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2018北京高三期末考试化学实验汇总
13.下列实验操作和现象能获得相应实验结论的是
选项
A
B
C
D
实
验
操
作
2mL0.1mol·L-1
AgNO3溶液
1mL0.1mol·L-1
KI溶液
1mL0.1mol·L-1
NaCl溶液
等体积的
1mol·L-1或
4mol·L-1H2SO4
硫酸
0.1mol·L-1
醋酸溶液
足量
锌粒
酸性KMnO4
溶液
C2H5Br和
NaOH的乙醇溶液共热后产生的气体
现象
最终有黄色沉淀生成
4mol/LH2SO4溶液生成的H2多
酸性KMnO4溶液褪色
醋酸溶液中产生气泡,硼酸溶液中无明显现象
结论
溶解度:
AgI 反应物浓度越大,反应速率越快 反应生成的气体中含有乙烯 酸性: 醋酸>碳酸>硼酸 17.(10分)电镀行业产生的酸性含铬废水对环境有污染,其中所含的Cr(VI)是主要污染物,可采用多种方法处理将其除去。 查阅资料可知: 1在酸性环境下,Cr(VI)通常以Cr2O72-的形式存在,Cr2O72-+H2O 2CrO42-+2H+ 2Cr2O72-的氧化能力强于CrO42- 3常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表: 阳离子 Fe3+ Fe2+ Cr3+ 开始沉淀的pH 1.9 7.0 4.3 沉淀完全的pH 3.2 9.0 5.6 I.腐蚀电池法 (1)向酸性含铬废水中投放废铁屑和焦炭,利用原电池原理还原Cr(VI)。 下列关于焦炭的说法正确的是(填字母序号)。 a.作原电池的正极b.在反应中作还原剂c.表面可能有气泡产生 II.电解还原法 向酸性含铬废水中加入适量NaCl固体,以Fe为电极电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出,从而使废水中铬含量低于排放标准。 装置如右图所示。 (2)A极连接电源的极,A极上的电极反应式是。 (3)电解开始时,B极上主要发生的电极反应为2H++2e-=H2↑,此外还有少量Cr2O72-在B极上直接放电,该反应的电极反应式为。 (4)电解过程中,溶液的pH不同时,通电时间(t)与溶液中Cr元素去除率的关系如右图所示。 ①由图知,电解还原法应采取的最佳pH范围为。 a.2~4b.4~6c.6~10 ②解释曲线I和曲线IV去除率低的原因: 。 18.(11分)钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。 (1)“还原酸浸”过程中,大部分LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整: 2LiCoO2+3H2SO4+□ □CoSO4+□+□+□。 (2)“还原酸浸”过程中,Co、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(t)的影响分别如图1和图2所示。 工艺流程中所选择的硫酸浓度为2mol.L-1,温度为80oC,推测其原因是。 A.Co的浸出率较高B.Co和Al浸出的速率较快 C.Al的浸出率较高D.双氧水较易分解 (3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。 写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式: 。 (4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83g,已知Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为(小数点后保留两位)。 (5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1mol·L-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。 温度 Li2SO4 Li2CO3 0oC 36.1g 1.33g 100oC 24.0g 0.72g 结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是(写化学式),相应的操作方法: 向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,,洗涤干燥。 19.(12分)实验小组探究铝片做电极材料时的原电池反应,设计下表中装置进行实验并记录。 【实验1】 装置 实验现象 G 灯泡 干电池 + - 左侧装置电流计指针向右偏转,灯泡亮 右侧装置电流计指针向右偏转,镁条、铝条表面产生无色气泡 (1)实验1中,电解质溶液为盐酸,镁条做原电池的极。 【实验2】 将实验1中的电解质溶液换为NaOH溶液进行实验2。 (2)该小组同学认为,此时原电池的总反应为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,据此推测应该出现的实验现象为。 实验2实际获得的现象如下: 装置 实验现象 i.电流计指针迅速向右偏转,镁条表面无气泡,铝条表面有气泡 ⅱ.电流计指针逐渐向零刻度恢复,经零刻度后继续向左偏转。 镁条表面开始时无明显现象,一段时间后有少量气泡逸出,铝条表面持续有气泡逸出 (3)i中铝条表面放电的物质式溶解在溶液中的O2,则该电极反应式为。 (4)ii中“电流计指针逐渐向零刻度恢复”的原因是。 【实验3和实验4】 为了排除Mg条的干扰,同学们重新设计装置并进行实验3和实验4,获得的实验现象如下: 编号 装置 实验现象 实验3 电流计指针向左偏转。 铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约10分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。 实验4 煮沸冷却后的溶液 电流计指针向左偏转。 铝条表面有气泡逸出,铜片没有明显现象;约3分钟后,铜片表面有少量气泡产生,铝条表面气泡略有减少。 (5)根据实验3和实验4可获得的正确推论是(填字母序号)。 A.上述两装置中,开始时铜片表面得电子的物质是O2 B.铜片表面开始产生气泡的时间长短与溶液中溶解氧的多少有关 C.铜片表面产生的气泡为H2 D.由“铝条表面气泡略有减少”能推测H+在铜片表面得电子 (4)由实验1~实验4可推知,铝片做电极材料时的原电池反应与与等因素有关。 17.(10分,特殊标注外,每空2分) (1)AC (2)正(此空1分)Fe–2e- Fe2+ (3)Cr2O72-+6e-+14H+ 2Cr3++7H2O (4)①B(此空1分) ②曲线I的pH较小,此时Cr(IV)被还原生成的Cr3+难以生成Cr(OH)3沉淀,仍以Cr3+存在于溶液中,导致去除率较低;曲线IV的pH较大,铬元素主要以CrO42-存在,其氧化能力弱于Cr2O72-,Cr(IV)难以被还原继而生成沉淀,导致去除率较低 18.(11分,特殊标注外,每空2分) (1)2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 2CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O (2)AB(3)4CoC2O4+3O2 2Co2O3+8CO2 (4)6.56%(5)Na2CO3(1分)加热浓缩,趁热过滤 19.(12分,每空2分) (1)负 (2)指针向左偏转,镁条表面产生无色气泡 (3)O2+2H2O+4e- 4OH- (4)Mg放电后生成Mg(OH)2附着在镁条表面,使Mg的放电反应难以发生,导致指针归零;或: 随着反应的进行,铝条周围溶液中溶解的O2逐渐减少,使O2放电的反应难以发生,导致指针归零 (5)ABC(6)另一个电极的电极材料、溶液的酸碱性、溶液中溶解的O2 15.为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂。 下列关于实验现象的解释或结论正确的是 选项 实验现象 解释或结论 A a中无明显现象 Na2SO3和H2O2一定不发生反应 B b中加稀H2SO4后才产生淡黄色沉淀 SO32−和S2−两种离子一定不能大量共存 C c中加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去 Ba2++SO32−==BaSO3↓,使SO32−水解平衡逆向移动,红色褪去 D d中产生白色沉淀 原Na2SO3溶液中含有SO42− 11.下列叙述正确的是 A.向混有苯酚的苯中加入浓溴水,过滤,可除去其中的苯酚 B.向酸性KMnO4溶液中滴加维生素C溶液,KMnO4溶液褪色,说明维生素C有还原性 C.向淀粉溶液中加稀硫酸,加热,加新制Cu(OH)2浊液,加热未见红色沉淀,说明淀粉未水解 D.向NaOH溶液中加入溴乙烷,加热,再加入AgNO3溶液,产生沉淀,说明溴乙烷水解 20.(12分)氧化钴(Co2O3)粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。 某铜钴矿石主要含有CoO(OH)、CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2,其中还含有一定量的Fe2O3、MgO和CaO等。 由该矿石制备Co2O3的部分工艺过程如下: Ⅰ.将粉碎的矿石用过量的稀H2SO4和Na2SO3溶液浸泡。 Ⅱ.浸出液除去含铜的化合物后,向溶液中先加入NaClO3溶液,再加入一定浓度的Na2CO3溶液,过滤,分离除去沉淀a[主要成分是Na2Fe6(SO4)4(OH)12]。 Ⅲ.向上述滤液中加入足量NaF溶液,过滤,分离除去沉淀b。 Ⅳ.Ⅲ中滤液加入浓Na2CO3溶液,获得CoCO3沉淀。 