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化学实验探究综合【原卷】

大题训练(共10题)

1.过氧化尿素[COINH,。'。/是一种漂白、消毒、增氧剂,常温下为白色晶体,

易于贮运,一般条件下不易分解,可用30%的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件

下来合成。

实验原理:CO(NH2)2+H2O2竺氧0(NH2)2•H2O2

实验装置:实验室模拟制取装置如图1所示(部分仪器未画出)。

实验步骤:

步骤一:在250mL的仪器a中加入100mL30%的过氧化氢溶液,再加1gNaH2P04

作稳定剂,开启搅拌器,通过仪器a右端瓶口缓慢加入50g尿素,全部溶解后,

控制温度在30℃左右,搅拌反应30分钟。

步骤二:将仪器a中的溶液用普通漏斗过滤,将滤液冷却到0℃,析出大量晶体,

抽滤,烘干即得产品。

回答下列问题:

(1)仪器a的名称是,制取过程中需控制〃(H202):〃[C0(NH2)2]

=1.2:1左右,并控制合成温度在30℃左右,其主要原因是

__________________________________,控制反应温度的加热方法是

(2)实验室一般用玻璃而非铁质搅拌器的原因是

____________________________________o而实际生产中搅拌器选用的是铁质材

料,但需将搅拌装置放在(填试剂名称)中浸泡一段时间,使

其表面钝化。

(3)①步骤二中“抽滤”按图2安装好装置,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的

操作顺序是一确认抽干(填标号)

a.转移固液混合物b.开大水龙头c,微开水龙头d.加入少量蒸储水

润湿滤纸

②与用普通漏斗过滤相比,抽滤的主要优点是

(4)过氧化尿素鉴定反应:在重铝酸钾酸性溶液中加入乙醛和少许过氧化尿素,

振荡。上层乙醛呈蓝色,这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铝

酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铭(CrOs:。\,中),重倍酸钾与上。2反应的离子

方程式为。

(5)过氧化尿素的合格产品中乩。2的质量分数应不低于34%。为了确定某次实验

产品合格与否,称取了该次样品12.0000g,溶于水配制成250mL溶液。移取

25.00mL溶液于锥形瓶中,加入1mL6mol/L的硫酸,然后用0.2000mol/LKMnO4

标准溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL(KMnO4溶液与尿素不反应)。

终点颜色变化为o根据滴定结果通过计算判断该次实验产品质量

为(填“合格”或“不合格”)。

2.某小组探究Na2s。、溶液和KIO,溶液的反应原理。

(实验一)将含淀粉的001moi•L'Na2SO3溶液加入0.01mol•L/KIO、酸性溶液(过量)

中,混合后约5秒内无明显变化,随后有少量蓝色出现并迅速变蓝。

(D溶液变蓝,说明KI。,具有性。

(2)查阅文献:

反应I:IO;+3SO;=I+3SO:慢

反应II:io;+r+=+较快

反应in:12+SO;+H2。=21+SO:+2H+快

写出酸性条件下,反应n的离子方程式o

(3)向实验一所得蓝色溶液中加入少量Na2sO;溶液,蓝色迅速褪去,后又变蓝色。

据此得出L氧化性比16强,该结论(填“合理”或“不合理”),理由是

(4)为了进一步研究Na2SO5溶液和KIO3溶液的反应原理,设计如下实验。

(实验二)装置如图所示,K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如表:

表盘

.jb

时间1

0-t,12T3

酸化为、,NaaSOi

/minKKM他弋/溶液

偏转位右偏至“Y”指针回到“0”指针归零

置处处,又返至“X”

处;如此周期

性往复多

次……

①K闭合后,检验b极附近溶液存在放电产物SO;的实验操作是

②L时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。取a极附近溶液于试管中,

滴加淀粉溶液,溶液变蓝。判断10;在a极放电的产物是

(5)下列关于上述实验解释合理的是(填字母序号)。

A.实验一中:5秒内无明显变化,可能是因为反应I的活化能太小,反应速率

太慢

B.实验二中:指针回到“0”处,可能是因为反应n比反应I快,导致。难与so;

发生反应

C.实验二中:又返至“X”处,可能是因为发生了反应m,重新形成了原电池

3.锄酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则

迅速分解。某兴趣小组设计实验制取锈酸钠并探究其应用。回答下列问题:

I.制取锈酸钠

制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:

ABCD

物质NaBiO,Bi(OH),

性质不溶于冷水;浅黄色难溶于水;白色

(1)C中盛放Bi(0H)3与NaOH的混合物,与Ct反应生成NaBiCh,反应的化学方

程式为B装置的作用是o

(2)当观察到(填现象)时,可以初步判断C中反应已

经完成。

(3)拆除装置前必须先除去残留的CL,以免污染空气。除去烧瓶A中残留CL

的操作是:关闭:打开o

(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有

II.秘酸钠的应用一一检验Mr产

(5)往待检液中加入铀酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi。且溶液变为紫红色,

证明待检液中存在M小。产生紫红色现象的离子方程式为o

in.产品纯度的测定

(6)取上述NaBiOs产品ag,加入足量稀硫酸和MnSO,稀溶液使其完全反应,再

-2+

用bmokl?的H2c2。4标准溶液滴定生成的用.(已知:H2C204+Mn04-C02+Mn+H20,

未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗cmL标准溶液。该产品的纯度为

(用含a、b、c的代数式表示)。

4.甘氨酸亚铁[(NH2cHzCOObFe,M=204g/mol]是一种补铁强化剂,广泛用于缺铁

性贫血的预防和治疗。某化学实验小组利用FeCOs与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁,

实验过程如下:

已知:①甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于酒精。②甘氨酸具有两性,易溶于水,微

溶于酒精:柠檬酸易溶于水和酒精,具有强酸性和强还原性。

I.制备FeCO3:

实验小组将足量的废铁屑和500mLl.Omol•I?稀硫酸反应,再与

200mLi.Oinol•口阻出息溶液充分混合,装置如图,反应结束后过滤并洗涤沉淀。

(1)仪器甲的名称为O

(2)丙中发生反应的离子方程式为o

(3)实验时先打开止水夹2,关闭止水夹L加入药品,塞上塞子,待丁中产生

大量气泡后,关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到的现象为

II.制备(NH3cHzCOObFe:

将步骤I得到的沉淀全部转移到仪器B,同时加入200mLl.Omol•L甘氨酸溶液

和适量柠檬酸。通入氮气,通过A向B中加入适量氢氧化钠溶液调节pH为6,

充分反应。

(4)仪器a的作用是o

(5)实验过程前通入氮气的目的是,C的导管插入液面

下的作用是。

(6)柠檬酸的作用是o

(7)反应结束后,将B中液体蒸发浓缩,加入(填试剂

名称),过滤、洗涤并干燥得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是

%(假设上述各步反应均完全)o

5.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一

种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:

(一)碳酸钙的制备

石灰石过酸双弧水利飙水过也

《含少置饮的氧化物)―*小火胸-----*

台工磷酸歧溶液过境

(1)步骤①加入氨水的目的是。小火煮沸的作用是

使沉淀颗粒长大,有利于

(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是

(填标号)。

a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁

d.滤纸边缘高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备

CaCOX滤液驾譬白色晶体

稀盐酸、煮沸、过滤氨水和双氧水r

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶

液呈性(填“酸”、“碱”或“中”。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸

的作用是O

(4)步骤③中反应的化学方程式为

____________________________________________,该反应需要在冰浴下进行,

原因是O

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馈水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的

是O

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石燃烧后,直接加入双氧水反应,

过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是

__________________________________________,产品的缺点是

6.FT0导电玻璃为抄杂氟的SrA透明导电玻璃,r泛用于液晶显示屏,薄膜太阳

能电池基底等方面,SnCL可用于制作FTO导电玻璃。实验室可用熔融的锡与CL

反应制备SnCl4,此反应放热,生成的SnCL易水解生成Snft-^Oo回答下列问题:

有关物理性质如下表:

物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃

Sn银白色固体231.92260

SnCl4无色液体-33114

无色晶体

SnCl2246652

(1)将上述装置用玻璃管连接,组装成一套制备SnCL的实验装置(每个装置最

多使用一次),正确的顺序是:(填各接口的字母)

(2)III处中应选用的冷凝管为(填选项字母);

(3)检查装置气密性并装好药晶后,应先待出现

再点燃I处的酒精灯,否则会有副反应发生:①

・②________________(用化学方程式表示);

(4)CL和锡的反应产物有SnCL和SnCl2,为减少产晶中SnCL的量,可采取的措

施是、

(5)已知Fe3++Sn2+-Fe2++Sn”(未配平)。准确称取样品mg于饶杯中。用少量浓

盐酸溶解。加入过量的氧化铁溶液,再加水稀释,配制成2501nL.溶液。取25.00

inL于锥形瓶中。用0.1000molV1ACeO?标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00

mL.则产品中SnCb的含量W%(用含m的代数式表示)。

7.镇(Ni)及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。

(1)某蓄电池反应为2NiO(OH)+Cd+2H2()W^Cd(0H)2+2Ni(0H)2。该蓄电池充电

时,被氧化的物质是(填化学式),放电时若生成

73gCd(0H)2,则外电路中转移的电子数是o

(2)银的埃化反应为:Ni(s)+4C0(g)=Ni(C0)4(g)NH。

①一定温度下,将一定量的粗银和C0加入到1L的恒容密闭容器中反应,5s后

测得Ni(CO),的物质的量为1.5mol,则0〜5s内平均反应速率r(C0)=_

-1

___________________mol•L•so

②该反应的平衡常数{随温度升高而减小,则该反应的△

H0(填“>”或

(3)NiS04・6H20晶体是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀银、生产

电池等,可由电镀废渣(除含银外,还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料制取。制

取步骤如下:

