高考化學《實驗綜合訓練(6)》專項復習卷

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實驗綜合訓練(6) 可能用到的相對原子質量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 Ba-137 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．下列實驗操作正確的是(　　) A．用量筒量取 5mL 蒸餾水 B．用分液漏斗分離乙醇和水 C．用托盤天平稱量 NaCl 固體 5.8g D．用 pH 試紙測氯水的 pH 【答案】C 【解析】A項，量筒的最小刻度為0.1mL，則用10mL量筒量取5.0mL 蒸餾水，故A錯誤；B項，乙醇與水互溶，不能選分液漏斗分離，應選蒸餾法，故B錯誤；C項，托盤天平的精確度為0.1g，則用托盤天平可稱量 NaCl 固體 5.8g，故C正確；D項，氯水中含HClO，具有漂白性，不能選pH試紙，應選pH計測定其pH值，故D錯誤；故選C。 2．下列說法不正確的是( ) A．蒸餾時可通過加碎瓷片防暴沸 B．可用精密pH試紙區(qū)分pH＝5.1和pH＝5.6的兩種NH4Cl溶液 C．用加水后再分液的方法可將苯和四氯化碳分離 D．根據燃燒產生的氣味，可區(qū)分棉纖綿和蛋白質纖維 【答案】C 【解析】A項，加熱液體至沸騰時，必須要在反應容器內加碎瓷片，防止暴沸，否則出現(xiàn)暴沸將會很危險，A項正確；B項，精密pH試紙可以將pH值精確到小數點后一位，所以可以區(qū)分pH＝5.1和pH＝5.6的兩種NH4Cl溶液，B項正確；C項，苯和四氯化碳互相溶解，均難溶于水，因而加水不影響苯和四氯化碳的互溶體系，不可以分液，可采用蒸餾分離，C項錯誤；D項，棉纖綿成分是纖維素，蛋白質纖維成分是蛋白質，蛋白質燃燒時會產生燒焦羽毛的氣味，因而可以用燃燒法區(qū)別，D項正確。故選C。 3．下列說法不正確的是(　　) A．定容時，因不慎使液面高于容量瓶的刻度線，可用滴管將多余液體吸出 B．焰色反應時，先用稀鹽酸洗滌鉑絲并在酒精燈火焰上灼燒，然后再進行實驗 C．將新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，可以看到石蕊溶液先變紅后褪色 D．取少量晶體放入試管中，再加入適量NaOH溶液，加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若試紙變藍，則可證明該晶體中含有NH 【答案】A 【解析】定容時因不慎使液面高于容量瓶的刻度線時，應重新配制，故A錯。 4．下列實驗操作不當的是(　　) A．用稀硫酸和鋅粒制取H2時，加幾滴CuSO4溶液以加快反應速率 B．用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑 C．用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液燃燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na＋ D．常壓蒸餾時，加入液體的體積不超過圓底燒瓶容積的三分之二 【答案】B 【解析】用標準鹽酸滴定NaHCO3溶液，滴定至終點時溶液呈弱酸性，應選用甲基橙作指示劑，B項錯誤；加幾滴CuSO4溶液發(fā)生反應：Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn與置換出來的Cu及稀H2SO4構成Cu—Zn原電池，加快了放出H2的速率，A項正確；黃色是Na＋的焰色，C項正確；常壓蒸餾時，加入液體的體積既不能太少，也不能超過圓底燒瓶容積的三分之二，D項正確。 5．下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是( ) 實驗操作 實驗現(xiàn)象 A 向盛有高錳酸鉀酸性溶液的試管中通入足量的乙烯后靜置 溶液的紫色逐漸褪去，靜置后溶液分層 B 將鎂條點燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶 集氣瓶中產生濃煙并有黑色顆粒產生 C 向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸 有刺激性氣味氣體產生，溶液變渾濁 D 向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后加1滴KSCN溶液 黃色逐漸消失，加KSCN后溶液顏色不變 【答案】A 【解析】A項，乙烯被酸性高錳酸鉀氧化生成二氧化碳無機小分子，則實驗現(xiàn)象中不會出現(xiàn)分層，A項錯誤；B項，將鎂條點燃后迅速伸入集滿二氧化碳的洗氣瓶，發(fā)生反應為：CO2+2Mg2MgO+C，則集氣瓶因反應劇烈冒有濃煙，且生成黑色顆粒碳單質，實驗現(xiàn)象與操作匹配，B項正確；C項，向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸，發(fā)生氧化還原反應，其離子方程式為：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，則會有刺激性氣味氣體產生，溶液變渾濁，實驗現(xiàn)象與操作匹配，C項正確；D項，向盛有氯化鐵溶液的試管中加過量的鐵粉，鐵粉會將溶液中所有的鐵離子還原為亞鐵離子，使黃色逐漸消失，充分振蕩后，加1滴KSCN溶液，因振蕩后的溶液中無鐵離子，則溶液不會變色，實驗現(xiàn)象與操作匹配，D項正確；故選A。 