易错点14物质的检验(2份)-2018领军高考化学清除易错点Word版

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易错点十四 物质的检验
模拟题训练
大题冲关
1.(2018届河北省邯郸市高三1月教学质量检测)镁及其化合物是实验设计的热点载体,查阅资料。

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

Mg3N2与水反应

常温下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数都等于1.8×10-5
Ⅰ.探究镁的性质。
某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物,实验装置如图所示。
(1)B中试剂是_____________;D装置的作用是______________________________。
(2)实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是____________________________________________________________________________。
(3)确定有N2生成的实验现象是_______________________________________________________。
(4)实验完毕后,设计实验确认产物中有Mg3N2取少量C中残留固体于试管中,滴加蒸馏水,_____________________,则产物中有氮化镁。
(5)经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________。
Ⅱ.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂有:氢氧化镁、蒸馏水、硝酸氨溶液、盐酸、醋酸铵溶液。
取少量氢氧化镁粉末投入氯化氨溶液中,振荡、白色粉末全部溶解。为了探究其原因,他们提出两种假设。
假设1:氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;
假设2:NH4++OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。
(6)请你帮他们设计实验探究哪一种假设正确:____________________________________________。
【答案】 P2O5等 吸收E中挥发出来的水蒸气 排尽装置内空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应 E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起 有刺激性气味的气体逸出(产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色) 11Mg+4NO28MgO+Mg3N2+N2(写成4Mg+2NO24MgO+N2、3Mg+N2Mg3N2也给分) 取少量氢氧化镁于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确
【解析】(1)B中试剂用于干燥二氧化氮,由于二氧化氮与水反应生成酸,故不能用碱性干燥剂,应选择酸性或中性干燥剂,可以是P2O5等;D装置的作用是吸收E中挥发出来的水蒸气(防止E中水蒸气进入C装置的玻璃管中干扰实验)。
(2)实验时,先启动A中反应,当C装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是排尽装置内空气,避免O2、CO2、N2等与镁反应。
(3)依据题中信息,过量的二氧化氮可以被氢氧化钠溶液吸收,所以确定有N2生成的实验现象是E中产生气泡,瘪气球缓慢鼓起。
(4)实验完毕后,设计如下实验确认产物中有Mg3N2:取少量C中残留固体置于试管中,滴加蒸馏水,有刺激性气味的气体逸出(产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝色),则产物中有氮化镁。
(5)经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2,其中Mg3N2和N2的物质的量相等,所以C中发生反应的化学方程式为11Mg+4NO28MgO+Mg3N2+N2。
(6)由题中信息可知,常温下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数相同,所以CH3COONH4溶液显中性。因此,可以设计如下实验:取少量氢氧化镁置于试管中,加入足量CH3COONH4溶液,若白色固体溶解,则假设2正确;若白色固体不溶解,则假设1正确。
2.(2018届黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学高三上学期期末)乙二酸俗称草酸,其钠盐和钾盐易溶于水,钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色、熔点为101℃。易溶于水,150℃-160℃大量升华,170℃以上分解。回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,装置C中可观察到的现象是__________________________,由此可知草酸晶体分解的产物中有______________,装置B的主要作用是_____________________________________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有H2O和CO,为进行验证,选用下图中的装置进行实验。
实验装置连接的合理顺序为a→___________________→k(填小写字母),能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是______________________________________________________________,草酸晶体受热分解的化学方程式为_______________________________________________________________。
(3)用酸性KMnO4溶液滴定反应结束后的F溶液,测定Na2C2O4的浓度
实验步骤:取20.00mLF中的溶液于锥形瓶中,再向锥形瓶中加入足量稀H2SO4,用0.1600mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶被25.00mL。
①高锰酸钾溶液应装在_________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②滴定终点的现象是_______________________________________________________。
③计算F溶液中Na2C2O4的物质的量浓度为_________。
【答案】 澄清石灰水出现白色浑浊 CO2 冷凝草酸,防止草酸进入C中与澄清石灰水作用生成沉淀干扰CO2的检验 →d→e→f→g→h→i→b→c→m→n D中固体由黑变红,H中出现白色浑浊 H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O 酸式 滴入最后一滴高锰酸钾溶液后,溶液颜色由无色变为红色,且30秒内不褪色 0.5000mol/L
(2)要检验产物中是否有H2O(g),可将气体先通入无水硫酸铜,若无水硫酸铜变蓝,则证明有水产生。要检验生成CO,可将气体通过灼热的氧化铜,若黑色氧化铜变红,且产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则说明生成了CO。为避免草酸分解产生的CO2的干扰,所以先用浓NaOH除去草酸分解的CO2,用碱石灰干燥后,再将气体通入灼热的CuO,利用澄清石灰水检验是否产生了CO2;CO为有毒气体,所以要用排水法收集CO避免环境污染,所以其连接顺序是d→e→f→g→h→i→b→c→m→n,注意气体进入溶液时,应是长进短出,即f→g,m→n。草酸分解产生水、CO、CO2,则反应方程式为H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。
故答案为:d→e→f→g→h→i→b→c→m→n;D中固体由黑变红,H中出现白色浑浊;H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O;
(3)①高锰酸钾溶液有强氧化性,会腐蚀橡胶,所以酸性高锰酸钾应装置酸式滴定管中。
②Na2C2O4酸化后,生成H2C2O4,草酸反应完毕,加入最后一滴KMnO4溶液,溶液变为红色,红色30s内不褪去,说明滴定到终点;
③令Na2C2O4的物质的量浓度为c,由2KMnO4~5H2C2O4~5Na2C2O4,可知:20mL×c=×25mL×0.16mol/L,解得c=0.5000 mol/L;所以F溶液中Na2C2O4的物质的量浓度为0.5000 mol/L。
3.(2018届山东省菏泽市七县一中(郓城一中、曹县一中等)高三上学期期中)碳化铝可用作甲烷发生剂,实验室欲利用如图所示装置制取甲烷并还原CuO。已知:Al4C3+12H2O=4Al(OH)3+3CH4↑。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是____________。
(2)连接装置并检查气密性后,打开a的活塞和弹簧夹K,一段时间后点燃c和g,d中CuO全部被还原为Cu时,e中固体颜色由白变蓝,f中溶液变浑浊,g处酒精灯火焰呈蓝色。
①e中的试剂是________,其作用是_____________________________。
②实验完毕后,要先熄灭c并继续通入甲烷至d冷却后再熄灭g,原因是_______________。
(3)若最后在g处点燃的气体仅为CH4,则d中发生反应的化学方程式为____________________。
【答案】 分液漏斗 无水硫酸铜 检验产物中是否有水 避免炽热铜粉重新被氧化,且尾气可能含有毒的CO,需要用燃烧法除去 CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2
【解析】(1)仪器a为分液漏斗;
(2)连接装置并检查气密性后,打开a的活塞和弹簧夹K,水滴入烧瓶与Al4C3发生反应,生成CH4,先利用CH4排尽装置中的空气,防止氧气干扰实验。空气排尽后,再点燃c和g,与CuO发生反应。e中固体由白变蓝,则e中为无水硫酸铜,检验水的产生;f中溶液变浑浊,则产生了CO2。实验完毕后,先熄灭c处的酒精灯,继续通入甲烷至d冷却后,再熄灭g,原因是如果立即停止通入甲烷,则炽热的铜粉有可能重新被氧化,实验过程中可能会产生CO,如果立即熄灭g,CO不能有效除去。
故答案为:检验产物中是否有水;避免炽热铜粉重新被氧化,且尾气可能含有毒的CO,需要用燃烧法除去。
(3)若最后在g处点燃的气体仅为CH4,则还原实验中没有产生CO,故产物只有Cu、CO2和H2O。反应方程式为:CH4+4CuO4Cu+2H2O+CO2。
4.(2018届广东省揭阳市高三上学期期末学业水平考试)某课外小组利用H2还原WO3(黄色)粉末测定W(银白色)的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称____________,C中水的作用是_______________________________;
(2)D中盛放的试剂是___________,其作用是___________________________________;
(3)实验过程中有下面几步:①加热反应管E,②从仪器A逐滴滴加液体,③由仪器G收集气体并检验纯度,④待E试管冷却后,停止从A中滴加液体。正确的实验操作顺序是_____;
(4)E中反应的化学方程式_____________________________________________________,
E中产生的现象为___________________________________________________________;
(5)本实验样品WO3为纯净物,且完全被还原。若测得如下数据①空E管的质量a ②E管和WO3的总质量b;③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量);④反应前F管及内盛装物的总质量d;⑤反应后F管及内盛装物的总质量e。由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知),请写出其中一个。Ar(W)=___________________________。
【答案】 圆底烧瓶 除去B中挥发出的HCl气体 浓硫酸 干燥 ②③①④ WO3+3H2=W+3H2O 粉末由黄色逐渐变为银白色,且玻璃管内壁有水珠产生 或 或-48 或-48
【解析】(1)由装置图可知仪器B的名称是圆底烧瓶,C中水的作用是除去B中挥发出的HCl气体;
(2) D中盛放的试剂是浓硫酸,其作用是干燥H2(或吸收氢气中的水蒸气);
(3)由于氢气与空气混合加热时,可能引起故事,所以为了实验安全,应先通氢气一段时间,把装置内的空气排尽后,再加热装置E,最后还要对装置E进行冷却和尾气处理,所以正确的实验操作顺序是②③①④;
(4) E中反应的化学方程式为WO3+3H2=W+3H2O;现象是粉末由黄色逐渐变为银白色,且玻璃管内壁有水珠产生;
(5) 依题意可得m(WO3)=(b-a)g,m(W)=(c-a)g,m(H2O)=(e-d)g,m(O)=(b-c)g,根据反应方程式和物质的组成可得n(O) =3n(WO3),n(H2O) =3n(WO3),n(O) =3n(W),n(H2O) =3n(W),所以Ar(W)的表达式有 或 或-48 或-48。
5.(2018届广东省汕头市金山中学高三上学期期末)芳香族羧酸通常用芳香烃的氧化来制备。芳香烃的苯环比较稳定,难于氧化,而环上的支链不论长短,在强烈氧化时,最终都氧化成羧基。
某同学用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
相关物质的物理常数:
名称
相对分子质量
性状
熔点/℃
沸点/℃
密度/(g·cm-3)
溶解性

乙醇
乙醚
甲苯
92
无色液体,易燃,易挥发
-95
110.6
0.8669
不溶
易溶
易溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体
122.4
248
1.2659
微溶
易溶
易溶
主要实验装置和流程如下:
图1 回流搅拌装置 图2 抽滤装置
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液置于图1装置中,在90℃时,反应一段时间,再停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
(1)操作I为_________;操作II为_________。
(2)如果水层呈紫色,要先加亚硫酸氢钾,然后再加入浓盐酸酸化。加亚硫酸氢钾的目的是________。
(3)白色固体B的主要成分为_________,其中可能含有的主要杂质是_________。
(4)下列关于仪器的组装或者使用正确的是_________。
A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触
C.图1回流搅拌装置可采用酒精灯直接加热的方法
D.图1冷凝管中水的流向是上进下出
(5)称取1.22 g产品,配成100.0 mL溶液。取其中25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴加酚酞作为指示剂,用浓度为0.1000 mol·L-1的KOH标准溶液进行滴定,消耗了20.00 mL。产品中苯甲酸质量分数为_____。若采用甲基橙作指示剂,会导致测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) 。
【答案】 分液 蒸馏 除去未反应的高锰酸钾,防止盐酸酸化时被高锰酸钾所氧化,产生氯气 苯甲酸 KCl AB 80.0% 偏低
【解析】一定量的甲苯和适量的KMnO4溶液在90℃反应一段时间后停止反应,按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯,苯甲酸能溶于水,甲苯不溶于水,互不相溶的液体采用分液方法分离,得到有机层和水层,有机层中含有甲苯、水层中含有苯甲酸,有机层中的甲苯采用蒸馏方法得到无色液体A,A是甲苯,将水层用盐酸酸化再蒸发浓缩,根据苯甲酸的溶解度可知,得到的固体B是苯甲酸,其中可能含有KCl杂质。
(4). A.抽滤时,瓶中压强较小,可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀,故A正确;B. 为了防止搅拌器下端打坏三颈烧瓶底或温度计,在搅拌时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触,故B正确;C. 用水浴加热便于控制温度和使容器受热均匀,图1回流搅拌装置应采用水浴加热的方法,故C错误;D. 冷凝管中水的流向与蒸汽的流向相反,则冷凝管中水的流向是下进上出,故D错误;答案为:AB;
(5). 设1.22 g产品中苯甲酸的物质的量为xmol,配成100 mL溶液,取其中25.00 mL溶液进行滴定,25.00mL苯甲酸溶液中含有苯甲酸的物质的量为0.25xmol,则:
C6H5COOH+KOHC6H5COOK+H2O
1mol 1mol
0.25xmol 0.002mol,即0.25x=0.002,解得x=0.008mol,所以产品中苯甲酸的质量分数为: ×100%=80.0%,因苯甲酸钾是强碱弱酸盐,达到滴定终点时,所得溶液呈碱性,因甲基橙的变色范围是3.1~4.4,若采用甲基橙作指示剂,会导致消耗标准液偏少,测定的结果偏低,故答案为:80.0%;偏低。
6.(2018届福建省永春县第一中学等校高三上学期第一次四校联考)完成下列填空:某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器等已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的 H2 还原 CuO 粉末来测定 Cu 的相对原子质量,同时验证氯气的氧化性。
完成下列填空:
(1) 写出甲装置中反应的化学方程式______________________________。
(2) 为完成上述实验,正确的连接顺序为 A 连______,B连_____(填写接口字母)。
(3)乙装置中 a 试剂可以是_______________。
(4) 测定 Cu 的相对原子质量。将w g CuO 置于硬质玻璃管中,按以下两个方案测得的数据计算 Cu 的相对原子质量
方案 1
方案 2
U 型管+固体
硬质玻璃管+固体
反应前的总质量/g
a
c
反应后的总质量/g
b
d
你认为较佳方案是_____________,另一个方案得到的 Cu 的相对原子质量会_______(选填“偏低”、或“偏高”)
【答案】 2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ E C 淀粉 KI 溶液 方案 2 偏低
【解析】甲为电解装置,A为阴极,生成氢气,经干燥后与氧化铜在加热条件下反应,Y为浓硫酸,起到干燥氢气的作用,氢气从E进入,D可防止空气中的水进入,B为电解池的阳极,生成氯气,验证氯气的氧化性,可将B连接C,X应为KI淀粉溶液,如溶液变为蓝色,可说明氯气具有强氧化性,生成碘。
(1)电解饱和食盐水,生成氢气、氯气和氢氧化钠,反应的方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)A是阴极,阴极上产生的是氢气,B是阳极,阳极上产生的是氯气,要用氢气来还还原氧化铜,所以A连接E,干燥氢气后用氢气来还原氧化铜,所以B连接C,故答案为:E;C;
(3)氯气具有氧化性,能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,可以用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验,故答案为:淀粉KI溶液;
(4)如选方案一,U形管中的干燥剂也可能吸收空气中的水和CO2,导致测定结果偏大,得到Cu的相对原子质量偏低;因此方案2较为合理,故答案为:方案 2;偏低。
点睛:本题涉及性质实验设计以及相对原子质量的测定。解答本题的关键是清楚电解饱和食盐水的原理,在甲装置中,A为阴极,生成氢气,干燥后可以还原氧化铜;B为阳极,生成氯气,通入KI淀粉溶液,可验证氯气的氧化性。
7.(2018届福建省厦门市高三上学期期末)铝锰合金可作炼钢脱氧剂。某课外小组欲测定铝锰合金中锰的含量。
I硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液的浓度滴定
步骤1:取20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7标准液于250mL锥形瓶中,加入20mL稀硫酸和5mL浓磷酸,用硫酸亚铁铵溶液滴定,接近终点时加2滴R溶液作指示剂,继续滴定至终点,消耗的体积为V1mL。
步骤2:重复步骤1实验,接近终点时加4滴R溶液,消耗的体积为V2mL.
