PAGE6-第32講物質的制備及性質探究類試驗建議用時：40分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共3小題，每小題只有一個選項符合題意)1．用下圖裝置制取、提純并收集下表中的四種氣體(a、b、c表示相應儀器中加入的試劑)，其中可行的是()選項氣體abcASO2濃硫酸Na2SO3NaOH溶液BH2稀硫酸鋅片濃硫酸CCO2稀鹽酸石灰石堿石灰DNO2濃硝酸銅粉濃硫酸答案D解析二氧化硫與氫氧化鈉溶液反應，不能用氫氧化鈉溶液凈化二氧化硫，A錯誤；氫氣密度小于空氣，應當用向下排空氣法收集，B錯誤；二氧化碳能與堿石灰反應，不能用堿石灰凈化二氧化碳，c裝置中只能盛裝液態試劑，不能盛裝固態的堿石灰，C錯誤；濃硝酸與銅反應生成NO2，NO2能用濃硫酸干燥，用向上排空氣法收集，D正確。2．已知草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的熔點為101℃，170℃分解。下列選用的裝置和藥品能達到試驗目的的是()答案D解析銅片和稀硫酸加熱時不反應，應當用銅片和濃硫酸加熱制取SO2，A錯誤；常溫下濃硝酸使鋁鈍化，不能在常溫下用濃硝酸和Al反應制取NO2，B錯誤；依據供應的信息可知，草酸晶體的分解溫度高于熔點，即草酸晶體先熔化后分解，故試管口不能向下傾斜，C錯誤；苯和溴苯互溶，且沸點相差較大，故可以用蒸餾的方法分別二者，試驗過程中須要加入碎瓷片以防止暴沸，冷凝管中的冷卻水從下口進，從上口出，D正確。3．如圖是試驗室進行二氧化硫制備與性質試驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。下列有關說法正確的是()A．關閉K2，打開K1，滴加硫酸，則裝置B中每消耗1molNa2O2，轉移電子數為NAB．關閉K1，打開K2，試劑X是酸性KMnO4或FeCl3溶液，均可證明SO2有還原性C．為防止環境污染，裝置C和E中的試劑均取用飽和的石灰水D．試驗過程中體現了硫酸的酸性、吸水性、難揮發性、強氧化性答案B解析70%的硫酸和Na2SO3反應生成SO2氣體，關閉K2，打開K1，裝置B中發生反應Na2O2＋SO2=Na2SO4，每消耗1molNa2O2，轉移電子數為2NA，A錯誤；酸性KMnO4或FeCl3溶液，均能將SO2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，均可證明SO2有還原性，B正確；飽和石灰水的濃度太小，不能用來除去SO2，應當用濃的氫氧化鈉溶液，C錯誤；試驗過程中體現了硫酸的強酸性、難揮發性和二氧化硫的還原性，D錯誤。二、選擇題(本題共3小題，每小題有一個或兩個選項符合題意)4．某同學利用下列裝置探究Na與CO2反應的還原產物，已知PdCl2＋CO＋H2O=Pd(黑色)↓＋CO2＋2HCl。下列相關分析錯誤的是()A．Ⅰ中發生的反應可以是Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑B．Ⅱ中濃硫酸的目的是干燥CO2C．試驗時，Ⅲ中石英玻璃管簡單受到腐蝕D．步驟Ⅳ的目的是證明還原產物是否有CO答案A解析Ⅰ中應當利用大理石和稀鹽酸在簡易裝置中反應制取二氧化碳，A錯誤；鈉能與水反應，二氧化碳必需干燥，故Ⅱ中濃硫酸的目的是干燥CO2，B正確；試驗時，Ⅲ中高溫條件下反應產生的碳酸鈉會與二氧化硅反應，故石英玻璃管簡單受到腐蝕，C正確；步驟Ⅳ利用PdCl2與一氧化碳反應產生黑色物質的性質，目的是證明還原產物是否有CO，D正確。5．(2024·長春外國語學校高三期末考試)下列試驗對應的說明或結論正確的是()選項試驗說明或結論A室溫下，向含少量FeCl3的CuCl2溶液中加入銅屑，充分攪拌，過濾，得藍色溶液除去雜質FeCl3得到純凈的CuCl2溶液B向蔗糖中加入濃硫酸，變黑，放熱，體積膨脹，放出有刺激性氣味的氣體濃硫酸具有脫水性和強氧化性，反應中生成C、SO2和CO2等CH2O2、SO2分別加入或通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液均褪色前者表現還原性，后者表現漂白性D在少量無水乙醇中加入金屬鈉，緩慢生成可以在空氣中燃燒的氣體CH3CH2OH與鈉發生置換反應生成H2答案BD解析加入銅發生的反應為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，產生新的雜質離子Fe2＋，故A錯誤；H2O2、SO2與酸性高錳酸鉀反應均體現出還原性，故C錯誤。6．(2024·河南汝州試驗中學高三期末)用下圖試驗裝置進行試驗不能達到目的的是()選項反應及試驗目的試劑X試劑YA電石與飽和食鹽水混合，檢驗乙炔氣體過量CuSO4溶液酸性KMnO4溶液B二氧化錳與濃鹽酸混合加熱，驗證氯、溴、碘單質氧化性依次減弱NaBr溶液KI溶液C乙醇與濃硫酸加熱至170℃，證明發生了消去反應過量NaOH溶液Br2的CCl4溶液D乙酸溶液與碳酸鈉固體混合，探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱過量飽和NaHCO3溶液苯酚鈉溶液答案B解析電石和食鹽水反應生成乙炔，同時還生成雜質氣體硫化氫等，硫化氫能和硫酸銅反應生成CuS沉淀，防止對乙炔的檢驗造成干擾，Y能檢驗乙炔，能實現試驗目的，A正確；從X中出來的氣體中含有氯氣，氯氣也能氧化碘離子生成碘而干擾試驗，所以不能實現試驗目的，B錯誤；乙醇發生消去反應生成乙烯，乙烯中會含有乙醇、二氧化硫，乙醇易溶于水，二氧化硫能夠被氫氧化鈉汲取，溴的四氯化碳溶液可以檢驗乙烯，所以能達到試驗目的，C正確；乙酸具有揮發性，生成的二氧化碳中含有乙酸，乙酸和飽和的碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，二氧化碳、水和苯酚鈉反應生成苯酚，依據強酸制取弱酸知，能探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱，能實現試驗目的，D正確。三、非選擇題(本題共2小題)7．水中的溶解氧是水生生物生存不行缺少的條件。某課外小組采納碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。試驗步驟及測定原理如下：Ⅰ.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應生成MnO(OH)2，實現氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I－還原為Mn2＋，在暗處靜置5min，然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。回答下列問題：(1)取水樣時應盡量避開擾動水體表面，這樣操作的主要目的是________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中發生反應的化學方程式為______________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不穩定，運用前需標定。