2019届一轮复习人教版专题二十三　实验方案的设计与评价学案 55页

专题二十三　实验方案的设计与评价 考纲解读 考点 考纲内容 高考示例 预测热度 实验方案的设计 ‎1.能设计实验方案 ‎2.能绘制和识别典型的实验仪器装置图 ‎2017课标Ⅲ,26,14分 ‎2016课标Ⅰ,26,14分 ‎2016北京理综,27,12‎ ‎★★‎ 实验方案的评价 ‎1.能评价或改进实验方案 ‎2.能分析或处理实验数据,得出合理结论 ‎2017江苏单科,19,15分 ‎2016课标Ⅱ,13,6分 ‎★★‎ 分析解读 实验方案的设计与评价作为综合实验专题是历年高考必考内容,特别是实验方案的设计,可综合考查仪器的使用、装置的连接、实验基本操作、实验现象的分析等多个考点。实验方案的评价以选择题形式呈现频率较高,但也可以是综合实验题中的某一小题。‎ 命题探究 答案　(1)样品中没有Fe(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)　(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小 ‎(3)①c、a　生成白色沉淀、褪色　②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑‎ 核心考点 ‎1.Fe3+的检验　2.Fe2+的还原性　3.实验操作步骤的设计 ‎4.SO2、SO3的检验　5.化学方程式的书写 解题思路 ‎(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明溶液中不含Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红,说明Fe2+被氧气氧化成了Fe3+。(2)②先通入N2将装置中的空气排出,然后加热,可防止FeSO4在加热过程中被氧化;最后在N2保护下冷却至室温再称重。③设绿矾晶体的化学式为FeSO4·xH2O,结合题意可知=,x==;若实验时未排空气就加热,则FeSO4会被氧化,使m3偏大,计算出的x偏小。(3)由题意可知SO4固体高温条件下可分解生成O3,依据氧化还原反应中得失电子守恒规律推测产物中应有SO2,且Fe2O3与SO2物质的量之比为1∶1,结合原子守恒可知产物中还应该有SO3,故FeSO4高温分解反应的化学方程式为2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;SO2与BaCl2不反应,SO3与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故先用BaCl2溶液检验SO3气体,再用品红溶液检验SO2气体,最后用NaOH溶液进行尾气处理。‎ 知识储备 ‎1.H2还原CuO实验中,先用H2将装置中空气排净后再加热;实验结束后要先熄灭酒精灯,将Cu在H2保护下冷却至室温 ‎2.石英玻璃管更耐高温,但与普通玻璃管一样不能用于强碱性物质的加热、灼烧 规律总结 SO2、CO2与钡盐溶液反应规律:1.SO2、CO2均不与BaCl2溶液反应;2.CO2不与Ba(NO3)2溶液反应,SO2可与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀。‎ 能力要求 此题要求能根据化合物的性质合理设计实验步骤,同时对数据处理能力及分析问题能力也进行了考查。‎ 命题特点 本专题命题有两大特点:1.以选择题形式,结合实验装置图分析某制备实验是否能达到实验目的,或对现象进行分析并得出结论、作出评价等;2.作为非选择题,以物质的制备和资源的回收利用为载体,以及以探究物质的组成、性质为线索,综合考查化学实验基本操作,并对实验设计进行分析、评价、改进或自行设计实验方案。‎ 五年高考 考点一　实验方案的设计 ‎1.(2017天津理综,4,6分)以下实验设计能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验设计 A.‎ 除去NaHCO3固体中的Na2CO3‎ 将固体加热至恒重 B.‎ 制备无水AlCl3‎ 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液 C.‎ 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 D.‎ 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后,用CCl4萃取 答案　D ‎2.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:‎ 结合实验,下列说法不正确的是(　　)‎ A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄 B.②中Cr2被C2H5OH还原 C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色 答案　D ‎3.(2015重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(　　)‎ 答案　A ‎4.(2014课标Ⅰ,13,6分)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验结论 A.‎ 稀硫酸 Na2S AgNO3与 AgCl的浊液 Ksp(AgCl)>‎ Ksp(Ag2S)‎ B.‎ 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱 水性、氧化性 C.‎ 稀盐酸 Na2SO3‎ Ba(NO3)2‎ 溶液 SO2与可溶性 钡盐均可生 成白色沉淀 D.‎ 浓硝酸 Na2CO3‎ Na2SiO3‎ 溶液 酸性:硝酸>‎ 碳酸>硅酸 答案　B ‎5.(2013安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(　　)‎ 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集 的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3‎ H2O B 浓硫酸 Na2SO3‎ SO2‎ NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2‎ H2O D 浓盐酸 MnO2‎ Cl2‎ NaOH溶液 答案　B ‎6.(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:‎ ‎(1)氨气的制备 ‎①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　　,反应的化学方程式为　 。 ‎ ‎②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→　　　　　(按气流方向,用小写字母表示)。 ‎ ‎(2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(‎ 两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。‎ 操作步骤 实验现象 解释原因 打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中 ‎①Y管中　　　　　　　　　 ‎ ‎②反应的化学方程式　　　　　　　 ‎ 将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开K2‎ ‎③　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　　　　　　 ‎ ‎④　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　　　　　　 ‎ 答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3·H2O NH3↑+H2O)　②dcfei ‎(2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3+6NO2 7N2+12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压 ‎7.(2016北京理综,27,12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:‎ ‎(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是　。 ‎ ‎(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:‎ ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++S 2Fe3++PbSO4+2H2O ⅱ:……‎ ‎①写出ⅱ的离子方程式:　 。 ‎ ‎②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。‎ a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。‎ b.　 。 ‎ ‎(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如下图所示。‎ ‎①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是　　　　(选填序号)。 ‎ A.减少PbO的损失,提高产品的产率 B.重复利用NaOH,提高原料的利用率 C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率 ‎②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:                  ‎ ‎　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O ‎(2)①2Fe3++Pb+S 2Fe2++PbSO4‎ ‎②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去 ‎(3)①A、B ‎②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体 ‎8.(2014大纲全国,29,15分)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:‎ ‎ ()2Cu+H2O 制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):‎ 已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是　。 ‎ ‎(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是　　　　　　　;仪器c的名称是　　　　　,其作用是　　　　　　　。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是　　　　　　　。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是　　　　(填标号)。 ‎ A.分液漏斗 　　B.漏斗 　　C.烧杯 D.直形冷凝管 　　E.玻璃棒 ‎(3)提纯粗苯乙酸的方法是　　　　,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是　　　　。 ‎ ‎(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是　　　　　　　　　　　　。‎ ‎ ‎ 答案　(1)先加水、再加入浓硫酸(1分)‎ ‎(2)滴加苯乙腈(1分)　球形冷凝管(1分)　回流(或使汽化的反应液冷凝)(1分)　便于苯乙酸析出(2分)　BCE(全选对2分)‎ ‎(3)重结晶(1分)　95%(2分)‎ ‎(4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现(2分)‎ ‎(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)‎ 教师用书专用(9—15)‎ ‎9.(2013浙江理综,8,6分)下列说法正确的是(　　)‎ A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取 B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度 C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中 D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性 答案　C ‎10.(2016江苏单科,16,12分)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:‎ ‎ (1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。‎ ‎①生成Ca(ClO)2的化学方程式为　 。 ‎ ‎②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有　　　　(填序号)。 ‎ A.适当减缓通入Cl2速率 B.充分搅拌浆料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 ‎(2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为 ‎6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后过滤。‎ ‎①滤渣的主要成分为　　　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)　　　1∶5(填“>”“<”或“=”)。 ‎ ‎(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。若溶液中KClO3的含量为100 g·L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是　　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)①2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O　②AB ‎(2)①CaCO3、Ca(OH)2　②<‎ ‎(3)蒸发浓缩、冷却结晶 ‎11.(2015江苏单科,19,15分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。‎ 已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0 ℃~5 ℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。‎ ‎(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　,将制备的Cl2通过装置B可除去　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 ℃~5 ℃进行,实验中可采取的措施是　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1 KOH溶液中,                                         ‎ ‎(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。‎ 答案　(15分)‎ ‎(1)2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O　HCl ‎(2)缓慢滴加盐酸　装置C加冰水浴 ‎(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中 ‎(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥 ‎12.(2014课标Ⅱ,28,15分)某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。‎ ‎①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量 ‎10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。‎ ‎②氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)装置中安全管的作用原理是 　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用　　　　式滴定管,可使用的指示剂为　　　　。 ‎ ‎(3)样品中氨的质量分数表达式为　 。 ‎ ‎(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将　　　　(填“偏高”或“偏低”)。 ‎ ‎(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是　　　　　　　　;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1,c(Cr)为　　　　mol·L-1。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12] ‎ ‎(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为　　　　。制备X的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;X的制备过程中温度不能过高的原因是　 ‎ ‎　　　　　　。 ‎ 答案　(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定(2分)‎ ‎(2)碱　酚酞(或甲基红)(每空1分,共2分)‎ ‎(3)×100%(2分)‎ ‎(4)偏低(2分)‎ ‎(5)防止硝酸银见光分解　2.8×10-3(每空1分,共2分)‎ ‎(6)+3(1分)‎ ‎2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2分)　温度过高过氧化氢分解、氨气逸出(2分)‎ ‎13.(2013江苏单科,19,15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:‎ ‎　　　FeSO4+Na2CO3 FeCO3↓+Na2SO4‎ FeCO3+C6H8O7 FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。‎ 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+‎ ‎1.1‎ ‎3.2‎ Al3+‎ ‎3.0‎ ‎5.0‎ Fe2+‎ ‎5.8‎ ‎8.8‎ ‎(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是　　　　　(填字母),原因是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中 ‎(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是 ‎             。 ‎ ‎(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80 ℃下搅拌反应。①铁粉的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是　 。 ‎ ‎(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,  　　　　　　　　　　　　　　,得到FeSO4溶液,　  　             , 得到FeSO4·7H2O晶体。‎ 答案　(15分)(1)c　避免生成Fe(OH)2沉淀 ‎(2)取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净 ‎(3)①防止+2价的铁元素被氧化　②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 ‎(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出 ‎(5)“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”　(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液,冷却至0 ℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥 ‎14.(2013重庆理综,9,15分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。‎ ‎(1)MgCO3的分解产物为　　　　　。 ‎ ‎(2)装置C的作用是　　　　,处理尾气的方法为　　　　。 ‎ ‎(3)将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验。‎ 步骤 操作 甲组现象 乙组现象 ‎1‎ 取黑色粉末加入稀盐酸 溶解,无气泡 溶解,有气泡 ‎2‎ 取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 蓝色沉淀 蓝色沉淀 ‎3‎ 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 变红 无现象 ‎4‎ 向步骤3溶液中滴加新制氯水 红色褪去 先变红,后褪色 ‎①乙组得到的黑色粉末是　　　　　。 ‎ ‎②甲组步骤1中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。③乙组步骤4中,溶液变红的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;溶液褪色可能的原因及其验证方法为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(15分)(1)MgO、CO2‎ ‎(2)除CO2　点燃 ‎(3)①Fe ‎②Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O ‎③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色　假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其他合理答案均可得分)‎ ‎④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可得分)‎ ‎15.(2013江苏单科,16,12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:‎ ‎(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　。  ‎ ‎(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为 　 　 　 　 　 　 　 　。 ‎ ‎(3)滤渣2的成分是　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)煅烧过程存在以下反应:‎ ‎2MgSO4+C 2MgO+2SO2↑+CO2↑‎ MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑‎ MgSO4+3C MgO+S↑+3CO↑‎ 利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。‎ ‎①D中收集的气体是　　　　(填化学式)。 ‎ ‎②B中盛放的溶液可以是　　　　(填字母)。 ‎ a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液 ‎③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)MgCO3+2H+ Mg2++CO2↑+H2O ‎(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O ‎(3)Fe(OH)3‎ ‎(4)①CO　②d　③3S+6OH- 2S2-+S+3H2O 考点二　实验方案的评价 ‎1.(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A.‎ 制备Fe(OH)3胶体 将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中 B.‎ 由MgCl2溶液制备无水MgCl2‎ 将MgCl2溶液加热蒸干 C.‎ 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥 D.‎ 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 答案　D ‎2.(2016江苏单科,13,4分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(双选)(　　)‎ 选项 实验操作和现象 结论 A 室温下,向苯酚钠溶液中通入足量CO2,溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚的强 B 室温下,向浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液,出现白色沉淀 Ksp(BaSO4)<‎ Ksp(CaSO4)‎ C 室温下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝色 Fe3+的氧化性比I2的强 D 室温下,用pH试纸测得:0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH约为10;0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH约为5‎ HS结合H+的能力比S的强 答案　AC ‎3.(2015课标Ⅱ,13,6分)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是(　　)‎ 选项 ‎①中物质 ‎②中物质 预测②中的现象 A.‎ 稀盐酸 碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液 立即产生气泡 B.‎ 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕 色气体 C.‎ 氯化铝溶液 浓氢氧化钠溶液 产生大量 白色沉淀 D.‎ 草酸溶液 高锰酸钾酸性溶液 溶液逐渐褪色 答案　D ‎4.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是(　　)‎ 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 反应中有NH3产生 B 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色 反应中有H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的pH为8.6‎ 弱碱性溶液中Mg也可被氧化 D 将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生 弱碱性溶液中OH-氧化了Mg 答案　D ‎5.(2017江苏单科,19,15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。‎ 已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3‎ ‎②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3+Cl-+2H2O ‎③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3:4Ag(NH3+N2H4·H2O 4Ag↓+N2↑+4N+4NH3↑+H2O ‎(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行,适宜的加热方式为　　　　 　。 ‎ ‎(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为　 。 ‎ HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(实验中的试剂有:2 mol·L-1水合肼溶液,1 mol·L-1 H2SO4溶液)。 ‎ 答案　(15分)‎ ‎(1)水浴加热 ‎(2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑‎ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染 ‎(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中 ‎(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水反应 ‎(5)向滤液中滴加2 mol·L-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥 ‎6.(2015江苏单科,21B,12分)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。‎ ‎　　　　　附表　相关物质的沸点(101 kPa)‎ 物质 沸点/ ℃‎ 物质 沸点/ ℃‎ 溴 ‎58.8‎ ‎1,2-二氯乙烷 ‎83.5‎ 苯甲醛 ‎179‎ 间溴苯甲醛 ‎229‎ 其实验步骤为:‎ 步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60 ℃,缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。‎ 步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10% NaHCO3溶液洗涤。‎ 步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。‎ 步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。‎ ‎(1)实验装置中冷凝管的主要作用是　　　　,锥形瓶中的溶液应为　　　　。 ‎ ‎(2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为　　　　。 ‎ ‎(3)步骤2中用10% NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)冷凝回流　NaOH ‎(2)AlCl3‎ ‎(3)Br2、HCl ‎(4)除去有机相的水 ‎(5)间溴苯甲醛被氧化 ‎7.(2015四川理综,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。‎ ‎【查阅资料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃时分解产物不同。‎ ‎【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。‎ 实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.500 0 mol/L盐酸70.00 mL)。