1、考點(diǎn)規(guī)范練30物質(zhì)的制備、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(時(shí)間:45分鐘滿分:100分)非選擇題(共6小題,共100分)1.(16分)工業(yè)上,向500600 的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵。現(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問題:(1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)中,A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,裝置B中加入的試劑是。(2)制取無水氯化亞鐵的實(shí)驗(yàn)中,裝置A用來制取,尾氣的成分是。若仍用D裝置進(jìn)行尾氣處理,存在的問題是、。(3)若操作不當(dāng),制得的FeCl2會(huì)含有少量FeCl3,檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是,欲制得純凈的FeCl2,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先,再。2.(16分)硫

2、酸亞鐵銨(NH4)2SO4FeSO4是分析化學(xué)中的重要試劑,某學(xué)習(xí)小組探究其分解產(chǎn)物。(1)甲組同學(xué)按照?qǐng)D()所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),關(guān)閉止水夾,加熱A中的硫酸亞鐵銨固體至分解完全,檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物。()()裝置B儀器名稱是,所盛試劑是。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是,由此可知硫酸亞鐵銨分解的產(chǎn)物中有。(2)乙組同學(xué)選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A和圖()所示的裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證硫酸亞鐵銨分解的產(chǎn)物中還有SO2和SO3。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序(用裝置字母表示)為A、。取適量固體于A中,通入N2一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾,再點(diǎn)燃酒精燈,通入N2的目的是。裝置H中有白色沉淀,則證明分解產(chǎn)物中有;能證明分解

3、產(chǎn)物中有SO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。(3)丙組同學(xué)將一定量的硫酸亞鐵銨在500 時(shí)隔絕空氣加熱一段時(shí)間后,檢驗(yàn)其固體產(chǎn)物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:此固體產(chǎn)物不含二價(jià)鐵:。此固體產(chǎn)物只含F(xiàn)e2O3:。3.(2017河南鄭州模擬)(16分)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行某些氣體的制備、性質(zhì)等實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置有省略)。請(qǐng)按有關(guān)要求填空。(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置,為制備干燥NH3可選用的發(fā)生、凈化裝置為接,其中發(fā)生裝置中可以選用藥品為(填序號(hào))。a.堿石灰和濃氨水b.無水CaCl2和濃氨水c.堿石灰和氯化銨d.生石灰和氯化銨(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)裝置,為制備純凈、干燥的Cl2可選用的發(fā)生、凈化裝置為接E、E(

4、用兩個(gè)相同的裝置),而第一個(gè)E裝置內(nèi)的藥品是。(3)利用裝置F可探究Cl2與 NH3的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)打開開關(guān)1、3,關(guān)閉2,先向燒瓶中通入,然后關(guān)閉1、3,打開2,向燒瓶中慢慢通入一定量的另一種氣體。一段時(shí)間后燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象為。其中裝置F燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案(答出操作過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)鑒定生成固體中的陽離子。已知Cl2與NH3可發(fā)生反應(yīng):3Cl2+2NH3N2+6HCl。(4)若制取的Cl2與CH4在裝置F(光照)中發(fā)生反應(yīng),其有機(jī)產(chǎn)物有(填化學(xué)式)。4.(18分)純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體,可與水以任意比混合,過氧化氫水溶液俗稱雙氧水,為無色透明液體。實(shí)驗(yàn)室常用過

5、氧化氫制取氧氣,工業(yè)上過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)圍繞過氧化氫開展了調(diào)查研究與實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你參與其中一起完成下列學(xué)習(xí)任務(wù):(1)寫出過氧化氫的電子式:。(2)實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式為,當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L O2時(shí),轉(zhuǎn)移電子為 mol。(3)該興趣小組的同學(xué)查閱資料后發(fā)現(xiàn)H2O2為二元弱酸,其酸性比碳酸弱。請(qǐng)寫出H2O2在其水溶液中的電離方程式:。(4)同學(xué)們用0.100 0 molL-1的酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某試樣中過氧化氫的含量,反應(yīng)原理為2Mn+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2。在該反應(yīng)中,H2O2被(填

