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专题九 能力提升检测卷
(本卷共20小题,满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5 K 39
Ca 40 Cr 52 Mn 55 Fe 56 Ni 59 Cu 64 La 139
第I卷 (选择题共50分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题3分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1.下列操作不符合实验安全要求的是( )
A.稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸中
B.点燃甲烷前,先验纯确认其纯净
C.实验结束后,将废液倒入指定容器中
D.制备有毒气体时,在通风橱内进行
【答案】A
【解析】浓硫酸的密度大于水的密度,稀释时,应将浓硫酸慢慢注入水中,并且用玻璃棒不断搅拌,
若将水注入浓硫酸中会产生暴沸,造成安全事故,故A符合题意;甲烷是可燃性气体,可燃气体在点燃前
需要进行验纯,防止气体在爆炸极限范围内发生爆炸,造成安全事故,故 B不符合题意;实验结束后,对
化学实验剩余药品,要做到不放回原瓶、不随丢弃、不拿出实验室,要放入指定容器中,防止污染环境、
造成安全事故,故C不符合题意;为了防止中毒,制备有毒气体的实验时,要及时将气体排出,所以要在
通风橱中进行,故D不符合题意。
2.下列实验操作不能达到实验目的的是( )
A.用装置甲从碘水中萃取碘
B.用装置乙验证SO 的还原性
2
C.用装置丙检验溶液中是否有Na+
D.用装置丁将FeCl 溶液蒸干制备FeCl
3 3
【答案】D
【解析】碘在苯中溶解度大于在水中溶解度,加入苯可萃取碘水中的碘,再利用分液漏斗分液,A正确;SO 通入酸性KMnO 溶液,溶液褪色,MnO被SO 还原为Mn2+,体现SO 的还原性,B正确;铂丝
2 4 2 2
蘸取溶液进行焰色反应,火焰若呈黄色,则含Na+,否则不含,C正确;加入促进FeCl 的水解,不能得到
3
FeCl ,另外蒸发要在蒸发皿中进行,D错误。
3
3.下列有关试纸的叙述正确的是( )
A.用干燥洁净的玻璃棒蘸取某溶液,滴在湿润的pH试纸上,跟标准比色卡比较来测定该溶液的pH
B.使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是氯气
C.使湿润的品红试纸褪色的气体必是SO
2
D.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气
【答案】D
【解析】A项中测溶液的pH时,pH试纸不能润湿,错误;B项中使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体不
一定是氯气,只要是具有强氧化性的气体都可以,错误;C项中使湿润的品红试纸褪色的气体也可能是
Cl,错误;D项,中学阶段所学的使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有氨气,正确。
2
4.下列盛放试剂的方法正确的是( )
A.氢氟酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
C.氢氧化钙溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色玻璃瓶中
【答案】D
【解析】A项氢氟酸会与玻璃的成分二氧化硅反应,不能存放在玻璃瓶中,错误;B项汽油会使橡胶
塞溶胀,错误;C项氢氧化钙会与玻璃塞的成分二氧化硅反应,不能用玻璃塞,错误;D项氯水或硝酸银
溶液存放时,为防止氯水腐蚀(氧化)橡胶塞,用磨口玻璃塞,为了避免氯水或硝酸银见光分解,应存放在
棕色玻璃瓶中,正确。
5.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴管吸出多余液体
【答案】B
【解析】A项,容量瓶是定量实验仪器,洗净后自然晾干即可,不需要放进烘箱中烘干,错误;B
项,酸式滴定管用于准确量取溶液的体积,先用蒸馏水洗净后,再用待装溶液润洗2~3次,否则将导致待
装溶液的浓度偏小,影响实验结果,正确;C项,锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待滴定溶液,若用待滴定溶液润洗,所含溶质的量增大,消耗标准溶液的体积增大,测得实验结果偏高,错误;D项,配制溶