配制該溶液時須要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必需經過煮沸、冷卻后才能運用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現象為__________________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL，則水樣中溶解氧的含量為________mg·L－1。(5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導致測定結果偏________。(填“高”或“低”)答案(1)使測定值與水體中的實際值保持一樣，避開產生誤差(2)O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)藍色剛好褪去，且半分鐘內不復原原色80ab(5)低解析(1)本試驗為測定水樣中的溶解氧，假如擾動水體表面，會增大水體與空氣的接觸面積，增大氧氣在水中的溶解量。(3)配制溶液時還須要量筒量取液體體積；煮沸可以使蒸餾水中的氧氣揮發，達到除去氧氣的目的。(4)由于混合液中含有碘單質，加入淀粉時，溶液為藍色；滴定時，Na2S2O3與碘反應，當碘恰好完全反應時，溶液藍色剛好褪去，且半分鐘內顏色不復原。由各反應關系可建立如下關系式：O2～2Mn(OH)2～2I2～4S2Oeq\o\al(2－,3)，由題意知，滴定消耗Na2S2O3的物質的量為ab×10－3mol，因此0.1L水樣中溶解氧的物質的量＝eq\f(ab,4)×10－3mol，質量為eq\f(ab,4)×10－3mol×32g·mol－1＝8ab×10－3g＝8abmg，即溶解氧的含量為80abmg·L－1。(5)滴定完成時，滴定管尖嘴處留有氣泡，會使最終的讀數偏小，測得消耗Na2S2O3的體積偏小，所以測量結果偏低。8．(2024·北京高考)試驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。資料：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生O2，在堿性溶液中較穩定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)①A為氯氣發生裝置。A中反應方程式是____________________________________(錳被還原為Mn2＋)。②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發生的反應有3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外還有____________________________。(2)探究K2FeO4的性質①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產生黃綠色氣體，得溶液a，經檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產生Cl2，設計以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產生。Ⅰ.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有________離子，但該離子的產生不能推斷肯定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由______________________________產生(用方程式表示)。Ⅱ.方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗滌的目的是______________。②依據K2FeO4的制備試驗得出：氧化性Cl2________FeOeq\o\al(2－,4)(填“＞”或“＜”)，而方案Ⅱ試驗表明，Cl2和FeOeq\o\al(2－,4)的氧化性強弱關系相反，緣由是__________________________。③資料表明，酸性溶液中的氧化性FeOeq\o\al(2－,4)＞MnOeq\o\al(－,4)，驗證明驗如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現象能否證明氧化性FeOeq\o\al(2－,4)＞MnOeq\o\al(－,4)。若能，請說明理由；若不能，進一步設計試驗方案。理由或方案：__________________________________________________。答案(1)①2KMnO4＋16HCl(濃)=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O②③Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(2)①Ⅰ.Fe3＋4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2OⅡ.解除ClO－的干擾②>溶液的酸堿性不同③能，理由：FeOeq\o\al(2－,4)在過量酸的作用下完全轉化為Fe3＋和O2，溶液淺紫色肯定是MnOeq\o\al(－,4)的顏色(不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，視察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色)解析(1)②由于鹽酸具有揮發性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)，HCl會消耗Fe(OH)3、KOH，用飽和食鹽水除去HCl，除雜裝置B為。③C中Cl2發生的反應還有Cl2與KOH的反應。(2)①依據題述制備反應，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，還可能含有KClO等。Ⅰ.方案Ⅰ加入KSCN溶液，溶液變紅說明a中含Fe3＋。但Fe3＋的產生不能推斷K2FeO4與Cl－發生了反應，依據題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產生O2，自身被還原成Fe3＋，依據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，可寫出方程式。Ⅱ.產生Cl2還可能是ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2↑＋H2O，即KClO的存在干擾推斷；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗滌的目的是除去KClO、解除ClO－的干擾，同時保持K2FeO4穩定存在。②對比兩個反應的條件，制備K2FeO4在堿性條件下，方案Ⅱ在酸性條件下；說明溶液的酸堿性的不同影響物質氧化性的強弱。③該小題為開放性試題。若能，依據題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉化為Fe3＋和O2，最