2023年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題能力提升練十四第一篇專題通關(guān)攻略專題四化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)2化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)

PAGE2-專題能力提升練十四化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)(建議用時(shí):40分鐘)一、選擇題1.(2022·上海黃浦一模)以下實(shí)驗(yàn)裝置,試劑選用或操作正確的選項(xiàng)是()【解析】選B。二氧化氮與水反響生成NO,但裝置內(nèi)部有空氣,應(yīng)將試劑瓶充滿水,故A錯(cuò)誤;枯燥時(shí)氣體長(zhǎng)進(jìn)短出,濃硫酸與氯氣不反響,濃硫酸具有吸水性,那么該裝置可枯燥氯氣,故B正確;不能在容量瓶中稀釋,應(yīng)在燒杯中稀釋、冷卻后轉(zhuǎn)移到容量瓶中,故C錯(cuò)誤;過氧化鈉為粉末狀固體,關(guān)閉活塞不能控制反響的停止,那么該裝置不能制備少量氧氣,故D錯(cuò)誤。2.(2022·淮南一模)某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了有關(guān)Cu、硝酸、硫酸化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程如下圖。以下有關(guān)說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.實(shí)驗(yàn)①中溶液呈藍(lán)色,試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生,說(shuō)明稀硝酸被Cu復(fù)原為NO2B.實(shí)驗(yàn)③中滴加稀硫酸,銅片繼續(xù)溶解,說(shuō)明稀硫酸的氧化性比稀硝酸強(qiáng)C.實(shí)驗(yàn)③發(fā)生反響的化學(xué)方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2OD.由上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:Cu在常溫下既可以和稀硝酸反響,也可以和稀硫酸反響【解析】選C。①中發(fā)生3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸銅溶液為藍(lán)色,試管口NO被氧氣氧化生成紅棕色的二氧化氮,但硝酸被復(fù)原生成NO,故A錯(cuò)誤;③中加稀硫酸,Cu與稀硫酸不反響,但硝酸銅在酸性條件下具有硝酸的強(qiáng)氧化性,繼續(xù)與Cu反響,而硝酸的氧化性強(qiáng),故B錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)③發(fā)生反響的化學(xué)方程式為3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO44CuSO4+2NO↑+4H2O,故C正確;由上述實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論:Cu在常溫下可以和稀硝酸反響,故D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】(2022·莆田一模)以下實(shí)驗(yàn)中,對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是()實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A將鹽酸滴入0.5mol·L-1Fe(NO3)2溶液中溶液變黃色;有無(wú)色氣體逸出,后又變成紅棕色Fe2+被HNO3氧化B向濃NaOH溶液中滴入幾滴2mol·L-1AlCl3,溶液,振蕩有白色沉淀出現(xiàn)Al3+和OH-結(jié)合生成難溶性物質(zhì)C乙酸乙酯與稀硫酸共熱、攪拌液體不再分層乙酸乙酯在酸性條件下完全水解生成可溶性物質(zhì)D將鹽酸酸化的BaCl2溶液滴入某溶液中出現(xiàn)白色沉淀該溶液含有S【解析】選A。硝酸鹽在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性,那么將鹽酸滴入0.5mol·L-1Fe(NO3)2溶液中生成鐵離子、NO,觀察到溶液變黃色;有無(wú)色氣體逸出,后又變成紅棕色,故A正確;NaOH過量,不生成沉淀,生成偏鋁酸鈉,現(xiàn)象與結(jié)論不合理,故B錯(cuò)誤;乙酸乙酯在酸性溶液中水解為可逆反響,結(jié)論不合理,故C錯(cuò)誤;白色沉淀可能為AgCl,應(yīng)先加鹽酸無(wú)現(xiàn)象,再加氯化鋇檢驗(yàn)硫酸根離子,故D錯(cuò)誤。3.(2022·南寧一模)某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四種陽(yáng)離子。