B
向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色
溶液中一定含有Fe2+
C
向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色
Br-还原性强于Cl-
D
加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结
NH4Cl固体可以升华
2.(2015·课标全国Ⅱ)用如图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是()
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
稀盐酸
碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液
立即产生气泡
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
氯化铝溶液
浓氢氧化钠溶液
产生大量白色沉淀
D
草酸溶液
高锰酸钾酸性溶液
溶液逐渐褪色
3.(2015·福建理综,8)下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
称取2.0gNaOH固体
先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2g砝码,左盘上添加NaOH固体
B
配制FeCl3溶液
将FeCl3固体溶于适量蒸馏水
C
检验溶液中是否含NH
取少量试液于试管中,加入NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
D
验证铁的吸氧腐蚀
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
4.(2015·课标全国Ⅰ,10)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )
选项
实验
现象
结论
A
将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液
有气体生成,溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
将铜粉加入1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中
溶液变蓝,有黑色固体出现
金属铁比铜活泼
C
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热
熔化后的液态铝滴落下来
金属铝的熔点较低
D
将0.1mol·L-1MgSO4溶液滴入NaOH溶液至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液
先有白色沉淀生成,后变为浅蓝色沉淀
Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小
5.(2015·课标全国Ⅰ,26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是_______
由此可知草酸晶体分解的产物中有________。
装置B的主要作用是_______________________。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_____。
装置H反应管中盛有的物质是________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是__________________________________________
(3)设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强_______________________________。
②草酸为二元酸_____________________________________。
1.(2014·课标全国Ⅰ,13)利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
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溶液
酸性:
硝酸>碳酸>硅酸
2.(2014·安徽理综,9)为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )
选项
实验目的
主要仪器
试剂
A
分离Br2和CCl4混合物
分液漏斗、烧杯
Br2和CCl4混合物、蒸馏水
B
鉴别葡萄糖和蔗糖
试管、烧杯、酒精灯
葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液
C
实验室制取H2
试管、带导管的橡皮塞
锌粒、稀HNO3
D
测定NaOH溶液浓度
滴定管、锥形瓶、烧杯
NaOH溶液、0.1000mol·L-1盐酸
3.(2013·山东理综,30)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+CCl4(g)
TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下制备TiCl4,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
仪器A的名称是________。
装置E中的试剂是________。
反应开始前依次进行如下操作:
组装仪器、______、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。
反应结束后的操作包括:
①停止通N2 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温。
正确的顺序为_____(填序号)。
欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是___。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)
H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为____。
钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品TiO2收率降低,原因是___________。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是________。
这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是_____________(填化学式)。
1.(2014·郑州高三预测)下列有关实验操作或结论的叙述中不正确的是( )
A.除去CO2中的HCl
B.溶液变红,待测液中含Fe3+
C.有砖红色沉淀,葡萄糖中含醛基
D.有白烟出现,浓盐酸有挥发性
2.(2015·东北四市模拟)利用下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( )
3.(2015·福州质检)下列各组中的实验步骤及现象,能达到相应实验目的的是( )
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和浓盐酸
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
4.(2015·成都三诊)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的铁粉中加入稀硝酸,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈血红色
稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B
AgI沉淀中滴入稀的KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
铝箔插入稀硝酸中
无现象
铝箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
5.(2015·岳阳质检)下列图中的实验方案,能达到实验目的的是( )
A
B
实验
方案
实验目的
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
C
D
实验
方案
实验目的
除去CO2气体中混有的SO2
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
6.(2014·昆明高三教学检测)某同学设计了如下实验方案确定铁的含氧化合物X的化学式,同时制取FeSO4·7H2O。
Ⅰ.确定X的化学式
①称取样品22.8g,加足量稀硫酸使其完全溶解,配成250mL溶液A。
②取20.00mL溶液A于锥形瓶中,滴加KSCN试液,溶液变红;继续滴加双氧水至过量,溶液红色褪去,同时有气泡产生。
③待气泡消失后,用1.000mol·L-1KI标准溶液滴定锥形瓶中的Fe3+,消耗KI标准溶液24.00mL。
Ⅱ.制取FeSO4·7H2O
④取剩余溶液A,加入足量铁粉并加热,充分反应、趁热过滤得滤液B。
⑤加热浓缩滤液B,冷却结晶、操作a、洗涤、操作b,获得FeSO4·7H2O晶体。
回答相关问题:
(1)步骤①中“配成250mL溶液A”必需的玻璃仪器为:
玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管以及________。
(2)由实验Ⅰ计算出该氧化物的化学式是_________________________________________。
(3)步骤④中趁热过滤的目的是___________________________。
(4)步骤⑤中操作a、b的名称分别是________、________。
(5)步骤②中产生的气泡有多种可能,请完成下列猜想。
猜想一:
气泡可能是SCN-的反应产物N2、CO2、SO2或N2、CO2;
猜想二:
气泡还可能有________,理由是____________________________(用化学方程式表示)。
(6)选用下列部分装置,设计一个实验来验证猜想一成立。
必需的装置连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是:
a→________(选填一个装置编号),若观察到________,即可证明猜想一成立;该设计存在的缺陷是_____。
7.(2015·潍坊检测)四氯化锡(SnCl4)是一种重要的化工产品。
某化学实验小组设计如下装置制备SnCl4。
已知:
①金属锡熔点231℃,化学活泼性与铁相似;
②干燥的氯气与熔融金属锡反应生成SnCl4,SnCl4的沸点114℃;
③SnCl2、SnCl4均易水解,易溶于有机溶剂,且Sn2+易被氧化。
(1)试管Ⅱ中的试剂是_________________________________。
(2)Ⅵ处装置最好选用________(填序号)。
(3)实验结束后,欲回收利用装置Ⅰ中未反应完的MnO2,需要的玻璃仪器有__________________________
(4)甲同学认为Ⅴ中产品可能含有SnCl2,请利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在SnCl2,简要说明实验操作和现象:
________________________________________________________________,
则证明含有SnCl2,否则不含。
已知:
KMnO4的氧化性强于氯气
供选择的试剂:
FeCl2溶液、酸性KMnO4溶液、稀盐酸、Br2的四氯化碳溶液
(5)实验用锡粒中含有杂质Cu。
