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高考化学二轮复习专题10化学实验基础与综合探究含答案
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这是一份高考化学二轮复习专题10化学实验基础与综合探究含答案，共18页。试卷主要包含了实验室中下列做法错误的是，碘化亚铜是重要的有机催化剂等内容，欢迎下载使用。
1.(2023·湖南常德一模)化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是( )
A.实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气
B.用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验
C.可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质
D.可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀
2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释
D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
3.(2023·四川绵阳一模)下列实验操作和实验现象不相匹配的是( )
4.(2023·安徽省名校联盟联考)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙制取NaHCO3
C.用装置丙干燥NH3
D.用装置丁从FeCl3溶液中获得无水FeCl3固体
5.(2023·北京清华附中统考)下列有机化合物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是( )
6.(2023·重庆巴蜀中学二模)如图所示进行的实验,下列说法不正确的是( )
A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性
B.用装置乙来进行酸碱中和滴定
C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率
D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间
7.(2023·山东菏泽一模)一定量的甲苯和酸性KMnO4溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是( )
A.苯甲酸可反应形成盐、酯、酰胺、酸酐等
B.操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏
C.甲苯、苯甲酸依次由①、②获得
D.苯甲酸100 ℃时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法
8.(2023·安徽黄山一模)下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
9.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下。
步骤1:雷尼Ni的制备
步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题。
(1)操作(a)中,反应的离子方程式是 。
(2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是 。
(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是 。
A.丙酮B.四氯化碳
C.乙醇D.正己烷
(4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为 。
(5)仪器M的名称是 。
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是 。
(7)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是 。
(8)判断氢化反应完全的现象是 。
10.(2023·江西上饶一模)碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成K[CuI2],实验装置如图1所示。
图1
(1)仪器D的名称是 。
(2)实验完毕后,用图2所示装置分离CuI的突出优点是 。
图2
(3)某同学向装置C的烧杯中倾倒NaOH溶液时,不慎将少量溶液溅到皮肤上,处理的方法是 。
(4)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(5)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:
①在实验Ⅰ中“加水,又生成白色沉淀”的原理是 。
②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(6)测定CuI样品纯度:取a g CuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用b ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为V mL[已知:滴定反应为I2+2S2O32-S4O62-(无色)+2I-]。该样品纯度为 (用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
B组 能力提升练
1.(2023·辽宁大连一模)下列实验设计和操作合理的是( )
A.用浓磷酸与碘化钠固体共热制备HI气体
B.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
C.用乙醛作萃取剂萃取溴水中的溴
D.用NaOH标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,可以选择甲基橙为指示剂
2.(2023·广东江门一模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或做法不能达到目的的是( )
续表
3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2
B.用装置乙制备银氨溶液
C.用装置丙制备无水MgCl2
D.用装置丁在铁片上镀铜
4.(2023·广东惠州一模)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰
B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入
D.装置丁可用于吸收多余的尾气
5.(2023·湖南邵阳一模)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是( )
