2009届南昌市高三化学高考复习之实验专题交流材料(江西省南昌市)

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名称 2009届南昌市高三化学高考复习之实验专题交流材料(江西省南昌市)
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资源类型 教案
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科目 化学
更新时间 2009-04-12 19:43:00

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南昌市高三化学实验交流材料
1.(12分)已知AgNO3晶体加热分解生成两种单质和红棕色气体。可是用下列某些装置粗略测定混入了其它不分解也不参与反应的杂质的硝酸银纯度,并进行有关实验(装置中必要的铁架台、铁夹、酒精灯等已略去),填写下列空白。
(1)写出AgNO3受热分解的化学方程式:_____________________________;
(2)测定AgNO3的纯度,可选用由A、B、C、D组成的装置,但其中不合理的是___________,该错误引起的后果是______________________________;
(3)B瓶中的空气对实验结果______(填“有”或“无”)影响,理由是_________________________ ;
(4)如果改进装置后,称取硝酸银试样4.00g置于A中缓缓加热,待反应完全后,产生的气体通过B、C装置后,测得量筒中水的体积,并折算成标准状况下气体的体积为112mL,则试样的纯度为_____________________;
(5)如果加热Cu(NO3)2生成氧化铜,则加热分解所得气体应通入装置________(填“E”或“F”),其理由是__________________________________。
答案
(1)2AgNO3=2Ag+2NO2↑+O2↑(2分)
(2)C(1分) 无法将水排入量筒(1分)
(3)无(1分) AgNO3分解产生的气体 : =2:1,通入水后有O2剩余。(2分)
(4) 85.0% (2分)
(5)F(1分) Cu(NO3)2分解产生的气体 : =4:1,恰好被水完全吸收,为防止液体倒吸而应选F(2分)
2.实验室制备气体时,常会涉及到气体的制取、净化、收集、尾气处理装置,有时还会涉及到气体的体积量取和防倒吸装置。下图是实验室制取气体时一些常用的仪器和装置,使用时可以根据需要在仪器和装置中加入必要的化学试剂。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
待制取的气体有以下七种:SO2、CO2、H2S、H2、HCl、C2H2、NH3。
(1)仪器①用来制备气体时的特点是__________________________________________;有时还可以用其他仪器来组装具有仪器①的特点的装置,如选择上述仪器中的仪器⑥和_________(填仪器编号,下同)来组装,或选择上述仪器中的⑧(多孔隔板)和_________来组装(组装仪器必需的夹持仪器不必写出),也能达到相同的目的。
(2)上述七种气体中,可由酸和盐反应制取且可用仪器①作为制取装置的有____________。如何检查装置①的气密性?_____________________________________
__________________________________________________________________________。
(3)装置④可有多种用途,如可作为收集气体、排水量气等装置。除上述用途外,在不改变装置④的结构下,请你再写出装置④的其它一种用途并指明气体的流向:用途:____________________,气体的流向应为_________________。
(4)若将装置④中的广口瓶换成试管,不仅可以节约试剂,而且用途会更广泛。有人设计了下列四个(A、B、C、D)装置,想通过控制止水夹等操作在试管II中得到Fe(OH)2沉淀,并且沉淀能较长时间保持白色。试管I中的试剂为稀硫酸和铁屑,试管II中试剂为氢氧化钠溶液。
为了达到上述目的,应选用正确的装置是______(填编号),正确的操作是_______
__________________________________________________________________________。
答案
(1)(3分)随用随开,随关随停 ②⑦ ②③⑤
(2)(4分)CO2、H2S 关闭导气管上的活塞,向球形漏斗中加水至其液面高于容器中的液面,一段时间后,液面高度差不变,说明不漏气
(3)(2分)作气体的干燥(或除杂)装置 由a到b (合理即给分)
(4)(3分)D 打开止水夹,检验试管II出口处排出的氢气纯度,当排出的氢气纯净时,再夹紧止水夹
3.利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;③
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应≥
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是 。
(4)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式 。
(5)E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为 。
A.水洗分液法 B.蒸馏法 C.萃取分液法 D.结晶法
该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为 (填编号)
A、CH4 B、CH3Cl C、CH2Cl2 D、CHCl3
答案.(1)______干燥气体______________ (2)________4______________
(3)____吸收过量的氯气______
(4) CH4+2Cl2 → C+4HCl
(5)______A__________,_______AB__________
4. 已知甲酸经浓硫酸加热脱水可制得CO,以下试剂和仪器(酒精灯未画出,仪器可重复使用)用于测定当CO气流通过Fe2O3粉末后,发生反应的CO在CO总量中所占的百分比。
(1)氯化亚铜和氨水溶液吸收CO,实验装置合理的连接顺序自左至右为(填装置接口编号,空格不一定填满)
( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )
(2)装置C和D的顺序不能颠倒,原因是________________________________________。
(3)装置B的反应中,浓硫酸是_______。
a. 吸水剂 b.脱水剂 c.氧化剂
(4)设装置C、D的增重为△m(C)、△m(D),发生反应的CO在CO总量中所占的质量分数(CO%)可表示为: CO%=_______________________________
如装置D、E的顺序颠倒,将使实验结果CO%__________。(填增大、减小或不变)
(5)已知草酸(H2C2O4)有下列反应:
H2C2O4(固) CO+CO2+H2O
用草酸热分解代替装置B进行上述实验,下列判断正确的是________。
a.不可行 b.增加CO2吸收装置也可行 c.不必增加任何装置也可行
答案.(1)3、1、2、6、7、8、9、5、4、6或3、8、9、1、2、6、7、8、9、5、4、6
(2)CuCl-NH3溶液呈碱性,吸收CO2 (3)b (4)CO%= 28△m(D)/44
28△m(D)/44+△m(C)
减小(5)b
5.现有如下药品和装置:w克锌片(w < 1 g)、稀H2SO4、水,设计一个实验,测Zn的相对原子质量(假定实验是在标准状况下进行的)。
(1)写出该反应的化学方程式 ;
(2)所用装置的连接顺序为(填接口字母)              
(3)实验时用稀硫酸而不用稀硝酸,其理由是             

