2023届新高考化学选考一轮总复习检测-专题二十实验方案的设计与评价专题检测

专题二十实验方案的设计与评价1.在实验室进行物质制备,下列设计的实验方案中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A.CCOCO2Na2CO3B.CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2C.FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液D.CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液答案DA项,C在空气中燃烧,无法控制只产生CO,而且操作麻烦,况且NaOH的价格比Na2CO3贵,不符合要求;B项,AgNO3价格昂贵,用来制取Cu(OH)2经济上不合理;C项,铁燃烧的产物是Fe3O4,不是Fe2O3,理论上不正确;D项,由生石灰制备价格较高的NaOH,过程中利用了水和Na2CO3,符合题目要求。2.亚硝酰氯(ClNO),熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。某学习小组利用Cl2和NO通过下图所示装置制备亚硝酰氯,下列说法不正确的是()A.装置X可以随开随用,随关随停B.装置Y中的试剂可以换成浓硫酸C.该实验在进行反应制备之前,应先通气体将装置内的空气全部排掉D.装置Z上方的K2接口处需要连接一个干燥装置,防止水进入答案BA项,打开K1,铜丝与稀硝酸接触立即发生反应,生成的NO被排出,关闭K1,生成的NO不被排出且NO不溶于稀硝酸,X装置中气压增大,左边液面上升,右边液面下降,直至铜丝与稀硝酸分离,反应停止,正确;B项,装置内可能含有O2,NO可与O2反应产生NO2,若将Y装置中的试剂换成浓硫酸,则无法除去X中可能混有的NO2等气体杂质,且一般情况下,用U形管装置盛装的干燥剂应该为固体,错误;C项,为防止NO与空气中O2反应生成NO2,应先通入Cl2排除装置内的空气,正确;D项,由于亚硝酰氯遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物,故在装置Z上方的K2接口处需要连接一个干燥装置,防止水进入,正确。3.Cl2O是一种强氧化剂,易溶于水且会与水反应生成次氯酸,与有机物或还原剂接触会发生燃烧并爆炸。一种制取Cl2O的装置如图所示,加热装置和夹持仪器已略。已知:Cl2O的熔点为-116℃,沸点为3.8℃;Cl2的沸点为-34.6℃;HgO+2Cl2HgCl2+Cl2O。下列说法正确的是()A.装置②③中盛装的试剂依次是浓硫酸和饱和食盐水B.通干燥空气的目的是作氧化剂C.从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2OD.装置④与⑤之间不用橡皮管连接,是为了防止橡皮管燃烧和爆炸答案DA项,从饱和食盐水中逸出的气体中含有水蒸气,所以氯气要先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸,即装置②③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸,错误;B项,通干燥空气的目的是将Cl2O从发生装置完全赶出至收集装置,错误;C项,从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2,错误;由题给信息Cl2O与有机物接触会发生燃烧并爆炸可知,D项正确。解题点睛装置①②③制取干燥纯净的Cl2,装置④中生成Cl2O气体,装置⑤中的液氨将从装置④逸出的Cl2O、Cl2混合气体中的Cl2O冷凝为液体,从而和Cl2分离。4.侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一,他将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应如下:反应Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;反应Ⅱ:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。下列制取少量Na2CO3的相关实验原理和装置能达到实验目的的是()答案CA项,长颈漏斗未液封,气体会从该装置逸出,错误;B项,“洗气”应采取“长进短出”的方式,错误;C项,过量CO2通入后发生反应CO2+NaCl+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl或CO2+NaCl+NH3·H2ONaHCO3↓+NH4Cl,NaHCO3因在体系中溶解度较小而析出,正确;D项,加热NaHCO3固体时,试管口应略向下倾斜,错误。5.某学习小组设计实验制备供氢剂——氢化钠(NaH),实验装置如图所示。下列说法错误的是()A.相同条件下,粗锌(含少量C)比纯锌反应速率快B.装置a还能用来制备CO2气体C.实验时先打开活塞K,再点燃c处酒精灯D.判断钠是否剩余,可取c中固体加水检验答案D粗锌与稀硫酸形成原电池,会加快化学反应速率,A项正确;启普发生器能够制备氢气、二氧化碳等气体,B项正确;实验时先打开K,利用氢气排尽装置内的空气,C项正确;D项,产物氢化钠也会与水反应产生氢气,D项错误。6.以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下:下列说法错误的是()A.通入SO2发生反应的离子方程式:2Co3++SO2+2H2O2Co2++SO42-B.加入适量Na2CO3溶液调节pH是利用几种氢氧化物Ksp的不同除铝C.若萃取剂的总量一定,则分多次加入比一次加入萃取效果更好D.将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CoCO3的产率答案DA项,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得离子方程式,正确;B项,氢氧化物Ksp不同,则开始沉淀时所需的pH不同,加入适量Na2CO3溶液调节相应的pH可以只沉淀Al3+,正确;C项,萃取过程中,多次萃取能使萃取效率提高,正确;D项,将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,碳酸钠过量,溶液碱性过强,会生成Co(OH)2沉淀,降低CoCO3的产率,错误。7.苯酚的性质实验如下:步骤1:常温下,取1g苯酚晶体于试管中,向其中加入5mL蒸馏水,充分振荡后液体变浑浊,将该液体平均分成三份。步骤2:向第一份液体中滴加几滴FeCl3溶液,观察到溶液显紫色{查阅资料可知配离子[Fe(C6H5O)6]3-显紫色}。步骤3:向第二份液体中滴加少量浓溴水,振荡,无白色沉淀。步骤4:向第三份液体中加入5%NaOH溶液并振荡,得到澄清溶液,再向其中通入少量CO2,溶液又变浑浊,静置后分层。下列说法不正确的是()A.步骤1说明常温下苯酚的溶解度小于20gB.步骤2中紫色的[Fe(C6H5O)6]3-由Fe3+提供空轨道C.步骤3中溴水与苯酚没有发生化学反应D.步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和NaHCO3答案CA项,若5mL的水恰好能够溶解1g的苯酚,则该温度下苯酚的溶解度S=1g5g×100g=20g,步骤1形成的是悬浊液,说明常温下苯酚的溶解度小于20g,正确;B项,[Fe(C6H5O)6]3-中Fe3+提供空轨道,正确;C项,步骤3中由于溴水为少量,溴与苯酚生成的2,4,6-三溴苯酚溶解在过量的苯酚中,观察不到沉淀,错误;D项,酸性:H2CO3>>HCO3-,故步骤4中CO2与苯酚钠反应生成苯酚和8.下图为探究Na2O2与水反应的实验。已知:H2O2H++HO2-;HO2-H++OA.①④实验中均只发生了氧化还原反应B.③和④实验说明Ksp(BaO2)<Ksp(BaSO4)C.⑤实验中说明H2O2具有氧化性D.②⑤实验中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明Na2O2与水反应有H2O2生成答案DA项,①中的反应机理为Na2O2与水反应生成H2O2与NaOH,H2O2分解生成H2O和O2,④中BaO2与稀硫酸反应生成H2O2和BaSO4沉淀,H2O2分解生成H2O和O2,因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应,错误;B项,④中BaO2与稀硫酸反应生成H2O2和BaSO4沉淀,证明BaO2溶于酸,BaSO4不溶于酸,不能说明Ksp(BaO2)<Ksp(BaSO4),错误;C项,⑤中产生的气体为O2,H2O2中氧元素化合价升高,作还原剂,具有还原性,错误;D项,②⑤实验中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明Na2O2与水反应有H2O2生成,正确。9.实验室模拟制备亚硝酰硫酸(NOSO4H)的反应装置如图所示。下列关于实验操作或叙述错误的是()已知:①亚硝酰硫酸为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解;②反应原理为SO2+HNO3SO3+HNO2、SO3+HNO2NOSO4H。A.浓硝酸与浓硫酸混合时,是将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,边加边搅拌B.装置B和D中的浓硫酸的作用是防止水蒸气进入C导致亚硝酰硫酸分解C.冷水的温度应控制在20℃左右,太低,反应速率太慢;太高,硝酸易分解、SO2逸出D.实验时用98%的浓硫酸代替70%的H2SO4产生SO2速率更快答案DA项,浓硝酸与浓硫酸混合时,应将浓硫酸慢慢滴加到浓硝酸中,且边加边搅拌,正确;B项,亚硝酰硫酸遇水易分解,装置B、D中的浓硫酸的作用是防止装置A、E中的水蒸气进入装置C中,正确;C项,为保证反应速率不能太慢,同时又要防止温度过高硝酸分解、SO2逸出,故冷水的温度应控制在20℃左右,正确;D项,98%的浓硫酸难电离出H+,产生SO2的速率更慢,错误。