6.(2023·湖北省部分重点校联考)某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。
操作步骤如下:
ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30 ℃条件下反应30分钟后冷却。
ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。
下列叙述错误的是( )
A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性
B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体
C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOH
D.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层
7.(2023·广东汕头一模)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是( )
续表
8.(2023·江西九江二模)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的重要原料,制取碳酸亚铁的过程中涉及以下探究实验。
实验一:为探究某固体化合物X(仅含有三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
已知:气体甲、气体乙均为单质。
请回答下列问题:
(1)气体甲与碘化钾溶液反应的离子方程式为 。化合物X含有的元素为 (写元素符号)。化合物A的化学式为 。
实验二:下图装置利用实验一所得溶液B制取FeCO3(白色固体,难溶于水):
装置丙中,先将导管移出液面通入一段时间气体,再向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量B溶液产生白色沉淀和无色气体,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
请回答:
(2)试剂a是 。向Na2CO3溶液通入CO2的目的是 。丙装置中制取FeCO3的离子方程式为 。
(3)不可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液B中的金属阳离子的原因是 。
(4)100 mL 0.8 ml·L-1 B溶液完全反应,最终得到5 g FeCO3固体,则产率为 (结果保留2位小数)。
9.(2023·辽宁卷)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃,加入25 mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30 min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70 mL水,搅拌30 min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2 h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择 。
a.乙醇b.水
c.甲苯d.液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是 。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是 。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是 。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是 (填名称);无水MgSO4的作用为 。
(7)产品的产率为 (用Na计算,精确至0.1%)。
参考答案
专题十 化学实验基础与综合探究
A组 基础巩固练
1.B 二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,故不能用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液做喷泉实验,B错误。
2.A 金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。
3.C 将一小块钠投入硫酸铜溶液中,Na与溶液中的H2O反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,看到反应有气泡冒出,产生蓝色沉淀,A正确;将Na2O2加入适量水中,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使酚酞溶液变为红色,但由于Na2O2具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色物质,因此看到溶液先变红后褪色,有气泡产生,B正确;重铬酸钾在溶液中存在化学平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,向该溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,导致溶液橙色变深,C错误;铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜,物质颜色为棕黄色,故产生棕黄色的烟,D正确。
4.B 二氧化锰与浓盐酸在加热下反应产生氯气,装置甲缺少加热装置,A错误;氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,碳酸氢钠溶解度小,形成碳酸氢钠的过饱和溶液,则析出碳酸氢钠晶体,B正确;NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气、应用碱石灰(装在干燥管内)干燥,C错误;FeCl3溶液是强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铁和盐酸,加热蒸干时HCl挥发、升温都促使水解平衡右移,不能得到FeCl3固体,D错误。
5.D 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,则用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入二氧化碳,A错误;三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以不能用溴水除去苯中混有的苯酚杂质,B错误;乙醛和乙酸均溶于水,则用氢氧化钠溶液不能除去乙醛中混有的乙酸杂质,C错误;氯化钠固体能降低硬脂酸钠的溶解度,向含有甘油的硬脂酸钠中加入氯化钠固体,可以使硬脂酸钠溶解度降低发生盐析而除去甘油,D正确。
6.B 用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。
