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四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-16氧族元素及其化合物(3)
展开这是一份四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-16氧族元素及其化合物(3),共22页。试卷主要包含了单选题,实验题等内容,欢迎下载使用。
四川高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-16氧族元素及其化合物(3)
一、单选题
1.(2022·四川南充·统考二模)下列实验操作能达到实验目的是
A.用甲装置验证SO2的漂白性 B.用乙装置蒸发结晶NaCl溶液
C.用丙装置测定化学反应速率 D.用丁装置量取10.00mL的盐酸溶液
2.(2022·四川凉山·统考二模)现代社会的发展离不开人与自然和谐共生,下列有关说法中正确的是
A.用氯气处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
B.在田间大量焚烧秸秆,以增加草木灰肥料从而减少化肥的使用
C.近期的空气质量报告中常出现“中度污染"和“重度污染”的结论,雾霾的形成是因为空气中含有大量的二氧化硫
D.我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当
3.(2021·四川攀枝花·统考二模)化学与生产、生活密切相关,下列叙述错误的是
A.石灰石可用作燃煤的脱硫剂 B.过氧化氢溶液可用作医用消毒剂
C.碳酸钡可用作胃肠X射线透视的造影剂 D.硫化钠可用作去除废水中Pb2+的沉淀剂
4.(2021·四川攀枝花·统考一模)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将浓盐酸和石灰石反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中, Na2SiO3溶液变浑浊
酸性:碳酸>硅酸
B
向BaCl2溶液中通入SO2和气体X,产生白色沉淀
气体X一定做氧化剂
C
向2mL0.5mol·L-1NaHCO3,溶液中滴加1mL0.5mol·L-1CaCl2溶液,产生白色沉淀和气体
白色沉淀和气体分别为CaCO3和CO2
D
向Y溶液中滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀
Y溶液中一定含有SO
A.A B.B C.C D.D
5.(2021·四川成都·统考二模)四种不同主族的短周期元素X、Y、Z、W,其原子序数依次增大。仅X、Y、Z同周期,且X、Y、Z简单气态氢化物电子总数相同,0.10mol·L-1W最高价氧化物水化物溶液pH=1.00,下列有关说法正确的是
A.X、Y、Z的原子半径依次增大
B.含W的钠盐水溶液一定是中性溶液
C.W2与SO2混合后消毒效果更强
D.Y、W简单氢化物相遇会产生白烟
6.(2021·四川成都·统考二模)下列对相关实验的解释或结论正确的是
操作与现象
解释与结论
A
取少量某钾盐固体,加入足量盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体
钾盐一定是K2CO3或KHCO3
B
将几滴浓硝酸滴到鸡皮上,一段时间后,鸡皮变黄
脂肪发生颜色反应
C
向盛有Fe(NO3)2溶液试管中滴入稀H2SO4,管口出现红棕色气体
酸性条件下Fe2+将还原为NO,遇空气变为NO2
D
将SO2气体通入棕黄色FeCl3溶液,溶液变为浅绿色
SO2具有漂白性
A.A B.B C.C D.D
7.(2021·四川南充·统考二模)下列实验操作和事实与对应结论描述正确的是
选项
实验操作和事实
结论
A
将C和的固体混合物高温加热
氧化性:
B
用洁净铁丝蘸取溶液进行焰色试验,火焰呈黄色
溶液中存在,不存在
C
室温下,向浓度均为0.01的和混合溶液中滴加溶液出现白色沉淀
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X可能是或
A.A B.B C.C D.D
8.(2021·四川泸州·统考一模)由晶体制取无水的实验装置如下图所示,下列说法错误的是
A.装置①制取用到浓硫酸的吸水性 B.装置②起到干燥气体的作用
C.操作顺序是先点燃③处酒精灯,再滴入浓盐酸 D.装置④中下层少量起到防倒吸的作用
9.(2020·四川绵阳·统考模拟预测)下列实验能达到目的的是
选项
目 的
实 验
A
加快稀溶液中草酸与KMnO4的反应
向溶液中加入少量MnSO4固体
B
检验海带中的碘元素
向海带灰浸取液中滴加淀粉溶液
C
除去食盐水中的少量BaCl2
向食盐水中通入过量的CO2
D
制备少量氨气
将硝酸铵与氢氧化钙固体混合加热
A.A B.B C.C D.D
10.(2020·四川德阳·统考二模)下列实验能达到目的的是
选项
目的
实验
A
验证某气体表现还原性
将某气体通入溴水中,溴水褪色
B
制备少量二氧化硫气体
向饱和亚硫酸溶液中滴加浓硫酸
C
制备硅酸胶体
向硅酸钠水溶液中逐滴滴加浓盐酸至溶液呈强酸性
