精粹详解详析2008年高考化学实验题

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名称 精粹详解详析2008年高考化学实验题
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2008-07-16 20:06:00

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精粹详解详析2008年高考化学实验题
化学高考考纲对“化学实验操作”这样要求:用正确的化学实验基本操作,完成规定学生实验的能力。高考题对化学实验操作的考查主要集中在四方面:一是考查重要化学仪器的使用,二是考查基本化学实验操作,三是考查常见物质的制备(如气体的制取和收集),四是考查物质的分离、提纯和鉴别。下面就2008年高考化学实验题归纳详解如下:
1.(重庆卷8)下列实验装置图正确的是
【解析】本题考查了:①了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法,②能绘制和识别典型实验仪器的装置图,③掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。A选项:实验室制备乙烯控制乙醇的分解温度是关键,乙醇在圆底烧瓶中,温度计的水银球必须置于反应混合液的液面以下测乙醇的分解温度;C选项:实验室制备氯气是在加热条件下反应的,该装置没有热源,由于反应在加热条件下进行,盐酸的挥发性导致一部分氯化氢气体随着氯气挥发出来,同时伴有少量的水蒸气的产生,所以在收集装置前应该连有两个洗气瓶,一个装有饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,一个装有浓硫酸除去氯气中的水蒸气,而该装置中没有热源和除杂装置;D选项:随着乙酸乙酯挥发出来的有乙醇和乙酸,其中乙醇极易溶于水,而乙酸又能和碳酸钠溶液反应,导管插入液面就会产生倒吸,使反应得不到乙酸乙酯。答案B.
【相应知识点归纳】
①实验室制备乙烯的要点:硫酸酒精3:1(体积比),迅速升温170(摄氏度),为防暴沸加碎瓷,气用排水来收集。
②温度计的应用:ⅰ、石油的分馏:温度计的水银球置于蒸馏烧瓶的支管口处,ⅱ、制乙烯:温度计的水银球置于反应混合液中,ⅲ、制备硝基苯:温度计的水银球置于水浴装置中,ⅳ、测硝酸钾的溶解度,温度计的水银球硝酸钾溶液中。
③实验室制备氯气的成套装置有:制备装置→净化装置(分别除去氯化氢气体和水蒸气)→收集装置→尾气处理装置。
④洗气瓶和集气瓶进气的长短管选择原则:洗气瓶永远是长管进气插入溶液,短管出气刚刚伸出胶塞;集气瓶进气长短管的选择:密度比空气大的气体,长管进气短管出气,密度比空气小的气体,短管进气长管出气。
⑤尾气处理的原则:无害化处理是始终遵循的总原则。
ⅰ、可燃性气体燃烧产物无毒的进行燃烧处理,例如:H2 、CO 、CH4 等。ⅱ、有刺激性气味的气体,极易溶于水的用水吸收法处理,注意防止倒吸,例如:HCl 、NH3等。ⅲ、酸性有毒的气体用过量的强碱溶液处理,例如:2NO2 +2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O ,SO2 +2NaOH=Na2SO3+H2O ,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 。ⅳ、酸性还原性气体用酸性高锰酸钾溶液处理:2H2O+5SO2 +2KMnO4 +3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5H2SO4
⑥制备乙酸乙酯时饱和碳酸钠溶液的作用:
ⅰ、除去乙酸,便于闻到乙酸乙酯的香味;ⅱ、溶解乙醇,便于闻到乙酸乙酯的香味;ⅲ、降低乙酸乙酯的溶解度。
⑥玻璃棒在化学实验中的几种作用:ⅰ、固体溶解或液体稀释时玻璃棒的作用:加速溶解和及时散热,ⅱ、蒸发浓缩溶液时用玻璃棒搅拌:使受热均匀,ⅲ、悬浊液过滤和将溶液向容量瓶中转移用到玻璃棒:引流;ⅳ、渗析实验用到玻璃棒:支撑物,ⅴ、测溶液的pH用到玻璃棒:蘸取溶液。
2.(广东文科基础卷67)、下列实验不能达到目的的是(  )
A.往酸性KMnO4溶液中通入乙烯验证乙烯的还原性
B.加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物制取氨气
C.用二氧化锰和稀盐酸反应制取氯气
D.用四氯化碳萃取碘水中的碘
【解析】A、乙烯能被酸性高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾褪色;B、D、正确,C、二氧化锰和浓盐酸反应制氯气;答案:C.
