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滚动加练4 化学试验综合提升练
1．(2022·四川理综，4)下列试验方案中，不能达到试验目的的是
( )。
选项
试验目的
试验方案
A
检验CH3CH2Br在NaOH溶液中是否发生水解
将CH3CH2Br与NaOH溶液共热。冷却后，取出上层水溶液，用稀HNO3酸化，加入AgNO3溶液，观看是否产生淡黄色沉淀
B
检验Fe(NO3)2晶体是否已氧化变质
将Fe(NO3)2样品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，观看溶液是否变红
C
验证Br2的氧化性强于I2
将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl4，振荡，静置，可观看到下层液体呈紫色
D
验证Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2
将FeCl3溶液加入Mg(OH)2悬浊液中，振荡，可观看到沉淀由白色变为红褐色
解析 A项，用稀HNO3酸化后，加入AgNO3溶液，有淡黄色AgBr沉淀生成，即说明原反应液中有Br－产生，由此可以证明CH3CH2Br在NaOH溶液中发生了水解，正确；B项，NO在酸性条件下具有强氧化性，能够氧化
Fe2＋生成Fe3＋，故滴加KSCN溶液后溶液变红色，不能证明Fe(NO3)2是否氧化变质，错误；C项，CCl4溶液显紫色，说明有I2生成，即发生反应：2KI＋Br2===2KBr＋I2，从而证明Br2的氧化性强于I2，正确；D项，沉淀由白色变为红褐色，说明Mg(OH)2转化成了Fe(OH)3，依据沉淀的转化规律，故可以说明Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2，正确。
答案 B
2．大多数药品在试验室中必需密封保存，防止被空气中的氧气氧化而变质。下列括号内的物质是用来检验括号外的药品是否变质的试剂，其中变质缘由属于氧化还原反应，而且括号内的试剂能够检验括号外的药品是否变质的是
( )。
A．Na2SO3(BaCl2) B．FeCl2(KSCN)
C．KI(氯水) D．NaOH(盐酸)
解析 该题考查了物质的检验，从深层意义上考查了药品保存的原理。A项中Na2SO3简洁氧化为Na2SO4，虽属于氧化还原反应，但变质前后的物质都能与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，故BaCl2不能检验Na2SO3是否氧化；B项中FeCl2简洁氧化为FeCl3，属于氧化还原反应，而且FeCl3中的Fe3＋与SCN－反应生成血红色的物质，KSCN可以检验FeCl2是否变质；C项中的KI易被氧化为I2，氯水与I2不反应；D项中的NaOH在空气中易与二氧化碳反应生成碳酸钠，但该反应属于非氧化还原反应，盐酸与Na2CO3反应可产生气泡。
答案 B
3．试验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置，其中正确的是
( )。
A．①是氨气发生装置 B．③是氨气发生装置
C．②是氨气吸取装置 D．④是氨气收集、检验装置
解析 ①装置NH4Cl受热分解为NH3和HCl ，二者在管口处又生成NH4Cl，简洁堵塞导管无法制得NH3，A项错误；选用装置③，使用浓氨水与CaO或NaOH作用，可制取NH3，B项正确；②作为NH3的吸取装置，倒置漏斗插入水中，不能防止倒吸，C项错误；利用④收集NH3时，应在试管口放一团棉花，以防气体对流，否则收集气体不纯，试纸应粘在玻璃棒上靠近试管口，D项错误。
答案 B
4．(2022·吉林模拟)下列试验设计及描述不正确的是
( )。
A．图甲所示的试验，探究氧化性：KMnO4>Cl2>I2
B．图乙所示的试验，依据小试管中导管内液面的变化推断铁钉发生析氢腐蚀
C．图丙所示的试验，依据温度计读数的变化用稀盐酸和NaOH溶液反应测定中和热
D．图丁所示的试验，依据试管中液体颜色的变化比较Cl2、Fe3＋、I2的氧化性强弱
解析 图甲中浓盐酸与高锰酸钾反应，氧化剂为高锰酸钾，氧化产物为氯气，氯气与KI反应，氯气是氧化剂，I2是氧化产物，故氧化性：KMnO4>Cl2>I2，A项正确；食盐水浸泡过的铁钉发生的是吸氧腐蚀，B项错；依据反应热的计算原理可知C正确。图丁通入氯气时，下层先变为紫红色(I－被氧化为I2)，然后上层变为黄色(Fe2＋被氯气氧化为Fe3＋)，D项正确。
答案 B
