实验综合题
1.下列实验操作对应的现象符合事实的是
A.用洁净的铂丝蘸取NaCl和KCl的混合液,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色 B.钠投入硫酸铜溶液中,钠沉在烧杯底部,且产生红色固体 C.向过氧化钠粉末中加入少量水,产生的气体不能使带火星的木条复燃 D.向充满干燥Cl2的集气瓶中放入有色鲜花,一段时间后,鲜花颜色无明显变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.虽然K元素的焰色反应为紫色,但Na元素的黄色会覆盖紫色,所以当同时含有Na元素和K元素时火焰呈黄色,故A正确;
B.钠的密度比水小,会浮在水面上,钠与水反应生成NaOH,NaOH会和硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,故B错误;
C.过氧化钠与水反应会生成氧气,可以使带火星的木条复燃,故C错误;
D.鲜花中含有水分,氯气会和水反应生成具有漂白性的HClO,会将鲜花漂白,故D错误;
综上所述答案为A。
2.用下列装置制备并检验Cl2的性质,下列有关说法正确的是( )
A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部反应
B.Ⅱ图中:若气球干瘪,证明Cl2可与NaOH反应
C.Ⅲ图中:生成棕黄色的烟,若在集气瓶中加入少量水,所得溶液呈蓝色
D.Ⅳ图中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条能褪色,说明Cl2有漂白性
【答案】C
【详解】
A.实验室制氯气,需要用浓盐酸,利用浓盐酸的还原性来制备氯气,随着反应的进行,盐酸浓度降低,变为稀盐酸不再反应,A错误;
B.Cl2可与NaOH反应,则瓶内压强减小,气球膨胀,即气球膨胀才可证明Cl2可与NaOH反应,B错误;
C.铜在氯气中燃烧生成氯化铜,产生棕黄色的烟,若在集气瓶中加入少量水,所得溶液含有Cu2+呈蓝色,C正确;
D.氯气本身没有漂白性,是氯气和水反应产生的次氯酸有漂白性,所以湿润的氯气会有漂白性,D错误;
答案选C。
3.下列有关实验现象与分析或结论都正确的是( )
实验现象 分析或结论
A 光照新制氯水有气泡冒出 氯水含有Cl2,光照Cl2逸出
B 氯水滴到有色布条会褪色 氯水的Cl2具有漂白性
C 往Na2CO3固体加入新制氯水,有无色无味的气体产生 氯水中含有盐酸与Na2CO3反应,产生CO2
D 新制氯水放置数天后,酸性减弱 氯化氢具有挥发性,酸性减弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.次氯酸见光分解成HCl和氧气,光照新制氯水有气泡冒出是次氯酸分解产生的氧气,A错误;
B.Cl2没有漂白性,氯水中有HClO,能使有色布条会褪色,故氯水滴到有色布条会褪色,B错误;
C.往Na2CO3固体加入新制氯水,有无色无味的气体产生,这是由于氯水中含有盐酸,盐酸酸性比碳酸强,与Na2CO3反应,产生CO2的缘故,C正确;
D.新制氯水放置数天后,次氯酸分解产生盐酸,pH值将减小,酸性增强,D错误。
答案选C。
4.某化学课外活动小组通过下列实验验证Cl2与NH3的反应,下列有关说法错误的是( )
A.用KMnO4和浓盐酸制备Cl2时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
B.A装置制备NH3,E装置制备Cl2
C.反应时,装置C中观察到的现象是黄绿色变浅,有白烟产生,说明生成NH4Cl和N2
D.尾气中的NH3可被F装置吸收
【答案】B
【分析】
根据D中盛装碱石灰,C中导气管的位置可知,A装置利用固液混合物不需要加热制取氯气,E装置利用固液混合物不需要加热制取氨气,可以使用氨水和碱石灰反应,B中可以盛放干燥剂干燥氯气,氯气和氨气在C中相遇发生反应,尾气通入F装置进行收集,防止污染空气,由此分析解答。
【详解】
A.高锰酸钾中Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,HCl中的Cl元素的化合价由?1价升高到0价,根据得失电子数相等,配平化学方程式为16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,氧化剂为高锰酸钾,还原剂为氯化氢,16分子中有10分子氯化氢化合价升高作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5,故A不符合题意;
B.根据C中导气管的位置可知,A中制备的气体密度大于空气,A装置制备Cl2,E装置中制备的气体密度小于空气,且干燥氨气用碱石灰,氯气不能用碱石灰干燥,会吸收氯气,故E装置制备NH3,故B符合题意;
C.装置C中观察到的现象是黄绿色变浅,有白烟产生,说明氯气和氨气反应生成NH4Cl,根据化合价的变化可知,氯气中氯元素的化合价从0价降低到-1价,则氮元素的化合价升高,另一种生成物是N2,故C不符合题意;
D.NH3极易溶于水,难溶于四氯化碳,氨气进入到有机层会上升,到有机物和生成物交界处被稀硫酸吸收,可以防止倒吸,故D不符合题意;
答案选B。
5.下列各组依据实验目的设计的实验方案中合理的是( )
选项 实验目的 实验操作
A 验证可燃性气体中含有H2 点燃气体,在火焰上方罩干冷烧杯,观察烧杯内壁是否出现液滴
B 除去NaCl中的Na2SO4 加水溶解,再加过量BaCl2溶液后过滤、蒸发、结晶
C 检验NaOH是否变质 取样加水后滴加无色酚酞溶液,观察溶液颜色是否变红
