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- 2021-05-13 发布
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第十章 化学实验基础测试卷
满分100分,考试时间90分钟
试卷说明:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。请将第Ⅰ卷的答案填涂在答题卡上,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。
本卷可能用到的相对原子质量:Mg—24 Al—27 Si—28 S—32 Ba—137 Ag—108 Fe—56 Cu—64 Cl—35.5 Br—80
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2014·吉林省长春市高中毕业班第一次调研)下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是( )
A.用装置(Ⅰ)加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点101.5 ℃,分解温度约为150 ℃)
B.用装置(Ⅱ)进行实验时,酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.用装置(Ⅲ)进行实验时,广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色,且不会产生空气污染
D.用装置(Ⅳ)分离溴苯和苯的混合物
解析:本题考查化学实验有关知识,意在考查考生对化学实验的操作和分析能力。由题给信息可知,草酸晶体熔点101.5 ℃低于分解温度150 ℃,未分解就先熔化,故试管口应向上倾斜,A项错误;浓硫酸与蔗糖(含少量水)作用,有二氧化硫气体生成,该气体能还原高锰酸钾,从而使酸性高锰酸钾溶液褪色,B项正确;C项中产生的NO污染空气,错误;D项装置中缺少温度计,错误。
答案:B
2.(2014·河北省普通高中高三质监)下列实验装置通常不用于物质分离提纯的是( )
解析:本题考查了化学实验中的物质的分离提纯,意在考查考生的实验能力及分析解决问题的能力。A项装置适用于萃取、分液;B项装置适用于两种固体混合物(其中一种是易升华物质)的分离;C项装置适用于混合气体的除杂、分离和提纯;D项装置主要用于灼烧固体物质,不能用于物质的分离提纯,D项符合题意。
答案:D
3.(2014·湖北省武汉市部分学校高三调研)下列实验的现象与对应结论均正确的是( )
解析:本题考查了化学实验知识,意在考查考生的分析能力和判断能力。将浓硫酸滴到蔗糖表面,浓硫酸具有脱水性,使蔗糖炭化变黑,同时放出大量的热,使C和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,表现浓硫酸的强氧化性,A错误;常温下,铝与浓硝酸反应生成氧化物薄膜,阻止了铝与浓硝酸的进一步反应,此现象叫铝的钝化,B错误;铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁(黑色)和氢气,D错误。
答案:C
4.(2014·河南省洛阳市高三统考)下列有关实验装置的说法中正确的是( )
A.用图1装置制取干燥纯净的NH3
B.用图2装置实验室制备Fe(OH)2
C.用图3装置可以完成“喷泉”实验
D.用图4装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积
解析:本题考查化学实验,意在考查考生的化学实验基本操作能力和化学实验设计能力。图1中因氨气的密度比空气小,故氨气不能用向上排空气法收集;图2中应该用铁作阳极;图4中二氧化氮不能用排水法测量其体积,因为二氧化氮能与水发生反应。
答案:C
5.(2014·浙江省名校新高考联盟第一次联考)下列实验装置图正确的是( )
解析:本题考查了化学实验基本操作,意在考查考生对化学实验细节的判断能力。A项能够测定生成气体的体积,正确;B项布氏漏斗的切口没有对准吸滤瓶的支管口,错误;实验室用MnO2和浓HCl反应时,必须在加热条件下才能制得氯气,C项错误;电镀时,阳极应挂镀层金属,阴极应挂镀件,D项错误。
答案:A
6.(2014·东北三校高三第一次联合模拟)下列说法不正确的是( )
A.测定酸碱滴定曲线实验所用玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯
B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸采用加入饱和NaOH溶液后进行分液的方法
C.除去粗盐中不溶性杂质的操作有溶解、过滤、蒸发
