2019年高考化學(xué)一輪課時(shí)達(dá)標(biāo)習(xí)題第10章化學(xué)實(shí)驗(yàn)(4)(含解析)

1、第 10 章化學(xué)實(shí)驗(yàn)(4)1.過碳酸鈉(2Na2CO 3H2Q)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，該晶體具有 NaaCG 和 H2Q 的雙重性質(zhì)。利用圖 2 裝置制備過碳酸鈉，在冷水浴中充分反應(yīng)后，按圖1 流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品。(1) 恒壓滴液漏斗中支管的作用是使液體順利流下(2) 制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是控制反應(yīng)溫度_。(3)如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子，不僅會(huì)削弱洗滌劑的去污能力，甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因：Fe3+2fO- 2H2O+ OOf或 2Fe3+3CO+3HO-2Fe(O用J+ 3CQf_(寫出其中一種即可，用化學(xué)方程式表示)。(4)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定

2、性探究鐵離子對這種新型漂白劑的不良影響，取該漂白劑 100 mL,加入25 g FeCI3固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體。請選用下列試劑和實(shí)驗(yàn)用品完成氣體成分的探究過程：0.1 moI/L NaOH 溶液、8.0 moI/L NaOH 溶液、 澄清石灰水、0.01 mol/L KMnO4溶液、BaCb 稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。提出假設(shè)：對該氣體成分提出合理假設(shè)。假設(shè) 1:氣體是 Q。假設(shè) 2：氣體是 CO 和 O。假設(shè) 3:氣體是 CO。設(shè)計(jì)方案：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論1徳蔽切I固體亂瀝

3、燥解析(1)恒壓滴液漏斗中支管連接了上下兩端， 使液體上下氣壓相等， 使漏斗中的液 體能順利流下。(2)溫度高時(shí) H2Q 易分解，故控制好反應(yīng)溫度是關(guān)鍵。(3)鐵離子可以作催化 劑，使過氧化氫分解，另外鐵離子和碳酸根離子可以發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)。(4)無色無味氣體可能是 Q 或 CO 或 C和 Q 二者的混合氣體。檢驗(yàn) C用澄清石灰水，檢驗(yàn) Q 用帶火 星的木條。2.將綠磯(FeSO4 7H2O)在隔絕空氣條件下加強(qiáng)熱分解。已知產(chǎn)物全部為氧化物。為探 究綠磯分解的產(chǎn)物，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)一】 為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)，該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)溶液，進(jìn)行以下猜想和

4、實(shí)驗(yàn)：猜想實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論猜想一：鐵元素只顯_+ 2價(jià)1向所得溶液中滴入KSCN 溶 液2向稀酸性 KMnO 溶液中滴入所得溶液KSCN 溶液無明顯現(xiàn)象；稀酸性KMnO 溶液顏色_褪色_猜想二：鐵元素只顯_+ 3價(jià)KSCN 溶液呈血紅色；稀酸性KMnO 溶液顏色無變化_猜想三：鐵兀素既有+2 價(jià)又有+ 3 價(jià)KSCN 溶液呈血紅色；稀酸性KMnO 溶液顏色 褪色【實(shí)驗(yàn)二】為進(jìn)一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn):(1) 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，點(diǎn)燃 B 處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A 處活塞通 CO,其目的是排凈裝置內(nèi)的空氣。(2) 圖中裝置 C 的作用是防止產(chǎn)生倒吸_。(3) 該組同學(xué)稱取了 5

5、5.6 g 綠磯按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，待綠磯分解完全后，測得D 瓶中沉淀的質(zhì)量為 23.3 g ,根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可以得知，綠磯分解的化學(xué)方程式為2FeSO7HboA=Fe2Q+SOf+SOf +14HbO。將氣體依次通入盛有澄清石灰水_、_8.0_mol/L_NaOH 溶液的洗氣瓶中， 并將帶火星的木條放在最后一個(gè)洗氣 瓶的出口處_若澄清石灰水不變渾濁，木條復(fù)燃，則假設(shè) 1 成立_若澄清石灰水變渾濁，木條復(fù)燃，則假設(shè) 2 成立_若澄清石灰水變渾濁，木條不復(fù)燃，則假設(shè) 3 成立石灰石和飽和陽_IW工常沌ABCD(4)該組同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置存在著一個(gè)明顯的缺陷是未進(jìn)行尾氣處理_。解析 【實(shí)驗(yàn)一】由題意知

6、綠磯分解的產(chǎn)物全為氧化物，則鐵元素可能為+2 價(jià)，也可能為+ 3 價(jià)，或者既有+ 2 價(jià)又有+ 3 價(jià)。+2 價(jià)鐵具有還原性，可使酸性高錳酸鉀溶液褪 色，+ 3 價(jià)鐵遇 KSCN 溶液生成血紅色物質(zhì)，利用這些性質(zhì)可以檢驗(yàn)鐵元素的價(jià)態(tài)。【實(shí)驗(yàn)二】(1)FeS04具有還原性，能夠被空氣中的氧氣氧化，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先通CO 的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣，防止 FeSQ 7f0 被氧化。(2)本實(shí)驗(yàn)有加熱裝置，反應(yīng)產(chǎn)生氣體，氣體與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減小，容易發(fā)生倒吸，C 為防倒吸裝置。55.6 g55.6 g 綠磯的物質(zhì)的量為r = 0.2 mol，那么分解前硫元素的物質(zhì)的量為0.227

