專題突破練十 化學實驗一、選擇題:本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.(2021湖南郴州質量監(jiān)測)下列關于物質的制備、生產的說法正確的是( )A.工業(yè)制取金屬鋁:電解熔融Al2O3B.實驗室制取NH3:可用無水CaCl2干燥C.用鎂粉和空氣反應制備Mg3N2D.NaI溶液與濃硫酸混合制備HI2.(2021湖南岳陽二模)下列圖示的實驗或操作正確的是( )選項AB實驗或操作目的分離甲苯和水濃硫酸的稀釋選項CD實驗或操作目的除去CO中的CO2萃取振蕩時放氣3.(2021湖南永州重點中學聯(lián)考)實驗室以碳化鋁(主要成分為Al4C3,含少量C和Al2O3)和鹽酸為原料在室溫下反應制取甲烷并獲得AlCl3(已知:Al4C3+12HCl3CH4↑+4AlCl3),下列圖示裝置或操作不能達到相應實驗目的的是( )選項ABCD
實驗裝置或操作目的制取CH4收集CH4濾去不溶物制得AlCl34.(2021湖南郴州質量監(jiān)測)下列有關實驗裝置和原理能達到實驗目的的是( )選項AB目的測量鋅粒和3mol·L-1的硫酸反應生成H2的體積制備并收集乙酸乙酯實驗裝置和原理選項CD目的加熱熔融純堿固體制取并收集SO2實驗裝置和原理5.(2021湖南衡陽二模)實驗室模擬從含有KI、KNO3的工業(yè)廢水中回收I2和KNO3,流程如下:下列說法正確的是( )A.步驟1:有機相應從分液漏斗下端放出,無機相從上口倒出
B.步驟2:玻璃儀器有蒸餾燒瓶、酒精燈、牛角管、球形冷凝管、溫度計、燒杯C.步驟3:可在如圖所示裝置中完成(夾持儀器略)D.步驟4:將溶液蒸發(fā)至只剩少量水時,利用余熱將水分蒸發(fā)6.(2021湖南衡陽二模)下列實驗操作和現(xiàn)象不能推出相應結論的是( )選項實驗操作和現(xiàn)象結論A常溫下向相同物質的量濃度的NaCl和NaBr的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液,產生淡黃色沉淀Ksp(AgBr)KWC將NaAlO2溶液加入NaHCO3溶液中,有白色沉淀生成Al結合H+能力比C強續(xù) 表 選項實驗操作和現(xiàn)象結論D向某鉀鹽中滴加濃鹽酸,產生的氣體通入品紅溶液,品紅溶液褪色該鉀鹽為K2SO3或KHSO3或二者混合物7.(2021湖南永州二模)下列實驗操作和現(xiàn)象與實驗結論一定正確的是( )選項實驗操作和現(xiàn)象實驗結論A加入少量硫酸銅可加快鋅與稀硫酸的反應速率Cu2+是該反應的催化劑B向溶液X中滴加NaOH稀溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙不變藍無法證明溶液X中是否存在NC將苯加入到橙色的溴水中,充分振蕩后靜置,下層液體幾乎無色苯與Br2發(fā)生了取代反應D向淀粉水解后的溶液中加入碘水,溶液變藍色淀粉沒有水解8.(2021湖南永州重點中學聯(lián)考)下列實驗操作的預測現(xiàn)象與實際相符的是( )選項實驗操作預測現(xiàn)象A向粗乙酸乙酯中加入飽和碳酸鈉溶液,振蕩有機層的體積減小,有氣泡,并分層B向漂白粉中不斷加入濃鹽酸漂白粉溶解,溶液中逸出無色氣體C向AlCl3溶液中不斷加入濃氨水先有白色絮狀沉淀,然后逐漸溶解
D向盛有FeSO4溶液的試管中加入過量Na2O2產生無色氣體,先有白色沉淀,再變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色9.(2021湖南長沙模擬)下列實驗操作中,對應的現(xiàn)象和結論均正確的是( )選項操作現(xiàn)象結論A用濕潤的pH試紙測定NH4Cl溶液的pHpH=6.5NH3是弱電解質B某溶液中先滴加少量氯水,再滴加KSCN溶液溶液變紅溶液中含有Fe2+C用玻璃棒蘸取少量某物質的溶液進行焰色反應并透過藍色鈷玻璃觀察焰色呈紫色該物質中一定含有鉀元素D向3mL1mol·L-1的NaOH溶液中滴加5滴1mol·L-1MgCl2溶液,再滴加5滴1mol·L-1的FeCl3溶液生成白色沉淀后又產生紅褐色沉淀溶度積常數(shù):Mg(OH)2>Fe(OH)310.