5．下列试验设计能达到相应试验目的的是
( )。
A．用图1所示装置制取干燥纯洁的氨气
B．用图2所示装置制备并观看氢氧化亚铁的颜色
C．用图3所示装置完成氯气的喷泉试验
D．用图4所示装置测量铜与浓硝酸反应产生气体的体积
解析 氨气比空气密度小，应用向下排空气法收集，A错；用电解法制备Fe(OH)2时，Fe应作阳极，B错；浓硝酸与铜反应生成的NO2能与水反应生成NO，不能用排水法收集并测量其体积，D错。
答案 C
6．(2022·重庆一中模拟)下列装置或操作能达到相应试验目的的是
( )。
解析 A项，盛水的试剂瓶不能堵口，否则体系压强增大会发生危急；B项，H2S与CuSO4溶液反应生成黑色的CuS沉淀，从而产生黑色喷泉；C项，导管口不能伸入饱和Na2CO3溶液液面以下，否则会发生倒吸；D项，依据原电池的工作原理，两烧杯中的溶液应当相互交换位置。
答案 B
7．Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些试验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列推断正确的是
( )。
A．玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应
B．c、d两根导管都必需插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2＋充分接触
C．Y形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D．e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
解析 玻璃管起到平衡内外大气压的作用，选项A错误；要使SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3，故应通过d管向溶液中通入碱性气体NH3，d管不能完全插入溶液中，否则生成的氨气溶解于水时，易造成倒吸，选项B错误；试验目的“探究……生成BaSO3沉淀的条件”，不是探究生成BaSO4沉淀的条件，选项C错误；Y形管乙用于制备碱性气体，使广口瓶内溶液为碱性或中性，从而促进BaSO3沉淀的生成，选项D正确。
答案 D
8．(2022·重庆綦江高三模拟)某同学旅游时发觉，苗族人的银饰秀丽而富有民族文化，制作银饰时可以选用Fe(NO3)3溶液做蚀刻剂。受此启发，该同学所在的化学爱好小组在试验室选用Fe(NO3)3溶液清洗做过银镜反应的试管，发觉不但银镜溶解，而且产生较少刺激性气体。
化学爱好小组对Fe(NO3)3溶液溶解银的原理进行探究：
[提出假设] 假设1：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO能氧化Ag
假设2：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag
[验证假设]
(1)甲同学验证假设1。①他用淡紫色的Fe(NO3)3·9H2O晶体(分析纯，Mr＝404)配制1.5 mol/L的Fe(NO3)3溶液100 mL。需要称取________g Fe(NO3)3·9H2O晶体，配制过程中所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还必需________________；
②测得1.5 mol/L的Fe(NO3)3溶液pH约为1，其缘由用化学用语表示为________；
③将pH＝1的HNO3溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观看到银镜渐渐溶解，产生无色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式应是___________________。
④将1.5 mol/L的Fe(NO3)3溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观看到银镜很快溶解，并且溶液颜色加深。
(2)乙同学验证假设2。分别用溶质的质量分数为2%、10%的足量FeCl3溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，都看不出银镜溶解。乙同学由此得出结论，假设2不成立。
你是否同意乙的结论？__________，
简述理由：____________。
