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适用于老高考旧教材2024版高考化学二轮复习专题10化学实验基础与综合探究（附解析）
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这是一份适用于老高考旧教材2024版高考化学二轮复习专题10化学实验基础与综合探究（附解析），共15页。试卷主要包含了实验室中下列做法错误的是，如图所示实验操作正确的是，对乙酰氨基酚等内容，欢迎下载使用。
1.(2023·陕西渭南一模)实验室从废定影液(含Br-和[Ag(S2O3)2]3-等)中回收Ag和Br2的主要步骤为向废定影液中加入Na2S溶液沉银,过滤、洗涤及干燥,灼烧Ag2S制Ag;制取Cl2并通入滤液氧化Br-,用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图,下列叙述正确的是( )
A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒进行引流
B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取Ag
C.用装置丙制备Cl2时还需要加热条件
D.用装置丁分液时,从下口放出有机相
2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释
D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
3.(2023·四川绵阳一模)下列实验操作和实验现象不相匹配的是( )
4.(2023·四川达州二诊)如图所示实验操作正确的是( )
A.测定中和反应反应热
B.除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4
C.验证牺牲阳极法保护铁
D.验证温度对水解平衡的影响
5.(2023·北京清华附中统考)下列有机化合物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是( )
6.(2023·重庆巴蜀中学二模)如图所示进行的实验,下列说法不正确的是( )
A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性
B.用装置乙来进行酸碱中和滴定
C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率
D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间
7.(2023·陕西宝鸡二模)某实验小组利用如图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法正确的是( )
A.使反应发生的操作是将a中的Y形管向右倾斜
B.装置b中出现白色沉淀,可能是BaCO3或BaSO3
C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有CO2
D.装置e中可以盛放NaOH溶液,f的作用为防倒吸
8.(2023·陕西汉中二模)根据实验目的,下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
9.(2023·陕西安康二模改编)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种白色晶体,不溶于乙醇,易溶于氢氧化钠溶液,在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应。某研究性学习小组利用下图所示装置制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。回答下列问题:
(1)装置A中导管a的作用是 ,装置D中仪器c的作用是 。
(2)补全装置C中反应的化学方程式:
HCOOH+ NaOH+ Na2S2O4+ CO2+ 。
实验过程中需控制SO2,确保NaOH过量的原因是 。充分反应后通过分液漏斗滴加一定量乙醇的目的是 。
(3)装置D的作用是 。
(4)充分反应后,将装置C中的混合物过滤、洗涤、干燥即得连二亚硫酸钠粗品。称量5.0 g该粗品,滴加一定量的NaOH溶液使溶液显碱性后,滴加Ag-EDTA络合溶液,发生反应:2Ag++S2+4OH-2Ag↓+2S+2H2O,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到5.4 g银,则该粗品中连二亚硫酸钠的质量分数为 %。
10.(2023·四川成都第二次联考)对乙酰氨基酚
(,M=151 g·ml-1)具有解热镇痛的效果,其解热作用缓慢而持久,具有刺激性小、极少有过敏反应等优点。某科学小组在实验室进行对乙酰氨基酚的制备,物质转化流程如下(部分产物已略去):
(1)步骤Ⅰ中,亚硝酸因不稳定易分解产生体积比为1∶1的NO和NO2,工业上常通入空气进行废物利用制备硝酸,请写出该反应的化学方程式: 。
(2)步骤Ⅱ为对亚硝基苯酚的还原过程,其装置如图1所示。
图1
该科学小组通过实验测定了不同温度下的对亚硝基苯酚还原产率,数据如下表:
①通过实验,步骤Ⅱ中最佳反应温度为 ℃。
②该反应放热易导致反应速率过快,要适当控制反应速率,结合装置最有效的操作是 。
③步骤Ⅱ中主要发生的反应为2+2Na2S+H2O2+Na2S2O3,实际操作中,硫化钠的实际用量比理论量高些,其目的是 。
(3)步骤Ⅲ中用硫酸酸化步骤Ⅱ反应后的混合溶液,以便析出对氨基苯酚。若加入硫酸过多、过快,可能导致发生副反应的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅳ为对氨基苯酚的乙酰化反应,实验装置如图2所示。其中,冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”);反应结束后,得到的晶体需用冰水洗涤,其目的是 。
图2
(5)该科学小组用0.2 ml苯酚进行实验,该实验中对乙酰氨基酚总产率为55%,实际得到对乙酰氨基酚的质量为 g。
B组 能力提升练
1.(2023·西藏拉萨一模)鉴别下列各组气体时,所选用的试剂无法实现实验目的的是( )
2.(2023·广东江门一模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或做法不能达到目的的是( )
3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2
B.用装置乙制备银氨溶液
C.用装置丙制备无水MgCl2
D.用装置丁在铁片上镀铜
4.(2023·广东惠州一模)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰
B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入
D.装置丁可用于吸收多余的尾气
5.下列实验操作、现象和所得结论均正确的是( )
6.(2023·湖北省部分重点校联考)某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。
操作步骤如下:
ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30 ℃条件下反应30分钟后冷却。
ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。
下列叙述错误的是( )
A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性
B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体
C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOH
D.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层
7.(2023·广东汕头一模)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是( )
8.(2023·陕西铜川二模)由实验操作和现象得出的相应结论正确的是( )
9.碳酸锰(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。实验室以KMnO4为原料制备少量MnCO3并研究其性质,制备MnCO3的装置如图1所示。
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,100 ℃开始分解。请回答下列问题:
图1
图2
图3
(1)仪器B的名称为 。
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反应的离子方程式为 。反应过程中c(Mn2+)随时间的变化曲线如图2所示,则第t min时,c(Mn2+)迅速增大的原因是 。
(3)反应一段时间后,当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3。生成MnCO3的离子方程式为 。
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再 ,即得到干燥的MnCO3固体。用乙醇洗涤的优点是 。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为 (填化学式),B→C反应的化学方程式为 。
10.(2023·四川达州二诊改编)某重金属离子处理剂M(Na2CS3·xH2O)为红色固体,易溶于水,性质与碳酸钠类似,水溶液显碱性,在空气中易被氧化。M的实验制备如下。
步骤一:向三颈烧瓶中加入少量磁力搅拌子,再加入10.00 mL(密度为1.26 g·mL-1)CS2。
步骤二:用恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入50 mL 1.00 ml·L-1的Na2S溶液,再向球形冷凝管中通入冷水,打开磁力搅拌器和加热装置,控制温度在25 ℃反应15 min,关掉磁力搅拌器和加热装置。待溶液冷却后,经实验操作,得M的溶液,通过处理后得M晶体(Na2CS3·xH2O)。
图甲
步骤三:再将温度分别控制在30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃,重复以上操作,可得反应温度对全硫碳酸钠(Na2CS3)产率的影响如图乙;硫化钠与二硫化碳分别在40 ℃和45 ℃反应时,反应时间对全硫碳酸钠产率的影响如图丙。
图乙
图丙
已知:CS2易燃,有毒,不溶于水,沸点为46 ℃,能与NaOH溶液反应。
请回答下列问题:
(1)步骤一中,向三颈烧瓶中加入的CS2是否过量? (填“是”或“否”)。发生反应的化学方程式为 。
(2)该制备过程不能用明火加热的原因是 。由图可知,温度应控制在 ℃,原因是 。
(3)反应一段时间后,若发现三颈烧瓶中忘加磁力搅拌子,正确操作是 。
(4)M溶液显碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液,溶液中有绿色的Cr3+产生。某同学在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3质量,你是否同意他的观点? (填“是”或“否”),理由是 。
参考答案
专题十 化学实验基础与综合探究
A组 基础巩固练
1.A 过滤时用玻璃棒进行引流,防止液体溅出,A正确;蒸发皿不能用于高温灼烧固体,否则会受热不均而炸裂,应选用坩埚灼烧,B错误;高锰酸钾与浓盐酸不需要加热就能反应生成氯气,C错误;苯的密度比水小,溴的苯溶液在上层,则用装置丁分液时,先从分液漏斗下口放出水相,再从分液漏斗上口倒出有机相,D错误。
2.A 金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。
3.C 将一小块钠投入硫酸铜溶液中,Na与溶液中的H2O反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,看到反应有气泡冒出,产生蓝色沉淀,A正确;将Na2O2加入适量水中,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使酚酞溶液变为红色,但由于Na2O2具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色物质,因此看到溶液先变红后褪色,有气泡产生,B正确;重铬酸钾在溶液中存在化学平衡:Cr2+H2O2Cr+2H+,向该溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,导致溶液橙色变深,C错误;铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜,物质颜色为棕黄色,故产生棕黄色的烟,D正确。
4.C A项中,测定中和反应反应热装置中缺少搅拌棒,错误;B项中,氯气与亚铁离子反应生成氯化铁,引入氯离子新杂质,错误;C项中,锌比铁活泼,锌做负极保护铁,阴极区(铁附近)加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则能验证牺牲阳极法保护铁,正确;D项中,加热试管中液体体积要小于试管容积的,错误。
5.D 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,则用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入二氧化碳,A错误;三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以不能用溴水除去苯中混有的苯酚杂质,B错误;乙醛和乙酸均溶于水,则用氢氧化钠溶液不能除去乙醛中混有的乙酸杂质,C错误;氯化钠固体能降低硬脂酸钠的溶解度,向含有甘油的硬脂酸钠中加入氯化钠固体,可以使硬脂酸钠溶解度降低发生盐析而除去甘油,D正确。
6.B 用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。
7.D 浓硫酸具有脱水性,使葡萄糖脱水生成碳,碳与浓硫酸反应生成CO2和SO2。葡萄糖为固体,浓硫酸和葡萄糖混合,将Y形管向左倾斜,浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A项错误;CO2、SO2与氯化钡溶液均不反应,若装置b中出现白色沉淀,可能是因为SO2和O2与氯化钡反应生成BaSO4沉淀,B项错误;c中的品红溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C项错误;污染性尾气为SO2,可以用NaOH溶液吸收,球形干燥管的作用为防倒吸,D项正确。