液时,加水超过刻度线,应重新配制,若用滴管吸出多余部分,所得溶液的浓度将偏低,错误。
6.下列实验的仪器或操作正确的是( )
A.在固体物质灼烧实验中,可将坩埚直接放在三脚架上加热
B.在测量醋酸钠溶液浓度的滴定实验中,可将待测液醋酸钠溶液盛装在碱式滴定管中
C.在氯化钠溶液蒸发结晶实验中,为防止溶液暴沸,可加入几片碎瓷片
D.在蒸馏分离乙醇、乙酸、乙酸乙酯混合物的实验中,为提高冷凝效果,可使用球形冷凝管
【答案】B
【解析】A项,坩埚加热时,需要放置在泥三角上,错误;B项,由于醋酸钠水解使溶液呈碱性,则
必须盛装在碱式滴定管中,正确;C项,蒸发操作时为了防止溶液暴沸,应使用玻璃棒搅拌,加入碎瓷片
会影响氯化钠的纯度,错误;D项,球形冷凝管一般用于反应物的冷凝回流实验中,蒸馏收集产物时应选
择直形冷凝管,错误。
7.下列有关实验装置或操作不正确的是( )
A.装置甲液面读数为11.80 mL
B.用乙装置制取气体测量体积可以减少误差
C.装置丙可检验乙烯的生成
D.装置丁可验证碳酸氢钠受热分解
【答案】C
【解析】滴定管的“0”刻度在上,“上小下大”,因此由图可知装置甲液面读数为 11.80 mL,故A项
正确;乙装置中,分液漏斗和烧瓶之间用橡皮管连接,可以防止因向烧瓶中加入液体而引起气体体积的变
化,故用乙装置制取气体测量气体体积可以减少误差,能达到实验目的,B项正确;反应过程中乙醇会挥
发,有二氧化硫生成,二者都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,应先通碱液吸收再检验,故 C项错误;碳酸氢
钠受热分解,有CO 气体生成,使澄清石灰水变浑浊,能达到实验目的,故D项正确。
2
8.某同学查阅教材得知,普通锌锰电池筒内的无机物主要为MnO 、NH Cl、ZnCl 等。他在探究废干
2 4 2
电池内的黑色固体并回收利用时,进行如图所示实验。下列有关实验的叙述不正确的是( )A.操作①中玻璃棒能加快固体溶解
B.操作②为过滤,得到的滤液显酸性
C.操作③盛放滤渣的仪器是坩埚
D.操作④的目的是除去滤渣中的杂质
【答案】D
【解析】操作①中玻璃棒搅拌起到加快固体溶解的作用,A项正确;得到的滤液中含有NH Cl、
4
ZnCl ,溶液呈酸性,B项正确;操作③是在坩埚内灼烧滤渣,C项正确;二氧化锰是黑色固体,能作过氧
2
化氢分解的催化剂,灼烧后的滤渣能加快过氧化氢分解产生氧气的速率,证明黑色固体是二氧化锰,所以
操作④的目的不是除去滤渣中的杂质,D项错误。
9.某同学欲利用如图装置制取能较长时间存在的Fe(OH) ,其中实验所用溶液现配现用且蒸馏水先加
2
热煮沸。下列分析不正确的是( )
A.X可以是稀硫酸或稀盐酸,但不能是稀硝酸
B.实验开始时应先关闭止水夹a、打开b,再向烧瓶中加入X
C.反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀
D.反应结束后若关闭b及分液漏斗活塞,则Fe(OH) 可较长时间存在
2
【答案】B
【解析】稀硝酸会将铁氧化为+3价的铁离子,故A正确;实验开始时,应先打开a、b,利用生成的
氢气将装置中的空气排出,然后关闭 a,利用压强差将烧瓶中生成的亚铁离子排入锥形瓶中反应生成Fe(OH) ,故B错误;反应一段时间后可在锥形瓶中观察到白色沉淀,故 C正确;由于装置中的空气及溶
2
液中的氧气已经被除去,故Fe(OH) 可较长时间存在,故D正确。
2
10.绿原酸(C H O)具有较广泛的抗菌、抗病毒、抗氧化作用,利用乙醚、60%乙醇浸泡杜仲干叶,
16 18 9
得到提取液,进一步获得绿原酸粗产品的一种工艺流程如图,下列说法错误的是( )
A.绿原酸在温水中的溶解度小于在冷水中的溶解度
B.得到有机层的实验操作为萃取分液
C.减压蒸馏的目的防止温度过高,绿原酸变质
D.绿原酸粗产品可以通过重结晶进一步提纯
【答案】A
【解析】流程中加入温水浸膏,冷却、过滤得到绿原酸粗产品,可知绿原酸难溶于冷水,其在温水中
的溶解度大于在冷水中的溶解度,故A错误;绿原酸为有机酸,更易溶于有机溶剂,加入乙酸乙酯后绿原
酸被萃取到有机酯层,有机层与水层为不互溶的液体,应采用分液法分离,故 B正确;绿原酸具有抗氧化
作用,减压蒸馏可降低温度,避免温度过高导致绿原酸变质,故C正确;根据A的分析可知,绿原酸粗产
品可用重结晶的方法进一步提纯,故D正确。
二、选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项或两项
