合物,A项错误;葡萄糖可与银氨溶液发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应,B项正确;锌粒与稀硝酸发生氧化还原反应,不能生成氢气,C项错误;缺少指示滴定终点的指示剂,D项错误。

5. [2014·江苏卷] 下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )

-1试剂 Br2和CCl4的混合物、蒸馏锌粒、稀HNO3 NaOH溶液、

甲 乙

丙 丁 A.用装置甲制取氯气

B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢

35

C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液 D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·4H2O

5.C [解析] 用MnO2和浓盐酸制取氯气时需要加热,A项错误;装置乙中进气管不对,并且Cl2和含有的氯化氢气体与水作用生成盐酸,能与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,达不到除去氯气中氯化氢的目的, B项错误;二氧化锰难溶于水,可用过滤的方法分离二氧化锰和氯化锰溶液,C项正确;MnCl2·4H2O中含有结晶水,在加热时易失去结晶水,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制取该晶体,不能用蒸发结晶的方法制取,D项错误。

17. [2014·海南卷] 硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。

回答下列问题:

(1)b中反应的离子方程式为________________,c中试剂为________。 (2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________。 (3)d中的试剂为________。 (4)实验中要控制

SO2

生成速率,可以采取的措施有

______________________________________(写出两条)。

(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是______________________________。

17.SO3+2H===SO2↑+H2O或HSO3+H===SO2↑+H2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液 (2)硫 (3)NaOH溶液

(4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解

[解析] (2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。(3)d装置的作用

36

2-

是吸收反应中产生的CO2,故d中的试剂为NaOH溶液。(4)溶液中的反应速率受温度、浓度的影响,故可通过控制反应温度及滴入酸溶液的速率的方式达到目的。(5)SO2溶于水可形成酸性较强的亚硫酸,而 Na2S2O3遇酸会分解。

31. (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ) △

S(s)+Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液

实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简

37

要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 31.(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可) (2)2∶1

(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)

[解析] (1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置D是安全瓶,可防止E中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。

J4 综合实验(实验方案的设计与评价)

4.[2014·重庆卷] 茶叶中铁元素的检验可经以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品不能都用到的是( ) ...

2-

2-

2-

2-

2-

A.将茶叶灼烧灰化,选用①、②和⑨

38

B.用浓硝酸溶解茶叶并加蒸馏水稀释,选用④、⑥和⑦ C.过滤得到滤液,选用④、⑤和⑦ D.检验滤液中的Fe,选用③、⑧和⑩

4.B [解析] 茶叶灼烧需要酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等,A项正确;稀释时用的是烧杯,不是用来配制一定物质的量浓度溶液的容量瓶,B项错误;过滤需要烧杯、漏斗和玻璃棒,C项正确;检验Fe一般用KSCN溶液,还需要的仪器为试管、胶头滴管,D项正确。

2.[2014·重庆卷] 下列实验可实现鉴别目的的是( ) A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2

B.用湿润碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液

2.C [解析] SO2、SO3均能与KOH反应,都没有明显现象,A项错误;Br2(g)、NO2都是红棕色气体且有强氧化性,都能氧化KI而生成I2,使淀粉显蓝色,B项错误;偏铝酸的酸性弱于碳酸,CO2通入偏铝酸钠溶液中生成氢氧化铝沉淀,醋酸酸性强于碳酸,CO2通入醋酸钠溶液无现象,C项正确;氯化钡和硝酸银反应生成氯化银沉淀,与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀,现象相同不能鉴别,D项错误。

8.[2014·全国卷] 下列叙述错误的是( ) A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同

B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸 C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率 D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI

8.B [解析] SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色均发生了氧化还原反应,二者褪色原理相同,A项正确;乙酸乙酯在NaOH溶液中易发生水解,B项错误;用饱和食盐水替代水与电石反应时,水消耗时析出的NaCl晶体包裹在电石表面,可减缓反应速率,C项正确;AgNO3溶液与KCl、KI反应分别生成白色沉淀和黄色沉淀,可据此现象鉴别KCl和KI,D项正确。

9. [2014·重庆卷] 中华人民共和国国家标准(CB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L。某兴趣小组用图(a)装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2,并对其含量进行测定。

39

-1

3+

3+

(a)

(b)

(1)仪器A的名称是__________________,水通入A的进口为________。

(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中的H2O2完全反应,其化学方程式为________________________。

(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·LNaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图(b)中的________;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为________;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。

(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为________ g·L。 (5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 9.[答案] (1)冷凝管或冷凝器 b (2)SO2+H2O2===H2SO4 (3)③ 酚酞 ④ (4)0.24

(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸(如硫酸)代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响