Ⅱ过硫酸铵[(NH4)2S2O8]催化氧化滴定法测定锰含量
取mg铝锰合金于锥形瓶中,加入适量的浓磷酸,加热至完全溶解,稀释冷却谣匀,再加入少量的硝酸银溶液、过量的过硫酸铵溶液,加热煮沸至无大量气泡冒出,冷却至室温(此时溶液中锰的化合价为+7),用标定的硫酸亚铁铵溶液进行滴定,根据实验数据计算铝锰合金中锰的含量。
[查阅资料]①酸性条件下,Cr2O72-具有很强的氧化性,易被还原为绿色的Cr3+;
②R溶液的变色原理:
(1)Ⅰ中步骤1.2需要的玻璃仪器有锥形瓶、胶头滴管,_______、________。
(2)Ⅰ中滴定过程,主要反应的离子方程式是________。
(3)Ⅰ中步骤2的主要作用是_________
(4)Ⅱ中硫酸亚铁铵溶液的滴定浓度是_________mol/L (用含V1、V2的代数式表示)。
(5)Ⅱ中加入硝酸银溶液的目的是________。
(6)Ⅱ中若未加热煮沸无大量气泡冒出,锰含量测定结果将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(7)为了提高该实验的准确度和可靠度,需进行________。
【答案】 酸式滴定管 量筒或移液管 14H++C2O72- +6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O 校正指示剂 1.8/(2V1-V2) 作为催化剂,加快氧化速率 偏大 平行实验
【解析】(1)因为硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]溶液显酸性,K2Cr2O7溶液有强氧化性,所以I中滴定实验需要用到酸式滴定管,可使用量筒向滴定管中取液体,也可以使用移液管取用,故Ⅰ中需要的玻璃仪器除了锥形瓶、胶头滴管外,还有酸式滴定管、量筒(或移液管)。
(2)Ⅰ中滴定过程,酸性条件下用硫酸亚铁铵溶液滴定K2Cr2O7标准液,Fe2+与Cr2O72-发生氧化还原反应,离子方程式为:14H++Cr2O72-+6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
(3)根据[查阅资料]②R溶液的变色原理可得,变色过程要消耗一定量的氧化剂或还原剂,所以对指示剂用量加以校正是提高准确度的关键,因此Ⅰ中步骤2的主要作用是:校正指示剂。
(4)加2滴R溶液作指示剂时消耗硫酸亚铁铵溶液V1mL,为校正指示剂所造成的误差,加4滴R溶液时消耗硫酸亚铁铵溶液V2mL,所以K2Cr2O7标准液实际消耗的硫酸亚铁铵溶液为:(2V1-V2)mL,根据反应离子方程式可得关系:Cr2O72-~6Fe2+,又根据已知20.00mL 0.015mol/L K2Cr2O7标准液,所以硫酸亚铁铵溶液的浓度为: mol/L=mol/L。
(5)由已知,催化氧化滴定法测定铝锰合金中锰含量,过硫酸铵[(NH4)2S2O8]作氧化剂与锰在催化剂作用下发生氧化还原反应,所以Ⅱ中加入硝酸银溶液的目的是:作为催化剂,加快氧化速率。
(6)Ⅱ中过硫酸铵是过量的,存在反应(NH4)2S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2,加热煮沸至无大量气泡冒出,是为了除去溶液中的氧化性物质,若未加热煮沸无大量气泡冒出,则消耗还原剂硫酸亚铁铵的物质的量偏大,锰含量测定结果将偏大。
(7)为了提高该实验的准确度和可靠度,需防止偶然误差的产生,可取两个以上相同的样品,以完全一致的条件进行实验,看其结果的一致性,即进行平行实验。
8.(2018届广东省茂名市高三第一次综合考试)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的定影剂、还原性分析试剂。Na2S2O3·5H2O是无色晶体,易溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易潮解,Na2S2O3和甲醛能形成难被碘溶液氧化的化合物。甲、乙两个兴趣小组用下列装置在实验室制备硫代硫酸钠。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______;溶液1是______________。
(2)甲小组按上图连接好装置,打开K1,K3关闭K2,打开仪器a的活塞;片刻后,打开集热式磁力搅拌器加热;将气体通入锥形瓶中,溶液出现黄色浑浊后逐渐消失,相关的化学反应方程式为:①_________________;②Na2SO3+SNa2S2O3
(3)加热浓缩至出现少量晶膜,停止加热,打开K2,关闭K3,用注射器注入无水乙醇后有大量晶体析出。加入乙醇的作用是_______________。
(4)乙小组在制备Na2S2O3时进行了改进。将C装置中的溶液换为Na2CO3和Na2S混合液,其反应为:Na2CO3+Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。配制该混合溶液的过程中,先将Na2CO3完全溶解,再将Na2S溶解于Na2CO3的溶液中,其目的是__________________。
(5)测定乙小组产品纯度。取3.000gNa2S2O3·5H2O晶体,配成100mL溶液,取20.00mL于锥形瓶,调节溶液的pH至6,加入适量甲醛溶液和Zn(CH3COO)2溶液,过滤,洗涤,在滤液中滴加几滴淀粉溶液,用0.1000mol/L标准碘溶液滴定,消耗标准碘溶液10.00mL。
①加入适量甲醛溶液和Zn(CH3COO)2溶液的目的是________________;
②该产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为__________________。
(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI Ksp(ZnS)=1.6×10-24 M(Na2S2O3·5H2O)=248g/mol)
【答案】 分液漏斗 NaOH溶液 3SO2+2Na2S=2Na2SO3+3S↓ Na2S2O3·5H2O不溶于乙醇,加入乙醇降低其溶解,促进产品析出 Na2S容易被氧化,先溶解Na2CO3,使Na2S溶解时间缩短,且抑制了Na2S的水解 除去溶液中残留的SO32-?和S2- 82.67%
(5)①生成的Na2S2O3中可能含有的杂质为Na2CO3、Na2S和Na2SO3,调节溶液的pH为6,可除去Na2CO3,根据ZnS的Ksp可知,加入Zn(CH3COO)2溶液可除去Na2S和Na2SO3;②根据已知反应方程式可得 n(Na2S2O3)= 0.1000mol/L×10.00 mL×10-3×2× =0.01mol,则Na2S2O3·5H2O的质量分数=×100%=82.67%。
9.(2018届广东省佛山市普通高中高三教学质量检测一)蒸馏碘滴定法可测量中药材中二氧化硫是否超标(亚硫酸盐折算成二氧化硫)。原理是利用如图装置将亚硫酸盐转化为SO2,然后通过碘标准溶液滴定吸收液。
实验步骤如下:
I.SO2含量的测定
烧瓶A中加中药粉10g,加蒸馏水300 mL; 锥形瓶中加蒸馏水125mL和淀粉试液1mL作为吸收液; 打开冷凝水,通氮气,滴入盐酸10mL; 加热烧瓶A并保持微沸约3min后,用0.01000mol/L 碘标准溶液一边吸收一边滴定,至终点时消耗碘标准溶液V1mL;
Ⅱ.空白实验
只加300mL蒸馏水,重复上述操作,需碘标准溶液体积为V0mL.
(1)仪器C的名称______。仪器B的入水口为_______(填“a”或“b”)。
(2)滴入盐酸前先通氮气一段时间作用是________,测定过程中氮气的流速过快会导致测量结果______。(填“偏大”“偏小”“不变”)
(3)①滴定过程中使用的滴定管为_________。
A.酸式无色滴定管 B.酸式棕色滴定管 C.碱式无色滴定管 D.碱式棕色滴定管
②滴定时锥形瓶中反应的离子方程式为________,滴定终点的现象是________。
(4)空白实验的目的是________。
(5)该中药中含SO2含量为________mg/ kg。
【答案】 分液漏斗 b 排除装置内空气,避免空气中O2干扰SO2测定 偏小 B I2+SO2+ 2H2O=4H++SO42-+ 2I- 当滴入最后一滴碘标准溶夜时,锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,且在30s内不变色 消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差 64(V1-V0)
【解析】(1)仪器C下端有旋塞,应该是分液漏斗。仪器B应该起到冷凝作用,所以冷却水应该下口入上口出,所以入水口为b。
(2)二氧化硫是强还原性物质容易被氧化,所以先通入N2将装置内的空气排净,避免氧气将二氧化硫氧化。氮气的流速如果过快,会使一部分的二氧化硫来不及溶液在水中就被氮气带出,所以导致结果偏小。
(3)①碘会腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管,所以只能用酸式滴定管。同时,碘的标准液实际是将碘溶解在碘化钾溶液中制得的,此时单质碘与碘离子作用形成I3-,既增大溶解度又避免了碘的挥发,而光照会促进I3-的分解,所以使用棕色酸式滴定管。选项B正确。
②滴定时,单质碘将二氧化硫氧化为硫酸,离子反应方程式为:I2+SO2+ 2H2O=4H++SO42-+ 2I-。达到滴定终点时,二氧化硫都被反应完,加入的单质碘遇淀粉,使溶液显蓝色,所以终点的现象为:当滴入最后一滴碘标准溶夜时,锥形瓶内溶液由无色变为蓝色,且在30s内不变色。
(4)本题进行空白实验的目的是:消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差。例如:原来的水样、空气中是不是有其他杂质等等。
(5)用于氧化二氧化硫的碘标准液为(V1-V0)mL,其物质的量为0.01(V1-V0)/1000mol,所以二氧化硫也是0.01(V1-V0)/1000mol,质量为0.64(V1-V0)/1000g,这些是10g药粉中的含量,所以1kg药粉中有64(V1-V0)/1000g二氧化硫,即有64(V1-V0)mg二氧化硫,所以答案为:64(V1-V0)mg/kg。
10.(2018届广东省深圳中学高三上学期第一次阶段性检测)无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点231.9℃)与Cl2反应制备SnCl4,装置如图所示。回答下列问题:
已知:①SnCl4在空气中极易水解生成SnO2·хH2O

物质
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
SnCl2
无色晶体
246
652
SnCl4
无色液体
-33
114
(1)仪器A的名称是_______,其中发生反应的离子方程式是____________。
(2)点燃酒精灯前需排尽装置中的空气,否则会发生副反应,化学方程式是______、_____。
(3)试剂 B、C依次为_______,试剂B的作用是______。
(4)Cl2 和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入 SnCl2,可采取的措施是_______、_______。
(5)碘氧化法滴定分析产品中2价Sn(II)的含量。准确称取m g产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,淀粉-KI溶液做指示剂,用c mol·L-1 碘标准溶液滴定至终点,消耗碘标准溶液V mL,计算产品中Sn(II)的含量_______(用含c、m、V的代数式表示)。
【答案】 蒸馏烧瓶 2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5C12↑+8H2O SnCl4 +(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+ 4 HCl↑ Sn+O2SnO2 浓硫酸 氢氧化钠溶液 防止C溶液的水进入收集器 控制Sn与氯气的反应温度在232℃至650℃之间 过量氯气 (11.9cV/m)%
【解析】(1)仪器A的名称是蒸馏烧瓶,其中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯化锰、氯气和水,发生反应的离子方程式是:2MnO4-+16H++10C1-=2Mn2++5C12↑+8H2O;(2)点燃酒精灯前需排尽装置中的空气,否则SnCl4在空气中极易水解生成SnO2·хH2O,发生的副反应是SnCl4+(x+2)H2O=SnO2·xH2O↓+4HCl↑,防止Sn 在加热时被空气中氧气氧化,发生的副反应为:Sn+O2SnO2;(3)SnCl4在湿空气中极易水解生成SnO2·xH2O,通过试剂B防止水蒸气进入收集器,故试剂B为浓硫酸;氯气有毒,试剂C吸收氯气的余气,故试剂C为氢氧化钠溶液;试剂B的作用是防止C溶液的水进入收集器;(4)Cl2 和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入 SnCl2,可采取的措施是控制Sn与氯气的反应温度在232℃至650℃之间,SnCl4蒸出而SnCl2残留;以及用过量氯气,使产物SnCl4的比例增大;(5)根据反应I2+Sn2+=2I-+Sn4+可知,SnCl4的含量为×100%=。
11.(2018届江苏省泰州中学高三12月月考)硫酸亚铁铵(NH4)aFeb(SO4)c·dH2O又称莫尔盐,是浅绿色晶体,用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备莫尔盐的流程如下:
已知:“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原,反应Ⅰ如下:
FeS2 +14Fe3++8H2O =15Fe2++2SO42-+16H+
(1)写出“还原”时Fe3+与FeS2发生还原反应Ⅱ的离子方程式:__________________________。实验室检验“还原”已完全的方法是:__________________________。
(2)称取11.76g新制莫尔盐,溶于水配成250mL溶液。取25.00mL该溶液加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀1.398g;另取25.00mL该溶液用0.0200mol/LKMnO4酸性溶液滴定,当MnO4-恰好完全被还原为Mn2+时,消耗溶液的体积为30.00mL。试确定莫尔盐的化学式(请写出计算过程)_________。
【答案】 FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S↓ 取少量酸浸后的溶液,向其中滴加数滴KSCN溶液,如果溶液变红则“还原”未完全,反之,已完全。 原样品中的n(SO42-)=10×1.398g÷233g/mol=0.06mol
n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.03L=0.0006 mol
由得失电子守恒可知:n(Fe2+)=5 n(MnO4-)=0.003mol 原样品中n(Fe2+)=0.03 mol
由电荷守恒可知:原样品中n(NH4+)=0. 06mol
由质量守恒:n(H2O)=0.18 mol
故化学式为:(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O
(2)称取11.76g新制莫尔盐,溶于水配成250mL溶液,取25.00mL该溶液,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀硫酸钡的质量为1.398g,其物质的量为=0.006mol,所以n(SO42-)=0.006mol,另取25.00mL该溶液用0.0200mol/L KMnO4酸性溶液滴定,当MnO4-恰好完全被还原为Mn2+时,消耗溶液的体积为30.00mL,根据题意,
5Fe2+ + MnO42-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5??????????? ?1
n(Fe2+) 0.02000mol?L-1×0.03L,
