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【化学】浙江省诸暨中学2018-2019学年高二(平行班)下学期期中考试(解析版)
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浙江省诸暨中学2018-2019学年高二(平行班)下学期期中考试
可能用到原子相对原子质量:H-1 Na-23 O-16 Ba-137 S-32 Cu-64 Cl-35.5
一、选择题(每题只有一个正确选项)
1.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )
A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
【答案】C
【分析】过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种操作方法。
【详解】A、冷水浸泡属于物质的溶解,不属于过滤操作,故A错误;
B、加热煎制,属于加热,不属于过滤操作,故B错误;
C、箅渣取液,是将液体与固体分离,属于过滤操作,故C正确;
D、灌装保存,是液体进行转移,不属于过滤操作,故D错误,答案选C。
2.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法正确的是( )
A. 该反应属于消去反应 B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用分液方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【答案】D
【分析】苯、甲苯和二甲苯互为同系物,一定条件下,甲苯生成二甲苯混合物和苯的反应为取代反应,苯、甲苯和二甲苯互溶。
【详解】A项、甲苯生成二甲苯和苯是1个甲苯苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A错误;
B项、结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,甲苯和二甲苯都是苯的同系物,结构相似,甲苯的相对分子质量比邻二甲苯小,故沸点比邻二甲苯低,故B错误;
C项、苯和二甲苯互溶,不能用分液方法分离,苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C错误;
D项、因为对二甲苯的熔点较高,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法将对二甲苯分离出来,故D正确;
故选D。
3.下列各组仅用蒸馏水不能鉴别的是( )
A. 苯、酒精、硝基苯 B. 食盐、烧碱、硝酸铵
C. 蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末 D. 氧化铜、二氧化锰、活性炭
【答案】D
【详解】A项、苯不溶于水,密度比水小,与水混合振荡、静置后分层,油层在上层,酒精溶于水,与水混合振荡、静置后不分层,硝基苯不溶于水,密度比水大,与水混合振荡、静置后分层,油层在下层,能够用蒸馏水鉴别,故A不符合题意;
B项、食盐溶于水热效应不明显,烧碱溶于水放出大量的热,硝酸铵溶于水吸收热量,能够用蒸馏水鉴别,故B不符合题意;
C项、蔗糖溶于水形成无色溶液,硫酸铜粉末溶于水形成蓝色溶液,碳酸钙粉末不溶于水,能够用蒸馏水鉴别,故C不符合题意;
D项、氧化铜、二氧化锰和活性炭都是黑色粉末,都不溶于水,仅用蒸馏水不能鉴别,故D符合题意;
故选D。
4.下列有关实验说法正确的是( )
A. 在“镀锌铁皮厚度测量”实验中,当锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率会显著减慢,可借此判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全反应
B. 用标准NaOH溶液测定食醋总酸含量时应该使用甲基橙作为指示剂
C. 硫酸亚铁铵晶体制备实验的最后一步是将溶液蒸发到有大量晶体析出,用余热蒸干即可得产物
D. 将3—4个火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀硝酸,检验火柴头中是否含有氯元素
【答案】A
【详解】A项、金属性Zn强于Fe,且Zn、Fe与酸溶液形成原电池,反应速率较快,Zn与酸溶液反应剧烈,则当锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率会显著减慢,可借此判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全反应,故A正确;
B项、醋酸为弱电解质,滴定终点时,生成了强碱弱酸盐,溶液呈碱性,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,不能用甲基橙做指示剂,否则误差较大,应选择碱性范围内变色的指示剂如酚酞,故B错误;
C项、硫酸亚铁铵晶体制备实验的最后一步是将溶液蒸发浓缩到表面出现结晶薄膜,然后冷却结晶,故C错误;
D项、火柴头中含有KClO3,ClO3-不能与酸化的硝酸银溶液反应,检验氯元素,应先把ClO3-还原为Cl-,再用AgNO3溶液、稀硝酸检验火柴头中是否含有氯元素,故D错误;
故选A。
【点睛】火柴头中含有KClO3,ClO3-不能与酸化的硝酸银溶液反应,Cl-能与酸化的硝酸银溶液反应是易错点。
5.下列对事故的处理方法中正确的是( )
A. 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,为了使反应更充分将二者混合研磨
B. 因吸入溴蒸汽中毒时应立即将其转到室外新鲜空气处并对其进行人工呼吸
C. 实验桌上酒精灯被碰翻而引起少量酒精着火,用湿布盖灭
D. 金属钠着火时,用泡沫灭火器灭火
【答案】C
【详解】A项、二者混合研磨时摩擦生热,二氧化锰作为催化剂,使氯酸钾受热分解产生氧气,故A错误;
B项、误吸入溴蒸气中毒时,立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气,以便解毒,同时应到室外呼吸新鲜空气,故B正确;
C项、实验台上的酒精灯被碰翻着火,最便捷的扑灭方法是用湿布盖灭,故C正确;
D项、钠与水反应生成氢气,氢气能燃烧,且钠燃烧生成的过氧化钠与CO2等反应生成氧气,使燃烧更旺,Na着火不能用泡沫灭火器灭火,故D错误;
故选C。
【点睛】误吸入溴蒸气有毒气体时,立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气解毒是易错点。
6.下列保存物质方法正确的是( )
A. 氢氟酸保存在用塑料盖的玻璃瓶中 B. 氯水应保存在棕色的细口瓶中
C. NaOH固体可长期保存在玻璃瓶中 D. 金属钠应存放在四氯化碳中防止被氧化
【答案】B
【详解】A项、氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应,则氢氟酸保存在塑料瓶中,故A错误;
B项、氯水为氯气溶于水得到的水溶液,氯水中HClO见光易分解,则氯水应保存在棕色的细口瓶中,故B正确;
C项、NaOH固体能与二氧化硅反应生成硅酸钠,NaOH固体不可长期保存在玻璃瓶中,故C错误;
D项、金属钠的密度小于四氯化碳,四氯化碳不能起隔绝空气中氧气和水蒸气的作用,Na应保存在煤油中,故D错误;
故选B。
7.实验中所测得数据中不合理的是( )
A. 用pH计测得某溶液的pH值为9.70
B. 用25mL肚式移液管移取19.50 mL的液体
C. 用电子天平称取镀锌铁皮的质量4.421g
D. 用25mL酸式滴定管量取16.50mLKMnO4溶液
【答案】B
【详解】A项、pH计能够较准确的测定溶液的pH,可以用pH计测得某溶液的pH值为9.70,故A可能;
B项、25mL移液管只有一个刻度,只能量取25mL的溶液,无法量取19.50 mL的液体,故B不可能;
C项、电子天平能够读到0.001g,能够用电子天平称取镀锌4.421g,故C可能;
D项、滴定管能够读到0.01mL,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,需要用酸式滴定管,则可以用25mL酸式滴定管量取16.50mLKMnO4溶液,故D可能;
故选B。
【点睛】移液管与滴定管不同,没有具体小刻度,无法用25mL移液管量取19.50mL的液体是易错点。
8.把过量CO2气体通入下列溶液中,不会变浑浊的是( )
A. 澄清石灰水 B. 水玻璃
C. 苯酚钠 D. NaAl(OH)4
【答案】A
【详解】A项、过量二氧化碳和石灰水反应生成碳酸氢钙,溶液不变浑浊,故A符合题意;
B项、水玻璃为硅酸钠的水溶液,碳酸酸性大于硅酸,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故B不符合题意;
C项、二氧化碳和苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚在水中溶解度较小,溶液变浑浊,故C不符合题意;
D项、过量二氧化碳与NaAl(OH)4溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故D不符合题意;
故选A。
9.一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是( )
A. 一定属于可逆反应 B. 一定属于化合反应
C. 一定属于氧化还原反应 D. 一定属于放热反应
【答案】D
【详解】A. 反应前后存在相同的物质,说明反应物没有完全转化为生成物,属于可逆反应,故A正确;
B. 2个和1个反应生成2个,说明该反应属于化合反应,故B正确;
C. 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,故C正确;
D. 化合反应一般是放热反应,但也有吸热反应,即通过图示不能判断该反应是吸热反应还是放热反应,故D错误,答案选D。
10.100 mL 6 mol·L-1H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )
A. 碳酸钠固体 B. 醋酸钠固体 C. 硫酸钾固体 D. 硝酸钠固体
【答案】B
【分析】根据反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,Zn过量时,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则减小氢离子的浓度但不能改变氢离子的物质的量。
【详解】A项、碳酸钠与稀硫酸反应生成CO2、水和硫酸钠,减少了溶液中氢离子的物质的量和浓度,反应速率降低,但生成的氢气也减少,故A错误;
B项、醋酸钠与稀硫酸反应生成醋酸和硫酸钠,醋酸为弱酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率降低,但与锌反应的氢离子物质的量没有变化,生成氢气的总量没有变化,故B正确;
C项、硫酸钾固体溶于稀硫酸,溶液中氢离子的物质的量和浓度均不变,反应速率和生成氢气的总量都没有变化,故C错误;
D项、加入硝酸钠固体,NO3-在酸性条件下表现强氧化性,与锌反应生成一氧化氮得不到氢气,故D错误;
故选B。
【点睛】注意酸性条件下NO3-的强氧化性,向稀硫酸溶液中加入硝酸钠固体,与金属反应得不到氢气是易错点。
11.下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( )
A. 实验室制氨气 B. 测定盐酸浓度
C. 从食盐水中提取NaCl
D. 石油的分馏
【答案】A
【详解】A、实验室利用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制氨气并用向下排空气法收集气体,选项A正确;
B、氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠使玻璃旋塞粘连,不能用酸式滴定管装碱溶液,选项B错误;
C、从食盐水中提取氯化钠的操作是蒸发结晶,应该用蒸发皿,选项C错误;
D、石油的分馏必须使用温度计,选项D错误,答案选A。
12.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。下列有关实验过程中,一般不需要使用玻璃棒进行操作的是( )
①用pH试纸测定Na 2CO3溶液的pH
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
③用已知浓度盐酸和未知浓度的氢氧化钠溶液进行中和滴定实验
④将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制氢氧化铁胶体
⑤用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
⑥探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化
A. ②③⑤ B. ③④ C. ⑤⑥ D. ④⑥
【答案】B
【详解】①用pH试纸测定溶液的pH,应用玻璃棒蘸取溶液,将溶液滴在玻璃片上的pH试纸中央,待试纸变色后与标准比色卡对比得出溶液的pH,故需要使用玻璃棒;