7.B 苯甲酸中含有羧基,能形成盐、酯、酰胺、酸酐等,A正确;滤液经过萃取分为有机相和水相,有机相经过无水硫酸钠干燥,蒸馏后得到甲苯,水相经过蒸发浓缩和冷却过滤得到苯甲酸,B错误;甲苯、苯甲酸依次由①、②获得,C正确;苯甲酸在100 ℃左右开始升华,故除了重结晶方法外,也可用升华法精制苯甲酸,D正确。
8.D 稀硝酸具有强氧化性,可以把亚硫酸钠氧化为硫酸钠,如果过氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,加入稀硝酸后也能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,无法证明过氧化钠与SO2反应生成硫酸钠,A错误;纤维素水解后检验葡萄糖应该在碱性环境中进行,水解后没有将溶液调整至碱性,操作错误,B错误;反应过程中挥发出来的乙醇也可被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,此外反应可能会生成二氧化硫,同样能被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,C错误;水杨酸中含有酚羟基,乙酰水杨酸中没有酚羟基,向混合溶液中滴加1~2滴FeCl3溶液,溶液变为紫色,说明混合溶液中有水杨酸,D正确。
9.答案 (1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)取最后一次洗涤液,用pH计(或pH试纸)测定其pH,若pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净
(3)C (4)B (5)恒压滴液漏斗
(6)排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃
(7)发生倒吸
(8)装置Ⅰ中集气管液面不再上升(或水准瓶液面不再下降)时,说明氢化反应完全
解析 (1)Ni-Al合金加入NaOH溶液中,Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],与Ni分离而被除去。
(2)除Al操作及雷尼Ni在水洗前的碱洗过程中,溶液呈碱性,故判断雷尼Ni被水洗净就是测定溶液中c(H+)=c(OH-),可用pH计精确测定(或pH试纸粗略测定)最后一次洗涤液的pH是否为7,若测得pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净。
(3)A项中丙酮分子中含有羰基,会干扰邻硝基苯胺的催化氢化反应,依据信息“邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行”,在题给B、C、D项中的三种有机溶剂中,乙醇相对极性最大,故选C。
(4)当集气管向装置Ⅱ供气时,集气管应与右侧橡胶软管相通,且不能与外界环境相通,因此孔路位置需调节为B。
(6)依据信息①可知,雷尼Ni在空气中会自燃,故通入N2的作用:排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃。
(7)由原理可知,反应物中有气体而生成物中没有气体,反应前后气体的体积发生了变化,体系产生负压,若把导气管口插入液面以下可能会发生倒吸。
(8)当氢化反应完全时,装置Ⅱ中H2不再参加反应即不再消耗H2,则装置Ⅰ中集气管液面不再变化(或水准瓶中液面不再变化)。
10.答案 (1)恒压滴液漏斗 (2)过滤速率快
(3)先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
(4)2Cu2++SO2+2I-+2H2O2CuI↓+SO42-+4H+
(5)①无色溶液中存在平衡:I-+CuI[CuI2]-,加水,平衡向逆反应方向移动,转化成更多的CuI,因其难溶于水而析出 ②2CuI+2NaOHCu2O+2NaI+H2O
(6)191bV10a% 偏高
解析 (2)图中装置有抽气泵,可以降低布氏漏斗下部的气体压强,布氏漏斗上部气体压强为大气压强,由于上部压强大于下部气体压强,混合物质中的液体在重力及上下气体压强作用下可以迅速过滤,分离得到CuI固体,即该装置的优点是过滤速率快。
(6)根据反应方程式可得,关系式:2CuI~2NaI~I2~2Na2S2O3,n(CuI)=n(Na2S2O3)=bV×10-3 ml,则样品中CuI的纯度为bV×10-3ml×191 g·ml-1ag×100%=191bV10a%;其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,会因标准液被稀释而使其浓度变小,CuI反应产生的NaI溶液消耗标准液体积偏大,最终使测得结果偏高。
B组 能力提升练
1.A 用浓磷酸与碘化钠固体共热时发生反应:3NaI+H3PO4Na3PO4+3HI(气体),可以制备HI气体,A正确;CO2能和饱和碳酸钠溶液反应,应选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,B错误;乙醛溶于水,且会和溴水反应,不能作萃取剂萃取溴水中的溴,C错误;醋酸为弱酸,滴定终点呈碱性,应用酚酞为指示剂,D错误。
2.B 铁和浓硫酸常温发生钝化形成致密的氧化膜而无法再进行反应,不能制备SO2,B错误。
3.C 铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。
4.C 装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A正确;氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶,B正确;为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C错误;氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。
5.D 二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,A错误;二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙使溶液变浑浊,有白色沉淀生成,不能说明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳,B错误;用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH测得的是稀释后0.1 ml·L-1氨水的pH,C错误;将“84”消毒液滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强,D正确。
6.C 冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸性条件下氧化性增强,A正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与氯化钠溶液反应产生氯气,故三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,B正确;饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去未反应的NaClO,C错误;饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层,D正确。
