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中;③向溶液中滴入盐酸酸化的氯化钡溶液不能检验 CuO,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红
溶液中是否含有SO2-4 ,因为不能排除银离子的干扰; 色粉末A,此时应是Cu2O。向A中加入适量的稀硫
由 于 氢 氧 化 镁 比 氢 氧 化 钙 难 溶,故 向 含 有 酸,得到蓝色溶液,溶液中出现Cu2+,由此得出高温
Mg(OH)2 和Ca(OH)2 的浊液中加入足量的 MgCl2 时+1价Cu比+2价Cu稳定,在酸性溶液中+2价
溶液,镁离子会结合氢氧根离子生成 Mg(OH)2 的沉 Cu比+1价Cu稳定的结论,结合这一结论即可推出
淀,使Ca(OH)2 不断溶解而除去。 检验Cu2O应选用酸溶液的方法。
8.D 【解析】 A项,生成的I2 会溶在水中,过 13.(1)ab (2)Cl+2OH- Cl- +ClO-2 +
滤不能分开,应使用萃取的方法;B项,Al2O3 也能与 H2O (3)① 否 HCl+NH3 NH4Cl ②
NaOH反应;C项无法确定O2 的用量。 BDADC 浓硫酸 防止空气中的水汽和CO2 进入D
9.C 【解析】 A项,与Ag+ 形成沉淀的离子有 装置,吸收多余的氨气 ③[18m(CuO)/m(H2O)]
很多,除Cl-、Br-、I- 外,还有SO2-、CO2-4 3 、S2- 等,应 -16 (4)NClO2
先加硝酸进行酸化,再加AgNO3 溶液;B项,若溶液中 【解析】 (4)已知Cl2、NO2 的物质的量总和为6
有SO2-3 存 在 也 会 产 生 同 样 的 现 象;D项,不 能 排 mol,Cl2 为1mol和4mol时气体的总物质的量均减
除SO2-3 。 少1mol,说明此时Cl2 反应的量相同,进一步分析可
10.B 【解析】 铝箔在酒精灯火焰上加热,熔 知Cl2 和NO2 反应时按体积比1∶2进行反应。
化但不滴落的原因是在其表面生成熔点较高的氧化 14.(1)检查装置的气密性 (2)托盘天平 防止
铝薄膜,A错误;葡萄糖与新制氢氧化铜的反应需要 空气中的水蒸气及二氧化碳气体进入E装置 (3)
在碱性条件下进行,C错误;盐酸提供的 H+ 和硝酸 检验SO2 是否除尽 CO2 要溶于水 (4)c a f d
钡提供的NO- 可将SO2-3 3 氧化为SO2-4 ,D错误。 或f 偏低 (5)1∶1
11.(1)FeI2 FeCl3 (2)c (3)升华 萃取
【 】 4.4解析 (5)n(CO )= g(4)将I2 加到淀粉溶液中,溶液显蓝色 (5)2AgI 2 44g·mol-1
=0.1mol
光照
() ( ) ( 2Ag+I 6 稀 减少过程中产生 NO 的量; n Na2CO3 =n CO2
)=0.1mol
2 x
( ) · -1
节省硝酸物质的量 m Na2CO3 =106g mol ×0.1mol=10.6g
【解析】 ( )本题为联系实际的综合实验题,涉及混 m Na2SO3 =23.2g-10.6g=12.6g
合物的分离和提纯、物质的检验等,较难理解的步骤 ( 12.6n Na2SO3)=
g
126 ·mol-1=0.1molg
③中铁与固体碘化银的置换反应,这是碘化银悬浊液
n(, Na2CO3
)∶n(Na2SO3)=0.1 mol∶0.1 mol
中的溶解平衡不断移动所致 步骤⑦中碘单质的提纯
。
可以是升华后凝华,萃取后分液、 =1∶1减压蒸馏,答到升华
和萃取即可。 专题28 化学实验方案的设计与评价
12.【实 验 方 案】 (1)H2SO4(HCl)溶 液、浓
NaOH溶液 (2)Cu 十年高考母题原型训练2O (3)N2
【实验结论】 (1)Cu(OH)2 既能溶于盐酸,又能 A组
溶于浓NaOH溶液 (2)+1价Cu比+2价Cu稳定
+2价Cu比+1价Cu稳定 题源1
【问题讨论】 取 NH3 与CuO反应后生成的红 浓
1.()
H2SO4
, 1 HCOOH →CO↑+H2O
(2)黑
色物质少许 加入稀 H2SO4,若溶液出现蓝色,说明 △
红色物质中含有A,反之则无 色粉末变红 CO、CO2 (3)cab (4)80% (5)①
【解析】 Al(OH)3 具有两性指的是其既能与强 将浓 H2SO4 用蒸馏水稀释,将样品与稀 H2SO4 充分
酸反应又能与强碱反应,因此要检验Cu(OH)2 是否 反应后过滤、干燥、称量剩余固体Cu的质量 ②CuO
也有两性,也应使用强酸、强碱试剂。Cu(OH)2 固体 +H2SO4 CuSO4+H2O
加热 至80~100 ℃时,得 到 的 黑 色 固 体 粉 末 应 为 【解析】 (1)制备一氧化碳的化学方程式是
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浓硫酸 能用向上排空气法收集,
HCOOH CO↑+H O A
错;C中Cu与稀 HNO
→ 32
△ 反应能制出NO,而不能制出 NO2,C错;D中浓盐酸
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是黑色 易挥发,使制得的Cl2 中含有杂质 HCl,且浓盐酸与
粉末变红;尾气的主要成分是CO、CO2。(3)实验步 MnO2 制Cl2 需要加热,D不对。
骤:先通入CO一会儿后加热后,停止加热然后继续 4.(1)关闭活塞 K,微热反应管,试管 A中有气
通入CO到玻璃管冷却为止故反应完成后,正确的操 泡冒出,停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且
作顺序为熄灭酒精2,然后关闭漏斗开关,最后熄灭 高度保持不变,则说明装置气密性良好 (2)防止反
酒精灯1。(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反 应过程中空气进入反应管;便于观察 N2 流速 (3)
应后,反应管中剩余固体质量为4.8g,剩余固体全部 熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通 N2,并关
为铜,减少的质量0.2g为氧元素质量,所以样品中 闭活塞K (4)①2.8 ②O2 和 N2 分别与等量的Ca
CuO质量为0.2÷20%=1g,原样品中单质铜的质 反应,生成CaO的质量高于Ca3N2。若通入的N2 中
量分数为(5-1)÷5=0.8=80%。(5)要测定铜的质 混有少 量 O2,会 导 致 计 算 出 的n(N)偏 大,所 以
量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化 n(Ca)/n(N)<3/2,即x<3
铜和稀硫酸反应,即可求铜的质量分数。方案设计: 【解析】 本题考查实验操作、实验计算及误差分
将浓 H2SO4 用蒸馏水稀释,将样品与稀 H2SO4 充分 析。(3)Ca3N2 能与水反应,所以反应完成后,通 N2
反应后,过滤、干燥、称量剩余固体铜的质量即可。 以防Ca3N2 与水反应,影响测定结果。
2.(1)i→e→f→d→c→j→k→a (2)BADC (3) (4)①m(Ca)=15.08g-14.80g=0.28g
①CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑ ②金属Ca m(N2)=15.15g-15.08g=0.07g
也能与水反应,产生类似现象 (4)取适量Ca做类似 n(Ca) 0.280g/40g·mol-1
实验,在加热条件下与干燥氧气反应,将产生的气态 n(N2)=0.07g/28g·mol-1
=2.8
生成物通入无水CuSO4,观察不到白色变为蓝色,取 即x=2.8
CaH2 做类似实验,观察到无水CuSO4 由白色变为蓝 5.A 【解析】 A.Na2O2 与水反应、H2O2 在二
色 (5)氢化钙是固体,携带方便 氧化锰作催化剂制取氧气,都属于固液反应,可用相
【解析】 (1)根据题意及装置图可知,CaH2 应 同的装置;B.实验室制取Cl2 有氯化氢和水,分别用
由Ca与H2 反应制得,所以应先制得纯净的H2 再与 饱和食盐水和浓硫酸除去;C.乙烯的密度与空气比
金属Ca反应,应选通入 NaOH溶液中除去 H2 中混 较接近,不能用排空气法;D.二氧化氮与水反应生成
有的 HCl再通入浓 H2SO4 除去水,又因CaH2 能与 一氧化氮,污染空气,不能用水。
水反应,所以应在Ca与 H2 反应的装置另一端连接 题源2
装无水CaCl2 的装置,以除掉空气中混有的水蒸气, 1.(1)HBr 吸收 HBr和Br2 (2)②除去 HBr
防止进入反应装置。(2)当打开分液漏斗的活塞后, 和未反应的Br2 ③干燥 (3)苯 C (4)B
应先通一段时间的 H2,以排净反应装置的空气,排净 【解析】 本题考查合成溴苯的基础实验。
空气后,点燃酒精灯加热使Ca与 H2 反应,反应结束
() Fe Br
后先停止加热,待充分冷却后再关闭分液漏斗活塞, 1 因 +Br2 → +HBr故生成
所以步骤顺序为BADC。(3)根据题意可知CaH2 与 了 HBr气体,d装 置 为 吸 收 装 置 吸 收 尾 气 的 作 用。
水反应生成Ca(OH)2 和H2,因为Ca与H2O反应也 (2)③无水氯化钙是干燥剂。(3)苯与溴苯因沸点不
生成Ca(OH)2 和 H2,所以不能推出一定有CaH2 生 同,可用蒸馏分离。(4)依据题中信息,故选50mL。
成。(4)Ca与CaH - -2 最直接的区分方法是让其分别 2.(1)Al(OH)3 +OH [Al(OH)4]
与O2 反应,Ca与O2 反应无水生成,CaH2 与 O2 反 (或Al(OH)3+OH- AlO-2 +2H2O)
应生成 H2O,再用无水CuSO4 检验是否有水生成即 (2)通入CO2 气体有白色沉淀生成,加入盐酸有
可。(5)H2 是气体,储存携带不方便,固体CaH2 跟 气体产生、沉淀溶解
其相比则具有此优点。 (3)把生成的CO2 全部排入C中,使之完全被
3.B 【解析】 A中 NH3 的密度小于空气,不 Ba(OH)2溶液吸收
