综合训练(六) 化学实验1.(2022·绍兴模拟)下列仪器名称为“蒸发皿”的是( ) 2.(2022·嘉兴一中模拟)下列仪器名称为“分液漏斗”的是( )3.下列说法正确的是( )A.在实验室中,从海带中提取单质碘的方法:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取B.用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度C.向FeBr2溶液中加入少量氯水,再加CCl4萃取,CCl4层无色,水层变为棕黄色,说明Fe2+的还原性强于Br-D.室温下,向苯和苯酚的混合溶液中加入浓溴水,充分反应后过滤,以除去苯中少量的苯酚4.(2022·宁波模拟)下列说法正确的是( )A.向碘水中加入苯或酒精,均可从碘水中萃取碘B.蒸馏操作时,应将温度计的水银球插到液面以下C.容量瓶使用前需进行润洗D.丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种物理方法5.(2022·金华十校联考)下列说法正确的是( )A.制硝基苯时,将浓硝酸沿着内壁慢慢注入盛有浓硫酸的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌B.用玻璃棒在过滤器上搅拌以加速硫酸钡沉淀的洗涤8\nC.实验室中少量金属钠常保存在煤油中,实验时多余的钠不能放回原瓶中D.根据火焰所呈现的特征焰色,用来检验金属或金属离子的存在6.(2022·浙江绿色联盟模拟)下列说法正确的是( )A.广范pH试纸测得某氢氧化钠溶液的pH为12.5B.焰色反应实验火焰呈黄色,则试样中一定含Na+,不含K+C.配制氯化铁溶液时,可将氯化铁溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释D.氯化钠溶液中混有少量硝酸钾,可经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤制得纯净的氯化钠7.(2022·杭州二中模拟)下列方法(必要时可加热)不合理的是( )A.用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙烷和乙烯B.用萃取法提取碘水、氯化钠混合溶液中的碘C.用NaHSO4溶液鉴别Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4D.用淀粉碘化钾试纸鉴别碘水和溴水8.(2022·学军中学检测)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备,工艺流程如下:已知:“酸浸”后,钛主要以TiOCl42-形式存在FeTiO3+4H++4Cl-Fe2++TiOCl42-+2H2O下列说法不正确的是( )A.Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4价,其中有4个过氧键B.滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+,还有Mg2+C.滤液②中也可以直接加适量的氯水代替双氧水D.“高温煅烧②”过程中,Fe元素被氧化9.有关下列制备物质的叙述,正确的是( )①将氯气通入澄清石灰水中制漂白粉 ②纯碱工业中将氨气与二氧化碳先后通入饱和食盐水中,生成碳酸氢钠沉淀 ③将氢气和氯气混合后点燃,产物用水吸收制备盐酸 ④将SO2和O2的混合气加压后,通过接触室制备SO3 ⑤实验室将苯和浓硝酸混合后加热制备硝基苯 ⑥油脂皂化液中加食盐粉末、搅拌、静置、过滤,可获得高级脂肪酸钠(肥皂) ⑦向煮沸的1mol·L-1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体 ⑧制备硫酸亚铁铵晶体时,最后在蒸发皿中蒸发浓缩溶液时,需要用小火加热,直至溶液全部蒸干A.②④B.②⑥C.④⑤D.④⑧10.实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体经历下列过程(Fe3+在pH=5时已完全沉淀):样品溶液Ⅰ溶液Ⅱ浊液滤液ⅢCuSO4·5H2O晶体下列分析中正确的是( )8\nA.用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol·L-1的稀硫酸,只需3种玻璃仪器B.步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量氯气C.利用Cu(OH)2替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果D.步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶,所需仪器是蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、泥三角、三脚架11.某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+、Fe2+和Na+。