专题十九新情景中的高考化学实验

一、考情分析
在2010，2011年普通高考考试说明中都有如下的描述：学会实验探究，
（1）了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。
（2）具有较强的问题意识，能够在给定情境中通过分析、判断提出有探究价值化学问题的能力。
（3）能设计解决简单化学问题的探究方案，能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据，能运用比较、分类、归纳、概括等方法形成探究结论。
（4）能对探究方案、探究过程、探究结论等进行分析和评价，能准确地表述探究结果，并应用探究结果解决相关问题。
从2009年高考试题看，实验题目的宽基础，厚实践，重能力体现的更加的充分，自主命题的省份不约而同在题型上设计了选择题和填空题两种类型，选择题考察实验的基本操作和基本技能，非选择题考察的则是在基本实验技能的基础上对能力的综合检验。从试题看实验题的形式有所创新，化工流程框图应经作为实验题的考察载体，从思维复杂度上看，有所加大，这是近年来实验题设计的新动向。
二、新题型展示
1、（18分）海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法： 、 。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br，其目的为 。
（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是 。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称： 。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。
④C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。
解析：（1）常规识记问题；（2）根据2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑,以及Cl2+2NaOH= NaCl+ NaClO+ H2O可得到答案。（3）根据框图可知先前得到的溴浓度较低，这样做是使溴富集。（4）Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-,反应产生大量的酸，问题就出在此，会腐蚀设备。（5）只要掌握蒸馏的知识，此问应该不会出问题。
点评：本题注重理论和生产生活的实际结合，起点高，但题目平易近人。
答案：（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种
（2）Cl2 NaOH NaClO
（3）富集溴元素
（4）Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42－＋2Br－ 强酸对设备的严重腐蚀
（5）①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分④深红棕色 分液（或蒸馏）
2、实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：

（1）溶解大理石时，用硝酸而不同硫酸的原因是 。
（2）操作Ⅱ的目的是 ，溶液A（溶质是共价化合物）是 。
（3）写出检验滤液中是否含铁离子方程式： 。
（4）写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式： 。写出滤液B的一种用途： 。
（5）CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。
试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞 仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管
实验步骤：
① ；②加入 ；③加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。
（6）若理论上滴定时耗用标准溶液20．00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴（1mL溶液为25滴），则相对误差为 。
答案：（本题共12分）
（1）硫酸钙微溶于水
（2）除去溶液中Fe3＋ 氨水
（3）取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3＋；
或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3＋
（4）Ca2＋＋CO32－=CaCO3↓ 作化肥（合理即给分）
（5）称量 过量的标准盐酸
（6）0．1%
3、（10分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na＋、Al3＋、Fe3＋等杂志）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2?2H2O的质量分数为97．0%~103．0%）的主要流程如下：

（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8．0~8．5，以出去溶液中的少量Al3＋、Fe3＋。检验Fe（OH）3是否沉淀完全的试验操作是 。
（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4．0，其目的有：①将溶液中的少量Ca（OH）2转化为CaCl2；②防止Ca2＋在蒸发时水解；③ 。
（3）测定样品中Cl－含量的方法是：a．称取0．7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；c．用0．05000mol?L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20．39mL。
①上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。
②计算上述样品中CaCl2?2H2O的质量分数为 。
③若用上述办法测定的样品中CaCl2?2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。
答案：（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，，若不出现血红色，则表明Fe（OH）3 沉淀完全。
（2）防止溶液吸收空气中CO2；
（3）①酸式滴定管；②99．9%； ③样品中存在少量的NaCl；少量的CaCl2?2H2O失水。
4、（16分）孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、S1的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO4?5H2O及CaCO3，步骤如下：

请回答下列问题：
（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最试剂为 （填代号）。
a．KMnO4b．（NH4） 2Sc．H2O2d．KSCN
（2）由溶液C获得CuSO4?5H2O，需要经过加热蒸发， 。过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。
（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。若实验过程中有氨气逸出、应选用下列 装置回收（填代号）。