D 鉴别化肥KNO3和NH4Cl 取样与熟石灰混合研磨,闻气味
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A. 点燃气体,在火焰上方罩干冷烧杯,观察烧杯内壁是否出现液滴,不能证明是否含氢气,也可能含有甲烷,故该选项依据实验目的设计的实验方案不合理,故A错误;
B. Na2SO4能与过量BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,能除去杂质,但引入了新的杂质氯化钡(过量的),不符合除杂原则,故该选项依据实验目的设计的实验方案不合理,故B错误;
C. 氢氧化钠溶液变质后生成的碳酸钠溶液也显碱性,由于氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均显碱性,取样加水后滴加无色酚酞溶液,不能检验是否变质,故该选项依据实验目的设计的实验方案不合理,故C错误;
D. NH4Cl属于铵态氮肥,能与熟石灰混合研磨放出有刺激性气味的气体,硝酸钾不能,可以鉴别,故该选项依据实验目的设计的实验方案合理,故D正确
故选D。
6.某同学在pH试纸(黄色)上滴几滴新制的氯水,现象如图所示,下列有关该实验的说法中正确的是( )
A.该实验说明Cl2分子具有漂白性
B.该实验说明H+扩散速度比HClO分子快
C.氯水显酸性,所以可用pH试纸测氯水的pH值
D.若用久置的氯水进行实验,现象相同
【答案】B
【详解】
新制氯水中含有Cl2、HClO、H+、Cl-、ClO-,氯水中含有HClO、Cl2,具有氧化性,其中HClO具有漂白性,含有H+,具有酸性。
A.HClO具有漂白性,Cl2无漂白性,故A项说法错误;
B.由实验可知,滴加氯水的区域变白色,而周围变成红色,可说明H+的扩散速度比HClO 分子快,故B项说法正确;
C.新制氯水中HClO具有漂白性,因此无法用试纸测定新制氯水的pH值,故C项说法错误;
D.久置的氯水主要成分为稀盐酸,稀盐酸无漂白性和强氧化性,故D项说法错误;
故答案为B。
7.在呼吸面具或潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品,用图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)填写表中空格:(已知A中放有碳酸钙,分液漏斗装有稀盐酸)
仪器 加入试剂 加入该试剂或用品的目的
B ___________溶液 除去CO2气体中混入的HCl
C 石棉绒与过氧化钠 石棉绒___________
Na2O2___________
D NaOH溶液 ___________
(2)为了达到实验目的,___________(填“需要”或“不需要”)在B装置之后增加一个吸收水蒸气的装置。
(3)C中固体除与CO2反应外,还可能发生反应的化学方程式为___________。
(4)试管F中收集满气体后,检验气体的实验操作是___________。
(5)判断过氧化钠是否发生反应,除了从试管F中收集满气体外,还可以从C装置中___________的实验现象来判断。
【答案】(1)饱和NaHCO3溶液 增大Na2O2 与气体的接触面积 Na2O2与气体反应产生O2 吸收多余的CO2 (2)不需要 (3) 2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑ (4) 用拇指堵住试管口,取出试管,用带火星的木条伸入试管口内,观察到木条复燃,则证明收集的气体是氧气 (5) 固体由淡黄色变为白色
【分析】
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,HCl易挥发,用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混入的HCl,在石棉绒中加入过氧化钠,过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气,用NaOH溶液除掉未反应的CO2气体,再用排水法收集气体,通过带火星的木条伸入试管口内,观察到木条是否复燃证明收集的气体。
【详解】
(1)根据前面分析碳酸钙和稀盐酸反应生成CO2,由于HCl易挥发,因此用饱和的碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混入的HCl,C中石棉绒中加入过氧化钠,用石棉绒包裹过氧化钠,主要是增大过氧化钠与气体的接触面积,使其充分反应,用NaOH溶液吸收未反应的二氧化碳气体;故答案为:饱和NaHCO3溶液;增大Na2O2 与气体的接触面积;Na2O2与气体反应产生 O2;吸收多余的CO2。
(2)二氧化碳和过氧化钠反应氧气,水也和过氧化钠反应生成氧气,因此不需要在B装置之后增加一个吸收水蒸气的装置;故答案为:不需要。
(3)C中固体除与CO2反应外,还可能和水发生反应,其反应的化学方程式为2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑;故答案为:2Na2O2 +2H2O=4NaOH+O2↑。
(4)试管F中收集满气体后,检验气体的实验操作是用拇指堵住试管口,取出试管,用带火星的木条伸入试管口内,观察到木条复燃,则证明收集的气体是氧气;故答案为:用拇指堵住试管口,取出试管,用带火星的木条伸入试管口内,观察到木条复燃,则证明收集的气体是氧气。
(5)根据题意还可以从C装置中过氧化钠的颜色来分析,过氧化钠是淡黄色,生成的碳酸钠是白色,因此可以根据淡黄色固体变为白色固体的实验现象来判断;故答案为:固体由淡黄色变为白色。
