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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年人教版选修6化学上册阶段测试试卷225考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、用下图所示装置和药品进行实验,能达到实验目的的是A.如图除去氯气中含有的少量氯化氢B.如图蒸干小苏打溶液获得苏打C.如图除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3D.如图分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层2、下列试剂中,能用于检验酒精中是否含水的是A.新制生石灰B.无水硫酸铜C.浓硫酸D.金属钠3、下列除杂方案错误的是。
。选项。
被提纯的物质。
杂质。
除杂试剂。
除杂方法。
A
CO2(g)
SO2(g)
饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4
洗气。
B
NH4Cl(aq)
FeCl3(aq)
NaOH溶液。
过滤。
C
CH4(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气。
D
FeCl2(aq)
CuCl2(aq)
铁粉。
过滤。
A.AB.BC.CD.D4、下图所示是气体制取装置;下列能用此装置制取气体并能“随开随用;随关随停”的是。
A.大理石和稀硫酸制取二氧化碳B.锌粒和稀硫酸制氢气C.浓盐酸和二氧化锰制取氯气D.固体NH4Cl和消石灰制取氨气5、工业上联合生产碳酸氢钠和氯代烃的工艺流程如图所示,在生产NaHCO3的过程中完成乙烯氯化;下列叙述错误的是。
A.过程Ⅰ中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气B.在过程Ⅱ中实现了TBCuCl2的再生C.理论上每生成1molNaHCO3,可得到1molC2H4Cl2D.过程Ⅲ中的反应是C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl6、实验室有关气体的制备实验中不正确的是。
A.AB.BC.CD.D7、溴化苄是重要的有机合成工业原料;可由苯甲醇为原料合成,实验原理及装置如图所示。反应结束后,反应液可按下列步骤分离和纯化:静置→分液→水洗→纯碱洗→水洗→干燥→减压蒸馏。
下列有关说法不正确的是A.实验时,应该先从冷凝管接口b处通水,后加热至反应温度B.该实验适宜用水浴加热C.浓硫酸作催化利和吸水剂D.在水洗操作中往往因为振摇而使得分液漏斗中出现大量气体,可以通过打开上口瓶塞的方式来放气8、进行下列实验时,观察到实验现象与下列描述不符的是()A.苯酚溶液中加入FeCl3溶液,溶液呈紫色B.苯酚饱和溶液中加入少量稀溴水,有白色沉淀生成C.铝片投入硫酸铜溶液中,铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能出现黑色物质D.苯酚钠溶液中通入过量的CO2气体,溶液变浑浊9、某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO;已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。实验装置如图所示:下列叙述正确的是。
A.装置e的作用是防倒吸B.根据图a的现象判断活塞K一定处于关闭状态C.实验结束时,先关闭活塞K,再熄灭酒精灯D.b、c、f中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、银氨溶液评卷人得分二、填空题(共1题,共2分)10、北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:。产品标准
GB5461
产品等级
一级
配料
食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计)
20~50mg/kg
分装时期
分装企业
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应;配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
____KIO3+___KI+___H2SO4=___K2SO4+___I2+___H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原;以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_________________________________。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是______________________。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量;其步骤为:
a.准确称取wg食盐;加适量蒸馏水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL;恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是______________________。
②b中反应所产生的I2的物质的量是___________mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)
_______________________mg/kg。评卷人得分三、实验题(共9题,共18分)11、某实验小组学习过氧化钠与水的反应时;向滴有酚酞的水中加入过氧化钠,发现溶液先变红后褪色,对此产生兴趣并进行研究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式:______。
(2)甲同学查阅资料:红色褪去的原因是H2O2在碱性条件下氧化了酚酞。
①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2:取少量反应所得溶液,加入试剂______(填化学式);有气体产生。
②甲同学利用3%H2O2溶液、酚酞试液、1mol·L-1NaOH溶液,证实了碱性条件是必需的。操作现象实验1向2mL3%H2O2溶液中加入3滴酚酞试液,振荡,静置5min,再加入5滴1mol·L-1NaOH溶液观察到______。
(3)为了更深入地了解该原理,甲同学继续查阅资料,发现H2O2溶液中相关微粒的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
据此,甲同学设计实验2继续研究:。操作现象实验2i.配制20mL3%H2O2与NaOH的混合溶液;调节pH分别为10~14。
ii.滴入3滴酚酞试液,搅拌后静置,记录酚酞完全褪色的时间得到如图所示实验结果:
甲同学由此提出假设I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,请结合化学反应速率和化学平衡的相关知识解释此假设:_____。
(4)乙同学查阅资料,发现酚酞(以H2L表示)在不同pH条件下存在多种结构之间的变化:
由此提出,甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的原因还存在假设II:_____。
(5)针对假设I、II,小组同学设计了如下实验:。试剂加入顺序现象实验3i.烧杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入3滴酚酞试液溶液变红,然后褪色iii.搅拌、静置后加入2mL30%H2O2溶液__________iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12溶液变红,然后褪色溶液变红,然后褪色实验4i.烧杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入2mL30%H2O2溶液。
iii.搅拌、静置后加入3滴酚酞试液溶液变红,然后褪色iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12不变红不变红
①与L2-和HL-相比较,L(OH)比前两者更_____被氧化(填“难”或“易”)。
②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:_____。
③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的主要原因是_____(填“假设I”或“假设II”),请依据实验现象阐述理由:_____。12、碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图1所示。放电时总反应为Zn+2H2O+2MnO2Zn(OH)2+2MnOOH,从废旧碱性锌锰电池中回收Zn和MnO2的工艺如下图2所示:
回答下列问题:
(1)碱性锌锰电池中,锌粉、MnO2;KOH的作用分别是(每空只选1个)_______、_______、______。
a.正极反应物b.正极材料c.负极反应物。
d.负极材料e.电子导体f.离子导体。
(2)“还原焙烧”过程中,无需外加还原剂即可在焙烧过程中将MnOOH、MnO2还原为MnO;起还原作用的物质是___________。
(3)“净化”是在浸出液中先加入H2O2;再加入碱调节溶液pH到4.5左右,再过滤出沉淀。请完整说明这样操作的目的是______________。
。
Zn(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
5.5
1.9
8.0
沉淀完全的pH
8.0
3.2
10.0
(4)“电解”时;阳极的电极反应式为___。本工艺中应循环利用的物质是____(填化学式)。
(5)若将“粉料”直接与盐酸共热反应后过滤,滤液的主要成分是ZnCl2和MnCl2。“粉料”中的MnOOH与盐酸反应的化学方程式为_____。
(6)某碱性锌锰电池维持电流0.5A(相当于每秒通过5×10-6mol电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6g,则电池失效时仍有____%的金属锌未参加反应。13、某校学习小组的同学设计实验,制备(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O并探究其分解规律。实验步骤如下:
Ⅰ.称取7.0g工业废铁粉放入烧杯中,先用热的Na2CO3溶液洗涤;再水洗,最后干燥。
Ⅱ.称取6.0g上述处理后的铁粉加入25mL某浓度硫酸中加热;加热过程中不断补充蒸馏水,至反应充分。
Ⅲ.冷却;过滤并洗涤过量的铁粉;干燥后称量铁粉的质量。
Ⅳ.向步骤Ⅲ的滤液中加入适量(NH4)2SO4晶体,搅拌至晶体完全溶解,经一系列操作得干燥纯净的(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O。
V.将(NH4)2Fe(SO4)2•6H2O脱水得(NH4)2Fe(SO4)2;并进行热分解实验。
已知在不同温度下FeSO4•7H2O的溶解度如表:。温度(℃)1103050溶解度(g)14.017.025.033.0
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉的目的是__,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,是为了__,加热反应过程中需不断补充蒸馏水的目的是__。
(2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,是为了__。
(3)(NH4)2Fe(SO4)2分解的气态产物可能有N2、NH3、SO2、SO3及水蒸气;用下列装置检验部分产物。
①检验气态产物中的SO2和SO3时,装置连接顺序依次为__(气流从左至右);C中盛放的试剂为__。
②装置A的作用是__。
③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁,需用到的试剂为__。14、氮化铝(AIN)是一种新型无机材料;广泛应用于集成电路生产领域。某化学研究小组利用氮气;氧化铝和活性炭制取氮化铝,设计下图实验装置。
试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为_____________。
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是__________(填写序号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发b.保证实验装置不漏气c.使NaNO2饱和溶液容易滴下。
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是__________________________。
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法_____________________。
(5)反应结束后,某同学用下图装置进行实验来测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计)。已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气。
①广口瓶中的试剂X最好选用_______(填写序号)。
a.汽油b.酒精c.植物油d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将____(填“偏大”;“偏小”、“不变”)。
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为___________。15、现有A;B、C、D、E、F六种装置;如图所示(橡胶塞、导管可自由选用)。
已知:实验室可用下列反应制取氧气。
2KClO32KCl+3O2↑
(1)写出仪器名称:①________,②________。
(2)实验室用上述反应原理制取并收集氧气时,应选择______________和________相连接。
(3)做木炭还原氧化铜并检验生成气体的实验时,应选择________和________相连接,检验生成气体时使用的试剂是____________,检验气体时观察到的实验现象是_________________。
(4)制取氢气并做还原氧化铜的实验时,应选择________和________装置。16、ClO2是一种优良的消毒剂,熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,浓度过高时易发生分解引起爆炸,实验室在50℃时制备ClO2。
实验Ⅰ:制取并收集ClO2;装置如图所示:
(1)写出用上述装置制取ClO2的化学反应方程式_____________。
(2)装置A中持续通入N2的目的是___________。装置B应添加__________(填“冰水浴”;“沸水浴”或“50℃的热水浴”)装置。
实验Ⅱ:测定装置A中ClO2的质量;设计装置如图:
过程如下:
①在锥形瓶中加入足量的碘化钾;用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;
②按照右图组装好仪器;在玻璃液封管中加入①中溶液;浸没导管口;
③将生成的ClO2由导管通入锥形瓶的溶液中;充分吸收后,把玻璃液封管中的水封溶液倒入锥形瓶中,洗涤玻璃液封管2—3次,都倒入锥形瓶,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;
④用cmol·L−1Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I−+S4O62-)。
(3)装置中玻璃液封管的作用是_____________。
(4)滴定终点的现象是___________________。
(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______g(用整理过的含c、V的代数式表示)。17、某兴趣小组设计如下实验探究的性质。
Ⅰ.的热稳定性。
用下图装置加热固体;试管内有红棕色气体生成,一段时间后,在末端导管用小试管收集到无色气体a。
(1)实验室检验气体a的方法为___________。
(2)从安全角度考虑,上述实验装置存在一处明显缺陷,改进措施为___________。
Ⅱ.与盐溶液的反应。
(3)甲同学认为试管②中产生银镜是所致,其离子方程式为___________。
(4)已知:为白色沉淀。试管③中红色褪去的原因为___________(请从平衡移动的角度解释)。18、某实验小组学习过氧化钠与水的反应时;向滴有酚酞的水中加入过氧化钠,发现溶液先变红后褪色,对此产生兴趣并进行研究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式:______。
(2)甲同学查阅资料:红色褪去的原因是H2O2在碱性条件下氧化了酚酞。
①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2:取少量反应所得溶液,加入试剂______(填化学式);有气体产生。
②甲同学利用3%H2O2溶液、酚酞试液、1mol·L-1NaOH溶液,证实了碱性条件是必需的。操作现象实验1向2mL3%H2O2溶液中加入3滴酚酞试液,振荡,静置5min,再加入5滴1mol·L-1NaOH溶液观察到______。
(3)为了更深入地了解该原理,甲同学继续查阅资料,发现H2O2溶液中相关微粒的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
