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2022年高三化学寒假同步优化训练（含解析）：05物质的制备 第1课时
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这是一份2022年高三化学寒假同步优化训练（含解析）：05物质的制备 第1课时，共7页。试卷主要包含了下列实验装置图正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列溶液有时呈黄色，其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是( )
A．浓硝酸 B．硫酸亚铁
C．高锰酸钾 D．工业盐酸
解析：选B。有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化，其变色的原因是多方面的。如久置的浓硝酸显黄色，是因为发生分解反应：4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O，浓硝酸里溶解了红棕色的NO2而呈黄色。久置的KMnO4溶液也不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解，使溶液显黄色：4MnOeq \\al(－,4)＋4H＋===4MnO2＋3O2↑＋2H2O。工业盐酸呈黄色 ，是因为含有Fe3＋杂质。硫酸亚铁在空气里，Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，而使溶液显黄色：4Fe2＋＋
4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O。
2．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是( )
解析：选C。铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大。因此利用排空气法收集NO2气体时，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，只有C项符合。
3．用饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体，正确的操作是( )
A．将FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可
B．将FeCl3溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D．将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
解析：选C。A中将FeCl3滴入冷水不对；B中生成棕黄色液体不对；D中生成红褐色沉淀不对。
4．要设计一套实验室利用液体和液体加热反应制备气体的装置，现设计了五步操作，正确的程序是( )
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网
③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集器中
④检查装置的气密性(利用对固定装置微热的方法检查气密性) ⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管
A．②①⑤④③ B．④①②⑤③
C．①②⑤④③ D．①⑤④②③
解析：选A。安装仪器时先下后上，先主后次，因此先放置铁架台，根据酒精灯高度确定铁圈高度，再放石棉网，后固定烧瓶，再在蒸馏烧瓶上安装带有分液漏斗的橡皮塞，连接后检验装置的气密性，最后加药品制取气体。
5．实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取CO，其反应如下，HCOOHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CO↑＋H2O。
回答下列问题：
(1)其发生装置与下列气体的发生装置相同的是________。
A．NH3 B．CO2
C．Cl2 D．C2H2
(2)其收集方法与下列气体的收集方法相同的是________。
A．Cl2 B．SO2
C．NO2 D．NO
(3)从下列仪器中，选出最合适的，组装制取、净化和收集CO的装置，其中不需要的是________。
A．铁架台 B．圆底烧瓶 C．分液漏斗 D．长颈漏斗
E．玻璃导管 F．洗气瓶 G．水槽 H．双孔塞 I．酒精灯
J．石棉网
(4)尾气如何处理？________________________________________________________________________。
解析：(1)据CO的制取原理，液＋液eq \(――→,\s\up7(△))气体，其发生装置与实验室制取Cl2的发生装置相同，用到的实验仪器有(3)中的A、B、C、E、H、J、I。
(2)因CO的密度与空气接近，故实验室收集CO气体只采用排水法，而不采用排空气法收集，这一点和NO的收集方法相同。
(3)用HCOOH和浓硫酸制取CO气体中混有甲酸、水蒸气等气体杂质，因此可以用洗气瓶除去，最后用排水法收集，结合(1)中的仪器，故不需要长颈漏斗。
(4)CO有毒，但CO具有可燃性，多余的CO可用点燃的方法除去。
答案：(1)C (2)D (3)D (4)点燃
1．不能用水浴加热的实验是( )
A．苯的硝化反应 B．银镜反应
C．制酚醛树脂 D．由乙醇制乙烯
解析：选D。乙醇制乙烯的实验需170 ℃，而水浴加热最高为100 ℃。苯的硝化反应用50～60 ℃水浴加热，银镜反应用热水浴加热，制酚醛树脂用沸水浴加热。
2．按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是(双选)( )
A．锌粒与稀硝酸反应制备H2
B．将饱和氨水滴加到新制的生石灰中制NH3
C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
D．大理石与浓硫酸反应制备CO2
解析：选BC。锌粒与硝酸反应不能制备H2，只能生成氮的氧化物；由于CaO能与水反应放出大量的热并使溶液中溶剂减少，故可得到NH3；大理石与浓硫酸反应生成微溶的CaSO4，CaSO4覆盖在大理石上，而使反应实际上停止。
