高中化学常见气体制备原理及装置选择试题

现有H₂SO₄、BaCl₂、K₂CO₃、FeSO₄和氯水五种溶液，有如图1所示的相互反应，图中每条连线两端的物质可以发生反应。下列判断不合理的是（  ）

A．X一定为H2SO4

B．Y一定为K2CO3

C．Z可能为氯水

D．M、N必定各为BaCl2、FeSO4中的一种

某化学研究性学习小组讨论Fe³⁺和SO₃^2-之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe³⁺+ SO₃^2-+H₂O=2Fe³⁺ + SO₄^2-+2H⁺；二是发生双水解反应2Fe³⁺+3SO₃^2-+6H₂0=2Fe（OH）₃（胶体）+3H₂SO₃。为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：
实验Ⅰ、学生选择的实验用品：Na₂SO₃浓溶液、BaCl₂稀溶液、稀盐酸；试管若干、胶头滴管若干，从选择的药品分析，作者设计这个实验的目的是                       。
实验Ⅱ、取5mL FeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入NaSO₃浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na₂SO₃浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是               。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是               。将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变为血红色，反应的离子方程式为                 。另一份中加入BaCl₂稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是                    。
实验Ⅲ、换用稀释的FeCl₃和Na₂SO₃溶液重复实验Ⅱ，产生的现象完全相同。
由上述实验得出的结论是                                               。
若在FeCl₃浓溶液中加入Na₂CO₃浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是                                                             。
从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液于氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：
①                                                              ；
②                                                             。

要配制浓度约为2mol·L^－1 NaOH溶液100mL，下面的操作正确的是       （填代号）。

A．称取8g NaOH固体，放入250mL烧杯中，用100mL量筒量取100mL蒸馏水，加入烧杯中，同时不断搅拌至固体溶解

B．称取8g NaOH固体，放入100mL量筒中，边搅拌，边慢慢加入蒸馏水，待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100mL

C．称取8g NaOH固体，放入100mL容量瓶中，加入适量蒸馏水，振荡容量瓶使固体溶解，再加入水到刻度，盖好瓶塞，反复摇匀

D．用100mL量筒量取40mL 5mol·L^－1NaOH溶液，倒入250mL烧杯中，再用同一量筒取60mL蒸馏水，不断搅拌下，慢慢倒入烧杯中

阅读下面三段材料：
①早在1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O₂、N₂等已知气体后，发现最后总是留下一个体积不足总体积1/200 的小气泡。
②1892年，瑞利在测定氮气密度时，从空气中得到的氮气密度为1.2572g/L， 而从含氮化合物分解得到的氮气密度为1.2508g/L。两者相差0.0064g/L。
③瑞利和拉姆赛共同研究后认为：以上两个实验中的 “小误差”可能有某种必然的联系，并预测大气中含有某种较重的未知气体。经反复实验，他们终于发现了化学性质极不活泼的惰性气体——氩。
请回答下列问题：
（1）材料①、②中的“小误差”对测定空气组成和氮气密度的实验而言是主要因素还是次要因素？
（2）材料③中科学家抓住了“小误差”而获得重大发现说明了什么问题？

现有下列实验仪器：

（1）写出仪器名称：a是_____，g是_____。
（2）给仪器b中液体进行加热时，液体的体积不能超过其容积的_____。
（3）用上述仪器组装加热高锰酸钾制取氧气的装置时，不需要用到的仪器是（填序号）_____。
（4）用排水法收集氧气的过程中，判断集气瓶中氧气已经收集满的方法是_____。

由于条件所限，仅有一大一小两支试管和稀硫酸，甲、乙两同学各找来铝制牙膏皮，
各自设计一种装置来制取一试管氢气。他们设计装置如图所示：

（1）上述两装置相比，____________（填“甲”或“乙”）装置设计更合理。
（2）用较合理的装置来制取氢气，现欲使氢气充满收集气体的试管，应采取的措施
是__________________________。
（3）还可以用哪些物品代替牙膏皮或稀硫酸来完成反应？___________（填写一种物质即可）。

制备卤磷酸钙荧光粉所用的高纯氯化钙中混有氯化镁杂质，除去的方法是把氯化钙的水溶液加热到90～95℃，在不断搅拌下加入适当的沉淀剂，使镁生成沉淀过滤除去。此沉淀剂最好选用