（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应 ，直到 。用KMnO4标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
答案：（1）c d
（2）冷却结晶 引流
（3）NH3?H2O b
（4）注视凹页面的最低处与刻度线 凹页面的最低处与刻度线相平 酸式
总结与反思：
从这几个题目设置看，化工生产框图作为实验考查的载体，形式多样，但考察的内容仍然是基本仪器的使用，基本操作，基本技能以及基本原理。重点放在对化学基本概念、基本理论的认识和理解上，而不是放在对知识的记忆和重现上；重视对分析问题解决问题的能力，而不单是强化解答习题的技能；注意选择有真实情境的综合性、开放性的问题，而不是孤立地对基础知识和基本技能进行测试。第一，在实验原理、实验仪器和实验操作三条“线”的基础上，向“原理+仪器”、“仪器+技能”、“原理+技”三个交叉、综合的层面甚至向“原理+仪器+技能”三维立体结构发展，实现化学实验知识与技能的综合考查；第二，化学实验与元素化合物、有机化学、化学计算、化学概念和原理等各个板块中相关知识综合在一起进行考查；第三，将化学实验与化学相关知识、其他学科（如物理、生物等）的相关知识与方法融合在一起来进行综合考查。
三、经典例题
1、以考察原理为主的综合试题
化学实验原理是高中化学比较难的内容，本身学生在学习这部分内容时就很难融合会贯通，以实验题为载体，重点考察化学原理就显得难上加难。从题目分析，仍有规律可循。
例1、（12分）
某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物Fe（OH）3Al（OH）3Mg（OH）2
PH3．25．212．4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表，请回答下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条）。
（2）滤渣I的主要成分有 。
（3）从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有 。
（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采用复分解反应制备：
MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如下图所示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2。简述可制备Mg（ClO3）2的原因： 。
②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是： 。
答案：
（1）升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸（多次浸取）
（2）Fe（OH）3 Al（OH）3
（3）Na2SO4
（4）①在某一时NaCl最先达到饱和析出；Mg（ClO3）2的溶解度随温度变化最大；NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。
②降温前溶液中NaCl以达饱和；降低过程中NaCl溶解度会降低 ，会少量析出。重结晶。
解析：
浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应，从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看，可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度，或通过搅拌使反应物充分接触反应，或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤，滤液中主要溶质是MgSO4、Al2（SO4）3和Fe2（SO4）3，根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH，在调节pH至5．5时，Fe3＋和Al3＋已经完全沉淀，滤渣I的主要成分是Fe（OH）3 Al（OH）3，此时滤液中阴离子主要是SO42－，加入NaOH后Mg2＋完全沉淀，溶质主要成分是Na2SO4；反应MgCl2+2NaClO3===Mg（ClO3）2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理，因为NaCl溶解度小而从溶液中析出，使反应向生成Mg（ClO3）2的方向进行；同样是依据①的原理，在降温的过程中，Mg（ClO3）2的溶解度不断减小，从溶液中析出，在生成Mg（ClO3）2的过程中NaCl也不断生成，但因溶解度没有增加，所以也伴随Mg（ClO3）2析出；相同温度时氯化钠的溶解度最小，因此在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水，溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。
总结：本题以提取镁为背景，考察化学反应速率，溶解度等相关内容，明确了考察考察内容，就容易入手。

变式训练：
二氧化氯（ClO2）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比，ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
⑴在ClO2的制备方法中，有下列两种制备方法：
方法一：NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋NaCl＋2H2O
方法二：2NaClO3＋H2O 2＋H2SO4=2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒，其主要原因是 。
⑵用ClO2处理过的饮用水（pH为5．5~6．5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子（ClO2—）。2001年我国卫生部规定，饮用水中的ClO2—含量应不超过0．2 mg?L－1。
饮用水中的ClO2、ClO2—含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I—还原为ClO2—、Cl—的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2 ．0时，ClO2—也能被I—完全还原为Cl—。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定；2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+NaI
①请写出pH≤2 ．0时ClO2—与I—反应的离子方程式 。

