高考化學一輪課時達標習題 第10章 化學實驗4含解析

1、第10章化學實驗（4）1過碳酸鈉(2na2co3·3h2o2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑，該晶體具有na2co3和h2o2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：_2h2o22h2oo2或2fe33co3h2o=2fe(oh)33co2_(寫出其中一種即可，用化學方程式表示)。(4)某化學學習小組為了定性探究鐵離子對這

2、種新型漂白劑的不良影響，取該漂白劑100 ml，加入25 g fecl3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驗用品完成氣體成分的探究過程：0.1 mol/l naoh溶液、8.0 mol/l naoh溶液、澄清石灰水、0.01 mol/l kmno4溶液、bacl2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o2。假設(shè)2：氣體是_co2和o2_。假設(shè)3：氣體是co2。設(shè)計方案：設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)，在下表中完成實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論將氣體依次通入盛有_澄清石灰水_、_8.0_m

3、ol/l_naoh溶液_的洗氣瓶中，_并將帶火星的木條放在最后一個洗氣瓶的出口處_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_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h2o2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)生水解相互促進的反應(yīng)。(4)無色無味氣體可能是o2或co2或co2和o2二者的混合氣體。檢驗co2用澄清石灰水，檢驗o2用帶火星的木條。2將綠礬(feso4·

4、;7h2o)在隔絕空氣條件下加強熱分解。已知產(chǎn)物全部為氧化物。為探究綠礬分解的產(chǎn)物，某同學進行了以下實驗：【實驗一】為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)，該同學將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)溶液，進行以下猜想和實驗：猜想實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論猜想一：鐵元素只顯_2_價向所得溶液中滴入kscn溶液向稀酸性kmno4溶液中滴入所得溶液kscn溶液無明顯現(xiàn)象；稀酸性kmno4溶液顏色_褪色_猜想二：鐵元素只顯_3_價kscn溶液呈_血紅_色；稀酸性kmno4溶液顏色_無變化_猜想三：鐵元素既有2價又有3價kscn溶液呈_血紅_色；稀酸性kmno4溶液顏色_褪色_【實驗二】為進一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物，進行了

5、如下圖所示的實驗：(1)實驗開始時，點燃b處酒精噴燈之前應(yīng)先打開a處活塞通co2，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)該組同學稱取了55.6 g綠礬按如圖裝置進行實驗，待綠礬分解完全后，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，綠礬分解的化學方程式為_2feso4·7h2ofe2o3so2so314h2o_。(4)該組同學設(shè)計的裝置存在著一個明顯的缺陷是_未進行尾氣處理_。解析 【實驗一】由題意知綠礬分解的產(chǎn)物全為氧化物，則鐵元素可能為2價，也可能為3價，或者既有2價又有3價。2價鐵具有還原性，可使酸性高錳酸鉀溶液褪色，3價

6、鐵遇kscn溶液生成血紅色物質(zhì)，利用這些性質(zhì)可以檢驗鐵元素的價態(tài)?！緦嶒灦?1)feso4具有還原性，能夠被空氣中的氧氣氧化，實驗開始時先通co2的目的是排凈裝置內(nèi)的空氣，防止feso4·7h2o被氧化。(2)本實驗有加熱裝置，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，導氣管內(nèi)壓強減小，容易發(fā)生倒吸，c為防倒吸裝置。(3)55.6 g綠礬的物質(zhì)的量為0.2 mol，那么分解前硫元素的物質(zhì)的量為0.2 mol，白色沉淀為硫酸鋇，其物質(zhì)的量為0.1 mol，所以除了so3以外還應(yīng)有so2，其物質(zhì)的量也為0.1 mol，因此綠礬分解的化學方程式是2feso4·7h2ofe

7、2o3so2so314h2o。(4)二氧化硫會污染環(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)。na2s2o3·5h2o是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與bacl2溶液混合無沉淀生成。工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)na2s2o3·5h2o，某化學興趣小組在實驗室中用如圖所示裝置(部分夾持裝置已略去)模擬其生產(chǎn)過程并探究其化學性質(zhì)。 燒瓶c中發(fā)生的反應(yīng)如下：na2s(aq)h2o(l)so2(g)=na2so3(aq)h2s(aq)2h2s(aq)so2(g)=3s(s)2h2o(l)s(s)n

8、a2so3(aq)na2s2o3(aq).制備na2s2o3·5h2o(1)加入藥品之前須進行的操作是_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so2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na2so3溶液c飽和nahso3溶液d飽和nahco3溶液(2)為保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實驗中產(chǎn)生的so2不能過量，原因是_若so2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_方法進一步提純得到純na2s2o3·5h2o。.測定產(chǎn)品純度準確稱取w g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.10 mol&

9、#183;l1 i2標準溶液滴定。反應(yīng)原理為2s2oi2=s4o2i。(3)滴定至終點時的現(xiàn)象：_溶液由無色變藍色，且半分鐘內(nèi)不褪色_。滴定起始和終點時i2標準溶液液面位置如圖所示，則消耗i2標準溶液的體積為_18.10_ml。產(chǎn)品的純度為%(設(shè)na2s2o3·5h2o的相對分子質(zhì)量為m，列出用m、w表示的表達式)。.探究na2s2o3的部分化學性質(zhì)(4)【提出假設(shè)】假設(shè)一：na2s2o3與na2so4的結(jié)構(gòu)相似，化學性質(zhì)也應(yīng)該相似，因此，室溫時na2s2o3溶液的ph7。假設(shè)二：從s的化合價推測na2s2o3具有較強的還原性?！掘炞C假設(shè)】配制適量na2s2o3溶液，進行如下實驗，請

