高考A计划2017年新高考化学一轮复习 第十章 化学实验基础（课件+试题）（打包8套）.zip

1第十章 化学实验基础第一节 化学实验常用仪器及基本操作一、选择题(每小题 6 分,共 66 分)1.(2016·西安 铁一中模拟) 下列操作中,所用仪器合理 的是 (C)A.用托盘天平称量 5.22 g 食盐B.用瓷坩埚加热熔融 NaOHC.用漏斗向小口容器添加液体D.用 25 mL 的碱式滴定管量取 15.12 mL 高锰酸钾溶液【解析】A 项,托盘天平的精确度为 0.1 g,不合理;B 项,瓷坩埚中的二氧化硅与 NaOH 反应,不合理;D 项,高锰酸钾溶液有强氧化性,应该用酸式滴定管量取,不合理。2.(2015·济宁模拟) 下列实验操作中,一般情况下不应该相互接触的是 (C)A.过滤操作中,漏斗末端与承接滤液的烧杯内壁B.向容量瓶中转移液体时,使用的玻璃棒与容量瓶瓶颈内壁C.用胶头滴管向试管中滴液体时,滴管尖端与试管内壁D.实验室将 HCl 气体溶于水时,漏斗口与水面【解析】用胶头滴管向试管中滴液体时,滴管要竖直悬空,C 项符合题意。3.下列有关实验操作不正确的是 (D)A.用镊子取出白磷并置于水中切割B.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火C.用湿润的红色石蕊试纸检验氨气D.在 50 mL 量筒中配制 0.1000 mol·L-1碳酸钠溶液【解析】D 项,量筒不能用于配制溶液,错误。4.(2015·泉州联考) 用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是 (A)2A.用图 1 所示装置量取 15.00 mL 的氢氧化钠溶液B.用图 2 所示装置和方法制取氨气C.用图 3 所示装置和方法测定溶液的 pHD.用图 4 装置蒸发氯化钠溶液【解析】本题考查实验操作。制取氨气不能只用氯化铵,因分解生成的 NH3和 HCl 遇冷会凝结生成 NH4Cl,B 项错误;测定溶液的 pH 时,应该把试纸放在洁净的玻璃片上,C 项错误;蒸发应使用蒸发皿,D 项错误。5.下列图示正确的是 (A)【解析】本题考查仪器的使用、实验操作。B 项,NaOH 溶液不能放在酸式滴定管中,错误;C项,没有形成封闭空间,错误;D 项,稀释浓硫酸时, 浓硫酸沿烧杯壁倒入,玻璃棒不断搅拌散热, 错误。6.(2015·湖北联考) 下列装置或操作能达实验目的的是 (B)3【解析】本题考查化学实验操作。A 项,Na 2O2为粉末状固体,错误;C 项,氨气易溶于水,错误;D项,电解质溶液反了,错误。7.下列关于实验操作的叙述中正确的是 (C)①可燃性气体点燃之前必须验纯②用胶头滴管向试管中滴加液体,一定要将滴管伸入试管中③在中和滴定的实验过程中,目光应当注视滴定管的液面④蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口处⑤用托盘天平称氢氧化钠固体时,必须把固体放在滤纸上A.②③④ B.①②④C.①④ D.①④⑤【解析】本题考查实验基本操作。②胶头滴管应悬空垂直滴加液体;③中目光应注视锥形瓶中溶液颜色的变化;⑤氢氧化钠应放在洁净的小烧杯中称量,故选 C 项。8.(2015·杭州一中月考) 某学生做完实验后,采用下列方法清洗所用仪器:①用浓氨水清洗做过银镜反应后的试管②用酒精清洗做过碘升华的烧杯③用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管④用盐酸清洗长期存放三氯化铁溶液的试剂瓶⑤用氢氧化钠溶液清洗盛过苯酚的试管⑥用热氢氧化钠的浓溶液清洗沾有硫黄的试管下列对以上操作的判断正确的是 (A)A.除①外都对 B.除⑥外都对C.④⑤不对 D.全都正确4【解析】①做过银镜反应后的试管应用硝酸进行洗涤,错误。9.(2015·洛阳一模) 下列实验操作正确的是 (C)A.将带火星的木条伸入集气瓶内检验氧气是否收集满B.用苯萃取溴水中的溴时,将溴的苯溶液从分液漏斗下口放 出C.NaCl 溶液蒸发结晶时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体时停止加热D.测定溶液 pH 时,可用 pH 试纸蘸取少量待测液,并与标准比色卡比较【解析】A 项,检验氧气是否收集满应将带火星的木条放在集气瓶口,错误;B 项,苯的密度小于水,萃取溴时,苯层在上层,上层溶液应从分液漏斗上口放出,错误;D 项,测定溶液 pH 时,应把 pH 试纸放在洁净、干燥的玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液滴在 pH 试纸上,待变色 后和标准比色卡比较,错误。10.(2015·唐山联考) “绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是 (C)①实验室收集氨气采用图一所示装置②实验室中做氯气与钠反应实验时采用图二所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验④实验室中采用图三所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④【解析】①实验室收集氨气采用题图一所示装 置,用滴有酚酞的水吸收逸出的氨气,防止污染环境,符合绿色化学的要求;②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图二所示装置,沾有碱液的棉团可以吸收多余的氯气,防止污染环境,符合绿色化学的要求;③用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验,挥发的氯化氢和氨气会污染大气,不符合绿色化学的要求;④实验室中采用图三所示装置进行铜与稀硝酸的反应,生成的氮氧化物及时收集在气球里面,符合绿色化学的要求。11.图标 所警示的是 (B)A.当心火灾——氧化物5B.当心火灾——易燃物质C.当心爆炸——自燃物质D.当心爆炸——爆炸性物质【解析】本题考查对安全标识的识别。题给图标所警示的是易燃物质。二、非选择题(共 34 分)12.(15 分) (2015·石家庄质检) 以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题:(1)序号为⑧和⑩的仪器的名称分别为 容量瓶 、 冷凝管 。 (2)在分液操作中,必须用到上述仪器中的 ②⑥ (填序号)。 (3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的 试管 (填名称)。 (4)在配制一定物质的量浓度的溶液时,需要用到的仪器是 ②④⑧⑨ (填序号)。 (5)仪器上标有温度的是 ⑧⑨ (填序号)。 (6)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是 B 。 A.①是量筒,读数为 2.5 mLB.②是量筒,读数为 2.5 mLC.③是滴定管,读数为 2.5 mLD.②是温度计,读数为 2.5 ℃【解析】(2)在分液操作中用到分液漏斗和烧杯。(3)能作为反应容器且能够直接加热的仪器是试管。(4)配制溶液时要用到的玻璃仪器是容量瓶、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(5)容量瓶、量筒上标有温度。(6)分析刻度可知①是温度计;②是量筒,精确到 0.1 mL;③是滴定管,精确到 0.01 mL,B 项正确。613.(19 分) (2016·河南中原名校联考 )溴乙烷是一种重要的化工合成原料。实验室合成溴乙烷的反应和实验装置如下:反应:CH 3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O装置:实验中可能用到的数据如下表:物 质相对分子质量沸点/℃密度/(g·cm-3)水溶性CH3CH2OH 46 78.4 0.79 互溶CH3CH2Br 109 38.4 1.42 难溶CH3CH2OCH2CH3 74 34.5 0.71 微溶CH2 CH2 28 -103.7 0.38 不溶浓硫酸 (H2SO4) 98 338.0 1.38 易溶①合成反应:在仪器 B 中加入适量 NaBr、浓硫酸和 50 mL 乙醇,安装好仪器,缓缓加热,收集馏出物。②分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到 52 mL 溴乙烷。回答下列问题:(1)仪器 B 的名称是 蒸馏烧瓶 。 (2)仪器 C 为直形冷凝管,冷水进口是 b (填“a”或“b”)。 (3)仪器 D 置于盛有 冰水混合物 的烧杯中,目的是 冷却溴乙烷 。 (4)装置 A 的名称为牛角管,其结构中的 c 支管的作用是 平衡装置 D、装置 B 之间的气压,便于装置 D 接收馏出液 。 (5)溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水的目的是 除去溶解在溴乙烷中的乙醇 。 (6)该实验所得溴乙烷的产率为 78.9%(或 79%或 78.89%) 。 【解析】本题考查物质的制备,涉及仪器的认识、使用,物质的分离与提纯,产率的计算等。由题表中信息可知,产品的沸点为 38.4 ℃,在制备过程可被 蒸出,冷凝后可获得粗产品,为7了防止产品的挥发,故锥形瓶应置于冰水混合物中。粗产品中的乙醇可 溶于水,故可在粗产品中加水,通过分液初步除去部分乙醇。(5)理论产量为 ×109 50 𝑚𝐿×0.79 𝑔·𝑚𝐿-146 𝑔·𝑚𝑜𝑙-1g/mol≈93.60 g,实际产量:52 mL×1.42 g·mL -1=73.84 g,产率为×100%≈78.89%。73.84 𝑔93.60 𝑔1第二节 物质的检验、分离和提纯一、选择题(每小题 6 分,共 60 分)1.下列实验正确的是 (B)【解析】A 项,蒸发浓缩结晶应该用蒸发皿而不是坩埚,错误;B 项,关闭止水夹,加水至长颈漏斗下端浸入水中,长颈漏斗下端形成一段水柱且不下降说明气密性良好,正确;C 项,试管中加热固体分解时,试管口应略向下倾斜,错误;D 项,分离沸点不同的液体混合物时温度计不能插入溶液中,蒸馏时最好选用蒸馏烧瓶,冷凝水应“下进上出”,错误。2.(2015·重庆一中期中检测) 下列实验的操作、现象、结论均正确的是 (C)选项 操作及现象 结论A用洁净的铂丝蘸取硫酸盐样品在酒精灯火焰上灼烧,焰色为黄色该硫酸盐样品一定含 Na+,一定不含 K+B 某气体能使湿润的淀粉 KI 试纸变蓝 该气体一定是 Cl2C向某溶液中加入足量稀盐酸后无变化,再加入BaCl2溶液产生白色沉淀原溶液中一定含有 S𝑂2-4D向某溶液中加入一定量氯水,再加入 KSCN 溶液,溶液变为血红色原溶液中一定含有 Fe2+【解析】本题考查物质的检验。A 项,没有透过蓝色钴玻璃,所以不能确定溶液中是否含有K+,错误;B 项,氯气、溴蒸气、NO 2均能将 KI 氧化为单质碘,错误;D 项,溶液中可能含有 Fe3+,故错误。23.(2015·衡阳联考) 只用一种试剂就可 将 AgNO3、KSCN、稀 H2SO4、NaOH 四种无色溶液区分开,该试剂是 (C)A.BaCl2溶液 B.FeCl2溶液C.FeCl3溶液 D.Fe(NO3)3溶液【解析】本题考查物质的鉴别。检验 Ag+用 Cl-,检验 KSCN 用 Fe3+,NaOH 与 FeCl3反应生成红褐色沉淀,C 项正确。4.(2015·山西大学附属中学期中检测) 下列物质提纯的方法正确的是 (B)A.除去混在 NO2中的 NO:将气体与足量 O2混合B.除去混在 CO2中的 SO2:将气体依次通过足量酸性 KMnO4溶液和浓硫酸C.除去 KCl 溶液中的 K2CO3:加入过量 BaCl2溶液后过滤D.除去乙酸中混有的乙醇:加入生石灰后蒸馏【解析】本题考查物质的分离与除杂。物质的除杂原则是:除去杂质的同时不能引入新的杂质。A 项,混入了氧气杂质,错误;C 项,引入了新的杂质 BaCl2,错误;D 项,生石灰能与乙酸反应生成乙酸钙和水,将原物质除掉,不符合除杂原则,错误。5.(2015·南昌二中月考) 某溶液可能含有 Cl-、S 、C 、N 、Fe 3+、Al 3+和 K+。取𝑂2-4 𝑂2-3 𝐻+4该溶液 100 mL,加入过量 NaOH 溶液,加热,得到 0.02 mol 气体,同时产生红褐色沉淀;过滤,洗涤,灼烧,得到 1.6 g 固体;向上述滤液中加足量 BaCl2溶液,得到 4.66 g 不溶于盐酸的沉淀。由此可知有关原溶液中离子的说法不正确的是 (D)A.