6、“氧化”或“還原”);滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是;用移液管吸取25.00 mL試樣置于錐形瓶中,重復(fù)滴定四次,每次消耗的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積如下表所示:第一次第二次第三次第四次V(KMnO4溶液)/mL17.1018.1018.0017.90則試樣中過氧化氫的濃度為 molL-1;若滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失,則滴定結(jié)果(填“偏低”“偏高”或“不變”)。(5)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)向滴加了酚酞溶液的NaOH溶液中加入H2O2后,溶液中紅色消失。關(guān)于褪色原因:甲同學(xué)認(rèn)為H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使紅色消失;乙同學(xué)認(rèn)為H2O2具有漂白性使溶液褪色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案來判斷甲、乙兩位同學(xué)的說法是否正

7、確:。5.(16分)食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì),加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知:氧化性:IFe3+I2;還原性:S2I-;KI+I2KI3。(1)某學(xué)習(xí)小組對(duì)加碘鹽進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe2+、Fe3+),用適量蒸餾水溶解,并加稀鹽酸酸化,將所得溶液分為4份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色;第二份試液中加足量KI固體,溶液顯淡黃色,用CCl4萃取,下層溶液顯紫紅色;第三份試液中加入適量KIO3固體后,滴加淀粉試劑,溶液不變色。向第四份試液中加K3Fe(CN)6溶液,根據(jù)是否得到具有特征藍(lán)色的

8、沉淀,可檢驗(yàn)是否含有(用離子符號(hào)表示)。第二份試液中加入足量KI固體后,反應(yīng)的離子方程式為:、。(2)以KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中,由于空氣中氧氣的作用,容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:。將I2溶于KI溶液,在低溫條件下,可制得KI3H2O,該物質(zhì)不適合作為食鹽加碘劑,其理由是。(3)某同學(xué)為探究溫度和反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)2I+5S+2H+I2+5S+H2O的速率的影響,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示:0.01 molL-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL0.01 molL-1Na2SO3溶液的體積/mLH2O的實(shí)驗(yàn)溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s實(shí)驗(yàn)15V13525t1實(shí)

9、驗(yàn)2554025t2實(shí)驗(yàn)355V20t3表中數(shù)據(jù):t1(填“”“”或“=”)t2;若通過實(shí)驗(yàn)2、3探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,則表中V2= 。6.(2017山西忻州模擬)(18分)實(shí)驗(yàn)室用甲酸和濃硫酸反應(yīng)制備CO,用于還原氧化銅,實(shí)驗(yàn)裝置圖和實(shí)驗(yàn)步驟如下:按上圖連接好裝置,檢查裝置氣密性。點(diǎn)燃處酒精燈,緩慢滴入甲酸。在完成某項(xiàng)操作后,點(diǎn)燃另外兩處酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后熄滅酒精燈,待產(chǎn)物冷卻至室溫后,收集產(chǎn)物。請(qǐng)回答下列問題:.(1)甲酸在濃硫酸存在條件下加熱能分解生成CO和H2O,體現(xiàn)濃硫酸具有。A.氧化性B.脫水性C.吸水性(2)NaOH溶液的作用是。實(shí)驗(yàn)步驟某項(xiàng)操作是指;(3)若干燥管中的固體顆

10、粒堵塞干燥管的出口,則裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象為;(4)該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明HCOOH受熱分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象為;(5)實(shí)驗(yàn)步驟中酒精燈、的熄滅順序?yàn)椤?學(xué)習(xí)小組查閱資料知:Cu的顏色為紅色或紫紅色,而Cu2O的顏色為紅色或磚紅色。4CuO2Cu2O+O2Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O因此,該學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)CO充分還原CuO后所得紅色固體中是否含有Cu2O進(jìn)行了認(rèn)真的研究,設(shè)計(jì)了如下探究方案:取該紅色固體溶于足量稀硫酸中,觀察溶液顏色的變化。(6)請(qǐng)你評(píng)價(jià)該方案的合理性,并簡(jiǎn)述理由:方案(填“合理”或“不合理”),理由:。參考答案考點(diǎn)規(guī)范練30物質(zhì)的制備、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1.答案 (1)MnO2