3．某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、集气瓶、药匙，据此他只能选用哪组试剂来制备氧气( )
A．KMnO4 B．KClO3、MnO2
C．3%的H2O2和MnO2 D．KMnO4、KClO3
解析：选C。从所给仪器分析，没有用于加热的硬质玻璃试管，所以A、B、D三项均不能采用，只有C项可采用，在室温下反应：2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。
4．下图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑加尾气处理)气体。该装置可用于( )
A．锌和盐酸生成氢气
B．二氧化锰与浓盐酸生成氯气
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D．氯化钠和浓硫酸生成氯化氢
解析：选A。A中用水吸收H2中混有的HCl气体，然后用向下排气法收集H2是可行的。B中氯气应用饱和食盐水净化除去HCl，否则会溶解损耗Cl2，ρCl2＞ρ空，应用向上排气法收集，且反应需要加热。C中CO2也不可用向下排气法收集。D中NaCl与浓硫酸反应制HCl需加热。HCl极易溶于水，且密度比空气大，故应用向上排气法收集且不能用水净化。
5．在实验室进行下列实验， 括号内的实验用品都能用到的是( )
A．硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B．蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C．钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D．肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析：选C。A项中温度计用不到；B项中醋酸铅是重金属盐，会使蛋白质变性，不能用；D项中甘油用不到；C项符合题意。
6．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上三种方法都行
解析：选B。CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCOeq \\al(－,3)，从而析出大量的NaHCO3晶体。
7．进行淀粉水解实验，同时检验水解产物和水解是否完全，除加淀粉和水之外，还需加入相应的试剂及加入顺序最好的是( )
A．碘水→NaOH溶液→Cu(OH)2溶液
B．H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→Cu(OH)2悬浊液
C．H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→Cu(OH)2悬浊液
D．H2SO4溶液→碘水→Cu(OH)2悬浊液
解析：选B。要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂H2SO4溶液。要检验水解是否完全，可在溶液中加碘水以检验是否还有淀粉。要检验水解产物葡萄糖，可先加NaOH溶液以中和H2SO4使溶液呈碱性后，才能加入Cu(OH)2悬浊液来检验葡萄糖，故B正确。
8．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)3
解析：选A。发生的反应有：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===
3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)；2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O。
9．适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为( )
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
解析：选A。Fe＋2FeCl3===3FeCl2
1 ml 2 ml 3 ml
按方程式计量数，2 ml Fe3＋反应生成3 ml Fe2＋，又知反应后n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝3 ml，故溶液中应有3 ml Fe3＋剩余。故n(Fe3＋)反∶n(Fe3＋)未＝2∶3。
10．下列实验装置图正确的是( )
解析：选B。A选项，实验室制备乙烯控制乙醇的分解温度是关键，温度计的水银球必须置于反应混合液的液面以下测乙醇的分解温度；C选项，实验室制备氯气是在加热条件下反应的，该装置没有热源，由于反应在加热条件下进行，盐酸的挥发性导致一部分氯化氢气体随着氯气挥发出来，同时伴有少量的水蒸气产生，所以在收集装置前应该连有两个洗气瓶，一个装有饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，一个装有浓硫酸除去氯气中的水蒸气，而该装置中没有热源和除杂装置；D选项，随着乙酸乙酯挥发出来的有乙醇和乙酸，其中乙醇极易溶于水，而乙酸又能和碳酸钠溶液反应，导管插入液面下会产生倒吸。
11．实验室由铁屑制取莫尔盐的主要步骤是：由铁屑与稀硫酸水浴加热制取FeSO4；FeSO4与(NH4)2SO4以等物质的量混合后加热，浓缩结晶得莫尔盐。
(1)加热铁屑与稀硫酸时常常需要补充蒸馏水，原因是
________________________________________________________________________。
(2)实验中为减少硫酸亚铁的损失，过滤分离硫酸亚铁溶液时应注意的问题是________________________________________________________________________。
(3)为防止Fe2＋被氧化，实验中可采取的措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)防止FeSO4晶体析出 (2)趁热过滤
(3)保持溶液呈酸性、锥形瓶中与H2SO4溶液反应的铁屑过量等措施
12．长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：