①在实验室中,欲用98%的浓硫酸(密度1.84g­ml/)配制40%的稀硫酸,需要的

玻璃仪器除玻璃棒外,还有o

②向滤液[中加入Na2s的目的是o

-18-24

(已知:Xp[FeS]=6.3X10,4P[CuS]=L3X10*,xP[ZnS]=l.3X10,

21

A;p[NiS]=l.1XW)

③滤液ni中所含的阳离子主要有

④NiS04在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性银镉电池电极材料NiOOH。该反

应的离子方程式为o

⑤在制备NiS0「6H2。晶体时,常用无水乙醇代替蒸用水做洗涤剂,原因是

_________________________________________(写出一条即可)。

8.碱式氯化铜为绿色或墨绿色结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气

中十分稳定。

I.模拟制备碱式氯化铜。向CuC%溶液中通入NH,和HC1,调节pH至5.0〜5.5,

控制反应温度于70〜80℃,实验装置如图所示(部分夹持装置已省略)。

(1)仪器X的名称是,其主要作用有导气、

(2)实验室利用装置A制NH3,发生反应的化学方程式为

(3)反应过程中,在三颈烧瓶内除观察到溶液蓝绿色褪去,还可能观察到的现象

是、、O

(4)若体系N&过高会导致碱式氯化铜的产量______(填“偏高”、“偏低”或

“无影响”

(5)反应结束后,将三颈瓶中的混合物过滤,从滤液中还可以获得的副产品是

(填化学式),经提纯得产品无水碱式氯化铜。

II.无水碱式氯化铜组成的测定。称取产品4.290g,加硝酸溶解,并加水定容至

200mL,得到待测液。

(6)铜的测定:取20.00mL测液,经测定,Cd,浓为0.2000mol酎。则称取的样品

中n(Cu2+)=molo

(7)采用沉淀滴定法测定氯:用NH4sCN标准溶液滴定过量的AgNO”实验如图:

',溶液

/0.1000mol-LNH’SCN

>i>20.00mL特测液

17ii>聚乙烯薛溶液

iii)30.00mL0.1000mol,L"1AgNOj溶液

①滴定时,应选用下列哪种物质作为指示剂(填标号)。

A.FeSO4B.Fe(NO3)3C.FeCI3

②重复实验操作三次,消耗NH’SCN溶液的体积平均为10.00mL。则称取的样品

中“(ci)=molo

(8)根据上述实验结果可推知无水碱式氯化铜的化学式为

9.马日夫盐[Mn(H2P04)2•2H2。]在国防工业中常用作各种武器的润滑层和防护层。

以软镒矿(主要成分为MnOz及少量的FeO、AH)3和SiO?)为原料制备马日夫盐的主

要工艺流程如图:

懦惟・依

J4

除状就《y一耳可—叵运卜♦叵4“Ku

卡•。机和B渝X

©・•儿•二步少・四步・展

(1)“漫镒”时为了提高浸取率,可采取的措施有

(任写出一条);在步骤一中,

如果S02气体中混有空气,测得反应液中Mn/SCV-的浓度随反应时间t变化如图,

产生该现象的原因是

(2)关于“步骤二”的说法正确的是

A.为提高萃取率和产品产量,实验时分多次萃取并合并萃取液

B.溶液中加入萃取剂Y,转移至分液漏斗中。塞上玻璃塞,如图用力振摇

C.经几次振据并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层

D.分液时,将分液湿斗上的玻璃塞打开或使塞上的四槽对准漏4口上的小孔,

打开旋塞,待油水界面与旋塞上口相切,关闭旋塞后再从上口倒出上层液体

(3)已知几种离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:

开始沉淀时的完全沉淀时

离子

pH的pH

Fe2+7.69.7

Fe3+2.73.7

Al3+3.84.7

Mn2+8.39.8

滤渣X的化学式为,步骤三时,pH值应调到的范围

是;

(4)步骤四时,将Na2c溶液逐渐加入镒盐溶液中;若颠倒滴加顺序可能会生

-11

成已知Asp(MnC03)=2.24X10,加入饱和Na2c溶液使Mi?+恰好沉淀

2

完全后.溶液中C(CO3)=;

(5)步骤五产生马日夫盐晶体的化学反应方程式为

10.以Na2s溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶

液间反应的多样性。

试剂

实验现象

滴管试管

I.产生白色沉

饱和Ag2s溶液

1II.溶液变绿,继

0.2mol•L

Q0.2mol•1/C11SO4溶液续滴加产生棕黄

」Na2sO3溶

色沉淀

2mL

m.开始无明显

4

0.1mol-LA12(SO4)3溶

变化,继续滴加

产生白色沉淀

(1)经检验,现象I中的白色沉淀是Ag2s。3。用离子方程式解释现象I:

(2)经检验,现象II的棕黄色沉淀中不含s(V-,含有Ctf、c/+和s(V-。

2+

已知:已+.硫酸>Cu+Cu,Cu^^^CuI\(白色)+12。

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu’的实验现象是

②通过下列实验证实,沉淀中含有C/♦和s(V-。

U

&无明^5见象

KI溶液n取上层消漫

>一

U3分成^1分

.r白色沉淀A

洗净的桂黄色沉淀白色沉'淀w

a.白色沉淀A是BaS04,试剂]是。

b.证实沉淀中含有Cu*和理由是o

(3)已知:Al2(S04)3在水溶液中不存在。经检验,现象III的白色沉淀中无S(V,

该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:

i.被Al(OH)3所吸附;

ii.存在于铝的碱式盐中。

对假设ii设计了对比实验,证实了假设ii成立。

a.将对比实验方案补充完整。

午评一Fl涌加♦过一「口分黑、洗添「Il滴加溶液

“加:溶液保价固体至沉淀恰好溶解

UNWSOJyU。

2mLO.Iniol・LTAMSO,)带液白色沉淀白色固体"工''

步骤二:(按上图形式呈现)。

(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有。盐溶液间反应的

多样性与有关。

化学实验探究综合

大题训练(共10题)

L过氧化尿素[CO(附2)2*11202]是一种漂白、消毒、增氧剂,常温下为白色晶体,

易于贮运,一般条件下不易分解,可用30%的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件

下来合成。

实验原理:CO(NH2)2+H2O2竺氧0(NH2)2•H2O2

实验装置:实验室模拟制取装置如图1所示(部分仪器未画出)。

实验步骤:

步骤一:在250mL的仪器a中加入100mL30%的过氧化氢溶液,再加1gNaH2P04

作稳定剂,开启搅拌器,通过仪器a右端瓶口缓慢加入50g尿素,全部溶解后,

控制温度在30℃左右,搅拌反应30分钟。

步骤二:将仪器a中的溶液用普通漏斗过滤,将滤液冷却到0℃,析出大量晶体,

抽滤,烘干即得产品。

回答下列问题:

(1)仪器a的名称是,制取过程中需控制〃(H2()2):HCO(NH2)2]

=1.2:1左右,并控制合成温度在30℃左右,其主要原因是

____________________________________,控制反应温度的加热方法是

(2)实验室一般用玻璃而非铁质搅拌器的原因是

____________________________________o而实际生产中搅拌器选用的是铁质材

料,但需将搅拌装置放在(填试剂名称)中浸泡一段时间,使

其表面钝化。

(3)①步骤二中“抽滤”按图2安装好装置,在布氏漏斗中放入滤纸,接下来的

操作顺序是一确认抽干(填标号)

a.转移固液混合物b.开大水龙头c.微开水龙头d.加入少量蒸馆水

润湿滤纸

②与用普通漏斗过滤相比,抽滤的主要优点是

____________________________________________________________________________________O

(4)过氧化尿素鉴定反应:在重铝酸钾酸性溶液中加入乙醛和少许过氧化尿素,

振荡。上层乙醛呈蓝色,这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重倍

酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铭(CrOs:。3中),重倍酸钾与上。2反应的离子

方程式为。

(5)过氧化尿素的合格产品中HQ的质量分数应不低于34%。为了确定某次实验

产品合格与否,称取了该次样品12.0000g,溶于水配制成250mL溶液。移取

25.00mL溶液于锥形瓶中,加入1mL6mol/L的硫酸,然后用0.2000mol/LKMnO4

标准溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnCX溶液20.00mL(KMn04溶液与尿素不反应)。

终点颜色变化为。根据滴定结果通过计算判断该次实验产品质量

为(填“合格”或“不合格”

【答案】三颈烧瓶小。2在实验过程中会有部分分解,增大上。2的量可提高产

3+

品的纯度水浴加热上。2的水溶液与铁反应生成Fe,可催化加快上。2分

解浓硫酸(或浓硝酸)d-cfa-b过滤速度更快4H2O2+Cr2O?-+

+

2H===2CrO5+5H2O无色变浅红色不合格

【解析】双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品,

然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液,将晶体洗涤、干燥得到产

品;

(1)仪器a的名称是三颈烧瓶;制取过程中需控制HH2()2):〃[CO(NH2)2]=1.2:1

左右,原因是上。2在实验过程中会有部分分解,增大上。2的量可提高产品的纯度;

利用水浴加热可以控制反应温度;