[思考与沟通] 甲同学的试验④中，溶液颜色为什么会加深？查阅资料得知，Fe2＋能与NO形成配离子：Fe2＋＋NO——[Fe(NO)]2＋(棕色)。已知，同浓度的硝酸氧化性比Fe3＋略强。
依据以上信息综合分析，浓、稀Fe(NO3)3溶液溶解银镜时，发生的反应有何不同？ _________________。
解析 (1)①m＝1.5×0.1×404＝60.6(g)；②Fe3＋易水解，生成Fe(OH)3和3H＋；③HNO3将Ag氧化，本身被还原为NO。
答案 [验证假设] (1)①60.6 100 mL容量瓶、胶头滴管
②Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋
③3Ag＋NO＋4H＋===3Ag＋＋NO↑＋2H2O
(2)不同意 没有检验是否生成了Fe2＋，可能是Fe3＋与Ag发生了反应，但生成的Ag＋与Cl－形成沉淀阻挡了反应连续进行，也可能是FeCl3溶液浓度太小而不能溶解银
[思考与沟通] Fe(NO3)3浓溶液中，Fe3＋、NO都氧化了Ag，Fe(NO3)3稀溶液中可能只有NO氧化Ag
9．(2022·成都外国语学校模拟)已知：H2S是一种无色具有臭鸡蛋气味的气体，易分解，能溶于水形成二元弱酸。某争辩小组为争辩H2S的性质进行了如下试验(已知FeS为黑色难溶于水的固体)。
(1)制取H2S：
编号
操作
现象
Ⅰ
反应猛烈，试管中的黑色固体渐渐溶解，产生大量的无色具有臭鸡蛋气味的气体
Ⅱ
只有少量的无色臭鸡蛋气味的气体产生，但溶液中却有肯定量的淡黄色沉淀产生
(1)写出试验Ⅰ中反应的离子方程式：______________。并用沉淀溶解平衡原理解释FeS溶解于盐酸的过程：
_____________________________。
该小组同学对试验Ⅱ中产生的现象发生了爱好，首先设计试验探究沉淀的成分。试验和现象：将试验Ⅱ产生的沉淀进行________、洗涤、干燥。将沉淀放在燃烧匙中，伸入广口瓶灼烧。燃烧后向广口瓶中滴加少量品红溶液，振荡。品红溶液褪色，褪色后的溶液加热后又恢复红色。可以推知该淡黄色沉淀为________，写出沉淀燃烧产生刺激性气味气体的化学方程式：__________。
(2)探究生成沉淀的缘由。
提出假设：
①H2S不稳定，分解生成沉淀；
②___________________。
试验验证：
编号
操作
现象
Ⅲ
将H2S通入蒸馏水中达到饱和，将该溶液分为两等份。一份静置，另一份在空气中不断振荡
两份溶液在短时间内均未消灭明显的浑浊现象
(3)重新假设并试验验证。
查阅资料：在Na2S溶液中经常含有多硫化钠(Na2Sx)，多硫化钠稳定，但在酸的作用下生成不稳定的多硫化氢，多硫化氢分解生成硫。
即：S＋2H＋===H2Sx H2Sx===H2S↑＋(x－1)S
设计试验验证：
编号
操作
现象
Ⅳ
选通入肯定量O2，几乎看不到明显变化；加入足量的盐酸，产生无色具有臭鸡蛋气味的气体，溶液中有大量的淡黄色沉淀产生
写出Na2S溶液暴露在空气里形成多硫化钠的化学方程式：______________。
解析 (1)SO2能使品红褪色，由于该沉淀是淡黄色，能燃烧生成SO2，则是硫单质。(2)H2S生成S也可能是被O2氧化。(3)xNa2S～(2x一2)e－～Na2Sx，O2～4e－，所以有xNa2S～(2x－2)/4 O2，结合原子守恒配平即可。
答案 (1)FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑
FeS在水中存在如下溶解平衡：FeS(s)Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，加酸时，S2－＋2H＋===H2S↑，导致S2－浓度减小，溶解平衡正向移动，FeS溶解 过滤 S S＋O2SO2
(2)H2S被空气中O2氧化
(3)xNa2S＋O2＋(x－1)H2O===Na2Sx＋(2x－2)NaOH
10．硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按肯定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3，该反应的化学方程式为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。
(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是________________________。
(2)用该方法获得的Na2S2O3·5H2O晶体中常混有肯定量的杂质。某爱好小组欲对其中所含杂质的成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。