D
配制0.2mol/L的CH3COOH溶液
准确量取100mL2mol/L的CH3COOH溶液,加入烧杯中稀释后迅速转移至1000mL容量瓶中,然后加蒸馏水定容
A.A B.B C.C D.D
二、实验题
11.(2022·四川内江·统考二模)严谨的实验设计能有效规避实验风险,能重复实验并得到相同的结果。由粗盐制备试剂级的NaCl的相关实验步骤和装置如下:
【粗盐的提纯】
第I步:称取20.0g粗盐(含MgCl2、CaCl2、Na2SO4杂质),用80mL水溶解,加入1.0mol/L BaCl2至观察不到明显沉淀为止,用倾析法分离,保留滤液。
第II步:向滤液中先后加入过量2.0mol/L NaOH、1.0mol/L Na2CO3,过滤,再用3.0mol/L HCl调节pH至1~2。
第III步,加热浓缩至溶液刚刚出现微晶膜。
(1)第I步加入BaCl2时,证明SO已经除净的实验方法是___________。
(2)第II步加入Na2CO3可以除去的离子为___________。
(3)第III步加热浓缩时所用到的硅酸盐材质的仪器有酒精灯、___________;已知:Ksp(BaCO3)=5.0×10-9、Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;如果省略第I步“倾析法分离”,所得氯化钠溶液的纯度将___________(填“升高”、“降低”或“不受影响”)。
【试剂级的NaCl的制备】
第IV步,将第III步浓缩溶液转移至下图装置C中继续实验。
(4)装置A中发生的化学反应方程式为___________,控制该反应速率可采取的措施___________(任答一点即可)。
(5)装置B中的广口瓶和装置C、D中的漏斗,其共同作用是___________,装置C的溶液中能观察到的实验现象是___________。装置D中盛放的试剂为___________(填“NaOH溶液”、“NaHSO3溶液”或“浓H2SO4”)。
12.(2022·四川广安·统考一模)二氯砜(SO2Cl2)在制药行业中用途广泛。SO2Cl2的沸点为,遇水剧烈水解。实活性炭验室制备SO2Cl2的原理为:,部分装置如图所示。回答以下问题:
(1)仪器a的名称为___________。
(2)滴液漏斗中盛放的液态物质b为___________,述装置各接口连接的顺序依次为①、___________、___________、___________。
(3)通过开关K控制水流速率,以保证仪器a的出水温度低于,该操作的目的是___________;试剂碱石灰的两个作用分别是①___________;②___________。
(4)实验结束后,需从三颈烧瓶中分离出高纯度SO2Cl2,该分离操作的名称为___________ (填标号)。
A.蒸馏 B.蒸发 C.萃取 D.重结晶
若标准状况下,反应中消耗的Cl2的体积为896.0mL (SO2足量),最后得到纯净的,则的产率为___________。
(5)用硫磺、液氯和按照一定物质的量之比混合,在一定条件下也能合成,且原子利用率达100%,则三者的物质的量之比___________。
13.(2021·四川成都·统考一模)资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨。某兴趣小组对酸雨进行实验研究。
(1)提出合理的假设:该酸雨中的溶质除H2SO4、HCl外,该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程,预测主要溶质还有______。
(2)设计实验方案验证以上假设。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器:盐酸、硝酸、BaC12溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取适量酸雨于A、B两支洁净试管中,待用
无明显现象
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤
有白色沉淀
步骤3:取少量步骤2得到的滤渣加入过量盐酸
滤渣不能完全溶解,说明酸雨中含有硫酸
步骤4:取适量步骤2得到的滤液,______
______
步骤5:往B试管中加入______,振荡
______
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有______、______。
②滴定:准确量取25.00mL该酸雨于锥形瓶中,加入几滴______溶液作指示剂,将0.02000mol·L-1碘水装入50mL酸式滴定管,滴定终点现象为______,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水VmL。
14.(2021·四川攀枝花·统考二模)高纯碘化钠晶体是核医学、大型安防设备、暗物质探测等领域的核心材料。某研究小组在实验室制备高纯NaI的简化流程如图:
已知:①I2(s)+I-(aq)I(aq)。
②水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可将各种价态的碘还原为I-,氧化产物为N2。