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:由此可知原溶液中( )A.c(Fe3+)=0.2mol·L-1B.至少有4种离子存在,其中Cl-一定存在,且c(Cl-)≥0.2mol·L-1C.SO42-、NH4+、Na+一定存在,CO32-一定不存在D.要确定原溶液中是否含有Fe2+,其操作为:取少量原溶液于试管中,加入足量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则证明原溶液中有Fe2+12.三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试剂:浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3溶液、1.0mol·L-1稀盐酸、1.0mol·L-1NaOH溶液、3%H2O2溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1CuSO4溶液、20%KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C),观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊,B中有红色固体生成,则气体产物是 。 (2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。 (3)固体产物中铁元素存在形式的探究。①提出合理假设假设1: ;假设2: ;假设3: 。 ②设计实验方案证明你的假设③实验过程根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步骤1:步骤2:步骤3:8\n……13.铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如图所示:纯净Cl2AlCl3NaAlH4(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,其反应的化学方程式为 。 (2)AlCl3与NaH反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反应中NaH的转化率较低的原因是 。 (3)实验室利用如图装置制取无水AlCl3。①A中所盛装的试剂的名称是 。 ②点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气,其操作是 。 (4)改变A、B和D中的试剂就可以用该装置制取NaH。最好将B试管中原来的 改为 。如果操作不当,制得的NaH中可能含有 杂质。 14.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:假设一,溶液中的NO3-;假设二,溶液中溶解的O2。(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象实验步骤实验现象结论实验1:在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 假设一成立实验2:在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 —(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如下图:8\n实验1中溶液pH变小的原因是 ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示) 。 (3)验证假设二请设计实验验证假设二,写出实验步骤,预期现象和结论。实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)
(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别通入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者 (填大于或小于)后者,理由是 。
参考答案
综合训练(六) 化学实验1.A A是蒸发皿;B是表面皿;C是蒸馏烧瓶;D是坩埚。2.B A为圆底烧瓶;B为分液漏斗;C为容量瓶,D为烧杯。3.C A.碘以离子形式存在,需要加氧化剂氧化,则从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取,错误;B.用乙醇和浓硫酸制备乙烯时需要控制温度170℃,因此不能用水浴加热控制反应的温度,错误;C.水层变为棕黄色,说明有铁离子生成,即氯水首先氧化亚铁离子,这说明Fe2+的还原性强于Br-,正确;D.生成的三溴苯酚溶解在苯中不能除去苯中的苯酚,应该用氢氧化钠溶液,错误。