通入N2排尽空气后,于260 ℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色。取下装置B,加入指示剂,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无S。‎ ‎(1)仪器X的名称是　　　　。 ‎ ‎ (2)滴定前,下列操作的正确顺序是　　　　(填字母编号)。 ‎ a.盛装0.200 0 mol/L NaOH溶液 b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液润洗 c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 ‎(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是　　　　mol。 ‎ 实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400 ℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S,无S。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。‎ ‎(4)检验装置D内溶液中有S,无S的实验操作和现象 是　。 ‎ ‎(5)装置B内溶液吸收的气体是　　　　。 ‎ ‎(6)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化学方程式是　 。 ‎ 答案　(13分)(1)圆底烧瓶 ‎(2)dbaec　(3)0.03‎ ‎(4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 ‎(5)NH3或氨气 ‎(6)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑‎ ‎8.(2015福建理综,25,15分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。‎ 实验一　制取氯酸钾和氯水 利用上图所示的实验装置进行实验。‎ ‎(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)若对调B和C装置的位置,　　　　(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。 ‎ 实验二　氯酸钾与碘化钾反应的研究 ‎(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):‎ 试管编号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎0.20 mol·L-1 KI/mL ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ KClO3(s)/g ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎0.10‎ ‎6.0 mol·L-1 H2SO4/mL ‎0‎ ‎3.0‎ ‎6.0‎ ‎9.0‎ 蒸馏水/mL ‎9.0‎ ‎6.0‎ ‎3.0‎ ‎0‎ 实验现象 ‎①系列a实验的实验目的是　 。 ‎ ‎②设计1号试管实验的作用是 　 。 ‎ ‎③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为　 。 ‎ 实验三　测定饱和氯水中氯元素的总量 ‎(4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,‎ 测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) ‎ ‎(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):       　。 ‎ 资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;‎ ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。‎ 答案　(15分)(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)　(2)能 ‎(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响　②硫酸浓度为0的对照实验　③Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O ‎(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)‎ ‎(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)‎ ‎9.(2014浙江理综,28,14分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:‎ C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr ‎2C6H12O7+CaCO3 Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑‎ 相关物质的溶解性见下表:‎ 物质名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸 溴化钙 氯化钙 水中的溶解性 可溶于冷水 易溶于热水 可溶 易溶 易溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶 可溶 实验流程如下:‎ C6H12O6溶液 ‎ ‎ 悬浊液 Ca(C6H11O7)2‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置中最适合的是　　　 。 ‎ 制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,下列物质中最适合的是　　　　。 ‎ A.新制Cu(OH)2悬浊液 B.酸性KMnO4溶液 C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH溶液 ‎(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)第③步需趁热过滤,其原因是 　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)第④步加入乙醇的作用是 　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是　　　　。 ‎ A.冷水　　B.热水　　C.乙醇　　D.乙醇-水混合溶液 答案　(1)B　C ‎(2)提高葡萄糖酸的转化率;便于后续分离　氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙 ‎(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,如不趁热过滤会损失产品 ‎(4)可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出 ‎(5)D 教师用书专用(10—19)‎ ‎10.(2015江苏单科,13,4分)下列设计的实验方案能达到实验目的的是(双选)(　　)‎ A.制备Al(OH)3悬浊液:向1 mol·L-1 AlCl3溶液中加过量的6 mol·L-1 NaOH溶液 B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水 C.检验溶液中是否含有Fe2+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象 D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,观察并比较实验现象 答案　BD ‎11.(2015广东理综,22,6分)下列实验操作、现象和结论均正确的是(双选)(　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 分别加热Na2CO3和NaHCO3固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受热分解 B 向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水 生成白色沉淀 产物三溴苯酚不溶于水 C 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝色 氧化性:Cl2>I2‎ D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液变成血红色 Fe2+既有氧化性又有还原性 答案　BC ‎12.(2014广东理综,22,6分)下列实验操作、现象和结论均正确的是(双选)(　　)‎ 选项 实验操作 现象 结论 A 向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸 均冒气泡 两者均能与盐酸反应 B 向AgNO3溶液中滴加过量氨水 溶液澄清 Ag+与NH3·H2O能大量共存 C 将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中 溶液变蓝 Cu与稀HNO3发生置换反应 D 将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置 下层溶液 显紫红色 氧化性:Fe3+>I2‎ 答案　AD ‎13.(2014江苏单科,18,12分)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。‎ ‎(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量和　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为　　　　　　。 ‎ ‎(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:‎ ‎①准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。‎ ‎②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270 ℃时已完全失去结晶水,600 ℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。