所以n(Fe2+)=0.003mol,根据电荷守恒:n(NH4+)+2n(Fe2+)=2n(SO42-),n(NH4+)=0.006mol;250mL溶液中n(SO42-)=0.06mol,n(Fe2+)=0.03mol,n(NH4+)=0.06mol,n(H2O)= =0.18 mol,所以n(SO42-):n(Fe2+):n(NH4+):n(H2O)=0 06 mol:0 03 mol:0 06mol:0 18 mol=2:1:2:6,所以莫尔盐的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O[或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O],故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2?6H2O[或(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O]。
12.(2018届黑龙江省大庆市高三第一次教学质量检测)某实验室采用新型合成技术,以Cu(CH3COO)·2H2O和K2C2O4·H2O为原料在玛瑙研钵中研磨反应,经过后处理得到蓝色晶体。已知该蓝色晶体的化学式为Ka[Cub(C2O4)c]·nH2O,在合成过程中各种元素的化合价均不发生变化。为了测定其组成进行以下两组实验,请回答相关问题:
Ⅰ.草酸根与铜含量的测定
①将蓝色晶体于研钵中研碎,取该固体粉末,加入1mol/L的H2SO4溶解,配制成250mL溶液。
②配制100mL0.1000mol/LKMnO4溶液备用。
③取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,采用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00mL。
④另取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后用0.2000mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL.(发生反应:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI)
(1)后处理提纯该蓝色晶体时,除掉的杂质的主要成分 (除原料外)是_______(填化学式)
(2)配制0.1000mol/LKMnO4溶液,需要的玻璃仪器有________、_______,胶头滴管,玻璃棒,烧杯。
(3)用Na2S2O3滴定时,应选用_______滴定管(填“酸式”或“碱式”)
(4)KMnO4溶液滴定草酸根过程中发生反应的离子方程式为_______,滴定终点的现象为_____。
Ⅱ.热重分析法测定结晶的含量
氮气气氛中以升温速率10℃/min测定该化合物的热失重曲线,如图所示晶体在107℃失重10.2%,失去全部结晶水。
(5)通过热失重分析,蓝色晶体的化学式中n=________,经过实验测定后,蓝色晶体的化学式为________.
(6)加热400℃之后,剩余物质的质量不再发生变化。为探究剩余固体的成分,冷却后取少量固体于试管中,加水溶解有红色不溶物,过滤后向滤液中加入稀盐酸产生无色无味气体。则剩余固体的成分为________。
【答案】 CH3COOK 量筒 100mL容量瓶 碱式 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 当滴入最后一滴试剂时,锥形瓶中溶液由无色变成粉红色,且30s不褪色 2 K2[Cu(C2O4)2]·2H2O Cu、K2CO3
【解析】I. (1). 以Cu(CH3COO)·2H2O和K2C2O4·H2O为原料在玛瑙研钵中研磨反应,经过处理得到蓝色晶体,已知该蓝色晶体的化学式为Ka[Cub(C2O4)c]·nH2O,因在合成过程中各种元素的化合价均不发生变化,根据原料和蓝色晶体的化学式可知,除去的杂质主要成分是CH3COOK,故答案为:CH3COOK;
(2). 配制100mL0.1000mol/LKMnO4溶液,用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃杯、100mL容量瓶、胶头滴管等,故答案为:量筒;100mL容量瓶;
(3). Na2S2O3为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,所以应选用碱式滴定管,故答案为:碱式;
(4). KMnO4溶液滴定草酸根离子过程中,MnO4-作氧化剂,Mn元素化合价降低生成Mn2+,C2O42-作还原剂,C元素化合价升高生成CO2,根据得失电子守恒和原子守恒得该反应的离子方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,当滴入最后一滴试剂时,锥形瓶中溶液由无色变成粉红色,且30s不褪色,说明达到了滴定终点,故答案为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;当滴入最后一滴试剂时,锥形瓶中溶液由无色变成粉红色,且30s不褪色;
II. (5). 根据上述滴定过程可知,用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定至草酸根离子恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00mL,则原晶体中n(C2O42-)=0.1mol/L×0.02L××=0.05mol,另取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加入过量KI溶液,充分反应后用0.2000mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL,由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI可知,2Cu2+~I2~2 Na2S2O3,则原晶体中n(Cu2+)=0.0125L×0.2mol/L×=0.025mol,则n(Cu2+): n(C2O42-)=0.025mol:0.05mol=1:2,则蓝色晶体中b=1、c=2,再根据化合价整体为0,得a=2,所以蓝色晶体为:K2[Cu(C2O4)2]·nH2O,晶体在107℃失重10.2%,失去全部结晶水,说明结晶水在晶体中的质量分数为10.2%,则有10.2%=×100%,解得n=2,则蓝色晶体的化学式为:K2[Cu(C2O4)2]·2H2O,故答案为:2;K2[Cu(C2O4)2]·nH2O;
(6). 冷却后取少量固体于试管中,加水溶解有红色不溶物,说明有单质铜,过滤后向滤液中加入稀盐酸产生无色无味气体,说明有碳酸钾,故答案为:Cu、K2CO3。
13.(2018届河北省定州中学高三(承智班)上学期第三次月考)测定有机化合物中碳和氢组成常用燃烧分析法,如图是德国化学家李比希测定烃类有机物组成的装置,氧化铜作催化剂,在750 ℃左右使有机物在氧气流中全部氧化为CO2和H2O,用含有固体氢氧化钠和高氯酸镁[Mg(ClO4)2]的吸收管分别吸收CO2和H2O。
试回答下列问题:
(1)甲装置中盛放的是________,甲、乙中的吸收剂能否填倒?说明理由:______________。
(2)实验开始时,要先通入氧气一会儿,然后再加热。为什么?_____________________________________。
(3)若测得甲装置增重a g,乙装置增重b g,试求出烃中碳、氢的原子个数比为__________。
(4)若已知试样是纯净物,某次测定时,测出碳、氢原子个数比为N(C)∶N(H)=11∶23,能否确定其为何种烃?________(填“能”或“不能”);若能,写出其分子式______(若不能,此空不必回答)。
【答案】 高氯酸镁[或Mg(ClO4)2] 不能,因氢氧化钠同时能吸收CO2和H2O,无法确定生成的H2O和CO2的质量 将装置中的空气排尽,否则空气中含有二氧化碳和水蒸气,影响测定结果的准确性 9b∶44a 能 C22H46
【解析】试样在氧气流中全部氧化为CO2和H2O,通过测定生成的CO2、H2O的量确定实验式,用高氯酸镁吸收水蒸气,用氢氧化钠吸收二氧化碳,由于氢氧化钠会吸收水蒸气,故先用高氯酸镁吸收水蒸气,再用氢氧化钠吸收二氧化碳。由于装置内有空气,会影响水蒸气、二氧化碳质量测定,实验开始时,要先通入氧气排尽装置内空气。
(1)因为氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O,从而无法确定生成水和CO2的质量,故先用高氯酸镁吸收水蒸气,再用氢氧化钠吸收二氧化碳,故答案为:高氯酸镁;不能;因为氢氧化钠能同时吸收CO2和H2O,从而无法确定生成水和CO2的质量;
(2)由于装置内有空气,会影响水蒸气、二氧化碳质量的测定,实验开始时,需要将装置中的空气排尽,否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性,故答案为:将装置中的空气排尽,否则会因空气中含有二氧化碳和水蒸气而影响测定结果的准确性;
(3)生成水物质的量为=mol,H原子物质的量为mol,生成二氧化碳为=mol,碳原子物质的量为mol,烃中碳、氢的原子个数比为mol: mol=,故答案为: ;
(4)由于有机物A中N(C):N(H)=11:23=22:46,H原子已经饱和碳的四价结构,则有机物分子式为或C22H46,故答案为:能;C22H46。
14.(2018届宁夏石嘴山市第三中学高三上学期第四次月考)某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶
液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是_________(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是__________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为______________。
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是__________,阴离子是_________(写离子符号)。
【答案】 K+、Fe3+ 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO Fe2+、Cu2+ Cl-、NO3-、SO42-
【解析】(1)焰色反应未见紫色,说明溶液中无K+,加KSCN溶液无明显变化,说明无Fe3+,故由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是:K+和Fe3+。
(2)加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,可知无色气体为NO,所以溶液中一定含有NO3-,同时还必须含有一种具有还原性的离子,则溶液中含有Fe2+,发生的反应的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O。
(3)Ⅲ中所得红棕色气体为NO2,与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(4)由Ⅰ、Ⅱ已知一定没有K+和Fe3+,由Ⅲ可知一定含有Fe2+,则一定不含CO32-,根据加酸,溶液仍澄清可知不含SiO3-,加盐酸后溶液中的阴离子种类不变,所以溶液中一定含有Cl-,加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可知原溶液中含有SO42-,故溶液中肯定含有的离子有:Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-,因为含有5种离子且离子浓度相等,根据溶液显电中性可知一定含有Cu2+,因此含有的5种离子为Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-、Cu2+,其他离子均不存在。甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+,阴离子是Cl-、NO3-、SO42-。
15.(2018届辽宁省沈阳市郊联体高三上学期期末)印刷电路板在科技领域具有不可替代的作用,它的制备方法为高分子化合物和铜箔压合,通过FeCl3溶液“腐蚀”而成。某实验小组在实验室用废弃的印刷电路板和“腐蚀液”提取铜的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)检验“腐蚀液”中含有Fe3+的方法为_____________________________。
(2)“分离”所用的操作名称为________ 。该操作所用的主要玻璃仪器除了有烧杯还有_______。
(3)Fe2+溶液有很多重要用途。
①已知:常温下Ksp[Fe(OH)2]=1.8×10-16。保存1.8mol·L-1的FeSO4溶液时,为确保溶液中不出现浑浊,应调节溶液的pH不超过_______________。
②Fe2+转化为Fe3+后,可用于制备高铁酸盐。向FeCl3溶液中加入NaOH、NaClO溶液制备Na2FeO4的化学方程式为____________________________________________。
③一定温度下,向0.1 mol?L-1的Fe(NO3)2溶液中加入AgNO3 固体忽略溶液体积的变化,平衡c(Fe3+)与c(Ag+)的关系如图所示:Fe2++Ag+Fe3++Ag
该温度下,A 点溶液中以上反应的化学平衡常数为__________(溶液体积变化忽略不计);若将0.6 mol?L-1?Fe(NO3)2?溶液、0.15 mol?L-1Fe(NO3)3?溶液、0.06mol?L-1AgNO3溶液等体积混合后,再加入1.08gAg,可观察到的现象为_________________________________。
【答案】 取少量“腐蚀液”于洁净的试管中,滴加KSCN溶液,溶液呈血红色 过滤 漏斗、玻璃棒 6 2FeCl3+3NaClO+l0NaOH===2Na2FeO4 +9NaCl+5H2O 2.5 Ag部分溶解,溶液黄色变浅
【解析】(1)检验“腐蚀液”中含有Fe3+的方法是取少量“腐蚀液”于洁净的试管中,滴加KSCN溶液少许,溶液呈血红色(或滴加苯酚溶液少许,溶液呈紫色);
(2)“分离”是将固体和液体分离,所以用过虑;过虑所用的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒等,
(3) ①已知常温下Ksp[Fe(OH)2]=1.8×10-16,要确保1.8mol·L-1的FeSO4溶液中不出现浑浊,则c(OH-)< ==1.0×10-8mol/L,所以pH<6;②向FeCl3溶液中加入NaOH、NaClO溶液制备Na2FeO4的化学方程式为2FeCl3+3NaClO+l0NaOH===2Na2FeO4 +9NaCl+5H2O;③图象中的A点对应的c(Ag+)=0.6mol/L,c(Fe3+)=0.06mol/L,由化学平衡Fe2++Ag+Fe3++Ag可得平衡常数K= = = 2.5(mol/L)-1;若将0.6 mol?L-1Fe(NO3)2?溶液、0.15 mol?L-1Fe(NO3)3?溶液、0.06 mol?L-1AgNO3溶液等体积混合,混合后溶液中c(Fe2+)=0.2mol/L,c(Fe3+)=0.05mol/L,c(Ag+)=0.02mol/L,则Q= = =12.5(mol/L)-1>K=2.5(mol/L)-1,所以平衡逆向移动,因此有部分银溶解,溶液的黄色变浅。
16.(2018届辽宁省大连渤海高级中学高三上学期期末)已知:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,1570C时开始分解:
(1)探究草酸的酸性
250C H2C2O4 K1 = 5.4 x 10-2,K2 = 5. 4 x 10 -5 ;H2CO3 K1=4.5x10-7 K2= 4.7X10-11
下列化学方程式可能正确的是________
A. H2C2O4 +CO32-=HCO3- +HC2O4- B. HC2O4- +CO32-= HCO3-+C2O42-
C. 2C2O42-+CO2+H2O=2HC2O4-+CO32- D. H2C2O4 +CO32-=C2O42-+H2O+CO2
(2)探究草酸分解产物
①实验中观察到B中CuSO4粉末变蓝,C中澄清石灰水变浑浊,D的作用:_______,证明有CO气体生成的现象是:_____________________
②写出H2C2O4分解的化学方程式_____________________
