高考化學《實驗綜合訓練(2)》專項復習卷

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實驗綜合訓練(2) 可能用到的相對原子質量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Br-80 Ag-108 第Ⅰ卷 (選擇題 共40分) 一、 選擇題(本題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目求的) 1．下列關于實驗儀器的使用說法錯誤的是( ) A．分液漏斗、容量瓶、滴定管使用前需要檢查是否漏水 B．在強酸與強堿中和滴定實驗中，無論是酸滴定堿還是堿滴定酸，都可以測出待測液的物質的量濃度 C．燒杯、圓底燒瓶、蒸發(fā)皿都可以直接用來加熱 D．使用容量瓶配制溶液，在定容時仰視會使所配制的溶液濃度偏低 【答案】C 【解析】A項，分液漏斗、容量瓶、滴定管是帶有旋塞和瓶塞的儀器，使用前都需要檢查是否漏水，A正確，不符合題意； B項，在強酸與強堿中和滴定實驗中，反應實質是氫離子與氫氧根離子反應生成水，所以無論是酸滴定堿還是堿滴定酸，都可以測出待測液的物質的量濃度，B正確，不符合題意； C項，燒杯、錐形瓶、圓底燒瓶不能直接加熱，加熱時必須墊上石棉網，使其受熱均勻，而蒸發(fā)皿可以直接加熱，C錯誤，符合題意； D項，配制一定物質的量濃度的溶液時，若仰視定容，會導致加入的蒸餾水過多，使配制的溶液的體積偏大，最終導致配制的溶液的濃度偏低，D正確，不符合題意；故選C。 2．用下列實驗裝置和方法進行相應實驗，能達到實驗目的的是( ) A．用圖1所示方法檢查裝置的氣密性 B．用圖2所示裝置制取氨氣 C．用圖3所示裝置進行石油分餾 D．用圖4所示裝置分離乙醇與乙酸 【答案】A 【解析】A項，用圖1所示方法檢查裝置的氣密性，關閉止水夾，向長頸漏斗中注入水，使得下端浸入水中，且在下端管中形成一段水柱，片刻后水柱不下降，證明氣密性良好，A正確；B項，氯化銨受熱分解生成的氨氣和氯化氫遇冷又化合成氯化銨，得不到氨氣，B錯誤；C項，石油分餾時溫度計的水銀球應該位于蒸餾燒瓶的支管口附近，測量的是蒸氣的溫度，C錯誤；D項，乙醇與乙酸互溶，不能通過分液分離，D錯誤；故選A。 3．下列實驗裝置或操作正確的是( ) A．過濾　　　　　B．處理廢棄固體藥品 C．檢查氣密性　　　D．讀液體體積 【答案】D 【解析】A項，過濾時要用玻璃棒引流，圖中所示操作錯誤，故A錯誤；B項，廢棄固體藥品不能隨意倒入水池中，更不能拿出實驗室，要放入指定的容器內，圖中所示操作錯誤，故B錯誤；C項，該裝置沒有構成密閉體系，無法檢查氣密性，圖中所示操作錯誤，故C錯誤；D項，讀數時，量筒必須放平，視線要跟量筒內液體的凹液面的最低處保持水平，再讀出液體體積，圖中所示操作正確，故D正確；故選D。 4．為達到相應的實驗目的，下列實驗的設計或操作最合理的是( ) A．為測定一定濃度的NaOH溶液放置空氣中是否部分轉化為Na2CO3，用酚酞作指示劑，用標準鹽酸溶液滴定 B．為觀察Mg條在CO2氣體中的燃燒，在一個集氣瓶中收集滿CO2氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持點燃后迅速投入上述集氣瓶底部 C．為比較Cl與S元素的非金屬性強弱，相同條件下，測定相同濃度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值 D．給盛有銅與濃硫酸的試管加熱，發(fā)現試管底部出現灰白色固體，為檢驗其中的白色固體為無水硫酸銅，可直接向試管中加入適量水 【答案】A 【解析】A項，為酸滴定堿，選擇酚酞作指示劑，反應終點與指示劑的變色范圍接近，則測定一定濃度的NaOH溶液放置空氣中是否部分轉化為Na2CO3，用酚酞作指示劑，用標準鹽酸溶液滴定，故A正確；B項，在一個集氣瓶中收集滿CO2氣體，取一小段除去表面氧化膜的Mg條用坩堝鉗夾持在中低部燃燒，不能投入上述集氣瓶底部，否則易導致集氣瓶底部受高溫炸裂，故B錯誤；C項，測定相同濃度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值，可比較鹽酸與氫硫酸的酸性，但不能比較Cl、S的非金屬性，故C錯誤；D項，不能直接向試管中加入適量水，濃硫酸剩余時加水放出大量的熱可導致液滴飛濺，則取反應后的白色固體在燒杯中加水溶解觀察是否變?yōu)樗{色，故D錯誤；故選A。 5．下列四位同學設計的實驗方案能達到實驗目的的是( ) A．甲同學為測定0.01molL-1鹽酸的pH值：用濕的玻璃棒蘸取鹽酸，點在pH試紙上 B．乙同學要檢驗(NH4)2Fe(SO4)212H2O晶體中的NH4+：取少量晶體溶于水，加入足量濃NaOH溶液并加熱，再用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗產生的氣體 C．丙同學為檢驗Fe3O4中+2價鐵元素：先用稀鹽酸溶解Fe3O4，再滴加KMnO4溶液 D．