高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 研究物质的实验方法达标测试
展开一、单选题
1.广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”,是因为它可以配合玻璃管和其它简单仪器组成各种功能的装置。下列各图中能用作安全瓶防倒吸装置的是
A.B.C.D.
2.下列标识适合警示浓硫酸运输的是
A.AB.BC.CD.D
3.下列实验操作或说法中不正确的是
A.向碘的苯溶液中加入四氯化碳,振荡、静置,下层呈紫红色
B.用纸层析法分离混合溶液中的Cu2+、Fe3+时,不需要喷显色剂
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,若萃取剂与水的密度接近时,应加入食盐,目的是增大水层的密度
4.下列装置使用错误的是
A.装置①用于除去氯化钠溶液中的泥沙,然后再用装置②得到氯化钠晶体
B.装置③用于萃取碘水中的I2,并分离得到含I2的CCl4溶液
C.装置④用于将自来水制成蒸馏水,一般无需温度计
D.装置⑤中加入饱和Na2CO3溶液用于除去CO2中混有的HCl
5.生活中可能遇到下列混合物,能按“溶液一过滤一蒸发”的步骤加以分离的是.
A.食盐和细沙B.纯碱和烧碱C.水和酒精D.CaCO3和Mg(OH)2
6.已知NaNO3、KCl、KNO3、NaCl的溶解度随温度变化的曲线如图所示。在室温时,将硝酸钠和氯化钾两种饱和溶液混合后无晶体出现,再加热蒸发时,开始析出的晶体是
A.KNO3B.KClC.NaNO3D.NaCl
7.下列实验操作错误的是( )
A.B.
C.D.
8.以下离子检验的结论可靠的是
A.往溶液中加入过量氯水再加淀粉,不出现蓝色,说明一定不含I-
B.往无色溶液中加入氯水,再加CCl4,CCl4层呈红棕色,说明有Br-
C.往溶液中加入盐酸,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,说明有
D.往溶液中加入BaCl2溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成,说明有
9.下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法不正确的是
A.高锰酸钾加热制备氧气,用排水法收集满氧气后,先移出导管,后撤酒精灯
B.给试管加热,先给试管来回均匀加热,后固定局部加热
C.少量浓硫酸滴在手上,先用氢氧化钠中和,后用抹布抹去
D.点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)时,先检验气体纯度,后点燃
10.分液漏斗是把密度不同且互不相溶的液体分离的仪器。下列各组物质中,能用分液漏斗进行分离的是
A.四氯化碳和液溴B.汽油和花生油
C.花生油和水D.酒精和水
二、填空题
11.下列括号内的物质为杂质,将除去下列各组混合物中杂质所需的试剂及主要实验操作填写在横线上:
(1)CO2(SO2):除杂试剂 、主要实验操作 。
(2)乙烷(乙烯):除杂试剂 、主要实验操作 。
(3)酒精(水):除杂试剂 、主要实验操作 。
12.根据如图所示仪器回答
(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是 ,气体应从 端通入。
(2)检验:证明CO中含有CO2,装置内盛氢氧化钙溶液,观察到的现象为 。
(3)贮气:排空气法收集H2时,气体从 端通入。
(4)量气:要测量气体体积,还需要用到的一种仪器是 ,测量时瓶内先装满水,气体从B端通入,该法适用于测量难溶于水且不与水反应的气体的体积。
13.(1)在仪器①漏斗、②容量瓶、③蒸馏烧瓶、④分液漏斗、⑤烧杯、⑥蒸发皿中,可用于粗盐提纯实验的有 ;可用于分离两种沸点接近且互不相溶的液态混合物实验的有 。
(2)有一固体粉末,其中可能含有Na2CO3、NaCl、Na2SO4、CuCl2、Ba(NO3)2、K2CO3、K2SO4中的一种或几种,现按下列步骤进行实验。
①将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀。
②在滤出的沉淀中加入稀硝酸,有部分沉淀溶解,同时产生无色气体。
③取滤液做焰色反应,可证明滤液中含Na+,不含K+。
由上述现象推断:该混合物中一定含有 ;一定不含有 ,可能含有 。
14.下列A、B、C、D是中学常见的混合物分离或提纯的基本装置。
A. B. C. D.
(1)请根据混合物分离或提纯的原理,回答在下列实验中需要使用哪种装置。将A、B、C、D填入适当的空格中。
①从碘水中提取碘 ;
②除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3 ;
③用自来水制取蒸馏水 ;
④与海水晒盐原理相符的是 。
(2)写出装置D中仪器的名称:① ,② 。
15.重结晶法提纯萃甲酸的原理是什么? 有哪些主要操作步骤?