据此,甲同学设计实验2继续研究:。操作现象实验2i.配制20mL3%H2O2与NaOH的混合溶液;调节pH分别为10~14。
ii.滴入3滴酚酞试液,搅拌后静置,记录酚酞完全褪色的时间得到如图所示实验结果:
甲同学由此提出假设I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,请结合化学反应速率和化学平衡的相关知识解释此假设:_____。
(4)乙同学查阅资料,发现酚酞(以H2L表示)在不同pH条件下存在多种结构之间的变化:
由此提出,甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的原因还存在假设II:_____。
(5)针对假设I、II,小组同学设计了如下实验:。试剂加入顺序现象实验3i.烧杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入3滴酚酞试液溶液变红,然后褪色iii.搅拌、静置后加入2mL30%H2O2溶液__________iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12溶液变红,然后褪色溶液变红,然后褪色实验4i.烧杯中加入10mL2mol·L-1NaOH溶液、8mLH2O
ii.加入2mL30%H2O2溶液。
iii.搅拌、静置后加入3滴酚酞试液溶液变红,然后褪色iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12不变红不变红
①与L2-和HL-相比较,L(OH)比前两者更_____被氧化(填“难”或“易”)。
②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:_____。
③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH˃13时红色褪去的主要原因是_____(填“假设I”或“假设II”),请依据实验现象阐述理由:_____。19、连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉;在纺织行业中常用于还原染色剂。
已知连二亚硫酸钠具有下列性质:在空气中极易被氧化;不溶于甲醇,易溶于水,遇水迅速分解为亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠,在碱性介质中较稳定。回答下列问题:
(一)二氧化硫的制备原料:亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸。
(1)仪器①的名称是_______________。
(2)实验室制取干燥二氧化硫的装置连接顺序为____________(选择上图中部分仪器,按气流方向用小写字母排序),选择该气体发生装置是__________(填字母)。
(3)设计实验证明二氧化硫具有还原性______(实验中可选用的试剂有:品红溶液;氢硫酸、溴水;滴有酚酞的氢氧化钠溶液)
(二)保险粉的制备。
I.在G装置中加入甲酸钠浓溶液;氢氧化钠;甲醇(溶剂)的混合液;
II:打开K1、K2;一段时间后,向装置中通入二氧化硫;
III.加热一段时间;装置中有黄色晶体析出,并产生大量气体;
IV.过滤;洗涤、干燥;收集产品。
(1)写出步骤II中制备保险粉的化学方程式____________。
(2)简述步骤IV保险粉的洗涤方法:在无氧环境中,_________________。
(三)保险粉的含量测定:铁氰化物滴定法原理4K3[Fe(CN)6]+2Na2S2O4+8KOH=3K4[Fe(CN)6]+4Na2SO3+Na4[Fe(CN)6]+4H2O
I.另取一套G装置,加入一定体积的氢氧化钠溶液,通入N2;
II.称取样品m;加入装置G中搅拌,溶解,再加入2-3滴亚甲基蓝指示剂;
III.(1)用浓度为cmol∙L-1的K3[Fe(CN)6]滴定,至滴定终点时,记录消耗的体积为VmL。
保险粉质量分数表达式为__________(用含c、m、V的代数式表示)。
(2)若在滴定前未向锥形瓶中通氮气,则会导致测定的保险粉含量______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)评卷人得分四、工业流程题(共4题,共32分)20、铁;铜及其化合物是中学化学中常见化学物质;阅读材料回答问题:
(一)氯化铁是重要的化工原料,FeCl3·6H2O的实验室制备流程图如下:
(1)废铁屑表面往往含有油污,去除废铁屑表面的油污的方法是___________。操作①要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和___________。
(2)加入含有少量铜的废铁屑比加入纯铁屑反应更快,原因为___________。操作②涉及的过程为:加热浓缩、___________;过滤、洗涤、干燥。
(3)检验FeCl3稀溶液中是否残留Fe2+的试剂可以是___________。为增大FeCl3溶液的浓度,向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2。此过程中发生的主要反应的离子方程式为___________、___________。
(二)为测定CuSO4溶液的浓度;某同学设计了如下方案:
(4)判断沉淀完全的操作为___________。
(5)固体质量为wg,则___________mol/L。若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,则测得___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。21、“氯乙酸氨解法”制备甘氨酸涉及的物质转化如图:
已知:乌托洛品()在强酸溶液中易水解。
(1)ClCH2COOH和NH3生成甘氨酸和氯化铵的化学方程式为_________。
(2)为了保证乌洛托品的催化效果;应控制反应体系pH8~9。
①乌洛托品水解得到甲醛和氨的物质的量之比为________。
②应控制反应ii原料n(ClCH2COOH):n(NH3)为1:1的原因为______。
(3)为提高甘氨酸产率,应控制适宜反应温度。下列说法正确的是____(填标号)。
A.升高温度;反应i的速率一定加快。
B.为减少反应ii升温造成NH3逸出,可将NH3替换为NH4HCO3
C.高温加剧乌洛托品水解;生成的甲醛自聚使溶液粘度增大,影响甘氨酸的结晶。
D.高温加剧甘氨酸自聚;使反应液颜色变深,影响甘氨酸品体颜色。
(4)ClCH2COOH在碱性条件下受热水解,生成副产物羟基乙酸,其化学方程式为___。为避免该副反应的发生;可将溶剂水替换成醇。
(5)“电渗析法”分离甘氨酸和氯化铵的装置示意图为:
①A膜为_________离子交换膜(填“阳”或“阴”)。
②阳极生成O2的电极反应式为_________。
③甘氨酸在水溶液中的存在形式与溶液的pH关系如下:
淡化室溶液的pH应控制为__________5.97(填“>”或“=”或“<”)。22、从某矿渣(成分为NiFe2O4、NiO、FeO、CaO、SiO2等)中回收NiSO4的工艺流程如图:
已知:①600℃时发生反应:NiFe2O4+4H2SO4═NiSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
②Ksp(CaF2)=4.0×10-11
回答下列问题:
(1)将NiFe2O4写成氧化物的形式为__________;(NH4)2SO4的作用是________________。
(2)“焙烧”时矿渣中部分FeO、O2和H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式为。
________________________________________________________________。
(3)“浸渣”的成分有Fe2O3、FeO(OH)、CaSO4外,还含有_______________(写化学式)。
(4)向“浸出液”中加入NaF以除去Ca2+,当溶液中c(F-)=2.0×10-3mol•L-1时,若除钙率为99%,则原“浸出液”中Ca2+的浓度为=____________g•L-1。
(5)将“浸渣”进一步处理后,利用以下流程可得到高铁酸盐。K2FeO4是倍受关注的一类新型;高效、无毒的多功能水处理剂。回答下列问题:
①碱性KClO溶液和90%Fe(NO3)3溶液反应的离子方程式为__________________________。
②反应液Ⅱ经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可得到K2FeO4晶体,流程中的碱用KOH而不用NaOH的原因是________________________________________。23、在实验室中模拟从海水中提取镁的工艺流程如下图所示:
完成下列填空。
(1)操作①的目的是___________,其中结晶需要用到的主要仪器有铁架台、铁圈、酒精灯、玻璃棒、________.