是符合题目要求的。若正确答案只包括一个选项,多选时,该小题得0分;若正确答案包括两个选项,只
选一个且正确的得2分,选两个且都正确的得4分,但只要选错一个,该小题得0分。
11.某KCl样品中含有少量KCO 、KSO 和不溶于水的杂质,为了提纯 KCl,先将样品溶于适量水
2 3 2 4
中,搅拌、过滤,再将滤液按如图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法不正确的是( )
A.起始滤液常温下pH>7
B.试剂Ⅰ为BaCl 溶液
2
C.图示过程必须经2次过滤
D.步骤③目的是除去CO【答案】C
【解析】根据题意知,固体中杂质离子为SO和CO,故步骤①为加入过量的BaCl 溶液 ,过滤后过量
2
的Ba2+用KCO 除去,再次过滤,过量的CO用盐酸除去。起始滤液中含有碳酸钾,碳酸根离子水解使溶
2 3
液显碱性,故起始滤液常温下pH>7,A正确;由上述分析可知,试剂Ⅰ为BaCl 溶液,B正确;样品溶于
2
适量水中,充分搅拌后过滤,选择试剂除去杂质时还需要 2次过滤,上图过程共经3次过滤,C错误;由
上述分析可知步骤③中加入的试剂Ⅲ为盐酸,其目的是除去CO,D正确。
12.下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的 实验操作
A 检验粗盐溶液中的Cl- 取少量粗盐溶液,滴加AgNO 溶液,观察现象
3
将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取碳酸钠灼
B 检验碳酸钠
烧,观察现象
C 除去MnO 中的碳粉 反复灼烧至质量不再变化
2
D 检验CO、CO 混合气体 将气体依次通过CuO(灼热)、澄清石灰水
2
【答案】C
【解析】粗盐溶液中含有硫酸根离子等,滴加AgNO 溶液,会生成微溶于水的硫酸银沉淀,不能检验
3
粗盐溶液中的Cl-,故A错误;将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取碳酸钠灼烧,观察现象,火焰呈黄
色,只能证明物质中含有钠元素,不能证明含有碳酸根离子,故 B错误;碳能够在空气中燃烧生成二氧化
碳气体,反复灼烧至质量不再变化,可以除去MnO 中的碳粉,故C正确;将气体通过CuO(灼热),CO会
2
被氧化生成二氧化碳,不能检验原混合气体中是否存在二氧化碳,应该先检验二氧化碳,除去CO 后再通
2
过CuO(灼热)、澄清石灰水来检验CO,故D错误。
13.已知MgCl ·6H O在空气中加热时,失去部分结晶水,同时生成Mg(OH)Cl或MgO。实验室用
2 2
MgCl ·6H O制取无水MgCl 的部分装置(铁架台、酒精灯已略)如图所示:
2 2 2
下列有关说法错误的是( )
A.循环物质甲为盐酸
B.装置b填充的可能是PO 或CaCl
2 5 2
C.装置a的分液漏斗中装有的试剂为浓硫酸,其作用为催化剂
D.装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置
【答案】C【解析】MgCl ·6H O晶体在空气中加热时,释放出部分结晶水,同时生成 Mg(OH)Cl或MgO,实验
2 2
室用MgCl ·6H O制取无水MgCl ,应该是在HCl气氛中加热MgCl ·6H O,所以装置a中液体为盐酸,盐
2 2 2 2 2
酸受热挥发出的 HCl,通过酸性干燥剂或中性干燥剂干燥后进入装置 c,加热装置 c,在HCl气氛中
MgCl ·6H O分解生成无水MgCl ,装置d为干燥装置,用于吸收分解生成的水蒸气,同时防止循环物质盐
2 2 2
酸中的水蒸气进入装置c,据此分析。在HCl气氛中加热MgCl ·6H O,所以装置a中为盐酸,最后多余的
2 2
HCl被水吸收形成盐酸,所以循环的物质甲是盐酸,故 A正确;装置b填充的是酸性干燥剂或中性干燥
剂,用于干燥HCl,则可能是PO 或CaCl ,故B正确;装置a中起始装有的试剂为盐酸,加热时挥发出
2 5 2
HCl,故C错误;装置d中与装置c直接相连的装置为干燥装置,用于吸收分解生成的水蒸气,同时防止
循环物质盐酸中的水蒸气进入装置c,故D正确。
14.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
向Ba(OH) 溶液中滴加少量稀硫
A 2 电导率减小 溶液中的离子浓度减小
酸,测量电导率变化
在空气中点燃氢气,将导管伸
B 集气瓶中产生白烟 生成HCl