8.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为:2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为___。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是____。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有____、___。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是___。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是____。
【答案】(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 (2) ①排净装置内的空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 ②CO2 CO ③ 先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气 ④ 取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
【分析】
本实验的目的是探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,先通氮气将装置内的空气排尽,然后加热样品使之分解,B装置中澄清石灰水可以检验是否有二氧化碳生成,C装置中NaOH溶液可以吸收二氧化碳,为后续检验CO作准备,浓硫酸进行干燥,装置E加热氧化铜固体,当产物中有CO时氧化铜变为红色,且F中澄清石灰水变浑浊。
【详解】
(1)光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草酸亚铁产生,所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4;
(2)①装置中的空气在加热条件下能氧化金属铜,能影响E中的反应,所以反应前通入氮气的目的是排尽装置中的空气;同时使反应生成的气体全部进入后续装置;
②实验中观察到装置B中澄清石灰水均变浑浊,说明反应中一定产生了二氧化碳;装置E中固体变为红色,F中澄清石灰水变浑浊,说明氧化铜被还原为铜,即有还原性气体CO生成,由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO;
③为防止倒吸,必须保证装置中保持一定的压力,所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后再停止通入氮气;
④要检验Fe2O3存在,首先要转化为可溶性铁盐,因此方法是取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3。
9.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水蒸气反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并回答下列问题:
(查阅资料)含有Fe3+的盐溶液遇到KSCN溶液时变成红色,含有Fe2+的盐溶液遇到KSCN溶液时不变色。
探究一:设计如图所示装置进行“铁与水蒸气反应”的实验(夹持仪器略)。
(1)硬质玻璃管B中发生反应的化学方程式为:________
探究二:设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管B中黑色固体的成分(已知酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应生成氯气)。
(2)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体继续进行如下实验:
①试剂A是_____,现象2为___。
②若现象1中溶液未变红色,请从硬质玻璃管B中固体物质的成分分析可能的原因:_______。
【答案】(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 (2) ①稀硫酸 酸性KMnO4溶液褪色 ②B中固体可能为Fe3O4和Fe的混合物,Fe将Fe3+全部还原为Fe2+
【详解】
(1) 硬质玻璃管B中铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式为:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;
(2) ①先将B中所得固体加酸溶解,因为酸性KMnO4溶液能与盐酸发生反应,故所加的酸应为硫酸,故试剂A是稀硫酸,所得溶液中可能含有Fe2+ 、Fe3+,将溶液分成两份,一份加入酸性高锰酸钾溶液,若含有Fe2+,Fe2+将被高锰酸钾氧化,从而高锰酸钾溶液褪色,故试剂B是酸性高锰酸钾溶液,实验现象2为:酸性KMnO4溶液褪色;
②另一份溶液中加入KSCN,是为了证明是否含有Fe3+,若现象1为溶液显红色,则可证明含Fe3+。铁和水蒸气反应生成的四氧化三铁中必然含有三价铁,若现象1中溶液未变红色,则说明生成的Fe3+被还原为Fe2+ ,故可能的原因是B中还含有铁单质,在溶液中,铁单质与Fe3+发生了反应,故B中固体物质的成分分析可能的原因是:B中固体可能为Fe3O4和Fe的混合物,Fe将Fe3+全部还原为Fe2+。