7.C 食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,实验设计不合理,A错误;火柴头中的氯元素存在于氯酸钾中,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能生成AgCl白色沉淀,B错误;加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误。
8.答案 (1)2I-+Cl2I2+2Cl- Fe、Cl、O FeO
(2)饱和NaHCO3溶液 降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)溶液B中的氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色
(4)53.88%
解析 溶液B中加入KSCN溶液不显红色,加入适量双氧水后再加入KSCN溶液显红色,说明溶液B中含有Fe2+,不含Fe3+,则X中含有Fe元素;气体乙可以使带火星的木条复燃,应为氧气,则X中含有O元素;气体甲可以使淀粉碘化钾溶液变蓝色,说明气体甲具有氧化性,根据所学知识,淀粉碘化钾试纸通常用来检验氯气,且若为氯气符合气体甲为单质的条件,则气体甲为氯气,则X中含有Cl元素;化合物A中含有二价铁,X中又含有O元素,A应为FeO。
(2)溶液B为FeCl2溶液,甲装置中稀盐酸与碳酸钙反应生成CO2,盐酸具有挥发性,所以试剂a为饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中混有的HCl气体;向Na2CO3溶液通入CO2可以降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2。
(3)溶液B中含有Cl-,也能使KMnO4溶液褪色,故不可用酸性KMnO4溶液检验溶液B中的金属阳离子。
(4)100 mL 0.8 ml·L-1 FeCl2溶液含有FeCl2的物质的量为0.1 L×0.8 ml·L-1=0.08 ml,根据方程式Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O,理论上生成FeCO3的物质的量n(FeCO3)=n(Fe2+)=n(FeCl2)=0.08 ml,则理论上生成FeCO3的质量为0.08 ml×116 g·ml-1=9.28 g,则产率为5 g9.28 g×100%≈53.88%。
9.答案 (1)c
(2)噻吩与吡咯均为分子晶体,噻吩分子间仅存在范德华力,而吡咯分子间还存在氢键,沸点更高
(3)
(4)少量多次加入
(5)提供酸性环境,利于水解并生成可溶性的钠盐便于后续分液
(6)球形冷凝管与分液漏斗 干燥吸水
(7)70.0%
解析 (1)钠能与乙醇、水、液氨发生置换反应,因此只能选择甲苯作为溶剂。
(2)通过实验中的物质对结构化学的内容进行考查,噻吩与吡咯均为分子晶体,噻吩分子间仅存在范德华力,而吡咯分子间还存在氢键,沸点更高。
(4)因反应放热,为防止温度过高引发副反应,应将环氧乙烷溶液少量多次加入。
(5)该过程为将2-噻吩乙醇钠水解为2-噻吩乙醇,提供酸性环境,利于水解并产生可溶性的NaCl,便于后续分液。
(6)向有机相中加入无水硫酸镁的目的为吸水干燥。进行过滤所需的装置为:漏斗、烧杯、玻璃棒;后续的蒸馏过程中所需的仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶。因此用不到的仪器为球形冷凝管和分液漏斗。
(7)按Na计算,根据反应物Na的物质的量为0.2 ml可知理论上产物的物质的量为0.2 ml,质量为25.6 g,实际得到的产物为17.92 g,因此其产率为70.0%。
选项
实验操作
实验现象
A
将一小块钠投入硫酸铜溶液中
有气泡冒出,产生蓝色沉淀
B
将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红后褪色,有气泡产生
C
向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸
随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅
D
将铜丝在盛满氯气的烧瓶中点燃
烧瓶中充满棕黄色的烟
选项
物质
试剂
操作
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
硬脂酸钠(甘油)
NaCl
盐析
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明
Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4
B
将脱脂棉放入试管中,加入浓硫酸后搅成糊状,微热得到亮棕色溶液,加入新制的氢氧化铜,加热
有砖红色沉淀生成
说明水解产物含有葡萄糖
C
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170 ℃,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
紫红色褪去
乙醇发生消去反应生成乙烯
D
取少量乙酰水杨酸样品,再加3 mL蒸馏水和少量乙醇,振荡,向混合溶液再滴加1~2滴FeCl3溶液
溶液变为紫色
说明混合溶液中含有水杨酸
实验
实验操作及现象
Ⅰ
取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀
Ⅱ
取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液
选项
操作或做法
实验目的
A
将装有NO2的注射器的活塞往外拉
探究压强对平衡移动的影响
B
常温下将铁丝插入浓硫酸中
制备SO2
选项
操作或做法
实验目的
C
向溶有液溴的溴苯中加入足量NaOH溶液,振荡,静置后分液
提纯溴苯
D
实验结束,将剩余白磷固体放回原试剂瓶
防止白磷自燃
选项
实验目的
实验方案
A
证明SO2有漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
B
证明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有CO2
将产生的气体直接通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成
C
测定0.1 ml·L-1氨水的pH
用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH
D
证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强
将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验食盐中是否含碘元素
