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2022年高三化学寒假单元测试：12研究型实验 Word版含解析
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这是一份2022年高三化学寒假单元测试：12研究型实验 Word版含解析，共13页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下述实验不能达到预期目的的是( )。
2.如图装置可用于( )。
A．加热NaHCO3制CO2
B．用Cu与稀硝酸反应制NO
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D．用NaCl与浓硫酸反应制HCl
3．某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、⑦NO2、⑧SO2，下列操作正确的是( )。
A．烧瓶是干燥的，由A进气收集①③⑤
B．烧瓶是干燥的，由B进气收集②④⑥⑦⑧
C．在烧瓶中充满水，由A进气收集①③⑤⑦
D．在烧瓶中充满水，由B进气收集⑥
4．下列实验中可以说明SO2具有漂白性的是( )。
A．SO2通入高锰酸钾酸性溶液中，红色褪去
B．SO2通入品红溶液中，红色褪去
C．SO2通入溴水溶液中，红棕色褪去
D．SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液中，红色褪去
5．下列物质不能溶于浓氨水的是( )。
A．AgCl B．Zn(OH)2C．AgOH D．Al(OH)3
6．下列实验中，能达到预期目的的是( )。
A．用过滤法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
B．用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL Na2CO3溶液
C．向某溶液中滴入BaCl2溶液和稀硝酸，来检验溶液中是否含有
D．将Na投入到CuSO4溶液中置换出铜，来证明钠的金属性比铜强
7．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是( )。
A．NaHSO4和Ba(OH)2B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4D．Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
8．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造，取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为( )。
A．Al、Mg、Si、Zn B．Al、Cu、Mg、Si、Mn
C．Al、Fe、C、Cu D．Al、Si、Zn、Na
9．如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( )。
10.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，分子式为C6H8O6，结构如下图所示。人体缺乏维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg·L－1左右。下列关于维生素C的叙述错误的是( )。
A．维生素C能使溴水褪色B．维生素C能作食品添加剂
C．维生素C可发生水解反应D．维生素C不能发生氧化反应
11．我国化工专家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。以下是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱下列叙述错误的是( )。
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
12．如图所示的甲、乙两个装置中，胶头滴管中吸入某种液体，广口瓶中充入(或放入)另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，两装置中的气球都有明显地胀大(忽略液体体积对气球的影响)。则所用试剂可以是( )。
A．甲：NaOH溶液和CO2，乙：H2O2和MnO2
B．甲：CaCl2和Na2CO3溶液，乙：NaOH溶液和Cl2
C．甲：浓硫酸和铝片，乙：浓氨水和SO2
D．甲：浓硫酸和蔗糖，乙：水和氯化氢气体
13．将碳粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，并按下图装置连接好仪器，观察下图，示意图正确的是( )。
14．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100 mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为( )。
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
15．下列实验装置设计正确，且能达到目的的是( )。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(10分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；__________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A．加热反应一段时间B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞D．停止加热，充分冷却
(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式___________________________________________；
②该同学的判断不准确，原因是_______________________________________________。
(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象__________________________。
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是______________________。
17．(12分)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。