10、將實驗補充完整。實驗操作實驗結(jié)論或現(xiàn)象現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)假設(shè)一_用玻璃棒蘸取na2s2o3溶液點在ph試紙中部，再與標準比色卡對照(或用ph計測量na2s2o3溶液的ph)_溶液ph8_s2oh2o=hs2ooh_假設(shè)二向溴水中滴入適量na2s2o3溶液溴水褪色_s2o4br25h2o=2so8br10h_實驗結(jié)論：_na2s2o3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)_。.na2s2o3的應(yīng)用(5)na2s2o3的商品名為“海波”，俗稱“大蘇打”，化學上常用于滴定實驗。為測定某k2cr2o7溶液的濃度，研究小組的同學準確量取10.00 ml k2cr2o7溶液于錐形

11、瓶中，加入過量ki固體和適量稀h2so4，滴加幾滴指示劑，用0.10 mol·l1 na2s2o3標準溶液滴定至終點，進行3次平行實驗后，測得平均消耗na2s2o3溶液的體積為30.00 ml，則c(k2cr2o7)_0.05_mol·l1。(已知：cr2o6i14h=2cr33i27h2o).探究與反思(6)為驗證產(chǎn)品中含有na2so3和na2so4，該小組設(shè)計了以下實驗方案，請將實驗方案補充完整。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，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na2

12、so3和na2so4_。(所需試劑從bacl2溶液、稀hno3、稀h2so4、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so2的生成速率，故所選試劑應(yīng)不與so2反應(yīng)，且so2在其中的溶解度較小，故最好選用飽和nahso3溶液。(2)由題意可知硫代硫酸鈉受熱、遇酸易變質(zhì)，若so2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)na2s2o3與i2反應(yīng)產(chǎn)生i，因此當na2s2o3反應(yīng)完全，過量的i2遇淀粉溶液變?yōu)樗{色。故滴定至終點時，溶液顏色的變化是由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)不褪色。根

13、據(jù)滴定起始和終點的液面位置圖可知反應(yīng)消耗i2標準溶液的體積為18.10 ml。n(i2)0.10 mol·l1×0.018 1 l1.81×103 mol；根據(jù)關(guān)系式2s2oi2可知n(na2s2o3)2×1.81×103mol3.62×103 mol，所以產(chǎn)品的純度為3.62×103 mol×m g·mol1÷w g×100%。(4)假設(shè)一的實驗結(jié)論是溶液的ph8，故實驗?zāi)康氖菧y定溶液的ph，具體操作是用玻璃棒蘸取na2s2o3溶液點在ph試紙中部，將試紙顏色與標準比色卡對照。溶液呈

14、堿性，原因是s2o在溶液中水解，離子方程式是s2oh2ohs2ooh。假設(shè)二的實驗現(xiàn)象是溴水褪色，證明na2s2o3有還原性，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是s2o4br25h2o=2so8br10h，故實驗結(jié)論是na2s2o3溶液呈堿性，且na2s2o3具有還原性。(5)根據(jù)所給離子方程式可得對應(yīng)關(guān)系式：k2cr2o73i26na2s2o3，則c(k2cr2o7)×n(na2s2o3)÷v×0.10 mol·l1×0.03 l÷0.01 l0.05 mol·l1。(6)題干中給出na2s2o3稀溶液與bacl2溶液混合無沉淀生成，則

15、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na2s2o3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na2so3和na2so4。4氮化鋁(aln)是一種新型無機非金屬材料。某aln樣品僅含有al2o3雜質(zhì)，為測定aln的含量，設(shè)計如下三種實驗方案。(已知：alnnaohh2o=naalo2 nh3)【方案1】取一定量的樣品，用以下裝置測定樣品中aln的純度(夾持裝置已略去)。(1)上圖裝置c中球形干燥管的作用是_防倒吸_。(2)完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先_檢查裝置氣密性

16、_，再加入實驗藥品，接下來的實驗操作是_關(guān)閉k1，打開k2_，打開分液漏斗活塞，加入naoh濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開k1，通入氮氣一段時間，測定裝置c反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是_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，導致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見：_裝置c出口處連接一個干燥裝置_?！痉桨?】用下圖裝置測定m g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)。accl4bc6h6cnh4cl溶液dh2o (5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為v ml(已轉(zhuǎn)換為標準狀況)，則aln的質(zhì)

17、量分數(shù)是×100%(用含m、v的數(shù)學表達式表示)?！痉桨?】按以下步驟測定樣品中aln的純度：(6)步驟生成沉淀的離子方程式為_aloco22h2o=al(oh)3hco_。(7)若在步驟中未洗滌，測定結(jié)果將_偏高_(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)組裝好實驗裝置后，由原理可知氣體制備需要先檢查裝置氣密性，再加入實驗藥品，接下來的實驗操作是關(guān)閉k1，打開k2，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，準確測定裝置c的增重，打開k1，通入氮氣一段時間，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入裝置c，使測定結(jié)果偏高，改進的方法是在裝置c出口處連接一個干燥裝置。(4)由于氨氣極易溶于水，難溶于有機溶劑(苯或ccl4 )，所以為了測定生成氣體的體積，量氣裝置中的x液體可以是苯或ccl4，選ab項。(5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為v ml(已轉(zhuǎn)換為標準狀況)，