2.(2019·渭南模拟)下列图示中有关操作或说明正确的是 ( )
A.①②③④ B.②③④⑤
C.②④⑥D.①②③④⑤⑥
答案:
C
3.下列除杂方案错误的是( )
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO(g)
CO2(g)
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl(aq)
Fe3+(aq)
NaOH溶液
过滤
C
Cl2(g)
HCl(g)
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3(s)
NaHCO3(s)
—
灼烧
解析:
选B。
A.CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3,而CO与NaOH溶液不反应,A选项正确;B.NaOH溶液不仅与Fe3+反应也会与NH
发生反应,B选项错误;C.HCl极易溶于水,而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小,C选项正确;D.加热灼烧可以使NaHCO3固体分解,且生成Na2CO3,D选项正确。
4.下列说法正确的是( )
A.用NaOH溶液滴定盐酸,滴定前尖嘴下端有气泡,滴定后气泡消失,会使结果偏高
B.仰视量筒刻度量取一定量浓硫酸,则所配制的0.10mol·L-1H2SO4溶液的浓度偏低
C.焰色反应实验中,铂丝在蘸取待测溶液前应先用稀硫酸洗净并灼烧至无色
D.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上
解析:
选A。
滴定前尖嘴下端有气泡,滴定后气泡消失,读数结果比实际消耗的体积大,从而导致测定结果偏高,A项正确;仰视量筒刻度量取一定量浓硫酸时,实际取得的浓硫酸体积偏大,从而导致所配制的0.10mol·L-1H2SO4溶液的浓度偏高,B项错误;焰色反应实验中,铂丝在蘸取待测溶液前应先用稀盐酸洗净并灼烧至无色,C项错误;用试管加热NaHCO3固体时,要使试管口略向下倾斜,以免生成的水倒流造成试管炸裂,D项错误。
5.(2019·海南高三月考)用下图所示装置测定水中氢、氧元素的质量比,其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差,实验测得m(H)∶m(O)>1∶8。
下列对导致这一结果的原因分析中,一定错误的是 ( )
A.装置Ⅰ、Ⅱ之间缺少干燥装置
B.装置Ⅲ之后缺少干燥装置
C.装置Ⅱ中玻璃管内有水冷凝
D.CuO没有全部被还原
解析:
选D。
用H2还原CuO时,装置Ⅲ中CaCl2吸收的是生成的水,而装置Ⅱ中玻璃管通H2前后的质量差为反应时消耗CuO中氧元素的质量,即生成水中氧元素的质量,而m(水)-m(氧)=m(氢)。
Zn和稀硫酸反应产生的H2不干燥,会使m(水)偏大;装置Ⅲ之后不加干燥装置,装置Ⅲ中的CaCl2吸收空气中的水分,会使m(水)偏大;装置Ⅱ中玻璃管内有水冷凝,会使m(氧)偏小,以上情况都会造成测得的m(H)∶m(O)>1∶8。
测得的H2O的组成与CuO是否完全反应无关,只与通H2前后玻璃管的质量差(氧元素的质量)和U形管的质量差(水的质量)有关。
6.下列实验能达到实验目的的是( )
A.用图甲装置可以收集SO2
B.用图乙装置可以干燥Cl2
C.用图丙装置验证HCl易溶于水
D.用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶
解析:
选C。
选项A中SO2的收集应长进短出,A项错误。
选项B中Cl2能与碱石灰反应,B项错误。
选项C中HCl易溶于水,挤出胶头滴管中的水后,会看到气球很快膨胀,C项正确。
选项D中硫酸铜溶液蒸发浓缩应在蒸发皿中完成,D项错误。
7.(2019·大连高三模拟)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
检验Fe2O3中是否含有FeO
向少量固体样品中加入适量稀硝酸溶解后,再滴加少量的高锰酸钾溶液
B
测定NaHCO3和NH4Cl固体混合物中NaHCO3的质量分数
准确称取ag样品和试管总质量,加热后冷却至室温,再称量得到总质量为bg
C
探究温度对化学平衡的影响
把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气体的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中
D
除去CO2气体中混有的少量HCl气体
将混合气体依次通过盛有饱和Na2CO3溶液和浓H2SO4的洗气瓶
解析:
选C。
稀硝酸能把FeO氧化成Fe(NO3)3,A选项实验方案不能达到实验目的。
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,氯化铵受热分解生成氨和氯化氢,在试管口重新化合成NH4Cl,B选项实验方案不能达到实验目的。
温度变化,混合气体的颜色会发生变化,C选项实验方案能达到实验目的。