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(4)Ba(OH)2+CO2 BaCO3↓+H2O 同时,又能产生SO2。甲实验排除了空气的影响。未
(5)cd 排除白雾即 H2SO4 蒸气,所以产生的BaSO4 沉淀原
(6)25% 因:Ba2++SO2-4 BaSO4↓;乙实验排除了白雾影
(7)B中的蒸气、氯化氢气体等进入装置C中(或 响而 未 排 除 空 气,所 以 乙 中 产 生 的 BaSO4 原 因:
其他合理答案) 2Ba2++2SO +O +2H O 2BaSO ↓+4H+2 2 2 4 。
【解析】 (1)Al(OH) 作为难溶弱电解质,不可 (3 5)当两个影响都排除后仍不能产生BaSO3 沉淀可
拆成离 子 形 式。(2)通 入 CO2 时 溶 液 的pH 下 降, 说明,SO2 不能与钡的强酸盐反应生成BaSO3 沉淀。
AlO-2 转化为Al(OH)3 沉淀,但 H2CO3 的酸性弱, 4.(1)先加水,再加入浓硫酸 (2)滴加苯乙腈
沉淀 不 溶 解,加 入 过 量 稀 HCl时,由 于 酸 性 强, 球形冷凝管 回流(或使气化的反应液冷凝) 便于
Al(OH)3 溶解产生Al3+。(3)在定量实验中,通入气 苯乙酸析出 BCE (3)重结晶 95% (4)取少量
体往往是为了将体系内目标气体转移到收集、除杂装 洗涤液,加入稀硝酸,再加 AgNO3 溶液,无白色浑浊
置中。(4)CO2 的量比较少,与Ba(OH)2 生成的是 出现 (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应
BaCO3沉淀。(5)a.中体系内CO2 也会被Ba(OH)2 【解析】 (1)蒸馏水与浓硫酸混合应先加水,再
吸收,故提前排净有助于提高精确度。b.控制 HCl 加硫酸,防止暴沸。(2)仪器b为分液漏斗,通过分液
滴加速度利于Ba(OH)2 溶液对CO2 的充分吸收。c. 漏斗向三口瓶a中 滴 加 苯 乙 腈;仪 器c为 球 形 冷 凝
A~B间加入浓H2SO4,只能吸收气流中的H2O(g), 管,能起到冷凝回流的作用(使气化的反应液冷凝);
并不影响结果。d.B~C间加入盛有 NaHCO3 饱和 反应结束后加适量冷水,便于苯乙酸(微溶于冷水)结
溶液的装置,气体中含有 HCl会继续与 NaHCO3 反 晶析出,通过过滤能从混合液中分离出苯乙酸粗品,
应产生CO2,使结果偏高。(6)BaCO3 质量为3.94g, 过滤所用的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯等。(3)将
M(BaCO3)=197g/mol,故n(BaCO3)=0.02mol即 粗苯乙酸晶体重新在热水中溶解,然后再降温结晶过
原混合 物 中CaCO3 也 有0.02 mol,即 质 量 分 数 为 滤(重 结 晶)可 得 较 纯 净 的 苯 乙 酸 晶 体;根 据
0.02×100
×100% =25%。(7)气 体 中 混 有 大 量 “1 CH2CN ~1 CH2COOH ”关 系8.00
H O(g)和 HCl气体,都会使装置C质量变大。因此 , 44式 可计算苯乙酸的产率= g2 40 ×g
此方法不能得到CO2 的质量。 /117g/mol×136gmol
3.(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑ 100%=94.6%≈95%。(4)在制备Cu(OH)2 沉淀的
+2H2O 同时还有可溶性NaCl生成,故判断沉淀洗干净的方
(2)BaSO4 还原 (3)2NO+O2 2NO2 法就是检验最后一次洗涤液中是否还有Cl-。(5)根
(4)①通入一段时间的N2,排净装置中的空气 据“苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇”,故乙醇与水的混
饱和NaHSO 溶液 ②甲:Ba2++SO2-3 4 BaSO4↓ 合溶剂中的乙醇能增大苯乙醇的溶解度,便于充分
乙:2Ba2+ +2SO2+O2+2H2O 2BaSO4↓+ 反应。
4H+ 白雾的量远大于装置中O2 的量,所以甲中产 5.(1)分液漏斗 (2)碱石灰 3CuO+2NH3
生的沉淀量大,乙中的量少 (5)SO2 与可溶性钡的 △
强酸盐不能反应生成BaSO 沉淀 3Cu+N2+3H2O 浓 H2SO4 (3)红色石蕊试3
【解析】 (1)书上基本必须掌握的方程式。 纸变蓝 因为 NH3 与CuO反应生成 H2O与 NH3
(2)Cu与浓 H2SO4 反应产生SO2,A中的白雾 能结合成NH3·H2O,能使试纸变蓝 (4)Mg3N2
为 H2SO4 蒸 气,所 以 B中 的 沉 淀 为 Ba2+ +SO2- 【4 解析】 (1)要注意仪器B中有活塞所以是分
BaSO ↓ 和 2Ba2+4 +2SO2+O2+2H2O 液漏斗,而不是长颈漏斗。(2)干燥NH3 的试剂只能
2BaSO4↓+4H+,而C中产生的BaSO4 是因为SO2 用碱石灰等碱性干燥剂,无水CaCl2 和浓 HSO4 都不
被 H+与NO-3 氧化成SO2-4 而产生的。体现了SO2 能干燥NH3,CuO具有氧化性,NH3 中N元素为-3
的还原性。(3)H+与NO-3 氧化SO2 时产生了 NO, 价具有还原性,所以发生氧化还原反应,生成Cu、N2
又与O2 反应生成 NO2 呈浅棕色。(4)若为空气影 和 H2O。(3)仪器连接装置调整完 顺 序 后,NH3 与
响,则 应 除 掉 空 气,方 法 用 通 N2 排 除 空 气;若 为 CuO反 应 后 生 成 的 水 与 未 反 应 完 的 NH3 结 合 成
H2SO4 蒸气影响,则用饱和NaHSO3 除掉H2SO4 的 NH3·H2O仍能使干燥的红色石蕊试纸变蓝。(4)
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V 0.56L 参加反应,不会干扰 与 -的反应。
根据n=V =22.4L·mol-1=0.025mol
即n = Br2 IN2
m 8.(1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸
0.025mol根据N原子守恒,A的 N全部 转 化 为 N2 洗掉碳酸氢钠 (3)D (4)提高醇的转化率 (5)
中的N即nN=2nN2=0.05mol,mN=0.7g。设该氮 干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量的未反应的
, mx
(2.5-0.7)g 18化物 中 的 元 素 为 x 则 = = , 异戊醇mN 0.7g 7 【解析】 (1)由装置示意图可知装置B的名称是
m 18
M N Mgg3 2 中 = ,所A的代学式为 Mg3N2。 球形冷凝管;(2)反应后的溶液要经过多次洗涤,在洗mN 7
涤操作中,第一次水洗的主要目的是除去大部分催化
6.(1)蒸 馏 烧 瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)
剂硫酸和未反应的醋酸;用饱和碳酸氢钠溶液既可以
Na2SO4+H2O+SO2↑
除去未洗净的醋酸,也可以降低酯的溶解度;第二次
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄
水洗,主要目的是洗去产品上残留的碳酸氢钠;(3)由
色浑浊 还原性 氧化性
于酯的密度比水小,二者互不相溶,因此水在下层,酯
5SO2+2MnO-4 +2H2O 2Mn2+ +5SO2-4
在上层。分液时,要先将水层从分液漏 斗 的 下 口 放
+4H+
出,待到两层液体界面时关闭分液漏斗的活塞,再将
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗旋塞,点燃酒
乙酸异戊酯从上口放出。因此选项是D。(4)酯化反
精灯加热,溶液恢复红色
应为可逆反应,增大反应物的浓度可以使平衡正向移
(4)NaOH
动。增加一种反应物的浓度,可能使另一种反应物的
【解析】 (1)考查基本仪器装置的认识,很多同
转化率提高。因此本实验中加入过量乙酸的目的是
学会错答圆底烧瓶,而实际上在瓶上端有支口,所以
提高醇的转化率;(5)实验中加入少量无水硫酸镁的
应答蒸馏烧瓶。(2)由于SO2 中的S元素为+4价,
目的是吸收酯表面少量的水分子,对其干燥。(6)在
处于中价态,既具有氧化 性,又 具 有 还 原 性,当SO2
蒸馏操作中,温度计的水银球要在蒸馏烧瓶的支管口
遇到酸性KMnO4 溶液这种强氧化剂时,就体现了其
附近。排除a、d,而在c中使用的是球形冷凝管,容易
还原性,当 它 遇 到 含 低 价 态 的S元 素 的 Na2S溶 液
使产品滞留,不能全部收集到锥形瓶中,因此仪器选
时,就体现了其氧化性;KMnO4 溶液本身为紫红色,
择及 安 装 都 正 确 的 是 b。(7)n(乙 酸)=6.0g÷
与SO2 作用后褪为无色,而Na2S与SO2 作用后生成
60g/mol=0.1mol,n(异戊醇)=4.4g÷88g/mol=
单质S,所以溶液出现黄色浑浊。B中的离子方程为
0.05mol;由于二者反应时是1∶1反应的,所以乙酸
5SO2 +2MnO-4 +2H 2+ 2-2O 2Mn +5SO4 +
过量 需 要 按 醇 的 量 来 计 算,n(乙 酸 异 戊 酯)=
4H+,SO 被氧化为SO2-,MnO- 被还原为 Mn2+2 4 4 , 3.9g/130g·mol-1=0.03mol,所 以 本 实 验 的 产 率
根据原子守恒可知,反应有水参加,即能写出正确答
是0.03mol÷0.05mol×100%=60%,选项是c。(8)
案。(3)SO2 的漂白性是可逆的,即先能使品红褪色,
在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,此时
再加热后,溶液又恢复为红色。(4)SO2 为酸性气体,
的蒸气中含有醇,会收集少量的未反应的异戊醇,因
酸性气体的吸收一般用碱溶液,所以可用 NaOH 溶
此产率偏高。
液吸收。
·· ··
7.(1)·Cl·Cl· (2)淀粉-KI试纸变蓝 (3) B组· · ·
·· ··
