一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(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
( )
A B C D
②中的物质 浓硝酸 浓盐酸 浓氨水 饱和氯水 预测①的现象 无明显变化 无明显变化 有白色沉淀 红纸条褪色 ①中的物质 淀粉KI溶液 酚酞溶液 AlCl3溶液 湿润红纸条 解析:选A。分析知,①小烧杯中液体与②小烧杯中挥发出来的物质反应。A项,浓硝酸挥发出HNO3气体进入淀粉KI溶液中,HNO3将KI氧化成I2,4HNO3+2KI===I2+2KNO3+2NO2↑+2H2O,I2使淀粉溶液变蓝色,A项错误;B项,浓盐酸具有强挥发性,挥发出来的氯化氢进入酚酞溶液中,酸不能使酚酞溶液变色,B项正确;C项,浓氨水具有强挥发性,氨气进入氯化铝溶液中,发生反应产生Al(OH)3白色沉淀,C项正确;D项,饱和氯水易挥发出氯气,氯气遇湿润红纸条,发生反应:H2O+Cl2HCl+HClO,次氯酸使红纸条褪色,D项正确。
2.下列实验方案设计正确的是( )
A.分解高锰酸钾制取氧气后,残留在试管内壁上的黑色物质可用稀盐酸洗涤 B.失去标签的AgNO3溶液、稀盐酸、NaOH溶液、AlCl3溶液可选用(NH4)2CO3溶液作鉴别试剂
C.用铜丝代替铂丝做焰色反应
D.把SO2气体通入酸性KMnO4溶液中,KMnO4溶液的颜色褪去,即可证明SO2具有漂白性
解析:选B。加入(NH4)2CO3溶液时,AgNO3溶液中产生白色沉淀,稀盐酸中产生无色无味气体,NaOH溶液中产生无色有刺激性气味的气体,AlCl3溶液中既有白色沉淀又有无色无味气体产生。高锰酸钾分解后残留的二氧化锰可以用热的浓盐酸洗涤,不能用稀盐酸来清洗。做焰色反应实验应选用铂丝,不能选用铜丝,因为铜丝灼烧时会产生明显的绿色火焰。SO2使酸性KMnO4溶液褪色证明了SO2具有还原性,而不是其漂白性。
3.(2012·浦东新区模拟)为证明CuSO4溶液显蓝色与Cu2有关而与SO24无关,某同学
+
-
设计了以下实验,其中对实验目的没有意义的是( )
A.观察硫酸溶液呈无色 B.观察硫酸铜粉末呈白色
C.往CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色 D.往CuSO4溶液中滴加足量Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色 解析:选B。观察硫酸溶液的颜色为无色,说明SO24无色,A可行,选项B中无水
-
CuSO4呈白色与题目要求不符;选项C中的反应是CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4,得到的Na2SO4溶液为无色,也可说明SO24是无色的。向CuSO4溶液中滴加足量
-
Ba(NO3)2溶液,生成BaSO4白色沉淀和Cu(NO3)2溶液,此溶液为蓝色,说明溶液中Cu2是蓝色的。
4.下列装置不能完成的实验是( ) 装置 结合秒表粗略测实验 量锌与硫酸的反应速率 验证温度对化学平衡的影响 验证化学能转化为电能 A B C D +
铁的析氢腐蚀实验 解析:选D。钢铁发生析氢腐蚀的条件是水膜酸性较强,饱和食盐水的酸性较弱,应发生吸氧腐蚀。
5.下列实验操作与实验目的一致的是( ) 选项 A 实验操作 粗盐中依次加入物质:H2O、Ba(OH)2、Na2CO3 用导线将镁条、铝片连接起来插入NaOH溶液中 苯中加入溴水,充分振荡静置 取少量Fe(NO3)2试样加水溶解,用稀H2SO4酸化,滴加KSCN溶液 实验目的 除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO24 ++-B C D 比较镁、铝金属活泼性强弱 判断苯环中是否存在碳碳双键 检验Fe(NO3) 2试样是否变质 +-解析:选C。选项A,首先加入H2O使粗盐溶解,加入过量Ba(OH)2除去Mg2、SO24,再加入过量Na2CO3除去Ca2、Ba2,未加入盐酸调节溶液至中性,错误。选项B,用导
+
+
线将镁条、铝片连接起来插入NaOH溶液中,铝片作负极,不能比较镁铝金属活泼性强弱,错误;苯中加入溴水,充分振荡静置,苯萃取了溴水中的溴而显橙色,能判断苯环中是否存在碳碳双键,错误;选项D,由于Fe2在酸性环境中能被NO3氧化生成Fe3,加入KSCN
+
-
+
溶液不能检验Fe(NO3)2是否变质,错误。
6.(2012·烟台模拟)下列实验设计能完成或实验结论合理的是( )
A.测氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上,待其变色后和标准比色卡比较
B.铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液,未出现血红色,铝热剂中一定不含铁的氧化物
C.在滴有酚酞的Na2CO3溶液中,加入BaCl2溶液后红色褪去,验证Na2CO3溶液中存在水解平衡
D.将SO2通入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,证明BaSO3难溶于硝酸
解析:选C。氯水有漂白性,能使pH试纸褪色,所以用pH试纸不能测量氯水的pH,A选项错误;铝热剂溶于足量稀盐酸后,溶液中的Fe3能与Al发生反应:Al+3Fe3===
+
+
3Fe2+Al3,再滴加KSCN溶液,不一定会出现血红色,所以此方法不能检验铝热剂中是
+
+
2
否含铁的氧化物;BaCl2不能直接与OH反应,红色褪去是因为存在平衡CO3+
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-
H2OHCO3+OH,Ba2结合CO23生成BaCO3,减小了碳酸根离子浓度,平衡逆向移
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-
+
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动,使OH浓度减小,所以能验证Na2CO3溶液中存在水解平衡,C选项正确;将SO2通入Ba(NO3)2溶液中发生氧化还原反应,生成的白色沉淀是BaSO4,不是BaSO3,D选项错误。