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀硝酸、AgNO3溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中的铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
选项
目的
方案设计
现象与结论
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
1.(2023·湖南常德一模)化学实验是人们对知识的获取、验证和创新的重要手段。以下试剂的选择不合理的是( )
A.实验室可用浓盐酸、二氧化锰、浓硫酸、饱和食盐水制备纯净的氯气
B.用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液可做喷泉实验
C.可用过氧化钠或次氯酸漂白某些有色物质
D.可利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀
2.(2023·山东临沂一模)实验室中下列做法错误的是( )
A.金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火
B.高锰酸钾固体保存在棕色广口瓶中
C.配制氯化铁溶液时,将氯化铁溶解在较浓的盐酸中再加入水稀释
D.浓硫酸沾到皮肤上,立即用大量水冲洗,然后用3%~5% NaHCO3溶液冲洗
3.(2023·四川绵阳一模)下列实验操作和实验现象不相匹配的是( )
4.(2023·安徽省名校联盟联考)用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲制取Cl2
B.用装置乙制取NaHCO3
C.用装置丙干燥NH3
D.用装置丁从FeCl3溶液中获得无水FeCl3固体
5.(2023·北京清华附中统考)下列有机化合物除杂(括号内为杂质)的试剂和方法均正确的是( )
6.(2023·重庆巴蜀中学二模)如图所示进行的实验,下列说法不正确的是( )
A.用装置甲来验证NH3极易溶于水,且水溶液显碱性
B.用装置乙来进行酸碱中和滴定
C.用装置丙来测量锌与稀硫酸反应的反应速率
D.装置丁可用于制备Fe(OH)2,且能保存较长时间
7.(2023·山东菏泽一模)一定量的甲苯和酸性KMnO4溶液发生反应得到混合物,按如下流程分离出苯甲酸、回收未反应的甲苯。下列说法错误的是( )
A.苯甲酸可反应形成盐、酯、酰胺、酸酐等
B.操作Ⅰ和操作Ⅱ依次为蒸发浓缩、冷却结晶和蒸馏
C.甲苯、苯甲酸依次由①、②获得
D.苯甲酸100 ℃时迅速升华,故其粗品精制除采用重结晶方法外,还可用升华法
8.(2023·安徽黄山一模)下列实验操作、现象和结论或解释均正确的是( )
9.(2023·湖南卷)金属Ni对H2有强吸附作用,被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应。将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后,其催化活性显著提高。
已知:①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃,在制备和使用时,需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”;
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。
某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下。
步骤1:雷尼Ni的制备
步骤2:邻硝基苯胺的催化氢化反应
反应的原理和实验装置图如下(夹持装置和搅拌装置略)。装置Ⅰ用于储存H2和监测反应过程。
回答下列问题。
(1)操作(a)中,反应的离子方程式是 。
(2)操作(d)中,判断雷尼Ni被水洗净的方法是 。
(3)操作(e)中,下列溶剂中最有利于步骤2中氢化反应的是 。
A.丙酮B.四氯化碳
C.乙醇D.正己烷
(4)向集气管中充入H2时,三通阀的孔路位置如下图所示。发生氢化反应时,集气管向装置Ⅱ供气,此时孔路位置需调节为 。
(5)仪器M的名称是 。
(6)反应前应向装置Ⅱ中通入N2一段时间,目的是 。
(7)如果将三颈烧瓶N中的导气管口插入液面以下,可能导致的后果是 。
(8)判断氢化反应完全的现象是 。
10.(2023·江西上饶一模)碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成K[CuI2],实验装置如图1所示。
图1
(1)仪器D的名称是 。
(2)实验完毕后,用图2所示装置分离CuI的突出优点是 。
图2
(3)某同学向装置C的烧杯中倾倒NaOH溶液时,不慎将少量溶液溅到皮肤上,处理的方法是 。
(4)装置B中发生反应的离子方程式是 。
(5)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:
①在实验Ⅰ中“加水,又生成白色沉淀”的原理是 。
②根据实验Ⅱ,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是 。
(6)测定CuI样品纯度:取a g CuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用b ml·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为V mL[已知:滴定反应为I2+2S2O32-S4O62-(无色)+2I-]。该样品纯度为 (用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
B组 能力提升练
1.(2023·辽宁大连一模)下列实验设计和操作合理的是( )
A.用浓磷酸与碘化钠固体共热制备HI气体
B.用饱和碳酸钠溶液除去CO2中混有的少量HCl气体
C.用乙醛作萃取剂萃取溴水中的溴
D.用NaOH标准液滴定未知浓度的醋酸溶液,可以选择甲基橙为指示剂
2.(2023·广东江门一模)化学是一门以实验为基础的学科。下列实验操作或做法不能达到目的的是( )
续表
3.(2023·河北邯郸一模)利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是( )
A.用装置甲中铜片与浓硫酸制取SO2
B.用装置乙制备银氨溶液
C.用装置丙制备无水MgCl2
D.用装置丁在铁片上镀铜
4.(2023·广东惠州一模)水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的操作不正确的是( )
A.装置甲中试剂X可以选择生石灰
B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入
D.装置丁可用于吸收多余的尾气
5.(2023·湖南邵阳一模)下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是( )
6.(2023·湖北省部分重点校联考)某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇()制备环己酮()的装置如图所示。
