专题训练十四化学实验综合应用Word文档格式.docx

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C．加热时，c中溶液红色变深，冷却后又变浅

D．水浴时，d内气体颜色变浅，e内气体颜色加深

解析　NH4Cl热稳定性差，受热易分解为NH3和HCl，但遇冷马上化合为NH4Cl，A项错；

碘受热升华，B项正确；

含氨气的酚酞溶液为红色，加热氨气逸出，颜色变浅，冷却NH3又溶解，红色变深，C项错；

NO2生成N2O4是放热反应，温度越高，NO2的百分含量越大，颜色越深，D项错。

答案　B

3．（2013·

海淀期末）下列实验方案不可行或结论不正确的是（　　）

A．用润湿的pH试纸测定饱和Na2CO3溶液的pH

B．通过观察右图中导管水柱的变化，验证铁钉生锈的原因主要是吸氧腐蚀

C．向Mg（OH）2悬浊液中滴加FeCl3溶液，出现红褐色沉淀，说明溶解度：

Fe（OH）3<

Mg（OH）2

D．向同pH、同体积的醋酸和盐酸溶液中加入足量Zn粒，通过完全反应后收集到的H2体积比较两种酸的电离程度：

醋酸<

盐酸

解析　A项，测量溶液pH时，pH试纸不能先用蒸馏水润湿；

B项，小试管中液面上升，证明大试管中消耗了氧气，发生了吸氧腐蚀；

C项为难溶电解质的转化，溶解度较大的难溶电解质可转化为溶解度更小的难溶电解质；

pH相同的醋酸和盐酸，醋酸的物质的量浓度大，二者等体积分别与足量Zn粒反应时，前者放出氢气多，可比较两种酸的电离程度。

答案　A

4．（2013·

北京卷）用如图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是（　　）

乙烯的制备

试剂X

试剂Y

A

CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热

H2O

KMnO4酸性溶液

B

Br2的CCl4溶液

C

C2H5OH与浓H2SO4加热至170℃

NaOH溶液

D

解析　溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生消去反应，生成的乙烯中含有乙醇等杂质气体，乙醇也可以使高锰酸钾酸性溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成，A项错误；

乙醇不与Br2反应，B项正确；

乙醇与浓硫酸加热至170℃生成乙烯，同时部分浓硫酸被还原，生成二氧化硫，二氧化硫能够使高锰酸钾酸性溶液褪色，故不除杂不能检验乙烯的生成，C项错误；

二氧化硫在水溶液中与溴单质发生氧化还原反应生成硫酸和HBr，故不除杂不能检验乙烯的生成，D项错误。

5．（2013·

大纲卷）下列操作不能达到目的的是（　　）

选项

目的

操作

配制100mL1.0mol·

L－1CuSO4溶液

将25gCuSO4·

5H2O溶于100mL蒸馏水中

除去KNO3中少量NaCl

将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤

在溶液中将MnO

完全转化为Mn2＋

向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液至紫色消失

确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3

取少量溶液滴加CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊

解析　所得溶液体积不是100mL，所以A项错误；

因为KNO3的溶解度随温度变化的程度较大，而NaCl的溶解度随温度变化的程度很小，所以可以使用结晶法除去KNO3中的少量NaCl，B项正确；

H2O2具有还原性，可还原MnO

且不引入杂质离子，所以C项正确；

碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，所以D项正确。

二、填空题（共70分）

6．（20分）（2013·

北京卷）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

现象

取4g漂粉精固体，加入100mL水

部分固体溶解，溶液略有颜色

过滤，测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝（约为12），后褪色

ⅰ.液面上方出现白雾；

ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；

ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是________________________________。

（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________。

（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。

推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：

a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；

b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。

①实验a的目的是________________________________________________________________________。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：

随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl－发生反应。

通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是__________________________________。

（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。

取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。

则沉淀X中含有的物质是________。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：

________________________。

解析　

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式：

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O。

（2）由pH试纸先变蓝后褪色可知，漂粉精溶液具有碱性和漂白性。

（3）向水中通入过量SO2不能形成白雾，说明二氧化硫不能形成白雾；

用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化，说明白雾中不含氯气；

根据实验a、b不能判断白雾中含有HCl，因为白雾中混有SO2时也能满足实验a、b的现象，最终生成硫酸银白色沉淀。

（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色，说明有氯气生成，即发生反应：

Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，为确认这种可能性，可向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色。

（5）①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。

取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明上层清液中含有SO

，则沉淀X中含有CaSO4。

答案　

（1）2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

（2）碱性、漂白性

（3）①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰　②白雾中混有SO2，SO2可与酸性的AgNO3反应生成白色沉淀