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气剩余固体中提取KCl,用到过滤和蒸发操作,分别用玻璃棒进行引流和搅拌,故需要使用玻璃棒;
③中和滴定实验无需玻璃棒;
④制备胶体不能用玻璃棒搅拌,否则会导致胶体聚沉;
⑤进行浓硫酸的脱水性实验,应用玻璃棒不断搅拌,故需要使用玻璃棒;
⑥探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化,为使固体充分接触而反应,应用玻璃棒不断搅拌;
不需要使用玻璃棒的是③④;故选B。
13.下列原理或操作的说法正确的是( )
A. 抽滤既能加快过滤速率和得到更干燥的沉淀,又能使沉淀颗粒变粗变大
B. 在“阿司匹林的合成”实验中,把从盐酸中析出的晶体进行抽滤,用酒精洗涤晶体1~2次,然后抽滤,将晶体转移到表面皿上,干燥后称其质量,计算产率
C. 记录Na2S2O3与稀硫酸的反应时间,应从溶液混合时开始计时,到刚出现浑浊结束
D. 硫酸亚铁铵晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不要用水洗涤主要是为了减少晶体损失
【答案】D
【详解】A项、吸滤能加快过滤速率和得到更干燥的沉淀,吸滤不能使沉淀颗粒变粗变大,但颗粒大的易分离,故A错误;
B项、阿司匹林溶于有机溶剂乙醇,用酒精洗涤晶体1~2次,会导致阿司匹林损失,应利用冷水洗涤晶体,故B错误;
C项、记录Na2S2O3与稀硫酸的反应时间,应从溶液混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时,故C错误;
D项、硫酸亚铁铵晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不要用水洗涤主要是为了减少晶体溶解损失,因硫酸亚铁铵易溶于水,故D正确;
故选D。
【点睛】吸滤的优点是可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀。
14.下列关于纸层析的说法中正确的是( )
A. 纸层析中在距滤纸条末端约2厘米处用钢笔画一个小圆点作为原点
B. 应沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部
C. 纸层析法适合分离结构相近、性质相似的微量物质
D. 点样后的滤纸需晾干后,才能将其浸入展开剂中且浸没试样点
【答案】C
分析】纸层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离目的,常用滤纸作载体,滤纸上所吸收的水分作固定相,有机溶剂作流动相,当流动相流过固定相时,各组分以不同的速度移动,从而使混合物分离。
【详解】A项、因为铅笔不会溶于实验用的溶剂,不会影响结果,能出现比较清晰的色带,则纸层析中在距滤纸条末端约2厘米处应用铅笔画一个小圆点作为原点,故A错误;
B项、展开剂不能粘到试管内壁上,则不能沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部,故B错误;
C项、结构相似、性质相近的分子或离子用一般的检验方法难以分离和检验,但根据各分子或离子的扩散速度不同进行分离和检验,可用纸层析法,故C正确;
D项、纸层析中试样点不能触及展开剂,故D错误;
故选C。
15.下列有关实验操作,正确的是( )
A. 抽滤结束后,不必拆下布氏漏斗,滤液可直接从支管口倒出
B. 在“牙膏中某些主要成分的检验”实验中,在牙膏与蒸馏水搅拌、静置分离后的澄清溶液中加入少量的新制Cu(OH)2,当产生绛蓝色沉淀时,说明牙膏中含有甘油
C. 做银镜反应实验后,试管内壁上的附着物用浓氨水洗涤
D. 减压过滤不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀,沉淀的颗粒较大时,可用倾析法将固体与溶液分离
【答案】D
【详解】A项、抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸,滤液从吸滤瓶上口倒出,故A错误;
B项、多羟基的物质与少量的新制Cu(OH)2生成配合物,得到绛蓝色溶液,而不是沉淀,故B错误;
C项、浓氨水不与银反应,做银镜反应实验后,试管内壁上的银镜应该用稀硝酸洗涤,故C错误;
D项、减压过滤,利用大气压强原理,用减小压力的方法加快过滤的速率,可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀,胶状沉淀会粘在滤纸上,颗粒太小的沉淀可通过滤纸,所以减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀;沉淀的颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离,故D正确;
故选D。
16.下列各图所示装置的气密性检查中,一定漏气的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A项、用手握住试管,试管内气体受热膨胀,在烧杯内有气泡产生,说明装置气密性良好,装置不漏气;
B项、用弹簧夹夹住右边导管,向长颈漏斗中加水,形成的液面高度不变,说明装置气密性良好,装置不漏气;
C项、当向右拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,向右拉活塞时无气泡,说明装置一定漏气;
D项、用弹簧夹夹住右边导管,双手捂住烧瓶,烧瓶内气体受热膨胀,使广口瓶中气体压强增大,在玻璃管中形成一段水柱,说明装置气密性良好,装置不漏气;
故选C。
【点睛】装置气密性检验有多种方法,实验装置不同,但原理都是依据密闭装置中存在压强差,据装置内外的压强差形成水柱或气泡判断装置是否漏气。
17.实验室里不宜长期放置,应在使用时才配制的试剂是( )
①酚酞试液 ②银氨溶液 ③Na2CO3溶液 ④Cu(OH)2悬浊液
⑤酸性FeCl3溶液 ⑥FeSO4溶液 ⑦NaCl溶液 ⑧氯水
A. ②⑤⑥⑧ B. ①③④⑤ C. ①②⑤⑦ D. ②④⑥⑧
【答案】D
【详解】①酚酞试剂一般不发生反应,可长期放置;
②银氨溶液应现用现配,放置时间过长会发生变质生成易爆炸的Ag3N;
③Na2CO3溶液密封时不发生反应,可长期放置;
④氢氧化铜悬浊液应现用现配,放置时间过长会变为沉淀;
⑤酸化的FeCl3溶液不会发生变化,可长期放置;
⑥FeSO4溶液易被空气中的氧气氧化为三价铁离子,不宜长期放置;
⑦NaCl溶液一般不发生反应,可长期放置;
⑧氯水中存在Cl2+H2O=HCl+HClO, HClO不稳定,在光照条件下易分解,长时间放置后,会变成盐酸;因此不宜长期放置的是②④⑥⑧,故选D。
18.美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途,包括为汽车提供原料、潜水艇提供燃料等。该技术通过向铝镓合金注水,铝生成氧化铝,同时生成氢气。合金中镓(Ga,ⅢA)是关键成分,可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是( )
A. 铝原子半径比镓原子半径小,所以铝的金属性比镓强
B. 铝表面形成致密的氧化膜,所以可以用铝制容器来腌制咸菜
C. Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似,一定能与NaOH溶液反应
D. 铝离子半径比镓离子半径小,所以铝的熔点比镓高
【答案】D
【详解】A项、同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性Ga>Al,故A错误;
B项、氯离子会破坏铝表面氧化膜,则不能用铝制容器来腌制咸菜等,故B错误;
C项、Ga的金属性比Al强,Ga(OH)3可能不表现为两性氢氧化物,故Ga(OH)3不一定与能与NaOH溶液反应,故C错误;
D项、Ga和Al都是金属晶体,金属键越强,熔点越高,离子半径Ga3+>Al3+,则金属Al中金属键更强,故铝的熔点比镓高,故D正确;
故选D。
【点睛】氯离子会破坏铝表面氧化膜是易错点。
19.下列有关实验的叙述中,合理的是( )
①用pH试纸测得氯水的pH为2
②用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体
③用纸层析法分离Fe3+、Cu2+时,氨熏显色后上方出现棕色斑点,下方出现蓝色斑点
④做过酚醛树脂实验的试管,用氢氧化钠溶液浸洗
⑤用NaOH一种试剂可以鉴别分别含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+的溶液
⑥向沸腾的氢氧化钠溶液中滴加饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体
A. ②④⑥ B. ③⑤ C. ①②④ D. ②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①氯水中含有HClO,HClO具有强氧化性而表现漂白性,可使试纸褪色,无法用pH试纸测得氯水的pH,故①错误;
②二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠和二氧化碳,不能用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体,应该选用铁坩埚,故②错误;
③Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些,而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离,所以氨熏显色后上方出现棕色斑点,下方出现蓝色斑点,故③正确;
④酚醛树脂易溶于乙醇,做完酚醛树脂实验的试管可用乙醇浸泡后清洗,不能用氢氧化钠溶液清洗,故④错误;
⑤氢氧化钠与镁离子生成白色沉淀;与铝离子先生成白色沉淀,之后沉淀溶解;与亚铁离子先生成白色沉淀,然后白色沉淀迅速变成灰绿色最终变为红褐色;与铁离子生成红褐色沉淀;与铵根离子生成有刺激性气味的气体,故可用NaOH一种试剂可以鉴别分别含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+的溶液,故⑤正确;
⑥向沸腾的氢氧化钠溶液中滴加饱和氯化铁溶液,得到的是氢氧化铁沉淀,无法制备氢氧化铁胶体,故⑥错误;
③⑤正确,故选B。
20.有关仪器的零刻度说法正确的是( )
A. 量筒的“0”在下方 B. 滴定管的“0”在上方
C. 移液管的“0”在尖嘴处 D. 托盘天平的“0”在刻度盘的中央
【答案】B
【详解】A项、量筒没有零刻度,小刻度在下方,故A错误;
B项、滴定管的“0”刻度在上方,故B正确;
C项、移液管没有“0”刻度线,在移液管上方只有1个容积刻度线,故C错误;
D项、托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端,故D错误;
故选B。
【点睛】注意掌握实验室中常见计量仪器的构造及使用方法,量筒和移液管没有“0”刻度,滴定管的“0”刻度在上方,托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端,注意滴定管小刻度在上方,且有“0”刻度。
21.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ②⑤ D. ①③④
【答案】C
【详解】①增大反应物的浓度和③增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而②升高温度和⑤使用催化剂既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,④移去生成物,浓度降低,活化分子和活化分子的百分数都减小。故选C。
22.KClO3和KHSO3能发生反应:ClO3-+HSO3-→SO42-+ Cl-+ H+(未配平)。已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。下图为用ClO3-在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应υ-t图。下列说法正确的( )
A. 反应开始时速率增大可能c(H+)所致
B. 纵坐标为υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线不能完全重合
C. 后期速率υ下降的主要原因是反应向逆反应方向进行
D. 图中阴影“面积”可以表示t1-t2时间内c(SO42-)增加量
【答案】A
【分析】1molClO3-参加氧化还原反应得到6mol电子,1mol亚硫酸氢根离子参加氧化还原反应失去2mol电子,所以得失电子的最小公倍数是6,则ClO3-的计量数是1,亚硫酸氢根离子的计量数是3,由原子个数守恒可得反应方程式为ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+。
【详解】A项、由题给信息可知反应的速率随c(H+)的增大而加快,由方程式可知,反应开始时随着反应的进行,c(H+)不断增大,反应的速率加快,故A正确;
B项、化学反应速率之比等于化学计量数之比,由方程式可知υ(ClO3-):υ(Cl-)=1:1,则纵坐标为υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线重合,故B错误;