(1)氨催化氧化的化学方程式为______________________________________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)，Na2O2的作用是_____________________________________________。
18．(12分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下：
回答下列问题：
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)：____________，各仪器接口的标号字母顺序是：空气进入________，________接________，________接________，________接________。
(3)装置Ⅱ的作用是___________________________________________________。
(4)操作中通空气和加热的顺序为____________________________________________。
19．(10分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协助该小组的同学完成下列探究。
【提出问题】
①Cu的金属活动性小于Al，Al(OH)3具有两性，Cu(OH)2也具有两性吗？
②通常情况下＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？
③CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、______(填试剂)，同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下：取98 g Cu(OH)2固体，加热至80～100 ℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为________。
(3)为解决问题③，设计的实验装置如下图所示(夹持及尾气处理装置未画出)：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。
【实验结论】
(1)Cu(OH)2不具有两性。证明Cu(OH)2不具有两性的实验现象是________________________________________________________________________。
(2)根据“实验方案(2)”，得出的＋1价Cu和＋2价Cu稳定性大小的结论是________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质是否含有A：______________________________________________________。
20．(11分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_____________________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。
参考答案
1. 答案：D 解析：SO2有还原性可以被KMnO4酸性溶液氧化，使其褪色；浓度对反应速率也有影响；用不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2，反应速率的不同不能说明是催化剂的影响，故应选择相同浓度的溶液进行实验。
2. 答案：B 解析：从图示装置分析，加热部分试管口朝上，因此绝不可能加热固体。集气采用排水集气法，则不可能收集易溶于水的气体，而CO2、NH3、HCl都是易溶于水的气体。NO极易与O2反应，因此收集NO只能用排水集气法。
3. 答案：A 解析：由A进气，应该收集密度比空气小且不与空气反应的气体，①③⑤可以用此方法收集，A选项正确；由B进气应该收集密度比空气大且不与空气反应的气体，②④⑦⑧可以用此方法收集，B选项错误；用排水法收集的气体在水中的溶解度小，且应该由A进气，因此，C、D选项错误。
4. 答案：B 解析：SO2能使高锰酸钾酸性溶液、溴水褪色，这是因为SO2能被强氧化剂氧化，表现了SO2的还原性。SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液，红色褪去，是因为发生了如下反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，表现了SO2酸性氧化物的性质。
5. 答案：D 解析：本题考查常见配合物的形成。AgCl、Zn(OH)2、AgOH与氨水分别形成[Ag(NH3)2]＋、[Zn(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋而使沉淀溶解，Al(OH)3不与浓氨水反应，选D。
6. 答案：B 解析：胶体和溶液都能够透过滤纸，A错；HNO3能够将氧化为带来干扰，也可能有Ag＋的干扰，C错；Na非常活泼，投入到CuSO4溶液中会与水剧烈反应，而不能置换出Cu，D错。
7. 答案：AD 解析：颠倒滴加顺序时过量的物质不同。如果其中一种反应物过量时过量物能与生成物继续反应，而另一种反应物过量时不能与生成物再反应，则颠倒滴加顺序可能会出现不同现象。A中反应生成的BaSO4白色沉淀既不与酸反应也不与碱反应，现象只有一种；B中的离子反应生成的Al(OH)3沉淀溶解于过量的烧碱溶液但不溶解于过量的AlCl3，从而出现不同的现象；C中的离子反应生成的Al(OH)3白色沉淀溶解于过量的酸但不溶解于过量的NaAlO2溶液，从而出现不同的现象；D中的离子反应生成的BaCO3不溶于两种反应物溶液，只有一种现象。
8. 答案：B 解析：钠是一种极为活泼的金属，不能在空气中稳定存在，不能制作硬铝，显然，D项是错误的；加入稀盐酸后，C项中的Al、Fe与盐酸完全反应，剩余的两种成分都不能与NaOH溶液反应，不符合实验事实，又可排除C项；如果是A项，在合金样品与盐酸完全反应后，只剩余Si，而Si能与NaOH溶液反应，不会有不溶物剩余；因此，只有B项是正确的。
9. 答案：B 解析：A项体现的是SO2的还原性。C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者的混合物，反应无明显现象，但不能说明SO2与NaOH溶液不反应。D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性。SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色，例如SO2使品红溶液褪色。