Cl2+2Br- 2Cl-+Br2 (4)打开活塞b将C中溶 1.A 【解析】 选项 A,向Fe(OH)3 胶体中加
液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静置后CCl4 入盐酸时,首先是 HCl中和Fe(OH)3 胶粒所带的电
层溶液为紫红色 (5)确认C中无Cl2,排除Cl2 对 荷导 致 胶 体 凝 聚 而 生 成 Fe(OH)3 沉 淀,然 后
Br2 氧化I-实验的干扰 (6)原子半径越来越大 Fe(OH)3溶解在盐酸中,沉淀消失。选项B,苯酚溶
【解析】 该题目源于书本教材,但高于教材,利 液中加入稀溴水时不会产生白色沉淀。选项C,稀盐
用KMnO4 与浓 HCl反应产生Cl2,根据淀粉-KI试 酸不能与 MnO2 反应生成Cl2。选项D,稀硫酸不能
纸变蓝,可知有单质碘生成,说明Cl2 把I2 置换出来, 与Cu反应产生气体。
证明Cl2 的氧化性强于I2。根据B、C中溶液呈黄色, 2.D 【解析】 选项 A,H2 与CuO反应后生成
说明有Br2 生成,证明Cl2 氧化性强于Br2 单质,实验 的H2O被CuSO4 吸收,在c处得不到液体。选项B,
Ⅲ中溶液由黄色变棕红色说明通入的Cl2 不足,完全 生成 的 CO2 被 冰 水 冷 却 不 能 变 为 液 体。选 项 C,
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NH3 与CuO反应后生成 H2O和N2,N2 被冰水冷却 4I2 0.28
不能变为液体。选项D,CH3CH2OH在CuO催化下 【解析】 (1)带有支管的烧瓶是蒸馏烧瓶,当反
发生反应而生成 H2O和CH3CHO,CH3CHO被冰 应太剧烈时,烧瓶内产生气体的压强较大,B能平衡
水冷却能变为液体。 气压。(2)反应条件越简单,则氧化剂的氧化性越强,
3.B 【解析】 本题考查几种重要气体制备的 所以氧化性:KMnO4>MnO2>O2;因反应装置没有
实验原理。选项A,Na2CO3 粉末可以与稀硫酸等反 加热仪器,所以应选择KMnO4来制备氯气。(3)加淀
应获取CO2,但不能使用启普发生器。选项B,Fe在 粉是检验有碘单质生成,即验证I- 被氧化,KSCN是
浓 H2SO4 中发 生 钝 化,不 能 得 到 大 量 的 H 。选 项 检验Fe3+2 ,即验证Fe2+被氧化,若甲比乙先变色说明
C,加热 NH4HCO3 得到CO2、NH3、H2O的混合 气 I-的还原性强于Fe2+。(4)因氯气有毒,最后必须进
体,将混合气体通过碱石灰除去CO2 和 H -2O即可得 行尾气吸收。(5)由还原性强弱可知此时I 已全部
到NH3。选项D,用 KMnO4 固体和 KClO3 固体制 被氧 化,方 程 式 为5Cl2+2Fe2+ +8I- 2Fe3+ +
备O2 都属于“固+固”加热型,其装置完全相同。 10Cl-+4I2;根据方程式关系可知需要至少氯气 为
4.A 【解析】 电解氧化铝制取铝;煅烧硫铁矿 ( 0.010.01+ )×22.4L=0.28L。
只能生成二氧化硫;故选A。 4
5.A 【解析】 实验仪器的安装原则:从下向 10.(1)取少量晶体溶于水,滴加KSCN溶液,若
3+ 2+
上,从左向右。首先固定酒精灯,根据酒精灯确定铁 不出现血红色,表明不含有Fe (2)使Sn 完全变
圈高度,固定好铁圈,放好石棉网;把蒸馏烧瓶固定在 成SnS沉淀,而Fe
2+ 不沉淀 ②防止Fe2+ 的氧化
铁架台上,在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗, ()连接好导气 3 ②减少洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗 (4)
( 、
管,检查装置的气密性;若装置不漏气,再加液体反应 ①97.54% ②样 品 中 存 在 少 量 的 杂 质 如 H2O
物开始反应,制取气体。 H2SO4 等) 样品部分被氧化
6.A 【解析】 ;
【解析】 (1)考查离子的检验方法,注意规范答制取乙烯应用浓硫酸 硫酸钙微
, , ; 题,取样、加试剂、看现象、得结论。(2)题中给出了几溶于水 覆盖在固体表面 阻止反应继续进行 碘化氢
, 。 种离子形成硫化物的pH,所以易分析出控制 的具有强还原性 能被浓硫酸氧化 pH
原因,使Sn2+【解析】 , 完全变成7.A A项 采用多次降温结晶的方法 SnS
沉淀,而Fe2+ 不沉淀;由
( ) , ; , 于 H2S具有还原性,通入硫化氢至饱和的目的之一即重结晶法 提纯硝酸钾 正确 B项 火柴头中氯元
- , , ; 是防止Fe
2+氧化成 3+。()用少量冰水洗涤侧重
素以ClO3 的形式存在 不能与硝酸银反应 错误 C Fe 3
, , , 考虑的问题是为什么不用常温下的水而要用冰水,主项 应该将浓硫酸加到浓硝酸中 待冷却后再加入苯
; , , 要是为 了 减 少 洗 涤 过 程 中FeSO4·7H2O 的 损 耗。错误 D项 水温太高也 会 伤 害 皮 肤 应 先 用 酒 精 洗
, , 。 (4)根据高锰酸钾溶液的消耗直接求出硫酸亚铁,从涤 再用水冲洗 错误
8.(1)过滤 ()
而求出
2 蒸发 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 FeSO4
·7H2O的质量分数;从测定的样品中
电解 FeSO4·7H2O的质量分数偏低的原因分析,若测量
(3)2Cl- +2H2O 2OH- +H2 ↑ +Cl2 ↑ 准确只能从样品本身找原因。
(4)干燥 HCl 抑制氯化镁水解 11.(1)使Na2SiO3 和 NaAlO2 转化为沉淀而除
【解析】 本题考查实验基本操作、水解、电解知 去 (2)2CrO2-+2H+4 Cr2O2-7 +H2O (3)趁热
识。(1)粗盐精制所加试剂中碳酸钠必须在氯化钡之 过滤 冷却结晶 (4)K2Cr2O7 溶液体积、FeSO4 溶
后,最后加盐酸调节pH,但加盐酸之前要过滤。(2) 液体积
考查蒸发操作及 实 验 中 用 到 的 仪 器。(4)考 查 水 解 【解析】 (1)本题本质是物质的分离提纯,调节
知识。 pH的目的是除去杂质 Na2SiO3 和 NaAlO2,使其转
9.(1)蒸馏烧瓶 保持上下气压相等,使液体顺 化为沉淀。(3)加热蒸发使NaCl结晶析出后,应立即
利 滴 下 (2)KMnO -4>MnO2>O2 2MnO4 + 趁热过滤,因为高温时K2Cr2O7 的溶解度较大,低温
16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O (3)显 时溶解度较小,降温后可能会析出。然后对滤液采取
示I-被氧化 显示Fe2+被氧化 甲比乙先出现颜色 降温结晶析出晶体,因为其溶解度受温度变化影响较
变化 (4)没有进行尾气处理,Cl2 有毒会造成空气 大,所以一般不采取蒸发结晶。(4)本题是氧化还原
污染 (5)5Cl2+2Fe2+ +8I- 2Fe3+ +10Cl- + 反应滴定,K2Cr2O7 与废水、FeSO4 两种物质反应。
·97·专题28 化学实验方案的设计与评价
考纲·题型解读
1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
2.了解气体的净化、干燥及尾气处理方法。
3.能根据实验要求选择实验装置。
4.能根据实验试题要求,做到:
(1)设计、评价或改进实验方案;(2)了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论;(4)绘制和识别典
型的实验仪器装置图。
5.掌握以气体制取和性质为主线的综合性实验的分析方法。
题源1 常见气体的实验室制法
Zn+H2SO4 H2 ZnSO4+H2↑
解题模型1.1 排水法 (1)同上(1)条内容
CaC2 + 2H2O → (2)使 用 长 颈 漏 斗
常用气体的制备方法 C2H2Ca(OH)2+C2H2↑ 时,要 把 漏 斗 下 端
1.常见气体的制备原理 插入液面以下
( )
根据中学化学和高考的要求,应掌握以下10种气体的 3Cu+8HNO3 稀 (3)使 用 启 普 发 生
: NO 3Cu
(NO3)2 +
实验室制法 器 时
,反 应 物 固 体
2NO↑+4H O 固体2 需 是 块 状,且 反 应
+液
制取 反应原理(反应 装置 收集 不 需 要 加 热,生 成
实验注意事项 CaCO3 +2HCl 体不
气体 条件、化学方程式) 类型 方法 CO2 的气体要难溶于水CaCl2+CO2↑+H2O 加热 (中 学 阶 段 只 有
向上排
(1)检 查 装 置 气 H 、CO 、HS)Na2SO3 + H
2 2 2
2SO4 空气法
MnO2 密性 (4)制 取 乙 炔 要 用
2KClO3 2KCl 排水法、 SO2 Na2SO4+SO2↑O △ (2)装 固 体 的 试 管 分液漏斗并用饱和2
向 上 排 +H2O
+3O ↑ 口要向下倾斜 食 盐 水 代 替 水,以2
固体 空气法
(3)先均匀加热,然 Cu+4HNO (浓) 控制反应速率+ 3
后固定在放药品处 NO2 Cu(NO3)2+2NO ↑固体 2
加热 +2H2O
2NH 加热4Cl+Ca(OH)2 (4)用排水法收集,
△ 向 下 排NH3 CaCl +2NH ↑ 停 止 加 热 前,应 先
2.常见气体的发生装置
2 3 空气法
+2H O 从水槽中拿出导气 实验室典型的气体发生装置有三大类:2
管,再熄灭酒精灯
(1)同 上(1)、(3)、
MnO2 +4HCl(浓 ) ()
向 上 排 4 条内容
Cl △2 MnCl2 + Cl ()2 ↑ 空气法 2 液 体 与 液 体 加
+2H O 液体 热,反 应 器 内 应 添2
(或固 加 碎 瓷 片,以 防
体)+ 暴沸
液体 (3)氯气有毒,尾气
CH3CH2OH 加热 要 用 NaOH 溶 液
浓 H2SO4 排水法
CH 吸收 气体发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条2 4 →C2H4↑
170℃ (4)制 取 乙 烯 温 度 件来决定。
+H2O
应控制在170℃ (1)选择A装置时,反应物状态应是固体,反应条件是