10.碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂,可由碘酸(HIO3)和K2CO3反应得到。实验室制取HIO3的装置如下:
已知三颈烧瓶中反应可制得碘酸,碘酸是易溶于水的强酸,不溶于CCl4。
(1)浓盐酸和MnO2反应的离子方程式为___________。
(2)饱和食盐水的作用是___________,搅拌的目的是___________。
(3)从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液所需的玻璃仪器有___________。
(4)向碘酸中加入K2CO3可制得KIO3,KIO3溶液经冷却结晶获得KIO3晶体,为测定KIO3晶体的纯度,进行如下操作:准确称量0.50 g样品,配成100.00 mL溶液,取20.00 ml溶液,加入盐酸,加入足量KI晶体,以淀粉为指示剂,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2至恰好完全反应,消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL。已知测定过程中发生的反应为IO+I-+H+→I2+H2O(未配平)、I2+2S2O=2I-+S4O,计算KIO3晶体的纯度(用质量分数表示),并写出计算过程__________。
【答案】(1)MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O (2 除去Cl2中的HCl 使Cl2与I2充分接触加快反应速率,提高Cl2的利用率 (3) 分液漏斗、烧杯 (4) 向KIO3溶液足量KI晶体,将KIO3全部转化为碘单质,反应为IO+I-+H+→I2+H2O,根据得失电子守恒配平该反应方程式为:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O,再利用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2,发生反应为:I2+2S2O=2I-+S4O,至恰好完全反应,消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL,则滴定过程中各物质的量关系为IO~3I2~6S2O,则样品中IO的物质的量为×0.024L×0.1 mol·L-1×=0.002mol,则KIO3晶体的纯度=×100%=85.6%。
【分析】
实验室制取HIO3,由装置图可知,利用浓盐酸和二氧化锰反应制取氯气,由于浓盐酸具有挥发性,生成的氯气通过饱和食盐水除去氯化氢,再将氯气通入三颈烧瓶中与碘的四氯化碳溶液和水反应制取HIO3,并用搅拌器搅拌充分混合,加快反应速率,由于氯气有毒,不能直接排放到大气中,用氢氧化钠溶液进行尾气吸收。
【详解】
(1)浓盐酸和MnO2在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为MnO2+4H++2Cl Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)根据分析,饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl,搅拌的目的是使Cl2与I2充分接触加快反应速率,提高Cl2的利用率;
(3)根据题中已知信息,颈烧瓶中反应可制得碘酸,碘酸是易溶于水的强酸,不溶于CCl4,则从三颈烧瓶反应后的混合液中分离出碘酸溶液可进行分液操作,所需的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;
(4)根据实验过程描述,向KIO3溶液足量KI晶体,将KIO3全部转化为碘单质,反应为IO+I-+H+→I2+H2O,根据得失电子守恒配平该反应方程式为:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O,再利用0.1 mol·L-1 Na2S2O3 溶液滴定I2,发生反应为:I2+2S2O=2I-+S4O,至恰好完全反应,消耗Na2S2O3 溶液24.00 mL,则滴定过程中各物质的量关系为IO~3I2~6S2O,则样品中IO的物质的量为×0.024L×0.1 mol·L-1×=0.002mol,则KIO3晶体的纯度=×100%=85.6%。
11.实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质.
(1)盛装硫酸的仪器名称为_____________,若将亚硫酸钠改为铜片制取二氧化硫,还缺少的仪器是_______________,用铜片制取二氧化硫的化学方程式_______________。
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体最好选择___________(填代号)。
a.饱和Na2CO3溶液 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHCO3溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(3)验证二氧化硫的氧化性的装置是__________,现象为____________。
(4)充分反应后,取试管D中的溶液分成三份,分别进行如下实验:
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成;
方案Ⅱ:向第二份溶液中加入品红溶液,红色褪去;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀.