(2021山東青島模擬)二氧化氯(ClO2)是一種黃綠色氣體,易溶于水,熔點為-59.5℃,沸點為11.0℃,濃度過高時易發(fā)生分解引起爆炸,制備二氧化氯溶液的裝置如圖。下列說法正確的是( )A.裝置A發(fā)生的反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2B.實驗中氮氣的作用就是將裝置內的空氣排出C.裝置B可以起到防止倒吸的作用D.當看到裝置C中導管液面上升時應減慢氮氣的通入速率二、選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有一個或兩個選項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。11.(2021湖南郴州質量監(jiān)測)下列實驗對應的現(xiàn)象及結論均正確且兩者具有因果關系的是( )選項實驗現(xiàn)象結論A向FeCl3溶液中通入足量的H2S生成兩種沉淀Fe3+的氧化性強于SB向濃度均為0.1mol·L-1的CuSO4和MgSO4混合溶液中滴加少量NaOH溶液先出現(xiàn)淺藍色沉淀Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小C向FeCl3溶液中滴入幾滴30%的H2O2溶液有氣體產生,一段時間后,FeCl3溶液顏色加深Fe3+能催化H2O2分解,且該分解反應為吸熱反應D銅粉加入稀硫酸中,加熱;再加入少量硝酸鉀固體加熱時無明顯現(xiàn)象,加入硝酸鉀后溶液變藍硝酸鉀起催化作用
12.(2021湖南衡陽一模)下列實驗現(xiàn)象、實驗結論均正確的是( )選項實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論A滴有甲基橙溶液的水中投入鈉溶液變紅色鈉與水反應生成堿性物質BNa2S溶液濕法吸收SO2煙氣產生淡黃色沉淀氧化性:SO2強于S單質C可能含有FeCl2的FeCl3溶液中加入酸性KMnO4溶液酸性KMnO4溶液褪色FeCl3中混有FeCl2雜質D取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于試管中,加入1mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液,充分反應后滴入5滴15%的KSCN溶液溶液變紅色KI與FeCl3的反應有一定限度13.(2021湖南永州三模)四氯化錫在軍工業(yè)生產中具有重要的作用。實驗室常用金屬錫與氯氣直接化合制備無水四氯化錫。已知:①無水四氯化錫的熔點為-33℃、沸點為114.1℃;②四氯化錫易水解,易溶于有機溶劑。下列說法正確的是( )A.試劑E為無水氯化鈣B.儀器甲的名稱為直形冷凝管C.上述各裝置的連接順序是a→h→i→f→g→e→d→c→bD.實驗所得的SnCl4中溶有Cl2,可用蒸餾的方法提純SnCl414.(2021湖南岳陽二模)下列實驗對應的現(xiàn)象及結論均正確的是( )選項實驗操作現(xiàn)象結論A將溴乙烷與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱產生的氣體通入酸性高錳酸鉀溶液酸性高錳酸鉀溶液褪色不能說明溴乙烷與氫氧化鈉的乙醇溶液共熱生成了乙烯B將SO2通入BaCl2溶液中,然后滴加氯水先有白色沉淀生成,滴加氯水后沉淀不溶解先生成BaSO3沉淀,后被氧化為BaSO4C將電石與水反應產生的氣體通入溴水溴水褪色生成的氣體為乙炔D用(NH4)2S2O8溶液蝕刻銅制線路板銅制線路板逐漸溶解S2的氧化性比Cu2+的弱
