高中化学苏教版化学家眼中的物质世界 获奖作品

(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)一、选择题1．许多地区的自来水是利用氯气消毒的，为了检验Cl－的存在，最好选用下列物质中的()A．紫色石蕊试液 B．四氯化碳溶液C．氢氧化钠溶液 D．硝酸银溶液解析：检验Cl－的试剂是经稀硝酸酸化的硝酸银溶液，形成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银。答案：D2．只能用焰色反应才能鉴别的一组物质是()A．NaCl、CuCl2 B．NaCl、Na2CO3C．Na2CO3、K2CO3 D．NH4Cl、Ba(NO3)2解析：A．既可以用焰色反应，也可以用NaOH溶液鉴别；B.可用盐酸鉴别；C.因为阴离子相同，且钠盐(或碱)、钾盐(或碱)均易溶，只能用焰色反应才能鉴别；D.可用H2SO4或NaOH鉴别。答案：C3．下列操作能证明溶液中有SOeq\o\al(2－,4)存在的是()A．加入硝酸酸化的Fe(NO3)3，产生白色沉淀B．加入BaCl2溶液，如果产生白色沉淀，则一定含有SOeq\o\al(2－,4)C．先加入HCl溶液，如果无明显现象，再加入BaCl2，如果产生白色沉淀，则有SOeq\o\al(2－,4)D．向溶液中加盐酸酸化的BaCl2，如果产生白色沉淀，则一定有SOeq\o\al(2－,4)解析：干扰SOeq\o\al(2－,4)检验的离子有COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)，所用检验试剂若是BaCl2，干扰离子还有Ag＋，故检验时必须排除干扰。答案：C4．能把Na2SO4、NH4NO3、KNO3、(NH4)2SO4四瓶无色溶液加以区别的一种试剂是(必要时可以加热)()A．BaCl2 B．NaOHC．Ba(OH)2 D．AgNO3答案：C5．以下是对某水溶液进行离子检验的方法和结论，其中正确的是()A．先加入BaCl2溶液，再加入足量的HNO3溶液，产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的SOeq\o\al(2－,4)B．加入足量的CaCl2溶液，产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的COeq\o\al(2－,3)C．加入足量浓NaOH溶液，产生了带有强烈刺激性气味的气体。溶液中一定含有大量的NHeq\o\al(＋,4)D．先加适量的盐酸将溶液酸化，再加AgNO3溶液，产生了白色沉淀。溶液中一定含有大量的Cl－解析：A项中，BaCl2溶液中既有Ba2＋，又有Cl－，Ba2＋可与SOeq\o\al(2－,4)反应生成既不溶于水也不溶于HNO3溶液的BaSO4沉淀，Cl－可与Ag＋反应生成既不溶于水也不溶于HNO3溶液的AgCl沉淀，A项错误；B项中，CaCl2溶液中既有Ca2＋，又有Cl－。在溶液中，COeq\o\al(2－,3)、SiOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)等离子都能与Ca2＋反应生成白色沉淀；Cl－可与Ag＋反应生成白色沉淀，B项错误；C项中，能在溶液中与OH－反应生成带有强烈刺激性气味的气体(NH3)的离子只有NHeq\o\al(＋,4)，C项正确；D项中，加盐酸使被检验的溶液新增加了Cl－，即便是原溶液里没有Cl－，也会产生白色沉淀，D项错误。答案：C6．按下列添加试剂的先后顺序，即可将盐酸、硫酸、硫酸钾、氢氧化钠和硝酸钾五种无色透明溶液鉴别开来的是()A．石蕊溶液、AgNO3溶液、稀HNO3B．BaCl2溶液、酚酞溶液、AgNO3溶液C．石蕊溶液、BaCl2溶液D．酚酞溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液解析：在五种溶液中，遇紫色石蕊溶液变蓝色的是NaOH，变红色的是HCl和H2SO4，不变色的是K2SO4和KNO3。然后再借助BaCl2将HCl和H2SO4、K2SO4和KNO3鉴别开。答案：C7．氯仿可作全身麻醉剂，但在光照下易被氧化成剧毒的光气：2CHCl3＋O2eq\o(=,\s\up7(光照))2COCl2＋2HCl，为了防止事故的发生，使用前要检验是否变质，你认为检验时使用的最佳试剂是()A．溴水 B．烧碱溶液C．硝酸银溶液 D．碘化钾淀粉试纸解析：若氯仿变质，将产生HCl，HCl与AgNO3溶液反应，产生白色沉淀。答案：C8.2023年诺贝尔化学奖获得者的贡献之一是发明了对有机分子进行结构分析的质谱法。其方法是让极少量的(10－9g)化合物通过质谱仪的离子化室，样品分子大量离子化，少量分子碎裂成更小的离子。如C2H6离子化可得到C2Heq\o\al(＋,6)、C2Heq\o\al(＋,5)、C2Heq\o\al(＋,4)……然后测定其质荷比。设H＋的质荷比为β，某有机物样品的质荷比如上图所示(假设离子均带一个单位正电荷，信号强度与该离子的多少有关)，则该有机物可能是()A．甲醇(CH4O) B．甲烷(CH4)C．乙醇(C2H6O) D．乙酸(C2H4O2)解析：由图示可知质荷比最大值为16β，则该有机物分子的相对分子质量为16，符合要求的为B项。答案：B9．有甲、乙、丙三种溶液，向Na2CO3溶液中加入甲，生成白色沉淀，继续加入乙(过量)，沉淀溶解并产生气体；最后加入丙，又生成白色沉淀。则甲、乙、丙三种溶液的组合是(双选)()A．甲：BaCl2乙：H2SO4丙：MgCl2B．甲：CaCl2乙：HNO3丙：AgNO3C．甲：BaCl2乙：HCl丙：Na2SO4D．甲：CaCl2乙：H2SO4丙：ZnCl2解析：采用逐项验证法，A中，起初生成的BaCO3在加入硫酸后又部分转化为BaSO4，所以看不到固体溶解，不符合题意；D中，起初生成的CaCO3在加入硫酸后又部分转化为CaSO4，所以看不到固体溶解，不符合题意。答案：BC10．为确定某溶液的离子组成，进行如下实验：①取少量溶液滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体；白色沉淀部分溶解。③取上层清液继续滴加BaCl2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀。根据实验，以下推测不正确的是()A．一定有SOeq\o\al(2－,4)离子B．一定有COeq\o\al(2－,3)离子C．不能确定Cl－离子是否存在D．不能确定SOeq\o\al(2－,4)离子是否存在解析：向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时，沉淀部分溶解，且产生CO2气体，证明原溶液中一定含有SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)。