甲、乙、丙三位同學(xué)設(shè)計(jì)的從該污水中回收金屬銅的方案如下:以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.三種實(shí)驗(yàn)方案中都能制得純潔的銅B.乙方案中加過量鐵粉可以將四種陽(yáng)離子全部復(fù)原C.甲方案中的反響涉及置換、分解、化合、復(fù)分解四種反響類型D.丙方案會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染【解析】選D。甲實(shí)驗(yàn)得到的沉淀中含有Fe(OH)3、Cu(OH)2,加熱后得到Fe2O3和CuO,通H2復(fù)原后不能得到純潔的銅;乙實(shí)驗(yàn)中參加過量鐵粉,過濾所得的濾渣中含有鐵、銅等物質(zhì),最后也不能得到純潔的銅;丙實(shí)驗(yàn)中用鹽酸溶解了濾渣中過量的鐵,最后可以得到純潔的銅。因?yàn)殇\比鐵活潑,所以方案乙中參加的鐵不能復(fù)原Zn2+。甲方案中沒有涉及化合反響。丙方案有可能產(chǎn)生汞和酸性廢水,從而導(dǎo)致環(huán)境污染。4.(2022·深圳一模)以下實(shí)驗(yàn)中,對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A用燃燒的鎂條引燃鋁熱劑劇烈反響該反響是吸熱反響B(tài)向雞蛋清溶液中參加飽和(NH4)2SO4溶液生成白色沉淀蛋白質(zhì)發(fā)生了變性C處理鍋爐水垢中的CaSO4時(shí),依次參加飽和Na2CO3溶液和鹽酸水垢溶解Ksp:CaCO3>CaSO4D向飽和Na2CO3溶液中通入足量的CO2溶液變渾濁析出了溶解度更小的NaHCO3【解析】選D。鋁熱反響為放熱反響,結(jié)論不合理,故A錯(cuò)誤;向雞蛋清溶液中參加飽和(NH4)2SO4溶液發(fā)生鹽析,而不是變性,重金屬鹽可使蛋白質(zhì)變性,故B錯(cuò)誤;硫酸鈣和碳酸鈣陰離子和陽(yáng)離子比相同,可以直接比擬溶解度和溶度積常數(shù),處理鍋爐水垢中的CaSO4時(shí),依次參加飽和Na2CO3溶液和鹽酸,水垢溶解,發(fā)生了沉淀轉(zhuǎn)化,Ksp:CaCO3<CaSO4,故C錯(cuò)誤;因?yàn)镹aHCO3的溶解度比Na2CO3的小,所以向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁,有因果關(guān)系,故D正確。5.(2022·棗莊一模)實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)(FeO、Fe2O3)的廢CuO制備膽礬晶體經(jīng)歷以下過程(:Fe3+在pH=5時(shí)已完全沉淀):以下分析正確的選項(xiàng)是()A.用98%的濃硫酸配制溶解所用的4.5mol·L-1的稀硫酸,需4種玻璃儀器B.步驟②目的是將溶液Ⅰ中的Fe2+充分轉(zhuǎn)化成Fe3+,實(shí)驗(yàn)操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯氣C.利用Cu(OH)2替代CuO也可調(diào)節(jié)溶液pH而不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果D.步驟④之后的實(shí)驗(yàn)操作是蒸干溶劑結(jié)晶,所需儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、泥三角、三腳架【解析】選C。用濃硫酸配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸溶液,需使用量筒量取濃硫酸的體積,溶解過程需要燒杯和玻璃棒,還要用到容量瓶和膠頭滴管,A錯(cuò)誤。步驟②中氧化Fe2+假設(shè)選用Cl2,那么最終難以得到純潔的膽礬晶體,氧化劑最好選用H2O2,B錯(cuò)誤。步驟④之后要得到膽礬晶體,應(yīng)通過加熱蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法,題中儀器不需要泥三角,三腳架也可改為鐵架臺(tái)和鐵圈,D錯(cuò)誤。二、非選擇題6.(2022·石家莊二模)硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學(xué)中的重要試劑。[查閱資料]隔絕空氣加熱至500℃時(shí)硫酸亞鐵銨能完全分解,分解產(chǎn)物中含有鐵氧化物、硫氧化物、氨氣和水蒸氣等。[實(shí)驗(yàn)探究]某化學(xué)小組選用以下圖所示局部裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置略)實(shí)驗(yàn)Ⅰ驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣,并探究殘留固體成分。(1)所選用裝置的正確連接順序?yàn)開______(填裝置的字母序號(hào))。(2)證明有水蒸氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________________________________。