③NaI易溶于水,也易溶于酒精,在酒精中的溶解度随温度的升高增加不大。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中要加少量NaI固体,且反应的适宜温度为40~70℃。
①采用的加热方式为___________。
②I2与Na2CO3溶液同时发生两个反应,生成物除NaI外,还分别生成NaIO和NaIO3,一个反应为:I2+Na2CO3=NaI+NaIO+CO2↑,另一个反应为:___________。
③I2与Na2CO3溶液的反应很慢,加入NaI固体能使开始反应时的速率明显加快,原因是___________。
(2)步骤Ⅱ中,水合肼与反应的离子方程式为___________。
(3)步骤Ⅱ得到的溶液pH为6.5~7.若溶液中超过标准,步骤Ⅲ中的多步操作为:
①向步骤Ⅱ得到的溶液中加入稍过量Ba(OH)2溶液,过滤,得到溶液A;
②在溶液A中加入过量试剂X,过滤,得溶液B;
③在溶液B中加入试剂Y,将溶液的pH调整至6.5~7,得粗NaI溶液。
则:试剂X的化学式为___________,试剂Y的化学式为___________。
(4)在实验室中完成步骤Ⅳ需要一系列操作。下列实验操作中,不需要的是___________(填字母)。
(5)将制备的NaI•2H2O粗品以无水乙醇为溶剂进行重结晶。请给出合理的操作排序:加热乙醇→___________→___________→___________→___________→纯品(选填序号)。___________
①减压蒸发结晶②真空干燥③NaI•2H2O粗品溶解④趁热过滤
15.(2021·四川成都·统考二模)氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃,易溶于硫酸,可迅速吸潮产生浓烈的白雾。常温下制取氯磺酸的基本原理为HCl(g)+SO3=HSO3Cl(l),其中SO3由发烟硫酸提供。可用下列仪器装置进行制备(图中夹持、固定仪器等已略去)。
回答下列问题:
(1)仪器丙的名称是___;实验过程中仪器丁的进水口为___(填“a”或“b”)口。
(2)球形干燥器中装有__(填写试剂名称);若无此装置,氯磺酸发生水解的化学方程式为___。
(3)装置B具有干燥气体、____等作用。
(4)当C装置中出现____现象时可判断已大量制得氯磺酸并停止通入HCl气体;随即将装置C改为油浴蒸馏装置,分离氯磺酸时依然要通入HCl气体的目的是___。
(5)氯磺酸产品中可能含有少量Fe2+和Fe3+,现测定其中总铁量。已知在pH为3~9时,邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe-phen。Fe-phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系,如下所示:
Fe2+浓度/mol∙L-1
0
0.00080
0.0016
0.0024
0.0032
吸光度A
0
0.20
0.40
0.60
0.80
①测定实验步骤:取一定质量氯磺酸产品,加水水解为一定体积的强酸性溶液,加入NH2OH将Fe3+还原为Fe2+;然后依次___(填写选项)。
A.加入0.5%邻菲啰啉溶液 B.加入缓冲溶液调节pH=5.0 C.摇匀、静置
②在一定条件下测定溶液的平均吸光度A=0.25,该产品中总铁量为_mol·L-1(保留两位有效数字)。
16.(2020·四川绵阳·统考模拟预测)SO2是一种大气污染物,但它在化工和食品工业上却有广泛应用。某兴趣小组同学对SO2的实验室制备和性质实验进行研究。
(1)甲同学按照教材实验要求设计如图所示装置制取SO2
①本实验中铜与浓硫酸反应的化学方程式是 ______,铜丝可抽动的优点是_______。
②实验结束后,甲同学观察到试管底部出现黑色和灰白色固体,且溶液颜色发黑。甲同学认为灰白色沉淀应是生成的白色CuSO4夹杂少许黑色固体的混合物,其中CuSO4以白色固体形式存在体现了浓硫酸的________性。
③乙同学认为该实验设计存在问题,请从实验安全和环保角度分析,该实验中可能存在的问题是________。
(2)兴趣小组查阅相关资料,经过综合分析讨论,重新设计实验如下(加热装置略):
实验记录 A 中现象如下:
序号
反应温度/℃
实验现象
1
134
开始出现黑色絮状物,产生后下沉,无气体产生
2
158
黑色固体产生的同时,有气体生成
3
180
气体放出的速度更快,试管内溶液为黑色浑浊
4
260
有大量气体产生,溶液变为蓝色,试管底部产生灰白色固体,品红溶液褪色
5
300
同上
查阅资料得知: 产物中的黑色和灰白色固体物质主要成分为 CuS、Cu2S 和 CuSO4,其中CuS 和 Cu2S为黑色固体,常温下都不溶于稀盐酸,在空气中灼烧均转化为CuO和SO2。
①实验中盛装浓硫酸的仪器名称为 ____________。
②实验记录表明__________对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,在操作上应该____________。
③装置C 中发生反应的离子方程式是 ___________________。