6．下列方法或操作正確且能達到預期目的的是(　　) 序號 實驗目的 方法及操作 ① 比較水和乙醇中羥基氫的活潑性強弱 用金屬鈉分別與水和乙醇反應 ② 證明SO2具有漂白性 將SO2通入酸性KMnO4溶液中 ③ 比較銅和鎂的金屬活動性強弱 用石墨作電極電解同濃度的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液 ④ 比較碳和硅兩元素非金屬性強弱 測同溫同濃度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH ⑤ 判斷不同反應的反應速率的快慢 比較不同反應的反應熱數據的大小 A.①②④　　　　　　　B．②③④ C．①③④ D．②③⑤ 【答案】C 【解析】①通過鈉分別與水、乙醇反應生成氫氣的速率大小可以比較羥基氫的活潑性強弱，符合題目要求；②二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色是因為二氧化硫具有還原性，不是漂白性，不符合題目要求；③通過Cu和Mg的析出情況可以比較銅和鎂的活動性強弱，符合題目要求；④碳酸鈉、硅酸鈉分別為C、Si最高價氧化物的水化物形成的鹽，比較同溫同濃度碳酸鈉、硅酸鈉的水解程度可以確定C、Si的非金屬性強弱，符合題目要求；⑤反應熱與反應速率無關，不符合題目要求。故C項正確。 7．下列有關實驗原理或實驗操作正確的是(　　) A．各放一張質量相同的濾紙于天平的兩個托盤上，將NaOH固體放在左盤上稱量 B．欲除去CO2中少量的SO2，將混合氣通入飽和碳酸鈉溶液 C．實驗室用圖1所示裝置制取少量氨氣 D．實驗室用圖2所示裝置檢驗火柴頭燃燒產生的SO2 【答案】D 【解析】NaOH固體應放在小燒杯中稱量，A項錯；Na2CO3溶液在除去SO2的同時也會與CO2反應，B項錯；加熱NH4Cl固體不會得到氨氣，且加熱固體時試管口應略向下傾斜，C項錯。 8．根據下列實驗內容得出的結論正確的是(　　) 選項 實驗內容 結論 A 某物質的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍 該物質一定是氨氣 B 某氣體能使?jié)駶櫟牡矸邸MKI試紙變藍 該氣體一定是氧化性氣體 C 苯與溴水混合，溴水褪色 苯中含碳碳雙鍵 D 某物質燃燒后的產物既能使白色硫酸銅粉末變藍，又能使澄清的石灰水變渾濁 該物質一定是碳氫化合物 【答案】B 【解析】A項，只要是堿性溶液均可使紅色石蕊試紙變藍，不一定是氨氣的水溶液；B項，能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍的氣體一定是氧化性氣體，如NO2、溴蒸氣等；C項，苯與溴水混合，溴水褪色，是萃取過程，不是加成反應；D項只能說明該物質中含有C、H元素或S、H元素，既可能為碳氫化合物，也可能為碳氫氧化合物，還可能為硫氫化合物。 9．某實驗小組為測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，準確稱量W g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據最合理的是(　　) 實驗方法 實驗方案 測量數據 A 滴定法 將樣品配成100 mL，取10.00 mL，加入甲基橙，用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應，使生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 C 重量法 將樣品放入燒杯中，置于天平上，加入足量鹽酸 減輕的質量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣裝置量氣 排水體積 【答案】A 【解析】A項，以甲基橙為指示劑，用標準鹽酸滴定Na2CO3時，達到滴定終點時發(fā)生的反應為Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，根據消耗的HCl的物質的量可求得Na2CO3的質量，進而可求出其質量分數，故A項正確；B項，測定原理是通過堿石灰吸收樣品與鹽酸反應產生的CO2，利用CO2和Na2CO3的物質的量關系求得Na2CO3的質量，但由于堿石灰還能吸收反應中帶出的水蒸氣，會使測定結果偏高，故B項不合理；C項，測定原理是利用樣品和鹽酸反應后減輕的質量即為生成的CO2的質量，進而求得Na2CO3的質量，但由于CO2可溶于水，產生的CO2不能全部逸出，且部分水蒸氣也會逸出，因此減輕的質量并不是產生的全部CO2的質量，故C項不合理；D項，測定原理是用排水法測出樣品與鹽酸反應產生的CO2的體積，進而求得Na2CO3的質量，但由于CO2可溶于水，測得的體積會小于實際產生的CO2的體積，從而造成結果偏低，因此D項也不合理。 10．下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗操作 A 制備Fe(OH)3膠體 將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制備無水MgCl2 將MgCl2溶液加熱蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥 D 比較水與乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 【答案】D 【解析】A項中，制備Fe(OH)3膠體，應把飽和FeCl3溶液逐滴加入到沸水中，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，反應為FeCl3＋3H2OFe(OH)3(膠體)＋3HCl。