至少存在 4 种离子B.Cl-一定存在,且 c(Cl-)≥0.4 mol/LC.S 、N 一定存在𝑂2-4 𝐻+4D.C 、Al 3+、K +一定不存在𝑂2-3【解析】加入过量 NaOH 溶液,加热,得到 0.02 mol 气体,说明一定有 N ,且其物质的量𝐻+4为 0.02 mol,Al3+无法确定是否存在;同时产生红褐色沉淀,说明一定有 Fe3+,1.6 g 固体为氧化铁,物质的量为 0.01 mol,故有 0.02 mol Fe3+,Fe3+与 C 能反应,故原溶液中一定没𝑂2-3有 C ;4.66 g 不溶于盐酸的沉淀为硫酸钡 ,原溶液中一定有 S ,物质的量为 0.02 mol;根𝑂2-3 𝑂2-4据 电荷守恒,原溶液中一定有 Cl-,至少为 0.02 mol×3+0.02-0.02 mol×2=0.04 mol,物质3的量浓度至少为 0.04 mol/0.1 L=0.4 mol/L。A 项,至少存在 Cl-、S 、N 、Fe 3+四𝑂2-4 𝐻+4种离子,正确;B 项,根据电荷守恒,至少存在 0.04 mol Cl-,正确; C 项,S 、N 一定存𝑂2-4 𝐻+4在,正确;D 项,Al 3+、K +无法判断是否存在,错误。6.下表为各物质中所含有的少量杂质以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。序号 物质 杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法① KNO3溶液 KOH 加入 FeCl3溶液,并过滤② FeSO4溶液 CuSO4 加入过量铁粉,并过滤③ H2 CO2通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶④ NaNO3 CaCO3 溶解、 过滤、蒸发正确的一组为 (C)A.①②③④ B.③④ C.②③④ D.①②③【解析】第①组,加入氯化铁会引入杂质 Cl-,不正确;第②组,加入铁粉置换出铜,通过过滤除去铜及过量的铁粉,故正确;第③组,利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故正确;第④组,碳酸钙不溶于水,溶解后过滤,再蒸发即可,正确。7.(2015·江西临川一中月考) 下列各组仪器:①漏斗;②容量瓶;③滴定管;④分液漏斗;⑤天平;⑥量筒;⑦胶头滴管;⑧蒸馏烧瓶。常用于物质分离的是 (C)A.①③⑦ B.②⑥⑦C.①④⑧ D.④⑥⑧【解析】本题考查物质分离需要的仪器。①漏斗用于组装过滤装置;④分液漏斗用于分液;⑧蒸馏烧瓶用于组装蒸馏装置。8.(2015·河南实验中学期末检测) 茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成,各步骤中选用的实验用品正确且完整的是 (D)4A.将茶叶灼烧灰化,选用①②B.用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,选用④ ⑥和⑦C.过滤得到滤液,选用④⑤D.检验滤液中的 Fe3+,选用③⑧⑩【解析】本题考查物质分离需要的仪器。A 项,将茶叶灼烧灰化,应在坩埚中加热,用到的仪器有①②⑨,故错误;B 项,用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释,应在烧杯中进行,可用玻璃棒搅拌,不用容量瓶,错误;C 项,过滤时用到④⑤⑦,错误。9.(2015·河北衡水中学四调) 下列化合物SOI2、SOBr 2、SOCl 2、SOClF、SF 4、SBrF 3、SOBrCl 在水中容易水解,但不发生氧化还原反应,所有产物都是可溶的。现将其中的一种化合物 A 配成溶液,稀释后分成几份,分别加入一系列0.1 mol·L-1的试剂。列表如下(已知氟化钙难溶于水):加入试剂 测出结果 实验结论硝酸和硝酸银 产生淡黄色沉淀 (a)氯化钡 无沉淀溶液微热后,再用氨气将 pH 调到 7,然后加入硝酸钙无明显反应 (b)向该物质的酸性溶液中加入高锰酸钾,然后加入硝酸钡高锰酸钾溶液褪色,加入硝酸钡后产生白色沉淀氯化铁、四氯化碳 四氯化碳层不显紫色 (c)根据实验结果,下列实验结论不正确的是 (D)A.实验结论(a)一定含有 Br-、可能含有 Cl-B.实验结论(b)排除 F-C.实验结论(c)排除 I-D.该化合物的化学式是 SOBr2【解析】本题考查物质的检验。A 项,溶液中加硝酸银生成淡黄色沉淀,说明溶液中含 Br-,可能有 Cl-,正确;B 项,根据氟化钙难溶于水,无明显现象说明溶液中无 F-,正确;C 项,假设5溶液中有 I-,遇到氯化铁会生成碘单质,而四氯化碳层不显紫色,说明溶液中不含 I-,正确;D项,综合上述分析知该化合物的化学式可能是 SOBr2或 SOBrCl,错误。10.(2015·洛阳模拟) 为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg 2+、S 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后𝑂2-4进行下列五项操作:①过滤;②加过量 NaOH 溶液;③加适量盐酸;④加过量 Na2CO3溶液;⑤加过量 BaCl2溶液。不正确的操作顺序是 (B)A.⑤②④①③ B.④②⑤①③C.②⑤④①③ D.⑤④②①③【解析】本题考查分离操作步骤。除杂时,每一步所加的试剂均过量,必须考虑后面添加的试剂能将前面引入的杂质一并除去,Na 2CO3溶液除去 Ca2+的同时可以除去过量的 BaCl2,因此④必须在⑤之后,适量盐酸可以除去过量 NaOH 溶液和过量 Na2CO3溶液,③在④后,综上,B 项符合题意。二、非选择题(共 40 分)11.(14 分) (2015·河南中原名校联考) 有 M、N 两种溶液,经测定这两种溶液中大量存在下列 12 种离子:Al 3+、Cl -、Na +、K +、N 、OH -、Fe 2+、Al 、C 、N 、S 、H +。𝑂-3 𝑂-2 𝑂2-3 𝐻+4 𝑂2-4(1)完成下列表格中实验①的结论和实验②的实验内容以及现象:(2)根据(1)中的实验回答:N 存在于 M 溶液中,理由是 Fe 2+、N 、H +发生氧化还原反应 ;Cl -存在于 N 溶𝑂-3 𝑂-3液中,理由: 溶液呈电中性 。 (3)根据(1)中的实验确定,M 溶液中含有的离子为 Na +、Al 、C 、OH -、N 、S 𝑂-2 𝑂2-3 𝑂-3 𝑂2-4。 6【解析】本题考查离子推断。(1)①取少量 N 溶液滴加足量的硝酸钡溶液,无沉淀产生,则 N溶液中不含 C 、S ;②对 M 溶液进行焰色反应实验 ,焰色为黄色,透过蓝色钴玻璃没𝑂2-3 𝑂2-4有紫色,则 M 中一定含 Na+,不含 K+;③用 pH 试纸检测 M 溶液,pH 试纸呈蓝色,溶液显碱性,可能含 Al 、OH -。