[提出假设]
假设1：晶体中只含Na2CO3杂质；
假设2：晶体中只含Na2S杂质；
假设3：___________________。
[查阅资料]
①SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O；
②Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能快速反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。
[推断与思考]
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4中，并将产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此认为假设2不成立。你认为其结论是否合理？________(填“合理”或“不合理”)，请说明理由：___________________。
[设计方案进行试验]
基于假设1，完成下表中的试验方案、现象及结论(仪器自选)。
限选试验试剂：3 mol·L－1 H2SO4溶液、1 mol·L－1 NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水。
试验方案
现象及结论
(3)已知：2Na2S2O3＋I2===2NaI＋Na2S4O6。为测定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，用0.010 mol·L－1的碘水进行多次取样滴定，测得Na2S2O3·5H2O的含量约为102%。若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的缘由是_________________。
解析 Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2对H2S和CO2的检验都有干扰，在检验时应充分考虑到：晶体中可能含有的杂质(Na2S)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水，是解答第(3)小题的关键。
答案 (1)赶走水中的溶解氧(或空气)
(2)晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质 不合理 Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2与H2S发生反应，可能无H2S逸出
试验方案
现象及结论
取适量晶体于烧瓶中，加入足量3 mol·
L－1 H2SO4溶液，塞上带导气管的橡皮塞，将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶
若品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊，说明晶体中含Na2CO3杂质
(其他合理答案也可)
(3)晶体中含有的杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水(其他合理答案也可)
11．过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学爱好小组同学围围着过氧化氢开展了调查争辩与试验。
Ⅰ.调查
(1)通过查阅资料，发觉过氧化氢的沸点为152.1 ℃，而相对分子质量相同的硫化氢的沸点为－60.4 ℃，造成两者沸点差异大的主要缘由是____________________。
(2)资料显示，制备过氧化氢目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要过程可以用下图表示，写出此过程的总反应方程式__________________。
Ⅱ.不稳定性试验争辩
(3)为了探究温度、催化剂等外界条件对H2O2的分解速率的影响，某爱好小组同学设计了如下三组试验，部分试验数据已经填在下面表中。
试验编号
T/℃
H2O2初始浓度/mol·L－1
FeCl3初始浓度/mol·L－1
Ⅰ
20
1.0
Ⅱ
50
1.0
0
Ⅲ
50
0.1
①试验Ⅰ、Ⅱ争辩温度对分解速率的影响，则试验Ⅰ中FeCI3初始浓度应为________ mol·L－1，试验Ⅱ，Ⅲ争辩催化剂对分解速率的影响，则试验Ⅲ中H2O2初始浓度应为________mol·L－1.