三、非選擇題:本題共4小題,共54分。15.(12分)(2021湖南衡陽一模)富馬酸亞鐵(C4H2O4Fe)常用于治療缺鐵性貧血,也可作食品營養(yǎng)強化劑。某化學興趣小組以富馬酸(HOOCCHCHCOOH)和FeSO4制備富馬酸亞鐵,并對其純度進行測定,過程如下:步驟Ⅰ.富馬酸亞鐵晶體的制備步驟Ⅱ.產品純度測定取0.400g樣品置于250mL錐形瓶中,加入15.00mL硫酸,加熱溶解后冷卻,再加入50.00mL新沸過的冷水和2滴鄰二氮菲指示液,此時溶液呈紅色;立即用0.1000mol·L-1的硫酸鈰銨[(NH4)2Ce(SO4)3]標準液滴定(還原產物為Ce3+),滴定終點溶液變?yōu)闇\藍色。平行測定三次,平均消耗23.00mL標準液。根據以上兩個實驗步驟,回答下列問題:(1)以上兩個步驟中不需要使用的儀器有 (填標號)。?(2)步驟Ⅰ的實驗多次使用了玻璃棒,它的作用為攪拌、 。?(3)在富馬酸溶液中加入Na2CO3并加熱、攪拌,調節(jié)pH為6.6。如果Na2CO3過量,則制得的富馬酸亞鐵質量 (填“偏大”“偏小”或“不變”)。?(4)合成富馬酸亞鐵時使用如圖所示裝置(加熱和夾持裝置略去)。儀器A的名稱是 ,球形冷凝管的進水口為 (填“a”或“b”),合成富馬酸亞鐵的化學方程式為 。?(5)根據上述實驗數(shù)據,測得產品的純度是 %(保留四位有效數(shù)字)。?16.(13分)(2021山東聊城模擬)某校同學設計用NaClO3氧化I2法制備NaIO3,再由堿性條件下Cl2氧化NaIO3法制備H5IO6(弱酸)?；卮鹣铝袉栴}:(1)甲組同學依據反應11NaClO3+6I2+3H2O6NaH(IO3)2+5NaCl+3Cl2↑,并用如圖所示實驗裝置(夾持及加熱裝置已略)制備NaIO3。(Cl2需及時逸出,否則會對實驗產生干擾)
圖1①起始時,三頸燒瓶中的反應液需調節(jié)pH為1~2的目的是 。?②反應開始階段直至I2消失,控制溫度不超過50℃,其原因是 ;若反應一段時間后三頸燒瓶中仍有少量I2,應采取的措施是 ;當I2完全消失后,煮沸并加強熱攪拌的目的是 。?③三頸燒瓶冷卻析出NaH(IO3)2(碘酸氫鈉),得到后續(xù)原料NaIO3溶液還需經過的操作是? 。?(2)乙組同學利用甲組制得的NaIO3溶液和漂白粉并用下列裝置制備H5IO6。已知:(Ⅰ)NaIO3+Cl2+3NaOHNa2H3IO6+2NaCl(Ⅱ)Na2H3IO6+5AgNO3+3NaOHAg5IO6↓(橙黃色)+5NaNO3+3H2O(Ⅲ)4Ag5IO6+10Cl2+10H2O4H5IO6+20AgCl+5O2圖2①A中制取Cl2的化學方程式為 。?②B中反應完全后,加入適量AgNO3溶液和NaOH溶液,過濾并洗滌,得到含Ag5IO6的濾渣。將濾渣放回B裝置,加入適量的水,繼續(xù)緩慢通Cl2,能說明Ag5IO6完全轉化為H5IO6的依據是 。?(3)丙組同學取乙組制得的H5IO6溶液少許,滴入MnSO4溶液,溶液變紫色,該反應的離子方程式為 (H5IO6被還原為HIO3,HIO3為弱酸,HMnO4為強酸)。?17.(14分)(2021湖南衡陽二模)設計如下實驗裝置制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)(夾持儀器略),總反應的化學方程式為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。已知硫代硫酸鈉晶體在中性或堿性溶液中較穩(wěn)定,在酸性溶液中產生渾濁。(1)燒瓶B中制備SO2的化學方程式為 。?(2)當pH計讀數(shù)接近7.0時,應立即停止通SO2的原因 (用離子方程式表示)。具體操作是 。充分反應后,將C中溶液經過一系列操作可得硫代硫酸鈉晶體。?(3)準確稱取7.00g產品,溶于蒸餾水配成100.00mL溶液,取20.00mL注入錐形瓶,以淀粉作指示劑,用0.10mol·L-1的標準碘溶液滴定。已知:2S2+I2(aq)S4(無色)+2I-(aq)。①標準碘溶液應盛放在 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中。?②第一次滴定開始和結束時,滴定管中的液面如圖,則消耗標準碘溶液的體積為 mL
