第十章第四節(jié)一、選擇題1．(2016·湖南邵陽模擬)下列有關(guān)實驗的做法不正確的是()A．用加熱分解的方法區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種固體B．配制0.1000mol·L－1氫氧化鈉溶液時，將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中需用玻璃棒引流C．檢驗NHeq\o\al(＋,4)時，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出的氣體D．容量瓶在使用之前必須進行檢漏操作【答案】C【解析】碳酸鈉受熱不分解，碳酸氫鈉受熱分解，故A正確；將液體轉(zhuǎn)移到容量瓶中需用玻璃棒引流，故B正確；逸出的氨氣呈堿性，可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，應(yīng)用濕潤的紅色石蕊試紙，故C錯誤；容量瓶有塞子，使用之前必須先檢漏，故D正確。2．下列裝置不能完成的實驗是()選項ABCD裝置實驗結(jié)合秒表測量鋅與硫酸的反應(yīng)速率驗證溫度對化學(xué)平衡的影響驗證化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能鐵的析氫腐蝕實驗【答案】D【解析】A項，通過記錄一定時間內(nèi)產(chǎn)生H2的體積可計算反應(yīng)速率；B項，通過觀察顏色變化判斷溫度對化學(xué)平衡的影響；C項，通過電流計是否產(chǎn)生電流可判斷化學(xué)能是否轉(zhuǎn)化成電能；D項，小試管內(nèi)導(dǎo)管中水柱上升，說明大試管中壓強減小，不能證明有H2析出，大試管中電解質(zhì)溶液為NaCl溶液，呈中性，應(yīng)發(fā)生吸氧腐蝕。3．為了除去KCl固體中少量的MgSO4和CaCl2雜質(zhì)，需進行下列六項操作，正確的順序是()①加水溶解②加熱蒸發(fā)得到晶體③加入過量BaCl2溶液④加入過量鹽酸⑤加入過量K2CO3溶液⑥過濾A．①⑤③⑥④② B．①⑤③④⑥②C．①③④⑥⑤② D．①③⑤⑥④②【答案】D【解析】先加水溶解，然后加入過量BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀(除去SOeq\o\al(2－,4))，再加入過量K2CO3溶液，生成MgCO3、CaCO3和BaCO3沉淀(除去Mg2＋、Ca2＋和前面過量的Ba2＋)，經(jīng)過濾除去沉淀，然后再加入過量鹽酸，除去前面過量的COeq\o\al(2－,3)，最后經(jīng)加熱使過量的HCl揮發(fā)，再進行蒸發(fā)以得到純凈的KCl晶體。4．下列實驗設(shè)計能夠成功的是()選項實驗?zāi)康膶嶒灢襟E及現(xiàn)象A檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣eq\o(→,\s\up7(溶解))eq\o(→,\s\up7(硝酸鋇溶液))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀硝酸))沉淀不溶B檢驗?zāi)雏}是否為銨鹽試樣eq\o(→,\s\up7(溶解))是否產(chǎn)生使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體C證明酸性條件H2O2氧化性比I2強NaI溶液eq\o(→,\s\up7(30%H2O2溶液))eq\o(→,\s\up7(稀硝酸及淀粉))溶液變藍色D除去氯化鈉晶體中少量硝酸鉀試樣eq\o(→,\s\up7(加適量水溶解))eq\o(→,\s\up7(蒸發(fā)到剩少量液體))eq\o(→,\s\up7(趁熱過濾))eq\o(→,\s\up7(洗滌晶體))再重結(jié)晶【答案】D【解析】生成的亞硫酸鋇可被硝酸氧化成硫酸鋇，A項錯誤；銨鹽溶液只有與堿作用并且加熱時才能產(chǎn)生NH3，B項錯誤；稀硝酸也能將I―氧化成I2，C項錯誤；KNO3的溶解度隨著溫度的變化較大而NaCl溶解度變化較小，D項正確。5．已知CuS和Cu2S都能溶于硝酸且它們在高溫灼燒的產(chǎn)物相同，為區(qū)別此兩種黑色粉末，某學(xué)生設(shè)計了如下幾種方案，其中合理的是()A．將兩種樣品分別溶于硝酸，根據(jù)所產(chǎn)生的氣體差異進行區(qū)別B．將兩種樣品分別溶于硝酸，根據(jù)所得溶液顏色差異進行區(qū)別C．取兩種等質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量D．取兩種等質(zhì)量的樣品分別在高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色【答案】C【解析】溶解在硝酸中時，產(chǎn)生氣體與所得溶液顏色一樣，燃燒時產(chǎn)物相同也無法區(qū)別。