8.B 向5mL氢氧化钠溶液中滴加2滴氯化铁饱和溶液,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,无法制得氢氧化铁胶体,A错误;在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水,静置2~3min,溶液边缘出现红色说明在水分子作用下,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,铁发生了吸氧腐蚀,B正确;将二氧化硫通入适量品红溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,C错误;次氯酸钠溶液具有强氧化性,则用pH试纸无法测定次氯酸钠溶液的pH,且次氯酸的酸性强弱无法说明氯元素的非金属性强弱,D错误。
9.答案 (1)平衡上下压强,使液体顺利滴下 防倒吸
(2)1 2 2 SO2 1 1 2 H2O Na2S2O4在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应 降低Na2S2O4的溶解度,使其析出
(3)尾气处理,防止污染环境
(4)87
解析 (2)在该反应中,甲酸被氧化为二氧化碳,碳元素的化合价由+2价升高至+4价,二氧化硫被还原为连二亚硫酸钠,硫元素的化合价由+4价降低至+3价,根据得失电子守恒和原子守恒可配平该反应的化学方程式,该反应的化学方程式为HCOOH+2NaOH+2SO2Na2S2O4+CO2+2H2O;由题给信息可知,连二亚硫酸钠在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应,为防止其歧化,故应保证氢氧化钠过量;连二亚硫酸钠不溶于乙醇,滴加乙醇可降低其溶解度,利于析出。
(3)反应物SO2有毒,装置D可吸收剩余的SO2,防止环境污染。
(4)由生成的银的质量可知,生成的银的物质的量为=0.05ml,由题给反应的离子方程式可知,生成的银与反应的连二亚硫酸根离子的物质的量之比为2∶1,则连二亚硫酸钠的物质的量为0.025ml,连二亚硫酸钠的摩尔质量为174g·ml-1,则5.0g粗品中连二亚硫酸钠的质量为0.025ml×174g·ml-1=4.35g,该粗品中连二亚硫酸钠的质量分数为×100%=87%。
10.答案 (1)H2O+NO+NO2+O22HNO3
(2)①45 ②关闭分液漏斗,停止加热 ③提高对亚硝基苯酚的利用率
(3)S2+2H+S↓+SO2↑+H2O
(4)a 洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失
(5)16.61
解析 (1)亚硝酸因不稳定易分解产生体积比为1∶1的NO和NO2,通入空气进行废物利用制备硝酸,该反应的化学方程式为H2O+NO+NO2+O22HNO3。
(2)①由表中数据可知,45℃时对亚硝基苯酚还原产率最高,则步骤Ⅱ中最佳反应温度为45℃。
②该反应放热易导致反应速率过快,可以通过关闭分液漏斗并停止加热的方式来减慢反应速率。
③在化学反应中,通常可以采用增加某种反应物的浓度的方法来提高另一种反应物的转化率,所以在步骤Ⅱ实验操作中,硫化钠的实际用量比理论量高些,目的是提高对亚硝基苯酚的利用率。
(3)步骤Ⅱ反应后的混合溶液中含有对氨基苯酚钠()、Na2S2O3,步骤Ⅲ中用硫酸酸化以析出对氨基苯酚,若加入硫酸过多、过快,可能导致Na2S2O3与硫酸发生反应生成S和SO2,反应的离子方程式为S2+2H+S↓+SO2↑+H2O。
(4)球形冷凝管进出水方向为下进上出,所以进水口是a;根据流程,步骤Ⅳ是将对氨基苯酚()转化为对乙酰氨基酚(),反应结束后,得到的晶体用冰水洗涤的目的是洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失。
(5)该科学小组用0.2ml苯酚进行实验,理论上会生成0.2ml对乙酰氨基酚,已知该实验中对乙酰氨基酚总产率为55%,则实际得到对乙酰氨基酚的质量为0.2ml×151g·ml-1×55%=16.61g。
B组 能力提升练
1.B 二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能,故可以用品红溶液鉴别二者,A不符合题意;NO2、溴蒸气均具有强氧化性,都能使淀粉碘化钾溶液变蓝色,故不可以用淀粉碘化钾溶液鉴别NO2、溴蒸气,B符合题意;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,甲烷不能,故可以用溴的四氯化碳溶液鉴别二者,C不符合题意;硫化氢通入硫酸铜溶液中会产生CuS黑色沉淀,氯化氢与硫酸铜不反应,故可以用硫酸铜溶液鉴别二者,D不符合题意。
2.B 铁和浓硫酸常温发生钝化形成致密的氧化膜而无法再进行反应,不能制备SO2,B错误。
3.C 铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。
4.C 装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A正确;氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶,B正确;为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C错误;氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。
5.B 常温下,铝箔插入浓硝酸中,会在铝箔表面形成致密的氧化膜,而铝在稀硝酸中不会产生致密的氧化膜,A错误;将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,高锰酸钾具有氧化性,说明H2O2具有还原性,B正确;分别测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者pH比后者大,只能得出酸性:H2SO3>H2CO3,而H2SO3不是硫元素最高价氧化物对应的水化物,故不能得出非金属性:S>C,C错误;将密闭烧瓶中的NO2降温,气体颜色变浅,说明平衡向生成四氧化二氮的方向移动,即生成四氧化二氮的反应是放热反应,2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,D错误。
6.C 冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸性条件下氧化性增强,A正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与氯化钠溶液反应产生氯气,故三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,B正确;饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去未反应的NaClO,C错误;饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层,D正确。
