專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究(原卷版+解析)2

專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究[考點(diǎn)導(dǎo)航]氣體制取實(shí)驗(yàn)??物質(zhì)的制備與性質(zhì)??化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)???[例題1][氣體制取實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)室通常利用濃鹽酸與二氧化錳固體反應(yīng)制取氯氣，實(shí)驗(yàn)裝置提供如圖。資料一：實(shí)驗(yàn)原理4HCl（濃）+MnO2加熱ˉCl2↑+MnCl2+2H2O。生成物MnCl2資料二：通常情況下，氯氣是一種有刺激性氣味的黃綠色有毒氣體，密度比空氣大，不僅能溶于水（1體積水約能溶解2體積氯氣）。還能與水、堿溶液等發(fā)生反應(yīng)。請根據(jù)資料回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置的氣密性。接下來的操作步驟依次是。a.點(diǎn)燃酒精燈b.往燒瓶中加入二氧化錳粉末c.分液漏斗中加濃鹽酸，旋開活塞往燒瓶中加入濃鹽酸（2）收集氯氣時(shí)，可選用圖中哪個(gè)裝置，并說明理由。（3）制取反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，甲同學(xué)提出：用足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl沉淀質(zhì)量。乙同學(xué)認(rèn)為此方案不可行，理由是。[練習(xí)1]如圖是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的裝置，請按要求作答：（1）圖甲中a是，用甲裝置制取氣體并能隨時(shí)停止反應(yīng)，上部與下部對接應(yīng)選（選填“b”或“c”）。（2）裝置乙和裝置丙都可以用來收集氣體，收集一瓶較純凈的O2應(yīng)選用。（3）若采用如圖丁所示裝置制取氧氣并測定其體積，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性。為了準(zhǔn)確測定氧氣的體積，有人提出讀數(shù)時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng)，你認(rèn)為必須要做到的是（填序號）。①容器中氣體必須冷卻至室溫②水準(zhǔn)管處的長頸漏斗不能傾斜③保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)④讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)⑤讀數(shù)視線應(yīng)與液體凹液面最低處保持水平[練習(xí)2]根據(jù)如圖1回答有關(guān)問題：（1）發(fā)生裝置A中儀器a的名稱是。小組同學(xué)用雙氧水和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣，選擇A裝置作為發(fā)生裝置，用C裝置收集氧氣，則A裝置的b導(dǎo)管應(yīng)該與C裝置的（選填“m”或“n”）導(dǎo)管相連。C裝置驗(yàn)滿的方法是。（2）裝置B是小組同學(xué)組裝的實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止。為了解裝置具有該優(yōu)點(diǎn)的原因，他們在裝置B中連接了壓強(qiáng)傳感器，從而測定實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的情況（如圖2）。根據(jù)裝置及曲線，回答下列問題：圖2曲線中的a點(diǎn)對應(yīng)的操作是。曲線中bc段壓強(qiáng)保持不變的原因是。[例題2][物質(zhì)的制備與性質(zhì)]侯氏制堿法以氯化鈉為原料制備純堿，反應(yīng)原理是：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl（NaHCO3在低溫下溶解度較小、2NaHCO3△ˉNa2CO3+CO2↑+H2（1）循環(huán)中物質(zhì)X的化學(xué)式；（2）將所得濾液（NH4Cl與NaCl的混合溶液）濃縮后降溫，NH4Cl晶體大量析出，而NaCl卻仍留在了溶液中，主要原因是。[練習(xí)3]某爐渣中主要含氧化亞鐵、氧化鐵，還含少量雜質(zhì)（不溶于水，也不與酸反應(yīng)）；現(xiàn)按如圖所示流程制備綠礬（FeSO4?7H2O），已知氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應(yīng)均可生成硫酸亞鐵。（1）為了提高“浸取”過程中的反應(yīng)速率，可采取的措施有（選填序號：①加水稀釋；②升高溫度；③粉碎爐渣）。（2）“過濾”操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。實(shí)驗(yàn)測得，濾液Ⅱ的pH比濾液Ⅰ的大，其原因是。（3）將濾液Ⅱ蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥后得到綠礬，其中采用“冰水洗滌”的好處是。[練習(xí)4]中國首款完全知識產(chǎn)權(quán)民用客機(jī)C919飛機(jī)的鈦合金用量達(dá)9.3%。工業(yè)上利用鈦白粉（主要成分是TiO2）制備海綿鈦的工藝流程如圖所示。（1）鈦白粉的主要成分是TiO2，TiO2中鈦元素的化合價(jià)是。（2）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2Cl2+TiO2+2C△ˉTiCl4+2X，則X的化學(xué)式是（3）反應(yīng)Ⅲ屬于基本反應(yīng)類型中的。（4）該反應(yīng)中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是。[例題3][化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]7．小樂為了測定某生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)編號及裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①天平稱量生銹的生鐵片的質(zhì)量生銹的生鐵片的質(zhì)量為mg②裝置甲先通入一段時(shí)間CO，然后加熱；完全反應(yīng)后，停止加熱；繼續(xù)通CO至室溫生銹的生鐵片變成光亮的銀白色③裝置乙將②中生成的光亮的銀白色鐵片放入稀鹽酸中，完全反應(yīng)試管中；測得室溫下產(chǎn)生氫氣的體積為VL（1）裝置甲存在缺陷，其改進(jìn)方法是。（2）裝置乙試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。（3）若室溫下氫氣的密度為ρg/L，生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（用字母表示）。（4）有人認(rèn)為：“②中所得光亮的銀白色鐵片的質(zhì)量，即為此生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量，沒有必要進(jìn)行③的操作”。判斷此觀點(diǎn)是否正確，并說明理由。。[練習(xí)5]資料信息：超氧化鉀（KO2）固體與HCl、H2O、CO2都能發(fā)生反應(yīng)，且都有O2產(chǎn)生。宇宙飛船中可用KO2固體與人呼出的CO2反應(yīng)生成氧氣：4KO2+2CO2＝2K2CO3+3O2為了驗(yàn)證CO2與KO2固體能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，某小組同學(xué)以大理石和濃鹽酸反應(yīng)生成的CO2來與KO2反應(yīng)制取O2，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置：（1）C處應(yīng)從A、B兩種裝置中選擇作CO2發(fā)生裝置；（2）已知CO2不溶于飽和碳酸氫鈉溶液，D裝置有足量碳酸氫鈉溶液，其作用是；（3）據(jù)資料知，水與水蒸氣也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣。于是有同學(xué)提出，上述實(shí)驗(yàn)?zāi)苌裳鯕饪赡芘cCO2中混有的水蒸氣有關(guān)。若要確認(rèn)是CO2與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣，你對上述實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)方法是；（4）為了除去O2中可能剩余的CO2，F(xiàn)中可盛放過量溶液。[練習(xí)6]【查閱資料】墨魚骨含碳酸鈣80%～85%，還含有多種氨基酸?！净顒?dòng)過程】為測定墨魚骨中碳酸鈣含量，他們將墨魚骨洗凈曬干，并按各自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究?！痉桨敢弧啃】品Q取10g洗凈曬干的墨魚骨，高溫灼燒至質(zhì)量不變，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為5.4g。計(jì)算：反應(yīng)生成CO2質(zhì)量：10g﹣5.4g＝4.6g。設(shè)碳酸鈣質(zhì)量為mCaCO3高溫ˉCO210044m4.6g100：m＝44：4.6g解得m＝10.5gCaCO3%＝10.5g/10g×100%＝105%【方案二】小敏用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小敏將30mL稀鹽酸分3次加入到3g樣品中，每次加入鹽酸后充分反應(yīng)，待量筒內(nèi)的水的體積不再變化時(shí)，讀出水的體積，結(jié)果見下表。（已知本實(shí)驗(yàn)條件下CO2的密度為2.0g/L）第一次第二次第三次加入稀鹽酸的體積（mL）101010進(jìn)入量筒內(nèi)水的體積（mL）220220110（1）墨魚骨能治療胃酸過多的原因是（用化學(xué)方程式表示）。（2）小科的計(jì)算結(jié)果與事實(shí)不符，產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是。（3）方案二中濃硫酸的作用是，該墨魚骨粉樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