由銅元素守恒知，等質(zhì)量的CuS、Cu2S高溫灼燒后前者生成的氧化銅較少。6．(2016·湖南益陽檢測)下列有關(guān)實驗現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()選項實驗操作實驗現(xiàn)象解釋或結(jié)論A將充滿NO2的密閉玻璃球浸泡在熱水中紅棕色變深反應(yīng)2NO2N2O4的ΔH<0B將少量的溴水分別滴入FeCl2溶液、NaI溶液中，再分別滴加CCl4振蕩下層分別呈無色和紫紅色還原性：I－>Br－>Fe2＋C某鉀鹽溶于鹽酸，產(chǎn)生無色無味氣體，通過澄清石灰水有白色沉淀出現(xiàn)該鉀鹽是K2CO3D把SO2通入紫色石蕊試液中紫色褪去SO2具有漂白性【答案】A【解析】A項，反應(yīng)2NO2N2O4的ΔH<0，溫度升高，平衡逆向移動，顏色變深，正確；B項，無法證明Fe2＋和I－還原性，且還原性Fe2＋>Br－，錯誤；C項，溶于鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體能與澄清石灰水生成白色沉淀的鉀鹽可能是K2CO3或KHCO3，錯誤；D項，SO2是酸性氧化物，通入紫色石蕊試液中變紅色不褪色，錯誤。7．(2016·山西太原模擬)某同學(xué)為探究SO2與Ba2＋只有在堿性條件下才能形成BaSO3沉淀，設(shè)計了如下方案，你認為可行的是()A．將SO2通入Ba(OH)2溶液中觀察有白色沉淀生成B．將SO2通入Ba(NO3)2溶液中觀察有白色沉淀生成C．將SO2分別通入BaCl2溶液、BaCl2與HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，觀察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D．將SO2通入BaCl2與NH3的混合溶液中有白色沉淀生成【答案】C【解析】A、D項方案均不能說明SO2與Ba2＋在非堿性條件下不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀；B項中SO2溶于水后會形成酸性溶液，NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下可將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，得到的沉淀是BaSO4。8．下列實驗裝置設(shè)計不恰當(dāng)?shù)氖?)【答案】A【解析】A項金屬鉀燃燒應(yīng)在坩堝中進行，故A項錯誤；B、C、D項均正確，C項利用鐵粉與水蒸氣高溫反應(yīng)產(chǎn)生氫氣進入肥皂液，產(chǎn)生氫氣泡；D項Na與水反應(yīng)放出熱量，使大試管中氣體膨脹，U形管中紅墨水左低右高。9．下列關(guān)于各實驗裝置的敘述，不正確的是()A．圖①可用于實驗室制取少量NH3或O2B．可用從a處加水的方法檢驗圖②裝置的氣密性C．實驗室可用圖③的方法收集Cl2或NH3D．利用圖④裝置制硫酸和氫氧化鈉，其中b為陰離子交換膜，c為陽離子交換膜【答案】C【解析】圖①可以利用堿石灰(或生石灰)與濃氨水制取氨氣，用MnO2和雙氧水(或Na2O2與水)反應(yīng)制取氧氣，A項正確；圖②關(guān)閉止水夾，從a處加水，U形管中產(chǎn)生液面差，靜置一段時間，若液面差不變則氣密性好，若不能形成液面差(或液面差發(fā)生變化)，氣密性不好，B項正確；氯氣密度比空氣的大，收集時應(yīng)從長導(dǎo)管通入，而氨氣的密度比空氣的小，收集時應(yīng)從短導(dǎo)管通入，C項錯誤；以Pt作電極電解Na2SO4溶液，電解時陽離子向陰極移動，陰離子向陽極移動，故SOeq\o\al(2－,4)通過陰離子交換膜(b)到陽極產(chǎn)生硫酸，同理Na＋通過陽離子交換膜(c)到達陰極形成NaOH，D項正確。10．(2016·河北衡水模擬)下列關(guān)于化學(xué)實驗的“目的—操作—現(xiàn)象—結(jié)論”的描述不正確的是()實驗?zāi)康乃釉噭?或操作、圖示)實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論A檢驗稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)在反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象恰好完全反應(yīng)B判斷海水和蒸餾水蒸發(fā)結(jié)晶液體消失，無殘留物該液體為蒸餾水C檢驗溶液中是否含碳酸根離子或碳酸氫根離子加入稀鹽酸再將氣體通入石灰水中有無色無味氣體產(chǎn)生，且石灰水中有白色渾濁形成溶液中一定含碳酸根離子或碳酸氫根離子D測定空氣中氧氣的體積分數(shù)完全燃燒后，冷卻至室溫，打開彈簧夾，進入水的體積約為集氣瓶中空氣體積的1/5氧氣約占空氣體積的1/5【答案】A【