②请完成相应的实验步骤：
步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。
步骤2：调节水样的pH为7．0~8．0。
步骤3：加入足量的KI晶体。
步骤4：加入少量淀粉溶液，用c mol?L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL。
步骤5： 。
步骤6：再用c mol?L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。
③根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO2—的浓度为 mol?L－1（用含字母的代数式表示）。
④若饮用水中ClO2—的含量超标，可向其中加入适量的Fe2+将ClO2—还原成为Cl—，该反应的氧化产物是 （填化学式）。
解析：该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景二设计的化学综合探究题，引导学生关注化学在生活中的应用。第（1）问是对不同ClO2制备方法的评价，学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息，通过分析形成结论；第（2）问以“用连续碘量法测定饮用水中ClO2和ClO2—含量”为线索，从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题，学生只有经过对题给信息的分析，充分理解探究原理和过程，才能准确回答这些问题。该题考查了学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力，特别是对学生信息素养（信息获取、处理、加工和输出）的考查，引导中学化学关注对学生信息素养的提升和解决问题能力的培养。
参考答案：⑴方法二制备的ClO2中不含Cl2
⑵①ClO2-+4H++4I-=Cl-+2I2+2H2O
②调节溶液的pH≤2．0
③
④Fe（OH）3
2、以考察原理+仪器+技能为主的综合试题
例2、（14分）碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3?yCu（OH） 2?zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。
（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：
①写出xCuCO3?yCu（OH） 2?zH2O与氢气反应的化学方程式 ；
②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：
（a）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（ ）（ ）→（l）

③称取23．9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12．7g残留物，生成4．4g二氧化碳和7．2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；
（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。 。
答案：
（1）①xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（x+y）H 2 = （x+y）Cu+ xCO2+（x+2y+z）H2O
②a→k,j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l
③1．8 CuCO3?Cu（OH） 2?H2O
（2）可行，根据反应xCuCO3?yCu（OH） 2?zH2O=（x+y）CuO+ xCO2↑+（y+z）H2O↑，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。
解析：
（1）本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息，其实细心一点只要把它理解为CuCO3和Cu（OH）2受热分解后产物CuO再与氢气反应，第①问题便可以解决；对于②要能分析出测定反应后CO2和H2O质量，因此对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气，防止对后续测定影响就可以了，因为测定H2O和CO2分别用浓硫酸和碱石灰是固定的。
（2）其实在分析（1）①方程式书写时便得到了碱式碳酸铜热分解方程式： xCuCO3?yCu（OH） 2?zH2O=（x+y）CuO+ xCO2↑+（y+z）H2O↑，稍加分析可知，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成。

变式训练：
（1）有下图所示A、B、C、D四种仪器：

请选择下列仪器名称的序号，填入相应的空格内：
①烧杯②碱式滴定管③圆底烧瓶④锥形瓶⑤分液漏斗⑥酸式滴定管
A____________B____________C_____________D______________
（2）某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图．由图中可以看出，该同学在操作时的一个错误是______________，烧杯的实际质量为______________g．

（3）指出下面3个实验中各存在的一个错误：

A_________________________B_________________________，C___________________________
解析与评价：本试题以中学常见的仪器的使用及注意事项为切入点，将仪器的识别，使用，注意事项涵盖其中，属容易题。（1）小题主要是识别仪器易错D为酸式滴定管，（2）为天平的使用，使用时注意砝码放在右盘，精确度为0．1克，（3）常见仪器错误使用。
参考答案：（1）③⑤④⑥；（2）砝码放在左盘，烧杯放在右盘（或砝码和物品的位置放反了），27．4；（3）A．滴管口伸入试管中 B．试管口向上 C．混合气体从短导管进入洗气瓶