考点:乙烯能使酸性高锰酸钾褪色,属于必修2第三章《有机化合物》内容;氨气制取必修1第四章《非金属及化合物》内容,用二氧化锰和浓盐酸制取氯气属于过渡教材内容,新教材未出现。萃取是必修1第一章《从实验学化学》内容。
3.(广东卷4).下列实验能达到预期目的的是
A.向煮沸的1 mol·L-1 NaOH溶液中滴加FeCl2饱和溶液制备Fe(OH)3胶体
B.向乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液,振荡,分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸
C.称取19.0 g SnCl2,用100 mL蒸馏水溶解,配制1.0 mol·L-1 SnCl2溶液
解析:配制FeCl3胶体无需用NaOH溶液,否则会生成Fe(OH)3沉淀,A错。SnCl2易发生水解,应该先将固体SnCl2溶于浓盐酸,再加水稀释配制,C错。检验葡萄糖,应用新制的氢氧化铜溶液,加热检验,而不是用氢氧化铜粉末,D错。答案:B
4.(天津卷13).下列实验方法合理的是
A、 可用水鉴别已烷、四氯化碳、乙醇三种无色液体
B、油脂皂化后可用渗析的方法使高级脂肪酸钠和甘油充分分离
C、可用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D、为准确测定盐酸与NaOH溶液反应的中和热,所用酸和碱的物质的量相等
【解析】三种物质和水混合后,己烷在水的上层,四氯化碳在水的下层,乙醇不分层,所以可以用水鉴别三者,故A项正确;油脂皂化后应用盐析的方法,是高级脂肪酸钠和甘油分离,所以B错;Na2CO3和NaHCO3和Ca(OH)2反应,均可产生CaCO3沉淀,故C项错误;为了使反应充分进行,应使一方过量,而不是使二者物质的量相等,所以D错。答案:A
5.(海南卷2)、PH试测定溶液pH的正确操作是:
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比
色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸
上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
[答案] A。
【解析】这是一道PH试测定的常规题,主要考查学生的实验基本操作。
[相应知识点归纳]
①.必须在使用前润湿的试纸有:红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸、醋酸铅试纸等,这类试纸的使用方法是:使用前润湿,粘在玻璃棒的一端,将试纸靠近逸出气体的管口(或瓶口、瓶塞)附近,观察试纸的颜色变化,来判断是否有被检验气体的逸出,证明该气体是否存在或者判断该气体是否收集满。
②.使用前不能润湿的试纸有:pH试纸,如果事先润湿的话,相当于被测溶液被稀释了,测得的溶液pH有误差。
③.pH试纸测定溶液pH的正确操作是将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照。
④.润湿的红色石蕊试纸遇到氨气呈蓝色;润湿的蓝色石蕊试纸遇到HCl等酸性气体呈红色,润湿的碘化钾淀粉试纸遇到氯气等氧化性气体呈蓝色,润湿的醋酸铅试纸遇到硫化氢气体呈黑色。
6.(江苏卷)6. 下列装置或操作能达到实验目的的是
【解析】:A中收集氨气装置无棉花,(棉花的目的是防止气体对流,在计短的时间内收集满氨气);B中右边烧杯中电解质溶液应收硫酸铜,C是实验中常见检查气密性的装置,C对;收集比空气重的气体应该是长进短出故D错。答案:C
[相应知识点归纳]
⑴.洗气瓶的构成:洗气瓶由广口瓶、带有长玻璃导管(该玻璃管距离洗气瓶的底部5mm)和短玻璃导管(该玻璃管刚伸出胶塞5mm)的双口塞构成。
⑵.气体发生装置与洗气瓶的接口顺序不同结果不同,瓶内有溶液和没溶液作用不同,瓶内盛满溶液和不盛满溶液作用不同。下面分别叙述它们的区别。
①短口进气长口出气,瓶内无溶液时洗气瓶的作用:此装置可用于向下排空气法收集气体,该气体具有密度比空气小(气体的相对分子质量小于等于26)与空气不会发生反应的性质;符合这两条性质的中学常见气体有:H2 、CH4 、C2H2 、NH3 。
②短口进气长口出气,瓶内充满水时洗气瓶的作用:此装置可用于排水收集气体,该气体具有不溶于水的性质;符合这条性质的中学常见气体有:H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 。
③短口进气长口出气,瓶内充满特定饱和溶液时洗气瓶的作用:此装置可用于排溶液法收集气体,该气体具有不溶于特定饱和溶液的性质;符合这条性质的中学常见气体及其饱和溶液有:CO2 (饱和NaHCO3溶液) 、SO2 (饱和NaHSO3溶液) 、H2S (饱和NaHS溶液)、Cl2(饱和NaCl溶液)。
④短口进气长口出气,瓶内充满水时,出气管与导管连接,导管伸入量筒中,洗气瓶的作用:此装置(洗气瓶和量筒)可用于排水法测量气体的体积,量筒内水的体积就是收集到的该气体的体积,该气体具有不溶于水的性质;符合这条性质的中学常见气体有:H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 。
⑤短口进气长口出气,瓶内充满特定饱和溶液,出气管与导管连接,导管伸入量筒中,洗气瓶的作用:
此装置(洗气瓶和量筒)可用于排溶液法测量气体的体积,量筒内溶液的体积就是收集到的该气体的体积,该气体具有不溶于特定饱和溶液的性质;符合这条性质的中学常见气体及其饱和溶液有:CO2 (饱和NaHCO3溶液) 、SO2 (饱和NaHSO3溶液) 、H2S (饱和NaHS溶液)、Cl2(饱和NaCl溶液)。