11、+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O濃硫酸(2)HClHCl、H2易發(fā)生倒吸沒有處理H2(3)KSCN溶液通入氯化氫(趕盡裝置中的空氣)點(diǎn)燃C處的酒精燈解析 (1)由題干信息知,制備無水FeCl3,需要先制備Cl2,實(shí)驗(yàn)室中用MnO2與濃鹽酸加熱反應(yīng)獲得Cl2,制備的Cl2中會(huì)混有水蒸氣,故需要用濃硫酸吸收水蒸氣。(2)制備無水FeCl2,需要先制備干燥的HCl,HCl與鐵屑反應(yīng)生成FeCl2和H2,尾氣中含有H2和過量的HCl。D中的導(dǎo)管直接插入液面以下,會(huì)因HCl氣體被吸收而產(chǎn)生倒吸,同時(shí)H2不能被溶液吸收,沒有處理H2。(3)Fe3+遇KSCN溶液顯紅色,可用KSCN溶液鑒別Fe

12、3+。欲制得純凈的FeCl2,需先點(diǎn)燃A處的酒精燈,使生成的HCl充滿整個(gè)裝置,將空氣除盡后,再點(diǎn)燃C處的酒精燈,使Fe與HCl反應(yīng)。如不按此操作,則可能會(huì)混有鐵的氧化物雜質(zhì),制備的FeCl2將不純。2.答案 (1)球形干燥管堿石灰(其他合理答案均可)溶液由無色變?yōu)榧t色NH3(2)D、H、E、G、F趕走裝置中的空氣,防止對(duì)SO2驗(yàn)證產(chǎn)生干擾SO3E中無明顯現(xiàn)象,G中出現(xiàn)白色沉淀(3)取固體樣品少許,加入稀硫酸溶解,加入酸性KMnO4溶液,不褪色或加入K3Fe(CN)6溶液,不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀精確稱量充分加熱前后固體的質(zhì)量,經(jīng)過計(jì)算即可判定殘留固體的成分是否全部為Fe2O3解析 (1)裝置B儀器的名

13、稱為球形干燥管,所盛試劑為堿石灰,用于吸收硫酸亞鐵銨分解生成的酸性氣體和H2O(g)。裝置C中盛有酚酞溶液,用于定性檢驗(yàn)堿性氣體(NH3),酚酞溶液由無色變成紅色。(2)裝置A用于分解硫酸亞鐵銨固體,分析裝置DH發(fā)現(xiàn),D裝置進(jìn)氣管與出氣管等長(zhǎng),顯然為安全瓶,緊接在A裝置后面,防止液體倒吸;裝置H用于檢驗(yàn)SO3,溶液中產(chǎn)生白色沉淀(BaSO4);裝置E用于檢驗(yàn)SO3是否被裝置H完全吸收;裝置G用于檢驗(yàn)SO2,溶液中產(chǎn)生白色沉淀(BaSO4);裝置F用于吸收SO2尾氣,防止污染環(huán)境,故儀器的連接順序?yàn)锳、D、H、E、G、F。裝置H中盛有足量HCl和BaCl2混合溶液,產(chǎn)生白色沉淀(BaSO4),證

14、明分解產(chǎn)物中有SO3;E中無明顯現(xiàn)象,且G中產(chǎn)生白色沉淀(BaSO4),證明分解產(chǎn)物中有SO2。(3)要證明固體產(chǎn)物中不含F(xiàn)e2+,可取少量固體樣品,加入稀硫酸溶解,再滴加酸性KMnO4溶液,溶液不褪色;或加入K3Fe(CN)6溶液,不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,都可說明固體產(chǎn)物中不含有Fe2+?？刹捎枚糠治龅姆椒ㄗC明固體產(chǎn)物只含F(xiàn)e2O3,精確稱取一定質(zhì)量的樣品,充分加熱分解后,再稱量剩余固體的質(zhì)量,經(jīng)過計(jì)算可判斷殘留固體的成分是否全部為Fe2O3。3.答案 (1)CDa(2)A飽和食鹽水(3)氯氣氣體的黃綠色逐漸變淺甚至消失,有白煙產(chǎn)生Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O取少量固體于試管中,加入適