4.D 苯与水互不相溶,可以从碘水中萃取碘,但酒精与水互溶,不能萃取碘水中的碘,故A错误;蒸馏是根据液体物质的沸点高低不同进行分离的一种操作,所以需要用温度计测量蒸气的温度,因此温度计的水银球应在支管口处,即B错误;容量瓶使用前不能进行润洗,否则会使溶液中的溶质增多,使所配溶液的浓度偏大,故C错误;丁达尔效应是利用胶体微粒对光的散射作用而产生的一种特殊现象,这是一种物理方法,而溶液中的微粒太小,没有这种现象,所以D正确。5.D 浓硫酸的密度大于浓硝酸的,因此混合时,应将浓硫酸沿着内壁慢慢注入盛有浓硝酸的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,故A错误;过滤时,玻璃棒的作用是引流,不能搅拌,否则容易使滤纸破损,故B错误;实验时多余的金属钠能放回原瓶中,故C错误;焰色反应是检验某金属元素的存在,故D正确。6.C 广范pH试纸测得的pH只能是整数,A不正确;焰色反应实验火焰呈黄色,则试样中一定含Na+,但是不能确定是否含K+,要确定是否含K+,必须透过蓝色的钴玻璃观察火焰是否呈紫色,若呈紫色则有K+8\n,B不正确;配制氯化铁溶液时,可将氯化铁溶解在较浓的盐酸中,然后再加水稀释,以抑制氯化铁水解,C正确;氯化钠溶液中混有少量硝酸钾,可经蒸发浓缩至有大量晶体析出,再趁热过滤,冰水洗涤得到较纯净的氯化钠,D不正确。7.D A项,乙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,乙烷不能使之褪色,正确;B项,可以用苯或CCl4等萃取碘水和NaCl混合溶液中的I2,正确;C项,向碳酸钠溶液中滴加NaHSO4溶液,开始时无气泡产生,后来产生气泡,碳酸氢钠溶液与NaHSO4溶液混合后立即产生气泡,硫酸钠溶液与NaHSO4溶液不反应,正确;D项,碘水能使淀粉KI试纸变蓝,溴与KI反应生成的I2也能使淀粉变蓝,无法鉴别,错误。8.D 用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备Li4Ti5O12和LiFePO4,由制备流程图可知,加盐酸过滤后的滤渣为SiO2,滤液①中含Mg2+、Fe2+、TiOCl42-,水解后过滤,沉淀为TiO2·xH2O,经过一系列反应得到Li4Ti5O12;水解后的滤液②中含Mg2+、Fe2+,双氧水可氧化Fe2+,在磷酸环境中过滤分离出FePO4,高温煅烧②中发生的反应为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑。Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4价,Li为+1价,则O的化合价为-2价和-1价,根据正负化合价的代数和为0,则其中含有7个-2价的O和8个-1价的O,结构中含有4个过氧键,故A正确;根据上述分析,滤液②中的阳离子除了Fe2+和H+,还有Mg2+,故B正确;滤液②中加入双氧水的目的是氧化Fe2+,也可以直接加适量的氯水代替双氧水,故C正确;“高温煅烧②”过程中发生的反应为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2↑,Fe元素的化合价由+3价变成+2价,被还原,故D错误;故选D。9.B 工业制取漂白粉是将氯气通入石灰乳中,①错;制盐酸时,一般采用氢气在氯气中点燃,③错;工业制取硫酸,由于二氧化硫转化率在常压时已经很高,所以一般不加压,④错;制硝基苯需要用浓硫酸作催化剂,⑤错;制备Fe(OH)3胶体用煮沸的蒸馏水,而不是NaOH溶液,⑦错;蒸发浓缩只需小火加热至溶液表面出现晶膜为止,不能将溶液全部蒸干,⑧错。10.C A项,一定物质的量浓度溶液的配制需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、容量瓶、胶头滴管,错误;B项,引入新的杂质Cl-,错误;D项,蒸干溶剂得不到胆矾晶体,错误。11.B A项,根据红褐色沉淀灼烧产生1.6g固体,可知n(Fe2O3)=0.01mol,红褐色沉淀可以由Fe3+与OH-反应得到,也可以由Fe2+与OH-反应生成的Fe(OH)2被氧化得到,原溶液中至少存在Fe2+、Fe3+中的一种;B项,根据题意知原溶液中NH4+、SO42-一定存在,且物质的量均为0.02mol,因为原溶液中存在Fe2+、Fe3+中的至少一种,故原溶液中CO32-一定不存在,由溶液呈电中性原理知,Cl-肯定存在,当铁元素全部以Fe2+形式存在时,c(Cl-)最小,为0.2mol·L-1;C项,Na+不一定存在;D项,足量酸性高锰酸钾溶液应换为少量的酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则说明原溶液中有Fe2+。12.答案:(1)CO2和CO(2焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(3)铁元素的存在形式为Fe单质 铁元素的存在形式为FeO 铁元素的存在形式为Fe与FeO的混合物实验步骤预期现象与结论步骤1:用药匙取少量固体产物于一支洁净干燥的试管A中,用胶头滴管滴加过量的煮沸过的0.1mol·L-1CuSO4溶液,振荡,静置,过滤,取出固体于另一试管B中备用若出现大量红色固体,则证明假设1或假设3成立;若不出现红色固体,则假设2可能成立步骤2:往试管B中加过量1mol·L-1盐酸,滴加少量20%KSCN溶液,再滴加少量煮沸过的1mol·L-1HNO3溶液加盐酸后,固体部分溶解;若加入少量1mol·L-1HNO38\n溶液后,溶液变为血红色,则证明原固体为Fe与FeO的混合物,假设3成立。若加入少量1mol·L-1HNO3溶液后,溶液不变为血红色,则证明原固体中只含Fe,假设1成立