B項中，由MgCl2溶液制備無水MgCl2應在HCl氣流中加熱，防止MgCl2發(fā)生水解反應。C項中，Cu粉能和稀HNO3反應：3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，應加入稀硫酸(或稀鹽酸)溶解，過濾、洗滌、干燥。D項中，由于H2O中的H比乙醇中的H易電離，所以Na與H2O反應比Na與乙醇反應劇烈得多，可以用與Na的反應來比較水和乙醇中氫的活潑性。 11．某課外實驗小組設計的下列實驗合理的是(　　) A.制備少量氨氣 B.吸收HCl C.配制一定濃度硫酸溶液 D.制備并收集少量NO2氣體 【答案】A 【解析】A中氨氣制備裝置正確；HCl極易溶于水，導管直接通入水中會發(fā)生倒吸現(xiàn)象，B錯；不能在容量瓶中進行溶液的稀釋，C錯；NO2氣體能與水反應，不能用排水法收集，D錯。 12．下列設計的實驗方案能達到實驗目的的是(　　) A．制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL－1 AlCl3溶液中加過量的6 molL－1 NaOH溶液 B．提純含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和NaOH溶液，振蕩后靜置分液，并除去有機相的水 C．檢驗溶液中是否含有Fe2＋：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象 D．探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，觀察并比較實驗現(xiàn)象 【答案】D 【解析】NaOH過量，Al(OH)3會被溶解生成NaAlO2，A項錯誤；飽和NaOH溶液可以與CH3COOH反應，同時也與乙酸乙酯反應，B項錯誤；待測液中先加氯水，則無法確定溶液中原來存在的是Fe2＋還是Fe3＋，或二者都有，C項錯誤；H2O2的濃度相同時，一支試管中加催化劑，一支不加，通過觀察生成氣泡的快慢來探究催化劑對H2O2分解速率的影響，D項正確。 13．實驗室可將硬質玻璃管改裝為燃燒管(如圖所示)，擠壓軟塑料瓶瓶壁，向裝有固體B的錐形瓶中加入液體A，同時往燃燒管中通入氣體C并點燃，可看到明顯的燃燒現(xiàn)象(金屬網用以防止氣體混合爆炸)。若用此裝置模擬工業(yè)制氯化氫，則關于試劑選擇正確的是(　　) 選項 溶液A 固體B 氣體C A 稀硫酸 Zn Cl2 B 濃鹽酸 MnO2 H2 C 稀硝酸 Fe Cl2 D 濃鹽酸 KMnO4 H2 【答案】D 【解析】Zn與稀硫酸反應生成的氫氣，在燃燒管中不能與氯氣充分混合，不能燃燒，A項錯誤；該裝置不需加熱即可獲得氯氣，而二氧化錳和濃鹽酸的反應需加熱才能發(fā)生，B項錯誤；金屬鐵和硝酸反應不會產生氫氣，C項錯誤；濃鹽酸和高錳酸鉀在不加熱的條件下可以生成氯氣，氯氣和氫氣在燃燒管中混合均勻可以獲得氯化氫，燃燒時產生蒼白色火焰，D項正確。 14．下列實驗操作對應的現(xiàn)象不符合事實的是( ) A．向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液，溶液顏色變紅 B．將混有少量氯化鉀的硝酸鉀飽和溶液在冰水中冷卻，氯化鉀晶體先析出 C．向裝有10 mL溴水的分液漏斗中加入5 mL正己烷，光照下振蕩后靜置，上、下層液體均接近無色 D．將灼熱的銅絲伸入盛有氯氣的集氣瓶中，銅絲劇烈燃燒，產生棕黃色的煙 【答案】B 【解析】A項，F(xiàn)e3+能與SCN-反應生成血紅色的Fe(SCN)3，A項正確；B項，硝酸鉀的溶解度隨溫度改變比氯化鉀大，故先析出硝酸鉀晶體，B項錯誤；C項，正已烷的密度比水小，光照條件下，溴能與正已烷發(fā)生取代反應，上下層均呈無色，C項正確；D項，灼熱的銅絲能在氯氣中燃燒，產生棕黃色的煙，D項正確。 15．木炭和濃硫酸共熱能產生CO2、SO2、H2O的混合氣體，某同學擬設計實驗方案，欲選用品紅溶液、澄清石灰水、無水硫酸銅，檢驗濃硫酸與木炭反應所得到的各種產物。有關該方案設計，下列說法不正確的是( ) A．只用上述三種試劑且每種試劑僅用一次，則無法判斷是否含有二氧化碳 B．CO2的檢驗必須在吸收SO2后進行，因為SO2能使澄清石灰水變渾濁 C．若再提供酸性高錳酸鉀溶液，則為達到實驗目的品紅溶液必須使用兩次 D．混合氣體中含有H2O的實驗現(xiàn)象是無水硫酸銅固體變藍 【答案】C 【解析】項A項，由于題給三種試劑中沒有吸收二氧化硫氣體的試劑，且二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，干擾二氧化碳的檢驗，所以只用題述三種試劑且每種試劑僅用一次，則無法判斷是否含有二氧化碳，故A正確；B項，用澄清石灰水檢驗二氧化碳之前必須先除去二氧化硫，故B正確；C項，用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫時，若酸性高錳酸鉀溶液沒有完全褪色，則不需要再用品紅溶液判斷二氧化硫是否吸收完全，即品紅溶液可以使用一次，故C錯誤；D項，無水硫酸銅固體由白色變藍色，說明混合氣體中含有H2O，故D正確。故選C。 16．探究草酸(H2C2O4)性質，進行如下實驗。