高考化學《實驗綜合訓練(2)》專項復習卷

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實驗綜合訓練(2) 可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 第Ⅰ卷 (選擇題 共40分) 一、 選擇題(本題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目求的) 1．下列關于實驗儀器的使用說法錯誤的是( ) A．分液漏斗、容量瓶、滴定管使用前需要檢查是否漏水 B．在強酸與強堿中和滴定實驗中，無論是酸滴定堿還是堿滴定酸，都可以測出待測液的物質(zhì)的量濃度 C．燒杯、圓底燒瓶、蒸發(fā)皿都可以直接用來加熱 D．使用容量瓶配制溶液，在定容時仰視會使所配制的溶液濃度偏低 【答案】C 【解析】A項，分液漏斗、容量瓶、滴定管是帶有旋塞和瓶塞的儀器，使用前都需要檢查是否漏水，A正確，不符合題意； B項，在強酸與強堿中和滴定實驗中，反應實質(zhì)是氫離子與氫氧根離子反應生成水，所以無論是酸滴定堿還是堿滴定酸，都可以測出待測液的物質(zhì)的量濃度，B正確，不符合題意； C項，燒杯、錐形瓶、圓底燒瓶不能直接加熱，加熱時必須墊上石棉網(wǎng)，使其受熱均勻，而蒸發(fā)皿可以直接加熱，C錯誤，符合題意； D項，配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時，若仰視定容，會導致加入的蒸餾水過多，使配制的溶液的體積偏大，最終導致配制的溶液的濃度偏低，D正確，不符合題意；故選C。 2．用下列實驗裝置和方法進行相應實驗，能達到實驗目的的是( ) A．用圖1所示方法檢查裝置的氣密性 B．用圖2所示裝置制取氨氣 C．用圖3所示裝置進行石油分餾 D．用圖4所示裝置分離乙醇與乙酸 【答案】A 【解析】A項，用圖1所示方法檢查裝置的氣密性，關閉止水夾，向長頸漏斗中注入水，使得下端浸入水中，且在下端管中形成一段水柱，片刻后水柱不下降，證明氣密性良好，A正確；B項，氯化銨受熱分解生成的氨氣和氯化氫遇冷又化合成氯化銨，得不到氨氣，B錯誤；C項，石油分餾時溫度計的水銀球應該位于蒸餾燒瓶的支管口附近，測量的是蒸氣的溫度，C錯誤；D項，乙醇與乙酸互溶，不能通過分液分離，D錯誤；故選A。 3．下列實驗裝置或操作正確的是( ) A．過濾　　　　　B．處理廢棄固體藥品 C．檢查氣密性　　　D．讀液體體積 【答案】D 【解析】A項，過濾時要用玻璃棒引流，圖中所示操作錯誤，故A錯誤；B項，廢棄固體藥品不能隨意倒入水池中，更不能拿出實驗室，要放入指定的容器內(nèi)，圖中所示操作錯誤，故B錯誤；C項，該裝置沒有構成密閉體系，無法檢查氣密性，圖中所示操作錯誤，故C錯誤；D項，讀數(shù)時，量筒必須放平，視線要跟量筒內(nèi)液體的凹液面的最低處保持水平，再讀出液體體積，圖中所示操作正確，故D正確；故選D。 4．為達到相應的實驗目的，下列實驗的設計或操作最合理的是( ) A．為測定一定濃度的NaOH溶液放置空氣中是否部分轉(zhuǎn)化為Na2CO3，用酚酞作指示劑，用標準鹽酸溶液滴定 B．為觀察Mg條在CO2氣體中的燃燒，在一個集氣瓶中收集滿CO2氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持點燃后迅速投入上述集氣瓶底部 C．為比較Cl與S元素的非金屬性強弱，相同條件下，測定相同濃度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值 D．給盛有銅與濃硫酸的試管加熱，發(fā)現(xiàn)試管底部出現(xiàn)灰白色固體，為檢驗其中的白色固體為無水硫酸銅，可直接向試管中加入適量水 【答案】A 【解析】A項，為酸滴定堿，選擇酚酞作指示劑，反應終點與指示劑的變色范圍接近，則測定一定濃度的NaOH溶液放置空氣中是否部分轉(zhuǎn)化為Na2CO3，用酚酞作指示劑，用標準鹽酸溶液滴定，故A正確；B項，在一個集氣瓶中收集滿CO2氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持在中低部燃燒，不能投入上述集氣瓶底部，否則易導致集氣瓶底部受高溫炸裂，故B錯誤；C項，測定相同濃度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值，可比較鹽酸與氫硫酸的酸性，但不能比較Cl、S的非金屬性，故C錯誤；D項，不能直接向試管中加入適量水，濃硫酸剩余時加水放出大量的熱可導致液滴飛濺，則取反應后的白色固體在燒杯中加水溶解觀察是否變?yōu)樗{色，故D錯誤；故選A。 5．下列四位同學設計的實驗方案能達到實驗目的的是( ) A．甲同學為測定0.01molL-1鹽酸的pH值：用濕的玻璃棒蘸取鹽酸，點在pH試紙上 B．乙同學要檢驗(NH4)2Fe(SO4)212H2O晶體中的NH4+：取少量晶體溶于水，加入足量濃NaOH溶液并加熱，再用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗產(chǎn)生的氣體 C．丙同學為檢驗Fe3O4中+2價鐵元素：先用稀鹽酸溶解Fe3O4，再滴加KMnO4溶液 D．丁同學要驗證FeCl3與KI反應的限度：可將少量的FeCl3溶液與過量的KI溶液混合，充分反應后用CCl4萃取，靜置，再滴加KSCN溶液 【答案】D 【解析】A項，不能用濕的玻璃棒蘸取待測液測量pH，否則相當于稀釋，可能會引起誤差，A錯誤；B項，應該用濕潤的紅色石蕊試紙，如果變藍色，說明含有銨根離子，B錯誤；C項，酸性高錳酸鉀溶液能氧化氯離子，應該用稀硫酸溶解，C錯誤；D項，KSCN溶液遇三價鐵離子變紅色，若變紅色，說明未完全反應，該實驗方案設計正確，能達到實驗目的，D正確；故選D。 6．