加入AgNO3溶液产生白色沉淀AgCl，并不能确定原溶液中是否有Cl－，因为原溶液中已经加入了稀盐酸。答案：D二、非选择题11．某河道两旁有甲、乙两家工厂，它们排放的工业废水中含有K＋、Ag＋、Fe3＋、Cl－、OH－、NOeq\o\al(－,3)六种离子，甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是________、________、__________。乙厂的废水中含有另外三种离子，如果加一定量________(填“活性炭”“硫酸亚铁”或“铁粉”)，可以回收其中的金属______(填元素符号)。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水中的________________转为沉淀，经过滤后的废水主要含________，可用来浇灌农田。解析：甲厂的废水呈碱性，一定含有OH－，与OH－可以共存的离子有K＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)，考虑Ag＋与Cl－不共存，所以甲厂废水中含OH－、K＋和Cl－，乙厂废水中含有Ag＋、Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)，在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。答案：OH－Cl－K＋铁粉AgAg＋、Fe3＋、Cl－、OH－KNO312．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3、NaCl、CaCO3、CuSO4、KCl、Na2SO4、MgCl2、KNO3中的某几种，现进行如下实验：(1)将混合物溶于水，得到无色透明的溶液。(2)取少量上述溶液两份，其中一份加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。根据上述实验现象回答：①原混合物中肯定没有________________________________________________________________________；②原混合物中肯定有________________________________________________________________________；③不能确定是否含有________________________________________________________________________。解析：根据实验(1)混合物溶于水得到无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3(因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水)。根据实验(2)向一份溶液中加入BaCl2溶液，立即产生白色沉淀，再加稀HNO3沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3(因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaSO4不溶于稀HNO3，BaCO3溶于稀HNO3)。根据实验(2)向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgCl2[因为Mg(OH)2是白色沉淀]。对于KNO3、NaCl、KCl，题目中没有进一步用实验检验，因此不能确定是否含有。答案：①CuSO4、CaCO3、Na2CO3②Na2SO4、MgCl2③KNO3、NaCl、KCl13．A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)2四种溶液中的一种，现利用另一种溶液X，用如下图所示方法可将它们依次确定。eq\a\vs4\al(X—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(加过量的A))白色沉淀—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(加B))不溶解,\o(→,\s\up7(加D))溶解)),\o(→,\s\up7(加过量的B))不反应,\o(→,\s\up7(加过量的C))白色沉淀—\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(加B))不溶解,\o(→,\s\up7(加D))不溶解)),\o(→,\s\up7(加过量的D))不反应)))试确定A、B、C、D、X各代表哪种溶液。A．________，，，，X．________。解析：NaNO3、NaOH、HNO3和Ba(NO3)24种溶液中能和其他物质生成白色沉淀的只有NaOH和Ba(NO3)2两种溶液，能同时与NaOH和Ba(NO3)2两种溶液生成白色沉淀的常见物质是MgSO4，生成的沉淀是Mg(OH)2和BaSO4，Mg(OH)2能溶于HNO3，而BaSO4不溶。答案：NaOHNaNO3Ba(NO3)2HNO3MgSO414．A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子可能分别是Ca2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋中的某一种，阴离子可能分别是NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、COeq\o\al(2－,3)中的某一种。①若把4种盐分别溶解于盛有蒸馏水的4支试管中，均得澄清溶液，只有C盐的溶液呈蓝色。②若向①的4支试管中分别加盐酸，B溶液中有沉淀产生，D溶液中有无色无味气体逸出。(1)根据①②的实验事实推断B、C的化学式为：B________________________________________________________________________，C________。(2)写出A与D反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。若想从混合物中分别提取得到两种固体产物，需要进行的实验操作是________和________。这两个操作中都要用到玻璃棒，玻璃棒在这两个操作中的作用是否相同？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题意知四种盐均可溶，则Ag＋只能和NOeq\o\al(－,3)结合为AgNO3，COeq\o\al(2－,3)只能和Na＋结合成Na2CO3，