[猜押題專練]一．選擇題（共6小題）1．如表實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到目的的是（）選項(xiàng)目的物質(zhì)操作A鑒別Na2CO3和Na2SO4溶液滴加BaCl2溶液，觀察是否產(chǎn)生白色沉淀B除雜CuSO4溶液中混有少量H2SO4加過量的氧化銅，過濾C分離鐵粉和銅粉加入適量AgNO3溶液，過濾D制備少量熟石灰將石灰石加入足量水中2．下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A雙氧水中加入二氧化錳后，產(chǎn)生氧氣速度明顯加快二氧化錳就是催化劑B碳酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞，溶液呈紅色碳酸鈉溶液是堿性溶液C熱水中的白磷沒燃燒，空氣中的白磷卻自燃了說明燃燒需要助燃劑D鐵粉能被磁鐵吸引，鐵銹不能被磁鐵吸引鐵粉變成鐵銹發(fā)生了化學(xué)變化3．不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．觀察圖甲硬質(zhì)玻璃管和試管中的現(xiàn)象，可驗(yàn)證該氣體是否為CO B．觀察圖乙；裝置中的現(xiàn)象，驗(yàn)證X溶液中是否含有Cl﹣ C．觀察圖丙裝置反應(yīng)劇烈程度，比較鎂與鋅的活動(dòng)性強(qiáng)弱 D．觀察圖丁裝置中的現(xiàn)象，檢驗(yàn)空氣中是否有水分4．小樂為了檢驗(yàn)氣體X（純凈物），進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。觀察到實(shí)驗(yàn)①中干冷燒杯內(nèi)壁有水珠。實(shí)驗(yàn)②中澄清石灰水變渾濁。則對氣體X分析正確的是（）A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象，說明氣體X含氫、氧元素 B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象，說明氣體X含碳、氧元素 C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象，說明氣體X為甲烷氣體 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象，說明氣體X一定含碳、氫元素5．這是三種制備硫酸亞鐵的方法：①Fe→FeSO4，②Fe（OH）2→FeSO4，③FeO→FeSO4。若這些轉(zhuǎn)化都由一步反應(yīng)完成，則下列分析正確的是（）A．①轉(zhuǎn)化中發(fā)生的不一定是置換反應(yīng) B．①②③轉(zhuǎn)化中反應(yīng)前后鐵元素的化合價(jià)都不變 C．三種轉(zhuǎn)化都必須加入硫酸才能完成 D．三種轉(zhuǎn)化的生成物中一定有水6．“五水共治”大大美化了河道環(huán)境，某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室排出的廢水中含有Ag+、Ba2+和NO3﹣三種離子，該校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從該廢水中回收銀，并得到副產(chǎn)品碳酸鋇固體，操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖：已知濾液B中只含有一種溶質(zhì)，則下列說法不正確的是（）A．藍(lán)色沉淀是Cu（OH）2 B．乙一定是氫氧化鋇 C．若丙是K2CO3，濾液C結(jié)晶后可以作為化學(xué)肥料 D．若得到19.7g碳酸鋇，則證明原廢水中含有13.7g鋇二．實(shí)驗(yàn)探究題（共7小題）7．工業(yè)生產(chǎn)的純堿產(chǎn)品中往往含有少量的氯化鈉，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定甲、乙兩個(gè)品牌的純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：【方案一】沉淀分析法（1）第一組同學(xué)采用如圖所示的沉淀法對甲品牌純堿樣品進(jìn)行測定；該方案中確定氯化鈣溶液是否過量的方法是。（2）請根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)過程和提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算甲品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算步驟，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）解：[方案二]鹽酸滴定法（3）第二組同學(xué)采用如圖所示的鹽酸滴定法對乙品牌純堿樣品進(jìn)行測定；用已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸滴加到一定質(zhì)量的混合物中，根據(jù)消耗鹽酸的量來測定碳酸鈉的含量，在實(shí)驗(yàn)過程中判斷所滴加的稀鹽酸恰好與碳酸鈉反應(yīng)的方法是。（4）請根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)過程和提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算乙品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（只寫出計(jì)算結(jié)果）。【方案三】氣體分析法（5）還有同學(xué)用設(shè)計(jì)的如圖裝置進(jìn)行測定CO2質(zhì)量（堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物）。同學(xué)們指出該裝置會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，請分析導(dǎo)致結(jié)果偏大的可能原因是（選填序號）。A．發(fā)生裝置內(nèi)殘留的二氧化碳?xì)怏w不能全部排到球形干燥管內(nèi)B．產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體，同時(shí)被堿石灰吸收C．干燥管與空氣相通，堿石灰即吸收發(fā)生裝置產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣，又吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣D．發(fā)生裝置漏氣，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w從膠塞處逸出8．以CuSO4溶液和Na2CO3溶液為原料制備堿式碳酸銅【化學(xué)式表示為：aCuCO3?bCu（OH）2】的過程如下：由于藥品用量等原因，產(chǎn)品中可能會(huì)混有堿式硫酸銅【化學(xué)式表示為：cCuSO4?dCu（OH）2】?！径ㄐ匝芯俊浚?）檢驗(yàn)產(chǎn)品的成分：①取適量產(chǎn)品于試管中，加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解；若同時(shí)能觀察到試管中有（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），可證明有堿式碳酸銅存在。②向反應(yīng)后的試管中繼續(xù)加入（填試劑的化學(xué)式），可用以檢驗(yàn)堿式硫酸銅是否存在?！径垦芯俊浚?）通過定性研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中只有堿式碳酸銅。