(2)写出操作④发生的离子方程式是_______________.
(3)操作⑥需在气流中加热脱水的原因是_______________.
(4)氢氧化镁容易分解,其分解产物可用作_____________材料.评卷人得分五、计算题(共4题,共16分)24、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________25、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)26、黄铁矿(主要成分为FeS2)是生产硫酸的主要原料。高温时,黄铁矿在空气中煅烧[设空气中V(N2)∶V(O2)=4∶1且不含其他气体],可发生下列反应:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。根据题意完成下列计算:
(1)若把2.00g某黄铁矿试样在足量空气中充分灼烧后(杂质不反应、不挥发),得到1.56g残渣,则该黄铁矿的纯度为________________。
(2)煅烧70t黄铁矿(含硫35%,杂质不含硫且不反应)生产出72.8t硫酸铵。若黄铁矿制取硫酸时的利用率为80%,则在制取硫酸铵时硫酸的利用率为____________(答案保留两位小数)。
(3)为使FeS2煅烧完全生成Fe2O3,工业上使用过量空气,当空气过量20%时,煅烧后的混合气体平均相对分子质量为_____________(答案保留两位小数)。
(4)硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收,既防止了有害物质的排放,也同时生产副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液,一份中加入足量硫酸,产生0.09molSO2(假设气体已全部逸出,下同);另一份中加入足量Ba(OH)2,产生0.16molNH3,同时得到21.86g沉淀。通过计算,求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。_________________27、实验室利用铜屑;硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸;用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%);置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%;
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体;慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶;析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】
A选项;氯气也会和NaOH溶液反应,除去氯气中含有的少量氯化氢只能用饱和食盐水溶液,故A不符合题意;
B选项;用蒸发皿加热蒸干小苏打溶液获得小苏打,不能得到苏打,故B不符合题意;
C选项,Fe(OH)3胶体能透过滤纸,因此不能用过滤方法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3;故C不符合题意;
D选项,分离CCl4萃取碘水后的有机层和水层四氯化碳密度比水大;再下层,故D符合题意;
综上所述,答案案为D。2、B【分析】A.加入新制生石灰,如水较少,没有明显的现象,不能鉴别,故A错误;B.加入无水硫酸铜,如含有水,生成硫酸铜晶体,固体变蓝色,故B正确;C.加入浓硫酸,没有明显的现象,不能鉴别,故C错误;D.因二者都含有-OH,都能与钠反应,则不能用钠检验,故D错误;故选B。3、B【分析】【详解】
A.二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳;浓硫酸干燥二氧化碳,则洗气可除杂,故A正确;
B.NH4Cl和FeCl3均与NaOH反应;应选氨水;过滤,故B错误;
C.NaOH溶液能吸收CO2,浓硫酸干燥甲烷,则洗气可除去CH4中混有的CO2;故C正确;
D.CuCl2溶液和过量Fe粉作用生成FeCl2溶液和Cu;过滤可除去Cu和过量Fe粉,故D正确;
故答案为B。
【点睛】
在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:1.不能引入新的杂质(水除外),即分离提纯后的物质应是纯净物(或纯净的溶液),不能有其他物质混入其中;2.分离提纯后的物质状态不变;3.实验过程和操作方法简单易行,即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。4、B【分析】【详解】
该装置的使用条件是:块状固体和液体反应且不需加热;生成的气体不溶于水。
A;大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙附着在大理石表面阻止了进一步的反应;故A错误;
B;锌粒和稀硫酸制氢气;符合该装置的使用条件,故B正确;
C;二氧化锰和浓盐酸制氯气;需要加热,故C错误;
D、固体NH4Cl和消石灰制取氨气;需要加热,故D错误;
答案选B。
【点睛】
该题考查了制取气体的反应装置,气体制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关,该装置的使用条件是:块状固体和液体反应且不需加热,生成的气体不溶于水,生成物不能阻塞多孔塑料板;是高考的热点,经常在实验题中出现,需要学生重点掌握。5、C【分析】【分析】
根据题意可知,制碱过程为NaCl+CO2+H2O+TBA=NaHCO3+TBA•HCl,过程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA•HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,乙烯的氯化过程为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl;由此分析。
【详解】
A.侯德榜制碱法是先把氨气通入食盐水;然后向氨盐水中通二氧化碳,生产溶解度较小的碳酸氢钠,再将碳酸氢钠过滤出来,经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠,由图可知,过程I中的TBA替代了侯德榜制碱法中的氨气,故A正确;
B.程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA⋅HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,实现了TBA、CuCl2的再生;故B正确;
C.制碱过程为NaCl+CO2+H2O+TBA=NaHCO3+TBA⋅HCl,理论上每生成1molNaHCO3需要1molTBA,根据过程Ⅱ为TBA的再生过程为O2+2CuCl+2TBA•HCl=2CuCl2+2TBA+H2O,乙烯的氯化过程为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl,则关系式TBA∼CuCl∼C2H4Cl2,则理论上每生成1molNaHCO3,可得到0.5molC2H4Cl2;故C错误;
D.根据分析,过程Ⅲ是乙烯的氯化过程,化学方程式为C2H4+2CuCl2C2H4Cl2+2CuCl;故D正确;