[解析] (1)根据仪器特点可知A是冷凝管,冷凝时冷却水的流向是下口进上口出,即进水口是b。(2)具有还原性的SO2遇具有氧化性的双氧水,发生氧化还原反应生成硫酸。(3)氢氧化钠是强碱,应用碱式滴定管量取,排液时的操作选择③;滴定终点的pH=8.8,应选择变色范围在8.2~10.0之间的酚酞;滴定管0刻度在上,且下端有一段没有刻度线,故体

40

-1

-1

积大于40 mL。(4)依方程式可得关系式2NaOH~H2SO4~SO2,则SO2的质量是=0.090 0 mol·L×0.025 L

×64 g/mol=0.072 g,则该葡萄酒中SO2的含量为0.072 g÷0.3

2L=0.24 g/L。(5)由于盐酸是挥发性酸,进入C装置的SO2气体中混有HCl,消耗NaOH溶液的体积增加,使测量结果偏高;改进的措施可用难挥发的硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响。

28.[2014·安徽卷] 某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。

(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):

编号 ① ② ③ 实验目的 为以下实验作参照 醋酸浓度的影响 炭粉/g 0.5 0.5 0.2 铁粉/g 2.0 2.0 醋酸/% 90.0 36.0 90.0 -1

(2)编号①实验测得容器中的压强随时间的变化如图(a)所示。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了________腐蚀,请在图(b)中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向;此时,炭粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是__________。

(a) (b)

(3)该小组对图(a)中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二: 假设一:发生析氢腐蚀产生了气体; 假设二:________;

41

……

(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程): 28.(1)

编号 ② ③ 实验目的 炭粉含量的影响 炭粉/g 铁粉/g 2.0 醋酸/% (2)吸氧

(3)反应放热,温度升高 (4)

还原 2H2O+O2+4e===4OH(或4H+O2-4e===2H2O)

--+-

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):

①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、 出导管);

②通入氩气排净瓶内空气;

③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度 变化,检验Fe等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。

否则假设一不成立。[解析] (1)为得出影响规律,两个对比试验只能保留一个变量不同,实验②为探究醋酸浓度的影响,则所取碳粉质量、铁粉质量需要和实验①相同;对比实验①、实验③,二者所取碳粉质量不同,实验③的实验目的是探究碳粉含量对实验的影响。(2)容器内气体压强变小,则容器内气体物质的量减少,说明发生了吸氧腐蚀;发生腐蚀时形成原电池,因此电子由负极(Fe)流向正极(C);在炭粉(正极)表面发生的反应是溶解的O2得电子还原为OH(起始时,滴入醋酸,则电解质溶液酸性强,O2得电子发生还原反应,与H结合成H2O,因此正极电极反应也可写成4H+O2+4e===2H2O)。(4)锥形瓶内压强开始时变大的原因有两个:一是发生析氢腐蚀,二是反应放热,瓶内温度升高;为验证发生析氢腐蚀,可另取一装置,药品用量和实验操作与编号①的实验相同,根据需要可在橡皮塞上打孔,通过测量瓶内压强随时间的变化、溶液中c(Fe)随时间的变化等均可,利用测得数据做出相应

42

2+

2+

判断。

27. [2014·北京卷] (12分)

碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。

(1)采用装置A,在高温下将x g钢样中的碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是______。

②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应: 高温

3FeS+5O2=====1________+3________。

(2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式:__________________。

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数:________。

(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是________________________________________。 ②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是_______________________________________________________。

27.(1)①O2、SO2、CO2 ②Fe3O4 SO2

43

(2)①H2O2+SO2===H2SO4 ②

(3)①排除SO2对CO2测定的干扰 ②吸收CO2前、后吸收瓶的质量

[解析] (1)①钢样进行灼烧,碳、硫转化为二氧化碳和二氧化硫,所以气体成分为CO2、SO2和O2;②若硫元素的存在形式为FeS,根据给出的化学计量数,3后面的物质为SO2,则高温

根据质量守恒确定1后面的物质为Fe3O4,化学方程式为3FeS+5O2=====Fe3O4+3SO2。

(2)①H2O2与SO2反应的化学方程式为H2O2+ SO2=== H2SO4;②根据消耗1 mL的氢氧化钠溶液相当于硫含量y g,则消耗z mL的氢氧化钠溶液相当于含硫量为zy g,则钢样中硫含量为。

(3)气体中既含有二氧化硫又含有二氧化碳,测定二氧化碳前必须除去二氧化硫,避免干扰,所以B、C装置用于除去二氧化碳中的二氧化硫,测定碳的含量即测定二氧化碳的量,因此需要测定的数据是吸收二氧化碳装置(二氧化碳吸收瓶)前后的质量(质量差值为二氧化碳的质量)。