16.下列各组混合物的分离或提纯,请选择合适的方法填空填序号
①浓硫酸洗气②分液③升华④过滤⑤萃取⑥蒸馏
①汽油与NaCl溶液的分离
②除去中少量的水蒸气
③除去固体碘中混有的少量的Nal
④从碘的苯溶液中提取碘和回收苯
17.根据如图所示仪器,回答下列问题。
(1)洗气:除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是 ,气体应从 端通入。
(2)检验:证明CO中含有HCl,装置内应盛 ,还需要尾气处理装置与 。
(3)贮气:排空气法收集H2时,气体从 端通入;排水法收集O2时,瓶内应先装满水,气体从 端通入;若要用水将装置中的O2排出,水应从 端通入。
(4)量气:要测量气体体积,除去乳胶管和玻璃导管外,还需要用到的一种仪器是 。
18.常用的分离和提纯的方法有:A 萃取 B 分液 C 过滤 D 升华 E 蒸馏 F 洗气 G 蒸发 H加热分解 I 渗析 J 重结晶,下列各组混合物的分离和提纯选用的哪种方法最合适?(填字母序号)
(1)除去水中的泥沙
(2)从碘水中提取碘 ;
(3)分离碘和铁屑
(4)用海水晒盐
(5)分离氯化钠和硝酸钾 ;
(6)分离淀粉溶液中的氯化钠 ;
19.分液的操作方法
20.海带中含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了如下图所示实验:
请回答下列问题:
(1)实验时灼烧海带应在 (填仪器名称)内进行。
(2)步骤④中反应的离子方程式是 。
(3)步骤⑤中应选用的一种溶剂X可以是 (填试剂名称)。
(4)步骤⑥的操作名称是 。
(5)上述流程中的实验操作包括下图中的___________(按操作顺序选填代号)。
A.B.C.D.
三、实验探究题
21.铋酸钠(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铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:
Ⅰ.制取铋酸钠
制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:
(1)C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的化学方程式为 。B装置的作用是 。
(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Cl2,以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是:关闭 ;打开 。
(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.铋酸钠的应用——检验Mn2+
(5)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为 。
Ⅲ.产品纯度的测定
(6)取上述NaBiO3产品ag,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用bml•L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-(已知:H2C2O4+MnO4-—CO2+Mn2++H2O,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)。
22.某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl)为原料制备无水二氯化锰,按如图流程开展了实验(夹持仪器已省略):
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯。
②制备无水二氯化锰的主要反应:(CH3COO)2Mn+2CH3COClMnCl2↓+2(CH3CO)2O。
③乙酰氯遇水发生反应:CH3COCl+H2O→CH3COOH+HCl。
步骤:①将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置(图2)上,打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给出纯化完成后的操作排序: 。纯化完成→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→将产品转至干燥器中保存
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温
d.打开安全瓶上旋塞
23.碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
检验溶液中的阴、阳离子:取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有阴离子可能是 和 ;