(已知：室溫下，0.1 molL?1 H2C2O4的pH=1.3) 實驗 裝置 試劑a 現(xiàn)象 ① Ca(OH)2溶液(含酚酞) 溶液褪色，產生白色沉淀 ② 少量NaHCO3溶液 產生氣泡 ③ 酸性KMnO4溶液 紫色溶液褪色 ④ C2H5OH和濃硫酸 加熱后產生有香味物質 由上述實驗所得草酸性質所對應的方程式不正確的是( ) A．H2C2O4有酸性，Ca(OH)2+ H2C2O4==CaC2O4↓+2H2O B．酸性：H2C2O4> H2CO3，NaHCO3+ H2C2O4==NaHC2O4+CO2↑+H2O C．H2C2O4具有還原性，2+5+16H+==2Mn2++10CO2↑+ 8H2O D．H2C2O4可發(fā)生酯化反應，HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O 【答案】C 【解析】A項，H2C2O4為二元弱酸，能與氫氧化鈣溶液發(fā)生中和反應，生成白色沉淀草酸鈣和水，因此含酚酞的氫氧化鈣溶液堿性逐漸減弱，溶液紅色退去，故A不符合題意；B項，產生氣泡證明有CO2 產生，因此可證明酸性H2C2O4＞H2CO3，反應方程式為：H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 +2H2O 或，H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2 +2H2O故B符合題意；C項，0.1 molL?1H2C2O4的pH=1.3，說明草酸為弱酸，故草酸不可以拆分，故C不符合題意；D項，草酸(又稱乙二酸)，其中含有羧基因此能發(fā)生酯化反應，反應方程式正確，故D不符合題意；故選B。 17．某興趣小組進行鐵礦石中含鐵量的測定，實驗過程如下： 下列說法不正確的是( ) A．加熱煮沸的主要目的是除去溶液中溶解的氯氣 B．稀釋過程中用到的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 C．滴定過程中可用KSCN溶液作指示劑 D．鐵礦石中鐵的質量分數為70% 【答案】B 【解析】A項，加熱煮沸的主要目的是除去過量的氯氣，防止氯氣與KI反應，A正確；B項，稀釋過程中用到的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、250mL容量瓶，B錯誤；C項，鐵離子與碘離子發(fā)生氧化還原反應，利用KSCN溶液作指示劑，滴定終點時變?yōu)榧t色，且30s不變色，C正確；D項，由2I－+2Fe3+＝2Fe2++I2及鐵元素守恒可知，鐵的質量分數為0.02L0.5mol/L2502056g/mol10.0g100%=70%，D正確。 18．某化工廠制備凈水劑硫酸鐵銨晶體[NH4Fe(SO4)26H2O]的一種方案如下： 下列說法不正確的是( ) A．濾渣A的主要成分是CaSO4 B．相同條件下，NH4Fe(SO4)26H2O凈水能力比FeCl3強 C．“合成”反應要控制溫，溫度過高，產率會降低 D．“系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、降溫結晶、過濾、干燥等 【答案】B 【解析】A項，硫酸鈣微溶于水，濾渣A主要成分是硫酸鈣，故A正確；B項，NH4＋水解生成H＋，抑制Fe3＋的水解，故氯化鐵凈水能力比硫酸鐵銨強，故B項錯誤；C項，“合成”中溫度過高，會促進Fe3＋的水解，故C項正確；D項，硫酸鐵銨的溶解度隨溫度降低而減小，宜采用結晶法提純，故D項正確；故選B。 19．實驗室用含有雜質(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體，經歷了下列過程(已知 Fe3+在 pH=5時沉淀完全)．其中分析錯誤的是( ) A．步驟②發(fā)生的主要反應為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O B．步驟②不能用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2 C．步驟④為過濾，步驟⑤蒸發(fā)結晶 D．步驟③用 CuCO3代替CuO也可調節(jié)溶液的pH 【答案】C 【解析】A項，步驟②為亞鐵離子與過氧化氫的氧化還原反應，離子反應為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故A正確；B項，若步驟②用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2，引入雜質氯離子、硝酸根離子等，難以除去，同時會生成NO氣體，所以步驟②不能用氯水、硝酸等強氧化劑代替H2O2，故B正確；C項，步驟④為過濾，硫酸銅溶液→硫酸銅晶體步驟應該為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，不是蒸發(fā)結晶，所以步驟⑤蒸發(fā)結晶錯誤，故C錯誤；D項，CuCO3和CuO都與溶液中H+反應，起到調節(jié)溶液pH的作用，并不引入新的雜質，故D正確。 20．以黃銅礦(主要成分為 CuFeS2，含少量雜質SiO2等)為原料，進行生物煉銅，同時得到副產品綠礬(FeSO47H2O)。其主要工藝流程如下: 已知:部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表。 沉淀物 Cu(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀pH 4.7 2.7 7.6 完全沉淀pH 6.7 3.7 9.6 下列說法不正確的是( ) A．試劑a可以是CuO或Cu(OH)2，作用是調節(jié)pH至3.7～4.7之間 B．