(2)双氧水和铁反应生成铁离子,铁离子能作双氧水分解的催化剂,为防止双氧

水分解,所以不能用Fe制容器;铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化,故需将搅拌装置放

在浓硫酸或浓硝酸中浸泡一段时间;

(3)①根据抽滤的操作步骤可知,在布氏漏斗中放入滤纸后,加入少量蒸储水润

湿滤纸,微开水龙头,转移固液混合物后,开大水龙头,确认抽干,所以操作排

序:d—cfafb;

②与用普通漏斗过滤相比,抽滤的主要优点是过滤速度更快;

(4)在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铝酸钾反应生成较稳定的蓝色过

2-+

氧化铝CrO5,离子方程式为:4H2O2+Cr2O7+2H=2CrO5+5H2O;

(5)称取干燥样品12.000g,溶解,在250mL容量瓶中定容,准确量取25.00mL于

锥形瓶中,加入1mL61noi/L的硫酸,然后用0.2000mol/LKMnO,标准溶液滴定,

高橘酸根离子被还原为无色的镒离子,当高镒酸钾溶液滴入最后一滴时,溶液无

色变浅红色且半分钟内不褪色,达到滴定终点;三次滴定平均消耗KMiA溶液

20.00mL;依据反应2MnOj+5H2()2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2;

2MnO4〜5H2O2

25

0.0200Lx0.2000mol/L0.01mol

250mL容量瓶中含过氧化氢0.lmol;过氧化氢质量分数=8吟学㈣X100%

=28.3%<34%,故该次实验产品质量不合格。

2.某小组探究Na2soi溶液和KIO;溶液的反应原理。

(实验一)将含淀粉的0.01mol.LNa2s溶液加入0.01mol.LklO,酸性溶液(过量)

中,混合后约5秒内无明显变化,随后有少量蓝色出现并迅速变蓝。

(1)溶液变蓝,说明KIO3具有性。

(2)查阅文献:

反应I:IO;+3SO;=「+3SO:慢

反应n:io;+r+++较快

+

反应in:I2+SO;+H2O=2I+SO;+2H快

写出酸性条件下,反应n的离子方程式。

(3)向实验一所得蓝色溶液中加入少量Na2sO,溶液,蓝色迅速褪去,后又变蓝色。

据此得出I2氧化性比。强,该结论(填“合理”或“不合理”),理由是

(4)为了进一步研究Na2SO3溶液和KIO,溶液的反应原理,设计如下实验。

(实验二)装置如图所示,K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如表:

表盘

时间

0-t,〜t314耳*

/min

.r

指针回到“0”酸化的、乌LNa2soi

KIOi溶液〕溶液

处,又返至“X”

偏转位右偏至

处;如此周期指针归零

置处

性往复多

次……

①K闭合后,检验b极附近溶液存在放电产物SO:的实验操作是

②L时,直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。取a极附近溶液于试管中,

滴加淀粉溶液,溶液变蓝。判断IO,在a极放电的产物是

(5)下列关于上述实验解释合理的是(填字母序号)。

A.实验一中:5秒内无明显变化,可能是因为反应I的活化能太小,反应速率

太慢

B.实验二中:指针回到“0”处,可能是因为反应n比反应I快,导致。难与so;

发生反应

C.实验二中:又返至“X”处,可能是因为发生了反应ni,重新形成了原电池

+

【答案】氧化IO;+5r+6H=3I2+3H2O不合理由于反应ID比反应I

快,故现象显示L与SOt的反应,但速率快不能说明氧化性就强取样于试管

中,先加入过量稀HC1除去SO;,再滴加少量BaCl2溶液,有白色沉淀生成r

BC

【解析】

(1)溶液变蓝,说明生成碘单质,KI。?转化为12,I元素的化合价降低,得电子,

被还原,则KIO]表现氧化性;

(2)在酸性溶液氧化I-生成碘单质,根据氧化还原反应电子得失守恒和物料守

恒,离子反应为:103-+51-+6心312+3上0;

(3)由于反应DI比反应I快,故现象显示L与so;的反应,但速率快不能说明氧

化性就强,故该结论不合理;

(4)①检验S(V-可使用盐酸酸化的BaCb溶液,操作为:取b极附近溶液于试管中,

先加入过量稀HC1除去so%再滴加少量BaCb溶液,有白色沉淀生成,则证明b

极附近溶液存在放电产物SO?';

②时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,有碘单质生成,

直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝,无碘单质,故说明-在a极放电

的产物是广,生成的I-与一生成了碘单质;

(5)A.实验一中,5秒之前,过量的KI03酸性溶液与Na2s03溶液反应,Na2s反

应完全,得到L,5秒后「与多余的KIO3反应得到碘单质,溶液变蓝,5秒内无

明显变化,与活化能无关,与是否产生碘单质有关,故A错误;