(2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是 。
测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取ag碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如图1所示。
(3)碳铵固体应放在 中进行加热。
A.试管 B.蒸发皿 C.烧瓶 D.坩埚
(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用如图2 ;
(5)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是 g。
(6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀质量。请你评价该方案是否合理; (填“合理”“不合理”),理由是 。
参考答案:
1.B
【详解】A.该装置是排液量气装置,故A错误;
B.该装置可作为安全瓶防倒吸,因为进气管较短(刚漏出瓶塞)若发生倒吸,倒吸液会被盛装在B 瓶中,不会再倒流到前一装置,从而防止倒吸,故B正确;
C.该装置是混气装置,进入C 瓶中两气体在C 瓶中充分混合,故C错误;
D.该装置是洗气装置,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】浓硫酸具有腐蚀性,属于腐蚀品,所以浓硫酸运输时应张贴腐蚀品标识。
答案选D。
3.A
【详解】A.向碘的苯溶液中加入四氯化碳,由于苯与四氯化碳互溶,所以液体不分层,A不正确;
B.用纸层析法分离混合溶液中的Cu2+、Fe3+时,亲水性强的Cu2+在滤纸条的下方,由于Cu2+、Fe3+的颜色不同,所以不需要喷显色剂,B正确;
C.分液操作时,应将分液漏斗的下层液体从下口放出,然后将上层液体从上口倒出,C正确;
D.萃取操作时,若萃取剂与水的密度接近,分离液体有一定的难度,应加入食盐,以增大水层的密度,便于液体的分离,D正确;
故选A。
4.D
【详解】A.泥沙不溶于水,NaCl为可溶性固体,则装置①过滤可除去氯化钠溶液中的泥沙,然后再用装置②蒸发得到氯化钠晶体,故A正确;
B.碘不易溶于水,易溶于四氯化碳苯,则装置③萃取、分液分离得到含I2的CCl4溶液,故B正确;
C.水的沸点为100℃,且自来水中水的沸点较低,则装置④蒸馏可制成蒸馏水,一般无需温度计,故C正确;
D.CO2、HCl均与饱和Na2CO3溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液、洗气,故D错误;
故选D。
5.A
【详解】A.食盐和细沙加水溶解后形成溶液,细沙不溶于水,氯化钠溶于水,过滤后得到氯化钠溶液,对氯化钠溶液进行蒸发结晶,最后得到固体氯化钠,故A符合题意;
B.纯碱是碳酸钠,烧碱是氢氧化钠,二者均易溶于水,溶解后无法用过滤的方法分离,故B不符合题意;
C.水和酒精任意比互溶,二者不能用过滤的方法分离,故C不符合题意
D.CaCO3和Mg(OH)2都难溶于水,二者不能用过滤的方法分离,故D不符合题意;
答案选A。
6.D
【详解】从溶解度曲线可知,两种阳离子和两种阴离子两两组合形成的四种物质中,温度较高时溶解度最小的是氯化钠,故蒸发时,溶解度最小的氯化钠先达到饱和,因此析出的是氯化钠晶体,D满足;
答案选D。
7.D
【详解】A.这是一个过滤操作,符合操作要求,细节没有问题,A项正确;
B.这是一个分液操作,符合操作要求,细节没有问题,B项正确;
C.这是一个蒸发操作,符合操作要求,细节没有问题,C项正确;
D.这是一个蒸馏操作,冷凝水的方向应该和蒸气的方向相反来获得最佳的冷却效果,D项错误;
答案选D。
8.B
【详解】A.氯水过量时,生成的I2可能被Cl2氧化为HIO3,故A错误;
B.氯气把Br—氧化成溴单质,加CCl4,CCl4层呈红棕色,故B正确;
C.若含HCO3-、HSO3-、CO32-,产生的气体都会使澄清石灰水变浑浊,故C错误;
D.若原溶液中含有Ag+或SO32-都会产生白色沉淀,故D错误。
故选B。
9.C
【详解】A.高锰酸钾加热制备氧气实验中,为防止倒吸,在排水法收集满氧气后,先移出导管,后撤离酒精灯,故A正确;
B.给试管加热时要防止局部受热炸裂试管,可以先给试管来回均匀加热,后固定局部加热,故B正确;
C.浓硫酸和氢氧化钠均具有腐蚀性,如果少量浓硫酸滴在手上,先用大量水冲洗,再涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液,氢氧化钠具有腐蚀性,不能用来中和硫酸,故C错误;
D.可燃性的气体若纯度不足,可能会发生爆炸,所以点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4等)时,先检验气体纯度,后点燃,故D正确;
故答案选C。
10.C
【详解】A.液溴易溶于四氯化碳,不能用分液漏斗分离,A不符题意;