C项、随着反应的进行,反应物的浓度减少,反应速率减小,所以后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,故C错误;
D项、图中阴影“面积”可以表示t1-t2时间内c(ClO3-)减少量,由方程式可知,SO42-的化学计量数是ClO3-的3倍,则t1-t2时间内c(SO42-)增加量应是c(ClO3-)减少量的3倍,故D错误;
故选A。
【点睛】化学反应速率之比等于变化量之比等于化学计量数之比是确定υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线能否完全重合和c(SO42-)增加量的关键所在。
23.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 少量CO2通入苯酚钠溶液中:CO2+C6H5O- +H2O→C6H5OH+CO32-
B. 往氯化铁溶液滴加氨水:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C. 往酸性高锰酸钾溶液中通入含甲醛的空气:4MnO4-+5HCHO +12H+ →4Mn2+ +5CO2↑+ 11H2O
D. Fe(OH)3溶液中加入过量的HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【答案】C
【详解】A项、少量CO2与苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-,故A错误;
B项、氯化铁溶液滴与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,一水合氨为弱碱,不能拆写,反应的离子方程式为Fe3++3 NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,故B错误;
C项、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与甲醛反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水,反应的离子方程式为4MnO4-+5HCHO +12H+ →4Mn2+ +5CO2↑+11H2O,故C正确;
D项、Fe(OH)3溶液与过量的HI溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I—+6H+=2Fe2++I2+6H2O,故D错误;
故选C。
【点睛】注意离子反应中保留化学式的物质及方程式两边电荷守恒是判断依据。
24.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A. 使紫色石蕊变红色的溶液中:Na+、Al3+、I-、NO2-
B. =10-13mol·L-1的溶液中:NH 4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-
D. 水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO32-
【答案】B
【详解】A项、使紫色石蕊变红色的溶液为酸性溶液,I-和NO2-在酸性溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B项、=10-13mol·L-1的溶液为酸性溶液,NH 4+、Ca2+、Cl-、NO3-之间不发生反应,在溶液中一定能够大量共存,故B符合题意;
C项、与Al反应能放出H2的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,Fe2+在碱溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,Fe2+和NO3-在酸溶液中发生氧化还原反应,在指定溶液中一定不能大量共存,故C不符合题意;
D项、水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,[Al(OH)4]-、CO32-在酸溶液中与H+反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳不能大量存在,在碱溶液中K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO32-之间不发生反应可以大量共存,在指定溶液中可能大量共存,故D不符合题意;
故选B。
【点睛】离子不能大量共存的一般情况是能发生复分解反应的离子之间;能发生双水解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间。
25.下列图中的实验,能达到实验目的的是 ( )
A
B
C
D
实验方案
实验
目的
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
除去SO2中的少量HCl
准确量取20.00mL体积K2Cr2O7标准溶液
【答案】C
【详解】A项、温度和催化剂都可影响反应速率,比较催化剂的影响,应在温度相同的条件下进行对比实验,故A错误;
B项、盐酸易挥发,二氧化碳中混有的氯化氢,优先于二氧化碳与硅酸钠溶液反应,不能排除HCl的干扰,无法比较碳酸与硅酸酸性的强弱,应先通过饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,故B错误;
C项、盐酸的酸性强于亚硫酸,盐酸与亚硫酸氢钠溶液反应生成二氧化硫,二氧化硫与亚硫酸氢钠溶液不反应,饱和亚硫酸氢钠溶液能够除去二氧化硫中的氯化氢,故C正确;
D项、K2Cr2O7溶液具有强氧化性,能够氧化腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故D错误;
故选C。
【点睛】探究外界条件对化学反应速率的影响必须变量唯一化是设计实验的关键。
26.某溶液X中可能含有Na+、Fe3+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、SO32-中的若干种,所含离子的物质的量浓度均相同,为了确定该溶液的组成,某同学取100mL上述溶液X,进行如下实验:
下列说法正确的是( )
A. 气体A可能是CO2或SO2
B. 溶液X中一定存在Na+、Mg2+、HCO3-、SO42-
C. 溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在-Na+
D. 分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液都能生成白色沉淀
【答案】B
【分析】向溶液X中加入足量氢氧化钡溶液生成白色沉淀,说明溶液中一定不存在Fe3+,向白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有气体生成,则溶液中一定有SO42-,可能有HCO3-或SO32-,因所含离子的物质的量浓度均相同,由电荷守恒可知,溶液中一定有Na+、Mg2+和HCO3-,一定没有SO32-、Cl-,综上可知溶液X中一定存在Na+、Mg2+、HCO3-、SO42-,一定不存在Fe3+、SO32-和Cl-。
【详解】A项、白色沉淀1为硫酸钡、碳酸钡和氢氧化镁,气体A为CO2,故A错误;
B项、由上述分析可知,溶液X中一定存在SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,故B正确;
C项、溶液X中一定不存在Fe3+,一定存在Mg2+、Na+,故C错误;
D项、溶液1中含Na+及过量的Ba(OH)2,溶液2含Mg2+、Ba2+、Cl-及过量盐酸,只有溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀AgCl,故D错误;
故选B。
【点睛】由所含离子的物质的量浓度均相同确定溶液中存在Na+、Mg2+和HCO3-,一定没有SO32-、Cl-是突破口。
二、非选择题
27.用离子方程式(不能用离子方程式的用化学方程式)解释下列实验事实
⑴用纸层析法分离Fe3+、Cu2+时,氨熏显色后出现蓝色斑点_______________________________________________________________________ 。
⑵用新制的氢氧化铜检验牙膏中的甘油______________________________________________________________________ 。
⑶用AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液直接检验火柴头中的氯元素_______________________________________________________________________ 。
⑷用水杨酸和乙酸酐在酸性条件下制备阿司匹林________________________________________________________________________。
【答案】(1). Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O (2). +Cu(OH)2→+2H2O (3). ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3- (4). +(CH3CO)2O+ CH3COOH
【分析】(1)氨熏时,Fe3+与氨气反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,Cu2+与氨气反应生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+;
(2)甘油与新制氢氧化铜反应生成绛蓝色的溶液;
(3)NaNO2溶液与氯酸钾发生氧化还原反应,生成氯离子,生成的氯离子与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀;
(4)水杨酸和乙酸酐在酸性条件下反应生成乙酰水杨酸和乙酸。
【详解】(1)Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些,而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,则显色反应结果是滤纸上方颜色呈棕黄色,下方呈浅蓝色,氨熏时,Fe3+与氨气反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,Cu2+与氨气反应生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,则出现蓝色斑点的离子方程式为Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故答案为:Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O;
(2)甘油与新制氢氧化铜反应生成绛蓝色的溶液,反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O,故答案为:+Cu(OH)2→+2H2O;
(3)火柴头中的氯元素是以氯酸钾的形式存在的,将火柴头浸没于少量水中,加入AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,NaNO2溶液与氯酸钾发生氧化还原反应,生成氯离子,生成的氯离子与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,反应的离子方程式为ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-,故答案为:ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-;
(4)水杨酸和乙酸酐在酸性条件下反应生成乙酰水杨酸和乙酸,反应的化学方程式为+(CH3CO)2O+ CH3COOH,故答案为:+(CH3CO)2O+ CH3COOH。
28.次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,不稳定,120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,搅拌(防止生成沉淀覆盖在锌粉表面阻止反应进行),反应约3h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
⑴装置B 的烧杯中应加入的溶液是__________________________________________。
⑵A中多孔球泡的作用是_______________________________________________。
⑶冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有__________________________(填化学式)。
⑷写出步骤2中发生反应的化学方程式____________________________。