10.下列实验过程可以达到实验目的的是()选项实验目的实验过程A配制0.4mol/L的NaOH溶液称取2.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,立即转移至500mL容量瓶中定容B制取纯净的氯气MnO2和浓盐酸共热,将生成的气体通过饱和食盐水,然后收集C制备Fe(OH)3胶体将饱和FeCl3溶液滴加到沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色D探究SO2的漂白性向溴水中通入SO2,观察溶液颜色变化答案CA项,不能立即转移,应冷却至室温再转移,错误;B项,此方法收集到的氯气中会混有水蒸气,错误;D项,SO2使溴水褪色是因为二氧化硫具有还原性,错误。11.碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症,其制备反应的化学方程式为2LaCl3+6NH4HCO3La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O。某化学兴趣小组利用如图所示装置模拟制备碳酸镧。下列说法错误的是()XYZWA.导管的连接顺序为f→a→b→d→e→cB.X中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液C.球形干燥管的作用为防倒吸D.Z中通入气体的方式是先通入足量CO2,后通入过量的NH3答案DA项,由装置可知,W中制备CO2,X除去HCl,Y中制备NH3,在Z中制备碳酸镧,故导管的连接顺序为f→a→b→d→e→c,正确;B项,X中盛放的试剂是饱和NaHCO3溶液,其作用为吸收挥发的HCl、同时生成CO2,正确;C项,氨气极易溶于水,球形干燥管的作用为防倒吸,正确;D项,先通入NH3,后通入过量的CO2,NH3在水中溶解度大,CO2在水中溶解度不大,碱性溶液更容易吸收CO2,生成较大浓度的NH4HCO3,错误。12.下列实验过程可以达到实验目的的是()选项实验目的实验过程A配制0.1mol·L-1的FeCl3溶液用托盘天平称取16.25gFeCl3固体加入少量蒸馏水溶解,转移至1000mL容量瓶中定容B探究H2O2的氧化性向盛有2mL酸性KMnO4溶液的试管中滴入H2O2溶液,观察溶液颜色变化C制备纯净的二氧化硫向Na2SO3中加入浓硝酸,产生的气体通过浓硫酸DFe3+与I-所发生的反应为可逆反应取5mL0.1mol·L-1KI溶液,加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,萃取分液后,向水层滴入KSCN溶液,溶液变成红色答案D托盘天平精确度是0.1g,无法称量16.25gFeCl3固体,A项错误;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会将H2O2氧化,体现了H2O2的还原性,B项错误;浓硝酸具有强氧化性,能将Na2SO3氧化为Na2SO4,C项错误;故选D。13.某化学兴趣小组利用药品铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液,用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。下列有关说法不正确的是()A.仪器1中应该盛放稀硫酸B.本实验通过控制A、B、C三个开关,将仪器中的空气排尽后,先关闭开关A,再打开开关B就可观察到氢氧化亚铁的颜色C.实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可在仪器2底部放上一块吸铁石D.本实验制备的氢氧化亚铁可以相对较长时间保持白色状态答案B将仪器中的空气排尽后,应先关闭开关B,再打开开关A,利用生成的H2使2中压强增大,将FeSO4溶液压入3中与NaOH溶液反应,可较长时间观察到氢氧化亚铁白色沉淀,B项错误。14.实验室用干燥、纯净的氯气和二氧化硫合成硫酰氯(SO2Cl2),装置如图所示(夹持仪器已省略)。已知:SO2Cl2熔点-54.1℃,沸点69.1℃,潮湿环境易水解产生白雾,受热易分解为SO2和Cl2。下列说法错误的是()A.M为蛇形冷凝管,实验中应从a口进冷水B.N中盛放碱石灰,其作用是除去未反应的SO2和Cl2,并防止外界水蒸气进入装置C.乙和丙装置中分别盛放饱和食盐水和浓硫酸D.丁中发生反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2答案CM为蛇形冷凝管,冷凝水是下进上出即a口进冷水,A项正确;SO2和Cl2都会污染环境,N中盛放碱石灰,其作用是除去未反应的SO2和Cl2,并防止外界水蒸气进入装置,B项正确;丁中生成的Cl2通往甲中反应时应先除去挥发出的HCl气体,再除去水蒸气,因此乙和丙装置中分别盛放浓硫酸和饱和食盐水,C项错误;丁中是制取氯气的反应,其反应的离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+3Cl2↑+3H2O,D15.下列实验操作、现象和结论都正确的是()选项实验操作现象结论A向无水乙醇中加入浓硫酸并加热,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液溶液紫红色褪去产生了乙烯气体B向某溶液中滴加浓盐酸,将产生的气体通入石蕊试液溶液先变红后褪色溶液中含有SO3HSOC室温下,测定浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONa与HCOONa溶液的pHCH3COONa溶液的pH大结合H+的能力:HCOO-<CH3COO-D向1mL蛋白质溶液中逐滴加入饱和硫酸铵溶液出现沉淀蛋白质发生变性答案CA项,产生的SO2及乙醇蒸气均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误;B项,SO2只能使石蕊试液变红,不能使其褪色,错误;C项,相同浓度的CH3COONa溶液的pH比HCOONa溶液的大,说明酸性:CH3COOH<HCOOH,即给出H+的能力:CH3COOH<HCOOH,则结合H+的能力:CH3COO->HCOO-,正确;D项,蛋白质发生的是盐析,错误。疑难突破B项,石蕊试液先变红后褪色,产生的气体可能是Cl2,则原溶液中含有能将Cl-氧化成Cl2的离子,如ClO-、MnO4-、Cr216.为探究溴乙烷与NaOH的醇溶液共热发生的是水解反应还是消去反应,甲、乙、丙三名同学分别设计如下三个实验方案:甲:向反应混合液中滴入溴水,若溶液颜色很快褪去,则可证明发生了消去反应。乙:向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有浅黄色沉淀生成,则可证明发生了消去反应。丙:向反应混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液颜色变浅,则证明发生了消去反应。则有关上述实验方案叙述()A.甲正确B.乙正确C.丙正确D.上述实验方案都不正确答案DA项,反应混合液中存在NaOH,Br2与NaOH反应而褪色,不能说明发生了消去反应,甲错误;B项,溴乙烷发生水解反应也会有此现象,不能说明发生了消去反应,乙错误;C项,反应混合液中的醇也可以使酸性KMnO4溶液颜色变浅,不能说明发生了消去反应,丙错误;故选D。17.下列实验操作和现象及结论均正确的是()选项实验操作和现象结论A用pH试纸测定NaCl和NaF溶液的pH,pH(NaCl)<pH(NaF)F元素非金属性强于ClB用聚光束照射淀粉溶液看到一条光亮的通路淀粉分子的直径大于10-7mC向某无色溶液中滴加氯化铁溶液和四氯化碳,振荡后静置,下层呈紫色可确定原溶液中含有I-D向1mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入2mL0.1mol·L-1CuSO4溶液,振荡后滴加0.5mL某有机溶液,加热未出现红色沉淀该有机物不含有醛基答案CA项,元素非金属性越强,其气态氢化物水溶液的酸性不一定越强,错误;B项,实验现象说明淀粉溶液属于胶体,淀粉分子的直径介于10-7m~10-9m之间,错误;C项,下层呈紫色,说明有I2生成,故可确定原溶液中含有I-,正确;D项,NaOH的量不足,生成的是碱式硫酸铜,不能得到Cu(OH)2碱性悬浊液,未出现红色沉淀,不能说明该有机物不含有醛基,错误。18.下列方案设计、现象和结论都正确的是()目的方案设计现象和结论A检验电解法制备的氯气电解饱和食盐水,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阴极产生的气体D若试纸变蓝色,则说明有氯气产生B探究H2O2和Fe3+的氧化性强弱将稀硫酸酸化的H2O2加入Fe(NO3)2溶液中若溶液出现黄色,则说明H2O2的氧化性比Fe3+强C探究CH3COOH和HClO的Ka大小用pH试纸分别测定0.1mol·L-1CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH若pH(NaClO)>pH(CH3COONa),则说明Ka(CH3COOH)>Ka(HClO)D探究有机物基团之间的相互影响取三支试管各加入等量的己烷、苯、甲苯,分别加入几滴等量的酸性KMnO4溶液(必要时可以稍稍加热),再观察现象若加入甲苯中的溶液褪色,其他两支试管中的溶液不褪色,则说明苯环对甲基有影响,使甲基更易被氧化答案DA项,应该用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极产生的气体,错误;B项,在酸性条件下,NO3-也能将Fe2+氧化为Fe3+,应将Fe(NO3)2换成FeSO4或FeCl2,错误;C项,NaClO溶液有强氧化性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定NaClO溶液的pH,错误;D项,甲苯、己烷中都含有甲基,加入甲苯中的KMnO4溶液褪色,其他两支试管中的溶液不褪色,则说明苯环对甲基有影响,使甲基更易被氧化19.