丁同學要驗證FeCl3與KI反應的限度：可將少量的FeCl3溶液與過量的KI溶液混合，充分反應后用CCl4萃取，靜置，再滴加KSCN溶液 【答案】D 【解析】A項，不能用濕的玻璃棒蘸取待測液測量pH，否則相當于稀釋，可能會引起誤差，A錯誤；B項，應該用濕潤的紅色石蕊試紙，如果變藍色，說明含有銨根離子，B錯誤；C項，酸性高錳酸鉀溶液能氧化氯離子，應該用稀硫酸溶解，C錯誤；D項，KSCN溶液遇三價鐵離子變紅色，若變紅色，說明未完全反應，該實驗方案設計正確，能達到實驗目的，D正確；故選D。 6．下列實驗裝置能達到實驗目的的是 選項 A B C D 實驗裝置 實驗目的 用坩堝灼燒分離氯化鉀和氯化銨的混合物 實驗室制備干燥純凈的氯氣 用乙醇提取溴水中的溴 尾氣處理混有少量NO的NOx氣體 【答案】D 【解析】A項，氯化銨受熱分解，遇冷化合，不可利用用坩堝灼燒分離氯化鉀和氯化銨的混合物。故A錯誤；B項，收集的氯氣中含有HCl和水蒸氣，故B錯誤；C項，乙醇與水任意比互溶，不可用乙醇提取溴水中的溴，故C錯誤；D項，氫氧化鈉可以與混有少量NO的NOx氣體反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽，故D正確；故選D。 7．實驗是研究化學的基礎，下列圖中所示的實驗方法、裝置或操作中正確的是( ) A．干燥SO2 B．實驗室制取并收集O2 C．裝置氣密性的檢查 D．分離乙醇和乙酸的混合液 【答案】C 【解析】A項，SO2能與堿性物質反應，不能用堿石灰干燥，故A錯誤；B項，氧氣比空氣密度大，應用向上排空氣法收集，故B錯誤；C項，向右拉針筒活塞，裝置內氣壓減小，長頸漏斗管中液面下降，可以檢查裝置的氣密性，故C正確；D項，乙醇和乙酸互溶，不分層，不能用分液法分離，故D錯誤；故選C。 8．草酸亞鐵(FeC2O4)可作為生產電池正極材料磷酸鐵鋰的原料，受熱容易分解，為探究草酸亞鐵的熱分解產物，按下面所示裝置進行實驗。 下列說法不正確的是( ) A．實驗中觀察到裝置B、F中石灰水變渾濁，E中固體變?yōu)榧t色，則證明分解產物中有CO2和CO B．反應結束后，取A中固體溶于稀硫酸，向其中滴加1～2滴KSCN溶液，溶液無顏色變化，證明分解產物中不含Fe2O3 C．裝置C的作用是除去混合氣中的CO2 D．反應結束后，應熄滅A，E處酒精燈后，持續(xù)通入N2直至溫度恢復至室溫 【答案】B 【解析】A項，實驗中觀察到裝置B中石灰水變渾濁，說明產生了分解產物中有CO2，E中固體變?yōu)榧t色，F中石灰水變渾濁，則證明分解產物中有CO，故A正確；B項，因為反應中生成有CO，CO會部分還原氧化鐵得到鐵，因此反應結束后，取A中固體溶于稀硫酸，向其中滴加1～2滴KSCN溶液，溶液無顏色變化，不能證明分解產物中不含Fe2O3，故B錯誤；C項，為了避免CO2影響CO的檢驗，CO在E中還原氧化銅，生成的氣體在F中變渾濁，因此在裝置C要除去混合氣中的CO2，故C正確；D項，反應結束后，應熄滅A，E處酒精燈后，持續(xù)通入N2直至溫度恢復至室溫避免生成的銅單質被氧化，故D正確；故選B。 9．某實驗小組通過下圖所示實驗探究Na2O2與水的反應： 下列說法不正確的是( ) A．②中的大量氣泡主要成分是氧氣 B．③中溶液變紅，說明有堿性物質生成 C．④中現象可能是由于溶液中含有強氧化性物質造成的 D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度 【答案】D 【解析】A項，過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，故A正確；B項，過氧化鈉與水反應生成了氫氧化鈉，氫氧化鈉是強堿，遇到酚酞，溶液變成紅色，故B正確；C項，過氧化鈉與水反應可能生成了過氧化氫，過氧化氫具有強氧化性，能夠使溶液褪色，故C正確；D項，生成的過氧化氫在二氧化錳作催化劑時發(fā)生了分解，因此放出大量氣泡，故D錯誤；故選D。 10．實驗室為探究鐵與濃硫酸(足量)的反應，并驗證SO2的性質，設計如圖所示裝置進行實驗，下列說法不正確的是( ) A．裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色，體現了二氧化硫的還原性 B．實驗結束后可向裝置A的溶液中滴加KSCN溶液以檢驗生成的Fe2+ C．裝置D中品紅溶液褪色可以驗證SO2的漂白性 D．實驗時將導管a插入濃硫酸中，可防止裝置B中的溶液倒吸 【答案】B 【解析】A項，SO2通入酸性KMnO4溶液中發(fā)生氧化還原反應生成硫酸錳、硫酸鉀和硫酸，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，體現SO2的還原性，故A正確；B項，KSCN溶液用于檢驗三價鐵離子，故B錯誤；C項，SO2能使品紅溶液變?yōu)闊o色是二氧化硫生成的亞硫酸結合有機色素形成無色物質，體現了二氧化硫的漂白性，用酒精燈加熱，褪色的品紅恢復紅色，故C正確；D項，B中的溶液發(fā)生倒吸，是因為裝置A中氣體壓強減小，實驗時A中導管a插入濃硫酸中，A裝置試管中氣體壓強減小時，空氣從導管a進入A裝置，a導管起平衡氣壓的作用，故D正確；故選B。 11．如圖所示是氨催化氧化制備硝酸的實驗裝量，下列有關敘述正確的是(　　) A．燒杯中的紫色石蕊溶液不變色 B．圓底燒瓶中的氣體一定為無色 C．加熱后，通過三氯化二鉻的氣體由無色變?yōu)榧t棕色 D．