25. [2014·福建卷] 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:

实验一 焦亚硫酸钠的制取

采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。

yzxzyx

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。 (2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是______。

(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

44

实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

(4)证明NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。

a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测

(5)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:

(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)

①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g·L。

②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

25.(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4===2NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e

(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低

[解析] (1)据装置Ⅱ中所发生的反应可知:装置Ⅰ是制取SO2的发生装置,其化学方程式为Na2SO3 + H2SO4 === Na2SO4 + SO2↑+ H2O或者Na2SO3 + 2H2SO4===2NaHSO4 + SO2↑+ H2O。(2)析出的晶体要从溶液中获得可通过过滤的方法。(3)a中吸收尾气SO2的装置末端没有与大气相通,错误;b中该装置中SO2虽能与水反应且易溶于水,但还会有部分SO2进入空气,同时也会发生倒吸,错误;c中的浓硫酸不与SO2反应,错误;d中处理尾气SO2的同时也可起到防倒吸的作用,正确。(4)只要能证明NaHSO3溶液呈酸性的方法就可以,则

45

-1

选择a和e。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4,若被氧气氧化则生成SO4,检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的方案相当于检验硫酸根离子,则其实验方案是:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量的盐酸振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成。

(6) ①SO2 + 2H2O + I2===H2SO4 + 2HI

64 g 1 mol

2-

x 0.01×25×10-3mol

求得:x=1.6×10g

1.6×10g

则样品中抗氧化剂的残留量==0.16 g/L。 -3

100 ×10 L

②. 若有部分HI被空气氧化生成I2,则所消耗标准I2溶液的体积减少,则测得样品中抗氧化剂的残留量将偏低。

33. [2014·广东卷] H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。 (1)某小组拟在同浓度Fe的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30%H2O2溶液、0.1 mol·LFe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。

①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:______________________________。

②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。

③设计实验装置,完成图中的装置示意图。

④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。

物理量 实验序号 1 -1

3+

-2

-2

V[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]/mL …… …… a 46

2 a …… (2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的__________(填“深”或“浅”),其原因是____________________________。

(a) (b)

(c) 图21

33.(1)①

②相同时间内收集到的O2的体积

③④ 物理量

30%H2O2 时间 溶液的体积 实验序号 1 蒸馏水 的体积 0 O2的 备注 体积 b c m c=d+e 47

2 b d e n N2O4(g)的平

(2)深 H2O2分解放热,使得B瓶中温度高,升高温度, 反应2NO2(g)衡逆向移动,NO2浓度增大

[解析] (1)①H2O2分解生成H2O和O2,反应方程式及电子转移情况为;②由于不同浓度的H2O2的分解速率不同,故相同时间内,分解速率越大,相同时间内收集到的O2就越多,故需要测定相同时间内收集到的O2的体积;③根据O2难溶于水这一性质,可用倒置于水槽中的装满水的量筒收集O2,即通过排水法收集O2,通过量筒的刻度读出收集到的气体的体积;④本实验中需测定的数据有:用秒表测定相同的时间,通过量筒测出生成O2的体积,用量筒测出第一次所需30%H2O2溶液的体积,第二次所需30%H2O2溶液的体积以及蒸馏水的体积(保证两次溶液总体积相同,从而保证H2O2溶液浓度不同)。

1

(2)由图(a)可得热化学方程式H2O2(l)===H2O(l)+O2(g) ΔH<0,2NO2(g)

2

N2O4(g)

ΔH<0。由于H2O2的分解反应为放热反应[注意Fe2(SO4)3作催化剂],故右边烧杯中液体温度高于左边烧杯中液体温度,则B瓶中气体的温度高于A瓶中气体的温度,升高温度,2NO2(g)

N2O4(g) 的平衡逆向移动,c(NO2)增大,混合气体颜色加深。

28. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验 。

①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol·L的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。

-1

-1

48

氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)

②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

(1)装置中安全管的作用原理是__________________________________________。 (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用________式滴定管,可使用的指示剂为________。

(3)样品中氨的质量分数表达式为________。

(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是____________________;滴定终点时,若溶液中c(Ag)=2.0×10 mol·L,c(CrO4)为________mol·L。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10

-12

-5

-1

2-

-1

]

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为________,制备X的化学方程式为______________________________________;X的制备过程中温度不能过高的原因是________。

28.(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定 (2)碱 酚酞(或甲基红)