。?③重復上述操作三次,記錄另兩次數(shù)據如下,則產品中Na2S2O3·5H2O的質量分數(shù)為 %(保留2位有效數(shù)字)。?滴定次數(shù)滴定前/mL滴定后/mL第二次1.5630.30第三次0.2226.34(4)Na2S2O3有還原性,可作脫氯劑。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,預測S2轉變?yōu)镾,設計實驗方案驗證該預測:取少量反應后的溶液于試管中, 。?18.(15分)(2021湖南十校聯(lián)考)過氧乙酸(CH3COOOH)是一種廣譜消毒劑,性質極不穩(wěn)定遇熱易分解,具有強氧化性、腐蝕性。過氧乙酸的制備如下:在裝置B中加入一定量冰醋酸與濃硫酸的混合液體,通過恒壓分液漏斗A緩慢滴加過量的30%雙氧水,溫度保持在30~35℃,攪拌3h后停止反應,減壓蒸餾,得到過氧乙酸的水溶液。裝置圖如下:回答以下問題:(1)儀器B的名稱為 ,向冰醋酸中滴加雙氧水要有冷卻措施,其主要原因是 。?(2)寫出制備過氧乙酸的化學方程式: 。?(3)有關過氧乙酸的敘述正確的是 (填字母)。?A.過氧乙酸與羥基乙酸(HOCH2COOH)互為同分異構體B.過氧乙酸與苯酚混合使用可增強消毒效果C.過氧乙酸與乙酸屬于同系物D.氧元素的化合價為-2價(4)過氧乙酸含量的測定方法如下:a.資料顯示,在過氧乙酸樣品中常含有殘留的H2O2,過氧乙酸能與酸性高錳酸鉀溶液共存。準確稱取0.5027g過氧乙酸試樣,置于預先盛有40mLH2O、5mL3mol·L-1的H2SO4溶液和2~3滴1mol·L-1的MnSO4溶液并已冷卻至5℃的碘量瓶中,搖勻。b.用0.02366mol·L-1的KMnO4標準溶液滴定至溶液呈淺粉色,消耗了KMnO4標準溶液12.49mL;寫出其滴定的離子方程式: 。?c.隨即加入10mL20%KI溶液(過量)和2~3滴(NH4)2MoO4溶液(起催化作用并減輕溶液的顏色)輕輕搖勻,加塞,在暗處放置5~10min,加入3mL0.5%淀粉指示劑,用0.1018mol·L-1的
Na2S2O3標準溶液滴定,滴定終點的顏色變化為 ,消耗了Na2S2O3標準溶液35.42mL。則待測過氧乙酸的質量分數(shù)為 (保留3位有效數(shù)字)。(已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6)?專題突破練十 化學實驗1.A 解析:工業(yè)上采用電解熔融Al2O3的方法冶煉Al,A正確;NH3會被無水CaCl2吸收,因此不能使用無水CaCl2干燥NH3,B錯誤;鎂是活潑的金屬,在空氣中燃燒鎂不但與氧氣、氮氣反應,分別生成氧化鎂和氮化鎂,還能與CO2反應生成氧化鎂和單質碳,所以不能用鎂粉和空氣反應制備Mg3N2,應該用氮氣與鎂制備Mg3N2,C錯誤;濃硫酸能氧化HI,NaI與濃硫酸混合不能生成HI,D錯誤。2.C 解析:分離甲苯和水,采用蒸餾的方法,但溫度計的水銀球應位于蒸餾燒瓶支管口處,A項錯誤;容量瓶不能用來直接稀釋濃硫酸,B項錯誤;除去CO中的CO2,可采用NaOH溶液洗氣的方法,C項正確;萃取振蕩時放氣應倒轉漏斗,漏斗頸斜向上,打開活塞放氣,D項錯誤。3.D 解析:A項,以碳化鋁和鹽酸為原料在室溫下反應制取甲烷,裝置符合要求;B項,甲烷的密度小于空氣,常溫下不與空氣中的成分反應,可以用向下排空氣法收集,能達到實驗目的;C項,濾去不溶物時可通過過濾完成,實驗操作正確,能達到實驗目的;D項,含AlCl3的濾液在蒸發(fā)結晶過程中不斷水解并揮發(fā)出HCl,最終不能得到AlCl3固體,應在HCl氣流中加熱。4.A 解析:鋅粒與硫酸反應生成氫氣,使錐形瓶中壓強增大,推動注射器活塞向外移動,從而可以讀取生成H2的體積,A正確;乙醇和乙酸在濃硫酸作催化劑、吸水劑的條件下,加熱,發(fā)生酯化反應,生成乙酸乙酯,可以用飽和碳酸鈉溶液來分離提純乙酸乙酯,本實驗缺少濃硫酸,B錯誤;高溫熔融的純堿會與瓷坩堝中的SiO2反應而腐蝕坩堝,因而不能用瓷坩堝,C錯誤;銅和稀硫酸不反應,可以用銅和濃硫酸加熱制取SO2,D錯誤。