B.汽油和花生油互溶,不能用分液漏斗分离,B不符题意;
C.花生油和水互不相溶且密度不同,可用分液漏斗分离,C符题意;
D.酒精和水混溶,不能用分液漏斗分离,D不符题意;
答案选C。
11. 酸性KMnO4溶液 洗气 溴水 洗气 CaO 蒸馏
【详解】(1)SO2可以被酸性高锰酸钾溶液氧化吸收,而CO2不反应,所以可以用酸性KMnO4溶液进行洗气除去CO2中混有的SO2;
(2)乙烯可以和溴水发生加成反应生成非气态物质,而乙烷和溴水不反应,也不溶于溴水,所以可以用溴水进行洗气除去乙烷中混有的乙烯;
(3)酒精和水互溶,直接蒸馏会形成共沸物,所以需先加入CaO和水反应,然后再蒸馏分离。
12. 浓硫酸 A 白色沉淀 B 量筒
【详解】(1)浓硫酸可以吸水作干燥剂,且不与CO2反应,所以除去CO2中的水蒸气,装置内应盛的物质是浓硫酸,为了使混合气体与浓硫酸充分接触,应从A端进入;
(2)CO2可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,观察到的现象为产生白色沉淀;
(3)氢气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,所以氢气从B端通入;
(4)要测量气体体积,还需要用量筒来测量排出的水的体积,从而确定气体的体积。
13. ①⑤⑥ ④⑤ Na2CO3、Na2SO4、Ba(NO3)2 CuCl2、K2CO3、K2SO4 NaCl
【分析】(1)根据粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发、结晶,由步骤可推测用的仪器有:烧杯、带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒和漏斗;根据分液所需要的仪器有:带铁圈的铁架台、分液漏斗、烧杯。
(2)根据物质的性质结合题干中的现象,通过确定存在的物质排除不能共存的物质;
依据①可知一定无CuCl2,一定有Ba(NO3)2;可能存在含碳酸根或硫酸根的物质;
依据②判断沉淀一定有硫酸钡和碳酸钡;
依据③确定有钠元素,一定无钾元素;氯离子的检验方法分析氯化钠的存在.
【详解】(1)粗盐提纯用的仪器有:烧杯、带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒和漏斗,分液所需要的仪器有:带铁圈的铁架台、分液漏斗、烧杯;
故答案为:①⑤⑥;④⑤;
(2)①将该粉末溶于水得无色溶液和白色沉淀,可判断一定无CuCl2,一定有Ba(NO3)2,因为只有钡离子才可以形成沉淀,同时可能含碳酸根的化合物或含硫酸根离子的化合物;
②在滤出的沉淀中加入稀硝酸,有部分沉淀溶解,同时产生无色气体,说明沉淀一定有硫酸钡和碳酸钡,反应为Ba2++SO42-=BaSO4↓,Ba2++CO32-=BaCO3↓,BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
③取滤液做焰色反应,火焰呈黄色,透过蓝色的钴玻璃观察,未见紫色火焰,说明一定有钠离子一定无钾离子,所以原混合物中一定含有Na2CO3和Na2SO4,一定不含有K2CO3和K2SO4;可能含有NaCl,
综上所述:原混合物中一定含有Na2CO3 Na2SO4 Ba(NO3)2;一定不含有CuCl2 K2CO3 K2SO4,可能含有NaCl,故答案为:Na2CO3 Na2SO4 Ba(NO3)2;CuCl2 K2CO3 K2SO4;:NaCl。
14.(1) B A D C
(2) 蒸馏烧瓶 冷凝管
【分析】A为过滤、B为萃取、分液、C为蒸发、D为蒸馏操作,结合混合物的性质的异同选择分离方法。
【详解】(1)①从碘水中提取碘采用苯萃取分液的方法分离,答案选B;
②除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3应用过滤的方法分离,答案选A;
③用自来水制取蒸馏水可用蒸馏的方法,答案选D;
④海水晒盐采用蒸发的方法,答案选C。
(2)①为蒸馏烧瓶,②为冷凝管。
15. 苯甲酸在水中的溶解度受温度的影响较大 加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤洗涤,干燥称量
【详解】重结晶法是一种利用结晶过程中不同物质溶解度的差别而将固体物质分离提纯的方法。苯甲酸在水中的溶解度受温度的影响较大,可用重结晶法提纯;操作步骤主要是:加热溶解→趁热过滤→冷却结晶→过滤洗涤,干燥称量。
16. ② ① ③ ⑥
【分析】本题考查分离提纯的一般方法与被分离物质的状态之间的关系。
【详解】(1)①汽油与NaCl溶液不互溶,分液即可,故答案为:②;
(2)②除去中少量的水蒸气,浓硫酸有吸水性,可用于干燥,故答案为:①;
(3)③除去固体碘中混有的少量的Nal,碘易升华,故可分离,故答案为:③;
(4)④从碘的苯溶液中提取碘和回收苯,,因为碘和苯互溶,且两者沸点有差异,故使用蒸馏分离,故答案为:⑥;
【点睛】本题重点是分析分离提纯的一般方法与被分离物质的状态之间的关系。