上述方案中能验证SO2具有还原性的是________(填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);为达到实验目的,还可以将试管D中的新制氯水改为_______________(填写试剂名称)
(5)装置E的作用是_______________。
【答案】(1)圆底烧瓶 酒精灯 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (2) d C (3) 淡黄色沉淀生成 (4)Ⅲ 酸性KMnO4溶液 (5 防止倒吸
【分析】
制取SO2并验证其性质,由实验装置可知,圆底烧瓶中为盛装亚硫酸钠,A中发生H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O,将亚硫酸钠改为铜片制取二氧化硫,需要酒精灯加热,发生Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,B中试剂为饱和NaHSO3溶液,可抑制二氧化硫的溶解,在盛装Na2S溶液的C中通入SO2有淡黄色S沉淀生成,D中盛装新制氯水,发生SO2+Cl2+H2O=2HCl+H2SO4,F装置吸收未反应的二氧化硫气体,防止污染环境,以此来解答。
【详解】
(1)盛装硫酸的仪器名称为圆底烧瓶,用铜片代替亚硫酸钠制取二氧化硫,反应需要加热,则还缺少的仪器是酒精灯,用铜片制取二氧化硫的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,则装置中盛装溶液不能减小SO2气体的量,且不引入杂质;
a.饱和Na2CO3溶液能吸收SO2,且生成CO2,故a错误;
b.饱和Na2SO3溶液能吸收SO2生成NaHSO3溶液,故b错误;
c.饱和NaHCO3溶液能吸收SO2,且生成CO2,故c错误;
d.饱和NaHSO3溶液可抑制SO2的溶解,故d正确;
故答案为d;
(3)装置C中通入SO2有淡黄色硫沉淀生成,体现了二氧化硫的氧化性;
(4)为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,SO2被氧化生成,只要证明溶液中含有即可;
方案I:向第一份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明溶液中含有或Cl-;
方案Ⅱ:向第二份溶液中加人品红溶液,红色褪去,说明溶液中含有HClO或SO2;
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶液中含有;
则上述方案合理的是方案Ⅲ;为达到实验目的,还可以将试管D中的新制氯水改为酸性KMnO4溶液。
(5)缓冲装置能防止倒吸,E装置有缓冲作用而能防止倒吸。
【点睛】
以二氧化硫为载体考查性质实验方案设计,侧重考查二氧化硫制取、二氧化硫性质、尾气处理等知识点,明确二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性及实验原理即可解答,知道各个步骤发生的反应、实验目的。
12.下列叙述错误的是( )
A.氧化铁常用作红色油漆的颜料
B.过氧化钠可用于呼吸面具的氧气的来源
C.根据是否具有丁达尔现象将分散系分为溶液、胶体和浊液
D.常温下可用铁或铝制容器盛装浓硫酸
【答案】C
【详解】
A.氧化铁为红棕色,则氧化铁常用作红色油漆的颜料,故A不符合题意;
B.过氧化钠与二氧化碳、水反应均生成氧气,则过氧化钠可用于呼吸面具的氧气的来源,故B不符合题意;
C.根据分散质粒子直径的大小将分散系分为溶液、胶体和浊液,丁达尔效应是区分溶液和胶体的方法,故C符合题意;
D.常温下Fe、Al遇浓硫酸发生钝化,则常温下可用铁或铝制容器盛装浓硫酸,故D不符合题意;
答案选C。
13.下列实验现象描述正确的是( )
选项 实验 现象
A 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的CO2 无明显现象
B 向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸 马上产生大量气泡
C 往等体积等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加3滴酚酞试液 NaHCO3溶液红色较深
D 加热放在坩埚中的小块钠 钠先熔化成光亮的小球,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色固体
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.向饱和 Na2CO3溶液中通入足量的CO2,发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓,由于生成了溶解度小的NaHCO3,而且消耗了水,所以会有NaHCO3晶体析出,故A错误;
B.向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸,先发生反应:+H+=,开始时没有气体放出,故B错误;