‎ 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)∶n(C)(写出计算过程)。‎ 答案　(12分)(1)生成的产物具有阻燃作用 ‎(2)2a+3b=c+2d ‎(3)n(CO2)==2.50×10-2 mol m(CO2)=2.50×10-2 mol×44 g·mol-1=1.10 g 在270~600 ℃之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2O m(CO2)+m(H2O)=3.390 g×(0.734 5-0.370 2)=1.235 g m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g n(H2O)==7.50×10-3 mol n(OH-)=7.50×10-3 mol×2=1.50×10-2 mol n(OH-)∶n(C)=1.50×10-2 mol∶2.50×10-2 mol=3∶5‎ ‎14.(2014课标Ⅰ,36,15分)磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。‎ 图(a)‎ ‎　　　　　　　　图(b)‎ 部分物质的相关性质如下:‎ 熔点/℃‎ 沸点/℃‎ 备注 白磷 ‎44‎ ‎280.5‎ PH3‎ ‎-133.8‎ ‎-87.8‎ 难溶于水,有还原性 SiF4‎ ‎-90‎ ‎-86‎ 易水解 回答下列问题:‎ ‎(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的　　　　%。 ‎ ‎(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为　 。 ‎ 现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸　　　　t。 ‎ ‎(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是　　　　(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是　 , 冷凝塔2的主要沉积物是　　　　。 ‎ ‎(4)尾气中主要含有　　　　,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除去　　　　　　;再通入次氯酸钠溶液,可除去　　　　。(均填化学式) ‎ ‎(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)69‎ ‎(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF↑　0.49‎ ‎(3)CaSiO3　液态白磷　固态白磷 ‎(4)SiF4、CO　SiF4、HF、H2S　PH3‎ ‎(5)产品纯度高(浓度大)‎ ‎15.(2014江苏单科,21B,12分)磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。‎ ‎(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,‎ 反应一段时间后过滤。反应加热的目的是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:‎ Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O ① 在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=　　　　mol·L-1。 ‎ ‎③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是　　　　(填序号)。 ‎ A.加入适当过量的H2O2溶液 B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌 C.加热,使反应在较高温度下进行 D.用氨水调节溶液pH=7‎ ‎(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为　　　　。 ‎ 答案　(12分)(1)加快铁与稀硫酸反应速率 ‎(2)①用蒸馏水洗净　用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3 次 ‎②　③AB　(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)‎ ‎16.(2013课标Ⅱ,27,14分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:‎ 工业ZnO浸出液 滤液 滤液 滤饼ZnO 提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。‎ 回答下列问题:(1)反应②中除掉的杂质离子是　　　　,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)反应③的反应类型为　　　　,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有　　　　。 ‎ ‎(3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)Fe2+和Mn2+(2分)　Mn+3Fe2++7H2O 3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(2分)、2Mn+3Mn2++2H2O 5MnO2↓+4H+(2分)‎ 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质(2分)‎ ‎(2)置换反应　镍(每空1分,共2分)‎ ‎(3)取少量水洗液于试管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净(2分)‎ ‎(4)1(2分)‎ ‎17.(2013福建理综,25,15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:‎ 甲:Mg(NO2)2、NO2、O2　乙:MgO、NO2、O2　丙:Mg3N2、O2　丁:MgO、NO2、N2‎ ‎(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 查阅资料得知:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):‎ ‎(2)实验过程 ‎①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是　　　　　　　　　　　　　　;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先　　　　　　　　　　　　,然后固定在管中固体部位下加热。 ‎ ‎③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。‎ ‎④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。‎ ‎⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。‎ ‎(3)实验结果分析讨论 ‎①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想　　　　是正确的。 ‎ ‎②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:　　　　　　　　　　　　(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。‎ 答案　(15分)(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)‎ ‎(2)①装置气密性良好　②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)　移动酒精灯预热硬质玻璃管 ‎(3)①乙　②2Na2SO3+O2 2Na2SO4　O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)‎ ‎18.(2013四川理综,9,15分)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。‎ Ⅰ.AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。‎ ‎(1)请完成下表:‎ 操作 现象 结论 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 ‎①　　　 ‎ 存在Fe3+‎ 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入②　　　　,振荡 ‎ ‎③　　　 ‎ 存在Fe2+‎ ‎【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+‎ Ⅱ.AgNO3的热稳定性 用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气 体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。‎ ‎(2)装置B的作用是　　　　　。 ‎ ‎(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。‎ ‎【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O。‎ ‎【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。‎ 实验编号 操作 现象 a 加入足量氨水,振荡 黑色固体不溶解 b 加入足量稀硝酸,振荡 黑色固体溶解,并有气体产生 ‎【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是　　　　(填实验编号)。 ‎ ‎【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有　　　　。 ‎ 答案　(1)①溶液呈红色　②K3[Fe(CN)6]溶液　③产生蓝色沉淀 ‎(2)防倒吸 ‎(3)用带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明无色气体为O2‎ ‎(4)b　Ag、NO2、O2‎ ‎19.