(3)證明有氨氣生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____________________________________。(4)A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明A中殘留固體僅為Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4:_________________________________________________。實(shí)驗(yàn)Ⅱ乙同學(xué)為探究分解產(chǎn)物中的硫氧化物,連接裝置A-E-F-B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(5)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到:E中沒有明顯現(xiàn)象,F中溶液褪色,據(jù)此得出的結(jié)論是______________________________________________________________________。(6)B的作用是______________________________________________________。(7)實(shí)驗(yàn)證明(NH4)2Fe(SO4)2受熱分解除上述產(chǎn)物外,還有N2生成,寫出A中反響的化學(xué)方程式________________________________________________________?！窘馕觥?1)驗(yàn)證分解產(chǎn)物中含有氨氣和水蒸氣,為防止后面溶液干擾必須先檢驗(yàn)水蒸氣,用C中無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn),再用堿石灰除去水,用含酚酞的水檢驗(yàn)氨氣,故順序是ACBD。(2)無(wú)水硫酸銅遇水會(huì)變藍(lán)。(3)氨氣溶于水顯堿性,故遇酚酞變紅。(4)氧化鐵中沒有二價(jià)鐵,氧化亞鐵和四氧化三鐵中都含有亞鐵離子,可使高錳酸鉀褪色,故可參加適量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,假設(shè)高錳酸鉀溶液不褪色,那么殘留固體是Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4。(5)SO3遇鹽酸酸化的氯化鋇會(huì)產(chǎn)生白色沉淀,而E中沒有明顯現(xiàn)象,說(shuō)明產(chǎn)物中沒有SO3,二氧化硫能使品紅褪色,F中溶液褪色,故含有二氧化硫。(6)產(chǎn)物中有二氧化硫會(huì)污染空氣,故要用堿石灰吸收二氧化硫。(7)據(jù)以上分析產(chǎn)物中含有Fe2O3、SO2、NH3、N2和H2O,故方程式為2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O。答案:(1)ACBD(2)C中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)(3)D中溶液變?yōu)榧t色(4)取少量A中殘留固體,參加適量稀硫酸使其完全溶解,向溶液中滴加少量酸性高錳酸鉀溶液,假設(shè)高錳酸鉀溶液不褪色,那么殘留固體是Fe2O3,而不含F(xiàn)eO或Fe3O4(5)分解產(chǎn)物中有SO2,沒有SO3(6)吸收SO2,防止污染(7)2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2↑+2NH3↑+N2↑+5H2O【方法規(guī)律】化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的根本環(huán)節(jié)(1)發(fā)現(xiàn)問題:就是在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的過程中所遇到的值得探究的問題和異?，F(xiàn)象等。(2)提出猜測(cè):就是根據(jù)已有的知識(shí)對(duì)所發(fā)現(xiàn)的問題的解決提出的幾種可能的情況。(3)設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案:就是根據(jù)猜測(cè),結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)科學(xué)、合理、平安的實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)各種猜測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證。(4)具體實(shí)施實(shí)驗(yàn):就是根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案選擇儀器、組裝儀器、按步驟進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)的過程。