Ⅴ.将CoCO3溶解在盐酸中,再加入(NH4)2C2O4溶液,产生CoC2O4·2H2O沉淀。 分离出沉淀,将其在400℃~600℃煅烧,即得到Co2O3。 请回答: (1)Ⅰ中,稀硫酸溶解CoCO3的化学方程式是________,加入Na2SO3溶液的主要作用是________。 (2)根据图1、图2分析: 图1浸出温度对铜、钴浸出率的影响 图2浸出pH对铜、钴浸出率的影响 ①矿石粉末浸泡的适宜条件应是________。 ②图2中铜、钴浸出率下降的可能原因是________。 (3)Ⅱ中,浸出液中的金属离子与NaClO3反应的离子方程式: ClO3−++==Cl−++ (4)Ⅱ中,检验铁元素完全除去的试剂是________,实验现象是________。 (5)Ⅱ、Ⅳ中,加入Na2CO3的作用分别是________、________。 (6)Ⅲ中,沉淀b的成分是MgF2、________(填化学式)。 (7)Ⅴ中,分离出纯净的CoC2O4·2H2O的操作是________。 21.(10分)某小组同学进行实验研究FeCl3溶液和Na2S溶液的反应。 【实验一】 已知: FeS、Fe2S3均为黑色固体,均能溶于盐酸。 H2S气体有臭鸡蛋气味。 同学们对黑色沉淀的成分提出两种假设: ⅰ.Fe3+与S2−反应直接生成沉淀Fe2S3。 ⅱ.Fe3+被S2−还原,生成沉淀FeS和S。 甲同学进行如下实验: 操作 现象 取少量FeS固体,加入稀盐酸 固体溶解,有臭鸡蛋气味气体生成 取少量Fe2S3固体,加入稀盐酸 固体溶解,出现淡黄色浑浊,有臭鸡蛋气味气体生成 根据上述实验现象和资料,甲得出结论: 黑色沉淀是Fe2S3。 (1)0.1mol·L−1Na2S溶液的pH为12.5。 用离子方程式表示其显碱性的原因: _______。 (2)乙认为甲的结论不严谨,理由是________。 (3)进一步研究证实,黑色沉淀的主要成分是Fe2S3。 Na2S溶液呈碱性,FeCl3溶液与其反应不生成Fe(OH)3而生成Fe2S3的可能原因是________。 【实验二】 步骤 操作 现象 I 开始时,局部产生少量的黑色沉淀,振荡,黑色沉淀立即消失,同时溶液中产生淡黄色浑浊和臭鸡蛋气味的气体 II 继续滴加Na2S溶液 一段时间后,产生大量的黑色沉淀,振荡,沉淀不消失 (4)进一步实验证实,步骤I中局部产生少量的黑色沉淀是Fe2S3,黑色沉淀溶解的主要原因不是Fe2S3与溶液中Fe3+发生氧化还原反应。 步骤I中黑色沉淀溶解的反应的离子方程式是________。 (5)根据以上研究,FeCl3溶液和Na2S溶液反应的产物与________相关。 20.(每空1分,共12分) (1)CoCO3+H2SO4==CoSO4+CO2↑+H2O 将Co3+还原为Co2+(或作还原剂) (2)①65℃~75℃、pH0.5~1.5 ②pH升高后溶液中c(H+)浓度下降,使得溶解CoO(OH)、CoCO3、 Cu2(OH)2CO3的能力下降 (3)ClO3−+6Fe2++6H+==Cl−+6Fe3++3H2O(2分) (4)KSCN溶液溶液不变红色 (5)调节溶液的pH富集Co2+(生成CoCO3沉淀) (6)CaF2 (7)过滤、洗涤 21.(每空2分,共10分) (1)S2−+H2O HS−+OH− (2)黑色沉淀还可能是FeS和S,或Fe2S3、FeS和S的混合物,与稀盐酸反应也有相 同现象 (3)Fe2S3的溶解度比Fe(OH)3更小 (4)Fe2S3+4H+==2Fe2++S↓+2H2S↑ (5)试剂的相对用量、反应体系的酸碱性 17.(12分)磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛,其制备方法有多种,“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下: (1)Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间,实验室控制该温度的最佳方法是。 (2)Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。 (3)操作Ⅲ包含的方法有______。 (4)检验Fe3O4中含有+2价铁元素的方法是______。 (5)某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4,当混合溶液中n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1∶1时,容易得到理想的纳米Fe3O4。 ①实际制备时选择n(Fe3+)∶n(Fe2+)小于2∶1,原因是_____。 ②该实验室无FeCl2溶液,现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4,配制n(Fe3+)∶n(Fe2+)=1∶1混合溶液的方法是____________(其它试剂自选)。 