10. 答案：D 解析：维生素C分子中含有碳碳双键，故能使溴水褪色；维生素C是一种内酯，故可发生水解反应；由“维生素C易被空气中的氧气氧化”可知D叙述错误。
11. 答案：D 解析：因为CO2在水中溶解度很小，且难电离，如果首先通入CO2，产生的HCO3—极少，不可能析出NaHCO3晶体，因此首先将NH3溶于水，制得饱和的NaCl和氨水的混合液，然后加入NaCl，再通入足量CO2，由于CO2的溶解度在碱性条件下较大，最终析出NaHCO3晶体，然后将NaHCO3晶体加热分解，得到Na2CO3。第Ⅳ步操作是NaHCO3加热分解的过程，不需要再溶解和蒸发。
12. 答案：D 解析：甲中气球胀大是因为瓶中生成气体(或温度升高，气体膨胀)，乙中气球胀大是因为瓶中气体参与反应(或溶解)造成瓶内压强减小。
13. 答案：B 解析：将碳粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，铁粉分别发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。发生析氢腐蚀时产生H2，具支试管内压强增大，A装置盛水试管中导管中的液面应该下降而不是上升，故A错；注意D装置的具支试管没有用橡皮塞密封，故D装置盛水试管中导管中的液面应该不变；发生吸氧腐蚀时，具支试管内O2被消耗，气压减小，故B对，C错。
14. 答案：B 解析：无色的混合气体甲中不可能含NO2，排除A、C选项；通过浓硫酸后体积减少说明含有NH3，因此答案选B。D选项中含有N2，无法满足题目对“几乎无气体剩余”的要求。处理过程所发生的化学反应有：2NH3＋H2SO4(浓)===(NH4)2SO4,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
15. 答案：A 解析：本题考查实验装置设计。A项装置可以达到实验目的；B项，插入Zn极的烧杯应盛ZnSO4溶液，插入Cu极的烧杯应盛CuSO4溶液；C项，用pH试纸检验NH3的性质时，需要润湿；D项为蒸馏装置，温度计测的是蒸气的温度，水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处。
16. 答案：(1)i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a
(2)BADC
(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
②金属钙与水反应也有类似现象
(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥的氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管中，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色
(5)氢化钙是固体，携带方便
解析：(1)根据题意可知，应该先制备氢气，后用氢氧化钠溶液除去氢气中混有的氯化氢，然后干燥氢气，再通入钙中发生反应，由于生成的氢化钙能与水反应，故最后应该加一个干燥装置，防止空气中的水蒸气进入反应器，所以得到仪器的连接顺序为i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a。(2)首先要通入氢气排净装置中的空气，当检验收集到的氢气已纯净时，说明装置内的空气已经排净，此时再加热使钙与氢气反应，等停止加热并充分冷却后再关闭分液漏斗的活塞。(3)根据题意可写出氢化钙与水反应的方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，但不能根据溶液显碱性就证明一定是发生了该反应，因为金属钙也能与水反应生成氢氧化钙，使溶液显碱性。(4)让两种物质均与干燥的氧气反应，若是氢化钙，则有水生成；若是钙，则没有水生成，所以再用无水硫酸铜检验是否有水生成即可。(5)与氢气相比，氢化钙是固体，携带方便。
17. 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)放热
(3)浓硫酸 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(4)1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气(合理答案均可)
解析：(1)NH3被催化氧化生成NO。(2)该反应为放热反应，故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有NO和NH3，NO会被O2氧化生成NO2，再与水蒸气反应生成HNO3，而HNO3会与NH3反应产生白烟。(4)装置5与1均产生NH3和O2。NH4Cl加热分解可得NH3和HCl，而HCl与Na2O2可生成O2。
18. 答案：(1)NaOH溶液 吸收CO2
(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a(或b) b(或a) c
(3)防止空气中的水蒸气和CO2进入
(4)先通空气，后加热
解析：空气依次经过NaOH溶液和浓硫酸，分别除去空气中的CO2和水蒸气后，再通过装置Ⅰ发生反应生成Na2O2，最后剩余气体经过Ⅱ排出。装置Ⅱ的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ，故装置的连接顺序为：Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ；各仪器接口的标号字母顺序是h，g，f，e，a(或b)，b(或a)，c；操作中先通空气，后加热，否则装置中存在的CO2和水蒸气会造成生成的产物不纯。
19. 答案：【实验方案】(1)HCl溶液、NaOH溶液
(2)Cu2O
【实验结论】(1)Cu(OH)2能溶于盐酸，但不能溶于NaOH溶液
(2)在高于1 000 ℃时，＋1价Cu比＋2价Cu稳定 在溶液中＋2价Cu比＋1价Cu稳定
(3)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O
【问题讨论】取NH3与CuO反应后生成的红色物质少许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无