(c1V1-c2V2)×10×17(3)×100%

3

w(4)偏低

(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10

(6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

-3

49

[解析] (1)安全管与大气相通,可通过液体在安全管的上升平衡A瓶内的压强。(2)量取NaOH溶液用碱式滴定管,滴定终点由酸性变到中性,用酚酞作指示剂。(3)根据题给信息可知HCl参与两个反应:氨测定过程中反应为NH3+HCl===NH4Cl,残留HCl与NaOH反应。由氨测定过程中反应的HCl的量可确定氨的量,进而确定氨的质量分数。(4)若气密性不好则会导致氨气逸出,使测量结果偏低。(5)测氯的过程中用硝酸银溶液,而硝酸银见光易分解,故用棕色滴定管;根据溶度积常数和c(Ag)可计算出c(CrO4)。(6)由样品中钴、氨、氯的物质的量之比为1∶6∶3得X的化学式[Co(NH3)6]Cl3,利用化合价规则判断钴的化合价;制备X时用到H2O2,而H2O2在温度过高时会分解,且温度过高溶解的氨也会减小。

26. (13分)[2014·新课标全国卷Ⅰ] 乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:

2-

实验步骤:

在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50 min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题:

(1)仪器B的名称是________________。

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是____________________________________,第二次水洗的主要目的是________________。

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后________(填标号)。 a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出 b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出

50

c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出 d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是___________________________________________。 (5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是________。

(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是________(填标号)。

a. b.

c. d. (7)本实验的产率是________(填标号)。 a.30% b.40% c.60% d.90%

(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏__________(填“高”或“低”),其原因是______________________________。

26.(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇

[解析] (2)第一次水洗是除去作催化剂的硫酸和过量的醋酸,然后用饱和NaHCO3溶液进一步除去少量乙酸,第二次水洗是为了除去过量饱和NaHCO3溶液。(3)洗涤、分液后有机层在上面,水层在下面,需将水层从分液漏斗下口放出,再将有机层从分液漏斗上口倒出,d项正确。(4)题中所给反应为可逆反应,加入过量的乙酸,能提高异戊醇的转化率和提高乙酸异戊酯的产率。(5)加少量的无水MgSO4能除去有机层中的少量水,起到干燥作用。(6)蒸馏时温度计水银球末端需和蒸馏烧瓶支管口在同一高度,即b正确。(7)根据题中数据可3.9 g求出乙酸异戊酯的理论产量为6.5 g,而实际生成乙酸异戊酯3.9 g,其产率为×100%

6.5 g

51

=60%。(8)若从130 ℃开始收集馏分,收集得到乙酸异戊酯和少量未反应的异戊醇,使测得实验产率偏高。

31. (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ) △

S(s)+Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液

实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。

52

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 31.(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可) (2)2∶1

(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)

[解析] (1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置D是安全瓶,可防止E中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。

4. [2014·四川卷] 下列实验方案中,不能达到实验目的的是( ) 选项 实验目的 检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水A 解 AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀 将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后,滴加B C 检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质 KSCN溶液,观察溶液是否变红 验证Br2的氧化性强于I2 将少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,取出上层水溶液,用稀HNO3酸化,加入实验方案 将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后,2-

2-

2-

2-

2-+

53

振荡,静置,可观察到下层液体呈紫色 将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中,振D 验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2 荡,可观察到沉淀由白色变为红褐色 4.B [解析] 溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热发生水解生成乙醇、溴化钠。在酸性条件下溴化钠与硝酸银溶液反应产生淡黄色溴化银沉淀,能达到实验目的,A正确;在Fe(NO3)2中加入H2SO4后,发生反应的离子方程式为3Fe+NO3+4H===3Fe+NO↑+2H2O,再向其中加入KSCN溶液后,溶液呈血红色,则该方案不能确定被检验出的Fe是来源于Fe(NO3)2变质,还是因为Fe(NO3)2溶于H2SO4后,Fe被HNO3氧化,B错误;溴水加入碘化钾,若生成碘单质则四氯化碳层呈紫色,说明单质溴的氧化性强于单质碘,C正确;沉淀由白色转变为红褐色,说明氢氧化镁转化为氢氧化铁,即可验证氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁,D正确。

9. [2014·四川卷] 硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。

Ⅰ.【查阅资料】

(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。 Ⅱ.【制备产品】

实验装置如图所示(省略夹持装置):

2+

3+

2+

3+

实验步骤:

(1)检查装置气密性,如图示加入试剂。

仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液

54

(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ.【探究与反思】

(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,____________________________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改

______________________________________________________________________________。

(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。 9.Ⅱ.(1)①分液漏斗 ②B (3)蒸发

Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液

(3)重结晶

[解析] Ⅱ.(1)①a为分液漏斗,②E中试剂用来吸收SO2尾气,则为NaOH溶液。(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。Ⅲ. (1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,为了减少Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。