⑥长口进气短口出气,瓶内无溶液时洗气瓶的作用:此装置可用于向上排空气法收集气体,该气体具有密度比空气大(气体的相对分子质量大于等于32)与空气不会发生反应的性质;符合这两条性质的中学常见气体有:CO2 、NO2 、O2 、 SO2 、Cl2 、HCl。
⑦长口进气短口出气,瓶内装有一定量的浓硫酸时洗气瓶的作用:此装置可用于干燥与浓硫酸不反应的气体,该气体具有中性或酸性即便有还原性但是常温下也不与浓硫酸反应的性质;符合这两条性质的中学常见气体有:中性气体:H2 、CO 、CH4 、C2H4 、C2H2 、NO 、O2,酸性气体:CO2 、NO2 、 SO2 、Cl2 、HCl。
⑧长口进气短口出气,瓶内装有一定量的特定溶液时洗气瓶的作用:此装置可用于混合气体的净化、除杂,该混合气体具有:主气体与特定的溶液不反应,杂质气体与特定溶液反应被吸收或转化为主气体,符合这条性质的中学常见混合气体及其特定溶液有:CO2 混有SO2(饱和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液) 、CO2 混有HCl(饱和NaHCO3溶液、AgNO3溶液) 、SO2混有HCl(饱和NaHSO3溶液) 、H2S混有HCl(饱和NaHS溶液)、Cl2混有HCl(饱和NaCl溶液)。
7.(江苏卷)9.以下实验或操作不能达到目的的是
A.用溴水鉴别苯、乙醇、四氯化碳
B.准确称取0.4000g的NaOH固体配成1000mL浓度为0.01000 mol·L-1的溶液
C.为除去苯中的少量苯酚,向混合物中加入适量的溴水后过滤
D.用激光笔检验淀粉溶液的丁达尔现象
【解析】:苯与溴水分层且苯在上层,乙醇与溴水互溶,四氯化碳与溴水分层且四氯化碳在下层,可以鉴别,A可以达到目的;天平的准确度只有0.1克,所以不能称取0.4000g的NaOH固体,故B不能达到目的;苯酚与溴水虽然能反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀,但三溴苯酚又溶于苯中,所以C不能达到目的,淀粉是胶体可用丁达尔现象检验,故D能达到目的。答案:B.C
8.(北京卷9)、下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是
①KOH Na2SO4 AlCl3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4
③HCl NaAlO2 ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2
A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④
【 解析】:本题考查物质的鉴别,鉴别物质必须要呈现不同的现象才可以鉴别。①的物质Na2SO4不与其它物质反应首先鉴别出来,KOH、AlCl3 相互滴加顺序不同现象也不同,发生的离子方程式为:KOH滴入到 AlCl3中:Al3++3OH—=====Al(OH)3↓(白色沉淀),继续滴加:Al(OH)3+OH—====AlO2—+2H2O(白色沉淀逐渐溶解),①可以不加试剂就可以鉴别;②中有沉淀和气泡产生现象不同,将三种物质相互滴加,当一种物质加入到另两种中有气泡、沉淀的是H2SO4,产生气泡的NaHCO3,沉淀的是Ba(OH)2 ,发生的离子方程式为:HCO3—+Ba2++OH—=BaCO3↓+H2O,Ba2++SO42—=BaSO4↓,HCO3—+H+===H2O+CO2↑,②可以鉴别;HCl、NaHSO4两者都显强酸性,与NaAlO2的现象相同,产生白色沉淀,随着酸的增多,沉淀会逐渐溶解,③不能鉴别。Ca(OH)2、BaCl2与Na2CO3产生白色沉淀,④不能鉴别,答案选A。
【点拨】:只用一种试剂进行鉴别,常规题型。
9.(广东理科基础21).下列实验能达到目的的是
A.在容量瓶中加一定体积的水,再加入浓硫酸配制准确浓度的稀硫酸
B.用稀硫酸和锌粒反应制氢气时加入少许硫酸铜以加快反应速率
C.用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度 
D.加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质
【解析】:浓度的配置不能直接在容量瓶中配置A错,用稀硫酸和锌粒反应制氢气时加入少许硫酸铜时形成了铜锌原电池,锌为负极从而加快了反应速率B对,过滤时应在烧杯中搅拌,故C错,用盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质时引入了新的杂质氯化钠故D错。答案:B
10.(广东理科基础31).从绿色化学的理念出发,下列实验不宜用图7所示装置进行的是
A.不同浓度的硝酸与铜反应
B.稀硫酸与纯碱或小苏打反应
C.铝与氢氧化钠溶液或盐酸反应
D.H2O2在不同催化剂作用下分解
【解析】:图7所示装置没有尾气吸收的装置,所以凡是有污染的气体都不行,故 B、C、D都没有污染的气体,只有A有氮氧化合物产生,所以A不行。答案A
11.(广东理科基础32).用石灰水、小苏打、淀粉和食醋等不能完成的实验是
A.碘盐中碘的检验        B.暖瓶中水垢的除去
C.食盐和纯碱的鉴别       D.鸡蛋壳主要成分的检验
【解析】:碘盐中含的是碘元素,故不能检验碘盐中的碘,故A不能完成此实验;B、C、D都可以。答案A
12.(广东理科基础35).下列有关Cl、N、S等非金属元素化合物的说法正确的是
A.漂白粉的成分为次氯酸钙
B.实验室可用浓硫酸干燥氨气
C.实验室可用NaOH溶液处理NO2和HCl废气
