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J单元 化学实验
J1 化学实验常见仪器与基本方法
8.J1[2011·浙江卷]下列说法不正确的是( )
A.变色硅胶干燥剂含有CoCl2,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水干燥功能
B.“硝基苯制备”实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触
C.“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用
D.除干燥CO2中混有的少量SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶
8.J1[2011·浙江卷]【解析】A 变色硅胶含有CoCl2,无水CoCl2为蓝色,因此蓝色表示具有吸水干燥功能,A错;硝基苯制备中温度计插入水浴中控制温度,但不能与烧杯内壁或底部接触,B对;中和滴定时容量瓶和锥形瓶洗涤后无需干燥或用溶液润洗,但滴定管或移液管洗涤后必须干燥或润洗,否则盛装的溶液会被稀释,C对;KMnO4可以氧化SO2,CO2、SO2的混合气体通入酸性KMnO4溶液,SO2被吸收,再通入浓硫酸,水蒸气被吸收,D对。
J2 物质的分离、提纯与检验
10.J2C5[2011·安徽卷]下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
10.J2C5
【解析】D 过量的Fe粉与稀HNO3反应得到的溶液中含有Fe2+,不含有Fe3+,故A项中的现象、解释或结论都错误;由于Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故AgI沉淀不能转化为AgCl沉淀,故B项中的现象、解释或结论都错误;Al遇到冷的浓硝酸或浓硫酸时发生钝化,Al能与稀HNO3发生反应,其现象是铝不断溶解,溶液中有气泡冒出,故C项中的现象、解释或结论都错误;石蕊遇酸变红,遇碱变蓝,故D项中的现象、解释或结论都正确。
27.B1B3J2[2011·安徽卷](14分)
MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式是□________+□ClO+□________===□MnO2↓+□Cl2↑+□________。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、________、________、________,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还含有________(写化学式)。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69g,第①步反应后,经过滤得到8.7gMnO2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第②步反应中至少需要________molNaClO3。
27.B1B3J2
(1)MnO和MnCO3
(2)5 Mn2+ 2 4 H2O 5 1 8 H+
(3)蒸发皿 酒精灯 玻璃棒 NaCl
(4)0.02
【解析】(1)第①步加入稀H2SO4时,粗MnO2中的杂质MnO和MnCO3溶解生成可溶性的MnSO4。
(2)第②步反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO+4H2O===5MnO2↓+Cl2↑+8H+。
(3)蒸发操作中除了铁架台(含铁圈),还必需有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒;由于第③步将Cl2通入热的NaOH溶液中,因此,最终蒸发得到的固体中一定含有NaCl。
(4)由收集到0.224L的CO2可求得m(MnCO3)=×115g·mol-1=1.15g,则样品中m(MnO)=12.69g-8.7g-1.15g=2.84g,则n(Mn2+)=n(MnCO3)+n(MnO)=+=0.01mol+0.04mol=0.05mol,由反应的离子方程式可知反应需要NaClO30.02mol。
10.C2 J2
[2011·广东卷]某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得到稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
10.C2 J2
【解析】B 由于浓硫酸溶于水放出大量的热,因此,稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,而且要不断搅拌,故A错误;B项可以达到实验目的;在过滤操作中,滤液应沿着玻璃棒慢慢注入过滤器中,故C错误;MgCl2在溶液中能发生水解:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,在加热蒸干MgCl2溶液的过程中HCl不断挥发,故此过程不能得到无水MgCl2固体,D错误。
33.J2A3H2
[2011·广东卷]某同学进行实验研究时,欲配制1.0mol·L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100gH2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成。设计实验方案,进行成分检验。写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,过滤,得滤液和沉淀。
步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。
步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,________。
步骤4:
(3)将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
①配制250mL约0.1mol·L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,________,将溶液转入________中,洗涤,定容,摇匀。