C.等浓度的Na2CO3溶液的碱性大于NaHCO3溶液的碱性,往等体积等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加3滴酚酞试液,Na2CO3溶液红色较深,故C错误;
D.加热放在坩埚中的小块钠,钠先熔化成光亮的小球,燃烧时火焰为黄色,燃烧后生成淡黄色固体Na2O2,故D正确;
故选D。
14.用如图所示实验装置进行对应的相关实验探究,其中装置或结论不正确的是( )
A.甲:样品分别为碳酸钠和碳酸氢钠时,只有碳酸氢钠加热时澄清石灰水变浑浊,证明纯碱热稳定性弱于小苏打
B.乙:观察到脱脂棉燃烧,证明Na2O2与水反应放热
C.丙:观察到气球膨胀,证明Cl2能与烧碱溶液反应
D.丁:探究钠与Cl2反应,右侧的棉花球可以吸收过量的氯气
【答案】A
【详解】
A.加热固体,为防止生成的水倒流,试管口应向下倾斜,选项A不正确;
B.过氧化钠与水反应生成氧气,棉花着火,说明温度升高达到了棉花的着火点,所以证明放出大量的热,选项B正确;
C.氯气与NaOH反应,锥形瓶中压强小于外界压强,则气球变大,可验证氯气与NaOH的反应,选项C正确;
D.钠与氯气加热生成氯化钠,碱液可吸收过量的氯气,图中装置可验证钠与氯气的反应,选项D正确;
答案选A。
15.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 提纯粗海盐得到精盐 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
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.碳酸氢钠不稳定,受热易分解;将固体加热至恒重,只能除去Na2CO3固体中的NaHCO3,不能除去NaHCO3固体中的Na2CO3,故A不符合题意;
B.氯化铝水解生成氢氧化铝和盐酸,加热后氯化氢易挥发,促进水解,因此制备无水AlCl3需在HCl气流中加热蒸发AlCl3溶液,故B不符合题意;
C.将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶,只是除掉粗海盐中不溶性杂质,还有可溶性杂质未除去,比如硫酸根、钙离子、镁离子等,故C不符合题意;
D.鉴别NaBr和KI溶液,分别加新制氯水后,氯气置换溴,氯气置换碘;用CCl4萃取,有机层呈橙色,说明是NaBr溶液,有机层呈紫红色,说明是KI溶液,故D符合题意。
综上所述所,答案为D。
16.下列实验操作错误的是( )
选项 实验 操作
A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,并用滤纸吸干钠表面的煤油,小心放入盛有水(事先滴入几滴酚酞溶液)的烧杯中
B 鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液,然后滴加几滴极稀的CaCl2溶液
C 证明Na2O2与CO2的反应是放热反应 将少量Na2O2粉末用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,盖好玻璃片,观察棉花是否燃烧
D 检验Na2CO3与K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A.用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,并用滤纸吸干钠表面的煤油,小心放入盛有水(事先滴入几滴酚酞溶液)的烧杯中,观察钠与水反应的现象,A正确;
B.由于Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3与CaCl2不反应,故鉴别NaHCO3溶液与Na2CO3溶液可以用小试管分别取少量溶液,然后滴加几滴极稀的CaCl2溶液,B正确;
C.将少量Na2O2粉末用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,盖好玻璃片,观察到棉花剧烈燃烧,说明Na2O2与CO2反应是放热反应,是反应部位的温度达到或高于棉花的着火点,C正确;
D.观察K的焰色时需透过蓝色钴玻璃,以滤去黄色的光,以免得出错误的结论,D错误;
故答案为:D。
17.下列制取、干燥、收集NH3并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是
A.制备NH3 B.干燥NH3
C.收集NH3 D.尾气处理
【答案】D
【详解】
A.制备装置有缺陷,不易控制生成氨气的速率,加入少量的水时氨气会从长颈漏斗溢出,加入大量的水时反应太快,应该选用分液漏斗,故A错误;
B.氨气与浓硫酸反应,不能干燥氨气,故B错误;
C.氨气的密度比空气小,应选向下排空气法收集,故C错误;
D.氨气极易溶于水,倒扣的漏斗可防止倒吸,故D正确。
答案选D。
18.下列装置或操作不能达到实验目的的是( )
A B C D
比较Cl2、Fe3+、I2的氧化性 制取Fe(OH)2 证明铁生锈时空气参加 检查装置的气密性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.氯气首先氧化碘离子为碘单质,四氯化碳为紫色,然后氧化亚铁离子为铁离子,水层呈红棕色,可以根据颜色的先后变化判断,故A不选;
