2019高考化学元素及其化合物专题07物质性质实验探究对点练习

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专题07 物质性质实验探究

1．用如下图所示的装置进行实验(夹持仪器略去，必要时可加热)，其中a、b、c中分别盛有试剂1、2、3，能达到相应实验目的的是 选项 试剂1 A B C D

【答案】B

浓盐酸 浓HNO3 稀硫酸 70%硫酸 试剂2 MnO2 Cu片 溶液X Na2SO3 试剂3 饱和NaCl溶液 KI—淀粉溶液 澄淸石灰水 酸性KMnO4溶液 实验目的 除去Cl2中的HC1 验证NO2的氧化性 验证X中是否有CO3 验证SO2具有漂白性 2-装置 2．利用下图实验装置进行有关实验，下列对结论的叙述正确的是 选项 ①中试剂 A ②中试剂 结论 ②中开始出现气泡，说明①中生成了氢气 ②中试管口出现红棕色气体，说明①中生蒸馏水 液 二氧化锰、浓C 盐酸 乙醇、乙酸、D 浓硫酸

饱和NaOH溶液 该装置可以用来制备乙酸乙酯 淀粉KI溶液 气 成了NO2 该装置可以用来检验①中是否产生了氯 镁条、蒸馏水 肥皂水 铜片、硝酸溶B 精选资料 值得拥有 1

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【答案】C

3．某实验小组将SO2通入Na2S和Na2SO3的混合溶液中制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)。其装置如下图所示(省略夹持装置)，下列说法错误的是

A. 装置②的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体可以是饱和NaHSO3溶液

B. 为提高产品纯度，使烧瓶中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则C. 装置④的作用是吸收尾气，同时防止倒吸 D. 装置①也可用于高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气 【答案】B

【解析】装置②中气泡产生的速率越快，说明SO2的生成速率越快；SO2难溶于NaHSO3溶液，

故A正确；根据反应方程式2Na2S＋Na2SO3＋3SO2＝3Na2S2O3，所以，故B错误；

装置④中盛放适当的试剂可以吸收SO2气体，倒置的漏斗同时防止倒吸，故C正确；高锰酸钾与浓盐酸反应制备氯气，属于固体与液体常温下反应制备气体，故D正确。

4．向铜屑、稀盐酸和铁盐的混合溶液中持续通入空气可制备氯化铜。其反应过程如图所示。

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下列说法不正确的是 ．．．A. Fe对该反应有催化作用

B. 该过程中的Fe可由Fe(NO3)3提供 C. 可用K3[Fe(CN)6]溶液区分Fe与Fe

D. 制备CuCl2的总反应为2Cu ＋ O2 ＋ 4HCl ＝ 2CuCl2 ＋ 2H2O 【答案】B

3+

2+

3+

3+

5．下列装置或操作能达到实验目的的是

A. 甲装置构成铜锌原电池

B. 用图乙所示装量加热AlCl3饱和溶液然后利用余热蒸干制备AlCl3固体

C. 丙装置里图I烧瓶中充满氨气，烧杯中盛装水，在图II的锥形瓶中，加入足量的Cu与稀硝酸，图I和图II都产生喷泉现象且原理相同

D. 利用丁装置制取SO2，并检验其还原性，小试管中的试剂可为酸性KMnO4溶液 【答案】D

【解析】A. 构成原电池的条件是使自发的氧化还原反应分别在两极上发生，此装置氧化反应与还原反应都在左侧烧杯发生，右侧烧杯 不发生反应，不能构成原电池，应该将两溶液对调，A错误；B. 加热AlCl3饱和溶液，促进AlCl3水解生成氢氧化铝沉淀，不能制备AlCl3，B错误；

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C.图I产生喷泉是利用氨气极易溶于水，使烧瓶内压强迅速较小，液体迅速上升产生喷泉，图II是锥形瓶内发生反应产生的气体，将液体压入烧瓶，产生了喷泉，原理不相同，C错误；D.酸性KMnO4溶液紫色变浅或褪色，证明SO2具有还原性，D正确；因此，本题答案为D。 6．连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，易被氧气氧化。利用如图装置，在锥形瓶中加入HCOONa、NaOH、CH3OH和水形成的混合液，通入SO2时发生反应生成保险粉和一种常见气体，下列说法错误的是