①称量a g样品，置于烧杯中。
②加入适量蒸馏水，使样品溶解。
③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。
④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀物冷却至室温后，称量。
⑦重复⑤⑥操作直到合格，最后得到b g固体。
回答下面问题：
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？______，其理由是：________________________________________________________________________。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤⑦的“合格”标准是：________________________________________________________________________。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是：________________________________________________________________________
__________________。(列出算式，不需化简)
解析：(1)在加盐酸使溶液呈强酸性后，虽有一部分SOeq \\al(2－,3)变成SO2，但酸化时并未剧烈搅拌，也未加热，因此不可能使全部SOeq \\al(2－,3)都变成SO2除去，如果加入过量Ba(NO3)2，溶液中的SOeq \\al(2－,3)和大量的NOeq \\al(－,3)、H＋不能共存，在强酸性条件下NOeq \\al(－,3)会将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，造成最终测定结果偏低。步骤③中盐酸和BaCl2溶液的加入顺序并不会影响实验结果，但先加酸调溶液呈强酸性，可以使部分SOeq \\al(2－,3)变成SO2，且在强酸性溶液中BaSO3不会沉淀，这样可以节省BaCl2试剂的用量，而且可以保证得到的沉淀都是BaSO4。这里如果只回答加酸是为了使SOeq \\al(2－,3)转变成SO2是不完全的。步骤⑦的目的是为了检验BaSO4中的水分是否完全除去，如果沉淀完全干燥则重复⑤⑥操作，两次称量的质量不会再改变(即在实验要求的误差范围内)。(4)由得到的BaSO4的物质的量eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b g,233 g·ml－1)))，即样品中Na2SO4的物质的量。样品中亚硫酸钠的质量分数：(a g－142 g·ml－1×eq \f(b g,233 g·ml－1))×eq \f(1,a g)×100%。
答案：(1)不能 在酸性溶液中，NOeq \\al(－,3)能将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，造成结果错误
(2)保证得到的沉淀都是BaSO4，没有BaSO3
(3)连续两次称量的质量不变
(4)(a g－142 g·ml－1×eq \f(b g,233 g·ml－1))×eq \f(1,a g)×100%
13．某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有
A．大理石 B．盐酸
C．氢氧化钠溶液 D．澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：
甲：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5( ))Na2CO3溶液
乙：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(①))NaHCO3溶液eq \(―————―→,\s\up7(加热蒸干灼烧),\s\d5(②))Na2CO3固体eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5( ))Na2CO3溶液
丙：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(③))NaHCO3溶液eq \(――————―→,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5(④))Na2CO3溶液
请完成下列问题：
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案________________________________________________________________________。
乙方案________________________________________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液，其实验的关键有
________________________________________________________________________。
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数，乙同学能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)。若能，请说明计算所需的数据；若不能，请简要说明理由________________________________________________________________________。
解析：设计实验应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，与足量CO2反应生成NaHCO3，甲方案不易得到纯Na2CO3溶液。乙方案经过溶液→固体→溶液等过程，过于烦琐。丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液，向其中一份中通入过量CO2，使其转化为NaHCO3，再将两份混合，因发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。
