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綜合訓(xùn)練(六)　化學實驗 1.(2018紹興模擬)下列儀器名稱為“蒸發(fā)皿”的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 2.(2018嘉興一中模擬)下列儀器名稱為“分液漏斗”的是(　　) 3.下列說法正確的是(　　) A.在實驗室中,從海帶中提取單質(zhì)碘的方法:取樣→灼燒→溶解→過濾→萃取 B.用乙醇和濃硫酸制備乙烯時,可用水浴加熱控制反應(yīng)的溫度 C.向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4萃取,CCl4層無色,水層變?yōu)樽攸S色,說明Fe2+的還原性強于Br- D.室溫下,向苯和苯酚的混合溶液中加入濃溴水,充分反應(yīng)后過濾,以除去苯中少量的苯酚 4.(2018寧波模擬)下列說法正確的是(　　) A.向碘水中加入苯或酒精,均可從碘水中萃取碘 B.蒸餾操作時,應(yīng)將溫度計的水銀球插到液面以下 C.容量瓶使用前需進行潤洗 D.丁達爾效應(yīng)是區(qū)分膠體和溶液的一種物理方法 5.(2018金華十校聯(lián)考)下列說法正確的是(　　) A.制硝基苯時,將濃硝酸沿著內(nèi)壁慢慢注入盛有濃硫酸的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌 B.用玻璃棒在過濾器上攪拌以加速硫酸鋇沉淀的洗滌 C.實驗室中少量金屬鈉常保存在煤油中,實驗時多余的鈉不能放回原瓶中 D.根據(jù)火焰所呈現(xiàn)的特征焰色,用來檢驗金屬或金屬離子的存在 6.(2018浙江綠色聯(lián)盟模擬)下列說法正確的是(　　) A.廣范pH試紙測得某氫氧化鈉溶液的pH為12.5 B.焰色反應(yīng)實驗火焰呈黃色,則試樣中一定含Na+,不含K+ C.配制氯化鐵溶液時,可將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中,然后再加水稀釋 D.氯化鈉溶液中混有少量硝酸鉀,可經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾制得純凈的氯化鈉 7.(2018杭州二中模擬)下列方法(必要時可加熱)不合理的是(　　) A.用酸性高錳酸鉀溶液鑒別乙烷和乙烯 B.用萃取法提取碘水、氯化鈉混合溶液中的碘 C.用NaHSO4溶液鑒別Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4 D.用淀粉碘化鉀試紙鑒別碘水和溴水 8.(2018學軍中學檢測)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備,工藝流程如下: 已知:“酸浸”后,鈦主要以TiOCl42-形式存在 FeTiO3+4H++4Cl-Fe2++TiOCl42-+2H2O 下列說法不正確的是(　　) A.Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4價,其中有4個過氧鍵 B.濾液②中的陽離子除了Fe2+和H+,還有Mg2+ C.濾液②中也可以直接加適量的氯水代替雙氧水 D.“高溫煅燒②”過程中,Fe元素被氧化 9.有關(guān)下列制備物質(zhì)的敘述,正確的是(　　) ①將氯氣通入澄清石灰水中制漂白粉?、诩儔A工業(yè)中將氨氣與二氧化碳先后通入飽和食鹽水中,生成碳酸氫鈉沉淀?、蹖錃夂吐葰饣旌虾簏c燃,產(chǎn)物用水吸收制備鹽酸　④將SO2和O2的混合氣加壓后,通過接觸室制備SO3　⑤實驗室將苯和濃硝酸混合后加熱制備硝基苯?、抻椭砘褐屑邮雏}粉末、攪拌、靜置、過濾,可獲得高級脂肪酸鈉(肥皂)　⑦向煮沸的1 molL-1 NaOH溶液中滴加FeCl3飽和溶液制備Fe(OH)3膠體　⑧制備硫酸亞鐵銨晶體時,最后在蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮溶液時,需要用小火加熱,直至溶液全部蒸干 A.②④ B.②⑥ C.④⑤ D.④⑧ 10.實驗室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體經(jīng)歷下列過程(Fe3+在pH=5時已完全沉淀): 樣品溶液Ⅰ溶液Ⅱ濁液濾液ⅢCuSO45H2O晶體 下列分析中正確的是(　　) A.用98%的濃硫酸配制溶解所用的4.5 molL-1的稀硫酸,只需3種玻璃儀器 B.步驟②目的是將溶液Ⅰ中的Fe2+充分轉(zhuǎn)化成Fe3+,實驗操作是向溶液Ⅰ中通入足量氯氣 C.