D.Al2(SO4)3可除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒
【解析】:漂白粉的主要成分为次氯酸钙,故A错;实验室不能用浓硫酸干燥氨气,因为它们会发生反应生成硫酸铵,故B错;NO2和HCl都是酸性气体,所以可用NaOH中和,故C对;Al2(SO4)3不能除去碱性废水及酸性废水中的悬浮颗粒,故D错。答案C
13.(四川卷26.)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”):
(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色;
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
肯定存在的物质 肯定不存在的物质 理由
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是______________。
【解析】本题主要考查离子的检验和共存。
(1)混合物放入水中得到无色溶液,肯定无CuSO4,因为CuSO4溶液是蓝色的。因为BaCO3、BaSO4、MgCO3等都是不溶于水的白色沉淀,所以无法确定存在哪些物质。
(2)焰色反应呈黄色,说明存在钠盐,即混合物中肯定含有Na2SO4。不能确定哪种物质肯定不存在。
(3)在(2)中通过焰色反应,确定混合物中含有Na2SO4,则混合物中一定不含Ba(NO3)2溶液,否则和Na2SO4生成BaSO4,不溶于盐酸;另外混合物中也一定不含AgNO3溶液,否则加入盐酸生成白色AgCl沉淀。白色沉淀溶于盐酸,并放出气体,则一定为MgCO3。
(4)通过上述试验仍无法确定是否含有Al2(SO4)3。
无 CuSO4 溶液无色,而CuSO4溶液为蓝色
【答案】(l)
Na2SO4 无 钠的焰色反应呈黄色
(2)
(3)
MgCO3 Ba(NO3)2 AgNO3 MgCO3沉淀溶于盐酸,有气体放出;如有Ba(NO3)2,生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸;如有AgNO3,生成的沉淀在盐酸中不消失。
(4)Al2(SO4)3
【知识点归纳】无机物鉴别颜色方面的突破口:
1、红色世界
(1)基态:Fe2O3 (红褐色)、Fe (OH)3 (红 棕色)、[Fe (SCN)]2+ (血红色)、Cu (紫红色)、Cu2O (砖红色)、NO2 (红棕色)、P(红磷、暗红色)、Br2 (深红棕色)、红色石蕊试纸、 品红溶液。
(2)激发态:充氦气的灯光呈粉红色,充氖气的灯光呈红色,钙元素的焰色呈砖红色。
(3)化学变化:
①紫色石蕊在酸性溶液(pH<5.0)中变红,
②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性(CO2、SO2 、H2S 、HCl)变红,
③酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.210),
④甲基橙在酸性溶液(pH<3.1)中呈红色,
⑤甲基红在酸性溶液(pH<4.4)中呈红色,
⑥pH试纸(黄色)遇酸性溶液(pH<2)变红,
⑦已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色,
⑧C(NaHSO4)>0.001mol/L时遇甲基橙变红。
2、橙色世界
(1)基态:浓溴水 、甲基橙试剂、Br2 (CCl4)呈橙红色。
(2)化学变化:甲基橙在酸性溶液(3.13、黄色世界
(1)基态:工业盐酸(含有 Fe3+)、Au 、 S8 、Na2O2 (淡黄色)、AgBr(淡黄色)、AgI、 Ag3PO4
(2)激发态:钠元素焰色呈黄色
(3)化学变化:
①甲基橙在(pH>4.4)溶液中呈黄色,
②久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄
4、绿色世界
(1)基态:F2 (浅黄绿色)、Cl2 (黄绿色)、Cu 2(OH)2CO3 (绿色)CuCl2(浓溶液呈绿色)、FeSO4 (浅绿色)
(2)激发态:铜元素的焰色呈绿色
(3)化学变化:Fe (OH)2 (白色)—— 灰绿色——Fe (OH)3(红棕色)
5、青色世界
(1)基态:铁粉、银粉及大多数金属粉末、石墨、CuO 、 CuS 、Cu2S FeO 、 Fe3O4 、 MnO2
(2)化学变化:
①蔗糖遇浓硫酸被炭化变黑,
②润湿的白色醋酸铅试纸遇H2S变黑,
③硫磺粉与白色的水银反应生成黑红色的HgS,
④H2S通入Pb(NO3)2 、 AgNO3 、 CuSO4溶液产生不溶于水也不溶于稀盐酸和稀硫酸的黑色沉淀。
6、蓝色世界
(1)基态:CuSO4 (溶液)、 CuSO4 5H2O (晶体)、液氧、臭氧
(2)化学变化:
①紫色石蕊在碱性溶液(pH>8)中变蓝,
②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝,
③无水 CuSO4 (白色粉末)遇水变蓝,
④H2、H2S 、 CH4 、C2H5OH 燃烧火焰呈淡兰色,CO燃烧火焰呈蓝色,
⑤S8在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰,
⑥淀粉遇 I2 (aq)变蓝,
⑦Cl2 、 Br2 、 NO2 、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
7、紫色世界