(2013安徽理综,28,14分)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:‎ ‎(1)在25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。‎ 实验 编号 初始pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水 体积/mL ‎①‎ ‎4‎ ‎60‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎②‎ ‎5‎ ‎60‎ ‎10‎ ‎30‎ ‎③‎ ‎5‎ ‎60‎ 测得实验①和②溶液中的Cr2浓度随时间变化关系如图所示。‎ ‎(2)上述反应后草酸被氧化为　　　(填化学式)。 ‎ ‎(3)实验①和②的结果表明　　　　;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=　　　　　mol·L-1·min-1(用代数式表示)。 ‎ ‎(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,‎ 请你完成假设二和假设三:‎ 假设一:Fe2+起催化作用;‎ 假设二:　　　　; ‎ 假设三:　　　　; ‎ ‎……‎ ‎(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。‎ ‎[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2的浓度可用仪器测定]‎ 实验方案(不要求写具体操作过程)‎ 预期实验结果和结论 答案　(14分)‎ ‎(1)‎ 实验 编号 初始 pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水 体积/mL ‎③‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎(2)CO2‎ ‎(3)溶液pH对该反应的速率有影响　‎ ‎(4)Al3+起催化作用　S起催化作用 ‎(5)‎ 实验方案(不要求写具体操作过程)‎ 预期实验结果和结论 用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验。‎ 反应进行相同时间后,若溶液中c(Cr2)大于实验①中的c(Cr2),则假设一成立;若两溶液中的c(Cr2)相同,则假设一不成立。‎ ‎(本题属于开放性试题,合理答案均可)‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　续表 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL ‎25‎ ‎15‎ a(0I2‎ B 将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落下来 铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al C 向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液 产生白色沉淀 酸雨中一定含有S D 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2没有变质 答案　B ‎2.(2018陕西西安中学摸底,11)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是(　　)‎ A.用图1所示装置制取并收集干燥纯净的NH3‎ B.用图2所示装置可除去NO2中的NO C.用图3所示装置可分离CH3COOC2H5和饱和碳酸钠溶液 D.用图4所示装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 答案　C ‎3.(2017福建四地六校一联,7)下列实验中,所采取的分离方法不正确的是(　　)‎ 选项 目的 分离方法 A 除去铜器表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]‎ 用盐酸浸泡,再用清水冲洗 B 除去乙醇中的少量水 加生石灰,再蒸馏 C 除去苯中含有的苯酚杂质 加入溴水,过滤 D 除去NaCl固体中的NH4Cl 加热 答案　C ‎4.(2017山西五校一联,7)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是(　　)‎ 选项 ‎①中物质 ‎②中物质 预测②中的现象 A 浓盐酸 二氧化锰 立即产生黄绿色气体 B 浓硝酸 用砂纸打磨 过的铝条 无明显现象 C 浓氨水 硫酸亚 铁溶液 产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 D 亚硫酸氢 钠溶液 酸性高锰 酸钾溶液 溶液逐渐褪色 答案　A ‎5.(2016广东珠海摸底,16)下列有关实验装置的说法中正确的是(　　)‎ A.图1装置可制取干燥纯净的NH3‎ B.图2装置可以完成“喷泉”实验 C.图3装置可测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 D.图4装置可用于实验室制备Fe(OH)2‎ 答案　B ‎6.(2017湖南岳阳1月联考,19)三氯化硼是一种重要的化工原料,主要用作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。已知:BCl3的沸点为12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃,易潮解。实验室制备三氯化硼的原理为:B2O3+3C+3Cl2 2BCl3+3CO。‎ ‎(1)甲组同学拟用下列装置制备干燥纯净的氯气(不用收集):‎ ‎①装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　,装置C盛放的试剂是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②装置A中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)乙组同学选用甲组实验中的A、B、C和下列装置(装置可重复使用)制备BCl3并验证反应中有CO生成。‎ ‎①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→C→　　 　→　　　 → 　　　→　 　　→　　　　→F→D→I;其中装置E的作用是　　　　　　　　　。 ‎ ‎②实验开始时,先通入干燥的N2的目的是　。 ‎ ‎③能证明反应中有CO生成的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎④三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,其与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)①除去Cl2中混有的HCl　浓H2SO4‎ ‎②Cl+5Cl-+6H+ 3Cl2↑+3H2O ‎(2)①G　E　H　J　H　将BCl3冷凝为液体收集 ‎②排尽装置中的空气 ‎③F中黑色固体变成红色,D中澄清石灰水变浑浊 ‎④BCl3+3H2O H3BO3+3HCl 考点二　实验方案的评价 ‎7.(2018江西西路片七校一联,8)观察下列有关实验装置,相关评价错误的是(　　)‎ A.图(1)装置用于配制0.10 mol·L-1 NaOH溶液;评价:错误 B.图(2)装置用于测定中和热;评价:错误,装置中缺少了环形玻璃搅拌棒 C.图(3)装置用于比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性:评价:错误,Na2CO3、NaHCO3位置放错了 D.图(4)装置证明铁发生吸氧腐蚀时空气参加反应;评价:正确 答案　C ‎8.(2018宁夏育才中学月考,14)磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色发烟液体,极易水解生成两种酸,常用作有机氯化剂。其制备原理为SO2+Cl2 SO2Cl2,所用实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A.装置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中依次盛装浓硫酸、碱石灰、浓硫酸 B.装置Ⅱ中球形冷凝管冷却水从L进入,K流出 C.实验室可用Na2SO3与硝酸反应制取二氧化硫气体 D.磺酰氯水解生成的两种酸是硫酸和盐酸 答案　C ‎9.(2017河南洛阳统考,6)下列实验能达到实验目的的是(　　)‎ A.用图1所示装置制取并收集干燥纯净的NH3‎ B.用图2所示装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3‎ C.用图3所示装置制硫酸和氢氧化钠溶液 D.用图4所示装置比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱 答案　C ‎10.(2016江西九江七校一联,9)下列实验能达到预期目的的是(　　)‎ 实验内容 实验目的 A 室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol/L NaClO溶液和0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 B 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅 证明Na2CO3溶液中存在水解平衡 C 向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液,产生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,又生成红褐色沉淀 证明在相同温度下Ksp:Mg(OH)2>Fe(OH)3‎ D 分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大 证明非金属性:S>C 答案　B ‎11.(2017河南中原名校联盟二联,16)硅主要用于制取高纯度的半导体材料及有特殊用途的合金等。实验室用焦炭还原二氧化硅来制取硅并检测其气体产物,其实验装置如下:‎ 已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2OCO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。‎ ‎(1)检查装置气密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)装置C、D中所盛试剂分别为　　　　　　　　、　　　　　　　　。