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A在Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体,有沉淀生成酸性:H2SO3>HClOB钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生CO2有氧化性C将FeCl2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,紫红色褪去Fe2+有还原性D向淀粉溶液中加适量20%的H2SO4溶液,加热;待冷却后加入NaOH溶液至中性,再滴加少量碘水,溶液变蓝淀粉未水解答案BSO2溶于水生成SO32-,继而被氧化成SO42-,无法得出题干给出的结论,A项错误;CO2被还原成黑色颗粒C,说明CO2有氧化性,B项正确;氯离子也可以还原酸性高锰酸钾使溶液褪色20.化学是以实验为基础的学科。下列实验操作或做法正确且能达到目的的是()选项操作或做法目的A往FeCl3溶液中加入稀硝酸除去溶液中的Fe2+,提纯FeCl3溶液B往浓硫酸中依次加乙醇和乙酸,加热制备乙酸乙酯C将灼烧后的铜丝插入无水乙醇中检验乙醇的还原性D往不同浓度H2C2O4溶液中分别加过量的KMnO4溶液探究浓度对反应速率的影响答案CA项,加入硝酸引进新的杂质,错误;B项,浓硫酸的密度大于乙醇和乙酸的密度,且混合过程中会放出大量热,故应将浓硫酸加入乙醇和乙酸中,错误;C项,铜丝灼烧生成的CuO,可以氧化乙醇生成乙醛,铜丝变成紫红色说明乙醇具有还原性,正确;D项,过量的KMnO4溶液将H2C2O4溶液全部消耗不能准确观察到颜色变化,错误。21.化学是以实验为基础的科学。下列实验操作和现象所得的结论正确的是()选项实验操作现象结论A室温下,向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入等量NaOH溶液,测混合后溶液的pH混合后溶液的pH:HA溶液<盐酸HA为弱酸B向饱和NaCl溶液中通入过量的氨气,再持续通入CO2有晶体析出晶体为Na2CO3C向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量Fe粉,过滤,在HCl气氛中蒸干Cu2+全部转化为红色固体析出此操作可提纯FeCl3D向等浓度的KCl和KI混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液先产生黄色沉淀Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)答案AA项,等pH的HA溶液和盐酸,酸性越弱浓度越大,最终所得溶液的pH越小,混合后溶液的pH:HA溶液<盐酸,则说明HA为弱酸,正确;B项,生成的是溶解度较小的碳酸氢钠,故析出的晶体为NaHCO3,错误;C项,加入足量Fe粉,Cu2+全部转化为红色固体析出,Fe粉将Fe3+全部转化为Fe2+,不可能得到FeCl3,错误;D项,先产生黄色沉淀,说明AgI比AgCl更难溶,同种类型沉淀,Ksp越小越难溶,则Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),错误。22.某研究小组为了探究NaClO溶液的性质,设计了下列实验,并记录实验现象。实验装置实验序号滴管试剂试管试剂实验现象①0.2mol/LNaClO溶液饱和Ag2SO4溶液产生白色沉淀②CH3COOH溶液光照管壁有无色气泡产生③0.2mol/LFeSO4酸性溶液和KSCN溶液溶液变红④0.2mol/L的AlCl3溶液产生白色沉淀以下判断不正确的是()A.实验①:发生的反应为Ag++ClO-+H2OAgCl↓+2OH-B.实验②:无色气体为O2C.实验③:还原性强弱顺序Fe2+>Cl-D.实验④:ClO-与Al3+的水解相互促进答案AA项,NaClO溶液与饱和Ag2SO4溶液反应:2Ag++2ClO-+H2OAg2O↓+2HClO,错误;B项,醋酸酸性强于次氯酸,故NaClO溶液与CH3COOH溶液反应生成次氯酸,次氯酸光照分解成氧气,正确;C项,ClO-具有氧化性,Fe2+被氧化为Fe3+,遇KSCN溶液,溶液变红,故还原性:Fe2+>Cl-,正确;D项,NaClO溶液水解显碱性,AlCl3溶液水解显酸性,二者混合相互促进水解,正确。23.用如图实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是()A验证C的非金属性强于SiB比较Fe2+和Cr3+还原性强弱C比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性D制备氢氧化铁胶体答案BA项,HCl也可以与硅酸钠反应生成沉淀,装置没有排除HCl的干扰,不能达到实验目的,错误;B项,根据电流表指针的旋转方向判断反应中的还原剂与还原产物,可通过还原剂的还原性强于还原产物比较,正确;C项,应把碳酸氢钠装在小试管中,错误;D项,制备氢氧化铁胶体应向沸水中逐滴加入FeCl3饱和溶液,错误。24.实验室探究SO2与FeNO33溶液反应的原理,装置如下图,实验中Y装置产生白色沉淀。下列说法错误的是(A.滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2B.Y中产生的白色沉淀是BaSO4C.在X装置中浓硫酸不体现氧化性D.若将FeNO33换成氨水答案DA项,先通入一段时间的N2,排出装置中的空气,防止+4价S被氧化,正确;B项,酸性条件下,NO3-和Fe3+均能将SO32-氧化成SO42-,SO42-与Ba2+反应生成BaSO4沉淀,正确;C项,反应生成二氧化硫,浓硫酸中硫的化合价未发生变化,体现浓硫酸的强酸性,正确;D项,SO2能与氨水反应生成25.下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的A将炽热的木炭加入浓硝酸中,观察产生气体的颜色验证浓硝酸可被炭还原为NO2B向Na2CO3溶液中滴入醋酸溶液,将反应后的气体通入Na2SiO3溶液中,观察现象比较醋酸、碳酸和硅酸的酸性强弱C在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,观察火焰颜色检验溶液中是否含有Na元素D向1mL1mol·L-1KI溶液中加入1mL0.5mol·L-1FeCl3溶液,萃取分液后向水层滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化探究Fe3+与I-的反应是否可逆答案D浓硝酸加热分解也会生成二氧化氮,A项错误;醋酸具有挥发性,醋酸和硅酸钠反应干扰实验结果,B项错误;玻璃棒的成分中含有钠元素,会干扰判断溶液中是否含有Na元素,C项错误;2Fe3++2I-2Fe2++I2,n(I-)=0.001mol,n(Fe3+)=0.0005mol,碘离子过量,若反应可逆,反应后溶液中含有Fe3+,萃取分液后向水层滴入KSCN溶液可以判断Fe3+与I-的反应是否可逆,D项正确。26.(双选)下列实验方案能达到实验目的的是()实验方案实验目的或结论A将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色可证明氧化性:H2O2比Fe3+强B向2mL品红溶液和2mL加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入3滴84消毒液,观察红色褪色的快慢可证明随溶液pH的减小,84消毒液的氧化能力增强C取ag铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为VL(已转化为标准状况下)可测定铝箔中氧化铝的含量D向Na2SiO3溶液中通入SO2出现浑浊可比较S和Si非金属性强弱答案BC酸性条件下硝酸根离子也可将Fe2+氧化,A项错误;两组实验变量唯一,只有pH不相同,通过比较褪色的快慢,可证明随溶液pH的减小,84消毒液的氧化能力增强,B项正确;铝箔中含有铝单质和氧化铝,铝单质与NaOH反应生成氢气,通过测定生成氢气的量可以确定铝箔中铝单质的量,从而测定铝箔中氧化铝的含量,C项正确;亚硫酸不是S的最高价含氧酸,不能通过亚硫酸和硅酸的酸性强弱来判断S、Si的非金属性强弱,D项错误。27.某同学利用下列实验探究金属铝与铜盐溶液的反应:下列说法正确的是()A.由实验1可以得出结论:金属铝的活泼性弱于金属铜B.实验2中生成红色物质的离子方程式为Al+Cu2+Al3++CuC.溶液中阴离子种类不同是导致实验1、2出现不同现象的原因D.由上述实验可推知:用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol·L-1的盐酸和硫酸溶液反应,后者更剧烈答案C实验1没有明显现象,但实验2Al和铜盐发生反应,故实验1不能说明金属铝的活泼性弱于铜,A项错误;电荷不守恒,B项错误;对比实验1、2可知产生不同现象的原因是溶液中的阴离子不同,C项正确;由C项可知阴离子对反应速率也有影响,故无法判断,D项错误。28.叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊最理想的气体发生剂原料。下面是工业水合肼法制备叠氮化钠的工艺流程:已知:NaN3能与AgNO3反应生成白色难溶于水的AgN3;有关物质的物理性质如下表:物质熔点/℃沸点/℃溶解性CH3OH-9764.7与水互溶水合肼(N2H4·H2O)2113.5与水、醇互溶,不溶于乙醚和氯仿亚硝酸甲酯(CH3ONO)-17-12溶于乙醇、乙醚叠氮化钠(NaN3)410(易分解)—易溶于水,难溶于醇,不溶于乙醚请回答:(1)步骤Ⅰ中NaNO2与稀硫酸发生副反应生成两种气体的离子方程式为