答案：(1)CO2的通入量不易控制 过程烦琐，操作复杂 (2)反应③应充分进行，反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等 (3)能 固体样品的质量和沉淀总质量
14．铁是与日常生活密切相关的元素。
(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为14∶1。X的最简式为__________。
(2)X有下列转化关系：(无关物质已经略去)
eq \x(X)eq \(――→,\s\up7(足量空气),\s\d5(高温煅烧))eq \x(固体Y)eq \(――→,\s\up7(过量盐酸))eq \x(溶液甲)eq \(――→,\s\up7(H2O2))eq \x(溶液乙)
溶液甲中含有的大量阳离子是________________；溶液甲中加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X与过量浓硝酸反应生成气体Z和气体W，Z是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体Z和W分别是：Z__________、W__________。
(4)Fe(OH)3胶体外观与Fe(SCN)3溶液相似，请设计一种简单的方法将它们鉴别出来且不破坏它们：________________________。
(5)某校综合实践小组用废铁屑制FeCl3，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下：
①写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
②学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验，完成下表：
解析：(1)铁合金中最简式的计算：设铁原子数为x、碳原子数为y，则56x/12y＝14/1，求得x∶y＝3∶1，最简式为Fe3C；(2)Fe3C在空气中高温煅烧得到CO2和铁的氧化物，加入过量盐酸后，得到的溶液中含大量的Fe2＋、Fe3＋、H＋三种阳离子；再加入H2O2后，Fe2＋被氧化，生成Fe3＋，配平离子方程式时要注意得失电子守恒和电荷守恒，方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；(3)Fe3C与浓硝酸反应被浓硝酸氧化，生成CO2，浓硝酸被还原为NO2，由题意Z为CO2，W为NO2；(4)胶体与溶液在性质上的本质区别是丁达尔效应。
(5)Fe2＋、Fe3＋的检验。
答案：(1)Fe3C
(2)Fe2＋、Fe3＋、H＋ 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3)CO2 NO2
(4)利用丁达尔效应鉴别
(5)①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O)
②
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
取少量黄色溶液A置于小试管中，滴入一滴酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色，则黄色溶液A有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
取少量绿色溶液C置于小试管中，滴入一滴KSCN溶液
溶液出现血红色，则绿色溶液C含有Fe3＋
1．下列溶液有时呈黄色，其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是( )
A．浓硝酸 B．硫酸亚铁
C．高锰酸钾 D．工业盐酸
解析：选B。有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化，其变色的原因是多方面的。如久置的浓硝酸显黄色，是因为发生分解反应：4HNO3===4NO2↑＋O2↑＋2H2O，浓硝酸里溶解了红棕色的NO2而呈黄色。久置的KMnO4溶液也不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解，使溶液显黄色：4MnOeq \\al(－,4)＋4H＋===4MnO2＋3O2↑＋2H2O。工业盐酸呈黄色 ，是因为含有Fe3＋杂质。硫酸亚铁在空气里，Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，而使溶液显黄色：4Fe2＋＋
4H＋＋O2===4Fe3＋＋2H2O。
2．用下列装置制取并收集NO2气体，其中最合理的是( )
解析：选C。铜与浓硝酸反应的产物是NO2，其密度比空气的大。因此利用排空气法收集NO2气体时，导气管应长进短出，这样才能将装置中的空气排尽，只有C项符合。
3．用饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体，正确的操作是( )
A．将FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可
B．将FeCl3溶液滴入热水中，生成棕黄色液体即可
C．将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色液体即可
D．将FeCl3溶液滴入沸水中，并继续煮沸至生成红褐色沉淀即可
解析：选C。A中将FeCl3滴入冷水不对；B中生成棕黄色液体不对；D中生成红褐色沉淀不对。
4．要设计一套实验室利用液体和液体加热反应制备气体的装置，现设计了五步操作，正确的程序是( )
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定铁圈，放好石棉网
③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集器中
④检查装置的气密性(利用对固定装置微热的方法检查气密性) ⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管
A．②①⑤④③ B．④①②⑤③
C．①②⑤④③ D．①⑤④②③
解析：选A。安装仪器时先下后上，先主后次，因此先放置铁架台，根据酒精灯高度确定铁圈高度，再放石棉网，后固定烧瓶，再在蒸馏烧瓶上安装带有分液漏斗的橡皮塞，连接后检验装置的气密性，最后加药品制取气体。