D.石蜡油蒸气在炽热碎瓷片的作用下分解产生的气体可使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:本题考查化学实验的基本操作,意在考查考生对中学化学实验基础知识的理解和应用能力。除去乙酸乙酯中混有的乙酸应加入饱和Na2CO3溶液,不能加入饱和NaOH溶液,B项错误。
答案:B
7.(2014·山西省高三年级第二次四校联考)用如图所示装置进行实验,将少量液体甲逐滴加入到固体乙中,试管中试剂为丙,则下表中现象与结论均正确的是( )
解析:本题考查了化学实验基本操作、反应原理、实验现象等,意在考查考生的实验能力及分析解决问题的能力。稀硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,SO2与溴水发生氧化还原反应,溴水橙色褪去,SO2表现出还原性,而不是漂白性,A项错误;饱和食盐水与电石反应生成乙炔,乙炔具有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色,B项正确;醋酸与碳酸钠反应生成CO2,CO2与BaCl2溶液不反应,C项错误;浓氨水与生石灰反应生成NH3,将NH3通入AgNO3溶液中首先出现白色沉淀(AgOH),一段时间后白色沉淀溶解(银氨溶液),D项错误。
答案:B
8.(2014·贵州省六校联盟高三第一次联考)下图所示的实验装置或操作不能达到实验目的的是( )
A.实验室制取氨气
B.配制100 mL 0.1 mol/L盐酸
C.测定中和反应的反应热
D.实验室制备乙酸乙酯
解析:本题考查化学实验装置和操作,意在考查考生对化学实验装置和操作的判断能力。NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,试管口相对于试管底部温度降低,NH3和HCl又重新化合成NH4Cl,A项错误。
答案:A
9.(2014·北京市海淀区高三第一学期期中)向某无色溶液中分别进行下列操作,所得现象和结论正确的是( )
A.加入氨水,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Al3+
B.加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明原溶液中存在Cl-
C.加入盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀,证明原溶液中存在SO
D.加入NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明原溶液中存在NH
解析:本题考查了离子的检验,意在考查考生的分析判断能力。向含有Mg2+的溶液中加入氨水也可产生白色沉淀,A项错误;向含有CO的溶液中加入AgNO3溶液也可产生白色沉淀,B项错误;向含有Ag+的溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,也可产生白色沉淀,C项错误。
答案:D
10.(2014·湖北省八市高三联考)下列实验操作不能达到目的的是( )
A.除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+:加热搅拌,加入MgCO3,过滤,加适量的盐酸
B.制备硅酸胶体:向硅酸钠水溶液中逐滴滴加稀盐酸至溶液呈强酸性
C.检验Fe2(SO4)3溶液中是否含有FeSO4:滴加少许酸性高锰酸钾溶液,并振荡
D.使盛有少量氢氧化镁沉淀的试管中的沉淀溶解:加入一定量的氯化铵溶液
解析:本题考查化学实验操作,意在考查考生对化学实验基本操作的理解及分析能力。加热搅拌和加入MgCO3均促进了Fe3+水解,故过滤得到Fe(OH)3沉淀,再在滤液中加入适量的盐酸调节溶液为酸性,A项正确;胶体在强酸性溶液中会发生聚沉而得不到胶体,B项错误;Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化,现象为酸性高锰酸钾溶液褪色,C项正确;氯化铵水解显酸性,可以促进氢氧化镁沉淀的溶解平衡正向移动,D项正确。
答案:B
11.(2014·湖北省八校高三第一次联考)甲、乙、丙、丁由H+、Na+、Al3+、Ba2+、OH-、Cl-、HCO中的两种组成,可以发生如图转化,下列说法正确的是( )
A.甲为AlCl3,乙为NaHCO3
B.溶液丙中还可以大量共存的离子有Fe2+、NO、SO
C.在甲中滴加丁开始反应的离子方程式:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
D.白色沉淀A可能溶解在溶液D中
解析:本题考查了物质的推断,意在考查考生的记忆能力、理解能力以及对信息的挖掘能力。由题给离子和框图可推出甲为NaHCO3、乙为AlCl3、丙为HCl,丁为Ba(OH)2,A选项错误;Fe2+、NO在酸性条件下发生氧化还原反应,B选项错误;在甲中滴加丁开始反应的离子方程式为2HCO+Ba2++2OH-===BaCO3↓+CO+2H2O,C选项错误;无色溶液D为NaOH溶液、白色沉淀A为Al(OH)3,Al(OH)3能溶解在NaOH溶液中,D选项正确。