下列實驗裝置能達到實驗目的的是 選項 A B C D 實驗裝置 實驗目的 用坩堝灼燒分離氯化鉀和氯化銨的混合物 實驗室制備干燥純凈的氯氣 用乙醇提取溴水中的溴 尾氣處理混有少量NO的NOx氣體 【答案】D 【解析】A項，氯化銨受熱分解，遇冷化合，不可利用用坩堝灼燒分離氯化鉀和氯化銨的混合物。故A錯誤；B項，收集的氯氣中含有HCl和水蒸氣，故B錯誤；C項，乙醇與水任意比互溶，不可用乙醇提取溴水中的溴，故C錯誤；D項，氫氧化鈉可以與混有少量NO的NOx氣體反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，故D正確；故選D。 7．實驗是研究化學的基礎，下列圖中所示的實驗方法、裝置或操作中正確的是( ) A．干燥SO2 B．實驗室制取并收集O2 C．裝置氣密性的檢查 D．分離乙醇和乙酸的混合液 【答案】C 【解析】A項，SO2能與堿性物質(zhì)反應，不能用堿石灰干燥，故A錯誤；B項，氧氣比空氣密度大，應用向上排空氣法收集，故B錯誤；C項，向右拉針筒活塞，裝置內(nèi)氣壓減小，長頸漏斗管中液面下降，可以檢查裝置的氣密性，故C正確；D項，乙醇和乙酸互溶，不分層，不能用分液法分離，故D錯誤；故選C。 8．草酸亞鐵(FeC2O4)可作為生產(chǎn)電池正極材料磷酸鐵鋰的原料，受熱容易分解，為探究草酸亞鐵的熱分解產(chǎn)物，按下面所示裝置進行實驗。 下列說法不正確的是( ) A．實驗中觀察到裝置B、F中石灰水變渾濁，E中固體變?yōu)榧t色，則證明分解產(chǎn)物中有CO2和CO B．反應結束后，取A中固體溶于稀硫酸，向其中滴加1～2滴KSCN溶液，溶液無顏色變化，證明分解產(chǎn)物中不含F(xiàn)e2O3 C．裝置C的作用是除去混合氣中的CO2 D．反應結束后，應熄滅A，E處酒精燈后，持續(xù)通入N2直至溫度恢復至室溫 【答案】B 【解析】A項，實驗中觀察到裝置B中石灰水變渾濁，說明產(chǎn)生了分解產(chǎn)物中有CO2，E中固體變?yōu)榧t色，F(xiàn)中石灰水變渾濁，則證明分解產(chǎn)物中有CO，故A正確；B項，因為反應中生成有CO，CO會部分還原氧化鐵得到鐵，因此反應結束后，取A中固體溶于稀硫酸，向其中滴加1～2滴KSCN溶液，溶液無顏色變化，不能證明分解產(chǎn)物中不含F(xiàn)e2O3，故B錯誤；C項，為了避免CO2影響CO的檢驗，CO在E中還原氧化銅，生成的氣體在F中變渾濁，因此在裝置C要除去混合氣中的CO2，故C正確；D項，反應結束后，應熄滅A，E處酒精燈后，持續(xù)通入N2直至溫度恢復至室溫避免生成的銅單質(zhì)被氧化，故D正確；故選B。 9．某實驗小組通過下圖所示實驗探究Na2O2與水的反應： 下列說法不正確的是( ) A．②中的大量氣泡主要成分是氧氣 B．③中溶液變紅，說明有堿性物質(zhì)生成 C．④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強氧化性物質(zhì)造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度 【答案】D 【解析】A項，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，故A正確；B項，過氧化鈉與水反應生成了氫氧化鈉，氫氧化鈉是強堿，遇到酚酞，溶液變成紅色，故B正確；C項，過氧化鈉與水反應可能生成了過氧化氫，過氧化氫具有強氧化性，能夠使溶液褪色，故C正確；D項，生成的過氧化氫在二氧化錳作催化劑時發(fā)生了分解，因此放出大量氣泡，故D錯誤；故選D。 10．實驗室為探究鐵與濃硫酸(足量)的反應，并驗證SO2的性質(zhì)，設計如圖所示裝置進行實驗，下列說法不正確的是( ) A．裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的還原性 B．實驗結束后可向裝置A的溶液中滴加KSCN溶液以檢驗生成的Fe2+ C．裝置D中品紅溶液褪色可以驗證SO2的漂白性 D．實驗時將導管a插入濃硫酸中，可防止裝置B中的溶液倒吸 【答案】B 【解析】A項，SO2通入酸性KMnO4溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸錳、硫酸鉀和硫酸，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，體現(xiàn)SO2的還原性，故A正確；B項，KSCN溶液用于檢驗三價鐵離子，故B錯誤；C項，SO2能使品紅溶液變?yōu)闊o色是二氧化硫生成的亞硫酸結合有機色素形成無色物質(zhì)，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性，用酒精燈加熱，褪色的品紅恢復紅色，故C正確；D項，B中的溶液發(fā)生倒吸，是因為裝置A中氣體壓強減小，實驗時A中導管a插入濃硫酸中，A裝置試管中氣體壓強減小時，空氣從導管a進入A裝置，a導管起平衡氣壓的作用，故D正確；故選B。 11．如圖所示是氨催化氧化制備硝酸的實驗裝量，下列有關敘述正確的是(　　) A．燒杯中的紫色石蕊溶液不變色 B．圓底燒瓶中的氣體一定為無色 C．加熱后，通過三氯化二鉻的氣體由無色變?yōu)榧t棕色 D．三氯化二鉻起氧化劑的作用 【答案】C 【解析】A項，燒杯中紫色石蕊溶液遇硝酸變紅，A項敘述錯誤；B項，圓底燒瓶中的氣體可能為紅棕色，B項敘述錯誤；C項，加熱后，氨氣通過三氯化二鉻的催化作用生成無色一氧化氮，一氧化氮被氧化生成紅棕色的氣體二氧化氮，C項敘述正確；D項，氨氣與氧氣在三氯化二鉻的催化作用反應生成一氧化氮和水，D項敘述錯誤；故選C。 12．加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述中不正確的是( ) A．聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH2—CH2— B．裝置乙的試管中可收集到芳香烴 C．裝置丙中的試劑可吸收烯烴以制取鹵代烴 D．最后收集的氣體可作燃料 【答案】A 【解析】A項，聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH(CH3)—，A錯誤；B項，高溫加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，苯和甲苯的沸點較高，裝置乙的試管中可以收集到芳香烴，B正確；C項，烯烴可以和溴單質(zhì)反應生成溴代烴，C正確；D項，最后收集的氣體是H2和甲烷，可作燃料，D正確；故選A。 13．某同學設計如圖裝置進行乙醇氧化反應的探究實驗，有關說法不正確的是( ) A．熱水的作用是促使乙醇揮發(fā)，為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)提供乙醇蒸汽 B．通入乙醇蒸汽反應的過程中，撤離酒精燈后反應仍能進行 C．在硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生的主反應為： D．實驗結束時，先停止加熱，再關閉活塞a、b，最后將導管移出水面 【答案】D 【解析】A項，因乙醇易揮發(fā)，熱水的作用是促使乙醇揮發(fā)，為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)提供乙醇蒸汽，故A正確；B項，通入乙醇蒸汽反應的過程中，撤離酒精燈后反應仍能進行，與催化氧化反應為放熱反應有關，故B正確；C項，乙醇可催化氧化生成乙醛，反應為，故C正確；D項，實驗結束時，關閉活塞a、b，先將導管移出水面，再停止加熱，防止倒吸使大試管炸裂，故D錯誤；故選D。 14．為測定含鎂3%～5%的鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計了2種實驗方案，下列說法不正確的是( ) 方案一：鎂鋁合金加入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應后過濾，測定剩余固體質(zhì)量； 方案二：稱量m g鋁鎂合金粉末，放在圖中惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。測得固體質(zhì)量增重。 A．方案一中若稱取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥100 mL B．方案一中測定剩余固體質(zhì)量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，則鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高 C．方案二中欲計算鎂的質(zhì)量分數(shù)，實驗中還需測定灼燒后固體的質(zhì)量 D．方案二中若用空氣代替O2進行實驗，則測定結果偏高 【答案】A 【解析】A項，含鎂為5%時，金屬鋁的含量最低，5.4 g合金中鋁的質(zhì)量為5.13g；則根據(jù)反應：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，2Al～2NaOH，5.13/27：V10-32=2:2，解得V=95mL，因此取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥95 mL，A錯誤；B項，方案一中金屬鋁與氫氧化鈉溶液反應，過濾后剩余固體鎂；測定剩余固體質(zhì)量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，相當于鎂的質(zhì)量偏大，則鎂的質(zhì)量分數(shù)偏高，B正確；C項，Mg、Al均與氧氣反應,生成金屬氧化物，則還需測定生成物的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒列方程可以求出金屬鎂的質(zhì)量，進而求出鎂的質(zhì)量分數(shù)，C正確；D項，空氣中有氮氣和氧氣，金屬鎂能夠與氮氣反應生成氮化鎂，灼燒后固體質(zhì)量增大，金屬鎂的質(zhì)量偏大，測定結果偏高，D正確；故選A。 15．某實驗小組用圖示裝置制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。已知：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。制取實驗完成后，取C中紫色溶液，加入稀鹽酸，產(chǎn)生氣體。下列說法不正確的是( ) A．B瓶應盛放飽和食鹽水除去混有的HCl B．C瓶中KOH過量更有利于高鐵酸鉀的生成 C．加鹽酸產(chǎn)生氣體可說明氧化性：K2FeO4>Cl2 D．高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點為一體的優(yōu)良的水處理劑 【答案】C 【解析】A項，鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫氣體，B瓶應盛放飽和食鹽水除去混有的HCl，A正確；B項，高鐵酸鉀在堿性溶液中較穩(wěn)定，故KOH過量有利于它的生成，B正確；C項，根據(jù)題給信息可知，加鹽酸產(chǎn)生的氣體也可能是氧氣，C不正確；D項，高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點為一體的優(yōu)良的水處理劑，D正確；故選C。 16．為探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果，甲、乙兩組同學分別設計了如圖1、圖2所示的實驗。