5.C 解析:由于苯的密度比水小,因此步驟1中無機相應從分液漏斗下端放出,有機相從上口倒出,A項錯誤;步驟2是蒸餾,使用的玻璃儀器有蒸餾燒瓶、酒精燈、牛角管、直形冷凝管、溫度計、錐形瓶,B項錯誤;利用碘單質易升華的性質實現(xiàn)碘的精制,因此步驟3可以在題給裝置中完成,C項正確;硝酸鉀易分解,因此步驟4中操作應為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾,D項錯誤。6.D 解析:常溫下向相同物質的量濃度的NaCl和NaBr的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液,產生淡黃色沉淀,說明有AgBr生成,Ksp小的先沉淀,所以Ksp(AgBr)Kh(HS),而Kh(HS)=,即Ka2(H2SO3)>,所以Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)>KW,B項正確;將NaAlO2溶液加入NaHCO3溶液中,二者發(fā)生反應生成Al(OH)3沉淀和Na2CO3,說明Al結合H+能力比C強,C項正確;高錳酸鉀和濃鹽酸反應生成Cl2,Cl2和H2O反應生成HClO,HClO具有漂白性可使品紅溶液褪色,故該現(xiàn)象不能證明該鉀鹽為K2SO3或KHSO3或二者混合物,D項錯誤。7.B 解析:在鋅與稀硫酸反應時加入少量硫酸銅可加快反應速率,是因為鋅與Cu2+發(fā)生置換反應生成Cu,Zn、Cu與硫酸形成微型原電池加快了反應速率,Cu2+不是該反應的催化劑,A錯誤;檢驗N時,應取少量溶液于試管中,向溶液中加入NaOH溶液,
加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口,試紙變藍則證明有N,選項中的操作無加熱,因此無法確定溶液X中是否存在N,B正確;苯是常用的萃取劑,可以將溴水中的溴萃取出來,使下層水層顏色變淺或無色,而不是發(fā)生了取代反應,C錯誤;淀粉水解后的溶液中加入碘水,溶液變藍,說明溶液中還有淀粉,不能確定淀粉沒有水解還是未水解完全,D錯誤。8.A 解析:粗乙酸乙酯中的乙酸與碳酸鈉反應產生CO2氣體,乙醇溶于飽和碳酸鈉溶液,乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉溶液,有機層體積減小,有氣泡,最后上層為提純后的乙酸乙酯,下層為水層,A項符合題意;漂白粉中加入濃鹽酸會發(fā)生反應:Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2↑+2H2O,產生黃綠色的氯氣,B項不符合題意;氫氧化鋁不溶于濃氨水,C項不符合題意;Na2O2具有強氧化性,與FeSO4溶液反應生成Fe(OH)3紅褐色沉淀,看不到白色沉淀,D項不符合題意。9.C 解析:A項,不能用濕潤的試紙測定溶液的pH,并且pH試紙讀數(shù)應為整數(shù),且NH3不屬于電解質,A錯誤;B項,某溶液中先滴加少量氯水,再加KSCN溶液,溶液變紅,不能證明溶液中有亞鐵離子,可能原溶液含鐵離子,B錯誤;C項,用玻璃棒蘸取少量某物質的溶液進行焰色反應并透過藍色鈷玻璃觀察,焰色呈紫色,說明該物質中一定含有鉀元素,C正確;D項,NaOH過量,沒有實現(xiàn)沉淀轉化,無法比較溶度積的大小,D錯誤。10.C 解析:A項,裝置A是生成ClO2的裝置,Cl元素由NaClO3中的+5價降低到ClO2中的+4價,NaClO3是氧化劑,氧元素由H2O2中的-1價升高到O2中的0價,H2O2是還原劑,根據得失電子守恒知,NaClO3與H2O2的物質的量之比為2∶1,A項不符合題意;B項,由題意知,二氧化氯濃度過高時易發(fā)生分解引起爆炸,通入氮氣主要是為了降低二氧化氯的濃度,B項不符合題意;C項,B裝置中的兩根導管都較短,可以起到防倒吸的作用,C項符合題意;D項,裝置C中導管液面上升,說明內部壓強偏小,易引起倒吸,此時應加快氮氣的通入速率,彌補壓強的不足,D項不符合題意。