(4)若量筒中收集到的水为V mL,反应时加入的稀硫酸为10 mL,实验结束后导管内的水按1 mL计算,则反应产生的氢气为        mL,Zn的相对原子质量的数学表达式为          ;
(5)假如锌片含不与酸反应的杂质,实验测得的锌的相对原子质量可能比真实值(填“偏大”、“偏小”、“不影响”,下同)    ;
若气密性不好,测得值    ;
Zn与稀H2SO4的反应是放热的,若立即读数,会使测定的结果 。
答案
.(1)Zn + H2SO4(稀)→ ZnSO4 + H2↑(2分)
(2)A—D,E—C,B—F(2分)
(3)稀硝酸与锌反应生成的气体是NO,遇空气会发生变化,其成份无法准确得出。
(2分)
(4)V-9(1分) 22400W/(V-9) (2分)
(5)偏大 偏大 偏小(3分)
6.在实验室里用下图所示装置制取氯酸钠、次氯酸钠和探究氯水的性质。
已知:3NaClO → 2 NaCl + NaClO3
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有10 mL 36% NaOH溶液;③的试管里盛有10 mL 8% NaOH溶液;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
假设有足够的氯气通过整套装置。请填空:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_____________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。
(2)实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
a.碱石灰 b.饱和食盐水 c.浓硫酸 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)氯酸钠在装置_______中(填装置序号)生成。
(4)比较本实验中制取氯酸钠和次氯酸钠的反应条件,二者的差异是:__________________、______________________。
(5)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是_____________。
(6)实验中④的试管里溶液的颜色变化过程为:紫色→红色→无色→_________,从红色变为无色的原因是____________。
答案
.(共12分)
(1)分液漏斗(1分);(2)b(2分)。
(3)②(2分)
(4)碱溶液(或反应物)的浓度不同,反应温度不同;(2分)
(5)Cl2+2OH- → ClO-+Cl-+H2O(2分)。
(6)黄绿(1分),氯气与水反应生成HClO将石蕊氧化为无色物质(2分)
7.测定有机物中碳和氢的质量分数,常用燃烧分析法,用氧化铜为催化剂,在750℃左右使有机物在氧气流中全部氧化成CO2和H2O;分别用装有固体NaOH和Mg(ClO4)2的吸收管吸收CO2和H2O。某课外活动小组,设计利用下图所示装置制取纯净干燥的乙烯,并测定乙烯分子中碳、氢原子的个数比;甲为燃烧管,当乙烯和氧气通过时,由于催化剂的存在而不会发生爆炸,乙烯被氧化成CO2和H2O。请回答下列问题:
(1)整套装置的连接顺序(按气流方向从左到右填写仪器的接口字母):
(不考虑吸收空气的CO2或H2O)
A接 , ______接______,________接 , 接 , 接J…
(2)烧瓶中的试剂是浓硫酸和酒精,浓硫酸的作用是: ;
(3)实验时应使烧瓶中溶液的温度迅速升至170℃,原因是