入盛有氯气的集气瓶
C 向NaSiO 溶液中滴入稀盐酸 溶液中出现凝胶 非金属性:Cl>Si
2 3
加热盛有少量NH HCO 固体的
4 3
D 试管,并在试管口放置湿润的 石蕊试纸变红 NH 显碱性
3
蓝色石蕊试纸
【答案】A
【解析】A项,向Ba(OH) 溶液中滴加少量稀硫酸发生反应:Ba(OH) +HSO ===BaSO ↓+2HO,溶
2 2 2 4 4 2
液中离子浓度减小,电导率减小,正确;B项,在空气中点燃氢气,将导管伸入盛有氯气的集气瓶,集气
瓶中产生白雾,生成HCl,错误;C项,向NaSiO 溶液中滴入稀盐酸发生反应,NaSiO +2HCl===2NaCl
2 3 2 3
+HSiO↓, HSiO 难溶于水,溶液中出现凝胶,说明酸性:盐酸>硅酸,但盐酸不是Cl元素的最高价含
2 3 2 3
氧酸,不能证明非金属性:Cl>Si,错误;D项,加热盛有少量NH HCO 固体的试管,发生反应生成氨
4 3
气、二氧化碳和水,在试管口放置湿润的蓝色石蕊试纸,石蕊试纸变红,说明二氧化碳溶于水显酸性,错
误。
15.工业上利用炭和水蒸气反应:C(s)+HO(g)CO(g)+H(g) ΔH ;CO(g)+HO(g)===CO (g)+
2 2 1 2 2
H(g) ΔH 生成的H 为原料合成氨。在饱和食盐水中先通NH ,后通CO ,由于HCO能形成多聚体,所
2 2 2 3 2
以容易析出NaHCO ,过滤后热分解得纯碱。实验室用如图装置制氨气并验证氨气的某些化学性质,能达
3
到实验目的是( )A.用装置甲制取氨气
B.用装置乙除去氨气中的水蒸气
C.用装置丙验证氨气具有还原性
D.用装置丁吸收尾气
【答案】C
【解析】NaOH与NH Cl反应生成NH ·H O,不加热的情况下NH ·H O难以分解,无NH 生成,故无
4 3 2 3 2 3
法用装置甲制取氨气,A错误;NH 与浓HSO 反应,不能用浓HSO 干燥NH ,B错误;NH 与CuO反
3 2 4 2 4 3 3
应生成N 、Cu和HO,黑色的CuO转化为红色的Cu,N元素的化合价升高,说明NH 具有还原性, C
2 2 3
正确;苯的密度比水的密度小,在上层,NH 直接通入下层的水,会发生倒吸,D错误。
3
第II卷 (非选择题共50分)
三、非选择题:本题共4个小题,共50分。
16.(10分)某同学对教材中铜与浓硫酸的实验做了如下改进。实验装置如图所示(加热和夹持装置
已略去)。
实验步骤:
①组装仪器,检查装置气密性;
②加入试剂,关闭旋塞E,加热A,观察C中溶液颜色变化;
③将铜丝上提离开液面,停止加热。
(1)检查虚线框内装置气密性的方法是________________________________________。
(2)仪器A的名称是______________,仪器B的作用是____________________________,仪器D中所
盛药品是__________________。
(3)A中发生反应的化学方程式为__________________________________________。
(4) 实 验 后 , 拆 除 装 置 前 , 为 避 免 有 害 气 体 的 泄 漏 , 应 当 采 取 的 操 作 是
______________________________
_______________________________________________________。(5)实验后仪器A中有白色固体产生,将仪器A中固液混合物缓慢转移至盛有少量水的烧杯中,可观察
到的现象是__________________________________________________________。不可直接向仪器A中加水
的原因是________________________________________________________________________。
【解析】(2)SO 在水中的溶解度较大,所以仪器B的作用是防止倒吸;仪器D的作用是吸收尾气中的
2
SO ,防止污染空气,所以应盛装碱性固体。
2
(4)SO 的密度比空气大,所以反应后装置A、B、C中都会残留有一定量的SO ,可通过不断鼓入空气
2 2
的方法将残留的SO 全部赶入装置D中被吸收。
2
【答案】(1)关闭旋塞E,装置C中加水没过长导管口,给装置A微热,装置C中导管口有气泡冒出,
撤去热源后,冷却至室温后,装置C长导管内有倒吸产生的液柱,且高度保持不变 (2)三颈烧瓶(或三口
烧瓶) 防倒吸 碱石灰(或NaOH等合理答案)