11.B 解析:向氯化鐵溶液中通入硫化氫,反應生成氯化亞鐵、硫和水,只有一種沉淀,鐵離子氧化性大于硫,A錯誤;相同濃度的Cu2+和Mg2+中加入OH-,先出現(xiàn)淺藍色沉淀,是因為先析出物質的溶解度小,因此Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小,B正確;過氧化氫分解產生氣體,氯化鐵溶液顏色加深,說明水解程度增大,溫度升高,則該分解反應是放熱反應,C錯誤;銅粉不與稀硫酸反應,加入硝酸鉀,引入N,發(fā)生反應的離子方程式為3Cu+2N+8H+3Cu2++2NO↑+4H2O,體現(xiàn)了硝酸根在酸性環(huán)境中(HNO3)的強氧化性,結論錯誤,D錯誤。12.BD 解析:鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,溶液呈堿性,甲基橙的變色范圍是3.1~4.4,溶液應顯黃色,A錯誤;Na2S溶液濕法吸收SO2煙氣,發(fā)生氧化還原反應生成單質硫,所以產生淡黃色沉淀,反應中二氧化硫是氧化劑,單質硫既是氧化產物也是還原產物,所以氧化性:SO2強于S單質,B正確;由于氯離子也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,所以酸性KMnO4溶液褪色,不能說明FeCl3中混有FeCl2雜質,C錯誤;取5mL0.1mol·L-1的KI溶液于試管中,加入1mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液,反應中碘化鉀過量,充分反應后滴入5滴15%的KSCN溶液,溶液變紅色,說明溶液中仍有鐵離子,因此KI與FeCl3的反應有一定限度,D正確。13.CD 解析:根據實驗目的,首先MnO2與濃鹽酸共熱制取氯氣,此時制得的氯氣中混有HCl和H2O(g),在氯氣與Sn反應前應將氣體依次通過盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶除去其中的HCl、H2O(g),由于氯氣有毒,最后要進行尾氣吸收,故裝置的連接順序為a→h→i→f→g→e→d→c→b。試劑E為堿石灰,目的是吸收過量的氯氣,防止空氣污染,同時吸收空氣中的水蒸氣,防止四氯化錫水解,A錯誤;
儀器甲的名稱為蒸餾燒瓶,B錯誤;根據分析,上述各裝置的連接順序是a→h→i→f→g→e→d→c→b,制備氯氣,除去HCl,除去水蒸氣,制備四氯化錫,最后尾氣處理并防止空氣中水蒸氣進入,C正確;實驗所得的SnCl4中溶有Cl2,SnCl4常溫下呈液態(tài),又已知SnCl4遇水水解,又易溶于有機溶劑,所以除去SnCl4中的Cl2采用蒸餾法,D正確。14.A 解析:揮發(fā)出的乙醇及生成的乙烯均可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能說明生成乙烯,A項正確;氯水可氧化二氧化硫,再與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀,而該實驗中SO2與BaCl2不反應,不生成亞硫酸鋇沉淀,B項錯誤;生成的氣體中混有硫化氫,具有還原性,則氣體通入溴水中,溴水褪色不能說明有乙炔生成,C項錯誤;可用(NH4)2S2O8蝕刻銅制線路板,所以(NH4)2S2O8能氧化Cu生成硫酸銅,根據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性可知,S2的氧化性比Cu2+的強,D項錯誤。15.答案:(1)B (2)引流 (3)偏小(4)恒壓分液漏斗 b NaOOC—CHCH—COONa+FeSO4Fe(OOC—CHCH—COO)↓+Na2SO4(5)97.75解析:向富馬酸(HOOCCHCHCOOH)中加入Na2CO3溶液、FeSO4溶液可合成得到富馬酸亞鐵,然后過濾、洗滌、干燥后得到產品。(1)過濾需要燒杯和漏斗,滴定需要滴定管,則題中兩個步驟中不需要使用的儀器為容量瓶,答案選B。(2)步驟Ⅰ的實驗多次使用了玻璃棒,它的作用為攪拌和過濾時的引流。(3)在富馬酸溶液中加入Na2CO3并加熱、攪拌,調節(jié)pH為6.6。