物质制备_实验方案的设计与评价练习.docx

物质制备_实验方案的设计与评价练习1(2012湖北省新课改高三联合调研考试)如下图装置可用于收集气体并验证其某些化学性质，你认为正确的是()2(2012福建省福州市高三第一学期期末质量检查)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是()操作和现象结论A向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体HNO3分解成了NO2B向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液，加热，没有红色沉淀生成淀粉没有水解成葡萄糖C甲烷和氯气混合后在光照下，颜色逐渐褪去甲烷和氯气发生了化合反应D向饱和Na2CO3中通入足量CO2，溶液变浑浊析出了NaHCO33(2012济南市2月高三教学质量调研)关于下列图示的说法中，正确的是()A图所示实验可比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱B用图所示实验装置排空气法收集CO2气体C图表示可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H大于0D图装置可以用来除去SO2中的HCl4(2012北京高考)用如图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是()中的物质中的物质预测中的现象A淀粉KI溶液浓硝酸无明显变化B酚酞溶液浓盐酸无明显变化CAlCl3溶液浓氨水有白色沉淀D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色5(2012江苏高考)废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：(1)铜帽溶解时加入H2O2的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_。(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物)的量，实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH34，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中反应的离子方程式如下：2Cu24I=2CuI(白色)I22S2O23I2=2IS4O26滴定选用的指示剂为_，滴定终点观察到的现象为_。若滴定前溶液中的H2O2没有除尽，所测定的Cu2含量将会_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(3)已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL1计算)。开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0molL1HNO3、1.0molL1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900煅烧。6(2012唐山市高三年级第一次模拟考试)在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：(1)铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。装置A中发生反应的化学方程式为：_。如图装置中导管B的作用你认为可能是(写出一种)_。(2)为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在_(填仪器名称)中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过_、_、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO45H2O晶体，干燥需要控制温度小于100，若温度过高，则会导致_。(3)将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3Cu=2Fe2Cu2，请写出其第1步反应的离子方程式_。(4)制取的CuSO4溶液和“另一物质”在4050混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜(CuH)。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是_，经收集测定生成的该气体为标况下11.2L，则被还原的离子得电子的物质的量是_(已知Cu在酸性条件下发生反应2Cu=Cu2Cu)。7(2012河北省普通高中高三教学质量检测)草酸三氢钾KH3(C2O4)2是一种白色粉末，可溶于水。主要用于除去铁锈、墨水迹等。查阅资料得知，加热时草酸三氢钾会分解，固体产物为碳酸钾。某化学兴趣小组为了探究除碳酸钾以外的其他分解产物，设计了下列实验装置(图中夹持装置已省略)。已知：A、C、F中盛有澄清石灰水，B中盛有浓NaOH溶液，D中盛有碱石灰，E中的硬质玻璃管中盛有CuO。请回答下列问题：(1)该装置中尚需添加H于_(填下列选项中的字母代号)，其中需盛装_(填化学式)，作用是_。aA之前bA与B之间cB与C之间dC与D之间(2)证明分解产物中有CO2的实验现象是_；证明分解产物中有CO的现象是_。(3)若未连接装置G，则要达到与其同样的目的，可采取的措施是_。(4)若无水草酸三氢钾分解产生的CO和CO2的物质的量之比为43，则其分解的化学方程式为_。8(2012河南省洛阳市高中三年级统一考试)某学习小组在通过反应Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O研究反应速率的影响因素后，对Na2S2O3产生了兴趣，查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠，俗称海波，可视为一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质，并通过实验验证自己的预测。