(5)觀察現(xiàn)象分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論:就是認(rèn)真全面觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象并及時(shí)記錄所得數(shù)據(jù),然后進(jìn)行推理分析和數(shù)據(jù)分析,通過比照歸納得出結(jié)論。7.(2022·鄭州二模)苯甲酸是一種重要的化工原料。實(shí)驗(yàn)室合成苯甲酸的原理、有關(guān)數(shù)據(jù)及裝置示意圖如下:名稱性狀熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g·cm-3溶解性水乙醇甲苯無(wú)色液體易燃易揮發(fā)-95110.60.8669不溶互溶苯甲酸白色片狀或針狀晶體112.4(100℃左右升華)2481.2659微溶易溶苯甲酸在水中的溶解度如表中所示:溫度/℃41875溶解度/g0.20.32.2某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室制備、別離、提純苯甲酸,并測(cè)定所得樣品的純度,步驟如下:一、制備苯甲酸在三頸燒瓶中參加2.7mL甲苯、100mL水和2～3片碎瓷片,開動(dòng)電動(dòng)攪拌器,a中通入流動(dòng)水,在石棉網(wǎng)上加熱至沸騰,然后分批參加8.5g高錳酸鉀,繼續(xù)攪拌約4～5h,直到甲苯層幾乎近于消失、回流液不再出現(xiàn)油珠,停止加熱和攪拌,靜置。二、別離提純?cè)诜错懟旌衔镏袇⒓右欢坎菟?H2C2O4)充分反響,過濾、洗滌,將濾液放在冰水浴中冷卻,然后用濃鹽酸酸化,苯甲酸全部析出后減壓過濾,將沉淀物用少量冷水洗滌,擠壓去水分后放在沸水浴上枯燥,得到粗產(chǎn)品。三、測(cè)定純度稱取mg產(chǎn)品,配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,滴加2～3滴酚酞,然后用標(biāo)準(zhǔn)濃度KOH溶液滴定。請(qǐng)答復(fù)以下問題:(1)裝置a的名稱是________,其作用為_________________________________。(2)甲苯被高錳酸鉀氧化的原理為+KMnO4+MnO2↓+H2O+________,請(qǐng)完成并配平該化學(xué)方程式。(3)別離提純過程中參加的草酸是一種二元弱酸,反響過程中有酸式鹽和無(wú)色氣體生成。參加草酸的作用是__________________________________________,請(qǐng)用離子方程式表示反響原理:_______________________________________。(4)產(chǎn)品減壓過濾時(shí)用冷水洗滌的原因是_______________________________。(5)選用以下________(選填字母)操作,可以將粗產(chǎn)品進(jìn)一步提純。A.溶于水后過濾 B.溶于乙醇后蒸餾C.用甲苯萃取后分液 D.升華(6)測(cè)定純度步驟中,滴定終點(diǎn)溶液的顏色變化是_________________________。假設(shè)m=1.200g,滴定時(shí)用去0.1200mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液20.00mL,那么所得產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________?！窘馕觥?1)該反響中反響物與產(chǎn)物都易揮發(fā),需要加球形冷凝管進(jìn)行冷凝回流。(2)甲苯被氧化為苯甲酸,相當(dāng)于增加了2個(gè)氧原子、去掉了2個(gè)氫原子,那么化合價(jià)升高6,而KMnO4～3e-～MnO2,所以有～2KMnO4,再結(jié)合原子守恒配平。(3)反響混合物中有過量的KMnO4,苯甲酸也溶于水,參加具有復(fù)原性的草酸將KMnO4復(fù)原為難溶的二氧化錳除去,同時(shí)還生成KHCO3和CO2,Mn～3e-～MnO2,H2C2O4～2e-～2CO2↑(或HC),那么根據(jù)得失電子守恒有2Mn～3H2C2O4,再結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。(4)根據(jù)苯甲酸在水中的溶解度知:溫度越低,溶解度越小,過濾時(shí)損失越少。(5)注意信息:苯甲酸在100℃升華,將固體加熱到100℃升華可得純潔的苯甲酸,其余選項(xiàng)中都會(huì)使苯甲酸溶解或不容易別離。(6)酸溶液中參加酚酞沒有明顯現(xiàn)象,當(dāng)顯堿性時(shí)呈紅色。根據(jù)反響有n(苯甲酸)=n(KOH)=0.1200mol·L-1×20.00mL×10-3L·mL-1=2.4×10-3mol,m(苯甲酸)=2.4×10-3mol×122g·mol-1=0.2928g,那么產(chǎn)品中苯甲酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.2928g×4÷1.200g×100%=97.6%。