专题训练222化学实验综合应用Word格式.docx

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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

酸性：

硝酸＞碳酸＞硅酸

解析　分析①和②中物质发生的反应以及所产生的气体与③中物质的反应，根据相关现象得出实验结论。

A项Na2S与稀硫酸发生反应：

Na2S＋H2SO4===Na2SO4＋H2S↑，H2S气体通过导管进入③，产生Ag2S黑色沉淀，可能是H2S与AgNO3反应的结果，不能得出Ksp（AgCl）>

Ksp（Ag2S）。

B项浓硫酸使蔗糖发生脱水炭化，并与生成的碳发生氧化还原反应，生成CO2、SO2和H2O，混合气体通过导管进入③，其中SO2与溴水发生反应：

SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该过程中浓硫酸体现脱水性和强氧化性。

C项稀盐酸与Na2SO3发生反应：

Na2SO3＋2HCl===2NaCl＋SO2↑＋H2O，SO2与Ba（NO3）2溶液发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀，若③中为BaCl2等可溶性钡盐，则不能生成沉淀。

D项浓硝酸与Na2CO3发生反应：

Na2CO3＋2HNO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O，说明HNO3的酸性强于H2CO3。

③中Na2SiO3溶液产生白色沉淀，但不能据此证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，其原因是浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3气体与CO2一并进入Na2SiO3溶液，均能与其发生反应而产生H2SiO3沉淀。

答案　B

3．（2014·

北京卷）

用如图装置（夹持、加热装置已略）进行实验，由②中现象，不能证实①中反应发生的是（　　）

选项①中实验

②中现象

铁粉与水蒸气加热

肥皂水冒泡

加热NH4Cl和Ca（OH）2混合物

酚酞溶液变红

NaHCO3固体受热分解

澄清石灰水变浑浊

石蜡油在碎瓷片上受热分解

Br2的CCl4溶液褪色

解析　肥皂水冒泡，也可能是气体受热膨胀的结果，A项错误。

酚酞溶液变红，说明NH4Cl与Ca（OH）2反应生成了NH3，B项正确。

澄清石灰水变浑浊，说明发生了反应：

2NaHCO3

Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成了CO2，C项正确。

Br2的CCl4溶液褪色，说明石蜡油分解生成了烯烃，D项正确。

4．（2014·

四川卷）下列实验方案中，不能达到实验目的的是（　　）

实验目的

实验方案

检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解

将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。

冷却后，取出上层水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀

续表

检验Fe（NO3）2晶体是否已氧化变质

将Fe（NO3）2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变红

验证Br2的氧化性强于I2

将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观察到下层液体呈紫色

验证Fe（OH）3的溶解度小于Mg（OH）2

将FeCl3溶液加入Mg（OH）2悬浊液中，振荡，可观察到沉淀由白色变为红褐色

解析　A项溴乙烷不能溶于水，故通过检验反应后的溶液中是否含有Br－来判断其是否发生水解，水解后的溶液显碱性，故应先加入酸中和过量的碱后再加入硝酸银来检验Br－，该选项正确；

B项Fe（NO3）2溶液中加入稀H2SO4后，相当于溶液中含有强氧化性的HNO3，即使原晶体没有氧化变质，溶液中的Fe2＋也会被HNO3氧化为Fe3＋而干扰检验，该选项错误；

C项溴水加入KI溶液中，加入CCl4后，由于CCl4的密度比水大，故在溶液的下层，当下层呈紫色时说明CCl4中溶解了I2，即溴水加入KI溶液中生成了I2，能证明氧化性Br2>

I2，该选项正确；

D项当在Mg（OH）2悬浊液中加入FeCl3溶液后生成红褐色沉淀Fe（OH）3，根据沉淀溶解平衡规律可知该选项正确。

二、非选择题（共68分）

5．（16分）（2014·

长春市调研）现有如下仪器，仪器中已注入溶液，回答下列问题。

（1）加热装置A，写出铜与浓硫酸反应的化学方程式________________________________，烧瓶中的实验现象为________。

（2）验证碳、硅非金属性的相对强弱（已知酸性：

H2SO3>

H2CO3），若选择仪器A、B、C、D并相连接，则B、C、D中所选择的试剂为B________、C________、D________。

能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是______________________。

（3）验证SO2的氧化性、还原性。

若选择A、E、F仪器，并按A、E、F顺序连接。

①则证明SO2有氧化性的实验现象是______________________，反应方程式为______________________________。

②若证明SO2具有还原性，在E中采取的实验操作为________，其实验现象为________，反应原理为____________________（用离子方程式表示）。

解析　

（1）浓硫酸具有强氧化性，能与铜发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O；

烧瓶中的现象为：

铜片变成黑色，表面有气泡生成，烧瓶中可能有白色物质生成。

（2）元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，要比较碳、硅的非金属性，可利用二氧化硫先制得二氧化碳，再将二氧化碳通入硅酸的溶液中，若生成硅酸沉淀，则可证明碳的非金属性比硅强，为排除二氧化硫的干扰，应在通入二氧化碳前，用KMnO4溶液除去SO2，若溶液不褪色，说明二氧化硫被除尽，硅酸钠溶液中出现白色沉淀，说明有硅酸生成。

故B可以是Na2CO3溶液或NaHCO3溶液，C为KMnO4溶液，D为Na2SiO3溶液。

（3）①二氧化硫和氯化钡溶液不反应，当H2S溶液中有浅黄色浑浊出现时即可证明二氧化硫有氧化性，其反应方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。