(2)由上述分析可知,结合离子共存知 M 溶液中含 Na+、S 、Al 、C𝑂-2 𝑂2-4 𝑂-2、OH -,N 中含 Al3+、K +、 Fe2+、N 、H +,因 Fe2+与 N (H+)不能共存,则 N 只能存在𝑂2-3 𝐻+4 𝑂-3 𝑂-3于 M 中,N 中只有阳离子,则由溶液呈电中性可知,Cl -一定在 N 中。(3)M 中含有的离子有Na+、Al 、C 、OH -、N 、S 。𝑂-2 𝑂2-3 𝑂-3 𝑂2-412.(13 分) (2016·浙江慈溪中学期中检测 )海藻中含有丰富的、以离子形式存在的碘元素。如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分。回答下列问题:(1)步骤①③的操作分别是 过滤、萃取并分液 。 (2)步骤②的离子方程式为 Cl 2+2I- 2Cl-+I2 。步骤②中 Cl2应 适量 (填“少量”“适量”或“过量”)。 (3)在步骤②中若不用 Cl2,则下列氧化剂中最好选用(填代号) D 。 A.浓硫酸 B.新制氯水C.高锰酸钾溶液 D.双氧水(4)步骤③中应加入的有机溶剂是 CCl 4 ,而不能用 酒精(或裂化汽油或乙酸) 等有机溶剂。 (5)能否用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全 否 (填“能”或“否”),其理由是 淀粉能检验碘单质的存在,但不能检验 I- 。 【解析】本题考查实验基本操作。(1)根据步骤①得到残渣知是过滤操作,根据步骤③得到碘的有机溶液知是萃取与分液。(2)步骤②是氯气 置换出碘,离子方程式为 Cl2+2I- 2Cl-+I2,氯气有毒,因此应该适量。(3)在步骤②中若不用 Cl2,最好选用 D,因为双氧水的还原产物是水,无杂质。(4)萃取剂不能和溶质反应,且萃取剂和原溶剂不能互溶,可选用苯、四氯化碳等,不能选用与水互溶的乙醇、乙酸等, 也不能选用能与碘发生加成反应的裂化汽油。(5)检验反应完全,即检验溶液中是否存在 I-,但 I-和淀粉不反应。713.(13 分)硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe 3O4、FeO、SiO 2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如图所示:回答下列问题:(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是 Fe 2+ 。 (2)煅烧 FeCO3生成产品Ⅰ的化学反应方程式为 4FeCO 3+O2 2Fe2O3+4CO2 ;实验室进行煅烧操作所需仪器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有 坩埚、坩埚钳 。 (3)为了获得产品Ⅱ,向(NH 4)2SO4溶液中加入 KCl 溶液后,还需要进行的操作是 蒸发结晶、趁热过滤 ,洗涤干燥。 (4)检验产品Ⅱ中是否含有氯化物杂质的实验操作:取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液, 滴加过量 Ba(NO3)2溶液,过滤后(或静置后取上层清液),向滤液(或清液)中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液 。 【解析】(1)因 Fe2O3、Fe 3O4、FeO 与还原剂反应生成铁,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚 铁和氢气,所以滤液中的主要溶质是硫酸亚铁。(2)碳酸亚铁与氧气反应生成了氧化铁和二氧化碳:4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2;实验室进行煅烧操作所需仪器有酒精灯、泥三角、三脚架、玻璃棒、坩埚、坩埚钳。(3)硫酸铵与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化铵;因硫酸钾的溶解度随温度变化较大,可用蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥得到硫酸钾。(4)产品Ⅱ中含 S ,为𝑂2-4避免干扰现象,故检验产品Ⅱ中是否含有氯化物杂质时需先除去 S ,所以先滴加过量𝑂2-4Ba(NO3)2溶液,过滤后向滤液中滴加硝酸酸化过的 AgNO3溶液。81第三节 物质的制备一、选择题(每小题 6 分,共 54 分)1.实验室对制备气体反应的基本要求是“反应条件易满足、能平稳地产生气流、所得气体中尽可能不含杂质成分(除少量水蒸气及少量原料汽化形成的物质)”,下列反应一般能用于实验室制备气体的是 (A)A.浓盐酸与浓硫酸混合制备 HClB.电解 H2O 制备 O2C.加热浓硝酸制备 NO2D.浓 NaOH 与 NH4Cl 溶液混合加热制备 NH3【解析】本题考查气体的实验室制备原理。B 项,电解水同时生成 O2和 H2,错误;C 项,加热浓硝酸制 NO2时还会产生 O2,错误;D 项,氨气易溶于水,用浓 NaOH 溶液与 NH4Cl 溶液反应制得的 NH3量较少,错误。2.(2015·衡阳联考) 下列关于应用套管实验装置(部分装置未画出)进行的实验,叙述错误的是 (C)A.利用甲装置可以制取少量 H2B.利用乙装置可以验证 Na2O2与水反应既生成氧气,又放出热量C.利用丙装 置验证 KHCO3和 K2CO3的热稳定性,X 中应放的物质是 K2CO3D.利用丁装置制取 SO2,并检验其还原性,小试管中的试剂可为酸性 KMnO4溶液【解析】本题考查气体的制备、物质的性质实验等。A 项,题图甲中下面试管相当于制取装置,上面的试管相当于收集装置,正确;B 项,通过检验 p 导管口的气体验证反应生成氧气,将q 导管末端没入水中,如果导管口有气泡冒出,则证明反应放热,正确;C 项,利用丙装置验证KHCO3和 K2CO3的热稳定性时,X 中应放的物质是 KHCO3,错误;D 项,SO 2使酸性 KMnO4溶液褪色表现还原性,正确。23.如图是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行 实验的是 (D)A.铜屑和稀硝酸B.二氧化锰和浓盐酸C.浓氨水和生石灰D.