7.C 食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,实验设计不合理,A错误;火柴头中的氯元素存在于氯酸钾中,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能生成AgCl白色沉淀,B错误;加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误。
8.C 实验探究应遵循单一变量原则,CuSO4溶液和FeCl3溶液中阴离子不同,A错误;乙醇、乙醛均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,若酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验乙醛,B错误;取5mL0.1ml·L-1KI溶液,滴加5~6滴0.1ml·L-1FeCl3溶液,KI溶液过量,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,则KI与FeCl3的反应是可逆反应,C正确;常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明反应中有碳酸钡沉淀生成,这与碳酸钡和硫酸钡的溶度积常数并无直接关系,因为只要溶液中c(Ba2+)·c(C)>Ksp(BaCO3),即可产生碳酸钡沉淀,D错误。
9.答案 (1)恒压滴液漏斗
(2)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应产生的Mn2+对反应具有催化作用
(3)Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)低温烘干 防止潮湿的MnCO3被空气氧化
(5)MnO2 2Mn2O34MnO+O2↑
解析 三颈烧瓶中装入高锰酸钾粉末,通过恒压滴液漏斗先滴加硫酸酸化的草酸溶液,水浴加热反应后,再滴加碳酸氢铵溶液,反应产生碳酸锰沉淀,过滤,低温烘干,得到碳酸锰晶体,通过加热分解,在不同温度下测定固体产生的成分。
(2)在三颈烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,然后滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,H2C2O4被氧化为二氧化碳,同时Mn被还原为Mn2+,其反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。115gMnCO3固体的物质的量为1ml,即含有锰元素的质量为55g,根据锰元素质量守恒可知,A点、B点、C点固体中锰元素的质量均为55g,则A点、B点、C点固体中氧元素的质量分别为32g、24g、16g。A点时,N(Mn)∶N(O)=1∶2,故成分为MnO2;B点时,N(Mn)∶N(O)=2∶3,故成分为Mn2O3;C点时,N(Mn)∶N(O)=1∶1,故成分为MnO。因此B→C反应的化学方程式为2Mn2O34MnO+O2↑。
10.答案 (1)是 CS2+Na2SNa2CS3
(2)所用的CS2沸点低,易燃 40 CS2沸点低(46 ℃),且40 ℃时平衡产率高
(3)停止加热,待溶液冷却后,再补加磁力搅拌子
(4)C+H2OHC+OH-
(5)否 硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中混入了S
解析 (1)根据题干信息知,步骤一中加入的CS2的物质的量为≈0.17ml,步骤二中加入的Na2S的物质的量为0.05L×1.00ml·L-1=0.05ml,故步骤一中,向三颈烧瓶中加入的CS2过量;发生的反应为二硫化碳与硫化钠在加热条件下反应生成Na2CS3,化学方程式为CS2+Na2SNa2CS3。
(2)已知CS2易燃且沸点为46℃,故该制备过程不能用明火加热。由图可知,温度应控制在40℃,原因是原料CS2沸点低(46℃),且40℃时的平衡产率高。
(4)已知Na2CS3·xH2O易溶于水,性质与碳酸钠类似,则M溶液显碱性的原因是C水解生成HC和OH-,导致溶液显碱性。
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液的过程中引入的硫酸根离子也会与加入的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,故不能通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3的质量。
选项
实验操作
实验现象
A
将一小块钠投入硫酸铜溶液中
有气泡冒出,产生蓝色沉淀
B
将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红后褪色,有气泡产生
C
向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸
随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅
D
将铜丝在盛满氯气的烧瓶中点燃
烧瓶中充满棕黄色的烟
选项
物质
试剂
操作
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
硬脂酸钠(甘油)
NaCl
盐析
选项
实验目的
实验方案设计
现象和结论
A
制备
Fe(OH)3胶体
向5 mL NaOH溶液中滴加2滴FeCl3饱和溶液,煮沸
溶液变红褐色;说明有
Fe(OH)3胶体生成
B
验证铁的电化学腐蚀
在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水,静置2~3 min
溶液边缘出现红色;说明铁发生了吸氧腐蚀
C
探究SO2的还原性
将SO2通入适量品红溶液中
溶液褪色;说明SO2具有还原性
D
比较C与Cl的非金属性强弱
用pH试纸测定1 ml·L-1的Na2CO3和NaClO溶液的pH
前者的试纸颜色比后者深;说明非金属性:Cl>C
温度/℃
25
45
55
65
产率/%
52.6
64.7
62.5
58.8
选项
气体
试剂
A
CO2、SO2
品红溶液
B
NO2、溴蒸气
淀粉碘化钾溶液
C
CH4、C2H4
溴的四氯化碳溶液
D
HCl、H2S
硫酸铜溶液
选项
操作或做法
实验目的
A
将装有NO2的注射器的活塞往外拉
探究压强对平衡移动的影响
B
常温下将铁丝插入浓硫酸中
制备SO2
C
向溶有液溴的溴苯中加入足量NaOH溶液,振荡,静置后分液
提纯溴苯
D
实验结束,将剩余白磷固体放回原试剂瓶
防止白磷自燃
选项
实验操作
现象
结论
A
铝箔插入稀硝酸中
无明显现象
铝箔表面形成了致密的氧化膜
B
将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
溶液的紫色褪去
H2O2具有还原性
C
分别测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH
前者pH比后者大
非金属性:S>C
D
将密闭烧瓶中的NO2降温
气体颜色变浅
2NO2(g)N2O4(g) ΔH>0
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验食盐中是否含碘元素