為了進(jìn)一步確定堿式碳酸銅的化學(xué)式，小樂設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去，已知堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅、二氧化碳和水）：③請寫出N2在實(shí)驗(yàn)中的作用。④若裝置B和裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量增加量分別為△mB，△mC；則△mB：△mC＝時(shí)，堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）2CO3。9．某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，宇宙飛船中可用超氧化鉀（KO2）作為氧氣再生劑，超氧化鉀是一種黃色固體，它既能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣又能和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，為了驗(yàn)證超氧化鉀與人呼出的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，該小組同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（已知：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2：CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶）（1）若每種裝置只能使用一次，則合理的裝置連接順序?yàn)?。?）為了除去O2中可能混有的CO2，B中可盛放過量溶液。（3）E裝置的作用是。（4）根據(jù)現(xiàn)象可以判斷超氧化鉀已完全反應(yīng)。10．氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)材料，廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進(jìn)行檢驗(yàn)，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應(yīng)：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑（氨氣極易溶于水）根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）（1）實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作如下：a．往燒瓶中放入適量的AlN樣品；b．從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH；c．檢驗(yàn)裝置的氣密性；d．測定收集到水的體積．正確的操作順序?yàn)椋海?）廣口瓶中的試劑X可選用（填選項(xiàng)的標(biāo)號）．A．汽油B．酒精C．植物油D．氯化鈉（3）若廣口瓶內(nèi)的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），則實(shí)驗(yàn)測得NH3體積將（填“偏大”“偏小”或“無影響”）（4）有人改用圖II裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為是否可行？并說明理由．．11．某氣體可能由CO、CO2、H2、水蒸氣中的一種或幾種組成，小科利用如圖的裝置探究其成分。（1）甲裝置（盛有濃硫酸）的作用是；（2）實(shí)驗(yàn)證明氫氣是否存在的可靠證據(jù)是；（3）利用該裝置檢驗(yàn)是否存在CO2的具體操作是；（4）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到甲裝置的質(zhì)量增加，無水硫酸銅不變色，澄清石灰水變渾濁，則原氣體的組成可能有。12．某燃料X在7.2g氧氣中燃燒，得到9.2g混合氣體（可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣），化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證混合氣體的成分。資料：①濃硫酸具有吸水性。②濃氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。（1）通過混合氣體后，A裝置增重4.5g，說明混合氣體中含有。（2）D裝置的作用是。（3）當(dāng)觀察到，證明混合氣體中有CO。（4）酒精燈火焰上加網(wǎng)罩的目的是。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們稱量B、C裝置共增重3.3g，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可確定燃料X中所含元素有，各元素質(zhì)量比為。13．氯化鋇是一種可溶性重金屬鹽，廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域，工業(yè)上用毒重石（主要成分是BaCO3，BaCO3與CaCO3化學(xué)性質(zhì)相似）制備氯化鋇晶體。某實(shí)驗(yàn)小組模擬工業(yè)上制備的流程，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)室制備氯化鋇晶體的方案，實(shí)驗(yàn)流程如圖所示。（樣品所含雜質(zhì)難溶于水也不與酸反應(yīng)）（1）步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）濾液Ⅱ是30℃時(shí)氯化鋇的溶液。（選填“飽和”或“不飽和”）。（3）關(guān)于上述實(shí)驗(yàn)方案的相關(guān)內(nèi)容，下列說法正確的是。（可多選）A.步驟①中加入過量的鹽酸，目的使樣品中的BaCO3充分反應(yīng)B.該實(shí)驗(yàn)流程中得到的副產(chǎn)品二氧化碳，是重要的化工原料C.可用硫酸鋇代替該實(shí)驗(yàn)流程中的毒重石，制備氯化鋇晶體D.步驟②將濾渣進(jìn)行水洗，可以提高氯化鋇晶體的產(chǎn)率三．解答題（共2小題）14．化學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽中，甲、乙兩組抽到的題目是“從NaCl和Na2CO3的固體混合物中提純NaCl，并測定碳酸鈉的質(zhì)量”。甲、乙兩組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案及相關(guān)數(shù)據(jù)如下。已知：Na2CO3+CaCl2＝2NaCl+CaCO3↓加入試劑A測得數(shù)據(jù)甲組方案過量CaCl2溶液CaCO3沉淀5g乙組方案適量稀硫酸CO2氣體2.2g（1）固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量為g。（2）老師指出甲、乙兩組方案均不能得到純凈的NaCl，請選擇一種方案回答下列問題。①該方案不能得到純凈的NaCl的原因是。②該方案的改進(jìn)方法是。15．工業(yè)生產(chǎn)中，含錳渣（主要成分為MnO2）、含鋅渣（主要成分為Fe、FeO、Fe3O4和ZnO）的處理方式主要是送水泥建材廠制磚或就地掩埋，這造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。若進(jìn)行回收處理則可制成鋅、鐵微量元素肥，主要成分分別是ZnSO4、Fe2（SO4）3，該流程如圖甲所示。已知在催化劑的作用下：H2SO4+Fe3O4→FeSO4+Fe2（SO4）3+H2OH2SO4+FeSO4+MnO2→Fe2（SO4）3+MnSO4+H2O（1）操作Ⅳ的名稱為。（2）溶液A中一定含有的溶質(zhì)是。（3）如圖乙所示，pH值會(huì)影響錳鹽、鋅鹽的轉(zhuǎn)化率，為了達(dá)到高轉(zhuǎn)化率，又能節(jié)約操作Ⅲ中的降酸成本，操作Ⅱ中的適宜pH值為左右。專題五化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究[考點(diǎn)導(dǎo)航]氣體制取實(shí)驗(yàn)??物質(zhì)的制備與性質(zhì)??化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)???[例題1][氣體制取實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)室通常利用濃鹽酸與二氧化錳固體反應(yīng)制取氯氣，實(shí)驗(yàn)裝置提供如圖。資料一：實(shí)驗(yàn)原理4HCl（濃）+MnO2加熱ˉCl2↑+MnCl2+2H2O。生成物MnCl2資料二：通常情況下，氯氣是一種有刺激性氣味的黃綠色有毒氣體，密度比空氣大，不僅能溶于水（1體積水約能溶解2體積氯氣）。還能與水、堿溶液等發(fā)生反應(yīng)。請根據(jù)資料回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，先檢查裝置的氣密性。接下來的操作步驟依次是bca。a.點(diǎn)燃酒精燈b.往燒瓶中加入二氧化錳粉末c.分液漏斗中加濃鹽酸，旋開活塞往燒瓶中加入濃鹽酸（2）收集氯氣時(shí)，可選用圖中哪個(gè)裝置，并說明理由D，氯氣可與水、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能用排水法收集，且為有毒氣體，不能直接敞口收集，故選D收集氣體。