还剩52页未读，
继续阅读
所属成套资源：高考专区化学一轮复习PPT课件全套
成套系列资料，整套一键下载
2023版高考化学一轮复习新题精练第十一章化学实验课件
展开
这是一份2023版高考化学一轮复习新题精练第十一章化学实验课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识新题精练，关键能力强化提升，高频易错高效快攻，考点3物质的制备，题组2无机物的制备，题组3有机物的制备，考点4定量实验，题组定量实验，题组实验探究与设计，疑难点专练等内容，欢迎下载使用。
第十一章 化学实验
考点1 常用仪器与基本操作
必备知识 新题精练
1.[2022山东滨州期末]关于下列仪器使用的说法正确的是 （ ）A.①、②、④常用于物质分离B.②、③使用前需要检漏C.③、⑤可用作反应容器D.④、⑤、⑥可直接加热
题组1 实验仪器的选择和使用
答案
1.B 长颈漏斗用于添加液体,梨形分液漏斗常用于分液操作,蒸发皿常用于蒸发结晶,A项错误;容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,B项正确;容量瓶是精确配制溶液的仪器,不能用作反应容器,C项错误;烧杯不能直接加热,需要垫上石棉网,D项错误。
2. [2022福建莆田一检]《本草纲目》中“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。若在实验室里完成文中操作,不需要的仪器是 （ ）A. B. C. D.
答案
2.B “用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”,这里的操作是指蒸馏,蒸馏需要的仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶等。A项仪器为酒精灯,需要;B项仪器为坩埚,不需要;C项仪器为直形冷凝管,需要;D项仪器为锥形瓶,需要。
3. [2022湖北部分重点中学联考]在中学阶段进行下列实验不需要使用玻璃棒的是 ( )A.粗苯甲酸的提纯过程B.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液C.用pH试纸测乙酸钠溶液的pHD.用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液
题组2 化学试剂的使用和保存
4. [2022上海金山区一模]下列物质的溶液在实验室不宜长期保存,必须现用现配的是 ( )A.H2SO4 B.NaOH C.FeSO4 D.FeCl3
5. [2022山东菏泽期末]下列有关药品的保存方法,错误的是 ( )A.用细口瓶保存浓硫酸B.金属钠保存在石蜡油中C.用棕色瓶保存新制氯水D.漂白粉放置在阴冷潮湿的仓库保存
题组3 化学实验基本操作
7. [2022湖北武汉部分学校质检]理解实验原理、规范实验操作是实验成功的保障。下列说法正确的是 ( )A.蒸发完成后,用坩埚钳把蒸发皿移至实验桌上冷却B.加入萃取剂后,上下颠倒摇匀分液漏斗中的混合液C.皂化反应完成后,加入饱和食盐水、分液除去甘油D.利用焰色试验可以检测溶液中的钠离子、钾离子
8. [2022广东惠州三调改编]下列实验中操作规范,且能达到实验目的的是 ( )
8.A 硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应,生成白色氢氧化亚铁沉淀,植物油隔绝了空气,因此能观察到氢氧化亚铁的生成,A项正确;蒸发结晶应该在蒸发皿中进行,不能在坩埚中进行,B项错误;用套管实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时,应让碳酸钠直接受热,若间接受热的碳酸氢钠分解,而直接受热的碳酸钠未分解,才能说明稳定性:碳酸钠大于碳酸氢钠,C项错误;电解精炼铜时,纯铜应该作阴极,粗铜应该作阳极,D项错误。
答案
9. [2022广东四校联考]下列关于滴定实验的仪器、操作错误的是 ( )A.图1装置的名称是酸式滴定管B.图2装置可用于标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液C.滴定过程中,眼睛主要观察锥形瓶中溶液颜色的变化D.图3所示滴定管放出溶液的体积记录为18.10 mL
10. [2022重庆名校模拟改编]下列实验操作规范且能达到目的的是 ( )
10.D 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管量取,酸式滴定管刻度线以下部分还有酸性高锰酸钾溶液,故调整初始读数为25.00 mL后,将剩余溶液放入锥形瓶,溶液体积大于25.00 mL,A项不符合题意。将饱和氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色可得到氢氧化铁胶体,若用硫酸铁,Fe3+水解后溶液中产生H2SO4,H2SO4不能挥发出去,无法得到稳定【拓展】 对于硫酸型弱碱盐,在配制溶液,蒸发结晶等时,无需考虑水解。的氢氧化铁胶体,B项不符合题意。ClO-会水解为HClO,HClO具有漂白性,故不能用pH试纸测其pH,可用pH计测定,C项不符合题意。向氯化亚铁溶液中加入盐酸的目的是抑制亚铁离子的水解,加入还原铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化,D项符合题意。
答案
题组4 化学实验安全及事故预防处理
11. [2022广东阶段性检测]四氟化氙(XeF4)的熔点为117.1 ℃,是一种强氟化剂,能将金属铂(Pt)氟化为PtF4。四氟化氙储存时应贴的化学品标志是 ( ) A. B. C. D.
12. [2022重庆一调]进行化学实验时应规范实验操作,强化安全意识。下列做法正确的是 ( )A.金属钠失火使用湿毛巾盖灭B.酒精灯加热平底烧瓶时不垫石棉网C.CCl4萃取碘水实验完成后的废液直接排入下水道中D.制取硝基苯用到的试剂苯应与浓硝酸分开放置并远离火源
关键能力 强化提升
1.[2022河北名校考试]为了保证实验工作的顺利开展,创造一个良好的、安全的实验环境,实验操作者都必须遵守安全操作规程。下列实验操作正确且不是从实验安全角度考虑的是 ( )A.完成银镜反应实验后的废液,可先倒入水槽中,再用水冲入下水道B.使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后需打开活塞使漏斗内气体放出C.检查容量瓶是否漏水时,用食指顶住装有水的容量瓶瓶塞,另一只手托住瓶底,将瓶倒立D.取用试剂瓶中的NaOH固体,发现取量过多,又把过量的试剂放回试剂瓶中
答案
1.C 完成银镜反应实验后的废液,可能含有重金属离子等,倒入水槽中,再用水冲入下水道容易引起水体污染,应倒入废液缸中集中处理,操作错误,A项不符合题意;打开活塞使漏斗内气体放出,以防止分液漏斗内压强过大引起危险,该操作是从实验安全角度考虑的,B项不符合题意;用食指顶住容量瓶瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,检查容量瓶是否漏水,操作正确,且不是从安全角度考虑的,C项符合题意;取用过的NaOH固体不能放回原试剂瓶,若放回,容易污染原试剂瓶中的试剂,操作错误,D项不符合题意。
2. [2022湖北武汉调研]下列实验现象与实验操作不匹配的是 ( )
3. [2022广东佛山一检]比较Cl与Br非金属性强弱的实验装置如图所示,仪器及药品均正确的是 （ ）A.装置Ⅳ B.装置Ⅰ C.装置Ⅱ D.装置Ⅲ
4. [2022广东汕尾调研]科学探究与创新意识是重要的化学学科核心素养。下列实验操作与类比均合理的一项是 （ ）
5. [2022福建福州二检]利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是 （ ）
5.A 由碘的四氯化碳溶液制备晶体碘应采用蒸馏操作,A符合题意;NO2生成N2O4的反应中存在平衡:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0,加热平衡左移,热水中烧瓶内红棕色加深,因此该方案可用于探究温度对化学平衡的影响,B不符合题意;要证明卤代烃发生了消去反应,可以检验反应生成了烯烃,烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,水的作用是除去乙醇,因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C不符合题意;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,若能吸引水分子,则可以证明水是极性分子,D不符合题意。
答案
6. [2022山东济宁模拟改编](双选)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均正确、完整的是(非玻璃仪器任选;不考虑存放试剂的容器) （ ）
6.CD 食盐精制要经过溶解、过滤和结晶,缺少玻璃仪器酒精灯,不能达到实验目的,A项错误;用乙醇和浓硫酸制备乙烯需要控制温度在170 ℃,需要温度计,不能达到实验目的,B项错误;在碱性溶液中乙醛可被新制氢氧化铜氧化(生成砖红色沉淀),该过程需要加热,需要的仪器有试管、胶头滴管、酒精灯,C项正确;向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中滴加稀氨水,产生蓝色沉淀,可知氢氧化铜更难溶,可证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],D项正确。
答案
7. [2022广东湛江联考]NH4VO3微溶于冷水、能溶于热水及稀氨水,以赤泥(主要成分为V2O5、Fe2O3、Al2O3) 为原料制备NH4VO3的流程如图。下列说法错误的是 （ ）A.粉碎赤泥、搅拌和加热都能提高“碱浸”速率B.“灼烧”时需要坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等仪器C.“沉钒”时需加入过量的稀氨水D.分离出NH4VO3的操作是过滤、洗涤、干燥等
高频易错 高效快攻
8.[2022山东济南考试]关于下列仪器的构造以及使用的说法正确的是 （ ）A.①②③都标有容积、“0”刻度B.④⑤是蒸馏装置中的主要仪器C.②通过直接挤压玻璃珠,快速放液排除气泡D.①中底部有少量水,直接配制溶液,对溶液浓度无影响
易错点 1 仪器的使用方法、适用范围或装置细节错误
易错点 2 实验基本操作不准确
9. [2022江西七校联考改编]下列实验操作可以达到实验目的的是 （ ）
9.B 将金属钠投入到盛有医用酒精的烧杯中,钠先与医用酒精中的水反应,无法检验乙醇分子中羟基氢原子的活泼性,A项不能达到实验目的;KNO3的溶解度受温度的影响较大,将固体溶解,蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,即可除去NaCl固体中混有的KNO3,B项能达到实验目的;硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应后的试管中有硫单质,硫单质不溶于酒精,可先用CS2清洗,再用水清洗,C项不能达到实验目的;固体应放在烧杯中加水溶解,不能在容量瓶中溶解,D项不能达到实验目的。
答案
考点2 物质的检验、分离和提纯
必备知识 新题精练
题组1 物质的检验和鉴别
1.[2022上海杨浦区一模]下列各组物质只用水不能鉴别的是 （ ）A.苯和CCl4B.KMnO4晶体和I2晶体C.Na2O2和硫粉D.乙酸乙酯和乙酸丁酯
2. [2022山东泰安期末]用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。下列试纸的选用以及对应的现象、结论都正确的一项是 （ ）
2.D 向Na2S溶液中加入稀硫酸,二者发生复分解反应产生H2S气体,当使用醋酸铅试纸检验时发生反应H2S+ (CH3COO)2Pb===PbS↓+2CH3COOH,不能得出H2S具有还原性的结论,A项错误;浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl可以使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,而不是使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,B项错误;浓盐酸与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应产生Cl2,Cl2具有氧化性,将KI氧化为I2,I2遇淀粉变为蓝色,C项错误;NH4Cl溶液与浓氢氧化钠溶液,发生反应产生NH3,NH3与水反应产生NH3·H2O,NH3·H2O电离产生OH-,可以使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,D项正确。
答案
4.[2022甘肃一诊]某固体样品由NH4Cl、FeCl2、Na2CO3、NaNO3中的两种按物质的量之比为1∶1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足量的稀盐酸,产生气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为 ( )A.NH4Cl、Na2CO3 B.FeCl2、Na2CO3C.FeCl2、NaNO3 D.NH4Cl、NaNO3
题组2 物质的分离和提纯
5.[2022山东青岛检测]分离提纯在化学研究中具有重要作用。下列选项中用如图所示仪器组装的分离提纯装置错误的是 （ ）A.过滤操作用②⑩B.蒸发结晶操作用①③C.分液操作用⑥⑩D.蒸馏操作用①④⑤⑦⑧
6. [2022河北监测]下列物质(括号内为杂质)选用的除杂试剂正确的是 （ ）
7. [2022山东济南检测]某同学进行海带提碘实验,部分实验操作如下:将灼烧后的海带灰放入烧杯中,加入蒸馏水充分浸泡后放置在泥三角上,煮沸2~3 min,冷却后过滤。将适量稀硫酸与双氧水滴入滤液,充分反应后转移至分液漏斗,打开盛有CCl4的试剂瓶,将橡胶塞倒放,取少量加入分液漏斗中,塞紧瓶塞,将分液漏斗多次振荡放气后静置分液,CCl4层从上口倒出。实验中存在的错误有几处? ( )A.1 B.2 C.3 D.4
答案
9.[2022上海浦东新区一模]青蒿素是无色针状晶体,易溶于有机溶剂,几乎不溶于水,熔点为156~157 ℃,热稳定性差;乙醚的沸点为35 ℃。屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下。下列说法错误的是 （ ）A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率B.操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C.操作Ⅱ利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D.操作Ⅲ的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
10. [2022湖南常德模拟](双选)己二酸二正己酯是一种增塑剂,大量应用于PVB胶片的生产。以己二酸和正己醇为原料,在催化剂的作用下共热反应,经过回流、减压蒸馏(除去正己醇)、常温过滤后制得己二酸二正己酯粗产品。合成原理为HOOC(CH2)4COOH+2CH3(CH2)4CH2OH CH3(CH2)5OOC(CH2)4COO(CH2)5CH3+2H2O实验装置图(部分装置略去)如下。下列说法正确的是 （ ）A.该反应可用浓硫酸作催化剂B.减压蒸馏是为了降低正己醇的沸点C.过滤所得产品需经NaOH溶液洗涤、水洗、干燥实现进一步提纯D.玻璃棒搅拌可起到加快过滤的作用
10.AB 己二酸和正己醇发生酯化反应生成己二酸二正己酯,可用浓硫酸作催化剂,A项正确;减压可降低沸点,题中减压蒸馏可降低正己醇的沸点,从而除去正己醇,B项正确;己二酸二正己酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,造成产物损失,不能用氢氧化钠溶液洗涤产品,C项错误;过滤时玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅拌,容易捣破滤纸,D项错误。
答案
关键能力 强化提升
1. [2022江西重点中学联考改编]下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 （ ）
答案
1.B NO2与溶液中的水反应生成硝酸和NO,可以除去NO2,A项不符合题意;硫化钠会吸收H2S生成NaHS,B项符合题意;C2H2与硫酸铜不反应,H2S与硫酸铜反应生成CuS沉淀,可以除去H2S,C项不符合题意;C2H4能与溴水发生加成反应,可以除去乙烯,D项不符合题意。
2. [2022广东茂名一测]化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法不能达到实验目的的是 （ ）
答案
2.D Cl2和少量Fe反应生成FeCl3,Fe3+与SCN-会形成血红色的Fe(SCN)3,A项能达到实验目的;Cl2和NaBr反应生成Br2,溶液变为橙黄色,可说明Cl的非金属性强于Br,B项能达到实验目的;葡萄糖中含有醛基,蔗糖中无醛基,在碱性试样中加入新制Cu(OH)2,加热,含葡萄糖的溶液中出现砖红色沉淀,可鉴别两种溶液,C项能达到实验目的;除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸,应选用饱和Na2CO3溶液,D项不能达到实验目的。
3.[2022湖北武汉调研]某兴趣小组为制备1-溴丙烷(沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3),将浓硫酸缓慢加入正丙醇及水的混合液中,冷却至室温后加入NaBr,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。将馏出液进行分液处理,得粗产品。上述过程中涉及的装置或操作正确的是 （ ）
答案
答案
6.[2022河北省级联测]七水合硫酸镁在印染、造纸、医药、制革、肥料、防火材料等领域有广泛的应用。本实验以“盐泥”为原料制取七水合硫酸镁,“盐泥”是一种化工废弃物,约含40%的MgCO3·CaCO3(含+2价、+3价铁等杂质)。具体流程如图:已知:CaSO4微溶于水,其溶解度随温度的升高而降低。回答下列问题:(1)按上述流程以“盐泥”为原料,从A~E中选择合适的装置制备七水合硫酸镁,正确的使用顺序是B→A→E→A→ → (用装置下的大写字母表示,装置可重复使用)。装置E中仪器a的名称为 。
(2)步骤③中调pH≈6、煮沸的主要目的是 。 (3)写出步骤②中发生反应的离子方程式 。 (4)加热七水合硫酸镁样品至200 ℃以上失重51.2%,此时得到的含镁分解产物为 。 (5)将硫酸镁固体和少量木炭在隔绝空气的情况下高温煅烧,产生的混合气体通过如图装置可证明混合气体中存在SO2和CO2,不存在SO3。A、B中的溶液依次为 、 (填标号);证明生成CO2的实验现象为 。 a.品红溶液 b.浓硫酸c.BaCl2溶液 d.NaOH溶液
6.【参考答案】 (1)C A 恒压滴液漏斗(2)使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,析出CaSO4固体 (3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (4)MgSO4 (5)c a C中酸性KMnO4溶液紫色变浅但不褪去,D中澄清石灰水中出现白色沉淀【实验分析】 “盐泥”用稀硫酸溶解,MgCO3·CaCO3发生反应生成MgSO4、CaSO4,+2价、+3价铁等杂质也会溶解生成Fe2+、Fe3+,CaSO4微溶于水,所以仍有少量的Ca2+残存于溶液中。在酸解浆液中,主要的杂质为Fe2+、Fe3+、Ca2+等离子,用氧化剂(5%H2O2)将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH≈6是为了将Fe3+完全沉淀,由于CaSO4的溶解度随温度的升高而降低,则煮沸过程中会析出CaSO4固体,废渣2为CaSO4和Fe(OH)3,粗硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到纯度较高的七水合硫酸镁产品。
答案
【解题思路】 (1)由上述分析可知,装置正确的使用顺序为B→A→E→A→C→A。装置E中仪器a的名称为恒压滴液漏斗。(2)步骤③中调pH≈6、煮沸的主要目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,析出CaSO4固体。(3)步骤②中用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(4)假设加热1 mol MgSO4·7H2O,质量为246 g,失重的质量为246 g×51.2%≈126 g,126 g÷18 g·mol-1=7 mol,此时得到的含镁分解产物为MgSO4。(5)SO3与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,SO2、CO2与BaCl2均不反应,应先检验SO3,将混合气体通入BaCl2中,若不出现白色沉淀,则说明不存在SO3;品红溶液用来检验SO2的存在,用足量酸性KMnO4溶液除去SO2,同时检验SO2是否除尽,实验现象为酸性KMnO4溶液紫色变浅但不褪去;将剩余气体通入澄清石灰水中出现白色沉淀,说明存在CO2;最后用NaOH溶液吸收尾气。
高频易错 高效快攻
疑难点 错用物质分离与提纯的方法而出错
7. [2022八省八校联考]利用KOH溶液中和酸式盐KIO3·HIO3可制得碘酸钾,工艺流程如下:已知碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是 （ ）A.流程中加入30% KOH溶液使溶液呈碱性的过程中,可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性B.操作Ⅰ包括结晶、过滤、洗涤等C.将操作Ⅰ后所得母液加入到溶解过程,可以提高KIO3的产率D.某碘酸钾粗品中含氯化钠杂质,可通过加热溶解、蒸发结晶、过滤的方法提纯碘酸钾
7.D 石蕊遇碱变蓝,因此可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性,A项正确;通过操作Ⅰ得到KIO3晶体和母液,则该步骤包括KIO3晶体从溶液中析出,然后过滤,对晶体进行洗涤等,B项正确;母液中含有KIO3,将操作Ⅰ后所得母液加入到溶解过程,可以提高KIO3的产率,C项正确;根据碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线可知碘酸钾的溶解度随温度变化较大,而氯化钠的溶解度随温度变化较小,故应通过加热溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法提纯碘酸钾,D项错误。