利用Cu(OH)2替代CuO也可調(diào)節(jié)溶液pH而不影響實驗結(jié)果 D.步驟④之后的實驗操作是蒸干溶劑結(jié)晶,所需儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、泥三角、三腳架 11.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+和Na+。某同學為了確認其成分,取部分試液,設(shè)計并完成了如下實驗: 由此可知原溶液中(　　) A.c(Fe3+)=0.2 molL-1 B.至少有4種離子存在,其中Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2 molL-1 C.SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-一定不存在 D.要確定原溶液中是否含有Fe2+,其操作為:取少量原溶液于試管中,加入足量酸性高錳酸鉀溶液,若溶液紫紅色褪去,則證明原溶液中有Fe2+ 12.三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。 限選試劑:濃硫酸、1.0 molL-1 HNO3溶液、1.0 molL-1稀鹽酸、1.0 molL-1 NaOH溶液、3% H2O2溶液、0.1 molL-1 KI溶液、0.1 molL-1 CuSO4溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。 (1)將氣體產(chǎn)物依次通過澄清石灰水(A)、濃硫酸、灼熱氧化銅(B)、澄清石灰水(C),觀察到A、C中澄清石灰水都變渾濁,B中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物是　　　　。 (2)該小組同學查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3。驗證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　,現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　。 (3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。 ①提出合理假設(shè) 假設(shè)1:　　　　　　　　　;假設(shè)2:　　　　　　　　;假設(shè)3:　　　　　　　。 ②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè) ③實驗過程 根據(jù)②中方案進行實驗。按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1: 步驟2: 步驟3: …… 13.鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機合成的重要還原劑,其合成線路如圖所示: 純凈Cl2AlCl3NaAlH4 (1)鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng),其反應(yīng)的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)AlCl3與NaH反應(yīng)時,需將AlCl3溶于有機溶劑,再將得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反應(yīng)中NaH的轉(zhuǎn)化率較低的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實驗室利用如圖裝置制取無水AlCl3。 ①A中所盛裝的試劑的名稱是　　　　　　。 ②點燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣,其操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)改變A、B和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH。最好將B試管中原來的　　　　　　改為　　　　　　。如果操作不當,制得的NaH中可能含有　　　　　　雜質(zhì)。 14.某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設(shè): 假設(shè)一,溶液中的NO3-; 假設(shè)二,溶液中溶解的O2。 (1)驗證假設(shè)一 該小組設(shè)計實驗驗證了假設(shè)一,請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 　　　　　　　　　　　　 假設(shè)一 成立 實驗2:在盛有不含O2的25 mL 0.1molL-1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 　　　　　　　　　　　　 — (2)為深入研究該反應(yīng),該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線如下圖: 實驗1中溶液pH變小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)　。 (3)驗證假設(shè)二 請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二,寫出實驗步驟,預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程) (4)若假設(shè)二成立,請預(yù)測:在相同條件下,分別通入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者　　　　(填大于或小于)后者,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 參考答案 綜合訓(xùn)練(六)　化學實驗 1.A　A是蒸發(fā)皿;B是表面皿;C是蒸餾燒瓶;D是坩堝。 2.B　A為圓底燒瓶;B為分液漏斗;C為容量瓶,D為燒杯。 3.C　A.碘以離子形式存在,需要加氧化劑氧化,則從海帶提取單質(zhì)碘的方法是:取樣→灼燒→溶解→過濾→氧化→萃取,錯誤;B.用乙醇和濃硫酸制備乙烯時需要控制溫度170℃,因此不能用水浴加熱控制反應(yīng)的溫度,錯誤;C.水層變?yōu)樽攸S色,說明有鐵離子生成,即氯水首先氧化亞鐵離子,這說明Fe2+的還原性強于Br-,正確;D.生成的三溴苯酚溶解在苯中不能除去苯中的苯酚,應(yīng)該用氫氧化鈉溶液,錯誤。 4.D　苯與水互不相溶,可以從碘水中萃取碘,但酒精與水互溶,不能萃取碘水中的碘,故A錯誤;蒸餾是根據(jù)液體物質(zhì)的沸點高低不同進行分離的一種操作,所以需要用溫度計測量蒸氣的溫度,因此溫度計的水銀球應(yīng)在支管口處,即B錯誤;容量瓶使用前不能進行潤洗,否則會使溶液中的溶質(zhì)增多,使所配溶液的濃度偏大,故C錯誤;丁達爾效應(yīng)是利用膠體微粒對光的散射作用而產(chǎn)生的一種特殊現(xiàn)象,這是一種物理方法,而溶液中的微粒太小,沒有這種現(xiàn)象,所以D正確。 5.D　濃硫酸的密度大于濃硝酸的,因此混合時,應(yīng)將濃硫酸沿著內(nèi)壁慢慢注入盛有濃硝酸的燒杯中,并用玻璃棒不斷攪拌,故A錯誤;過濾時,玻璃棒的作用是引流,不能攪拌,否則容易使濾紙破損,故B錯誤;實驗時多余的金屬鈉能放回原瓶中,故C錯誤;焰色反應(yīng)是檢驗?zāi)辰饘僭氐拇嬖?故D正確。 6.C　廣范pH試紙測得的pH只能是整數(shù),A不正確;焰色反應(yīng)實驗火焰呈黃色,則試樣中一定含Na+,但是不能確定是否含K+,要確定是否含K+,必須透過藍色的鈷玻璃觀察火焰是否呈紫色,若呈紫色則有K+,B不正確;配制氯化鐵溶液時,可將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中,然后再加水稀釋,以抑制氯化鐵水解,C正確;氯化鈉溶液中混有少量硝酸鉀,可經(jīng)蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出,再趁熱過濾,冰水洗滌得到較純凈的氯化鈉,D不正確。 7.D　A項,乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,乙烷不能使之褪色,正確;B項,可以用苯或CCl4等萃取碘水和NaCl混合溶液中的I2,正確;C項,向碳酸鈉溶液中滴加NaHSO4溶液,開始時無氣泡產(chǎn)生,后來產(chǎn)生氣泡,碳酸氫鈉溶液與NaHSO4溶液混合后立即產(chǎn)生氣泡,硫酸鈉溶液與NaHSO4溶液不反應(yīng),正確;D項,碘水能使淀粉KI試紙變藍,溴與KI反應(yīng)生成的I2也能使淀粉變藍,無法鑒別,錯誤。 