3、以考察元素及其化合物、有机化学、化学计算为主的综合题
例3、某兴趣小组为了验证某种铅的氧化物（PbxOy）中含有氧元素并测定其化学式，设计了如下两套

实验方案：[已 知：Pb4+比Pb2+氧化性更强]
按实验方案，填写下列空白：
方案一：
⑴检查装置的气密性。
⑵在A中硬质玻璃管内装入该铅的氧化物和过量炭粉混合物，试管内装入足量澄清石灰水。通N2排尽装置内空气后点燃酒精喷灯。
（1）已知参加反应的碳元素质量为0．48g，氧元素为0．96g。判断反应产生的气体是 。
（2）根据实验得出的结论，你认为装置应作何改进 。
⑶ 改进后实验结束时操作是，
方案二：
⑴将B改为如图所示的装置，在A中硬质玻璃管内放入6．85gPbxOy粉末，（装置气密性良好）。


⑵打开活塞K，通入H2，排尽装置内的空气后，点燃A处酒精灯，进行反应。C装置的作用是： 。
⑶待A中反应完全后，停止加热，仍要继续通入H2一段时间，其目的是：
⑷卸下装置B，称量，发现增重0．72g，则该铅的氧化物化学式为： 。
答案：（1）CO和CO2；（2）在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置。
⑶（先熄灭最后的酒精灯）取出B中导管，最后熄灭A处酒精灯。
方案二：⑵防止空气中的H2O进入B装置 ⑶将A中H2O蒸气全部赶入B中 ⑷Pb3O4
变式训练：
金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M（CN）nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定。Ag++2CN - == [Ag（CN）2] -。终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
⑴水样预处理的目的是 。
⑵水样预处理的装置如图，细导管插入吸收液中是为了 。

⑶蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
⑷如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 （填“偏高”、“无影响”或“偏低”）。
⑸准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0．01000mol?L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21．00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg?L-1的（以计，计算结果保留一位小数）。
解析：该题以“含氰工业污水的处理”为背景，从实验原理、装置、结果分析等角度考查学生对化学实验基础知识和基本技能的掌握程度和应用能力，考查学生运用化学实验方法解决实际问题的能力。
参考答案：
⑴将含氰化合物全部转化为CN - ⑵完全吸收HCN，防止气体放空
⑶防止倒吸 ⑷偏高 ⑸109．2
四、跟踪练习
1．进行化学实验，观测实验现象，通过分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是（ ）
A．在KI淀粉溶液中通入氯气，溶液变蓝，说明氯气能与淀粉发生显色反应
B．浓硝酸在光照条件下变黄，说明浓硝酸不稳定，有有色产物生成能溶于浓硝酸
C．在某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明含硫酸根离子
D．将铜片放入浓硫酸中，无明显实验现象，说明铜在冷的浓硫酸中发生钝化
2．在实验室进行物质制备，下列从原样及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（ ）
A．C CO CO2 Na2CO3
B．Cu Cu（NO3）2溶液 Cu（OH）2
C．Fe Fe2O3 Fe2（SO4）3溶液
D．CaO Ca（OH）2溶液 NaOH溶液
3．有常用玻璃仪器组成的下列六种实验装置（根据需要可在其中加入液体或固体）:

（1）能用做干燥二氧化硫气体的装置有 （填代号，下同）
（2）既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有 。
（3）在氯气和铁反应实验中，能添加在制气和化合反应装置之间以除去氯气中氯化氢、水等杂质气体的装置有 。
（4）在乙烯与溴水反应制二溴乙烷的实验中，能添加在制乙烯装置和加成反应装置之间，达到控制气流使其平衡目的的是 ．
（5）若用C装置做二氧化硫与烧杯中氢氧化钠溶液反应实验，则其中广口瓶的作用是： 。
4．在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化纳作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。

（1）A是制取CO2的装置。B C D中所加试剂分别是 。
（2） 试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：___________________________
5．实验室里用下列仪器和药品来制取纯净的无水氯化铜。图中A、B、C、D、E、F的虚线部分表示玻璃管接口，接口的弯曲和伸长等部分未画出。根据要求填写下列各空白：

