浓度大而进行的沉淀转化。
D项,乙醇蒸气也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不正确。
答案:
B
16.(2010·东北名校联考)为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH
、Fe2+、SO
和H2O,下列实验叙述中不正确的是( )
A.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水
B.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,得浅绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+
C.取适量硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SO
D.取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加浓NaOH溶液,加热,试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红,则可证明晶体的成分中含有NH
解析:
D项中应该用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若其变成蓝色则可证明晶体的成分中含有NH
。
答案:
D
第Ⅱ卷(非选择题,共52分)
二、填空题(本题包括4小题,共52分)
17.(10分)(2010·浙江理综)一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,是一种重要的染料及农药中间体。
某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质,设计的合成路线为:
相关信息如下:
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O在溶液中存在以下电离(解离)过程:
[Cu(NH3)4]SO4·H2O===[Cu(NH3)4]2++SO
+H2O
[Cu(NH3)4]2+
Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇-水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)方案1的实验步骤为:
a.加热蒸发,b.冷却结晶,c.抽滤,d.洗涤,e.干燥
①步骤c的抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是________________________;抽滤完毕或中途需停止抽滤时,应先______________________,然后_____________________。
②该方案存在明显缺陷,因为得到的产物晶体中往往含有________杂质,产生该杂质的原因是____________________________。
(2)方案2的实验步骤为:
a.向溶液C中加入适量________,b________,c.洗涤,d.干燥。
①请在上述空格内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中,最适合作为步骤c的洗涤液是________。
A.乙醇B.蒸馏水
C.乙醇和水的混合液D.饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是______________________________。
解析:
本题主要考查物质的制备实验等知识点,意在考查考生的逻辑思维能力和实验操作能力。
(1)①布氏漏斗的斜面要对准抽滤瓶的支管口;抽滤完毕后,应先断开连接安全瓶和抽滤瓶之间的橡皮管,然后关闭抽气装置中的水龙头;②根据题给信息可知,存在平衡:
[Cu(NH3)4]2+
Cu2++4NH3,加热蒸发过程中氨气挥发,平衡右移,Cu2+水解产生Cu(OH)2。
(2)①利用题目所给的信息可知,以乙醇为溶剂,乙醇的体积分数越大,[Cu(NH3)4]SO4·H2O的溶解度越小,越容易析出,所以加入适量的乙醇,然后进行抽滤;②将晶体表面的乙醇洗净,可以选用乙醇的水溶液,因为乙醇和水可以任意比例互溶,可以洗去晶体表面的乙醇。
③加热时[Cu(NH3)4]SO4·H2O易分解。
答案:
(1)①布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口 断开连接安全瓶与抽气装置间的橡皮管 关闭抽气装置中的水龙头 ②Cu(OH)2[或Cu2(OH)2SO4] 加热蒸发过程中NH3挥发,使反应[Cu(NH3)4]2+
Cu2++4NH3平衡往右移动,且Cu2+发生水解
(2)①乙醇 抽滤(或减压过滤、吸滤) ②C
③加热易使[Cu(NH3)4]SO4·H2O分解(失H2O、失NH3)
18.(14分)(2010·福建理综)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是_____________________________________。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中的Fe2+,应选用________(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水
b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水
d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为________。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是________。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是________(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于________(选填序号)。
a.A之前b.A-B间
c.B-C间d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是________。
(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28mLH2),除可用测量H2体积的方法外,可否选用质量称量的方法?