续表 实验步骤预期现象与结论步骤3:若步骤1不出现红色固体。用药匙另取少量固体产物于一支洁净干燥的试管中,用胶头滴管滴加过量煮沸过的1mol·L-1的稀盐酸,滴加少量20%KSCN溶液,再滴加少量煮沸过的1mol·L-1HNO3溶液加稀盐酸后,固体全部溶解。若滴加KSCN溶液后,溶液不呈血红色,滴加1mol·L-1HNO3溶液后,溶液变为血红色,则证明假设2成立解析:(1)由A中澄清石灰水变浑浊,可知K3[Fe(C2O4)3]·3H2O分解的产物中有CO2;由B中有红色固体生成,C中澄清石灰水变浑浊,可知K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O分解的产物中有CO。(2)因为所有的钾盐、钠盐和铵盐都可溶,所以验证钠、钾元素一般是用焰色反应。(3)由于草酸根中C为+3价,而产物中二氧化碳、碳酸钾中碳为+4价,一氧化碳中碳为+2价,存在着化合价的变化。由题意铁元素不可能以三价形式存在,说明铁的化合价一定发生变化,由铁的常见化合价不难得出,其一定会降低,可能为0价或+2价。由此不难得出三种假设。设计实验步骤时要注意铁和氧化亚铁均与稀盐酸反应生成亚铁离子,均与硝酸反应生成铁离子,也就是说铁的存在会干扰氧化亚铁的检验,所以要利用两者性质的差异性先检验出铁,排除铁的干扰。因此一定要用到硫酸铜溶液。由于题给试剂没有能够检验亚铁离子的试剂,所以要将其氧化为铁离子再检验,所以必须用到硝酸和硫氰化钾溶液。13.答案:(1)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑(2)反应生成的NaCl不溶于有机溶剂,附着在氢化钠表面,阻止了AlCl3和NaH进一步反应(或NaH是离子化合物,难溶于有机溶剂,使反应物难以接触而发生反应)(3)①高锰酸钾 ②打开分液漏斗活塞使A中发生反应,待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯(4)饱和食盐水 NaOH溶液 Na、Na2O2、NaOH(其他合理答案也可)解析:(1)NaAlH4中H显-1价,与水发生氧化还原反应生成H2:NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑。(2)反应生成的NaCl不溶于有机溶剂,附着在NaH的表面,阻碍了反应的进行。(3)①浓盐酸与MnO2在加热条件下或浓盐酸直接与KMnO4反应可制得Cl2;②本实验是用生成的Cl2将装置中的空气赶走,所以当D中充满黄绿色气体时再点燃酒精灯。(4)NaH可由H2和Na在D中反应制得,所以A中是活泼金属,如Zn,生成的H2中会混有HCl和水蒸气,而原来制取的Cl2中混有的挥发的HCl可用饱和食盐水除去,水蒸气可用浓硫酸干燥,而除去H2中的HCl可用NaOH溶液;如果操作不当会使装置中混有空气而生成Na2O2,或生成H2的量不足而有部分Na未参与反应,如果H2干燥不充分还可能导致Na与水反应生成NaOH,所以混有的杂质可能是Na、Na2O2和NaOH等。14.答案:(1)无明显现象 有白色沉淀生成(2)SO2溶于水后生成H2SO3 3SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+4H++2NO(3)实验步骤实验现象结论实验1:在盛有不含O2的25mL0.1mol·L-1BaCl2无现象8\n溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体假设二成立实验2:在盛有富含O2的25mL0.1mol·L-1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体有白色沉淀生成—(4)小于 反应的离子方程式表明,足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3,生成的H+的物质的量前者多于后者解析:(1)根据强酸制弱酸的原理,亚硫酸是弱酸不能制备盐酸,故实验1无现象,SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,电离出(+,和NO3-结合生成硝酸,具有强氧化性,将SO32-氧化成SO42-,故生成白色的BaSO4沉淀。(2)SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,故pH值减小;实验2中有强氧化性的HNO3生成,故pH更小,即3SO2+2NO3-+2H2O3SO42-+4H++2NO。8