(3)探究催化剂对化学反应速率的影响
在甲、乙两支试管中各加人4mLO.O1mol/T. KMnO4酸性溶液和2mL O.1mol/L H2C2O4溶液, 再向乙试管中加人一粒黄豆大的MnSO4固体,摇匀。填写下表:
反应现象
______________
实验结论
______________
试管中发送反应的离子方程式
______________
(4)用酸性KMnO4溶液滴定Na2C2O4求算Na2C2O4的纯度
实验步骤:准确称取2.OgNa2C2O4固体,配成1OO mL溶液,取出20.OOmL于锥形瓶中=再向瓶 中加人足量稀H2SO4 ,用0.0160mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.OOmL0
①高锰酸钾溶液应装在_______滴定管中。(填“酸 式”或“碱 式”)
②滴定至终点时的实验现象是:______________。
③Na2C2O4的纯度是:______________
【答案】 BD 吸收二氧化碳气体, F中黑色变红色,G中澄清石灰水变混浊 H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O↑ 两只试管中紫色高锰酸钾溶液均褪色,乙试管褪色较快; 硫酸锰是催化剂,加入催化剂速率加快; 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O 酸式; 滴入最后一滴高锰酸钾,溶液由无色变为紫色,且半分钟内不褪色; 【答题空10】33.5%
【解析】(1)根据电离平衡常数可知酸性强弱顺序是:H2C2O4>HC2O4->H2CO3>HCO3-,根据强酸制取弱酸知草酸和碳酸根离子反应生成草酸根离子和二氧化碳,草酸氢根离子和碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子和草酸根离子,答案选BD;(2)①氢氧化钠是强碱能吸收酸性氧化物二氧化碳,故D的作用是:吸收CO2气体;一氧化碳具有还原性,能还原黑色的氧化铜生成红色的铜,同时自身被氧化生成二氧化碳,二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊,所以看到的现象是:F中黑色CuO变成光亮的红色,G中澄清石灰水变浑浊;②该反应中反应物是草酸,生成物是水、二氧化碳和一氧化碳,反应条件是加热,所以该反应方程式为H2C2O4CO2↑+CO↑+H2O↑;(3)看到的现象是两支试管中紫色KMnO4溶液均褪色,乙试管中溶液褪色较快;通过对比实验知,硫酸锰是该反应的催化剂,加入催化剂能加快反应速率;该反应中高锰酸根离子被还原生成锰离子,草酸被氧化生成二氧化碳,离子反应方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O;(4)①高锰酸钾溶液呈酸性,应该用酸式滴定管量取; ②当入最后一滴KMnO4,高锰酸钾溶液过量,溶液由无色变为紫色;③设草酸钠的质量分数为x,
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
2 5
0.0160mol/L×0.025L ()mol
x=×100%=33.5%。
17.(2018届辽宁省大连渤海高级中学高三上学期期末)I.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构与H2O2类似,遇水易水解,产生能使品红褪色的气体。S2Cl2可由干燥氯气通入熔融的硫中制得。
(1) 写出二氯化二硫(S2Cl2)的电子式___________
(2) 写出二氯化二硫(S2Cl2)遇水反应的化学方程式____________。
II.锌元素与人的智力有密切关系,如ZnSO4·7H2O、ZnO等均具有药物价值。
(1)工业上制备ZnSO4·7H2O的方法很多,可由粗ZnO(含Fe2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+)通过以下流程完成:
① 试写出加入稀高锰酸钾溶液时的离子方程式:_________、__________。
② 流程③中的金属可以用(____)
A.Na B.Al C.Zn D.Cu
③ 流程④中调pH=1目的为___________________。
(2) 氧化锌的制备:取精制的硫酸锌溶液慢慢加入碳酸钠溶液,边加边搅拌使气体完全逸出,并使pH约为6.8左右,煮沸至沉淀析出,倾去上层清液,用热水洗涤到无SO42-为止,过滤干燥后得固体ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O转至仪器A中,煅烧至完全分解,冷却得固体ZnO。
① 仪器A名称为______。
② 写出硫酸锌溶液中慢慢加入碳酸钠溶液时的化学方程式________。
③ 如何证明固体A已煅烧至完全分解?_______________。
【答案】   2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl
MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ C 抑制Zn2+的水解 坩埚 3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑ 取少量煅烧的固体,加入稀硫酸,观察是否有气泡产生,若无气泡产生,说明已完全分解
【解析】Ⅰ(1)S2Cl2分子结构与H2O2类似,分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,电子式为;(2)S2Cl2遇水易水解,并产生能使品红溶液褪色的气体,该气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素一部分升高到+4价(生成SO2),一部分降低到0价(生成S),同时生成HCl,反应方程式为:2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl;Ⅱ(1)①由工艺流程可知,加入高锰酸钾有氢氧化铁、二氧化锰生成,应是高锰酸根氧化亚铁离子生成氢氧化铁、二氧化锰,高锰酸根氧化锰离子生成二氧化锰,根据控制的PH值及原子守恒、电荷守恒可知,都有水参加反应,同时还生成氢离子,反应的离子方程式为:MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+、2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+;②流程③中加入金属的目的,应是除去溶液中金属离子,又不能引入杂质,应Ⅱ选择锌,答案选C;③锌离子水解,流程④中调pH=1目的是抑制Zn2+的水解;(2)①煅烧固体,应用坩埚;②反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O,生成的气体为二氧化碳,根据元素守恒可知,还有硫酸钠生成,反应方程式为:3ZnSO4+3Na2CO3+4H2O=ZnCO3·2Zn(OH)2·2H2O↓+3Na2SO4+2CO2↑;③检验煅烧后固体中是否含有碳酸根即可,实验操作为:取少量煅烧的固体,加入稀硫酸,观察是否有气泡产生,若无气泡产生,说明已完全分解。
18.(2018届河南省安阳市高三第一次模拟考试)某课外活动小组设计了以下实验测定Cu—Ag合金与浓硝酸的反应。其实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)F仪器的名称是_______________,作用是____________________________。
(2)实验室用NH4Cl固体和饱和NaNO2溶液在加热条件下制备N2,该反应的化学方程式为____________________________;装置A中盛放的是酸性高锰酸钾溶液,作用是_______________________。
(3)进行实验。检查装置气密性后,在装置中添加相应的试剂,然后__________(填操作步骤),再将B装置分液漏斗中的浓硝酸缓慢滴加到三颈烧瓶中。
(4)测定硝酸的物质的量。反应结束后,从装置D中所得500mL溶液中每次取出25.00mL溶液,加入2滴指示剂,用0.05 mol·L-1的NaOH溶液滴定,三次滴定所读数据如下表:
滴定前体积/mL
滴定后体积/mL
笫一次
0.33
20.32
笫二次
1.25
23.26
笫=.次
1.47
21.48
装置D中生成的硝酸为________mol,则Cu-Ag合金与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为__________mL。
(5)测定NO的体积。在测定NO的体积时,若E中量气管中水的液面比干燥管的液面高,直接读数会使测定的气体体积_________(填“偏大”或“偏小”),此时应将量气筒的位置_______(填“下移”或“上移”),以保证量气筒中的液面与干燥管中的液面持平。
【答案】 (直形)冷凝管 冷却回流,防止硝酸挥发出来 NH4Cl+NaNO3NaCl+N2↑+2H2O 除去N2中含有的还原性物质 打开K1和K2,关闭K3,向装置中通入N2,直至排出装置中的空气为止 0.02 672 偏小 下移
【解析】(1)F仪器的名称是直形冷凝管,作用是冷却回流,防止硝酸挥发出来;(2)实验室用NH4Cl固体和饱和NaNO2溶液在加热条件下制备N2,同时生成氯化钠和水,该反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO3NaCl+N2↑+2H2O;装置A中盛放的是酸性高锰酸钾溶液,作用是除去N2中含有的还原性物质;(3)进行实验。检查装置气密性后,在装置中添加相应的试剂,然后打开K1和K2,关闭K3,向装置中通入N2,直至排出装置中的空气为止,再将B装置分液漏斗中的浓硝酸缓慢滴加到颈烧瓶中;(4)三次滴定消耗的氢氧化钠的体积分别为19.99mL、22.01mL、20.01mL,第二次误较大舍去,求平均值为20.00mL,则装置D中生成的硝酸浓度为=0.04mol/L,物质的量为0.04mol/L×0.5L=0.02mol;根据反应3NO2+H2O=2HNO3+NO,n(NO2)= n(HNO3)= 0.02mol=0.03mol,V(NO2)= 0.03mol22.4mol/L=0.672L=672mL;(5)测定NO的体积。在测定NO的体积时,若E中量气管中水的液面比干燥管的液面高,则外压比内压大,直接读数会使测定的气体体积小,此时应将量气筒的位置下移,以保证量气筒中的液面与干燥管中的液面持平。
19.(2018届河北省衡水中学高三上学期八模)醋酸亚铬水合物 {[(CH3COO)2Cr]2·2H2O,相对分子质量为376}是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:
Zn(s)+ 2HCl(aq)=ZnCl2(aq)+ H2(g);
2CrCl3(aq)+Zn(s)= 2CrCl2(aq)+ ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+ 4CH3COO—(aq)+ 2H2O(l)=[(CH3COO)2Cr]2·2H2O(s)
请回答下列问题:
(1)仪器1的名称是______________________________________。
(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是____________(填序号);目的是_________________________。
A.盐酸和三氯化铬溶液同时加入
B.先加三氯化铬溶液,一段时间后再加盐酸
C.先加盐酸,一段时间后再加三氯化铬溶液
(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液顺利混合,应关闭阀门_____(填“A”或“B",下同),打开阀门____。
(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与醋酸钠溶液反应外,另一个作用是_____________________________________________。
(5)已知其他反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L;实验后得干燥纯净的[(CH3COO)2Cr]2·2H2O 9.4g,则该实验所得产品的产率为____________(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。
(6)铬的离子会污染水,常温下要除去上述实验中多余的Cr2+,最好往废液中通入足量的_______,再加入碱液,调节pH至少为_______才能是铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10-5mol/L)。【已知Cr(OH)3的溶度积为6.3×10-31,≈4,lg2≈0.3】
【答案】 分液漏斗? C 让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化 B? A 过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2 ?83.3%? ?空气或氧气 5.6
【解析】(1)根据仪器结构特征,可知仪器1为分液漏斗;(2)二价铬不稳定,极易被氧气氧化,让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化,故先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液,答案选C;目的是:让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧化;(3)利用生成氢气,使装置内气体增大,将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合,应关闭阀门B,打开阀门A;(4)锌粒要过量,其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外,另一个作用是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2;(5)CrCl3为=0.06mol,得到CrCl2为0.06mol,而CH3COONa为1.5mol,由方程式可知CH3COONa足量,则得到[Cr(CH3COO)2]2?2H2O为0.06mol××376g/mol=11.28g,所得产品的产率为× 100% = 83.3%;(6)向废液中通入足量的空气或氧气,将Cr2+氧化为Cr3+,铬的离子沉淀完全时,浓度应小于10-5mol/L,根据Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31,此时溶液中c(OH-)=4×10-9,溶液pH=-lgc(H+)=5.6。
20.(2018届山东省滨州市高三期末)二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
物理性质
毒性
色态
挥发性
熔点
沸点
剧毒
金黄色液体
易挥发
-76℃
138℃
化学性质
①300 ℃以上完全分解
②S2Cl2+Cl22SCl2
③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险
④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气
(1)制取少量S2Cl2
实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2。
①仪器m 的名称为__________,装置F 中试剂的作用是_________。
②装置连接顺序: A______ ED。
③实验前打开K1,通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后,再通入一段时间的氮气,其目的是_____________。
④为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和____________。
(2)少量S2Cl2泄漏时应喷水雾减慢其挥发(或扩散),并产生酸性悬浊液,但不要对泄漏物或泄漏点直接喷水,其原因是______________。