;

步骤Ⅱ中生成NaN3的化学方程式为

。

(2)实验室模拟步骤Ⅱ,实验装置如图1所示(装置中冷却水省略,下同)。图1①实验发现温度在20℃左右反应的选择性和转化率最高,但是该反应属于放热反应,因此可以采取的措施是。

②图1中X处连接的最合适装置应为图2中的。

图2(3)步骤Ⅱ、Ⅲ中制备叠氮化钠并对溶液A进行蒸馏的合理操作顺序是。

①打开K1、K2,关闭K3②打开K3③加热④关闭K1、K2(4)步骤Ⅳ对溶液B加热蒸发至溶液体积的1/3,NaN3结晶析出。①步骤Ⅴ可以用洗涤晶体。

A.水B.乙醇C.乙醇水溶液D.乙醚②沉淀滴定法测定产品纯度,是以淡黄色K2CrO4溶液作指示剂,将AgNO3标准溶液滴入样品溶液,至少量Ag2CrO4出现,即溶液呈淡红色为终点。AgNO3溶液要装在棕色的酸式滴定管里进行滴定,理由是

。

下列操作合理的是。

A.滴定管和移液管管尖不可接触锥形瓶内壁B.滴定时滴液速度应先快后慢,接近终点时半滴一摇C.滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下D.若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果不准E.若发现滴液过量,可回滴样品溶液,至红色褪去答案(1)2NO2-+2H+NO↑+NO2↑+H2N2H4·H2O+CH3ONO+NaOHNaN3+CH3OH+3H2O(2)①冷水浴(或缓慢通入气体等合理答案均可)②C(3)①④②③或①②④③(4)①B②AgNO3溶液显酸性,且AgNO3易见光分解,浓度下降,使测定不准BCD解析(3)欲制备叠氮化钠,应先打开K1、K2并关闭K3,从K1处缓慢通入CH3ONO,待充分反应后再关闭K1、K2,打开K3(或打开K3,关闭K1、K2),最后加热蒸馏。(4)①因NaN3易溶于水,难溶于乙醇,不溶于乙醚,而水合肼(N2H4·H2O)与水、乙醇互溶,不溶于乙醚和氯仿,为除去NaN3晶体表面N2H4·H2O等杂质且尽量减少NaN3的损失,应用乙醇洗涤晶体。②因AgNO3溶液显酸性,且AgNO3易见光分解,故AgNO3溶液要装在棕色的酸式滴定管中进行滴定。滴定管和移液管管尖可接触锥形瓶内壁,A错误;若AgNO3过量,回滴样品溶液时因Ag2CrO4不能溶解,故红色不会褪去,E错误。29.氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛应用于生产荧光粉。已知锶和镁位于同主族且锶比镁活泼,锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。某学习小组根据下列装置制备氮化锶并测定产品的纯度。过程一:制备已知:实验室用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气。回答下列问题:(1)C仪器名称是。

(2)写出实验室制备N2的离子方程式:。

(3)实验时先点燃D处酒精灯,一段时间后,再点燃A处酒精灯的原因为

。

(4)为制备氮化锶,气流从左至右,选择装置并排序为(用字母表示)。

过程二:测定产品纯度步骤:称取4.50g所得产品,加入干燥的三颈瓶中,然后由恒压漏斗加入蒸馏水,通入水蒸气将产生的氨全部蒸出,用100.00mL1.00mol/L的盐酸完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00mL的吸收液,用1.00mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗14.00mLNaOH溶液。(5)氮化锶要干燥保存,遇水剧烈反应的化学方程式为。

(6)滴定时所选指示剂为,产品纯度为%(保留一位小数)。

答案(1)球形干燥管(干燥管)(2)NH4++NO2-N2↑(3)先用生成的氮气排尽装置内的空气,防止空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气与锶反应(4)DBAC(5)Sr3N2+6H2O3Sr(OH)2+2NH3↑(6)甲基橙97.3解析(4)由题图可知,装置D为饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气的装置,装置B为干燥氮气的装置,装置A为氮气和锶共热制备氮化锶的装置,装置C吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,防止锶与二氧化碳反应、氮化锶与水剧烈反应,故装置的连接顺序为D、B、A、C。(5)金属氮化物与水反应,生成对应的碱和氨气,因此反应方程式为Sr3N2+6H2O3Sr(OH)2+2NH3↑。(6)用1.00mol/L氢氧化钠标准溶液滴定过剩的盐酸时,应防止氢氧化钠溶液与氯化铵溶液反应,所以应选择变色范围在酸性区域的甲基橙作指示剂;由题意可知,与氨气反应的盐酸的物质的量为n(HCl)=(1.00mol/L×0.10000L-1.00mol/L×0.0140L×5)=0.03mol,由氮原子守恒可知,氮化锶的物质的量为0.015mol,则产品的纯度为[(0.015×292)/4.5]×100%≈97.3%。30.为了探究FeCl3溶液与Na2S溶液的反应产物,雅礼中学某化学兴趣小组利用如图装置进行如下实验:Ⅰ.向盛有0.1mol·L-1FeCl3溶液的三颈瓶中,滴加一定量0.1mol·L-1Na2S溶液,搅拌,能闻到臭鸡蛋气味,产生沉淀A。Ⅱ.向盛有0.1mol·L-1Na2S溶液的三颈瓶中,滴加少量0.1mol·L-1FeCl3溶液,搅拌,产生沉淀B。已知:①FeS2为黑色固体,且不溶于水和盐酸。②Ksp(Fe2S3)=1×10-88,Ksp(FeS2)=6.3×10-31,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38,Ksp(FeS)=4×10-19。③硫不溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳。回答下列问题:(1)装置中NaOH溶液的作用是。

小组同学猜测,沉淀A、B可能为S、硫化物或它们的混合物。他们设计如下实验进行探究:实验一、探究A的成分取沉淀A于小烧杯中,进行如下实验:(2)试剂X是,由此推断A的成分是(填化学式)。