答案:D
12.(2014·河南省开封市高三第一次摸底)下列关于应用套管实验装置(部分装置未画出)进行的实验,叙述错误的是( )
A.利用甲装置可以制取少量H2
B.利用乙装置可以验证Na2O2与水反应既生成氧气,又放出热量
C.利用丙装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性,X中应放的物质是K2CO3
D.利用丁装置制取SO2,并检验其还原性,小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液
解析:本题考查实验方案的设计与评价,意在考查考生对物质制备和性质检验实验的分析能力。甲装置利用金属与酸的反应可以制取少量H2,A项叙述正确;乙装置中在p处放置带火星的木条,通过木条复燃可以证明有氧气生成,将q插入盛有水的烧杯(或水槽),通过有气泡冒出可以证明反应放出热量,B项叙述正确;丙装置X中应放KHCO3,Y中应放K2CO3,加热大试管,与X连接的烧杯中有沉淀生成,而与Y连接的烧杯中无沉淀生成,从而验证KHCO3和K2CO3的热稳定性,C项叙述错误;丁装置中Cu和浓硫酸加热时产生SO2,利用气球收集SO2,利用酸性KMnO4溶液检验SO2(溶液紫色变浅或褪去),D项叙述正确。
答案:C
13.(2014·江西部分高中高三阶段性联考)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( )
A.图①除去CO2中的HCl
B.图②装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色
C.图③装置可用于分离C2H5OH和H2O的混合物
D.图④证明CH3CH2OH发生消去反应生成了乙烯
解析:本题考查了化学实验设计,意在考查考生运用所学知识进行实验设计的能力。CO2与Na2CO3饱和溶液反应,A项错误;图②装置中铁在阳极发生失电子反应:Fe-2e-===Fe2+,水中的H+在阴极发生得电子反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,Fe2+与OH-结合生成白色Fe(OH)2沉淀,液面覆盖的煤油可防止空气中的氧气溶解于溶液中将Fe(OH)2氧化,B项正确;乙醇和水互溶,不能用分液法分离,C项错误;乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色,D项错误。
答案:B
14.(2014·陕西省长安一中高三第三次质检)某溶液只可能含有以下离子中的若干种:H+、NH、K+、Mg2+、NO、CO、NO,现取两份200 mL溶液进行如下实验:(已知HNO2不稳定极易分解2HNO2===H2O+NO2↑+NO↑)
①第一份加足量AgNO3溶液后,有11.68 g白色沉淀产生,沉淀中加入足量稀盐酸充分反应,有棕色气体产生,沉淀颜色不变,但是质量减少0.2 g;②将产生的气体全部通入过量的澄清石灰水,又得到白色沉淀2.0 g,该沉淀能溶于稀盐酸产生无色气体;③第二份加入过量浓NaOH溶液,加热使产生的气体全部放出,用100 mL 0.5 mol·L-1的
稀硫酸恰好完全吸收,酸也不剩余。
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A.原溶液一定不存在较大浓度的H+、Mg2+
B.原溶液确定含NH、NO、CO,且物质的量之比为5:2:1
C.不能确定原溶液是否含有K+、NO
D.实验中产生的棕色气体遇空气颜色会加深
解析:本题考查了离子检验,意在考查考生的计算能力和判断能力。根据实验①②可推知,溶液中含有CO、NO,则一定不存在较大浓度的H+、Mg2+,A选项正确;根据实验③可知含有NH,由H2SO4+2NH3===(NH4)2SO4得,n(NH)=2n(SO)=2×0.1 L×0.5 mol·L-1=0.1 mol;11.68 g沉淀为Ag2CO3和AgNO2的混合物,n(CO)=n(CaCO3)=2.0 g÷100 g·mol-1=0.02 mol,则m(Ag2CO3)=0.02 mol×276 g·mol-1=5.52 g,m(AgNO2)=11.68 g-5.52 g=6.16 g,n(NO)=n(AgNO2)=6.16 g÷154 g·mol-1=0.04 mol,所以原溶液确定含NH、NO、CO,且物质的量之比为5:2:1,B选项正确;根据电荷守恒可知,溶液中一定有NO,不能确定是否含有K+,C选项错误;产生的棕色气体为NO、NO2和CO2的混合物,NO遇空气会生成NO2,颜色会加深,D选项正确。
答案:C
15.(2014·上海市杨浦区高三第一学期期中)除去下列括号内杂质的试剂和方法正确的是( )
A.Fe3+(Al3+),加过量的氨水,过滤
B. KCl溶液(BaCl2),加入足量K2SO4溶液,过滤
C.CO2(SO2),饱和碳酸钠溶液,浓硫酸,洗气
D.N2[NO2(主要)、NO],NaOH溶液,浓硫酸,洗气