B.生成的硫酸亚铁无法进入氢氧化钠溶液发生反应制取氢氧化亚铁,故B选;
C.若铁生锈时空气参加反应,则可以看到U形管中红墨水左高右低,故C不选;
D.向量气装置内加入水,使得量气装置中液面左低右高,片刻后高度不发生明显变化,证明装置气密性良好,故D不选;
故选:B。
19.氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造船底防污漆、杀虫剂等,在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制备氧化亚铜的流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“焙烧”、“酸溶”产生的气体直接排入空气中会污染环境
B.将滤渣1的主要成分煅烧得到的产物可以用于制备红色油漆
C.FeO、SO2、NO、CuO、Cu2O均为氧化物
D.酸溶时,240 g Cu2S与足量稀硝酸充分反应,产生标准状况下NO体积为89.6 L
【答案】D
【分析】
由流程可知,黄铜矿通入空气焙烧,可生成Cu2S、CuO、FeS和FeO,同时生成二氧化硫,继续加入稀硝酸溶解,生成S、NO,Fe3+、Cu2+,加入NaOH调pH使Fe3+和Cu2+分开沉淀,得到的氢氧化铜沉淀经过灼烧后生成CuO,CuO再被Cu还原生成Cu2O,以此解答。
【详解】
A.“焙烧”、“酸溶”过程中会产生二氧化硫,直接排入空气中会污染环境,故A正确;
B.“沉铁”中加入NaOH溶液生成的滤渣1是Fe(OH)3,煅烧Fe(OH)3得到氧化铁,可以用于制备红色油漆,故B正确;
C.FeO、SO2、NO、CuO、Cu2O均为氧化物,故C正确;
D.240 g Cu2S的物质的量为=1.5mol,反应方程式为3Cu2S?+22HNO3=6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+ 8H2O,则生成=5molNO,标准状况下体积为5mol22.4L/mol=112L,故D错误;
故选D。
20.聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m用于生活给水及工业给水的净化处理。以工业废料(Fe、Al、FeO、Fe2O3、Al2O3)为原料生产该产品的流程如下,下列说法错误的是( )
A.产品中铁元素的化合价为+3
B.甲溶液中一定存在的阳离子有H+、Al3+、Fe2+、Fe3+
C.试剂X可以用H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+
D.乙溶液呈酸性
【答案】B
【分析】
向废料中加入过量稀盐酸,金属及氧化物反应变为Al3+、Fe3+、Fe2+进入溶液甲中,向其中加入过量H2O2,Fe2+被氧化为Fe3+,然后用NaOH溶液调整溶液pH,发生聚沉得到聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m。
【详解】
A.假设Fe元素化合价为+x,聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m中各种元素化合价代数和等于0,可得3+x-n-(6-n)=0,解得x=+3,即产品中铁元素的化合价为+3,A正确;
B.废料中的Al、Al2O3与足量盐酸反应产生Al3+,Fe、FeO与盐酸反应产生Fe2+;Fe2O3与盐酸反应产生Fe3+,Fe3+氧化性强,可能与Fe、Al反应产生Fe2+,由于废料中Al、Fe及Fe2O3的物质的量关系无法确定,因此不能确定反应后的溶液中Fe元素的存在形式中是否含有Fe3+,B错误;
C.向甲溶液中加入的试剂X可以用H2O2,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,然后通过调节溶液pH,使Al3+、Fe3+转化为聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m,C正确;
D.溶液显碱性或中性时会时Fe3+会转化为Fe(OH)3沉淀,不能得到聚合氯化铝铁[AlFe(OH)nCl6-n]m,则此时溶液显酸性,D正确;
故合理选项是B。
21.溴化亚铁(FeBr2)是一种常用的催化剂,易潮解变质,800℃以上可升华。高温时溴化铁(FeBr3)迅速分解成溴化亚铁。某学习小组用如图所示装置制备溴化亚铁,若将浓磷酸换成浓硫酸,也能制得溴化氢气体,但反应过程中圆底烧瓶中的溶液变为橙黄色。下列说法正确的是
A.碱石灰可以用无水氯化钙代替
B.从装置末端排出的气体再无需处理
C.若用浓硫酸代替浓磷酸,则会导致产品的纯度降低
D.浓磷酸在与溴化钠反应中体现了难挥发性
【答案】D
【分析】
蒸馏烧瓶用于制备HBr气体,集气瓶中充入氮气稀释HBr气体,无水氯化钙干燥气体,HBr和Fe在加热的条件下制备FeBr2,锥形瓶收集产品,最右侧的干燥管的作用是吸收尾气,同时防止外界空气进入锥形瓶,以此解答。
【详解】
A.碱石灰的作用是吸收尾气即过量的HBr,同时防止外界空气进入锥形瓶,无水氯化钙不能吸收HBr,所以不能用无水氯化钙代替碱石灰,故A错误;
B.尾气中含有大量的氢气,若不处理会发生爆炸,故从装置末端排出的气体需要处理,故B错误;