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀硝酸、AgNO3溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中的铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
选项
实验操作
现象
结论
A
向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液
前者产生气泡较快
催化效率:Fe3+>Cu2+
B
将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛有乙醇的试管,然后滴加酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
C
取5 mL 0.1 ml·L-1 KI溶液,滴加5~6滴0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与
FeCl3的反应是可逆反应
D
向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入稀盐酸
产生气泡,固体部分溶解
Ksp(BaCO3)<
Ksp(BaSO4)
1.(2023·陕西渭南一模)实验室从废定影液(含Br-和[Ag(S2O3)2]3-等)中回收Ag和Br2的主要步骤为向废定影液中加入Na2S溶液沉银,过滤、洗涤及干燥,灼烧Ag2S制Ag;制取Cl2并通入滤液氧化Br-,用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图,下列叙述正确的是( )
A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒进行引流
B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取Ag
C.用装置丙制备Cl2时还需要加热条件
D.用装置丁分液时,从下口放出有机相
2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释
D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
3.(2023·四川绵阳一模)下列实验操作和实验现象不相匹配的是( )
4.(2023·四川达州二诊)如图所示实验操作正确的是( )
A.测定中和反应反应热
B.除去Fe2(SO4)3溶液中的FeSO4
C.验证牺牲阳极法保护铁
D.验证温度对水解平衡的影响
5.(2023·北京清华附中统考)下列有机化合物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是( )
6.(2023·重庆巴蜀中学二模)如图所示进行的实验,下列说法不正确的是( )
A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性
B.用装置乙来进行酸碱中和滴定
C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率
D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间
7.(2023·陕西宝鸡二模)某实验小组利用如图装置探究浓硫酸与葡萄糖反应生成的气体成分。下列说法正确的是( )
A.使反应发生的操作是将a中的Y形管向右倾斜
B.装置b中出现白色沉淀,可能是BaCO3或BaSO3
C.装置d中出现浑浊,证明产生的气体中含有CO2
D.装置e中可以盛放NaOH溶液,f的作用为防倒吸
8.(2023·陕西汉中二模)根据实验目的,下列实验方案设计、现象和结论都正确的是( )
9.(2023·陕西安康二模改编)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种白色晶体,不溶于乙醇,易溶于氢氧化钠溶液,在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应。某研究性学习小组利用下图所示装置制备连二亚硫酸钠并测定其纯度。回答下列问题:
(1)装置A中导管a的作用是 ,装置D中仪器c的作用是 。
(2)补全装置C中反应的化学方程式:
HCOOH+ NaOH+ Na2S2O4+ CO2+ 。
实验过程中需控制SO2,确保NaOH过量的原因是 。充分反应后通过分液漏斗滴加一定量乙醇的目的是 。
(3)装置D的作用是 。
(4)充分反应后,将装置C中的混合物过滤、洗涤、干燥即得连二亚硫酸钠粗品。称量5.0 g该粗品,滴加一定量的NaOH溶液使溶液显碱性后,滴加Ag-EDTA络合溶液,发生反应:2Ag++S2+4OH-2Ag↓+2S+2H2O,充分反应后,过滤、洗涤、干燥得到5.4 g银,则该粗品中连二亚硫酸钠的质量分数为 %。
10.(2023·四川成都第二次联考)对乙酰氨基酚
(,M=151 g·ml-1)具有解热镇痛的效果,其解热作用缓慢而持久,具有刺激性小、极少有过敏反应等优点。某科学小组在实验室进行对乙酰氨基酚的制备,物质转化流程如下(部分产物已略去):
(1)步骤Ⅰ中,亚硝酸因不稳定易分解产生体积比为1∶1的NO和NO2,工业上常通入空气进行废物利用制备硝酸,请写出该反应的化学方程式: 。
(2)步骤Ⅱ为对亚硝基苯酚的还原过程,其装置如图1所示。
图1
该科学小组通过实验测定了不同温度下的对亚硝基苯酚还原产率,数据如下表:
①通过实验,步骤Ⅱ中最佳反应温度为 ℃。
②该反应放热易导致反应速率过快,要适当控制反应速率,结合装置最有效的操作是 。
③步骤Ⅱ中主要发生的反应为2+2Na2S+H2O2+Na2S2O3,实际操作中,硫化钠的实际用量比理论量高些,其目的是 。
(3)步骤Ⅲ中用硫酸酸化步骤Ⅱ反应后的混合溶液,以便析出对氨基苯酚。若加入硫酸过多、过快,可能导致发生副反应的离子方程式为 。
(4)步骤Ⅳ为对氨基苯酚的乙酰化反应,实验装置如图2所示。其中,冷凝管的进水口是 (填“a”或“b”);反应结束后,得到的晶体需用冰水洗涤,其目的是 。
图2
(5)该科学小组用0.2 ml苯酚进行实验,该实验中对乙酰氨基酚总产率为55%,实际得到对乙酰氨基酚的质量为 g。
B组 能力提升练
1.(2023·西藏拉萨一模)鉴别下列各组气体时,所选用的试剂无法实现实验目的的是( )
2.(2023·广东江门一模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或做法不能达到目的的是( )
3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2
B.用装置乙制备银氨溶液
C.用装置丙制备无水MgCl2
D.用装置丁在铁片上镀铜
4.(2023·广东惠州一模)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰
B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入
D.装置丁可用于吸收多余的尾气
5.下列实验操作、现象和所得结论均正确的是( )
6.(2023·湖北省部分重点校联考)某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。
操作步骤如下:
ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30 ℃条件下反应30分钟后冷却。
ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。
下列叙述错误的是( )
A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性
B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体
C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOH
D.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层
7.(2023·广东汕头一模)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是( )
8.(2023·陕西铜川二模)由实验操作和现象得出的相应结论正确的是( )
9.碳酸锰(MnCO3)是制造高性能磁性材料的主要原料。实验室以KMnO4为原料制备少量MnCO3并研究其性质,制备MnCO3的装置如图1所示。
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,100 ℃开始分解。请回答下列问题:
图1
图2
图3
(1)仪器B的名称为 。
(2)在烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,其反应的离子方程式为 。反应过程中c(Mn2+)随时间的变化曲线如图2所示,则第t min时,c(Mn2+)迅速增大的原因是 。
(3)反应一段时间后,当装置A中的溶液由紫色变为无色,再滴加NH4HCO3溶液充分反应生成MnCO3。生成MnCO3的离子方程式为 。
(4)实验结束后,将装置A中的混合物过滤,用乙醇洗涤滤渣,再 ,即得到干燥的MnCO3固体。用乙醇洗涤的优点是 。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。则A点的成分为 (填化学式),B→C反应的化学方程式为 。
10.(2023·四川达州二诊改编)某重金属离子处理剂M(Na2CS3·xH2O)为红色固体,易溶于水,性质与碳酸钠类似,水溶液显碱性,在空气中易被氧化。M的实验制备如下。
步骤一:向三颈烧瓶中加入少量磁力搅拌子,再加入10.00 mL(密度为1.26 g·mL-1)CS2。
步骤二:用恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入50 mL 1.00 ml·L-1的Na2S溶液,再向球形冷凝管中通入冷水,打开磁力搅拌器和加热装置,控制温度在25 ℃反应15 min,关掉磁力搅拌器和加热装置。待溶液冷却后,经实验操作,得M的溶液,通过处理后得M晶体(Na2CS3·xH2O)。
图甲
步骤三:再将温度分别控制在30 ℃、35 ℃、40 ℃、45 ℃,重复以上操作,可得反应温度对全硫碳酸钠(Na2CS3)产率的影响如图乙;硫化钠与二硫化碳分别在40 ℃和45 ℃反应时,反应时间对全硫碳酸钠产率的影响如图丙。
图乙
图丙
已知:CS2易燃,有毒,不溶于水,沸点为46 ℃,能与NaOH溶液反应。
请回答下列问题:
(1)步骤一中,向三颈烧瓶中加入的CS2是否过量? (填“是”或“否”)。发生反应的化学方程式为 。
(2)该制备过程不能用明火加热的原因是 。由图可知,温度应控制在 ℃,原因是 。
(3)反应一段时间后,若发现三颈烧瓶中忘加磁力搅拌子,正确操作是 。
(4)M溶液显碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液,溶液中有绿色的Cr3+产生。某同学在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3质量,你是否同意他的观点? (填“是”或“否”),理由是 。
参考答案
专题十 化学实验基础与综合探究
A组 基础巩固练
1.A 过滤时用玻璃棒进行引流,防止液体溅出,A正确;蒸发皿不能用于高温灼烧固体,否则会受热不均而炸裂,应选用坩埚灼烧,B错误;高锰酸钾与浓盐酸不需要加热就能反应生成氯气,C错误;苯的密度比水小,溴的苯溶液在上层,则用装置丁分液时,先从分液漏斗下口放出水相,再从分液漏斗上口倒出有机相,D错误。
2.A 金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。
3.C 将一小块钠投入硫酸铜溶液中,Na与溶液中的H2O反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,看到反应有气泡冒出,产生蓝色沉淀,A正确;将Na2O2加入适量水中,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使酚酞溶液变为红色,但由于Na2O2具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色物质,因此看到溶液先变红后褪色,有气泡产生,B正确;重铬酸钾在溶液中存在化学平衡:Cr2+H2O2Cr+2H+,向该溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,导致溶液橙色变深,C错误;铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜,物质颜色为棕黄色,故产生棕黄色的烟,D正确。
4.C A项中,测定中和反应反应热装置中缺少搅拌棒,错误;B项中,氯气与亚铁离子反应生成氯化铁,引入氯离子新杂质,错误;C项中,锌比铁活泼,锌做负极保护铁,阴极区(铁附近)加入铁氰化钾溶液,若无蓝色沉淀生成,则能验证牺牲阳极法保护铁,正确;D项中,加热试管中液体体积要小于试管容积的,错误。
5.D 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,则用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入二氧化碳,A错误;三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以不能用溴水除去苯中混有的苯酚杂质,B错误;乙醛和乙酸均溶于水,则用氢氧化钠溶液不能除去乙醛中混有的乙酸杂质,C错误;氯化钠固体能降低硬脂酸钠的溶解度,向含有甘油的硬脂酸钠中加入氯化钠固体,可以使硬脂酸钠溶解度降低发生盐析而除去甘油,D正确。
6.B 用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。
7.D 浓硫酸具有脱水性,使葡萄糖脱水生成碳,碳与浓硫酸反应生成CO2和SO2。葡萄糖为固体,浓硫酸和葡萄糖混合,将Y形管向左倾斜,浓硫酸倒入含少量水的葡萄糖中,A项错误;CO2、SO2与氯化钡溶液均不反应,若装置b中出现白色沉淀,可能是因为SO2和O2与氯化钡反应生成BaSO4沉淀,B项错误;c中的品红溶液不能完全吸收SO2,SO2、CO2均能使澄清石灰水变浑浊,C项错误;污染性尾气为SO2,可以用NaOH溶液吸收,球形干燥管的作用为防倒吸,D项正确。