【提出假设】(1)部分学生认为Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质也相似，因此室温时Na2S2O3溶液的pH_7(填“”、“”或“”)。(2)部分学生由S元素化合价推测Na2S2O3与SO2性质相似，均具有较强的_。【实验探究】取适量Na2S2O3晶体，溶于水中制成Na2S2O3溶液，进行如下探究(填写表中空格)。【实验结论】(6)探究：_。(7)探究：_。【问题讨论】(8)甲同学向“探究”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由_。(9)请你重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是_。答案及解析1【解析】A项NH3与水反应生成的一水合氨电离产生碱性，错误；B项该气体可以是CO2或SO2，错误；C项SO2与碘发生氧化还原反应：SO2I22H2O=H2SO42HI，蓝色褪去正是SO2还原了I2，正确；氯水的漂白性和酸性是Cl2与水反应的产物产生的，D项错误。【答案】C2【解析】A项，硝酸根在氢离子存在下表现强氧化性将二价铁离子氧化，硝酸根被还原为NO，NO又被空气中的氧气氧化为二氧化氮，错误；B项，没有红色沉淀生成是因为冷却后没有加入碱中和过量的稀硫酸，错误；C项，甲烷和氯气发生取代反应，错误。【答案】D3【解析】二氧化碳的密度比空气的密度大，应用向上排空气法收集二氧化碳；观察能量与反应历程图，反应物的能量高于生成物的能量，反应放热，H0；二氧化硫、氯化氢均能被氢氧化钠吸收，二氧化硫中的氯化氢气体应用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去。【答案】A4【解析】由于浓硝酸具有很强的挥发性，进入中将KI溶液中的I氧化为I2，淀粉遇I2变蓝色，A错；浓盐酸也具有很强的挥发性，但酚酞遇到HCl仍呈无色，B正确；浓氨水中挥发出NH3，NH3与AlCl3溶液反应生成Al(OH)3白色沉淀，C正确；饱和氯水中逸出Cl2，Cl2遇到湿润红纸条，生成HClO，使红纸条褪色，D正确。【答案】A5【解析】(1)Cu与稀H2SO4不发生反应，加入H2O2的目的是溶解铜，化学方程式为CuH2SO4H2O2=CuSO42H2O。H2O2具有不稳定性，受热易分解生成H2O和O2，可通过加热的方法除去溶液中过量的H2O2。(2)淀粉溶液遇I2显蓝色，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，可用淀粉溶液作滴定中的指示剂，达到终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内不恢复原来颜色。若滴定前H2O2未除尽，则可将I氧化生成I2，滴定中消耗Na2S2O3溶液的体积增大，导致测定的Cu2含量偏高。【答案】(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O加热(至沸)(2)淀粉溶液蓝色褪去偏高(3)向滤液中加入适量30%H2O2，使其充分反应滴加1.0molL1NaOH，调节溶液pH约为5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全向滤液中滴加1.0molL1NaOH，调节溶液pH约为10(或8.9pH11)，使Zn2沉淀完全6【解析】(1)反应产生的SO2溶于NaOH溶液，极易导致倒吸现象，为防止出现此情况，B导气管可以平衡试管内的压强。(2)坩埚是用于固体加热的仪器。CuSO4易溶于水，故可通过浓缩后，冷却结晶即可得到硫酸铜晶体。加热硫酸铜溶液温度过高，容易失去部分结晶水。(3)第二步是利用Fe3氧化Cu，故第一步产生了Fe3：4Fe2O24H=4Fe32H2O。(4)从元素组成可知，生成的气体为H2，CuH中的Cu、H的化合价为1、1价，反应的方程式为：2CuH2HCl=CuCl2Cu2H2。依据方程式进行计算。【答案】(1)2H2SO4(浓)Cu=CuSO4SO22H2O安全管，平衡气压，防倒吸。若连C的导气管堵塞时防止装置爆炸；拆除装置前，从B管口向A中鼓气使SO2被全部吸收(2)坩埚蒸发浓缩(加热蒸发)冷却结晶CuSO45H2O失去部分结晶水(3)4Fe2O24H=4Fe32H2O(4)H20.75mol7【解析】(1)H中需盛装CuSO4，来检验分解产物中是否含水蒸气，故H应放在装置A之前。(2)装置A中的澄清石灰水变浑浊，就说明分解产物中有CO2，装置C中澄清石灰水不变浑浊，排除了CO2的干扰，装置E中黑色氧化铜变为红色固体，装置F中的澄清石灰水变浑浊，就说明分解产物中有CO。(3)用燃烧法除去CO，防止CO污染空气。【答案】(1)aCuSO4检验分解产物中是否含有水蒸气(2)装置A中澄清石灰水变浑浊装置C中澄清石灰水不变浑浊，装置E中黑色氧化铜变为红色固体，装置F中澄清石灰水变浑浊(3)在装置F出气导管的末端放一个已点燃的酒精灯(4)2KH3(C2O4)2=K2CO34CO3H2O3CO28【解析】(1)由学生认为Na2S2O3的化学性质与Na2SO4的性质(强酸强碱盐，溶液呈中性)相似，可推知室温时Na2S2O3溶液呈中性，则pH7。(2)由SO2具有还原性可知Na2S2O3(S为2价)也有较强的还原性。(3)由实验现象可知探究是为了探究溶液的酸碱性，验证假设(1)，故其操作是利用pH试纸来检验Na2S2O3溶液的酸碱性。(4)由实验现象可知Na2S2O3溶液呈碱性(说明其是强碱弱酸盐)，其原因应是S2O23水解。(5)向氯水(具有强氧化性)中滴加Na2S2O3溶液，目的是验证Na2S2O3是否具有还原性，由实验现象可知Cl2被还原，说明Na2S2O3具有还原性，利用得失电子守恒可知反应的离子方程式为S2O234Cl25H2O=2SO248Cl10H。(8)甲同学是通过观察有无AgCl沉淀生成来判断Na2S2O3是否被氯水氧化，有则说明Cl2被还原为Cl，从而证明氯水将Na2S2O3氧化。该方案不正确，因为即使不发生氧化还原反应，过量的氯水中也含有Cl，Cl会与AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀。(9)可通过验证Na2S2O3溶液与氯水反应后的溶液中是否含有SO