答案:(1)球形冷凝管冷凝回流,防止甲苯的揮發(fā)而降低產(chǎn)品產(chǎn)率(2)12121KOH(3)將過量的高錳酸鉀轉(zhuǎn)化為二氧化錳,以便過濾除去2Mn+3H2C2O42MnO2↓+2HC+4CO2↑+2H2O(4)苯甲酸在冷水中的溶解度較小,用冷水洗滌可以減少產(chǎn)品的損失(5)D(6)溶液由無(wú)色變淺紅色,且半分鐘不褪色97.6%(建議用時(shí):45分鐘)一、選擇題1.以下實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)用于銅與濃硫酸反響制取二氧化硫和硫酸銅晶體,能到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.用圖甲裝置制取并收集二氧化硫B.用圖乙裝置向反響后的混合物中加水稀釋C.用圖丙裝置過濾出稀釋后混合物中的不溶物D.用圖丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶【解析】選D。SO2的密度比空氣大,應(yīng)用向上排空氣法收集,收集裝置應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)氣短管出氣,SO2有毒,缺少尾氣處理裝置,故A錯(cuò)誤;反響后的混合物中可能含有剩余的硫酸,稀釋時(shí)應(yīng)將混合物沿器壁倒入盛水的燒杯中并用玻璃棒不斷攪拌,故B錯(cuò)誤;過濾時(shí),應(yīng)將混合物用玻璃棒引流倒入過濾器中,故C錯(cuò)誤;可用圖丁裝置將硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮后冷卻結(jié)晶,故D正確。2.以下實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的選項(xiàng)是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將枯燥純潔的氯氣通入裝有濕潤(rùn)的紅色紙條的試劑瓶中紅色褪去枯燥的氯氣有漂白性B往乙醇中參加適量濃硫酸制備乙烯,并將產(chǎn)生的氣體直接通入酸性KMnO4溶液中酸性KMnO4溶液紫紅色褪去證明乙烯能被酸性高錳酸鉀氧化C取少量BaSO4固體于試管中,參加足量的鹽酸固體不溶解BaSO4不溶于鹽酸,且可以用鹽酸和BaCl2溶液檢驗(yàn)SD在分液漏斗中參加碘水后再參加CCl4,充分振蕩分層,且上層溶液呈紫色CCl4可作為碘的萃取劑【解析】選C。氯氣與水反響生成次氯酸,次氯酸有漂白性,氯氣無(wú)漂白性,故A錯(cuò)誤;乙醇可與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化復(fù)原反響,應(yīng)先除去乙醇,故B錯(cuò)誤;參加足量鹽酸,沒有沉淀生成,說(shuō)明不是銀離子,沒有氣體產(chǎn)生,說(shuō)明不是碳酸根離子、亞硫酸根離子,再滴加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,那么溶液中一定含有硫酸根離子,故C正確;四氯化碳密度比水大,下層呈紫色,故D錯(cuò)誤。3.以下實(shí)驗(yàn)不能到達(dá)目的的是()A.向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,證明H2SO4的酸性比HClO強(qiáng)B.向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液變紅,證明Na2SiO3發(fā)生了水解反響C.將鋁箔在酒精燈火焰上加熱,鋁箔熔化但不滴落,證明氧化鋁熔點(diǎn)高于鋁D.將飽和氯水滴到藍(lán)色石蕊試紙上,試紙先變紅后褪色,證明氯水有漂白性【解析】選A。SO2與HClO反響生成H2SO4,是HClO的強(qiáng)氧化性所致,不是酸性所致,所以不能得出H2SO4的酸性比HClO強(qiáng)的結(jié)論,故A錯(cuò)誤;無(wú)色酚酞遇堿變紅色,向Na2SiO3溶液中滴加酚酞,溶液變紅,說(shuō)明該溶液呈堿性,那么硅酸鈉水解導(dǎo)致溶液呈堿性,故B正確;鋁與氧氣反響生成氧化鋁的熔點(diǎn)高,那么鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落,故C正確;氯氣和水反響生成鹽酸和次氯酸,溶液呈酸性,那么氯水滴到藍(lán)色石蕊試紙上,試紙變紅色,次氯酸有漂白性,所以試紙最后褪色,故D正確。4.以下實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、結(jié)論正確的選項(xiàng)是()A.用NaHCO3溶液可一次鑒別出稀鹽酸、NaOH溶液、AlCl3溶液、NaAlO2溶液B.高錳酸鉀試劑瓶?jī)?nèi)壁上黑色物質(zhì)可用稀鹽酸洗滌C.除去SO2中少量HCl,將其通入飽和的Na2SO3溶液D.將硝酸銨晶體溶于水,測(cè)得水溫下降,證明硝酸銨水解是吸熱的【解析】選A。