5．实验室常用甲酸和浓硫酸共热制取CO，其反应如下，HCOOHeq \(――→,\s\up7(浓硫酸),\s\d5(△))CO↑＋H2O。
回答下列问题：
(1)其发生装置与下列气体的发生装置相同的是________。
A．NH3 B．CO2
C．Cl2 D．C2H2
(2)其收集方法与下列气体的收集方法相同的是________。
A．Cl2 B．SO2
C．NO2 D．NO
(3)从下列仪器中，选出最合适的，组装制取、净化和收集CO的装置，其中不需要的是________。
A．铁架台 B．圆底烧瓶 C．分液漏斗 D．长颈漏斗
E．玻璃导管 F．洗气瓶 G．水槽 H．双孔塞 I．酒精灯
J．石棉网
(4)尾气如何处理？________________________________________________________________________。
解析：(1)据CO的制取原理，液＋液eq \(――→,\s\up7(△))气体，其发生装置与实验室制取Cl2的发生装置相同，用到的实验仪器有(3)中的A、B、C、E、H、J、I。
(2)因CO的密度与空气接近，故实验室收集CO气体只采用排水法，而不采用排空气法收集，这一点和NO的收集方法相同。
(3)用HCOOH和浓硫酸制取CO气体中混有甲酸、水蒸气等气体杂质，因此可以用洗气瓶除去，最后用排水法收集，结合(1)中的仪器，故不需要长颈漏斗。
(4)CO有毒，但CO具有可燃性，多余的CO可用点燃的方法除去。
答案：(1)C (2)D (3)D (4)点燃
1．不能用水浴加热的实验是( )
A．苯的硝化反应 B．银镜反应
C．制酚醛树脂 D．由乙醇制乙烯
解析：选D。乙醇制乙烯的实验需170 ℃，而水浴加热最高为100 ℃。苯的硝化反应用50～60 ℃水浴加热，银镜反应用热水浴加热，制酚醛树脂用沸水浴加热。
2．按下列实验方法制备气体，合理而又实用的是(双选)( )
A．锌粒与稀硝酸反应制备H2
B．将饱和氨水滴加到新制的生石灰中制NH3
C．亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
D．大理石与浓硫酸反应制备CO2
解析：选BC。锌粒与硝酸反应不能制备H2，只能生成氮的氧化物；由于CaO能与水反应放出大量的热并使溶液中溶剂减少，故可得到NH3；大理石与浓硫酸反应生成微溶的CaSO4，CaSO4覆盖在大理石上，而使反应实际上停止。
3．某学生在实验室欲制备氧气，但仅有锥形瓶、普通漏斗、各种玻璃导管、橡皮管、集气瓶、药匙，据此他只能选用哪组试剂来制备氧气( )
A．KMnO4 B．KClO3、MnO2
C．3%的H2O2和MnO2 D．KMnO4、KClO3
解析：选C。从所给仪器分析，没有用于加热的硬质玻璃试管，所以A、B、D三项均不能采用，只有C项可采用，在室温下反应：2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑。
4．下图装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑加尾气处理)气体。该装置可用于( )
A．锌和盐酸生成氢气
B．二氧化锰与浓盐酸生成氯气
C．碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D．氯化钠和浓硫酸生成氯化氢
解析：选A。A中用水吸收H2中混有的HCl气体，然后用向下排气法收集H2是可行的。B中氯气应用饱和食盐水净化除去HCl，否则会溶解损耗Cl2，ρCl2＞ρ空，应用向上排气法收集，且反应需要加热。C中CO2也不可用向下排气法收集。D中NaCl与浓硫酸反应制HCl需加热。HCl极易溶于水，且密度比空气大，故应用向上排气法收集且不能用水净化。
5．在实验室进行下列实验， 括号内的实验用品都能用到的是( )
A．硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B．蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C．钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D．肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
解析：选C。A项中温度计用不到；B项中醋酸铅是重金属盐，会使蛋白质变性，不能用；D项中甘油用不到；C项符合题意。
6．在制小苏打(NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl)的操作中，应在饱和食盐水中( )
A．先通入CO2，达到饱和后再通入NH3
B．先通入NH3，达到饱和后再通入CO2
C．CO2和NH3同时通入
D．以上三种方法都行
解析：选B。CO2在NaCl溶液中溶解度小，先通NH3后溶液呈碱性，能溶解大量的CO2，生成大量的HCOeq \\al(－,3)，从而析出大量的NaHCO3晶体。
7．进行淀粉水解实验，同时检验水解产物和水解是否完全，除加淀粉和水之外，还需加入相应的试剂及加入顺序最好的是( )
A．碘水→NaOH溶液→Cu(OH)2溶液
B．H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→Cu(OH)2悬浊液
C．H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→Cu(OH)2悬浊液
D．H2SO4溶液→碘水→Cu(OH)2悬浊液
解析：选B。要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂H2SO4溶液。要检验水解是否完全，可在溶液中加碘水以检验是否还有淀粉。要检验水解产物葡萄糖，可先加NaOH溶液以中和H2SO4使溶液呈碱性后，才能加入Cu(OH)2悬浊液来检验葡萄糖，故B正确。
8．铁屑溶于过量的稀硫酸，过滤后向滤液中加入适量硝酸，再加入过量的氨水，有红褐色沉淀生成。过滤、加热沉淀物至质量不再发生变化，得到红棕色的残渣。上述沉淀和残渣分别为 ( )
A．Fe(OH)3；Fe2O3
B．Fe(OH)2；FeO
C．Fe(OH)2、Fe(OH)3；Fe3O4
D．Fe2O3；Fe(OH)3
解析：选A。发生的反应有：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑；3Fe2＋＋NOeq \\al(－,3)＋4H＋===