答案
考点3 物质的制备
必备知识 新题精练
题组1 气体的制备、净化和收集
1.[2022湖北华大新高考联盟测评]实验室采用如图所示的气体发生装置制备以下气体,其中不合理的是 （ ）
2. [2022广东汕头监测]实验探究是化学进步的源泉,如图为气体除杂、干燥和收集的装置,下列选项中能达到实验目的的是 （ ）
3.[2022江苏扬州名校考试]下列选项中制取NH3、验证NH3的溶解性、收集NH3及验证氨水具有挥发性的装置和原理能达到实验目的的是 （ ）
A. B. C. D.
题组2 无机物的制备
4. [2022安徽淮北一模]硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示。已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;②NH3不溶于CS2;③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂,滴加KOH溶液前,发生反应CS2+3NH3 NH4SCN+NH4HS。下列说法错误的是 ( )A.装置A中的反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2OB.装置B中的药品为无水氯化钙C.装置D三颈烧瓶中水的作用是溶解氨气和生成的产物D.装置E的作用是吸收尾气,防止污染
4.B【实验分析】 实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气;经干燥后,通过已知信息③可知在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH溶液生成KSCN;多余的氨气及NH4HS分解产生的H2S在装置E中被吸收。装置A中发生反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,A项正确;装置B的作用是干燥氨气,无水氯化钙能与氨气发生化学反应,可选用碱石灰作干燥剂,B项错误;由已知信息知CS2不溶于水,NH3不溶于CS2,装置D三颈烧瓶中水的作用是溶解氨气,与CS2反应生成易溶于水的NH4SCN和NH4HS,再滴入KOH溶液反应可生成KSCN,C项正确;NH3和H2S可被酸性重铬酸钾氧化,利用装置E可除去含有H2S和NH3的尾气,防止污染环境,D项正确。
答案
5. [2022河北石家庄二中考试]铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是 ( )A.在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体可加快H2的生成B.装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、氯化钙C.装置①、④中试剂均为浓H2SO4D.加热装置Y前,应先让X装置反应一段时间,排除装置中的空气
5.C【装置分析】 根据实验目的是用氢气和碳酸亚铁制取铁粉,并检验反应产物,分析各装置中盛装的药品及作用:在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体,在溶液中Zn与CuSO4反应可生成铜,从而形成铜、锌原电池,能加快H2的生成,A项正确;制得的纯净的H2可还原碳酸亚铁生成铁粉:H2+FeCO3 Fe+CO2+H2O,②盛装无水硫酸铜用于检验生成的H2O,③盛装CaCl2用于吸收水蒸气,以防止④中水蒸气使②中无水CuSO4变蓝而干扰实验,B项正确;由上述分析可知,④应盛装澄清石灰水用于检验CO2,C项错误;H2与空气混合加热易发生爆炸,故加热Y前,应先通入一段时间的H2以排尽装置中的空气,D项正确。
答案
6. [2022湖南岳阳监测](双选)氯化亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发的液体,沸点为78.8 ℃,与水剧烈反应时液面上有雾生成,并有刺激性气体逸出。SOCl2可以作脱水剂,与AlCl3·6H2O混合共热制取无水AlCl3。某实验小组同学欲用下列装置制取无水AlCl3,同时回收剩余的SOCl2并验证生成物中存在SO2。下列说法错误的是 ( )A.装置的连接顺序为A C D E BB.装置B中新增阴离子可能有3种C.该小组同学认为直接将AlCl3·6H2O置于坩埚中加热也能制得无水AlCl3D.若用SOCl2作FeCl3·6H2O的脱水剂可能会发生氧化还原反应,可以用酸性KMnO4溶液来检验是否有Fe2+生成
答案
题组3 有机物的制备
7. [2022山东名校检测]某实验小组仅选择图中装置制备对溴异丙基苯[ ]并检验生成的HBr,其中装置错误的是 （ ）
A.
B.
C.
D.
8. [2022河南驻马店联考]乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8 ℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已省略)如图所示。下列说法错误的是 ( )A.实验时,②处是温水浴加热B.实验开始时需要先加热②,再打开K通入O2,最后点燃③处酒精灯C.实验过程中撤去③处酒精灯铜丝仍会出现红黑交替变化的现象,说明反应放出大量热D.实验结束时需先将④中导管移出,再停止加热
8.B 由装置图可知,②处装置的目的是平稳持续地产生乙醇蒸气,故实验时,②处是温水浴加热,A项正确;实验开始时应先点燃③处酒精灯,以起到预热的作用,使乙醇充分反应,B项错误;实验过程中撤去③处酒精灯,铜丝仍会出现红黑交替变化的现象,说明反应放出大量热,能够维持反应持续进行,C项正确;为防止发生倒吸,实验结束时应先将④中导管移出,再停止加热,D项正确。
答案
关键能力 强化提升
1.[2022山东临沂一模]某实验小组用Hg(NO3)2作催化剂,以乙炔为原料制备草酸(H2C2O4)的装置如下:下列说法错误的是 ( )A.装置A中使用多孔球泡可加快反应速率B.装置B、D中得到的溶液可循环使用C.装置E的作用是吸收氮氧化物和乙炔D.生成草酸的反应为C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O
1.C【实验分析】 装置A为反应装置,C2H2在硝酸汞作用下与浓硝酸反应生成H2C2O4、H2O和NO2;NO2气体进入装置B中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO;NO进入装置C中与O2反应生成NO2;NO2、O2与装置D中的水反应生成HNO3;为防止污染空气,用装置E吸收氮氧化物。多孔球泡可增加C2H2与溶液的接触面积,加快反应速率,A项正确;装置B、D中都有HNO3产生,HNO3可以在装置A中循环使用,B项正确;装置E吸收的是氮氧化物,C2H2不溶于水且不能与NaOH溶液反应,因此装置E不能吸收C2H2,C项错误;C2H2与浓HNO3在硝酸汞作催化剂下反应生成草酸、H2O和NO2,D项正确。
答案
2. [2022安徽淮北一模]新冠肺炎疫情期间使用了大量的消毒剂,其中亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂,某研究性学习小组利用如图1所示装置制备亚氯酸钠。回答下列问题:(1)仪器a的名称是 ,实验过程中始终缓缓通入空气的原因是 。 (2)装置C为NaClO2的发生装置,装置C中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置C中水浴温度的变化对亚氯酸钠含量的影响如图2所示。温度低于11 ℃时,随着水浴温度的升高,亚氯酸钠的含量迅速减少,可能的原因如下:① 促进了过氧化氢的分解。 ②ClO2与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种是NaClO3,该反应的离子方程式为 。
图1
图2
答案
3. [2022四川绵阳二诊]对硝基乙酰苯胺常用作合成药物和染料的中间体,用乙酰苯胺制备对硝基乙酰苯胺的反应为 ,反应放热。已知:①实验参数
②副反应③乙酰苯胺与混酸在5 ℃下反应主要产物是对硝基乙酰苯胺,在5~40 ℃反应则生成约25%的邻硝基乙酰苯胺。步骤1.在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺4.5 g和4.5 mL冰醋酸。在冷水浴冷却下搅拌,慢慢加入9 mL浓硫酸。乙酰苯胺逐渐溶解。将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2 ℃。步骤2.用2 mL浓硫酸和2.3 mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸。步骤3.向三颈烧瓶中滴加混酸,保持反应温度不超过5 ℃。滴加完毕,在室温下搅拌1 h后,将反应混合物缓慢倒入装有20 mL水和30 g碎冰的烧杯中,并不断搅拌,立即析出淡黄色沉淀。步骤4.待碎冰全部融化后抽滤,洗涤,干燥得粗品。步骤5.将该粗品纯化,得对硝基乙酰苯胺3.2 g。
回答下列问题:(1)装置中,冷凝管的出水口是 (填“b”或“c”);仪器A中a的作用是 。 (2)步骤1加冰醋酸有两个作用:①作溶剂,加速溶解;② 。 (3)步骤2 配制混酸的方法是 。 (4)步骤3滴加混酸时不能过快,控制每10 s滴加1~2滴,原因是 。 (5)步骤4中洗涤粗品时 (填标号)。 a.用冷水洗b.用热水洗c.用乙醇洗d.先用冷水再用乙醇洗(6)步骤5中将粗品纯化的方法是 ;产品的产率为 %(结果保留3位有效数字)。
答案
考点4 定量实验
必备知识 新题精练
题组 定量实验
1.[2022云南昆明诊断]天然气是绿色、优质的能源。开采的天然气中通常会含有杂质H2S和CO2。实验室利用如图装置除去杂质并测定H2S的含量。已知:FeS难溶于水可溶于稀硫酸,CuS既不溶于水又不溶于稀硫酸。可供选择的试剂有:FeSO4溶液、CuSO4溶液、NaOH溶液、NaCl溶液。(1)A为 。 (2)为测定H2S的含量,停止通气后,对洗气瓶中混合物应进行的操作是 、 、干燥、称量。其中第一步操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。 (3)若通入22.4 L标准状况下的气体,测得生成沉淀3.84 g,则此天然气中H2S的体积分数为 %。 (4)室温下,氢硫酸(H2S)和碳酸的电离平衡常数如表所示:H2S与碳酸钠溶液反应的化学方程式是 ,是否能用碳酸钠溶液替代A? (填“是”或“否”)。原因是 。 (5)工业上也可使用醇胺吸收H2S,反应原理为(HOCH2CH2)2NH+H2S===(HOCH2CH2)2NH2HS,上述反应说明(HOCH2CH2)2NH中, 具有碱性。
答案
2.[2022重庆考试]氮化锶(Sr3N2)是工业上生产荧光粉的原材料。已知:锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。Ⅰ.利用装置A和B制备Sr3N2(1)Sr在元素周期表中的位置是 。 (2)实验装置中玻璃管之间需用橡皮管连接,其连接方法是先将 , 然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。(3)装置A中仪器b的名称为 ,a导管的作用是 ; 装置B中广口瓶盛放的试剂是 (填名称)。 (4)实验时先点燃装置 (填“A”或“B”)处酒精灯,一段时间后,点燃另一个酒精灯;由装置A制备N2的化学方程式为 。
Ⅱ.测定Sr3N2产品的纯度称取6.0 g产品,放入干燥的三颈烧瓶中,然后加入蒸馏水,通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用 200.00 mL 1.000 0 mol·L-1的HCl标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL吸收液放入锥形瓶中,用1.000 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液(图中夹持装置略)。(5)三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为 。 (6)产品纯度为 (保留三位有效数字)。 (7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是 (填标号)。 A.锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失D.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
答案
(7)锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液,HCl的物质的量不变,对测定结果无影响,A错误;滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,使氢氧化钠浓度降低,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,所测剩余HCl的物质的量偏大,导致测定结果偏低,B正确;滴定前碱式滴定管未排气泡,滴定后气泡消失,则所测消耗的NaOH标准溶液体积偏大,导致测定结果偏低,C正确;读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则所测消耗的NaOH标准溶液体积偏小,导致测定结果偏高,D错误。
3. [2022福建福州二检]理想气体状态方程pV=nRT是描述理想气体的物质的量与其体积、分压、温度间关系的状态方程。其中,气体常数R可通过如下实验测定。(1)组装仪器:简易量气装置的量气管可用 (填一种常用仪器名称)代替;组装完成后,应 (填操作名称)。 (2)装药品:向反应管内加入足量的稀硫酸, (填“能”或“不能”)用稀硝酸代替稀硫酸,理由是 ;铝片打磨后称量,再用铜丝缠绕并放在反应管口,用铜丝缠绕铝片的目的是 。 (3)反应:读取量气管的起始读数后,移动反应管,使铝片滑入稀硫酸中。(4)测量体积:待反应管内溶液无明显气泡产生后,对量气管进行第2次读数。读数时,应注意 (回答2点)。 (5)数据计算:实验数据如表所示。甲同学用以上数据代入公式进行计算,得到气体常数R= m3·Pa·K-1·mol-1(用计算式表示)。 (6)误差分析:通过计算发现,气体常数R的测量值稍大于理论值,若排除实验过程的操作误差,导致测量值偏大可能的原因是 。
答案
关键能力 强化提升
答案
2. [2022安徽名校联考]某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应,设计实验测定铜元素的相对原子质量Ar(Cu)(近似值)。甲同学模拟合成氨工业制备氨气,反应前先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H2O),由此计算Ar(Cu)。装置图如图:已知:实验室用亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2。请回答下列问题:(1)C装置应选用 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。制备氢气时,若在硫酸溶液中加入少量的硫酸铜固体,反应速率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)装置B的作用是:①干燥氢气和氮气;②使气体混合均匀;③ 。 (3)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为 。 (4)干燥管F中盛放的干燥剂为 (填字母代号)。 A.碱石灰 B.无水CuSO4 C.五氧化二磷 D.无水CaCl2
(5)乙同学经过思考认为上述装置操作麻烦,并对原装置进行了改进,装置如图所示。实验前将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)称重,记为m1 g。将氧化铜装入石英玻璃管中,再次将装置C称重,记为m2 g。如图连接好装置进行实验。①将下列实验操作步骤正确排序:j、d、g、a、b、 (填字母代号);重复上述操作步骤,直至C恒重,记为m3 g。 a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2e.称量装置C的质量 f.冷却至室温g.打开分液漏斗活塞,使装置中充满NH3h.关闭分液漏斗活塞j.检验装置气密性②根据实验记录,计算铜元素相对原子质量Ar(Cu)= (列式表示)。 ③在本实验中,若CuO中混有不反应的杂质,则测定结果Ar(Cu) (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案
3.[2022安徽师大附中测试]粮库中储存的粮食通常用磷化铝(AlP)作为杀虫剂,该杀虫剂吸水后会立即产生高毒的PH3气体(熔点为-134 ℃,还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量≤0.05 mg·kg-1 时为质量合格,反之不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。 【操作流程】安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收液→亚硫酸钠标准溶液滴定。【实验装置】已知:装置C中盛有300 g原粮,装置E中盛有20.00 mL 1.13×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题:(1)仪器D中冷凝水从 (填“a”或“b”)口通入。 (2)装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2,防止氧化装置C中生成的PH3,则装置A中盛装KMnO4溶液的作用是 。 (3)装置C中反应完全后再通入空气的目的是 。 (4)已知PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的离子方程式为 。