（3）制取反應(yīng)會(huì)因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，甲同學(xué)提出：用足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl沉淀質(zhì)量。乙同學(xué)認(rèn)為此方案不可行，理由是溶液含有氯離子，來自于鹽酸與氯化錳，都與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀，無法得出鹽酸的濃度?！窘獯稹拷猓海?）檢查完裝置氣密性，首先加入固體藥品，然后加入液體藥品，開始加熱制備氣體，所以順序?yàn)閎ca；故答案為：bca。（2）氯氣有刺激性氣味的黃色有毒氣體，不能直接敞口制備，可與水反應(yīng)，不能用排水法收集，密度比空氣大，可以用向上排空氣法收集，所以可以用萬能瓶收集，故選D；故答案為：D，氯氣可與水、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，不能用排水法收集，且為有毒氣體，不能直接敞口收集，故選D收集氣體。（3）反應(yīng)后溶液含有鹽酸和氯化鎂，都與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀，無法判斷鹽酸的濃度；故答案為：溶液含有氯離子，來自于鹽酸與氯化錳，都與硝酸銀反應(yīng)生成氯化銀沉淀，無法得出鹽酸的濃度。[練習(xí)1]如圖是實(shí)驗(yàn)室制取和收集氣體的裝置，請按要求作答：（1）圖甲中a是長頸漏斗，用甲裝置制取氣體并能隨時(shí)停止反應(yīng)，上部與下部對接應(yīng)選c（選填“b”或“c”）。（2）裝置乙和裝置丙都可以用來收集氣體，收集一瓶較純凈的O2應(yīng)選用丙。（3）若采用如圖丁所示裝置制取氧氣并測定其體積，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性。為了準(zhǔn)確測定氧氣的體積，有人提出讀數(shù)時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng)，你認(rèn)為必須要做到的是①③⑤（填序號）。①容器中氣體必須冷卻至室溫②水準(zhǔn)管處的長頸漏斗不能傾斜③保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)④讀數(shù)前應(yīng)上下移動(dòng)水準(zhǔn)管，待兩管液面相平再讀數(shù)⑤讀數(shù)視線應(yīng)與液體凹液面最低處保持水平【解答】解：（1）長頸漏斗方便加液體藥品，用甲裝置制取氣體并能隨時(shí)停止反應(yīng)，上部與下部對接應(yīng)選c；故答案為：長頸漏斗；c；（2）裝置乙和裝置丙都可以用來收集氣體，收集一瓶較純凈的O2應(yīng)選用排水法；故答案為：丙；（3）若采用如圖丁所示裝置制取氧氣并測定其體積，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性。為了準(zhǔn)確測定氧氣的體積，有人提出讀數(shù)時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng)，必須要做到的是：①容器中氣體必須冷卻至室溫；③保持水準(zhǔn)管靜止，待水準(zhǔn)管中液面不再上升時(shí)再讀數(shù)；⑤讀數(shù)視線應(yīng)與液體凹液面最低處保持水平；故答案為：①③⑤。[練習(xí)2]根據(jù)如圖1回答有關(guān)問題：（1）發(fā)生裝置A中儀器a的名稱是錐形瓶。小組同學(xué)用雙氧水和二氧化錳反應(yīng)制取氧氣，選擇A裝置作為發(fā)生裝置，用C裝置收集氧氣，則A裝置的b導(dǎo)管應(yīng)該與C裝置的m（選填“m”或“n”）導(dǎo)管相連。C裝置驗(yàn)滿的方法是帶火星的木條置于n處，木條復(fù)燃，則已集滿。（2）裝置B是小組同學(xué)組裝的實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置，該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能使反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行或停止。為了解裝置具有該優(yōu)點(diǎn)的原因，他們在裝置B中連接了壓強(qiáng)傳感器，從而測定實(shí)驗(yàn)中試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化的情況（如圖2）。根據(jù)裝置及曲線，回答下列問題：圖2曲線中的a點(diǎn)對應(yīng)的操作是關(guān)閉彈簧夾。曲線中bc段壓強(qiáng)保持不變的原因是液體被壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止，不再生成氣體，保持內(nèi)部壓強(qiáng)不變?！窘獯稹拷猓海?）a為固液反應(yīng)容器錐形瓶；氧氣密度比空氣大，先在底部聚集，所以從長口m進(jìn)氣；氧氣集滿后從n逸出，此時(shí)帶火星的木條置于n處，觀察是否復(fù)燃，判斷是否集滿；故答案為：錐形瓶；m；帶火星的木條置于n處，木條復(fù)燃，則已集滿。（2）a點(diǎn)之后壓強(qiáng)增大，說明此時(shí)內(nèi)部氣體增多，形成密閉裝置才可以保證氣體體積增大，壓強(qiáng)變大，所以此時(shí)對應(yīng)操作為關(guān)閉彈簧夾；bc段壓強(qiáng)穩(wěn)定，說明此時(shí)壓強(qiáng)不變，且處于高位，此時(shí)不再產(chǎn)生氣體，固液分離反應(yīng)停止，此時(shí)壓強(qiáng)增大后將液體壓入長頸漏斗后，固液分離反應(yīng)停止，造成此現(xiàn)象；故答案為：關(guān)閉彈簧夾；液體被壓入長頸漏斗，固液分離，反應(yīng)停止，不再生成氣體，保持內(nèi)部壓強(qiáng)不變。[例題2][物質(zhì)的制備與性質(zhì)]4．侯氏制堿法以氯化鈉為原料制備純堿，反應(yīng)原理是：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl（NaHCO3在低溫下溶解度較小、2NaHCO3△ˉNa2CO3+CO2↑+H2（1）循環(huán)中物質(zhì)X的化學(xué)式CO2；（2）將所得濾液（NH4Cl與NaCl的混合溶液）濃縮后降溫，NH4Cl晶體大量析出，而NaCl卻仍留在了溶液中，主要原因是氯化鈉溶解度受溫度影響變化不大?！窘獯稹拷猓海?）碳酸氫鈉受熱分解生成了碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉為目標(biāo)產(chǎn)物，而在沉淀池需要通入二氧化碳，所以二氧化碳可以循環(huán)使用，因此X為二氧化碳；故答案為：CO2。（2）氯化鈉溶解度受溫度影響變化不大，而氯化銨溶解度隨溫度降低而減小，因此降溫后大量析出，而氯化鈉不會(huì)析出；故答案為：氯化鈉溶解度受溫度影響變化不大。[練習(xí)3]某爐渣中主要含氧化亞鐵、氧化鐵，還含少量雜質(zhì)（不溶于水，也不與酸反應(yīng)）；現(xiàn)按如圖所示流程制備綠礬（FeSO4?7H2O），已知氧化亞鐵與稀硫酸、鐵與硫酸鐵反應(yīng)均可生成硫酸亞鐵。（1）為了提高“浸取”過程中的反應(yīng)速率，可采取的措施有②③（選填序號：①加水稀釋；②升高溫度；③粉碎爐渣）。（2）“過濾”操作需要使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。實(shí)驗(yàn)測得，濾液Ⅱ的pH比濾液Ⅰ的大，其原因是加入鐵粉后消耗了硫酸。（3）將濾液Ⅱ蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫干燥后得到綠礬，其中采用“冰水洗滌”的好處是防止綠礬溶解造成損失?！窘獯稹拷猓海?）提高反應(yīng)速率，可以通過增加反應(yīng)物濃度、升高溫度、增加接觸面積等方法，①加水稀釋，降低反應(yīng)物濃度，降低反應(yīng)速率，②升高溫度，可以加快反應(yīng)速率，③粉碎爐渣，增加了接觸面積，提高反應(yīng)速率，因此②和③符合題意；故答案為：②③。（2）過濾需要燒杯盛取濾液，玻璃棒引流，還需要漏斗過濾濾液；濾液Ⅱ中沒有了硫酸，加入的鐵粉消耗了硫酸，使溶液pH變大；故答案為：漏斗；加入鐵粉后消耗了硫酸。（3）綠礬具有一定的溶解度，且?guī)в薪Y(jié)晶水，冰水洗滌溫度降低，可以防止綠礬被溶解，不能完全回收，造成損失；故答案為：防止綠礬溶解造成損失。[練習(xí)4]中國首款完全知識產(chǎn)權(quán)民用客機(jī)C919飛機(jī)的鈦合金用量達(dá)9.3%。工業(yè)上利用鈦白粉（主要成分是TiO2）制備海綿鈦的工藝流程如圖所示。（1）鈦白粉的主要成分是TiO2，TiO2中鈦元素的化合價(jià)是+4。（2）反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是2Cl2+TiO2+2C△ˉTiCl4+2X，則X的化學(xué)式是CO（3）反應(yīng)Ⅲ屬于基本反應(yīng)類型中的分解反應(yīng)。（4）該反應(yīng)中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是Mg、Cl2?！