NaHCO3溶液分別與稀鹽酸、NaOH溶液、AlCl3溶液、NaAlO2溶液混合的現(xiàn)象為氣體生成、無(wú)現(xiàn)象、氣體和沉淀生成、沉淀生成,現(xiàn)象不同,可鑒別,故A正確;黑色物質(zhì)為二氧化錳,與稀鹽酸不反響,應(yīng)選濃鹽酸加熱洗滌,故B錯(cuò)誤;二者均與Na2SO3溶液反響,應(yīng)選飽和NaHSO3溶液除雜,故C錯(cuò)誤;水溫下降,可能為溶解時(shí)吸熱,那么不能說(shuō)明硝酸銨水解是吸熱的,故D錯(cuò)誤。5.某黑色粉末可能是Fe3O4或Fe3O4與FeO的混合物,為進(jìn)一步確認(rèn)該黑色粉末的成分,以下實(shí)驗(yàn)方案不可行的是()A.準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,用H2充分復(fù)原,并用枯燥劑收集所得水,獲得水的準(zhǔn)確質(zhì)量,進(jìn)行計(jì)算B.準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,溶解于足量鹽酸,加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,稱量所得粉末質(zhì)量,進(jìn)行計(jì)算C.準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,用CO充分復(fù)原,在CO氣流中冷卻后準(zhǔn)確稱量剩余固體的質(zhì)量,計(jì)算D.準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,與一定量鋁粉混合后點(diǎn)燃,充分反響后冷卻,準(zhǔn)確稱量剩余固體質(zhì)量,進(jìn)行計(jì)算【解析】選D。準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,用H2充分復(fù)原,并用枯燥劑收集所得水,獲得水的準(zhǔn)確質(zhì)量,可計(jì)算出氧原子和鐵原子的質(zhì)量,依據(jù)鐵原子和氧原子物質(zhì)的量之比可得到黑色粉末的成分,A項(xiàng)可行;準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,溶解于足量鹽酸,加熱蒸干溶液并在空氣中灼燒至質(zhì)量不變,所得粉末為氧化鐵,根據(jù)氧化鐵的質(zhì)量可以計(jì)算出原黑色粉末中鐵原子的質(zhì)量,從而計(jì)算出黑色粉末中氧原子的質(zhì)量,依據(jù)鐵原子和氧原子的物質(zhì)的量之比可得到黑色粉末的成分,B項(xiàng)可行;準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的黑色粉末,用CO充分復(fù)原,在CO氣流中冷卻后得到的固體為鐵,根據(jù)鐵的質(zhì)量可以計(jì)算出原黑色粉末中鐵原子的質(zhì)量,從而計(jì)算出黑色粉末中氧原子的質(zhì)量,依據(jù)鐵原子和氧原子的物質(zhì)的量之比可得到黑色粉末的成分,C項(xiàng)可行;反響物和生成物都是固體,反響前后固體質(zhì)量不變,不能得到黑色粉末的成分,D項(xiàng)不可行?！炯庸逃?xùn)練】用鐵制備較純潔的三氧化二鐵,以下實(shí)驗(yàn)方案最好的是()A.使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化B.鐵在氯氣中燃燒,加水溶解,再參加足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解C.使鐵溶解于稀硫酸,再參加足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解D.使鐵與足量稀硝酸反響,再參加足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解【解析】選B。A項(xiàng),最終生成鐵銹(氧化鐵水合物);B項(xiàng),FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3,方案合理;C項(xiàng),FeFeSO4Fe(OH)2,Fe(OH)2局部氧化為Fe(OH)3,分解產(chǎn)物中既有FeO,又有Fe2O3等;D項(xiàng),Fe與稀硝酸反響產(chǎn)生大氣污染物NO。二、非選擇題6.氮化鋁(AlN)是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì),為測(cè)定AlN的含量,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案。(1)實(shí)驗(yàn)原理。AlN溶于濃的強(qiáng)堿生成氨氣,請(qǐng)寫出AlN與NaOH溶液反響的化學(xué)方程_________。(2)實(shí)驗(yàn)裝置。如圖C裝置中球形枯燥管的作用是____________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過程。①連接好實(shí)驗(yàn)裝置________,然后稱得C裝置的質(zhì)量為yg。