15、量NaOH溶液并加熱,在管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體,若濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán),證明固體中有N(4)CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4解析 (1)根據(jù)氨氣的制備原理,可利用堿性物質(zhì)與濃氨水反應(yīng),故采用裝置C制備,干燥氨氣可用堿石灰或生石灰在干燥管(裝置D)中干燥;(2)實(shí)驗(yàn)室利用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取的氯氣中含有HCl和水蒸氣,要得到干燥、純凈的Cl2,可用飽和食鹽水除HCl,再用濃硫酸干燥Cl2,采用的制備裝置是A;(3)應(yīng)先向燒瓶中通Cl2,再通NH3,因?yàn)镃l2的密度大且有顏色,便于觀察是否充滿;一開始若通NH3,由于彈簧夾3打開,容易形成噴泉;通入NH3后,NH

16、3與Cl2反應(yīng),燒瓶中氣體顏色變淺甚至消失,生成的HCl與NH3反應(yīng)生成NH4Cl,有白煙生成;其中裝置F的燒杯中盛有NaOH溶液,可吸收多余的Cl2,防止污染環(huán)境,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O;檢驗(yàn)N利用銨鹽和堿共熱條件下反應(yīng)生成氨氣,通過檢驗(yàn)氨氣確定固體中含有N;(4)燒瓶F中發(fā)生如下反應(yīng):CH4+Cl2CH3Cl+HCl、CH3Cl+Cl2CH2Cl2+HCl、CH2Cl2+Cl2CHCl3+HCl、CHCl3+Cl2CCl4+HCl,其有機(jī)產(chǎn)物為CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。4.答案 (1)H(2)2H2O22H2O+O20.2(3)H2

17、O2H+H、HH+(4)氧化錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色,且半分鐘內(nèi)溶液不褪色0.180 0偏高(5)向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若變紅,甲的說法正確;若不變紅,乙的說法正確解析 (1)H2O2的結(jié)構(gòu)式為HOOH,其電子式為H。(2)H2O2不穩(wěn)定,在MnO2催化作用下分解生成H2O和O2,化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2,氧元素發(fā)生歧化反應(yīng),由-1價(jià)變成-2價(jià)和0價(jià),生成1 mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子,故生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L O2(即0.1 mol)時(shí),轉(zhuǎn)移0.2 mol電子。(3)H2O2為二元弱酸,其酸性比H2CO3弱,在水溶液中分步電離,以第一步電離為主,

18、電離方程式為H2O2H+H、HH+。(4)反應(yīng)2Mn+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2中,Mn被還原為Mn2+,H2O2則被氧化為O2。到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),H2O2被完全氧化,溶液由無色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色。第一次消耗標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液的體積為17.10 mL,與其他三次相比存在明顯誤差,應(yīng)舍去,利用后三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算:消耗標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液的平均體積為=18.00 mL,則有n(H2O2)=n(KMnO4)=0.100 0 molL-118.0010-3 L=4.510-3 mol,故試樣中H2O2的濃度為=0.180 0 molL-1。滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失,則測(cè)得

19、的標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液的體積偏大,導(dǎo)致測(cè)定試樣中H2O2的濃度偏高。(5)甲同學(xué)認(rèn)為H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使紅色消失,可向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液,若溶液重新變成紅色,說明甲同學(xué)的說法正確;若溶液不變色,說明乙同學(xué)的說法正確。5.答案 (1)Fe2+I+5I-+6H+3I2+3H2O2Fe3+2I-2Fe2+I2(2)4KI+O2+2H2O4KOH+2I2KI3在受熱條件下產(chǎn)生I2和KI,KI易被氧氣氧化,碘易升華(3)40解析 (1)Fe2+與K3Fe(CN)6溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀,則根據(jù)是否得到具有特征藍(lán)色的沉淀,可檢驗(yàn)是否含有Fe2+。KIO3、Fe3+具有氧化性,與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式分別為I+5I-+6H+3I2+3H2O、2Fe3+2I-2Fe2+I2。(2)潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應(yīng)生成碘單質(zhì)、KOH,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4KI+O2+2H2O4KOH+2I2,因K