解析：根据Al(OH)3的实验室制法和其两性的检验方法，可以利用CuSO4溶液和适量的NaOH溶液制得Cu(OH)2，把制得的Cu(OH)2分成两份，一份加盐酸，另一份加NaOH溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。98 g Cu(OH)2固体受热分解可以得到80 g CuO，CuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成Cu，则生成64 g Cu，但实验中A的质量为72 g，且加入硫酸溶液变蓝，说明有Cu2O的存在，Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu2＋和Cu，由此证明A应为Cu2O，质量恰好为72 g。该实验说明在高于1 000 ℃时，＋1价Cu比＋2价Cu稳定，在溶液中＋2价Cu比＋1价Cu稳定。NH3通过碱石灰后在加热的条件下生成了无污染的氮气和水蒸气，CuO被还原，还原产物可以根据实验方案(2)的实验现象进行验证。
20. 答案：(1)
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
解析：本题以卤素性质递变的知识来考查考生的实验能力。题目涉及的反应原理有2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Br2＋2KI===2KBr＋I2，消除Cl2的污染：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。实验要排除干扰，利用Ⅱ、Ⅲ的对比可知过程Ⅲ是排除Cl2的干扰。对(6)要从本质(结构)上进行说明，此问易错答为“非金属性逐渐减弱”，这也是结果，是比“得电子能力逐渐减弱”更高的概述，但不是本质，化学性质的本源是结构！
编号
实验内容
实验目的
A
将SO2通入KMnO4酸性溶液中
证明SO2具有还原性
B
将Cl2通入NaBr溶液中
比较氯与溴的氧化性强弱
C
将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水共存物冷却降温
研究温度对化学平衡的影响
D
分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2
研究催化剂对H2O2分解速率的影响
选项
试剂
现象
结论
A
KMnO4酸性溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
紫色石蕊试液
溶液变红后不褪色
SO2有酸性、没有漂白性
一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分)
1．下述实验不能达到预期目的的是( )。
2.如图装置可用于( )。
A．加热NaHCO3制CO2
B．用Cu与稀硝酸反应制NO
C．用NH4Cl与浓NaOH溶液反应制NH3
D．用NaCl与浓硫酸反应制HCl
3．某学生想利用下图装置(烧瓶位置不能移动)收集下列气体：①H2、②Cl2、③CH4、④HCl、⑤NH3、⑥NO、⑦NO2、⑧SO2，下列操作正确的是( )。
A．烧瓶是干燥的，由A进气收集①③⑤
B．烧瓶是干燥的，由B进气收集②④⑥⑦⑧
C．在烧瓶中充满水，由A进气收集①③⑤⑦
D．在烧瓶中充满水，由B进气收集⑥
4．下列实验中可以说明SO2具有漂白性的是( )。
A．SO2通入高锰酸钾酸性溶液中，红色褪去
B．SO2通入品红溶液中，红色褪去
C．SO2通入溴水溶液中，红棕色褪去
D．SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液中，红色褪去
5．下列物质不能溶于浓氨水的是( )。
A．AgCl B．Zn(OH)2C．AgOH D．Al(OH)3
6．下列实验中，能达到预期目的的是( )。
A．用过滤法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
B．用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL Na2CO3溶液
C．向某溶液中滴入BaCl2溶液和稀硝酸，来检验溶液中是否含有
D．将Na投入到CuSO4溶液中置换出铜，来证明钠的金属性比铜强
7．下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是( )。
A．NaHSO4和Ba(OH)2B．AlCl3和NaOH
C．NaAlO2和H2SO4D．Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
8．现代建筑的门窗框架常用电解加工成的古铜色硬铝制造，取硬铝样品进行如下实验(每一步试剂均过量)，由此可以推知硬铝的组成可能为( )。
A．Al、Mg、Si、Zn B．Al、Cu、Mg、Si、Mn
C．Al、Fe、C、Cu D．Al、Si、Zn、Na
9．如图装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质，下列说法正确的是( )。
10.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，分子式为C6H8O6，结构如下图所示。人体缺乏维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg·L－1左右。下列关于维生素C的叙述错误的是( )。
A．维生素C能使溴水褪色B．维生素C能作食品添加剂
C．维生素C可发生水解反应D．维生素C不能发生氧化反应
11．我国化工专家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。以下是在实验室进行模拟实验的生产流程示意图：
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱下列叙述错误的是( )。
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
12．如图所示的甲、乙两个装置中，胶头滴管中吸入某种液体，广口瓶中充入(或放入)另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，两装置中的气球都有明显地胀大(忽略液体体积对气球的影响)。则所用试剂可以是( )。
A．甲：NaOH溶液和CO2，乙：H2O2和MnO2
B．甲：CaCl2和Na2CO3溶液，乙：NaOH溶液和Cl2
C．甲：浓硫酸和铝片，乙：浓氨水和SO2
D．甲：浓硫酸和蔗糖，乙：水和氯化氢气体
13．将碳粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，并按下图装置连接好仪器，观察下图，示意图正确的是( )。