(4)乙装置的作用是 ,丙装置的作用是 ;
(5)若实验前后,丁增重ag、戊增重bg,则测得乙烯分子中C、H原子的个数比为 ;
(6)若测得的比值偏高,导致这种误差的可能的原因是 ;
A.乙烯中混有少量的乙醚(C2H5OC2H5) B.乙烯进入燃烧管时,含有少量的水蒸气
C.乙烯中混有少量的CO D.乙烯进入燃烧管时,含有少量的CO2
(7)若仍用此装置测定某烃A的化学式。经测定:丁增重4.5g、戊增重8.8g,
则A的最简式为 ;
答案.(1)A接 D , __E___接___B___,__C___接 F , G 接 H , I 接J…
(2)________催化剂、脱水剂_____ (3)减少副产物乙醚的生成
(4)干燥乙烯, 净化乙烯
(5)_____9b:44a________(合理答案即可)
(6)______CD________ (7)_____C2H5_____________
8.为了完成一项研究项目,需要22.4L(S.P.T.)SO2.化学小组同学依据化学方程式:
Zn+2H2SO4(浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O
取65.0g锌粒与98%的浓H2SO4110mL(ρ=1.84g/cm3)充分反应,锌粒全部溶解后,收集所得气体(X)经检验存在严重质量问题。
(1)推测:化学小组制得的气体中可能混有的杂质气体主要是 (填分子式):产生杂质的主要原因是:                    。
(2)实验验证:化学小组的同学设计了如图装置,对退回的气体(X)取样进行认真探究(假设气体均能被完全吸收)/
①连接好装置后,必要的一个操作是 。
②C中加入的试剂是: ,作用为: 。
③证实气体x中混有主要杂质气体的实验现象是:
D中: ,E中: 。
(3)结果处理:通入一定量的X气体,使B装置中酸性KmnO4溶液(200mL、0.20mol/L)恰好褪色;D装置实验前后质量变化1.6g。则X气体中SO2的体积分数为 。
答案
(1)H2(1分),随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀酸反应生成H2(2分)
(2)①检查装置气密性(2分)。②浓H2SO4,(1分)干燥氢气(1分)
③黑色CuO粉末变红色(1分),无水硫酸铜变蓝色(1分)
(3)50%或0.5(3分)
9.实验室制备溴乙烷(C2H5Br)的装置和步骤如右图:(已知溴乙烷的沸点38.4℃)
①检查装置的气密性,向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水;
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸,然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎 瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
回答下列问题:
(1)该实验制取溴乙烷的化学方程式为:____________________________________________。
(2)反应时若温度过高,可看到有红棕色气体产生,
该气体分子式为___________,同时生成的无色
气体分子式为_______________。
(3)为了更好的控制反应温度,除用图示的小火加热,更好
的加热方式是__________。
(4)U型管内可观察到的现象是_____________________________。
(5)反应结束后,U形管中粗制的C2H5Br呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的_________________(填序号)。
A.NaOH溶液 B.H2O
C.Na2SO3溶液 D.CCl4
所需的主要玻璃仪器是______________(填仪器名称)。要进一步制得纯净的C2H5Br,可用水洗,然后加入无水CaCl2,再进行_______________(填操作名称)。
(6)下列几项实验步骤,可用于检验溴乙烷中溴元素,其正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后__________________(填代号)。
①加热;②加入AgNO3溶液;③加入稀HNO3酸化;④加入NaOH溶液;⑤冷却
答案
.(1)C2H5OH+NaBr+H2SO4NaHSO4+C2H5Br+H2O (2分)
(2)Br2 SO2和H2O(2分)
(3)水浴加热 (1分)
(4)有油状液体生成。(1分)
(5)c;分液漏斗;蒸馏。(3分)
(6)④①⑤③②。(2分)
10.(10分)某种胃药的止酸剂为碳酸钙,测定每片中碳酸钙含量的方法有以下几步操作(设药片中的其它成分不与盐酸反应或氢氧化钠反应):
①配制0.100 mol·L-1稀盐酸和0.100mol·L-1NaOH溶液
②取一粒药片(0.100g)研碎后加入20.0ml蒸馏水
③用0.100 mol·L-1NaOH溶液中和,用去体积为Vml
④加入25.0 mL 0.100 mol·L-1稀盐酸。请回答下列问题:
(1)测定过程的正确操作顺序为 (填序号)。
(2)测定过程中发生反应的离子方程式
(3)若某次实验需重复测定四次。实验室现有50ml、100ml、250ml、500ml四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶规格最好为 ,理由是
(4)某同学四次测定的V数据如下:
测定次序 第一次 第二次 第三次 第四次
Vml 15.4 12.9 13.1 13.O
请根据这位同学的实验数据,计算药片中碳酸钙的质量分数。
答案:⑴①②④③或②①④③ ⑵CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O H++OH-==H2O
⑶250mL; 四次测定恰好需加入盐酸100mL,加之润洗滴定管、调整液面及排气泡等消耗,故需要溶液的量多于100mL。⑷60.0%
11.(12分)某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:
(一)制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯,加10 mL蒸馏水溶解;
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物转移到蒸发皿,加热至沉淀全部变为黑色;
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用。
回答下列问题:
⑴上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是_______________(填实验序号),步骤①、③中研磨固体所用仪器的名称是___________________;
⑵步骤③中洗涤沉淀的操作是______________________________________________
__________________________________________________________。
(二)证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较用右图装置进行实验,实验时均以生成25 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表:
实验序号 KClO3质量 其它物质质量 待测数据
④ 1.2 g 无其他物质
⑤ 1.2 g CuO 0.5 g
⑥ 1.2 g MnO2 0.5 g
回答下列问题:
⑶上述实验中的“待测数据”指_____________;
⑷若要证明实验⑤中干燥管内收集的气体是O2,可待气体收集结束后,用弹簧夹夹住B中乳胶管,拔去干燥管上单孔橡皮塞,__________________________________________
____________________________________________________;
⑸为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作):
a._______________________________,b.CuO的化学性质有没有改变
【参考答案】(9分)⑴ ①②③(2分) 研钵(1分) ⑵沿玻璃棒向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀,静置使其全部滤出,重复2~3次(2分) ⑶时间 (1分)
⑷取一根带火星的木条,伸入干燥管内,看木条是否复燃 (2分)
⑸CuO的质量有没有改变 (2分)
12.(13分)某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性,请回答下列问题:
(1)除胶头滴管外,你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)请帮他们完成以下实验报告:
实验目的:探究铁及其化合物的氧化性和还原性。
试剂:铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片、铜片。
实验记录(划斜线部分不必填写):
序号 实验内容 实验现象 离子方程式 实验结论
① 在FeCl2溶液中滴入适量氯水 溶液由浅绿色变为棕黄色 Fe2+具有还原性
② 在FeCl2溶液中加入锌片 Zn+Fe2+=Zn2++Fe
③ 在FeCl3溶液中加入足量铁粉 Fe+2Fe3+=3 Fe2+ Fe3+具有氧化性
④ Fe3+具有氧化性
实验结论: 。
(3)根据以上结论判断,下列物质中既有氧化性,又有还原性的有: 。(填序号)
A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2 F.NO2
(4)亚铁盐在溶液中易被氧化,而实验室中需要纯净的亚铁盐溶液。那么保存亚铁盐溶液时
应该如何防止亚铁盐被氧化 。
答案.(共9分)(1)试管(1分)
(2)①Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ (1分)
②Fe2+有氧化性(1分)
③铁粉逐渐溶解,溶液由棕黄色变为浅绿色 (1分)
④在FeCl3溶液中加入铜片。(1分)
实验结论:Fe只有还原性,Fe3+只有氧化性,Fe2+既有氧化性,又有还原性。(2分)
(3)A E F (1分)
(4)在亚铁盐溶液中加入少量稀硫酸和铁粉。(1分)
13.硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
请回答下列问题:
(1)证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液,再滴加 ,该过程的现象为: 。
(2)步骤②加入过量H2O2的目的: 。
(3)步骤③中反应的离子方程式: 。
(4)步骤④中一系列处理的操作步骤:过滤、 、灼烧、 、称量。
(5)若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量 g。
(6)该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
(5Fe2++MnO4—+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O)
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是 。
a.稀硝酸 b.稀硫酸 c.稀盐酸 d.浓硝酸
③滴定到终点时的颜色为 色。
(7)正常人每天应补充14mg左右的铁。其中绝大部分来自于食物。如果全部通过服用含FeSO4·7H 2 O的片剂。来补充铁,则正常人每天服需用含 mgFeSO4·7H2O为片剂。
答案..(1)氯水(或双氧水、稀硝酸等合理氧化剂)(1分)现象:或溶液由浅绿色变为血红色(1分)
(2)将Fe2+全部氧化为Fe3+(1分)
(3)Fe3++3OH—→Fe(OH)3↓(或Fe3++3NH3·H2O→Fe(OH)3+3NH4+)(1分)
(4)洗涤、冷却(各1分,共2分)
(5)0.07a(2分)
(6)①250mL容量瓶(1分)②b(1分)③紫(或紫红)(1分)
(7)69.5mg(1分)
14.某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
(1)铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上(用以下所给仪器的编吓填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:
a蒸发皿 b石棉网 c泥三角 d表面皿 e坩埚钳 f试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是 。
a灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原与铜
b灼烧不充分铜未被完全氧化
c氧化铜在加热过程中分解生成铜
d该条件下铜无法被氧气氧化
(3)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径I相比,途径II优点有 (填序号)。
①产生等量有胆矾,II耗酸量比I少
②II不产生有毒气体
③用相同量含有粗铜的氧化铜,II比I制得的胆矾多
(4)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行