实验二、探究B的成分取沉淀B于小烧杯中,进行如下实验:(3)向试管a中加入试剂Y,观察到明显现象,证明溶液中存在Fe2+。试剂Y是NaOH溶液,明显现象是。由此推断B的成分是(填化学式)。

(4)请分析Ⅱ中实验未得到Fe(OH)3的原因是。

答案(1)吸收H2S气体,防止污染空气(2)二硫化碳(CS2)S、FeS(3)产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最后变为红褐色Fe2S3(4)c(OH-)很小,c(Fe3+)·c3(OH-)<1×10-38解析(1)臭鸡蛋气味的气体是H2S,有毒,会污染空气,所以使用NaOH溶液进行尾气处理。(2)S可溶于CS2,加热烘干后可得到淡黄色的固体硫。固体中加入稀HCl产生臭鸡蛋气味气体说明含有FeS,则A是S和FeS的混合物。(3)Fe2+可用NaOH溶液检验,若含有Fe2+则会先生成白色沉淀,然后逐渐转化为灰绿色,最后变成红褐色;溶液甲加热无淡黄色固体,说明不存在硫单质,固体乙中加入足量HCl产生淡黄色物质说明有硫生成,产生臭鸡蛋气味气体说明有H2S生成,所以硫是由Fe3+氧化得到的,则B是Fe2S3。(4)不产生Fe(OH)3沉淀,则离子积小于溶度积常数,即c(Fe3+)·c3(OH-)<Ksp[Fe(OH)3]。31.甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是新一代畜禽饲料补铁添加剂。某实验小组以碳酸亚铁和甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁的装置如下(夹持和加热仪器略去):查阅资料:①反应原理为2H2NCH2COOH+FeCO3(H2NCH2COO)2Fe+CO2↑+H2O。②甘氨酸易溶于水,微溶于乙醇;甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于乙醇。③柠檬酸易溶于水和乙醇,具有较强的还原性和酸性。实验过程Ⅰ.装置C中盛有17.4gFeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液。实验时,先打开仪器a的活塞,待装置C中的空气排净后,加热并不断搅拌;然后向三颈烧瓶中滴加柠檬酸溶液。Ⅱ.反应结束后过滤,将滤液进行蒸发浓缩;加入无水乙醇,过滤、洗涤并干燥。(1)仪器a的名称是。

(2)装置B中盛有的试剂是;装置D的作用是。

(3)向FeSO4溶液中加入NH4HCO3溶液可制得FeCO3,该反应的离子方程式为。

(4)过程Ⅰ加入柠檬酸溶液促进FeCO3溶解并调节溶液pH,溶液pH与甘氨酸亚铁产率的关系如图所示。①pH过低或过高均导致产率下降,pH过高导致产率下降的原因是。

②柠檬酸溶液的作用还有。

(5)过程Ⅱ中加入无水乙醇的目的是。

(6)本实验制得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是%。

答案(1)分液漏斗(2)饱和NaHCO3溶液检验装置内空气是否排净,防止空气进入装置C中(3)Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2(4)①pH过高,Fe2+与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀②防止Fe2+被氧化(5)降低甘氨酸亚铁的溶解度,使其结晶析出(6)75解析(2)装置B中盛有饱和NaHCO3溶液,作用是除去CO2中的HCl;通过观察装置D中是否生成沉淀,检验装置内的空气是否排净,同时装置D具有液封的作用,防止空气进入装置C。(6)n(FeCO3)=17.4g116g·mol-1=0.15mol,n(甘氨酸)=0.2L×1.0mol·L-1=0.2mol,由反应方程式可知,FeCO32.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇,受热、见光易分解。它是制备某些活性铁催化剂的主要原料,也是一些有机反应的催化剂,在工业上具有一定的应用价值。实验室中利用废铁屑制备三草酸合铁酸钾的流程如下:废铁屑干净铁屑FeSO4溶液FeC2O4沉淀三草酸合铁酸钾晶体回答下列问题:(1)步骤①加入Na2CO3溶液是为了除去废铁屑表面的油污,碳酸钠能除去油污的原因是。

(2)步骤③充分反应后过滤,需要用热的蒸馏水洗涤沉淀两到三次,检测沉淀是否洗净的操作是。

(3)步骤③离子反应方程式为。

(4)步骤④过程中反应需要利用水浴加热控制温度在40℃,温度不宜过高的原因是

。

(5)步骤⑤具体的操作:置于暗处进行冷却结晶、减压过滤、乙醇洗涤、干燥。乙醇洗涤的目的是。

(6)为了测定样品中铁的含量,可用氧化还原反应滴定法。①称取mg样品溶于锥形瓶中,用cmol/L的酸性KMnO4溶液滴定至终点。该操作步骤所起的作用是

。

②向上述溶液中加入过量的锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,再用cmol/L的酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL,则样品中铁元素的质量分数为(写出表达式)。

答案(1)碳酸钠溶液呈碱性,油脂可在碱性条件下水解(2)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若溶液不产生白色沉淀,即沉淀已洗净(3)Fe2++H2C2O4FeC2O4↓+2H+(4)防止H2O2分解;降低Fe3+的水解程度,提高产率(5)减少洗涤三草酸合铁酸钾的损失,提高产品的产率(6)①将C2O42-全部氧化为CO2,避免后续对Fe2+的测定产生影响②(56解析(1)碳酸钠溶液呈碱性,油污(油脂)能在碱性条件下水解成甘油和高级脂肪酸盐。(3)草酸是二元弱酸,不能拆成离子形式,故离子反应方程式为Fe2++H2C2O4FeC2O4↓+2H+。(4)步骤④加入过氧化氢,温度不宜过高是为了防止过氧化氢分解;铁离子易水解,因此控温还可以降低Fe3+的水解程度,提高产率。(5)题干信息给出产品难溶于乙醇,利用乙醇洗涤可以减少产品因溶解而造成的损失,提高产品的产率。(6)②加入锌粉发生反应:Zn+2Fe3+2Fe2++Zn2+,再加入酸性KMnO4溶液氧化Fe2+,根据关系式5n(Fe2+)~n(KMnO4),则m(Fe)=(56×5cV×10-3)g,样品中铁元素的质量分数为(56×5cV×1033.地下水中的NO3-可用还原法处理,NO3-可被还原为NO2、NO、NH4+(1)实验时用0.1mol·L-1H2SO4溶液洗涤Zn粒,再用蒸馏水洗涤至接近中性;将KNO3溶液的pH调至2.5。①实验中通入N2的目的是