J5 化学实验综合

13. [2014·新课标全国卷Ⅰ] 利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )

55

选 ① 项 稀 A. 硫 酸 浓 浓硫酸具有脱 B. 硫 酸 稀 Ba(NO3)2 C. 盐 酸 浓 Na2SiO3 D. 硝 酸

13.B [解析] A项,产生的H2S通入③中,无法比较Ksp(AgCl)与Ksp(Ag2S),错误;B项,蔗糖变黑,且溴水褪色,说明浓硫酸具有脱水性和强氧化性,正确;C项,③中产生白色沉淀,是SO2在酸性条件下被氧化成SO4的缘故,错误;D项,浓HNO3具有挥发性,可进入③中产生沉淀,无法比较酸性,错误。

9. [2014·天津卷] Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。

2-

② ③ AgNO3与 实验结论 Ksp(AgCl)> Na2S AgCl的 Ksp(Ag2S) 浊液 蔗糖 溴水 水性、氧化性 SO2与可溶性 Na2SO3 溶液 钡盐均可生成 白色沉淀 酸性:硝酸> 碳酸>硅酸 Na2CO3 溶液 Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)=====Na2S2O3(aq) 实验步骤:

56

①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。 ③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。

回答问题:

(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。 (2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。

(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。

(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 Ⅱ.测定产品纯度

准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S2O3+I2===S4O6+2I (5)

2-

2-

-1

____________________________________________。

(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的应用

(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO4,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为____________________________________________。

9.(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流

57

2-

(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4

(4)S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O (5)由无色变蓝色

3.620×10M(6)18.10 ×100%

-3

2-

W(7)S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10H

[解析] (1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是Na2SO4;检验产品中是否含有Na2SO4,即检验SO4是否存在,需要防止SO3的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸酸化,过滤除去不溶物,再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄,说明产品中含有硫杂质,这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定,发生歧化反应:2H+S2O3===S↓+SO2↑+H2O所致。(5)滴定终点时,过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝,可指示滴定终点。(6)起始读数为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3·5H2O~2S2O3~I2,得n(Na2S2O3·5H2O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol·L

-3

1

-3

-32-

2-

2-

2-

2-2--+

3.620×10 mol×M g/mol×18.10×10 L=3.620×10 mol,则产品的纯度×100%=

W g

-3

3.620×10M2-2--

×100%。(7)S2O3被Cl2氧化成SO4,Cl2被还原为Cl,首先根据化合价升降

W总数相等写出S2O3+4Cl2→2SO4+8Cl,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10OH。

17. [2013·海南卷] (9分)

BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定:

①称取1.222 g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全,静置;

②过滤并洗涤沉淀;

③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;转入高温炉中,反复灼烧至恒重,称得沉淀质量为1.165 g。

回答下列问题:

(1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和________洗涤沉淀;检验沉淀中氯离子是否洗净的

2-

2-2--2-

方法是

58

____________________________________________________________________________________________________。

(2)计算BaCl2·xH2O中的x=________(要求写出计算过程)。

(3)操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果________(填“偏低”“偏高”或“不变”)。

17.(1)蒸馏水 取水洗液于试管中,加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若无白色浑浊出现,则表明Cl已经洗净。

1.165 g-3

(2)样品中BaCl2的物质的量为n(BaCl2)==5.000×10 mol

233 g/mol

m(BaCl2)=5.000×10-3 mol×208 g/mol=1.040 g n(H2O)∶n(BaCl2)=

(3)偏高

[解析] (1)洗涤沉淀要用蒸馏水,若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl则已经洗净。(3)题中已经表明硫酸钡被还原为BaS,则沉淀质量减小,总质量一定,那么计算得到水的质量偏大,x数据将偏高。

选考题(请考生在请18.19.20三题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。)

第18.19.20三题的第一题为选择题,在给出的四个选项中,至少有两项是符合题目要求的,请将符合题目要求的选项标号填在答题卡相应位置;第二题为非选择题,请在答题卡上相应位置作答并写明小题号。

29. [2014·全国卷] 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

100~130 ℃+H2O+H2SO4――→

+Cu(OH)2―→ +H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

+NH4HSO4

1.222 g-1.040 g-3

∶(5.000×10 mol)=2.02≈2

18 g/mol

59

已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题:

(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______________________________。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是__________;仪器c的名称是__________,其作用是____________。

反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是____________(填标号)。

A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒

(3)提纯粗苯乙酸的方法是____________,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是____________。

(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是__________________。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________。

29.(1)先加水,再加入浓硫酸 (2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(或使气化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95% (4)取少量洗涤液,加入稀硝酸,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现