B.实验二中:0〜Na2sO3溶液和KIO3溶液在两极放电分别得到SO,"、『,t2〜

t3,a极「与1。3-反应,可能是因为反应n比反应I快,b极Na2s。3未参与反应,

外电路无电流通过,指针回到“0”处,故B正确;

C.实验二中:「反应完全后,N&S03溶液和生成的L在两极放电,发生了反应m,

重新形成了原电池,又返至“X”处,故c正确;

答案选BCo

3.胡酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则

迅速分解。某兴趣小组设计实验制取钿酸钠并探究其应用。回答下列问题:

I.制取铀酸钠

制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:

ABCD

物质NaBiO,Bi(OH),

性质不溶于冷水;浅黄色难溶于水;白色

(1)C中盛放Bi(0H)3与NaOH的混合物,与Ct反应生成NaBiCh,反应的化学方

程式为B装置的作用是o

(2)当观察到(填现象)时,可以初步判断C中反应已

经完成。

(3)拆除装置前必须先除去残留的CL,以免污染空气。除去烧瓶A中残留CL

的操作是:关闭:打开o

(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有

II.秘酸钠的应用一一检验Mr产

(5)往待检液中加入铀酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi。且溶液变为紫红色,

证明待检液中存在M小。产生紫红色现象的离子方程式为o

in.产品纯度的测定

(6)取上述NaBiOs产品ag,加入足量稀硫酸和MnSO,稀溶液使其完全反应,再

-2+

用bmokl?的H2c2。4标准溶液滴定生成的用.(已知:H2C204+Mn04-C02+Mn+H20,

未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗cmL标准溶液。该产品的纯度为—

(用含a、b、c的代数式表示)。

【答案】Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O除去HC1C中的白色固体

消失(或黄色不再加深;C中上方充满黄绿色气体等)氏、及(及可不填)K2

在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

2++3++

5NaBi03+2Mn+14H=5Bi+2Mn04+5Na+7H20

280"x10'—0.28历1“o,十28儿.

x100%或x100%或0%

a----------------a------------------a

【解析】

(l)C中盛放Bi(0H)3与NaOH的混合物,与CL反应生成NaBi(h根据氧化还原

反应原理,Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O。浓盐酸具有挥发性,B装置

的作用是除去HClo

(2)C中反应已经完成,则白色的Bi(0H)3全部变成了黄色的NaBiOs,白色固体

消失。

(3)从图上装置看,关闭《、跖打开(可使氢氧化钠流下与剩余的氯气反应。

(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,由题意可知,NaBiOs不

溶于冷水,接下来的操作尽可能在冷水环境下进行,需要的操作可在冰水中冷却

结晶、过滤、洗涤、干燥。

(5)往待检液中加入锌酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi",且溶液变为紫红色,

证明待检液中存在Mn",说明卷酸钠将镒离子氧化为高镒酸根离子,因为属于酸

性环境,所以例酸钠被还原为Bi0根据氧化还原反应原理可知,产生紫红色现

2+3+-+

象的离子方程式为5NaBi03+2Mn+14H=5Bi+2Mn04+5Na+7H20o

(6)根据得失电子守恒可知,草酸和高镒酸根离子的反应比例H2C204^Mn04=5:

2+3++

2,XS^5NaBiO3+2Mn+14H=5Bi+2MnO4+5Na+7H2O,即:NaBiO3:H2C204=l:1,

m(NaB5理论尸28氏,纯度为二等eX100%=呼£*100%,或

还皿xioo%或逊%。

aa

4.甘氨酸亚铁[(NH2cHzCOObFe,M=204g/mol]是一种补铁强化剂,广泛用于缺铁

性贫血的预防和治疗。某化学实验小组利用FeCOs与甘氨酸反应制备甘氨酸亚铁,

实验过程如下:

已知:①甘氨酸亚铁易溶于水,难溶于酒精。②甘氨酸具有两性,易溶于水,微

溶于酒精:柠檬酸易溶于水和酒精,具有强酸性和强还原性。

I.制备FeC03:

实验小组将足量的废铁屑和500mLl.Omol•小稀硫酸反应,再与

200DJLL0IIIO1・1/阿4出;03溶液充分混合,装置如图,反应结束后过滤并洗涤沉淀。

(1)仪器甲的名称为o

(2)丙中发生反应的离子方程式为o

(3)实验时先打开止水夹2,关闭止水夹1,加入药品,塞上塞子,待丁中产生

大量气泡后,关闭止水夹2,打开止水夹1,观察到的现象为

H.制备(NH3cH2coObFe:

将步骤I得到的沉淀全部转移到仪器B,同时加入200mLl.Omol•L甘氨酸溶液

和适量柠檬酸。通入氮气,通过A向B中加入适量氢氧化钠溶液调节pH为6,

充分反应。

(4)仪器a的作用是。

(5)实验过程前通入氮气的目的是,C的导管插入液面

下的作用是o

(6)柠檬酸的作用是o

(7)反应结束后,将B中液体蒸发浓缩,加入(填试剂

名称),过滤、洗涤并干燥得15.3g甘氨酸亚铁,则其产率是

%(假设上述各步反应均完全)。

2+-

【答案】分液漏斗Fe+2HC03=FeC03I+C02t+H20乙内有气泡产生,

液体沿长导管进入丙,丙中产生沉淀平衡气压,便于液体流下排尽装置

内的空气,防止氧化二价铁便于吸收尾气,同时防止空气进入B中促进

FeCOs溶解和防止Fe2+被氧化乙醇75.0

【解析】

I(1)观察装置,可知仪器甲的名称为分液漏斗;

(2)丙中发生的反应为硫酸亚铁与碳酸氢铁反应生成碳酸亚铁沉淀,同时生成二

2+

氧化碳,离子方程式为Fe+2HC03"=FeC031+C02t+H20;

(3)关闭止水夹2,打开止水夹L乙中继续反应产生氢气,形成压强,从而将乙

中液体压入装置丙,观察到的现象是乙内有气泡产生,液体沿长导管进入丙,丙

中产生沉淀;

II(4)仪器a上下连通,作用是平衡气压,使液体顺利流下;

(5)亚铁离子具有还原性,易被空气中的氧气氧化,实验前通入氮气,排尽装置

内的空气,防止氧化二价铁;将C中导管没入液面以下,可以充分吸收尾气,同

时防止空气中的氧气进入B装置将亚铁离子氧化;

(6)根据题中的已知信息,柠檬酸具有强酸性和强还原性,合成过程加入柠檬酸

的可促进FeCOs溶解和防止亚铁离子被氧化;

(7)依题意,甘氨酸亚铁难溶于酒精,加入乙醇可降低溶解度,使其结晶析出;

稀硫酸和铁屑过量,碳酸氢钱的物质的量=0.2LXL0mol・LT=0.2inoL产生

0.Imol的碳酸亚铁,根据铁原子守恒,0.2mol甘氨酸和0.Imol碳酸亚铁理论上

生成O.lmol甘氨酸亚铁,理论上可产生甘氨酸亚铁的质量:204g-mol-1X

0.lmol=20.4g,产品的质量为15.3g,则产率=翳、1。。%=75.0%。

5.过氧化钙微溶于水,溶于酸,可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一

种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:

(-)碳酸钙的制备

L泣流

石灰石心酸双气水和氨水过泣

《含少量佚的粒化物)一碎通一一破峻陵溶液过流

①J««———*

(1)步骤①加入氨水的目的是。小火煮沸的作用是

使沉淀颗粒长大,有利于

(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是

________________________(填标号)。

3

a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁

d.滤纸边缘高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度

(二)过氧化钙的制备

CaCOX滤液鸳誓白色晶体

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶

液呈—性(填“酸”、“碱”或“中”O将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸

的作用是O

(4)步骤③中反应的化学方程式为

____________________________________________,该反应需要在冰浴下进行,

原因是O

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸储水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的

是。

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石燃烧后,直接加入双氧水反应,

过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是

__________________________________________,产品的缺点是

___________________________________________O

【答案】(1)调节溶液pH使Fe(0H)3沉淀;过滤分离(2)ade(3)酸;除

去溶液中溶解的C02

(4)CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO21+2NH4C1+2H2O;温度过高时过氧化氢分解

(5)去除结晶表面水分

(6)工艺简单、操作简单;纯度较低

【解析】

(1)反应中盐酸过量,且溶液中含有铁离子,因此步骤①加入氨水的目的是中

和多余的盐酸,沉淀铁离子;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤。

(2)a.过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁,a错误;b.玻璃棒用作引流,b

正确;c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡,c正确;d.滤纸边缘应

该低于漏斗,d错误;e.用玻搐棒在漏斗中轻轻搅动容易弄碎滤纸,e错误,答

案选ade。

(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,溶液中

有二氧化碳生成,因此溶液呈酸性。容易含有二氧化碳,而过氧化钙能与酸反应,

因此将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的C02o

(4)根据原子守恒可知反应中还有氯化铁和水生成,则步骤③中反应的化学方

程式为CaCl2+2NH3•H2O+H2O2=CaO21+2NH4C1+2H2O;双氧水不稳定,受热易分

解,因此该反应需要在冰浴下进行的原因是防止过氧化氢分解。

(5)过氧化钙在乙醇中的溶解度小,使用乙醇洗涤的目的是去除结晶表面的水

分。

(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石燃烧后,直接加入双氧水反应,

过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单;,

产品的缺点是得到产品的纯度较低。

6.FT0导电玻璃为抄杂氟的SnOz透明导电玻璃,r泛用于液晶显示屏,薄膜太阳

能电池基底等方面,SnCL可用于制作FTO导电玻璃。实验室可用熔融的锡与CL

反应制备SnCl4,此反应放热,生成的SnCL易水解生成SngXHzO。回答下列问题:

IVVV!Vk

有关物理性质如下表:

物质颜色、状态熔点/℃沸点/℃

Sn银白色固体231.92260

SnCl4无色液体-33114

SnCl2无色晶体246652

(1)将上述装置用玻璃管连接,组装成一套制备SnCL的实验装置(每个装置最

多使用一次),正确的顺序是:(填各接口的字母)

(2)in处中应选用的冷凝管为(填选项字母);

ABC

(3)检查装置气密性并装好药晶后,应先待出现

再点燃I处的酒精灯,否则会有副反应发生:①

.②_________________(用化学方程式表示);

(4)CL和锡的反应产物有SnCL和SnCl2,为减少产晶中SnCL的量,可采取的措

施是、

____________________________________>

(5)已知Fe3++Sn2+—Fe2++Sr?+(未配平)。准确称取样品mg于饶杯中。用少量浓

盐酸溶解。加入过量的氧化铁溶液,再加水稀释,配制成250mL.溶液。取25.00

mL于锥形瓶中。用0.1000molLCnO,标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00

mL.则产品中SnCL的含量W%(用含m的代数式表示)。

【答案】IHEFACDJ(或K)K(或J)B

先打开n中的分液漏斗活塞I中蒸储烧瓶中充满黄绿色气体后

Sn+02ASn02SnCl4+(x+2)H20=Sn02*XH20I+4HC1f使氯气过量控制

Sn与氯气的反应温度在231.9℃至652c之间—

m

【解析】

(1)根据分析,组装成一套制备SnCL的实验装置正确的顺序是:B-I-H-E

-F-N-A-CfD-J(或K)-K(或)J;

(2)A为球形冷凝管,C为蛇形冷凝管,二者作用均为冷凝回流,一般用于提高

原料利用率。装置m中冷凝管的作用是冷凝收集,故选用直形冷凝B;

(3)在组装好实验仪器,检查气密性之后,应当先打开分液漏斗的活塞,使生

成的氯气排除整个装置内的空气,当蒸储烧杯内充满氯气后,再点燃I处酒精灯,

防止装置内的氧气氧化Sn:Sn+O2ASnO2,以及生成SnCL与水蒸气易发生水解

生成SnCVXHzO:SnCl4+(x+2)H20=Sn02-XH20I+4HC1f;

(4)CL和锡的反应产物有SnCL和SnCL从化合物化合价角度出发,SnCL具

有还原性,可以被氯气氧化为SnCL,故为了减少产物中SnCL的含量,可以通入

过量的氯气;从反应温度的角度出发,首先需要熔融状态的Sn,温度最低

231.9℃,此时高于SnCL的沸点,SnCL是气体,为了使SnCb不气化,温度需低

于652℃,则通过控制反应的温度在23L9℃至652℃之间可以降低产物中SnCL

的含量;

(5)本实验用KZCGO?标准溶液测定产品中SnCL的含量,发生下列反应原理:

3+2+2+4+2+2+3+3+

2Fe+Sn=2Fe+Sn,6Fe+Cr2O7-+14H=6Fe+2Cr+7H20,可得关系式

3Sn"6Fe2+〜CRO72",实验中消耗nCC^Oy2")^.1000mol<X0.015L=0.0015mol,

则25.00mL样品溶液中含有n(SnCl2)=0.0045mol,则250.00mL样品溶液中

含有n(SnCL)=0.045mol,含m(SnCL)=0.045molX190g•mol-^8.55g,贝!I

产品中SnCb的含量为党xioo%=等%。

7,镇(Ni)及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。

(1)某蓄电池反应为2NiO(OH)+Cd+2H2()W^Cd(0H)2+2Ni(0H)2。该蓄电池充电

时,被氧化的物质是(填化学式),放电时若生成

73gCd(0H)2,则外电路中转移的电子数是o

(2)银的瘦化反应为:Ni(s)+4C0(g)=Ni(C0)4(g)卜艮

①一定温度下,将一定量的粗银和C0加入到1L的恒容密闭容器中反应,5s后

测得Ni(CO)4的物质的量为1.5mol,则0~5s内平均反应速率K(C0)=

-1

___________________mol•L•s0

②该反应的平衡常数《随温度升高而减小,则该反应的△

H0(填或“<”)。

(3)NiS04・6H2。晶体是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀银、生产

电池等,可由电镀废渣(除含银外,还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料制取。制

取步骤如下:

①在实验室中,欲用98%的浓硫酸(密度1.84g•ml?)配制40%的稀硫酸,需要的

玻璃仪器除玻璃棒外,还有

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