。

②判断洗涤至接近中性的实验操作是

。

③向上述KNO3溶液中加入足量洗涤后的Zn粒,写出Zn与KNO3溶液反应生成NH4+的离子方程式:(2)影响脱硝速率的因素可能有:溶液的pH、温度、Zn的颗粒大小等。设计实验方案证明温度对脱硝速率的影响。[已知:溶液中的NO3-(3)国家规定氮氧化物的排放标准不超过400mg·L-1。氮氧化物可以用酸性硫酸亚铁溶液来吸收,反应原理为NO+Fe2+Fe(NO)2+;NO2+3Fe2++2H+2Fe3++Fe(NO)2++H2O。现测定某地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量:收集500.00mL排放的气体,缓慢通过250.00mL0.6240mol·L-1酸性FeSO4溶液(过量),充分反应,量取吸收气体后的溶液25.00mL置于锥形瓶中,用0.2000mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定过量的Fe2+(还原产物为Mn2+),重复上述实验操作3次,平均消耗酸性KMnO4溶液的体积为15.00mL。试通过计算分析地下水脱硝过程中氮氧化物的排放是否符合国家标准(写出计算过程)。[已知Fe(NO)2+与酸性KMnO4溶液不反应]答案(1)①排尽实验装置中的空气,防止空气中的O2影响脱硝反应②取一小块pH试纸于表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸最后一次洗涤的滤出液点在pH试纸上,与标准比色卡对照,读出pH约为7,说明洗涤接近至中性(用pH计测量也可)(或取最后一次洗涤的滤出液,先滴加盐酸,无现象,再滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明洗涤接近至中性)③4Zn+NO3-+10H+4Zn2++NH4+(2)实验步骤及结论:[实验表述合理即可]①取两套如题图所示装置,分别加入等体积、等浓度的KNO3溶液;②将溶液的pH调节为2.5,并通入氮气;③将其中一套实验装置浸入热水浴中(或浸入冰水浴中);④向三颈瓶中分别加入足量且等质量的同种Zn粒,用离子色谱仪测定相同反应时间时三颈瓶中NO3-的浓度。若测出的NO3-的物质的量浓度不同(3)根据关系式5Fe2+~KMnO4,n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×0.2000mol·L-1×0.0150L=0.0150mol与氮氧化物反应的n(Fe2+)=0.6240mol·L-1×0.2500L-10×0.0150mol=0.0060mol极限法假设:若全部是NO,则n(NO)=n(Fe2+)=0.0060molNO的含量为0.0060mol×30.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=360mg·L-1<400mg·L-1若全部是NO2,则n(NO2)=1/3n(Fe2+)=0.0020molNO2的含量为0.0020mol×46.00g·mol-1×1000mg·g-1÷0.5000L=184mg·L-1<400mg·L-1结论:地下水脱硝过程中氮氧化物的排放量符合国家排放标准。解析(1)①实验中通入N2的目的是排尽实验装置中的空气,防止空气中的O2影响脱硝反应。②判断洗涤液接近中性可用pH计测定或用盐酸酸化的BaCl2溶液检验无SO42-存在。③Zn与KNO3溶液反应生成NH4+的化学方程式为4Zn+NO3-+10H+4Zn2+34.(2021连云港调研,16)[Cu(NH3)x]SO4·yH2O是易溶于水的深蓝色晶体,是广谱杀菌剂。实验室通过以下流程测定其组成。[Cu(NH3)x]SO4·yH2O→碱溶↓NH3NaOH溶液(1)[Cu(NH3)x]SO4·yH2O中氨的测定碱溶过程是在如图所示装置中进行的,用滴定方法完成烧杯中氨的测定。①烧瓶中有黑色固体生成,该黑色固体的化学式为。

②反应停止后还需要进行的操作是

。

③实验完成后需要将倒扣漏斗提出液面,在烧杯上方用蒸馏水对漏斗的内外壁洗涤,原因是。

(2)[Cu(NH3)x]SO4·yH2O中铜元素含量的测定(已知:Na2S2O3在pH为8~9稳定,pH<8时会发生歧化反应;I2+2S2O32-2I-+S4①准确称取样品[Cu(NH3)x]SO4·yH2O0.04624g投入过量的NaOH溶液中,过滤,把滤渣加入6mol·L-1H2SO4溶液中,搅拌使滤渣充分溶解,向溶解后的溶液中加入2gKI(过量)固体,搅拌,充分反应后

,

记录消耗Na2S2O3溶液体积。(须用试剂:Na2CO3溶液、0.1800mol·L-1Na2S2O3溶液、淀粉溶液、蒸馏水)②若反应消耗Na2S2O3溶液的体积为12.00mL,则样品中n(Cu2+)=。

答案(1)①CuO②打开活塞K,向装置中通入N2或惰性气体,将残留在烧瓶和导管中的NH3全部排至烧杯中③将附着在漏斗上的氨全部收集到烧杯中,减少NH3(或HCl)的测定误差(2)①过滤,用蒸馏水洗涤沉淀2~3次,把过滤所得的滤液和洗涤所得的滤液合并,用Na2CO3溶液调节pH为8~9,加少量淀粉溶液作指示剂,用0.1800mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至蓝色恰好褪去,且半分钟内不恢复原来的蓝色②2.16×10-3mol解析(1)①[Cu(NH3)x]SO4·yH2O与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氨气,生成的Cu(OH)2在加热条件下分解产生黑色固体CuO。(2)①把滤渣加入H2SO4溶液中,搅拌使滤渣充分溶解生成CuSO4,向溶解后的溶液中加入2gKI(过量)固体,发生反应:2CuSO4+4KI2CuI+I2+2K2SO4;充分反应后加入Na2CO3溶液调节pH,再加入少量淀粉溶液作指示剂;用Na2S2O3溶液滴定生成的I2,记录消耗Na2S2O3溶液体积,即可计算出CuI的物质的量。②根据关系式I2~2S2O32-,n(I2)=12n(S2O32-)=0.012L×0.1800mol·L-1×12=0.00108mol,n(CuI)=2n(I方法技巧物质组成的探究思路:35.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作葡萄酒、果脯等食品的抗氧化剂。Ⅰ.焦亚硫酸钠的制备已知:①Na2S2O5在空气中、受热时均易分解。②生成Na2S2O5的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O。③溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-图1图2(1)SO2与Na2CO3过饱和溶液反应生成NaHSO3和CO2,其离子方程式为。

(2)实验室制备少量Na2S2O5的装置如图2所示,请补充完整相应实验方案:在不断搅拌下,控制反应温度在40℃左右,,20℃静置结晶,经减压抽滤、洗涤、25~30℃干燥,可获得Na2S2O5固体。

(3)装置Y的作用是;实验制得的Na2S2O5固体中含有一定量的Na2SO4,其原因是。

Ⅱ.焦亚硫酸钠含量的测定工业焦亚硫酸钠优质品要求质量分数⩾96.5%。通过下列实验检测焦亚硫酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为:Na2S2O5+CH3COOH+I2+H2OH2SO4+HI+CH3COONa(未配平)I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI准确称取0.1950g样品,快速置于预先加入30.00mL0.1000mol·L-1碘标准液及20mL水的250mL碘量瓶中,加入5mL乙酸溶液,立即盖上瓶塞,水封,缓缓摇动溶解后,置于暗处放置5min;用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。(4)滴定终点现象是。

(5)通过计算判断该样品是否为优质品。(写出计算过程)答案(1)CO32-+2SO2+H2O2HSO(2)向Na2CO3过饱和溶液通入SO2,当溶液的pH约为4时,停止通入SO2(3)防止倒吸在制备过程中Na2S2O5固体受热分解生成Na2SO3,Na2SO3在空气中被氧化成Na2SO4(或Na2S2O5在空气中被氧化生成Na2SO4)(4)溶液由蓝色变为无色(或溶液蓝色消失)(5)n(Na2S2O3)=0.1000mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=2.000×10-3mol,根据I2~2Na2S2O3可知,过量的I2的物质的量n(I2)=12n(Na2S2O3)=1.000×10-3mol,则与Na2S2O5反应的I2的物质的量n(I2)=(0.1000mol·L-1×30.00mL×10-3L·mL-1)-1.000×10-3mol=2.000×10-3mol,根据Na2S2O5~2I2可知,m(Na2S2O5)=1.000×10-3mol×190g·mol-1=0.1900g,样品中Na2S2O5的质量为:0.1900g0.1950g×100%≈97.44%,该样品中Na解析(1)SO2与过饱和的Na2CO3溶液反应生成NaHSO3和CO2,根据原子守恒、电荷守恒,可得该反应的离子方程式。(2)向Na2CO3过饱和溶液通入SO2,当溶液的pH约为4时,停止通入SO2,溶液中存在大量H5O3-,NaHSO3分解可得Na2S2O5。(4)开始滴定时,溶液中含有碘单质及淀粉溶液,溶液显蓝色。随着Na2S2O3标准溶液的滴入,I2不断被消耗,溶液的蓝色逐渐变浅,当滴加最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变为无色(或溶液蓝色消失),半分钟内溶液不再变为蓝色时,停止滴加36.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O是某些有机反应的催化剂。工业上常用FeC2O4·2H2O晶体为原料制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体。Ⅰ.制备FeC2O4·2H2O晶体溶解:称取5.0g(NH4)2Fe(SO4)2晶体,放入仪器A中,加入少量1mol·L-1H2SO4溶液和15mL沉淀:向仪器A中加入25mL饱和H2C2O4溶液,加热搅拌至沸腾,停止加热,静置;产生大量的FeC2O4∙2H2O沉淀,过滤,洗涤,得FeC2O4·2H2O晶体。(1)仪器A的名称是。