碳酸钙和稀盐酸【解析】本题考查气体的制备。题给装置是固+液 气体的装置,且生成的气体不和浓H2SO4、O 2反应,密度比空气大,只有 D 项正确。4.(2015·黑龙江大庆铁人中学月考) 如图装置可用于收集气体并验证其化学性质,下列对应关系完全正确的是 (C)选项 气体 试剂 现象 结论A NO 紫色石蕊试液 溶液变红 NO 与水反应生成硝酸B Cl2 FeCl2溶液 溶液褪色 Cl2可以氧化 Fe2+C SO2 酸 性 KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有还原性D NH3 MgCl2溶液产生白色沉淀NH3有碱性【解析】本题考查气体的收集与性质实验。A 项,NO 不能用排空气法收集,不能使紫色石蕊试液变红,错误;B 项,Cl 2能将 Fe2+氧化为 Fe3+,溶液由浅绿色变为黄色,错误;D 项,NH 3应用向下排空气法收集,且 NH3没有碱性,其溶于水后形成的氨水显碱性,错误。5.(2015·山西大学附属中学月考) 用如图装置制取表中四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去;必要时可以加热;a、b、c、d 表示相应仪器中加入的试剂)。其中正确的是 (D)3选项 气体 a b c dA CO2 盐酸 CaCO3饱和 Na2CO3溶液浓硫酸B Cl2 浓盐酸 MnO2 NaOH 溶液 浓硫酸C NH3饱和 NH4Cl溶液消石灰 H2O 固体 NaOHD NO 稀硝酸 铜屑 H2O 浓硫酸【解析】本题考查气体的制备、净化实验。A 项,二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,错误;B 项,氢氧化钠溶液与氯气反应,不能作为除去氯气中杂质的试剂,错误;C 项,氨气极易溶于水,错误。6.下列选项正确的是 (C)【解析】本题考查物质的制备。A 项,收集氧气的试管不能密封,错误;B 项,四氯化碳的密度比水大,应该换为苯,错误;D 项,收集乙酸乙酯的导管末端不应伸到液面以下,错误。7.下列制备和收集气体的实验装置合理的是 (D)4【解析】本题考查物质的制备与收集。加热固体时试管口应略向下倾斜,收集 NH3时导管应伸入试管底部,试管口放一团棉花但不能密封,A 项错误;铁片被浓硝酸钝化,不能制取 NO2,B项错误;氢气密度比空气小,收集氢气时导管应“短进长出”,C 项错误。8.下列收集 H2S 的正确装置是 (C)【解析】H 2S 的密度比空气大且能污染空气。A 项,进气管应该靠近瓶底,错误;B 项,用于收集密度比空气小的气体,错误;C 项,用于收集密度比空气大的气体,且有尾气吸收装置,正确;D项,NaOH 溶液与 H2S 反应,不能收集 H2S,错误。9.(2015·淮南模拟) 已知:酸式乙二酸钠与浓硫酸共热时发生反应:HOOC —COONa+H2SO4(浓)NaHSO4+CO2↑+CO↑+H 2O。利用该反应所产生的气体(X)及下列有关仪器装置 进行以下实验:下列说法不正确的是 (D)A.对装置Ⅰ,关闭活塞 K2,打开活塞 K1,在导管 D 处能得到纯净而干燥的 COB.当 A 选项反应完成后,再关闭活塞 K1,打开活塞 K2,在导管 D 处能得到纯净而干燥的 CO2C.利用装置Ⅰ中 D 处所得的纯净 CO,通过实验装置Ⅱ能够说明 CO 具有还原性D.实验装置Ⅲ与实验装置Ⅱ相比较,能减少 CO 的污染,能顺利完成氧化铁还原实验5【解析】本题考查 CO、CO 2的制备与性质。对装置Ⅰ,关闭活塞 K2,打开活塞 K1,气体 X 经过氢氧化钠溶液除去 CO2,再经浓硫酸干燥,得到纯净而干燥的 CO,A 项正确;B 项,向碳酸钠溶液中加入稀硫酸生 成 CO2,经干燥后得到纯净而干燥的 CO2,正确;纯净的 CO 通过实验装置Ⅱ,若红色粉末变为黑色或澄清石灰水变浑浊,都能够说明 CO 具有还原性,C 项正确;实验装置Ⅲ气体不能顺利进入硬质玻璃管,且经反应后可能得到 CO、CO 2和水蒸气的混合气体,加热易发生爆炸,D 项不正确。二、非选择题(共 46 分)10.(24 分) (2015·吉林实验中学四模) 半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl 3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的 Cl2模拟工业生产 制取 PCl3,装置如下图所示(部分夹持装置略去):已知黄磷与少量 Cl2反应生成 PCl3,与过量 Cl2反应生成 PCl5。PCl 3遇水会强烈水解生成 H3PO3和 HCl,遇 O2会生成 POCl3,POCl3溶于 PCl3,PCl3、POCl 3的熔沸点见下表:物质 熔点/℃ 沸点 /℃PCl3 -112 75.5POCl3 2 105.3请回答下列问题:(1)A 装置中制氯气的离子方程式为 MnO 2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H 2O 。 (2)B 中所装试剂是 浓 H2SO4 ;E 中冷水的作用是 冷凝 PCl3,防止其挥发 ;F 中碱石灰的作用是 吸收多余的氯气,防止空气中的 H2O 进入烧瓶与 PCl3反应 。 (3)实验时,检査装置气密性后,先打开 K3通入干燥的 CO2,再迅速加入黄磷。通干燥 CO2的作用是 排尽装置中的空气,防止白磷自燃 。 (4)粗产品中常含有 POCl3、PCl 5等。加入黄磷加热除去 PCl5后,通过 蒸馏 (填实验操作名称),即可得到较纯净的 PCl3。 (5)通过下面方法可测定产品中 PCl3的质量分数。①迅速称取 1.00 g 产品,加水反应后配成 250 mL 溶液;6②取以上溶液 25.00 mL,向其中加入 10.00 mL 0.1000 mol/L 碘水,充分反应;③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用 0.1000 mol/L 的 Na2S2O3溶液滴定;④重复②③操作,平均消耗 Na2S2O3溶液 8.40 mL。已知:H 3PO3+H2O+I2 H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中 PCl3的质量分数为 79.75% 。 【解析】本题考查物质的制备、分离与提纯等。