解析】檢驗稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)：在反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象，可能正好中和，也可能酸過量，因為酸不能使酚酞變色，故A錯誤；判斷海水和蒸餾水：進行蒸發(fā)結(jié)晶，液體消失，無殘留物，說明該液體為蒸餾水，故B正確；檢驗溶液中是否含碳酸根離子或碳酸氫根離子：加入稀鹽酸再將氣體通入石灰水中，有無色無味氣體產(chǎn)生并生成白色沉淀，則溶液中一定含碳酸根離子或碳酸氫根離子，故C正確；測定空氣中氧氣的體積分數(shù)：完全燃燒后，冷卻至室溫，打開彈簧夾，進入水的體積約為集氣瓶氣體體積的五分之一，則氧氣約占空氣體積的五分之一，故D正確。二、非選擇題11．(2016·河南周口模擬)有資料表明：乙二酸(HOOC—COOH，可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸，是一種白色固體，易溶于水，其熔點為101.5℃，在157℃升華，屬于二元弱酸。其鈣鹽不溶于水(1)為比較相同濃度的草酸和硫酸的導(dǎo)電性，實驗室需配制100mL0.1mol·L－1的草酸溶液，配制過程中用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、________、________。(2)已知草酸氫鈉(NaHC2O4)溶液顯酸性。①用方程式解釋NaHC2O4溶液顯酸性的原因：____________。②常溫下0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中各種離子濃度的大小關(guān)系為_________________。(3)①為探究草酸受熱分解的產(chǎn)物，甲同學(xué)進行了如下設(shè)計：實驗中，觀察到無水硫酸銅變藍，澄清石灰水變渾濁，在干燥管尖嘴處點燃逸出的氣體，燒杯內(nèi)壁附有的澄清石灰水變渾濁，證明產(chǎn)物中有_______________。②乙同學(xué)認為用下圖所示儀器連接組成的裝置能更好地驗證上述產(chǎn)物：則裝置的連接順序為____________________，D裝置的作用是__________________?！敬鸢浮?1)100mL容量瓶膠頭滴管(2)①HC2Oeq\o\al(－,4)H＋＋C2Oeq\o\al(2－,4)②c(Na＋)>c(HC2Oeq\o\al(－,4))>c(H＋)>c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(OH－)(3)①CO2、H2O、CO②A、D、E、C、B、F使草酸蒸氣冷凝，防止進入D裝置與石灰水反應(yīng)生成沉淀干擾CO2的檢驗【解析】(2)NaHC2O4溶液中，既存在HC2Oeq\o\al(－,4)的電離平衡，又存在HC2Oeq\o\al(－,4)的水解平衡，且其電離程度大于其水解程度，導(dǎo)致溶液呈酸性。無論其水解，還是電離，其程度都是很小的，故離子濃度大小順序為c(Na＋)>c(HC2Oeq\o\al(－,4))>c(H＋)>c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(OH－)。(3)②本題需要注意題目所給信息：草酸熔點為101.5℃，其鈣鹽不溶于水。故設(shè)置C裝置來排除揮發(fā)出的草酸對檢驗二氧化碳的影響。檢驗各成分時，要先檢驗水，然后除去草酸蒸氣，再檢驗二氧化碳，之后檢驗一氧化碳，最后處理尾氣。12．(2016·寧夏銀川模擬)氫化鋰(LiH)在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒。某活動小組準(zhǔn)備使用下列裝置制備LiH固體。甲同學(xué)的實驗方案如下：(1)儀器的組裝連接：上述儀器裝置接口的連接順序為____________________，加入藥品前首先要進行的實驗操作是______________________(不必寫出具體的操作方法)；其中裝置B的作用是____________________。(2)添加藥品：用鑷子從試劑瓶中取出一定量金屬鋰(固體石蠟密封)，然后在甲苯中浸洗數(shù)次，該操作的目的是____________________，然后快速把鋰放入到石英管中。(3)通入一段時間氫氣后加熱石英管，在加熱D處的石英管之前，必須進行的實驗操作是____________________________________________________。(4)加熱一段時間后停止加熱，繼續(xù)通氫氣冷卻，然后取出LiH，裝入氮封的瓶里，保存于暗處。采取上述操作的目的是為了避免LiH與空氣中的水蒸氣接觸而發(fā)生危險。(反應(yīng)方程式：LiH＋H2O=LiOH＋H2↑)，分析該反應(yīng)原理，完成LiH與無水乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________________。