C.用浓硫酸作反应物进入反应管的HBr中含有Br2、SO2,SO2与铁不反应,Br2与铁反应生成的FeBr3高温会快速分解为FeBr2,故浓磷酸换成浓硫酸对产品纯度不影响,故C错误;
D.浓磷酸是难挥发性高沸点的酸,不会干扰制得的HBr,故D正确;
故选D。
22.下列各图所示的实验原理、方法或操作不正确的是
A B C D
过滤 干燥氯气 检验K2CO3的K+ 转移溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.过滤需要玻璃棒引流,图中装置合理,故A正确;
B.干燥时大口进短口出,图中进气方向合理,但不能用NaOH和CaO干燥氯气,故B错误;
C.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃,图中操作可检验K2CO3的K+,故C正确;
D.转移需要玻璃棒引流,且玻璃棒的下端在刻度线下,图中操作合理,故D正确;
故选B。
23.下列实验报告中,完全正确的是( )
序号 实验操作 现象 结论
A 向溶液中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液 有白色沉淀 原溶液中含
B 向溶液中滴加氯水后,再滴入KSCN溶液 溶液变红色 原溶液中含Fe3+
C 向装有Na2O2的试管中加入水后,立即滴加酚酞试液 溶液先变红后褪色 Na2O2有漂白性
D 用洁净的玻璃棒蘸取溶液进行焰色反应 观察到有紫色火焰 原溶液中有K+
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.向溶液中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,沉淀可能为AgCl或BaSO4,原溶液可能含银离子,应先加盐酸排除其它离子的干扰,再滴加氯化钡溶液,故A不符合题意;
B.向溶液中滴加氯水后,再滴入KSCN溶液,溶液变红色,溶液中可能含亚铁离子,亚铁离子被氧化成铁离子,铁离子遇KSCN溶液变红;检验铁离子,不需要氯水,直接加KSCN溶液,若溶液变红,则含有铁离子,故B不符合题意;
C.酚酞遇碱变红,过氧化钠和水反应生成NaOH,溶液显碱性,溶液会变红;过量的过氧化钠,具有漂白性,则溶液先变红后褪色,故C符合题意;
D.观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃片,滤去黄光的干扰,故D不符合题意;
答案选C。
24.下列实验的现象、解释或结论均正确的是( )。
选项 实验 解释或结论
A 向NaAlO2溶液中逐渐通入CO2气体,先出现白色胶状沉淀,继续通入CO2气体,白色胶状沉淀不溶解 Al(OH)3是两性氢氧化物,不溶于碳酸溶液
B 在新制氯水中加入碳酸钙粉末,充分搅拌,氯水的漂白性增强 碳酸钙是催化剂
C 用蒸馏法能将溶解在CCl4中的碘分离出来 因为碘易升华,先分离出来
D 向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,则溶液变为黄色 氧化性:H2O2>Fe3+
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.向NaAlO2溶液中通入少量CO2气体,发生反应:2NaAlO2+CO2+3H2O=Na2CO3+2Al(OH)3↓,当CO2过量时,发生反应:Na2CO3+CO2+3H2O=2NaHCO3,由于H2CO3是弱酸,不能溶解两性氢氧化物Al(OH)3,故先出现白色胶状沉淀,继续通入CO2气体,白色胶状沉淀不溶解,A正确;
B.在新制氯水中含有HCl、HClO,由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以加入碳酸钙粉末与充分搅拌时,HCl与CaCO3发生反应,消耗HCl,使氯气与水的可逆反应的化学平衡正向移动,导致氯水中c(HClO)增大,则溶液的漂白性增强,但碳酸钙不是该反应的催化剂,B错误;
C.由于I2在水中的溶解度比在CCl4中小,且水与CCl4互不相溶,因此不用蒸馏法将溶解在CCl4中的碘分离出来,C错误;
D.向Fe(NO3)2溶液中滴入硫酸酸化的H2O2溶液,在酸性条件下H+、具有强氧化性,会将Fe2+氧化为Fe3+,导致溶液变为黄色,而不是H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,D错误;
故合理选项是A。
25.实验是化学研究的基础,关于下列各实验装置图的叙述中,正确的是( )
A.装置①常用于分离互溶的液体混合物
B.装置②可用于吸收HCl气体,并防止倒吸
C.以NH4Cl为原料,装置③可用于实验室制备少量NH3
D.装置④b口进气可收集H2、NO等气体
【答案】A
【详解】
A.装置正确,可用于分离互溶的液体混合物,A正确;
B.HCl易溶于水,不能起到防倒吸的作用,应改用四氯化碳,B错误;
C.氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,二者在温度稍低时反应生成氯化铵,应用氯化铵和氢氧化钙,C错误;
D.NO易与空气反应,不能使用排空气方法收集,D错误;
故合理选项是A。