窘獯稹拷猓海?）二氧化鈦中氧元素為﹣2價(jià)，設(shè)鈦元素為x，x×1+（﹣2）×2＝0，x＝+4；故答案為：+4。（2）反應(yīng)前含有4個(gè)氯原子，1個(gè)鈦原子，2個(gè)氧原子和2個(gè)碳原子，反應(yīng)后目前有1個(gè)鈦原子，4個(gè)氯原子，還應(yīng)有2個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子，提出公因數(shù)2后，可以組成1分子一氧化碳，所以X為一氧化碳；故答案為：CO。（3）反應(yīng)Ⅲ氯化鎂在電解條件下反應(yīng)生成鎂和氯氣，反應(yīng)符合一變多的特點(diǎn)，所以為分解反應(yīng)；故答案為：分解反應(yīng)。（4）反應(yīng)開始通入氯氣，而氯化鎂分解產(chǎn)生氯氣，可以再通入第一步反應(yīng)，所以氯氣是可以循環(huán)使用的，另外電解生成的鎂可以用于氯化鈦中鈦的置換，所以可以循環(huán)使用的是鎂和氯氣；故答案為：Mg、Cl2。[例題3][化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]小樂為了測定某生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)編號及裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①天平稱量生銹的生鐵片的質(zhì)量生銹的生鐵片的質(zhì)量為mg②裝置甲先通入一段時(shí)間CO，然后加熱；完全反應(yīng)后，停止加熱；繼續(xù)通CO至室溫生銹的生鐵片變成光亮的銀白色③裝置乙將②中生成的光亮的銀白色鐵片放入稀鹽酸中，完全反應(yīng)試管中溶液由無色變成淺綠色，有氣泡放出；測得室溫下產(chǎn)生氫氣的體積為VL（1）裝置甲存在缺陷，其改進(jìn)方法是在裝置的最右端放一燃著的酒精燈。（2）裝置乙試管中觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液由無色變成淺綠色，有氣泡放出。（3）若室溫下氫氣的密度為ρg/L，生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是2800ρVm%（4）有人認(rèn)為：“②中所得光亮的銀白色鐵片的質(zhì)量，即為此生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量，沒有必要進(jìn)行③的操作”。判斷此觀點(diǎn)是否正確，并說明理由。不正確；因?yàn)樗霉饬恋你y白色鐵片中還含有碳元素?！窘獯稹拷猓海?）因?yàn)橐谎趸加卸静荒苤苯优湃肟諝?，要處理后再排放，可在裝置的最右端放一燃著的酒精燈；（2）鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，反應(yīng)現(xiàn)象為：溶液由無色變成淺綠色，有氣泡放出；（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，和稀鹽酸反應(yīng)的鐵的質(zhì)量即為生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量，可設(shè)生銹鐵片中鐵元素的質(zhì)量為xFe+2HCl＝FeCl2+H2↑562xρg/L×VL56x＝28ρVg生銹的生鐵片中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：28ρVgmg（4）這種觀點(diǎn)不正確，因?yàn)樗霉饬恋你y白色鐵片中還含有碳元素。故答案為：（1）在裝置的最右端放一燃著的酒精燈；（2）溶液由無色變成淺綠色，有氣泡放出；（3）2800ρVm（4）不正確；因?yàn)樗霉饬恋你y白色鐵片中還含有碳元素。[練習(xí)5]資料信息：超氧化鉀（KO2）固體與HCl、H2O、CO2都能發(fā)生反應(yīng)，且都有O2產(chǎn)生。宇宙飛船中可用KO2固體與人呼出的CO2反應(yīng)生成氧氣：4KO2+2CO2＝2K2CO3+3O2為了驗(yàn)證CO2與KO2固體能反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，某小組同學(xué)以大理石和濃鹽酸反應(yīng)生成的CO2來與KO2反應(yīng)制取O2，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置：（1）C處應(yīng)從A、B兩種裝置中選擇A作CO2發(fā)生裝置；（2）已知CO2不溶于飽和碳酸氫鈉溶液，D裝置有足量碳酸氫鈉溶液，其作用是吸收氯化氫氣體；（3）據(jù)資料知，水與水蒸氣也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣。于是有同學(xué)提出，上述實(shí)驗(yàn)?zāi)苌裳鯕饪赡芘cCO2中混有的水蒸氣有關(guān)。若要確認(rèn)是CO2與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣，你對上述實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)方法是在D、E之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶；（4）為了除去O2中可能剩余的CO2，F(xiàn)中可盛放過量氫氧化鈉溶液。【解答】解：（1）C處應(yīng)從A、B兩種裝置中選擇A作CO2發(fā)生裝置，這是因?yàn)樘妓徕}和稀鹽酸反應(yīng)不需要加熱。故填：A。（2）已知CO2不溶于飽和碳酸氫鈉溶液，D裝置有足量碳酸氫鈉溶液，其作用是吸收氯化氫氣體。故填：吸收氯化氫氣體。（3）若要確認(rèn)是CO2與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣，對上述實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)方法是在D、E之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶，以除去二氧化碳中的水蒸氣。故填：在D、E之間連接一個(gè)裝有濃硫酸的洗氣瓶。（4）為了除去O2中可能剩余的CO2，F(xiàn)中可盛放過量氫氧化鈉溶液，這是因?yàn)闅溲趸c溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w。故填：氫氧化鈉。[練習(xí)6]聽說墨魚骨能治療胃酸過多，小科和小敏想了解它的主要成分及含量，進(jìn)行了如下活動(dòng)：【查閱資料】墨魚骨含碳酸鈣80%～85%，還含有多種氨基酸?！净顒?dòng)過程】為測定墨魚骨中碳酸鈣含量，他們將墨魚骨洗凈曬干，并按各自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究。【方案一】小科稱取10g洗凈曬干的墨魚骨，高溫灼燒至質(zhì)量不變，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為5.4g。計(jì)算：反應(yīng)生成CO2質(zhì)量：10g﹣5.4g＝4.6g。設(shè)碳酸鈣質(zhì)量為mCaCO3高溫ˉCO210044m4.6g100：m＝44：4.6g解得m＝10.5gCaCO3%＝10.5g/10g×100%＝105%【方案二】小敏用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，小敏將30mL稀鹽酸分3次加入到3g樣品中，每次加入鹽酸后充分反應(yīng)，待量筒內(nèi)的水的體積不再變化時(shí)，讀出水的體積，結(jié)果見下表。（已知本實(shí)驗(yàn)條件下CO2的密度為2.0g/L）第一次第二次第三次加入稀鹽酸的體積（mL）101010進(jìn)入量筒內(nèi)水的體積（mL）220220110（1）墨魚骨能治療胃酸過多的原因是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑（用化學(xué)方程式表示）。（2）小科的計(jì)算結(jié)果與事實(shí)不符，產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是墨魚骨還含有多種氨基酸，高溫灼燒時(shí)導(dǎo)致氨基酸受熱分解碳化。（3）方案二中濃硫酸的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸氣，從而減少測量誤差，該墨魚骨粉樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.7%?！窘獯稹拷猓海?）墨魚骨含碳酸鈣80%～85%以上，而碳酸鈣和鹽酸能夠反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，對應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，所以墨魚骨能治療胃酸過多。（2）墨魚骨還含有多種氨基酸，高溫灼燒時(shí)導(dǎo)致氨基酸受熱分解碳化，導(dǎo)致剩余固體減少，所以導(dǎo)致計(jì)算出的碳酸鈣的質(zhì)量偏大。（3）圖中濃硫酸的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸氣，從而減少測量誤差。前兩次實(shí)驗(yàn)得到的氣體為220mL，而第三次只得到110mL，說明此時(shí)碳酸鈣已經(jīng)完全反應(yīng)，得到550﹣30mL即0.52L的二氧化碳，其質(zhì)量為0.52L×2.0g/L＝1.04gCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑10044x1.04g10044x≈2.36g該墨魚骨粉樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.36g3g故答案為：（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑。（2）墨魚骨還含有多種氨基酸，高溫灼燒時(shí)導(dǎo)致氨基酸受熱分解碳化；（3）除去二氧化碳中混有的水蒸氣，從而減少測量誤差；78.7%。