(5)收集装置E中KMnO4吸收液,加水稀释至250 mL,取25.00 mL稀释后的KMnO4吸收液于锥形瓶中,用5.0×10-4 mol·L-1 Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,实验数据如表所示。①如何判定滴定达到终点: 。 ②数据处理:消耗Na2SO3标准溶液 mL。 ③该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为 mg·kg-1(保留四位有效数字),质量 (填“合格”或“不合格”)。
答案
考点4 实验探究与设计
题组 实验探究与设计
1.[2022四川成都一诊]下列实验设计正确的是 （ ）
答案
3.[2022湖南六校联考]下列实验设计不能达到实验目的的是 （ ）
3.C Zn、Fe和酸化的3%NaCl溶液构成原电池,其中Zn作负极,Fe作正极,铁被保护,滴加K3[Fe(CN)6]溶液的目的是检验铁电极是否发生反应生成Fe2+,若铁电极区域有Fe2+生成,则加入K3[Fe(CN)6]溶液后会产生蓝色沉淀,反之则说明铁被保护,A项能达到实验目的;在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中,可观察到氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,说明氢气和氯气发生了反应,B项能达到实验目的;制备乙酸乙酯是在一支试管中先加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边缓慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸,让乙醇过量,以提高乙酸的转化率,为了防止倒吸,导气管末端不是插入液面以下,而是在液面上,C项不能达到实验目的;该实验中,只有草酸的浓度不同,可用来探究浓度对反应速率的影响,D项能达到实验目的。
答案
4.[2022北京海淀区检测]某研究性学习小组设计下列实验探究Zn和FeCl3溶液的反应,回答下列问题。(1)由FeCl3固体配制未酸化的250 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液(pH=1.3),下列仪器中不需要使用的是 (写出仪器名称)。(2)将Zn投入未酸化的0.5 mol·L-1 FeCl3溶液(pH=1.3)中,在不同的实验条件下,实验现象如表所示。
①实验中产生的气体为 (填化学式),实验ⅱ中产生气体的速率明显快于实验ⅰ,可能的原因是 (答出两点)。 ②“滴加铁氰化钾溶液后,产生蓝色沉淀”说明混合溶液中含有Fe2+。生成Fe2+的离子方程式为 。 (3)实验ⅰ和实验ⅱ均先有气体生成,后有溶液颜色变化。研究性学习小组猜想,可能是此实验条件下,氧化性:H+>Fe3+。①为了检验上述猜想是否正确,查阅资料:可利用电对的标准电极电势(φθ)判断氧化性、还原性强弱,且电对的电极电势越小,对应还原剂的还原性越强,已知φθ(Fe3+ /Fe2+)=0.77 V,φθ (2H+/H2)=0 V,φθ (Fe2+ /Fe)=-0.417 V,φθ (Zn2+ / Zn)= -0.76 V(溶液中离子浓度的影响忽略不计)。则Fe3+、H+、Zn2+ 、Fe2+ 的氧化性由强到弱的关系为 。 ②研究小组进一步分析后,将锌粒改为锌粉,继续进行实验:
对比实验ⅱ和实验ⅳ,实验ⅳ中“气泡不明显,红褐色褪色明显”的原因可能为 。 ③结合实验探究过程及现象分析,影响Zn与FeCl3溶液反应的条件有 (写出两点)。
4.【参考答案】 (1)分液漏斗、直形冷凝管 (2)①H2 温度升高、溶液中H+浓度增大 ②2Fe3++Zn=== 2Fe2++Zn2+ (3)①Fe3+>H+>Fe2+>Zn2+ ②将锌粒改为锌粉并振荡,增大了Zn与Fe3+的碰撞频率,加快了Zn与Fe3+的反应 ③反应温度、碰撞频率(离子迁移速率)、离子的氧化性强弱(任写两点)【解题思路】 (1)由FeCl3固体配制未酸化的250 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液,需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,则不需要使用的实验仪器为分液漏斗、直形冷凝管。(2)①FeCl3溶液中Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,使溶液显酸性,活泼金属锌能够与H+发生置换反应生成H2;实验ⅱ中反应温度高于实验ⅰ,升高温度可加快反应速率,且Fe3+的水解反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,溶液中H+浓度增大,故实验ⅱ中产生气体的速率明显快于实验ⅰ。②由题意可知,锌与Fe3+反应生成Fe2+和Zn2+,反应的离子方程式为2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+。(3)①由电对的标准电极电势越小,对应还原剂的还原性越强和各电对的标准电极电势可知,四种离子的氧化性由强到弱的顺序为Fe3+>H+>Fe2+>Zn2+。②锌粒改为锌粉并振荡,增大了反应物的【规律】 标准电极电势的数值越小,其氧化剂的氧化性越弱,而标准电极电势的数值越大,其氧化剂的氧化性越强。接触面积,使Zn与Fe3+的碰撞频率增大,增大了反应速率。③结合实验探究过程及现象分析,影响Zn与FeCl3溶液反应的条件有反应温度、碰撞频率(离子迁移速率)、离子的氧化性强弱。
答案
1.[2022湖北武汉调研]实验探究乙醛溶液和新制氢氧化铜反应的有关信息,记录如下:下列推断错误的是 （ ）A.a、b应分别为2 mL、1 mLB.实验Ⅱ中部分乙醛被氧化C.X可能是CuO和Cu2O的混合物D.实验表明,在pH>11时可检测出醛基
1.B 由表中信息可以看出,本实验的目的是探究NaOH溶液的用量对反应产物的影响,对比表中数据可知,实验Ⅰ和 Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ中硫酸铜溶液的体积应分别相同,则a、b应分别为2 mL、1 mL,A项正确;实验Ⅱ中生成CuO,Cu化合价未发生变化,说明乙醛未被氧化,B项错误;由实验Ⅰ到实验Ⅳ的pH变化及产物变化可推测出,红褐色沉淀X可能是CuO和Cu2O的混合物,且当pH>11时,有红色沉淀Cu2O生成,说明此时可检测出醛基,C项正确,D项正确。
答案
2.[2022广东汕头监测]为探究SO2与O2反应后混合气体的成分,某小组设计如下实验装置。下列说法不正确的是 （ ）A.Ⅰ处浓H2SO4起干燥作用,可通过观察气泡产生速率来控制气体的混合比例B.Ⅱ处V2O5作催化剂,不参与化学反应却能加快反应速率C.Ⅲ处溶液为BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明混合气体中含有SO3D.Ⅴ处溶液是为了检验是否存在SO2,可盛放品红溶液或酸性高锰酸钾溶液
2.B SO2和O2均可用浓硫酸来干燥,Ⅰ处浓H2SO4起干燥作用,可通过观察气泡产生速率来控制气体的混合比例,A项正确;催化剂是通过参与反应形成中间产物来改变反应的活化能,从而影响反应速率的,故Ⅱ处V2O5作催化剂,会参与化学反应,从而加快反应速率,B项错误;SO2与BaCl2溶液不反应,而SO3+H2O+ BaCl2=== BaSO4↓+ 2HCl,故Ⅲ处溶液为BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明混合气体中含有SO3,C项正确;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,同时具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Ⅴ处溶液是为了检验是否存在SO2,可盛放品红溶液或酸性高锰酸钾溶液,D项正确。
答案
3.[2022重庆一诊]二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体,难溶于有机溶剂。其制备原理为2NaClO+C3H3N3O3 NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。请选择下列部分装置制备二氯异氰尿酸钠并探究其性质。请回答下列问题:(1)仪器X的名称是 。 (2)装置B的作用是 。 (3)装置D中发生反应的化学方程式为 。 (4)选择合适的装置,按气流从左至右,装置接口的连接顺序为 (填标号)。 (5)实验时,先向装置A中通入氯气,生成高浓度的NaClO溶液后,再加入氰尿酸溶液,并在整个过程中不断通入一定量的氯气,其原因是 。 (6)反应结束后,装置A中浊液经过滤、 、 得到粗产品。
答案
4.[2022北京海淀区期末]某小组探究Fe2S3的制备。配制0.1 mol·L-1的FeCl3溶液和0.1 mol·L-1的Na2S溶液备用。【查阅资料】ⅰ.FeS、Fe2S3均为黑色固体,难溶于水。ⅱ.Fe3++6F- [FeF6]3-,[FeF6]3-为无色离子。ⅲ.硫单质微溶于乙醇,难溶于水。【设计并实施实验】
(1)实验一中,根据复分解反应规律推测,生成黑色沉淀a的离子方程式为 。 (2)进一步检验浊液X的组成,过程如下。①通过对浊液X组成的检验,推测实验一的黑色沉淀a溶解过程中有氧化还原反应发生,实验证据是 。 ②经检测,黑色固体b的主要成分为FeS。甲同学认为,FeS是由红褐色清液中的Fe2+与加入的S2-反应产生的。乙同学认为该解释不严谨,理由是 。 (3)实验二制得了Fe2S3,但其中含少量Fe(OH)3。①生成Fe(OH)3的离子方程式为 。 ②从化学反应速率角度推测实验二的棕黑色沉淀中不含S的原因: 。
实验三小组同学进行如图所示的改进实验。经检验,黑色沉淀c为纯净的Fe2S3。(4)实验三中,由无色清液生成Fe2S3的离子方程式为 。 【反思评价】(5)对比三个实验,实验三能成功制备Fe2S3的原因是 。
4.【参考答案】 (1)2Fe3++3S2-===Fe2S3↓ (2)①无色清液加蒸馏水离心分离后,产生淡黄色固体 ②红褐色清液中的Fe3+与加入的S2-反应,也能得到FeS (3)①Fe3++3S2-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HS-(或2Fe3++3S2-+ 6H2O===2Fe(OH)3↓+3H2S↑) ②Fe3+与S2-反应生成Fe2S3的速率快,反应后溶液中c(Fe3+)较低,使Fe3+氧化S2-(或Fe2S3)的速率减小(或使Fe3+ 氧化性降低) (4)2[FeF6]3-+3S2-===Fe2S3↓+12F- (5)形成了[FeF6]3-,溶液中c(Fe3+)始终较低,不易发生水解反应和氧化还原反应【解题思路】 (1)实验一中,若Na2S和FeCl3发生复分解反应,则生成的黑色沉淀a为Fe2S3,离子方程式为2Fe3++3S2-===Fe2S3↓。(2)①无色清液加蒸馏水离心分离后得到的淡黄色固体为S,又实验一中FeCl3过量,说明黑色沉淀a(Fe2S3)溶解过程中有氧化还原反应发生,S2-被Fe3+氧化为S。②Fe3+与S2-发生氧化还原反应:2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓,也可产生FeS,因此甲同学的解释不严谨。(3)①实验二中生成Fe(OH)3的原因是Fe3+和S2-发生了相互促进的水解反应。(4)根据已知信息ⅱ知,FeCl3溶液滴加到NaF溶液得到无色清液,是因为Fe3+和F-结合生成了[FeF6]3-,向无色清液中滴加Na2S溶液,与[FeF6]3-反应生成Fe2S3。
答案
专项 实验方案的设计与评价
答案
2.[2022山东青岛质检]为探究乙醇消去反应的产物,某小组设计如下实验:取15 mL浓硫酸,向其中加入5 mL乙醇和少量碎瓷片;迅速升温至140 ℃;将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。实验中可能会用到如图装置,下列说法错误的是 （ ）A.实验中存在2处错误B.装置Ⅰ中的球形冷凝管可以用直形冷凝管代替C.装置Ⅱ若实验开始后,发现未加碎瓷片,应停止加热并待冷却后再添加D.装置Ⅰ比装置Ⅱ的控温效果更好
Ⅰ
Ⅱ
2.A 该实验应将浓硫酸加入乙醇中,迅速升温至170 ℃,将产生的气体先通入蒸馏水,除去挥发出的乙醇蒸气,再通入酸性高锰酸钾溶液,因此共存在3处错误,A项错误;装置Ⅰ中的球形冷凝管起到冷凝回流的作用,可以用直形冷凝管代替,B项正确;装置Ⅱ若实验开始后,发现未加碎瓷片,应停止加热,待溶液冷却后再添加碎瓷片,C项正确;电热套比酒精灯的控温效果好,D项正确。
答案
答案
4.[2022广东四校联考]氯气是一种重要的非金属单质,某小组同学在实验室研究氯气的制备并用其制取SnCl4。第一部分:某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中发现,二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,对此现象展开探究。【提出猜想】ⅰ.随着反应进行,c(Cl-)减小,不能被二氧化锰氧化;ⅱ.随着反应进行,……【进行实验】将反应后的固液混合物倒出,平均分在2个试管中,分别进行以下实验,证实了猜想ⅰ不成立。(1)将实验Ⅰ中操作和实验Ⅱ中实验现象补充完整:① 、② 、③ 。
【进一步实验】设计如下实验进一步探究。(2)实验Ⅲ中滴加浓硫酸后,左侧烧杯中电极反应式是 。 (3)依据实验Ⅰ~Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是 。 第二部分:制备SnCl4。SnCl4常用作工业上的媒染剂和有机合成上的催化剂,其熔点是-33 ℃,沸点是114 ℃,在常温常压下为无色液体,在潮湿的空气中易水解。该小组同学设计了如图所示实验装置制备SnCl4。
(4)装置A中反应的化学方程式为 ,装置F的作用是 。 (5)利用该方法制备的SnCl4中含有少量SnCl2杂质,可利用Fe3+与Sn2+反应生成Fe2+与Sn4+,测定产物中SnCl4的质量分数。具体操作如下:取反应后的固体7.600 g于试管中,加适量的盐酸溶解,加入少量KSCN溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 FeCl3标准溶液进行滴定,消耗FeCl3标准溶液的体积为20.00 mL。①滴定终点的现象为 。 ②SnCl4的质量分数是 (保留4位有效数字)。
4.【参考答案】 (1)加入NaCl固体 试纸不变蓝试纸变蓝 (2)MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O (3)c(H+)减小,MnO2的氧化性减弱,不能继续氧化Cl- (4)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 吸收未反应完的氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入装置使SnCl4水解 (5)①当滴入最后半滴FeCl3标准溶液时,溶液恰好变为血红色,且半分钟内不褪色 ②97.50%【解题思路】 (1)实验Ⅰ中验证氯离子不能氧化碘化钾,则加热试管后应加入氯化钠固体,与实验Ⅱ作对比实验。实验Ⅱ中滴入浓硫酸前,试纸不变蓝,滴入浓硫酸后,试纸变蓝,说明酸性溶液中产生了氯气,氯气氧化了碘化钾,从而证明猜想ⅰ不成立。(2)滴加浓硫酸后,氢离子浓度增大,二氧化锰的氧化性增强,左侧烧杯中的电极反应式是MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O。(3)“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是c(H+)减小,MnO2的氧化性减弱,不能继续氧化Cl-。(4)装置A用浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。氯气有毒,不能直接排放到空气中,且SnCl4在潮湿的空气中易水解,则装置F的作用是吸收未反
答案
疑难点专练
1.[2022辽宁沈阳重点高中考试]高氯酸铵(NH4ClO4)为白色晶体,具有不稳定性,在400 ℃时开始分解产生多种气体,常用于生产火箭推进剂。某化学兴趣小组同学利用图1所示的装置对NH4ClO4的分解产物进行探究(假设装置内试剂均足量,反应充分,部分夹持装置已省略)。(1)在实验过程中发现装置C中铜网由红色变为黑色,说明分解产物中有 (填化学式)。 (2)实验完毕后,取装置D硬质玻璃管中的固体物质于试管中,滴加蒸馏水,观察到的现象是 。 (3)通过上述实验现象分析,某同学认为产物中还应有H2O,可能有Cl2,为了证明H2O和Cl2的存在,选择图1中部分装置和图2提供的装置进行实验:
疑难点 1 探究型化学实验综合题的分析
①装置H中盛放的物质是 (填物质名称),按气流从左到右,装置的连接顺序为A→ → → 。 ②实验结束后发现G中液体变为橙黄色,用离子方程式解释出现该现象的原因 。 (4)实验结论:NH4ClO4分解时产生了上述几种物质,则高氯酸铵分解的化学方程式为 。 (5)实验结束后,某同学拟通过称量装置D中镁粉质量的变化,计算高氯酸铵的分解率,计算结果将 (填“偏大”“偏小”或“无法判断”)。