8.B 向5mL氢氧化钠溶液中滴加2滴氯化铁饱和溶液,氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,无法制得氢氧化铁胶体,A错误;在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水,静置2~3min,溶液边缘出现红色说明在水分子作用下,空气中的氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,铁发生了吸氧腐蚀,B正确;将二氧化硫通入适量品红溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有漂白性,C错误;次氯酸钠溶液具有强氧化性,则用pH试纸无法测定次氯酸钠溶液的pH,且次氯酸的酸性强弱无法说明氯元素的非金属性强弱,D错误。
9.答案 (1)平衡上下压强,使液体顺利滴下 防倒吸
(2)1 2 2 SO2 1 1 2 H2O Na2S2O4在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应 降低Na2S2O4的溶解度,使其析出
(3)尾气处理,防止污染环境
(4)87
解析 (2)在该反应中,甲酸被氧化为二氧化碳,碳元素的化合价由+2价升高至+4价,二氧化硫被还原为连二亚硫酸钠,硫元素的化合价由+4价降低至+3价,根据得失电子守恒和原子守恒可配平该反应的化学方程式,该反应的化学方程式为HCOOH+2NaOH+2SO2Na2S2O4+CO2+2H2O;由题给信息可知,连二亚硫酸钠在碱性介质中稳定,在酸性条件下易发生歧化反应,为防止其歧化,故应保证氢氧化钠过量;连二亚硫酸钠不溶于乙醇,滴加乙醇可降低其溶解度,利于析出。
(3)反应物SO2有毒,装置D可吸收剩余的SO2,防止环境污染。
(4)由生成的银的质量可知,生成的银的物质的量为=0.05ml,由题给反应的离子方程式可知,生成的银与反应的连二亚硫酸根离子的物质的量之比为2∶1,则连二亚硫酸钠的物质的量为0.025ml,连二亚硫酸钠的摩尔质量为174g·ml-1,则5.0g粗品中连二亚硫酸钠的质量为0.025ml×174g·ml-1=4.35g,该粗品中连二亚硫酸钠的质量分数为×100%=87%。
10.答案 (1)H2O+NO+NO2+O22HNO3
(2)①45 ②关闭分液漏斗,停止加热 ③提高对亚硝基苯酚的利用率
(3)S2+2H+S↓+SO2↑+H2O
(4)a 洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失
(5)16.61
解析 (1)亚硝酸因不稳定易分解产生体积比为1∶1的NO和NO2,通入空气进行废物利用制备硝酸,该反应的化学方程式为H2O+NO+NO2+O22HNO3。
(2)①由表中数据可知,45℃时对亚硝基苯酚还原产率最高,则步骤Ⅱ中最佳反应温度为45℃。
②该反应放热易导致反应速率过快,可以通过关闭分液漏斗并停止加热的方式来减慢反应速率。
③在化学反应中,通常可以采用增加某种反应物的浓度的方法来提高另一种反应物的转化率,所以在步骤Ⅱ实验操作中,硫化钠的实际用量比理论量高些,目的是提高对亚硝基苯酚的利用率。
(3)步骤Ⅱ反应后的混合溶液中含有对氨基苯酚钠()、Na2S2O3,步骤Ⅲ中用硫酸酸化以析出对氨基苯酚,若加入硫酸过多、过快,可能导致Na2S2O3与硫酸发生反应生成S和SO2,反应的离子方程式为S2+2H+S↓+SO2↑+H2O。
(4)球形冷凝管进出水方向为下进上出,所以进水口是a;根据流程,步骤Ⅳ是将对氨基苯酚()转化为对乙酰氨基酚(),反应结束后,得到的晶体用冰水洗涤的目的是洗去杂质并降低对乙酰氨基酚的损失。
(5)该科学小组用0.2ml苯酚进行实验,理论上会生成0.2ml对乙酰氨基酚,已知该实验中对乙酰氨基酚总产率为55%,则实际得到对乙酰氨基酚的质量为0.2ml×151g·ml-1×55%=16.61g。
B组 能力提升练
1.B 二氧化硫能使品红溶液褪色,二氧化碳不能,故可以用品红溶液鉴别二者,A不符合题意;NO2、溴蒸气均具有强氧化性,都能使淀粉碘化钾溶液变蓝色,故不可以用淀粉碘化钾溶液鉴别NO2、溴蒸气,B符合题意;乙烯能使溴的四氯化碳溶液褪色,甲烷不能,故可以用溴的四氯化碳溶液鉴别二者,C不符合题意;硫化氢通入硫酸铜溶液中会产生CuS黑色沉淀,氯化氢与硫酸铜不反应,故可以用硫酸铜溶液鉴别二者,D不符合题意。
2.B 铁和浓硫酸常温发生钝化形成致密的氧化膜而无法再进行反应,不能制备SO2,B错误。
3.C 铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。
4.C 装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A正确;氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶,B正确;为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C错误;氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。
5.B 常温下,铝箔插入浓硝酸中,会在铝箔表面形成致密的氧化膜,而铝在稀硝酸中不会产生致密的氧化膜,A错误;将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,高锰酸钾具有氧化性,说明H2O2具有还原性,B正确;分别测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH,前者pH比后者大,只能得出酸性:H2SO3>H2CO3,而H2SO3不是硫元素最高价氧化物对应的水化物,故不能得出非金属性:S>C,C错误;将密闭烧瓶中的NO2降温,气体颜色变浅,说明平衡向生成四氧化二氮的方向移动,即生成四氧化二氮的反应是放热反应,2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,D错误。
6.C 冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸性条件下氧化性增强,A正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与氯化钠溶液反应产生氯气,故三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,B正确;饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去未反应的NaClO,C错误;饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层,D正确。
7.C 食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,实验设计不合理,A错误;火柴头中的氯元素存在于氯酸钾中,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能生成AgCl白色沉淀,B错误;加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误。