(3)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,某同学设计了如下实验方案来测定该混合气体中SO2的体积分数。
①W溶液可以是_____(填标号)。
a.H2O2溶液 b.KMnO4溶液(硫酸酸化) c.氯水
②该混合气体中二氧化硫的体积分数为_________(用含V、m 的式子表示)。
【答案】 直形冷凝管(或冷凝管) 除去Cl2中混有的HCl杂质 FCB 将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气;并将B中残留的S2Cl2排入E中收集 滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量,其他合理答案均得分) 防止S2Cl2遇水分解放热,放出腐蚀性烟气 ac
【解析】(1)①根据仪器构造可判断仪器m的名称为直形冷凝管(或冷凝管);生成的氯气中含有氯化氢,则装置F中试剂的作用是除去Cl2中混有的HCl杂质。②根据已知信息可知参加反应的氯气必须是干燥纯净的,利用F除去氯化氢,利用C干燥氯气,所以装置连接顺序为A→F→C→B→E→D。③氯气有毒,所以实验结束停止加热后,再通入一段时间氮气的目的是将装置内的氯气排入D内吸收以免污染空气,同时也将B中残留的S2Cl2排入E中收集。④由于氯气过量会生成SCl2,且S2Cl2300℃以上完全分解,所以为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率。(2)由于S2Cl2受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气,所以泄漏时应喷水雾减慢其挥发,不要对泄漏物或泄漏点直接喷水;(3)①三种物质均可以把SO2氧化为硫酸,进而与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,但酸性高锰酸钾也能氧化氯化氢,所以W溶液可以是双氧水或氯水,不能是酸性高锰酸钾,答案选ac;②mg固体是硫酸钡,根据硫原子守恒可知SO2的物质的量是,所以该混合气体中二氧化硫的体积分数为。
21.(2018届湖北省黄冈市高三上学期元月调研)氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。
已知:(i)氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。
(ii)NiCl2 溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO。
(iii)制备氮化镓的反应为:2Ga+2NH32GaN+3H2
某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:
设计实验步骤如下:
①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末,置于反应器内。
②先通入一段时间后的H2,再加热。
③停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间。
④停止加热,继续通入氨气,直至冷却。
⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。
(1)仪器X中的试剂是___________,仪器Y的名称是__________________。
(2)指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。
(3)步骤①中选择NiCl2 溶液,不选择氧化镍的原因是____________________。
a.增大接触面积,加快化学反应速率
b使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率
c.为了能更好形成原电池,加快反应速率
(4)步骤③中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。
(5)请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。
(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式:______________________。
【答案】 浓氨水 球形干燥管 装置F中会产生倒吸 a b 装置F中几乎不再产生气泡 取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净 GaN+OH-+H2O GaO+NH3↑
【解析】(1)根据题中信息可知,装置A制取氢气,装置C制取氨气,不需要加热条件液体与固体作用制氨气,则仪器X中的试剂是浓氨水,仪器Y的名称是球形干燥管;(2)因过量的氨气进入装置F与浓硫酸反应,装置F中会产生倒吸;(3)步骤①中选择NiCl2?溶液,NiCl2?溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO,增大接触面积,加快化学反应速率;使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率;答案选a b;(4)步骤③中制备氮化镓,反应为:2Ga+2NH32GaN+3H2,氨气极易溶于水,氢气不溶于水,则判断该反应接近完成时观察到的现象是装置F中几乎不再产生气泡;(5)步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作:取最后的一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液,若无白色沉淀,则证明产品氮化镓固体已洗涤干净;(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,铝与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O 2AlO+3H2↑,则氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式为:GaN+OH-+H2O GaO+NH3↑。
22.(2018届黑龙江齐齐哈尔市五校联谊高三上学期期末)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,反应原理为:
①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3+ S Na2S2O3,
常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3?5H2O。Na2S2O3·5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;Na2S2O3 易溶于水,不溶于乙醇。在水中有关物质的溶解度曲线如图所示。
Ⅰ.现按如下方法制备Na2S2O3·5H2O:
将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在分液漏斗中,注入浓盐酸,在装置2中加入亚硫酸钠固体,并按下图安装好装置。
请问:(1)仪器2的名称为________,装置6中可放入_________。
A.BaCl2溶液 B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液
(2)打开分液漏斗活塞,注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,并用磁力搅拌器搅动并加热。随着二氧化硫气体的通入,看到溶液中有大量浅黄色固体析出。持续通二氧化硫气体,反应约半小时。当溶液中pH接近或不小于7时,即可停止通气和加热。溶液pH要控制不小于7理由是________(用离子方程式表示)。
Ⅱ.分离Na2S2O3·5H2O并标定溶液的浓度:
(1)为减少产品的损失,操作①为______,操作②是_____、洗涤、干燥,其中洗涤操作是用_________(填试剂)作洗涤剂。
(2)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止,蒸发时为什么要控制温度不宜过高_______。
(3)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量294g/mol)0.5880克。平均分成3份分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应: I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,滴定终点的现象为_____________________。三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为20.00mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_________ mol/L。
【答案】 蒸馏烧瓶 CD S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 过滤 过滤 乙醇 温度过高会导致析出的晶体分解 溶液由蓝色恰好变成无色,且半分钟不恢复原色 0.2000
(2)已知Na2S2O3·5H2O于40~45℃ 熔化,48℃分解,所以蒸发时温度过高会导致析出的晶体分解。
(3)根据滴定过程,随着硫代硫酸钠的滴入,碘单质转化为I-,用淀粉作指示剂,滴定终点时的现象为滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液的颜色由蓝色变成无色,且在半分钟内不恢复原色;由题目所给方程式可得关系式如下:K2Cr2O7 ~3I2 ~ 6Na2S2O3,所以,则c=0.2000 mol/L。
23.(2018届河南省郑州市高三高中毕业班第一次质量检测)某学习小组用凯氏定氮法(Kjeldahl method)来测定农产品中氮的含量,测定过程如下:
I.用热浓硫酸处理0.25g谷物样品,把有机氮转化为铵盐。
II.用下图所示装置处理上述铵盐(夹持装置略去)。
回答下列问题:
(1)实验前要检验B装置的气密性,具体操作为______________________________。
(2)盛放氢氧化钠溶液的仪器名称为__________________;玻璃管2的作用是___________________;圆底烧瓶中碎瓷片的作用是_________________________________________。
(3)将“谷物处理后所得的铵盐”加入三颈瓶中,打开玻璃塞、旋开K2,加入足量氢氧化钠溶液,关闭K2,打开K1,点燃酒精灯使水蒸气进入B装置。
①B装置中反应的离子方程式为_______________________________。
②C装置冰水混合物的作用是__________________________________。
III.滴定、计算氮的含量
(4)取下锥形瓶,加入指示剂,用0.10mol/L的NaOH溶液滴定,重复滴定3次,平均消耗19.30mLNaOH溶液。
①该滴定的指示剂应选择____________________。
a.甲基橙 b.配酞 c.甲基橙或酚酞
②该谷物样品中氮的百分含量为_____________。(保留2位小数)
【答案】 关闭K1、K2,锥形瓶中加水浸没导管,微热三颈烧瓶,锥形瓶内的导管口产生气泡,松手后,倒吸一段水柱,不下降,气密性良好 分液漏斗 避免b中压强过大 防止溶液暴沸 NH4++OH- NH3↑+H2O 降低温度,使氨气被充分吸收 a 17.20%或17.19%
24.(2018届河南省开封市高三上学期第一次模拟考试)1828年,德国化学家弗里德里希·维勒首次使用(NH4)2SO4与氰酸钾KCNO人工合成了尿素CO(NH2)2,打破了有机化合物的"生命力"学说。
(1) (NH4)2SO4与KCNO合成尿素反应的化学方程式为____________。
(2)某小组同学在实验室条件下,拟用CO2和NH3,在催化剂的作用下合成尿素。
①用CO2和NH3合成尿素 CO(NH2)2反应的化学方程式为____________。
②实验所需的CO2可用多种装置来制备,要想达到“随开随用、随关随停”的目的,下列装置A、B、C、D、E中符和要求的有____________(填字母)。
③若用F装置收集氨气,则气体应由导管口____________(填“a”或“b”)进入。
(3)尿素样品中氮含量可以用甲醛法标定,其原理如下:首先用浓硫酸分解试样,使试液中的胺生成硫酸铵并放出二氧化碳;将过量的硫酸中和后得到中性铵盐,再用甲醛(HCHO)与硫酸铵作用生成六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4?H+和硫酸;最后用标准氢氧化钠溶液滴定。
①甲醛与硫酸铵反应的离子方程式为____________;
②滴定选用的指示剂为____________。滴定终点的现象为____________。
③若称取样品m g,溶解后配成250mL溶液。取25.00mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10mL w%的甲醛溶液,充分反应后,加入1~2滴指示剂,用浓度为a mol/L的NaOH标准溶液滴定至终点(已知滴定时,1 mol六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+消耗OH﹣的能力与1mol H+相当)。重复2次,消耗NaOH标准溶液的体积平均值为b mL。则该样品中氮的质量分数为____________。
【答案】 (NH4)2SO4+2KCNO=2CO(NH2)2+K2SO4 CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O BCD b 4NH4++6HCHO =(CH2)6N4H++3H++ 6H2O 酚酞 加入最后一滴标准液时锥形瓶内溶液颜色变浅红色且半分钟内不褪色
【解析】(1) (NH4)2SO4与KCNO合成尿素的化学方程式为(NH4)2SO4+2KCNO=2CO(NH2)2+K2SO4
(2) ①用CO2和NH3合成尿素的化学方程式为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O;②制备CO2所需装置有多种,要想达到“随开随用、随关随停”的目的可选用BCD。A装置当关闭弹簧夹后,气体不能把液体排出,反应不能停止,且随着气压增大,有爆炸事故发生的可能,B装置当关闭弹簧夹后,气体将液体压入长颈漏斗内,使固体与液体分离而停止反应,C装置关闭活塞后,气体将液体压入烧杯内,使固体与液体分离而停止反应,D装置当关闭活塞后,气体将液体从U型管右边压到左边,使固体与液体分离而停止反应,E装置当关闭分液漏斗活塞后,反应不能立即停止,不能满足题目要求,所以满足要求的装置有BCD三个;③由于氨气的密度小于空气,且极易溶于水,所以只能用向下排气法收集,结合装置F的结构,氨气应从b口进入。
(3)①根据题目叙述可知,甲醛与硫酸铵反应生成六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4?H+和硫酸,所以反应的离子方程式为4NH4++6HCHO =(CH2)6N4H++3H++ 6H2O;②最后用标准氢氧化钠溶液滴定反应生成的酸性物质,所以应用酚酞作指示剂,滴定终点的现象为加入最后一滴标准液时锥形瓶内溶液颜色由无色变为粉红色且半分钟内不褪色;③1 mol六次甲基四铵盐离子(CH2)6N4H+消耗OH﹣的能力与1mol H+相当,所以有下列关系4NH4+~ [(CH2)6N4H+ +3H+] ~ 4OH—,即NH4+~ OH—,已知n(OH—)= a mol/L×b×10-3L×= n(NH4+)= n(N)= ab×10-2mol,则该样品中氮的质量分数为= 。
25.(2018届河南省中原名校高三上学期第五次联考)工业废弃铬渣对人体以及环境危害极大,铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+;某工厂从铬渣中提取硫酸钠的工艺如图1:
己知:I.Fe3+、Cr3+完全沉淀(c≦1.0×10-5mol/L)时pH分别为3.6和5;
Ⅱ.Cr2O72-还原产物为Cr3+。
(1)步骤2调节pH=3.6的目的为______,“微热”的作用为_______。
(2)Na2SO4和Na2Cr2O7的溶解度随温度变化曲线如图2,操作B的方法为_________.