④将水洗处理后的黑色固体烘干后,测定灼烧前后的质量变化,可以进一步确定黑色固体中是否一定含有 CuS其原理为__________(结合化学方程式解释)。
17.(2020·四川·统考二模)为探究氧化铜与硫的反应并分析反应后的固体产物,设计如下实验装置。
(1)如图连接实验装置,并_____。
(2)将氧化铜粉末与硫粉按 5:1 质量比混合均匀。
(3)取适量氧化铜与硫粉的混合物装入大试管中,固定在铁架台上,打开_____ 和止水夹 a 并______,向长颈漏斗中加入稀盐酸,一段时间后,将燃着的木条放在止水夹 a 的上端导管口处,观察到木条熄灭,关闭活塞 K 和止水夹 a,打开止水夹 b。该实验步骤的作用是______,石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为___________________。
(4)点燃酒精灯,预热大试管,然后对准大试管底部集中加热,一段时间后,气球膨胀, 移除酒精灯,反应继续进行。待反应结束,发现气球没有变小,打开止水夹 c,观察到酸性高锰酸钾溶液褪色后,立即用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞 K。这样操作的目的是__________________。
(5)拆下装置,发现黑色粉末混有砖红色粉末。取少量固体产物投入足量氨水中,得到无色溶液、但仍有红黑色固体未溶解,且该无色溶液在空气中逐渐变为蓝色。查阅资料得知溶液颜色变化是因为发生了以下反应:4[Cu(NH3)2]+ + O2+8NH3 • H2O=4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
①经分析,固体产物中含有Cu2O。Cu2O 溶于氨水反应的离子方程式为______。
②仍有红色固体未溶解,表明氧化铜与硫除发生反应 4CuO + S2Cu2O+SO2外,还一定发生了其他反应,其化学方程式为_________。
③进一步分析发现 CuO 已完全反应,不溶于氨水的黑色固体可能是_____(填化学式)。
参考答案:
1.D
【详解】A.二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应而使溶液褪色,该装置体现了SO2的还原性,A项错误;
B.蒸发结晶NaCl溶液需要在蒸发皿中进行,B项错误;
C.图中为长颈漏斗,液体一次性流入锥形瓶,生成的气体通过长颈漏斗逸出,不能用该装置测定化学反应速率,C项错误;
D.盐酸溶液是酸溶液,用酸式滴定管可量取10.00mL的盐酸溶液,D项正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.氯气不能与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应,可用Na2S与Cu2+、Hg2+等重金属离子反应生成难溶性盐过滤除去,A错误;
B.在田间大量焚烧秸秆,会造成空气污染,且容易引起火灾,B错误;
C.雾霾的形成是因为空气中含有大量的可吸入颗粒物,不是二氧化硫,C错误;
D.力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当,D正确;
答案选D。
3.C
【详解】A.高温下石灰石和二氧化硫反应,最终转化为硫酸钙,因此可用作燃煤的脱硫剂,A正确;
B.过氧化氢溶液具有强氧化性,可用作医用消毒剂,B正确;
C.碳酸钡不溶于水,但可溶于酸,不能用作胃肠X射线透视的造影剂,应该是硫酸钡,C错误;
D.PbS不溶于水也不溶于酸,硫化钠可用作去除废水中Pb2+的沉淀剂,D正确;
答案选C。
4.C
【详解】A.浓盐酸具有挥发性,与石灰石反应生成的二氧化碳中混有氯化氢气体,氯化氢气体会优先与硅酸钠溶液反应,会干扰碳酸和硅酸的酸性强弱比较,则无法得到碳酸比硅酸强的结论,故A错误;
B.向氯化钡溶液中通入二氧化硫和氨气也会生成反应生成亚硫酸钡沉淀,则产生白色沉淀不能得到气体X一定做氧化剂的结论,故B错误;
C.碳酸氢钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀、二氧化碳气体和水,故C正确;
D.若Y溶液中含有亚硫酸根或亚硫酸氢根离子,滴入硝酸酸化的氯化钡溶液会发生氧化还原反应生成硫酸钡白色沉淀,则产生白色沉淀不能得到Y溶液中一定含有硫酸根离子的结论,故D错误;
故选C。
5.D
【分析】由题干信息,0.10mol·L-1W最高价氧化物水化物溶液pH=1.00,W最高价氧化物水化物为一元强酸,故W为Cl,又可知四种不同主族的短周期元素X、Y、Z、W,其原子序数依次增大。仅X、Y、Z同周期,且X、Y、Z简单气态氢化物电子总数相同,故X、Y、Z与W不同周期,故为第二周期元素,分别为C、N、O三种,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X、Y、Z均为第二周期元素,且原子序数依次增大,故X、Y、Z的原子半径依次减小,A错误;
B.由分析可知,W为Cl,故含W的钠盐水溶液不一定是中性溶液,如NaCl为中性,NaClO为碱性,B错误;