8.C 实验探究应遵循单一变量原则,CuSO4溶液和FeCl3溶液中阴离子不同,A错误;乙醇、乙醛均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,若酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检验乙醛,B错误;取5mL0.1ml·L-1KI溶液,滴加5~6滴0.1ml·L-1FeCl3溶液,KI溶液过量,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,则KI与FeCl3的反应是可逆反应,C正确;常温下,向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入稀盐酸,有气泡产生,说明反应中有碳酸钡沉淀生成,这与碳酸钡和硫酸钡的溶度积常数并无直接关系,因为只要溶液中c(Ba2+)·c(C)>Ksp(BaCO3),即可产生碳酸钡沉淀,D错误。
9.答案 (1)恒压滴液漏斗
(2)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 反应产生的Mn2+对反应具有催化作用
(3)Mn2++2HCMnCO3↓+CO2↑+H2O
(4)低温烘干 防止潮湿的MnCO3被空气氧化
(5)MnO2 2Mn2O34MnO+O2↑
解析 三颈烧瓶中装入高锰酸钾粉末,通过恒压滴液漏斗先滴加硫酸酸化的草酸溶液,水浴加热反应后,再滴加碳酸氢铵溶液,反应产生碳酸锰沉淀,过滤,低温烘干,得到碳酸锰晶体,通过加热分解,在不同温度下测定固体产生的成分。
(2)在三颈烧瓶中加入一定量的KMnO4固体,然后滴加硫酸酸化的H2C2O4溶液,H2C2O4被氧化为二氧化碳,同时Mn被还原为Mn2+,其反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(5)在空气中加热MnCO3固体,随着温度的升高,残留固体的质量变化如图3所示。115gMnCO3固体的物质的量为1ml,即含有锰元素的质量为55g,根据锰元素质量守恒可知,A点、B点、C点固体中锰元素的质量均为55g,则A点、B点、C点固体中氧元素的质量分别为32g、24g、16g。A点时,N(Mn)∶N(O)=1∶2,故成分为MnO2;B点时,N(Mn)∶N(O)=2∶3,故成分为Mn2O3;C点时,N(Mn)∶N(O)=1∶1,故成分为MnO。因此B→C反应的化学方程式为2Mn2O34MnO+O2↑。
10.答案 (1)是 CS2+Na2SNa2CS3
(2)所用的CS2沸点低,易燃 40 CS2沸点低(46 ℃),且40 ℃时平衡产率高
(3)停止加热,待溶液冷却后,再补加磁力搅拌子
(4)C+H2OHC+OH-
(5)否 硫酸酸化的K2Cr2O7溶液中混入了S
解析 (1)根据题干信息知,步骤一中加入的CS2的物质的量为≈0.17ml,步骤二中加入的Na2S的物质的量为0.05L×1.00ml·L-1=0.05ml,故步骤一中,向三颈烧瓶中加入的CS2过量;发生的反应为二硫化碳与硫化钠在加热条件下反应生成Na2CS3,化学方程式为CS2+Na2SNa2CS3。
(2)已知CS2易燃且沸点为46℃,故该制备过程不能用明火加热。由图可知,温度应控制在40℃,原因是原料CS2沸点低(46℃),且40℃时的平衡产率高。
(4)已知Na2CS3·xH2O易溶于水,性质与碳酸钠类似,则M溶液显碱性的原因是C水解生成HC和OH-,导致溶液显碱性。
(5)向M溶液中滴加硫酸酸化的K2Cr2O7溶液的过程中引入的硫酸根离子也会与加入的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,故不能通过测定产生的白色沉淀的质量来求所用Na2CS3的质量。
选项
实验操作
实验现象
A
将一小块钠投入硫酸铜溶液中
有气泡冒出,产生蓝色沉淀
B
将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红后褪色,有气泡产生
C
向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸
随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅
D
将铜丝在盛满氯气的烧瓶中点燃
烧瓶中充满棕黄色的烟
选项
物质
试剂
操作
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
硬脂酸钠(甘油)
NaCl
盐析
选项
实验目的
实验方案设计
现象和结论
A
制备
Fe(OH)3胶体
向5 mL NaOH溶液中滴加2滴FeCl3饱和溶液,煮沸
溶液变红褐色;说明有
Fe(OH)3胶体生成
B
验证铁的电化学腐蚀
在一块除去铁锈的铁片上面滴1滴含有酚酞的食盐水,静置2~3 min
溶液边缘出现红色;说明铁发生了吸氧腐蚀
C
探究SO2的还原性
将SO2通入适量品红溶液中
溶液褪色;说明SO2具有还原性
D
比较C与Cl的非金属性强弱
用pH试纸测定1 ml·L-1的Na2CO3和NaClO溶液的pH
前者的试纸颜色比后者深;说明非金属性:Cl>C
温度/℃
25
45
55
65
产率/%
52.6
64.7
62.5
58.8
选项
气体
试剂
A
CO2、SO2
品红溶液
B
NO2、溴蒸气
淀粉碘化钾溶液
C
CH4、C2H4
溴的四氯化碳溶液
D
HCl、H2S
硫酸铜溶液
选项
操作或做法
实验目的
A
将装有NO2的注射器的活塞往外拉
探究压强对平衡移动的影响
B
常温下将铁丝插入浓硫酸中
制备SO2
C
向溶有液溴的溴苯中加入足量NaOH溶液,振荡,静置后分液
提纯溴苯
D
实验结束,将剩余白磷固体放回原试剂瓶
防止白磷自燃
选项
实验操作
现象
结论
A
铝箔插入稀硝酸中
无明显现象
铝箔表面形成了致密的氧化膜
B
将足量的H2O2溶液滴入少量的酸性高锰酸钾溶液
溶液的紫色褪去
H2O2具有还原性
C
分别测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH
前者pH比后者大
非金属性:S>C
D
将密闭烧瓶中的NO2降温
气体颜色变浅
2NO2(g)N2O4(g) ΔH>0
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验食盐中是否含碘元素
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀硝酸、AgNO3溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中的铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
选项
实验操作
现象
结论
A
向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液
前者产生气泡较快
催化效率:Fe3+>Cu2+
B
将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛有乙醇的试管,然后滴加酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色
乙醇催化氧化生成乙醛
C
取5 mL 0.1 ml·L-1 KI溶液,滴加5~6滴0.1 ml·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液
溶液变红
KI与
FeCl3的反应是可逆反应
D
向饱和Na2CO3溶液中加入少量BaSO4粉末,过滤,在滤渣中加入稀盐酸
产生气泡,固体部分溶解
Ksp(BaCO3)<
Ksp(BaSO4)
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