答案选C。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳气体;反应不需要加热,可以制备二氧化碳气体,故A不选;
B.两种物质中氯元素的化合价分别为-1价和+1价;可以发生归中反应生成0价氯;浓盐酸和次氯酸钙混合反应可以生成氯气,反应不需要加热,故B不选;
C.氯化铵受热分解产生的氯化氢和氨气在试管口相遇遇冷;又重新合成氯化铵固体,得不到氨气,故C可选;
D.乙醇和浓硫酸加热到170℃;发生消去反应生成乙烯,可以制备乙烯,故D不选;
故答案:C。7、D【分析】【分析】
【详解】
A.实验时,应该先从冷凝管接口b处(下口)通水;a处(上口)出水,后加热至反应温度,A正确;
B.该反应的温度为55~58℃;宜采用水浴加热,B正确;
C.该反应的产物有水;故浓硫酸既作催化剂,又作吸水剂,C正确;
D.在水洗的过程中;分液漏斗中产生的气体要放出,放气的操作为将分液漏斗倒置,用手顶紧上口活塞,将下口斜向上对准安全位置,不时慢慢旋开下口的活塞,放出易挥发物质的蒸气;这样反复操作几次,当产生的气体很少时,再剧烈振荡几次,把漏斗放在漏斗架上静置;D错误;
故选D。8、B【分析】【详解】
A.苯酚溶液和氯化铁溶液发生显色反应而使混合溶液呈紫色;选项A正确;
B.苯酚和溴发生取代反应生成三溴苯酚;三溴苯酚易溶于苯酚,所以看不到白色沉淀,选项B错误;
C.铝和铜离子发生置换反应生成铜;铝;铜和电解质溶液构成原电池,铝失电子生成铝离子,水得电子生成氢气,同时生成氢氧根离子,氢氧根离子和铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,反应过程中放出大量的热,使生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜和水,所以铝片表面有紫红色物质沉积,溶液中可能出现黑色物质,选项C正确;
D.苯酚钠和二氧化碳;水反应生成苯酚和碳酸氢钠;苯酚钠不易溶于水,所以溶液变浑浊,选项D正确。
答案选B。
【点睛】
本题考查了苯酚的性质,明确苯酚的官能团及其性质是解本题关键,注意苯酚的酸性小于碳酸,所以苯酚钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠,而不是碳酸钠,为易错点。9、B【分析】【分析】
装置a为二氧化碳的制备装置,装置b中盛有饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,装置c中盛有浓硫酸,用于干燥二氧化碳,装置d为CO2和锌粒共热反应装置,装置e为利用二氧化碳的密度大于空气,用于分离二氧化碳和一氧化碳,装置f中盛有银氨溶液,用于验证CO2和锌粒反应是否生成CO。
【详解】
A项;装置e为利用二氧化碳的密度大于空气;用于分离二氧化碳和一氧化碳,故A错误;
B项;由图可知;在二氧化碳产生的气压作用下,装置a中碳酸钙和盐酸处于分离状态,说明活塞K一定处于关闭状态,故B正确;
C项;为防止产生倒吸;实验结束时,应先熄灭酒精灯,继续通入二氧化碳,再关闭活塞K,故C错误;
D项、装置b;c、f中的试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸和银氨溶液;故D错误;
故选B。
【点睛】
装置a中碳酸钙和盐酸处于分离状态是判断活塞K一定处于关闭状态的依据,也是解答易错点。二、填空题(共1题,共2分)10、略
【分析】【分析】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,根据转移电子相等配平方程式;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-;
②如果不振荡,二者反应不充分;
(3)①二者恰好反应时,溶液由蓝色恰好变为无色;
②根据I2+2S2O32-=2I-+S4O62-中碘和硫代硫酸钠之间的关系式计算但的物质的量;
③根据碘和食盐质量之比进行计算。
【详解】
(1)该反应中,KIO3中I元素化合价由+5价变为0价、KI中I元素化合价由-1价变为0价,转移电子总数为5,再结合原子守恒配平方程式为KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,故答案为:1;5;3;3;3;3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化为SO42-,自身被还原为I-,离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,故答案为:I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②如果不振荡,二者反应不充分,所以在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置,故答案为:在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置;
(3)①碘遇淀粉试液变蓝色,如果碘完全反应,则溶液会由蓝色转化为无色,所以当溶液由蓝色转化为无色时说明反应完全,故答案为:溶液由蓝色恰好变为无色;
②设碘的物质的量为x,
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
1mol2mol
x1.00×10-3mol•L-1×0.024L
1mol:2mol=x:(1.00×10-3mol•L-1×0.024L)
x=
=1.2×10-5mol,
故答案为:1.2×10-5;
③根据KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O得n(I2)=(KIO3)=4×10-6mol,碘酸钾中碘的质量=4×10-6mol×127g/mol=0.508mg,
设每kg食盐中碘的质量为y,
则y:1000g=0.508mg:wg,
y==mg或mg。【解析】153333I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置溶液由蓝色恰好变为无色1.0×10-54.2×102/w三、实验题(共9题,共18分)11、略
【分析】【分析】
Na2O2与水反应生成氢氧化钠和水;反应实质是生成了双氧水,双氧水在二氧化锰催化剂作用下快速反应生成气体;溶液褪色提出假设,并对提出的假设进行用实验来验证。
【详解】
⑴Na2O2与水反应生成氢氧化钠和水,其化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
⑵①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2,利用双氧水在二氧化锰催化剂作用下迅速反应放出大量气泡,因此取少量反应所得溶液,加入试剂MnO2,有气体产生;故答案为:MnO2;
②甲同学利用3%H2O2溶液、酚酞试液、1mol·L-1NaOH溶液;证实了碱性条件是必需的,实验1在碱性条件下反应,得到的现象为红色褪色;故答案为:红色褪色;
⑶甲同学由此提出假设I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大;故答案为:H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大;
⑷由此提出,甲同学实验2中pH>13时红色褪去的原因还存在假设II:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在;故答案为:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在。