C.由分析可知,W为Cl,W2即Cl2与SO2混合后因发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,故消毒效果更弱,C错误;
D.由分析可知,Y、W简单氢化物为NH3和HCl,NH3+HCl=NH4Cl,故相遇会产生白烟,D正确;
故答案为:D。
6.C
【详解】A.某钾盐中滴加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色气体,该气体可能为二氧化硫,该钾盐可能为K2SO3或KHSO3,不一定是K2CO3、KHCO3,故A错误;
B.应该是蛋白质发生了颜色反应,故B错误;
C.向盛有Fe(NO3)2溶液试管中滴入稀H2SO4,酸性溶液中硝酸根把亚铁离子氧化,自身被还原为NO,在试管口被氧化为NO2,因此管口出现红棕色气体,故C正确;
D.将SO2气体通入棕黄色FeCl3溶液,溶液变为浅绿色,铁离子被还原为亚铁离子,体现二氧化硫的还原性,故D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.反应中碳是还原剂,硅是还原产物,不能得出氧化性:,A错误;
B.用洁净铁丝蘸取溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,说明溶液中存在,但不能确定是否存在,B错误;
C.室温下,向浓度均为0.01的和混合溶液中滴加溶液出现白色沉淀,由于硫酸钡和硫酸钙均是白色沉淀,所以不能得出,C错误;
D.向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸钡或亚硫酸钡,所以X可能是(把二氧化硫氧化为硫酸,进而生成硫酸钡)或(碱性溶液中生成亚硫酸钡),D正确;
答案选D。
8.C
【详解】A.装置①制取用到浓硫酸的吸水性,可将浓盐酸中的水分吸收,且浓盐酸和浓硫酸混合时会放出大量的热量,使浓盐酸中氯化氢挥发翱后续装置,故A正确;
B.装置②中的氯化钙具有良好的吸水性,可以进一步吸收氯化氢气体中的水蒸气,起到干燥气体的作用,故B正确;
C.氯化镁在加热时会水解,需要氯化氢抑制其水解,因此应该先打开分液漏斗的旋塞,过一段时间后再点燃③处酒精灯,故C错误;
D.由于氯化氢极易溶于水,直接与水接触会倒吸,故在水的下面加少量起到防倒吸的作用,故D正确;
故答案为:C
9.A
【详解】A.锰离子可以作为草酸和高锰酸钾反应的催化剂,加快反应速率,故A正确;
B.海带灰中碘元素并不是以碘单质的形式存在,不能使淀粉溶液变蓝,故B错误;
C.氯化钡和食盐水的混合溶液显中性,并不能和二氧化碳发生反应,故C错误;
D.硝酸铵受热易分解爆炸,不能用硝酸铵与碱加热反应制备氨气,故D错误;
故答案为A。
10.B
【详解】A.若某气体具有强氧化性将溴单质氧化,溴水也会褪色,故A错误;
B.向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸可生成SO2,且浓硫酸溶于水放热,降低了SO2的溶解度,能够达到实验目的,故B正确;
C.硅酸胶体中加入加入过量盐酸可使胶体聚沉,故C错误;
D.量取一定体积的浓醋酸在烧杯中稀释后,迅速转移至1000mL容量瓶中,要用蒸馏水洗涤烧杯玻璃棒2-3次,洗涤液转移进容量瓶,否则会造成溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,浓醋酸的少量挥发,也会导致溶质的损失,导致最终溶液浓度偏低,故D错误;
故答案为B。
11.(1)向上清液(或另取上清液于试管中),滴加3滴溶液,如果仍为澄清,表明已沉淀完全
(2)和
(3) 蒸发皿、玻璃棒(烧杯、玻璃棒也给分,兼答泥三角) 降低
(4) (或) 通过酒精喷灯控制反应温度(逐滴滴加浓)
(5) 防范倒吸 白色浑浊(无色透明固体析出) NaOH溶液
【详解】(1)能与结合反应生成白色沉淀,所以向上清液(或另取上清液于试管中),滴加3滴溶液,如果仍为澄清,表明已沉淀完全,故答案为:向上清液(或另取上清液于试管中),滴加3滴溶液,如果仍为澄清,表明已沉淀完全;
(2)和能与反应生成沉淀,所以第II步加入Na2CO3可以除去和离子,故答案为:和;
(3)加热浓缩时所需的仪器有蒸发皿、玻璃棒、泥三角等;如果省略第I步“倾析法分离”,则溶液中加入碳酸钠溶液时,会有少量的硫酸钡转化为碳酸钡,从而释放出少量的硫酸根,使得NaCl的纯度降低,故答案为:蒸发皿、玻璃棒(烧杯、玻璃棒也给分,兼答泥三角);降低;
(4)NaCl固体和浓硫酸受热时会生成挥发性的HCl和,则其方程式为:(或),可通过酒精喷灯升高温度或逐滴滴加浓来控制反应速率,故答案为:(或);通过酒精喷灯控制反应温度(逐滴滴加浓);
(5)装置B中的广口瓶和装置C、D中的漏斗,均可防止倒吸,装置C中是饱和的NaCl溶液,且表面有晶膜,因此吸收HCl后会有固体析出,则可观察到的实验现象为白色浑浊(无色透明固体析出);HCl为有毒有害气体,所以要进行尾气处理,则D中所盛放的试剂应为NaOH溶液,故答案为:防倒吸;白色浑浊(无色透明固体析出);NaOH溶液。
12.(1)球形冷凝管
(2) 饱和食盐水 ③ ② ④