(3)2H SO (浓)+Cu=====CuSO +SO ↑+2HO
2 4 4 2 2
(4)打开旋塞E,从E管口向A中鼓入大量空气
(5)混合时放热,白色固体溶解,溶液变蓝色 水加入浓硫酸中,放出大量的热使液体飞溅
17.(10分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。如图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制的流
程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是_______________________________________________。
(3)操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是________、________。操作Ⅲ一般适用于分离________(填字母)混合
物。
a.固体和液体 b.固体和固体
c.互不相溶的液体 d.互溶的液体
(4)混合②中加入NaSO 的目的是___________________________________________。
2 3
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色,于是
甲和乙同学设计了如下简单实验加以探究:甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有 Fe3+,则用于证明
该假设所用的试剂为________________,若假设成立,可观察到的现象为____________________。乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为______________________,其用于证明该假设所用的试剂为
_______________。
【解析】(1)SO 具有还原性,Br 具有氧化性,二者能发生反应:SO +Br +2HO===2HBr+HSO 。
2 2 2 2 2 2 4
(2)降低体系温度,可以增大SO 气体在水中的溶解度,同时防止溴挥发。(3)操作Ⅱ是分离固体和溶液,采
2
用过滤的方法;操作Ⅲ是分离相互溶解的液体,采用蒸馏的方法。(4)Na SO 具有还原性,可以将溴单质还
2 3
原为溴离子,从而除去粗品中未反应完的溴。(5)考查Fe3+、Br 的检验方法。
2
【答案】(1)SO +Br +2HO===2HBr+HSO
2 2 2 2 4
(2)降低体系温度,防止溴挥发,使反应完全
(3)过滤 蒸馏 d
(4)除去粗品中未反应完的溴
(5)KSCN溶液 溶液变成红色 含有Br CCl
2 4
18.(15分)无水FeCl 是常用的芳香烃取代反应催化剂,它具有易水解、易升华的性质。铁粉与氯
3
气反应制备无水FeCl 的实验装置如下图所示:
3
E和G用来收集产物。回答下列问题:
(1)通入氯气后,A中观察到有酸雾产生,C中PO 的作用是____________。
2 5
(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl ________的性质。
3
(3)实验过程中若 F 处出现堵塞,则在 B 处可观察到的现象是______________________。可通过
________
(填简单操作),使实验能继续进行。
(4)I中反应的离子方程式为_________________________________________________。
(5)某同学用5.60 g干燥铁粉制得无水FeCl 样品13.00 g,该次实验的产率是____________。
3
(6)实验室中还常用 SOCl 与 FeCl ·6H O 晶体共热制备无水 FeCl ,其化学反应方程式为
2 3 2 3
_____________________________________________________________________________。
检验水合三氯化铁原料中是否存在FeCl 的试剂是______________。
2
【解析】潮湿的氯气通过浓硫酸时,水与浓硫酸相遇放出大量的热使三氧化硫逸出,三氧化硫遇到瓶
内空气中的水蒸气形成酸雾,C中五氧化二磷的作用是除去酸雾,干燥的氯气和铁粉在D中反应生成氯化
铁,因氯化铁易升华,到达 E、G后重新凝华收集得到氯化铁,反应不完的氯气用 I中的NaOH溶液吸