若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测气体产物中CO的物质的量是CO2的两倍,则仪器M中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。(假设此时仪器M中的固体产物只有单质硅) ‎ ‎(4)该装置的缺点是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,则Si的物质的量为　　　　　。 ‎ 答案　(1)关闭活塞K,在试管D中加水浸没长导管下端,微热仪器M,若试管D中产生气泡,移去热源后在导管中形成一段水柱,则说明装置气密性良好(或其他合理答案)‎ ‎(2)作安全瓶,防止倒吸 ‎(3)澄清石灰水　PdCl2溶液 ‎3C+2SiO22Si+CO2↑+2CO↑‎ ‎(4)没有尾气处理装置 ‎(5)0.2 mol B组　2016—2018年模拟·提升题组 ‎(满分65分　时间:30分钟)‎ 一、选择题(每小题6分,共24分)‎ ‎1.(2018黑龙江哈师大附中期中,8)下列实验方案能达到实验目的的是(　　)‎ 选项 实验方案 实验目的或结论 A 将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄 证明氧化性:H2O2>Fe3+‎ B 相同条件下,向两支盛有相同体积、不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入等体积、等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液 探究CuSO4、FeCl3对H2O2分解速率的影响 C 取a g铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为V L(已转化为标准状况下)‎ 测定铝箔中Al2O3含量 D 比较不同反应的反应热数据大小 判断反应速率的快慢 答案　C ‎2.(2017浙江温州中学模拟,8)下列实验装置设计正确且能达到目的的是(　　)‎ A.实验Ⅰ:可用于吸收氨气,并能防止倒吸 B.实验Ⅱ:静置一段时间,小试管内有晶体析出 C.实验Ⅲ:配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D.实验Ⅳ:海水的淡化 答案　B ‎3.(2017广东广州二模,11)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是(　　)‎ 选项 ‎①中物质 ‎②中物质 预测②中的现象 A 浓盐酸 MnO2‎ 产生黄绿色气体 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体 C 酸化的FeCl2溶液 H2O2溶液 溶液变成棕黄色,有气泡产生 D Fe2(SO4)3溶液 铜粉 溶液变蓝色,有黑色固体产生 答案　C ‎4.(2016安徽皖南八校一联,7)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 木炭粉中加入浓硝酸并加热,导出的气体通入少量澄清石灰水中 有红棕色气体产生,石灰水变浑浊 有NO2和CO2产生 B 向FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入足量SO2‎ 溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成 Fe3+被还原为Fe2+,沉淀为BaSO3‎ C 钠块放在石棉网上加热 钠块熔化,最终得到淡黄色固体 熔点:Na2O2大于Na D 蔗糖中滴入浓硫酸并不断搅拌 产生黑色蓬松多孔固体 浓硫酸具有吸水性和强氧化性 答案　C 二、非选择题(共41分)‎ ‎5.(2018河北衡水中学大联考,22)(15分)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示(夹持装置略去):‎ 已知:2NO+CaO2 Ca(NO2)2;2NO2+CaO2 Ca(NO3)2。‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)将分液漏斗中的稀硝酸滴入三颈烧瓶中的操作为 　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的N2,‎ 原因为　 。 ‎ ‎(3)装置C中的仪器名称为　　　　　。装置B所加试剂为　　　　　　　。 ‎ ‎(4)装置E中,酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化为N,溶液由橙色变为绿色(Cr3+),则发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)已知Ca(NO2)2溶液遇酸会产生NO气体。设计实验证明装置D中有亚硝酸钙生成:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化空气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为Ca(OH)2+NO+NO2 Ca(NO2)2+H2O。‎ ‎①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)打开分液漏斗的玻璃塞(或将玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对齐),打开分液漏斗的活塞,控制稀硝酸以一定速度滴入三颈烧瓶(其他合理答案也可)‎ ‎(2)排出装置中的空气,防止空气中的氧气将NO氧化为NO2‎ ‎(3)(球形)干燥管　蒸馏水 ‎(4)Cr2+2NO+6H+ 2Cr3++2N+3H2O ‎(5)取少量装置D中反应后的固体于洁净的试管中,滴加适量稀硫酸,试管口有红棕色气体产生,则装置D中有亚硝酸钙生成 ‎(6)①排放NO气体,污染空气 ‎②产品中混有Ca(NO3)2杂质 ‎6.(2017广东中山一中二测,23)(11分)NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+ Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。‎ ‎(1)此消毒液中的NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出此反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液的变质情况。‎ 限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L-1KI-淀粉溶液、1.0 mol·L-1NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液。‎ 请你完成下列探究实验方案。‎ 所加试剂 预期现象和结论 试管A中加足量①　　　　　　　　　;试管B中加1%品红溶液;试管C中加②　　　　　　　 ‎ 若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质;③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　则消毒液未变质;④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,则消毒液完全变质 ‎ ‎(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:‎ ‎①量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1Na2SO3溶液b mL。‎ ‎②滴定分析。将c mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入　　　　(填“酸式”或“碱式”)滴定管中进行滴定;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内不褪色时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液V mL;滴定过程中涉及的反应有:NaClO+Na2SO3NaCl+Na2SO4;2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O。 ‎ ‎③计算消毒液中NaClO的浓度为　　　　　mol·L-1。(用含a、b、c、V的代数式表示) ‎ 答案　(1)NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO ‎(2)①1.0 mol·L-1KI-淀粉溶液　②澄清石灰水　③若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液不变浑浊　④若A中溶液不变色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊 ‎(3)酸式　‎ ‎7.(2017河南百校联盟4月质检,26)(15分)某化学兴趣小组欲在实验室模拟工业制硝酸的过程。设计了如下装置(夹持装置略去):‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)装置B中固体氢氧化钠的作用是             　。 ‎ ‎(2)请在装置图方框处画出必要仪器,并指出所加试剂。‎ ‎(3)①装置D中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　;开始反应一段时间后,撤离热源反应也可以持续进行,原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②某同学认为在装置F中可能出现白烟,应在装置D和装置F之间增加下列装置中的　　　　(填序号),从而避免产生此现象,提高硝酸的产率。 ‎ 利用改进后的装置进行实验,装置F中发生反应的化学方程式为　 。 ‎ ‎(4)取反应后装置G中得到的溶液20.00 mL,加2~3滴酚酞溶液,用0.002 mol/L的NaOH标准溶液滴定,用去10.00 mL时,达到滴定终点,则装置G中得到的溶液pH=　　　　。 ‎ 答案　(1)氢氧化钠固体溶于水放热,使氨气溶解度减小,且电离出OH-,使N+OH- NH3·H2O NH3+H2O正向移动,使氨气逸出(答案合理即可)‎ ‎(2)‎ ‎(3)①4NH3+5O2 4NO+6H2O　此反应为放热反应,反应放出的热量可维持反应继续进行　②a　2NO+O2 2NO2　(4)3 ‎ C组　2016—2018年模拟·方法题组 方法　综合实验设计题的解题思路 ‎1.