⑸根据实验3和实验4对比得出实验3中iii.搅拌、静置后加入2mL30%H2O2溶液,溶液pH小于13,溶液变为红色,后酚酞被HO氧化而褪色;因此现象为溶液变红,然后褪色;故答案为:溶液变红,然后褪色;
①根据实验3和实验4分析,实验3中酚酞主要以L2−和HL-形式存在,加双氧水,溶液变红,然后褪色,再加盐酸调节pH至12,溶液变红,然后褪色,而实验4盐酸调节pH至12,不变红,说明L(OH)比前两者更难被氧化;故答案为:难;
②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色;故答案为:酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色。
③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH>13时红色褪去的主要原因是假设I,根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色;故答案为:假设I;根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色。
【点睛】
化学实验是常考题型,主要考查学生动手实验操作的能力、分析问题、解决问题的能力。【解析】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑MnO2红色褪色H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在溶液变红,然后褪色难酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色假设I根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色12、略
【分析】(1)碱性锌锰干电池中;单质锌为负极反应物,负极材料为铁皮外壳,石墨棒为正极材料,正极反应为二氧化锰,氢氧化钾相当于电解质溶液,所以答案依次为:c;a、f。
(2)电池中的碳粉和锌粉都是“还原焙烧”过程中的还原剂。
(3)加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子;再加入碱调节溶液的pH至4.5,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去,这样避免沉淀溶液的锌离子。
(4)电解的溶液为硫酸锰和硫酸锌的混合溶液,因为电解要得到单质锌和二氧化锰,所以电解的阳极反应为Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+。根据阳极反应,得到溶液中会生成氢离子,因为Mn2+都转化为二氧化锰;锌离子都转化为单质,所以电解至最后应该得到硫酸,硫酸可以循环使用。
(5)因为“粉料”中的MnOOH与盐酸反应也是得到MnCl2的,所以Mn的化合价降低,只能是Cl化合价升高,因此生成物为氯气,根据化合价升降相等和原子个数守恒得到:2MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O。
(6)每秒通过5×10-6mol电子,连续工作80分钟,则通过电子为5×10-6×80×60=0.024mol。所以参加反应的单质锌为0.012mol,质量为0.78g,所以剩余的锌为6-0.78=5.22g,所以剩余锌为5.22/6=87%。【解析】cafC/Zn加入H2O2目的是将Fe2+氧化为Fe3+调节pH=4.5是使Fe3+完全沉淀而Mn2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中Mn2+-2e-+2H2OMnO2+4H+H2SO42MnOOH+6HClCl2↑+2MnCl2+4H2O8713、略
【分析】【分析】
(1)工业废铁粉中含有油脂,热的Na2CO3溶液显碱性可以洗涤油污;(2)根据目标产品NH4Fe(SO4)2分析需要硫酸铵与硫酸亚铁的比例关系;(3)①检验气态产物中的SO2和SO3时;要考虑检验气体的试剂及连接的顺序问题;③检验氧化物中是否含有二价铁,先将氧化物溶解,再检验。
【详解】
(1)用热的Na2CO3溶液洗涤工业废铁粉表面油脂,;再搅拌过程中Fe2+可能会被氧气氧化为Fe3+,步骤Ⅱ中设计铁粉过量,把Fe3+还原变为Fe2+;在加热的过程中水会不断减少;可能会造成硫酸亚铁固体的析出,造成损失,所以不断补充蒸馏水维持溶液体积;
答案:除去油污;防止Fe2+被氧化;保持溶液的体积;防止硫酸亚铁析出,减少损失;
(2)步骤Ⅲ中称量反应后剩余铁粉的质量,计算出生成硫酸亚铁的物质的量,根据硫酸亚铁和硫酸铵反应生成NH4Fe(SO4)2;
答案:计算加入硫酸铵晶体的质量。
(3)①检验气态产物中的SO2和SO3时,A中的NaOH溶液适用于吸收尾气SO2,B中的品红溶液适用于检验SO2,明显仅剩C装置用于检验SO3,但不能影响二氧化硫,那么用盐酸酸化的氯化钡溶液来检验SO3比较合理,同时避免二氧化硫溶解,由于考虑SO3会溶于水中,所以先检验SO2,再检验SO3,最后进行尾气吸收,综合考虑连接顺序为
②装置A的作用是吸收尾气SO2;避免污染环境;
③检验充分分解并冷却后的瓷舟中铁的氧化物中是否含有二价铁;先将氧化物溶解,用硫酸溶解,再滴加铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀或滴加酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,证明有二价铁;
答案:盐酸酸化的氯化钡溶液;处理尾气;避免污染环境;稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液。
【点睛】
一般工业使用的金属表面会有防锈油脂,热的Na2CO3溶液显碱性可以洗涤油污;对于原料的加入我们一般是要有估算的,要根据产品化学式的原子比例来估算原料的加入量;检验固体中的离子时,要是固体本身溶于水可直接加水溶解即可,要是难溶于水,可根据固体性质加入酸溶液或碱溶液等其他不干扰检验的溶液进行溶解。【解析】除去油污防止Fe2+被氧化保持溶液的体积,防止硫酸亚铁析出,减少损失计算加入硫酸铵晶体的质量盐酸酸化的氯化钡溶液吸收尾气SO2,避免污染环境稀硫酸和铁氰化钾溶液或稀硫酸和酸性高锰酸钾溶液14、略
【分析】【分析】
(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应生成氯化钠;氮气和水;
(2)根据实验的需要结合大气压强原理来回答;
(3)只要先将装置密封再利用热胀冷缩原理进行气密性验证;
(4)实验必须对有毒气体进行尾气处理;防止空气污染;
(5)①根据广口瓶中的试剂X的作用考虑;
②根据反应前后广口瓶的上方留有的少量空间填充气体变化考虑;
③根据氨气的体积计算出物质的量;得出其中氮原子的物质的量,根据氮原子守恒,来计算氮化铝的百分含量。
【详解】
(1)饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气,则根据原子守恒可知,还应该有水和氯化钠生成,因此实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;
(2)由于蒸馏烧瓶中有气体生成,压强大,分液漏斗中的液体不易滴下;分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A连接后,可以保持压强相同,使NaNO2饱和溶液容易滴下;答案选c;