⑸步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是__________________________________。
⑹①抽滤时使用如下装置,其中a和b的名称分别__________、 __________。中途停止抽滤时应 ___________________________以防倒吸。
②如果抽滤的溶液具有强氧化性时,可采取_________________________________的措施
⑺为了测定产品的纯度,准确称取2.000g样品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,则所制得的产品的纯度为____。
【答案】(1). NaOH溶液 (2). 增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率 (3). HCHO (4). NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2 (5). 防止温度过高产物分解,也防止氧气将产物氧化 (6). 布氏漏斗 (7). 吸滤瓶 (8). 慢慢打开活塞K,然后关闭水龙头 (9). 用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纤维代替滤纸 (10). 77.0%
【分析】由题意可知,装置A用于制备次硫酸氢钠甲醛,制备时三颈烧瓶中Na2SO3溶液先和SO2反应制得NaHSO3溶液,再在80~90℃水浴加热条件下,NaHSO3溶液与过量的锌粉和甲醛溶液反应生成次硫酸氢钠甲醛和氢氧化锌沉淀,装置B中氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫等气体,防止污染环境。
【详解】(1)装置B的作用是用氢氧化钠溶液吸收未反应的二氧化硫等气体,防止污染环境,故答案为:NaOH溶液;
(2)多孔球泡可以增大SO2气体与Na2SO3溶液的接触面积,加快气体的吸收速率,有利于NaHSO3溶液的生成,故答案为:增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率;
(3)甲醛具有挥发性,在80~90℃温度下会大量挥发,使用冷凝管可以使甲醛冷凝回流,提高甲醛的利用率,则冷凝管中回流的主要物质是H2O和HCHO,故答案为:HCHO;
(4)步骤2中锌粉和甲醛溶液、NaHSO3溶液发生氧化还原反应生成次硫酸氢钠甲醛和氢氧化锌沉淀,反应方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2,故答案为:NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2;
(5)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,遇到空气中的氧气易被氧化,次硫酸氢钠甲醛不稳定,受热易分解,所以步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化,故答案为:防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化;
(6)①抽滤的优点是加快过滤速度、得到较干燥的沉淀,抽滤装置是由抽滤泵和抽滤瓶组成,抽滤瓶是由a布氏漏斗和b吸滤瓶组成,当抽滤完毕或中途停止抽滤时应慢慢打开活塞K,平衡气压,然后关闭水龙头以防倒吸,故答案为:布氏漏斗;吸滤瓶;慢慢打开活塞K,然后关闭水龙头;
②当抽滤的溶液具有强酸性时,为防止滤纸被腐蚀,要用玻璃纤维代替滤纸或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,故答案为:用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纤维代替滤纸;
(7)由化学方程式NaHSO2•HCHO•2H2O+2I2=NaHSO4+4HI+HCHO和NaHSO4+BaCl2 =BaSO4↓+HCl+NaCl可得关系式:NaHSO2•HCHO•2H2O~BaSO4,硫酸钡的质量为0.466g,其物质的量为0.002mol,所以样品中纯NaHSO2•HCHO•2H2O的质量为0.002mol×50× 154g/mol=1.54g,所以纯度=×100%=77.0%,故答案为:77.0%。
29.某兴趣小组以苯胺为原料,按以下反应原理和流程合成对氨基苯磺酸
+H2SO4 +H2O
已知:苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,熔点-6.1℃,沸点184.4℃。对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇。
(1)下列操作或描述不正确的是________
A.步骤①浓硫酸要分批滴加且不断振荡,并在冰水中冷却目的是为防止苯胺的挥发或碳化
B.步骤③倒入冷水中后,若没有析出晶体,可用玻璃棒搅拌或加入晶种促进晶体析出
C.步骤②加热采用水浴加热,其优点是反应物受热均匀,便于控制温度
D.实验装置中温度计可以改变位置,也可使其水银球浸入在浴液中
(2)步骤②反应时如图所示装置中进行,其中仪器a的名称_________ 。步骤④中洗涤剂最好选择 ______ 洗涤沉淀的操作是______________。
A. 15%的乙醇 B.热水 C. 冷水 D.NaOH溶液
(3)苯胺与足量浓硫酸反应后,为验证苯胺是否完全反应,可取出几滴反应混合液滴到5-6mL10% NaOH溶液,若_____________________________现象则认为反应已基本完全。
(4)步骤⑥中操作X为__________,实验有时需要将步骤⑤、⑦、⑧的操作重复多次,其目的是__________________________________________。
(5)苯胺与浓硫酸混合时会反生副反应产生盐类物质,写出其反应化学方程式____________________________________________________。
(6)步骤⑤至⑧过程 ,下列装置肯定用不到的是_______ ,若制得的晶体颗粒较小,分析可能的原因______________________________________________________(写出两点)。
【答案】(1). C (2). 球形冷凝管 (3). A (4). 向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次 (5). 得到澄清溶液(或溶液不分层) (6). 趁热过滤 (7). 提高对氨基苯磺酸的纯度 (8). H2SO4+→ (9). ①⑤ (10). 溶液温度过高或冷却结晶时速度过快
【分析】由实验制备流程可知,为防止与浓硫酸混合时,苯胺挥发或碳化,在冷水冷却的条件下配得浓硫酸苯胺溶液,然后油浴加热到170—180℃,浓硫酸和苯胺反应生成对氨基苯磺酸,待冷却到50℃,将反应混合物倒入冷水中,将所得悬浊液抽滤、洗涤得到粗产品,将粗产品在沸水中溶解,加入活性炭脱色,为防止对氨基苯磺酸冷却时析出,趁热过滤得到滤液,将滤液冷却析出晶体,经抽滤、洗涤、干燥得到对氨基苯磺酸。
【详解】(1)A、因浓硫酸具有脱水性,浓硫酸滴入到苯胺中时会放出大量的热,为防止苯胺的挥发或碳化,步骤①浓硫酸要分批滴加且不断振荡,并在冰水中冷却,故正确;
B、步骤③倒入冷水中后,若没有析出晶体,应该用玻璃棒搅拌或加入晶种促进晶体析出,故正确;
C、步骤②中反应温度为170—180℃,高于水的沸点,则加热应采用油浴加热,故错误;
D、温度计的作用是控制反应温度在170—180℃,实验时温度计可以插入反应液中,也可插入油浴中,故正确;
故答案为:C;
(2)仪器a为球形冷凝管,其冷凝回流的作用;因苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇,则洗涤时选用15%的乙醇可减少产品的损失,提高产率;洗涤的操作为向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次,故答案为:球形冷凝管;A;向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次;
(3)苯胺是微溶于水的无色油状液体,而对氨基苯磺酸易溶于碱性溶液,若苯胺完全反应,混合液中不存在苯胺,取出几滴反应混合液滴到5-6mL10% NaOH溶液,溶液不分层得到澄清溶液,故答案为:得到澄清溶液(或溶液不分层);
(4)因对氨基苯磺酸可溶于沸水,为防止对氨基苯磺酸冷却时析出,应趁热过滤得到滤液,则步骤⑥为趁热过滤;实验有时需要将步骤⑤、⑦、⑧的操作重复多次,可以有效除去产品中的杂质,提高对氨基苯磺酸的纯度,故答案为:趁热过滤;提高对氨基苯磺酸的纯度;
(5)苯胺含有氨基,可与浓硫酸反应生成盐硫酸氢苯胺,反应的化学方程式为H2SO4+→,故答案为:H2SO4+→;
(6)步骤⑤至⑧过程,装置③为沸水溶解,装置④为趁热过滤,装置②为抽滤,整个过程不需要蒸发和灼烧,故选①⑤;因对氨基苯磺酸微溶于冷水,可溶于沸水,若制得的晶体颗粒较小,可能的原因是溶液温度过高或冷却结晶时速度过快,故答案为:①⑤;溶液温度过高;冷却结晶时速度过快。
【点睛】本题考查有机物制备方案设计,涉及物质的分离提纯、基本操作等,理解实验原理和物质的性质是解题的关键。
30.(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入___________________,调节pH=4过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体。在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是(用化学方程式表示)_______________________________________________________________ 。
(2) 由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是________________________。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL(已知:I2+2+2I―)
①可选用___________作滴定指示剂,滴定终点的现象是_________________________ 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为_____________________________________ 。(已知在相同条件下CuCl的溶解度大于CuI)
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为 _________________。
④如果试样是液体,用移液管移取时,下列使用正确的是 __________。
【答案】(1). CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3 (2). CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O (3). 在氯化氢气流中加热 (4). 淀粉 (5). 溶液由蓝色变成无色且半分钟不变色 (6). 2Cu2+ +4I-=2 CuI+I2 (7). 95.0% (8). D
【分析】(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入的物质用于调节pH以除去杂质,主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不能引入新杂质;
(2)加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中加热抑制其水解;
(3)依据碘化钾和氯化铜发生氧化还原反应,生成碘化亚铜沉淀和碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,依据碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定到终点,根据物质间的关系式进行计算,移液管的使用方法分析判断。
【详解】(1)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素的难溶化合物,可以是氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜;在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体,氯化铜水解生成碱式氯化铜,反应的化学方程式为CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O,故答案为:CuO;CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解,水解生成的HCl挥发而脱离体系,造成水解完全,得到碱式氯化铜或氢氧化铜,而不是CuCl2,若要制得无水CuCl2,应在干燥的HCl气流中加热CuCl2•2H2O晶体,防止CuCl2在加热过程中水解,故答案为:在氯化氢气流中加热;