8.D　用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備Li4Ti5O12和LiFePO4,由制備流程圖可知,加鹽酸過濾后的濾渣為SiO2,濾液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl42-,水解后過濾,沉淀為TiO2xH2O,經(jīng)過一系列反應(yīng)得到Li4Ti5O12;水解后的濾液②中含Mg2+、Fe2+,雙氧水可氧化Fe2+,在磷酸環(huán)境中過濾分離出FePO4,高溫煅燒②中發(fā)生的反應(yīng)為2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑。Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4價,Li為+1價,則O的化合價為-2價和-1價,根據(jù)正負化合價的代數(shù)和為0,則其中含有7個-2價的O和8個-1價的O,結(jié)構(gòu)中含有4個過氧鍵,故A正確;根據(jù)上述分析,濾液②中的陽離子除了Fe2+和H+,還有Mg2+,故B正確;濾液②中加入雙氧水的目的是氧化Fe2+,也可以直接加適量的氯水代替雙氧水,故C正確;“高溫煅燒②”過程中發(fā)生的反應(yīng)為2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑,Fe元素的化合價由+3價變成+2價,被還原,故D錯誤;故選D。 9.B　工業(yè)制取漂白粉是將氯氣通入石灰乳中,①錯;制鹽酸時,一般采用氫氣在氯氣中點燃,③錯;工業(yè)制取硫酸,由于二氧化硫轉(zhuǎn)化率在常壓時已經(jīng)很高,所以一般不加壓,④錯;制硝基苯需要用濃硫酸作催化劑,⑤錯;制備Fe(OH)3膠體用煮沸的蒸餾水,而不是NaOH溶液,⑦錯;蒸發(fā)濃縮只需小火加熱至溶液表面出現(xiàn)晶膜為止,不能將溶液全部蒸干,⑧錯。 10.C　A項,一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制需要的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、容量瓶、膠頭滴管,錯誤;B項,引入新的雜質(zhì)Cl-,錯誤;D項,蒸干溶劑得不到膽礬晶體,錯誤。 11.B　A項,根據(jù)紅褐色沉淀灼燒產(chǎn)生1.6g固體,可知n(Fe2O3)=0.01mol,紅褐色沉淀可以由Fe3+與OH-反應(yīng)得到,也可以由Fe2+與OH-反應(yīng)生成的Fe(OH)2被氧化得到,原溶液中至少存在Fe2+、Fe3+中的一種;B項,根據(jù)題意知原溶液中NH4+、SO42-一定存在,且物質(zhì)的量均為0.02mol,因為原溶液中存在Fe2+、Fe3+中的至少一種,故原溶液中CO32-一定不存在,由溶液呈電中性原理知,Cl-肯定存在,當鐵元素全部以Fe2+形式存在時,c(Cl-)最小,為0.2molL-1;C項,Na+不一定存在;D項,足量酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)換為少量的酸性高錳酸鉀溶液,若溶液紫紅色褪去,則說明原溶液中有Fe2+。 12.答案: (1)CO2和CO (2焰色反應(yīng)　透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色 (3)鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì)　鐵元素的存在形式為FeO　鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1:用藥匙取少量固體產(chǎn)物于一支潔凈干燥的試管A中,用膠頭滴管滴加過量的煮沸過的0.1 molL-1 CuSO4溶液,振蕩,靜置,過濾,取出固體于另一試管B中備用 若出現(xiàn)大量紅色固體,則證明假設(shè)1或假設(shè)3成立; 若不出現(xiàn)紅色固體,則假設(shè)2可能成立 步驟2:往試管B中加過量1 molL-1鹽酸,滴加少量20%KSCN溶液,再滴加少量煮沸過的1 molL-1 HNO3溶液 加鹽酸后,固體部分溶解; 若加入少量1 molL-1 HNO3溶液后,溶液變?yōu)檠t色,則證明原固體為Fe與FeO的混合物,假設(shè)3成立。 若加入少量1 molL-1 HNO3溶液后,溶液不變?yōu)檠t色,則證明原固體中只含F(xiàn)e,假設(shè)1成立 續(xù)表　　 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟3:若步驟1不出現(xiàn)紅色固體。