②滴定:准确量取25.00mL所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol·L-1盐酸装入50mL酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸VmL。
③计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=____________(只列出算式,不做运算)。
(4)室温下,________(填“能”或“不能”)配制1.0mol·L-1Ba(OH)2溶液。
33.J2A3H2
(1)由于Ba(OH)2·8H2O与空气中CO2反应,所取试剂大部分已变质为BaCO3,未变质的Ba(OH)2·8H2O在配制溶液时能全部溶解
(2)
步骤2:
出现白色沉淀,说明该试剂中有Ba2+存在
步骤3:滴加稀盐酸,连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊,说明该试剂含有BaCO3
步骤4:取步骤1中的溶液于烧杯中,用pH计测定其pH
pH明显大于9.6,说明该试剂含有Ba(OH)2
(3)①搅拌溶解 250mL容量瓶
②0.1980
③×100%
(4)不能
【解析】(1)空气中存在的CO2能与Ba(OH)2反应可生成BaCO3;(2)BaCO3和Ba(OH)2·8H2O的检验,可首先通过加入硫酸,与BaCO3反应生成沉淀和气体进行检验,确定后再将混合物配成饱和溶液,结合BaCO3饱和溶液的pH为9.6加以确认;(3)①配制250mL溶液应使用250mL容量瓶,溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶;②取样品溶液25mL,浓度大约是0.1mol·L-1,即n(OH-)大约是25×10-3×0.1mol,据中和滴定关系,可确定盐酸浓度为0.1980mol·L-1较为合适;③结合Ba(OH)2+2HCl===BaCl2+2H2O即可计算;(4)由上述可知,Ba(OH)2固体易与空气中水和CO2结合出现杂质,同时依据Ba(OH)2·8H2O的溶解度关系,不能配制出1.0mol·L-1的该溶液。
17.H3J2
[2011·海南化学卷]硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]为浅绿色晶体,实验室中常以废铁屑为原料来制备,其步骤如下:
步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污,分离出液体,用水洗净铁屑。
步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L-1H2SO4溶液,在60℃左右使其反应到不再产生气体,趁热过滤,得FeSO4溶液。
步骤3 向所得FeSO4溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。
请回答下列问题:
(1)在步骤1的操作中,下列仪器中不必用到的有________(填仪器编号)。
①铁架台 ②燃烧匙 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵 ⑥玻璃棒 ⑦酒精灯
(2)在步骤2中所加的硫酸必须过量,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
(3)在步骤3中,“一系列操作”依次为________、________和过滤;
(4)本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe3+杂质。检验Fe3+常用的试剂是________,可以观察到的现象是________________________________________________________________________________。
17.H3J2 (1)②④⑤
(2)防止Fe2+在温度较高的情况下水解
(3)蒸发浓缩 冷却 结晶
(4)KSCN溶液 溶液变为红色
【解析】(1)步骤1中实验操作有两步:一是煮沸除油污:二是过滤。因此用到的仪器为铁架台(铁圈)、石棉网、烧杯、玻璃棒、酒精灯、漏斗、滤纸等。
(2)加热条件下促进水解,Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+。
7.J2 C1
[2011·全国卷]下列叙述错误的是( )
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用高锰酸钾酸性溶液可区分己烷和3-己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
7.J2 C1
【解析】D 甲酸甲酯和乙醛中都含有醛基,可以与银氨溶液反应得到银单质,D项错误。乙醇中含有羟基,可以与金属钠反应生成气体,而乙醚则不能,因此可以鉴别,A项正确,高锰酸钾可以氧化含有碳碳双键的3-己烯,而不能氧化烷烃,B项正确。苯和溴苯均不溶于水,而苯的密度小于水,溴苯的密度大于水,因此可以用水鉴别,C项正确。
3.J2 [2011·天津卷]向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液显紫色
原溶液中有I-
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+,无K+
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH
3.J2 【解析】B 由于CO等离子与Ba2+可以生成白色沉淀BaCO3等而造成干扰,A错;由于钾元素的紫色会被钠元素的焰色反应干扰,故需要隔着蓝色钴玻璃进行观察验证钾元素是否存在,C错;NH3·H2O只有在浓溶液或者加热条件下才能分解生成NH3,故NaOH稀溶液难以与NH生成NH3,D错。
11.B1J2[2011·重庆卷]不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液(不考虑它们间的相互反应)的试剂组是( )
A.盐酸、硫酸 B.盐酸、氢氧化钠溶液
C.氨水、硫酸D.氨水、氢氧化钠溶液