1.【参考答案】 (1) O2 (2)试管中有气泡产生,且有白色沉淀生成 (3)①无水硫酸铜 H G F ②Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 (4)2NH4ClO4 N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O(5)偏大【实验分析】 根据元素守恒及物质性质可知各装置的作用。【解题思路】 (1)NH4ClO4受热分解产生的气体经碱石灰干燥后,能使铜网由红色变为黑色,说明生成了CuO,所以分解产物中含有O2。(2)根据元素守恒及产生的气体能与Mg反应,可知NH4ClO4受热分解产生的气体中含有N2,则实验完毕后,装置D硬质玻璃管中的固体中含有Mg3N2,Mg3N2遇水发生反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑, 所以可观察到有沉淀和气体生成。(3)①由题图2中装置可知,应先检验H2O,再检验Cl2,为了证明H2O的存在,H中应盛装无水硫酸铜;用溴化钾溶液检验氯气的现象是溶液变为橙黄色;为了防止多余的氯气污染环境,使用NaOH溶液进行尾气吸收,所以按气流从左到右,装置的连接顺序为A→H→G→F。
答案
(4)NH4ClO4分解生成氮气、氧气、氯气和水,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式可得:2NH4ClO4 N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O。(5)由于装置内含有空气,Mg粉可与空气中的O2、N2反应,故通过称量D中镁粉质量的变化,计算高氯酸铵的分解率,计算结果将偏大。
2.[2022福建福州质检]Ag+能与NH3、SCN-、CH3NH2等配体结合。为了探究含银配合物、硝酸银能否发生银镜反应,进行如下实验:Ⅰ.含银配合物溶液的配制(1)配制质量分数为10%的NaOH溶液,下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。(2)配制含[Ag(SCN)2]-溶液:向洁净的试管中加入1 mL 10% NaOH溶液,随后加入1 mL 2% 溶液,再逐滴加入 溶液至生成的AgSCN沉淀恰好溶解。 Ⅱ.探究配合物稳定性与银镜反应的关系不同含银配合物发生银镜反应的对比实验结果如下:(3)写出实验①中[Ag(SCN)2]-与乙醛反应的离子方程式: 。 (4)实验出现银镜时间:①<②<③,可以得出的结论是 。
Ⅲ.探究硝酸银的银镜反应取一定量AgNO3溶液于试管中,滴入用氢氧化钠碱化的乙醛溶液,立即产生黑色沉淀。(5)AgOH是白色物质,因此有观点认为该黑色沉淀可能是Ag,也可能是 ,或者是二者混合物。 (6)取黑色沉淀于试管中,加入足量的 ,若观察到 的现象,则说明黑色沉淀中存在单质Ag。
答案
答案
情境创新专练
提升素养 拓展思维
1.[2022广东测评](日常生活情境:药物中碳酸钙含量的测定)某种药物的有效成分为碳酸钙,某小组测定其中碳酸钙含量的操作流程如下(设该药物中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):该流程中不需要用到的仪器为 （ ）
2.[2022广东深圳一调](化学史料情境:古籍记载的食盐生产过程)古籍记载的食盐生产过程为“粗盐溶解成饱和之盐卤,滤净泥渣流入澄清池”“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”。若实验室模拟上述过程,未涉及的操作是 （ ）
答案
4.[2022山东青岛黄岛区检测](双选)(实验探究情境:具有热缩冷胀特性的NiS的制备)NiS具有热缩冷胀的特性,在精密玻璃仪器中掺杂NiS能抵消仪器的热胀冷缩。实验室将H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中,制得NiS沉淀,装置如图所示。已知NiS在有水存在时易被O2氧化成Ni(OH)S。下列有关叙述错误的是 （ ）A.实验开始时打开K1、K2通入氮气,目的是排除装置内空气的干扰B.装置Ⅱ中盛放浓硫酸以除去H2S中的水分C.生成NiS过程中应关闭K1,打开K2直接排放尾气D.装置Ⅳ分液漏斗中的洗涤液可以是无水乙醇
4.BC 实验前先通入N2,排除装置中空气的干扰,A项正确;装置Ⅰ中FeS与浓盐酸反应制取H2S,浓盐酸易挥发,制取的H2S中混有HCl,需要用装置Ⅱ中的试剂除去,该试剂可以为饱和NaHS溶液,不能是浓硫酸,B项错误;装置Ⅲ用于制备NiS,生成NiS过程中应关闭K1,而反应产生的尾气中含有未反应的H2S,H2S是有毒气体,会造成大气污染,应经尾气处理后再进行排放,不能打开K2直接排放尾气,C项错误;装置Ⅳ连接抽气泵可将装置Ⅲ中的浑浊液吸入装置Ⅳ中,NiS在有水存在时易被O2氧化成Ni(OH)S,为了避免NiS被氧化,装置Ⅳ分液漏斗中的洗涤液可以是无水乙醇,D项正确。综上所述,本题选BC。【特点】 沸点较低,易挥发。
答案
题型专练 创新集训
1.[2022河南郑州一测](装置创新:氯气制备及性质验证实验装置)如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。下列相关说法正确的是 （ ）A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用C.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明反应生成了酸性物质D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,说明氯气具有漂白性
答案
3.[2022山东烟台期末改编](角度创新:半开放性设问)利用提供的实验仪器(夹持装置任选)和药品不能完成的实验是 （ ）A.检验溴乙烷中的溴原子B.验证元素非金属性:Cl>C>SiC.重结晶法提纯硝酸钾D.海带提碘实验中灼烧干海带
3.D 向溴乙烷中加入过量NaOH溶液加热,待溴乙烷水解完全后加入硝酸中和过量的NaOH,最后加入AgNO3溶液检验溴离子,A能完成。高氯酸和Na2CO3反应,将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,可验证酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3,从而验证元素非金属性Cl>C>Si,B能完成。在盛有一定量粗硝酸钾的烧【关键点】 主族元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强。杯中加热溶解粗硝酸钾,制取热的硝酸钾饱和溶液,冷却结晶,过滤,重复以上操作,可以提纯硝酸钾,C能完成。海带提碘实验中灼烧干海带的操作应该在坩埚中进行,题给实验仪器中缺少坩埚,D不能完成。
答案
4.[2022河南洛阳测试](角度创新:制备较理想的还原剂次磷酸钠)次磷酸钠(NaH2PO2)是一种较理想的还原剂,主要用于化学镀、电镀、有机合成工业等方面。一般制备方法是将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合、加热,生成次磷酸钠和PH3,PH3是一种无色、有毒且能自燃的气体,具有强还原性。实验装置如图所示。回答下列问题:(1)仪器A的名称为 ,装置b的作用是 。 (2)实验的部分操作步骤如下,正确的操作顺序是 (填标号)。 ①向装置a中加入丁醇和黄磷;②检查装置的气密性;③关闭K1,打开磁力加热搅拌器加热至50~60 ℃,滴加烧碱溶液;④打开K1,再通入N2一段时间;⑤打开K1,通入N2一段时间。
(3)装置a中发生反应的化学方程式为 ;使用丁醇作为反应物的分散剂,目的是 。(4)为了尽可能避免PH3造成空气污染,装置d中用酸性KMnO4溶液吸收尾气,已知PH3被氧化成磷酸,则装置d中发生反应的离子方程式为 。 (5)产品中次磷酸钠纯度的测定:取m g产品溶于稀硫酸配成500 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,然后用 0.01 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。滴定时,通常不需要再加入其他指示剂,理由是 。达到滴定终点时消耗V mL KMnO4标准溶液,产品中次磷酸钠的纯度为 。
答案
5.[2022吉林调研](探究创新:对含氰化物废水处理进行研究)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果。化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。步骤2:取浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液倒入甲中,塞上橡胶塞。
步骤3:点燃酒精灯对丁装置加热。步骤4:打开甲上的橡胶塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞。步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。步骤6:实验完成测定干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量变化。(1)CNO-中C元素的化合价是 。 (2)甲装置的名称为 。 (3)丙装置中的试剂是 。 (4)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是 。 (5)干燥管Ⅱ的作用是 。
5.【参考答案】 (1)+4 (2)分液漏斗 (3)浓硫酸 (4)预热铜丝达到反应温度,以便将产生的氯气及时除去 (5)防止空气中的水和CO2进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量【实验分析】 根据题中资料和实验步骤对实验装置的作用进行如下分析:甲:盛装浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液;乙:反应装置,发生的反应有ClO-+CN-===CNO-+Cl-、2CNO-+6ClO-+8H+===N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;丙:吸收水蒸气; 丁:吸收氯气;干燥管Ⅰ:吸收CO2,通过测定生成的CO2的质量来测定CN-被处理的百分率;干燥管Ⅱ:吸收空气中的CO2和水蒸气,防止进入干燥管Ⅰ影响CO2的测定。
答案
【解题思路】 (1)CNO-中N元素为-3价,O元素为-2价,故C元素为+4价。(2)由题图知,甲装置的名称是分液漏斗。(3)由实验步骤及装置分析知,通过测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量来确定CN-被处理的百分率,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水蒸气都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定,所以气体进入干燥管Ⅰ前应除去氯气与水蒸气,用浓硫酸吸收水蒸气,用铜丝除去氯气,故丙装置中的试剂是浓硫酸。(4)先对丁装置加热,使铜丝达到反应温度,后将甲中溶液放入乙中进行反应,有利于将产生的氯气及时除去。(5)干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量。
全章综合训练
1.[2022山东济南检测]关于下列仪器使用的说法正确的是 （ ）A.①、③需要垫石棉网加热B.①、④不可作反应容器C.②、④滴定时需要润洗D.③、⑤可用于蒸馏
答案
1.D 蒸发皿可以直接加热,A错误;锥形瓶可以作反应容器,B错误;滴定时锥形瓶不可以润洗,C错误。
2.[2022重庆一调]定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是 （ ）
答案
2.A 灼烧硫酸铜晶体应在坩埚中进行,B项错误;配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,应将NaOH在烧杯中溶解,待溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中,C项错误;中和反应反应热的测定实验中,要使用环形玻璃搅拌器进行搅拌,使溶液混合均匀,D项错误。
3.[2022福建福州质检]实验室采用如图装置制备气体,合理的是 （ ）
4.[2022辽宁沈阳一测]由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 （ ）
答案
5 .[2022湖北部分重点中学联考]溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800 ℃以上可升华,高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。制备溴化亚铁的装置(部分夹持仪器未画出)如图所示,下列说法错误的是 （ ）A.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低B.常温下浓硫酸与浓磷酸黏度较大主要是由于分子间有氢键C.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性D.碱石灰不能用无水氯化钙代替
5.A【实验分析】 浓磷酸和溴化钠反应制备溴化氢;经过安全瓶并干燥后,溴化氢在加热条件下与铁丝反应生成溴化亚铁,化学方程式为Fe+2HBr FeBr2+H2;碱石灰用来吸收未反应的溴化氢,并防止空气中的水蒸气进入装置。若将浓磷酸换成浓硫酸,会发生反应:2NaBr+2H2SO4(浓) SO2↑+Br2+Na2SO4+2H2O,生成的二氧化硫与铁不反应,溴蒸气与铁反应生成溴化铁,但溴化铁在高温下会迅速分解成溴化亚铁,所以对产品的纯度无影响,A项错误;分子间有氢键的液体,一般情况下黏度较大,常温下浓硫酸与浓磷酸黏度较大主要是由于分子间有氢键,B项正确;浓磷酸能用于制备溴化氢,是因为浓磷酸具有难挥发性,从而生成易挥发的溴化氢,C项正确;碱石灰是用来吸收未反应的溴化氢,无水氯化钙不能吸收溴化氢,D项正确。
答案
6.[2022湖南长沙考试]1,2-二氯乙烷是制备杀菌剂和植物生长调节剂的中间体,在农业上可用作粮食、谷物的熏蒸剂和土壤消毒剂等。已知其沸点为83.5 ℃,熔点为-35 ℃。实验室制备1,2-二氯乙烷的装置如图所示,其中加热和夹持装置已略去。装置A中乙醇的密度约为0.8 g·cm-3。(1)装置A中还缺少的一种必要仪器是 ,使用冷凝管的目的是 ,装置A中发生主要反应的化学方程式为 。 (2)装置B中玻璃管d的作用是 。 (3)实验时装置A中三颈烧瓶内可能会产生一种刺激性气味的气体,为吸收该气体,在装置B中应加入的最佳试剂为 (填标号)。 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHCO3溶液(4)装置D中a、c两个导气管进入仪器中的长度不同,其优点是 。 (5)实验结束后收集到0.2 mol 1,2-二氯乙烷,则乙醇的利用率为 %。
答案
答案
8.[2022北京门头沟区期末]某小组探究Cu与HNO3反应,发现有趣的现象。室温下,溶液A遇铜片立即产生气泡,而相同条件下3 mol·L-1稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式: 。 (2)分析溶液A的成分后,同学们探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。①假设1: 对该反应有催化作用。 实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。结论:假设1不成立。②假设2:NO2对该反应有催化作用。方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO2,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对照实验:向放有铜片的溶液B中加入数滴5 mol·L-1硝酸溶液,无明显变化。补充该实验的目的是 。
方案2:向溶液A中鼓入N2数分钟得到溶液C。相同条件下,铜片与溶液A、溶液B、溶液C的反应速率: v(A)>v(C)>v(B)。该实验能够证明假设2成立的理由是 。 ③经检验,溶液A中还含有少量HNO2。实验证明HNO2也对该反应有催化作用,写出对应的操作和现象:向含有铜片的溶液B中 。 结论:NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。(3)请推测Cu与稀硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能催化过程:①Cu+2NO2+2H+===Cu2++2HNO2;② ;③ 。
答案
第十一章 化学实验
考点1 常用仪器与基本操作
必备知识 新题精练
1.[2022山东滨州期末]关于下列仪器使用的说法正确的是 （ ）A.①、②、④常用于物质分离B.②、③使用前需要检漏C.③、⑤可用作反应容器D.④、⑤、⑥可直接加热
题组1 实验仪器的选择和使用
答案
1.B 长颈漏斗用于添加液体,梨形分液漏斗常用于分液操作,蒸发皿常用于蒸发结晶,A项错误;容量瓶带有瓶塞、分液漏斗带有瓶塞和旋塞,使用前均需检查是否漏水,B项正确;容量瓶是精确配制溶液的仪器,不能用作反应容器,C项错误;烧杯不能直接加热,需要垫上石棉网,D项错误。
2. [2022福建莆田一检]《本草纲目》中“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。若在实验室里完成文中操作,不需要的仪器是 （ ）A. B. C. D.