用藥匙另取少量固體產(chǎn)物于一支潔凈干燥的試管中,用膠頭滴管滴加過量煮沸過的1 molL-1的稀鹽酸,滴加少量20%KSCN溶液,再滴加少量煮沸過的1 molL-1 HNO3溶液 加稀鹽酸后,固體全部溶解。若滴加KSCN溶液后,溶液不呈血紅色,滴加1 molL-1 HNO3溶液后,溶液變?yōu)檠t色,則證明假設(shè)2成立 解析: (1)由A中澄清石灰水變渾濁,可知K3[Fe(C2O4)3]3H2O分解的產(chǎn)物中有CO2;由B中有紅色固體生成,C中澄清石灰水變渾濁,可知K3　[Fe(C2O4)3]3H2O分解的產(chǎn)物中有CO。(2)因為所有的鉀鹽、鈉鹽和銨鹽都可溶,所以驗證鈉、鉀元素一般是用焰色反應(yīng)。(3)由于草酸根中C為+3價,而產(chǎn)物中二氧化碳、碳酸鉀中碳為+4價,一氧化碳中碳為+2價,存在著化合價的變化。由題意鐵元素不可能以三價形式存在,說明鐵的化合價一定發(fā)生變化,由鐵的常見化合價不難得出,其一定會降低,可能為0價或+2價。由此不難得出三種假設(shè)。設(shè)計實驗步驟時要注意鐵和氧化亞鐵均與稀鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子,均與硝酸反應(yīng)生成鐵離子,也就是說鐵的存在會干擾氧化亞鐵的檢驗,所以要利用兩者性質(zhì)的差異性先檢驗出鐵,排除鐵的干擾。因此一定要用到硫酸銅溶液。由于題給試劑沒有能夠檢驗亞鐵離子的試劑,所以要將其氧化為鐵離子再檢驗,所以必須用到硝酸和硫氰化鉀溶液。 13.答案: (1)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑ (2)反應(yīng)生成的NaCl不溶于有機溶劑,附著在氫化鈉表面,阻止了AlCl3和NaH進一步反應(yīng)(或NaH是離子化合物,難溶于有機溶劑,使反應(yīng)物難以接觸而發(fā)生反應(yīng)) (3)①高錳酸鉀?、诖蜷_分液漏斗活塞使A中發(fā)生反應(yīng),待D中充滿黃綠色氣體時點燃酒精燈 (4)飽和食鹽水　NaOH溶液　Na、Na2O2、NaOH(其他合理答案也可) 解析: (1)NaAlH4中H顯-1價,與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2:NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑。 (2)反應(yīng)生成的NaCl不溶于有機溶劑,附著在NaH的表面,阻礙了反應(yīng)的進行。 (3)①濃鹽酸與MnO2在加熱條件下或濃鹽酸直接與KMnO4反應(yīng)可制得Cl2;②本實驗是用生成的Cl2將裝置中的空氣趕走,所以當D中充滿黃綠色氣體時再點燃酒精燈。 (4)NaH可由H2和Na在D中反應(yīng)制得,所以A中是活潑金屬,如Zn,生成的H2中會混有HCl和水蒸氣,而原來制取的Cl2中混有的揮發(fā)的HCl可用飽和食鹽水除去,水蒸氣可用濃硫酸干燥,而除去H2中的HCl可用NaOH溶液;如果操作不當會使裝置中混有空氣而生成Na2O2,或生成H2的量不足而有部分Na未參與反應(yīng),如果H2干燥不充分還可能導(dǎo)致Na與水反應(yīng)生成NaOH,所以混有的雜質(zhì)可能是Na、Na2O2和NaOH等。 14.答案: (1)無明顯現(xiàn)象　有白色沉淀生成 (2)SO2溶于水后生成H2SO3　3SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+4H++2NO (3) 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 無現(xiàn)象 假設(shè)二 成立 實驗2:在盛有富含O2的25 mL 0.1 molL-1BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 有白色沉淀生成 — (4)小于　反應(yīng)的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成的H+的物質(zhì)的量前者多于后者 解析: (1)根據(jù)強酸制弱酸的原理,亞硫酸是弱酸不能制備鹽酸,故實驗1無現(xiàn)象,SO2溶于水后生成H2SO3,亞硫酸顯酸性,電離出(+,和NO3-結(jié)合生成硝酸,具有強氧化性,將SO32-氧化成SO42-,故生成白色的BaSO4沉淀。(2)SO2溶于水后生成H2SO3,亞硫酸顯酸性,故pH值減小;實驗2中有強氧化性的HNO3生成,故pH更小,即3SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+4H++2NO。