1、1第十章 化学实验综合检测(B)一、选择题(本题包括 8 个小题，每小题 6 分，共 48 分，每小题只有一个选项符合题意)1用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，方法是分别测定通氢气前后玻璃管和 U形管的质量差，实验测得 m(H) m(O)18。下列对导致这一结果的原因分析中，一定错误的是( )A、装置之间缺少干燥装置B装置后缺少干燥装置C装置中玻璃管内有水冷凝DCuO 没有全部被还原解析：解决此题的关键是分析透彻实验的反应原理：CuOH 2 CuH 2O，依据反应前后玻璃管的质量差可知生成水中氧元素的质= = = = = 量 m(O)，U 形管的质量差为生成水的质量 m(H2O)，所以水中
2、氢元素的质量是 m(H) m(H2O) m(O)。A 项因为 H2中含有水蒸气，所以 m(H2O)偏大，即 A 可能导致题中结果；B 项可能吸收空气中的水蒸气，即 m(H2O)偏大，故 B 可能导致题中结果；C 项相当于反应后增加了装置中玻璃管的质量，使 m(O)减小，故 C 可能导致题中结果；D 项对实验结果无影响。答案：D2下列实验过程中出现异常情况，其可能原因分析错误的是( )选项 异常情况 可能原因分析2A 蒸发结晶：蒸发皿破裂将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部B 分液：分液漏斗中的液体难以滴下没有打开分液漏斗活塞，或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐C 萃取：液体静置不分层
3、 加入萃取剂的量较多D检验 KCl 中的 K ：用洁净的铂丝蘸取样品做焰色反应实验，未观察到紫色没有通过蓝色钴玻璃观察解析：液体静置不分层一定是萃取剂选的不对，不是萃取剂量多量少的问题。答案：C3下列装置及实验设计中合理的是( )A BC D解析：忽略了 CO2与 C 的反应是气体体积增大的反应，整个装置为密闭体系；造成CO 气体不能通入，实验不能顺利进行。该实验设计不能实施；、可以达到实验目的；中气体应从左边通入。答案：B4某氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。下列说法中正确的是( )3A起
4、始滤液的 pH7B试剂为 Ba(NO3)2溶液C步骤中加入试剂的目的是除去 Ba2D图示的步骤中必须要经过 2 次过滤操作解析：本题考查了实验流程的分析，意在考查考生的综合实验能力。结合流程图可知，实验过程中先将样品溶于水，过滤后，向滤液中加入试剂(BaCl 2溶液)，使 SO 生成24BaSO4沉淀，过滤后再向滤液中加入试剂(K 2CO3溶液)，以除去引入的 Ba2 ，过滤掉生成的 BaCO3沉淀后再向滤液中加入盐酸，以除去引入的 CO ，最后加热蒸干 Q 可得纯净的23KCl 晶体。起始时滤液中含有 K2CO3，由于 CO 水解而使滤液显碱性，A 项错误；试剂23不能为 Ba(NO3)2溶
5、液，否则会引入难以除去的 NO ，B 项错误；图示中的 2 次过滤操作可 3以合并为 1 次，D 项错误。答案：C5下列选项中正确的是( )A用图装置除去 NO2中的少量 NOB用图装置分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H5的混合物C用图装置制取少量 Cl2D用图装置做喷泉实验时观察到产生白色喷泉解析：NO 2与水反应，NO 2被消耗，A 错误；分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H5不能采用过滤操作，应采用分液操作，B 错误；采用 MnO2与盐酸反应制取氯气时必须用浓盐酸，1 4molL1 的盐酸不能与二氧化锰反应，C 错误。答案：D6下列实验中，对于杂质(括号中的物质为杂质)
6、的检验和除杂方法均正确的是( )选项 目标物质与杂质 检验方法 除杂方法A FeCl2(FeCl3) 滴入 KSCN 溶液 通入过量氯气B Cl2(HCl) 滴入 AgNO3溶液 通过饱和 NaCl 溶液，洗气C KNO3(NaCl) 焰色反应(透过蓝色钴玻璃) 重结晶D NaCl(NH4Cl) 加热 加热解析：本题考查物质的检验、分离与提纯操作等知识，意在考查考生的化学实验能力。A 项，检验方法正确，除杂方法中目标物质被消耗，错误；B 项，氯气溶于水也能生成Cl ，检验方法错误，除杂方法正确，错误；C 项，检验 Na 元素不需要蓝色钴玻璃，错误；D 项，加热后氯化铵分解生成氨气和氯化氢，氨气
7、和氯化氢在试管口化合重新生成氯化铵，可以观察到试管口有白色物质，也可以除去 NH4Cl，正确。答案：D7某地污水中含有 Zn2 、Hg 2 、Fe 3 、Cu 2 四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：甲： 污 水 NaOH溶 液 过 滤 沉 淀 CuO H2 Cu乙： 污 水 过 量 铁 粉 过 滤 滤 渣 CuO H2 Cu丙： 污 水 过 量 铁 粉 过 滤 滤 渣 稀 盐 酸 过 滤 滤 渣 CuO H2 Cu下列判断正确的是( )A三种实验方案中都能制得纯净的铜B乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原C甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反