②稱取xgAlN樣品置于A裝置中;塞好膠塞,關(guān)閉________翻開________(填“K1〞或“K2〞);通過分液漏斗參加NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。翻開K1,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間,稱得C裝置的質(zhì)量變?yōu)閦g,通入氮?dú)獾哪康氖莀_________________,裝置B的作用是_____________________________________________________。(4)數(shù)據(jù)分析。①AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。(相對(duì)原子質(zhì)量Al:27,N:14)②由于裝置存在缺陷,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,請(qǐng)?zhí)岢龈牧家庖奯_______________?！窘馕觥?1)根據(jù)題目信息:AlN溶于強(qiáng)堿溶液時(shí)會(huì)生成NH3,化學(xué)方程式為:AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑。(2)氨氣極易溶于水和濃硫酸發(fā)生反響,C裝置中球形枯燥管上部面積較大可以防止倒吸,防止產(chǎn)生危險(xiǎn),導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。(3)①利用裝置生成氣體,應(yīng)先檢驗(yàn)裝置的氣密性,然后稱得C裝置的質(zhì)量為yg為吸收氨氣的質(zhì)量;②用足量NaOH溶液與樣品中AlN完全反響,充分吸收生成的氨氣,并稱量其質(zhì)量,故應(yīng)關(guān)閉活塞K1,翻開活塞K2,使生成的氨氣被濃硫酸全部吸收,通過分液漏斗參加NaOH濃溶液,至不再產(chǎn)生氣體。翻開K1,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間,稱得C裝置的質(zhì)量變?yōu)閦g,通入氮?dú)獾哪康氖前蜒b置中殘留的氨氣全部趕入C裝置,使氨氣被充分吸收,防止氨氣中的水蒸氣影響測(cè)定結(jié)果,通過裝置B中的堿石灰吸收水蒸氣,對(duì)氨氣進(jìn)行枯燥。(4)①氨氣的質(zhì)量為(z-y)g,物質(zhì)的量為mol,根據(jù)氮原子的守恒,氨氣的物質(zhì)的量等于AlN的物質(zhì)的量,所以AlN的質(zhì)量為mol×41g·mol-1=g,故AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%;②裝置C處濃硫酸會(huì)吸收空氣中的水蒸氣使測(cè)定的氨氣質(zhì)量增大,改良意見是C裝置出口處連接一個(gè)枯燥裝置,以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入。答案:(1)AlN+NaOH+H2ONaAlO2+NH3↑(2)防止倒吸(3)①檢驗(yàn)裝置的氣密性②K1K2把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置,使氨氣被充分吸收枯燥氨氣(4)①×100%②C裝置出口處連接一個(gè)枯燥裝置,以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入【易錯(cuò)提醒】定量實(shí)驗(yàn)易錯(cuò)的幾個(gè)問題(1)對(duì)于氣體體積的測(cè)量,讀數(shù)時(shí)要特別注意消除“壓強(qiáng)差〞,保持液面相平,還要注意視線與凹液面相平。(2)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中還要注意消除干擾氣體的影響,如可利用“惰性〞氣體(指對(duì)于反響中涉及的物質(zhì)來(lái)說(shuō)是“惰性〞的氣體)將裝置中的干擾氣體排出等。(3)使被測(cè)量氣體全部被測(cè)量,可采取反響結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入“惰性〞氣體,以使被測(cè)量氣體全部被吸收劑吸收。(4)許多實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理,都是對(duì)屢次測(cè)定結(jié)果求取平均值,但對(duì)于“離群〞數(shù)據(jù)(指與其他測(cè)定數(shù)據(jù)有很大差異的數(shù)據(jù))要舍去,因?yàn)閿?shù)據(jù)“離群〞的原因可能是在操作中出現(xiàn)了較大的失誤。7.硝基苯是一種無(wú)色、苦杏仁味的液體,是一種溫和的氧化劑,可用于制造苯胺、絕緣物質(zhì)和光澤劑等。:物質(zhì)密度/g·cm-3沸點(diǎn)/℃水中溶解度硝基苯1.205210.9難溶苯0.87980.0難溶實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的過程如下:步驟一:配制混酸。