高中化学常见无机物及其应用实验题专题训练 (21)-0801(含答案

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高中化学常见无机物及其应用实验题专题训练 (21)

1.实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径．如表是某同学完成的探究实验报告的一部

分：

实验名称：卤素单质的氧化性强弱比较

实验步骤

实验结论

氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘

①氯水+1mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色

②NaBr溶液+氯水+1mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳

层颜色

③KI溶液+氯水+1mL CCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层

颜色

实验药品：溶液、溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸

实验设计如下，请回答：

(1)完成该实验需用到的实验仪器是______、______．

(2)②中反应的化学方程式为______．

③中反应的离子方程式为______．

(3)CCl4在实验中所起的作用是______．

(4)该同学的实验设计不足之处是______，改进的办法是______．

2.实验室用如图1所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验：

(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取的措施是______，写出通入SO2和空气发生反应生成

石膏(CaSO4?2H2O)的化学方程式______。

(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液，可粗略判断烟气脱硫效率的方法是______。

(3)研究发现石灰石浆液的脱硫效率受pH和温度的影响。烟气流速一定时，脱硫效率与石灰石

浆液pH的关系如图2所示，在为5.7时脱硫效果最佳，石灰石浆液5.7

______，烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高，是因为______。

(4)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3，实验人员欲测定石灰石浆液脱硫

后的物质中CaSO3的含量，以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。请补充完整测定CaSO3含量的实验方案：取一定量石灰石烟气脱硫后的物质，______。[浆液中CaSO3能充分与硫酸反应。实验中须使用的药品：75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，标准浓度的酸性KMnO4溶液]

3.铬矿石(主要成分是Cr2O3，含FeO、SiO2等杂质)为原料提纯Cr2O3的流程如下：

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已知：Cr

O72?+H2O?2CrO42?+2H+，K sp[Cr(OH)3]=6.4×10?31，lg4=0.6

(1)步骤Ⅰ中为了提高反应速率应该采取的措施有_____________________。(写两种)

(2)滤液1中的阴离子除CO32?外，主要还有___________、____________。

(3)步骤Ⅳ发生的反应中Cr2O72?和蔗糖(C12H22O11)的物质的量之比为___________。

(4)步骤Ⅴ中为了使Cr3+完全沉淀[此时，c(Cr3+)≤10?5mol·L?1]，pH至少调至_______。

(5)滤液3的主要溶质是两种盐，化学式为_________、________。

(6)实验室进行步骤Ⅵ所用的主要仪器中含陶瓷成分的有：________，________。

(7)研究发现，固态Na2CrO4与氨气在500℃下反应得到NaCrO2，将NaCrO2溶解后通入CO2得到

更为纯净的Cr(OH)3。则NaCrO2溶液与过量CO2反应的离子方程式为_________。

4.硅单质及其化合物应用范围广．请回答下列问题：

(1)制备硅半导体材料必须先得到高醇硅．三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要

方法．生产过程示意图如下：

石英砂粗硅粗)→精馏SiHCl

(纯高纯硅

①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式______．

②整个制备过程必须严格控制无水无氧．SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3.H2和另一种物质．写

出配平的化学反应方程式______，H2还原SiHCl3过程中若混O2.可能引起的后果是______．

(2)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母)．

A.高纯度的硅，可用于生产光电池，将光能直接转换为电能

B.氮化硅硬度大．熔点高．可用于制作高温陶瓷和轴承

C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料----光导纤维

D.普通玻璃是由纯碱．石灰石和石英砂制成的

E.盐酸可以与硅反应．故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅

(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃．取少量硅酸钠溶液于试管中．逐滴加入饱和氯化铵溶液．振荡．写