8、应类型D丙方案会产生环境污染解析：甲方案得到的沉淀中含有 Fe(OH)3、Cu(OH) 2，加热后得到 Fe2O3和 CuO，通 H2还原后不能得到纯净的铜；乙方案中加入过量铁粉，过滤所得的滤渣中含有铁、铜等物质，最后也不能得到纯净的铜；丙方案中用稀盐酸溶解了滤渣中过量的铁，最后可以得到纯净的铜，A 错误；因为锌比铁活泼，所以方案乙中加入的铁不能还原 Zn2 ，B 错误；甲方案中没有涉及化合反应，C 错误；丙方案会产生汞和酸性废水，从而导致环境污染，D 正确。答案：D8根据下列实验和现象，所得实验结论正确的是( )5选项 实验 现象 实验结论A向某溶液中先滴加适量稀硝酸，再滴加少量 BaCl2
9、溶液出现白色沉淀原溶液中含有 SO 、SO24、HSO 中的一种或几23 3种B将纯碱和硫酸反应生成的气体通入一定浓度的 Na2SiO3溶液中出现白色胶状沉淀 酸性：H 2SO4H2CO3H2SiO3C左边棉球变为橙色，右边棉球变为蓝色氧化性：Cl 2Br2I2D试管 a 出现白色沉淀，试管 b 出现黄色沉淀溶度积：Ksp(AgCl)Ksp(AgI)解析：本题考查化学实验。产生的不溶于稀硝酸的沉淀可以是 BaSO4或 AgCl，因此原溶液中也可以含有 Ag ，A 项错误；出现白色胶状沉淀，说明发生反应：Na2SiO3H 2OCO 2=Na2CO3 H2SiO3，根据酸与盐反应遵循“强酸制弱酸”
10、原理，可以得出酸性：H 2SO4H2CO3H2SiO3，B 项正确；左边棉球变为橙色，是因为 Cl2与 NaBr 反应置换出 Br2，可以得出氧化性：Cl 2Br2，而右边棉球变为蓝色，即可以是 Cl2与 KI 反应置换出I2，也可以是 Br2与 KI 反应置换出 I2，无法得出氧化性：Br 2I2，C 项错误；试管 a 中AgNO3溶液过量，当将试管 a 中溶液与试管 b 中 NaI 溶液混合时，AgNO 3与 NaI 直接反应生成 AgI 黄色沉淀，不能证明 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，D 项错误。答案：B二、非选择题(共 52 分)9(26 分).高锰酸钾在实验室和工农业生产中有
11、广泛的用途，实验室以二氧化锰为主要原料制备高锰酸钾，其部分流程如下：KOHKClO3 加 热 熔 融 加 入 MnO2熔 融 物 蒸 馏 水 分 批 浸 取 墨 绿 色浸 取 液KMnO4 通 入 CO2 混 合 液 加 热 ， 趁 热 过 滤 滤 液 (1)第步加热熔融应在铁坩埚中进行，而不用瓷坩埚的原因是_(用化学程式表示)。(2)第步通入适量 CO2，发生反应生成 MnO 、MnO 2和碳酸盐，则发生反应的离子方 4程式为_6_。(3)第步加热浓缩至液面有细小晶体析出时，停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，干燥过程中，温度不宜过高，其原因是_(用化学方程式表示)。(4)H2O2和 KM
12、nO4都是常用的强氧化剂，若向 H2O2溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，则酸性高锰酸钾溶液会褪色，写出该反应的离子方程式：_。.某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去)，分别研究 SO2和 Cl2的性质。(5)若从左端分别通入 SO2和 Cl2，装置 A 中观察到的现象是否相同？_(填“相同”或“不相同”)。(6)若装置 B 中装有 5.0 mL 1.0 mol/L 的碘水，当通入足量 Cl2完全反应后，共转移了 5.0102 mol 电子，该反应的化学方程式为_。(7)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 43；当 Cl2与含X 的溶液完全反应
13、后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出 Cl2与含 X 的溶液反应的离子方程式：_。解析：(1)由于 KOH 是强碱，在加热及高温时容易与陶瓷中的 SiO2发生反应，该反应的方程式为 SiO22KOH K2SiO3H 2O，所以加热熔融 KClO3和 KOH 的混合物= = = = = 应在铁坩埚中进行。(2)根据题意结合原子守恒和电荷守恒，可得该反应的方程式为 3MnO 2CO 2=2MnO247MnO 22CO 。 4 23(3)由于 KMnO4受热容易发生分解反应：2KMnO 4 K2MnO4MnO 2O 2，= = = = = 为了防止 KMnO4的分解，
14、所以在干燥时温度不宜过高。(4)KMnO4和 H2O2都有强的氧化性，但 KMnO4的氧化性更强，所以两者发生反应时 H2O2作还原剂，把 KMnO4还原为无色的 Mn2 ，而使溶液褪色，反应的离子方程式为2MnO 6H 5H 2O2=2Mn2 5O 28H 2O。 4(5)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，Cl 2具有强氧化性，能将品红溶液氧化而使品红溶液褪色，所以若从左端分别通入 SO2和 Cl2，装置 A 中观察到的现象相同。(6)根据题意，氯气和碘水反应，氯气的氧化性强于碘，在反应中得电子，碘的物质的量为 0.0051 mol0.005 mol，转移的电子数为 5.0102 mol，