11.B1J2[2011·重庆卷]【解析】D 四种溶液中分别加入盐酸后,生成白色沉淀的是AgNO3,生成刺激性气味的气体的是K2SO3,没有明显现象的是BaCl2和Mg(NO3)2,取没有现象的两种溶液分别加入硫酸,生成白色沉淀的是BaCl2,另一种是Mg(NO3)2;若分别加入NaOH溶液,生成白色沉淀的是Mg(NO3)2,另一种是BaCl2,因此A、B项均可以鉴别。四种溶液中逐滴加入氨水,先生成沉淀后又溶解的是AgNO3,只生成白色沉淀的是Mg(NO3)2;没有明显现象的是BaCl2和Na2SO3,两种溶液中加入硫酸,生成白色沉淀的是BaCl2,有刺激性气味气体生成的是K2SO3;而加入NaOH溶液则无法鉴别这两种溶液。因此C能鉴别,D不能。
J3 气体的制取
9.C1、J3[2011·重庆卷]在实验室进行下列实验,括号内的实验用品都能用到的是( )
A.硫酸铜晶体里结晶水含量的测定(坩埚、温度计、硫酸铜晶体)
B.蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)
C.钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸)
D.肥皂的制取(蒸发皿、玻璃棒、甘油)
9.C1、J3[2011·重庆卷]【解析】C A项中不使用温度计,B项中醋酸铅属于重金属盐,因此会使蛋白质变性,而不是盐析,D项中制取肥皂的药品是硬脂酸甘油酯和氢氧化钠溶液,不用甘油。
J4 综合实验(实验方案的设计与评价)
28.D4J4G1[2011·安徽卷]
地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。
(1)实验前:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,其目的是________________,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将KNO3溶液的pH调至2.5;③为防止空气中的O2对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入________(写化学式)。
图1-19
(2)图1-19表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式________________。t1时刻后,该反应仍在进行,溶液中NH的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有增大,可能的原因是________________________________。
(3)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:溶液的pH;
假设二:________________________;
假设二:________________________;
……
(4)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论。
(已知:溶液中的NO浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤及结论:
28.D4J4G1
(1)去除铁粉表面的氧化物等杂质 N2
(2)4Fe+10H++NO===Fe2++NH+3H2O 生成的Fe2+水解(或和溶液中OH-结合)
(3)温度 铁粉颗粒大小
(4)
实验步骤及结论:
①分别取等体积、等浓度的KNO3溶液于不同的试管中;
②调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;
③分别向上述溶液种加入足量的同种铁粉;
④用离子色谱仪测定相同反应时间时各溶液中的NO的浓度;
若pH不同的KNO3溶液中,测出NO浓度不同,表明pH对脱氮速率有影响,否则无影响。
【解析】(1)先用稀硫酸洗涤Fe粉的目的是除去铁粉中氧化物杂质;为防止空气中的氧气对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2。
(2)由图可知从0到t1时刻NH、Fe2+的物质的量浓度在不断增大,H+、NO的物质的量浓度不断减小,因此离子方程式为:4Fe+NO+10H+===4Fe2++NH+3H2O;t1时刻后,Fe2+发生水解(或与溶液中的OH-结合),导致反应虽然继续进行,但Fe2+的浓度却不增加。
(3)根据影响化学反应速率的条件推断,影响脱氮的因素除了溶液的pH外,可能有溶液的温度、铁粉颗粒大小等;
(4)本小题为开放性试题,合理即可,示例见答案。
27.J4[2011·北京卷]甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
图0
实验操作和现象:
操作
现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸
均未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)C中白色沉淀是__________,该沉淀的生成表明SO2具有__________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气参与反应,乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:
甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是________________________________________________________________________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是__________。
②进行实验,B中现象:
甲
大量白色沉淀
乙
少量白色沉淀
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)合并(4)中两同学的方案进行实验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
27.J4