三氯化二鉻起氧化劑的作用 【答案】C 【解析】A項，燒杯中紫色石蕊溶液遇硝酸變紅，A項敘述錯誤；B項，圓底燒瓶中的氣體可能為紅棕色，B項敘述錯誤；C項，加熱后，氨氣通過三氯化二鉻的催化作用生成無色一氧化氮，一氧化氮被氧化生成紅棕色的氣體二氧化氮，C項敘述正確；D項，氨氣與氧氣在三氯化二鉻的催化作用反應生成一氧化氮和水，D項敘述錯誤；故選C。 12．加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述中不正確的是( ) A．聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH2—CH2— B．裝置乙的試管中可收集到芳香烴 C．裝置丙中的試劑可吸收烯烴以制取鹵代烴 D．最后收集的氣體可作燃料 【答案】A 【解析】A項，聚丙烯的鏈節(jié)是—CH2—CH(CH3)—，A錯誤；B項，高溫加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯，苯和甲苯的沸點較高，裝置乙的試管中可以收集到芳香烴，B正確；C項，烯烴可以和溴單質反應生成溴代烴，C正確；D項，最后收集的氣體是H2和甲烷，可作燃料，D正確；故選A。 13．某同學設計如圖裝置進行乙醇氧化反應的探究實驗，有關說法不正確的是( ) A．熱水的作用是促使乙醇揮發(fā)，為硬質玻璃管內提供乙醇蒸汽 B．通入乙醇蒸汽反應的過程中，撤離酒精燈后反應仍能進行 C．在硬質玻璃管內發(fā)生的主反應為： D．實驗結束時，先停止加熱，再關閉活塞a、b，最后將導管移出水面 【答案】D 【解析】A項，因乙醇易揮發(fā)，熱水的作用是促使乙醇揮發(fā)，為硬質玻璃管內提供乙醇蒸汽，故A正確；B項，通入乙醇蒸汽反應的過程中，撤離酒精燈后反應仍能進行，與催化氧化反應為放熱反應有關，故B正確；C項，乙醇可催化氧化生成乙醛，反應為，故C正確；D項，實驗結束時，關閉活塞a、b，先將導管移出水面，再停止加熱，防止倒吸使大試管炸裂，故D錯誤；故選D。 14．為測定含鎂3%～5%的鋁鎂合金中鎂的質量分數，設計了2種實驗方案，下列說法不正確的是( ) 方案一：鎂鋁合金加入足量的氫氧化鈉溶液中充分反應后過濾，測定剩余固體質量； 方案二：稱量m g鋁鎂合金粉末，放在圖中惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。測得固體質量增重。 A．方案一中若稱取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥100 mL B．方案一中測定剩余固體質量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，則鎂的質量分數偏高 C．方案二中欲計算鎂的質量分數，實驗中還需測定灼燒后固體的質量 D．方案二中若用空氣代替O2進行實驗，則測定結果偏高 【答案】A 【解析】A項，含鎂為5%時，金屬鋁的含量最低，5.4 g合金中鋁的質量為5.13g；則根據反應：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑可知，2Al～2NaOH，5.13/27：V10-32=2:2，解得V=95mL，因此取5.4 g合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol/L NaOH溶液中反應，則V≥95 mL，A錯誤；B項，方案一中金屬鋁與氫氧化鈉溶液反應，過濾后剩余固體鎂；測定剩余固體質量時，過濾后未洗滌固體就干燥、稱量，相當于鎂的質量偏大，則鎂的質量分數偏高，B正確；C項，Mg、Al均與氧氣反應,生成金屬氧化物，則還需測定生成物的質量，根據質量守恒列方程可以求出金屬鎂的質量，進而求出鎂的質量分數，C正確；D項，空氣中有氮氣和氧氣，金屬鎂能夠與氮氣反應生成氮化鎂，灼燒后固體質量增大，金屬鎂的質量偏大，測定結果偏高，D正確；故選A。 15．某實驗小組用圖示裝置制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質。已知：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(wěn)定。制取實驗完成后，取C中紫色溶液，加入稀鹽酸，產生氣體。下列說法不正確的是( ) A．B瓶應盛放飽和食鹽水除去混有的HCl B．C瓶中KOH過量更有利于高鐵酸鉀的生成 C．加鹽酸產生氣體可說明氧化性：K2FeO4>Cl2 D．高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點為一體的優(yōu)良的水處理劑 【答案】C 【解析】A項，鹽酸易揮發(fā)，制得的氯氣中含有氯化氫氣體，B瓶應盛放飽和食鹽水除去混有的HCl，A正確；B項，高鐵酸鉀在堿性溶液中較穩(wěn)定，故KOH過量有利于它的生成，B正確；C項，根據題給信息可知，加鹽酸產生的氣體也可能是氧氣，C不正確；D項，高鐵酸鉀是集氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點為一體的優(yōu)良的水處理劑，D正確；故選C。 16．