(5)增大苯乙酸的溶解度,便于充分反应

[解析] (1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸注入水中,并边加边搅拌。(2)分析装置图知,仪器b的作用是向三口瓶中加苯乙腈;仪器c是球形冷凝管,起冷凝回流苯乙腈的作用;根据题给苯乙酸的熔点和溶解性,可知反应结束后加适量冷水,目的是使苯乙酸结晶析出。分

60

离苯乙酸结晶和溶液的方法是过滤,过滤需用到漏斗、烧杯和玻璃棒。(3)根据制取苯乙酸的化学方程式,可计算出40 g苯乙腈参加反应理论上可制得46.5 g苯乙酸,所以苯乙酸的44 g-产率为×100%=95%。(4)判断沉淀是否洗涤干净,可检验洗涤液中是否含Cl。(5)

46.5 g根据苯乙酸溶于乙醇,可知混合液中加入乙醇是为了增大苯乙酸的溶解度,增大反应物的接触面积,便于充分反应。

19. [2014·江苏卷] (15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其实验过程如下:

(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I,其离子方程式为__________________;该操作将I2还原为I的目的是______________________。

(2)操作X的名称为________。

(3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40 ℃左右反应(实验装置如图所示)。

实验控制在较低温度下进行的原因是______________;锥形瓶里盛放的溶液为________。

(4)已知:5SO3+2IO3+2H===I2+5SO4+H2O

某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I、IO3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO3的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到

2-

2-

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液。

61

19.(1)SO3+I2+H2O===2I+SO4+2H 使CCl4中的碘进入水层 (2)分液

(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止I2升华或防止I2进一步被氧化) NaOH溶液 (4)从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有I;若溶液不变蓝,说明废水中不含有I。另从水层取少量溶液,加入1~2 mL淀粉溶液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝,说明废水中含有IO3;若溶液不变蓝,说明废水中不含有IO3

[解析] (1)SO3被I2氧化为SO4,I2被还原为I,结合电荷守恒和原子守恒可得SO3+I2+H2O===2I+SO4+2H。因为I2不溶于水,而碘化物易溶于水,故将I2还原为I的目的是使碘元素进入水层。(2)分离有机溶剂和水溶液的混合物需要分液。(3)温度越高,Cl2溶解度越小,而且随温度升高,Cl2会把I2进一步氧化为IO3,导致氧化I的效率偏低;另外,I2也容易升华。

(4)检验I2用淀粉,结合所给试剂的性质,FeCl3具有氧化性,可将I氧化为I2,而Na2SO3

具有强还原性,可将IO3还原为I2。

21.[2014·江苏卷] (12分)【选做题】 B.[实验化学]

磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。反应加热的目的是__________________________________。

(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe,离子方程式如下:

Cr2O7+6Fe+14H===2Cr+6Fe+7H2O

①在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、____________________和__________________。

②若滴定x mL滤液中的Fe,消耗a mol·L K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe

2+

-1

2

2-

2+

3+

3+

2+

2+

2-

2-

2-

2-

2--2-+

)=________mol·L。

③为使滤液中的Fe完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是________(填序号)。 A.加入适当过量的H2O2溶液 B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

2+

-1

62

C.加热,使反应在较高温度下进行 D.用氨水调节溶液pH=7

(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为________。

[答案] (1)加快铁与稀硫酸的反应速率

6ab(2)①用蒸馏水洗净 用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次 ② ③AB

3+

x(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)

[解析] (1)升温能加快反应速率。(2)①结合滴定管的使用规则,在注入待装的溶液之前,需要检查滴定管是否漏水→用蒸馏水洗涤→用待装液润洗。②根据反应的离子方程式,可知ab×10mol K2Cr2O7可氧化6ab×10mol Fe,故c(Fe)=6ab×10 mol÷(10x L)6ab-12+=mol·L。③氧化剂H2O2过量、延长反应时间、增大接触面积等措施均能促使Fe被

-3

-3

2+

2+

-3

-3

x完全氧化,A项、B项正确;温度过高,会使H2O2分解,C项错误;pH增大会降低H2O2的氧化性,同时促进Fe水解而生成Fe(OH)2沉淀,D项错误。(3)亚铁盐呈现绿色,颜色发黄说明含有三价铁的化合物,结合溶液显碱性易推知含有Fe(OH)3。

28. [2014·新课标全国卷Ⅱ] 某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验 。

①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol·L的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。

-1

-1

2+

氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)

63

②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

(1)装置中安全管的作用原理是__________________________________________。 (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用________式滴定管,可使用的指示剂为________。