操作步骤如下:
ⅰ.向三颈烧瓶内加入环己醇、冰醋酸,逐滴加入NaClO溶液,30 ℃条件下反应30分钟后冷却。
ⅱ.向三颈烧瓶内加入适量饱和NaHSO3溶液,用NaOH调节溶液显中性后加入饱和氯化钠溶液,然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。
下列叙述错误的是( )
A.冰醋酸既作为溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性
B.若NaClO溶液滴加过快,三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体
C.饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去CH3COOH
D.饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层
7.(2023·广东汕头一模)化学实验源于生活。下列实验方案设计、现象与结论均正确的是( )
续表
8.(2023·江西九江二模)碳酸亚铁(FeCO3)是生产补血剂的重要原料,制取碳酸亚铁的过程中涉及以下探究实验。
实验一:为探究某固体化合物X(仅含有三种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:
已知:气体甲、气体乙均为单质。
请回答下列问题:
(1)气体甲与碘化钾溶液反应的离子方程式为 。化合物X含有的元素为 (写元素符号)。化合物A的化学式为 。
实验二:下图装置利用实验一所得溶液B制取FeCO3(白色固体,难溶于水):
装置丙中,先将导管移出液面通入一段时间气体,再向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7,滴加一定量B溶液产生白色沉淀和无色气体,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3固体。
请回答:
(2)试剂a是 。向Na2CO3溶液通入CO2的目的是 。丙装置中制取FeCO3的离子方程式为 。
(3)不可用酸性高锰酸钾溶液检验溶液B中的金属阳离子的原因是 。
(4)100 mL 0.8 ml·L-1 B溶液完全反应,最终得到5 g FeCO3固体,则产率为 (结果保留2位小数)。
9.(2023·辽宁卷)2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂。向烧瓶中加入300 mL液体A和4.60 g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠。降温至10 ℃,加入25 mL噻吩,反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠。降温至-10 ℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30 min。
Ⅳ.水解。恢复室温,加入70 mL水,搅拌30 min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2 h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
Ⅴ.分离。向有机相中加入无水MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92 g。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择 。
a.乙醇b.水
c.甲苯d.液氨
(2)噻吩沸点低于吡咯()的原因是 。
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为 。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是 。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是 。
(6)下列仪器在步骤Ⅴ中无需使用的是 (填名称);无水MgSO4的作用为 。
(7)产品的产率为 (用Na计算,精确至0.1%)。
参考答案
专题十 化学实验基础与综合探究
A组 基础巩固练
1.B 二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液,故不能用二氧化碳和饱和碳酸氢钠溶液做喷泉实验,B错误。
2.A 金属钠着火生成过氧化钠,与泡沫灭火器喷出的二氧化碳反应生成的氧气助燃,不能灭火,应该用(干燥的)沙土铺盖灭火,A错误。
3.C 将一小块钠投入硫酸铜溶液中,Na与溶液中的H2O反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,看到反应有气泡冒出,产生蓝色沉淀,A正确;将Na2O2加入适量水中,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使酚酞溶液变为红色,但由于Na2O2具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色物质,因此看到溶液先变红后褪色,有气泡产生,B正确;重铬酸钾在溶液中存在化学平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,向该溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,导致溶液橙色变深,C错误;铜与氯气在点燃条件下反应生成氯化铜,物质颜色为棕黄色,故产生棕黄色的烟,D正确。
4.B 二氧化锰与浓盐酸在加热下反应产生氯气,装置甲缺少加热装置,A错误;氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,碳酸氢钠溶解度小,形成碳酸氢钠的过饱和溶液,则析出碳酸氢钠晶体,B正确;NH3能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气、应用碱石灰(装在干燥管内)干燥,C错误;FeCl3溶液是强酸弱碱盐,水解生成氢氧化铁和盐酸,加热蒸干时HCl挥发、升温都促使水解平衡右移,不能得到FeCl3固体,D错误。
5.D 乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化碳,则用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯会引入二氧化碳,A错误;三溴苯酚不溶于水,但溶于有机溶剂苯,所以不能用溴水除去苯中混有的苯酚杂质,B错误;乙醛和乙酸均溶于水,则用氢氧化钠溶液不能除去乙醛中混有的乙酸杂质,C错误;氯化钠固体能降低硬脂酸钠的溶解度,向含有甘油的硬脂酸钠中加入氯化钠固体,可以使硬脂酸钠溶解度降低发生盐析而除去甘油,D正确。
6.B 用装置乙来进行酸碱中和滴定,NaOH溶液应装在碱式滴定管中,B错误。