[猜押題專練]一．選擇題（共6小題）1．如表實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到目的的是（）選項(xiàng)目的物質(zhì)操作A鑒別Na2CO3和Na2SO4溶液滴加BaCl2溶液，觀察是否產(chǎn)生白色沉淀B除雜CuSO4溶液中混有少量H2SO4加過量的氧化銅，過濾C分離鐵粉和銅粉加入適量AgNO3溶液，過濾D制備少量熟石灰將石灰石加入足量水中【解答】解：A、Na2CO3和Na2SO4溶液均能與BaCl2溶液反應(yīng)，分別生成碳酸鋇、硫酸鋇白色沉淀，不能鑒別，故選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到目的。B、CuO能與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到目的。C、鐵粉和銅粉均能與適量AgNO3溶液反應(yīng)，不能用于分離鐵粉和銅粉，故選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到目的。D、石灰石的主要成分是碳酸鈣，難溶于水，將石灰石加入足量水中，不反應(yīng)，不能用于制備少量熟石灰，故選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到目的。故選：B。2．下列依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A雙氧水中加入二氧化錳后，產(chǎn)生氧氣速度明顯加快二氧化錳就是催化劑B碳酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞，溶液呈紅色碳酸鈉溶液是堿性溶液C熱水中的白磷沒燃燒，空氣中的白磷卻自燃了說明燃燒需要助燃劑D鐵粉能被磁鐵吸引，鐵銹不能被磁鐵吸引鐵粉變成鐵銹發(fā)生了化學(xué)變化【解答】解：A、雙氧水中加入二氧化錳后，產(chǎn)生氧氣速度明顯加快，不能說明二氧化錳就是催化劑，還需證明其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，故選項(xiàng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確。B、無色酚酞溶液遇酸性溶液不變色，遇中性溶液不變色，遇堿性溶液變紅。碳酸鈉溶液中滴加幾滴酚酞，溶液呈紅色，說明碳酸鈉溶液是堿性溶液，故選項(xiàng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確。C、熱水中的白磷沒燃燒，空氣中的白磷卻自燃了，空氣中的白磷能與氧氣接觸，熱水中的白磷不能，氧氣能支持燃燒，說明說明燃燒需要助燃劑，故選項(xiàng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確。D、鐵粉能被磁鐵吸引，鐵銹不能被磁鐵吸引，說明鐵粉變成鐵銹發(fā)生了化學(xué)變化，故選項(xiàng)依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出的結(jié)論正確。故選：A。3．不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．觀察圖甲硬質(zhì)玻璃管和試管中的現(xiàn)象，可驗(yàn)證該氣體是否為CO B．觀察圖乙；裝置中的現(xiàn)象，驗(yàn)證X溶液中是否含有Cl﹣ C．觀察圖丙裝置反應(yīng)劇烈程度，比較鎂與鋅的活動(dòng)性強(qiáng)弱 D．觀察圖丁裝置中的現(xiàn)象，檢驗(yàn)空氣中是否有水分【解答】解：A、一氧化碳具有還原性，甲硬質(zhì)玻璃管中黑色粉末逐漸變紅，試管中澄清的石灰水變渾濁，可驗(yàn)證該氣體為CO，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。B、碳酸根離子、氯離子等均能與硝酸銀溶液反應(yīng)生成白色沉淀，不能驗(yàn)證X溶液中是否含有Cl﹣，故選項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。C、金屬的活動(dòng)性越強(qiáng)，反應(yīng)越劇烈，觀察圖丙裝置反應(yīng)劇烈程度，比較鎂與鋅的活動(dòng)性強(qiáng)弱，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。D、無水硫酸銅與水反應(yīng)生成藍(lán)色的五水合硫酸銅，觀察圖丁裝置中的現(xiàn)象，檢驗(yàn)空氣中是否有水分，故選項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。故選：B。4．小樂為了檢驗(yàn)氣體X（純凈物），進(jìn)行了如圖所示實(shí)驗(yàn)。觀察到實(shí)驗(yàn)①中干冷燒杯內(nèi)壁有水珠。實(shí)驗(yàn)②中澄清石灰水變渾濁。則對氣體X分析正確的是（）A．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①的現(xiàn)象，說明氣體X含氫、氧元素 B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象，說明氣體X含碳、氧元素 C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象，說明氣體X為甲烷氣體 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象，說明氣體X一定含碳、氫元素【解答】解：A.氣體燃燒后，干冷燒杯內(nèi)壁有水珠，說明氣體X中一定含有氫元素，可能含有氧元素，因?yàn)檠踉乜赡軄碜杂谘鯕?，分析錯(cuò)誤；B.氣體燃燒后生成了能使澄清的石灰水變渾濁的二氧化碳，由質(zhì)量守恒定律可知，氣體X中一定含有碳元素，可能含有氧元素，因?yàn)檠踉乜赡軄碜杂谘鯕?，分析錯(cuò)誤；C.燃燒生成二氧化碳和水的氣體不一定是甲烷，還有可能是乙炔等其他氣體，分析錯(cuò)誤；D.氣體燃燒后生成了二氧化碳和水，生成物中共有碳、氫、氧三種元素，由質(zhì)量守恒定律可知，氣體X一定含有碳元素與氫元素，分析正確。故選：D。5．這是三種制備硫酸亞鐵的方法：①Fe→FeSO4，②Fe（OH）2→FeSO4，③FeO→FeSO4。若這些轉(zhuǎn)化都由一步反應(yīng)完成，則下列分析正確的是（）A．①轉(zhuǎn)化中發(fā)生的不一定是置換反應(yīng) B．①②③轉(zhuǎn)化中反應(yīng)前后鐵元素的化合價(jià)都不變 C．三種轉(zhuǎn)化都必須加入硫酸才能完成 D．三種轉(zhuǎn)化的生成物中一定有水【解答】解：A、①轉(zhuǎn)化中發(fā)生的反應(yīng)是鐵與硫酸或硫酸銅等鹽溶液的反應(yīng)，也可能是鐵與硫酸鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，不一定置換反應(yīng)，故選項(xiàng)說法正確。B、①中鐵是單質(zhì)，硫酸亞鐵中鐵元素顯+2價(jià)，反應(yīng)前后鐵元素的化合價(jià)發(fā)生了改變，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。C、①可以通過鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅實(shí)現(xiàn)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、①可以通過鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵溶液和銅實(shí)現(xiàn)，三種轉(zhuǎn)化的生成物中不一定有水，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選：A。6．“五水共治”大大美化了河道環(huán)境，某學(xué)校實(shí)驗(yàn)室排出的廢水中含有Ag+、Ba2+和NO3﹣三種離子，該校實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從該廢水中回收銀，并得到副產(chǎn)品碳酸鋇固體，操作步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖：已知濾液B中只含有一種溶質(zhì)，則下列說法不正確的是（）A．