如果Na2CO3過量,堿性過強,會將Fe2+轉化為Fe(OH)2沉淀,消耗Fe2+,則制得的富馬酸亞鐵質量偏小。(4)儀器A的名稱是恒壓分液漏斗,冷凝時冷凝水從b口入,a口出,即球形冷凝管的進水口為b,富馬酸首先和碳酸鈉反應生成NaOOC—CHCH—COONa,然后NaOOC—CHCH—COONa和硫酸亞鐵反應合成富馬酸亞鐵,反應的化學方程式為NaOOC—CHCH—COONa+FeSO4Fe(OOC—CHCH—COO)↓+Na2SO4。(5)根據結構簡式有:富馬酸亞鐵~Fe2+,溶液中的Ce4+被Fe2+還原為Ce3+,反應的離子方程式為Fe2++Ce4+Fe3++Ce3+,故富馬酸亞鐵~Ce4+,富馬酸亞鐵的物質的量是0.1000mol·L-1×0.023L=0.0023mol,故產品的純度為×100%=97.75%。16.答案:(1)①減小Cl2的溶解度?、诜乐笽2升華 冷卻至室溫后補加NaClO3 將生成的Cl2逐出?、圻^濾、洗滌,濾渣溶于熱水,用NaOH溶液中和(2)①Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2↑+2H2O②沉淀完全變?yōu)榘咨?液體呈淺黃綠色(3)2Mn2++5H5IO65HIO3+2Mn+6H++7H2O解析:(1)①由Cl2+H2OHCl+HClO可知,酸性條件下Cl2溶解度小,所以起始時,三頸燒瓶中的反應液需調節(jié)pH為1~2的目的是減小Cl2的溶解度。②溫度高,I2易升華損失,所以控制溫度不超過50℃的理由是防止I2升華;若反應一段時間后仍有少量I2,說明氧化劑NaClO3不足,因此采取的措施是冷卻至室溫后補加NaClO3;由于Cl2需及時逸出,否則會對實驗產生干擾,因此I2完全反應后可煮沸并加強熱攪拌,有利于將三頸燒瓶中Cl2逐出。③冷卻結晶得到的NaH(IO3)2,經過濾、洗滌,濾渣溶于熱水,用NaOH溶液中和:NaH(IO3)2+NaOH2NaIO3+H2O,即得到后續(xù)原料NaIO3溶液。(2)①A中漂白粉氧化濃鹽酸即得到氯氣,則制取Cl2的化學方程式為
Ca(ClO)2+4HCl(濃)CaCl2+2Cl2↑+2H2O;②B中的溶液加入硝酸銀,Cl-同時沉淀,濾渣為Ag5IO6和AgCl,繼續(xù)用該裝置,發(fā)生反應Ⅲ,由已知信息Ag5IO6為橙黃色,當沉淀完全變白,溶于溶液中的Cl2不再被還原(溶液呈淺黃綠色),說明已反應完全。(3)溶液變紫色,說明生成Mn,H5IO6是弱酸,HIO3為弱酸,故離子方程式為2Mn2++5H5IO65HIO3+2Mn+6H++7H2O。17.答案:(1)H2SO4+Na2SO3SO2↑+H2O+Na2SO4(2)S2+2H+S↓+SO2↑+H2O 關閉K1,打開K3,再關閉K2(3)①酸式?、?6.10?、?3(4)加入過量鹽酸,過濾,向濾液中滴加適量BaCl2溶液,有白色沉淀生成解析:在燒瓶B中硫酸與Na2SO3發(fā)生復分解反應產生SO2氣體,SO2和Na2S、Na2SO3反應生成Na2S2O3,當通入SO2氣體使溶液pH=7.0時停止通入SO2氣體,防止SO2過量使溶液顯酸性,從而導致Na2S2O3與酸發(fā)生歧化反應產生S單質等,具體操作是關閉K1,打開K3,再關閉K2,然后以淀粉為指示劑,用0.10mol·L-1的標準碘溶液滴定,發(fā)生反應:2S2+I2(aq)S4(無色)+2I-(aq),當恰好反應完全時,溶液由無色變?yōu)樗{色,半分鐘內不褪色,就證明達到滴定終點,此時停止滴加標準溶液,根據多次實驗平均值計算平均消耗碘溶液的體積,利用二者的反應關系計算出7.00g樣品中所含Na2S2O3的質量,進而可得其質量分數(shù)。(1)在燒瓶B中硫酸與Na2SO3發(fā)生復分解反應產生SO2氣體,反應的化學方程式為H2SO4+Na2SO3SO2↑+H2O+Na2SO4。(2)通入SO2氣體使溶液pH=7.0時停止通入SO2氣體,防止SO2過量使溶液顯酸性,從而導致Na2S2O3與酸發(fā)生歧化反應產生S單質等,反應的離子方程式為S2+2H+S↓+SO2↑+H2O,具體操作是關閉K1,打開K3,再關閉K2。