為探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解反應的催化效果，甲、乙兩組同學分別設計了如圖1、圖2所示的實驗。下列敘述中不正確的是( ) 圖1圖2 A．圖1實驗可通過觀察產生氣泡的快慢來比較反應速率的大小 B．若圖1所示的實驗中反應速率為，則一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解催化效果好 C．用圖2裝置比較反應速率可測定在相同狀況下反應產生一定氣體體積所需反應時間 D．為檢查圖2裝置的氣密性，可關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，觀察活塞是否復原 【答案】B 【解析】A項，反應速率可以通過觀察產生氣泡的快慢來判斷，故A正確； B項，若圖甲所示實驗中反應速率，則能夠說明FeCl3比CuSO4對H2O2分解催化效果好，但不一定是Fe3+和Cu2+，可能是硫酸根離子和氯離子，故B錯誤； C項，反應速率可以用單位時間內產生氣體的體積大小來表示，故C正確；D項，關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，若氣密性不好，外界氣體就能夠加入，活塞不能回到原位，故D正確； 故選B。 17．某同學進行下列實驗： 裝置 操作 現象 將盛有濃硝酸的燒杯A放入盛有淀粉KI溶液的燒杯C中，然后將銅片放入燒杯A后，立即用燒杯B罩住。 燒杯A液體上方立即出現大量紅棕色氣體；一段時間后，紅棕色氣體消失，燒杯A和C中的液體都變成藍色。 下列說法不合理的是( ) A．燒杯A中發(fā)生反應：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O B．紅棕色氣體消失可能與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應有關 C．燒杯A中溶液變藍是因為產生了Cu(NO3)2 D．若將銅片換成鐵片，則C中的液體不會變藍 【答案】D 【解析】A項，燒杯A中銅與濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮和水，反應方程式為：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，A正確；B項，NO2能夠直接與溶液中的水反應產生HNO3和NO，硝酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)的HNO3具有氧化性，將燒杯C中的KI氧化產生I2單質，紅棕色氣體消失與NO2和燒杯C中的KI發(fā)生反應有關，也與二氧化氮與水反應有關，B正確；C項，由選項A可知，溶液變藍是因為產生了Cu(NO3)2，C正確；D項，若將銅片換成鐵片，由于鐵在室溫下遇濃硝酸會發(fā)生鈍化，由于濃硝酸具有揮發(fā)性，則揮發(fā)出的硝酸能夠氧化碘離子，導致C中的液體也可能變藍，D錯誤；故選D。 18．實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛，其實驗步驟為： 步驟1：將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升溫至60℃，緩慢滴加經濃硫酸干燥過的液溴，保溫反應一段時間，冷卻。 步驟2：將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機相用10%NaHCO3溶液洗滌。 步驟3：經洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。 步驟4：減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。 下列說法錯誤的是( ) A．甲同學認為步驟1中使用1，2－二氯乙烷的目的是作催化劑，加快反應速率 B．乙同學認為可在該實驗裝置的冷凝管后加接一支裝有無水MgSO4的干燥管，實驗效果可能會更好 C．丙同學認為步驟2中有機相用10%NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應的Br2 D．丁同學認為步驟4中減壓蒸餾有機相是因為間溴苯甲醛高溫下容易氧化或分解 【答案】A 【解析】A項，有機物反應中的催化劑一般是無機物，故AlCl3是反應中的催化劑，1，2—二氯乙烷的作用是溶劑，A錯誤；B項，實驗中需使用干燥的Br2，在該實驗裝置的冷凝管后加接一只裝有無水MgSO4的干燥管，可防止外界空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶，實驗效果可能會更好，B正確；C項，步驟2中有機相使用10%NaHCO3溶液洗滌，類似乙酸乙酯中飽和碳酸鈉的作用，除去溶解在間溴苯甲醛中溴和鹽酸，C正確；D項，醛基容易被氧化，步驟4中減壓蒸餾有機相是防止間溴苯甲醛在高溫下被氧化或分解，D正確；故選A。 19．研究苯酚與FeCl3溶液的顯色反應，實驗如下： 下列說法不正確的是( ) A．苯酚的電離方程式是 +H+ B．向試管②中滴加硫酸至過量，溶液顏色變?yōu)闇\黃色 C．對比①③中的現象說明，滴加稀硫酸后，c(Fe3+)變小 D．