出实验现象并给予解释______．

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5.以下是有关SO2、Cl2的性质实验．

(1)某小组设计如图1所示的装置图(图中夹持和加热装置略去)，分别研究SO2和Cl2的性质．

①若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象______(填“相同”或“不相同”)；若

装置D中装的是V2O5(催化剂).通入SO2时，打开K通入适量O2的化学反应方程式为______．

②SO2通入B中，溶液颜色褪去，则该反应的离子方程式为______．

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入加

量(填字母)______，能产生白色沉淀．

A.氨水

B.稀盐酸

C.硝酸钾溶液

D.氯化钠溶液

(3)若由元素S和O组成?2价酸根离子X，X中S和O的质量比为2：3；当Cl2的与含X的溶液

完全反应后，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生．写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式______．

(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如图2，含有某种催化剂，电极为多孔

的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．通入SO2的电极为______极，其电极反应式为______；电池的总反应式______．

6.铁、铝的混合物进行如下实验：

(1)操作X的名称是________________；

(2)气体A是___________(填化学式)；

(3)溶液B中阴离子除OH?外还有__________(填离子符号)，溶液D中存在的金属离子为

_________(填离子符号)；

(4)加入足量NaOH溶液时发生反应的离子方程式为：_________；加入稀盐酸发生反应的离子

方程式为：___________________________________________；

(5)向溶液B通入过量的CO2发生反应的离子方程式为：_____________________

(6)向溶液D加入NaOH溶液，观察到产生的白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，

请写出沉淀转化的化学方程式：___________。

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7.用下面两种方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。方法一：用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的

蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。

(1)除去蒸馏水中溶解的O2常采用___________________方法。

(2)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，

再挤出NaOH溶液。这样操作的理由是_____________________。

方法二：在如图所示装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀硫酸等试剂制备。

(1)在试管Ⅰ里加入的试剂是________________________。

(2)在试管Ⅱ里加入的试剂是________________________。

(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步

骤是______________________________________________________，这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色

8.铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家

中铜器表面的绿色固体进行探究．查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐．

该小组同学利用如图装置进行实验．

①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装

置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊．

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸．观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成

蓝色．

③取少量上述蓝色溶液加入试管中，浸入一根洁净的铁丝．观察到铁丝表面有红色物质析出．

请回答下列问题：

(1)绿色固体中含有的元素是______．

(2)加热后试管中剩余的黑色物质是______．

(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是______，加热分解的化学方程式为______．

(4)上述实验步骤③中的反应的离子方程式为______．

(5)实验装置最后的干燥管的作用是______．

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9.黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是海洋矿物中的一种，它是制取铜及其化合物的主要原料之一，还

可制备硫及铁的化合物．请回答下列问题：

(1)利用黄铜矿冶炼铜的反应为8CuFeS

+21O2

?高温?

Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2.已知CuFeS2

中Fe的化合价为+2，Cu的化合价为+2，

①反应中被还原的元素是______(填元素符号)，

②生成1mol Fe2O3时转移电子的物质的量为______mol．

(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3，方法为：

①用过量稀盐酸浸取炉渣，过滤．②先将滤液氧化，再向其中加入过量NaOH溶液，过滤，将

沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3.据以上信息回答下列问题：

A.①中过滤的目的是______．

B.②中将滤液氧化常常选用H2O2，其反应的离子方程式为______．

C.只能选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.提供的试剂：

稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水，

①所选试剂为______．

②证明炉渣中含有FeO的实验现象为______．

10.葡萄糖酸亚铁(C6H11O7)2Fe是常用的补铁剂，易溶于水。用下图装置制备FeCO3，提取出的

FeCO3与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸亚铁。回答下列问题：

Ⅰ.(1)如何检验A装置的气密性？

__________________________________________________________________________________ ____________。

(2)B中加入药品Na2CO3，要使A中制得的FeSO4溶液进入B中发生反应，实验开始时，应打开

分液漏斗的活塞____，关闭____，一段时间后，关闭_____，打开_____(填旋塞的编号)。

(3)将制得的碳酸亚铁悬浊液过滤、洗涤。如何证明沉淀已经洗涤干净

______________________________________________________________。

(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合，反应的化学方程式为(有机物用分子式表示

)______________________________________________________。

(5)从环境保护的角度分析，该装置存在不足之处，请写出改正措施

_______________________________________________________________。Ⅱ.某补铁剂的主要成分是硫酸亚铁，用氧化还原滴定法可测定该补铁剂中铁元素的含量，实验的主要步骤如下：

①取10片补铁剂样品，溶解除去不溶物(不损耗铁元素)，并配成100mL待测溶液。

②量取20.00mL待测液于锥形瓶中。

③用cmol·L?1的酸性KMnO4溶液滴定至终点，记录消耗KMnO4溶液的体积，重复两次实验，平

均消耗KMnO4溶液体积为VmL。

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(6)上述实验中应该用稀硫酸酸化KMnO4溶液，如果用硝酸对KMnO4溶液进行酸化，对测定结果

的影响是______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。滴定终点的实验现象为

___________________________。

(7)每片补铁剂含铁元素的质量为______________________g(用代数式表示)。

11.在实验室里，某同学做金属钠与水反应等实验。试完成下列问题：

(1)在空气中把金属钠切开并观察切面，很快就看到的现象是______，所发生反应的化学方程式

是______。

(2)将钠投入水中后，钠熔化成一个小球，根据这一现象你能得出的结论是①______②______。

钠与水反应的化学方程式为______。

(3)将一小块钠投入盛有饱和石灰水【Ca(OH)2】的烧杯中，不可能观察到的现象是______。

A.能听到“嘶嘶”的响声

B.钠熔化成小球并在液面上游动

C.溶液变浑浊

D.烧杯底部有银白色的金属钙生成

(4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化，试说明将金属钠保存在煤油中的目的是______。

12.常作氯化剂或氯磺化剂的硫酰氯(SO2Cl2)，用于制取药品、染料、表面活性剂等；有关物质的

部分性质如表：

物质熔点/℃沸点/℃其他性质

SO2Cl2?54.169.1

①易水解，产生大量白雾

②易分解：SO2Cl2在100℃时生成SO2和Cl2

H2SO410.4338吸水性强但不易分解

某校化学学科小组在实验室用干燥又纯净的二氧化硫与氯气在活性炭存在下制取硫酰氯，装置如图所示(夹持仪器已省略)：

请分析并回答有关问题：

(1)在此，X通常不能用__________。

①MnO2②KClO3③KMnO4④K2Cr2O7

(2)仪器A中常采用“a进b出”的冷却方式，利用了逆流原理及_______________，效果较好。

(3)仪器B常用__________干燥管，盛放的最佳药品是___________(写名称)，其作用是防止空气中的水蒸气进入装置，同时吸收____________。

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(4)为了实验顺利进行，装置丙的作用是除去Cl2中混有的HCl，常用_____________(写试剂名

称)；若缺少装置乙，则硫酰氯会水解，生成______________(写名称)和氯化氢。

(5)少量硫酰氯也可用氯磺酸(ClSO3H)分解获得，该反应的化学方程式为_____________；此

方法得到的产品中会混有硫酸，从分解产物中分离出硫酰氯的方法常是_____________。

(6)如果要制取亚硫酰氯(SOCl2，它是一种无色或淡黄色发烟液体，遇水或醇分解，沸点为

78.8℃)，则可以硫磺、液氯和液态____________(写分子式)为原料，一步制取；条件是以活性

炭为催化剂，温度为200℃～250℃；该工艺方法主要优点是物料消耗低、收率高、“三废”少，对设备的腐蚀少，改善了生产环境，产品质量好，纯度高达99％；并且该物质可重新吸收利用，实现连续化生产，设备利用率高；这样往往___________。

13.某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下的实验装置。

(1)①反应开始一段时间后，观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是：B:________，

D:________。

②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B:________，D:________。

(2)请写出Cl2尾气吸收的离子方程式________。

(3)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会更强，他们

将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中，结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因________。(用化学方程式表示)