②三组试验中分解速率最快的是________(填编号)。
Ⅲ.过氧化氢含量的试验测定
爱好小组同学用0.100 0 mol·L－1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量，反应原理为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2。
(4)滴定到达终点的现象是__________________。
(5)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的KMnO4标准溶液体积如下表所示：
第一次
其次次
第三次
第四次
体积(mL)
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L－1。
(6)若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消逝，则测定结果________(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
解析 (1)分子晶体熔沸点影响因素包括范德华力和氢键，O的非金属性较强，H2O2分子间能形成氢键。(2)图示中参与反应的物质是H2和O2，产物是H2O2，其中乙基蒽醌是催化剂。
(3)试验Ⅰ，Ⅱ争辩温度对分解速率的影响，所以FeCl3初始浓度要保持不变应都为0；试验Ⅱ，Ⅲ争辩催化剂对分解速率的影响，则H2O2初始浓度要全都，应与Ⅱ相同为1.0 mol·L－1，试验Ⅲ中温度高、有催化剂，所以反应速率最快。
(4)最初滴加时KMnO4和H2O2反应，溶液为无色，当H2O2恰好反应完，再滴加KMnO4溶液将显示KMnO4溶液的颜色，此时达到滴定终点。
(5)第一次测量数据和其他几次差别较大，为错误数据，应舍掉，故消耗KMnO4溶液的体积为18.00 mL，c(H2O2)＝18.00 mL×10－3×0.100 0 mol·L－1×5/2÷(25.00 mL×10－3)＝0.180 0 mol·L－1。
(6)滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消逝，气泡所占体积相当于KMnO4溶液体积，即相当于KMnO4溶液有损失，故测定结果偏高。
答案 (1)过氧化氢分子间可以形成分子间氢键，而H2S不能形成氢键
(2)H2＋O2H2O2
(3)①0 1.0 ②Ⅲ
(4)锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不褪色
(5)0.180 0 (6)偏高
12．(2022·重庆铜梁中学高三模拟)某校化学爱好小组的同学对以下问题进行了探究：
Ⅰ.铜片与浓硫酸的反应(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检查)
Ⅱ.SO2和Fe(NO3)3溶液的反应[1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH＝1]
(1)某同学进行了下列试验：取12.8 g铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在三颈烧瓶中共热，直至反应完毕，最终发觉烧瓶中还有铜片剩余，同时依据所学的学问同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为________。
②该同学设计求余酸浓度的试验方案是“测定产生气体的量”。其方法有多种，请问下列方案中不行行的是________(填字母)。
A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
B．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2 溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
D．用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
(2)为排解空气对试验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是_____________。
(3)装置B中产生了白色沉淀，其成分是BaSO4，说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的缘由，提出下列三种猜想：
猜想1：SO2与Fe3＋反应；
猜想2：在酸性条件下SO2与NO反应；
猜想3：SO2与Fe3＋、酸性条件下NO都反应。
①按猜想1，装置B中反应的离子方程式是_______________，
证明该猜想应进一步检验生成的新物质，其试验操作及现象是_________________。
②按猜想2，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行试验。应选择的替换溶液是________(填序号)。
A．0.1 mol/L稀硝酸
B．1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
C．6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
解析 (1)②B、D项中依据S元素守恒，即可得出反应中产生的n(SO2)，再依据Cu与浓H2SO4反应的化学方程式可计算出反应中消耗的H2SO4的物质的量，然后计算出剩余硫酸的物质的量，进而求得剩余硫酸的物质的量浓度。A项，碱石灰增加的质量是SO2和水蒸气的质量之和，无法得出SO2的质量；C项，SO2易溶于水，用排水法测不出SO2的精确体积，故A、C项方案不行行。(2)在水溶液中SO2易被空气中的O2氧化，从而干扰SO2的测量，打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，可以将空气中的氧气排出，这样可以避开氧气对试验的干扰。(3)装置B中，SO2被氧化成SO，进而生成BaSO4沉淀，说明SO2具有还原性。(4)①按猜想1，SO2首先被Fe3＋氧化为SO，Ba2＋再与SO形成BaSO4沉淀。可以通过验证产物中Fe2＋的存在，来证明该猜想正确。②按猜想2，需要使B中的pH及NO的浓度不变，且不含有
Fe3＋，可以用C项中的溶液来代替B中的Fe(NO3)3溶液。
答案 (1)①分液漏斗 ②AC
(2)打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹
(3)还原
(4)①SO2＋2Fe3＋＋Ba2＋＋2H2O===BaSO4↓＋2Fe2＋＋4H＋(或SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋，SO＋Ba2＋===BaSO4↓) 取少量B中溶液于试管中，加入少量KSCN溶液，不显红色，然后滴加几滴氯水(或双氧水)，溶液变为红色，说明溶液中生成了Fe2＋，猜想1正确(其余合理答案也可) ②C
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