下列敘述中不正確的是( ) 圖1圖2 A．圖1實驗可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來比較反應速率的大小 B．若圖1所示的實驗中反應速率為，則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好 C．用圖2裝置比較反應速率可測定在相同狀況下反應產(chǎn)生一定氣體體積所需反應時間 D．為檢查圖2裝置的氣密性，可關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，觀察活塞是否復原 【答案】B 【解析】A項，反應速率可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷，故A正確； B項，若圖甲所示實驗中反應速率，則能夠說明FeCl3比CuSO4對H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根離子和氯離子，故B錯誤； C項，反應速率可以用單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積大小來表示，故C正確；D項，關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，若氣密性不好，外界氣體就能夠加入，活塞不能回到原位，故D正確； 故選B。 17．某同學進行下列實驗： 裝置 操作 現(xiàn)象 將盛有濃硝酸的燒杯A放入盛有淀粉KI溶液的燒杯C中，然后將銅片放入燒杯A后，立即用燒杯B罩住。 燒杯A液體上方立即出現(xiàn)大量紅棕色氣體；一段時間后，紅棕色氣體消失，燒杯A和C中的液體都變成藍色。 下列說法不合理的是( ) A．燒杯A中發(fā)生反應：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O B．紅棕色氣體消失可能與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應有關 C．燒杯A中溶液變藍是因為產(chǎn)生了Cu(NO3)2 D．若將銅片換成鐵片，則C中的液體不會變藍 【答案】D 【解析】A項，燒杯A中銅與濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮和水，反應方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，A正確；B項，NO2能夠直接與溶液中的水反應產(chǎn)生HNO3和NO，硝酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)的HNO3具有氧化性，將燒杯C中的KI氧化產(chǎn)生I2單質(zhì)，紅棕色氣體消失與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應有關，也與二氧化氮與水反應有關，B正確；C項，由選項A可知，溶液變藍是因為產(chǎn)生了Cu(NO3)2，C正確；D項，若將銅片換成鐵片，由于鐵在室溫下遇濃硝酸會發(fā)生鈍化，由于濃硝酸具有揮發(fā)性，則揮發(fā)出的硝酸能夠氧化碘離子，導致C中的液體也可能變藍，D錯誤；故選D。 18．實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛，其實驗步驟為： 步驟1：將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升溫至60℃，緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的液溴，保溫反應一段時間，冷卻。 步驟2：將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。 步驟3：經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。 步驟4：減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。 下列說法錯誤的是( ) A．甲同學認為步驟1中使用1，2－二氯乙烷的目的是作催化劑，加快反應速率 B．乙同學認為可在該實驗裝置的冷凝管后加接一支裝有無水MgSO4的干燥管，實驗效果可能會更好 C．丙同學認為步驟2中有機相用10%NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應的Br2 D．丁同學認為步驟4中減壓蒸餾有機相是因為間溴苯甲醛高溫下容易氧化或分解 【答案】A 【解析】A項，有機物反應中的催化劑一般是無機物，故AlCl3是反應中的催化劑，1，2—二氯乙烷的作用是溶劑，A錯誤；B項，實驗中需使用干燥的Br2，在該實驗裝置的冷凝管后加接一只裝有無水MgSO4的干燥管，可防止外界空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶，實驗效果可能會更好，B正確；C項，步驟2中有機相使用10%NaHCO3溶液洗滌，類似乙酸乙酯中飽和碳酸鈉的作用，除去溶解在間溴苯甲醛中溴和鹽酸，C正確；D項，醛基容易被氧化，步驟4中減壓蒸餾有機相是防止間溴苯甲醛在高溫下被氧化或分解，D正確；故選A。 19．研究苯酚與FeCl3溶液的顯色反應，實驗如下： 下列說法不正確的是( ) A．苯酚的電離方程式是 +H+ B．向試管②中滴加硫酸至過量，溶液顏色變?yōu)闇\黃色 C．對比①③中的現(xiàn)象說明，滴加稀硫酸后，c(Fe3+)變小 D．