A．氢氧化钙乳浆

B．碳酸钠溶液

C．碳酸氢钠溶液

D．氢氧化钠溶液

根据硫化氢气体的实验室制法和性质完成下列填空。


1.若用启普发生器制取硫化氢气体，则制取气体的原料可选用。
   a．稀硫酸与硫化亚铁            b．稀硝酸与硫化亚铁
   c．稀硫酸与硫化钠              d．稀盐酸与硫化亚铁
2.现要组装一套可以控制硫化氢气体产生速率的装置，请在下图中选择合适的仪器；（填编号）。

3.如右图，在一个充满氧气的集气瓶中加入少量品红稀硫溶液，点燃硫化氢气体。在火焰自动熄灭后，停止通入气体，瓶内可观察的现象是。
4.在上述集气瓶中继续通入硫化氢气体，振荡，发生反应的化学方程式为：  反应过程中，溶液的（填"变大"、"变小"或"不变"）。
5.点燃不纯的硫化氢气体可能会发生爆炸，为了防止意外，可连接一个安全装置。下图的装置能起到此作用的是_。

6.已知硫化氢气体在空气中的体积分数为4.3%～45.5%时会发生爆炸。当硫化氢气体在空气中的体积分数为30%时，其爆炸产物是_。

重晶石填料的生产工艺流程为：

（1）在该流程中，为加快“漂白”速度，采取的措施有                           。
（2）硫酸起到了“漂白”的作用。请写出硫酸直接起到该作用时的化学方程式：
                                                                            。
（3）铝粉也起到了“漂白”的作用。你认为，铝粉是如何起到该作用的？
                                                                            。
（4）有同学认为，既然两次水洗，那么铝粉的作用就不大。你的解释是：
                                                                            。
（5）煅烧的主要目的是                                                    。
（6）将煅烧后的固体磨细，使用的是加有刚玉（氧化铝）球的振动磨。这说明刚玉具有很高的                                                   。

①电解池中电极反应的方程式是
阴极：                      ，阳极：                      。
②写出生成氯酸钾的离子方程式，并标明电子转移的方向和数目                   。
第二种，无隔膜电解热的氯化钠水溶液，然后用电解后溶液中的一种产物与等物质的量的氯化钾水溶液混合制得氯酸钾。
③第二种方法中制得氯酸钾的化学方程式是                                 ，该反应能够进行的原因是                                                         。
④已知下列各物质的价格如下表：

物质	NaCl	KCl	NaClO3	KClO3	KOH
价格（元/50kg）	500	1900	4200	26000	10600

从经济效益分析，上述方法中的第     种方法更好，理由是                        
                                                                             。

5 Fe²⁺ +5C₂O₄^2—+3MnO₄^—+24H⁺="=5" Fe³⁺ +10CO₂↑+3Mn²⁺+12H₂O
实验方案设计为：
①将准确称量的a g草酸亚铁样品置于250mL锥形瓶内，加入适量2 mol/L的H₂SO₄溶液，使样品溶解，加热至70℃左右，立即用浓度为0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，记下滴定管内液面读数为b mL
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H₂SO₄溶液，煮沸5—8min，经检验溶液合格后，继续用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点，记下滴定管内液面读数为c mL
③                                    。
④数据处理。
请回答下列问题：
（1）上述实验方案中的步骤③是                                         。
（2）洁净的滴定管在滴定前必须进行的操作是：
Ⅰ、检验活塞是否漏水。
Ⅱ、                                                                  。
Ⅲ、加入高锰酸钾标准溶液，赶走尖嘴部位的气泡，调节起始读数。
（3）步骤②中检验溶液是否合格的操作是：取1滴煮沸后的溶液滴入装有         溶液的试管中，如            ，则说明溶液合格。
（4）某小组的一次测定数据记录如下：

a/g	起始读数/mL	b/mL	c/mL
0.1970	0.00	31.30	42.40

根据数据计算0.1970g 样品中：n（Fe²⁺）==        ； n（C₂O₄^2—）==        ；
FeC₂O₄的质量分数为              （精确到0.01%）