乙同学设计下列实验测定锡粒的纯度。
第一步:
称取7.5g锡粒溶入足量稀盐酸中;
第二步:
加入过量FeCl3,将Sn2+氧化成Sn4+;
第三步:
用1mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,发生反应的表达式为(未配平):
Fe2++Cr2O
+H+―→Cr3++Fe3++H2O
第二步中发生反应的离子方程式是____________________________________________________________
若达到滴定终点时共消耗20mLK2Cr2O7溶液,试计算锡粒中锡的百分含量________。
8.(2015·广州摸底)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷,它受热易分解,为了验证其气态产物,某同学设计了如下实验装置:
(1)若实验中,观察到B、E中的溶液均变浑浊,则D中的现象是_________________________;
说明其气态产物是____、________;为验证另一种气态产物,应在A、B之间增加的装置为____________。
(2)为了使实验更安全、更严密,你认为该实验设计需要如何改进?
①_______________________________;②________________________________________________。
(3)固体产物中铁元素不可能以+3价形式存在,理由是__________________________________________。
现设计实验,探究固体产物中铁元素的存在形式。
①提出合理假设。
假设1:
________________________________________________;
假设2:
____________________________________________;
假设3:
_____________________________________________。
②某学生设计实验探究上述假设,除3%H2O2、蒸馏水外,还需要下列试剂中的____________。
限选试剂:
浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0mol·L-1NaOH溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。
题型集训34 化学实验方案的设计与评价
【三年高考真题演练】
[2015年高考真题]
1.C [A项,出现黄色沉淀说明AgCl沉淀转化为AgI沉淀,故Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),错误;B项,原溶液中可能含有Fe3+或Fe2+或Fe3+、Fe2+,错误;C项,溶液上层呈橙红色,说明发生了反应Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,则Br-还原性强于Cl-,正确;D项,加热时NH4Cl在试管底部分解生成NH3和HCl,在试管口NH3与HCl又重新生成NH4Cl,这不是升华而是发生了两个化学反应,错误。
]
2.D [A项,发生的反应依次为:
NaOH+HCl===NaCl+H2O、Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,由此可知开始时无气泡,最后才有气泡产生,错误;B项,常温下浓硝酸具有强氧化性,可将铝钝化,不生成气体,错误;C项,开始时NaOH过量,发生反应Al3++4OH-===AlO
+2H2O,无沉淀生成,错误;D项;草酸(乙二酸)具有还原性,能还原酸性高锰酸钾溶液,使其褪色,正确。
]
3.C [A项,由于NaOH易吸潮、具有腐蚀性,不能直接在滤纸片上称量,而应该用小烧杯称量,错误;B项,FeCl3属于强酸弱碱盐,易发生水解反应,为抑制FeCl3水解,配制FeCl3溶液时应将FeCl3固体溶解于适量浓盐酸中,然后再加水稀释至所需浓度,错误;C项,将少量试液与NaOH溶液混合并加热,若能产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该气体一定为氨气,则原溶液中含NH
,否则不含有,正确;D项,铁在碱性、中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀,在酸性较强的条件下发生析氢腐蚀,故应将铁钉放入试管中,用食盐水部分浸没来验证铁的吸氧腐蚀,错误。
]
4.D [A项,因铁粉过量,发生的反应为:
3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,溶液中无Fe3+,加入KSCN溶液无血红色出现,错误;B项,发生的反应为:
2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,无黑色固体出现,且只能说明Fe3+氧化性强于Cu2+,错误;C项,加热时铝箔表面生成致密的氧化膜,由于Al2O3的熔点高不会熔化,包裹着液态铝,所以液态铝不会滴落,错误;D项,先生成Mg(OH)2白色沉淀,加入CuSO4溶液又转化为Cu(OH)2浅蓝色沉淀,说明Cu(OH)2的溶度积更小,正确。
]
5.解析
(1)装置C中澄清石灰水的作用是检验是否有CO2气体生成,若有CO2气体生成,澄清石灰水变浑浊。
装置B中冰水的作用是降低温度,使生成的水和草酸(题给信息:
受热脱水、升华)冷凝。
若草酸进入装置C,会生成草酸钙沉淀,干扰CO2检验。
(2)检验CO可通过检验CO还原黑色的CuO生成的CO2进行。
因为分解产物中有CO2,所以先要除去CO2,可用浓NaOH溶液吸收CO2,并用澄清石灰水检验CO2是否除尽,再用无水氯化钙干燥CO,然后通过加热的CuO,再用澄清石灰水检验生成的CO2气体,没有反应掉的CO可用排水法收集。
若前面澄清石灰水无现象,H中黑色的CuO变红色,后面的澄清石灰水变浑浊,说明草酸晶体分解产物中有CO。