(4)若E装置中开始加入200mL10mol?L?1的浓盐酸和足量的MnO2固体，反应后的混合物经过

滤所得溶液，加入足量的AgNO3溶液，所得沉淀的物质的量的范围为________mol。

14.二氟磷酸锂(LiPO2F2)作为电解液添加剂能够有效提升锂电池的循环性能。在氮气气氛下，在

PFA(全氟烷氧基树脂)烧瓶中加入高纯LiPF6和Li2CO3固体，以碳酸二甲酯作溶剂制备LiPO2F2，其流程如下：

是一种白色结晶或粉末，潮解性强，遇水发生反应如下：

已知：LiPF6

(1)反应Ⅰ需要控制在60℃的条件下进行，适宜的加热方式为________。

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(2)反应Ⅰ的化学方程式为________。高纯LiPF6需要控制适当过量的原因可能是________。

(3)LiPO2F2制备过程中不采用玻璃仪器的原因是________。

(4)保持其他实验条件都不变，在精制过程中加入提纯溶剂(杂质和LiPO2F2均可溶解在提纯溶剂

中)，LiPO2F2在提纯溶剂中的浓度对产品纯度和收率(收率=

目标产物实际生成量

目标产物理论生成量

×100%)的影响如

图所示。由图可知，随着LiPO2F2浓度的减小，产品纯度逐渐增大，收率逐渐降低。其原因可能是______________________________________。

(5)已知：常温下，碳酸锂微溶于水，碳酸氢锂可溶于水。工业级碳酸锂中含有少量难溶于水且

与CO2不反应的杂质。请设计从工业级碳酸锂制备高纯碳酸锂的实验方案。

__________________________________________________________________________________ ________________(实验中须使用的试剂有：去离子水，CO2气体；除常用仪器外须使用的仪器：恒温水浴锅、真空干燥箱)。

15.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质：

(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸②稀硫酸③浓

硝酸④稀硝酸，能随即发生反应的是③，微热则发生反应的是④，加热后发生

反应的是①，加热也不发生反应的是②.由此可以得到上述四种酸氧化性由强到

弱的顺序是______．

(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如右图所示装置中，一段时间后

再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中，可观察到的现象包括______(选填序号)．

A.通入X气体后产生白色沉淀

B.通入X气体后溶液中无明显现象

C.通入Y气体开始产生沉淀

D.通入Y气体后沉淀溶解

E.通入Y气体后溶液中无明显现象

(3)由此可得到的结论是______(选填序号)．

A.HNO3的酸性比H2SO4强

B.盐酸的酸性比H2SO3强

C.BaSO3能溶于盐酸

D.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)

E.BaSO4不溶于水也不溶于HNO3溶液．

16.某课外小组欲探究在适当温度和催化剂的条件下，SO2与O2反应后混合气体的成分。

已知：①沸点：SO2?10℃，SO345℃；②SO3遇水反应，放出大量热，产生酸雾；③98.3%H2SO4可以吸收SO3和酸雾。提供的药品：Na2SO3固体、10mol·L?1H2SO4、催化剂(V2O5)、KMnO4溶液、蒸馏水、0.5mol·L?1BaCl2溶液、98.3%H2SO4、2.0mol·L?1NaOH溶液、品红溶液等。

(1)该小组同学用Na2SO3固体与10mol·L?1H2SO4混合制取SO2。发生装置应该选用下图中

________装置(填字母)。

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(2)该小组同学为检验反应后混合气体的成分，设计如下装置：

①b中发生反应的化学方程式是______________________________________。

②c中盛放的试剂是__________________，出现的现象是________________；e中盛放的试剂是

___________，其作用是________________。

③某同学提出用饱和的NaHSO3溶液代替98.3%的浓H2SO4，请你评价该方案是否可行。

是否可行：_________(填“是”或者“否”)，理由：______________________。(若可行不必说明理由；若不可行，简述其理由)。。

(3)另一同学提出，其它装置盛装药品不变，只将装置e中盛装FeCl3和BaCl2的混合溶液，观察

到白色沉淀现象，证明其中一种产物的存在，相关反应的离子方程式为

___________________________________________________________。