届化学实验综合练习试题二Word格式.docx
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(1)某研究小组设计了制备Na2S2O3·
5H2O装置和部分操作步骤如下。
I.打开K1,关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。
II.C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应,停止加热。
III.过滤C中的混合液。
IV.将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
①I中,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是。
②II中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是。
“停止C中的反应”的操作是。
③III中,“过滤”用到的玻璃仪器是(填仪器名称)。
④装置B中盛放的试剂是(填化学式)溶液,其作用是。
(2)依据反应2S2O32-+I2=S4O2-6+2I-,可用I2的标准溶液测定产品的纯度。
取5.5g产品,配制成100mL溶液。
取10mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/LI2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。
编号
1
2
3
4
溶液的体积/mL
10.00
消耗I2标准溶液的体积/mL
19.99
19.98
17.13
20.03
①判断达到滴定终点的现象是。
②Na2S2O3·
5H2O在产品中的质量分数是(计算结果保留1位小数)。
(Na2S2O3·
5H2O的式量为248)
4.(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩(CuSO4·
5H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(∥100g水)见下表。
温度(℃)
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题:
①红褐色滤渣的主要成分是;
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式;
③操作I的温度应该控制在左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:
将热溶液、、洗涤、干燥。
(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及
右图装置制取Fe(NO3)3(固定所用
仪器和加热装置未画出)。
①为保证原料的充分利用,并加快反应
速率,往往将加热温度控制在100℃以内。
该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是
加热;
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置
(提示:
碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体)。
5.(12分)ClO2气体是一种常用的消毒剂,我国从2000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒。
(1)消毒水时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明ClO2具有_____性。
(2)工业上可以通过下列方法制取ClO2,请完成该反应化学方程式:
2KClO3+SO2=2ClO2+。
(3)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg/L之间。
碘量法可以检测水中ClO2的浓度,步骤如下:
Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液。
(已知:
2S2O32-+I2═S4O62-+2I-)
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。
操作时,不同pH环境中粒子种类如下图所示:
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是。
②确定操作Ⅱ完全反应的现象是。
③在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是。
④若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×
10-3mol/L的Na2S2O3溶液10mL,则水样中ClO2的浓度是mg/L。
6.(14分)重铬酸钠俗称红矾钠(Na2Cr2O7·
2H2O)是重要的化工产品和强氧化剂。
工业制备的流程如下:
(1)已知Fe(CrO2)2中铬元素是+3价,则Fe(CrO2)2中铁元素是价。
(2)化学上可将某些盐写成氧化物的形式,如Na2SiO3可写成Na2O·
SiO2,则Fe(CrO2)2
可写成。
(3)煅烧铬铁矿时,矿石中难溶的Fe(CrO2)2生成可溶于水的Na2CrO4,反应化学方程式如下:
4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=2Fe2O3+8Na2CO4+8CO2