(5)若测定结果x值偏高,可能的原因是 。
a加热温度过高 b胆矾晶体的颗粒较大
c加热时胆矾晶体溅出 d胆矾晶体部分风化
(6)实验室中若要完成步骤③,一般将胆矾放在 (填仪器的名称)加热。实验中往往由于操作不当,得到的无水硫酸铜是灰色的,通过分析可知灰色粉末成分是硫酸铜和 (填化学式)组成的混合物
答案..(1)c e b(3分)
(2)a b(2分)
(3)①②(2分)
(4)4(1分)
(5)a c(2分)
(6)坩埚(1分) CuO(1分)
15.全属镁具有很强的还原性,点燃的镁条能在氨气中剧烈燃烧,发生如下反应:
①Mg+2NH3—点燃→Mg(NH2)2+H2+O2
②Mg+NH3—点燃→MgNH+H2+O2
(1)如上图装置A所示,镁条在HN3中燃烧时,先落下的残渣主要是Mg(NH2)2,后落下的残渣主要是MgNH。其原因是_____________________________。
(2)为了使残渣中Mg(NH2)2生成得更多,可以在镁条燃烧前打开弹簧夹a,并将导管与充满_____气体的装置B连接,连接的导管接口为________(填编号“b”或“c”),理由是_____________
(3)将固体残渣在盛有水的烧杯中加热至沸腾后,Mg(NH2)2和MgNH完全水解,产生Mg(OH)2和NH3。为了确保Mg(NH2)2和MgNH全部转化为Mg(OH)2,加热过程中必要的操作是___________________。
(4)将沉淀过滤、洗涤、烘干后,称得Mg(OH)2的质量为0.435g。又测得装置B中剩余气体的密度为氢气的10倍,体积为224ml(以上数据均折算成标准状况)。由此可推算出残渣中各物质的量之比=___________________________。然而将上述镁带燃烧过程在相同情况下重复多次。固体残渣中实际所得Mg(NH2)2和MgNH的物质的量之比总是小于该值,分析可能的原因是__________________________。
答案..(1)随着反应的进行,NH3逐渐减少。(2)氨气,c,NH3比空气轻,可利用向上排空气的原理使装置B中的NH3进人装置A。(3)不断搅拌,直至无NH3检出。(4) ,由于镁条剧烈燃烧时放出大量热量,导致瓶B中氨气部分外逸,实际消耗氨气体积小于计算所得体积值。
16.美国计划2015年再次登陆月球,继而在月球上建立基地,给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想,1992年美过进行了第一次利用实际的月球岩石来制造氧气的试验。科学家们采用了10克富含钛铁矿(FeTiO3,钛酸亚铁)的玄式岩,作如下处理:
研究发现:理论上,lkg FeTiO3被H2还原后,最多可产出105g O2。对反应之后的玄武岩进行仔幻分析表明,其他月球矿石也能用于辅造氧气。在玄武岩中仅占很小一部分的橄榄石MgFe[SiO4]也被大量还原了;许多月球岩石中主要成分之一的辉石,如LiAl[Si2O6](锂辉石)被还原得很少;许多月球岩石中共有的斜长石,如Li[AlSi4O10](透锂长石)几乎未被还原。
(1)FeTiO3,被H2还原后,生成Fe、________________________和水。
(1)为了进一步探明月球上可提取氧的蕴藏量以及分布情况,1997年发射的月球探测器用射线光谱仪测量了月球上________元素的含量,为预估氧产量提供了足够精确的数据。
(2)大量研究结果表明,从月球土壤中同样可以提取氧。由单独的、平均直径为抑40微米的小圆珠组成的火山玻璃(富含Fe2SiO4)是最适合在月球上造氧的矿物。这种火山玻璃作为造氧原料的优点为________________________________。
上述研究引起了两位学生的极大兴趣,查阅文献后,得知钛铁矿还能被C还原:2FeTiO3+C→2Fe+2TiO2+CO2。他们分别设计了两套实验装置模拟测定钛铁矿中可提取氧的质量分数的实验。
(4)学生甲设想用图-1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,请写出最简便的实验步骤:__________________________(选填下列数字编号)
①通入N2;②停止通N2;③通入H2;④停止通H2;⑤加热;⑥停止加热;⑦称取装置B的质量。
(5)学生乙设想用图-2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气(6O2+6H2O—光合作用→C6H12O6+6O2)。实验过程中,称得反应前装置B中钛铁矿的质量为a克,炭粉的质量为b克,反应后装置B中产生CaCO3的质量为c克,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为___________。
(6)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图-2装置在加热时,还会产生CO,给实验带来误差。请提出对图-2所示装置应采取的改进措施:__________________________________。改进后,实验自始至终需持续向z装置A中通入N2的目的是_________________________________________。
(7)科学家们选用H2而不用CO作还原剂的原因是:_______________________。另据资料显示,钛铁矿被还原的化学过程,早已被人类使用过教百年,推测当时人们利用该反应原理进行生产的目的是_____________________ _____________。
答案..(1)TiO2。(2)铁。(3)①无需进行破碎岩石这项工作;②含铁量高,可提取氧的质量分数大;(4)⑦③⑤⑥④⑦;(5);(6)改用图-1装置,并在B之后增加盛有CuO粉的燃烧管(称取质量差)及干燥管。首先将装置中的空气赶出,反应开始后可将CO2及时赶出使之被碱石灰吸收;(7)H2的氧化产物水经过电解产生氧气和氢气,使H2能够被循环利用。炼铁。
(3)7-2x
17.某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1) 操作①的名称是 ;操作②的名称是 ;
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、 和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为 。
(3) 操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为 。
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2,下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:
实验目的 操作 实验现象 结论
1.检验Cl— 取少许滤液于试管中, 含有Cl—
2.检验NH4+ 取少许滤液于试管中, 含有NH4+
3.检验Zn2+ 取少许滤液于试管中,加入稀氨水 先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解 含有Zn2+