對比①②、①④中的現象，說明紫色物質的生成與溶液中c()相關 【答案】C 【解析】A項，苯酚是一元弱酸，電離方程式是 +H+，故A正確；B項，苯酚加入氫氧化鈉溶液后生成苯酚鈉，首先Fe3+和苯酚根離子雙水解，生成Fe(OH)3 (紅褐色沉淀)和苯酚,然后生成的苯酚和三氯化鐵顯色反應生成紫色絡合物, 滴加硫酸至過量，平衡逆向移動，故溶液顏色變?yōu)闇\黃色，故B正確；C項，根據離子方程式，6C6H5OH+Fe3+ [Fe(OC6H5)6]3- +6H+，滴加稀硫酸后，溶液從紫色轉變?yōu)辄S色，c(Fe3+)變大，故C錯誤；D項，①②，①④實驗中都加入了氫氧化鈉，都生成了，紫色物質的生成與溶液中c()有關，故D正確；故選C。 20．利用如圖裝置探究銅粉與下列試劑的反應，在試管中加入一定量銅粉，加入試劑后，立即塞上橡膠塞，實驗現象如下表所示，下列推斷不正確的是( ) 資料：Cu2++4NH3 [Cu(NH3)4]2+, [Cu(NH3)4]2+呈絳藍色。 裝置 序號 試劑 現象 ① 10 mL濃NH3H2O，3 mLH2O 溶液變?yōu)榻{藍色，左側水柱上升 ② 10 mL濃NH3H2O，3 mL H2O2 溶液變?yōu)榻{藍色，且比①深 ③ 10 mL 20% HNO3溶液，3 mL H2O 溶液快速變藍，產生無色氣體，左側水柱下降 ④ 10 mL 20% HNO3溶液，3 mL H2O2 溶液變藍比③慢，產生無色氣體，左側水柱下降 A．①中實驗現象說明O2參與了反應 B．②中溶液顏色比①深可能是由于H2O2氧化Cu生成Cu2+ C．③中左側水柱下降可能是反應產生NO氣體導致的 D．④比③變藍慢是由于H2O2分解造成自身消耗 【答案】D 【解析】A項，溶液變?yōu)榻{藍色，說明銅被氧化；左側水柱上升，說明裝置內氣體減少。由此推測，裝置內的氧氣在濃氨水的環(huán)境下將銅氧化，A正確；B項，②中溶液顏色比①中的深，說明生成的含銅化合物濃度更高，對比可知，由于過氧化氫的存在，增大了銅的溶解量，B正確；C項，根據現象及硝酸的強氧化性可知，銅被硝酸氧化，硝酸被還原成NO，C正確；D項，根據實驗現象可知，過氧化氫的存在對硝酸與銅的氧化反應起了干擾作用。硝酸的還原產物為NO，如果過氧化氫分解產生O2，則會與NO反應生成紅棕色的NO2，與實驗現象不相符，D錯誤；故選D。 第Ⅱ卷 (非選擇題 共60分) 二、必做題(本題共5小題，共60分) 21．(8分)綠礬(FeSO47H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑(含少量錫、氧化鐵等雜質)為原料生產純凈綠礬的一種方法： 查詢資料，得有關物質的數據如下表： 25 ℃時 pH值 飽和H2S溶液 3.9 SnS沉淀完全 1.6 FeS開始沉淀 3.0 FeS沉淀完全 5.5 (1)檢驗制得的綠礬晶體中是否含有Fe3＋，可選用的試劑為________。 A．KSCN溶液 B．NaOH溶液 C．KMnO4溶液 D．苯酚溶液 (2)操作Ⅱ中，通入硫化氫至飽和的目的是____________；在溶液中用硫酸酸化至pH＝2的目的是_______________________________________________________。 (3)操作Ⅳ的順序依次為____________、冷卻結晶、_________________________。 (4)操作Ⅳ得到的綠礬晶體用少量冰水洗滌，其目的是：①除去晶體表面附著的硫酸等雜質；②___________________________________________________________。 【答案】(1)AD(2分) (2)除去溶液中的Sn2＋，并防止Fe2＋被氧化　防止Fe2＋生成沉淀(2分) (3)蒸發(fā)濃縮(21分)　過濾洗滌(1分) (4)降低洗滌過程中FeSO47H2O的損耗(2分) 【解析】(1)檢驗Fe3＋可用KSCN或苯酚溶液。(2)操作Ⅱ中，通入H2S至飽和時，SnS完全沉淀且能防止Fe2＋被氧化(因為－2價硫的還原性更強)，加入H2SO4，至pH＝2，可以防止Fe2＋生成沉淀。由于綠礬中帶有結晶水，所以應采取蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶的方法，在洗滌沉淀時，用冰水洗滌可降低FeSO47H2O的溶解度。 22．(13分)某化學小組欲通過實驗探究：Ⅰ.苯與液溴發(fā)生取代反應；Ⅱ.苯與液溴在催化劑作用下的反應機理。所用裝置如圖所示。 已知：MnO2＋2NaBr＋2H2SO4Br2↑＋MnSO4＋Na2SO4＋2H2O (1)實驗室制備溴苯的化學方程式為_______________________________； 儀器X的名稱為______________。 (2)制取溴苯的實驗操作步驟如下： ①連接裝置，其接口順序為(填字母)：d接______， ______接_______，_______接c。 ②檢查裝置氣密性。 ③C中加入固體藥品，______________，再打開D處開關K，點燃C處酒精燈；插入鐵絲于混合液中，一段時間后，D中液體沸騰，原因是____________________。 ④關閉C中活塞。 (3)A中對廣口瓶進行熱水浴的目的是______________。 (4)若B中有淡黃色沉淀生成，能否確定苯與液溴發(fā)生了取代反應？_____(填“能”或“否”)。 (5)查閱文獻：苯與液溴在FeBr3催化下的反應機理共分三步： Ⅰ.Br2＋FeBr3Br＋＋FeBr Ⅱ. ①請完成第三步反應：Ⅲ._____________________________________________。 ②該小組將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時實驗失敗，試從反應機理推測可能原因：_____________________________________________________________。 【答案】(1) (2分)　球形冷凝管(1分) (2)①a　b　e　f(2分)　 ③滴加濃硫酸(其他合理答案均可) (1分)　該反應是放熱反應(1分) (3)防止溴蒸氣冷凝(其他合理答案即可) (1分) (4)否(1分) (5)①FeBr＋→FeBr3＋＋HBr(2分) ②有水情況下，無法生成Br＋(2分) 【解析】(1)苯與液溴在FeBr3作催化劑條件下發(fā)生取代反應生成和HBr。(2)①C裝置制備溴蒸氣，利用A裝置除去其中的水蒸氣，d接a，Br2與D中苯反應，b接e，利用B裝置檢驗HBr的生成。③加入固體藥品(MnO2、NaBr)后滴加濃硫酸。D中液體沸騰，說明反應放熱。(3)氣態(tài)溴易液化(常溫下溴呈液態(tài))，A中廣口瓶需要熱水浴。(4)由于溴易揮發(fā)，D中反應放熱，有溴蒸氣從D中逸出，Br2溶于水后也生成HBr，無法證明AgBr的生成是由于苯與液溴反應產生的HBr。(5)①由反應的總方程式可推知FeBr和均為中間產物，兩者反應生成、FeBr3(催化劑)、HBr。②稀硫酸和濃硫酸的差異在于稀硫酸中有大量H2O，Br＋無法存在。 23．(14分)高氯酸銨(NH4ClO4)為白色晶體，具有不穩(wěn)定性，在400 ℃時開始分解產生多種氣體，常用于生產火箭推進劑。某化學興趣小組同學利用下列裝置對NH4ClO4的分解產物進行探究。(假設裝置內試劑均足量，部分夾持裝置已省略) (1)在實驗過程中發(fā)現C中銅粉由紅色變?yōu)楹谏f明分解產物中有________(填化學式)。 (2)實驗完畢后，取D中硬質玻璃管中的固體物質于試管中，滴加蒸餾水，產生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體，產生該氣體的化學方程式為_________________。 (3)通過上述實驗現象的分析，某同學認為產物中還應有H2O，可能有Cl2。該同學認為可能有Cl2存在的理由是___________________________________________________。 (4)為了證明H2O和Cl2的存在，選擇上述部分裝置和下列提供的裝置進行實驗： ①按氣流從左至右，裝置的連接順序為A→________→________→________。 ②實驗結束后發(fā)現G中液體變?yōu)槌赛S色，用必要的文字和方程式解釋出現該現象的原因：________________________________________________________________。 ③F中發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________。 (5)實驗結論：NH4ClO4分解時產生了上述幾種物質，則高氯酸銨分解的化學方程式為________________________________________________________________________。 (6)在實驗過程中儀器E中裝有堿石灰的目的是_______________________________；實驗結束后，某同學擬通過稱量D中鎂粉質量的變化，計算高氯酸銨的分解率，會造成計算結果________(填“偏大”“偏小”或“無法判斷”)。 【答案】(1)O2(1分)　(2)Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑(2分)　 (3)O2和N2都是氧化產物，根據化合價變化規(guī)律，還應存在還原產物，從而判斷出氯元素的化合價降低，可能生成Cl2(答出要點即可) (2分)　 (4)①H　G　F(2分) ②在KBr溶液中通入Cl2，發(fā)生反應：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，生成的溴溶于水使溶液呈橙黃色(2分) ③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(1分) (5)2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O(2分) (6)吸收空氣中的CO2和水蒸氣(1分)　偏大(1分) 【解析】(1)NH4ClO4受熱分解產生的氣體經過堿石灰干燥后，能使銅由紅色變?yōu)楹谏?，說明生成了氧化銅，所以分解產物中含有O2。