(1)基态:KMnO4 (H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色
(2)激发态:充氩气的灯光呈紫蓝色,钾元素的焰色呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
(3)化学变化:
①I2 升华生紫烟,
②NH4I受热生紫烟,
③紫色石蕊在(5.0④锌粉与碘的混合物中滴入水会生紫烟(反应放热使碘升华)
8、白色世界
(1)基态:Pb(蓝白色)、Hg、铝粉、大多数块状金属、 PbSO4 、BaSO4 、AgCl 、BaCO3 、 Ba3(PO4)2 、BaSO3 、CaCO3 、 Fe (OH)2 (不稳定)、 Mg (OH)2 、 Al (OH)3 、 ZnS
(2)化学变化:
①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰,
②NH3遇 HCl 产生白烟,
③Mg 、 Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光
④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾,
⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。
14.(四川卷28.)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W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)仪器中装入的试剂:B_________ 、C________、D___________;
(2)连接好装置后应首先_________________________,其方法是________________
(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 _______________。在这两步之间还应进行的操作是____________________________;
(4)反应过程中G管逸出的气体是________________,其处理方法是_____
(5)从实验中测得了下列数据
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管及内盛物的总质量d ;⑤反应后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:Ar(W)=____________;计算式2:Ar(W)=____________。
【答案】
(1)锌粒, 水,浓硫酸;(2)检查气密性,将G弯管浸没在盛有水的烧杯中,温热烧瓶B,观察G管口,若有气泡逸出,说明装置的气密性良好;(3)先从A瓶逐滴滴加液体; 检验H2的纯度
(4)氢气;在G管出口处点燃;(5)
【知识点归纳】
①联想课本改进后的综合实验:氯气与铁反应的性质实验装置: 制备氯气、净化氯气(饱和食盐水除氯化氢、浓硫酸除水蒸气)、性质实验装置、产物检验装置、尾气处理装置有助于本实验的解题。
②联想氢气还原氧化铜实验:制备氢气、净化氢气、氢气验纯、通入氢气与点燃酒精灯顺序、熄灭酒精灯与停止同氢气的顺序、氢气的尾气处理方式可以直接用于回答本题。
15.(重庆卷27).(14分)某学习小组用题27图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.
(1)A中试剂为 .
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是 .
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是 ;(填序号)记录C的液面位置时,除视线平视外,还应 .
(4)B中发生反应的化学方程式为 .
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b ml(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为 .
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将 .(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)
【解析】:(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于Al可以和碱反应而不和Mg反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量。(2)由于Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸处理。(3)整个操作过程及原理是:检查气密性;记录起始液面;加入碱反应;不产生气体后,记录未读数,两将相减即为产生H2的量;最后称得的固体即为Mg的质量。在读数时要注意D、C液面相平,否则气体将受压,超成读数不准。(4)B中发生的是Al与碱的反应;(5)(a-c)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n(Al)可以由产生的H2获得;(6)未洗涤,则超成(a-c)变小,则由(5)的结果得,偏小。
答案:(1)NaOH溶液.(2)除去铝镁合金表面的氧化膜.(3)⑤①④③②(2分);
使D和C的液面相平(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2↑
(5)(6)偏小.