（1）如果所制气体从左向右流向时，上述各仪器装置的正确连接顺序是（填写各装置的序号）_____接____接_ __接_ __接______接______；其中（2）与（4）连接时，玻璃管接口（用装置中字母表示）应是______接____；
（2）待充分反应后，装置（1）的玻璃管中剩余物呈_____色。冷却后，将制得的产物配成饱和溶液，溶液呈______色。
6．水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H2，还有CO2和水蒸气等。请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气中有CO和H2。（加热装置和导管等在图中略去）

回答下列问题：
（1） 仪器B、仪器C中需加入试剂的名称分别是：_______________，
（2）按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：
g—a b—___________________________________。
（3）能证明混合气中含有CO的实验依据是__________________________。
（4）能证明混合气中含有H2的实验依据是______________________________。
7．某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe（OH）2的过程中，设计了如下实验装置图：
方法一：按照图1进行实验，为最终在右侧锥形瓶中观察到白色沉淀，在检验气密性后在两个锥形瓶中加入相应试剂，之后的操作步骤依次为：

①
②
③
方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒a为______，b为_____，c为_______，d为_______。（填序号）
8．下图所示是进行木炭与浓硝酸反应，并检验生成的气体的实验装置，它具有无污染，现象明显的特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl2 （做载体不参加反应），上层是红热的木炭。实验时慢慢将浓硝酸滴到木炭上，反应即开始进行且能长时间剧烈反应。

请回答下列问题：
（1）实验中具支试管A内出现的现象是 __________________，试管B内出现的现象为： ___________________，
（2）某学生在实验临近结束时，发现滴管中的浓硝酸难以滴下。若要再滴人几滴浓硝酸使木炭反应完全，最简单的办法是 。
9．下图实验装置示意图中A是简易的H2发生器，B是大小适宜的的圆底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管。A是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。实验前先检查装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A制加入一定量浓度适当的盐酸，产生H2。：经必要的“操作”后，在导管口处点燃H2，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧烧瓶，H2在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中H2的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入烧杯E中，使酚酞试液呈红色。

请回答下列问题。
（1）实验前如何检查整套装置的气密性？ 。
（2）题干中必要操作步骤指的是 。
（3）操作中先加热D后打开a的目的是 。
（4）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：B中 ，D中 。
（5）C中的干燥剂的名称是 ，该干燥剂的作用是 。
10．胆矾是一种常见的化合物，工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料。现有废铜（主要杂质为Fe）来制备胆矾。有人设计了如下流程：

pH值控制可参考下列数据
物 质开始沉淀时的pH值完全沉淀时的pH值
氢氧化铁2．73．7
氢氧化亚铁7．69．6
氢氧化铜5．26．4
请根据上述流程回答下列问题：
（1）A物质可选用_____（填字母）。
a．稀H2SO4 b．浓H2SO4/ ? c．浓FeCl3溶液 d．浓HNO3
（2）I中加H2O2的目的_____________________________________________。
（3）II中加Cu2（OH）2CO3的目的是___________________________________________；其优点是____________________________________________________________。
（4）III加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为________________________。
（5）V中加H2SO4调节pH=1是为了____________________________________________。
（6）V到VI的操作是 。
（7）某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是__________。如何改进___________________。
11．饱和氯水与石灰石的反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。具体方法是：

①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20mL饱和氯水，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色褪去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现其比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
将第三份加热，看到溶液变浑浊且有大量无色气体产生。
经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。请回答：
（1）试解释可以在饱和氯水中加入石灰石制备HClO的原因 。
（2）试推测，在②的滤液中含有的溶质，除了溶解的极少量氯气外，还含有（写化学式） 。
12、农民使用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究：
（1）预测：根据已有知识预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
（2）验证和探究：①NH4+的验证：取少量固体药品于试管中，然后 。
②阴离子的探究：a．取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入下列装置。观察到的现象是：溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊。