對比①②、①④中的現(xiàn)象，說明紫色物質(zhì)的生成與溶液中c()相關 【答案】C 【解析】A項，苯酚是一元弱酸，電離方程式是 +H+，故A正確；B項，苯酚加入氫氧化鈉溶液后生成苯酚鈉，首先Fe3+和苯酚根離子雙水解，生成Fe(OH)3 (紅褐色沉淀)和苯酚,然后生成的苯酚和三氯化鐵顯色反應生成紫色絡合物, 滴加硫酸至過量，平衡逆向移動，故溶液顏色變?yōu)闇\黃色，故B正確；C項，根據(jù)離子方程式，6C6H5OH+Fe3+ [Fe(OC6H5)6]3- +6H+，滴加稀硫酸后，溶液從紫色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，c(Fe3+)變大，故C錯誤；D項，①②，①④實驗中都加入了氫氧化鈉，都生成了，紫色物質(zhì)的生成與溶液中c()有關，故D正確；故選C。 20．利用如圖裝置探究銅粉與下列試劑的反應，在試管中加入一定量銅粉，加入試劑后，立即塞上橡膠塞，實驗現(xiàn)象如下表所示，下列推斷不正確的是( ) 資料：Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+, [Cu(NH3)4]2+呈絳藍色。 裝置 序號 試劑 現(xiàn)象 ① 10 mL濃NH3H2O，3 mLH2O 溶液變?yōu)榻{藍色，左側水柱上升 ② 10 mL濃NH3H2O，3 mL H2O2 溶液變?yōu)榻{藍色，且比①深 ③ 10 mL 20% HNO3溶液，3 mL H2O 溶液快速變藍，產(chǎn)生無色氣體，左側水柱下降 ④ 10 mL 20% HNO3溶液，3 mL H2O2 溶液變藍比③慢，產(chǎn)生無色氣體，左側水柱下降 A．①中實驗現(xiàn)象說明O2參與了反應 B．②中溶液顏色比①深可能是由于H2O2氧化Cu生成Cu2+ C．③中左側水柱下降可能是反應產(chǎn)生NO氣體導致的 D．④比③變藍慢是由于H2O2分解造成自身消耗 【答案】D 【解析】A項，溶液變?yōu)榻{藍色，說明銅被氧化；左側水柱上升，說明裝置內(nèi)氣體減少。由此推測，裝置內(nèi)的氧氣在濃氨水的環(huán)境下將銅氧化，A正確；B項，②中溶液顏色比①中的深，說明生成的含銅化合物濃度更高，對比可知，由于過氧化氫的存在，增大了銅的溶解量，B正確；C項，根據(jù)現(xiàn)象及硝酸的強氧化性可知，銅被硝酸氧化，硝酸被還原成NO，C正確；D項，根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，過氧化氫的存在對硝酸與銅的氧化反應起了干擾作用。硝酸的還原產(chǎn)物為NO，如果過氧化氫分解產(chǎn)生O2，則會與NO反應生成紅棕色的NO2，與實驗現(xiàn)象不相符，D錯誤；故選D。 第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分) 二、必做題(本題共5小題，共60分) 21．(8分)綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法： 查詢資料，得有關物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表： 25 ℃時 pH值 飽和H2S溶液 3.9 SnS沉淀完全 1.6 FeS開始沉淀 3.0 FeS沉淀完全 5.5 (1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，可選用的試劑為________。 A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液 (2)操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是____________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_______________________________________________________。 (3)操作Ⅳ的順序依次為____________、冷卻結晶、_________________________。 (4)操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質(zhì)；②___________________________________________________________。 【答案】(1)AD(2分) (2)除去溶液中的Sn2＋，并防止Fe2＋被氧化　防止Fe2＋生成沉淀(2分) (3)蒸發(fā)濃縮(21分)　過濾洗滌(1分) (4)降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗(2分) 【解析】(1)檢驗Fe3＋可用KSCN或苯酚溶液。(2)操作Ⅱ中，通入H2S至飽和時，SnS完全沉淀且能防止Fe2＋被氧化(因為－2價硫的還原性更強)，加入H2SO4，至pH＝2，可以防止Fe2＋生成沉淀。由于綠礬中帶有結晶水，所以應采取蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶的方法，在洗滌沉淀時，用冰水洗滌可降低FeSO47H2O的溶解度。 22．(13分)某化學小組欲通過實驗探究：Ⅰ.苯與液溴發(fā)生取代反應；Ⅱ.苯與液溴在催化劑作用下的反應機理。所用裝置如圖所示。 已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4Br2↑＋MnSO4＋Na2SO4＋2H2O (1)實驗室制備溴苯的化學方程式為_______________________________； 儀器X的名稱為______________。 (2)制取溴苯的實驗操作步驟如下： ①連接裝置，其接口順序為(填字母)：d接______， ______接_______，_______接c。 ②檢查裝置氣密性。 ③C中加入固體藥品，______________，再打開D處開關K，點燃C處酒精燈；插入鐵絲于混合液中，一段時間后，D中液體沸騰，原因是____________________。 ④關閉C中活塞。 (3)A中對廣口瓶進行熱水浴的目的是______________。 (4)若B中有淡黃色沉淀生成，能否確定苯與液溴發(fā)生了取代反應？_____(填“能”或“否”)。 (5)查閱文獻：苯與液溴在FeBr3催化下的反應機理共分三步： Ⅰ.Br2＋FeBr3Br＋＋FeBr Ⅱ. ①請完成第三步反應：Ⅲ._____________________________________________。 ②該小組將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時實驗失敗，試從反應機理推測可能原因：_____________________________________________________________。 【答案】(1) (2分)　球形冷凝管(1分) (2)①a　b　e　f(2分)　 ③滴加濃硫酸(其他合理答案均可) (1分)　該反應是放熱反應(1分) (3)防止溴蒸氣冷凝(其他合理答案即可) (1分) (4)否(1分) (5)①FeBr＋→FeBr3＋＋HBr(2分) ②有水情況下，無法生成Br＋(2分) 【解析】(1)苯與液溴在FeBr3作催化劑條件下發(fā)生取代反應生成和HBr。(2)①C裝置制備溴蒸氣，利用A裝置除去其中的水蒸氣，d接a，Br2與D中苯反應，b接e，利用B裝置檢驗HBr的生成。③加入固體藥品(MnO2、NaBr)后滴加濃硫酸。D中液體沸騰，說明反應放熱。(3)氣態(tài)溴易液化(常溫下溴呈液態(tài))，A中廣口瓶需要熱水浴。(4)由于溴易揮發(fā)，D中反應放熱，有溴蒸氣從D中逸出，Br2溶于水后也生成HBr，無法證明AgBr的生成是由于苯與液溴反應產(chǎn)生的HBr。(5)①由反應的總方程式可推知FeBr和均為中間產(chǎn)物，兩者反應生成、FeBr3(催化劑)、HBr。②稀硫酸和濃硫酸的差異在于稀硫酸中有大量H2O，Br＋無法存在。 23．(14分)高氯酸銨(NH4ClO4)為白色晶體，具有不穩(wěn)定性，在400 ℃時開始分解產(chǎn)生多種氣體，常用于生產(chǎn)火箭推進劑。某化學興趣小組同學利用下列裝置對NH4ClO4的分解產(chǎn)物進行探究。(假設裝置內(nèi)試劑均足量，部分夾持裝置已省略) (1)在實驗過程中發(fā)現(xiàn)C中銅粉由紅色變?yōu)楹谏?，說明分解產(chǎn)物中有________(填化學式)。 (2)實驗完畢后，取D中硬質(zhì)玻璃管中的固體物質(zhì)于試管中，滴加蒸餾水，產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，產(chǎn)生該氣體的化學方程式為_________________。 (3)通過上述實驗現(xiàn)象的分析，某同學認為產(chǎn)物中還應有H2O，可能有Cl2。該同學認為可能有Cl2存在的理由是___________________________________________________。 (4)為了證明H2O和Cl2的存在，選擇上述部分裝置和下列提供的裝置進行實驗： ①按氣流從左至右，裝置的連接順序為A→________→________→________。 ②實驗結束后發(fā)現(xiàn)G中液體變?yōu)槌赛S色，用必要的文字和方程式解釋出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因：________________________________________________________________。 ③F中發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________。 (5)實驗結論：NH4ClO4分解時產(chǎn)生了上述幾種物質(zhì)，則高氯酸銨分解的化學方程式為________________________________________________________________________。 (6)在實驗過程中儀器E中裝有堿石灰的目的是_______________________________；實驗結束后，某同學擬通過稱量D中鎂粉質(zhì)量的變化，計算高氯酸銨的分解率，會造成計算結果________(填“偏大”“偏小”或“無法判斷”)。 【答案】(1)O2(1分)　(2)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑(2分)　 (3)O2和N2都是氧化產(chǎn)物，根據(jù)化合價變化規(guī)律，還應存在還原產(chǎn)物，從而判斷出氯元素的化合價降低，可能生成Cl2(答出要點即可) (2分)　 (4)①H　G　F(2分) ②在KBr溶液中通入Cl2，發(fā)生反應：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，生成的溴溶于水使溶液呈橙黃色(2分) ③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(1分) (5)2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O(2分) (6)吸收空氣中的CO2和水蒸氣(1分)　偏大(1分) 【解析】(1)NH4ClO4受熱分解產(chǎn)生的氣體經(jīng)過堿石灰干燥后，能使銅由紅色變?yōu)楹谏?，說明生成了氧化銅，所以分解產(chǎn)物中含有O2。