9.下列实验装置正确且能达到实验目的的是 A B C D 实验目的 检验溴乙烷的消去产物 检验碳与浓H2SO4反应的产物中含CO2 验证铁的析氢腐蚀 验证牺牲阳极的阴极保护法 实验装置 12.由下列实验及现象不能得出相应结论的是 实验 现象 结论 A 向2mL0.01mol/L的FeCl3溶液中加入1滴KSCN溶液,再加入足量铁粉,充分振荡 溶液变为红色,加入铁粉后红色褪去,变为浅绿色 Fe3+比Fe2+的氧化性强 B 将一小块金属钠放置在空气中,一段时间后,将其放置在坩埚中加热 钠表面变暗,加热时,钠燃烧,发出黄色火焰 钠易与氧气反应,加热时生成Na2O的速率加快 C 加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 湿润的红色石蕊试纸逐渐变蓝 NH4HCO3分解产生氨气 D 向2支盛有2mL相同浓度银氨溶液的试管中,分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液 一支无明显现象,另一支产生黄色沉淀 相同条件下,AgI比AgCl的溶解度小 14.常温时,研究pH对一定浓度FeSO4的稳定性的影响,根据下图分析不合理的是 A.pH小于1时,亚铁几乎无损耗,可能的原因是4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3+8H+ 平衡逆向移动 B.pH在3.0~5.5之间,pH的变化对FeSO4稳定性影响不大 C.pH大于6.5时,亚铁损耗量突变,可能的原因是生成的Fe(OH)2更易被氧化 D.其它条件相同时,FeSO4溶液中加入少量(NH4)2SO4固体,FeSO4的稳定性减弱 19.(14分)某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,探究过程如下。 实验序号 Ⅰ Ⅱ 实验过程 实验现象 紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2) 溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS) 资料: ⅰ. 在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。 ⅱ.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。 (1)根据实验可知,Na2S具有________性。 (2)甲同学预测实验I中S2–被氧化成 。 ①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是________。 ②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到有 ,得出S2–被氧化成 的结论,丙同学否定了该结论,理由是________。 ③同学们经讨论后,设计了如下实验,证实该条件下 的确可以将S2–氧化成 。 a.右侧烧杯中的溶液是________。 b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,________(填操作和现象)。 (3)实验I的现象与资料i存在差异,其原因是新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物( )发生反应,该反应的离子方程式是________。 (4)实验II的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方案是______。 (5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与________因素有关。 19.(14分) (1)还原 (2)①溶液呈紫色,说明酸性KMnO4溶液过量, 能被其继续氧化 ②因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的,故溶液中出 不一定是氧化新生成的 ③a.0.01mol/LKMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0) b.取左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成 (3)2Mn +3Mn2+-+2H2O=5MnO2↓+4H+ (4)将实验I中生成的MnO2分离洗涤后,加入0.1mol/LNa2S溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄色,证明新生成的MnO2与过量的S2-反应,故没得到MnO2沉淀 (5)浓度、用量、溶液中的酸碱性 7.用下列实验装置完成对应的实验,能达到实验目的的是 A.制取并收集少量氨气B.