为了加快该反应的反应速率,可采取的措施是。
(4)已知CrO42-在不同的酸性溶液中有不同的反应,如:
2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O;
3CrO42-+4H+=Cr3O102-+2H2O
①往混合溶液甲中加入硫酸必须适量的原因是。
②混合溶液乙中溶质的化学式是。
(5)+3、+6价铬都有很强的毒性,+6价铬的毒性更高,可诱发肺癌和鼻咽癌,所以制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O72-必须除去。
工业上可用电解法来处理含Cr2O72-的废水,下图为电解装置示意图(电极材料分别为铁和石墨)。
通电后,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
a电极的电极反应式是,b电极附近反应的离子方程式是。
7.(15分)Na2O2是常见的氧化剂,某化学小组的同学欲通过以下实验确定炭粉与Na2O2反应的产物。
【实验步骤】
I.按下图所示装置(部分仪器未画出)组装仪器,并检查装置气密性。
石灰水
ABC
II.将0.6g炭粉与3.9gNa2O2均匀混合,装入试管,在靠近试管口处放置一张湿润的
氯化钯试纸(湿润氯化钯试纸遇CO变黑,可用于检验是否有CO生成)。
III.用酒精灯微微加热试管底部。
【实验现象】
试管中发生剧烈反应并产生火花,氯化钯试纸未变黑,石灰水未变浑浊。
(1)在图中方框内绘出仪器装置简图,使仪器装置图完整。
△
(2)装置B的作用是。
(3)通过探究发现,装置A中发生的反应为2Na2O2+C===Na2CO3+X,X的电子式
是。
(4)CO在潮湿环境中可将氯化钯还原为黑色粉末状的钯(Pd),同时生成另外两种新物质。
已知反应过程中转移6.02×
1023个电子时,生成53gPd,该反应的化学方程式为。
(5)将装置A中充分反应后所得产物溶于适量水中。
①所得溶液的溶质是(填化学式)。
②溶液中下列关系正确的是(填字母序号)。
a.c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)
b.c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)
c.c(Na+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
d.c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-)
③若使所得溶液与100mL稀盐酸恰好完全反应至溶液pH=7,该盐酸的物质的
量浓度为。
8.(13分)某食用加碘盐是将KIO3或KI按一定比例加入食盐中配制而成的,其中还可能
含有少量Fe2+、Fe3+。
某兴趣小组欲探究该加碘食盐中碘元素的存在形式及其含量。
①IO3-、Fe3+、I2的氧化性依次递减;
②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
实验I:
确定加碘盐中碘元素的存在形式
【实验步骤及现象】
实验步骤
实验现象
①
用适量蒸馏水溶解食盐,并将所得溶液分成2份
②
向第一份溶液中加入KSCN溶液,再加入氯水
溶液加入KSCN后无明显变化,加入氯水后变红
③
向第二份溶液加入稀盐酸酸化,再加入足量KI固体,最后加入淀粉溶液
溶液变蓝
(1)由实验②,可以得出的结论是。
(2)经检验,实验③中加入KI固体充分反应后,生成的含碘物质只有一种,发生反
应的离子方程式为。
(3)由上述实验可以确定该食盐中的碘元素存在于(填化学式)中。
实验II:
测定加碘盐中碘元素含量
【实验步骤】
①配制100mL0.002mol/LNa2S2O3标准溶液。
②用托盘天平称取20.0g加碘盐,置于锥形瓶中,加入100mL蒸馏水,溶解。
③向锥形瓶中加入2mL1mol/L盐酸,再加入足量5%KI溶液,振荡,静置几分钟后,
加入几滴淀粉溶液。
④用0.002mol/LNa2S2O3标准溶液进行滴定,至终点。
平行测定3次。
【实验数据】
Na2S2O3溶液的体积/mL
14.98
15.00
15.02
(4)步骤①中,配制100mL0.002mol/LNa2S2O3标准溶液需要用到的仪器有天平、烧
杯、玻璃棒、胶头滴管和。
(5)达到滴定终点时的现象是。
(6)已知:
加碘盐中含碘元素的物质与所消耗Na2S2O3的物质的量之比为1:
6。
根据
实验数据,可计算出每1kg碘盐中含碘元素mg
(计算结果保留2位小数)。
9.(12分)某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
操作
现象
I
先向2mL0.1mol/LFeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水
II
先向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1mol/LKI溶液
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;
滴加KI溶液后,红色无明显变化
①实验I的现象为。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为。
(2)该同学分析了导致实验II现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。
改进后的实验操作和现象如下:
III
向2mL0.1mol/LKI溶液中滴加1mL0.1mol/LFeCl3溶液,再滴加KSCN溶液
滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色
根据实验III,甲同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由。
(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验III中现象得出的结论。
请补全下表中的实验方案。
预期现象及结论
IV
向2mL0.1mol/LKI溶液中滴加1mL0.1mol/LFeCl3溶液,
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。
进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。
该同学结合上述实验结论,分析了实验III中加入KSCN后溶液变红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为
。
10.(15分)SO2随意排放会造成严重的大气污染。
下列是某小组同学设计处理烟气(主要含SO2、N2、O2、粉尘)中SO2的方法。
(1)方法一:
利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气,流程如下:
①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是;
②合成塔中每合成1mol气体放出热量92.3kJ(25℃、101kPa),反应的热化学方程式是;
③上述流程中循环利用的物质是。
(2)方法二:
利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2。
①该反应的离子方程式是(反应a)。
为验证该反应,同学们将SO2通入
0.05mol·
L-1FeCl3溶液中,溶液很快由黄色变为红褐色;
将溶液长时间放置后,最终变为浅绿色。
关于红褐色液体,以下是同学们的分析推测与实验。
分析推测
甲:
生成了Fe(OH)3胶体
乙:
经查阅资料,可能发生反应:
Fe3++6SO2
Fe(SO2)
(反应b)
ⅰ.制备Fe(OH)3胶体并检验
ⅱ.分别向Fe(OH)3胶体和该红褐色液体中加入适量铁粉,振荡后前者不变色,后者变为浅绿色
②利用胶体的(填性质)可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe(OH)3胶体;
③根据反应b,说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是(用离子方程式及必要的文字说明);
④经讨论后得出结论:
FeCl3溶液和SO2反应过程中,反应a、b在体系中共存。
请从化学反应速率和反应限度的角度分析,SO2通入FeCl3溶液中产生上述现象的原因是。
1.(14分)
(1)
(2分)
因为2NO+O2=2NO2,2NO2(红棕)
N2O4(无色),正反应是放热反应,U型管底部的温度降低,上述平衡向右移动,NO2浓度降低,颜色变浅(4分)
(2)Cr2O72-+3SO2+2H+=2Cr3++3SO42-+H2O(2分)
将e、m依次连接在B、C之间或将C装置换成f(2分)
(3)吸收未反应的NO(2分)
(90%)(2分)
2.
(1)CO2NH4F
(2)NH4++H2ONH3·
H2O+H+HCO3-+H2OH2CO3+OH-
NH4+和HCO3-的水解程度基本相同。
(3)取洗涤后的溶液,向其中滴加BaCl2溶液,无现象,说明已经洗涤干净;
若有白色沉淀生成,说明没有洗涤干净。
(其他方法合理给分)
(4)60℃c1
(5)温度升高NH4F会分解(或答出NH4HCO3会分解也给分)
3.(16分)
(1)①(2分)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑f+2H2O
②(2分)Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在
(2分)打开K2,关闭K1③(2分)漏斗、玻璃棒、烧杯
④(2分)NaOH在C中的反应停止后,吸收A中产生的多余SO2,防止空气污染
(2)①(2分)加入最后一滴I2标准溶液后,溶液变蓝,且半分钟内颜色不改变
②(2分)90.2%
4.(12分)
(1)①Fe(OH)3②3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
③100°
C④冷却结晶、过滤
(2)①水浴
5.(12分)
(1)氧化
(2)K2SO4(3)①2ClO2+2I-=2ClO2-+I2
②蓝色消失,半分钟内不变色③ClO2-+4I-+4H+=Cl-+2I2+2H2O④0.675
6.(14分)
(1)+2
(2)FeO·
Cr2O3(3)粉碎矿石、升高温度
(4)①少量不能除尽Na2CO3等杂质,过量会生成Na2Cr3O10等副产物。
②Na2Cr2O7和Na2SO4
(5)2H++2e-=H2↑,Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
7.(15分)
(1)(3分)
(试管口微向下倾斜1分;
导管及塞子1分;
PdCl2
试纸1分;
错画或少画一项扣1分)
(2)防止倒吸
(3)
(4)PdCl2+CO+H2O===Pd+CO2+2HCl
(5)①NaOH、Na2CO3(少些一种扣1分,多些、错写无分)
②bd(少选得1分,多选、错选无分,下同)
③1mol/L(不写单位扣1分)
8.(13分)
(1)碘盐中不含Fe3+,含有Fe2+(各1分)