16.(广东卷19).(11分)
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质,提纯工艺路线如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为       。
(2)“趁热过滤”的原因是       。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是       (写出1种)。
(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是       。
(5)已知:
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH1=+532.36 kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H 2O(g) ΔH1=+473.63 kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式       。
【解析】:(1) 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。
(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出Na2CO3·10H20晶体,令后续的加热脱水耗时长。
(3) 若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4) 若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是问题:溶解时有大量沉淀生成,使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质;原因:“母液”中,含有的离子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。
(5) 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3·H2O(S)==== Na2CO3(s) + H2O(g)&8710;H= +58.73kJ/mol
解释与思路:
(1) 因工业碳酸钠中含有Mg2+,Fe3+,Ca2+,所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。
(2) 观察坐标图,温度减少至313K时发生突变,溶解度迅速减少,弱不趁热过滤将析出晶体。
(3) 思路方向:1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。
(4) 思路:分析“母液”中存在的离子,若参与循环,将使离子浓度增大,对工业生产中哪个环节有所影响。
(5) 通过观察两个热化学方程式,可将两式相减,从而得到Na2CO3·H2O(S)==== Na2CO3(s)+ H2O(g)。
17.(广东卷20).(11分)
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;(Ⅱ)实验①和    探究温度对该反应速率的影响;(Ⅲ)实验①和      探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;)



(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
依据反应方程式CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O,计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
解析:
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 ⑴实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;⑵实验①和③探究温度对该反应速率的影响。⑶实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应的影响。
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
(2)
1.70至90S,CO2生成的质量为:m(CO2)0.95-0.85=0.1g
2.根据方程式比例,可知消耗HNO3的物质的量为:n(HNO3)0.1/22=1/220mol
3.溶液体积为25ml=0.025L,所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)=2/11 mol/L
4.反应的时间t=90-70=20s
5.所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为
v(HNO3)=△c(HNO3)/t == 1/110 mol·L-1·S-1
(3)作图略
作图要点:因为实验①HNO3与大理石恰好完全反应;
实验②中,HNO3不足量,纵坐标对应的每一个值均为原来的1/2;
实验③④的图象类似,恰好完全反应,但反应条件改变,升高温度与大理石细颗粒增大表面积可加快反应速率。所以图象曲线斜率变大,平衡位置纵坐标与实验①相同。
18.(广东卷21).(12分)
某种催化剂为铁的氧化物。化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由    。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:3 mol·L-1H2SO4/3% H2O2、6 mol·L-1HNO3/0.01 mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20% KSCN、蒸馏水。
1 提出合理假设
假设1:       ;
假设2:       ;
假设3:       。
2 设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
3 实验过程
根据②的实验方案,进行实验。请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:

【解析】:。(1) 该结论不正确。稀HNO3有强氧化性,若该铁的价态为+2价,则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
(2) ①提出合理假设
假设1:催化剂中铁元素的价态为+3价。
假设2:催化剂中铁元素的价态为+2价。
假设3:催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设
③实验过程
实验操作 预期现象与结论
步骤1:将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中,加热溶解; 溶液呈黄绿色,说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2:取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液。 若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液,则说明催化剂中铁元素的价态含+2价;若不褪色,则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
步骤3:另取少量溶液,滴加KSCN溶液。 若溶液变为血红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价;若溶液无明显变化,则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。
19.(宁夏卷27).(15分)
为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1
的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择       式滴定管,理由是         ;
(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为      和
      ;(铁的相对原子质量以55.9计)
(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。
①方案一     (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是       ;
②方案二     (填“准确”“不准确”“不一定准确”),理由是       。
【解析】:(15分)
(1)2 10 8 5 2 1 8
(2)碱 KmnO4是强氧化剂,它会腐蚀乳胶管
(3)
(4)
①不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确
②不一定准确 如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,生成的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低;如果上述情况均不存在,则结果准确
注:本小题属于开放性试题,若考生回答“准确”或“不准确”且理由合理,可酌性给分。例如:考生回答
方案一准确,因为铁片中不存在能与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,也不存在铁的氧化物
方案一不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低
方案二准确,铁片溶于稀硫酸后,除Fe2+外,其他可能存在的金属离子在酸性溶液中均不能被高锰酸钾氧化,也不存在氧化铁
方案二不准确,如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高;如果存在与稀硫酸反应而溶解的铁的氧化物,千百万的Fe3+离子在酸性溶液中不能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏低
20.(全国理综Ⅱ卷28).(13分)
某钠盐溶液可能含有阴离子NO3-、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、Br-、I-、为鉴别这些离子,分别取少量溶液进行以下实验:
①测得混合液呈碱性;
②加HCl后,生成无色无味气体,该气体能使饱和石灰水溶液变浑浊;
③加CCl4后,滴加少量氯水,振荡后,CCl4后层未变色;
④加BaCl2溶液产生白色沉淀,分离,在沉淀中加入足量盐酸,沉淀不能完全溶解;
⑤加HNO3酸化后,再加过量AgNO3,溶液中析出白色沉淀。
(1)分析上述5个实验,写出每一步实验鉴定离子的结论与理由。
实验① ;
实验② ;
实验③ ;
实验④ ;
实验⑤ ;
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是 。
【解析】:本题根据实验现象判断可能存在的离子,根据①知该混合液水解显碱性,可能存在CO32-和SO32-,由②知放出的气体为CO2,故存在CO32-,而不存在SO32-,因为SO32-和H+作用放出的SO2有刺激性气味;由③知不含Br-、I-,滴入氯水可以和Br-、I-作用使溶液呈现出溴水或碘水的特殊颜色;由④知,白色沉淀溶于盐酸的是BaCO3,不溶于盐酸的是BaSO4;由⑤判断白色沉淀为AgCl,即含有Cl-,不能确定的是NO3- 离子。
【答案】:(1)①CO32-和SO32-可能存在,因为它们水解显碱性。②肯定存在CO32-离子,不存在SO32-,因为:CO32-+2H+=CO2↑(无色无味)+H2O Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O (SO2具有刺激性气味)。 ③肯定不存在Br-、I-,因为没有溴和碘的颜色出现。④肯定存在SO42-。因为BaSO4不溶于盐酸。⑤Cl-存在.因与 Ag+形成白色沉淀.