A.蒸发结晶、趁热过滤 B.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
(3)步骤5中酸C不能选择硝酸的理由为____________,酸化、还原过程发生反应的离子方程式为_______,若将该反应设计为原电池(惰性电极),则负极的电极反应式为_______。
(4)Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]=_______
(5)为了测定步骤3的滤液中Na2Cr2O7的浓度,进行步骤如下:
I.取100mL滤液;
Ⅱ.用cmol/L的标准KMnO4酸性溶液滴定bmL一定浓度的FeSO4溶液,消耗KMnO4溶液bmL;
Ⅲ.取bmL滤液,用上述FeSO4溶液滴定,达到滴定终点时,消耗dmLFeSO4溶液;则步骤3的滤液中Na2Cr2O7的含量为_________mol/L。
【答案】 沉淀Fe3+ 加快反应速率、促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去 A 硝酸有氧化性且会引入新的杂质 3SO32- +Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O SO32--2e-+H2O= SO42-+2H+ 1.0×10-32 5cd/6b
【解析】(1)步骤②的目的是沉淀Fe3+,Fe3+完全沉淀时的pH=3.6,所以调节pH=3.6的目的为沉淀Fe3+;加热能加快反应速率,使Fe3+沉淀速率更快,同时因为水解反应吸热,“微热”还可以促进Fe3+水解生成Fe(OH)3而除去;(2)根据图2溶解度与温度曲线,操作B的最佳方法为先将混合溶液蒸发浓缩,趁热过滤,趁热过滤的目的是有利于硫酸钠结晶析出,可以防止Na2Cr2O7析出,故答案选A;(3)硝酸有氧化性,会氧化Na2SO3,且会引入杂质NO3-,为保证最后得到纯净的硫酸钠,酸C为硫酸,不能选用硝酸等其他酸溶液。酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+,SO32-变为SO42-,离子方程式为:3SO32- +Cr2O72-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O;根据该反应可知,SO32-在反应中失去电子,所以负极电极反应为:SO32--2e-+H2O= SO42-+2H+;(4)恰好完全沉淀时离子浓度c=1.0×10-5mol/L, Cr3+完全沉淀时pH=5,c(OH-)=1.0×10-9mol/L,所以Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]= 1.0×10-5mol/L×(1.0×10-9mol/L)3=1.0×10-32;(5)根据MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,可得c(FeSO4)=5cmol/L,根据Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可得bmL滤液中含有Na2Cr2O7物质的量=×10-3mol,则c(Na2Cr2O7)= =mol/L。
26.(2018届湖北省稳派教育高三上学期第二次联考)Cu2SO3·CuSO3·2H2O是一种深红色固体(以下用M表示)。某学习小组拟测定胆矾样品的纯度,并以其为原料制备M。
已知:①M不溶于水和乙醇,100℃时发生分解反应;
②M可由胆矾和SO2为原料制备,反应原理为3Cu2++6H2O+3SO2Cu2SO3·CuSO3·2H2O↓+8H++SO42-。
I.测定胆矾样品的纯度。
(1)取w g胆矾样品溶于蒸馏水配制成250mL溶液,从中取25.00mL于锥形瓶中,加入指示剂,用c mol·L-1EDTA(简写成Na4Y)标准溶液滴定至终点(滴定原理:Cu2++Y4-====CuY2-),测得消耗了V mL EDTA标准溶液。则该胆矾样品的纯度为____________%(用含c、V、w的代数式表示)。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗,测得的结果会_________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
Ⅱ.制备M。实验装置如下图所示:
(2)实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备SO2。上图A处的气体发生装置可从下图装置中选择,最合适的是________(填字母)。
(3)装置D中的试剂是____________。装置B中水浴加热的优点是____________________。
(4)实验完毕冷却至室温后,从锥形瓶中分离产品的操作包括:__________、水洗、乙醇洗、常温干燥,得产品Cu2SO3·CuSO3·2H2O。检验产品已水洗完全的操作是_______________________。
【答案】 250cV/w 偏高 a NaOH溶液 受热均匀,容易控制温度范围,可防止温度过高导致产品分解 过滤 取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,则产品已水洗完全
【解析】I.(1)25.00mL中n(Cu2+)=c mol·L-1×V ×10-3L ,胆矾样品的纯度= =250cV/w%;如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗,EDTA标准溶液浓度偏低,所消耗EDTA标准溶液体积偏大,测得的结果会偏高。Ⅱ.(2)实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备SO2,装置应选用固体+液体的装置,图A处的气体发生装置,最合适的是a;(3)装置D中的试剂是NaOH溶液,用于吸收尾气。装置B中水浴加热的优点是受热均匀,容易控制温度范围,可防止温度过高导致产品分解;(4)Cu2SO3·CuSO3·2H2O是固体,实验完毕冷却至室温后,从锥形瓶中分离产品的操作包括:过滤、水洗、乙醇洗、常温干燥,得产品Cu2SO3·CuSO3·2H2O。检验产品已水洗完全的操作是:取最后一次洗涤液少许于试管中,加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无沉淀生成,则产品已水洗完全。
易错点十四 物质的检验
瞄准高考
1.(2017课标Ⅰ)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】B
2.(2017课标Ⅱ)由下列实验及现象不能推出相应结论的是
实验
现象
结论
A.
向2 mL 0.1 的溶液中加足量铁粉,震荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D.
向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和Nal溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
【答案】C
【解析】A、加入过量的铁粉,黄色消失,加入KSCN溶液,溶液不变色,说明Fe3+完全被消耗,即Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据氧化还原反应的规律,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,Fe化合价升高,Fe为还原剂,Fe2+即使还原产物又是氧化产物,因此有还原性Fe>Fe2+,故A说法正确;B、瓶内有黑色颗粒产生,说明生成C,发生反应是4Na+CO22Na2O+C,CO2中C的化合价降低,因此CO2作氧化剂,被还原,故B说法正确;C、碳酸氢铵受热分解,NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,碳氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而不是碳酸氢铵缘故,故C说法错误;D、产生黄色沉淀,说明生成AgI,AgI和AgCl形式相同,因此溶度积小的先沉淀,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D说法正确。
3.(2017课标Ⅱ)(14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:
回答下列问题:
(1)在分解水泥样品过程中,以盐酸为溶剂,氯化铵为助溶剂,还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是__________,还可使用___________代替硝酸。
(2)沉淀A的主要成分是_________,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为____________________________________。
(3)加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________(填化学式)。
(4)草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品,滴定时消耗了0.0500 mol·L-1的KMnO4溶液36.00 mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______________。
【答案】(1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+ ; 双氧水(H2O2)
(2) SiO2 (或H2SiO3);SiO2+4HFSiF4↑+2H2O
(3)防止胶体生成,易沉淀分离;Fe(OH)3 、 (OH)3
(4)45.0%
【解析】
(3)盐类水解是吸热反应,加热可以促进Fe3+、Al3+水解转换为Fe(OH)3、(OH)3;根据流程图, pH4~5时Ca2+、Mg2+不沉淀,Fe3+、Al3+沉淀,所以沉淀B为Fe(OH)3、(OH)3。
(4)草酸钙的化学式为CaC2O4,MnO4-作氧化剂,化合价降低5价,H2C2O4中的C化合价由+3价→+4价,整体升高2价,最小公倍数为10, 因此MnO4-的系数为2,H2C2O4的系数为5,运用关系式法5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4
n(KMnO4)=0.0500mol/L×36.00×10-3mL=1.80×10-3mol
n(Ca2+)=4.50×10-3mol
水泥中钙的质量分数为4.50×10-3mol×40.0g/mol/0.400g×100%=45.0%。
4.(2017课标Ⅰ)(15分)凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。已知:
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3;
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是_______________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是____________。f的名称是__________________。
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水:打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路:停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是____________;打开k2放掉水,重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水,打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是___________________。
②e中主要反应的离子方程式为________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_________%,样品的纯度≤_______%。
【答案】(1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸 直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨气逸出 ②NH4++OH?NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
(5)
【解析】(1)a中导管与大气相连,所以作用是平衡气压,以避免b中压强过大。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸。f的名称是直形冷凝管。
(3)由于c、e及其所连接的管道内水蒸气冷凝为水后,气压远小于外界大气压,在大气压的作用下,因此锥形瓶内的蒸馏水被倒吸入c中。
(4)①氨气是气体,因此d中保留少量水的目的是液封,防止氨气逸出。②e中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应,离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O;e采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失,有利于铵根转化为氨气逸出。
5.(2017课标Ⅲ)(14分)
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A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K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】
(1)样品中无Fe3+;硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁;
(2)①干燥管 ② dabfce ③;偏小;
(3)①c、a;产生白色沉淀、品红溶液褪色;②2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
【解析】
(1)样品溶于水滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中无Fe3+;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,这说明有铁离子产生,即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,铁离子遇KSCN溶液显红色;
(2)①根据仪器构造可知B是干燥管;
②由于装置中含有空气,空气能氧化硫酸亚铁,所以加热前需要排尽装置中空气,利用氮气排出空气,为了使生成的水蒸气完全排除,应该先熄灭酒精灯再冷却,然后关闭K1和K2,最后称量,即正确的排序是dabfce;
③样品的质量是(m2-m1)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁,质量为(m3-m1)g,生成水的质量为(m2-m3)g,
FeSO4·xH2OFeSO4 + xH2O
152 18x
(m3-m1)g (m2-m3)g
则:,解得:x=;
若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小;
(3)①最终得到红棕色固体,说明有氧化铁生成,即分解过程发生了还原还原反应,根据化合价变化可知一定有SO2生成,这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO2和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸,硫酸和钡离子结合生成白色沉淀硫酸钡,由于硝酸钡在酸性溶液中有氧化性,能氧化SO2,所以应该用氯化钡,检验SO2用品红溶液,所以C、D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液,实验现象是C中溶液变浑浊产生白色沉淀,D中品红溶液褪色,故答案为c、a;
②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SO2和SO3,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3。
锁定考点
物质检验的方法常用的物理方法有:①观察法;②嗅试法;③加热法;④水溶法;⑤焰色反应法等。
常用的化学方法有:①加热法;②点燃法;③指示剂法;④显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色);⑤互滴法;⑥不同试剂两两混合法(又称:简明列表法)等。常见物质检验的方法如下
1.阳离子的检验:
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
H+
石蕊试液
溶液变红
Na+
焰色反应
火焰呈黄色
Fe2+
①NaOH溶液
②KSCN溶液、氯水
③K3[Fe(CN)3]溶液
①先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色
②加KSCN溶液不变色,加氯水后便红色
③生成蓝色沉淀
①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Fe3+
①NaOH溶液
②KSCN溶液
①出现红褐色沉淀
②溶液呈血红色
①Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
② Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+
Cu2+
NaOH溶液
蓝色沉淀
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓
NH4+
与NaOH溶液混合加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
无色有刺激性气味的气体,试纸变蓝
NH4++OH-= NH3↑+H2O
Mg2+
加过量NaOH溶液
有白色沉淀生成
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Al3+
NaOH溶液,氨水
生成的白色沉淀,继续加NaOH溶液,沉淀溶解;继续加氨水沉淀不溶解
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
2.阴离子的检验:
离子
检验试剂
实验现象
离子方程式
OH-
①酚酞试液
②石蕊试液
①呈红色
②呈蓝色
Cl-
AgNO3,稀HNO3
白色沉淀
Ag++Cl-=AgCl↓
Br-
AgNO3,稀HNO3
淡黄色沉淀
Ag++Br-=AgBr↓
I-
AgNO3,稀HNO3
黄色沉淀
Ag++I-=AgI↓
SO42-
HCl,BaCl2溶液
加HCl无沉淀,再加BaCl2有白色沉淀
Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-