(3) 提高冷凝效果,提高SO2Cl2的冷凝率 吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境 防止空气中的水蒸气进入三颈瓶,引起SO2Cl2水解
(4) A 50%
(5)1∶3∶2
【分析】由题干实验装置图可知,本实验是利用排饱和食盐水法来将收集好的氯气排出,然后经过浓硫酸干燥后进入三颈瓶中,发生反应来制备SO2Cl2,据此分析解题。
【详解】(1)由题干实验装置图可知,仪器a的名称为球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管;
(2)由分析可知,本实验是利用排饱和食盐水法来将收集好的氯气排出,则滴液漏斗中盛放的液态物质b为饱和食盐水,述装置各接口连接的顺序依次为①、③、②、④,故答案为:饱和食盐水;③;②;④;
(3)有题干信息可知,SO2Cl2的沸点为,遇水剧烈水解,通过开关K控制水流速率,以保证仪器a的出水温度低于,该操作的目的是提高冷凝效果,提高SO2Cl2的冷凝率,试剂碱石灰的两个作用分别是①吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境,②防止空气中的水蒸气进入三颈瓶,引起SO2Cl2水解,故答案为:提高冷凝效果,提高SO2Cl2的冷凝率;吸收尾气SO2和Cl2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气进入三颈瓶,引起SO2Cl2水解;
(4)已知SO2Cl2的沸点为,沸点较低,易挥发,故实验结束后,需从三颈烧瓶中分离出高纯度SO2Cl2,该分离操作的名称为蒸馏,若标准状况下,反应中消耗的Cl2的体积为896.0mL (SO2足量),n(Cl2)=,根据方程式可知,n(SO2Cl2)=0.04mol,m(SO2Cl2)=0.04mol×135g‧mol-1=5.4g,最后得到纯净的,则的产率为,故答案为:A;50%;
(5)用硫磺、液氯和按照一定物质的量之比混合,在一定条件下也能合成,且原子利用率达100%,则反应方程式为:S+3Cl2+2SO3=3SO2Cl2,则三者的物质的量之比1∶3∶2,故答案为:1∶3∶2。
13. SO2(或H2SO3) 先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液 产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸 少量品红溶液,振荡 品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸 250mL容量瓶 胶头滴管 淀粉 滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色
【分析】(2)检验酸雨中的硫酸可通过检验硫酸根实现,检验酸雨中盐酸可通过检验氯离子实现,检验二氧化硫或亚硫酸用品红。
【详解】(1)硫酸型酸雨的形成主要过程为:含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2SO3H2SO4以及含硫化合物燃烧(或含硫矿石冶炼)→SO2H2SO3H2SO4,一方面,二氧化硫与水反应生成亚硫酸为可逆反应,另一方面亚硫酸转化为硫酸需要一定的时间,因此酸雨溶质中会含有SO2(或H2SO3),故答案为:SO2(或H2SO3);
(2)实验目的是要验证酸雨中含H2SO4、HCl、SO2(或H2SO3),涉及硫酸根离子、氯离子、二氧化硫的检验:
步骤2:往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液,静置,过滤,滤渣至少有BaSO4、BaSO3的1种,滤液含Ba(OH)2、可能含BaCl2:
步骤3已检验了硫酸;
步骤4目的应是检验氯离子,若步骤2得到的滤液含氯离子,则酸雨含HCl,因此:取适量步骤2得到的滤液,先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;
步骤5的目的是检验SO2(或H2SO3),可用品红检验,因此:往B试管中加入少量品红溶液,振荡,若品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸(因存在SO2+H2OH2SO3,因此此处可说含亚硫酸或SO2);
故答案为:先加入过量硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液;产生白色沉淀,说明酸雨中含盐酸;少量品红溶液,振荡;品红溶液褪色,说明酸雨中含SO2或亚硫酸;
(3)酸雨部分组成测定:
①标准溶液配制:实验室用1.000mol·L-1较浓的碘水配制250mL0.02000mol·L-1的碘水溶液,所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒和吸量管(一种能精确量取一定体积液体的仪器)外,还需要的仪器有主要仪器250mL容量瓶,定容需要用到胶头滴管,故答案为:250mL容量瓶;胶头滴管;
②到达滴定终点时,溶液中将略剩余碘单质,因此可加几滴淀粉溶液作指示剂;酸雨为无色,因此滴定终点现象为滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色,故答案为:淀粉;滴入一滴碘水,溶液由无色变为蓝色,且半分钟不褪色。