（4）向漂粉精溶液中逐滴加入硫酸，观察溶液是否变为黄绿色

（5）①CaSO4　②SO2＋Cl2＋2H2O===SO

＋2Cl－＋4H＋

7．（25分）（2013·

天津卷）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知：

无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。

他们设计了制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下：

①检验装置的气密性；

②通入干燥的Cl2，赶尽装置中的空气；

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成；

④……

⑤体系冷却后，停止通入Cl2，并用干燥的N2赶尽Cl2，将收集器密封。

请回答下列问题：

（1）装置A中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，少量沉积在反应管A右端。

要使沉积的FeCl3进入收集器，第④步操作是__________________________。

（3）操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）________。

（4）装置B中冷水浴的作用为______________________________________________；

装置C的名称为________；

装置D中FeCl2全部反应后，因失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验FeCl2是否失效的试剂：

________________________________________________________________________。

（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，得到单质硫；

过滤后，再以石墨为电极，在一定条件下电解滤液。

（6）FeCl3与H2S反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

（7）电解池中H＋在阴极放电产生H2，阳极的电极反应式为________________________________________________________________________。

（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应，可知该实验有两个显著优点：

①H2S的原子利用率为100%；

②_________________________________________________________。

解析　

（2）FeCl3受热易升华，因此在沉积的FeCl3固体下方加热即可。

（3）防止FeCl3潮解主要是防止其与水接触，步骤②中通入的是干燥的Cl2，并把空气赶出装置；

步骤⑤中用的是干燥的N2，并把收集器密封。

（4）装置B中的冷水浴显然是为了使升华的氯化铁冷却为固体，便于收集；

检验FeCl2是否失效，就是检验溶液中是否含有Fe2＋，可使用K3[Fe（CN）6]溶液，若生成蓝色沉淀则说明含有Fe2＋，即未失效。

（5）一般用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气，并将导管插入液面下。

（6）FeCl3具有氧化性，H2S具有还原性，二者发生氧化还原反应。

（7）电解池中含有HCl和FeCl2。

由于阳极发生氧化反应且还原性：

Fe2＋>

Cl－，所以是Fe2＋在阳极放电，生成Fe3＋。

（8）实验Ⅱ中，FeCl3吸收H2S变为FeCl2，再经过电解重新得到FeCl3，FeCl3可以循环使用。

答案　

（1）2Fe＋3Cl2===2FeCl3

（2）在沉积的FeCl3固体下方加热

（3）②⑤

（4）冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品　干燥管　

K3[Fe（CN）6]溶液

（5）

（6）2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

（7）Fe2＋－e－===Fe3＋

（8）FeCl3得到循环利用

8．（25分）（2013·

江苏卷）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4·

7H2O）通过下列反应制备：

FeSO4＋Na2CO3===FeCO3↓＋Na2SO4

FeCO3＋C6H8O7===FeC6H6O7＋CO2↑＋H2O

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·

L－1计算）。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3＋

1.1

3.2

Al3＋

3.0

5.0

Fe2＋

5.8

8.8

（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是________（填字母，）原因是________________________________________________________________________。

a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。

①铁粉的作用是___________________________________________________________________。

②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是________________________________________________________________________。

（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。

请结合上图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·

7H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂：

铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：

向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，__________________________________________________________________________________________________________________________________，得到FeSO4溶液，______________________________________________________________________________，得到FeSO4·

7H2O晶体。

解析　

（1）碳酸钠溶液水解显碱性，Fe2＋在碱性环境中会生成氢氧化亚铁沉淀，故应在硫酸亚铁中加入碳酸钠溶液。

（2）检验FeCO3沉淀是否洗涤干净，即检验洗涤液中是否含有SO

，可以用酸化的氯化钡溶液检验，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。

（3）Fe2＋具有还原性，易被空气中的氧气氧化，加入铁粉可以防止其被氧化。

铁可与酸（柠檬酸）反应，故可用柠檬酸直接处理多余的铁粉，使之生成柠檬酸亚铁。

（4）加入乙醇可以抑制柠檬酸亚铁在水中的溶解，提高柠檬酸亚铁的产率。

（5）硫铁矿烧渣与稀硫酸反应，生成硫酸铁和硫酸铝，二氧化硅不溶于稀硫酸，故接下来的操作是“过滤”，滤液中含有铁离子和铝离子，向滤液中加入足量的强碱，铁离子以沉淀的形式析出，铝元素以偏铝酸根离子的形式存在于溶液中，再过滤，滤渣为氢氧化铁，加硫酸得到硫酸铁，然后再加铁粉生成硫酸亚铁；

最后加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥，即得硫酸亚铁晶体（绿矾）。

答案　

（1）c　避免生成Fe（OH）2沉淀

（2）取最后一次的洗涤滤液1～2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净

（3）①防止＋2价的铁元素被氧化　②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

（4）降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出

（5）“过滤，向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤”或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”　（滴加稀硫酸酸化），加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