14．无色的混合气体甲中可能含NO、CO2、NO2、NH3、N2中的几种。将100 mL气体甲经过下图实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，则气体甲的组成可能为( )。
A．NH3、NO2、N2 B．NH3、NO、CO2C．NH3、NO2、CO2 D．NO、CO2、N2
15．下列实验装置设计正确，且能达到目的的是( )。
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(10分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；__________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A．加热反应一段时间B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞D．停止加热，充分冷却
(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式___________________________________________；
②该同学的判断不准确，原因是_______________________________________________。
(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象__________________________。
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是______________________。
17．(12分)某兴趣小组用如图装置探究氨的催化氧化。
(1)氨催化氧化的化学方程式为______________________________________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入________；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置________(填装置代号)；化合物X为________(只写一种)，Na2O2的作用是_____________________________________________。
18．(12分)现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2，可利用的装置如下：
回答下列问题：
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________，其作用是_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右，则组合实验装置时各仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)：____________，各仪器接口的标号字母顺序是：空气进入________，________接________，________接________，________接________。
(3)装置Ⅱ的作用是___________________________________________________。
(4)操作中通空气和加热的顺序为____________________________________________。
19．(10分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协助该小组的同学完成下列探究。
【提出问题】
①Cu的金属活动性小于Al，Al(OH)3具有两性，Cu(OH)2也具有两性吗？
②通常情况下＋2价Fe的稳定性小于＋3价Fe，＋1价Cu的稳定性也小于＋2价Cu吗？
③CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、______(填试剂)，同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下：取98 g Cu(OH)2固体，加热至80～100 ℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000 ℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为________。
(3)为解决问题③，设计的实验装置如下图所示(夹持及尾气处理装置未画出)：
实验中观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。
【实验结论】
(1)Cu(OH)2不具有两性。证明Cu(OH)2不具有两性的实验现象是________________________________________________________________________。
(2)根据“实验方案(2)”，得出的＋1价Cu和＋2价Cu稳定性大小的结论是________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
(3)CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
【问题讨论】
有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质是否含有A：______________________________________________________。
20．(11分)为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体，其电子式是_____________________________________。
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________。
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是__________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是________。
(5)过程Ⅲ实验的目的是____________________________________________________。
(6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因：同主族元素从上到下________，得电子能力逐渐减弱。
参考答案