(2)根據(jù)題干信息可知D中固體與H2O反應產(chǎn)生NH3，說明高氯酸銨分解產(chǎn)物中還有氮氣，氮氣與鎂反應生成氮化鎂，氮化鎂與水反應生成氫氧化鎂和氨氣：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。(3)氧化還原反應中元素的化合價升高和降低是對立統(tǒng)一的關系，氧元素、氮元素的化合價升高，所以應該是氯元素化合價降低，可能有氯氣生成。(4)檢驗水蒸氣和氯氣，應該先用H中的無水硫酸銅檢驗水的存在，然后將氯氣通入KBr溶液中，發(fā)生反應：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，生成的溴單質(zhì)溶于水使溶液呈橙黃色。為防止剩余氯氣污染環(huán)境，還需進行尾氣處理，所以氣流順序為A、H、G、F。F中氯氣與NaOH溶液發(fā)生反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)由實驗現(xiàn)象可知高氯酸銨分解的產(chǎn)物有O2、Cl2、N2和H2O，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學方程式：2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O。(6)儀器E中裝有堿石灰的目的是吸收空氣中的CO2和水蒸氣；但空氣中的N2和O2仍會進入D中，造成產(chǎn)物質(zhì)量偏大，導致計算出的高氯酸銨的分解率偏大。 24．(12分)氯化亞銅(CuCl)是一種重要的催化劑。實驗室按如圖所示裝置和方案制備氯化亞銅。已知：Cu2＋＋4Cl－＋Cu2[CuCl2]－。 實驗步驟： ①加熱至50 ℃，銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡，液面上方有紅棕色氣體產(chǎn)生； ②通入O2并調(diào)節(jié)O2的量保持三頸燒瓶內(nèi)壓強不變，停止加熱，反應繼續(xù)進行，且越來越劇烈； ③反應停止后冷卻至室溫，待氣囊變癟，三頸燒瓶內(nèi)紅棕色氣體消失時關閉K； ④將液體(含[CuCl2]－)轉(zhuǎn)移至燒杯中用蒸餾水稀釋，產(chǎn)生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品； ⑤氯化亞銅粗品經(jīng)洗滌、烘干，得到氯化亞銅。 回答下列問題： (1)步驟①中銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡的反應的離子方程式是_____________。 (2)步驟②中停止加熱后，反應越來越劇烈的原因是_________________。 (3)步驟③中三頸燒瓶內(nèi)紅棕色氣體消失的原因是_________________(結合化學方程式回答)。 (4)步驟④中產(chǎn)生白色沉淀的反應的離子方程是___________________。 (5)步驟④所得濾液經(jīng)濃縮后可返回至三頸燒瓶繼續(xù)使用，此時需向三頸燒瓶內(nèi)補充的物質(zhì)有______________________________________。 (6)步驟⑤中用蒸餾水洗滌氯化亞銅粗品時，表面會產(chǎn)生淺黃色固體CuOH，用化學平衡移動原理解釋白色固體變黃的原因：___________________________。 【答案】(1)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2分)　　 (2)Cu與HNO3反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快(2分)　　 (3)發(fā)生反應4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2)，NO2完全轉(zhuǎn)化為硝酸(2分)　　 (4)[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－(2分)　　(5)銅絲和鹽酸(2分)　　 (6)用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c(HCl)減小，CuCl(s)＋H2O(l) CuOH(s)＋HCl(aq)向正反應方向移動，CuCl轉(zhuǎn)化為CuOH(2分)　 【解析】(1)步驟①中銅絲表面產(chǎn)生無色氣泡的反應的離子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(2)步驟②中停止加熱后，反應越來越劇烈的原因是Cu與稀硝酸反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快。(3)步驟③中三頸燒瓶內(nèi)紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2)，NO2完全轉(zhuǎn)化為硝酸。(4)步驟④中產(chǎn)生白色沉淀CuCl，則步驟④中產(chǎn)生白色沉淀的反應的離子方程式是[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－。(5)步驟④所得濾液含氯化銅，結合初始物質(zhì)可知，此時需向三頸燒瓶內(nèi)補充的物質(zhì)有銅絲和鹽酸。(6)步驟⑤中用蒸餾水洗滌氯化亞銅粗品時，表面會產(chǎn)生淺黃色固體CuOH的原因是用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c(HCl)減小，反應CuCl(s)＋H2O(l) CuOH(s)＋HCl(aq)向正反應方向移動，CuCl轉(zhuǎn)化為CuOH。 25．