加热。
(2)选择B中的①装置(如图所示启普发生器及其简
易装置)时,反应物应是块状固体(难溶于水)和液体,反应
·261·
[答案] B
条件是不加热;选择B中的②装置时,反应物应是固体和 [真题2] (2022·新课标)某化学兴趣小组为探究SO2 的
液体或液体和液体,反应条件是不加热。可以用①装置制 性质,按下图所示装置进行实验。
取的气体一般都可以用②装置制取。
(3)选择C中的①装置时,反应物应是固体和液体或
液体和液体,该装置可加热也可不加热;选择C中的②装
置时,反应物应是固体和液体或液体和液体,反应条件是
需要控制温度。
(4)还有其他一些装置,如图③。
3.气体的收集方法 请回答下列问题:
根据气体的密度、溶解性、稳定性可将气体收集装置 (1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ,其中发
分为三类: 生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是 、
,这些现象分别说明SO2 具有的性质是 和
;装置B中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置D的目的是探究SO2 与品红作用的可逆性,请写
() , 出实验操作及现象: 。1 排水集气法 如图①②。
()尾气可采用 溶液吸收。
难溶或微溶于水且与水不发生反应的气体,均可用排 4
, 、 、 、 。 [解析] 本题考查了SO2 的制备及性质、化学实验的基本水法收集 如CH4 C2H2 O2 H2 等 刚开始排出的气体
, , 操作,意在考查考生对化学实验基础知识的掌握能力以及化学不能收集 只有等导气管口急促而连续地冒气泡时 才能
, 。 实验分析能力。(1)常见烧瓶有:圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧收集 否则收集的气体中混有空气
() , 。 瓶,图示中带支管的为蒸馏烧瓶。(2 ③④⑤ 2
)SO2 因有还原性,能使酸向上排空气法 如图
, 性高锰酸钾溶液褪色,离子反应为:
-
跟空气不发生反应且密度比空气大的气体 均可用向 5SO2+2MnO4 +2H2O
, 、 、 、 、 、 。 5SO
2- 2+ +
4 +2Mn +4H 。 能与 2-反应生成硫沉淀,体现氧上排空气法收集 如O2 CO2 Cl SO2 S2 HClSO2 NO2 等
() 化性:
+ 2- 。() 与品红溶液
3 向下排空气法,如图⑥⑦⑧。 SO2+4H +2S 3S↓+2H2O 3SO2
, 作用的可逆性指:SO2 使品红溶液褪色,加热后又恢复红色,注跟空气不发生反应且密度比空气小的气体 均可用向
, 、 。 意实验操作中品红溶液褪色后要关闭分液漏斗的旋塞。()下排空气法收集 如 H NH 等 4SO22 3
为酸性气体,一般用碱性溶液吸收,也可用酸性高锰酸钾等强氧
[真题1] (2020·重庆)下列实验装置图正确的是 ( ) 化性溶液吸收。
[答案] (1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓) Na2SO4
+SO2↑+H2O (2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出
现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO2+2MnO-4 +2H2O
2Mn2++5SO2-+4H+4
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加
热,溶液恢复为红色
(4)NaOH
解题模型1.2
气体的净化与尾气的处理
1.气体的净化与干燥
(1)气体的净化
根据杂质气体与所制气体的性质,选择合适的试剂和
装置,将杂质气体吸收或转化为所需要的气体,从而达到
[解析] 实验室制乙烯,为了控制反应温度为170℃,温度 净化的目的。
计的水银球应插到反应混合物液面以下;实验室制取Cl2,MnO2 (2)气体的干燥
和浓盐酸需要加热才能反应;在实验室制取乙酸乙酯的吸收装置 常见的干燥装置以及使用时的限制见下表。
中,导管口应通到饱和Na2CO3 溶液的液面上方,以防发生倒吸。
·262·
液态干燥剂 固态干燥剂 解题模型1.3
仪器装置、操作的创意与设计
为了达到某种特殊的实验目的,有时需要利用一些常
装置 用的仪器,通过进行必要的改进和装配,以完成合乎实验
要求的创意与设计。这需要我们认真分析领悟实验意图,
灵活掌握有关仪器的组成、结构、性能特点等,然后匠心独
浓硫酸(酸性、强 无 水 氯 化 钙 运,巧妙创意。
常见干燥剂 碱石灰(碱性)
氧化性) (中性) (1)启普发生器原理及反应器的设计(如图A、B、C)
碱性NH3 及还原 Cl2 及酸性 HCl、
不可干燥
性 H2S、HBr、HI NH3 H2S、SO2、CO2、的气体
等 NO2等
2.尾气的吸收
制取、收集有毒气体结束时,应增加尾气吸收装置,使
化学实验“绿色”化,如氯气应用NaOH溶液吸收。常见的
(2)液封装置的设计(防止气体从漏斗中逸出)(如图
尾气处理装置见下表。
D、E)
序号 (1) (2) (3)
装置
一般用于溶解度 一般用于极易溶
适用 一般 用 于 可 燃 性
不 大 的 气 体 的 解于水的气体的
范围 气体的处理
吸收 吸收
(3)与气体相关的防填塞装置(如图F、G)
CO2、NO2、Cl2 HCl、NH 等 用 尾气的吸收装置
:
3
举例 等用NaOH溶液 CO、H2 等
水吸收 (1)吸收溶解度较大的尾气(如 HCl、NH3,防倒吸)
吸收
[真题3] (2004·辽宁、广东大综合)已知 KMnO4 与浓
HCl在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制
备纯净、干燥的氯气,并试验它与金属的反应。每个虚线框表示
一个单元装置,其中有错误的是 ( )
(2)点燃除去或收集于气球中(如CO,防污染)
A.只有①和②处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.只有②③④处
[解析] KMnO4 和浓盐酸在常温下就可以反应生成Cl2,
①正确(这 里 不 需 要 酒 精 灯 加 热);反 应 产 生 的 Cl2 可 能 混 有
HCl,需要进行净化,但不能使用NaOH,因为Cl2 也能和NaOH
反应,应 该 使 用 饱 和 食 盐 水,②错 误;净 化 后 的 Cl2 可 以 用 浓 [真题4] (2020·上海)设计学生实验要注意安全、无污
HSO 干燥,但气体应用长导管直接通入浓HSO 中,③错误; 染、现象明显。根据启普发生器原理,可用底部有小孔的试管制2 4 2 4
干燥的氯气和金属反应的容器只有气体进入的导管,一段时间 简易的气体发生器(见下图)。若关闭K,不能使反应停止,可将
后压强升高,可能会使橡皮塞弹开,④错误。 试管从烧杯中取出(会有部分气体逸散)。下列气体的制取宜使
[答案] D 用该装置的是 ( )
·263·
①思考问题的顺序:
a.围绕主要问题思考,例如:选择适当的实验路线、方法;
所用药品、仪器简单易得;实验过程快速、安全;实验现象明显。
b.思考有关物质的制备、净化、吸收和存放等有关问
题。例如:制取在空气中易水解的物质(如 Al2S3、AlCl3、
Mg3N2 等)及易受潮的物质时,往往在装置末端再接一个
干燥装置,以防止空气中水蒸气进入。
A.用二氧化锰(粉末)与双氧水制氧气 c.思考实验的种类及如何合理地组装仪器,并将实验
B.用锌粒与稀硫酸制氢气 与课本实验比较、联系。例如涉及气体的制取和处理,对
C.用硫化亚铁(块状)与盐酸制硫化氢 这类实验的操作程序及装置的连接顺序大体可概括为:发
D.用碳酸钙(块状)与稀硫酸制二氧化碳 生→除杂质→干燥→主体实验→尾气处理。
[解析] 题中所示装置为启普发生器原理的变形设计,其 ②仪器连接的顺序:
适用条件与启普发生器相似。A中 MnO2 为粉末会掉入烧杯 a.所用仪器是否恰当,所给仪器是全用还是选用。
中,C项 H2S有毒会逸散到空气中,D中生成的CaSO4 微溶于 b.仪器是否齐全。例如制有毒气体及涉及有毒气体
水会覆盖在碳酸钙表面阻止反应进行。 的实验是否有尾气的吸收装置。
[答案] B c.安装顺序是否合理。例如:是否遵循“自下而上,从
左到右”的原则;气体净化装置中不应先干燥,后经过水溶
题源2 制备、性质实验方案的设计与评价 液洗气。
d.仪器间连接顺序是否正确。例如:洗气时“进气管
解题模型2.1 长,出气管短”;干燥管除杂质时“大进小出”等。
制备实验方案的设计与评价 ③实验操作的顺序:
1.化学实验设计时遵循的原则 a.连接仪器。按气体发生→除杂质→干燥→主体实
(1)科学性:实验原理、实验操作程序和方法应该正确。 验→尾气处理的顺序连接好实验仪器。
(2)安全性:实验设计时,应尽量避免使用有毒药品和 b.检查气密性。在整套仪器连接完毕后,就先检查装置
进行具有一定危险性的实验操作。 的气密性,然后装入药品。检查气密性的方法要依装置而定。
(3)环保性:有毒物质必须处理,以防污染环境。 c.装药品,进行实验操作。
(4)可行性:设计的实验方案要切实可行,所选用的化学
[真题5]、 、 。
(2020·天津)实验室制备少量硫酸亚铁晶体的
药品 仪器 设备和方法等在现有的实验条件下能够得到满足
() : , 实验步骤如下
:取过量洁净的铁屑,加入20%~30%的稀硫酸溶
5 简约性 实验设计应尽可能简单易行 应采用简单
, , 液,在50℃~80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过的实验装置 用较少的实验步骤和实验药品 并能在较短
, 。 滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置冷却一段时间的时间内完成实验 且效果明显
(6)经济性:
后收集产品。
结合考虑原料的用量、价格。
()写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式:
2.实验设计的方法 1
( 。1)明确实验目的、实验原理;