A. 制备保险粉的离子方程式为HCOO＋OH＋2SO2===S2O4＋CO2↑＋H2O B. NaOH溶液的主要作用是吸收逸出的CO2

C. 多孔玻璃球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，使SO2能被充分吸收

D. 为避免产生的Na2S2O4被O2氧化，使硫酸与亚硫酸钠先反应，产生的SO2排出装置中残留的O2 【答案】B

－

－

2－

7．用下图装置进行①中实验，对应②中现象正确，且能达成相应实验目的的是( )

选项 ①中实验 ②中现象 实验目的 精选资料 值得拥有 4

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A B C D

将浸透石蜡油的石棉加热 加热NH4Cl固体 加热NaHCO3与Na2CO3混合粉末 加热铁粉及湿棉花 Br2的CCl4溶液褪色 酚酞溶液变红 澄清石灰水变浑浊 肥皂水中有气泡冒出 石蜡裂解产物中含有烯烃 制备氨气并检验氨气性质 验证 NaHCO3具有热不稳定性 Fe 与H2O发生了置换反应 【答案】A

8．铬铁矿主要成分为FeO、Cr2O3，含有SiO2、Al2O3等杂质。工业上用铬铁矿制备红矾钠晶体(Na2Cr2O7)的流程如图所示:

(1)步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3+O2+NaOH

Na2CrO4 +NaFeO2 + H2O，该反应配

平后FeO·Cr2O3与O2 的系数比为___________。该步骤是在坩埚中进行煅烧，可用此坩埚材料的是______________(填标号)。

A.铁 B.氧化铝 C.石英 D.陶瓷

(2)步聚①煅烧反应极慢，需要升温至NaOH 呈熔融状态，反应速率才加快，其原因是____________________________________________________。

(3)步骤②中NaFeO2会强烈水解生成氢氧化铁沉淀，反应的化学方程式为________________。 (4)将五份滤液1分别在130℃蒸发1小时，各自冷却到不同温度下结晶，保温过滤，所得实验数据如下表。根据数据分析，步骤③的最佳结晶温度为___________℃。

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(1)仪器E的名称是____________，冷凝水的流向是________进_______出(填“a”或“b”)。 (2)该设计流程中存在一处缺陷，该缺陷是__________， 引起的后果是_________________。 (3)仪器A中发生反应的离子方程式为____________________。

(4)该装置C可采用_______________，加热的方法以控制反应温度在70 ℃左右。 (5)装置D干燥管的作用为_______________， 装置 D烧杯中的试剂是_______________。 (6)反应结束后，从C中的混合物中分离出Cl3CCOOH的方法是____________(填名称)。 (7)已知：常温下Ka(CCl3COOH)=1.0×10 mol·L，Ka(CH3COOH)=1.7×10mol·L，请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱：____________________________。

【答案】 球形冷凝管 a b 缺少干燥氯气的装置 导致装置C中副产物CCl3COOH、C2H5Cl增多 2MnO4+16H+10Cl=2Mn+5Cl2↑+8H2O 水浴 防止液体倒吸 氢氧化钠溶液 蒸馏 分别测定0.1 mol·L两种酸溶液的pH，三氯乙酸的pH较小，说明三氯乙酸酸性比乙酸的强

-1+

-2+

-1

-1

-5

-1

13．铁的化合物有广泛用途，如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂，铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO，还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：

（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有___________________(写出一种)。

（2）①“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe通过两个反应被还原，其中一个反应如下：FeS2 +14Fe +8H2O＝15Fe+2SO4+16H，则另一个反应的离子方程式为：___________；

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3+

2+

2－

+

3+

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②FeS2还原后，检验Fe是否反应完全的方法是___________。

（3）①“沉淀”时，需控制pH不宜过高，否则生成的FeCO3中可能混有___杂质； ②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：___________________； ③所得FeCO3需充分洗涤，检验沉淀已洗涤干净的方法是_________________。