17. 浓硫酸 A 紫色石蕊试剂 收集装置 B B A 量筒
【分析】(1)二氧化碳溶于水显酸性,所以要除去其中的水蒸气就要选择中性或显酸性的干燥剂,
(2)酸能使酸碱指示剂变色;
(3)氢气的密度远小于空气,将装置中空气用水排出时,应该采用长进短出的方法;
(4)要测量气体体积,可通过测量液体的体积来获得。
【详解】(1)除去CO2中的水蒸气,该装置只能盛装液体,CO2酸性氧化物,则只能用浓硫酸,气体从A端进入,从B端排出;
(2)CO难溶于水,HCl易溶于水形成盐酸,能使酸碱指示剂变色,装置内应盛紫色石蕊试剂;还需要尾气处理装置与收集装置;
(3)排空气收集氢气时,应从短管进,长管出,所以B端进气;用排水法集气时,应从短管进,使水从长管压出,故B端进气;如果要将氧气排除则要在长管进气,即A端进气;
(4)测气体体积根据气体所排出水的体积来计算,由于气体密度比水密度小,所以气体应从“短”的一端进,需要测出排出水的体积,所以还需要量筒,但是不能测溶于水的气体;
18. C A D G J I
【详解】(1)泥沙不溶于水,因此除去水中的泥沙可选择过滤,答案为C;
(2)碘水中碘单质在水中溶解度较低,而在有机溶剂中溶解度较大,因此可利用苯或其它有机试剂萃取碘水中碘单质,答案为A;
(3)碘单质易升华,因此分离碘和铁屑可利用碘升华,答案为D;
(4)海水中含有大量氯化钠,由海水得到盐可通过蒸发结晶,答案为G;
(5)氯化钠溶解度受温度影响较小,而硝酸钾溶解度受温度影响较大,因此可利用重结晶方法分离氯化钠和硝酸钾,答案为J;
(6)由淀粉溶液为胶体可知,淀粉溶液中分散质微粒直径介于1~100nm,淀粉微粒不能穿过半透膜,而氯化钠溶液中氯化钠直径小于1nm,能够穿过半透膜,因此分离淀粉溶液中的氯化钠可利用渗析操作,答案为I。
19.将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出
【详解】分液的操作方法是:将萃取后的分液漏斗放在铁架台的铁圈上静置,待液体分层后打开分液漏斗上口的玻璃塞(或将玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔重合),使漏斗内外空气相通,小心地旋转分液漏斗的活塞,使下层液体沿烧杯内壁流入烧杯中,待下层液体流出后及时关闭活塞,将上层液体从分液漏斗的上口倒出。
20.(1)坩埚
(2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(3)苯或者四氯化碳
(4)蒸馏
(5)ACD
【解析】(1)
实验时灼烧海带应在坩埚中进行,故答案为:坩埚;
(2)
步骤④为双氧水在酸性条件下把碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式是:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;故答案为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(3)
由于苯和四氯化碳与水不溶,故步骤⑤中应选用的一种溶剂可以是苯或四氯化碳,故答案为:苯或四氯化碳;
(4)
步骤⑥是得到的碘的苯溶液或碘的四氯化碳溶液进行蒸馏后得到碘和苯或四氯化碳,其操作名称是蒸馏;
(5)
根据流程图可知实验操作有过滤、分液、蒸馏,故答案为:ACD。
21. Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O 除去HCl C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) K1、K3(K1可不填) K2 在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O
【分析】用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气,其中混合有挥发出的氯化氢气体,要用饱和食盐水进行除杂,然后利用氯气的强氧化性,在碱性环境下将Bi(OH)3氧化为NaBiO3;利用锰离子的还原性将NaBiO3还原,锰离子氧化为高锰酸根离子,检验NaBiO3的氧化性;实验结束后,产物有毒性,故打开三颈烧瓶的氢氧化钠溶液,吸收剩余的氯气;NaBiO3纯度的检测利用NaBiO3和锰离子反应生成高锰酸根,高锰酸根再与草酸反应来测定,根据氧化还原反应反应进行计算。
【详解】(1)C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,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HCl。
(2)C中反应已经完成,则白色的Bi(OH)3全部变成了黄色的NaBiO3,白色固体消失。