反應I的化學反應方程式為4 CuFeS2+2H2SO4+17O2＝4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，該反應中鐵元素被還原 C．操作X為蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜，再冷卻結晶 D．反應Ⅲ的離子方程式為Cu2++Fe==Cu+Fe2+，試劑c參與反應的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑，F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe 3++3H2O 【答案】B 【解析】A項，加入試劑a調節(jié)pH至3.7~4.7之間，目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，同時要防止生成Cu(OH)2沉淀，為了防止引入新的雜質，試劑a可以是CuO[或Cu(OH)2、CuCO3等]，故A正確；B項，反應I的化學反應方程式為4 CuFeS2+2H2SO4+17O2＝4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O，該反應中鐵元素化合價升高被氧化，故B錯誤；C項，操作X為從硫酸亞鐵溶液中得到綠礬晶體，當蒸發(fā)濃縮至溶液表面出現(xiàn)晶膜時，再冷卻結晶即可，故C正確；D項，反應Ⅲ主要是Cu2+與過量的Fe(即b試劑)反應，為將Cu2+全部轉化，加入的鐵粉過量，因此在反應Ⅳ時應該將過量的鐵粉除去，利用鐵、銅的性質差別，加入適量稀硫酸(即試劑c)即可，參與反應的離子方程式分別為Fe+2H+=Fe2++H2↑，F(xiàn)e(OH)3+3H+=Fe 3++3H2O，故D正確；故選B。 第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分) 二、必做題(本題共5小題，共60分) 21．(10分)淺綠色的硫酸亞鐵銨晶體[又名莫爾鹽(NH4)2SO4FeSO46H2O]比綠礬(FeSO47H2O)更穩(wěn)定，常用于定量分析。莫爾鹽的一種實驗室制法如下： 廢鐵屑溶液A莫爾鹽 (1)向廢鐵屑中加入稀硫酸后，并不等鐵屑完全溶解而是剩余少量時就進行過濾，其目的是________________________________________________________________________； 證明溶液A不含F(xiàn)e3＋的最佳試劑是________(填序號字母)。 a．酚酞溶液　　　　　　　b．KSCN溶液 c．燒堿溶液 d．KMnO4溶液 操作Ⅰ的步驟是加熱蒸發(fā)、________________、過濾。 (2)濃度均為0.1 mol/L莫爾鹽溶液和(NH4)2SO4溶液，c(NH)前者大于后者，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)用托盤天平稱量(NH4)2SO4晶體，晶體要放在天平________(填“左”或“右”)盤。 (4)從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液，連接的順序(用接口序號字母表示)是a接________；________接________。 (5)將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是________。裝置D的作用是________________________________________________________________________。 【答案】(1)防止Fe2＋被氧化為Fe3＋(其他合理答案也可)（1分）　 b（1分）　冷卻結晶（1分）　 (2)莫爾鹽中的Fe2＋易水解，使溶液顯酸性，抑制NH水解，故c(NH)前者大于后者（2分） (3)左（1分） (4)d　e　f（2分） (5)分液（1分）　吸收多余的NH3防止污染空氣，防止倒吸（1分） 【解析】(1)制取莫爾鹽需要的是亞鐵離子，鐵屑有剩余時可以防止生成三價鐵離子；三價鐵離子與SCN－會生成紅色溶液，利用KSCN可以檢驗三價鐵離子是否存在；從溶液中得到晶體，需要蒸發(fā)、結晶。(2)莫爾鹽中的NH和Fe2＋水解都呈酸性，F(xiàn)e2＋的水解會抑制NH的水解。(3)用托盤天平稱量物質應遵循“左物右碼”原則。(4)氨氣與稀硫酸反應制取(NH4)2SO4，氨氣不需要干燥，故不需要B裝置。⑸分離密度不同且互不相溶的液體采用分液操作，為防止污染空氣，過量的氨氣要用水吸收，倒置的漏斗可防止倒吸。 22．(11分)次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2HCHO2H2O)俗稱吊白塊，在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應用。以 Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下。已知：次硫酸氫鈉甲醛易溶于水，微溶于乙醇，具有強還原性，且在 120 ℃以上發(fā)生分解。 步驟 1：在三頸燒瓶中加入一定量Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH約為 4，制得NaHSO3溶液。 