7、8 g molSO,其物質(zhì)的量也為 0.1 mol，因此綠磯分解的化學(xué)方程式是2FeSQ - 7H2O=Fe2Q+ SOf+ SO4+ 14HQ (4)二氧化硫會(huì)污染環(huán)境，應(yīng)添加尾氣處理裝置。3硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是重要的化工原料，可用作分析試劑及鞣革的還原劑，易溶于 水，受熱、遇酸易變質(zhì)。NQS2Q5fO 是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCb 溶液混合無沉淀生成。 工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)NSaQ 5fO,某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)模擬其生產(chǎn)過程并探究其化學(xué)性質(zhì)。燒瓶 C 中發(fā)生的反應(yīng)如下：NaS(aq) + HOQ) + SO(g)=Na2

8、SO(aq) + HS(aq)2fS(aq) + SO(g)=3S(s) + 2fO(l)-S(s) + Na2SO(aq)=NazS2Q(aq)I.制備 NazSQ 5H2O(1) 加入藥品之前須進(jìn)行的操作是一檢查裝置氣密性裝置 D 的作用是.防止倒吸 _;裝置 B 的作用之一是觀察 SQ 的生成速率，其中的試劑最好選用_c_(填字母)。a.蒸餾水b.飽和 NaSO 溶液c.飽和 NaHSO 溶液d.飽和 NaHC 昭液(2) 為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的SQ 不能過量，原因是若 SQ 過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解，產(chǎn)率降低_;所制得的粗產(chǎn)品可以通過重結(jié)晶方法進(jìn)一步提純得到mol，白色

9、沉淀為硫酸鋇，其物質(zhì)的量為23.3 g233 g molr =0.1 mol，所以除了SO 以外還應(yīng)純 NaaSQ 5H2Qn.測定產(chǎn)品純度1準(zhǔn)確稱取wg 產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.10 molLI2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為 2S&+ I2=SO+ 21。(3)滴定至終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象：溶液由無色變藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色_。滴定起始和終點(diǎn)時(shí) 12標(biāo)準(zhǔn)溶液液面位置如圖所示，則消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10 mL。產(chǎn)品的純度0.362M一為 -% (設(shè) NazSzQ 5H2O 的相對分子質(zhì)量為M列出用M w表示的表達(dá)式)。w -=18二1二】9起堆終點(diǎn)川.探究 NQSQ 的部分化

10、學(xué)性質(zhì)(4) 【提出假設(shè)】假設(shè)一：NQSQ 與 N&SQ 的結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)也應(yīng)該相似，因此， 室溫時(shí) NQSQ 溶液的 pH= 7。假設(shè)二：從 S 的化合價(jià)推測 NaaSzQ 具有較強(qiáng)的還原性?！掘?yàn)證假設(shè)】配制適量 N&SQ 溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，請將實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)結(jié)論或現(xiàn)象現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)假設(shè)用玻璃棒蘸取 Na2S2Q 溶液點(diǎn)在 pH 試 紙中部，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照(或用 pH溶液 pH= 8S2Q-+ H2O=HST+OHT計(jì)測量 NQS2Q溶液的 pH)假設(shè)向溴水中滴入適量 NaaSzQ 溶液溴水褪色S2C + 4Br2+ 5HO=2SO+ 8Br+ 10H+實(shí)

11、 驗(yàn) 結(jié) 論 ： _ N g b S Q 溶 液 呈 堿 性 ， 且 具 有 還 原 性(或 假 設(shè) 一 不 成 立 ， 假 設(shè) 二 成 立)_IV .NazSQ 的應(yīng)用(5) Na2S2Q 的商品名為“海波”，俗稱“大蘇打”，化學(xué)上常用于滴定實(shí)驗(yàn)。為測定某K2CRQ 溶液的濃度，研究小組的同學(xué)準(zhǔn)確量取10.00 mL KzCQ 溶液于錐形瓶中，加入過量KI 固體和適量稀 HbSQ,滴加幾滴指示劑，用0.10 molL1NazSQ 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，進(jìn)行 3 次平行實(shí)驗(yàn)后，測得平均消耗NstSzQ溶液的體積為30.00 mL ,則c(K2Cr2O)=0.05 molL1。(已知：Cr2c7+

12、 6I+ 14H+=2CI3+ 312+ 7fO)V.探究與反思(6) 為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有 N&SQ 和 N&SQ，該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，請將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。取適量產(chǎn)品配成稀溶液， 滴加足量 BaCb 溶液有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀部分溶解，并產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，則可確定產(chǎn)品中含有 Na2SO 和 Ng2SQ_。(所需試劑從 BaCb 溶液、稀 HNO 稀 HSQ、稀鹽酸、蒸餾 水中選擇)解析(1)加入藥品前應(yīng)先檢查裝置的氣密性； 裝置 D 為安全瓶，防倒吸；裝置 B 的作用 之一是觀察 SQ 的生成速率，故所選試劑應(yīng)不與 SQ 反應(yīng)，且 S