(3)①硫代硫酸钠滴定碘单质时,可利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点时的现象为溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②CuCl2溶液与KI反应生成碘化亚铜沉淀和单质碘,反应的离子方程式为:2Cu2++4I-═2CuI↓
+I2,故答案为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
③依据反应方程式可得Na2S2O3~Cu2+,反应消耗Na2S2O3的物质的量为0.1000mol/L×0.0200L= 0.002mol,则试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为×100%=95%,故答案为:95.0%;
④将移液管直立,锥形瓶倾斜,管下端紧靠锥形瓶内壁,放开食指,让溶液沿锥形瓶内壁流下,管内溶液流完后,保持放液状态停留15s,将移液管尖端在锥形瓶靠壁前后小距离滑动几下(或将移液管尖端靠锥形瓶内壁旋转一周),移走移液管,图示中D选项符合,故答案为:D。
可能用到原子相对原子质量:H-1 Na-23 O-16 Ba-137 S-32 Cu-64 Cl-35.5
一、选择题(每题只有一个正确选项)
1.下列中草药煎制步骤中,属于过滤操作的是( )
A.冷水浸泡
B.加热煎制
C.箅渣取液
D.灌装保存
【答案】C
【分析】过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种操作方法。
【详解】A、冷水浸泡属于物质的溶解,不属于过滤操作,故A错误;
B、加热煎制,属于加热,不属于过滤操作,故B错误;
C、箅渣取液,是将液体与固体分离,属于过滤操作,故C正确;
D、灌装保存,是液体进行转移,不属于过滤操作,故D错误,答案选C。
2.在一定条件下,甲苯可生成二甲苯混合物和苯。有关物质的沸点、熔点如下:
对二甲苯
邻二甲苯
间二甲苯
苯
沸点/℃
138
144
139
80
熔点/℃
13
-25
-47
6
下列说法正确的是( )
A. 该反应属于消去反应 B. 甲苯的沸点高于144 ℃
C. 用分液方法可将苯从反应所得产物中首先分离出来
D. 从二甲苯混合物中,用冷却结晶的方法可将对二甲苯分离出来
【答案】D
【分析】苯、甲苯和二甲苯互为同系物,一定条件下,甲苯生成二甲苯混合物和苯的反应为取代反应,苯、甲苯和二甲苯互溶。
【详解】A项、甲苯生成二甲苯和苯是1个甲苯苯环上的氢原子被甲基取代所得,属于取代反应,故A错误;
B项、结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高,甲苯和二甲苯都是苯的同系物,结构相似,甲苯的相对分子质量比邻二甲苯小,故沸点比邻二甲苯低,故B错误;
C项、苯和二甲苯互溶,不能用分液方法分离,苯的沸点与二甲苯的沸点相差较大,可以用蒸馏的方法分离,故C错误;
D项、因为对二甲苯的熔点较高,冷却后容易形成固体,所以能用冷却结晶的方法将对二甲苯分离出来,故D正确;
故选D。
3.下列各组仅用蒸馏水不能鉴别的是( )
A. 苯、酒精、硝基苯 B. 食盐、烧碱、硝酸铵
C. 蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末 D. 氧化铜、二氧化锰、活性炭
【答案】D
【详解】A项、苯不溶于水,密度比水小,与水混合振荡、静置后分层,油层在上层,酒精溶于水,与水混合振荡、静置后不分层,硝基苯不溶于水,密度比水大,与水混合振荡、静置后分层,油层在下层,能够用蒸馏水鉴别,故A不符合题意;
B项、食盐溶于水热效应不明显,烧碱溶于水放出大量的热,硝酸铵溶于水吸收热量,能够用蒸馏水鉴别,故B不符合题意;
C项、蔗糖溶于水形成无色溶液,硫酸铜粉末溶于水形成蓝色溶液,碳酸钙粉末不溶于水,能够用蒸馏水鉴别,故C不符合题意;
D项、氧化铜、二氧化锰和活性炭都是黑色粉末,都不溶于水,仅用蒸馏水不能鉴别,故D符合题意;
故选D。
4.下列有关实验说法正确的是( )
A. 在“镀锌铁皮厚度测量”实验中,当锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率会显著减慢,可借此判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全反应
B. 用标准NaOH溶液测定食醋总酸含量时应该使用甲基橙作为指示剂
C. 硫酸亚铁铵晶体制备实验的最后一步是将溶液蒸发到有大量晶体析出,用余热蒸干即可得产物
D. 将3—4个火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀硝酸,检验火柴头中是否含有氯元素
【答案】A
【详解】A项、金属性Zn强于Fe,且Zn、Fe与酸溶液形成原电池,反应速率较快,Zn与酸溶液反应剧烈,则当锌在酸中完全溶解后,产生氢气的速率会显著减慢,可借此判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全反应,故A正确;
B项、醋酸为弱电解质,滴定终点时,生成了强碱弱酸盐,溶液呈碱性,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,不能用甲基橙做指示剂,否则误差较大,应选择碱性范围内变色的指示剂如酚酞,故B错误;
C项、硫酸亚铁铵晶体制备实验的最后一步是将溶液蒸发浓缩到表面出现结晶薄膜,然后冷却结晶,故C错误;
D项、火柴头中含有KClO3,ClO3-不能与酸化的硝酸银溶液反应,检验氯元素,应先把ClO3-还原为Cl-,再用AgNO3溶液、稀硝酸检验火柴头中是否含有氯元素,故D错误;
故选A。
【点睛】火柴头中含有KClO3,ClO3-不能与酸化的硝酸银溶液反应,Cl-能与酸化的硝酸银溶液反应是易错点。
5.下列对事故的处理方法中正确的是( )
A. 实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时,为了使反应更充分将二者混合研磨
B. 因吸入溴蒸汽中毒时应立即将其转到室外新鲜空气处并对其进行人工呼吸
C. 实验桌上酒精灯被碰翻而引起少量酒精着火,用湿布盖灭
D. 金属钠着火时,用泡沫灭火器灭火
【答案】C
【详解】A项、二者混合研磨时摩擦生热,二氧化锰作为催化剂,使氯酸钾受热分解产生氧气,故A错误;
B项、误吸入溴蒸气中毒时,立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气,以便解毒,同时应到室外呼吸新鲜空气,故B正确;
C项、实验台上的酒精灯被碰翻着火,最便捷的扑灭方法是用湿布盖灭,故C正确;
D项、钠与水反应生成氢气,氢气能燃烧,且钠燃烧生成的过氧化钠与CO2等反应生成氧气,使燃烧更旺,Na着火不能用泡沫灭火器灭火,故D错误;
故选C。
【点睛】误吸入溴蒸气有毒气体时,立即吸入少量酒精和乙醚的混合蒸气解毒是易错点。
6.下列保存物质方法正确的是( )
A. 氢氟酸保存在用塑料盖的玻璃瓶中 B. 氯水应保存在棕色的细口瓶中
C. NaOH固体可长期保存在玻璃瓶中 D. 金属钠应存放在四氯化碳中防止被氧化
【答案】B
【详解】A项、氢氟酸与玻璃中的二氧化硅反应,则氢氟酸保存在塑料瓶中,故A错误;
B项、氯水为氯气溶于水得到的水溶液,氯水中HClO见光易分解,则氯水应保存在棕色的细口瓶中,故B正确;
C项、NaOH固体能与二氧化硅反应生成硅酸钠,NaOH固体不可长期保存在玻璃瓶中,故C错误;
D项、金属钠的密度小于四氯化碳,四氯化碳不能起隔绝空气中氧气和水蒸气的作用,Na应保存在煤油中,故D错误;
故选B。
7.实验中所测得数据中不合理的是( )
A. 用pH计测得某溶液的pH值为9.70
B. 用25mL肚式移液管移取19.50 mL的液体
C. 用电子天平称取镀锌铁皮的质量4.421g
D. 用25mL酸式滴定管量取16.50mLKMnO4溶液
【答案】B
【详解】A项、pH计能够较准确的测定溶液的pH,可以用pH计测得某溶液的pH值为9.70,故A可能;
B项、25mL移液管只有一个刻度,只能量取25mL的溶液,无法量取19.50 mL的液体,故B不可能;
C项、电子天平能够读到0.001g,能够用电子天平称取镀锌4.421g,故C可能;
D项、滴定管能够读到0.01mL,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,需要用酸式滴定管,则可以用25mL酸式滴定管量取16.50mLKMnO4溶液,故D可能;
故选B。
【点睛】移液管与滴定管不同,没有具体小刻度,无法用25mL移液管量取19.50mL的液体是易错点。
8.把过量CO2气体通入下列溶液中,不会变浑浊的是( )
A. 澄清石灰水 B. 水玻璃
C. 苯酚钠 D. NaAl(OH)4
【答案】A
【详解】A项、过量二氧化碳和石灰水反应生成碳酸氢钙,溶液不变浑浊,故A符合题意;
B项、水玻璃为硅酸钠的水溶液,碳酸酸性大于硅酸,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故B不符合题意;
C项、二氧化碳和苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,苯酚在水中溶解度较小,溶液变浑浊,故C不符合题意;
D项、过量二氧化碳与NaAl(OH)4溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故D不符合题意;
故选A。
9.一定条件下某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示,其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是( )
A. 一定属于可逆反应 B. 一定属于化合反应
C. 一定属于氧化还原反应 D. 一定属于放热反应
【答案】D
【详解】A. 反应前后存在相同的物质,说明反应物没有完全转化为生成物,属于可逆反应,故A正确;
B. 2个和1个反应生成2个,说明该反应属于化合反应,故B正确;
C. 有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,故C正确;
D. 化合反应一般是放热反应,但也有吸热反应,即通过图示不能判断该反应是吸热反应还是放热反应,故D错误,答案选D。
10.100 mL 6 mol·L-1H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的( )
A. 碳酸钠固体 B. 醋酸钠固体 C. 硫酸钾固体 D. 硝酸钠固体
【答案】B
【分析】根据反应的实质为Zn+2H+═Zn2++H2↑,Zn过量时,为了减缓反应速率,但又不影响生成氢气的总量,则减小氢离子的浓度但不能改变氢离子的物质的量。
【详解】A项、碳酸钠与稀硫酸反应生成CO2、水和硫酸钠,减少了溶液中氢离子的物质的量和浓度,反应速率降低,但生成的氢气也减少,故A错误;
B项、醋酸钠与稀硫酸反应生成醋酸和硫酸钠,醋酸为弱酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率降低,但与锌反应的氢离子物质的量没有变化,生成氢气的总量没有变化,故B正确;
C项、硫酸钾固体溶于稀硫酸,溶液中氢离子的物质的量和浓度均不变,反应速率和生成氢气的总量都没有变化,故C错误;
D项、加入硝酸钠固体,NO3-在酸性条件下表现强氧化性,与锌反应生成一氧化氮得不到氢气,故D错误;
故选B。
【点睛】注意酸性条件下NO3-的强氧化性,向稀硫酸溶液中加入硝酸钠固体,与金属反应得不到氢气是易错点。
11.下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( )
A. 实验室制氨气 B. 测定盐酸浓度
C. 从食盐水中提取NaCl
D. 石油的分馏
【答案】A
【详解】A、实验室利用加热氯化铵和氢氧化钙混合固体制氨气并用向下排空气法收集气体,选项A正确;
B、氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠使玻璃旋塞粘连,不能用酸式滴定管装碱溶液,选项B错误;
C、从食盐水中提取氯化钠的操作是蒸发结晶,应该用蒸发皿,选项C错误;
D、石油的分馏必须使用温度计,选项D错误,答案选A。
12.玻璃棒是化学实验中常用的仪器,其作用是用于搅拌、过滤或转移液体时引流。下列有关实验过程中,一般不需要使用玻璃棒进行操作的是( )
①用pH试纸测定Na 2CO3溶液的pH
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气的剩余固体中提取KCl
③用已知浓度盐酸和未知浓度的氢氧化钠溶液进行中和滴定实验
④将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制氢氧化铁胶体
⑤用适量的蔗糖、浓硫酸和水在小烧杯中进行浓硫酸的脱水性实验
⑥探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化
A. ②③⑤ B. ③④ C. ⑤⑥ D. ④⑥
【答案】B
【详解】①用pH试纸测定溶液的pH,应用玻璃棒蘸取溶液,将溶液滴在玻璃片上的pH试纸中央,待试纸变色后与标准比色卡对比得出溶液的pH,故需要使用玻璃棒;