(2)根據題干信息可知D中固體與H2O反應產生NH3，說明高氯酸銨分解產物中還有氮氣，氮氣與鎂反應生成氮化鎂，氮化鎂與水反應生成氫氧化鎂和氨氣：Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。(3)氧化還原反應中元素的化合價升高和降低是對立統(tǒng)一的關系，氧元素、氮元素的化合價升高，所以應該是氯元素化合價降低，可能有氯氣生成。(4)檢驗水蒸氣和氯氣，應該先用H中的無水硫酸銅檢驗水的存在，然后將氯氣通入KBr溶液中，發(fā)生反應：2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，生成的溴單質溶于水使溶液呈橙黃色。為防止剩余氯氣污染環(huán)境，還需進行尾氣處理，所以氣流順序為A、H、G、F。F中氯氣與NaOH溶液發(fā)生反應的離子方程式為Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(5)由實驗現象可知高氯酸銨分解的產物有O2、Cl2、N2和H2O，根據得失電子守恒、原子守恒配平化學方程式：2NH4ClO4N2↑＋2O2↑＋Cl2↑＋4H2O。(6)儀器E中裝有堿石灰的目的是吸收空氣中的CO2和水蒸氣；但空氣中的N2和O2仍會進入D中，造成產物質量偏大，導致計算出的高氯酸銨的分解率偏大。 24．(12分)氯化亞銅(CuCl)是一種重要的催化劑。實驗室按如圖所示裝置和方案制備氯化亞銅。已知：Cu2＋＋4Cl－＋Cu2[CuCl2]－。 實驗步驟： ①加熱至50 ℃，銅絲表面產生無色氣泡，液面上方有紅棕色氣體產生； ②通入O2并調節(jié)O2的量保持三頸燒瓶內壓強不變，停止加熱，反應繼續(xù)進行，且越來越劇烈； ③反應停止后冷卻至室溫，待氣囊變癟，三頸燒瓶內紅棕色氣體消失時關閉K； ④將液體(含[CuCl2]－)轉移至燒杯中用蒸餾水稀釋，產生白色沉淀，過濾得氯化亞銅粗品； ⑤氯化亞銅粗品經洗滌、烘干，得到氯化亞銅。 回答下列問題： (1)步驟①中銅絲表面產生無色氣泡的反應的離子方程式是_____________。 (2)步驟②中停止加熱后，反應越來越劇烈的原因是_________________。 (3)步驟③中三頸燒瓶內紅棕色氣體消失的原因是_________________(結合化學方程式回答)。 (4)步驟④中產生白色沉淀的反應的離子方程是___________________。 (5)步驟④所得濾液經濃縮后可返回至三頸燒瓶繼續(xù)使用，此時需向三頸燒瓶內補充的物質有______________________________________。 (6)步驟⑤中用蒸餾水洗滌氯化亞銅粗品時，表面會產生淺黃色固體CuOH，用化學平衡移動原理解釋白色固體變黃的原因：___________________________。 【答案】(1)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2分)　　 (2)Cu與HNO3反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快(2分)　　 (3)發(fā)生反應4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2)，NO2完全轉化為硝酸(2分)　　 (4)[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－(2分)　　(5)銅絲和鹽酸(2分)　　 (6)用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c(HCl)減小，CuCl(s)＋H2O(l) CuOH(s)＋HCl(aq)向正反應方向移動，CuCl轉化為CuOH(2分)　 【解析】(1)步驟①中銅絲表面產生無色氣泡的反應的離子方程式是3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(2)步驟②中停止加熱后，反應越來越劇烈的原因是Cu與稀硝酸反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快。(3)步驟③中三頸燒瓶內紅棕色氣體消失的原因是發(fā)生反應：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3(或3NO2＋H2O===2HNO3＋NO,2NO＋O2===2NO2)，NO2完全轉化為硝酸。(4)步驟④中產生白色沉淀CuCl，則步驟④中產生白色沉淀的反應的離子方程式是[CuCl2]－===CuCl↓＋Cl－。(5)步驟④所得濾液含氯化銅，結合初始物質可知，此時需向三頸燒瓶內補充的物質有銅絲和鹽酸。(6)步驟⑤中用蒸餾水洗滌氯化亞銅粗品時，表面會產生淺黃色固體CuOH的原因是用水洗滌CuCl粗品時，固體表面吸附的c(HCl)減小，反應CuCl(s)＋H2O(l) CuOH(s)＋HCl(aq)向正反應方向移動，CuCl轉化為CuOH。 25．(13分)某小組在驗證反應“Fe+2Ag+==Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+，發(fā)現和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。 (1)檢驗產物 ①取出少量黑色固體，洗滌后， (填操作和現象)，證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，說明溶液中含有　　　　。 (2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3+，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3+，乙依據的原理是 (用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗: ①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現有白色沉淀產生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下: 序號 取樣時間/min 現象 ⅰ 3 產生大量白色沉淀；溶液呈紅色 ⅱ 30 產生白色沉淀，較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深 ⅲ 120 產生白色沉淀，較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺 (資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN) ②對Fe3+產生的原因做出如下假設: 假設a:可能是鐵粉表面有氧化層，能產生Fe3+； 假設b:空氣中存在O2，由于　　　　　　　　　(用離子方程式表示)，可產生Fe3+； 假設c:酸性溶液中的NO3－具有氧化性，可產生Fe3+； 假設d:根據　　　　　　　　　　　　現象，判斷溶液中存在Ag+，可產生Fe3+。 ③下述實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。 實驗Ⅰ:向硝酸酸化的　　　　溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。 實驗Ⅱ:裝置如下圖。其中甲溶液是　　　　，操作及現象是　　　　　　　。 (3)根據實驗現象，結合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因：　　　　　　。 【答案】(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產生白色沉淀(2分)　 ②Fe2+(1分) (2)2Fe3++Fe==3Fe2+(1分)?、?Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O(1分) 加入KSCN溶液后產生白色沉淀(1分)　 ③0.05 molL-1 NaNO3(1分)　FeSO4溶液(1分)　 分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深(2分) (3)溶液中存在反應:①2Ag++Fe==Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+==Fe3++Ag，③Fe+2Fe3+==3Fe2+。反應開始時，c(Ag+)大，以反應①②為主，c(Fe3+)增大；約30 min后，c(Ag+)小，以反應③為主，c(Fe3+)減小(3分) 【解析】(1)①若黑色固體中含有Ag，可先加入硝酸，加熱使之溶解，再加入鹽酸，能產生白色沉淀AgCl。②K3[Fe(CN)6]溶液是常見的檢驗Fe2+的試劑。取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產生藍色沉淀，說明含有Fe2+。(2)Fe3+具有較強的氧化性，可與Fe發(fā)生氧化還原反應:Fe+2Fe3+==3Fe2+。②Fe2+與O2可發(fā)生氧化還原反應:4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，生成Fe3+。加入KSCN溶液后產生白色沉淀，說明溶液中含有Ag+，Ag+可將Fe2+氧化為Fe3+。③實驗Ⅰ證明假設a、b、c不是產生Fe3+的主要原因，即其他條件相同，進行空白實驗，排除Ag+的影響，故可選用0.05 molL-1 NaNO3溶液(pH≈2)。實驗Ⅱ證實假設d成立，需證明能夠發(fā)生原電池反應:Ag++Fe2+==Ag+Fe3+，甲溶液應為FeSO4溶液。通過做對照實驗，分別取電池工作前和工作一段時間后左側燒杯中的溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色會更深。(3)ⅰ→ⅱ:產生的白色沉淀較3 min時量少，溶液紅色較3 min時加深，說明c(Fe3+)增大，其原因是此階段主要發(fā)生了反應2Ag++Fe==2Ag+Fe2+、Ag++Fe2+==Ag+Fe3+。ⅱ→ⅲ:產生的白色沉淀較30 min時量少，溶液紅色較30 min時變淺，主要原因是隨著反應的進行，溶液中c(Ag+)減小，Ag+的氧化性減弱，此時主要發(fā)生反應:Fe+2Fe3+==3Fe2+，導致溶液中Fe3+濃度減小。