(2) NO3-
点评:解答此类混合液中离子的检验问题,要求考生不但要熟练所学离子的性质,同时还要与一些基础实验的操作、现象的表述以及鉴别方案的设计相结合。这些物质中的离子检验题要根据实验现象,推断出混合物里肯定存在、肯定不存在和可能存在的物质。即要注意根据每一步实验现象都应考虑到一定有,一定没有(不共存性),可能有。因此在鉴别物质时应从所加试剂、反应现象、干扰离子等方面去考虑,养成严谨、认真思考分析问题的好习惯。
21.(天津卷28)、(19分)Ⅰ,(8分)化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器,在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图,并在图中标明所用试剂。(仪器可重复使用,固定装置不必画出)
Ⅱ,(11分)实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下:取过量洁净的铁屑,加入20%-30%的稀硫酸溶液,在50℃-80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤,滤液移至试管中,用橡胶塞塞紧试管口,静置、冷却一段时间后收集产品。
(1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式: 。
(2)硫酸溶液过稀会导致 。
 (3)采用水浴加热的原因是 。
 (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。
 (5)溶液趁热过滤的原因是 。
  塞紧试管口的目的是 。
 (6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是 。
【解析】浓硫酸和浓盐酸反应制取HCl气体,不需要加热,即:液+液 AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 气,可采用分液漏斗和圆底烧瓶组成发生装置;干燥HCl可以装有浓硫酸的洗瓶,收集HCl用向上排空气法,由于HCl气体极易溶于水,故在水面用倒扣的漏斗来吸收尾气。整个装置为:
Ⅱ【解析】⑴铁和稀硫酸反应的方程式为:Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑。
(2)硫酸如果浓度过稀,则反应时速率过慢;另外由于溶液中含有较多的水,也不利于硫酸亚铁晶体的析出。
(3)水浴加热受热均匀,温度容易控制。
(4)铁屑过量的目的是防止Fe2+被氧化成Fe3+,即使被氧化Fe可以使Fe3+还原:Fe+2Fe3+=3Fe2+。
(5)溶液趁热过滤的目的是减少FeSO4的损失;塞紧试管口的目的是防止空气中的氧气将FeSO4氧化。
(6)硫酸亚铁热溶液在冷却过程中,溶解度降低,在静止冷却一段时间后会有浅绿色硫酸亚铁晶体析出。
【答案】
(1)Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑
(2)反应速率慢 不利于晶体析出
(3)(4)Fe3++2Fe=3Fe2+
(5)减少FeSO4的损失
防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+
(6)有浅绿色晶体析出
22.(天津卷29)、(14分)(1)配平氧化还原反应方程式:□C2O42-+□MnO4-+□H+=□CO2+□Mn2++□H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL,分别置于两个锥形瓶中。
  ①第一份溶液中加入酚酞试液,滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为 mol。
②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全,此时溶液颜色由 变为 。该溶液中还原剂的物质的量为 mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为 。KHC2O4的质量分数为 。
【解析】(1)标出化合价升降:2O42- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush EQ \* jc2 \* "Font:Times New Roman" \* hps20 \o\ad(\s\up 9(+4),C)O2,O4- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush Mn2+;根据化合价变化,求2和5的最小公倍数:,可知在C2O42-前加系数5,在MnO4-前加系数2,然后根据电荷守恒和原子守恒,利用观察法,可得配平方程式:5C2O42-+2MnO4-+16H+=1OCO2↑+2Mn2++8H2O。
(2)①加NaOH变为浅红色,说明溶液呈弱碱性,则溶液中被中和的n(H+)=n(OH-)=0.25mol·L-1×0.02L=0.005mol。
②加入酸性KMnO4将C2O42-氧化,恰好反应时,溶液由无色变成紫红色;根据方程式可得关系式:5C2O42- AUTOTEXT => \* MERGEFORMAT EMBED PBrush 2MnO4-,n(C2O42-)=×n(KMnO4)=×0.1mol·L-1×0.016L=0.004mol。
③因为和NaOH反应时,H+来源于H2C2O4·2H2O和KHC2O4,而和KMnO4反应时,C2O42-也来源于二者。设试样中含H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为x、y,根据题意得:
x+y=0.04
2x+y=0. 05
解之得:x=0.01mol,y=0.03mol。故m(H2C2O4·2H2O)=126g·mol-1×0.01mol=1.26g,则试样中=×100%=21%;m(KHC2O4)= 128g·mol-1×0.03mol=3.84g,故=×100%=64%。
【答案】(1)5 2 16 10 2 8 (2)①0.005 ②无色 紫红色 0.004 ③21% 64%。
23.(海南卷16).现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2 Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑ ⑤Mg3N2 +6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
回答下列问题;
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别______________________________________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)___________________ _;
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响 __________,原因是____________________;
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:
______________________________________________________________________
[解析](1)B、D、F;选择B,目的:除去空气中的水蒸气;选择D,目的:除去空气中的CO2;选择F,目的:除去空气中的O2 ;(2)h→g→d→c→k→l→a→b ;(3)制得的氮化镁将不纯;因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气、CO2、水蒸气等与镁反应。(4)将产物取少量置于试管中,加入适量水,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口,如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝,则说明产物是氮化镁。