3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq \\al(＋,4)；2Fe(OH)3eq \(=====,\s\up7(△))Fe2O3＋3H2O。
9．适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为( )
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
解析：选A。Fe＋2FeCl3===3FeCl2
1 ml 2 ml 3 ml
按方程式计量数，2 ml Fe3＋反应生成3 ml Fe2＋，又知反应后n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝3 ml，故溶液中应有3 ml Fe3＋剩余。故n(Fe3＋)反∶n(Fe3＋)未＝2∶3。
10．下列实验装置图正确的是( )
解析：选B。A选项，实验室制备乙烯控制乙醇的分解温度是关键，温度计的水银球必须置于反应混合液的液面以下测乙醇的分解温度；C选项，实验室制备氯气是在加热条件下反应的，该装置没有热源，由于反应在加热条件下进行，盐酸的挥发性导致一部分氯化氢气体随着氯气挥发出来，同时伴有少量的水蒸气产生，所以在收集装置前应该连有两个洗气瓶，一个装有饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体，一个装有浓硫酸除去氯气中的水蒸气，而该装置中没有热源和除杂装置；D选项，随着乙酸乙酯挥发出来的有乙醇和乙酸，其中乙醇极易溶于水，而乙酸又能和碳酸钠溶液反应，导管插入液面下会产生倒吸。
11．实验室由铁屑制取莫尔盐的主要步骤是：由铁屑与稀硫酸水浴加热制取FeSO4；FeSO4与(NH4)2SO4以等物质的量混合后加热，浓缩结晶得莫尔盐。
(1)加热铁屑与稀硫酸时常常需要补充蒸馏水，原因是
________________________________________________________________________。
(2)实验中为减少硫酸亚铁的损失，过滤分离硫酸亚铁溶液时应注意的问题是________________________________________________________________________。
(3)为防止Fe2＋被氧化，实验中可采取的措施是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)防止FeSO4晶体析出 (2)趁热过滤
(3)保持溶液呈酸性、锥形瓶中与H2SO4溶液反应的铁屑过量等措施
12．长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：
①称量a g样品，置于烧杯中。
②加入适量蒸馏水，使样品溶解。
③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。
④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。
⑥将沉淀物冷却至室温后，称量。
⑦重复⑤⑥操作直到合格，最后得到b g固体。
回答下面问题：
(1)本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？______，其理由是：________________________________________________________________________。
(2)步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤⑦的“合格”标准是：________________________________________________________________________。
(4)实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是：________________________________________________________________________
__________________。(列出算式，不需化简)
解析：(1)在加盐酸使溶液呈强酸性后，虽有一部分SOeq \\al(2－,3)变成SO2，但酸化时并未剧烈搅拌，也未加热，因此不可能使全部SOeq \\al(2－,3)都变成SO2除去，如果加入过量Ba(NO3)2，溶液中的SOeq \\al(2－,3)和大量的NOeq \\al(－,3)、H＋不能共存，在强酸性条件下NOeq \\al(－,3)会将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，造成最终测定结果偏低。步骤③中盐酸和BaCl2溶液的加入顺序并不会影响实验结果，但先加酸调溶液呈强酸性，可以使部分SOeq \\al(2－,3)变成SO2，且在强酸性溶液中BaSO3不会沉淀，这样可以节省BaCl2试剂的用量，而且可以保证得到的沉淀都是BaSO4。这里如果只回答加酸是为了使SOeq \\al(2－,3)转变成SO2是不完全的。步骤⑦的目的是为了检验BaSO4中的水分是否完全除去，如果沉淀完全干燥则重复⑤⑥操作，两次称量的质量不会再改变(即在实验要求的误差范围内)。(4)由得到的BaSO4的物质的量eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b g,233 g·ml－1)))，即样品中Na2SO4的物质的量。样品中亚硫酸钠的质量分数：(a g－142 g·ml－1×eq \f(b g,233 g·ml－1))×eq \f(1,a g)×100%。
答案：(1)不能 在酸性溶液中，NOeq \\al(－,3)能将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)，造成结果错误
(2)保证得到的沉淀都是BaSO4，没有BaSO3
(3)连续两次称量的质量不变
(4)(a g－142 g·ml－1×eq \f(b g,233 g·ml－1))×eq \f(1,a g)×100%
13．某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有
A．大理石 B．盐酸