收,H中无水氯化钙防止I中水蒸气进入G中使氯化铁水解。(1)由分析可知,C中PO 的作用是除去酸
2 5雾。(2)在E、G处收集产物是利用了FeCl 易升华的性质。(3)实验过程中若F处出现堵塞,则氯气将到达B
3
处,可以看到有B处气泡产生,然后Cl 进入NaOH溶液中与NaOH反应;氯化铁易升华,则可适当加热F
2
处,使实验能继续进行。(4)I中未反应完的氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的
离子方程式为Cl +2OH-===Cl-+ClO-+HO。(5)由2Fe+3Cl=====2FeCl 可知,每2 mol Fe反应生成2
2 2 2 3
mol FeCl ,则5.60 g(0.1 mol)干燥铁粉理论上可制得0.1 mol FeCl ,质量为0.1 mol×162.5 g·mol-1=16.25
3 3
g,因此该次实验的产率是×100%=80.00%。(6)若直接加热 FeCl ·6H O,氯化铁会水解得氢氧化铁和
3 2
HCl,HCl挥发,促进氯化铁水解,最终得到氢氧化铁,实验室中常用SOCl 与FeCl ·6H O晶体共热制备
2 3 2
无水 FeCl ,说明该过程产生了 HCl 抑制了氯化铁水解,结合原子守恒可知该反应的化学方程式为
3
FeCl ·6H O+6SOCl ===FeCl +12HCl+6SO ↑;亚铁离子与铁氰化钾相遇产生蓝色沉淀,因此检验水合三
3 2 2 3 2
氯化铁原料中是否存在FeCl 的试剂是铁氰化钾溶液。
2
【答案】(1)除去酸雾 (2)易升华 (3)B处有气泡产生 适当加热F处 (4)Cl +2OH-===Cl-+ClO-
2
+HO (5)80.00% (6)FeCl ·6H O+6SOCl ===FeCl +12HCl+6SO ↑ 铁氰化钾溶液
2 3 2 2 3 2
19.(15分)为了探究乙二酸的不稳定性、弱酸性和还原性,某化学兴趣小组设计如下实验。
查阅资料乙二酸俗称草酸,草酸晶体(H C O·2H O)在100 ℃时开始升华,157 ℃时大量升华并开始分
2 2 4 2
解;草酸蒸气在低温下迅速冷凝为固体;草酸钙不溶于水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。
Ⅰ.乙二酸的不稳定性:根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CO 和HO。
2 2
(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置。请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→D→____→____→F→E→C→G。
②装置中冰水混合物的作用是__________________________________________。
③整套装置存在不合理之处为___________________________________________。
Ⅱ.乙二酸的弱酸性:
该小组同学为验证草酸性质需0.1 mol/L的草酸溶液480 mL。
(2)配制该溶液需要草酸晶体为____ g。
(3)为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是____________。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色
B.测定0.1 mol/L草酸溶液的pHC.将草酸溶液加入NaCO 溶液中,有CO 放出
2 3 2
D.测定草酸钠溶液的pH
(4)该小组同学将0.1 mol/L草酸溶液和0.1 mol/L的NaOH等体积混合后,测定反应后溶液呈酸性,则
所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________________________________________。
Ⅲ.乙二酸的还原性:
(5)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO 溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO 溶液褪色,从而
4 4
判断草酸具有较强的还原性,该反应的离子方程式为___________________________________。