7.下图表示从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法合理的是( )
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A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵 B.方案1中残留物应该具有的性质是受热易挥发
C.方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应
D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3
解析:选D。碳酸氢钠加热分解,A错误;加热后留下的残留物一定是固体或难挥发的液体,B错误;加入的试剂可以是水且不一定发生化学反应,C错误;二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的硅酸钠,进而分离出氧化铁,D正确。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
8.(13分)(2012·日照模拟)下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图 (1)利用如图装置制备纯净、干燥的氯气。
①装置B中的溶液为____________________。
②E装置发生反应的离子方程式为________________________________________。 (2)在上图所示圆底烧瓶内加入碳,a中加入浓硫酸,开始实验,加热产生的气体缓慢通过后续装置完成如下实验:
实验1:证明SO2具有漂白性和还原性 实验2:证明碳元素的非金属性比硅元素的强
①B中为少量品红溶液,C中为少量酸性KMnO4溶液,则证明SO2具有漂白性的现象为________________________________。
②D中应加入足量的________________(填溶液名称),E中加入________________(填溶液名称),证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为________________________。
③为提高实验2的准确性,必须改进的装置为________(填装置代号)。
解析:(1)实验室里用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2,用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体,多余的Cl2用NaOH溶液吸收,反应的离子方程式为Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O。
(2)①要证明SO2具有漂白性,可以通过SO2使少量品红溶液褪色的方法来实现;要证明SO2具有还原性,可以通过SO2使少量酸性KMnO4溶液褪色的方法来实现;要证明碳元素的非金属性强于硅,可以通过证明H2CO3的酸性强于H2SiO3来实现,即把CO2气体通入Na2SiO3溶液中,有白色沉淀生成,化学方程式为:CO2+H2O+Na2SiO3===H2SiO3↓+Na2CO3;实验②中E装置中的Na2SiO3溶液直接暴露在空气中,易与空气中的CO2发生反应,故E装置需要改进。
答案:(1)①饱和食盐水 ②Cl2+2OH===Cl+ClO+H2O
(2)①B中品红溶液褪色 ②酸性高锰酸钾溶液 硅酸钠溶液 D中高锰酸钾溶液不褪色,E中溶液变浑浊
③E
9.(14分)(2012·盐城模拟)下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
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(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子方程式是_______________________________ ________________________________________________________________________。 (2)和甲装置相比,乙装置的优点是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。
①先关闭弹簧夹________,再打开弹簧夹________,才能使NO2气体充满②试管。 ②当气体充满②试管后,将铜丝提起,使之与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作?________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ③当②试管中的NO2和水充分反应,所得溶液物质的量浓度的最大值是________(不考虑NO2与N2O4的转化且该实验条件下气体摩尔体积设为Vm L·mol1)。
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解析:(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应:Cu+4H+2NO3===Cu2+2NO2↑
+
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+
+2H2O。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有,所以,乙比甲环保;并且,甲中铜片与浓硝酸的反应不能控制(直到反应完毕为止),而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否,从而可以控制反应的进行。(3)②此问是仿照原来高考试题中使密闭容器中NH3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的,也可使用原来的方法完成此操作:先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住(热水、热毛巾加热)试管②。
答案:(1)Cu+4H+2NO3===Cu2+2NO2↑+2H2O