(13分)某小組在驗證反應“Fe+2Ag+==Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。 (1)檢驗產(chǎn)物 ①取出少量黑色固體，洗滌后， (填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有　　　　。 (2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據(jù)的原理是 (用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗: ①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下: 序號 取樣時間/min 現(xiàn)象 ⅰ 3 產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色 ⅱ 30 產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深 ⅲ 120 產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺 (資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) ②對Fe3+產(chǎn)生的原因做出如下假設: 假設a:可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+； 假設b:空氣中存在O2，由于　　　　　　　　　(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3+； 假設c:酸性溶液中的NO3－具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3+； 假設d:根據(jù)　　　　　　　　　　　　現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag+，可產(chǎn)生Fe3+。 ③下述實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。 實驗Ⅰ:向硝酸酸化的　　　　溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。 實驗Ⅱ:裝置如下圖。其中甲溶液是　　　　，操作及現(xiàn)象是　　　　　　　。 (3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因：　　　　　　。 【答案】(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀(2分)　 ②Fe2+(1分) (2)2Fe3++Fe==3Fe2+(1分)?、?Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O(1分) 加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀(1分)　 ③0.05 molL-1 NaNO3(1分)　FeSO4溶液(1分)　 分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深(2分) (3)溶液中存在反應:①2Ag++Fe==Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+==Fe3++Ag，③Fe+2Fe3+==3Fe2+。反應開始時，c(Ag+)大，以反應①②為主，c(Fe3+)增大；約30 min后，c(Ag+)小，以反應③為主，c(Fe3+)減小(3分) 【解析】(1)①若黑色固體中含有Ag，可先加入硝酸，加熱使之溶解，再加入鹽酸，能產(chǎn)生白色沉淀AgCl。②K3[Fe(CN)6]溶液是常見的檢驗Fe2+的試劑。取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明含有Fe2+。(2)Fe3+具有較強的氧化性，可與Fe發(fā)生氧化還原反應:Fe+2Fe3+==3Fe2+。②Fe2+與O2可發(fā)生氧化還原反應:4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，生成Fe3+。加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有Ag+，Ag+可將Fe2+氧化為Fe3+。③實驗Ⅰ證明假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因，即其他條件相同，進行空白實驗，排除Ag+的影響，故可選用0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH≈2)。實驗Ⅱ證實假設d成立，需證明能夠發(fā)生原電池反應:Ag++Fe2+==Ag+Fe3+，甲溶液應為FeSO4溶液。通過做對照實驗，分別取電池工作前和工作一段時間后左側燒杯中的溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色會更深。(3)ⅰ→ⅱ:產(chǎn)生的白色沉淀較3 min時量少，溶液紅色較3 min時加深，說明c(Fe3+)增大，其原因是此階段主要發(fā)生了反應2Ag++Fe==2Ag+Fe2+、Ag++Fe2+==Ag+Fe3+。ⅱ→ⅲ:產(chǎn)生的白色沉淀較30 min時量少，溶液紅色較30 min時變淺，主要原因是隨著反應的進行，溶液中c(Ag+)減小，Ag+的氧化性減弱，此時主要發(fā)生反應:Fe+2Fe3+==3Fe2+，導致溶液中Fe3+濃度減小。