將20.0mL濃硫酸和14.6mL濃硝酸混合均勻。步驟二:儀器組裝。按照以下圖,在250mL的三口燒瓶中參加配制好的混酸,三口燒瓶上配一支c儀器,左口裝一支0～100℃的溫度計(jì),控制反響溫度50～60℃,右口裝上一支b儀器,在b儀器中參加17.8mL的苯,將三口燒瓶放在水浴中。步驟三:水油分液。反響結(jié)束后,將三口燒瓶移出水浴,待反響液冷卻后,將其倒入分液漏斗,靜置、分層、分液。步驟四:產(chǎn)物除雜。此時(shí)所得的硝基苯略顯黃色,需進(jìn)行除雜處理。先用等體積的冷水洗滌,再用10%的Na2CO3溶液屢次洗滌,直至洗滌液不顯酸性,最后用蒸餾水洗滌至中性,將粗硝基苯從分液漏斗中轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,參加無(wú)水CaCl2,震蕩、過濾,將產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到枯燥的錐形瓶中。對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾操作,蒸出硝基苯混有的苯,得純潔的硝基苯。步驟五:余酸滴定。將所得的酸液稀釋到250mL,取25mL用0.1mol·L-1的NaOH溶液進(jìn)行滴定,記錄消耗堿液的體積為V1mL,再取25mL待測(cè)酸液,再次滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液V2mL。請(qǐng)答復(fù)以下問題:(1)配制濃硫酸和濃硝酸的混酸的步驟是________________________________。(2)三口燒瓶上口的儀器名稱為________,右口的儀器名稱為________。(3)硝基苯和溶液層的別離過程,硝基苯應(yīng)該從分液漏斗的________放出。(4)除雜過程第一次水洗和Na2CO3溶液洗滌的目的是_____________________,第二次水洗的目的是________________________________________________。(5)無(wú)水CaCl2用途是________________________________________________。(6)蒸餾操作參加碎瓷片目的是________________________________________,冷卻水應(yīng)該________口進(jìn)水________口出水,溫度計(jì)水銀球位置應(yīng)在_______。(7)通過滴定剩余酸的量可以大體推斷,反響物的消耗量和產(chǎn)物的產(chǎn)率。滴定過程選擇________作為指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為_________________________,假設(shè)在滴定起點(diǎn)正常讀數(shù),滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)會(huì)導(dǎo)致所測(cè)定酸的濃度________(填“偏大〞“偏小〞“不變〞),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,稀釋后酸液中H+濃度為________mol·L-1?！窘馕觥?1)濃硝酸中含有較多的水,且密度比濃硫酸小故混酸的配制相當(dāng)于濃硫酸的稀釋——濃酸入水、杯壁下流、玻棒攪拌。(2)冷凝管用于減少苯和硝酸的揮發(fā),分液漏斗用于逐滴參加液體。(3)硝基苯密度大于水且難溶于水,故應(yīng)從分液漏斗的下口放出。(4)第一次水洗和堿洗是為了洗去過量的酸,第二次水洗是為了洗去后來(lái)參加的過量的Na2CO3和后來(lái)引入的Na2SO4和NaNO3。(5)無(wú)水CaCl2是一種中性枯燥劑,可用于枯燥硝基苯。(6)加碎瓷片的目的是防止暴沸。冷卻水采取逆流冷卻,下進(jìn)上出。為了準(zhǔn)確測(cè)定餾出蒸汽的溫度,溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶支管口附近。(7)堿滴定酸,最后堿過量一滴,錐形瓶中溶液顯堿性,應(yīng)選酚酞作為指示劑,當(dāng)最后一滴堿液滴入后,溶液變?yōu)闇\紅色,且半分鐘不褪色即到達(dá)滴定終點(diǎn)。c(H+)==mol·L-1=mol·L-1,當(dāng)?shù)味ńK點(diǎn)俯視時(shí)導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小,待測(cè)液濃度偏小。答案:(1)將濃硫酸沿?zé)瓋?nèi)壁注入濃硝酸中,并用玻璃棒不斷攪拌,冷卻至室溫(2)冷凝管分液漏斗(3)下口(4)洗去硝基苯中的酸液洗去過量的Na2CO3和新產(chǎn)生的Na2SO4和NaNO3(5)枯燥硝基苯(6)形成汽化中心,防止液體暴沸下上蒸餾燒瓶支管口附近(7)酚酞當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH標(biāo)準(zhǔn)液后,錐形瓶中液體由無(wú)色變?yōu)闇\紅色,且