7.B 苯甲酸中含有羧基,能形成盐、酯、酰胺、酸酐等,A正确;滤液经过萃取分为有机相和水相,有机相经过无水硫酸钠干燥,蒸馏后得到甲苯,水相经过蒸发浓缩和冷却过滤得到苯甲酸,B错误;甲苯、苯甲酸依次由①、②获得,C正确;苯甲酸在100 ℃左右开始升华,故除了重结晶方法外,也可用升华法精制苯甲酸,D正确。
8.D 稀硝酸具有强氧化性,可以把亚硫酸钠氧化为硫酸钠,如果过氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,加入稀硝酸后也能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠,无法证明过氧化钠与SO2反应生成硫酸钠,A错误;纤维素水解后检验葡萄糖应该在碱性环境中进行,水解后没有将溶液调整至碱性,操作错误,B错误;反应过程中挥发出来的乙醇也可被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,此外反应可能会生成二氧化硫,同样能被酸性高锰酸钾氧化从而使其褪色,C错误;水杨酸中含有酚羟基,乙酰水杨酸中没有酚羟基,向混合溶液中滴加1~2滴FeCl3溶液,溶液变为紫色,说明混合溶液中有水杨酸,D正确。
9.答案 (1)2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑
(2)取最后一次洗涤液,用pH计(或pH试纸)测定其pH,若pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净
(3)C (4)B (5)恒压滴液漏斗
(6)排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃
(7)发生倒吸
(8)装置Ⅰ中集气管液面不再上升(或水准瓶液面不再下降)时,说明氢化反应完全
解析 (1)Ni-Al合金加入NaOH溶液中,Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],与Ni分离而被除去。
(2)除Al操作及雷尼Ni在水洗前的碱洗过程中,溶液呈碱性,故判断雷尼Ni被水洗净就是测定溶液中c(H+)=c(OH-),可用pH计精确测定(或pH试纸粗略测定)最后一次洗涤液的pH是否为7,若测得pH=7,说明雷尼Ni已经被水洗净。
(3)A项中丙酮分子中含有羰基,会干扰邻硝基苯胺的催化氢化反应,依据信息“邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行”,在题给B、C、D项中的三种有机溶剂中,乙醇相对极性最大,故选C。
(4)当集气管向装置Ⅱ供气时,集气管应与右侧橡胶软管相通,且不能与外界环境相通,因此孔路位置需调节为B。
(6)依据信息①可知,雷尼Ni在空气中会自燃,故通入N2的作用:排尽装置中的空气,防止雷尼Ni在空气中自燃。
(7)由原理可知,反应物中有气体而生成物中没有气体,反应前后气体的体积发生了变化,体系产生负压,若把导气管口插入液面以下可能会发生倒吸。
(8)当氢化反应完全时,装置Ⅱ中H2不再参加反应即不再消耗H2,则装置Ⅰ中集气管液面不再变化(或水准瓶中液面不再变化)。
10.答案 (1)恒压滴液漏斗 (2)过滤速率快
(3)先用大量水冲洗,再涂上硼酸溶液
(4)2Cu2++SO2+2I-+2H2O2CuI↓+SO42-+4H+
(5)①无色溶液中存在平衡:I-+CuI[CuI2]-,加水,平衡向逆反应方向移动,转化成更多的CuI,因其难溶于水而析出 ②2CuI+2NaOHCu2O+2NaI+H2O
(6)191bV10a% 偏高
解析 (2)图中装置有抽气泵,可以降低布氏漏斗下部的气体压强,布氏漏斗上部气体压强为大气压强,由于上部压强大于下部气体压强,混合物质中的液体在重力及上下气体压强作用下可以迅速过滤,分离得到CuI固体,即该装置的优点是过滤速率快。
(6)根据反应方程式可得,关系式:2CuI~2NaI~I2~2Na2S2O3,n(CuI)=n(Na2S2O3)=bV×10-3 ml,则样品中CuI的纯度为bV×10-3ml×191 g·ml-1ag×100%=191bV10a%;其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,会因标准液被稀释而使其浓度变小,CuI反应产生的NaI溶液消耗标准液体积偏大,最终使测得结果偏高。
B组 能力提升练
1.A 用浓磷酸与碘化钠固体共热时发生反应:3NaI+H3PO4Na3PO4+3HI(气体),可以制备HI气体,A正确;CO2能和饱和碳酸钠溶液反应,应选用饱和NaHCO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,B错误;乙醛溶于水,且会和溴水反应,不能作萃取剂萃取溴水中的溴,C错误;醋酸为弱酸,滴定终点呈碱性,应用酚酞为指示剂,D错误。
2.B 铁和浓硫酸常温发生钝化形成致密的氧化膜而无法再进行反应,不能制备SO2,B错误。
3.C 铜和浓硫酸在常温下不发生反应,缺少酒精灯加热,A错误;应该向硝酸银溶液滴加氨水配制银氨溶液,试剂加入顺序颠倒,B错误;HCl可以抑制氯化镁的水解,氯化氢氛围中加热氯化镁晶体制取无水氯化镁,C正确;在铁上镀铜,镀层金属铜作阳极,镀件铁作阴极,故铁作阴极连接电源负极,D错误。
4.C 装置甲用于制备氨气,试剂X可以是生石灰,利用CaO与水反应放热使氨气从溶液中逸出,A正确;氨气极易溶于水,为防止倒吸,用装置乙作为安全瓶,B正确;为有利于氨气与NaClO溶液反应,制备水合肼时氨气应从装置丙a口进入,C错误;氨气会污染环境,实验时用装置丁进行尾气处理并防倒吸,D正确。
5.D 二氧化硫具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使溶液褪色,A错误;二氧化硫也能与澄清石灰水反应生成亚硫酸钙使溶液变浑浊,有白色沉淀生成,不能说明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有二氧化碳,B错误;用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH测得的是稀释后0.1 ml·L-1氨水的pH,C错误;将“84”消毒液滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色说明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强,D正确。
6.C 冰醋酸为有机溶剂,同时可增强NaClO溶液的氧化性,次氯酸根离子在酸性条件下氧化性增强,A正确;若NaClO溶液滴加过快,酸性条件下与氯化钠溶液反应产生氯气,故三颈烧瓶中会产生少量黄绿色气体,B正确;饱和亚硫酸氢钠的主要作用是除去未反应的NaClO,C错误;饱和氯化钠可促进有机相和无机相分层,D正确。
7.C 食盐中所加碘一般为碘酸钾,碘酸钾遇淀粉不变蓝色,实验设计不合理,A错误;火柴头中的氯元素存在于氯酸钾中,氯酸钾溶于水不能直接电离出氯离子,加入硝酸酸化的硝酸银溶液,不能生成AgCl白色沉淀,B错误;加硝酸后再加KSCN溶液变红,说明溶液中存在Fe3+,从而可说明菠菜中含有铁元素,C正确;加浓硝酸鸡皮变黄,是蛋白质的性质,不能证明脂肪存在,D错误。