14. 水浴 3I2+3Na2CO3=5NaI+NaIO3+3CO2↑ I-(aq)与I2(s)反应形成(aq),增加固体I2的溶解性,使反应速率增大或NaI对该反应具有催化作用 3N2H4·H2O+2=3N2↑+2I-+9H2O Na2CO3 HI cd ③→①→④→②
【分析】碘单质与碳酸钠溶液反应后,再与水合肼作用,通过多步操作得到粗碘化钠溶液,蒸发、过滤得到NaI•2H2O粗品,重结晶后得到高纯碘化钠。
【详解】(1)①为了控制温度在 ,可采用水浴加热;
②I2与Na2CO3溶液同时发生两个反应,生成物除NaI外,还分别生成NaIO和NaIO3,一个反应为:I2+Na2CO3=NaI+NaIO+CO2↑,另一个反应为碘与碳酸钠反应生成NaIO和NaIO3,同时生成二氧化碳,反应的化学方程式为:3I2+3Na2CO3=5NaI+NaIO3+3CO2↑;
③I-(aq)与I2(s)反应形成(aq),增加固体I2的溶解性,使反应速率增大或NaI对该反应具有催化作用,故I2与Na2CO3溶液的反应很慢,加入NaI固体能使开始反应时的速率明显加快;
(2)步骤Ⅱ中,水合肼与反应产生氮气、碘离子和水,反应的离子方程式为3N2H4·H2O+2=3N2↑+2I-+9H2O;
(3)在②③操作中,为了不引入杂质调节 值应分别加试剂X为Na2CO3 ;试剂Y为HI;
(4)在实验室中完成步骤Ⅳ需要一系列操作蒸发、过滤。下列实验操作中,a为过滤、b为蒸发、c为灼烧、d为分液,故不需要的是cd;
(5)由于 易溶于酒精,且在酒精中的溶解度随温度变化不大,所在乙醇中进行重结晶。先加热溶剂乙醇,再溶解 ,减压蒸发结晶使 析出,趁热过滤后在真空中干燥,避免 被氧化,操作顺序为③→①→④→②。
15. 三颈烧瓶 a 碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂) HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl 观察气体流速、平衡气压 B和C中气泡逸出速率相当,C中导管出现大量气泡 防止氯磺酸水解变质 BAC 0.0010
【分析】本题中装置A为实验室制备少量的HCl,由于氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃,易溶于硫酸,可迅速吸潮产生浓烈的白雾HSO3Cl+H2O=HCl+H2SO4,故B装置可以起到干燥HCl防止氯磺酸水解变质的作用,也可以通过B、C的气流速率来判断反应进行的程度,C装置为制备苯磺酸的发生装置,反应为HCl(g)+SO3=HSO3Cl(l),由于邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe-phen,故加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3~9之间,依次确定操作步骤的顺序,由题干可知,Fe-phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系,分析表中数据可得出A=250c(Fe2+),依次计算,据此分析解题。
【详解】(1)由装置图可知仪器丙的名称是三颈烧瓶;实验过程中仪器丁冷凝管中冷却水的流向与蒸汽的方向相反,故进水口为a口,故答案为:三颈烧瓶;a;
(2) 由题干信息可知,氯磺酸(HSO3Cl)沸点约152℃,易溶于硫酸,可迅速吸潮产生浓烈的白雾,球形干燥器中装有碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂),一来吸收尾气HCl等酸性气体,二来防止空气中的水蒸气进入C中,引起氯磺酸水解变质,故若无此装置,氯磺酸发生水解的化学方程式为HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl,故答案为:碱石灰(或氧化钙等碱性干燥剂);HSO3Cl+H2O=H2SO4+HCl;
(3)由装置图可知,装置B具有干燥气体、观察气体流速、平衡气压等作用,故答案为:观察气体流速、平衡气压;
(4)当B和C中气泡逸出速率相当,C中导管出现大量气泡,说明通入的HCl基本不在与SO3反应了,此时可判断已大量制得氯磺酸并停止通入HCl气体;随即将装置C改为油浴蒸馏装置,由于可迅速吸潮产生浓烈的白雾,故分离氯磺酸时依然要通入HCl气体以抑制氯磺酸水解,故答案为:B和C中气泡逸出速率相当,C中导管出现大量气泡;防止氯磺酸发生水解而变质;
(5)①由题干信息可知,在pH为3~9时,邻菲啰啉能与Fe2+形成橙色配合物Fe-phen,故加入邻菲啰啉溶液之前需调节pH在3~9之间,故操作步骤为:取一定质量氯磺酸产品,加水水解为一定体积的强酸性溶液,加入NH2OH将Fe3+还原为Fe2+;然后依次加入缓冲溶液调节pH=5.0,加入0.5%邻菲啰啉溶液,摇匀、静置,故答案为:BAC;
②由题干信息可知,Fe-phen在510nm处的吸光度A与溶液中Fe2+浓度呈线性关系,分析表中数据可得出:A=250c(Fe2+),故在一定条件下测定溶液的平均吸光度A=0.25,该产品中总铁量为=0.0010mol·L-1,故答案为:0.0010。
16. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 便于控制反应的开始与停止 吸水 无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸 分液漏斗 反应温度 迅速升温至260℃ Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+ 2CuS+3O2 2CuO+2SO2、Cu2S+2O22CuO+SO2,后一反应前后固体质量不变,因此,若煅烧后固体质量有所变化则必然存在CuS
【详解】(1)①铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,铜丝可抽动的优点是便于控制反应的开始与停止,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;便于控制反应的开始与停止;
②CuSO4呈白色,说明浓硫酸具有吸水性,吸收硫酸铜晶体中结晶水得到白色CuSO4,故答案为:吸水;
③二氧化硫易溶于水,有毒,污染空气,该装置中无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸,故答案为:无尾气吸收装置,停止加热时可能发生溶液倒吸;
(2)①由图示知,实验中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②实验记录表明温度对实验结果有影响,为了得到预期实验现象,为了防止副反应发生,在操作上应该迅速升温至260℃;故答案为:;反应温度;迅速升温至260℃;
③二氧化硫进入装置C,与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀、NO和硫酸,反应的离子方程式是 Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+,故答案为:Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO42-+4H+;
④根据反应分析,2CuS+3O2 2CuO+2SO2、Cu2S+2O22CuO+SO2,后一反应前后固体质量不变,因此,若煅烧后固体质量有所变化则必然存在CuS,故答案为:2CuS+3O2 2CuO+2SO2、Cu2S+2O22CuO+SO2,后一反应前后固体质量不变,因此,若煅烧后固体质量有所变化则必然存在CuS。
17. 检查装置气密性 活塞K 关闭 b、c 排除装置中的空气或氧气 CaCO3 +2H+ =Ca2++ H2O+CO2↑ 避免SO2污染空气 Cu2O+4NH3 · H2O =2[Cu(NH3)2]++2OH-+3H2O 2CuO+S2Cu+SO2 Cu2S
【分析】(1)硫在加热条件下易于空气中的氧气反应,对该实验会产生影响,要确保实验装置中无空气,保证密闭环境;
(3)氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行,石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,二氧化硫有毒不能排放到大气中;
(5)反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),加入氨水后但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量。
【详解】(1)探究氧化铜与硫的反应,需在无氧条件下进行(S在空气与O2反应),故需对装置进行气密性检查;
(3)利用石灰石与盐酸反应产生的CO2气体排除装置中的空气,打开K使盐酸与石灰石接触,打开a,并检验是否排尽空气,该实验步骤的作用是排除装置中的空气或氧气。石灰石与盐酸反应的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++ H2O+CO2↑;
(4)酸性高锰酸钾溶液褪色,说明产物有SO2,用盛有氢氧化钠溶液的烧杯替换盛装酸性高锰酸钾溶液的烧杯,并打开活塞K的目的是尽量使SO2被吸收,避免污染环境;
(5)结合题意,反应剩余固体含有Cu2O(砖红色),因为Cu2O与氨水反应为Cu2O+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)2]+(无色)+2OH-+ 3H2O,4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O=4 [Cu(NH3)4]2+(蓝色)+4OH-+6H2O。但仍有红黑色固体未溶解,表明有Cu,反应方程式为2CuO+S2Cu+SO2,其中CuO与S的质量比为5∶1。而生成Cu2O的反应方程式为4CuO+ S2Cu2O+SO2,其中CuO与S的质量比为10∶1,因此S过量,则可能发生反应2Cu+SCu2S,黑色固体为Cu2S。
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