CO2能与碳酸钠反应,应将混合气体依次通过盛有饱和NaHCO3溶液和浓H2SO4的洗气瓶,D选项实验方案不能达到实验目的。
8.用下图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )
选项
甲
乙
丙
试管中现象
A
浓盐酸
二氧化锰
石蕊试液
先变红后退色
B
浓氨水
生石灰
AlCl3溶液
先沉淀后沉淀消失
C
醋酸
碳酸钙
BaCl2溶液
变浑浊
D
浓硝酸
铜
水
试管口出现红棕色
解析:
选D。
A项,用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,需要加热,故错;B项,Al(OH)3不溶于氨水,故错;C项,CO2与BaCl2不反应,故错。
9.(2019·长沙一模)某试液中只可能含有K+、NH
、Fe2+、Al3+、Cl-、SO
、CO
、[Al(OH)4]-中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol·L-1。
某同学进行了如下实验:
下列说法正确的是( )
A.原试液中存在的离子为NH
、Fe2+、Cl-、SO
B.滤液X中大量存在的阳离子有NH
、Fe2+和Ba2+
C.沉淀C为Al(OH)3
D.无法确定原试液中是否含有K+、Cl-
解析:
选A。
加入过量稀硫酸,无明显现象,说明原试液中不含CO
、[Al(OH)4]-。
加入过量Ba(NO3)2溶液,有气体生成,由于之前加入了过量稀硫酸,在酸性条件下NO
被还原成NO,说明原试液中含有Fe2+;生成的沉淀A为BaSO4,但不能确定原试液中是否含有SO
。
滤液X中加入过量NaOH溶液,加热有气体生成,说明原试液中含有NH
,生成的沉淀B为Fe(OH)3;向滤液中通入少量CO2生成沉淀C,由于滤液中含有Ba2+,故生成的沉淀C中一定含有BaCO3,不一定含有Al(OH)3,故不能判断原试液中是否含有Al3+。
因为离子浓度均为0.1mol·L-1,结合电荷守恒判断,原试液中一定含有Fe2+、NH
、Cl-、SO
,一定不含K+、Al3+。
由推断过程可知,原试液中存在的离子为NH
、Fe2+、Cl-、SO
,A项正确;滤液X中大量存在的阳离子有H+、NH
、Fe3+和Ba2+,B项错误;沉淀C为BaCO3,沉淀C中不含Al(OH)3,C项错误;由推断过程可知,原试液中含有Cl-,不含K+,D项错误。
二、非选择题(本题包括4小题,共55分)
10.(14分)氯化亚砜(SOCl2)和硫酰氯(SO2Cl2)在空气中遇水蒸气发生剧烈反应,并产生大量白雾。
SO2Cl2常做氯化剂或氯磺化剂,用于制造药品、染料和表面活性剂,其部分性质如表所示:
物质
物理性质
化学性质
SO2Cl2
熔点:
-54.1℃;
沸点:
69.1℃
100℃以上分解生成SO2和Cl2
Ⅰ.氯化亚砜遇水蒸气发生反应的化学方程式是_______________________________;
实验室蒸干FeCl3溶液不能得到无水FeCl3,但是加热SOCl2和FeCl3·6H2O的混合物可得到无水FeCl3,其主要原因是_______________________________________________。
Ⅱ.实验室合成SO2Cl2的原理:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH<0。
某小组设计的实验装置如图所示(夹持仪器已省略),请回答问题:
(1)装置D中的试剂是__________;活性炭的作用是____________________________。
(2)实验室常用高锰酸钾固体与浓盐酸在常温下反应制氯气,写出反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)实验室用Na2SO3粉末与75%的浓硫酸反应制备SO2,发现产生的SO2很少,可能的原因是_____________________________________________(任写一种原因即可)。
(4)实验完毕后,从装置C的反应瓶中的混合物中分离硫酰氯的操作是________。
(5)为了测定SO2Cl2产品纯度(杂质不参与反应),称取agSO2Cl2产品于锥形瓶中,加入足量蒸馏水,充分反应,实验装置如图所示。
用cmol·L-1AgNO3溶液滴定反应后的溶液至终点(滴加K2CrO4溶液做指示剂),消耗AgNO3溶液的体积为VmL。
①用棕色滴定管盛装AgNO3溶液,其原因是_____________________________。
②该SO2Cl2产品的纯度为________。
③实验中,控制分液漏斗活塞,缓慢滴加蒸馏水,避免氯化氢挥发。
如果操作时滴加蒸馏水的速率过快,则测得结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析:
Ⅱ.由于SO2Cl2的沸点较低,在高于100℃时分解,且合成SO2Cl2的反应是可逆反应,正反应是放热反应,所以冰水浴有利于生成和收集SO2Cl2。
氯气和二氧化硫反应不充分,过量的氯气和二氧化硫用碱石灰吸收,装置E用于吸收尾气,同时避免空气中的水蒸气进入反应装置。
由于SO2Cl2遇水蒸气发生剧烈反应,所以氯气、二氧化硫在进入反应瓶前都需要干燥。