比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性 C.制取并检验乙烯D.比较盐酸、碳酸、硅酸的酸性强弱 13.下列“试剂”和“烧杯中的物质”不能完成“实验目的”的是 实验目的 试剂 烧杯中的物质 A 醋酸的酸性强于苯酚 碳酸氢钠溶液 ①醋酸②苯酚溶液 B 羟基对苯环的活性有影响 饱和溴水 ①苯②苯酚溶液 C 甲基对苯环的活性有影响 酸性高锰酸钾溶液 ①苯②甲苯 D 乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼 金属钠 1水②乙醇 17.(14分)印刷铜制电路板的腐蚀液选取和回收再利用一直是研究的热点。 (1)FeCl3溶液一直作为传统的腐蚀液。 ①腐蚀过程中的离子方程式为。 ②腐蚀结束后,通过以下两步可分离出铜,并实现FeCl3溶液再生。 i.步骤I所加试剂和操作分别为。 ii.可实现步骤II转化的物质或方法是(填一种即可)。 (2)研究发现,CuCl2溶液添加盐酸或氨水配制成酸性腐蚀液或碱性腐蚀液,其效果优于FeCl3溶液。 腐蚀液的主要成分及腐蚀原理如下: 腐蚀液类型 主要成分 腐蚀原理 酸性腐蚀液 Cu2+、H+、Cl- Cu+Cu2++2Cl- 2CuCl, CuCl+2Cl- CuCl32- 碱性腐蚀液 Cu(NH3)42+、NH4+、 NH3、Cl- Cu(NH3)42++Cu===2Cu(NH3)2+ ①酸性腐蚀液中铜离子含量对腐蚀速率的影响如右图所示,为保持较快和较平稳的腐蚀速率,腐蚀液中铜离子含量应选择g/100mL的使用范围。 ②酸性腐蚀废液经过处理后,倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀,过滤、洗涤、干燥后即得产品CuCl。 倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀的原因是。 ③通入适量的氧气可使碱性腐蚀液再生。 将该过程的离子方程式补充完整: Cu(NH3)2++NH3+NH4++O2===+ (3)H2O2也常用来腐蚀金属铜,使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性腐蚀液。 回收其废液的工艺如下: ①酸性条件下H2O2腐蚀金属铜的离子方程式为。 ②右图是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果, 升高温度,腐蚀量变化的原因。 ③碱转时的反应为: Cu2(OH)3Cl+NaOH=CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O。 检验转化完全的方法是: 取少量洗涤后的碱转固体,。 18.(14分)某实验小组研究溶液中AgNO3和Na2S的反应。 实验 试剂 现象 试管 滴管 AgNO3溶液 (pH=4) Na2S溶液 (pH=9) 出现黑色沉淀 (1)用离子方程式解释Na2S溶液pH>7的原因: ________。 (2)实验小组同学认为黑色沉淀中可能含有Ag2O、Ag2S或Ag,设计实验验证。 已知: i.浓硝酸能将Ag2S转化为 和 ; ii.Ag2O能溶解在浓氨水中形成银氨溶液,而Ag2S和Ag均不能。 ①设计并实施如下实验,证实沉淀中含有Ag2S。 试剂1和试剂2分别是_________、_________。 现象1和现象2分别是_________、_________。 ②设计并实施如下实验,证实沉淀中不含有Ag2O,将实验操作和现象补充完整。 实验操作 实验现象 步骤i 取少量银氨溶液,向其中滴加盐酸 出现白色沉淀 步骤ii 取少量洗涤后的黑色沉淀,____________ ____________ ③经检验,沉淀不含有Ag。 (3)实验小组同学认为AgNO3溶液具有氧化性,在一定条件下能够氧化Na2S,设计实验 进行研究(实验装置如右图所示),测得电压为a( )。 对AgNO3溶液中氧化 的物质进行推测: 假设1: 的AgNO3溶液中 氧化了 ; 假设2: 的AgNO3溶液中 氧化了 。 利用右图装置继续研究(已知: 电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。 ①将 的AgNO3溶液替换为_______溶液,记录电压为b( )。 ②上述实验证实了氧化 的物质中一定包含 ,其证据是______。 实验结论: AgNO3溶液与Na2S溶液的反应类型与反应条件有关。 17.(12分) (1)①2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+ ②ⅰ.加入过量铁粉,过滤 ⅱ.Cl2(其他答案合理给分) (2)①18-20 ②加水后,,CuCl+2Cl- CuCl
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