(3)样品中氨的质量分数表达式为________。

(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是____________________;滴定终点时,若溶液中c(Ag)=2.0×10 mol·L,c(CrO4)为________mol·L。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10

-12

-5

-1

2-

-1

]

(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为________,制备X的化学方程式为______________________________________;X的制备过程中温度不能过高的原因是________。

28.(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定 (2)碱 酚酞(或甲基红)

(c1V1-c2V2)×10×17(3)×100%

3

w(4)偏低

(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10

(6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出

[解析] (1)安全管与大气相通,可通过液体在安全管的上升平衡A瓶内的压强。(2)量取NaOH溶液用碱式滴定管,滴定终点由酸性变到中性,用酚酞作指示剂。(3)根据题给信息可知HCl参与两个反应:氨测定过程中反应为NH3+HCl===NH4Cl,残留HCl与NaOH反应。由氨测定过程中反应的HCl的量可确定氨的量,进而确定氨的质量分数。(4)若气密性不好则会导致氨气逸出,使测量结果偏低。(5)测氯的过程中用硝酸银溶液,而硝酸银见光易分解,故用棕色滴定管;根据溶度积常数和c(Ag)可计算出c(CrO4)。(6)由样品中钴、氨、氯的物质的量之比为1∶6∶3得X的化学式[Co(NH3)6]Cl3,利用化合价规则判断钴的化合价;

2-

-3

64

制备X时用到H2O2,而H2O2在温度过高时会分解,且温度过高溶解的氨也会减小。

27. [2014·浙江卷] 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:

CaSO4(s)+CO(g)CaSO4(s)+4CO(g)请回答下列问题:

(1)反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是________。

(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量的浓度c(B),则反应Ⅱ的Kp=________(用表达式表示)。

(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1 )大于反应Ⅱ的速率(v2 ),则下列反应过程能量变化示意图正确的是________。

(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是____________________________________________________________________。

CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=218.4 kJ·mol(反应Ⅰ) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol(反应Ⅱ)

-1

-1

A B

C D

(5)图(a)为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________。

A.向该反应体系中投入石灰石

B.在合适的温度区间控制较低的反应温度 C.提高CO的初始体积百分数 D.提高反应体系的温度

(6)恒温恒容条件下,假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生,且v1>v2,请在图(b)画出反应体系中

65

c(SO2)随时间t变化的总趋势图。

(a) (b)

p4(CO2)27.(1)高温 (24 (3)C

p(CO) (4)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生

(5)A、B、C

(6) [解析] (1)反应Ⅰ是一个熵增焓增的反应,由ΔG=ΔH -TΔS知,只有在高温下反应Ⅰ的ΔG才有可能小于0,反应才具有自发性。(3)由于反应Ⅰ是吸热反应,故反应Ⅰ生成物所具有的能量高于反应物,A、D项排除;反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),说明反应Ⅰ的活化分子百分数比较大、活化能低于反应Ⅱ,反应Ⅰ的中间产物所具有的能量低,B排除。(4)因反应Ⅱ中没有SO2生成,故若监测过程中,SO2、CO2浓度比保持不变,说明只发生反应Ⅰ,若发生变化,则说明反应Ⅰ、Ⅱ同时进行。(5)加入的石灰石分解可生成CO2,这有利于两个反应的平衡向左进行,从而可减少SO2的生成,A项可行;由图像知,初始的CO浓度越大、温度低些时,CaS的含量越高,依硫守恒知,此条件下生成的SO2较少,B、C项可行,D项不可行。(6)因反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率,故开始时体系内c(SO2)是快速增大的,随着第Ⅱ个反应中生成的CO2的增加,SO2的百分含量又会降低,当达到平衡时其百分含量会保持不变,由此可绘制出相应的图像。

3.[2014·豫东、豫北十校联考] 利用下列表格中的器材和试剂能够完成相应实验的一组是( )

66

选项 A B 实验器材和试剂 洗气瓶(两只)、饱和Na2CO3溶液、浓硫酸 滴定台(附滴定夹)、滴定管(酸式、碱式)、烧杯、相应实验 除去CO2中的HCl和水蒸气 中和滴定实验 胶头滴管 烧杯、酒精灯、火柴、胶头滴管、蒸馏水、FeCl3C 饱和溶液 铂丝或铁丝、蓝色钴玻璃、酒精灯、火柴、盐酸、D 待测液 3.D [解析] 除去CO2中的HCl,应用饱和碳酸氢钠溶液,A项错误;中和滴定应选用合适的指示剂,B项错误;加热烧杯应垫石棉网,C项错误;做钾的焰色反应实验时可以用铂丝(或无锈的铁丝),并透过蓝色钴玻璃观察,实验结束后用稀盐酸洗涤,D项正确。