(2)选择反应物;
(2)硫酸溶液过稀会导致 。
(3)设计装置步骤;
(3)采用水浴加热的原因是 。
() 、 ; (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。4 记录实验现象 实验数据
(5)
()溶液趁热过滤的原因是 。
分析得出结论。 5
塞紧试管口的目的是 。
以上只是解答综合实验设计题的一般思考方法。在
解答过程中,应根据实验设计题的具体情况和要求, (6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是作出
正确的回答。 。
3. [ ]制备实验方案的设计与评价 解析 用铁屑和稀 H2SO4 反应制备FeSO4 的反应原理
(1)制备实验方案设计的程序与评价 50℃~80℃为Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑,如果 H2SO4 浓 度
太小,反应太慢,不利于晶体析出而影响实验效果。为控制反应
温度应采用水浴加热。因为Fe2+易生成Fe3+,为防止Fe3+的出
现应加过量铁粉。为防止FeSO4 晶体损失,应趁热过滤。为防
止Fe2+被 氧 化 应 不 让 氧 气 进 入 试 管 内,冷 却 后 的 溶 液 随 着
FeSO4 溶解度的减小而在溶液中析出浅绿色的晶体。
[ ] () ( )50℃~80℃答案 1 Fe+H2SO4 稀 FeSO4+H2↑
(2)设计方案时思考实验顺序的选择。 (2)反应速率慢,不利于晶体析出 (3)容易控制温度 (4)Fe
+2Fe3+ 3Fe2+ (5)减少FeSO4 的损失 防止空气进入试
·264·
管将Fe2+氧化为Fe3+ (6)有浅绿色晶体析出 [真题6] (2021·重庆)两个学习小组用如图装置探索乙
二酸(HOOC—COOH)受热分解的部分产物。
解题模型2.2
性质实验方案的设计与评价
1.性质实验方案设计的分类
(1)探 索 性 实 验 方 案 设 计,其 程 序 为:物 质—实 验 事
实—科学抽象—结论,即主要从物质的结构特点和所属类
型的典型代表物去推测物质可能具有一系列性质,而后据
此设计出合理的实验方案,去探索它可能具有的性质。
(2)验 证 性 实 验 方 案 设 计,其 程 序 为:物 质—性 质 推
测—实验验证—结论,即根据物质的组成、结构特征,结合
已有知识及实验经验预测可能具有的性质,然后设计具体
实验方案来验证物质所具有的性质,最后得出结论。 (1)甲组:
性质实验方案设计的思路是: ①按接口顺序a—b—c—d—e—f—g—h连接装置进行实
验。B中溶液变浑浊,证明分解产物有 ;装置C的作用
是 ;E中溶液变浑浊,D中的现象是
,证明分解产物有 。
②乙二酸受热分解的化学方程式为 。
(2)乙组:
①将接口a与j连接进行实验,观察到F中生成的气体可使
带火星的木条复燃,则F中最主要反应的化学方程式为 。
2.性质实验方案设计的思维方式 ②从A~F中选用装置进行实验,证明甲组通入D的气体
(1)遵循“结构决定性质、性质决定实验方案”的原则 能否与Na2O2 反应。最简单的装置接口连接顺序是 ;
来进行总体设计。 实验后用F中的固体进行验证的方法是 (可另选试
(2)在性质实验方案设计中,根据“化繁为简、化难为 剂)。
易”的八字方针考查性质实验方案的可操作性。 [解析] (1)根据题目描述,结合所学化学原理解答。B中
(3)有机物性质实验方案的设计主要是利用有机物分 澄清石灰水变浑浊,证明分解产物中有CO2 生成;E中澄清石灰
子结构中所含官能团来推测性质。如用酸性KMnO4 溶液 水变浑浊,证明分解产物之一能被酸性高锰酸钾溶液氧化,反应
来检验碳碳不饱和键,用银氨溶液或新制Cu(OH)2 悬浊 生成CO,此时酸性高锰酸钾溶液褪色(或变浅),装置C的作用
液来检验—CHO等官能团。 已很明确:充分除去CO2。乙二酸分解的方程式也容易写 出:
3.性质实验方案设计的基本题型 △
HOOCCOOH →CO2↑+CO↑+H2O。(1)证明酸性:①pH试纸或酸碱指示剂;②与Na2CO3 (2)a与
; 。 j
直接相接,则生成的CO2 与过氧化钠反应,放出氧
溶液或NaHCO3 溶液反应生成气体 ③与Zn等反应 气。为证明CO能否与过氧化钠反应,可使乙二酸分解产生气
(2)证明弱酸性:①证明存在电离平衡;②测定对应盐 体先通过C(浓氢氧化钠溶液)以 除 去CO2,再 通 入F(过 氧 化
溶液的酸碱性;③测量稀释前后pH的变化。 钠)。取F反应后的固体,加稀硫酸,若产生能使澄清石灰水变
(3)证明还原性:与氧化剂(如 KMnO4、浓 HNO3 等) 浑浊的气体,则说明CO能与过氧化钠反应;否则不能反应。
反应,产生明显的现象。 [答案] (1)①CO2 充分除去CO2 溶液褪色或变浅
(4)证明氧化性:与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应,
— △
产生明显的现象。 CO ②HOOC COOH →CO2↑+CO↑+H2O (2)①
() : 。 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2 ②a
—d—e—j 取F中的5 证明为胶体分散系 丁达尔效应
固体,滴加稀硫酸,将生成的气体通入澄清石灰水中,若变浑浊,
(6)证 明 有 碳 碳 双 键(或 碳 碳 三 键):使 溴 水 或 酸 性
则发生了反应;若不变浑浊,则未发生反应
KMnO4 溶液褪色。
(7)证明酚羟基:①与浓溴水反应产生白色沉淀;②与 解题模型2.3
FeCl3 溶液发生显色反应(紫色)。
() : ; 综合性实验方案的设计与评价8 证明醛基 ①与银氨溶液作用产生银镜 ②与新制
( ) 1.选择:包括仪器、药品、连接方式的选择等。仪器的CuOH 2 悬浊液作用产生砖红色沉淀(Cu2O)。
() 选择包括发生装置
(几种基本类型)、净化装置(除杂质的
9 证明醇羟基:与羧酸发生酯化反应,其产物不溶于
)、 、 、 ;
水, 。
试剂和顺序 反应装置 收集装置 尾气处理装置等 药品
有果香味
, 、 、 ;
( ) : ; 的选择 包括种类 浓度 物质聚集状态等 连接方式的选10 比较金属的活动性 ①与水反应的剧烈程度 ②
择,包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。
与酸反应的快慢;③与盐溶液的反应;④组成原电池;⑤电
2.评价:对几个实验方案的正确与错误、严密与不严
解时形成的阳离子在阴极的放电顺序;⑥最高价氧化物对
密、。 准确与不准确作出判断
。要考虑是否合理、有无干扰
应的水化物的碱性强弱
现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。
·265·
3.常见题型 这是为了避免空气倒吸入加热区使铜氧化,或形成易爆气
(1)利用给出的一些装好药品的单个实验装置,要求 体;拆卸用排水法收集需要加热抽取气体的装置时,需先
根据实验目的选择仪器,叙述现象并说明理由。 把导管从水槽中取出,才能熄灭酒精灯,以防止水倒吸;拆
(2)利用给出的实验装置和反应条件,要求根据实验 下的仪器要清洗、干燥、归位。
现象和物质的性质判断物质并书写化学反应方程式。
(3)利用限定的仪器装置、药品,融气体制备、除杂、集 [真题7] (2022·浙江)某研究小组用 MnO2 和浓盐酸制
气及设计操作程序、仪器连接、定量计算于一体,考查学生 备Cl2 时,利用刚吸收过少量SO2 的 NaOH溶液对其尾气进行
实验设计、实验操作和数据处理的能力。 吸收处理。
(4)给出部分实验环节,根据实验要求设计完整的实 (1)请完成SO2 与过量NaOH溶液反应的化学方程式:
验或补充部分实验步骤。 SO2+2NaOH 。
(5)根据实验目的、实验进行的条件,选取适当药品、 (2)反应 Cl2+Na2SO3+2NaOH 2NaCl+Na2SO4+
仪器(或应 用 所 指 定 的 药 品、仪 器)完 成 某 次 指 定 的 实 验 H2O中的还原剂为 。
操作。 (3)吸收尾 气 一 段 时 间 后,吸 收 液(强 碱 性)中 肯 定 存 在
() - -6 对给出的实验方案做出科学的评语,依据“仪器简 Cl 、OH 和SO
2-
4 ,请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其
单、操作方便、药品易得、节省试剂、现象明显、安全防污” 他阴离子(不考虑空气中CO2 的影响)。
选择最佳方案。 ①提出合理假设。
() , 假设1:只存在SO2-7 新情境实验题 运用已有知识解决新情境中的新 3 ;
2- -
问题,考查学生灵活运用知识的迁移能力、自学能力、观察 假设2:既不存在SO3 ,也不存在ClO ;
能力、实验能力和思维能力。 假设3: 。
4.设计方案时需注意的问题 ②设计实验方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现
(1)检 查 气 体 的 纯 度。点 燃 或 加 热 通 有 可 燃 性 气 体 象和结论。
( -1 -1H2、CO、CH4、C2H4、C2H2 等)的装置前,必须 检 查 气 体 限选实验试剂:3mol·L H2SO4、1mol·L NaOH、0.01
。 、 -1的纯度 例如用 H2 CO等气体还原金属氧化物时,需要 mol·L KMnO4、淀粉—KI溶液、紫色石蕊试液。
加热金属氧化物,在操作中,不能先加热,后通气,应当先
实验步骤 预期现象和结论
通入气体,将装置内的空气排干净后,检查气体是否纯净
(验纯),待气体纯净后,再点燃酒精灯加热金属氧化物。 步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3
(2)
-1
加热操作先后顺序的选择。若气体发生需加热, mol·L H2SO4 至溶液呈酸性,然后
将所得溶液分置于A、B试管中。
应先用酒精灯加热发生气体的装置,等产生气体后,再给
实验需要加热的固体物质加热,目的是:一则防止爆炸(如 步骤2:
氢气还原氧化铜);二则保证产品纯度,防止反应物或生成 步骤3:
物与空气中其他物质反应。例如用浓硫酸和甲酸共热产