(2018黑龙江大庆十中、二中、二十三中、二十八中联考,18)亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:‎ 实验Ⅰ:用如图装置制取NaClO2晶体。‎ 已知:NaClO2饱和溶液在低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出NaClO2,高于60 ℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。‎ ‎(1)用50%双氧水配制30% H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要　　　(填仪器名称)。 ‎ ‎(2)装置C的作用是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的化学方程式为　 ; ‎ 装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应后的溶液中除Cl、Cl、Cl-、ClO-、OH-外, 还可能含有的一种阴离子是　　　　,检验该离子的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)请补充完整从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。‎ ‎①减压,55 ℃蒸发结晶;‎ ‎②　　　　　　　　　; ‎ ‎③　　　　　　　　　　　; ‎ ‎④　　　　　　　　　得到成品。 ‎ ‎(5)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是　　　　　　　　　。 ‎ 实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定。‎ ‎(6)测定样品中NaClO2的纯度,测定时进行如下实验:准确称取一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:Cl+4I-+4H+ 2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100 mL待测溶液,取25.00 mL待测溶液,加入淀粉溶液作指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL。(已知:I2+2S2 2I-+S4)‎ ‎①确认滴定终点的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为　　　　　　　　。(用含c、V的代数式表示) ‎ 答案　(1)量筒 ‎(2)防止D中溶液倒吸到B中(或安全瓶)‎ ‎(3)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O　2ClO2+2NaOH+H2O2 2NaClO2+O2+2H2O　S　取少量反应后的溶液,先加足量盐酸,再加氯化钡溶液,若产生白色沉淀,说明含有S ‎(4)②趁热过滤　③38 ℃~60 ℃热水洗涤 ‎④低于60 ℃干燥 ‎(5)NaClO3和NaCl ‎(6)①溶液蓝色恰好褪去且半分钟内不复原　②cV×10-3mol ‎2.(2017江苏七校期中联考,19)亚硝酸钠(NaNO2)是一种常见的食品添加剂,但使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组用下图所示装置制备NaNO2并对其性质做如下探究(A中加热装置已略去)。‎ ‎【背景素材】‎ ‎①2NO+Na2O22NaNO2;‎ ‎②NO能被酸性KMnO4氧化成N,Mn被还原为Mn2+。‎ ‎③在酸性条件下NaNO2能把I-氧化为I2;S2能把I2还原为I-。‎ ‎【制备NaNO2】‎ ‎(1)装置A三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)装置B的目的是　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为保证制得的亚硝酸钠的纯度,C装置中盛放的试剂可能是　　　　(填序号)。 ‎ A.P2O5 B.碱石灰 C.无水CaCl2 D.生石灰 ‎(4)E装置中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【测定NaNO2纯度】‎ ‎(5)本小题可供选择的试剂有:‎ A.稀硫酸 B.c1 mol·L-1KI溶液 C.淀粉溶液 D.c2 mol·L-1Na2S2O3溶液 E.c3 mol·L-1酸性KMnO4溶液 ‎①利用NaNO2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是　　　　　　　　　　(填序号)。 ‎ ‎②利用NaNO2的氧化性来测定其纯度的步骤是:准确称取质量为m g的NaNO2样品放入锥形瓶中,加适量水溶解,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(请补充完整实验步骤)。 ‎ 答案　(1)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O ‎(2)将NO2转化为NO ‎(3)BD ‎(4)3Mn+4H++5NO3Mn2++5N+2H2O ‎(5)①E　②加入过量的c1 mol·L-1KI溶液、淀粉溶液,然后滴加稀硫酸,充分反应后,用c2 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,读数,重复以上操作2~3次 ‎3.(2017河南中原名校联盟三联,18)某兴趣小组用如下装置制取SO2并验证其性质。请回答下列问题:‎ ‎(1)检查装置①气密性的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。实验室需用80 mL 12 mol·L-1的硫酸溶液制取SO2,若用100 mL的容量瓶配制时应量取98%的硫酸溶液(ρ=1.84 g·cm-3)的体积为　　　　　　　　。若改用Cu与浓硫酸反应制取SO2,气体发生装置还需要的玻璃仪器有　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)能证明SO2的水溶液显酸性的实验现象为　　　　　　　　　　;能表明I-的还原性弱于SO2的现象是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)若在上述装置中通入过量的SO2,为了验证④中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,‎ 取反应后④中的溶液分成三份,分别做如下实验:‎ a.往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。‎ b.往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。‎ c.往第三份试液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。‎ 上述方案不合理的是　　　　　　,原因是　 　 　 　 　 　 　 　 　 　。 ‎ ‎(4)若将SO2和Cl2组成的混合气体a mol通入200 mL 0.2 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中,充分反应后,溶液的棕黄色变浅。向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥后称重,其质量为46.6 g。则混合气体中SO2物质的量为　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)用止水夹夹住①②之间的橡皮管,向分液漏斗中加水,然后打开活塞,水滴下一定量后就不再滴下,就表明气密性良好(也可用加热法等,只要答案合理即可)　65.2 mL　酒精灯 ‎(2)②中紫色石蕊试液变红　⑤中蓝色溶液褪色 ‎(3)ac　④的溶液中含有过量的SO2,SO2也能使KMnO4溶液褪色;Fe2(SO4)3溶液中的S也可以与BaCl2溶液产生白色沉淀 ‎(4)0.08 mol ‎4.(2016浙江温州十校联合体期中,20)工业上可用下列装置测定黄铁矿(主要成分为FeS2)中硫的质量分数(忽略SO2、H2SO3与氧气的反应)。‎ 实验的正确操作步骤如下:‎ A.连接好装置,并检查装置的气密性 B.称取研细的黄铁矿样品 C.将2.0 g样品小心地放入硬质玻璃管中 D.以1 L/min的速率鼓入空气 E.将硬质玻璃管中的黄铁矿样品加热到800 ℃~850 ℃‎ F.用300 mL的饱和碘水吸收SO2,发生的反应是:I2+SO2+2H2O 2HI+H2SO4‎ G.吸收液用CCl4萃取 H.取20.00 mL萃取后的吸收液,用0.200 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定 试回答:‎ ‎(1)写出装置③中发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)步骤G中所用主要仪器是　　　　　　,应取　　(填“上”或“下”)层溶液进行后续实验。 ‎ ‎(3)装置①的作用是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)步骤H中滴定时应选用　　　作指示剂,可以根据　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的现象来判断滴定已经达到终点。 ‎ ‎(5)假定黄铁矿中的硫在步骤E中已全部转化为SO2,并且被饱和碘水完全吸收。滴定得到的数据如下表所示:‎ 滴定次数 待测液体的体积/mL 标准碱溶液的体积/mL 滴定前 滴定后 第一次 ‎20.00 mL ‎0.00‎ ‎20.98‎ 第二次 ‎20.00 mL ‎0.22‎ ‎20.20‎ 第三次 ‎20.00 mL ‎0.36‎ ‎20.38‎ 则硫铁矿样品中硫元素的质量分数为　　　(保留小数点后1位)。 ‎ ‎(6)也有人提出用“沉淀质量法”测定黄铁矿中硫的质量分数,若用这种方法测定,最好是在装置⑤所得吸收液中加入下列哪种试剂　　　。 ‎ A.硝酸银溶液　　　　B.氯化钡溶液 C.澄清石灰水　　　　D.酸性高锰酸钾溶液 答案　(1)4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2‎ ‎(2)分液漏斗　上 ‎(3)除去空气中的还原性气体,提高实验的准确率 ‎(4)酚酞　滴入最后一滴NaOH溶液后,溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色(或其他合理答案)‎ ‎(5)24.0%‎ ‎(6)B