C．氢氧化钠溶液 D．澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：
甲：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5( ))Na2CO3溶液
乙：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(①))NaHCO3溶液eq \(―————―→,\s\up7(加热蒸干灼烧),\s\d5(②))Na2CO3固体eq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5( ))Na2CO3溶液
丙：NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2),\s\d5(③))NaHCO3溶液eq \(――————―→,\s\up7(NaOH溶液),\s\d5(④))Na2CO3溶液
请完成下列问题：
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案________________________________________________________________________。
乙方案________________________________________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液，其实验的关键有
________________________________________________________________________。
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数，乙同学能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)。若能，请说明计算所需的数据；若不能，请简要说明理由________________________________________________________________________。
解析：设计实验应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，与足量CO2反应生成NaHCO3，甲方案不易得到纯Na2CO3溶液。乙方案经过溶液→固体→溶液等过程，过于烦琐。丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液，向其中一份中通入过量CO2，使其转化为NaHCO3，再将两份混合，因发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。
答案：(1)CO2的通入量不易控制 过程烦琐，操作复杂 (2)反应③应充分进行，反应③与④所用NaOH溶液的体积应相等 (3)能 固体样品的质量和沉淀总质量
14．铁是与日常生活密切相关的元素。
(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为14∶1。X的最简式为__________。
(2)X有下列转化关系：(无关物质已经略去)
eq \x(X)eq \(――→,\s\up7(足量空气),\s\d5(高温煅烧))eq \x(固体Y)eq \(――→,\s\up7(过量盐酸))eq \x(溶液甲)eq \(――→,\s\up7(H2O2))eq \x(溶液乙)
溶液甲中含有的大量阳离子是________________；溶液甲中加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X与过量浓硝酸反应生成气体Z和气体W，Z是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体Z和W分别是：Z__________、W__________。
(4)Fe(OH)3胶体外观与Fe(SCN)3溶液相似，请设计一种简单的方法将它们鉴别出来且不破坏它们：________________________。
(5)某校综合实践小组用废铁屑制FeCl3，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下：
①写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
②学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验，完成下表：
解析：(1)铁合金中最简式的计算：设铁原子数为x、碳原子数为y，则56x/12y＝14/1，求得x∶y＝3∶1，最简式为Fe3C；(2)Fe3C在空气中高温煅烧得到CO2和铁的氧化物，加入过量盐酸后，得到的溶液中含大量的Fe2＋、Fe3＋、H＋三种阳离子；再加入H2O2后，Fe2＋被氧化，生成Fe3＋，配平离子方程式时要注意得失电子守恒和电荷守恒，方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；(3)Fe3C与浓硝酸反应被浓硝酸氧化，生成CO2，浓硝酸被还原为NO2，由题意Z为CO2，W为NO2；(4)胶体与溶液在性质上的本质区别是丁达尔效应。
(5)Fe2＋、Fe3＋的检验。
答案：(1)Fe3C
(2)Fe2＋、Fe3＋、H＋ 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
(3)CO2 NO2
(4)利用丁达尔效应鉴别
(5)①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O)
②
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
取少量黄色溶液A置于小试管中，滴入一滴酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色，则黄色溶液A有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
取少量绿色溶液C置于小试管中，滴入一滴KSCN溶液
溶液出现血红色，则绿色溶液C含有Fe3＋
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