13、Q 在其中的溶解度較小，故最 好選用飽和 NaHSQ溶液。(2)由題意可知硫代硫酸鈉受熱、遇酸易變質(zhì)，若SQ 過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物變質(zhì)，產(chǎn)率降低；通常采用多次結(jié)晶的方法，即重結(jié)晶法提純晶體產(chǎn)物。(3)Na2S2C3與 I2反應(yīng)產(chǎn)生 1， 因此當(dāng) NQSQ 反應(yīng)完全，過量的 12遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色。故 滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化是由無色變?yōu)樗{(lán)色， 且半分鐘內(nèi)不褪色。根據(jù)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置圖可知反應(yīng)消耗|2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 18.10 mbn(l2) = 0.10 molL一1x0.0181 L = 1.81x10-3mol;根據(jù)關(guān)系式 2S2Q312可知n(NazSQ) = 2x1.8

14、1x10-3mol = 3.62x103- 30.362Mmol，所以產(chǎn)品的純度為3.62x10 molxMg mol 十wgx100%)=% (4)假設(shè)w一的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是溶液的pH= 8，故實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定溶液的pH,具體操作是用玻璃棒蘸取NSQ 溶液點(diǎn)在 pH 試紙中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照。溶液呈堿性，原因是S&一在溶液中水解，離子方程式是S2Q+ HbO區(qū)20+ QH。假設(shè)二的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溴水褪色，證明 NaQ 有還原性，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Srf+ 4Br2+ 5H2Q=2SQ + 8B+ 10H+，故實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 NS2Q溶液呈堿性，且 NQS2Q具有還原性。(5)根據(jù)所給離子方程

15、式可得對應(yīng)關(guān)L-0.01 L = 0.05 molL-1。(6)題干中給出 NQSQ 稀溶液與 BaCb 溶液混合無沉淀生成， 則可取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成。因NazSQ 在酸性環(huán)境中易分解，故需要過濾并用蒸餾水洗滌沉淀，再向沉淀中加入足量稀鹽酸，若固體部分溶解，產(chǎn)生無色有刺激性氣味的氣體，證明產(chǎn)品中含有NaSQ 和 NaSQ。4.氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬材料。某 AlN 樣品僅含有 AI2Q雜質(zhì)，為測定 AlN的含量，設(shè)計(jì)如下三種實(shí)驗(yàn)方案。(已知：AlN + NaQHF H2Q=NaAI 硯 NHsf)【方案 1】 取一定量的樣品，用以下裝置測

16、定樣品中AlN 的純度(夾持裝置已略去)。系式:K2C2Q73126Na2SQ，則1 1C(K2C2Q7)=6xn(Na2SQ)V=6x0.10 mol-1L x0.03(1)上圖裝置 C 中球形干燥管的作用是防倒吸 。完成以下實(shí)驗(yàn)步驟： 組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，首先 檢查裝置氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品,接下來的實(shí)驗(yàn)操作是 關(guān)閉 Ki,打開 K_,打開分液漏斗活塞，加入 NaOH 濃溶液，至不再 產(chǎn)生氣體。打開 K，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測定裝置 C 反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。 通入氮?dú)獾哪康?是_把裝置中殘留的氨氣全部趕入裝置 C_。（3）由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M(jìn)意見：裝置 C 出口處連接一

17、個(gè)干燥裝置?！痉桨?2】 用下圖裝置測定mg 樣品中 AlN 的純度（部分夾持裝置已略去）。（4）為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X 液體可以是_ab_（填字母）。a. CCbb. C6H0c. NHCI 溶液d. H20若mg 樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為VmL（已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況），則 AlN 的（6）步驟生成沉淀的離子方程式為 _AIOR+CO+ 2fO=AI（OH）3J+ HCO_（7）若在步驟中未洗滌，測定結(jié)果將，偏高_(dá)（填“偏高”“偏低”或“無影響”解析（1）根據(jù)裝置和儀器作用分析，氨氣與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨，易發(fā)生倒吸，裝置 C 中球形干燥管的作用是防止倒吸。（2）組裝好實(shí)驗(yàn)裝置后，由原理可知?dú)怏w制備需要先檢查裝置氣密性，再加入實(shí)驗(yàn)藥品，接下來的實(shí)驗(yàn)操作是關(guān)閉 K,打開&,打開分液漏斗活塞，加入 NaOH 濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。為了將裝置內(nèi)的氨氣全部趕入裝置C 被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測定裝置 C 的增重，打開 K,通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，測定裝置 C 反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。（3）裝置中存在的缺陷是空氣中的水蒸氣也可以進(jìn)入裝置C,使測定結(jié)果偏高，改進(jìn)的方法是在裝置 C 出口處連接一個(gè)干燥裝置。（4）由于氨氣極易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑（苯或 CCl4） ，所以為了測定生成氣體的體積，量氣裝置中的