2019版高考化学一轮复习方案:第10章 化学实验 1 第1讲 课后达标训练(含解析)
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一、选择题
1.利用下列实验方法或试剂能达到实验目的的是( )
A.用盐酸酸化的KMnO4溶液鉴别Fe2+和Fe3+
B.证明溶液中含有NH:用NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
C.用互滴的方法鉴别Na2CO3溶液和NaHSO4溶液
D.鉴别NO2和溴蒸气:用湿润的淀粉KI试纸
解析:选C。KMnO4能与盐酸反应,KMnO4溶液不能用盐酸酸化,一般用硫酸酸化;证明溶液中含有NH:加NaOH溶液,加热后用湿润的红色石蕊试纸检验;Na2CO3溶液和NaHSO4溶液互相滴加顺序不同,现象不同,可以鉴别;NO2遇水转化生成的硝酸能将I-氧化生成单质碘,故NO2和溴蒸气都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色。
2.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
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
解析:选D。A中,只有乙醇溶于水,甲苯密度比水小,溴苯密度比水大;B中,乙醇、苯燃烧火焰有明显差别,而四氯化碳不燃烧;C中,乙醇溶于碳酸钠溶液,乙酸与碳酸钠反应产生气泡,乙酸乙酯浮于碳酸钠溶液表面。
3.根据下列实验事实得出的结论正确的是( )
A.某溶液白色沉淀沉淀消失;
结论:原溶液中一定含有Ca2+
B.气体气体白色沉淀;
结论:原气体一定是烃
C.某溶液冒白雾白烟;
结论:原溶液一定是浓盐酸
D.某有色溶液蓝色;
结论:原溶液中一定含有I2
解析:选D。A项,也可能含有Ba2+;B项,也可能是H2S气体;C项,也可能是硝酸。
4.下列实验中,用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是( )
A.鉴别乙烯和CO2
B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C.鉴别苯和甲苯
D.检验CH2===C(CH3)CHO中含有碳碳双键
解析:选D。碳碳双键和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色,实际检验时要先将—CHO转化为—COOH,然后再检验碳碳双键。
5.有一无色透明溶液,可能含有下列离子:Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、HCO,取该溶液做如下实验,则对该溶液的相关判断正确的是( )
实验步骤 | 实验现象 |
(1)取少量该溶液,加铜片和浓H2SO4加热 | 有无色气体产生,气体遇空气可以变成红棕色 |
(2)取少量该溶液,加BaCl2溶液 | 有白色沉淀产生 |
(3)取(2)中上层清液,加AgNO3溶液 | 有稳定的白色沉淀生成,且不溶于HNO3 |
(4)取少量该溶液,加NaOH溶液 | 有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀溶解 |
A.一定含有NO、SO和Cl-
B.一定含有Al3+,可能含有Ba2+
C.一定含有NO、SO,可能含有HCO
D.一定不含Fe2+、Ba2+和HCO
解析:选D。由实验步骤(1)知原溶液中一定含有NO;由实验步骤(2)知原溶液中一定含有SO,则一定不含Ba2+;由实验步骤(3)不能确定是否含有Cl-;由实验步骤(4)知原溶液中一定含有Al3+,则一定不含HCO;溶液无色透明,则一定不含Fe2+。故答案选D。
6.(2018·惠州高三模拟)某阳离子为钠离子的溶液中,可能含有SO、CO、Cl-中的一种或几种,只取原溶液一次,便能一一检验出其中存在的阴离子。下列加入试剂的顺序最合理的是( )
A.HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3
B.Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3
C.酚酞、Ba(NO3)2、AgNO3
D.HCl、BaCl2、AgNO3
解析:选A。抓住题中要求“只取原溶液一次,一一检验出其中存在的阴离子”,即每加一种试剂只与一种离子反应且有明显现象,并且所加试剂不能对后续离子的检验产生干扰。检验各选项不难发现只有A项符合要求:①先加入过量的HNO3,若有气体产生,说明有CO,否则没有;②继续加入过量的Ba(NO3)2,若有白色沉淀生成,说明有SO,否则没有;③向②的上层清液中再加入AgNO3,若有白色沉淀生成,说明有Cl-,否则没有。B、C项中加入Ba(NO3)2后,SO、CO都会形成白色沉淀,无法确定到底存在哪种离子,D项中加入HCl后引入了Cl-,无法判断原溶液中是否有Cl-,因此B、C、D均不正确。