答案
2.B “用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”,这里的操作是指蒸馏,蒸馏需要的仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶等。A项仪器为酒精灯,需要;B项仪器为坩埚,不需要;C项仪器为直形冷凝管,需要;D项仪器为锥形瓶,需要。
3. [2022湖北部分重点中学联考]在中学阶段进行下列实验不需要使用玻璃棒的是 ( )A.粗苯甲酸的提纯过程B.配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液C.用pH试纸测乙酸钠溶液的pHD.用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液
题组2 化学试剂的使用和保存
4. [2022上海金山区一模]下列物质的溶液在实验室不宜长期保存,必须现用现配的是 ( )A.H2SO4 B.NaOH C.FeSO4 D.FeCl3
5. [2022山东菏泽期末]下列有关药品的保存方法,错误的是 ( )A.用细口瓶保存浓硫酸B.金属钠保存在石蜡油中C.用棕色瓶保存新制氯水D.漂白粉放置在阴冷潮湿的仓库保存
题组3 化学实验基本操作
7. [2022湖北武汉部分学校质检]理解实验原理、规范实验操作是实验成功的保障。下列说法正确的是 ( )A.蒸发完成后,用坩埚钳把蒸发皿移至实验桌上冷却B.加入萃取剂后,上下颠倒摇匀分液漏斗中的混合液C.皂化反应完成后,加入饱和食盐水、分液除去甘油D.利用焰色试验可以检测溶液中的钠离子、钾离子
8. [2022广东惠州三调改编]下列实验中操作规范,且能达到实验目的的是 ( )
8.A 硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应,生成白色氢氧化亚铁沉淀,植物油隔绝了空气,因此能观察到氢氧化亚铁的生成,A项正确;蒸发结晶应该在蒸发皿中进行,不能在坩埚中进行,B项错误;用套管实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时,应让碳酸钠直接受热,若间接受热的碳酸氢钠分解,而直接受热的碳酸钠未分解,才能说明稳定性:碳酸钠大于碳酸氢钠,C项错误;电解精炼铜时,纯铜应该作阴极,粗铜应该作阳极,D项错误。
答案
9. [2022广东四校联考]下列关于滴定实验的仪器、操作错误的是 ( )A.图1装置的名称是酸式滴定管B.图2装置可用于标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液C.滴定过程中,眼睛主要观察锥形瓶中溶液颜色的变化D.图3所示滴定管放出溶液的体积记录为18.10 mL
10. [2022重庆名校模拟改编]下列实验操作规范且能达到目的的是 ( )
10.D 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管量取,酸式滴定管刻度线以下部分还有酸性高锰酸钾溶液,故调整初始读数为25.00 mL后,将剩余溶液放入锥形瓶,溶液体积大于25.00 mL,A项不符合题意。将饱和氯化铁溶液加入沸水中,继续煮沸至液体呈红褐色可得到氢氧化铁胶体,若用硫酸铁,Fe3+水解后溶液中产生H2SO4,H2SO4不能挥发出去,无法得到稳定【拓展】 对于硫酸型弱碱盐,在配制溶液,蒸发结晶等时,无需考虑水解。的氢氧化铁胶体,B项不符合题意。ClO-会水解为HClO,HClO具有漂白性,故不能用pH试纸测其pH,可用pH计测定,C项不符合题意。向氯化亚铁溶液中加入盐酸的目的是抑制亚铁离子的水解,加入还原铁粉的目的是防止亚铁离子被氧化,D项符合题意。
答案
题组4 化学实验安全及事故预防处理
11. [2022广东阶段性检测]四氟化氙(XeF4)的熔点为117.1 ℃,是一种强氟化剂,能将金属铂(Pt)氟化为PtF4。四氟化氙储存时应贴的化学品标志是 ( ) A. B. C. D.
12. [2022重庆一调]进行化学实验时应规范实验操作,强化安全意识。下列做法正确的是 ( )A.金属钠失火使用湿毛巾盖灭B.酒精灯加热平底烧瓶时不垫石棉网C.CCl4萃取碘水实验完成后的废液直接排入下水道中D.制取硝基苯用到的试剂苯应与浓硝酸分开放置并远离火源
关键能力 强化提升
1.[2022河北名校考试]为了保证实验工作的顺利开展,创造一个良好的、安全的实验环境,实验操作者都必须遵守安全操作规程。下列实验操作正确且不是从实验安全角度考虑的是 ( )A.完成银镜反应实验后的废液,可先倒入水槽中,再用水冲入下水道B.使用CCl4萃取溴水中的溴时,振荡后需打开活塞使漏斗内气体放出C.检查容量瓶是否漏水时,用食指顶住装有水的容量瓶瓶塞,另一只手托住瓶底,将瓶倒立D.取用试剂瓶中的NaOH固体,发现取量过多,又把过量的试剂放回试剂瓶中
答案
1.C 完成银镜反应实验后的废液,可能含有重金属离子等,倒入水槽中,再用水冲入下水道容易引起水体污染,应倒入废液缸中集中处理,操作错误,A项不符合题意;打开活塞使漏斗内气体放出,以防止分液漏斗内压强过大引起危险,该操作是从实验安全角度考虑的,B项不符合题意;用食指顶住容量瓶瓶塞,另一只手托住瓶底,把瓶倒立,检查容量瓶是否漏水,操作正确,且不是从安全角度考虑的,C项符合题意;取用过的NaOH固体不能放回原试剂瓶,若放回,容易污染原试剂瓶中的试剂,操作错误,D项不符合题意。
2. [2022湖北武汉调研]下列实验现象与实验操作不匹配的是 ( )
3. [2022广东佛山一检]比较Cl与Br非金属性强弱的实验装置如图所示,仪器及药品均正确的是 （ ）A.装置Ⅳ B.装置Ⅰ C.装置Ⅱ D.装置Ⅲ
4. [2022广东汕尾调研]科学探究与创新意识是重要的化学学科核心素养。下列实验操作与类比均合理的一项是 （ ）
5. [2022福建福州二检]利用下列装置和试剂进行实验,不能达到实验目的的是 （ ）
5.A 由碘的四氯化碳溶液制备晶体碘应采用蒸馏操作,A符合题意;NO2生成N2O4的反应中存在平衡:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0,加热平衡左移,热水中烧瓶内红棕色加深,因此该方案可用于探究温度对化学平衡的影响,B不符合题意;要证明卤代烃发生了消去反应,可以检验反应生成了烯烃,烯烃能使酸性高锰酸钾溶液褪色,水的作用是除去乙醇,因为乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C不符合题意;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,若能吸引水分子,则可以证明水是极性分子,D不符合题意。
答案
6. [2022山东济宁模拟改编](双选)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均正确、完整的是(非玻璃仪器任选;不考虑存放试剂的容器) （ ）
6.CD 食盐精制要经过溶解、过滤和结晶,缺少玻璃仪器酒精灯,不能达到实验目的,A项错误;用乙醇和浓硫酸制备乙烯需要控制温度在170 ℃,需要温度计,不能达到实验目的,B项错误;在碱性溶液中乙醛可被新制氢氧化铜氧化(生成砖红色沉淀),该过程需要加热,需要的仪器有试管、胶头滴管、酒精灯,C项正确;向含有少量CuCl2的MgCl2溶液中滴加稀氨水,产生蓝色沉淀,可知氢氧化铜更难溶,可证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],D项正确。
答案
7. [2022广东湛江联考]NH4VO3微溶于冷水、能溶于热水及稀氨水,以赤泥(主要成分为V2O5、Fe2O3、Al2O3) 为原料制备NH4VO3的流程如图。下列说法错误的是 （ ）A.粉碎赤泥、搅拌和加热都能提高“碱浸”速率B.“灼烧”时需要坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等仪器C.“沉钒”时需加入过量的稀氨水D.分离出NH4VO3的操作是过滤、洗涤、干燥等
高频易错 高效快攻
8.[2022山东济南考试]关于下列仪器的构造以及使用的说法正确的是 （ ）A.①②③都标有容积、“0”刻度B.④⑤是蒸馏装置中的主要仪器C.②通过直接挤压玻璃珠,快速放液排除气泡D.①中底部有少量水,直接配制溶液,对溶液浓度无影响
易错点 1 仪器的使用方法、适用范围或装置细节错误
易错点 2 实验基本操作不准确
9. [2022江西七校联考改编]下列实验操作可以达到实验目的的是 （ ）
9.B 将金属钠投入到盛有医用酒精的烧杯中,钠先与医用酒精中的水反应,无法检验乙醇分子中羟基氢原子的活泼性,A项不能达到实验目的;KNO3的溶解度受温度的影响较大,将固体溶解,蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥,即可除去NaCl固体中混有的KNO3,B项能达到实验目的;硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应后的试管中有硫单质,硫单质不溶于酒精,可先用CS2清洗,再用水清洗,C项不能达到实验目的;固体应放在烧杯中加水溶解,不能在容量瓶中溶解,D项不能达到实验目的。
答案
考点2 物质的检验、分离和提纯
必备知识 新题精练
题组1 物质的检验和鉴别
1.[2022上海杨浦区一模]下列各组物质只用水不能鉴别的是 （ ）A.苯和CCl4B.KMnO4晶体和I2晶体C.Na2O2和硫粉D.乙酸乙酯和乙酸丁酯
2. [2022山东泰安期末]用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法。下列试纸的选用以及对应的现象、结论都正确的一项是 （ ）
2.D 向Na2S溶液中加入稀硫酸,二者发生复分解反应产生H2S气体,当使用醋酸铅试纸检验时发生反应H2S+ (CH3COO)2Pb===PbS↓+2CH3COOH,不能得出H2S具有还原性的结论,A项错误;浓盐酸具有挥发性,挥发的HCl可以使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色,而不是使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,B项错误;浓盐酸与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应产生Cl2,Cl2具有氧化性,将KI氧化为I2,I2遇淀粉变为蓝色,C项错误;NH4Cl溶液与浓氢氧化钠溶液,发生反应产生NH3,NH3与水反应产生NH3·H2O,NH3·H2O电离产生OH-,可以使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,D项正确。
答案
4.[2022甘肃一诊]某固体样品由NH4Cl、FeCl2、Na2CO3、NaNO3中的两种按物质的量之比为1∶1组成,现对固体样品进行实验:将混合物溶于水,滴加足量的稀盐酸,产生气体,且反应后阴离子的种数与反应前相比无变化。根据实验现象判断固体样品的组成为 ( )A.NH4Cl、Na2CO3 B.FeCl2、Na2CO3C.FeCl2、NaNO3 D.NH4Cl、NaNO3
题组2 物质的分离和提纯
5.[2022山东青岛检测]分离提纯在化学研究中具有重要作用。下列选项中用如图所示仪器组装的分离提纯装置错误的是 （ ）A.过滤操作用②⑩B.蒸发结晶操作用①③C.分液操作用⑥⑩D.蒸馏操作用①④⑤⑦⑧
6. [2022河北监测]下列物质(括号内为杂质)选用的除杂试剂正确的是 （ ）
7. [2022山东济南检测]某同学进行海带提碘实验,部分实验操作如下:将灼烧后的海带灰放入烧杯中,加入蒸馏水充分浸泡后放置在泥三角上,煮沸2~3 min,冷却后过滤。将适量稀硫酸与双氧水滴入滤液,充分反应后转移至分液漏斗,打开盛有CCl4的试剂瓶,将橡胶塞倒放,取少量加入分液漏斗中,塞紧瓶塞,将分液漏斗多次振荡放气后静置分液,CCl4层从上口倒出。实验中存在的错误有几处? ( )A.1 B.2 C.3 D.4
答案
9.[2022上海浦东新区一模]青蒿素是无色针状晶体,易溶于有机溶剂,几乎不溶于水,熔点为156~157 ℃,热稳定性差;乙醚的沸点为35 ℃。屠呦呦提取青蒿素的流程可简化如下。下列说法错误的是 （ ）A.破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积,提高青蒿素的浸取率B.操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯C.操作Ⅱ利用了乙醚与青蒿素的沸点相差较大D.操作Ⅲ的主要过程是加水溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
10. [2022湖南常德模拟](双选)己二酸二正己酯是一种增塑剂,大量应用于PVB胶片的生产。以己二酸和正己醇为原料,在催化剂的作用下共热反应,经过回流、减压蒸馏(除去正己醇)、常温过滤后制得己二酸二正己酯粗产品。合成原理为HOOC(CH2)4COOH+2CH3(CH2)4CH2OH CH3(CH2)5OOC(CH2)4COO(CH2)5CH3+2H2O实验装置图(部分装置略去)如下。下列说法正确的是 （ ）A.该反应可用浓硫酸作催化剂B.减压蒸馏是为了降低正己醇的沸点C.过滤所得产品需经NaOH溶液洗涤、水洗、干燥实现进一步提纯D.玻璃棒搅拌可起到加快过滤的作用
10.AB 己二酸和正己醇发生酯化反应生成己二酸二正己酯,可用浓硫酸作催化剂,A项正确;减压可降低沸点,题中减压蒸馏可降低正己醇的沸点,从而除去正己醇,B项正确;己二酸二正己酯在氢氧化钠溶液中会发生水解,造成产物损失,不能用氢氧化钠溶液洗涤产品,C项错误;过滤时玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅拌,容易捣破滤纸,D项错误。
答案
关键能力 强化提升
1. [2022江西重点中学联考改编]下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是 （ ）
答案
1.B NO2与溶液中的水反应生成硝酸和NO,可以除去NO2,A项不符合题意;硫化钠会吸收H2S生成NaHS,B项符合题意;C2H2与硫酸铜不反应,H2S与硫酸铜反应生成CuS沉淀,可以除去H2S,C项不符合题意;C2H4能与溴水发生加成反应,可以除去乙烯,D项不符合题意。
2. [2022广东茂名一测]化学是以实验为基础的科学,下列实验操作或做法不能达到实验目的的是 （ ）
答案
2.D Cl2和少量Fe反应生成FeCl3,Fe3+与SCN-会形成血红色的Fe(SCN)3,A项能达到实验目的;Cl2和NaBr反应生成Br2,溶液变为橙黄色,可说明Cl的非金属性强于Br,B项能达到实验目的;葡萄糖中含有醛基,蔗糖中无醛基,在碱性试样中加入新制Cu(OH)2,加热,含葡萄糖的溶液中出现砖红色沉淀,可鉴别两种溶液,C项能达到实验目的;除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸,应选用饱和Na2CO3溶液,D项不能达到实验目的。
3.[2022湖北武汉调研]某兴趣小组为制备1-溴丙烷(沸点为71 ℃,密度为1.36 g·cm-3),将浓硫酸缓慢加入正丙醇及水的混合液中,冷却至室温后加入NaBr,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。将馏出液进行分液处理,得粗产品。上述过程中涉及的装置或操作正确的是 （ ）
答案
答案
6.[2022河北省级联测]七水合硫酸镁在印染、造纸、医药、制革、肥料、防火材料等领域有广泛的应用。本实验以“盐泥”为原料制取七水合硫酸镁,“盐泥”是一种化工废弃物,约含40%的MgCO3·CaCO3(含+2价、+3价铁等杂质)。具体流程如图:已知:CaSO4微溶于水,其溶解度随温度的升高而降低。回答下列问题:(1)按上述流程以“盐泥”为原料,从A~E中选择合适的装置制备七水合硫酸镁,正确的使用顺序是B→A→E→A→ → (用装置下的大写字母表示,装置可重复使用)。装置E中仪器a的名称为 。
(2)步骤③中调pH≈6、煮沸的主要目的是 。 (3)写出步骤②中发生反应的离子方程式 。 (4)加热七水合硫酸镁样品至200 ℃以上失重51.2%,此时得到的含镁分解产物为 。 (5)将硫酸镁固体和少量木炭在隔绝空气的情况下高温煅烧,产生的混合气体通过如图装置可证明混合气体中存在SO2和CO2,不存在SO3。A、B中的溶液依次为 、 (填标号);证明生成CO2的实验现象为 。 a.品红溶液 b.浓硫酸c.BaCl2溶液 d.NaOH溶液
6.【参考答案】 (1)C A 恒压滴液漏斗(2)使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,析出CaSO4固体 (3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (4)MgSO4 (5)c a C中酸性KMnO4溶液紫色变浅但不褪去,D中澄清石灰水中出现白色沉淀【实验分析】 “盐泥”用稀硫酸溶解,MgCO3·CaCO3发生反应生成MgSO4、CaSO4,+2价、+3价铁等杂质也会溶解生成Fe2+、Fe3+,CaSO4微溶于水,所以仍有少量的Ca2+残存于溶液中。在酸解浆液中,主要的杂质为Fe2+、Fe3+、Ca2+等离子,用氧化剂(5%H2O2)将Fe2+氧化为Fe3+,调节pH≈6是为了将Fe3+完全沉淀,由于CaSO4的溶解度随温度的升高而降低,则煮沸过程中会析出CaSO4固体,废渣2为CaSO4和Fe(OH)3,粗硫酸镁溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到纯度较高的七水合硫酸镁产品。
答案
【解题思路】 (1)由上述分析可知,装置正确的使用顺序为B→A→E→A→C→A。装置E中仪器a的名称为恒压滴液漏斗。(2)步骤③中调pH≈6、煮沸的主要目的是使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,析出CaSO4固体。(3)步骤②中用H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(4)假设加热1 mol MgSO4·7H2O,质量为246 g,失重的质量为246 g×51.2%≈126 g,126 g÷18 g·mol-1=7 mol,此时得到的含镁分解产物为MgSO4。(5)SO3与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀,SO2、CO2与BaCl2均不反应,应先检验SO3,将混合气体通入BaCl2中,若不出现白色沉淀,则说明不存在SO3;品红溶液用来检验SO2的存在,用足量酸性KMnO4溶液除去SO2,同时检验SO2是否除尽,实验现象为酸性KMnO4溶液紫色变浅但不褪去;将剩余气体通入澄清石灰水中出现白色沉淀,说明存在CO2;最后用NaOH溶液吸收尾气。
高频易错 高效快攻
疑难点 错用物质分离与提纯的方法而出错
7. [2022八省八校联考]利用KOH溶液中和酸式盐KIO3·HIO3可制得碘酸钾,工艺流程如下:已知碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是 （ ）A.流程中加入30% KOH溶液使溶液呈碱性的过程中,可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性B.操作Ⅰ包括结晶、过滤、洗涤等C.将操作Ⅰ后所得母液加入到溶解过程,可以提高KIO3的产率D.某碘酸钾粗品中含氯化钠杂质,可通过加热溶解、蒸发结晶、过滤的方法提纯碘酸钾
7.D 石蕊遇碱变蓝,因此可用石蕊作指示剂检验溶液是否呈碱性,A项正确;通过操作Ⅰ得到KIO3晶体和母液,则该步骤包括KIO3晶体从溶液中析出,然后过滤,对晶体进行洗涤等,B项正确;母液中含有KIO3,将操作Ⅰ后所得母液加入到溶解过程,可以提高KIO3的产率,C项正确;根据碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线可知碘酸钾的溶解度随温度变化较大,而氯化钠的溶解度随温度变化较小,故应通过加热溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法提纯碘酸钾,D项错误。