24.(江苏卷15).金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水,其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下:
①水样预处理:水样中加入磷酸和EDTA,在pH<2的条件下加热蒸馏,蒸出所有的HCN,并用NaOH溶液吸收。
②滴定:将吸收液调节至pH>11,以试银灵作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - == [Ag(CN)2] -
终点时,溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题:
⑴水样预处理的目的是 。
⑵水样预处理的装置如右图,细导管插入吸收液中是为了

⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多,其目的是 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理,实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
⑸准确移取某工厂污水100mL,经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1的(以计,计算结果保留一位小数)。
【解析】:⑴将含氰化合物全部转化为CN - ⑵完全吸收HCN,防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109.2
25.(江苏卷17).(10分)工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得
BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s) △H1 = 571.2 kJ·mol-1 ①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H2= 226.2 kJ·mol-1 ②
⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为 。
⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,= 。
[Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
⑶反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。
⑷实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是
, 。
【解析】:⑴S2- + H2OHS- +OH- HS- + H2OH2S +OH-(可不写)
⑵2.7×10-3 ⑶172.5
⑷使BaSO4得到充分的还原(或提高BaS的产量)
①②为吸热反应,炭和氧气反应放热维持反应所需高温
26.(北京卷28).(14分)由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去)
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)______________。
(2)Z为一种或两种气体:
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应I中能同时生成两种气体的化学方程式是_______________________________________________________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是______。
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)___________________________。
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是__________。
(5)另取原样品,加入足量稀硫酸充分反应。若溶液中一定不会产生Y中的红色固体,则原样品中所有可能存在的物质组合是(各组合中的物质用化学式表示)__________。
【解析】:无机推断题为主体的综合题,主要考查金属单质、金属氧化物、非金属单质的性质。本题综合性强,涉及知识面广,难度较大。
解决问题的基本出发点是:能与Fe2O3、Fe、CuO、C、Al物质反应产生两种气体的浓酸不可能是浓盐酸;如果是浓硫酸,可以与Fe、C、Al单质发生氧化还原反应,浓硫酸被还原为SO2,C被氧化为CO2, Fe和Al被氧化为Fe3+和Al3+,如果是浓硝酸,则两种气体是SO2和NO2,其变化与加浓硫酸的反应相同。无论是那种浓酸均可以使两种氧化物Fe2O3、CuO转化为对应的盐。
⑴ 无论加什么浓酸(硫酸和硝酸),溶液X中都可能含有Fe3+、Cu2+、Al3+三种金属阳离子。向溶液X中加入过量的NaOH溶液,可转化为Fe(OH)3和COH)2沉淀析出,如果有Al3+,则可转化为ALO2-离子, 如果上层清液,通入CO2后,会发生反应,产生白色沉淀Al(OH)3,
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 与题目中“取上层清液,通入CO2,无明显变化,”不相符,所以,可以肯定溶液X中没有AlO2-,样品中没有Al。
⑵ 有了前面的分析,设问⑵就比较容易解决了(分析略);
⑶ 向溶液X中加过量Fe粉,得Y溶液和两种固体,且一种固体为红色(Cu),另一种就是过量的Fe粉,这个过程发生了置换反应:Cu2++Fe = Cu+Fe2+,
向Y溶液中通入过量氯气,并不断搅拌,会发生如下反应:
Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ Cl2+H2O?HCl+HClO ,
充分反应后,溶液中的阳离子是:Cu2+、Fe3+ 、H+(特别注意没有了Fe2+)。
⑷ 取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子,定量计算方程式的书写,依据信息“当消耗2 mol I-时,共转移3 mol电子”参加反应的还原剂的量比:转移3 mol电子其中2 mol 来自I-,令外1 mol电子来自Fe2+,这样才能写书方程式:2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2
⑸ 设问⑸的目的是推测样品可能的组合,根据前面四步设问知道,样品中一定没有Al,一定有CuO和C,不能确定是否有Fe和Fe2O3 ,加入足量稀硫酸后一定不产生Cu ,那么排除Fe , 符合整个设问的组合只有两种为:CuO、C ;CuO、C、Fe2O3 。
【答案】: (1)Al
(2)① C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
② NO CO2
(3)Cu2+ Fe3+ H+
(4)2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2
(5)CuO、C; CuO、C、Fe2O3
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