②从氯酸钾和二氧化锰制取氧气剩余固体中提取KCl,用到过滤和蒸发操作,分别用玻璃棒进行引流和搅拌,故需要使用玻璃棒;
③中和滴定实验无需玻璃棒;
④制备胶体不能用玻璃棒搅拌,否则会导致胶体聚沉;
⑤进行浓硫酸的脱水性实验,应用玻璃棒不断搅拌,故需要使用玻璃棒;
⑥探究Ba(OH)2·8H2O晶体和NH4Cl晶体反应过程中的能量变化,为使固体充分接触而反应,应用玻璃棒不断搅拌;
不需要使用玻璃棒的是③④;故选B。
13.下列原理或操作的说法正确的是( )
A. 抽滤既能加快过滤速率和得到更干燥的沉淀,又能使沉淀颗粒变粗变大
B. 在“阿司匹林的合成”实验中,把从盐酸中析出的晶体进行抽滤,用酒精洗涤晶体1~2次,然后抽滤,将晶体转移到表面皿上,干燥后称其质量,计算产率
C. 记录Na2S2O3与稀硫酸的反应时间,应从溶液混合时开始计时,到刚出现浑浊结束
D. 硫酸亚铁铵晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不要用水洗涤主要是为了减少晶体损失
【答案】D
【详解】A项、吸滤能加快过滤速率和得到更干燥的沉淀,吸滤不能使沉淀颗粒变粗变大,但颗粒大的易分离,故A错误;
B项、阿司匹林溶于有机溶剂乙醇,用酒精洗涤晶体1~2次,会导致阿司匹林损失,应利用冷水洗涤晶体,故B错误;
C项、记录Na2S2O3与稀硫酸的反应时间,应从溶液混合时开始计时,到溶液出现的浑浊将锥形瓶底部的“+”字完全遮盖时结束计时,故C错误;
D项、硫酸亚铁铵晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不要用水洗涤主要是为了减少晶体溶解损失,因硫酸亚铁铵易溶于水,故D正确;
故选D。
【点睛】吸滤的优点是可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀。
14.下列关于纸层析的说法中正确的是( )
A. 纸层析中在距滤纸条末端约2厘米处用钢笔画一个小圆点作为原点
B. 应沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部
C. 纸层析法适合分离结构相近、性质相似的微量物质
D. 点样后的滤纸需晾干后,才能将其浸入展开剂中且浸没试样点
【答案】C
分析】纸层析是利用混合物中各组分在固定相和流动相中的溶解度不同而达到分离目的,常用滤纸作载体,滤纸上所吸收的水分作固定相,有机溶剂作流动相,当流动相流过固定相时,各组分以不同的速度移动,从而使混合物分离。
【详解】A项、因为铅笔不会溶于实验用的溶剂,不会影响结果,能出现比较清晰的色带,则纸层析中在距滤纸条末端约2厘米处应用铅笔画一个小圆点作为原点,故A错误;
B项、展开剂不能粘到试管内壁上,则不能沿试管壁小心地将展开剂慢慢倒入试管底部,故B错误;
C项、结构相似、性质相近的分子或离子用一般的检验方法难以分离和检验,但根据各分子或离子的扩散速度不同进行分离和检验,可用纸层析法,故C正确;
D项、纸层析中试样点不能触及展开剂,故D错误;
故选C。
15.下列有关实验操作,正确的是( )
A. 抽滤结束后,不必拆下布氏漏斗,滤液可直接从支管口倒出
B. 在“牙膏中某些主要成分的检验”实验中,在牙膏与蒸馏水搅拌、静置分离后的澄清溶液中加入少量的新制Cu(OH)2,当产生绛蓝色沉淀时,说明牙膏中含有甘油
C. 做银镜反应实验后,试管内壁上的附着物用浓氨水洗涤
D. 减压过滤不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀,沉淀的颗粒较大时,可用倾析法将固体与溶液分离
【答案】D
【详解】A项、抽滤完毕时,应先断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管,以防倒吸,滤液从吸滤瓶上口倒出,故A错误;
B项、多羟基的物质与少量的新制Cu(OH)2生成配合物,得到绛蓝色溶液,而不是沉淀,故B错误;
C项、浓氨水不与银反应,做银镜反应实验后,试管内壁上的银镜应该用稀硝酸洗涤,故C错误;
D项、减压过滤,利用大气压强原理,用减小压力的方法加快过滤的速率,可加快过滤速度,并能得到较干燥的沉淀,胶状沉淀会粘在滤纸上,颗粒太小的沉淀可通过滤纸,所以减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀;沉淀的颗粒较大,静置后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离,故D正确;
故选D。
16.下列各图所示装置的气密性检查中,一定漏气的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A项、用手握住试管,试管内气体受热膨胀,在烧杯内有气泡产生,说明装置气密性良好,装置不漏气;
B项、用弹簧夹夹住右边导管,向长颈漏斗中加水,形成的液面高度不变,说明装置气密性良好,装置不漏气;
C项、当向右拉动注射器的活塞时,锥形瓶内的空气体积增大压强变小,若气密性良好则可以看到长颈漏斗的下端会产生气泡,向右拉活塞时无气泡,说明装置一定漏气;
D项、用弹簧夹夹住右边导管,双手捂住烧瓶,烧瓶内气体受热膨胀,使广口瓶中气体压强增大,在玻璃管中形成一段水柱,说明装置气密性良好,装置不漏气;
故选C。
【点睛】装置气密性检验有多种方法,实验装置不同,但原理都是依据密闭装置中存在压强差,据装置内外的压强差形成水柱或气泡判断装置是否漏气。
17.实验室里不宜长期放置,应在使用时才配制的试剂是( )
①酚酞试液 ②银氨溶液 ③Na2CO3溶液 ④Cu(OH)2悬浊液
⑤酸性FeCl3溶液 ⑥FeSO4溶液 ⑦NaCl溶液 ⑧氯水
A. ②⑤⑥⑧ B. ①③④⑤ C. ①②⑤⑦ D. ②④⑥⑧
【答案】D
【详解】①酚酞试剂一般不发生反应,可长期放置;
②银氨溶液应现用现配,放置时间过长会发生变质生成易爆炸的Ag3N;
③Na2CO3溶液密封时不发生反应,可长期放置;
④氢氧化铜悬浊液应现用现配,放置时间过长会变为沉淀;
⑤酸化的FeCl3溶液不会发生变化,可长期放置;
⑥FeSO4溶液易被空气中的氧气氧化为三价铁离子,不宜长期放置;
⑦NaCl溶液一般不发生反应,可长期放置;
⑧氯水中存在Cl2+H2O=HCl+HClO, HClO不稳定,在光照条件下易分解,长时间放置后,会变成盐酸;因此不宜长期放置的是②④⑥⑧,故选D。
18.美国普度大学的研究人员开发出一种利用铝镓合金加水制造氢气的新工艺。这项技术具有广泛的能源潜在用途,包括为汽车提供原料、潜水艇提供燃料等。该技术通过向铝镓合金注水,铝生成氧化铝,同时生成氢气。合金中镓(Ga,ⅢA)是关键成分,可阻止铝形成致密的氧化膜。下列关于铝、镓的说法正确的是( )
A. 铝原子半径比镓原子半径小,所以铝的金属性比镓强
B. 铝表面形成致密的氧化膜,所以可以用铝制容器来腌制咸菜
C. Ga(OH)3与Al(OH)3性质相似,一定能与NaOH溶液反应
D. 铝离子半径比镓离子半径小,所以铝的熔点比镓高
【答案】D
【详解】A项、同主族元素从上到下金属性逐渐增强,金属性Ga>Al,故A错误;
B项、氯离子会破坏铝表面氧化膜,则不能用铝制容器来腌制咸菜等,故B错误;
C项、Ga的金属性比Al强,Ga(OH)3可能不表现为两性氢氧化物,故Ga(OH)3不一定与能与NaOH溶液反应,故C错误;
D项、Ga和Al都是金属晶体,金属键越强,熔点越高,离子半径Ga3+>Al3+,则金属Al中金属键更强,故铝的熔点比镓高,故D正确;
故选D。
【点睛】氯离子会破坏铝表面氧化膜是易错点。
19.下列有关实验的叙述中,合理的是( )
①用pH试纸测得氯水的pH为2
②用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体
③用纸层析法分离Fe3+、Cu2+时,氨熏显色后上方出现棕色斑点,下方出现蓝色斑点
④做过酚醛树脂实验的试管,用氢氧化钠溶液浸洗
⑤用NaOH一种试剂可以鉴别分别含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+的溶液
⑥向沸腾的氢氧化钠溶液中滴加饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体
A. ②④⑥ B. ③⑤ C. ①②④ D. ②③④⑤⑥
【答案】B
【详解】①氯水中含有HClO,HClO具有强氧化性而表现漂白性,可使试纸褪色,无法用pH试纸测得氯水的pH,故①错误;
②二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠和二氧化碳,不能用瓷坩埚高温熔融Na2CO3固体,应该选用铁坩埚,故②错误;
③Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些,而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,从而使Fe3+和Cu2+得到分离,所以氨熏显色后上方出现棕色斑点,下方出现蓝色斑点,故③正确;
④酚醛树脂易溶于乙醇,做完酚醛树脂实验的试管可用乙醇浸泡后清洗,不能用氢氧化钠溶液清洗,故④错误;
⑤氢氧化钠与镁离子生成白色沉淀;与铝离子先生成白色沉淀,之后沉淀溶解;与亚铁离子先生成白色沉淀,然后白色沉淀迅速变成灰绿色最终变为红褐色;与铁离子生成红褐色沉淀;与铵根离子生成有刺激性气味的气体,故可用NaOH一种试剂可以鉴别分别含Na+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、NH4+的溶液,故⑤正确;
⑥向沸腾的氢氧化钠溶液中滴加饱和氯化铁溶液,得到的是氢氧化铁沉淀,无法制备氢氧化铁胶体,故⑥错误;
③⑤正确,故选B。
20.有关仪器的零刻度说法正确的是( )
A. 量筒的“0”在下方 B. 滴定管的“0”在上方
C. 移液管的“0”在尖嘴处 D. 托盘天平的“0”在刻度盘的中央
【答案】B
【详解】A项、量筒没有零刻度,小刻度在下方,故A错误;
B项、滴定管的“0”刻度在上方,故B正确;
C项、移液管没有“0”刻度线,在移液管上方只有1个容积刻度线,故C错误;
D项、托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端,故D错误;
故选B。
【点睛】注意掌握实验室中常见计量仪器的构造及使用方法,量筒和移液管没有“0”刻度,滴定管的“0”刻度在上方,托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端,注意滴定管小刻度在上方,且有“0”刻度。
21.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A. ①③⑤ B. ②③⑤ C. ②⑤ D. ①③④
【答案】C
【详解】①增大反应物的浓度和③增大压强,只能增大活化分子数,不能增大活化分子百分数,而②升高温度和⑤使用催化剂既能增大活化分子数,又能增大活化分子百分数,④移去生成物,浓度降低,活化分子和活化分子的百分数都减小。故选C。
22.KClO3和KHSO3能发生反应:ClO3-+HSO3-→SO42-+ Cl-+ H+(未配平)。已知该反应的速率随c(H+)的增大而加快。下图为用ClO3-在单位时间内物质的量浓度变化表示的该反应υ-t图。下列说法正确的( )
A. 反应开始时速率增大可能c(H+)所致
B. 纵坐标为υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线不能完全重合
C. 后期速率υ下降的主要原因是反应向逆反应方向进行
D. 图中阴影“面积”可以表示t1-t2时间内c(SO42-)增加量
【答案】A
【分析】1molClO3-参加氧化还原反应得到6mol电子,1mol亚硫酸氢根离子参加氧化还原反应失去2mol电子,所以得失电子的最小公倍数是6,则ClO3-的计量数是1,亚硫酸氢根离子的计量数是3,由原子个数守恒可得反应方程式为ClO3-+3HSO3-=3SO42-+Cl-+3H+。
【详解】A项、由题给信息可知反应的速率随c(H+)的增大而加快,由方程式可知,反应开始时随着反应的进行,c(H+)不断增大,反应的速率加快,故A正确;
B项、化学反应速率之比等于化学计量数之比,由方程式可知υ(ClO3-):υ(Cl-)=1:1,则纵坐标为υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线重合,故B错误;
C项、随着反应的进行,反应物的浓度减少,反应速率减小,所以后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,故C错误;
D项、图中阴影“面积”可以表示t1-t2时间内c(ClO3-)减少量,由方程式可知,SO42-的化学计量数是ClO3-的3倍,则t1-t2时间内c(SO42-)增加量应是c(ClO3-)减少量的3倍,故D错误;
故选A。
【点睛】化学反应速率之比等于变化量之比等于化学计量数之比是确定υ(Cl-)的υ-t曲线与图中曲线能否完全重合和c(SO42-)增加量的关键所在。
23.下列反应的离子方程式书写正确的是( )
A. 少量CO2通入苯酚钠溶液中:CO2+C6H5O- +H2O→C6H5OH+CO32-
B. 往氯化铁溶液滴加氨水:Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