做出判断并说明理由________。
解析:
本题考查化学实验,意在考查考生化学实验的设计和分析能力。
[探究一]
(1)铁钉遇冷的浓硫酸钝化,因此放入硫酸铜溶液中无明显变化。
(2)①检验Fe3+中含有Fe2+,可以利用Fe2+的还原性,其能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②根据SO2~H2SO4~BaSO4,则气体Y中SO2的物质的量n(SO2)=n(BaSO4)=
=0.01mol,则SO2的体积分数为
×100%=66.7%。
[探究二](3)装置A用于除去混合气体中的SO2,装置B用于检验SO2是否除尽。
(4)因为铁钉由碳素钢制成,因此将其溶于浓硫酸中加热,必然发生C和浓硫酸的反应,因此气体Y中还含有CO2。
(5)为确认CO2的存在,可以在除尽SO2后即B-C间添加M(内盛装澄清石灰水)。
(6)如果气体Y中含有H2,则通过D装置时,D中黑色CuO被还原为红色Cu,生成的H2O能使E中白色的无水硫酸铜变为蓝色。
答案:
(1)铁钉表面被钝化
(2)①d ②66.7%
(3)检验SO2是否除尽
(4)C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O
(5)c
(6)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
(7)否,用托盘天平无法称量D或E的差量(或可,用分析天平称量D或E的差量)
19.(16分)碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。
工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取,所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl,现欲测定样品中Na2CO3的质量分数,某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。
请回答下列有关问题:
方案一:
沉淀分析法
(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液,将所得沉淀________(填操作)、洗涤、烘干、称量。
洗涤沉淀的操作是________________________________________________________________________。
方案二:
气体分析法
(2)把一定量的样品与足量盐酸反应后,用下图装置测定产生CO2气体的体积,为了测量结果准确,B中的溶液最好采用________,但选用该溶液后实验结果仍然不够准确,其原因是________________________________________________________________________。
方案三:
质量差分析法
(3)把一定质量的样品与足量的稀硫酸反应,采用下图所示装置,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量,利用其质量差求算样品的纯度。
该实验的操作步骤有:
①在干燥管内填满碱石灰,质量为m1g ②取ng样品装入广口瓶中 ③检验装置的气密性 ④缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管质量为m2g ⑤关闭止水夹 ⑥打开止水夹 ⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止 ⑧缓慢鼓入空气数分钟
Ⅰ.正确的操作顺序是(填写序号):
③→________→⑥→________→⑤→________→⑦→________→④。
Ⅱ.在操作④中,要缓慢鼓入空气数分钟,鼓入空气的作用是________;装置A的作用是________;装置B的作用是________。
Ⅲ.若去掉装置A,测定结果________;若去掉装置B,测定结果________。
(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
解析:
(1)中沉淀应过滤出来,然后洗涤、干燥、称量。
(2)中为保证CO2气体不溶于B瓶液体,瓶中液体应盛饱和NaHCO3溶液以降低CO2的溶解度;但A中所用盐酸具有挥发性,HCl会与NaHCO3溶液作用生成CO2,从而导致CO2的体积要比实际的大。
(3)依据实验目的,结合各装置中试剂的性质,不难确定各装置的作用和操作顺序等。
答案:
(1)过滤 沿玻璃棒缓慢地向过滤器中的沉淀上加蒸馏水至浸没沉淀物,使水自然流下,重复2~3次
(2)饱和NaHCO3溶液 CO2气体中混有的HCl气体与NaHCO3溶液作用生成CO2
(3)Ⅰ.② ⑧ ① ⑥
Ⅱ.使广口瓶中产生的CO2气体全部排出 吸收空气中的CO2气体 吸收CO2中的水蒸气
Ⅲ.偏大 偏大
20.(12分)(2010·北京市海淀区期末)新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。
在不同温度下,α-Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:
温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4。
(1)甲同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应。
证明实验中有氢气产生的现象是____________________________________。
(2)乙同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。
①试管a中的物质是________。
②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
实验步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
将反应后得到的黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生
Ⅱ
向实验Ⅰ得到的溶液中滴加几滴KSCN溶液,振荡
请补充上表Ⅱ中的实验现象________;由实验现象不能确定是否存在Fe3O4,主要原因是________(用离子方程式表示)。
③乙同学称取5.60g铁粉,用
(2)中装置反应一段时候后,停止加热。
将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。
然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,测定消耗FeCl3的物质的量,最终确定产物的成分。
若此装置中铁粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4,则消耗FeCl3的物质的量应为________mol。
解析:
(1)检验氢气,可以观察肥皂液中是否有气泡,并点燃肥皂泡。
(2)①试管a中为水。
③根据3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 Δm=64,则已反应的m(Fe)=3.36g,未反应的m(Fe)=5.60g-3.36g=2.24g;根据2Fe3++Fe===3Fe2+,则消耗的n(FeCl3)=2n(Fe)=
×2=0.08(mol)。
答案:
(1)有大量肥皂泡生成,部分肥皂泡浮在空中,点燃肥皂泡发生轻微爆炸
(2)①水 ②溶液没有出现血红色 2Fe3++Fe===3Fe2+ ③0.08