稀硫酸,品红溶液
无色有刺激性气味的气体,能使品红溶液退色
SO32-+2H+=SO2↑+H2O
CO32-
HCl,澄清石灰水
白色沉淀
CO32-+2H+=CO2↑+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3+2H2O
3.常见气体的检验
⑴ H2:灼热的CuO和CuSO4,黑色的CuO变红,白色CuSO4粉末变蓝色。
⑵ O2:带火星的木条,木条复燃。
⑶ CO:灼热的CuO和澄清石灰水,黑色的CuO变红,石灰水变浑浊。
⑷ CO2:气体通入石灰水,石灰水变浑浊。
⑸ Cl2:湿润的淀粉KI试纸,变蓝。
⑹ HCl:通入硝酸银和稀硝酸,产生白色沉淀。
⑺ SO2:品红溶液,品红溶液红色退去,再加热。又出现红色。
⑻ NH3:湿润的红色石蕊试纸,变蓝。
⑼ NO:打开瓶口与空气接触,立即变为红棕色气体。
4.有机物的检验
⑴ 碳碳双键或三键:加少量溴水或酸性KMnO4溶液,褪色。
⑵ 甲苯:取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。
⑶ 卤代烷:与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,淡黄色沉淀的为溴代烷,黄色沉淀的为碘代烷。
⑷ 乙醇:将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成,迅速插入待测溶液,反复多次,可见铜丝被还原成光亮的红色,并由刺激性气味产生。。
⑸ 苯酚:滴加过量的浓溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。
⑹ 乙醛或葡萄糖:加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;或加入新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾,有红色沉淀生成。
⑺ 乙酸:使石蕊试液变红;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡;或加入新制Cu(OH)2悬浊液溶解得蓝色溶液。
⑻ 乙酸乙酯:加入滴加酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。
⑼ 淀粉:滴加碘水,呈蓝色。
⑽ 蛋白质:灼烧,有烧焦羽毛气味;或加入浓硝酸微热,出现黄色。
小题快练
1.(2018届北京市石景山区高三第一学期期末)下列检验方法,利用该气体的氧化性的是
A. Cl2使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
B. SO2使品红溶液褪色
C. NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D. NO遇到空气变为红棕色
【答案】A
2.(2018届天津市和平区高三上学期期末)下列说法错误的是
A. 除去KNO3中的少量NaCl,可将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
B. 乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去
C. 可用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔效应
D. 苯中混有甲苯,可加适量酸性高锰酸钾溶液,再加烧碱溶液后分液可得到苯
【答案】B
【解析】A. 由于硝酸钾的溶解度受温度影响较大,可将混合物(KNO3中的少量NaCl)制成热的饱和溶液,冷却结晶得到KNO3,A正确;B. 乙醇易溶于水,溶液不分层,无法用分液法除去,B错误;C. 用激光笔检验淀粉溶液有丁达尔效应,C正确;D. 向苯中混有甲苯的溶液中加适量酸性高锰酸钾溶液,再加烧碱溶液后得到苯与盐的溶液互不相溶,分液可得到苯,D正确。答案选B。
3.(2018届辽宁师范大学附属中学高三上学期期末)某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-、AlO2-中的若干种离子。离子浓度均为0.3mol·L-1。某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是
A. 无法确定原试液中是否含有Al3+、Cl-
B. 原溶液中存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-
C. 滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+
D. 无法确定沉淀C的成分
【答案】B
【解析】该试液加入稀硫酸无明显现象,说明试液不含有CO32-、AlO2-。加入Ba(NO3)2溶液产生的气体是NO,说明试液含有还原性离子Fe2+。加入氢氧化钠溶液产生气体,说明试液含有NH4+。A. 从实验得到结论:试液含有Fe2+、NH4+,不含有CO32-、AlO2-,为了保持电荷守恒,要求试液含有Cl-、SO42-,不含有Al3+,故A错误;B. 原溶液中存在的离子为NH4+、Fe2+、Cl-、SO42-,故B正确;C. 在过量稀硫酸和硝酸钡溶液作用下,滤液X中Fe2+不能大量存在,故C错误;D. 沉淀C的成分是碳酸钡,故D错误。故选B。
4.(2018届辽宁师范大学附属中学高三上学期期末)下列相关实验能达到预期目的的是
相关实验
预期目的
A
用pH计测定NaF溶液和CH3COONa溶液可知,pH (NaF)酸性 HF>CH3COOH
B
向一未知溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,生成大量白色沉淀
该溶液中一定含有SO42-
C
室温下,向BaSO4悬浊液中加入饱和Na2CO3溶液,过滤
后,再向沉淀中加入盐酸,沉淀部分溶解
可比较 BaSO4 和 BaCO3Kap
的相对大小
D
其他条件相同,一只试管中加人5mL 0.2mol/LH2C2O2 (aq)和2.5L 0.1mol/LKMnO4(aq);另一支试管中加入7.5ml 0.2moI/LH2C2O4(aq)和 2.5mL 0.2mol/LKMnO4(aq) 和5mlH2O
可验证相同条件下浓度对化学反应速率的影响
【答案】D
【解析】A. 应在相同浓度时比较NaF溶液和CH3COONa溶液的pH,故A 不能达到预期目的;B. 白色沉淀还可能是氯化银等,该溶液中还可能含有Ag+等,故B不能达到预期目的;C. 饱和Na2CO3溶液中c()很大,故C不能达到预期目的;D. 两试管中H2C2O2 (aq)浓度不同,KMnO4(aq)浓度相同,故D能达到预期目的。故选D。
5.(2018届吉林省吉林市普通中学高三第一次调研)为了确定某样品是否被氧化,所选用试剂(括号中物质)不正确的是
A. FeCl2(KSCN溶液) B. KI(淀粉溶液)
C. 白磷(紫色石蕊溶液) D. Na2SO3(BaCl2溶液)
【答案】D
6.(2018届福建省泉州市普通高中高三单科质量检查)下列有关实验操作、实验现象和所得结论均正确的是
实验操作
实验观象
结论
A
往淀粉水解后的溶液中加入足量新制氢氧化铜并加热
有砖红色沉淀生成
淀粉完全水解
B
用0.100mol·L-1盐酸滴定未知浓度NaOH?溶液(甲基橙做指示剂)
溶液由橙色变红色,且在半分钟内不恢复
滴定到达终点
C
将BaCl2溶液滴入某溶液
生成白色沉淀
该溶液一定存在SO42-
D
往加有酚酞的碳酸钠溶液中加入足量的CaCl2溶液
红色煺去
证明CO32-水解呈碱性
【答案】D
【解析】A.说明淀粉水解,不能说明淀粉完全水解,故A结论错误;B. 溶液由黄色变橙色,且在半分钟内不恢复,表明滴定达到终点,故B实验现象错误;C.该溶液还可能存在CO32-、SO32-、Ag+等,故C结论错误;D. 往加有酚酞的碳酸钠溶液中加入足量的CaCl2溶液,CO32-完全转化为CaCO3,红色褪去,证明CO32-水解呈碱性,故D正确。故选D。
7.(天津市河西区2017-2018学年上学期期末)鉴别NaCl、NaBr、NaI、NaS溶液可以选用的试剂是
A. 溴水 B. AgNO3溶液 C. 苯 D. FeCl3溶液
【答案】B
【解析】AgNO3溶液分别与氯化钠溶液反应,生成白色沉淀;与溴化钠溶液反应生成浅黄色沉淀;与碘化钠溶液反应生成黄色沉淀;与硫化钠溶液反应生成黑色沉淀;依据上述实验现象可以区分四种溶液,B正确;正确答案选B。
8.(2018届北京市昌平区高三期末)下列关于有机物的鉴别方法及选用该方法的原因叙述不正确的是
序号
方法
选用该方法原因
A
用新制氢氧化铜鉴别乙醛和乙酸
新制氢氧化铜能被乙醛还原,产生砖红色沉淀,而与乙酸发生碱与酸的复分解反应产生溶解现象
B
碳酸钠溶液可鉴别乙酸、乙醇两种无色液体
碳酸钠可与乙酸发生盐与酸的复分解反应产生二氧化碳,而与乙醇不反应
C
用氯化铁溶液鉴别乙醇和苯酚
氯化铁与羟基反应显紫色
D
用水鉴别乙醇和甲苯
乙醇与水互溶,甲苯与水有分层现象
【答案】C
【解析】乙醛有醛基能与新制氢氧化铜悬浊液反应得到砖红色沉淀,乙酸没有醛基,但是乙酸有显酸性的羧基,可以与氢氧化铜反应得到可溶于水的醋酸铜,选项A正确。乙酸有羧基,显酸性,且酸性强于碳酸,所以乙酸可以与碳酸钠反应得到二氧化碳,而乙醇没有羧基,实际显中性,与碳酸钠不反应,选项B正确。氯化铁应该与酚羟基作用而显色,与醇羟基不反应,所以不能说“氯化铁与羟基反应显紫色”,选项C错误。乙醇与水混溶,所有的烃都不溶于水,所以甲苯不溶于水,应该分层,选项D正确。
9.(2018届湖南省长沙市长郡中学高三月考)钌(Ru)是一种硬而脆的多价稀有金属,性质很稳定。实验室用H2还原RuO2来制备金属钌的装置如图所示。下列说法不正确的是
A. 加热试管前,应先收集气体并点燃,通过爆鸣声判断气体的纯度
B. 洗气瓶中盛装的可能是NaOH 溶液,用于除去HCl
C. 结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D. 启普发生器不可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】C
?10.(2018届陕西省西安市第一中学高三上学期第四次月考)下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是( )
【答案】A
【解析】A. 氢氧化钙的溶解度比氢氧化镁大,所以加入足量的氧化镁溶液充分搅拌后,可以把氢氧化钙转化为氢氧化镁,过滤、洗涤后得到氢氧化镁,A正确;B.氯酸钾的氯元素是+5价的,不与硝酸银反应,B不正确;C. 与硝酸钡反应生成不溶于水、可溶于稀盐酸的白色沉淀,这样的盐可能是碳酸盐,但不可能是亚硫酸盐,因为在酸性条件下,亚硫酸钡可以被硝酸根离子氧化为硫酸钡,硫酸钡不溶于盐酸,C不正确;D. 因为硝酸银溶液过量,所以肯定有黄色沉淀产生,无法证明氯化银和碘化银的溶度积的大小关系,D不正确。本题选A。
11.(2018届湖北省沙市中学高三1月月考)化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法错误的是
A. 绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物
B. 臭氧、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、乙醇溶液均可用于消毒杀菌,且原理相同
C. 食用植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,是人体所需营养物质
D. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,与肺癌等疾病的发生相关
【答案】B
12.(2018年湖南H11教育联盟1月高三联考)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项
实验
现象
结论
A
向发黄的浓硝酸中通入O2
黄色褪去
浓硝酸中混有Fe3+
B
向无色溶液中滴加FeCl3溶液和CCl4,振荡、静置
下层显紫红色
原溶液中含有I-
C
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃,产生的气体通入酸性KMnO4溶液
紫红色褪去
乙醇发生了消去反应
D
向浓度均为0.1mol/LNaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液
出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)【答案】B
【解析】A、向发黄的浓硝酸中通入O2,黄色褪去,是由于4NO2+O2+2H2O=4HNO3,故A错误;B、向无色溶液中滴加FeCl3溶液和CCl4,振荡、静置,下层显紫红色,说明原溶液中含有I-,故B正确;C、产生的气体中混有乙醇蒸汽,通入酸性KMnO4溶液,也能使酸性KMnO4溶液褪色,故C错误;D、向浓度均为0.1mol/LNaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,出现黄色沉淀,说明AgI溶解度小,Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故D错误;故选B。
13.(2018届甘肃省武威市第一中学高三上学期期末)下列有机物检验方法正确的是
A. 取少量卤代烃加NaOH水溶液共热,冷却,再加AgNO3溶液检验卤原子存在
B. 用溴水鉴别乙烯与乙炔
C. 用溴水检验溴乙烷与NaOH醇溶液共热后的产物是否是乙烯
D. 用NaOH水溶液来鉴别二氯乙烷和三氯乙烷
【答案】C
【解析】A.卤代烃在碱性条件下水解,检验离子,应先酸化,排除AgOH的干扰,选项A错误;B.乙烯和乙炔都为不饱和烃,都可与溴水发生加成反应使其褪色,不能鉴别,选项B错误;C.溴乙烷与NaOH醇溶液共热后,发生消去反应,生成乙烯,可用酸性KMnO4溶液检验,选项C正确;D.二氯乙烷和三氯乙烷用氢氧化钠不能判断Cl原子的个数,则不能鉴别,没有明显的不同现象,选项D错误。答案选C。
14.(2018届山西省祁县中学高三12月月考)短周期主族元素R、X、Y、Z、T 的原子序数依次增大,由这五种元素组成一种复盐(含2 种阳离子和1种阴离子的盐) M。M 中阳离子和阴离子总数相等。取少量M 溶于水,将所得溶液分成两份:一份滴加氯化钡溶液和盐酸,产生白色沉淀;另一份滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,继续滴加则白色沉淀消失,反应过程中产生有刺激性气味的气体。下列说法正确的是
A. R、X 可以形成X2R4,电子式为
B. 气态氢化物的稳定性: XH3>H2Y>H2T
C. Y 和Z形成的氧化物常作为除去A1Cl3溶液中少量的Fe3+的沉淀剂
D. M 的水溶液中离子浓度大小排序为:c(SO42-) >c(Al3+) > c(NH4+) > c(H+) > c(OH-)
【答案】C
【解析】短周期主族元素R、X、Y、Z、T 的原子序数依次增大,由这五种元素组成一种复盐(含2 种阳离子和1种阴离子的盐) M。M 中阳离子和阴离子总数相等。取少量M 溶于水,将所得溶液分成两份:一份滴加氯化钡溶液和盐酸,产生白色沉淀,说明含有SO42-;另一份滴加氢氧化钠溶液,先产生白色沉淀,继续滴加则白色沉淀消失,反应过程中产生有刺激性气味的气体,说明含有Al3+和NH4+,则M为NH4Al(SO4)2,元素R、X、Y、Z、T分别为H、N、O、Al、S。A. H、N可以形成N2H4,电子式为,故A错误;B.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性:H2Y>XH3,故B错误;C. 铁离子水解,溶液显酸性,氧化铝能够与酸反应,促进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀,因此氧化铝可以作为除去A1Cl3溶液中少量的Fe3+的沉淀剂,故C正确;D. M 的水溶液中铝离子水解,c(NH4+) >c(Al3+) ,故D错误;故选C。
15.(2018届福建省永安一中、德化一中、漳平一中高三上学期第二次联考)水溶液X中只可能含有K+、Mg2+、Al3+、AlO2—、SiO32—、SO32—、CO32—、SO42—中的若干种离子。某同学对该溶液X进行了如下实验;下列判断正确的是(  )
A. 气体甲一定是纯净物
B. K+、AlO2—和SiO32—一定存在于溶液X中
C. 沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
D. 凭以上实验能确定SO42—是否存在于溶液X中
【答案】B
16.(2018届福建省永安一中、德化一中、漳平一中高三上学期第二次联考)根据下列实验操作和现象,所得结论不正确的是(  )
选项
实验
现象
结论
A
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
得到澄清溶液
Ag+与NH3·H2O
能大量共存
B
Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体
产生白色沉淀
BaSO4难溶
C
向KMnO4酸性溶液中滴加草酸
溶液褪色
草酸具有还原性
D
用蒸馏水将Na2SO3固体样品溶解,
加入足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液
产生白色沉淀
Na2SO3样品己变质
【答案】A
【解析】A、向AgNO3溶液中滴加氨水的现象为,先产生白色沉淀,后沉淀溶解,其原理为Ag+与NH3?H2O反应生成AgOH沉淀,AgOH和NH3?H2O反应生成银氨络合离子,所以Ag+与NH3?H2O不能大量共存,故A错误;B、SO2溶于水后生成H2SO3,溶液呈酸性,NO3-在酸性环境下有强氧化性,发生反应:H2SO3+2NO3-=2NO↑+3SO42-+4H++H2O,则溶液中产生了SO42-,溶液酸性增强,所以白色沉淀为BaSO4,故B正确;C、酸性KMnO4具有强氧化性,溶液褪色说明高锰酸钾被还原,则证明草酸具有还原性,故C正确;D、用蒸馏水将Na2SO3固体样品溶解,加入足量稀盐酸酸化后溶液中不再存在SO32-,此时加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定存在SO42-,可以说明Na2SO3己被氧化变质,故D正确。故选A。
17.(2018届安徽省蒙城县第一中学、淮南第一中学等高三上学期“五校”联考)有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份100mL该溶液进行如下实验:(1)第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生;(2)第二份加足最NaOH溶液加热后,收集到气体0.04 mol;(3)第三份加足量BaCl2溶液后,干燥后得到沉淀6.27g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g。根据上述实验,下列推测正确的是
①K+一定存在;②100mL溶液中含0.01molCO32-;③Cl-可能存在;④ Ba2+一定不存在;⑤Mg2+可能存在
A. ②③④ B. ③④⑤ C. ①②③ D. ①③④
【答案】D