(3)①证明草酸的酸性比碳酸强,可以利用溶液中较强酸制较弱酸的原理,将草酸与NaHCO3溶液混合,看是否有气体产生。
②证明草酸是二元酸,可以利用酸碱中和滴定原理,若消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍,即可证明草酸是二元酸。
答案
(1)有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验
(2)①F、D、G、H、D、I CuO(氧化铜)
②前面澄清石灰水无现象,H中黑色粉末变红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
[两年经典高考真题]
1.B [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,是H2S与AgNO3反应的结果,不能得出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),错误;B项,将浓H2SO4滴入蔗糖,蔗糖变黑,可以说明浓H2SO4具有脱水性,通过溴水褪色,说明浓H2SO4与生成的碳发生氧化还原反应生成了SO2,由此可以进一步证明浓H2SO4具有强氧化性,正确;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,错误;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溶液中产生白色沉淀,并不能据此证明H2CO3的酸性强于H2SiO3,其原因是浓硝酸具有易挥发性,挥发出的硝酸蒸气与CO2一并进入Na2SiO3溶液,且均能与其发生反应而产生H2SiO3沉淀。
]
2.B [A项,分离Br2和CCl4混合物应采用蒸馏法,由于Br2易溶于CCl4,难溶于水,故不能用水萃取CCl4中的Br2,不合理;B项,葡萄糖溶液与银氨溶液混合后水浴加热产生银镜,而蔗糖溶液与银氨溶液混合后水浴加热不产生银镜,合理;C项,锌与稀硝酸反应不能生成H2,不合理;D项,试剂中缺少指示剂酚酞,不合理。
]
3.解析
(1)注意审题,该反应是在无水无氧条件下制备的;安装完装置,首先检查气密性,然后装入药品。
根据反应条件,N2必须进行干燥处理(干燥管)。
然后通过N2排除系统内的空气(O2),点燃酒精灯,使反应发生。
为了防止倒吸,反应结束后,应先熄灭酒精灯,再冷却到室温,最后停止通N2。
在D中冷凝的液体有CCl4和TiCl4,根据沸点不同,可采用分馏的方法分离。
(2)①加入H2SO4,除发生FeTiO3酸溶外,还发生反应Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O,为了使Fe3+转化成Fe2+,所以应加入Fe粉(A),钛液中含有FeSO4和TiOSO4,考虑到温度越高,TiOSO4的水解程度越大,造成TiOSO4提前水解生成H2TiO3沉淀,在过滤时,造成钛损失。
②由于Fe2+不可能全部结晶生成绿矾,造成H2TiO3中含Fe2+,滴入H2O2发生反应2Fe2++2H++H2O2===2Fe3++2H2O,所以当加入KSCN后,显红色,由于在H2TiO3中含Fe2+,所以煅烧后会发生反应生成Fe2O3,造成TiO2发黄。
答案
(1)干燥管 浓H2SO4 检查气密性 ②③① 分馏(或蒸馏)
(2)①Fe 温度过高会导致TiOSO4提前水解,产生H2TiO3沉淀 ②Fe2+ Fe2O3
【两年模拟试题精练】
1.A [A项,试剂应为饱和NaHCO3溶液,气体应从长导管通入溶液中,错误;Fe3+与KSCN反应使溶液变红色,B项正确;醛基可用新制Cu(OH)2进行检验,看是否有砖红色沉淀生成,C项正确;浓盐酸挥发出来的HCl与NH3反应生成NH4Cl固体小颗粒,出现白烟,D项正确。
]
2.C [A项,NH4Cl受热分解成HCl和NH3,遇冷又化合成NH4Cl,该装置得不到纯净干燥的氨气,错误;B项,装置中应使用蒸馏烧瓶和温度计,才能分离溴苯和苯的混合物,错误;C项,Cl2能与NaOH溶液反应,二者可通过装置完成喷泉实验,正确;D项,Cu与浓硝酸反应生成NO2,而NO2能与水反应,该装置收集到的气体为NO,错误。
]
3.D [A项,Na2SO3也能与Ba(NO3)2反应生成白色沉淀BaSO3,加稀硝酸,BaSO3被氧化为BaSO4,白色沉淀也不溶解,不能检验Na2SO3试样是否变质,错误;B项,MnO2和浓盐酸在加热的条件下生成的氯气中含有水蒸气,氯气与水蒸气反应生成的HClO也能使干燥的有色布条褪色,不能达到检验氯气是否具有漂白性的目的,错误;C项,稀硝酸也能把碘离子氧化为I2,不能证明酸性条件下H2O2的氧化性比I2强,错误;D项,对于化学平衡FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入FeCl3固体增大了反应物的浓度,平衡正向移动,生成更多的Fe(SCN)3,溶液红色变深,能够达到探究浓度对化学平衡的影响,正确。
]
4.D [过量的铁粉中加入稀硝酸,充分反应后生成Fe2+,滴入KSCN溶液不会出现血红色,A项现象描述错误;AgI的溶解度远小于AgCl的溶解度,AgI沉淀中滴入稀的KCl溶液,沉淀不会变成白色,B项现象描述及结论均错误;Al在稀硝酸中不发生钝化,C项错误。
]
5.B [A项,右边试管中除加FeCl3溶液外,还在加热,反应速率快,不能证明FeCl3的催化作用,因为加热也能加快反应速率;B项,Fe作阳极,发生反应:
Fe-2e-+2OH-===Fe(OH)2,石墨作阴极,发生反应:
2H2O+2e-===H2↑+2OH-,生成的H2可以保持溶液中无氧状态,煤油也可隔绝空气,可以达到实验目的;C项,CO2也可以被Na2CO3溶液吸收:
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,无法达到实验目的,应选用饱和NaHCO3溶液;D项,因为浓盐酸易挥发,会有部分HCl挥发到Na2SiO3溶液中,烧杯中有沉淀生成无法证明是与CO2反应生成的(也可能是与挥发的HCl反应),无法达到