(2)“溶解”时若不加入硫酸,溶液会出现浑浊现象,加入硫酸的目的是。

(3)(NH4)2Fe(SO4)2晶体往往会混有少量Fe3+,影响草酸亚铁晶体的纯度。检验晶体中是否混有Fe3+,可用的试剂是。在酸性条件下,NH2OH可将Fe3+转化为Fe2+,自身转化为无毒气体和水,该反应的离子方程式为。

(4)检验沉淀洗涤是否完全的方法是。

Ⅱ.制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体。已知:①K2Fe(C2O4)2可溶于水,Fe2(C2O4)3难溶于水;K3[Fe(C2O4)3]·3H2O易溶于水,难溶于乙醇;②实验条件下,pH=1.9时,Fe3+开始沉淀;过氧化氢在40℃以上发生显著分解;③K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2+反应产生深蓝色沉淀,与Fe3+不反应。(5)以FeC2O4·2H2O晶体为原料,制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体时,请补充完整相应的实验方案:取一定量的FeC2O4·2H2O晶体,边加入饱和H2C2O4溶液边搅拌,至pH约为1.9,先滴加饱和K2C2O4溶液,,直至取溶液样品滴加K3[Fe(CN)6]溶液不再出现深蓝色沉淀为止,用冷水冷却,,过滤、洗涤、晾干、得到K3[Fe(C2O4)3]·3H2O晶体。(实验中须使用的试剂:10%H2O2溶液,无水乙醇。)

答案Ⅰ(1)三颈烧瓶(2)抑制Fe2+的水解(3)KSCN(硫氰化钾)溶液2NH2OH+2Fe3+2Fe2++N2↑+2H2O+2H+(4)取最后一次洗涤的滤液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,如果无沉淀产生,则表示洗涤干净(5)边搅拌边滴加10%H2O2溶液,水浴加热,控制温度不超过40℃向所得溶液中加入无水乙醇,充分搅拌解析(2)(NH4)2Fe(SO4)2晶体中铁为+2价,Fe2+在水溶液中易水解显酸性,同时生成Fe(OH)2,加入稀硫酸可以抑制Fe2+的水解。(3)Fe3+遇KSCN溶液显红色;Fe3+与NH2OH发生氧化还原反应,生成Fe2+和N2,根据溶液呈酸性,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出反应的离子方程式。(4)FeC2O4∙2H2O沉淀的表面有SO42-,故需要检验洗涤液中是否有SO42-,用盐酸、BaCl2检验,若无沉淀产生,则表示沉淀洗涤干净。(5)由FeC2O4·2H2O制备K3[Fe(C2O4)3]·3H2O时,需要用H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,由于H2O2受热会分解,故采用水浴加热且控制温度不超过40℃。由题给信息可知,K3[Fe(CN)6]溶液与Fe2+反应产生深蓝色沉淀,当溶液中不出现深蓝色沉淀时,说明Fe2+已完全被氧化,此时可以停止滴加H2O2。因为Fe3+在pH=1.9时开始沉淀,故需调节溶液的pH<1.9。由题给信息可知,K3[Fe(C2O4)3]·3H237.(2022届湛江调研,17)CaH2PO22(次磷酸钙,一元中强酸H3PO2的钙盐)是一种白色结晶粉末,能溶于水(常温时,溶解度为16.7g/100g水),回答下列问题:(1)“步骤1”的制备在如图所示装置中进行。①仪器W的名称是;合适的加热方法是。

②实验开始前及整个过程中通入N2的主要目的是。

③制备Ca(H2PO2)2的化学方程式为。

④已知PH3是一种有剧毒的气体,具有强还原性,微溶于水,水溶液显弱碱性。处理含PH3的尾气(已知含PH4+的盐也有毒性),下列试剂合适的是(填标号)A.澄清石灰水B.稀盐酸C.稀硫酸D.NaClO溶液(2)“步骤2”是过滤,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和。

(3)“步骤3”通入适量CO2的目的是。

(4)由“步骤3”得到产品还需调pH,调pH需要的试剂为。(填化学式)

(5)由产品CaH2PO22制备NaH2PO2·H2O的实验方案:取一定量的CaH2PO22溶于水,加入Na2CO3溶液,静置,,将滤液减压蒸发浓缩、结晶,得到答案(1)①三口(颈)烧瓶油浴或热水浴②排出装置内空气,防止白磷燃烧及CaH2PO22被氧化,并吹出PH3③2P4+3Ca(OH)2+6H2O3Ca(H2PO2)2+2PH3↑④D(2)玻璃棒(3)除去滤液中的CaOH2(4)H3PO2(5)向上层清液中滴入Na2CO3解析(1)③白磷和石灰乳在加热条件下发生反应,生成Ca(H2PO2)2和PH3,据此写出其化学方程式;④PH3是一种有剧毒的气体,具有强还原性,微溶于水,水溶液显弱碱性,故澄清石灰水不能吸收PH3,稀盐酸和稀硫酸虽与PH3反应,但生成的PH4+也有毒性,NaClO溶液有强氧化性,与PH3发生氧化还原反应,可用于PH3的吸收,故选D。(3)因为滤液中溶有少量的Ca(OH)2,通入适量的CO2,使其反应生成CaCO3沉淀除去。(4)调pH时,不能引入新杂质,应选用次磷酸(H3PO2)溶液。(5)次磷酸钙与Na2CO3溶液发生反应:Ca(H2PO2)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaH2PO2,故应先加入Na2CO3溶液使次磷酸钙完全转化为碳酸钙沉淀和NaH2PO2溶液,静置,再向上层清液中滴入Na2CO3溶液,若无沉淀,说明次磷酸钙已充分反应,过滤,采用减压蒸发浓缩,结晶得到NaH2PO2·H2O38.“84消毒液”是一种常用家庭消毒液,某小组同学对“84消毒液”的制备、保存及消毒能力进行如下探究。(1)利用下图装置制备“84消毒液”。①盛放浓盐酸的仪器名称为,该仪器使用前应先进行的操作为。

②装置甲中制备氯气的离子方程式为。

③装置乙中盛放的药品为,若无此装置造成的后果为

。

(2)“84消毒液”需要在阴暗处密封保存,否则容易失效,用化学用语解释其原因:①NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO;②。

(3)某兴趣小组通过实验测定不同pH环境中不同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%),实验结果如下表。NaClO溶液浓度/(mg/L)不同pH下的细菌杀灭率/(%)pH=4.0pH=6.5pH=9.025098.9077.9053.90①NaClO溶液呈碱性的原因为(用离子方程式表示)。

②调节NaClO溶液pH时不能选用洁厕灵(含HCl)的原因为。

③结合表中数据可推断,相同条件下,HClO的杀菌能力(填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。

答案(1)①分液漏斗检查是否漏液②2MnO4-+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2③饱和食盐水挥发的HCl会与NaOH反应,降低所得“84消毒液”中有效成分的浓度(2)2HClO2HCl+O2↑(3)①ClO-+H2OHClO+OH-②NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2③强于解析(1)③装置乙的作用是吸收甲中挥发出的HCl气体,故盛放的药品为饱和食盐水,若无此装置会使挥发的HCl与NaOH反应,降低所得“84消毒液”中有效成分的浓度。(2)碳酸酸性强于次氯酸,“84消毒液”需要密封保存是为了防止发生反应NaClO+H2O+CO2NaHCO3+HClO;次氯酸见光或受热易分解,在阴暗处存放是为了防止发生反应2HClO2HCl+O2↑。(3)①NaClO为强碱弱酸盐,溶液呈碱性的原因为ClO-+H2OHClO+OH-。②次氯酸钠具有强氧化性,能和HCl发生归中反应生成氯气,故调节NaClO溶液pH时不能选用洁厕灵(含HCl)的原因为NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2。③由题表中数据可知,pH越小HClO含量越高,细菌杀灭率越高,说明相同条件下,HClO的杀菌能力强于NaClO的杀菌能力。39.实验室制备无水SnCl4的装置如图所示。已知:无水SnCl4在空气中极易水解,生成SnO2·xH2O。回答下列问题:1-仪器a(内装浓HCl);2-圆底蒸馏烧瓶(内装KMnO4);3-洗气瓶(内装浓H2SO4);4-支口试管(内装Sn片);5-烧杯(内装冷水);6-SnCl4收集器;7-冷阱(内装冷水);9-烧杯(内装NaOH溶液)。(1)检验整套装置气密性的操作是。