步驟 2：將裝置A中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液，在80～90 ℃下， 反應約3 h，冷卻至室溫，抽濾； 步驟 3：將濾液真空蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶。 (1)裝置B的燒杯中應加入的溶液是________；冷凝管中冷卻水從________(填“a”或“b”)口進水。 (2)A 中多孔球泡的作用是________________________________________。 (3)冷凝管中回流的主要物質除H2O外還有________(填化學式)。 (4)寫出步驟 2 中發(fā)生反應的化學方程式：_____________________________。 (5)步驟 3 中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是___________________________。 (6)為了測定產品的純度，準確稱取2.0 g 樣品，完全溶于水配成100 mL溶液，取20.00 mL所配溶液， 加入過量碘完全反應后(已知I2不能氧化甲醛，雜質不反應)，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466 g，則所制得的產品的純度為________。 【答案】(1)NaOH 溶液（1分）　a（1分）　 (2)增大氣體與溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率（2分）　 (3)HCHO（1分）　(4)NaHSO3＋HCHO＋Zn＋H2O===NaHSO2HCHO＋Zn(OH)2（2分）　 (5)防止溫度過高使產物分解，也防止氧氣將產物氧化（2分）　(6)77.00%（2分） 【解析】(5)次硫酸氫鈉甲醛具有還原性，在敞口容器中蒸發(fā)濃縮，可以被空氣中的氧氣氧化變質，為了防止溫度過高使產物分解，也防止氧氣將產物氧化，在真空容器中進行蒸發(fā)濃縮。(6)根據題意發(fā)生的離子反應為2H2O＋HSO＋2I2===SO＋4I－＋5H＋，SO＋Ba2＋===BaSO4↓，得關系式為 NaHSO2HCHO2H2O～BaSO4 154 233 x 0.466 列方程解得：x＝0.308 則所制得的產品的純度為(0.3085)2.0100%＝77.00%。 23．(14分)為研究鐵鹽與亞硫酸鹽之間的反應，某研究小組利用孔穴板進行了實驗探究： 小組記錄的實驗現(xiàn)象如下表所示： 開始時 5min后 3天后 實驗I 溶液立即變?yōu)榧t褐色，比II、III中略淺 與開始混合時一致 溶液呈黃色，底部出現(xiàn)紅褐色沉淀 實驗II 溶液立即變?yōu)榧t褐色 紅褐色明顯變淺 溶液呈黃綠色 實驗III 溶液立即變?yōu)榧t褐色 紅褐色變淺，比II中深 溶液呈黃色 (1)測得實驗所用0.4mol/L FeCl3溶液及Fe(NO3)3溶液pH均約為1.0。兩溶液均呈酸性的原因是__________(用離子方程式表示)。 (2)開始混合時，實驗I中紅褐色比II、III中略淺的原因是___________。 (3)為了探究5min后實驗II、III中溶液紅褐色變淺的原因，小組同學設計了實驗IV：分別取少量5min后實驗I、II、III中溶液，加入2滴鐵氰化鉀溶液，發(fā)現(xiàn)實驗II、III中出現(xiàn)藍色沉淀，實驗I中無明顯變化。根據實驗IV的現(xiàn)象，結合化學用語解釋紅褐色變淺的原因是___________。 (4)針對5min后實驗III中溶液顏色比實驗II中深，小組同學認為可能存在三種因素： ①Cl- 可以加快Fe3+與SO32-的氧化還原反應； ②___________； ③NO3- 在酸性環(huán)境下代替Fe3+氧化了SO32-，同時消耗H+，使Fe3+水解出的Fe(OH)3較多。 通過實驗V和實驗VI進行因素探究： 實驗操作(已知Na+對實驗無影響) 5min后的現(xiàn)象 實驗V 在2mL pH=1.0的0.4mol/L Fe(NO3)3溶液中溶解約___________固體，再加入2滴0.4mol/L Na2SO3溶液 溶液的紅褐色介于II、III之間 實驗VI 在2mL pH=1.0的稀硝酸中溶解約0.19g NaNO3固體，再加入2滴0.4mol/L Na2SO3溶液。向其中滴入少量BaCl2溶液 _____________ 實驗結論：因素①和因素②均成立，因素③不明顯。請將上述方案填寫完整。 (5)通過上述實驗，以下結果或推論合理的是___________(填字母)。 a．Fe3+與SO32-同時發(fā)生水解反應和氧化還原反應，且水解反應的速率快，等待足夠長時間后，將以氧化還原反應為主 b．濃度為1.2 mol/L的稀硝酸在5min內不能將Fe2+氧化 c．向pH大于1的稀硝酸中加入少量Ba(NO3)2，使其完全溶解，可用來檢驗實驗I的上層清液中是否存在SO42- 【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ (2分) (2)Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少(2分) (3)Fe3+與SO32-發(fā)生了氧化還原反應:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42- +2H+，在減小c(Fe2+)的同時降低了pH，使水解出的Fe(OH)3變少(3分) (4)NO3-可以減慢Fe3+與SO32-的氧化還原反應(2分) 0.14gNaCl(2分) 無明顯現(xiàn)象(1分) (5)c (2分) 【解析】(1)FeCl3和Fe(NO3)3均屬于強酸弱堿鹽，F(xiàn)e3+在水溶液中發(fā)生水解反應顯酸性，發(fā)生的方程式為：Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ ，故答案為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+；(2)開始混合時，實驗I中紅褐色比II、III中略淺是因為實驗I中的Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少，故答案為Fe3+起始濃度小，水解出的Fe(OH)3少。