【解析】第一份:第一份加入AgNO3,溶液有沉淀产生,说明溶液中可能存在:Cl-、CO32-、SO42-;第二份:加足量NaOH溶液加热后生成氨气0.04mol,则溶液中一定含有NH4+;第三份:根据题中信息可知2.33为硫酸钡,n(BaSO4)=n(SO42-)==0.01mol;6.27g为硫酸钡和碳酸钡,所以碳酸钡的物质的量为: =0.02mol;因为一定含CO32-所以不含Mg2+;再根据电荷守恒,正电荷为:n(+)=n(NH4+)=0.04mol;n(-)=2n(CO32-)+2n(SO42-)=0.06mol,故一定有K+,至少0.02mol;①K+一定存在,故正确;②100mL溶液中含0.02molCO32-,故错误;③因含有CO32-、SO42-,故实验过程中无法对Cl-的检验进行确定,无法确定是否含有Cl-,Cl-可能存在,故正确;④ Ba2+一定不存在,故正确;⑤Mg2+一定不存在,故错误。答案选D。
18.(2018届安徽省蒙城县第一中学、淮南第一中学等高三上学期“五校”联考)下列实验中,对应的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
证明该溶液一定为钠盐溶液
B
用浓盐酸和石灰石反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液变浑浊
C元素的非金属性大于Si元素
C
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
D
向某溶液中加入稀硝酸酸化的BaCl2 溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定存在SO42-,或者Ag+
【答案】C
【解析】A、焰色反应是元素的性质,氢氧化钠溶液焰色反应火焰也呈黄色,选项A错误;B、浓盐酸挥发出的HCl气体也可和Na2SiO3溶液反应,不一定是CO2与Na2SiO3溶液反应,选项B错误;C、浓氨水电离生成氢氧根离子,溶液显碱性,则用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上,试纸变蓝色,选项C正确;D、SO32-能被硝酸氧化为SO42-,加入稀硝酸酸化,再滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则原溶液中可能有SO42-、SO32-或者Ag+,选项D错误。答案选C。
19.(2018届辽宁省大连渤海高级中学高三上学期期末)向镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的气体。向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,使金属离子刚好沉淀完全,得到的沉淀质量为。再将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止。得到固体。则下列关系不正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】向镁和铝的混合物中加入适量的稀硫酸,恰好完全反应生成标准状况下的氢气bL。
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2 ,2Al + 3H2SO4 = Al2 (SO4)3 + 3H2
向反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,刚好沉淀完全,Mg(OH) 2 和Al(OH) 3 为n g:Mg2+ + 2OH- = Mg(OH) 2 ,Al3+ + 3OH- = Al(OH) 3
将得到的沉淀灼烧至质量不再改变为止,得到固体MgO和Al2O3 为p g。
A、由第一步反应知道,生成H2 为bL,即mol,即H元素化合价降低=,则金属化合价升高共,即OH- 的量,得到关系=,即,c=,选项A正确;B、KOH中的OH-完全进入沉淀,所以,沉淀Mg(OH) 2 和Al(OH) 3 质量=Mg和Al的质量+OH-的质量,即n = m + ,选项B错误;C、最后的氧化物质量=金属质量+O元素质量,O元素是-2价,所以物质的量==,即p=m+,代入b与c的关系,即A的式子,就得到,p=m+,选项C正确;D、假设mg全部是镁,那么得到氧化镁p==,如果mg全部是铝,那么得到氧化铝p==,如果mg是镁铝混合,那么有20.(2018届河南省安阳市高三第一次模拟)为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是
A. ①、②、③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B. 硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓緩通入空气,直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
C. 若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏大
D. 实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气
【答案】C
【解析】A、装置①用于吸收空气中的二氧化碳和水,可以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3?10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,可以用碱石灰,选项A正确;B、实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走,避免影响测定结果;硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓緩通入空气,直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,选项B正确;C、若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则m(H2O)增加,使Na2CO3?10H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低,选项C错误;D、实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气,选项D正确。答案选C。
21.(2018届广东省佛山市普通高中高三教学质量检测一)通过测定混合气中O2含量可计算已变质的Na2O2 (含Na2CO3) 纯度,实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的是
A. 干燥管b中装入碱石灰
B. Q气球中产生的气体主要成份O2、CO2
C. 测定气体总体积必须关闭K1、K2,打开K3
D. 读完气体总体积后,关闭K3,缓缓打开K1;可观察到Q气球慢慢缩小
【答案】D
22.(2018届湖南省长沙市长郡中学高三月考)某固体混合物可能由NaCl、NaI、NH4Cl、Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4中的一种或几种组成,准确称取4.7g该固体混合物进行如下实验(所加试剂均足量,气体体积已折算成标准状况下) :
根据实验结果,下列有关说法不正确的是
A. 原固体混合物中是否含有NaCl无法确定
B. 若溶液1中只加BaCl2,则生成白色沉淀的质量必小于6.63 g
C. 原固体混合物中必含有NH4Cl、Na2CO3、Na2SO3
D. 测定出“白色沉淀3”的质量可以确定原固体混合物的组成
【答案】D
【解析】固体中加入氢氧化钠溶液产生气体,气体是氨气,物质的量是0.02mol,因此一定存在氯化铵且物质的量是0.02mol;溶液1中加入氯化钡和双氧水,产生白色沉淀1,加入盐酸沉淀部分溶解,说明白色沉淀是硫酸钡和碳酸钡的混合物,因此一定存在碳酸钠,亚硫酸钠和硫酸钠中至少有一种。碳酸钡的质量是6.63g-4.66g=1.97g,物质的量是0.01mol,即碳酸钠是0.01mol;硫酸钡是4.66g,物质的量是0.02mol;溶液2中加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀是氯化银,因此一定不存在碘化钠。氯化铵和碳酸钠的质量之和是0.02mol×53.5g/mol+0.01mol×106g/mol=2.13g,剩余固体的质量是4.7g-2.13g=2.57g,根据硫酸根守恒可知如果全部是亚硫酸钠应该是0.02mol×126g/mol=2.52g,如果全部是硫酸钠质量是0.02mol×142g/mol=2.84g,所以一定存在亚硫酸钠。A.由于不能确定是否存在硫酸钠,所以原固体混合物中是否含有NaCl无法确定,A正确;B. 若溶液l中只加BaCl2,由于原固体混合物中含有Na2SO3,则生成白色沉淀的质量一定小于6.63g,B正确;C.根据以上分析可知原固体混合物中一定含有NH4Cl、Na2CO3、Na2SO3,C正确;D.“白色沉淀3”含有试剂BaCl2转化成的AgCl,所以“白色沉淀3”的质量与混合物的组成没有直接关系, 即使测定出“白色沉淀3”的质量,也不能确定原固体混合物的组成,D错误;答案选D。
23.(2018届湖北省襄阳市高三上学期1月调研)某实验小组设计如下实验装置(图中夹持装置省略)测定制备的CaCO3粉末的纯度(样品中杂质不与酸反应,反应前装置中的CO2已全部排出)。下列说法错误的是
A. 缓入空气的作用是将反应结束后装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收
B. A装置和D装置都是为了防止空气中的CO2气体进入C 装置而产生误差
C. 为了防止B 中盐酸挥发产生干扰,必须在B、C装置中间加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
D. 若CaCO3样品的质量为x,从C 中取出的沉淀洗净干燥后的质量为y,则CaCO3的纯度为
【答案】C
【解析】根据实验装置图分析,该测定装置的原理是:CaCO3与HCl反应生成CO2,用足量Ba(OH)2溶液吸收反应生成的CO2,由测量的BaCO3沉淀的质量计算CaCO3的纯度。A,为了确保反应生成的CO2全部被Ba(OH)2溶液吸收,实验结束要缓入空气将装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收,A项正确;B,A中的NaOH溶液、D中的碱石灰都能吸收空气中CO2,防止空气中的CO2气体进入C装置中产生误差,B项正确;C,因为测量的是BaCO3的质量,所以不必除去HCl,一方面HCl与Ba(OH)2反应不会形成沉淀,另一方面若用NaHCO3吸收HCl会使测得的CO2偏高,产生误差,C项错误;D,根据C守恒,样品中CaCO3的质量=M(CaCO3),则CaCO3的纯度为100%,D项正确;答案选C。
24.(2018届辽宁省实验中学、大连八中、大连二十四中、鞍山一中、东北育才学校高三上学期期末)某溶液中可能含有OH-、CO32-、A1O2-、SiO32-、SO42-、HCO3-、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时,发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 原溶液中可能含有Na2SO4、可能不含有CO32-
B. 原溶液中一定含有的阴离子只有:OH-、A1O2-、CO32-
C. 原溶液中含CO32-与A1O2-的物质的量之比为3:4
D. a-d>3/4
【答案】C
【解析】由图象分析可知,开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应,说明溶液中一定含OH-离子,则与氢氧根离子不能共存的是Fe3+、Mg2+、Al3+;随后反应生成沉淀逐渐增大,说明是AlO2-、SiO32-和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀,由于AlO2-与HCO3-发生反应生成氢氧化铝沉淀,则溶液中一定不存在HCO3-;继续加入盐酸沉淀量不变,消耗盐酸的离子只能是CO32-离子,反应完后继续加入盐酸,沉淀逐渐减小,到不再改变,进一步证明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀,氢氧化铝沉淀溶于盐酸,最后剩余沉淀为硅酸;硫酸根离子不能确定是否存在,但根据溶液的电中性可知,溶液中一定含有Na+离子。A.溶液中硫酸根离子不能确定,剩余原溶液中不一定含有Na2SO4,故A错误;B.依据判断原溶液中一定含有的阴离子是:OH-、SiO32-、AlO2-、CO32-,故B错误;C.依据图像可知和碳酸根离子反应的盐酸为2体积,CO32-+2H+=CO2↑+H2O 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为4体积,Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,原溶液中含有CO32-与AlO2-的物质的量之比为3:4,故C正确;D.根据图像溶解氢氧化铝消耗的盐酸体积为4,假设盐酸的浓度为1mol/L,则消耗氯化氢4mol,则溶解的氢氧化铝为mol,则溶液中含有mol AlO2-,沉淀mol AlO2-需要盐酸mol,a-d对应于AlO2-和SiO32-消耗的盐酸大于mol,即a-d>,故D错误;故选C。
25.(2018届安徽省六安市第一中学高三上学期第五次月考)某固体物质X由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:①取少量样品置于盛有足量水的烧杯中,充分搅拌后仍有部分固体存在,过滤;②将固体置于稀硝酸中无明显变化;③取滤液少许滴加Ba(OH)2溶液后无明显变化,则固体物质X 可能为
A. Na2SO4、 Mg(OH)2 B. AgNO3、KCl C. MgSO4 、BaCl2 D. K2SO4、Al(NO3)3
【答案】B
26.(2018届甘肃省武威第十八中学高三上学期第三次月考)只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1mol·L-1)是( )
A. CaCl2和Na2CO3, B. 稀H2SO4,和Na2CO3
C. Ba(OH)2和NaHCO3 D. AgNO3和盐酸
【答案】B
【解析】选项A中,两种试剂无论谁滴入谁中,都是白色沉淀(碳酸钙),所以无法鉴别,选项A错误。选项B中,硫酸滴入碳酸钠中,应该先无现象(生成碳酸氢钠),后有气泡;碳酸钠滴入硫酸中,应该一开始就有气泡,所以可以鉴别,选项B正确。选项C中,两种试剂无论谁滴入谁中,都是白色沉淀(碳酸钡),所以无法鉴别,选项C错误。选项D中,两种试剂无论谁滴入谁中,都是白色沉淀(氯化银),所以无法鉴别,选项D错误。
27.(2018届河南省中原名校(豫南九校)高三上学期第四次质量考评)某无色溶液中含有:①Na+、②Ba2+、③Al3+、④Cl-、⑤Br-、⑥SO32-、⑦SO42-离子中的一种或几种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤
操作
现象
(1)
用pH 试纸检验
溶液的pH大于7
(2)
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4振荡,静置
CCl4层呈橙红色
(3)
取②的上层溶液,加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
(4)
将③过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
根据上述实验现象,判断以下结论中正确的是
A. 可能含有的离子是①④⑦ B. 肯定没有的离子是②③⑥
C. 肯定含有的离子是①⑤⑥ D. 不能确定的离子是①③⑥
【答案】C
【解析】(1)溶液pH>7,表明含有水解使溶液呈碱性的SO32-,排除与其不能共存的Ba2+、Al3+,为了保持电荷守恒,要求含有阳离子Na+;(2)表明含有Br-;(3)SO32-可被硝酸氧化为SO42-,不能确定原溶液是否含有SO42-;(4)氯水含有Cl-,不能确定原溶液是否含有Cl-。A. 肯定含有①,故A错误;B. 肯定含有⑥,故B错误;C. 肯定含有的离子是①⑤⑥,故C正确;D. 肯定含有①⑥,肯定没有③,故D错误。故选C。
28.(2018届福建省莆田第一中学高三上学期第一学段)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是
A. ①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B. 管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C. 结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D. 装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
【答案】B
【解析】A.Zn粒中往往含有硫等杂质,因此生成的氢气中可能混有H2S,所以KMnO4溶液除去H2S。另外装置含有空气,高温下能与W反应,焦性没食子酸溶液吸收氧气,最后通过浓硫酸干燥氢气,A错误;B.氢气是可燃性气体,通过爆鸣法验纯,B正确;C.为了防止W被氧化,反应结束后应该先停止加热,在氢气的氛围中冷却,等待W冷却后再关闭K,C错误;D.二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应需要加热,而启普发生器不能加热,所以不能用于该反应,D错误。答案选B。
29.(2018届福建省莆田第一中学高三上学期第一学段)下列实验操作能达到实验目的的是( )
A. 用排水法收集铜粉与浓硝酸反应产生的NO2
B. 用氨水鉴别NaCl、MgCl2、A1C13、NH4C1四种溶液
C. 用酸性KMnO4溶液验证草酸的还原性
D. 加热氯化铵固体制备氨气
【答案】C
【解析】A.NO2能与水反应生成NO和,不能用排水收集,A项错误;B.上述四种溶液加入氨水后、会产生白色沉淀,而和则无明显现象,所以无法鉴别四种溶液,B项错误;C项,酸性KMnO4溶液具有氧化性,能还原草酸溶液,酸性KMnO4溶液呈紫色,反应后生成的含溶液无色,所以能用其验证草酸的还原性,C项正确;D.加热氯化铵固体会分解为氯化氢和氨气,但是氯化氢和氨气相遇会反应又变回氯化铵固体。答案选C。
30.(2018届福建省莆田第六中学高三上学期期中考试)某无色溶液中含有①Na+、②Ba2+、③Cl-、④Br-、⑤SO32- ⑥SO42-中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:
步骤序号
操作步骤
现象
(1)
用pH试纸检验
溶液的pH>7
(2)
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4,振荡、静置
下层呈橙色
(3)
向(2)所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
(4)
过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸
有白色沉淀产生
下列结论正确的是( )
A. 不能确定的离子是① B. 不能确定的离子是②③
C. 肯定含有的离子是①④⑤ D. 肯定没有的离子是②⑤
【答案】C

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