(3)①I2具有氧化性,故標準碘溶液應盛放在酸式滴定管中。②根據圖中信息可知,消耗標準碘溶液的體積為26.10mL-0mL=26.10mL。③第一次滴定消耗標準碘溶液的體積為26.10mL,第二次滴定消耗標準碘溶液的體積為30.30mL-1.56mL=28.74mL,第三次滴定消耗標準碘溶液的體積為26.34mL-0.22mL=26.12mL,第二次消耗的標準碘溶液的體積與另外兩次差值較大,應舍棄,利用第一次滴定和第三次滴定數(shù)據,取其平均值,則消耗標準碘溶液的平均體積為=26.11mL,消耗I2的物質的量為0.10mol·L-1×26.11×10-3L=0.002611mol,根據2S2+I2(aq)S4(無色)+2I-(aq)可得,20.00mLNa2S2O3溶液中Na2S2O3的物質的量為0.002611mol×2=0.005222mol,則100.00mLNa2S2O3溶液中Na2S2O3的物質的量為0.005222mol×5=0.02611mol,產品中Na2S2O3·5H2O的質量分數(shù)為×100%≈93%。(4)取少量反應后的溶液于試管中,加入過量鹽酸,過濾,向濾液中滴加適量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,說明溶液中含有S,可證明向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2生成S。18.答案:(1)三頸燒瓶 H2O2易分解、冰醋酸易揮發(fā)、生成的過氧乙酸受熱易分解(2)CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O(3)A (4)2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O 藍色變?yōu)闊o色(或藍色褪色) 27.3%解析:(1)儀器B的名稱為三頸燒瓶,向冰醋酸中滴加雙氧水要有冷卻措施,其主要原因是:H2O2易分解、冰醋酸易揮發(fā)、生成的過氧乙酸受熱易分解。(2)乙酸與過氧化氫在濃硫酸、30~35℃條件下反應生成過氧乙酸(CH3COOOH),反應的化學方程式為CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O。
(3)過氧乙酸與羥基乙酸(HOCH2COOH)的分子式都是C2H4O3,但結構不同,故互為同分異構體,A正確;過氧乙酸具有強氧化性,而苯酚易被氧化,兩者混合發(fā)生氧化還原反應,不能增強消毒效果,B錯誤;過氧乙酸的分子結構中存在過氧根而乙酸中沒有,兩者結構不相似,不屬于同系物,C錯誤;過氧乙酸中的氧元素有-2價、-1價兩種價態(tài),D錯誤。(4)酸性KMnO4具有強氧化性,酸性條件下,Mn能將H2O2氧化生成O2,自身被還原生成Mn2+,反應的離子方程式為2Mn+6H++5H2O22Mn2++5O2↑+8H2O。過氧乙酸具有強氧化性,能將KI氧化生成I2,發(fā)生反應的化學方程式為2KI+2H2SO4+CH3COOOH2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2①;I2和Na2S2O3發(fā)生氧化還原反應生成NaI、Na2S4O6,反應的化學方程式為I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6②;淀粉遇碘變藍,若滴定完全,碘單質消耗完,則滴定終點的現(xiàn)象為藍色變?yōu)闊o色(或藍色褪色),且半分鐘內不恢復原色;根據化學方程式①②得關系式CH3COOOH~2Na2S2O3,n(CH3COOOH)=n(Na2S2O3)=×0.1018mol·L-1×35.42×10-3L≈1.8029×10-3mol,質量m=nM=1.8029×10-3mol×76g·mol-1≈0.137g,質量分數(shù)為×100%≈27.3%。