(3)一般常用空气热胀冷缩法;因此根据该实验装置的特点可知,检查装置气密性的方法是在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好;
(4)由于氮气;氧化铝和活性炭制取氮化铝的同时;还有CO生成,所以必须有尾气处理装置,即在干燥管D末端连一尾气处理装置;
(5)①氮化铝和NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氨气,所以要通过排水法测量氨气的体积,则根据氨气极易溶于水可知,X应该是密度小于水与水不溶的试剂。汽油易挥发,a不正确。酒精和水互溶,四氯化碳密度大于水,因此选项bd均不正确。植物油密度小于水;不溶于水;c正确,答案选c;
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),由于排除的水是依据压强差来完成的,所以对实验结果不影响,即则实验测得NH3的体积将不变;
③测得氨气的体积为3.36L(标准状况),氨气的物质的量是3.36L÷22.4L/mol=0.15mol,则根据氮原子守恒可知,氮化铝的物质的量是0.15mol,质量是0.15mol×41g/mol=6.15g,所以品中AlN的质量分数为×100%=61.5%。【解析】NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2Oc在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,说明气密性良好(其它答案合理即可))在干燥管D末端连一尾气处理装置(答案合理即可)c不变61.5%15、略
【分析】【分析】
(1)根据仪器的图形;构造判断仪器的名称;
(2)实验室可用加热氯酸钾固体制备氧气;根据氧气密度大于空气分析;
(3)做木炭还原氧化铜并检验生成气体的实验;可在大试管中加热条件下进行,用澄清石灰水检验;
(4)用稀硫酸和锌反应制备氢气;在大试管中加热条件下进行还原实验。
【详解】
(1)由仪器的图形;构造判断①为铁架台;②为酒精灯;
(2)实验室可用加热氯酸钾固体制备氧气;氧气密度比空气大,可用向上排空法收集,则选用A;E装置;
(3)做木炭还原氧化铜并检验生成气体的实验;可在大试管中加热条件下进行,氧化产物是二氧化碳,因此可用澄清石灰水检验,所以用A;C装置,检验气体时观察到的实验现象是C中澄清石灰水变浑浊;
(4)用稀硫酸和锌反应制备氢气;在大试管中加热条件下进行还原实验,可用B;D装置。
【点睛】
本题主要考查物质的制备以及性质检验,侧重于学生的分析、实验能力的考查,要想解答好这类题目,就要熟记常用气体的发生装置和收集装置与选取方法及其依据,还有氧气、二氧化碳、氢气等的实验室制取方法,有时还需弄清图示信息等等。【解析】铁架台酒精灯AEAC澄清石灰水C中溶液变浑浊BD16、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质;
(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;
Ⅱ.(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体;并使锥形瓶内外压强相等,准确测量;
(4)溶液由蓝色恰好变为无色;且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;
(5)根据氧化还原反应分析,有关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2)。
【详解】
Ⅰ.(1)根据题给信息可知:NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下反应生成ClO2和硫酸钠等物质,则化学反应方程式为:故答案为:
(2)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,NaClO3与亚硫酸钠在酸性条件下生成二氧化氯等物质,ClO2浓度过高时易发生分解引起爆炸,通入氮气,及时排出;ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,故答案为:降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解;引起爆炸;冰水浴;
Ⅱ.(3)装置中玻璃液封管的作用是,防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量,故答案为:防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量;
(4)当滴入(最后)一滴标准液时;溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点,故答案为:溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化;
(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量n(Na2S2O3)=V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol.则:根据关系式:所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×c•V•10-3mol,所以m(ClO2)=n(ClO2)•M=×c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g,故答案为:1.35cV×10-2。
【点睛】
本题以氯及其化合物的性质为线索,考查了物质含量的探究性实验,涉及化学实验基本操作、滴定终点的判断方法、氧化还原反应在滴定中的应用,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键。【解析】降低ClO2的浓度,防止ClO2的浓度过高而发生分解,引起爆炸冰水浴防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量溶液由蓝色变为无色,并且在30s内颜色不发生变化1.35×10-2cV17、略
【分析】【分析】
Ⅰ.试管内有红棕色气体生成,则AgNO3分解产生NO2,N元素化合价降低,则O元素化合价一定升高,在末端导管口可收集到无色气体a为O2;
Ⅱ.由溶液的量可知AgNO3溶液过量,Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应产生银镜,同时Fe2+被氧化为Fe3+,过量的Ag+和产生白色的Ag2SO4沉淀;上层清液加KSCN产生的白色沉淀为AgSCN,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗;红色褪去。
【详解】
Ⅰ.(1)a为氧气;可用带火星木条检验氧气,方法和现象为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃,故答案为:将带火星的木条放至导管口,木条复燃;
(2)硝酸银分解气态产物与NaOH溶液反应生成一种盐;导管直接插入氢氧化钠溶液中可能引起倒吸,应该在A;B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶,故答案为:A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶;