藍(lán)色沉淀是Cu（OH）2 B．乙一定是氫氧化鋇 C．若丙是K2CO3，濾液C結(jié)晶后可以作為化學(xué)肥料 D．若得到19.7g碳酸鋇，則證明原廢水中含有13.7g鋇【解答】解：A、藍(lán)色沉淀是氫氧化鋇和硝酸銅反應(yīng)生成的氫氧化銅，該選項(xiàng)說法正確；B、濾液B中只含有一種溶質(zhì)，乙中一定含有鋇離子和氫氧根離子，因此乙是氫氧化鋇，該選項(xiàng)說法正確；C、若丙是K2CO3，碳酸鉀和硝酸鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和硝酸鉀，濾液C結(jié)晶后得到硝酸鉀，可以作為化學(xué)肥料，該選項(xiàng)說法正確；D、若得到19.7g碳酸鋇，則鋇離子質(zhì)量：19.7g×137故選：D。二．實(shí)驗(yàn)探究題（共7小題）7．工業(yè)生產(chǎn)的純堿產(chǎn)品中往往含有少量的氯化鈉，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定甲、乙兩個(gè)品牌的純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。他們設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：【方案一】沉淀分析法（1）第一組同學(xué)采用如圖所示的沉淀法對甲品牌純堿樣品進(jìn)行測定；該方案中確定氯化鈣溶液是否過量的方法是取溶液M，滴加碳酸鈉溶液，沒有明顯現(xiàn)象，證明氯化鈣不過量。（2）請根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)過程和提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算甲品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（寫出計(jì)算步驟，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）解：[方案二]鹽酸滴定法（3）第二組同學(xué)采用如圖所示的鹽酸滴定法對乙品牌純堿樣品進(jìn)行測定；用已知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸滴加到一定質(zhì)量的混合物中，根據(jù)消耗鹽酸的量來測定碳酸鈉的含量，在實(shí)驗(yàn)過程中判斷所滴加的稀鹽酸恰好與碳酸鈉反應(yīng)的方法是直到不再生成氣泡為止。（4）請根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)過程和提供的數(shù)據(jù)，計(jì)算乙品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是53%（只寫出計(jì)算結(jié)果）?！痉桨溉繗怏w分析法（5）還有同學(xué)用設(shè)計(jì)的如圖裝置進(jìn)行測定CO2質(zhì)量（堿石灰的主要成分是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物）。同學(xué)們指出該裝置會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，請分析導(dǎo)致結(jié)果偏大的可能原因是BC（選填序號）。A．發(fā)生裝置內(nèi)殘留的二氧化碳?xì)怏w不能全部排到球形干燥管內(nèi)B．產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體，同時(shí)被堿石灰吸收C．干燥管與空氣相通，堿石灰即吸收發(fā)生裝置產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣，又吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣D．發(fā)生裝置漏氣，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w從膠塞處逸出【解答】解：（1）判斷是否過量，主要看溶液中是否還有CO32﹣，因此將溶液靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加CaCl2溶液，若無沉淀說明CaCl2溶液已過量；（2）設(shè)甲品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是xNa2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl10610015g×x10g106x＝70.7%（3）鹽酸滴加到溶液中會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)馀葸@一現(xiàn)象非常明顯；（4）設(shè)參加反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量為y，Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑固體質(zhì)量增加106117117﹣106＝11y0.55g106x＝5.3g所以Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：5.3g10g（5）A．發(fā)生裝置內(nèi)殘留的二氧化碳?xì)怏w不能全部排到球形干燥管內(nèi)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故錯(cuò)誤；B．產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體，同時(shí)被堿石灰吸收，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，故正確；C．干燥管與空氣相通，堿石灰即吸收發(fā)生裝置產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣，又吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大，故正確；D．發(fā)生裝置漏氣，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w從膠塞處逸出，二氧化碳不能全部被吸收，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故錯(cuò)誤；故選：BC。故答案為：（1）取溶液M，滴加碳酸鈉溶液，沒有明顯現(xiàn)象，證明氯化鈣不過量；（2）70.7%；（3）直到不再生成氣泡為止；（4）53%；（5）BC。8．以CuSO4溶液和Na2CO3溶液為原料制備堿式碳酸銅【化學(xué)式表示為：aCuCO3?bCu（OH）2】的過程如下：由于藥品用量等原因，產(chǎn)品中可能會(huì)混有堿式硫酸銅【化學(xué)式表示為：cCuSO4?dCu（OH）2】?！径ㄐ匝芯俊浚?）檢驗(yàn)產(chǎn)品的成分：①取適量產(chǎn)品于試管中，加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解；若同時(shí)能觀察到試管中有氣泡產(chǎn)生（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），可證明有堿式碳酸銅存在。②向反應(yīng)后的試管中繼續(xù)加入BaCl2（填試劑的化學(xué)式），可用以檢驗(yàn)堿式硫酸銅是否存在?！径垦芯俊浚?）通過定性研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中只有堿式碳酸銅。為了進(jìn)一步確定堿式碳酸銅的化學(xué)式，小樂設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)（夾持裝置已略去，已知堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅、二氧化碳和水）：③請寫出N2在實(shí)驗(yàn)中的作用將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉。④若裝置B和裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量增加量分別為△mB，△mC；則△mB：△mC＝9：22時(shí)，堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）2CO3?！窘獯稹拷猓海?）①堿式碳酸銅與鹽酸反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w。取適量產(chǎn)品于試管中，加入足量的稀鹽酸，固體全部溶解，若同時(shí)能觀察到試管中有氣泡產(chǎn)生，則可證明有堿式碳酸銅存在。②硫酸銅能與氯化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀，因此向反應(yīng)后的試管中繼續(xù)加入氯化鋇溶液，可用以檢驗(yàn)堿式硫酸銅是否存在。故填：氣泡產(chǎn)生；BaCl2。