(2)IO3-+5I-+6H+===3I2+3H2O(3)KIO3
(4)100mL容量瓶(不写100mL扣1分;
不写100mL容量瓶不给分,同时写出药
匙等其他合理仪器不扣分)
(5)蓝色消失,半分钟内不变色(6)31.75(3分)
9.(12分)
(1)①滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成红色(各1分)
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2(其他合理答案可酌情给分)
(3)
再滴加淀粉溶液(或CCl4;
或铁氰化钾溶液)
(1分)
预期现象:
溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色;
或生成蓝色沉淀),结论:
Fe3+能与I-发生氧化还原反应,生成I2(或Fe2+)
(现象、结论各1分)
(其他合理答案可酌情给分)
(4)2Fe3++2I-
2Fe2++I2(3分,不写可逆符号扣2分)
10.(共15分)
(1)①SO2+OH-=HSO3-
②H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)∆H=-184.6kJ·
mol-1
③NaCl溶液
(2)①2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
②丁达尔效应
③加入铁粉时发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,c(Fe3+)减小,使反应b逆向移动
④由于化学反应速率:
b>a,化学反应限度:
a>b,所以产生上述现象
11.(14分)
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。
以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)
制备高锰酸钾的一种工艺流程。
H2SO4
过量FeSO4
空气
滤渣
H2O
过滤
酸浸
软锰矿
K2MnO4
熔融
粉碎
KOH
滤液...高纯MnO2
石灰苛化操作I
母液
CO2
KMnO4
K2CO3
操作I
MnO2
晶体
粗晶体
干燥
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。
其消毒机理与______相同(填字母)。
a.NaClO溶液b.双氧水c.苯酚d.75%的酒精
(2)操作Ⅰ的名称是_____________;
硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生主要反应的化学方程式为。
(3)上述流程中可以循环使用的物质有(填化学式)。
若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则1molMnO2可制得__________molKMnO4。
(4)MnO2在酸性条件下具有强氧化性,可被还原为Mn2+。
为验证MnO2具有强氧化性,下列方案可行的是(填字母)。
A.MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
C.MnO2固体加入到FeSO4与KSCN的酸性混合液中,观察溶液是否变红
(5)酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应,反应开始时溶液褪色较慢,反应一段时间后褪色会迅速加快,其原因是____。
13.牙膏是由摩擦剂和一些可溶于水的物质组成。
常用的摩擦剂主要有:
CaCO3、Al(OH)3、SiO2·
nH2O、Ca3(PO4)2。
资料显示:
Ca3(PO4)2高温不分解;
Ca3(PO4)2和CaHPO4不溶于水;
Ca(H2PO4)2溶于水;
Ca3(PO4)2+4H+=3Ca2++2H2PO4-。
(1)为测定某牙膏的酸碱性和摩擦剂的主要成分,甲同学设计并完成以下实验:
①取一小段牙膏与一定量蒸馏水充分搅拌后过滤,用pH试纸测定滤液酸碱性的方法是(填相应操作),读出其pH接近8;
②若向①所得不溶物中加入适量稀盐酸,得到澄清溶液,有气体产生,则产生气体的离子方程式是;
若向①所得不溶物中加入NaOH溶液,经测定,不溶物的质量不发生变化;
③取②中加稀盐酸后所得溶液,加入过量NaOH溶液,观察到最终有沉淀生成,生成该沉淀的离子方程式是;
根据上述实验,摩擦剂中一定含有的物质是。
(2)乙同学用如下装置(已检验气密性,夹持装置略)通过测CO2的质量来计算牙膏不溶物中CaCO3的含量。
①滴加稀盐酸之前的部分操作:
……打开弹簧夹,通入N2一段时间;
再将盛有碱石灰的干燥管连接在整套装置上……。
按此顺序进行操作的原因是;
②用上述装置重复几次实验,所测样品中CaCO3的含量均偏高,若实验过程中的操作没有失误,分析可能的原因是或;
③设计实验不用其他任何试剂(仪器可任选),仅用牙膏不溶物样品测定摩擦剂中CaCO3含量的方法是(不必填具体操作)。
14.(13分)黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。
某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。
将m1g该黄铁矿石的样品放入如下图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。
其反应的化学方程式为:
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