[解析] 本题主要考查实验设计与评价能力,背景知识为
生CO,再用CO还原Fe2O3,实验时应首先点燃CO发生 氧化还原反应,意在考查考生的实验设计能力,分析与解决问题
装置的酒精灯,生成的CO赶走空气后,再点燃加热Fe2O3 的能力,本题在对考生实验评价能力的考查上具有特别的价值,
的酒精灯,而熄灭酒精灯的顺序则相反,原因是:在还原性
是一个既具有新颖性,又不失经典性的好题。(1)SO2 与过 量
气体中冷却Fe,可防止灼热的Fe再被空气中的 O2 氧化, NaOH反应的产物为Na2SO3 与 H2O;(2)在反应中,硫元素的
并防止石灰水倒吸。
化合价升高,所以Na2SO 2-3 为还原剂;(3)SO3 具有较强的还原
(3)冷凝回流的问题。有的易挥发的液体反应物,为 性,而ClO- 具有极强的氧化性,ClO- 与SO2-3 是不能共存的,
了避免反应物损耗和充分利用原料,要在发生装置中设计
所以假设3为:只存在ClO-,实验设计只要求证实酸化后的溶
冷凝回流装置或在发生装置中安装长玻璃管等。
液是具有氧化性,还是具有还原性,还是既不具有氧化性,也不
(4)防止倒吸问题。实验过程用到加热操作的,要防 具有 还 原 性,若 加 入 淀 粉-KI溶 液 会 出 现 蓝 色,证 明 存 在
倒吸;气体易溶于水的要防倒吸。
ClO-,若加 入 KMnO4 溶 液 时,KMnO4 溶 液 褪 色,证 明 存 在
(5)具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏 SO2-3 ,若两种现象均无,则假设2成立。
斗中的液体不能顺利流出,用橡皮管连接成连通装置;为 [答案] (1)Na2SO3+H2O (2)Na2SO3
防止气体从长颈漏斗中逸出,可在发生装置中的漏斗末端 (3)①只存在ClO-
套住一支小试管等。
②
(6)拆卸时的安全性和科学性。实验仪器的拆卸要注
, “ 步骤2:向 A试管中滴加1~ ( )若溶液褪色,则假设 成立;意安全性和科学性 有些实验为防止 爆炸”或“氧化”,应 ⅰ 1
2滴0.01mol·L-1KMnO4 (ⅱ)若 溶 液 不 褪 色,则 假 设 2 或 3
考虑停止加热或停止通气,如对有尾气吸收装置的实验。 溶液。 成立。
必须将尾气导管提出液面后才能熄灭酒精灯,以免造成溶
液倒吸,用氢气还原氧化铜的实验应先熄灭加热氧化铜的 (: ⅰ)若溶液变蓝色,则假设3成立;步骤3 向B试管中滴加1~2
, , (ⅱ)若溶液不变蓝色,结合步骤2中的酒精灯 同时继续通氢气 待加热区冷却后再停止通氢气, 滴淀粉 KI溶液 (ⅱ),则假设2成立。
·266·
(★代表高考出现的频次)
A组
( ) (2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装题源1 常见气体的实验室制法 ★
置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞; (请按正确
1.(2023·全国)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来 的顺序填入下列步骤的标号)。
制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属 A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
铜的含量。 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该同学的判断不正确,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:
。
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 。 (5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是 ;尾气 其优点是 。
的主要成分是 。 3.(2023·安徽)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)。 理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提
a. 关闭漏斗开关 b. 熄灭酒精灯1 c. 熄灭酒精灯2 供的物质完成相关实验,最合理的选项是 ( )
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩
余固 体 的 质 量 为 4.8g,则 原 样 品 中 单 质 铜 的 质 量 分 数
为 。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,
设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案。
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)
; 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质
②写出有关反应的化学方程式: 。 A 浓氨水 CaO NH3 H2O
2.(2023·辽宁)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供 B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液
剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
C 稀硝酸 Cu NO2 H2O
D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液
4.(2021·广东)某实验小组利用如下装置(部分固定装置
略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
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 (1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是
(填仪器接口的字母编号)。 。
·267·
(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管 A的水中,目 ①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
的是 。 ②滤液依次用10mL水、8mL10%的 NaOH溶液、10mL
(3)制备氮化钙的操作步骤是:①打开活塞K并通入N2;② 水洗涤,NaOH溶液洗涤的作用是 ;
点燃酒精灯,进行反应;③反应结束后, ;④拆除装置, ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。
取出产物。 加入氯化钙的目的是 。
(4)数据记录如下: (3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为
/ / / , ,空瓷盘质量m 瓷盘与钙的质量m 瓷盘与产物的质量m 要进一步提纯 下列操作中必需的是g g g
(填入正确
0 1 2
选项前的字母)。
14.80 15.08 15.15
A. 重结晶 B. 过滤
①计算得到实验式CaxN2,其中x= 。
C. 蒸馏 D. 萃取
②若通入的N2 中混有少量O2,请比较x 与3的大小,并给 (4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项
出判断依据: 。
前的字母)。
5.(2023·天津)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是
A.25mL B.50mL
( )
C.250mL D.500mL
A.制氧气时,用Na2O2 或 H2O2 作反应物可选择相同的气 2.(2023·福建)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分
体发生装置
及其含量进行以下探究:
B.制氯气时,用饱和NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体 查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中
C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体 其他成分遇到盐酸时无气体生成。
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气 Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
题源2 制备、性质实验方案的设计 取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。
与评价(★) (1)往滤渣中加入过量 NaOH 溶液,过 滤。氢 氧 化 铝 与
NaOH溶液反应的离子方程式是 。
1.(2023·新课标)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀
的装置示意图及有关数据如下:
盐酸。观察到的现象是 。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反
应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量
分数。
苯 溴 溴苯
依据实验过程回答下列问题:
密度/g·cm-3 0.88 3.10 1.50
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌
沸点/℃ 80 59 156
B、C中的反应物外,还有 。
水中溶解度 微溶 微溶 微溶 (4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是 。