(3)从图上装置看,关闭K1、K3,打开K2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,NaBiO3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)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+,说明铋酸钠将锰离子氧化为高锰酸根离子,因为属于酸性环境,所以铋酸钠被还原为Bi3+,根据氧化还原反应原理可知,产生紫红色现象的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O。
(6)根据得失电子守恒可知,草酸和高锰酸根离子的反应比例 H2C2O4~MnO4-=5:2,又因为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O,即:NaBiO3:H2C2O4=1:1,,纯度为=,或。
【点睛】在复杂的纯度计算中,用得失电子守恒法找出各关键物质之间的关系,由此计算,可以将问题简单化。
22.cdba
【详解】纯化完成后的操作和纯化的操作相反,纯化完成后首先关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,然后打开安全瓶上旋塞,关闭抽气泵,最后拔出圆底烧瓶的瓶塞,将产品转至干燥器中保存,故答案为cdba;
23. HCO3- CO32- NH4++OH-=NH3↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O(或NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O) A A (a-b) 不合理 碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确
【分析】取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成,白色沉淀为碳酸钙;再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色,则气体为氨气,以此来解答。
【详解】取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成,白色沉淀为碳酸钙,盐中阴离子可能为HCO3-、CO32-;再另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色,则气体为氨气,则原固体中含铵根离子。
(1)由上述分析可知,阴离子可能为HCO3-、CO32-,故答案为HCO3-;CO32-;
(2)碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是NH4++OH-=NH3↑+H2O、HCO3-+OH-=CO32-+H2O(或NH4++HCO3-+2OH-=NH3↑+CO32-+2H2O);
(3)ag碳铵,加热使之分解,碱石灰增重为水和二氧化碳的质量,尾气处理为氨气,因加热装置后连接U形管,则选择仪器只能为试管,故答案为A;
(4)尾气处理,应防止倒吸,B不能防止倒吸,C中气体收集时导管应短进,D中为密闭容器,且导管没有插入液体中,只有A装置收集且能防倒吸,故答案为A;
(5)灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为bg,则氨气的质量为(a-b)g,则含N质量为(a-b)g,故答案为(a-b);
(6)ag碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀质量,则
①不合理,因为碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确;
②合理,因为碳铵中只含有CO32-加入BaCl2能完全生成沉淀可准确测得碳元素的质量;
故答案为不合理;碳铵中可能含有HCO3-不能与BaCl2产生沉淀所测得碳元素质量分数不准确。
【点睛】本题考查性质实验方案的设计,综合性较强,侧重分析与实验能力的综合考查,注意实验装置的作用,尤其注意(6)小题属于开放性试题,回答“合理”或“不合理”且理由能做出相应解释均可,有利于学生发散思维能力的训练。
A
B
C
D
氧化剂
爆炸品
有毒品
腐蚀品
物质
NaBiO3
Bi(OH)3
性质
不溶于冷水;浅黄色
难溶于水;白色
高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率练习: 这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修1第一单元 化学反应速率练习,共23页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验探究题等内容,欢迎下载使用。
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