答案
考点3 物质的制备
必备知识 新题精练
题组1 气体的制备、净化和收集
1.[2022湖北华大新高考联盟测评]实验室采用如图所示的气体发生装置制备以下气体,其中不合理的是 （ ）
2. [2022广东汕头监测]实验探究是化学进步的源泉,如图为气体除杂、干燥和收集的装置,下列选项中能达到实验目的的是 （ ）
3.[2022江苏扬州名校考试]下列选项中制取NH3、验证NH3的溶解性、收集NH3及验证氨水具有挥发性的装置和原理能达到实验目的的是 （ ）
A. B. C. D.
题组2 无机物的制备
4. [2022安徽淮北一模]硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。实验室模拟工业制备硫氰化钾的实验装置如图所示。已知:①CS2不溶于水,密度比水的大;②NH3不溶于CS2;③三颈烧瓶内盛放有CS2、水和催化剂,滴加KOH溶液前,发生反应CS2+3NH3 NH4SCN+NH4HS。下列说法错误的是 ( )A.装置A中的反应为2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2OB.装置B中的药品为无水氯化钙C.装置D三颈烧瓶中水的作用是溶解氨气和生成的产物D.装置E的作用是吸收尾气,防止污染
4.B【实验分析】 实验室通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气;经干燥后,通过已知信息③可知在三颈烧瓶中氨气与CS2反应生成NH4SCN、NH4HS,滴入KOH溶液生成KSCN;多余的氨气及NH4HS分解产生的H2S在装置E中被吸收。装置A中发生反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O,A项正确;装置B的作用是干燥氨气,无水氯化钙能与氨气发生化学反应,可选用碱石灰作干燥剂,B项错误;由已知信息知CS2不溶于水,NH3不溶于CS2,装置D三颈烧瓶中水的作用是溶解氨气,与CS2反应生成易溶于水的NH4SCN和NH4HS,再滴入KOH溶液反应可生成KSCN,C项正确;NH3和H2S可被酸性重铬酸钾氧化,利用装置E可除去含有H2S和NH3的尾气,防止污染环境,D项正确。
答案
5. [2022河北石家庄二中考试]铁粉具有平肝镇心、消痈解毒之功效,主治惊痫、癫狂、脚气冲心、贫血等。某兴趣小组探究用氢气和碳酸亚铁制取铁粉并检验反应产物,实验装置如图。下列说法不正确的是 ( )A.在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体可加快H2的生成B.装置②、③中的药品分别是无水硫酸铜、氯化钙C.装置①、④中试剂均为浓H2SO4D.加热装置Y前,应先让X装置反应一段时间,排除装置中的空气
5.C【装置分析】 根据实验目的是用氢气和碳酸亚铁制取铁粉,并检验反应产物,分析各装置中盛装的药品及作用:在锌粒中加入几粒硫酸铜晶体,在溶液中Zn与CuSO4反应可生成铜,从而形成铜、锌原电池,能加快H2的生成,A项正确;制得的纯净的H2可还原碳酸亚铁生成铁粉:H2+FeCO3 Fe+CO2+H2O,②盛装无水硫酸铜用于检验生成的H2O,③盛装CaCl2用于吸收水蒸气,以防止④中水蒸气使②中无水CuSO4变蓝而干扰实验,B项正确;由上述分析可知,④应盛装澄清石灰水用于检验CO2,C项错误;H2与空气混合加热易发生爆炸,故加热Y前,应先通入一段时间的H2以排尽装置中的空气,D项正确。
答案
6. [2022湖南岳阳监测](双选)氯化亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发的液体,沸点为78.8 ℃,与水剧烈反应时液面上有雾生成,并有刺激性气体逸出。SOCl2可以作脱水剂,与AlCl3·6H2O混合共热制取无水AlCl3。某实验小组同学欲用下列装置制取无水AlCl3,同时回收剩余的SOCl2并验证生成物中存在SO2。下列说法错误的是 ( )A.装置的连接顺序为A C D E BB.装置B中新增阴离子可能有3种C.该小组同学认为直接将AlCl3·6H2O置于坩埚中加热也能制得无水AlCl3D.若用SOCl2作FeCl3·6H2O的脱水剂可能会发生氧化还原反应,可以用酸性KMnO4溶液来检验是否有Fe2+生成
答案
题组3 有机物的制备
7. [2022山东名校检测]某实验小组仅选择图中装置制备对溴异丙基苯[ ]并检验生成的HBr,其中装置错误的是 （ ）
A.
B.
C.
D.
8. [2022河南驻马店联考]乙醇催化氧化制取乙醛(沸点为20.8 ℃,能与水混溶)的装置(夹持装置已省略)如图所示。下列说法错误的是 ( )A.实验时,②处是温水浴加热B.实验开始时需要先加热②,再打开K通入O2,最后点燃③处酒精灯C.实验过程中撤去③处酒精灯铜丝仍会出现红黑交替变化的现象,说明反应放出大量热D.实验结束时需先将④中导管移出,再停止加热
8.B 由装置图可知,②处装置的目的是平稳持续地产生乙醇蒸气,故实验时,②处是温水浴加热,A项正确;实验开始时应先点燃③处酒精灯,以起到预热的作用,使乙醇充分反应,B项错误;实验过程中撤去③处酒精灯,铜丝仍会出现红黑交替变化的现象,说明反应放出大量热,能够维持反应持续进行,C项正确;为防止发生倒吸,实验结束时应先将④中导管移出,再停止加热,D项正确。
答案
关键能力 强化提升
1.[2022山东临沂一模]某实验小组用Hg(NO3)2作催化剂,以乙炔为原料制备草酸(H2C2O4)的装置如下:下列说法错误的是 ( )A.装置A中使用多孔球泡可加快反应速率B.装置B、D中得到的溶液可循环使用C.装置E的作用是吸收氮氧化物和乙炔D.生成草酸的反应为C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O
1.C【实验分析】 装置A为反应装置,C2H2在硝酸汞作用下与浓硝酸反应生成H2C2O4、H2O和NO2;NO2气体进入装置B中发生反应3NO2+H2O===2HNO3+NO;NO进入装置C中与O2反应生成NO2;NO2、O2与装置D中的水反应生成HNO3;为防止污染空气,用装置E吸收氮氧化物。多孔球泡可增加C2H2与溶液的接触面积,加快反应速率,A项正确;装置B、D中都有HNO3产生,HNO3可以在装置A中循环使用,B项正确;装置E吸收的是氮氧化物,C2H2不溶于水且不能与NaOH溶液反应,因此装置E不能吸收C2H2,C项错误;C2H2与浓HNO3在硝酸汞作催化剂下反应生成草酸、H2O和NO2,D项正确。
答案
2. [2022安徽淮北一模]新冠肺炎疫情期间使用了大量的消毒剂,其中亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效含氯消毒剂和漂白剂,某研究性学习小组利用如图1所示装置制备亚氯酸钠。回答下列问题:(1)仪器a的名称是 ,实验过程中始终缓缓通入空气的原因是 。 (2)装置C为NaClO2的发生装置,装置C中发生反应的化学方程式为 。 (3)装置C中水浴温度的变化对亚氯酸钠含量的影响如图2所示。温度低于11 ℃时,随着水浴温度的升高,亚氯酸钠的含量迅速减少,可能的原因如下:① 促进了过氧化氢的分解。 ②ClO2与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种是NaClO3,该反应的离子方程式为 。
图1
图2
答案
3. [2022四川绵阳二诊]对硝基乙酰苯胺常用作合成药物和染料的中间体,用乙酰苯胺制备对硝基乙酰苯胺的反应为 ,反应放热。已知:①实验参数
②副反应③乙酰苯胺与混酸在5 ℃下反应主要产物是对硝基乙酰苯胺,在5~40 ℃反应则生成约25%的邻硝基乙酰苯胺。步骤1.在三颈烧瓶内放入新制备的乙酰苯胺4.5 g和4.5 mL冰醋酸。在冷水浴冷却下搅拌,慢慢加入9 mL浓硫酸。乙酰苯胺逐渐溶解。将所得溶液放在冰水浴中冷却到0~2 ℃。步骤2.用2 mL浓硫酸和2.3 mL浓硝酸在冰水浴中配制混酸。步骤3.向三颈烧瓶中滴加混酸,保持反应温度不超过5 ℃。滴加完毕,在室温下搅拌1 h后,将反应混合物缓慢倒入装有20 mL水和30 g碎冰的烧杯中,并不断搅拌,立即析出淡黄色沉淀。步骤4.待碎冰全部融化后抽滤,洗涤,干燥得粗品。步骤5.将该粗品纯化,得对硝基乙酰苯胺3.2 g。
回答下列问题:(1)装置中,冷凝管的出水口是 (填“b”或“c”);仪器A中a的作用是 。 (2)步骤1加冰醋酸有两个作用:①作溶剂,加速溶解;② 。 (3)步骤2 配制混酸的方法是 。 (4)步骤3滴加混酸时不能过快,控制每10 s滴加1~2滴,原因是 。 (5)步骤4中洗涤粗品时 (填标号)。 a.用冷水洗b.用热水洗c.用乙醇洗d.先用冷水再用乙醇洗(6)步骤5中将粗品纯化的方法是 ;产品的产率为 %(结果保留3位有效数字)。
答案
考点4 定量实验
必备知识 新题精练
题组 定量实验
1.[2022云南昆明诊断]天然气是绿色、优质的能源。开采的天然气中通常会含有杂质H2S和CO2。实验室利用如图装置除去杂质并测定H2S的含量。已知:FeS难溶于水可溶于稀硫酸,CuS既不溶于水又不溶于稀硫酸。可供选择的试剂有:FeSO4溶液、CuSO4溶液、NaOH溶液、NaCl溶液。(1)A为 。 (2)为测定H2S的含量,停止通气后,对洗气瓶中混合物应进行的操作是 、 、干燥、称量。其中第一步操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。 (3)若通入22.4 L标准状况下的气体,测得生成沉淀3.84 g,则此天然气中H2S的体积分数为 %。 (4)室温下,氢硫酸(H2S)和碳酸的电离平衡常数如表所示:H2S与碳酸钠溶液反应的化学方程式是 ,是否能用碳酸钠溶液替代A? (填“是”或“否”)。原因是 。 (5)工业上也可使用醇胺吸收H2S,反应原理为(HOCH2CH2)2NH+H2S===(HOCH2CH2)2NH2HS,上述反应说明(HOCH2CH2)2NH中, 具有碱性。
答案
2.[2022重庆考试]氮化锶(Sr3N2)是工业上生产荧光粉的原材料。已知:锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。Ⅰ.利用装置A和B制备Sr3N2(1)Sr在元素周期表中的位置是 。 (2)实验装置中玻璃管之间需用橡皮管连接,其连接方法是先将 , 然后稍稍用力即可把玻璃管插入橡皮管中。(3)装置A中仪器b的名称为 ,a导管的作用是 ; 装置B中广口瓶盛放的试剂是 (填名称)。 (4)实验时先点燃装置 (填“A”或“B”)处酒精灯,一段时间后,点燃另一个酒精灯;由装置A制备N2的化学方程式为 。
Ⅱ.测定Sr3N2产品的纯度称取6.0 g产品,放入干燥的三颈烧瓶中,然后加入蒸馏水,通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用 200.00 mL 1.000 0 mol·L-1的HCl标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL吸收液放入锥形瓶中,用1.000 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液(图中夹持装置略)。(5)三颈烧瓶中发生反应产生氨气的化学方程式为 。 (6)产品纯度为 (保留三位有效数字)。 (7)下列实验操作可能使测定结果偏低的是 (填标号)。 A.锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液B.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定结束后气泡消失D.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
答案
(7)锥形瓶洗涤干净后未干燥,直接装入待测液,HCl的物质的量不变,对测定结果无影响,A错误;滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,使氢氧化钠浓度降低,消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,所测剩余HCl的物质的量偏大,导致测定结果偏低,B正确;滴定前碱式滴定管未排气泡,滴定后气泡消失,则所测消耗的NaOH标准溶液体积偏大,导致测定结果偏低,C正确;读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则所测消耗的NaOH标准溶液体积偏小,导致测定结果偏高,D错误。
3. [2022福建福州二检]理想气体状态方程pV=nRT是描述理想气体的物质的量与其体积、分压、温度间关系的状态方程。其中,气体常数R可通过如下实验测定。(1)组装仪器:简易量气装置的量气管可用 (填一种常用仪器名称)代替;组装完成后,应 (填操作名称)。 (2)装药品:向反应管内加入足量的稀硫酸, (填“能”或“不能”)用稀硝酸代替稀硫酸,理由是 ;铝片打磨后称量,再用铜丝缠绕并放在反应管口,用铜丝缠绕铝片的目的是 。 (3)反应:读取量气管的起始读数后,移动反应管,使铝片滑入稀硫酸中。(4)测量体积:待反应管内溶液无明显气泡产生后,对量气管进行第2次读数。读数时,应注意 (回答2点)。 (5)数据计算:实验数据如表所示。甲同学用以上数据代入公式进行计算,得到气体常数R= m3·Pa·K-1·mol-1(用计算式表示)。 (6)误差分析:通过计算发现,气体常数R的测量值稍大于理论值,若排除实验过程的操作误差,导致测量值偏大可能的原因是 。
答案
关键能力 强化提升
答案
2. [2022安徽名校联考]某学习小组根据氨气还原氧化铜的反应,设计实验测定铜元素的相对原子质量Ar(Cu)(近似值)。甲同学模拟合成氨工业制备氨气,反应前先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H2O),由此计算Ar(Cu)。装置图如图:已知:实验室用亚硝酸盐、铵盐的混合浓溶液共热制备N2。请回答下列问题:(1)C装置应选用 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。制备氢气时,若在硫酸溶液中加入少量的硫酸铜固体,反应速率将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)装置B的作用是:①干燥氢气和氮气;②使气体混合均匀;③ 。 (3)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为 。 (4)干燥管F中盛放的干燥剂为 (填字母代号)。 A.碱石灰 B.无水CuSO4 C.五氧化二磷 D.无水CaCl2
(5)乙同学经过思考认为上述装置操作麻烦,并对原装置进行了改进,装置如图所示。实验前将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)称重,记为m1 g。将氧化铜装入石英玻璃管中,再次将装置C称重,记为m2 g。如图连接好装置进行实验。①将下列实验操作步骤正确排序:j、d、g、a、b、 (填字母代号);重复上述操作步骤,直至C恒重,记为m3 g。 a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2e.称量装置C的质量 f.冷却至室温g.打开分液漏斗活塞,使装置中充满NH3h.关闭分液漏斗活塞j.检验装置气密性②根据实验记录,计算铜元素相对原子质量Ar(Cu)= (列式表示)。 ③在本实验中,若CuO中混有不反应的杂质,则测定结果Ar(Cu) (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案
3.[2022安徽师大附中测试]粮库中储存的粮食通常用磷化铝(AlP)作为杀虫剂,该杀虫剂吸水后会立即产生高毒的PH3气体(熔点为-134 ℃,还原性强)。国家卫计委规定粮食中磷化物(以PH3计)的残留量≤0.05 mg·kg-1 时为质量合格,反之不合格。某化学兴趣小组的同学通过下列方法对粮食中残留的磷化物含量进行了研究。 【操作流程】安装吸收装置→PH3的产生与吸收→转移KMnO4吸收液→亚硫酸钠标准溶液滴定。【实验装置】已知:装置C中盛有300 g原粮,装置E中盛有20.00 mL 1.13×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液(H2SO4酸化)。请回答下列问题:(1)仪器D中冷凝水从 (填“a”或“b”)口通入。 (2)装置B中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2,防止氧化装置C中生成的PH3,则装置A中盛装KMnO4溶液的作用是 。 (3)装置C中反应完全后再通入空气的目的是 。 (4)已知PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的离子方程式为 。