A 为制取氯气装置,B 为干燥氯气装置,C 为尾气处理装置(处理多余的氯气),D 为反应装置,为了防止空气中氧气和水蒸气的干扰,需要在反应前通入过量 CO2以排尽装置中的空气,E 为冷凝装置,使生成的 PCl3液化,根据题中信息,生成的 PCl3易与水蒸气和氧气反应,故设置 F 装置为防止空气进入 E 装置,保护产品,同时吸收多余的氯气。(4)POCl 3和 PCl5互溶且沸点相差较大,故可用蒸馏法提纯产物。(5)25.00 mL 溶液消耗的 I2的物质的量为 0.1000 mol/L×0.01 L- ×0.1000 mol/L×0.0084 12L=0.00058 mol,根据 PCl3~H3PO3~I2,故 PCl3的百分含量为×100%=79.75%。0.00058𝑚𝑜𝑙×137.5 𝑔·𝑚𝑜𝑙-10.1 𝑔11.(22 分) (2015·襄阳调研) 3-丁酮酸乙酯在有机合成中用途极广,广泛用于药物合成,还用作食品的着香剂,其相对分子质量为 130,常温下为无色液体,沸点 181 ℃,受热温度超过95 ℃时就会分解;易溶于水,与乙醇、乙酸乙酯 等有机试剂以任意比混溶;实验室可以乙酸乙酯和金属钠为原料制备。乙酸乙酯的相对分子质量为 88,常温下为无色易挥发液体,微溶于水,沸点 77 ℃。【反应原理】①2CH 3COOC2H5+C2H5ONa +2C2H5OH。② +CH3COOH +CH3COONa。【实验装 置】7【实验步骤】1.加热反应:向反应装置中加入 32 mL(28.5 g,0.32 mol)乙酸乙酯、少量无水乙醇、1.6 g(0.07 mol)切细的金属钠,微热回流 1.5~3 小时,直至金属钠消失。2.产物后处理:冷却至室温,卸下冷凝管,将烧瓶浸在冷水浴中,在摇动下缓慢地加入 32 mL 30%醋酸水溶液,使反应液分层。用分液漏斗分离出酯层。酯层用 5%碳酸钠溶液洗涤,有机层放入干燥的锥形瓶中,加入无水碳酸钾至液体澄清。3.蒸出未反应的乙酸乙酯:将反应液在常压下蒸馏至 100 ℃。然后改用减压蒸馏,得到产品2.0 g。回答下列问题:(1)从反应原理看,无水乙醇的作用是 催化剂 。 (2)反应装置中加干燥管是为了 防湿气进入反应体系中,以保证反应体系干燥 。两个装置中冷凝管的作用 不相同 (填“相同”或“不相同”),冷却水进水口分别为 b 和 d (填图中字母)。 (3)产物后处理中,滴加稀醋酸的目的是 中和生成的钠盐,使之变成产物 ,稀醋酸不能加多了,原因是 酸多了会增加产物在水中的溶解度 。用分液漏斗分离出酯层的操作叫 分液 。碳酸钠溶液洗涤的目的是 中和醋酸 。加无水碳酸钾的目的是 干燥 。 (4)采用减压蒸馏的原因是 3-丁酮酸乙酯沸点高,在沸点温度下还易分解 。 (5)本实验所得到的 3-丁酮酸乙酯的产率是 B (填标号)。 A.10% B.22% C.19% D.40%【解析】(1)反应装置中加入的是乙醇,乙醇与金属钠反应生成乙醇钠,当乙醇钠反应后又生成了乙醇,故乙醇作催化剂。(2)反应装置中加干燥管是为了防湿气进入 反 应体系中,以保证反应体系干燥;反应装置中冷凝管的作用是冷凝回流,蒸馏装置中冷凝管的作用是对蒸馏出来的气体物质进行冷却,形成液体进行收集,故两个冷凝管的作用不同;冷凝水分别从b、d 口进入。(3)在第 1 步骤中生成的产物是钠盐,加入稀醋酸使其变成产物;因产物易溶8于有机试剂,当在其中加入的酸过多后会增加产物在水中的溶解度;用分液漏斗分离出酯层的操作叫分液;碳酸钠可以与加入的过量的醋酸反应,故用 Na2CO3溶液洗涤的目的是中和醋酸;无水碳酸钾可以作干燥剂,对产物进行干燥。(4)因产物沸点为 181 ℃,在温度超过 95 ℃时就会分解,所以采用减压蒸馏。(5)反应物中有 0.32 mol 乙酸乙酯、0.07 mol 金属钠,则乙酸乙酯过量,0.07 mol 金属钠完全反应生成的产物的物质的量为 0.07 mol,质量为0.07 mol×130 g/mol=9.1 g,产率= ×100%≈22%。2.0 𝑔9.1 𝑔1第四节 化学实验方案的设计与评价一、选择题(每小题 6分,共 54分)1.(2015·四川高考) 下列操作或装置能达到实验目的的是 (C)【解析】本题考查化学实验操作与化学仪器的使用。读数时,视线应与凹液面最低处相切,A项错误;HCl+NaHCO 3 NaCl+H2O+CO2↑,有新的气体杂质混入,B 项错误;铁钉在食盐水中发生吸氧腐蚀,使得红墨水发生倒吸,C 项正确;电石与水反应的副产物 H2S也具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D 项错误。2.(2015·德州模拟) 下列各组中的实验步骤及现象,能达到相应实验目的的 是 (D)实验目的 实验步骤及现象A 检验亚硫酸钠试样是否变质试样 白色沉淀 沉淀不溶解B制取氯气并探究氯气是否具有漂白性 MnO2和稀盐酸 气体 褪色C证明酸性条件下 H2O2氧化性比 I2强碘化钠溶液 溶液变蓝色D 探究浓度对化学平衡的影响FeCl3和 KSCN混合溶液 红色变深2【解析】本题考查物质的性质、检验实验设计。检验亚硫酸钠是否变质,不能用硝酸钡和稀硫酸,二者混合相当于溶液中存在硝酸,硝酸能氧化亚硫酸钡为硫酸钡,A 项错误;氯气未干燥,使干燥有色布条褪色,不能证明氯气具有漂白性,且 MnO2和浓盐酸在加热条件下反应才能生成 Cl2,B项错误;过氧化氢与 NaI反应生成的碘单质不能用硝酸与淀粉的混合液检验,因为硝酸也能氧化 NaI,C项错误。3.(2015·山西大学附属中学月考) 某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时,发现一瓶盛有无色溶液的试剂标签破损(如图)。某同学根据中学化学知识,对该溶液中的溶质成分进行如下 预测和验证,其中错误的是(包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论) (B)选项预测物质的化学式检验需要的试剂操作、现象及结论A Na2SO4稀盐酸、氯化钡溶液取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则原溶液是Na2SO4溶液B Na2CO3稀盐酸、澄清的石灰水取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,则原溶液一定是 Na2CO3溶液C Na2SO3稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液取少量该溶液于试管 中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,则原溶液是 Na2SO3溶液D Na2SiO3 过量稀盐酸取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀 ,盐酸过量时沉淀不溶解,则原溶液是Na2SiO3溶液3【解析】本题考查物质检验的实验设计。