1. 答案：D 解析：SO2有还原性可以被KMnO4酸性溶液氧化，使其褪色；浓度对反应速率也有影响；用不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2，反应速率的不同不能说明是催化剂的影响，故应选择相同浓度的溶液进行实验。
2. 答案：B 解析：从图示装置分析，加热部分试管口朝上，因此绝不可能加热固体。集气采用排水集气法，则不可能收集易溶于水的气体，而CO2、NH3、HCl都是易溶于水的气体。NO极易与O2反应，因此收集NO只能用排水集气法。
3. 答案：A 解析：由A进气，应该收集密度比空气小且不与空气反应的气体，①③⑤可以用此方法收集，A选项正确；由B进气应该收集密度比空气大且不与空气反应的气体，②④⑦⑧可以用此方法收集，B选项错误；用排水法收集的气体在水中的溶解度小，且应该由A进气，因此，C、D选项错误。
4. 答案：B 解析：SO2能使高锰酸钾酸性溶液、溴水褪色，这是因为SO2能被强氧化剂氧化，表现了SO2的还原性。SO2通入氢氧化钠与酚酞的混合溶液，红色褪去，是因为发生了如下反应：SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，表现了SO2酸性氧化物的性质。
5. 答案：D 解析：本题考查常见配合物的形成。AgCl、Zn(OH)2、AgOH与氨水分别形成[Ag(NH3)2]＋、[Zn(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋而使沉淀溶解，Al(OH)3不与浓氨水反应，选D。
6. 答案：B 解析：胶体和溶液都能够透过滤纸，A错；HNO3能够将氧化为带来干扰，也可能有Ag＋的干扰，C错；Na非常活泼，投入到CuSO4溶液中会与水剧烈反应，而不能置换出Cu，D错。
7. 答案：AD 解析：颠倒滴加顺序时过量的物质不同。如果其中一种反应物过量时过量物能与生成物继续反应，而另一种反应物过量时不能与生成物再反应，则颠倒滴加顺序可能会出现不同现象。A中反应生成的BaSO4白色沉淀既不与酸反应也不与碱反应，现象只有一种；B中的离子反应生成的Al(OH)3沉淀溶解于过量的烧碱溶液但不溶解于过量的AlCl3，从而出现不同的现象；C中的离子反应生成的Al(OH)3白色沉淀溶解于过量的酸但不溶解于过量的NaAlO2溶液，从而出现不同的现象；D中的离子反应生成的BaCO3不溶于两种反应物溶液，只有一种现象。
8. 答案：B 解析：钠是一种极为活泼的金属，不能在空气中稳定存在，不能制作硬铝，显然，D项是错误的；加入稀盐酸后，C项中的Al、Fe与盐酸完全反应，剩余的两种成分都不能与NaOH溶液反应，不符合实验事实，又可排除C项；如果是A项，在合金样品与盐酸完全反应后，只剩余Si，而Si能与NaOH溶液反应，不会有不溶物剩余；因此，只有B项是正确的。
9. 答案：B 解析：A项体现的是SO2的还原性。C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者的混合物，反应无明显现象，但不能说明SO2与NaOH溶液不反应。D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性。SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合，形成不稳定的无色化合物，褪色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色，例如SO2使品红溶液褪色。
10. 答案：D 解析：维生素C分子中含有碳碳双键，故能使溴水褪色；维生素C是一种内酯，故可发生水解反应；由“维生素C易被空气中的氧气氧化”可知D叙述错误。
11. 答案：D 解析：因为CO2在水中溶解度很小，且难电离，如果首先通入CO2，产生的HCO3—极少，不可能析出NaHCO3晶体，因此首先将NH3溶于水，制得饱和的NaCl和氨水的混合液，然后加入NaCl，再通入足量CO2，由于CO2的溶解度在碱性条件下较大，最终析出NaHCO3晶体，然后将NaHCO3晶体加热分解，得到Na2CO3。第Ⅳ步操作是NaHCO3加热分解的过程，不需要再溶解和蒸发。
12. 答案：D 解析：甲中气球胀大是因为瓶中生成气体(或温度升高，气体膨胀)，乙中气球胀大是因为瓶中气体参与反应(或溶解)造成瓶内压强减小。
13. 答案：B 解析：将碳粉和铁粉均匀混合，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸溶液润湿过的具支试管中，铁粉分别发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀。发生析氢腐蚀时产生H2，具支试管内压强增大，A装置盛水试管中导管中的液面应该下降而不是上升，故A错；注意D装置的具支试管没有用橡皮塞密封，故D装置盛水试管中导管中的液面应该不变；发生吸氧腐蚀时，具支试管内O2被消耗，气压减小，故B对，C错。
14. 答案：B 解析：无色的混合气体甲中不可能含NO2，排除A、C选项；通过浓硫酸后体积减少说明含有NH3，因此答案选B。D选项中含有N2，无法满足题目对“几乎无气体剩余”的要求。处理过程所发生的化学反应有：2NH3＋H2SO4(浓)===(NH4)2SO4,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2,2NO＋O2===2NO2,4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3。
15. 答案：A 解析：本题考查实验装置设计。A项装置可以达到实验目的；B项，插入Zn极的烧杯应盛ZnSO4溶液，插入Cu极的烧杯应盛CuSO4溶液；C项，用pH试纸检验NH3的性质时，需要润湿；D项为蒸馏装置，温度计测的是蒸气的温度，水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处。
16. 答案：(1)i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a
(2)BADC
(3)①CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
②金属钙与水反应也有类似现象
(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥的氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管中，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色
(5)氢化钙是固体，携带方便