【解析】(1)①根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CO和HO,由于草酸晶体
2 2
(H C O•2H O)在100 ℃时开始升华,157 ℃时大量升华并开始分解,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体,所
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以生成的气体中含有草酸蒸气,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊,检验时产物时可用冰水混合物使草酸冷
凝以除去草酸干扰,因为检验二氧化碳需要氢氧化钙溶液,溶液中含有水分,所以要先用无水硫酸铜检验
水蒸气;用CuO检验CO,CO生成二氧化碳,为防止CO生成的CO 干扰产物中CO 的检验,所以要先检
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验CO、后检验CO,故顺序为用D检验水、用B冷却得到草酸晶体、用G检验二氧化碳、用F吸收二氧
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化碳、用E干燥CO、用C氧化CO、再用G检验产物二氧化碳,排列顺序是
A→D→B→G→F→E→C→G;
②冰水混合物的作用是除去产物中草酸蒸气,防止干扰实验,故需除去草酸蒸气,防止干扰实验;
③CO有毒,不能直接排空,所以要有尾气处理装置,而图中没有CO尾气处理装置。
(2)配制480 mL 0.1 mol•L-1的草酸溶液需要500 mL容量瓶,则需要草酸晶体质量=cVM=0.1
mol/L×0.5 L×126 g/mol=6.3 g;
(3)将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色,说明草酸具有酸性,但不能说明草酸部分电
离,所以不能证明草酸是弱酸,A错误;测定0.1 mol·L-1草酸溶液的pH,如果溶液中氢离子浓度小于草
酸浓度的2倍,就说明草酸部分电离为弱电解质,B正确;将草酸溶液加入NaCO 溶液中,有CO 放出,
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说明草酸酸性大于碳酸,但不能说明草酸部分电离,则不能证明草酸是弱酸,C错误;测定草酸钠溶液的
pH,如果草酸钠是强酸强碱盐,溶液呈中性,如果草酸钠是弱酸强碱盐,溶液呈碱性,所以能证明草酸是
否是弱电解质,D正确。
(4)二者恰好反应生成NaHC O,混合溶液呈酸性,则c(H+)>c(OH-),Na+不水解、HC O水解,则
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c(Na+)>c(HC O),溶液呈酸性说明HC O电离程度大于水解程度,所以溶液中c(H+)>c(C O),溶液呈酸
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性则c(OH-)浓度最小,则溶液中离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(HC O)>c(H+)>c(C O)>c(OH-);
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(5)酸性条件下,KMnO 具有强氧化性,酸性KMnO 溶液和草酸发生氧化还原反应而使酸性高锰酸钾
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溶液褪色,Mn元素化合价由+7价变为+2价,则C元素生成稳定氧化物CO,根据转移电子相等、原子
2守恒、电荷守恒,书写方程式为2MnO+5HC O+6H+===2Mn2++10CO↑+8HO。
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【答案】(1)①B G ②除去草酸蒸气,防止干扰实验 ③没有CO尾气处理装置
(2)6.3 (3)BD (4)c(Na+)>c(HC O)>c(H+)>c(C O)>c(OH-)
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(5)2MnO+5HC O+6H+===2Mn2++10CO↑+8HO
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