(5)收集装置E中KMnO4吸收液,加水稀释至250 mL,取25.00 mL稀释后的KMnO4吸收液于锥形瓶中,用5.0×10-4 mol·L-1 Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,实验数据如表所示。①如何判定滴定达到终点: 。 ②数据处理:消耗Na2SO3标准溶液 mL。 ③该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为 mg·kg-1(保留四位有效数字),质量 (填“合格”或“不合格”)。
答案
考点4 实验探究与设计
题组 实验探究与设计
1.[2022四川成都一诊]下列实验设计正确的是 （ ）
答案
3.[2022湖南六校联考]下列实验设计不能达到实验目的的是 （ ）
3.C Zn、Fe和酸化的3%NaCl溶液构成原电池,其中Zn作负极,Fe作正极,铁被保护,滴加K3[Fe(CN)6]溶液的目的是检验铁电极是否发生反应生成Fe2+,若铁电极区域有Fe2+生成,则加入K3[Fe(CN)6]溶液后会产生蓝色沉淀,反之则说明铁被保护,A项能达到实验目的;在空气中点燃氢气,然后把导管缓缓伸入盛满氯气的集气瓶中,可观察到氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,说明氢气和氯气发生了反应,B项能达到实验目的;制备乙酸乙酯是在一支试管中先加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边缓慢加入2 mL浓硫酸和2 mL乙酸,让乙醇过量,以提高乙酸的转化率,为了防止倒吸,导气管末端不是插入液面以下,而是在液面上,C项不能达到实验目的;该实验中,只有草酸的浓度不同,可用来探究浓度对反应速率的影响,D项能达到实验目的。
答案
4.[2022北京海淀区检测]某研究性学习小组设计下列实验探究Zn和FeCl3溶液的反应,回答下列问题。(1)由FeCl3固体配制未酸化的250 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液(pH=1.3),下列仪器中不需要使用的是 (写出仪器名称)。(2)将Zn投入未酸化的0.5 mol·L-1 FeCl3溶液(pH=1.3)中,在不同的实验条件下,实验现象如表所示。
①实验中产生的气体为 (填化学式),实验ⅱ中产生气体的速率明显快于实验ⅰ,可能的原因是 (答出两点)。 ②“滴加铁氰化钾溶液后,产生蓝色沉淀”说明混合溶液中含有Fe2+。生成Fe2+的离子方程式为 。 (3)实验ⅰ和实验ⅱ均先有气体生成,后有溶液颜色变化。研究性学习小组猜想,可能是此实验条件下,氧化性:H+>Fe3+。①为了检验上述猜想是否正确,查阅资料:可利用电对的标准电极电势(φθ)判断氧化性、还原性强弱,且电对的电极电势越小,对应还原剂的还原性越强,已知φθ(Fe3+ /Fe2+)=0.77 V,φθ (2H+/H2)=0 V,φθ (Fe2+ /Fe)=-0.417 V,φθ (Zn2+ / Zn)= -0.76 V(溶液中离子浓度的影响忽略不计)。则Fe3+、H+、Zn2+ 、Fe2+ 的氧化性由强到弱的关系为 。 ②研究小组进一步分析后,将锌粒改为锌粉,继续进行实验:
对比实验ⅱ和实验ⅳ,实验ⅳ中“气泡不明显,红褐色褪色明显”的原因可能为 。 ③结合实验探究过程及现象分析,影响Zn与FeCl3溶液反应的条件有 (写出两点)。
4.【参考答案】 (1)分液漏斗、直形冷凝管 (2)①H2 温度升高、溶液中H+浓度增大 ②2Fe3++Zn=== 2Fe2++Zn2+ (3)①Fe3+>H+>Fe2+>Zn2+ ②将锌粒改为锌粉并振荡,增大了Zn与Fe3+的碰撞频率,加快了Zn与Fe3+的反应 ③反应温度、碰撞频率(离子迁移速率)、离子的氧化性强弱(任写两点)【解题思路】 (1)由FeCl3固体配制未酸化的250 mL 0.5 mol·L-1 FeCl3溶液,需要用到的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,则不需要使用的实验仪器为分液漏斗、直形冷凝管。(2)①FeCl3溶液中Fe3+发生水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,使溶液显酸性,活泼金属锌能够与H+发生置换反应生成H2;实验ⅱ中反应温度高于实验ⅰ,升高温度可加快反应速率,且Fe3+的水解反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,溶液中H+浓度增大,故实验ⅱ中产生气体的速率明显快于实验ⅰ。②由题意可知,锌与Fe3+反应生成Fe2+和Zn2+,反应的离子方程式为2Fe3++Zn===2Fe2++Zn2+。(3)①由电对的标准电极电势越小,对应还原剂的还原性越强和各电对的标准电极电势可知,四种离子的氧化性由强到弱的顺序为Fe3+>H+>Fe2+>Zn2+。②锌粒改为锌粉并振荡,增大了反应物的【规律】 标准电极电势的数值越小,其氧化剂的氧化性越弱,而标准电极电势的数值越大,其氧化剂的氧化性越强。接触面积,使Zn与Fe3+的碰撞频率增大,增大了反应速率。③结合实验探究过程及现象分析,影响Zn与FeCl3溶液反应的条件有反应温度、碰撞频率(离子迁移速率)、离子的氧化性强弱。
答案
1.[2022湖北武汉调研]实验探究乙醛溶液和新制氢氧化铜反应的有关信息,记录如下:下列推断错误的是 （ ）A.a、b应分别为2 mL、1 mLB.实验Ⅱ中部分乙醛被氧化C.X可能是CuO和Cu2O的混合物D.实验表明,在pH>11时可检测出醛基
1.B 由表中信息可以看出,本实验的目的是探究NaOH溶液的用量对反应产物的影响,对比表中数据可知,实验Ⅰ和 Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ中硫酸铜溶液的体积应分别相同,则a、b应分别为2 mL、1 mL,A项正确;实验Ⅱ中生成CuO,Cu化合价未发生变化,说明乙醛未被氧化,B项错误;由实验Ⅰ到实验Ⅳ的pH变化及产物变化可推测出,红褐色沉淀X可能是CuO和Cu2O的混合物,且当pH>11时,有红色沉淀Cu2O生成,说明此时可检测出醛基,C项正确,D项正确。
答案
2.[2022广东汕头监测]为探究SO2与O2反应后混合气体的成分,某小组设计如下实验装置。下列说法不正确的是 （ ）A.Ⅰ处浓H2SO4起干燥作用,可通过观察气泡产生速率来控制气体的混合比例B.Ⅱ处V2O5作催化剂,不参与化学反应却能加快反应速率C.Ⅲ处溶液为BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明混合气体中含有SO3D.Ⅴ处溶液是为了检验是否存在SO2,可盛放品红溶液或酸性高锰酸钾溶液
2.B SO2和O2均可用浓硫酸来干燥,Ⅰ处浓H2SO4起干燥作用,可通过观察气泡产生速率来控制气体的混合比例,A项正确;催化剂是通过参与反应形成中间产物来改变反应的活化能,从而影响反应速率的,故Ⅱ处V2O5作催化剂,会参与化学反应,从而加快反应速率,B项错误;SO2与BaCl2溶液不反应,而SO3+H2O+ BaCl2=== BaSO4↓+ 2HCl,故Ⅲ处溶液为BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明混合气体中含有SO3,C项正确;SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,同时具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,Ⅴ处溶液是为了检验是否存在SO2,可盛放品红溶液或酸性高锰酸钾溶液,D项正确。
答案
3.[2022重庆一诊]二氯异氰尿酸钠(NaC3N3O3Cl2)是一种高效广谱杀菌消毒剂,常温下为白色固体,难溶于有机溶剂。其制备原理为2NaClO+C3H3N3O3 NaC3N3O3Cl2+NaOH+H2O。请选择下列部分装置制备二氯异氰尿酸钠并探究其性质。请回答下列问题:(1)仪器X的名称是 。 (2)装置B的作用是 。 (3)装置D中发生反应的化学方程式为 。 (4)选择合适的装置,按气流从左至右,装置接口的连接顺序为 (填标号)。 (5)实验时,先向装置A中通入氯气,生成高浓度的NaClO溶液后,再加入氰尿酸溶液,并在整个过程中不断通入一定量的氯气,其原因是 。 (6)反应结束后,装置A中浊液经过滤、 、 得到粗产品。
答案
4.[2022北京海淀区期末]某小组探究Fe2S3的制备。配制0.1 mol·L-1的FeCl3溶液和0.1 mol·L-1的Na2S溶液备用。【查阅资料】ⅰ.FeS、Fe2S3均为黑色固体,难溶于水。ⅱ.Fe3++6F- [FeF6]3-,[FeF6]3-为无色离子。ⅲ.硫单质微溶于乙醇,难溶于水。【设计并实施实验】
(1)实验一中,根据复分解反应规律推测,生成黑色沉淀a的离子方程式为 。 (2)进一步检验浊液X的组成,过程如下。①通过对浊液X组成的检验,推测实验一的黑色沉淀a溶解过程中有氧化还原反应发生,实验证据是 。 ②经检测,黑色固体b的主要成分为FeS。甲同学认为,FeS是由红褐色清液中的Fe2+与加入的S2-反应产生的。乙同学认为该解释不严谨,理由是 。 (3)实验二制得了Fe2S3,但其中含少量Fe(OH)3。①生成Fe(OH)3的离子方程式为 。 ②从化学反应速率角度推测实验二的棕黑色沉淀中不含S的原因: 。
实验三小组同学进行如图所示的改进实验。经检验,黑色沉淀c为纯净的Fe2S3。(4)实验三中,由无色清液生成Fe2S3的离子方程式为 。 【反思评价】(5)对比三个实验,实验三能成功制备Fe2S3的原因是 。
4.【参考答案】 (1)2Fe3++3S2-===Fe2S3↓ (2)①无色清液加蒸馏水离心分离后,产生淡黄色固体 ②红褐色清液中的Fe3+与加入的S2-反应,也能得到FeS (3)①Fe3++3S2-+3H2O===Fe(OH)3↓+3HS-(或2Fe3++3S2-+ 6H2O===2Fe(OH)3↓+3H2S↑) ②Fe3+与S2-反应生成Fe2S3的速率快,反应后溶液中c(Fe3+)较低,使Fe3+氧化S2-(或Fe2S3)的速率减小(或使Fe3+ 氧化性降低) (4)2[FeF6]3-+3S2-===Fe2S3↓+12F- (5)形成了[FeF6]3-,溶液中c(Fe3+)始终较低,不易发生水解反应和氧化还原反应【解题思路】 (1)实验一中,若Na2S和FeCl3发生复分解反应,则生成的黑色沉淀a为Fe2S3,离子方程式为2Fe3++3S2-===Fe2S3↓。(2)①无色清液加蒸馏水离心分离后得到的淡黄色固体为S,又实验一中FeCl3过量,说明黑色沉淀a(Fe2S3)溶解过程中有氧化还原反应发生,S2-被Fe3+氧化为S。②Fe3+与S2-发生氧化还原反应:2Fe3++3S2-===2FeS↓+S↓,也可产生FeS,因此甲同学的解释不严谨。(3)①实验二中生成Fe(OH)3的原因是Fe3+和S2-发生了相互促进的水解反应。(4)根据已知信息ⅱ知,FeCl3溶液滴加到NaF溶液得到无色清液,是因为Fe3+和F-结合生成了[FeF6]3-,向无色清液中滴加Na2S溶液,与[FeF6]3-反应生成Fe2S3。
答案
专项 实验方案的设计与评价
答案
2.[2022山东青岛质检]为探究乙醇消去反应的产物,某小组设计如下实验:取15 mL浓硫酸,向其中加入5 mL乙醇和少量碎瓷片;迅速升温至140 ℃;将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,观察现象。实验中可能会用到如图装置,下列说法错误的是 （ ）A.实验中存在2处错误B.装置Ⅰ中的球形冷凝管可以用直形冷凝管代替C.装置Ⅱ若实验开始后,发现未加碎瓷片,应停止加热并待冷却后再添加D.装置Ⅰ比装置Ⅱ的控温效果更好
Ⅰ
Ⅱ
2.A 该实验应将浓硫酸加入乙醇中,迅速升温至170 ℃,将产生的气体先通入蒸馏水,除去挥发出的乙醇蒸气,再通入酸性高锰酸钾溶液,因此共存在3处错误,A项错误;装置Ⅰ中的球形冷凝管起到冷凝回流的作用,可以用直形冷凝管代替,B项正确;装置Ⅱ若实验开始后,发现未加碎瓷片,应停止加热,待溶液冷却后再添加碎瓷片,C项正确;电热套比酒精灯的控温效果好,D项正确。
答案
答案
4.[2022广东四校联考]氯气是一种重要的非金属单质,某小组同学在实验室研究氯气的制备并用其制取SnCl4。第一部分:某小组同学用二氧化锰与过量浓盐酸反应制备氯气过程中发现,二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止,对此现象展开探究。【提出猜想】ⅰ.随着反应进行,c(Cl-)减小,不能被二氧化锰氧化;ⅱ.随着反应进行,……【进行实验】将反应后的固液混合物倒出,平均分在2个试管中,分别进行以下实验,证实了猜想ⅰ不成立。(1)将实验Ⅰ中操作和实验Ⅱ中实验现象补充完整:① 、② 、③ 。
【进一步实验】设计如下实验进一步探究。(2)实验Ⅲ中滴加浓硫酸后,左侧烧杯中电极反应式是 。 (3)依据实验Ⅰ~Ⅳ,解释“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是 。 第二部分:制备SnCl4。SnCl4常用作工业上的媒染剂和有机合成上的催化剂,其熔点是-33 ℃,沸点是114 ℃,在常温常压下为无色液体,在潮湿的空气中易水解。该小组同学设计了如图所示实验装置制备SnCl4。
(4)装置A中反应的化学方程式为 ,装置F的作用是 。 (5)利用该方法制备的SnCl4中含有少量SnCl2杂质,可利用Fe3+与Sn2+反应生成Fe2+与Sn4+,测定产物中SnCl4的质量分数。具体操作如下:取反应后的固体7.600 g于试管中,加适量的盐酸溶解,加入少量KSCN溶液作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 FeCl3标准溶液进行滴定,消耗FeCl3标准溶液的体积为20.00 mL。①滴定终点的现象为 。 ②SnCl4的质量分数是 (保留4位有效数字)。
4.【参考答案】 (1)加入NaCl固体 试纸不变蓝试纸变蓝 (2)MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O (3)c(H+)减小,MnO2的氧化性减弱,不能继续氧化Cl- (4)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 吸收未反应完的氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入装置使SnCl4水解 (5)①当滴入最后半滴FeCl3标准溶液时,溶液恰好变为血红色,且半分钟内不褪色 ②97.50%【解题思路】 (1)实验Ⅰ中验证氯离子不能氧化碘化钾,则加热试管后应加入氯化钠固体,与实验Ⅱ作对比实验。实验Ⅱ中滴入浓硫酸前,试纸不变蓝,滴入浓硫酸后,试纸变蓝,说明酸性溶液中产生了氯气,氯气氧化了碘化钾,从而证明猜想ⅰ不成立。(2)滴加浓硫酸后,氢离子浓度增大,二氧化锰的氧化性增强,左侧烧杯中的电极反应式是MnO2+2e-+4H+===Mn2++2H2O。(3)“二氧化锰仍有剩余时就观察到反应停止”的原因是c(H+)减小,MnO2的氧化性减弱,不能继续氧化Cl-。(4)装置A用浓盐酸和高锰酸钾反应制取氯气,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。氯气有毒,不能直接排放到空气中,且SnCl4在潮湿的空气中易水解,则装置F的作用是吸收未反
答案
疑难点专练
1.[2022辽宁沈阳重点高中考试]高氯酸铵(NH4ClO4)为白色晶体,具有不稳定性,在400 ℃时开始分解产生多种气体,常用于生产火箭推进剂。某化学兴趣小组同学利用图1所示的装置对NH4ClO4的分解产物进行探究(假设装置内试剂均足量,反应充分,部分夹持装置已省略)。(1)在实验过程中发现装置C中铜网由红色变为黑色,说明分解产物中有 (填化学式)。 (2)实验完毕后,取装置D硬质玻璃管中的固体物质于试管中,滴加蒸馏水,观察到的现象是 。 (3)通过上述实验现象分析,某同学认为产物中还应有H2O,可能有Cl2,为了证明H2O和Cl2的存在,选择图1中部分装置和图2提供的装置进行实验:
疑难点 1 探究型化学实验综合题的分析
①装置H中盛放的物质是 (填物质名称),按气流从左到右,装置的连接顺序为A→ → → 。 ②实验结束后发现G中液体变为橙黄色,用离子方程式解释出现该现象的原因 。 (4)实验结论:NH4ClO4分解时产生了上述几种物质,则高氯酸铵分解的化学方程式为 。 (5)实验结束后,某同学拟通过称量装置D中镁粉质量的变化,计算高氯酸铵的分解率,计算结果将 (填“偏大”“偏小”或“无法判断”)。