解析：(1)根据题意可知，应该先制备氢气，后用氢氧化钠溶液除去氢气中混有的氯化氢，然后干燥氢气，再通入钙中发生反应，由于生成的氢化钙能与水反应，故最后应该加一个干燥装置，防止空气中的水蒸气进入反应器，所以得到仪器的连接顺序为i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a。(2)首先要通入氢气排净装置中的空气，当检验收集到的氢气已纯净时，说明装置内的空气已经排净，此时再加热使钙与氢气反应，等停止加热并充分冷却后再关闭分液漏斗的活塞。(3)根据题意可写出氢化钙与水反应的方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，但不能根据溶液显碱性就证明一定是发生了该反应，因为金属钙也能与水反应生成氢氧化钙，使溶液显碱性。(4)让两种物质均与干燥的氧气反应，若是氢化钙，则有水生成；若是钙，则没有水生成，所以再用无水硫酸铜检验是否有水生成即可。(5)与氢气相比，氢化钙是固体，携带方便。
17. 答案：(1)4NH3＋5O24NO＋6H2O
(2)放热
(3)浓硫酸 生成的NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，NH3与HNO3反应生成了NH4NO3
(4)1 NH4Cl 与HCl反应生成氧气(合理答案均可)
解析：(1)NH3被催化氧化生成NO。(2)该反应为放热反应，故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有NO和NH3，NO会被O2氧化生成NO2，再与水蒸气反应生成HNO3，而HNO3会与NH3反应产生白烟。(4)装置5与1均产生NH3和O2。NH4Cl加热分解可得NH3和HCl，而HCl与Na2O2可生成O2。
18. 答案：(1)NaOH溶液 吸收CO2
(2)Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ h g f e a(或b) b(或a) c
(3)防止空气中的水蒸气和CO2进入
(4)先通空气，后加热
解析：空气依次经过NaOH溶液和浓硫酸，分别除去空气中的CO2和水蒸气后，再通过装置Ⅰ发生反应生成Na2O2，最后剩余气体经过Ⅱ排出。装置Ⅱ的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ，故装置的连接顺序为：Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ；各仪器接口的标号字母顺序是h，g，f，e，a(或b)，b(或a)，c；操作中先通空气，后加热，否则装置中存在的CO2和水蒸气会造成生成的产物不纯。
19. 答案：【实验方案】(1)HCl溶液、NaOH溶液
(2)Cu2O
【实验结论】(1)Cu(OH)2能溶于盐酸，但不能溶于NaOH溶液
(2)在高于1 000 ℃时，＋1价Cu比＋2价Cu稳定 在溶液中＋2价Cu比＋1价Cu稳定
(3)3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O
【问题讨论】取NH3与CuO反应后生成的红色物质少许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无
解析：根据Al(OH)3的实验室制法和其两性的检验方法，可以利用CuSO4溶液和适量的NaOH溶液制得Cu(OH)2，把制得的Cu(OH)2分成两份，一份加盐酸，另一份加NaOH溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。98 g Cu(OH)2固体受热分解可以得到80 g CuO，CuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成Cu，则生成64 g Cu，但实验中A的质量为72 g，且加入硫酸溶液变蓝，说明有Cu2O的存在，Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu2＋和Cu，由此证明A应为Cu2O，质量恰好为72 g。该实验说明在高于1 000 ℃时，＋1价Cu比＋2价Cu稳定，在溶液中＋2价Cu比＋1价Cu稳定。NH3通过碱石灰后在加热的条件下生成了无污染的氮气和水蒸气，CuO被还原，还原产物可以根据实验方案(2)的实验现象进行验证。
20. 答案：(1)
(2)湿润的淀粉KI试纸变蓝
(3)Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
(4)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静置后CCl4层溶液变为紫红色
(5)确认C的黄色溶液中无Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(6)原子半径逐渐增大
解析：本题以卤素性质递变的知识来考查考生的实验能力。题目涉及的反应原理有2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，Cl2＋2KI===2KCl＋I2，Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2，Br2＋2KI===2KBr＋I2，消除Cl2的污染：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。实验要排除干扰，利用Ⅱ、Ⅲ的对比可知过程Ⅲ是排除Cl2的干扰。对(6)要从本质(结构)上进行说明，此问易错答为“非金属性逐渐减弱”，这也是结果，是比“得电子能力逐渐减弱”更高的概述，但不是本质，化学性质的本源是结构！
编号
实验内容
实验目的
A
将SO2通入KMnO4酸性溶液中
证明SO2具有还原性
B
将Cl2通入NaBr溶液中
比较氯与溴的氧化性强弱
C
将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水共存物冷却降温
研究温度对化学平衡的影响
D
分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2
研究催化剂对H2O2分解速率的影响
选项
试剂
现象
结论
A
KMnO4酸性溶液
溶液褪色
SO2有氧化性
B
品红溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
C
NaOH溶液
无明显现象
SO2与NaOH溶液不反应
D
紫色石蕊试液
溶液变红后不褪色
SO2有酸性、没有漂白性
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