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)BaSO4 还原
(3)2NO+O2===2NO2
(4)①通N2一段时间,排除装置中的空气
饱和NaHSO3溶液
②甲:SO+Ba2+===BaSO4↓,乙:2Ba2++2SO2+O2+2H2O===2BaSO4↓+4H+,
白雾的量远多于装置中O2的量
(5)SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀
【解析】(1)在加热条件下,Cu和浓H2SO4发生氧化还原反应:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)装置C中含有NO,通入SO2后溶液显酸性,导致NO将SO2氧化为SO(故所得沉淀为BaSO4),该过程中SO2体现了还原性,把NO还原为NO,NO被空气中的O2氧化为红棕色气体NO2;(3)C中发生反应的化学方程式为2NO+O2===2NO2;(4)甲的观点是O2的氧化性所致,为了排除O2的干扰,可以通入N2;乙的观点是加热时产生硫酸酸雾所含的SO所致,为了排除SO的干扰,但不能吸收掉SO2,可以通过饱和NaHSO3溶液;(5)在排除了O2干扰的前提下,装置B中生成大量沉淀,说明加热时产生硫酸酸雾所含的SO所致,故沉淀为BaSO4,SO2不能与可溶性钡的强酸盐反应生成BaSO3沉淀。
13.J4 [2011·江苏化学卷]下列有关实验原理、方法和结论都正确的是( )
A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制的氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液,振荡、静置后分液,可除去苯中的少量苯酚
D.已知II2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
13.J4 【解析】C 将饱和的FeCl3溶液滴入沸水中,可制得Fe(OH)3胶体,若用氨水,则会生成Fe(OH)3沉淀,A错;若溶液X中原来即为Fe3+,加氯水不起什么影响,加入KSCN仍显红色,并不能说明溶液X中是否含有Fe2+,B错;苯酚与NaOH反应生成苯酚钠,与苯分层,用分液法可得苯,C对;KI3溶液中含有I2,加入CCl4振荡,I2易溶于CCl4,故CCl4层显紫色,不能说明KI3易溶于CCl4,D错。
28.J4[2011·课标全国卷]
氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
图1-13
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热,充分冷却
(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式___________________________;
②该同学的判断不正确,原因是________________________________________________________________________。
(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象________________________________________________________________________。
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是________________________________________________________________________。
28.J4 (1)i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a
(2)BADC
(3)①CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
②金属钙与水反应也有类似现象
(4)取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色
(5)氢化钙是固体,携带方便
【解析】(1)~(2)制备CaH2的原理和流程为:首先制得干燥的氢气,使之在加热条件下与金属Ca反应制得CaH2,故按气流方向连接仪器的顺序为:i→e,f→d,c→j,k→a。其中a(干燥管)的作用是防止空气中的O2、H2O等与CaH2反应。实验过程中需要注意在加热前需要确保H2的纯度,以避免发生安全事故,故需要检验H2的纯度,还需要注意为防止冷却过程中空气从a处进入装置将CaH2氧化,需在H2的氛围中冷却。
(3)~(4)CaH2与H2O反应的化学方程式为:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,反应现象与金属钙与水反应的现象极为相似,故可设计实验将CaH2、Ca分别与足量O2反应,通过检验是否有H2O生成来区分二者。
11.J4[2011·四川卷]下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是( )
操作和现象
结论
A
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体
HNO3分解生成了NO2
B
向淀粉溶液中加入稀H2SO4,加热几分钟,冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液,加热,没有红色沉淀生成
淀粉没有水解成葡萄糖
C
向无水乙醇中加入浓H2SO4,加热至170℃产生的气体通入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
使溶液褪色的气体只是乙烯
D
向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2溶液变浑浊
析出了
NaHCO3
11.J4 【解析】D A中发生如下反应:3Fe2++NO+4H+===3Fe3++NO↑+2H2O,2NO+O2===2NO2,而并非硝酸分解的结果,故A错误;碱性条件下葡萄糖才能和新制氢氧化铜反应,题中淀粉水解后的溶液显酸性,所以无论淀粉是否水解均不会看到红色沉淀,B错误;浓硫酸可以使乙醇碳化进而将碳氧化为二氧化碳,而本身被还原为二氧化硫,二氧化硫具有还原性,也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误。