阿司匹林(乙酰水杨酸)是由水杨酸和乙酸酐合成的：
 ＋ (CH₃CO)₂O        ＋ CH₃COOH
(水杨酸)         (乙酸酐)             (阿司匹林)
在生成乙酰水杨酸的同时，水杨酸分子间也能发生聚合反应，生成少量聚合物(副产物)。合成乙酰水杨酸的实验步骤如下：
①向150mL干燥锥形瓶中加入2.0g水杨酸、5mL乙酸酐（密度1.08g/ml）和5滴浓硫酸，振荡，待
其溶解后，控制温度在85～90℃条件下反应5～10min。然后冷却，即有乙酰水杨酸晶体析出。
②减压过滤，用滤液淋洗锥形瓶，直至所有晶体被收集到布氏漏斗中。抽滤时用少量冷水洗涤晶体几次，
继续抽滤，尽量将溶剂抽干。然后将粗产品转移至表面皿上，在空气中风干。
③将粗产品置于100mL烧杯中，搅拌并缓慢加入25mL饱和碳酸氢钠溶液，加完后继续搅拌2～3分钟，直到没有二氧化碳气体产生为止。过滤，用5～10mL蒸馏水洗涤沉淀，合并滤液于烧杯中，不断搅拌，慢慢加入15mL4mol/L盐酸，将烧杯置于冷水中冷却，即有晶体析出。抽滤，用冷水洗涤晶体1～2次，再抽干水分，即得产品（纯净物）1.9克。
请回答下列问题：
(1) 第①步中，要控制反应温度在85～90℃，应采用_________ 加热方法。用这种加热方法需要的玻璃仪器有                                        
(2) 在第②步中，用冷水洗涤晶体，其目的是                                    
(3) 第③步中，加入碳酸氢钠的作用是                                          
加入盐酸的作用是                                                        
(4) 如何检验产品中是否混有水杨酸？                                          
（5）试计算本次合成阿司匹林的产率为          （保留二位有效数字）

顺丁烯二酸二甲酯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于涂料，油漆，杀虫剂尤其是在水处理剂等方面。下面是利用石油产品M合成顺丁烯二酸二甲酯的部分过程

中间产物A                       顺丁烯二酸二甲酯

（1）已知烃M的相对分子质量为78，分子内含碳量为92.3％，所有C—H键和碳碳键类型相同，化合物M的化学式为                                                                    
（2）检验中间产物A含有的官能团为                                                 (填名称)    
（3）在上述生产的产品中得到是顺丁烯二酸二甲酯粗品（纯度≤90%），检验顺丁烯二酸二甲酯化学纯（纯度≥98.5%）和粗产品的方法                                                  
(4)写出由中间产物A合成顺丁烯二酸二甲酯的方程式                                         
（5）中间产物A和足量的H₂反应后，可得有机物B（C₄H₁₀O₄），写出B属于酯类的可能结构简式      
                                                           

CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图：

回答下列问题：
（1）写出溶解过程中的离子方程式_____________________________________。
（2）1∶1的H₂SO₄是用1体积98% H₂SO₄与1体积水混合而成。配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒外，还需要______________、________________。
（3）该工艺会产生一定量的酸性气体，该气体是______________（写分子式），应加以回收处理。
（4）已知Cu₂O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu⁺的稳定性比Cu²⁺差（2Cu⁺Cu+Cu²⁺）。请你设计一个简单的实验检验焙烧后固体(假设只含铜的氧化物)中是否含有Cu₂O。                                                                                             
                                                                         。
（5）不考虑生产中的损耗，要计算铜粉中Cu的含量，需要测定的数据是_______________和________________________（用文字表示）。

硫酸亚铁铵的化学式为(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O，商品名为莫尔盐。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成莫尔盐后就比较稳定了。三种盐的溶解度（单位为g/100g水）如下表：

温度／℃	10	20	30	40	50	70
(NH4)2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4·7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	－	－
(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O	17.2	26.4	33.0	46.0	—	—

（一）  实验室制取少量莫尔盐的流程如下：

试回答下列问题：
(1)步骤1中加入10％Na₂CO₃溶液的主要作用是除去铁屑表面的油污，简述其除去油污的原理                                                              
(2)将(NH₄)₂SO₄与FeSO₄混合后加热、浓缩，停止加热的时机                        
(3)步骤4中析出的晶体不含(NH₄)₂SO₄和FeSO₄的原因是                     ，理论上制得的莫尔盐的质量为         。
（二）称取两份质量均为1.96g的该硫酸亚铁铵，制成溶液。用未知浓度的KMnO₄酸性溶液进行滴定。
(1)滴定时，将KMnO₄酸性溶液装在_______（填“酸式”或“碱式”）滴定管。试写出该滴定过程中的离子方程式：___                                            __；
(2)判断该反应到达滴定终点的现象为                                     ；
(3)假设到达滴定终点时，用去V mL KMnO₄酸性溶液，则该KMnO₄酸性溶液的浓度为         mol/L