解析:A.氨水与Fe3+和Al3+均反应生成沉淀,错误;B.引入了硫酸根离子杂质,应加入适量K2SO4溶液,或先加入过量碳酸钾后加入盐酸除去,错误;C.CO2、SO2均与饱和碳酸钠溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液,错误;D、NO2与NaOH溶液生成硝酸钠和亚硝酸钠,少量的NO、NO2与NaOH溶液生成亚硝酸钠,正确。
答案:D
16.(2014·河北省保定市高三摸底)下列操作会导致实验结果偏高的是( )
A.用天平称量20.5 g某物质,砝码和药品的位置放反,所得药品的质量
B.测定Na2CO3溶液的pH时,先将pH试纸润湿了再测定,所测得的pH
C.配制一定物质的量浓度溶液时,定容时仰视读数,所得溶液的浓度
D.酸式滴定管在盛装标准溶液前没有用标准溶液润洗,测得的待测液浓度
答案:D
第Ⅱ卷(非选择题 共52分)
二、非选择题
17.(2014·山西省高三第二次四校联考)(10分)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂,该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。利用图2装置制备过碳酸钠,在冷水浴中充分反应后,按图1流程可获得过碳酸钠产品。
图1
(1)恒压滴液漏斗中支管的作用是________________________。
(2)制备过碳酸钠的关键是______________________________。
(3)如果配制过碳酸钠的水中含有铁离子,不仅会削弱洗涤剂的去污能力,甚至完全失去杀菌作用。试分析其中的原因_____________
(写出其中一种即可,用方程式表示)。
(4)某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型漂白剂的不良影响,取该漂白剂100 mL,加入25 g FeCl3固体,产生大量无色无味气体,用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程:0.1 mol/L NaOH溶液、8.0 mol/L NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol/L KMnO4溶液、BaCl2
稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。
①提出假设:对该气体成分提出合理假设。
假设1:气体是O2;
假设2:气体是________________;
假设3:气体是CO2。
②设计方案:设计实验方案证明你的假设,在下表中完成实验步骤、预期现象与结论。
实验步骤
预期现象与结论
将气体依次通入盛有____________的洗气瓶中,____________
①____________;
②____________;
③____________
解析:本题考查了化学实验仪器、反应原理以及实验方案设计的有关知识,意在考查考生综合分析问题的能力。(1)恒压滴液漏斗中支管连接了上下两端,使液体上下气压相等,使漏斗中的液体能顺利流下。(2)温度高时H2O2易分解,故控制好反应温度是关键。(3)铁离子可以作催化剂,使过氧化氢分解,另外铁离子和碳酸根离子可以发生水解相互促进的反应。(4)无色无味气体可能是O2或CO2或CO2和O2二者的混合气体。检验CO2用澄清石灰水,检验O2用带火星的木条。
答案:(每空1分)(1)使液体顺利流下
(2)控制反应温度
(3)2H2O22H2O+O2↑或2Fe3++3CO+3H2O===
2Fe(OH)3↓+3CO2↑
(4)①CO2和O2 ②
实验步骤
预期现象与结论
澄清石灰水 8.0 mol/L NaOH溶液 并将带火星的木条放在最后一个洗气瓶的出口处
若澄清石灰水不变浑浊,木条复燃,则假设1成立
若澄清石灰水变浑浊,木条复燃,则假设2成立
若澄清石灰水变浑浊,木条不复燃,则假设3成立
18.(2014·湖北省八市高三联考)(13分)实验室合成环己酮的反应、装置示意图及有关数据如下:
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表
物质
沸点(℃)
密度
(g·cm-3,20 ℃)
溶解性
环己醇
161.1(97.8)
0.962 4
能溶于水
环己酮
155.6(95)
0.947 8
微溶于水
饱和食盐水
108.0
1.330 1
水
100.0
0.998 2
注:括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点。