B 项,取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则溶液不一定为 Na2CO3溶液,错误。4.(2016·成都模拟) 某学习小组设计如下实验方案,相关推测不合理的是 (C)A.试管②中滴入酚酞后溶液可能变浅红B.试管③中滴入 FeCl3溶液后有红褐色沉淀生成C.试管③中的变化是物理变化D.上述反应说明 Fe(OH)3的溶解性小于 Mg(OH)2【解析】Mg(OH) 2是难溶于水的物质,但是溶于水的部分会使溶液显碱性,故试管②中滴入酚酞后溶液可能变浅红,A 项正确;氢氧化镁的溶解度比氢氧化铁大,故试管③中滴入 FeCl3溶液后生成了红褐色的 Fe(OH)3沉淀,发生化学变化,B、D 项正确,C 项错误。5.(2015·黄山模拟) 用如图所示实验装置进行物质性质探究实验。下列说法不合理的是(C)A.若品红溶液①褪色,则说明产物中含 有 SO2B.若溴水褪色,则说明 SO2具有还原性C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明 Na2S2O3只作氧化剂D.若品红溶液②不褪色、Na 2SiO3溶液出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸酸性强【解析】A 项,SO 2能使品红溶 液褪色,正确;B 项,SO 2使溴水褪色表现还原性,正确;C 项,烧瓶中产生黄色浑浊(S)和无色气泡(SO 2),则说明 Na2S2O3既作氧化剂又作还原剂,错误;D 项,品红溶液②不褪色说明 SO2已被完全吸收,Na 2SiO3溶液中出现白色浑浊说明有 CO2,依据强酸制弱酸原理知亚硫酸比碳酸的酸性强,正确。6.(2015·六安模拟) 下列实验方案不能达到实 验目的的是 (B)实验目的 实验方案4A证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成向试管中加入适量的溴乙烷和 NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液B证明 FeS沉淀可以转化为 CuS沉淀向 2 mL 1 mol/L Na2S溶液中先加入 3滴 1 mol/L FeCl2溶液,再加入 3滴 1 mol/L CuCl2溶液C检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀 NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热D测定铝箔中氧化铝的含量取 a g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为 b L(已转化为标准状况下)【解析】本题考查实验方案设计。B 项,由于所加 Na2S溶液过量,再加入 3滴 1 mol/L CuCl2溶液时一定生成 CuS沉淀,不能证明 FeS沉淀可以转化为 CuS沉淀。7.(2016·哈尔滨六中期末检测) 下列实验方案正确且能达到相应实验目的的是 (A)【解析】NO 2可与水反应,不能用排水法收集,B 项错误;应使用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,且需要加热,C 项错误;加热固体时,试管口应略向下倾斜,D 项错误。8.(2015·杭州二中月考) 为达到相应的实验目的,下列实验的设计或操作最合理的是 (A)A.为测定一定浓度的 NaOH溶液放置空气中是否部分转化为 Na2CO3,用酚酞作指示剂,用标准盐酸溶液滴定B.为观察 Mg条在 CO2气体中的燃烧,在一个集气瓶中收集满 CO2气体,取一小段除去表面氧化膜的 Mg条用坩埚钳夹 持点燃后迅速投入上述集气瓶底部5C.为比较 Cl与 S元素的非金属性强弱,相同条件下,测定相同浓度的 NaCl溶液和 Na2S溶液的 pHD.给盛有铜与浓硫酸的试管加热,发现试管底部出现灰白色固体,为检验其中的白色固体为无水硫酸铜,可直接向试管中加入适量水【解析】B 项,应用坩埚钳夹持燃烧,不能投入集气瓶底部,错误;C 项,比较非金属性强弱,应用最高价含氧 酸的酸性进行比较,错误;D 项,应取出少量白色固体进行检验,错误。9.某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数,设计了如下实验方案:方案Ⅰ:铜铝混合物 测定生成气体的体积方案Ⅱ:铜铝混 合物 测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是 (C)A.溶液 A和 B均可以是盐酸或 NaOH溶液B.实验室中方案Ⅱ更便于实施C.溶液 A和 B均可选用稀硝酸D.若溶液 B选用浓硝酸,则测得铜的质量分数偏小【解析】盐酸或 NaOH溶液均可溶解铜铝混合物中的金属铝,因此可测定反应放出 H2的体积,也可测定剩余的金属铜的质量,A 项正确;称量剩余固体的质量比测定气体的体积更容易实施,B项正确;溶液 B若为稀硝酸,则 Cu、Al 均可溶解,没有固体剩余,C 项错误;若溶液 B选用浓硝酸,则 Cu完全溶解,铝在浓硝酸中钝化,剩余固体质量增加,则使测定的铜的质量分数偏小,D项正确。二、非选择题(共 46分)10.(24分) (2015·安徽江南十校联考) 氢化钙(CaH 2)是一种常用的储氢材料,也是登山运动员常用的能源提供剂,需要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。【实验】用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气,再与金属钙在加热的条件下直接化合,即可制得 CaH2。(1)下列有关该实验的说法正确的是 acd 。 a.其他条件相同时,粗锌制取氢气的速率比纯锌快b.加热时,必须通入氮气作为保护气,以防止空气的干扰6c.