(5)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,他的结论是:滤液中含有氯化铵和氯化锌
若想从滤液中得到溶质固体,还应进行的操作是 。
若要将所得的溶质固体中的物质加以分离,可用 法。
答案
(1)溶解 (1分) 过滤 (1分)(2)坩埚(1分),泥三角(1分)C(碳) (1分) (3)二氧化锰(MnO2)(1分)
(4)(共4分,每空1分)
实验目的 操作 实验现象 结论
1、检验Cl— 取少许滤液于试管中, 加入硝酸酸化的硝酸银溶液 有白色沉淀产生 含有Cl—
2、检验NH4+ 取少许滤液于试管中, 加入浓氢氧化钠溶液并加热,将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近 石蕊试纸变蓝色 含有NH4+
(5)。加热蒸发(加热浓缩),冷却结晶,过滤。(3分) 加热(1分)
18.苯酚是重要的化工原料,纯净的苯酚是无色晶体,室温时在水中的溶解度是9.3g/100 g水,溶于水得无色溶液,较多苯酚与水混合可得到乳浊液。温度高于70℃,能与水互溶。某实验小组通过实验比较苯酚和碳酸酸性的强弱或苯酚和HCO3-酸性的强弱。甲、乙两同学提出如下假设:
实验假设 实验方案 实验结论
甲同学 酸性:H2CO3>C6H5OH 取少量苯酚放在试管中,加入过量NaOH溶液,得到澄清溶液,冷却到室温,再通入一段时间CO2,冷却到室温,观察现象,未出现浑浊 通入CO2,未见浑浊,说明CO2不能与C6H5ONa反应,则假设错误
乙同学 酸性:C6H5OH>HCO3- 方案一:在苯酚乳浊液中,加一定量的Na2CO3固体,观察到Na2CO3固体溶解,苯酚乳浊液变清,无气泡生成。放置冷却,再观察。混合物仍然澄清。方案二:在苯酚乳浊液中,加一定量的饱和Na2CO3溶液,观察到乳浊液变清,无气泡生成 方案一结论:假设正确方案二结论:假设正确
(1)你认为甲同学得出的实验结论_____________(填“正确”或“不正确”)。甲设计的实验中通入CO2未出现浑浊的可能原因是
①___________________ _ __________②______________ __________
(2)乙同学方案一实验中,放置冷却,再观察的原因是________________ ________
_________________________ ___________
(3)乙同学方案二设计有不严谨的地方,指出不严谨的方面_____________ _____
__________________ ____________
(4)就H2CO3与C6H5OH酸性比较,提出一个假设,并根据假设设计实验验证假设
提出假设 实验方案和预测现象
答案
(1)不正确,(1分)通入CO2时间不够;(1分)苯酚浓度太小导致苯酚全部溶解在水中(1分)
(2)防止由于碳酸钠固体溶解放热,温度升高使苯酚溶解干扰实验结论(2分)
(3)没有对照实验,不能排除由于Na2CO3溶液稀释使苯酚溶解的可能(2分)
提出假设 实验方案和预测现象
酸性:H2CO3>C6H5OH(1分) 在试管中放置苯酚乳浊液,加少量NaHCO3固体,充分振荡,恢复到室温,观察苯酚乳浊液能否澄清。预测现象:不澄清,说明:酸性H2CO3>C6H5OH(2分)(其他合理答案也可)
19.某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质。某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备糖盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量):
请回答以下问题:
(1)为相应操作选择所需仪器(用标号字母填写):操作I ;操作IV 。
A.烧杯 B.托盘天平 C.电子天平 D.试管 E.玻璃棒
F.分液漏斗 G.漏斗 H.泥三角 I.酒精灯 J.蒸发皿
(2)操作III中常用Na2CO3(aq)、NaOH(aq)、BaCl2(aq)作为除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为: N OH(aq)→ → 。
写除去Fe3+的离子方程式: 。
(3)操作III中,判断加入BaCl2已过量的方法是: 。
(4)操作V应选择的酸是: 。若将操作V与操作IV的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是: 。
(5)操作VI是: 。(选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写)。
(a)过滤、洗涤 (b)蒸发、浓缩 (c)萃取、分液 (d)冷却、结昌
答案
.(共12分) (1)C(1分);A、E、G(1分)
(2)BaCl2→Na2CO3(1分)Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓(2分)
(3)取所得溶液的上层清液1~2滴于滴定板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量(2分)
(4)盐酸(1分);在此酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度(2分)
(5)b d a(2分)
20.化学兴趣小组对用铜制取硫酸铜晶体的实验方案作研究。甲组同学将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中,不发生反应。他们向容器底部缓缓鼓入氧气,溶液慢慢变蓝色,若在溶液中置一些铂丝,反应速率明显加快。此时,其他组的同学提出方案如下:
乙组:Cu CuO CuSO4
丙组:Cu CuSO4
丁组:Cu Cu(NO3)2 Cu(OH)2 CuSO4
戊组:Cu CuSO4
(1)甲组实验可用一个化学反应方程式表示为 ,使反应变快的可能原因是 。
(2)在五个方案中,科学性有错的是 组方案,经济性最差的是 组方案。
(3)可持续发展的原则要求化工生产①能耗尽量低,这应排除使用 组方案;②无污染,这应排除 组方案。
(4)相对能耗低,污染小的是 组方案。该给从反应器中排出的溶液中(含有少量H2SO 4 以抑制水解)取得产品的实验操作步骤应为 、 、 ,对取得产品后残留物质的处理方法是 。
答案.(1)2Cu+O2+2H2SO4→2CuSO4+2H2O,形成了原电池
(2)丙,丁,
(3)乙戊,戊
(4)甲,加热蒸发、冷却结晶、过滤并洗涤晶体,循环使用。
第(1)题中方程式2分,其余各1分,共12分,合理答案均给分。
21.重晶石矿的主要成分为硫酸钡,纯净的硫酸钡才能供医用作“钡餐”,在对某些内脏器官进行X射线透视时服用。硫化钡是可溶于水的盐。讨论用重日石矿制硫酸钡,设计流程如下:
(1)写出步骤①的化学反应方程式 ,该反应产生的气体具有 、 等用途。
(2)为进行②反应先要分离出硫化钡溶液,采用的方法是 。在此之前要在溶液中滴入少量Ba(OH)2溶液,其作用是 。
(3)若B物质在该生产过程中可循环使用,则③反应的化学方程式是:

(4)有人提出②反应产生了有臭有毒的气体,可采用改变反应物的方法使无该气体产生,则②反应的化学方程式是: 。
此时若要B物质还能循环使用,则C为 (写化学式)。
(5)BaSO4是因为具有 、 等性质而可用作“钡餐”的。
高温
答案.(1)BaSO4+4C BaS+4CO↑,作燃料、冶炼金属
(2)溶解过滤,防止BaS发生水解。
(3)BaC12+H2SO4→BaSO4↓+2HC1
(4)BaS+CuC12→CuS↓+BaC12 CuSO4
(5)即不溶于水也不溶于一般酸、不能被X射线透过。
第(1)、(4)题中的方程式2分,其余均为1分共12分。
22.某无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-,取该溶液进行如下实验:
① 用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
② 取溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇空气立即变为红棕色;
③ 取溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④ 取溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤ 取实验 ④ 后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。
请回答下列问题:w w w.k s 5 u.c o m
⑴在实验 ① 中,下图所示的操作中正确的是___________(填代号)。
⑵根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________________,肯定不存在的离子是______________________。
⑶写出与②③两个实验有关的离子方程式:
②_____________________________________________________________
③_____________________________________________________________
答案.⑴B(2分)。 ⑵Al3+、NO3—、SO42—(3分), Fe3+、Ba2+、HCO3—(3分)
⑶②3Cu+8H++2NO3—→3Cu2++2NO↑+4H2O(2分)
③Al3++3NH3·H2O→Al(OH)3↓+3NH4+(2分)