(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60 ℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95~100 ℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液____________________,用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化环己醇制环己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的优点是__________________。
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是___________________。
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a.蒸馏,收集151~156 ℃馏分,b.过滤,c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
①上述操作的正确顺序是________(填字母)。
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有________。
③在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是________。
(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮,环己酮分子中有________种不同化学环境的氢原子。
解析:本题考查物质制备实验,意在考查考生的综合实验能力。(1)①使用分液漏斗加液时需要打开上边的玻璃塞,保持分液漏斗内部与大气相通,然后打开分液漏斗的活塞,使溶液缓缓滴下。用漂粉精和冰醋酸氧化突出的优点是不使用有毒的反应物重铬酸钠,从源头上避免了污染。②由表格中的数据可知,在95 ℃时,环己酮与水形成具有固定组成的混合物而不能分离。(2)①首先加入NaCl固体,使水溶液的密度增大,水与有机物分层,分液后向有机层中加入无水MgSO4,除去有机物中少量的水,然后过滤,除去硫酸镁固体,再进行蒸馏即可。②操作b为过滤,缺少漏斗;操作c为分液,缺少分液漏斗。(3)依据对称性,环己酮中与羰基相邻的两个氢原子等效,与羰基相间的两个氢原子等效,故共有3种氢原子。
答案:(1)①打开分液漏斗上边的玻璃塞,拧开下边的活塞,缓慢滴加 避免使用有致癌危险的Na2Cr2O7 ②环己酮和水形成具有固定组成的恒沸物一起蒸出
(2)①cdba ②漏斗、分液漏斗 ③增加水层的密度,有利于分层,减小产物的损失
(3)3
19.(2014·云南省第一次高中毕业班复习第一次检测)(15分)某矿样用过量酸溶解并过滤,所得滤液A主要含CO、Ni2+、SO、H+、Fe2+、Fe3+、OH-、Mg2+、Mn2+等九种离子中的七种。将A中金属元素进行分离以备利用,部分流程如图所示:
可能用到的有关数据如下:
物质
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Ksp(25 ℃)
Fe(OH)3
2.7
3.7
4.0×10-38
Fe(OH)2
7.6
9.6
8.0×10-16
Ni(OH)2
7.2
9.2
5.5×10-16
Mg(OH)2
9.6
11.1
1.2×10-11
请根据题给信息填空:
(1)滤液A中不能大量存在的两种离子是________。
(2)已知“滤渣1”是MnO2,步骤①发生的氧化还原反应的离子方程式为________。
(3)常温下,某Ni(OH)2、Mg(OH)2共沉淀的混合体系中,若c(Ni2+)=5.5×10-11 mol·L-1,则c(Mg2+)=________。
(4)假定步骤①中NaClO恰好反应,欲检验滤液3中的酸根离子,需优先检验________(填离子符号)。
(5)为测定该矿样中铁元素的含量,取20.0 g矿石,按上述流程操作,将________(填“滤渣1”、“滤渣2”或“滤渣3”)完全酸溶,再使其中的铁元素还原为Fe2+,然后将所得溶液稀释到100 mL,取出20.00 mL用0.100 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定。达到滴定终点时溶液颜色为________色,共消耗KMnO4溶液16. 00 mL,经计算矿样中铁元素的质量分数为________。