1.【参考答案】 (1) O2 (2)试管中有气泡产生,且有白色沉淀生成 (3)①无水硫酸铜 H G F ②Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 (4)2NH4ClO4 N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O(5)偏大【实验分析】 根据元素守恒及物质性质可知各装置的作用。【解题思路】 (1)NH4ClO4受热分解产生的气体经碱石灰干燥后,能使铜网由红色变为黑色,说明生成了CuO,所以分解产物中含有O2。(2)根据元素守恒及产生的气体能与Mg反应,可知NH4ClO4受热分解产生的气体中含有N2,则实验完毕后,装置D硬质玻璃管中的固体中含有Mg3N2,Mg3N2遇水发生反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑, 所以可观察到有沉淀和气体生成。(3)①由题图2中装置可知,应先检验H2O,再检验Cl2,为了证明H2O的存在,H中应盛装无水硫酸铜;用溴化钾溶液检验氯气的现象是溶液变为橙黄色;为了防止多余的氯气污染环境,使用NaOH溶液进行尾气吸收,所以按气流从左到右,装置的连接顺序为A→H→G→F。
答案
(4)NH4ClO4分解生成氮气、氧气、氯气和水,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式可得:2NH4ClO4 N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O。(5)由于装置内含有空气,Mg粉可与空气中的O2、N2反应,故通过称量D中镁粉质量的变化,计算高氯酸铵的分解率,计算结果将偏大。
2.[2022福建福州质检]Ag+能与NH3、SCN-、CH3NH2等配体结合。为了探究含银配合物、硝酸银能否发生银镜反应,进行如下实验:Ⅰ.含银配合物溶液的配制(1)配制质量分数为10%的NaOH溶液,下列仪器不需要用到的是 (填仪器名称)。(2)配制含[Ag(SCN)2]-溶液:向洁净的试管中加入1 mL 10% NaOH溶液,随后加入1 mL 2% 溶液,再逐滴加入 溶液至生成的AgSCN沉淀恰好溶解。 Ⅱ.探究配合物稳定性与银镜反应的关系不同含银配合物发生银镜反应的对比实验结果如下:(3)写出实验①中[Ag(SCN)2]-与乙醛反应的离子方程式: 。 (4)实验出现银镜时间:①<②<③,可以得出的结论是 。
Ⅲ.探究硝酸银的银镜反应取一定量AgNO3溶液于试管中,滴入用氢氧化钠碱化的乙醛溶液,立即产生黑色沉淀。(5)AgOH是白色物质,因此有观点认为该黑色沉淀可能是Ag,也可能是 ,或者是二者混合物。 (6)取黑色沉淀于试管中,加入足量的 ,若观察到 的现象,则说明黑色沉淀中存在单质Ag。
答案
答案
情境创新专练
提升素养 拓展思维
1.[2022广东测评](日常生活情境:药物中碳酸钙含量的测定)某种药物的有效成分为碳酸钙,某小组测定其中碳酸钙含量的操作流程如下(设该药物中的其他成分不与盐酸或氢氧化钠反应):该流程中不需要用到的仪器为 （ ）
2.[2022广东深圳一调](化学史料情境:古籍记载的食盐生产过程)古籍记载的食盐生产过程为“粗盐溶解成饱和之盐卤,滤净泥渣流入澄清池”“汲水而上,入于釜中煎炼,顷刻结盐,色成至白”。若实验室模拟上述过程,未涉及的操作是 （ ）
答案
4.[2022山东青岛黄岛区检测](双选)(实验探究情境:具有热缩冷胀特性的NiS的制备)NiS具有热缩冷胀的特性,在精密玻璃仪器中掺杂NiS能抵消仪器的热胀冷缩。实验室将H2S通入稀硫酸酸化的NiSO4溶液中,制得NiS沉淀,装置如图所示。已知NiS在有水存在时易被O2氧化成Ni(OH)S。下列有关叙述错误的是 （ ）A.实验开始时打开K1、K2通入氮气,目的是排除装置内空气的干扰B.装置Ⅱ中盛放浓硫酸以除去H2S中的水分C.生成NiS过程中应关闭K1,打开K2直接排放尾气D.装置Ⅳ分液漏斗中的洗涤液可以是无水乙醇
4.BC 实验前先通入N2,排除装置中空气的干扰,A项正确;装置Ⅰ中FeS与浓盐酸反应制取H2S,浓盐酸易挥发,制取的H2S中混有HCl,需要用装置Ⅱ中的试剂除去,该试剂可以为饱和NaHS溶液,不能是浓硫酸,B项错误;装置Ⅲ用于制备NiS,生成NiS过程中应关闭K1,而反应产生的尾气中含有未反应的H2S,H2S是有毒气体,会造成大气污染,应经尾气处理后再进行排放,不能打开K2直接排放尾气,C项错误;装置Ⅳ连接抽气泵可将装置Ⅲ中的浑浊液吸入装置Ⅳ中,NiS在有水存在时易被O2氧化成Ni(OH)S,为了避免NiS被氧化,装置Ⅳ分液漏斗中的洗涤液可以是无水乙醇,D项正确。综上所述,本题选BC。【特点】 沸点较低,易挥发。
答案
题型专练 创新集训
1.[2022河南郑州一测](装置创新:氯气制备及性质验证实验装置)如图是某同学设计的氯气制备及性质验证实验装置。下列相关说法正确的是 （ ）A.脱脂棉中的无水氯化钙可以用碱石灰代替B.该实验装置可证明干燥的氯气没有漂白作用C.湿润的紫色石蕊试纸变红色,说明反应生成了酸性物质D.湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色,然后又逐渐褪去,说明氯气具有漂白性
答案
3.[2022山东烟台期末改编](角度创新:半开放性设问)利用提供的实验仪器(夹持装置任选)和药品不能完成的实验是 （ ）A.检验溴乙烷中的溴原子B.验证元素非金属性:Cl>C>SiC.重结晶法提纯硝酸钾D.海带提碘实验中灼烧干海带
3.D 向溴乙烷中加入过量NaOH溶液加热,待溴乙烷水解完全后加入硝酸中和过量的NaOH,最后加入AgNO3溶液检验溴离子,A能完成。高氯酸和Na2CO3反应,将生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,可验证酸性HClO4>H2CO3>H2SiO3,从而验证元素非金属性Cl>C>Si,B能完成。在盛有一定量粗硝酸钾的烧【关键点】 主族元素最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的非金属性越强。杯中加热溶解粗硝酸钾,制取热的硝酸钾饱和溶液,冷却结晶,过滤,重复以上操作,可以提纯硝酸钾,C能完成。海带提碘实验中灼烧干海带的操作应该在坩埚中进行,题给实验仪器中缺少坩埚,D不能完成。
答案
4.[2022河南洛阳测试](角度创新:制备较理想的还原剂次磷酸钠)次磷酸钠(NaH2PO2)是一种较理想的还原剂,主要用于化学镀、电镀、有机合成工业等方面。一般制备方法是将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合、加热,生成次磷酸钠和PH3,PH3是一种无色、有毒且能自燃的气体,具有强还原性。实验装置如图所示。回答下列问题:(1)仪器A的名称为 ,装置b的作用是 。 (2)实验的部分操作步骤如下,正确的操作顺序是 (填标号)。 ①向装置a中加入丁醇和黄磷;②检查装置的气密性;③关闭K1,打开磁力加热搅拌器加热至50~60 ℃,滴加烧碱溶液;④打开K1,再通入N2一段时间;⑤打开K1,通入N2一段时间。
(3)装置a中发生反应的化学方程式为 ;使用丁醇作为反应物的分散剂,目的是 。(4)为了尽可能避免PH3造成空气污染,装置d中用酸性KMnO4溶液吸收尾气,已知PH3被氧化成磷酸,则装置d中发生反应的离子方程式为 。 (5)产品中次磷酸钠纯度的测定:取m g产品溶于稀硫酸配成500 mL溶液,取25.00 mL溶液于锥形瓶中,然后用 0.01 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定。滴定时,通常不需要再加入其他指示剂,理由是 。达到滴定终点时消耗V mL KMnO4标准溶液,产品中次磷酸钠的纯度为 。
答案
5.[2022吉林调研](探究创新:对含氰化物废水处理进行研究)氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。Ⅰ.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法。利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。Ⅱ.实验验证:破坏性处理CN-的效果。化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。步骤2:取浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液倒入甲中,塞上橡胶塞。
步骤3:点燃酒精灯对丁装置加热。步骤4:打开甲上的橡胶塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞。步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K。步骤6:实验完成测定干燥管Ⅰ(含碱石灰)的质量变化。(1)CNO-中C元素的化合价是 。 (2)甲装置的名称为 。 (3)丙装置中的试剂是 。 (4)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是 。 (5)干燥管Ⅱ的作用是 。
5.【参考答案】 (1)+4 (2)分液漏斗 (3)浓硫酸 (4)预热铜丝达到反应温度,以便将产生的氯气及时除去 (5)防止空气中的水和CO2进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量【实验分析】 根据题中资料和实验步骤对实验装置的作用进行如下分析:甲:盛装浓缩后含CN-的废水与过量NaClO溶液的混合液;乙:反应装置,发生的反应有ClO-+CN-===CNO-+Cl-、2CNO-+6ClO-+8H+===N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O;丙:吸收水蒸气; 丁:吸收氯气;干燥管Ⅰ:吸收CO2,通过测定生成的CO2的质量来测定CN-被处理的百分率;干燥管Ⅱ:吸收空气中的CO2和水蒸气,防止进入干燥管Ⅰ影响CO2的测定。
答案
【解题思路】 (1)CNO-中N元素为-3价,O元素为-2价,故C元素为+4价。(2)由题图知,甲装置的名称是分液漏斗。(3)由实验步骤及装置分析知,通过测量干燥管Ⅰ吸收的二氧化碳的质量来确定CN-被处理的百分率,由于乙装置中产生N2、CO2、Cl2、H2O,氯气与水蒸气都能被碱石灰吸收,影响二氧化碳质量的测定,所以气体进入干燥管Ⅰ前应除去氯气与水蒸气,用浓硫酸吸收水蒸气,用铜丝除去氯气,故丙装置中的试剂是浓硫酸。(4)先对丁装置加热,使铜丝达到反应温度,后将甲中溶液放入乙中进行反应,有利于将产生的氯气及时除去。(5)干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的CO2、水蒸气进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量。
全章综合训练
1.[2022山东济南检测]关于下列仪器使用的说法正确的是 （ ）A.①、③需要垫石棉网加热B.①、④不可作反应容器C.②、④滴定时需要润洗D.③、⑤可用于蒸馏
答案
1.D 蒸发皿可以直接加热,A错误;锥形瓶可以作反应容器,B错误;滴定时锥形瓶不可以润洗,C错误。
2.[2022重庆一调]定量实验是学习化学的重要途径。下列所示装置或操作能达到实验目的的是 （ ）
答案
2.A 灼烧硫酸铜晶体应在坩埚中进行,B项错误;配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,应将NaOH在烧杯中溶解,待溶液冷却至室温后再转移到容量瓶中,C项错误;中和反应反应热的测定实验中,要使用环形玻璃搅拌器进行搅拌,使溶液混合均匀,D项错误。
3.[2022福建福州质检]实验室采用如图装置制备气体,合理的是 （ ）
4.[2022辽宁沈阳一测]由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 （ ）
答案
5 .[2022湖北部分重点中学联考]溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800 ℃以上可升华,高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。制备溴化亚铁的装置(部分夹持仪器未画出)如图所示,下列说法错误的是 （ ）A.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低B.常温下浓硫酸与浓磷酸黏度较大主要是由于分子间有氢键C.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性D.碱石灰不能用无水氯化钙代替
5.A【实验分析】 浓磷酸和溴化钠反应制备溴化氢;经过安全瓶并干燥后,溴化氢在加热条件下与铁丝反应生成溴化亚铁,化学方程式为Fe+2HBr FeBr2+H2;碱石灰用来吸收未反应的溴化氢,并防止空气中的水蒸气进入装置。若将浓磷酸换成浓硫酸,会发生反应:2NaBr+2H2SO4(浓) SO2↑+Br2+Na2SO4+2H2O,生成的二氧化硫与铁不反应,溴蒸气与铁反应生成溴化铁,但溴化铁在高温下会迅速分解成溴化亚铁,所以对产品的纯度无影响,A项错误;分子间有氢键的液体,一般情况下黏度较大,常温下浓硫酸与浓磷酸黏度较大主要是由于分子间有氢键,B项正确;浓磷酸能用于制备溴化氢,是因为浓磷酸具有难挥发性,从而生成易挥发的溴化氢,C项正确;碱石灰是用来吸收未反应的溴化氢,无水氯化钙不能吸收溴化氢,D项正确。
答案
6.[2022湖南长沙考试]1,2-二氯乙烷是制备杀菌剂和植物生长调节剂的中间体,在农业上可用作粮食、谷物的熏蒸剂和土壤消毒剂等。已知其沸点为83.5 ℃,熔点为-35 ℃。实验室制备1,2-二氯乙烷的装置如图所示,其中加热和夹持装置已略去。装置A中乙醇的密度约为0.8 g·cm-3。(1)装置A中还缺少的一种必要仪器是 ,使用冷凝管的目的是 ,装置A中发生主要反应的化学方程式为 。 (2)装置B中玻璃管d的作用是 。 (3)实验时装置A中三颈烧瓶内可能会产生一种刺激性气味的气体,为吸收该气体,在装置B中应加入的最佳试剂为 (填标号)。 A.浓硫酸 B.NaOH溶液 C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHCO3溶液(4)装置D中a、c两个导气管进入仪器中的长度不同,其优点是 。 (5)实验结束后收集到0.2 mol 1,2-二氯乙烷,则乙醇的利用率为 %。
答案
答案
8.[2022北京门头沟区期末]某小组探究Cu与HNO3反应,发现有趣的现象。室温下,溶液A遇铜片立即产生气泡,而相同条件下3 mol·L-1稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式: 。 (2)分析溶液A的成分后,同学们探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。①假设1: 对该反应有催化作用。 实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。结论:假设1不成立。②假设2:NO2对该反应有催化作用。方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO2,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对照实验:向放有铜片的溶液B中加入数滴5 mol·L-1硝酸溶液,无明显变化。补充该实验的目的是 。
方案2:向溶液A中鼓入N2数分钟得到溶液C。相同条件下,铜片与溶液A、溶液B、溶液C的反应速率: v(A)>v(C)>v(B)。该实验能够证明假设2成立的理由是 。 ③经检验,溶液A中还含有少量HNO2。实验证明HNO2也对该反应有催化作用,写出对应的操作和现象:向含有铜片的溶液B中 。 结论:NO2和HNO2对铜与硝酸的反应都有催化作用。(3)请推测Cu与稀硝酸反应中NO2和HNO2参与的可能催化过程:①Cu+2NO2+2H+===Cu2++2HNO2;② ;③ 。
答案
相关课件
2023版高考化学一轮复习新题精练第一章物质及其转化课件： 这是一份2023版高考化学一轮复习新题精练第一章物质及其转化课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识新题精练，关键能力强化提升，高频易错高效快攻，考点2离子反应，题组2离子共存，疑难点专练，情境创新专练，提升素养拓展思维，题型专练创新集训，全章综合训练等内容，欢迎下载使用。
2023版高考化学一轮复习新题精练第七章化学反应速率与化学平衡课件： 这是一份2023版高考化学一轮复习新题精练第七章化学反应速率与化学平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了必备知识新题精练，关键能力强化提升，高频易错高效快攻，考点2化学平衡，疑难点专练，情境创新专练，提升素养拓展思维，题型专练创新集训，全章综合训练等内容，欢迎下载使用。
2023版高考化学一轮复习新题精练第六章化学反应的热效应课件： 这是一份2023版高考化学一轮复习新题精练第六章化学反应的热效应课件，共53页。PPT课件主要包含了必备知识新题精练，关键能力强化提升，高频易错高效快攻，题组1热化学方程式，情境创新专练，提升素养拓展思维，题型专练创新集训，全章综合训练等内容，欢迎下载使用。