C. 往酸性高锰酸钾溶液中通入含甲醛的空气:4MnO4-+5HCHO +12H+ →4Mn2+ +5CO2↑+ 11H2O
D. Fe(OH)3溶液中加入过量的HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
【答案】C
【详解】A项、少量CO2与苯酚钠溶液反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为C6H5O-+CO2+H2O→C6H5OH+HCO3-,故A错误;
B项、氯化铁溶液滴与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,一水合氨为弱碱,不能拆写,反应的离子方程式为Fe3++3 NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+,故B错误;
C项、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与甲醛反应生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳和水,反应的离子方程式为4MnO4-+5HCHO +12H+ →4Mn2+ +5CO2↑+11H2O,故C正确;
D项、Fe(OH)3溶液与过量的HI溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为2Fe(OH)3+2I—+6H+=2Fe2++I2+6H2O,故D错误;
故选C。
【点睛】注意离子反应中保留化学式的物质及方程式两边电荷守恒是判断依据。
24.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A. 使紫色石蕊变红色的溶液中:Na+、Al3+、I-、NO2-
B. =10-13mol·L-1的溶液中:NH 4+、Ca2+、Cl-、NO3-
C. 与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、K+、NO3-、SO42-
D. 水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO32-
【答案】B
【详解】A项、使紫色石蕊变红色的溶液为酸性溶液,I-和NO2-在酸性溶液中发生氧化还原反应,不能大量共存,故A不符合题意;
B项、=10-13mol·L-1的溶液为酸性溶液,NH 4+、Ca2+、Cl-、NO3-之间不发生反应,在溶液中一定能够大量共存,故B符合题意;
C项、与Al反应能放出H2的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,Fe2+在碱溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,Fe2+和NO3-在酸溶液中发生氧化还原反应,在指定溶液中一定不能大量共存,故C不符合题意;
D项、水电离的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液,[Al(OH)4]-、CO32-在酸溶液中与H+反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳不能大量存在,在碱溶液中K+、Na+、[Al(OH)4]-、CO32-之间不发生反应可以大量共存,在指定溶液中可能大量共存,故D不符合题意;
故选B。
【点睛】离子不能大量共存的一般情况是能发生复分解反应的离子之间;能发生双水解反应的离子之间;能发生氧化还原反应的离子之间;能发生络合反应的离子之间。
25.下列图中的实验,能达到实验目的的是 ( )
A
B
C
D
实验方案
实验
目的
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
除去SO2中的少量HCl
准确量取20.00mL体积K2Cr2O7标准溶液
【答案】C
【详解】A项、温度和催化剂都可影响反应速率,比较催化剂的影响,应在温度相同的条件下进行对比实验,故A错误;
B项、盐酸易挥发,二氧化碳中混有的氯化氢,优先于二氧化碳与硅酸钠溶液反应,不能排除HCl的干扰,无法比较碳酸与硅酸酸性的强弱,应先通过饱和碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,故B错误;
C项、盐酸的酸性强于亚硫酸,盐酸与亚硫酸氢钠溶液反应生成二氧化硫,二氧化硫与亚硫酸氢钠溶液不反应,饱和亚硫酸氢钠溶液能够除去二氧化硫中的氯化氢,故C正确;
D项、K2Cr2O7溶液具有强氧化性,能够氧化腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故D错误;
故选C。
【点睛】探究外界条件对化学反应速率的影响必须变量唯一化是设计实验的关键。
26.某溶液X中可能含有Na+、Fe3+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、SO32-中的若干种,所含离子的物质的量浓度均相同,为了确定该溶液的组成,某同学取100mL上述溶液X,进行如下实验:
下列说法正确的是( )
A. 气体A可能是CO2或SO2
B. 溶液X中一定存在Na+、Mg2+、HCO3-、SO42-
C. 溶液X中一定不存在Fe3+和Mg2+,可能存在-Na+
D. 分别在溶液1和溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液都能生成白色沉淀
【答案】B
【分析】向溶液X中加入足量氢氧化钡溶液生成白色沉淀,说明溶液中一定不存在Fe3+,向白色沉淀中加入足量盐酸,沉淀部分溶解,并有气体生成,则溶液中一定有SO42-,可能有HCO3-或SO32-,因所含离子的物质的量浓度均相同,由电荷守恒可知,溶液中一定有Na+、Mg2+和HCO3-,一定没有SO32-、Cl-,综上可知溶液X中一定存在Na+、Mg2+、HCO3-、SO42-,一定不存在Fe3+、SO32-和Cl-。
【详解】A项、白色沉淀1为硫酸钡、碳酸钡和氢氧化镁,气体A为CO2,故A错误;
B项、由上述分析可知,溶液X中一定存在SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+,故B正确;
C项、溶液X中一定不存在Fe3+,一定存在Mg2+、Na+,故C错误;
D项、溶液1中含Na+及过量的Ba(OH)2,溶液2含Mg2+、Ba2+、Cl-及过量盐酸,只有溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液能生成白色沉淀AgCl,故D错误;
故选B。
【点睛】由所含离子的物质的量浓度均相同确定溶液中存在Na+、Mg2+和HCO3-,一定没有SO32-、Cl-是突破口。
二、非选择题
27.用离子方程式(不能用离子方程式的用化学方程式)解释下列实验事实
⑴用纸层析法分离Fe3+、Cu2+时,氨熏显色后出现蓝色斑点_______________________________________________________________________ 。
⑵用新制的氢氧化铜检验牙膏中的甘油______________________________________________________________________ 。
⑶用AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液直接检验火柴头中的氯元素_______________________________________________________________________ 。
⑷用水杨酸和乙酸酐在酸性条件下制备阿司匹林________________________________________________________________________。
【答案】(1). Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O (2). +Cu(OH)2→+2H2O (3). ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3- (4). +(CH3CO)2O+ CH3COOH
【分析】(1)氨熏时,Fe3+与氨气反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,Cu2+与氨气反应生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+;
(2)甘油与新制氢氧化铜反应生成绛蓝色的溶液;
(3)NaNO2溶液与氯酸钾发生氧化还原反应,生成氯离子,生成的氯离子与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀;
(4)水杨酸和乙酸酐在酸性条件下反应生成乙酰水杨酸和乙酸。
【详解】(1)Fe3+是亲脂性强的成分,在流动相中分配的多一些,随流动相移动的速度快一些,而Cu2+是亲水性强的成分,在固定相中分配的多一些,随流动相移动的速度慢一些,则显色反应结果是滤纸上方颜色呈棕黄色,下方呈浅蓝色,氨熏时,Fe3+与氨气反应生成红褐色氢氧化铁沉淀,Cu2+与氨气反应生成深蓝色的[Cu(NH3)4]2+,则出现蓝色斑点的离子方程式为Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O,故答案为:Cu2++4NH3・H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O;
(2)甘油与新制氢氧化铜反应生成绛蓝色的溶液,反应的化学方程式为+Cu(OH)2→+2H2O,故答案为:+Cu(OH)2→+2H2O;
(3)火柴头中的氯元素是以氯酸钾的形式存在的,将火柴头浸没于少量水中,加入AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,NaNO2溶液与氯酸钾发生氧化还原反应,生成氯离子,生成的氯离子与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀,反应的离子方程式为ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-,故答案为:ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-;
(4)水杨酸和乙酸酐在酸性条件下反应生成乙酰水杨酸和乙酸,反应的化学方程式为+(CH3CO)2O+ CH3COOH,故答案为:+(CH3CO)2O+ CH3COOH。
28.次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,不稳定,120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3溶液。
步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,搅拌(防止生成沉淀覆盖在锌粉表面阻止反应进行),反应约3h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
⑴装置B 的烧杯中应加入的溶液是__________________________________________。
⑵A中多孔球泡的作用是_______________________________________________。
⑶冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有__________________________(填化学式)。
⑷写出步骤2中发生反应的化学方程式____________________________。
⑸步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是__________________________________。
⑹①抽滤时使用如下装置,其中a和b的名称分别__________、 __________。中途停止抽滤时应 ___________________________以防倒吸。
②如果抽滤的溶液具有强氧化性时,可采取_________________________________的措施
⑺为了测定产品的纯度,准确称取2.000g样品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,则所制得的产品的纯度为____。
【答案】(1). NaOH溶液 (2). 增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率 (3). HCHO (4). NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2 (5). 防止温度过高产物分解,也防止氧气将产物氧化 (6). 布氏漏斗 (7). 吸滤瓶 (8). 慢慢打开活塞K,然后关闭水龙头 (9). 用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纤维代替滤纸 (10). 77.0%