按下列合成步骤回答问题: (5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入 (填标号)。
4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生 a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
成了 气体,继续滴加至液溴滴完。装置d的作用 b.滴加盐酸不宜过快
是 。 c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯: d.在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
·268·
(6)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得 (5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,
BaCO3平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为 而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是 。
。 4.(2023· 全 国)苯 乙 酸 铜 是 合 成 优 良 催 化 剂、传 感 材
(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装 料———纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室
置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分 合成路线:
数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是

CH2CN+2H2O+H2SO4
。
100~130℃
3.(2023·北京)甲、乙两同学为探究SO2 与可溶性钡的强 →
CH2COOH+NH4HSO4

酸盐能否反应生成白色BaSO3 沉淀,用下图所示装置进行实验 2 CH2COOH+Cu(OH)( 2 →夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。

( CH2COO)2Cu+2H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
实验操作和现象:
操作 现象
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
关闭弹簧夹,滴加一定量浓 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
硫酸,加热 C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕 已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
色并逐渐消失 回答下列问题:
打开弹簧夹,通入 N2,停止 (1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸。配制此硫
加热,一段时间后关闭 酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 。
从B、C中分别取少量白色 (2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫
均未发现白色沉淀溶解
沉淀,加稀盐酸 酸溶液中,然后升温至130℃继续反应。在装置中,仪器b的作
(1)A中反应的化学方程式是 。 用是 ;仪器c的名称是
(2)C中白色沉淀是 ,该沉淀的生成表明SO ,其作用是 。2
具有 性。 反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是 的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是
。 (填标号)。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空 A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻
气参与反应,乙认为是白雾参与反应。 璃棒
①为证实各自的观点,在原实验基础上: (3)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44g纯品,
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是 则苯乙酸的产率是 。
; (4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2 沉
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是 淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现
。 象是 。
②进行实验,B中现象如右表所示。 (5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,
检验白色沉淀,发现均不溶 甲 大量白色沉淀 加入Cu(OH)2 搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙
于稀盐酸。结合离子方程式解释
乙 少量白色沉淀 酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 。
实验现象异同的原因: 5.(2023·重庆)固态化合物 A由两种短周期元素组成,可
与水发生复分解反应,甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其
。 进行探究实验。
·269·
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)仪器B的名称是 。 (1)A中产生黄绿色气体,其电子式是 。
(2)试验中,Ⅱ中的试纸变蓝,Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
并有 M生成,则Ⅲ中的试剂为 ;Ⅳ中发生反应的化学 。
方程式为 ;Ⅴ中的试剂为 。 (3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。
(3)乙组同学进行同样实验,但装置连接顺序为Ⅰ—Ⅲ— (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是
Ⅳ—Ⅱ—Ⅴ—Ⅵ,此时Ⅱ 中现象为 ,原因是 。
。 (5)过程Ⅲ实验的目的是 。
(4)经上述反应,2.5g化合物A理论上可得0.56L(标准状 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从
况)M;则A的化学式为 。 上到下 ,得电子能力逐渐减弱。
6.(2022·辽宁)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下 8.(2023·新课标Ⅰ)乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成
图所示装置进行实验。 分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置
示意图和有关数据如下:
请回答下列问题:
O
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 , 浓 H2SO4+
其中发生反应的化学方程式为 ; △OH OH
(2)实 验 过 程 中,装 置 B、C 中 发 生 的 现 象 分 别 是 O
、 ,这些现象分别说明SO2具有的性质是 +H2O
和 ;装 置 B中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 O
为 ; 相对分 密度 沸点
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,
水中溶解性
请写出 子质量 /(g·cm-3) /℃
实验操作及现象: ; 异戊醇 88 0.8123 131 微溶
(4)尾气可采用 溶液吸收。 乙酸 60 1.0492 118 溶
7.(2022·北京)为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小 乙酸异戊酯 130 0.8670 142 难溶
组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验步骤:
在A中加入4.4g的异戊醇,6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2
~3片碎瓷片,开始缓慢加热 A,回流50分钟,反应液冷至室温
后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗
涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去
硫酸镁固体,,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异
戊酯3.9g。回答下列问题:
(1)装置B的名称是 。
·270·


(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是
;第二次水洗的主要目的是 。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后
(填标号)。
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下 a. b. c.