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(2)①可以控制反应进行;②吸收NO2气体,防止污染环境 (3)①c a、b
②先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住(热水、热毛巾加热)试管②(合理答案均可)
③1/Vm mol·L1
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10.(15分)(2012·安徽高考)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐
含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:
(1)气体A的主要成分是________。为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入________;通入N2的目的是________。
(2)写出甲方案第①步反应的离子方程式:________________________________。 (3)甲方案第②步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是____________。
(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(5)若取样品w g,按乙方案测得消耗0.010 00 mol·L1I2溶液V mL,则1 kg样品中含
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SO2的质量是________g(用含w、V的代数式表示)。
解析:(1)样品中亚硫酸盐与稀硫酸作用生成SO2,通入N2可将生成的SO2全部赶出,因此气体A的主要成分为SO2、N2;为防止暴沸,可向烧瓶中加入沸石或碎瓷片。
(2)H2O2与SO2发生氧化还原反应得到H2SO4,反应的离子方程式为H2O2+SO2===2H
+
+SO24。
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(3)润洗滴定管的方法是倾斜转动滴定管,用少量待装液体润洗滴定管全部内壁,然后从滴定管尖嘴放出液体,重复操作2~3次。
(4)若用盐酸代替稀硫酸,不会影响SO2的吸收,对测定结果无影响。
2(5)在方案乙中用I2滴定的过程中发生的反应为SO23+I2+H2O===SO4+2I+2H,
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+
由“S”守恒知w g样品中,m(SO2)=6.4×104V g,故1 kg样品中含有SO2的质量为6.4×10
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-4
0.64VV g÷w g×1 000 g=wg。
答案:(1)SO2和N2 碎瓷片(或沸石) 使产生的SO2全部逸出 (2)H2O2+SO2===2H+SO24
+
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(3)向滴定管注入少量标准液,倾斜转动滴定管润洗全部内壁后从尖嘴放出液体,重复操作2~3次
(4)无影响 0.64V(5)w
11.(16分)(2012·济南模拟)纳米碳酸钙应用非常广泛。实验室中利用如图所示装置(部分夹持装置已略去),向饱和CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得纳米碳酸钙。
供选择的药品:①石灰石 ②氯化铵 ③氢氧化钙
④饱和氯化钙溶液 ⑤浓硫酸 ⑥6 mol·L1盐酸 ⑦饱和食盐水 ⑧饱和NaHCO3溶
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液
(1)装置A中,仪器a的名称是________,仪器b中发生反应的离子方程式为________________________________。装置D的试管中发生反应的化学方程式为________________________。装置B中盛放的溶液是________(填药品序号)。
(2)设计一个简单的实验方案,判断所得碳酸钙颗粒是否为纳米级(简述实验步骤、现象和结论):_____________________________________________________________________。
(3)通入适量气体后,C装置中物质恰好完全反应,过滤,所得滤液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性,原因是________________________(用离子方程式表示)。
(4)上述装置存在一处缺陷,该缺陷为____________________________。
解析:(1)根据题中信息并结合装置图可知,A装置的作用是用盐酸和石灰石制备CO2,B装置的作用是除去CO2气体中混有的HCl,D装置的作用是用氯化铵和氢氧化钙制备NH3。为了除去CO2中的HCl,B装置中可盛放饱和碳酸氢钠溶液。
(2)根据能否产生丁达尔效应即可判断碳酸钙颗粒是否为纳米级。
(3)由于C装置中的物质恰好完全反应,故反应的化学方程式为2NH3+CO2+H2O+CaCl2===CaCO3↓+2NH4Cl,据此可知滤液为NH4Cl溶液,NH4水解使溶液呈酸性。
(4)该实验中如果NH3过量,会污染环境,但题给装置中缺少尾气处理装置。 答案:(1)分液漏斗 CaCO3+2H===Ca2+H2O+CO2↑ 2NH4Cl+Ca(OH)2=====
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+
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△
CaCl2+2NH3↑+2H2O ⑧
(2)将少量碳酸钙颗粒加入水中,充分搅拌、溶解,用一束可见光照射,观察是否产生丁达尔效应,若有丁达尔效应产生则为纳米级,反之则不是
(3)酸 NH4+H2ONH3·H2O+H (4)无尾气吸收装置
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