（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，同时释放出CO2，则与FeCO3反应的物质为_________(填化学式)。

（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时，也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3，得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为______ g。

【答案】 适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等 FeS2+2Fe+=3Fe+2S 取少量溶液，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，说明其中含有Fe，反之，未反应完全； Fe(OH)2 FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋FeCO3↓＋H2O＋CO2↑ 取少许最后一次洗涤液于试管中，滴加稍过量稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则表明已洗涤干净 O2、H2O 21.6

3+

3+

2+

3+

14．含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保护意义重大。 ⑴ 红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化，这应用了SO2 的___性。

⑵ 某水体中硫元素主要以S2O3形式存在，在酸性条件下，该离子会导致水体中有黄色浑浊并

2-

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可能有刺激性气味产生，原因是_________________________________________________。（用离子方程式说明）

⑶ 实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：

滴定时，KIO3 和KI 在盐酸作用下析出I2：5I+ IO3+ 6H=3 I2+3 H2O 生成的I2 再和水样中的亚硫酸盐反应：I2 + SO3+ H2O = 2H+2I+ SO4 ①滴定到终点时的现象是:____________________________________________

② 若滴定前盛标准液的滴定管没有用标准液润洗，则测定结果将_________（填偏大、偏小、不变）。

③滴定终点时，100mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1mL标准溶液相当于SO3的质量1g，则该水样中SO 3 的含量为___g / L

⑷已知非金属单质硫（S）是淡黄色固体粉末，难溶于水．为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强，某化学实验小组设计了如下实验，请回答下列问题：

2－

2-2-

+

-2-

-

-

+

①、若装置A的圆底烧瓶中盛装二氧化锰，则分液漏斗中盛装的试剂是__________ ②、装置B中实验现象为___________________________，证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强

③、装置C中反应的作用是：_____________________________

【答案】 还原 2H+S2O3=SO2+S↓+H2O 溶液由蓝色变为无色且30秒内不变色 偏大 10x 浓盐酸 淡黄色沉淀生成 吸收氯气，避免空气污染

+

2-

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15．NiCl2是化工合成中最重要的镍源。实验室常用下列装置(夹持装置已略去)制备无水NiCl2。

实验步骤如下 :

I.按图示连接好装置，检查装置气密性后，先向装置中通入干燥的CO2。 II.约20 min后，停止通入CO2，改为通儒Cl2 并使装置中充满Cl2。 III.将电炉升温至750℃，在氯气流中加热约lh。

IV.在氯气流中冷却至室温后，再继续通入CO 2约10 min。 回答下列问题:

(1)仪器A的名称为_____________________________。

(2)步骤I中通入CO2 的目的是___________________________。

(3)A中生成Cl2 的离子方程式为______________________________________。

(4)判断步骤II中氧气已充满装置的现象是______________________________________。 (5)步骤IV中通入CO _____________________。

(6)反应前石英管及瓷舟的总质量为m1、放入镍粉后石英管及瓷舟的总质量为m2，氧化反应后

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的目的是______________，水槽中NaOH 溶液的作用是

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石英管及瓷舟的总质量为m3，则产品中n(Ni)/n(Cl)=________(填计算表达式)。

(7)实验室也可用NiCl2·6H2O 与液态SOCl2 混合加热制取无水NiCl2，其反应的化学方程式为______________________。

【答案】 蒸馏烧瓶 排尽装置内的空气(或防止空气中的氧气与镍反应等合理答案) 2MnO4 +16H +10C1==2Mn +5Cl2↑+8H2O 漏斗液面上方的气体呈黄绿色 排尽装置中的Cl2 吸收未反应的NiCl2·6H2O+6SOCl2

Cl2，以免污染环境 35.5(m2-m1)/59(m3-m2)

-+

-2+

NiCl2+6SO2↑+12HCl↑

16．一种用软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2) 制取MnSO4·H2O并回收单质硫的工艺流程如下：