Ⅱ.(3)Ag+有氧化性,Fe2+有还原性,Ag+和Fe2+发生氧化还原反应生成银和Fe3+,反应的离子方程式为:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,故答案为:Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;
(4)由分析可知,Fe3+和SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液局部呈红色,振荡试管时,过量的Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,SCN-被消耗,红色褪去,故答案为:振荡试管时,过量的与反应生成沉淀,浓度减少,平衡向左移动;红色褪去。
【点睛】
本题重点(4),做题要结合题干信息和已知的知识,由题干可知Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,同时存在反应SCN-减少,此反应逆向移动。【解析】将带火星的木条伸入小试管,木条复燃A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶振荡试管时,过量的与反应生成沉淀,浓度减少,平衡向左移动,红色褪去18、略
【分析】【分析】
Na2O2与水反应生成氢氧化钠和水;反应实质是生成了双氧水,双氧水在二氧化锰催化剂作用下快速反应生成气体;溶液褪色提出假设,并对提出的假设进行用实验来验证。
【详解】
⑴Na2O2与水反应生成氢氧化钠和水,其化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
⑵①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2,利用双氧水在二氧化锰催化剂作用下迅速反应放出大量气泡,因此取少量反应所得溶液,加入试剂MnO2,有气体产生;故答案为:MnO2;
②甲同学利用3%H2O2溶液、酚酞试液、1mol·L-1NaOH溶液;证实了碱性条件是必需的,实验1在碱性条件下反应,得到的现象为红色褪色;故答案为:红色褪色;
⑶甲同学由此提出假设I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大;故答案为:H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大;
⑷由此提出,甲同学实验2中pH>13时红色褪去的原因还存在假设II:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在;故答案为:溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在。
⑸根据实验3和实验4对比得出实验3中iii.搅拌、静置后加入2mL30%H2O2溶液,溶液pH小于13,溶液变为红色,后酚酞被HO氧化而褪色;因此现象为溶液变红,然后褪色;故答案为:溶液变红,然后褪色;
①根据实验3和实验4分析,实验3中酚酞主要以L2−和HL-形式存在,加双氧水,溶液变红,然后褪色,再加盐酸调节pH至12,溶液变红,然后褪色,而实验4盐酸调节pH至12,不变红,说明L(OH)比前两者更难被氧化;故答案为:难;
②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色;故答案为:酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色。
③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH>13时红色褪去的主要原因是假设I,根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色;故答案为:假设I;根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色。
【点睛】
化学实验是常考题型,主要考查学生动手实验操作的能力、分析问题、解决问题的能力。【解析】2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑MnO2红色褪色H2O2H++HO加入NaOH溶液,消耗电离出的氢离子,平衡正向移动,HO浓度增大,酚酞被HO氧化速率增大溶液褪色的主要原因是酚酞以L(OH)3−形式存在溶液变红,然后褪色难酚酞在pH=12时,溶液由于NaOH而呈红色,后来酚酞在pH=12时被HO氧化而褪色假设I根据酚酞在不同pH值的存在状态及颜色,排除pH>13酚酞以L(OH)3−形式存在而褪色,则说明褪色是由于酚酞被HO氧化而褪色19、略
【分析】【分析】
亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸反应制得二氧化硫,反应的制取装置为A,经浓硫酸的干燥,二氧化硫密度大于空气,易溶于水,再用向下排空气法收集二氧化硫,尾气用氢氧化钠溶液吸收,使用倒扣的漏斗,防止倒吸;SO2在碱性条件下氧化HCOONa生成CO2,同时得到Na2S2O4,根据K3[Fe(CN)6]和Na2S2O4的物质的量关系计算出保险粉质量分数;由此分析。
【详解】
(一)(1)仪器①的名称是分液漏斗;
(2)利用A装置制备SO2气体;再用F装置干燥;E装置收集、D装置中NaOH溶液吸收尾气,防环境污染,结合气流方向,装置的连接顺序为a→g→h→e→f→d,选择A装置而不选择B装置作气体发生装置是考虑到A装置可以平衡压强,让浓硫酸顺利流下;
(3)二氧化硫遇强氧化性的物质如溴水或酸性高锰酸钾溶液体现其具有还原性;可借助于将二氧化硫使溴水颜色褪去验证二氧化硫的还原性;实验过程为将二氧化硫通入盛有溴水的试管中,溴水颜色褪去,即可说明二氧化硫具有还原性;
(二)(1)步骤II中SO2在碱性条件下氧化HCOONa生成CO2,同时得到Na2S2O4,发生反应的化学方程式为HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O;
(2)结合Na2S2O4在空气中极易被氧化;不溶于甲醇,易溶于水,遇水迅速分解为亚硫酸氢钠和硫代硫酸钠,在碱性介质中较稳定的性质,步骤IV保险粉的洗涤方法:在无氧环境中,加入甲醇溶液至浸没晶体,待甲醇溶液顺利流下后,重复2~3次即可;
(三)(1)消耗K3[Fe(CN)6]的物质的量为cmol∙L-1×V×10-3L=cV×10-3mol,根据2K3[Fe(CN)6]~Na2S2O4,则Na2S2O4的物质的量为0.5cV×10-3mol,保险粉质量分数表达式为×100%=×100%;
(2)通入氮气作保护气,用于防止Na2S2O4被空气中氧气氧化,若在滴定前未向锥形瓶中通氮气,导致消耗K3[Fe(CN)6]的物质的量减小,则会导致测定的保险粉含量偏低。【解析】分液漏斗aghefdA将二氧化硫通入盛有溴水的试管中,溴水颜色褪去,即可说明二氧化硫具有还原性HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O加入甲醇溶液至浸没晶体,待甲醇溶液顺利流下后,重复2~3次即可×100%偏低四、工业流程题(共4题,共32分)20、略
【分析】【分析】
(一)稀盐酸中加入含铜的废铁屑;铁转化为氯化亚铁,过滤除去铜,得到含氯化亚铁的滤液,滤液通入足量氯气,得到氯化铁溶液,氯化铁溶液经蒸发浓缩,冷却结晶等操作得到氯化铁晶体,或者氯化铁溶液加入纯铁粉,然后通入氯气,得到浓的氯化
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