(5)準(zhǔn)確稱量制得的產(chǎn)品0.174g，在一定條件下與足量水反應(yīng)后，共收集到氣體470.4mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)，(6)乙同學(xué)對甲的實驗方案提出質(zhì)疑，他認為未反應(yīng)的H2不能直接排放，所以在最后連接了裝置E用來收集H2，請將E裝置補充完整。【答案】(1)e接a，b接f，g接d檢查裝置的氣密性除去H2中的H2O和HCl(2)除去鋰表面的石蠟(3)收集c處排出的氣體并檢驗H2純度(4)LiH＋CH3CH2OH=CH3CH2OLi＋H2↑(5)10∶1(6)【解析】(1)A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以B裝置中的堿石灰除去HCl和H2O，把純凈的H2通入D中制取LiH，后面連接C，防止外界中的H2O進入，所以連接順序為e接a，b接f，g接d(或e接a，b接g，f接d)；與氣體相關(guān)的實驗，在裝入藥品前首先要進行裝置氣密性的檢查；A裝置生成的H2含有HCl和H2O，所以B裝置中的堿石灰除去HCl和H2O，得到純凈的H2。(2)石蠟是有機物，易溶于甲苯等有機溶劑中，所以固體石蠟密封的金屬鋰在甲苯中浸洗數(shù)次的目的是除去鋰表面的石蠟。(3)必須是純凈的H2與Li反應(yīng)，如果還有空氣，H2與空氣的混合氣體有可能發(fā)生爆炸，所以在加熱D處的石英管之前，必須進行的實驗操作是收集c處排出的氣體并檢驗H2純度。(4)分析LiH＋H2O=LiOH＋H2↑的反應(yīng)原理，LiH中的H元素為－1價，與H2O中＋1價的H元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2，所以LiH中的H元素也能與CH3CH2OH中—OH中的H元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以化學(xué)方程式為LiH＋CH3CH2OH=CH3CH2OLi＋H2↑。(5)氣體的物質(zhì)的量為0.4704L÷22.4L·mol－1＝0.021mol，設(shè)LiH物質(zhì)的量為x，Li物質(zhì)的量為y，根據(jù)質(zhì)量可得8x＋7y＝0.174g，根據(jù)氣體物質(zhì)的量可得x＋eq\f(1,2)y＝0.021mol，解得x＝0.02mol，y＝0.002(6)利用排水法收集剩余的H2，將E裝置補充完整。13．硫化堿法是工業(yè)上制備Na2S2O3的方法之一，反應(yīng)原理為2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2(該反應(yīng)ΔH＞0)。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O流程如下：(1)吸硫裝置如圖所示。①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，B中試劑是________，表明SO2吸收效率低的實驗現(xiàn)象是B中溶液_________________。②為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應(yīng)物外，還可采取的合理措施是______________________、______________________。(寫出兩條)(2)假設(shè)本實驗所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，設(shè)計實驗方案進行檢驗(室溫時CaCO3飽和溶液的pH＝10.2)。限選試劑及儀器：稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管。序號實驗操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論①取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩溶解，_______________________________樣品含NaCl②另取少量樣品 于燒杯中，加入適量蒸餾水，充分攪拌溶解，____________________________________________樣品含NaOH(3)Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：①準(zhǔn)確稱取agKIO3(化學(xué)式量：214)固體配成溶液；②加入過量KI固體和H2SO4溶液，滴加指示劑；③用Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL。則c(Na2S2O3)＝______________mol·L－1(只列出算式，不作運算)。已知：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。(4)某同學(xué)第①步和第②步的操作都很規(guī)范，第③步滴速太慢，這樣測得的Na2S2O3濃度可能________(填“無影響”“偏低”或“偏高”)，原因是___________________。(用離子方程式表示)【答案】(1)①品紅(或溴水、KMnO4溶液)顏色很快褪去[或指出相應(yīng)試劑的正確顏色(紅色、黃色等)變化也可]②增大SO2的接觸面積控制SO2的流速適當(dāng)升高溫度(答其中兩條即可)(2)①滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩有白色沉淀生成②加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH有白色沉淀生成，上層清液pH大于10.2(3)eq\f(6000a,214V)或eq\f(3000a,107V)(其他正確答案也可)(4)偏高4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O【解析】(1)①由于SO2具有還原性、漂白性，因此若裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，則B中試劑可以是品紅、溴水或KMnO4溶液，表明SO2吸收效率低的實驗現(xiàn)象是B中溶液顏色很快褪去。②要使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應(yīng)物外，還可采取的合理措施是增大SO2的接觸面積、控制SO2的流速、適當(dāng)升高溫度等。(2)氯離子的檢驗可以利用硝酸酸化的硝酸銀溶液；由于飽和碳酸鈣溶液的pH＝10.2，所以檢驗OH－時可以先加入氯化鈣溶液，然后測量溶液的pH進行對比即可。(3)ag碘酸鉀的物質(zhì)的量是eq\f(a,214)mol，則根據(jù)反應(yīng)式IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O、2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－可知：IOeq\o\al(－,3)～6S2Oeq\o\al(2－,3)1mol6moleq\f(a,214)moleq\f(a,214)mol×6所以c(Na2S2O3)＝eq\f(6a,214×0.001V)mol·L－1＝eq\f(6000a,214V)mol·L－1。(4)由于碘離子易被空氣中的氧氣氧化：4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O，因此如果第③步滴速太慢，則導(dǎo)致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，從而導(dǎo)致其濃度偏高。14．“摩爾鹽”，化學(xué)式為(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，是分析化學(xué)中的重要試劑。查閱文獻得知：“摩爾鹽”隔絕空氣加熱至500℃時可完全分解，但產(chǎn)物復(fù)雜。Ⅰ.提出猜想。“摩爾鹽”受熱分解，小組同學(xué)認為分解產(chǎn)物可能有以下幾種情況：a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O b．FeO、NH3、SO3、H2Oc．FeO、SO2、NH3、H2O d．Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O經(jīng)認真分析，通過推理即可確定，猜想______不成立(填字母)。Ⅱ.實驗探究。為檢驗分解產(chǎn)物，甲同學(xué)設(shè)計了如下實驗裝置。請回答下列問題：(1)B裝置的容器名稱是________。(2)取一定量“摩爾鹽”置于加熱管A中，加熱至分解完后打開K，再通入N2，目的是________________________________________________________________________。(3)觀察到A中固體逐漸變?yōu)榧t棕色，B、C中均產(chǎn)生白色沉淀。C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)待A中剩余固體冷卻至室溫后，取少量置于試管中，加入稀硫酸溶解，再滴幾滴KSCN溶液，可以觀察到的現(xiàn)象是__________________________。(5)乙同學(xué)設(shè)計實驗驗證A中殘留物不含F(xiàn)eO，操作方法及實驗現(xiàn)象是取少量A中殘留物放入試管中，_____________________________________________