(3)鐵氰化鉀遇到Fe2+后會與Fe2+生成鐵氰化亞鐵藍色沉淀，說明實驗II、III中的Fe3+被SO32-還原成了Fe2+，發(fā)生反應為2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42- +2H+，pH降低使水解出的Fe(OH)3變少，故答案為Fe3+與SO32-發(fā)生了氧化還原反應:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42- +2H+，在減小c(Fe3+)的同時降低了pH，使水解出的Fe(OH)3變少。(4)根據題干信息，能夠影響反應的因素為Cl- 和NO3-，所以還有一種可能的影響因素為：NO3-可以減慢Fe3+與SO32-的氧化還原反應，為了驗證具體是哪種影響因素，設計實驗V和實驗VI進行因素探究。實驗V為了驗證①Cl- 可以加快Fe3+與SO32-的氧化還原反應；加入的Cl-的物質的量應該與實驗II中的Cl-的物質的量相等，所以加入氯化鈉的質量為0.14g。根據實驗結論：因素①和因素②均成立，因素③不明顯，可知NO3- 在酸性環(huán)境下代替Fe3+氧化了SO32-并不能促進Fe3+水解，反而在酸性環(huán)境下沒有氫氧化鐵存在，所以無現(xiàn)象。故答案為NO3-可以減慢Fe3+與SO32-的氧化還原反應；0.14g NaCl；無明顯現(xiàn)象。(5)a.Fe3+與SO32-不能同時發(fā)生水解反應和氧化還原反應，故a錯誤；b.稀硝酸的氧化性較強，可以將Fe2+氧化，故b錯誤；c.用稀硝酸和硝酸鋇溶液來檢驗SO42-是一種常用的檢驗方法，故c正確。 24．(11分)硝基苯是重要的化工原料，用途廣泛。制備反應如下： 組裝如右上圖反應裝置。 制備、提純硝基苯流程如下： 可能用到的有關數據列表如下： 物 質 熔點/℃ 沸點/℃ 密度(20 ℃)/g cm－3 溶解性 苯 5.5 80 0.88 微溶于水 硝基苯 5.7 210.9 1.205 難溶于水 濃硝酸 — 83 1.4 易溶于水 濃硫酸 — 338 1.84 易溶于水 請回答下列問題： (1)配制混酸應在燒杯中先加入 ；實驗裝置中長玻璃管最好用________代替(填儀器名稱)；恒壓滴液漏斗的優(yōu)點是 。 (2)反應溫度控制在50～60 ℃的原因是 ；反應結束后產物在 層(填“上”或者“下”)，步驟②分離混酸和產品的操作名稱是 。 (3)用Na2CO3溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時，怎樣驗證液體已洗凈？ 。 (4)固體D的名稱為 。 (5)用鐵粉、稀鹽酸與硝基苯(用Ph-NO2表示 )反應可生成染料中間體苯胺(Ph-NH2)，其反應的化學方程式為 。 【答案】(1)濃硝酸(1分) 球形冷凝管(或蛇形冷凝管) (1分) 使混合酸能順利流下(1分) (2)防止副反應發(fā)生(1分) 上(1分) 分液(1分) (3)取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，無沉淀生成，說明已洗凈(2分) (4)無水氯化鈣或無水硫酸鎂(1分) (5)C6H5NO2+3Fe+6HCl→C6H5NH2+3FeCl2+2H2O(2分) 【解析】(1)由于濃硫酸的密度比濃硝酸的大，當濃硫酸遇水時放出大量的熱，所以配置混酸應將濃硫酸加入到濃硝酸中，也就是先在燒杯中先加入濃硝酸。在實驗的過程中苯、硝酸會因為加熱而氣化，導致物質的浪費與環(huán)境污染，所以在裝置中長玻璃管可以起到冷凝、降溫使物質回流的作用。因此實驗裝置中長玻璃管最好用球形冷凝管或蛇形冷凝管代替；又因為在反應的過程中不斷加熱，會產生大量的氣體，這對于液體的加入很不利。若采用恒壓滴液漏斗滴加，可以保持漏斗內壓強與發(fā)生器內壓強相等，使漏斗內液體能順利流下。(2)反應溫度控制在50～60 ℃的原因是防止副反應發(fā)生；反應結束后產生的硝基苯、1,3-二硝基苯都是不溶解于水的液體，密度比酸的混合溶液小。所以反應結束后產品在液體的上層，分離互不相溶的兩層液體的方法是分液。(3)對于得到的粗產品依次用蒸餾水和10%Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌。如果洗滌干凈，則洗滌液中不含有CO32-。所以檢驗液體已洗凈的方法是取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，若無沉淀生成，說明已洗凈。(4)固體D是為了除去殘留的水，為了得到更純凈的硝基苯，使之不含有水，可以先向液體中加入有吸水干燥作用的無水氯化鈣或無水硫酸鎂。(5)反應中硝基被鐵還原為銨根，則反應的方程式為C6H5NO2+3Fe+6HCl→C6H5NH2+3FeCl2+2H2O。 25．