②将氯气通入E装置的BaCl2溶液中，若有白色沉淀生成，则证明二氧化硫具有还原性，其离子方程式为Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－。

答案　

（1）Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

铜片变灰黑色表面有气泡生成，烧瓶中可能有白色物质生成

（2）Na2CO3溶液或NaHCO3溶液（合理即可）　KMnO4溶液　Na2SiO3溶液　C中KMnO4溶液不褪色，D中出现白色沉淀

（3）①H2S溶液中有浅黄色浑浊出现　2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O　②通入氯气（或加入氯水或加入过氧化氢溶液或加入高锰酸钾溶液等）（其他合理答案均可）有白色沉淀生成　Ba2＋＋SO2＋Cl2＋2H2O===BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－

6．（16分）（2014·

合肥高三质检）某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物，探究过程如下：

（1）提出假设。

假设1：

黑色粉末是FeO。

假设2：

黑色粉末是________（写化学式）。

假设3：

黑色粉末是FeO和CuO的混合物。

（2）设计探究实验。

实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表。

实验方法步骤

现象

结论

取少量粉末加入足量稀硫酸

假设1成立

假设2成立

假设3成立

（3）查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的pH如下表：

物质

Cu（OH）2

Fe（OH）2

Fe（OH）3

开始沉淀pH

6.0

7.5

1.4

沉淀完全pH

13

14

3.7

若经过实验分析确定，该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的硫酸铜，设计如下实验方案：

请回答：

试剂1是________（填化学式）溶液；

加入试剂2的目的是调节溶液的pH，该物质是________（填名称），将溶液pH调节到________（填范围）；

操作1的名称是________。

解析　

（1）根据假设1和假设3，可以推断假设2：

黑色粉末是CuO。

（3）根据Cu2＋、Fe2＋和Fe3＋开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH在7.5～13之间，有Cu（OH）2和Fe（OH）2存在，两者不易分离，因此要将Fe2＋氧化为Fe3＋，试剂1为H2O2溶液，加入试剂2的目的是调节溶液的pH，选择氧化铜（或氢氧化铜或碱式碳酸铜），调节pH在3.7～6.0之间，Fe3＋完全沉淀，而Cu2＋还未开始沉淀，即可分离出Fe3＋，得到CuSO4溶液，操作1为加热浓缩、冷却结晶。

答案　

（1）CuO

（2）

（3）H2O2　氧化铜（或氢氧化铜或碱式碳酸铜）

3．7～6.0　加热浓缩、冷却结晶

7．（16分）（2014·

江苏卷）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：

Cr2O

＋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xmL滤液中的Fe2＋，消耗amol·

L－1K2Cr2O7标准溶液bmL，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________（填选项字母）。

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________。

解析　

（1）温度越高反应速率越快，因此加热可以加快反应的速率。

（2）①滴定管要先用蒸馏水洗涤，再用待装液体润洗。

②根据题给离子方程式可知，n（Fe2＋）＝6n（Cr2O

），c（Fe2＋）＝

＝

mol·

③加入过量的H2O2，可以使Fe2＋充分氧化；

缓慢滴加H2O2并搅拌，可以使反应更充分；

加热会使H2O2发生分解；

加入氨水会使Cu2＋转化为沉淀。

故答案为AB。

（3）因为碱性溶液中Fe3＋反应生成红褐色的Fe（OH）3沉淀，从而使得到的FePO4·

2H2O固体呈棕黄色。

答案　

（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

　③AB

（3）Fe（OH）3（或氢氧化铁）

8．（20分）（2014·

福建卷）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一。

某研究小组进行如下实验：

实验一　焦亚硫酸钠的制取

采用下图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5。

装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：

Na2SO3＋SO2===Na2S2O5

（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________________。

（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是_____________________________________________________________。

（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为________（填选项字母）。

实验二　焦亚硫酸钠的性质

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

（4）证明NaHSO3溶液中HSO

的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________（填选项字母）。

a．测定溶液的pHb．加入Ba（OH）2溶液

c．加入盐酸d．加入品红溶液

e．用蓝色石蕊试纸检测

（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是

_______________________________________________________。

实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。

测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）的方案如下：

溶液出现蓝色且30s内不褪色

（已知：

滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI）

①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为________g·

②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

解析　

（1）装置Ⅰ中发生的是实验室制备SO2的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

（2）将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。

（3）实验产生的尾气主要是SO2气体，a装置是密闭的环境，SO2通不进去，b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒吸，c装置浓H2SO4不吸收SO2，SO2是一种酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。

（4）HSO

发生电离：

HSO

H＋＋SO

，同时会发生水解：

＋H2OH2SO3＋OH－，若HSO

的电离大于HSO

的水解，则溶液显酸性，故答案ae正确。

（5）Na2S2O5中S元素的化合价为＋4价，因此在空气中易被氧化为＋6价的SO

，因此本题就转化为SO

的检验，故取固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生即可。

（6）根据反应方程式：

SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，可知n（SO2）＝n（I2）＝0.01000mol·

L－1×

0.025L＝2.5×

10－4mol，由于葡萄酒样品为100.00mL，因此样品中抗氧化剂的残留量为2.5×

10－4mol×

64g·

mol－1÷

0.1000L＝0.16g·

答案　

（1）Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O（或Na2SO3＋2H2SO4===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O）　

（2）过滤　（3）d　（4）ae　（5）取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成　（6）①0.16　②偏低