8.答案 (1)2I-+Cl2I2+2Cl- Fe、Cl、O FeO
(2)饱和NaHCO3溶液 降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2 Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)溶液B中的氯离子也能使高锰酸钾溶液褪色
(4)53.88%
解析 溶液B中加入KSCN溶液不显红色,加入适量双氧水后再加入KSCN溶液显红色,说明溶液B中含有Fe2+,不含Fe3+,则X中含有Fe元素;气体乙可以使带火星的木条复燃,应为氧气,则X中含有O元素;气体甲可以使淀粉碘化钾溶液变蓝色,说明气体甲具有氧化性,根据所学知识,淀粉碘化钾试纸通常用来检验氯气,且若为氯气符合气体甲为单质的条件,则气体甲为氯气,则X中含有Cl元素;化合物A中含有二价铁,X中又含有O元素,A应为FeO。
(2)溶液B为FeCl2溶液,甲装置中稀盐酸与碳酸钙反应生成CO2,盐酸具有挥发性,所以试剂a为饱和NaHCO3溶液,用于除去CO2中混有的HCl气体;向Na2CO3溶液通入CO2可以降低溶液中OH-浓度,防止生成Fe(OH)2。
(3)溶液B中含有Cl-,也能使KMnO4溶液褪色,故不可用酸性KMnO4溶液检验溶液B中的金属阳离子。
(4)100 mL 0.8 ml·L-1 FeCl2溶液含有FeCl2的物质的量为0.1 L×0.8 ml·L-1=0.08 ml,根据方程式Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO2↑+H2O,理论上生成FeCO3的物质的量n(FeCO3)=n(Fe2+)=n(FeCl2)=0.08 ml,则理论上生成FeCO3的质量为0.08 ml×116 g·ml-1=9.28 g,则产率为5 g9.28 g×100%≈53.88%。
9.答案 (1)c
(2)噻吩与吡咯均为分子晶体,噻吩分子间仅存在范德华力,而吡咯分子间还存在氢键,沸点更高
(3)
(4)少量多次加入
(5)提供酸性环境,利于水解并生成可溶性的钠盐便于后续分液
(6)球形冷凝管与分液漏斗 干燥吸水
(7)70.0%
解析 (1)钠能与乙醇、水、液氨发生置换反应,因此只能选择甲苯作为溶剂。
(2)通过实验中的物质对结构化学的内容进行考查,噻吩与吡咯均为分子晶体,噻吩分子间仅存在范德华力,而吡咯分子间还存在氢键,沸点更高。
(4)因反应放热,为防止温度过高引发副反应,应将环氧乙烷溶液少量多次加入。
(5)该过程为将2-噻吩乙醇钠水解为2-噻吩乙醇,提供酸性环境,利于水解并产生可溶性的NaCl,便于后续分液。
(6)向有机相中加入无水硫酸镁的目的为吸水干燥。进行过滤所需的装置为:漏斗、烧杯、玻璃棒;后续的蒸馏过程中所需的仪器有:酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶。因此用不到的仪器为球形冷凝管和分液漏斗。
(7)按Na计算,根据反应物Na的物质的量为0.2 ml可知理论上产物的物质的量为0.2 ml,质量为25.6 g,实际得到的产物为17.92 g,因此其产率为70.0%。
选项
实验操作
实验现象
A
将一小块钠投入硫酸铜溶液中
有气泡冒出,产生蓝色沉淀
B
将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液
溶液先变红后褪色,有气泡产生
C
向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸
随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅
D
将铜丝在盛满氯气的烧瓶中点燃
烧瓶中充满棕黄色的烟
选项
物质
试剂
操作
A
CH4(C2H4)
酸性KMnO4溶液
洗气
B
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
C
乙醛(乙酸)
NaOH溶液
分液
D
硬脂酸钠(甘油)
NaCl
盐析
选项
实验操作
实验现象
结论或解释
A
将Na2O2与SO2反应后的固体物质加水溶解后,先加足量的稀硝酸,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
说明
Na2O2与SO2反应后生成了Na2SO4
B
将脱脂棉放入试管中,加入浓硫酸后搅成糊状,微热得到亮棕色溶液,加入新制的氢氧化铜,加热
有砖红色沉淀生成
说明水解产物含有葡萄糖
C
向无水乙醇中加入浓硫酸,加热至170 ℃,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
紫红色褪去
乙醇发生消去反应生成乙烯
D
取少量乙酰水杨酸样品,再加3 mL蒸馏水和少量乙醇,振荡,向混合溶液再滴加1~2滴FeCl3溶液
溶液变为紫色
说明混合溶液中含有水杨酸
实验
实验操作及现象
Ⅰ
取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀
Ⅱ
取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液
选项
操作或做法
实验目的
A
将装有NO2的注射器的活塞往外拉
探究压强对平衡移动的影响
B
常温下将铁丝插入浓硫酸中
制备SO2
选项
操作或做法
实验目的
C
向溶有液溴的溴苯中加入足量NaOH溶液,振荡,静置后分液
提纯溴苯
D
实验结束,将剩余白磷固体放回原试剂瓶
防止白磷自燃
选项
实验目的
实验方案
A
证明SO2有漂白性
将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色
B
证明碳和浓硫酸共热产生的气体中含有CO2
将产生的气体直接通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成
C
测定0.1 ml·L-1氨水的pH
用洁净的玻璃棒蘸取氨水点在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照读取pH
D
证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强
将“84”消毒液(含NaClO)滴入品红溶液中,褪色缓慢,若同时加入醋酸,红色很快褪为无色
选项
目的
方案设计
现象与结论
A
检验食盐中是否含碘元素
向某食盐溶液中滴加淀粉溶液
溶液颜色不变,说明该食盐属于无碘盐
B
检验火柴头中是否含有氯元素
将几根未燃过的火柴头浸入水中,稍后取少量溶液于试管中,加入稀硝酸、AgNO3溶液
若有白色沉淀产生,说明火柴头中含有氯元素
C
检验菠菜中的铁元素
取少量菠菜叶剪碎研磨后加水搅拌,取上层清液于试管中,加入稀硝酸后再加入KSCN溶液
若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素
选项
目的
方案设计
现象与结论
D
检验鸡皮中是否含有脂肪
取一小块鸡皮于表面皿上,将几滴浓硝酸滴到鸡皮上
一段时间后鸡皮变黄,说明鸡皮中含有脂肪
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