23.蛋白质主要由氨基酸组成,平均含氮量为16%左右。通用的蛋白质测试方法——凯式定氮法——是通过测出含氮量来估算蛋白质含量,主要原理为:将食品与硫酸和催化剂一起加热,使蛋白质分解,分解的氨用硼酸吸收后再以盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量。
已知:1mol氨基能产生1mol氨气;
   2NH3+4H3BO3→(NH4)2B4O7+5H2O;
   (NH4)2B4O7+2HCl+5H2O→2NH4Cl+4H3BO3
某兴趣小组进行了如下实验:
步骤I 称取样品1.500g。
步骤II (略)
步骤Ⅲ 共得到1L吸收了氨的硼酸样品溶液,从中移取10.00mL于250mL锥形瓶中,加入少量水和指示剂,用0.010mol/L的盐酸滴定至终点。
⑴根据步骤Ⅲ填空:
①滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入盐酸进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去盐酸的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。w w w.k s 5 u.c o m
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
⑵滴定结果如下表所示:
滴定次数 待测溶液的体积(mL) 标准溶液的体积
初读数(mL) 末读数(mL)
1 10.00 0.00 14.90
2 10.00 0.10 15.05
3 10.00 0.50 17.00
该样品中氮的质量分数为 。
答案.⑴①偏高(2分)。 ②无影响(2分)。 ③锥形瓶内溶液颜色的变化(2分)
⑵13.93%(3分)