7. (2018·淮北模拟)下列离子在未知溶液中的检验方法正确的是( )
选项 | 离子 | 检验方法 |
A | CO | 向样品中加入足量盐酸,将生成的无色无味的气体通入澄清石灰水中,观察溶液是否变浑浊 |
B | SO | 向样品中先加入稀硝酸酸化,再滴加氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成 |
C | Fe2+ | 取少量溶液于试管中,加入酸性高锰酸钾溶液,观察溶液紫色是否褪去 |
D | I- | 取少量无色溶液于试管中,加入新制氯水,再加入淀粉溶液,观察溶液是否变蓝色 |
解析:选D。 A.如果该溶液中含有HCO,和盐酸反应产生CO2,也会使澄清石灰水变浑浊,因此HCO对CO的检验产生干扰,故错误;B.硝酸具有强氧化性,能把SO氧化成SO,同样出现上述现象,且Ag+对SO的检验也会产生干扰,故错误;C.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子很多,如Cl-、SO等,因此使酸性高锰酸钾溶液褪色的不一定是Fe2+,故错误;D.氯气能把I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝,因此可以检验I-的存在,故正确。
8.(2018·永州模拟)下列各组物质的溶液,不用外加试剂,就能实现鉴别的是( )
①CuSO4 K2SO4 KNO3 KOH
②Na2CO3 BaCl2 HCl Na2SO4
③NH4NO3 Na2SO4 Ba(OH)2 AlCl3
④NaAlO2 Na2SiO3 H2SO4 NaCl
A.①②③ B.①②③④
C.①③④ D.②③④
解析:选D。①根据溶液颜色可鉴别出CuSO4溶液,用CuSO4溶液可进一步鉴别出KOH溶液,但K2SO4和KNO3溶液无法鉴别;②两两混合,有一种物质与其他两种物质生成沉淀,该物质是BaCl2溶液,产生沉淀的两种物质是Na2CO3和Na2SO4溶液,将HCl溶液加入两种沉淀中,沉淀消失的原物质是Na2CO3溶液,不消失的原物质是Na2SO4溶液,本组能鉴别;③两两互滴,利用滴加顺序不同现象不同可鉴别出Ba(OH)2和AlCl3溶液,再利用Ba(OH)2溶液鉴别出Na2SO4和NH4NO3溶液,本组能鉴别;④两两互滴,利用滴加顺序不同现象不同可鉴别出NaAlO2和H2SO4溶液,再用H2SO4溶液鉴别出Na2SiO3溶液,最后一种物质就是NaCl溶液,本组也能鉴别,故正确答案是D。
9.(2018·华中师大附中高三模拟)为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:①测定溶液的pH,溶液显强碱性;②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;③在②溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;④取③中上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。根据实验现象,以下推测正确的是( )
A.一定有SO
B.一定有CO
C.一定有Cl-
D.不能确定HCO是否存在
解析:选B。由①知强碱性溶液中不存在HCO;②中产生的无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体必是CO2,故一定无SO,一定有CO;由③证明一定有SO;由于②中加入盐酸会引入Cl-,因此不能通过④确定Cl-是否存在。
10.(2018·肇庆高三模拟)某100 mL溶液可能含有Na+、NH、Fe3+、CO、SO、Cl-中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如下图:(所加试剂均过量,气体全部逸出)
下列说法不正确的是( )
A.原溶液中一定存在CO和SO,一定不存在Fe3+
B.是否存在Na+只有通过焰色反应才能确定
C.原溶液中一定存在Na+,可能存在Cl-
D.若原溶液中不存在Cl-,则c(Na+)=0.1 mol·L-1
解析:选B。由题图可知,沉淀1中有2.33 g BaSO4和1.97 g BaCO3,0.672 L气体是NH3,所以原溶液中肯定含有CO、SO和NH,物质的量分别为0.01 mol、0.01 mol、0.03 mol。由离子共存可知,有CO就不可能有Fe3+。根据电荷守恒可知,溶液中还应有其他阳离子存在,即Na+,而Cl-则属于可能存在的离子。若Cl-不存在,根据电荷守恒可知n(Na+)=0.01 mol,则c(Na+)=0.1 mol·L-1。根据以上分析可以看出,只有B项不正确。
二、非选择题
11.某无色溶液X,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO、MnO、CO、SO中的若干种离子组成,取溶液进行如下连续实验:
(1)气体A的成分是(填化学式,下同)________,气体B的成分是________。
(2)X溶液中一定存在的离子是__________________________________________。
(3)写出步骤①发生反应的所有离子方程式:_________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出步骤②形成白色沉淀甲的离子方程式:________________________________
________________________________________________________________________。
(5)通过上述实验,溶液X中还有未完全确定的离子是__________;只要设计一个简单的后续实验就可以确定该离子是否存在,该方法是_________________________________
________________________________________________________________________
_________________________________________(简述操作步骤、现象及结论)。
解析:该无色溶液中一定不含MnO;加入过量盐酸生成气体,说明溶液中肯定含有CO,则肯定无Ag+、Ba2+、Al3+,根据电荷守恒可知一定含有Na+;气体A为CO2;溶液Ⅰ中含有Na+、Cl-、H+,可能含有Al3+、SO,再加入过量碳酸氢铵溶液,产生白色沉淀甲应为Al(OH)3,说明X中含有AlO;溶液Ⅱ中加过量氢氧化钡溶液,加热,放出的气体B为NH3,产生的白色沉淀乙含有BaCO3,可能含有BaSO4,再加入足量盐酸,看白色沉淀乙是否完全溶解,便可确定X中是否含有SO。
答案:(1)CO2 NH3
(2)CO、AlO、Na+
(3)CO+2H+===H2O+CO2↑、AlO+4H+===Al3++2H2O
(4)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
(5)SO 取少量的白色沉淀乙于试管中,加足量盐酸,充分振荡后若白色沉淀能完全溶解,则X中不存在SO,若不能完全溶解,则存在SO
12.(2018·合肥质检)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是CuO、FeO或二者的混合物,探究过程如下:
(1)提出假设
假设1:黑色粉末是FeO。
假设2:黑色粉末是________(写化学式)。
假设3:黑色粉末是FeO和CuO的混合物。
(2)设计探究实验
实验小组选用稀硫酸、氯水、KSCN溶液作试剂进行实验,请将实验操作步骤及现象填入下表。
实验操作步骤 | 现象 | 结论 |
取少量粉末加入足量稀硫酸 |
| 假设1成立 |
|
| 假设2成立 |
| 假设3成立 |
(3)查阅资料得知,通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下表:
离子 | Cu2+ | Fe2+ | Fe3+ |
开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
完全沉淀pH | 13 | 14 | 3.7 |
若经过实验分析确定,该黑色物质为CuO和FeO的混合物,实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的CuSO4,设计如下实验方案:
试剂1是________(填化学式)溶液;加入试剂2的目的是调节溶液的pH,该物质是________(填名称),将溶液的pH调节到______________(填范围);操作1的名称是______________。
解析:(1)根据假设1和假设3,可以推断假设2:黑色粉末是CuO。(3)根据Cu2+、Fe2+和Fe3+开始沉淀和完全沉淀的pH可知,pH在7.5~13之间,有Cu(OH)2和 Fe(OH)2 存在,两者不易分离,因此要先将Fe2+氧化为Fe3+,则试剂1为H2O2溶液;加入试剂2的目的是调节溶液的pH,选择氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节pH在3.7~6.0之间,Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未开始沉淀,即可除去Fe3+,得到CuSO4溶液;操作1为加热浓缩、冷却结晶。
答案:(1)CuO
(2)
实验操作步骤 | 现象 |
| 黑色粉末溶解,溶液呈浅绿色 |
取少量粉末加入足量稀硫酸,加几滴KSCN溶液,再加几滴氯水 | 黑色粉末溶解,溶液呈蓝色 |
黑色粉末溶解,溶液先呈蓝色,加KSCN溶液无变化,滴入氯水后呈红色 |
(3)H2O2 氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜) 3.7~6.0 加热浓缩、冷却结晶