解析:本题主要考查工艺流程的分析,意在考查考生对工艺流程的分析能力。(1)过量酸处理后,滤液为酸性,故滤液A中不能大量存在CO、OH-。(2)步骤①加入的NaClO为强氧化性物质,溶液中的Mn2+、Fe2+均能被氧化,发生反应的离子方程式为Mn2++ClO-+H2O===MnO2↓+2H++Cl-,ClO-+2Fe2++2H+===2Fe3++Cl-+H2O。(3)根据题目所给物质的Ksp数据知,溶液中的c2(OH-)== mol2·L-2=1.0×10-5 mol2·L-2,故c(Mg2+)== mol·L-1=1.2×10-6 mol·L-1。(4)通过(1)中离子共存的判断可知溶液中一定含有SO,通过步骤①可知生成Cl-,故滤液3中含有酸根离子为SO、Cl-。应先检验SO,使之转化为BaSO4沉淀,然后再检验Cl-;若先检验Cl-,则SO与Ag+生成微溶的Ag2SO4,影响Cl-的检验。(5)步骤②调节pH=5,Fe3+生成Fe(OH)3沉淀,故滤渣2为Fe(OH)3,用酸溶解可得Fe3+,再使其中的铁元素还原为Fe2+,Fe2+可被KMnO4氧化,故达到滴定终点时溶液颜色为紫色。反应的离子方程式为:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,所以100 mL溶液中n(Fe2+)=5×5×0.100 0 mol/L×0.016 00 L=0.04 mol,故矿样中铁元素的质量分数为×100%=11.2%。
答案:(1)CO、OH-
(2)ClO-+Mn2++H2O===MnO2↓+Cl-+2H+,2H++ClO-+2Fe2+===2Fe3++Cl-+H2O
(3)1.2×10-6 mol·L-1
(4)SO (5)滤渣2 紫 11.2%
20.(2014·河南省开封市高三一模)(14分)
二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
(1)工业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3,该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。当该反应转移2.75 mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。
(2)实验中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3熔点为16.8 ℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)。
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______。
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是_______________________________________________。
③实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质,设计如图实验装置。
B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为________;C中反应的离子方程式为___________;D中的实验现象为_______;E装置的作用是______________________。
解析:本题考查化学实验知识,意在考查考生利用化学原理分析问题的能力。(1)元素化合价升高,发生氧化反应,由反应方程式可知,被氧化的元素为S和Fe;当反应中转移2.75 mol电子时,有0.5 mol SO2生成,标况下体积为11.2 L。(2)①通过分液漏斗滴加浓硫酸时,可先打开分液漏斗上的活塞,然后旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加即可。②为使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被完全吸收,在熄灭酒精灯后应继续通入一段时间的氧气。
③由于三氧化硫熔点较低,故D装置中增加的m g为SO3的质量,可计算出转化的SO2的物质的量为 mol,SO2通入E装置后与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4,其质量为n g,由BaSO4的质量可计算出未转化的SO2的物质的量为 mol,最后计算出二氧化硫的转化率为×100%。(3)检验SO2的漂白性常用品红
溶液;碘水具有强的氧化性,可将SO2氧化,其反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+;H2S具有还原性,可与SO2发生氧化还原反应生成S,即2H2S+SO2===3S↓+2H2O,使D装置的试管中出现淡黄色沉淀;为避免SO2污染空气,可用氨水进行吸收,并用倒置漏斗防止倒吸。
答案:(1)S、Fe(1分) 11.2(2分)
(2)①打开分液漏斗上的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加(2分) ②使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收(1分) ③×100%(2分)
(3)品红溶液(1分) SO2+I2+2H2O===SO+2I-+4H+(2分) 试管中有淡黄色沉淀生成(1分) 吸收尾气,防止倒吸(2分)
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