9.J4 [2011·天津卷]某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
CH3CH===CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
图0
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气,丙烯。写出化学反应方程式:____________________________,____________________________。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是______________,______________;c和d中盛装的试剂分别是________,________。若用以上装置制备H2,气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是____________;在虚线框内画出收集干燥H2的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是____________。(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
a.低温、高压、催化剂
b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂
d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品。为纯化1丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸点:乙醚34℃,1丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
,操作3
试剂1为____________,操作1为__________,操作2为__________,操作3为__________。
9.J4 (1)Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
CH3CHCH3OHCH3CH===CH2↑+H2O
(2)恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓H2SO4 分液漏斗、蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③(或④⑤①③②) (4)b
(5)饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏
【解析】 (1)稀硝酸和浓硫酸属于氧化性酸,与金属反应得不到H2,氢气的制备使用锌粒和稀盐酸,2丙醇在浓硫酸的作用下发生消去反应生成丙烯。
(2)导气管a的存在使得分液漏斗内液面的压强与烧瓶内气体的压强相同,即恒压才能保证分液漏斗中的液体顺利流下;b装置中的进气管和出气管伸入到锥形瓶内的长度相同,故作安全瓶,防止c中液体倒吸入烧瓶中;在制取的CO气体中可能混有其他酸性气体(如甲酸蒸气),故先通过盛有NaOH溶液的洗气瓶来除杂,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶来干燥;发生装置中用分液漏斗控制滴加速度,用蒸馏烧瓶代替了圆底烧瓶和导气管;由于H2的密度比空气小,故采用向下排空气法收集。
(3)检验丙烯使用酸性KMnO4溶液②,检验SO2使用品红溶液⑤,检验CO2使用澄清石灰水③,但SO2通入到石灰水中产生的现象与CO2相同,故在检验CO2前应先检验SO2并随后用饱和Na2SO3溶液①将其除去;检验水蒸汽用无水硫酸铜④,检验过程中通过溶液,故第一步为检验水蒸汽;SO2能被酸性KMnO4溶液氧化使之褪色,故检验丙烯在除去SO2之后;检验丙烯和检验CO2互不干扰,顺序可颠倒,故顺序为④⑤①②③或者④⑤①③②。
(4)根据化学平衡移动原理,由于反应CH3CH===CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO属于气体分子数减少的反应,为提高反应物转化率,可采取高压,也有利于提高反应速率;又由于正反应放热,为提高反应物转化率,应采取低温,但为了有利于提高反应速率,温度不能太低,应选择适当温度,故选b。(5)根据题给信息R—CHO+NaHSO3(饱和)―→RCH(OH)SO3Na↓,可知试剂1应为饱和NaHSO3溶液,由于产物为沉淀,选择过滤分离出来;由于滤液和乙醚互不相溶,应选择萃取;由于1丁醇和乙醚的沸点差距较大,应选择蒸馏来分离。
26.J4[2011·浙江卷] 食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:
氧化性:IO>Fe3+>I2;还原性:S2O>I-
3I2+6OH-===5I-+IO+3H2O
KI+I2KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行了如下实验:取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是__________(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是__________。(用电子式表示)
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适?
________(填“是”或“否”),并说明理由:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是________。
A.Na2S2O3 B.AlCl3
C.Na2CO3 D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
26.J4[2011
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