再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba（OH）2溶液，无明显现象。初步结论：“氢铵”是 的铵盐。
b．要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验：取适量“氢铵”配制成溶液，取试液于一支洁净的试管中，加入
（3）该实验小组设计了以下两个实验方案测定该化肥的含氮量，请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价：

方案（一）：准确称取一定质量的样品m g，放入上图方案（一）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，通过实验测定烧杯增加的质量m＇g。
方案（二）：准确称取一定质量的样品m g，放入上图方案（二）的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置测量生成的氨气体积VＬ（标况）。
方案（二）图中导管a的作用是 。
请你评价上述两套方案是否合理。若合理写出计算式；若不合理，请简要说明原因。
方案（一）： 。
方案（二）： 。

参考答案

1．B 2．D
3．（1）AEF （2）AB （3）AF （4）D （5）安全瓶防止碱液倒吸
4．（1）B 饱和NaHCO3溶液 C 过氧化钠 D NaOH溶液
（2）把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用姆指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气。
5．（1）：（3）（5）（4）（2）（1）（6） C B （2）棕黄或棕褐；绿。
6．（1） 氧化铜 无水硫酸铜
（2） （g—a b）—k j—h i—c d（或d c）—f e—l m
（3） 原混合气中的CO2已被除去，其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊
（4） 原混合气中的H2O已被除去，其中H2与CuO反应生成的H2O使无水硫酸铜由白色变为蓝色
7．方法一①打开开关C ②用小试管在右侧锥形瓶支管口出收集一试管气体，并检验气体的气密性 ③关闭开关C
方法二：⑦、⑨或⑦、⑧、②。
8．（1）具支试管A：木炭保持红热状态，试管内有红棕色气体生成。试管B：有气泡冒出，石灰水变浑浊。
（2）摇动试管B，使上部的气体溶于石灰水。（其他合理答案也给分）
9．（1）（分段检验）在长颈漏斗中放入少量水，使水面刚好浸没长颈漏斗下端，关闭a，继续加水，漏斗内液面高于试管内液面，且一段时间内保持不变；在E中加水，没过导管口，在试管D的底部加热，若E导管口有气泡逸出，停止加热，倒吸一段稳定的水柱，表明装置不漏气。（2）检查H2的纯度（用排水法收集一试管H2，用拇指堵住，移近酒精灯火焰，如果没有尖锐的爆鸣声，表示较纯）。（3）事先达到催化剂的活性，能使气体通入即反应，提高原料利用率。（4）2H2 + O2 2H2O；N2+3H2=2NH3。（5）碱石灰；吸收气体中水蒸气及HCl酸雾。
10．（1）b；
（2）将亚铁离子氧化为铁离子；
（3）中和过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+水解完全而沉淀；不引入新的杂质；
（4）Fe3++3H2O=Fe（OH）3↓+3H+；（条件：加热）
（5）抑制Cu2+的水解
（6）蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
（7）产生污染环境的二氧化硫，硫酸利用率低；加热，并在稀硫酸中通入氧气。（其它合理答案，酌情给分）
11．（1）在饱和氯水中存在如下平衡：Cl2+H2O HClO +HCl，加入过量的CaCO3与溶液中的HCl发生反应，使盐酸的浓度减小，平衡向正反应方向移动，最终生成HClO
（2）HClO、Ca（HCO3）2、CaCl2
12．①滴加NaOH浓溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口部，加热试管，若红色石蕊试纸变蓝，则证明含NH4+。
②碳酸；足量BaCl2溶液振荡充分反应，若不产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为NH4HCO3；若产生白色沉淀，说明该化肥主要成分为（NH4）2CO3。
导管a的作用：保持烧瓶与分液漏斗的压强相同，使分液漏斗中的液体顺利流出；消除由于加入氢氧化钠溶液引起的氢气体积误差。
方案（一）：不合理；装置中残留氨气；装置中没有干燥装置，稀硫酸吸收了较多水蒸汽。
方案（二）：合理。


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