(14分)鋅灰是煉鋅廠的煙道灰，含ZnO 35%以上，還含有少量的氧化錳(MnO)、氧化銅、鐵的氧化物和不溶于酸的雜質，工業(yè)上常用酸浸法回收 ZnSO47H2O。已知ZnSO47H2O晶體易溶于水，難溶于酒精，某興趣小組實驗室模擬回收ZnSO47H2O晶體，流程如下： 請回答： (1)分析步驟Ⅱ中的操作和原理，回答下列問題： ①結合表1、2，分析選擇的pH及溫度分別是______，其中，可以采用加入________來調節(jié)pH。 表1　pH對ZnSO47H2O回收量及純度影響 pH ZnSO47H2O 回收量(g) 產品中Fe 含量(%) 產品中其他重金屬 含量(%) 1 114.32 0.750 0.059 2 114.4 0.086 0.056 3 113.68 0.034 0.054 4 113.60 0.010 0.050 5 112.43 0.010 0.050 表2　溫度對ZnSO47H2O回收量及純度影響 溫度(℃) ZnSO47H2O 回收量(g) 產品中Fe 含量(%) 產品中其他 重金屬含量(%) 20 111.45 0.011 0.052 40 112.89 0.010 0.051 60 113.30 0.010 0.050 80 113.80 0.010 0.050 90 114.40 0.091 0.048 ②該過濾時采用減壓過濾， 操作過程中是否可以使用濾紙并說明理由_______________________________________________________________； ③酸性 KMnO4溶液將溶液中的 Fe2＋氧化，生成兩種沉淀； 同時，過量的高錳酸鉀在微酸性的條件能自動分解生成MnO2沉淀。 試寫出在該環(huán)境下，KMnO4溶液氧化 Fe2＋的離子反應方程式：_________________________________________________。 若用稀硝酸作氧化劑，除了產物中可能含有 Zn(NO3)2 外， 還可能的缺點是：_____________________________________________。 (2)在整個實驗過程中， 下列說法正確的是________。 A．濾渣B的主要成分為Cu B．為了檢驗濾液B中是否含有鐵元素， 可選擇KSCN溶液進行測定 C．步驟Ⅴ進行洗滌時，可以選擇酒精作為洗滌劑，對晶體洗滌1～2次 D．步驟Ⅳ溶液冷卻時，若未見晶體析出，可用玻璃棒輕輕地摩擦器壁 (3)為測定 ZnSO47H2O 晶體的純度，可用K4Fe(CN)6標準液進行滴定。主要原理如下：2K4Fe(CN)6＋3ZnSO4===K2Zn3[Fe(CN)6]2↓＋3K2SO4 準確稱取5.000 g ZnSO47H2O 晶體， 用蒸餾水溶解并定容至 250 mL, 準確移取該溶液 25.00 mL至錐形瓶中，用 0.050 0 molL－1 K4Fe(CN)6溶液進行滴定， 所得數據如下表： 實驗次數 滴定前讀數/mL 滴定后讀數/mL 1 0.10 19.92 2 1.34 21.12 3 0.00 20.10 則 ZnSO47H2O 晶體的純度是________(以質量分數表示)。 【答案】(1)① 4(1分) 60 ℃(1分)　ZnO(1分)　 ②不可以(1分) 因為濾液B中含有KMnO4溶液，具有強氧化性，會腐蝕濾紙，此時可以用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗(2分)　 ③MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋ 3Fe(OH)3↓＋5H＋(2分)　 產生氮氧化合物污染環(huán)境(1分)　(2)BCD(2分)　(3)85.67%(3分) 【解析】(1)①結合表 1、 2, 分析pH＝4時，ZnSO47H2O的回收量較高，溫度60 ℃時，ZnSO47H2O的回收量較高，溫度80 ℃時，ZnSO47H2O的回收量差不了多少，為節(jié)省能量，可選擇60 ℃。用ZnO來調節(jié)溶液的pH不會增加新雜質，同時降低了酸性。②該過濾時采用減壓過濾， 操作過程因為濾液B中含有KMnO4溶液，具有強氧化性，會腐蝕濾紙，此時可以用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗。③過量的KMnO4在酸性的條件能自動分解生成MnO2沉淀。在該環(huán)境下，KMnO4氧化Fe2＋的離子反應方程式：MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋ 5H＋。若用稀硝酸作氧化劑，除了產物中可能含有Zn(NO3)2 外，還會產生氮氧化合物污染環(huán)境。(2)濾渣B的主要成分為Fe(OH)3，故A錯；檢驗Fe3＋的試劑是 KSCN 溶液，現(xiàn)象變紅，故B 正確；步驟Ⅴ進行洗滌的是ZnSO47H2O晶體，因為它易溶于水，難溶于酒精，所以可以選擇酒精作為洗滌劑，對晶體洗滌 1～2 次，故C正確；步驟Ⅳ溶液冷卻時，若未見晶體析出，可用玻璃棒輕輕地摩擦器壁，故D正確。(3)由于三次消耗的體積相差不大，取三次的平均值。所以V＝19.9 mL，n[K4Fe(CN)6]＝0.050 0 molL－119.910－3 L＝9.9510－4 mol，根據滴定原理： 2K4Fe(CN)6＋3ZnSO4===K2Zn3[Fe(CN)6]2↓＋ 3K2SO4 2 3 9.9510－4 mol n n＝1.492 510－3 mol m(ZnSO47H2O)＝n287 gmol－1 ZnSO47H2O 晶體的純度是＝100%≈85.67%。