24.磁材氧化铁的化学名称是氧化铁(Fe2O3),它是电子、电信工业的磁性材料,工业上
采用生产钛白粉的下脚料(含大量FeSO4的废液)为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为:FeCO3 → FeO + CO2↑,4FeO + O2 → 2Fe2O3
(1)用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4,所需玻璃仪器是 ( )
A、玻璃棒 B、烧杯 C、漏斗 D、250mL容量瓶
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
(2)浓缩结晶后得到的晶体是 (填化学式),A中溶质是 ;
此溶液中各离子的浓度比较大小为: 。
(3)20%H2SO4和铁皮的作用分别是 。
(4)检验滤液中含有NH4+的方法是

(5)写出步骤“合成”中发生的化学变化(用化学方程式表示):

答案.(12分)(1)ABEF(2分,对2个给1分,有错不给分)
(2)FeSO4·7H2O(1分),( NH4)2 SO4(1分);c(SO42-)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-) (2分)
(3)硫酸作用Fe2+抑制的水解,铁皮的作用防止Fe3+的氧化。(2分,各1分)
(4)在试管中取滤液少许,加入足量的NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变兰色,则证明滤液中含有NH4+。(2分)
(5)FeSO4+2NH4HCO3 →FeCO3↓+( NH4)2 SO4+ CO2↑+H2O(2分)
a
b
浓盐酸
MnO2



石棉
甲烷(含水分)

强光
A B C D E
35℃

合成塔
(2×105Pa、300℃、
铬锌触媒)
B
稀H2SO4
氧气

硫酸亚铁
稀硫酸
氢氧化钠
硝酸银
浓H2SO4

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