可以用浓硫酸或碱石灰对 H2进行干燥除杂d.开始实验时,应先通入 H2,后给金属钙加热e.已停止实验时,应先停止通入 H2,后停止加热【提出假设】(2)由于实验中操作不当,金属钙或氢化钙都可能被氧化;该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设。假设 1:含有 Ca和 CaH2。假设 2:含有 CaH2和 CaO。假设 3:含有 CaH 2(或 CaH2、Ca、CaO) 。 【设计实验方案,验证假设】(3)定性实验用化学方法鉴别 Ca与 CaH2,请设计实验完成下表中内容。实验步骤(不要求写具体操作过程) 预期现象和结论取少量固体样品, 在干燥条件下与氧气反应,将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管观察无水硫酸铜是否变蓝(4)定量实验测定 Ca和 CaH2混合物中 CaH2的质量分数。①取 m1 g样品与水完全反应,利用如图装置测定生成的气体体积时,在 a 时进行收集(填字母)。 a.刚开始有气泡时b.气泡连续均匀时c.气体经过验纯后,再收集②如果装置气密性良好,操作正确,乙同学认为由于液体加入,导致气体的体积测定偏大,则计算出氢化钙的质量分数 偏高 (填“偏高”“偏低”“无影响”)。 【反思与交流】7(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是氢化钙是固体,携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气,为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢?你的观点是 等质量的 Ca和 CaH2,CaH2产生的氢气多 。 【解析】(1)粗锌在反应中可形成原电池而使反应加快,a 正确;氮气与 Ca可发生反应,不能作保护气,b 错误;浓硫酸和碱石灰可以吸水,而且与氢气不反应,可作氢气的干燥剂,c 正确;开始实验时,先通入氢气排净装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验停止是后停止通入氢气,防止生成的氢化钙被氧化,d 正确,e 项错误。(2)假设完全反应生成 CaH2,而且没有氧化,则只含有 CaH2;也可能是 Ca部分与氢气反应,部分 Ca被氧化,即固体成分是CaH2、Ca、CaO。(3)Ca 不含 H,CaH2含 H,由此设计实验鉴别。(4)①测定生成的气体体积时必须从实验开始就收集,因为反应后锥形瓶会残留氢气,与原来锥形瓶中的空气体积抵消。②因液体的加入而使锥形瓶内的气体排出,使收集的气体体积增大,则 CaH2质量偏高。(5)根据反应方程式 Ca+2H2O Ca(OH)2+H2↑,CaH 2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑知等质量的 Ca和CaH2完全反应时,CaH 2生成的氢气多。11.(22分) (2015·福建高考) 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下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 烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) 。 (2)若对调 B和 C装置的位置, 能 (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 40.20 mol·L-1KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.08KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.106.0 mol·L-1H2SO4/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 研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 。 ②设计 1号试管实验的作用是 硫酸浓度为 0的对照实验 。 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 Cl +6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O 。 𝑂-3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:使用如图装置,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 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) (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): 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) 。 资料:ⅰ.次氯酸会破坏 酸碱指示剂;ⅱ.次氯酸或氯气可 被 SO2、H 2O2和 FeCl2等物质还原成 Cl-。【解析】本题主要考查化学实验装置的分析、化学实验方案的评价等。(1)结晶、过滤、洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管等。(2)提高氯酸钾的产率,主要是通过控制 B中反应温度实现的,因此对调 B、C 位置,可以提高 B中氯酸钾的产率。(3)①由表格数据可知,各试管中只有硫酸的浓度不同,因此实验目的是研究硫酸浓度对反应产物的影响。②1 号试管没有加入硫酸,为对照实验。③淀粉溶液显蓝色,则氧化产物为 I2,该反应的离子方程式为 Cl +6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O。(4)该装置是测定氯气的体积,但氯气会𝑂-3重新溶解,且氯气与水反应生成的 HClO分解会产生 O2,最终导致测得氯气的体积不准确,因9此该实验方案不可行。(5)由资料ⅱ知可加入 H2O2,将饱和氯水中的 Cl2或 HClO全部还原为Cl-,再加入足量 AgNO3溶液,通过测定所得沉淀的质量计算氯元素的总量。