【分析】由题意可知,装置A用于制备次硫酸氢钠甲醛,制备时三颈烧瓶中Na2SO3溶液先和SO2反应制得NaHSO3溶液,再在80~90℃水浴加热条件下,NaHSO3溶液与过量的锌粉和甲醛溶液反应生成次硫酸氢钠甲醛和氢氧化锌沉淀,装置B中氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫等气体,防止污染环境。
【详解】(1)装置B的作用是用氢氧化钠溶液吸收未反应的二氧化硫等气体,防止污染环境,故答案为:NaOH溶液;
(2)多孔球泡可以增大SO2气体与Na2SO3溶液的接触面积,加快气体的吸收速率,有利于NaHSO3溶液的生成,故答案为:增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率;
(3)甲醛具有挥发性,在80~90℃温度下会大量挥发,使用冷凝管可以使甲醛冷凝回流,提高甲醛的利用率,则冷凝管中回流的主要物质是H2O和HCHO,故答案为:HCHO;
(4)步骤2中锌粉和甲醛溶液、NaHSO3溶液发生氧化还原反应生成次硫酸氢钠甲醛和氢氧化锌沉淀,反应方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2,故答案为:NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2;
(5)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,遇到空气中的氧气易被氧化,次硫酸氢钠甲醛不稳定,受热易分解,所以步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化,故答案为:防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化;
(6)①抽滤的优点是加快过滤速度、得到较干燥的沉淀,抽滤装置是由抽滤泵和抽滤瓶组成,抽滤瓶是由a布氏漏斗和b吸滤瓶组成,当抽滤完毕或中途停止抽滤时应慢慢打开活塞K,平衡气压,然后关闭水龙头以防倒吸,故答案为:布氏漏斗;吸滤瓶;慢慢打开活塞K,然后关闭水龙头;
②当抽滤的溶液具有强酸性时,为防止滤纸被腐蚀,要用玻璃纤维代替滤纸或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,故答案为:用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纤维代替滤纸;
(7)由化学方程式NaHSO2•HCHO•2H2O+2I2=NaHSO4+4HI+HCHO和NaHSO4+BaCl2 =BaSO4↓+HCl+NaCl可得关系式:NaHSO2•HCHO•2H2O~BaSO4,硫酸钡的质量为0.466g,其物质的量为0.002mol,所以样品中纯NaHSO2•HCHO•2H2O的质量为0.002mol×50× 154g/mol=1.54g,所以纯度=×100%=77.0%,故答案为:77.0%。
29.某兴趣小组以苯胺为原料,按以下反应原理和流程合成对氨基苯磺酸
+H2SO4 +H2O
已知:苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,熔点-6.1℃,沸点184.4℃。对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇。
(1)下列操作或描述不正确的是________
A.步骤①浓硫酸要分批滴加且不断振荡,并在冰水中冷却目的是为防止苯胺的挥发或碳化
B.步骤③倒入冷水中后,若没有析出晶体,可用玻璃棒搅拌或加入晶种促进晶体析出
C.步骤②加热采用水浴加热,其优点是反应物受热均匀,便于控制温度
D.实验装置中温度计可以改变位置,也可使其水银球浸入在浴液中
(2)步骤②反应时如图所示装置中进行,其中仪器a的名称_________ 。步骤④中洗涤剂最好选择 ______ 洗涤沉淀的操作是______________。
A. 15%的乙醇 B.热水 C. 冷水 D.NaOH溶液
(3)苯胺与足量浓硫酸反应后,为验证苯胺是否完全反应,可取出几滴反应混合液滴到5-6mL10% NaOH溶液,若_____________________________现象则认为反应已基本完全。
(4)步骤⑥中操作X为__________,实验有时需要将步骤⑤、⑦、⑧的操作重复多次,其目的是__________________________________________。
(5)苯胺与浓硫酸混合时会反生副反应产生盐类物质,写出其反应化学方程式____________________________________________________。
(6)步骤⑤至⑧过程 ,下列装置肯定用不到的是_______ ,若制得的晶体颗粒较小,分析可能的原因______________________________________________________(写出两点)。
【答案】(1). C (2). 球形冷凝管 (3). A (4). 向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次 (5). 得到澄清溶液(或溶液不分层) (6). 趁热过滤 (7). 提高对氨基苯磺酸的纯度 (8). H2SO4+→ (9). ①⑤ (10). 溶液温度过高或冷却结晶时速度过快
【分析】由实验制备流程可知,为防止与浓硫酸混合时,苯胺挥发或碳化,在冷水冷却的条件下配得浓硫酸苯胺溶液,然后油浴加热到170—180℃,浓硫酸和苯胺反应生成对氨基苯磺酸,待冷却到50℃,将反应混合物倒入冷水中,将所得悬浊液抽滤、洗涤得到粗产品,将粗产品在沸水中溶解,加入活性炭脱色,为防止对氨基苯磺酸冷却时析出,趁热过滤得到滤液,将滤液冷却析出晶体,经抽滤、洗涤、干燥得到对氨基苯磺酸。
【详解】(1)A、因浓硫酸具有脱水性,浓硫酸滴入到苯胺中时会放出大量的热,为防止苯胺的挥发或碳化,步骤①浓硫酸要分批滴加且不断振荡,并在冰水中冷却,故正确;
B、步骤③倒入冷水中后,若没有析出晶体,应该用玻璃棒搅拌或加入晶种促进晶体析出,故正确;
C、步骤②中反应温度为170—180℃,高于水的沸点,则加热应采用油浴加热,故错误;
D、温度计的作用是控制反应温度在170—180℃,实验时温度计可以插入反应液中,也可插入油浴中,故正确;
故答案为:C;
(2)仪器a为球形冷凝管,其冷凝回流的作用;因苯胺是一种无色油状液体,微溶于水,易溶于乙醇,对氨基苯磺酸是一种白色晶体,微溶于冷水,可溶于沸水,易溶于碱性溶液,不溶于乙醇,则洗涤时选用15%的乙醇可减少产品的损失,提高产率;洗涤的操作为向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次,故答案为:球形冷凝管;A;向过滤器中加入15%的乙醇浸没沉淀,待乙醇自然流出后,重复操作2—3次;
(3)苯胺是微溶于水的无色油状液体,而对氨基苯磺酸易溶于碱性溶液,若苯胺完全反应,混合液中不存在苯胺,取出几滴反应混合液滴到5-6mL10% NaOH溶液,溶液不分层得到澄清溶液,故答案为:得到澄清溶液(或溶液不分层);
(4)因对氨基苯磺酸可溶于沸水,为防止对氨基苯磺酸冷却时析出,应趁热过滤得到滤液,则步骤⑥为趁热过滤;实验有时需要将步骤⑤、⑦、⑧的操作重复多次,可以有效除去产品中的杂质,提高对氨基苯磺酸的纯度,故答案为:趁热过滤;提高对氨基苯磺酸的纯度;
(5)苯胺含有氨基,可与浓硫酸反应生成盐硫酸氢苯胺,反应的化学方程式为H2SO4+→,故答案为:H2SO4+→;
(6)步骤⑤至⑧过程,装置③为沸水溶解,装置④为趁热过滤,装置②为抽滤,整个过程不需要蒸发和灼烧,故选①⑤;因对氨基苯磺酸微溶于冷水,可溶于沸水,若制得的晶体颗粒较小,可能的原因是溶液温度过高或冷却结晶时速度过快,故答案为:①⑤;溶液温度过高;冷却结晶时速度过快。
【点睛】本题考查有机物制备方案设计,涉及物质的分离提纯、基本操作等,理解实验原理和物质的性质是解题的关键。
30.(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入___________________,调节pH=4过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体。在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是(用化学方程式表示)_______________________________________________________________ 。
(2) 由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是________________________。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL(已知:I2+2+2I―)
①可选用___________作滴定指示剂,滴定终点的现象是_________________________ 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为_____________________________________ 。(已知在相同条件下CuCl的溶解度大于CuI)
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为 _________________。
④如果试样是液体,用移液管移取时,下列使用正确的是 __________。
【答案】(1). CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3 (2). CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O (3). 在氯化氢气流中加热 (4). 淀粉 (5). 溶液由蓝色变成无色且半分钟不变色 (6). 2Cu2+ +4I-=2 CuI+I2 (7). 95.0% (8). D
【分析】(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入的物质用于调节pH以除去杂质,主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不能引入新杂质;
(2)加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中加热抑制其水解;
(3)依据碘化钾和氯化铜发生氧化还原反应,生成碘化亚铜沉淀和碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,依据碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定到终点,根据物质间的关系式进行计算,移液管的使用方法分析判断。
【详解】(1)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,加入的物质和氯化铁反应生成氢氧化铁且不能引进新的杂质,所以加入物质后应能转化为氯化铜,所以应该加入含铜元素的难溶化合物,可以是氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜;在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体,氯化铜水解生成碱式氯化铜,反应的化学方程式为CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O,故答案为:CuO;CuCl2•2H2OCu(OH)Cl+HCl+H2O;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解,水解生成的HCl挥发而脱离体系,造成水解完全,得到碱式氯化铜或氢氧化铜,而不是CuCl2,若要制得无水CuCl2,应在干燥的HCl气流中加热CuCl2•2H2O晶体,防止CuCl2在加热过程中水解,故答案为:在氯化氢气流中加热;
(3)①硫代硫酸钠滴定碘单质时,可利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点时的现象为溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②CuCl2溶液与KI反应生成碘化亚铜沉淀和单质碘,反应的离子方程式为:2Cu2++4I-═2CuI↓
+I2,故答案为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
③依据反应方程式可得Na2S2O3~Cu2+,反应消耗Na2S2O3的物质的量为0.1000mol/L×0.0200L= 0.002mol,则试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为×100%=95%,故答案为:95.0%;
④将移液管直立,锥形瓶倾斜,管下端紧靠锥形瓶内壁,放开食指,让溶液沿锥形瓶内壁流下,管内溶液流完后,保持放液状态停留15s,将移液管尖端在锥形瓶靠壁前后小距离滑动几下(或将移液管尖端靠锥形瓶内壁旋转一周),移走移液管,图示中D选项符合,故答案为:D。
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