口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上
口放出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是 。
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是 。
d.
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是
(7)本实验的产率是 。
(填标号)。
a.30% b. 40% c.60% d .90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃开始收集馏分,产率偏
(填“高”或“低”),原因是 。
B组
(测试时间:60分钟 总分:100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分。) O2/催化剂 O2、H2O
②NH3 →NO →HNO3
1.下列实验中,所加物质的浓度不会影响实验现象的是 △
( ) 、③NaCl(饱和)
NH3 CO2 △
→NaHCO3 →Na2CO3
A.向Fe(OH)3 胶体中滴加 HCl,先出现沉淀,后沉淀溶解 煅烧 H2O
B.向少量苯酚溶液中滴入溴水,有白色沉淀产生 ④FeS2 →SO3 →H2SO4
C.向盛有少量 MnO2 的烧瓶中加入盐酸,加热,有黄绿色 A.②③ B.①④
气体产生 C.②④ D.③④
D.向盛有少量铜片的试管中加入 HSO 要组装一套利用液体和液体反应制备气体的装置,现在2 4,加热,有气体 5.
放出 设计了如下五步操作,正确的顺序是 ( )
2.按如图装置,持续通入X气体,可以看到a处固体变为红 ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台
色,b处变蓝,c处得到液体,则X气体可能是 ( ) 上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定好铁圈,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装置中 ④检查
装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查装置的气密性)
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
A.H2 B.CO和 H2 6.有如下几种制备气体的方案:①加热稀硫酸和乙醇制备
C.NH3 D.CH3CH2OH(气) 乙烯 ②用水与过氧化钠固体反应制备氧气 ③用稀硫酸与大
3.下列关于气体的制备的说法不正确的是 ( ) 理石制备二氧化碳 ④氧化钙与浓氨水反应制备氨气 ⑤NaI
A.用碳酸钠粉末可以制备CO2 固体和浓硫酸混合共热制取碘化氢 ⑥电石与饱和食盐水制乙
B.用铁片和稀 H2SO4 反应制取 H2 时,为加快产生 H2 的 炔,不宜采用的方案有 ( )
速率可改用浓 H2SO4 A.仅①③⑤ B.仅①②③
C.加热分解NH4HCO3 固体,将所得的气体进行适当处理 C.仅③④ D.全部
可获得NH3 7.下列关于实验原理或操作的叙述中,正确的是 ( )
D.用KMnO4 固体和用 KClO3 固体制备 O2 的装置完全 A.可用重结晶法提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾晶体
相同
B.可摘下几根火柴头,将其浸入水中,片刻后取少量溶液于
4.下列物质的转化在给定条件下能实现的是 ( ) 试管中,滴加硝酸银和稀硝酸以检验其中的氯元素
过量盐酸 电解
①NaAlO2(aq) →AlCl3 →Al C.“硝基苯制备”实验中,将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸
·271·
D.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用70℃以上的热水 一种方法:
冲洗 稀硫酸
二、非选择题(本题包括4小题,共58分。) 稀硫酸 ↓
操作Ⅱ
8.(13分)下图是从海水中获得多种化工原料的示意图: ↓
铁屑→ 溶解 → 操作Ⅰ → 酸化(pH=2),→ 操作Ⅲ → 操作Ⅳ
ì 电解食盐水
海 粗盐 →精盐 →烧碱、氯气、氢气 ↓ 冷却 ↓ ↓滤渣Ⅰ 滤渣 ·
í 石灰水 加盐酸 熔融 ↑
Ⅱ FeSO4 7H2O
水 盐卤
→Mg
(OH)2 →M蒸发、浓缩、结晶 gCl2 →Cl
通H2S至饱和
电解 2
、Mg
已知:在 H2S饱和溶液中,SnS沉淀完全时溶液的pH 为
试回答下列问题:
1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时溶液的() p
H
1 粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO2-4 等杂质离子,选用下列试 为5.5。
剂精制:A. 盐酸,B.BaCl2 溶液,C.NaOH 溶液,D.Na2CO3。 (1)检 验 得 到 的 绿 矾 晶 体 中 是 否 含 有 Fe3+ 的 实 验 操 作
请分析加盐酸之前紧挨的实验操作是 。
是 。
(2)从溶液中得到精盐晶体的方法是 ,写出实 (2)操作Ⅱ在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是
验过程中用到的玻璃仪器: 。
;
(3)写出电解饱和食盐水的离子方程式:
通入硫化氢至饱和目的:
。
①除去操作Ⅰ所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子;
(4)工业上 MgCl2·6H2O晶体在 气流中加热脱
② 。
水,通入此气体的作用是 。 (3)操作Ⅳ得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤的目的:
9.(17分)某研究性学习小组为探究Cl 的氧化性和I-2 的
①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;
还原性强于Fe2+,设计了图中装置制取Cl2,并进行实验探究。 ② 。
回答下列问题: (4)测定绿矾产品中Fe2+含量的步骤:a.称取2.8500g绿矾
产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶
液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4 溶液滴
定至终点,消耗KMnO4 溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时
发生反应的离子方程式:5Fe2+ +MnO- +8H+ 5Fe3+4 +
Mn2++4H2O)。
①计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 。
②若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数
偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其可能的原因有:
;
。
11.(14分)重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重
要氧化剂,实验室模拟工业法用铬酸钠(Na2CrO4,其中有杂质
Na2SiO3 和NaAlO2)制K2Cr2O7 的主要流程如下:
(1)仪器A的名称: ;用仪器B代替分液漏斗的目 Na2CrO4 KCl
的是 。 ↓ ↓
溶解 → 调节( pH →
过滤 → 酸化 → 浓缩结晶
2)制取Cl2 方法有多种: ① ② ③↓
①用 MnO2 加热条件下氧化浓盐酸; 重铬酸钾
②用KMnO4 常温下氧化浓盐酸; (1)操作①的目的是 。
③用O2 在450℃、催化剂条件下氧化浓盐酸。 (2)操作②酸化时,CrO2-4 转化为Cr 2-2O7 的离子方程式为
三种氧化剂氧化性由强到弱的顺序为 ; (该过程可逆)。
只用该装置应选用方法是 (用离子方 (3)已知 K2Cr2O7 的溶解度:S373K=94.1g,S273K=4.6g。
程式表示)。 操作③的步骤:向酸化后的混合液中加入KCl,加热蒸发使NaCl
(3)为比较I-和Fe2+ 的还原性强弱,需在甲瓶中滴几滴淀 结晶析出后 (填操作,下同),再将滤液
粉试液,目的是 ;在乙瓶中滴几滴 KSCN试 得K2Cr2O7 晶体。
液,目的是 ;能得出I- 还原性强于Fe2+ 的实 (4)K2Cr2O7 可用于测定工业废水中的化学耗氧量(化学耗
验依据是 。 氧量即COD:每升水样中还原性物质被氧化所需要的 O2 质
(4)该实验设计最大的缺陷是 。 量)。某工业废水样100.00mL,酸化后加入0.01667mol·L-1
(5)当乙瓶中c(Fe2+)=c(Fe3+),瓶内反应的离子方程式为 的K2Cr2O7 溶液,使水样中还原性物质完全氧化(还原产物为
;标准状况下乙瓶中通入Cl2 体积理论上至少 Cr3+)。再 用 0.1000 mol·L-1 的 FeSO4 溶 液 滴 定 剩 余 的
应为 L。 CrO2-2 7 。则计算废水样的COD需要测定的数据有 。
10.(14分)绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特
效药。下面是以商品级纯度铁屑(含少量锡等杂质)生产绿矾的
·272·

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