(1)SO2为酸性氧化物,应用P2O5或硅胶干燥。
(4)装置C中的反应瓶中的活性炭和硫酰氯(液态)通过过滤分离。
(5)②题中存在隐含关系:
n(AgNO3)=n(AgCl)=2n(SO2Cl2),SO2Cl2的纯度为
×100%=
%。
③若滴加蒸馏水的速率过快,产生氯化氢的速率过快,部分氯化氢会挥发出来,导致生成氯化银的量减少,使测得结果偏低。
答案:
Ⅰ.SOCl2+H2O===SO2↑+2HCl↑ SOCl2与水反应产生的HCl会抑制FeCl3水解
Ⅱ.
(1)P2O5(或硅胶) 做催化剂
(2)2MnO
+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)Na2SO3已变质(或浓硫酸的浓度太小或产生的SO2部分溶解等,任写一种即可) (4)过滤
(5)①AgNO3见光易分解 ②
% ③偏低
11.(13分)(2019·淄博高三模拟)某铜矿石的主要成分是Cu2O,还含有少量的Al2O3、Fe2O3和SiO2。
某工厂利用此矿石炼制精铜的工艺流程如图所示(已知:
Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O)。
(1)滤液A中铁元素的存在形式为____________(填离子符号),生成该离子的离子方程式为________________________________,检验滤液A中存在该离子的试剂为____________(填试剂名称)。
(2)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为____________________,在实验室中完成此实验还需要的试剂是________。
a.KClO3b.KCl
c.Mgd.MnO2
(3)为使固体混合物D在空气中灼烧完全分解,应____________________,直至连续两次测定的实验结果相同(或质量相差小于0.1g)时为止;灼烧时必须用到的实验仪器是________。
(4)溶液G与固体混合物B反应的离子方程式为_______________________________。
(5)将Na2CO3溶液滴入到一定量的CuCl2溶液中,得到氯化钠、二氧化碳和一种绿色的不溶于水的盐(不含结晶水),该盐受热分解产生三种氧化物,则该盐的化学式是________。
解析:
(1)根据Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O、Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O、2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,且铜矿石的主要成分为Cu2O,而Fe2O3是少量的,可知滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+。
检验Fe2+,可以用铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液)。
(2)E为Al,F中含有Fe2O3,Al与Fe2O3可以发生铝热反应:
2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe,该反应可用于焊接钢轨。
实验室进行铝热反应,还需要Mg和KClO3。
(3)灼烧固体混合物D需要的仪器为坩埚,为使其完全分解,应灼烧至质量不变,因此应灼烧、冷却至室温后称重,重复多次。
(4)固体混合物B的主要成分为SiO2和Cu,溶解SiO2可用NaOH溶液。
(5)结合题中信息知绿色的不溶于水的盐为Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]。
答案:
(1)Fe2+ 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ 铁氰化钾溶液(或氯水和KSCN溶液、双氧水和KSCN溶液等,合理即可)
(2)2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe ac
(3)灼烧,冷却至室温后称重,重复多次 坩埚
(4)SiO2+2OH-===SiO
+H2O
(5)Cu2(OH)2CO3[或Cu(OH)2·CuCO3]
12.(13分)(2019·长春第一次联考)某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱:
先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用下图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置丙中反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)装置乙的作用是________________________。
为防止污染空气,尾气中的________需要进行吸收处理。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:
选择的装置(填编号)
实验现象
实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度:
称取m1g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。
将反应混合物过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体的质量为m2g。
则该纯碱样品的纯度为________________。
解析:
(1)NaHCO3的溶解度不大,在氨化的饱和食盐水中通入过量CO2可析出NaHCO3沉淀。
(2)用装置甲和相应药品制得的CO2中混有HCl,用装置乙可以除去HCl。
氨化的饱和食盐水可挥发出污染环境的NH3,尾气应进行处理。
(3)装置丙中产生了NaHCO3沉淀,将过滤后得到的NaHCO3沉淀进行洗涤,然后灼烧即可得到纯碱。
(4)用酒精灯加热时,Na2CO3受热不分解,NaHCO3受热分解可生成CO2、H2O和Na2CO3,加热纯碱样品,只要能检验出有CO2或H2O生成即可说明纯碱样品中含有NaHCO3。
(5)实验所得沉淀为CaCO3,n(Na2CO3)=n(CaCO3)=
mol,m(Na2CO3)=
g,纯碱样品的纯度为
×100%=
%。
答案:
(1)NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl
(2)除去CO2中的HCl气体 氨(NH3)
(3)过滤 洗涤 灼烧
(4)A、B B中溶液变浑浊[或A、C C中物质变蓝或A、C、B C中物质变蓝,B中溶液变浑浊]
(5)
%
13.(15分)(2017·高考全国卷Ⅰ)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量。
已知:
NH3+H3BO3===NH3·H3BO3;NH3·H3BO3+HCl===NH4Cl+H3BO3。
回答下列问题:
(1)a的作用是____________________________________________________。
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是___________________________。
f的名称是________________。
(3)清洗仪器:
g中加蒸馏水;打开k1,关闭k2、k3,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭k1,g中蒸馏水倒吸进入c,原因是_____________________________________;打开k2放掉水。
重复操作2~3次。
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。
铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭k3,d中保留少量水。
打开k1,加热b,使水蒸气进入e。
①d中保留少量水的目的是_________________________________________。
②e中主要反应的离子方程式为__________________________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是__________________________________________________________。
(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为________%,样品的纯度≤________%。
解析:
(1)导管a与大气相通,其作用是避免烧瓶内气压过大,发生危险。
(2)加热液体时加入碎瓷片,其作用是防止液体暴沸。
冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等,要指明。
(3)停止加热,瓶内水蒸气冷凝,气体压强减小,会引起g中液体倒吸入c中,利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器e、f。
(4)①止水夹k3处可能漏气,导致测定的N元素质量分数偏低,故d中保留少量水起液封作用,防止氨逸出。
②e中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应,需要加热,使氨全部逸出。
“中空双层玻璃瓶”考生比较陌生,可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。
(5)n(N)=n(NH3)=n(HCl)=
mol,w(N)=
×100%=
%。
C2H5NO2的相对分子质量为75,w(C2H5NO2)=
%×
=
%。
答案:
(1)避免b中压强过大
(2)防止暴沸 直形冷凝管
(3)c中温度下降,管路中形成负压
(4)①液封,防止氨逸出
②NH
+OH-
NH3↑+H2O 保温使氨完全蒸出
(5)