15、则 1 mol I2转移 10 mol 电子，即碘由 0 价失电子生成5 价碘酸，所以该反应的化学方程式为5Cl2I 26H 2O=2HIO310HCl 。(7)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 43，则 X 为 S2O，当 Cl2与含 X 的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，说明有 S 生成，取上层清液加23入氯化钡溶液，有白色沉淀产生，说明有 SO 生成，则 Cl2与含 S2O 的溶液反应的离24 23子方程式为 S2O Cl 2H 2O=SO S2Cl 2H 。23 24答案：(1)SiO 22KOH K2SiO3H 2O= = = = = (
16、2)3MnO 2CO 2=2MnO MnO 22CO24 4 23(3)2KMnO4 K2MnO4MnO 2O 2= = = = = (4)2MnO 6H 5H 2O2=2Mn2 5O 28H 2O 4(5)相同(6)5Cl2I 26H 2O=2HIO310HCl(7)S2O Cl 2H 2O=SO S2Cl 2H 23 2410(26 分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一 制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。8(1)制取实验结束后，取出 B 中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。(2)若对调 B 和 C 装置的位置，_(填“能”或“
17、不能”)提高 B 中氯酸钾的产率。实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下 KClO3可将 KI 氧化为 I2或 KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行)：试管编号 1 2 3 40.20 molL1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.106.0 molL1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0实验现象系列 a 实验的实验目的是_。设计 1 号试管实验的作用是_。若 2 号试管实验现象为“黄色溶液” ，取
18、少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为 KCl，则此反应的离子方程式为_。实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热 15.0 mL 饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)9(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_。资料：.次氯酸会破坏酸碱指示剂；.次氯酸或氯气可被 SO2、H 2O2和 FeCl2等物质还原成 Cl 。解析：考查化学仪器的使用、实验方案的设计与评价、离子方程式的书写等知识。(1)制取实验结束后，取出 B 中试管
19、冷却结晶、过滤、洗涤。根据该实验操作过程可知，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)；(2)Cl 2与热的 KOH 溶液发生反应产生氯酸钾和氯化钾及水，与冷的 KOH 发生反应产生 KCl、KClO 和水。因此若对调 B 和 C 装置的位置，可以除去 Cl2中的杂质 HCl 气体，故能提高 B 中氯酸钾的产率。(3)根据表格数据可知，KI、KClO 3的物质的量不变，改变的只有硫酸的体积和水的多少，二者的和相等，可见研究的目的就是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；设计 1 号试管实验的作用是硫酸溶液没有加入，即硫酸的浓度是 0，可以进行对照实验，比较硫酸不同
20、浓度的影响。若 2 号试管实验现象为“黄色溶液” ，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，证明产生了 I2；假设氧化产物唯一，还原产物为 KCl，根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O。(4)该小组设计的实验方案不可行，主要原因是在溶 3液中存在 Cl2的重新溶解及 HClO 分解产生 HCl 和氧气等。(5)由于次氯酸会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时不用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的H2O2溶液，发生氧化还原反应产生 Cl ，H 2O2被氧化变为 O2，然后加热除去过量的 H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，发生沉淀反应形成 AgCl 沉淀，称量沉淀质量可根据物质的元素组成确定其中含有的氯元素的总质量。答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为 0 的对照实验10ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O 3(4)因存在 Cl2的重新溶解、HClO 分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样，加入足量的 H2O2溶液，加热除去过量的 H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)