(2)仪器a的名称是,蒸馏烧瓶中发生反应的离子方程式为。

(3)需要在滴加浓盐酸一段时间之后,才点燃4处的酒精灯,原因是

;

装置4需要加热的目的有。

(4)装置8中的试剂是,如果没有装置8,可能导致的后果是(用化学方程式表示)。

答案(1)微热蒸馏烧瓶,9处导管口有气泡且冷却后有一段水柱不落下(2)分液漏斗2MnO4-+16H++10Cl-2Mn2++5Cl2↑+8H2O(3)将装置中的空气排出,防止SnCl4在空气中水解加快反应速率,促使SnCl4汽化分离出去(4)浓硫酸SnCl4+(x+2)H2OSnO2·xH2O+4HCl解析(1)可利用压强差来检验整套装置气密性,操作是:微热蒸馏烧瓶,9处导管口有气泡且冷却后有一段水柱不落下。(2)实验采用KMnO4和浓盐酸反应的方法制取Cl2,反应还生成MnCl2,由此根据得失电子守恒、原子守恒写出反应的离子方程式。(3)由于无水SnCl4在空气中极易水解,在滴加浓盐酸一段时间之后,利用氯气排尽装置内的空气,防止SnCl4在空气中水解;装置4需要加热的目的是加快反应速率,促使SnCl4汽化分离出去。(4)装置8的作用是防止溶液的水蒸气进入收集器中,其中的试剂是浓硫酸,有水的状态下,SnCl4发生水解生成SnO2·xH2O,由此可写出化学方程式。40.高氯酸铵(NH4ClO4可用作火箭推进剂,已知NH4ClO4受热不稳定,400℃时发生分解反应:2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O。某化学兴趣小组利用实验室常用试剂,设计下图装置(已略去夹持装置)对NH4ClO4热分解产生的气体进行分步吸收或收集。回答下列问题:(1)装置A为NH4ClO4的热分解装置,可选取的装置是(填字母)。

(2)暂不连接装置A,仪器组装完毕后,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,点燃酒精灯微热装置D中的玻璃管,装置F中有气泡从导管口冒出,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,停止微热,若,则装置气密性良好。

(3)装置B吸收的是NH4ClO4分解产生的Cl2,装置B中加入的试剂可以是,发生反应的离子方程式为。

(4)装置C中的试剂为浓硫酸,其作用是,装置E的作用是,装置F中收集到的气体是(写分子式)。

(5)装置D中加入铜粉,吸收NH4ClO4分解产生的O2,实验结束后,某同学取少量装置D中的固体物质倒入洁净的试管中,加入蒸馏水,振荡、静置,观察到上层溶液为蓝色,产生该现象的原因可能是,试设计实验进行验证:。

答案(1)b(2)装置B、C中有气泡从导管口冒出(3)NaOH溶液Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(4)吸收水蒸气安全瓶(或防止F中液体倒吸入装置D)N2(5)D中有少量CuCl2生成(或Cl2未被完全吸收)取上层蓝色溶液,滴加过量NaOH溶液,出现蓝色沉淀,过滤,在滤液中加入稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀生成解析(1)固体受热分解时,为防止反应生成的水蒸气冷凝回流导致仪器受热不均而炸裂,应选用加热向下倾斜的试管的装置,故选b。(2)若装置气密性良好,不连接装置A,仪器组装完毕后,关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,点燃酒精灯微热装置D中的玻璃管,装置F中有气泡从导管口冒出,装置中气体的物质的量减小,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,停止微热,因气体物质的量减小,装置中气体压强减小,空气会进入装置B、C中,长导管管口会有气泡冒出。(3)Cl2能与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水,则装置B中盛有的NaOH溶液用于吸收氯气,反应的离子方程式为Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O。(4)装置C中盛有的浓硫酸用于吸收反应生成的水蒸气,装置E为空载仪器,作安全瓶,起防倒吸的作用,装置F为收集反应生成氮气的装置。(5)铜与氧气共热反应生成的氧化铜不溶于水,由固体溶于水后上层溶液为蓝色,说明B中氢氧化钠溶液不足或气流速率过快,未被吸收的氯气与铜共热反应生成氯化铜;检验蓝色溶液是否为氯化铜的操作为取上层蓝色溶液,滴加过量氢氧化钠溶液,出现蓝色沉淀说明蓝色溶液中存在铜离子,过滤,在滤液中加入稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,溶液中生成白色沉淀,说明溶液中存在Cl-。41.过氧化锶在工业上常用作分析试剂、氧化剂、漂白剂等。在实验室中利用氨气、30%H2O2溶液与SrCl2溶液反应制备过氧化锶晶体(SrO2·8H2O)的装置如图所示:已知:过氧化锶在温度低于5℃时溶解度小,温度升高溶解度增大,易溶于稀酸。回答下列问题:(1)装置甲中a的作用是,制取NH3时用饱和食盐水代替水的目的是。

(2)装置乙的作用是。

(3)装置丙中仪器b的名称是,冰水浴的作用是。

(4)装置丙中发生反应的离子方程式为

。

(5)设计实验证明SrO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:(写出必要的实验操作、现象和结论)。

答案(1)平衡气压,使饱和食盐水顺利流下使反应更平缓(2)检测NH3流速,控制反应速率(3)三颈烧瓶降低SrO2溶解度,便于形成SrO2·8H2O晶体(4)Sr2++H2O2+2NH3+8H2OSrO2·8H2O+2NH4+(5)在盐酸酸化的FeCl2溶液中加入KSCN溶液,无明显现象,加入SrO2后溶液变为血红色,则可证明SrO2氧化性比FeCl3解析(1)a为恒压管,作用为平衡气压,使饱和食盐水顺利流下;反应进行,水减少,会有NaCl析出覆盖在Mg3N2表面,可以使反应更平缓。(2)若NH3流速过快,则乙中压强增大CCl4会沿长颈漏斗上升,则此时要控制甲中反应速率。(3)b为三颈烧瓶,过氧化锶在温度低于5℃时溶解度小,故冰水浴目的为降低SrO2溶解度,便于形成SrO2·8H2O晶体。(4)b中NH3、H2O2、SrCl2反应生成SrO2·8H2O,反应为Sr2++H2O2+2NH3+8H2OSrO2·8H2O+2NH4+42.化学小组实验探究SO2与新制氢氧化铜悬浊液的反应。(1)实验一:试剂瓶丙盛有新制纯净的Cu(OH)2悬浊液,制备SO2(夹持、加热仪器略),并向丙中通入足量SO2。开始可观察到丙中局部有浅黄色固体生成,Cu(OH)2全部溶解后得到淡绿色溶液A和少量紫红色固体B。①浓H2SO4与Cu片反应的化学方程式是

。

②试剂a为。

(2)分析物质性质,紫红色固体B应为单质铜。用pH试纸测定淡绿色溶液A的pH约为3,预测浅黄色固体物质为中间产物Cu2O,写出其生成的化学方程式:。(资料:Cu2O酸性条件下不稳定,Cu2O+2H+Cu+Cu2++H2O)

(3)为进一步验证SO2与Cu(OH)2悬浊液反应过程中产生的Cu(Ⅰ)。实验二:向CuCl2溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应,得含NaCl的Cu(OH)2悬浊液,将此悬浊液加入丙中,重复上述实验。开始可观察到局部有浅黄色固体物质生成,Cu(OH)2全部溶解后丙底部有较多的白色沉淀C,上层是淡绿色的溶液A。{资料:[Cu(NH3)2]+无色,易被氧化为深蓝色[Cu(NH3)4]2+}①试管N中加入硝酸银溶液后生成白色沉淀,证明白色沉淀C中含有的阴离子为;试管M中无色溶液的主要成分为(写化学式)。

②C与浓硝酸反应的离子方程式为

。

(4)实验二生成白色沉淀C较多,而实验一生成紫红色固体B较少的原因为

。

答案(1)①Cu