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注:过量的软锰矿将Fe氧化为Fe。

(1)纤维素[(C6H10O5)n]还原MnO2时，发生反应的化学方程式为_______。

(2)已知:Kp[Al(OH)3]=1×10,Ksp[Fe(OH)3]=3×10,加入NH3·H2O后，Al浓度为l×10mol/L时，溶液中Fe浓度为_________ (3)pH对除镍效果的影响如图1:

-6

3+

-33

-39

3+

2+3+

控制pH为4.5~5.0除镍效果最好，原因是__________

(4)电解MnSO4溶液制备电解锰，用惰性电极电解，阳极的电极反应式为________，为保证电解的顺利进行，电解液必须保持一定的Mn浓度。Mn浓度和电流效率的关系如图2所示。由图可知当Mn浓度大于22g/L时，电流效率随Mn浓度增大反而下降，其原因是________。

2+

2+

2+

2+

(5)MnSO4溶液制备四氧化三锰。氨水作沉淀剂，沉淀被空气氧化所得产品的X射线图见图3。

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Mn形成Mn(OH)2时产生少量Mn2(OH)2SO4,加入NH4Cl会影响Mn2(OH)2SO4的氧化产物，写出NH4Cl存在时，Mn2(OH)2SO4被O2氧化发生反应的离子方程式___________。

【答案】 12nMnO2+(C6H10O5)n+12nH2SO4=12nMnSO4+6nCO2+17nH2O 3×10mol/L pH过低，会与硫化钡产生硫化氢气体;pH过高，Mn被沉淀 2H2O-4e=O↑+4H或4OH-4e=O2↑+2H2O Mn浓度增大，容易产生Mn(OH)2沉淀 3Mn2(OH)2SO4+O2=2Mn3O4+6H+3SO4

+

2-2+

-2

+

--2+

-12

2+

21．红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)广泛用作强氧化剂、鞣革剂。以铬矿石 (主要成分为Cr2O3,还含有FeO、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制取红矾钠的流程如下:

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已知:①CrO4与Cr2O7存在如下平衡:2CrO4+2H当pH>9时，以CrO4为主。 ②钠盐在不同温度下的溶解度(g): 温度(℃) Na2SO4 Na2Cr2O7

注32.38℃以上，与饱和溶液平衡的固相为无水Na2SO4,以下则为Na2SO4·10H2O。 ③Cr完全沉淀时pH为6.8，Cr(OH)3开始溶解时pH为12。 请回答下列问题:

(1)煅烧铬矿石时，生成Na2CrO4的化学反应方程式为_________ (2)滤渣Ⅱ的成分是__________(填化学式)。

(3)有人认为工艺流程中“用稀硫酸调pH”改为“通入过量CO2”，不需调节pH同样可以达到实验效果，理由是___________。

(4)向红矾钠溶液中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填序号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。

3+

2-2-2-2-+

Cr2O7+H2O，当pH<3时，以Cr2O7为主，

2-2-

10 9.0 170.2 20 19.4 180.1 30 40.8 196.7 40 48.8 220.5 50 46.7 248.4 60 45.3 283.1 70 44.1 323.8 80 43.7 385.4

A.80 B.60 C.40 D.10

(5)该工艺所得副产品主要为无水硫酸钠并混有少量重铬酸钠，请设计从副产品获得芒硝(Na2SO4·10H2O)的实验方案:将该副产品按固液质量比100:230溶于热水，加入稍过量的Na2SO3

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溶液，搅拌,____，过滤，洗涤，低温干燥。(实验中须使用的试剂:稀H2SO4、NaOH溶液)。 【答案】 2Cr2O3+4Na2CO3+ 3O2

4Na2CrO4+4CO2↑ H2SiO3、 Al(OH)3 过量的CO2不会使

Al(OH)3溶解 生成的NaHCO3在后续步骤中加入稀硫酸可以除去 D 缓缓加入稀H2SO4,静置，冷却自然结晶，过滤，将晶体用热水溶解，加入适量NaOH溶液至溶液pH约为6.8~12，趁热过滤，将滤液冷却自然结晶

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