5.[2014·成都期末] 某同学在实验室从如图K35­2中(Ⅰ)标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验,如图K35­2中(Ⅱ)。

焰色反应实验 制备Fe(OH)3胶体 钠

(Na)

主要成分:Na杂 质:Fe

(Ⅰ) (Ⅱ)

图K35­2

(1)装置A的名称为________;实验中,观察到的淡黄色的固体物质是________(写化学式);观察到的黄色火焰是________元素的发射光谱。

(2)实验后发现还有少许黑色固体生成。

从反应物及实验操作猜测:该黑色物质可能为碳与另一种氧化物组成的混合物。 则该氧化物可能是________或________(写化学式)。 (3)对黑色固体物质的组成做如下探究:

67

图K35­3

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 ②仅通过实验Ⅱ,用最简的步骤能快速确定黑色物质的组成,请完善该设计。 [限选试剂:稀盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、10%的H2O2溶液]

实验操作 取少量实验Ⅰ中的澄清溶液,_________________________加入________ ______________________

5.(1)坩埚 Na2O2 Na(或钠) (2)Fe3O4 FeO

(3)①检验黑色固体物质中是否有碳,同时溶解氧化物 ②适量的KSCN溶液

如果溶液显红色,则黑色物质为Fe3O4,反之则为FeO(如果对Fe继续检验,只要答案正确也可)

Fe+3SCN===Fe(SCN)3

[解析] (1)加热固体所用仪器的名称为坩埚。钠与氧气加热反应生成的是Na2O2,钠的焰色反应呈黄色。

(2)钠中所含的杂质是铁,在加热条件下铁与氧气反应可能生成黑色的FeO和Fe3O4。 (3)①加入盐酸,若有不溶解的黑色固体,说明固体中含有碳;若固体完全溶解,则固体中不含碳。Fe3O4中含有Fe和Fe,而FeO中只含Fe,故可以通过检验溶液中是否含Fe,确定是FeO或Fe3O4。

3+

3+

2+

2+

3+

2+

预期的现象与结论 _________________________相关化学方程式 ________________________________________________________________________ 68

5.[2014·成都期末] 铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O是分析化学常用的基准试剂,其制备过程如图K36­2所示。下列分析不正确的是( )

图K36­2

A.过程Ⅰ反应:2NH4HCO3+Na2SO4===2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 B.检验溶液B中阴离子的试剂仅需BaCl2溶液 C.若省略过程Ⅱ,则铵明矾的产率明显降低

D.向铵明矾溶液中逐滴加入NaOH溶液,先后观察到:刺激性气体逸出→白色沉淀生成→白色沉淀消失

5.D [解析] NaHCO3的溶解度较小,过程Ⅰ可以产生NaHCO3沉淀,符合离子反应的条件,A项正确;过程Ⅱ调整溶液的pH=2,溶液中不含有CO3,故仅需BaCl2溶液即可鉴别SO4,B项正确;若省略过程Ⅱ,因CO3与Al的水解相互促进,导致铵明矾的产率降低,C项正确;向铵明矾溶液中加入NaOH溶液,Al结合OH的能力比NH4强,应先产生白色沉淀,后产生有刺激性气味的气体,再加入过量的NaOH溶液,白色沉淀逐渐溶解并消失,D项错误。

2.[2014·成都期末] 如图K38­1是“MnO2对H2O2分解反应速率影响的研究”的流程示意图。下列有关说法不正确的是( )

3+

2-

2-

3+

2-

图K38­1

A.实验时先加H2O2溶液后加MnO2,有利于增大固、液的接触面积 B.为使实验顺利进行,H2O2溶液不宜从图Ⅱ漏斗处加入 C.Ⅱ、Ⅲ处均可观察到迅速产生大量气泡,带余烬的木条复燃 D.上述流程中不宜先加入MnO2,再插入带余烬的木条

2.C [解析] 无催化剂时H2O2分解缓慢,不能使带余烬的木条复燃,C项错误。 4.[2014·贵州贵阳摸底] 下列实验操作或说法错误的是( ) A.蒸发时,蒸发皿中的固体不能蒸干才停止加热 B.蒸馏时,温度计的水银球应靠近蒸馏烧瓶的支管口处

69

C.分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 D.焰色反应时,用稀硫酸洗净铂丝,并在火焰上灼烧至无色

4.D [解析] 蒸发时,当有大量晶体析出时即停止加热,A项正确;蒸馏时温度计的作用是测量蒸气的温度,故应将其水银球置于支管口处,B项正确;C项正确;焰色反应时用稀盐酸洗涤铂丝,D项错误。

70

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