（2）③N2在實(shí)驗(yàn)中的作用是將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉，以防影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故填：將裝置內(nèi)的二氧化碳、水蒸氣給排除掉。④堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）2CO3，其中氫、碳元素質(zhì)量比為2：12＝1：6，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，△mB：△mC＝（1÷218）：（6÷1244）＝9：22時(shí)，堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2（OH）9．某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料得知，宇宙飛船中可用超氧化鉀（KO2）作為氧氣再生劑，超氧化鉀是一種黃色固體，它既能與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣又能和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧氣，為了驗(yàn)證超氧化鉀與人呼出的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成氧氣，該小組同學(xué)用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（已知：4KO2+2CO2═2K2CO3+3O2：CO2在飽和碳酸氫鈉溶液中幾乎不溶）（1）若每種裝置只能使用一次，則合理的裝置連接順序?yàn)锳→E→C→D→B。（2）為了除去O2中可能混有的CO2，B中可盛放過量氫氧化鈉溶液。（3）E裝置的作用是除去CO2中混有的HCl。（4）根據(jù)B裝置集氣瓶中無氣泡冒出現(xiàn)象可以判斷超氧化鉀已完全反應(yīng)。【解答】解：（1）要驗(yàn)證制取出的二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣并驗(yàn)證氧氣，要對反應(yīng)生成的氣體進(jìn)行凈化，為了得到純凈的二氧化碳，采取下列操作：因?yàn)辂}酸具有揮發(fā)性，所以制得的氣體中常混有氯化氫氣體和部分水蒸氣。首先利用碳酸氫鈉溶液不與二氧化碳反應(yīng)，所以不能吸收二氧化碳，但是能夠吸收揮發(fā)出來氯化氫氣體的性質(zhì)，用碳酸氫鈉溶液吸收氯化氫氣體，然后利用濃硫酸的吸水性除去CO2中混有的水蒸氣得到純凈的二氧化碳；將二氧化碳通過超氧化鉀讓二者反應(yīng)，為了除去制得的氣體中可能混有二氧化碳，利用氫氧化鈉溶液或過量的氫氧化鈣溶液除去二氧化碳，然后取出集氣瓶后，用帶火星的木條檢驗(yàn)制取的氣體是否是氧氣。（2）除去O2中可能混有的CO2的方法是通過過量的氫氧化鈉溶液，二氧化碳能和氫氧化鈉溶液，氧氣不能；（3）為了防止二氧化碳中的氯化氫氣體對后面實(shí)驗(yàn)的干擾，故用飽和碳酸氫鈉溶液把它除去；（4）要判斷超氧化鉀是否完全反應(yīng)，可以觀察B中是否有氣泡冒出，如有，說明未完全反應(yīng)，反之，則已完全反應(yīng)；故答案為：（1）A→E→C→D→B；（2）氫氧化鈉；（3）除去CO2中混有的HCl；（4）B裝置集氣瓶中無氣泡冒出。10．氮化鋁（AlN）是一種新型無機(jī)材料，廣泛應(yīng)用于集成電路生產(chǎn)領(lǐng)域．某氮化鋁中含有碳或氧化鋁雜質(zhì)，現(xiàn)用圖I中的一些裝置來進(jìn)行檢驗(yàn)，使氮化鋁樣品和NaOH溶液反應(yīng)：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑（氨氣極易溶于水）根據(jù)反應(yīng)中所生成氨氣的體積來測定樣品中的氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來確定雜質(zhì)的成分（實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)管體積忽略不計(jì)）（1）實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作如下：a．往燒瓶中放入適量的AlN樣品；b．從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH；c．檢驗(yàn)裝置的氣密性；d．測定收集到水的體積．正確的操作順序?yàn)椋篶abd．（2）廣口瓶中的試劑X可選用C（填選項(xiàng)的標(biāo)號）．A．汽油B．酒精C．植物油D．氯化鈉（3）若廣口瓶內(nèi)的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），則實(shí)驗(yàn)測得NH3體積將無影響（填“偏大”“偏小”或“無影響”）（4）有人改用圖II裝置進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)，通過測定燒杯中硫酸的增重來確定樣品中AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為是否可行？并說明理由．否，反應(yīng)生成的氨氣進(jìn)入稀硫酸中時(shí)，可能有部分氨氣來不及和稀硫酸反應(yīng)就逸出燒杯．【解答】解：（1）正確的操作順序?yàn)椋簷z驗(yàn)裝置的氣密性；往燒瓶中放入適量的AlN樣品；從分液漏斗往燒瓶中加入過量的濃NaOH；測定收集到水的體積．故填：cabd．（2）廣口瓶中的試劑X可選用植物油，這是因?yàn)榘睔獠蝗苡谥参镉?，植物油不溶于水，而汽油易揮發(fā)，酒精和氯化鈉易溶于水．故填：C．（3）若廣口瓶內(nèi)的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），則實(shí)驗(yàn)測得NH3體積將無影響，這是因?yàn)橛卸嗌袤w積的氨氣產(chǎn)生，就有多少體積的水排入量筒中．故填：無影響．（4）不可行，這是因?yàn)榉磻?yīng)生成的氨氣進(jìn)入稀硫酸中時(shí)，可能有部分氨氣來不及和稀硫酸反應(yīng)就逸出燒杯．故填：否，反應(yīng)生成的氨氣進(jìn)入稀硫酸中時(shí)，可能有部分氨氣來不及和稀硫酸反應(yīng)就逸出燒杯．11．某氣體可能由CO、CO2、H2、水蒸氣中的一種或幾種組成，小科利用如圖的裝置探究其成分。（1）甲裝置（盛有濃硫酸）的作用是吸收水蒸氣，檢驗(yàn)是否有水蒸氣；（2）實(shí)驗(yàn)證明氫氣是否存在的可靠證據(jù)是無水硫酸銅由白色變成藍(lán)色；（3）利用該裝置檢驗(yàn)是否存在CO2的具體操作是甲裝置后加一裝有澄清石灰水的洗氣瓶；（4）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到甲裝置的質(zhì)量增加，無水硫酸銅不變色，澄清石灰水變渾濁，則原氣體的組成可能有3?！窘獯稹拷猓海?）濃硫酸有吸水性，如果天平讀數(shù)增加，則有水蒸氣，如果天平讀數(shù)不變，則無水蒸氣；故填：吸收水蒸氣，檢驗(yàn)是否有水蒸氣；（2）氫氣有還原性，能與氧化銅反應(yīng)生成銅和水，無水硫酸銅可檢驗(yàn)水存在，無水硫酸銅與水反應(yīng)，現(xiàn)象由白色變成藍(lán)色；故填：無水硫酸銅由白色變成藍(lán)色；（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，要檢驗(yàn)二氧化碳應(yīng)該在濃硫酸后加一裝有澄清石灰水的洗氣瓶；故填：甲裝置后加一裝有澄清石灰水的洗氣瓶；（4）實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到甲裝置的質(zhì)量增加，說明有水；無水硫酸銅不變色，說明無氫氣；澄清石灰水變渾濁，說明一氧化碳和二氧化碳至少有一種；則原氣體的組成可能有水蒸氣、一氧化碳；水蒸氣、二氧化碳；水蒸氣、一氧化碳、二氧化碳。故填：3。12．某燃料X在7.2g氧氣中燃燒，得到9.2g混合氣體（可能含有一氧化碳、二氧化碳、水蒸氣），化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用如圖所示裝置驗(yàn)證混合氣體的成分。資料：①濃硫酸具有吸水性。②濃氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳。（1）通過混合氣體后，A裝置增重4.5g，說明混合氣體中含有水蒸氣。（2）D裝置的作用是檢驗(yàn)二氧化碳是否完全被吸收了。（3）當(dāng)觀察到玻璃管內(nèi)紅色固體逐漸變?yōu)楹谏?，F(xiàn)裝置逐漸變渾濁，證明混合氣體中有CO。（4）酒精燈火焰上加網(wǎng)罩的目的是集中火焰，提高溫度。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同學(xué)們稱量B、C裝置共增重3.3g，根據(jù)以上數(shù)據(jù)可確定燃料X中所含元素有C、H，各元素質(zhì)量比為3：1。【解答】解：（1）濃硫酸有吸水性，因此濃硫酸增重就說明吸收了水，因此混合氣體中含有水蒸氣；（2）氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以D裝置的澄清石灰水可以檢驗(yàn)氫氧化鈉溶液是否吸收盡二氧化碳，便于對一氧化碳產(chǎn)生二氧化