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專題52 探究實驗 （滿分42分 時間20分鐘） 姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________ 1．已知草酸(H2C2O4)是一種弱酸，157℃升華，170℃以上分解可放出CO2和CO；可與酸性KMnO4溶液反應(yīng)；其鈉鹽易溶于水，鈣鹽難溶于水。下列說法正確的是 A． 草酸受熱產(chǎn)生的氣體，用足量的NaOH溶液充分吸收后，可收集得到純凈的CO B． 草酸受熱產(chǎn)生的氣體通過灼熱的氧化銅，若出現(xiàn)黑色變紅色現(xiàn)象，則說明產(chǎn)生的氣體中一定有CO C． 草酸受熱產(chǎn)生的氣體直接通入足量的澄清石灰水中，若能產(chǎn)生白色渾濁現(xiàn)象，則說明產(chǎn)生的氣體中一定有CO2 D． H2C2O4與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點睛】 本題考查對草酸性質(zhì)的探究實驗的設(shè)計與評價，化學(xué)方程式的配平，氣體的檢驗的知識。注意掌握探究物質(zhì)性質(zhì)實驗方案設(shè)計的方法，明確物質(zhì)性質(zhì)及實驗操作方法為解答關(guān)鍵，試題有利于提高學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Α? 2．某淺黃色固體XY和焦炭混合，加強熱。發(fā)生如下反應(yīng): 先通入氮氣。然后點燃Ⅰ、Ⅲ酒精燈，實驗中觀察到Ⅰ生成銀白色金屬，Ⅱ、Ⅳ中溶液變渾濁。Ⅲ中黑色粉未變紅色粉末。下列推斷不正確的是 A． 開始通入氮氣的目的是排盡裝置中的空氣 B． XY與焦炭在高溫下反應(yīng)生成CO2和CO C． X可能是鈉，Y一定是氧元素 D． 用燃燒法處理Ⅳ排放的尾氣 【答案】C 【解析】 3．為探究鐵的性質(zhì)進(jìn)行下圖所示實驗。下列說法錯誤的是 A． ①中溶液呈淡綠色 B． ②中溶液呈淡綠色 C． ③中溶液可能呈棕黃色 D． ③中稀硫酸氧化了Fe2+ 【答案】D 【解析】 從實驗過程可知：鐵與過量的稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵溶液，溶液的顏色為淡綠色，A 、B均正確；取少量硝酸亞鐵溶液，滴加稀硫酸，亞鐵離子被硝酸氧化為鐵離子，溶液顏色為棕黃色，C正確；稀硫酸提供了氫離子，使硝酸根離子的氧化性增強，亞鐵離子被氧化為鐵離子，而非硫酸氧化，D錯誤；正確選項D。 點睛：少量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵、一氧化氮和水；過量的鐵與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水。 4．實驗室用如下裝置(略去部分夾持裝置)模擬利用氨氣和次氯酸鈉合成肼(N2H4)的過程。下列說法正確的是（ ） A． 將裝置① 中濃鹽酸換成H2O2,也可用于制備氧氣 B． ②中盛裝NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2 C． ③分液漏斗中盛裝飽和食鹽水 D． 當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，④中可收集一瓶純凈的NH3 【答案】B 【解析】 5．“碳捕捉技術(shù)”是指通過一定的方法將工業(yè)上產(chǎn)生的CO2分離出來并利用。如可利用NaOH溶液來“捕捉CO2”,其基本過程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出) 下列有關(guān)該方法的敘述中正確的是 A． 能耗小是該方法的一大優(yōu)點 B． 整個過程中，只有一種物質(zhì)可以循環(huán)利用 C． “反應(yīng)分離”環(huán)節(jié)中，分離物質(zhì)的基本操作是過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶 D． 該方法可減少碳排放，捕捉到的CO2還可用來制備甲醇等產(chǎn)品 【答案】D 【解析】 【分析】 根據(jù)題中信息可知，基本過程中有兩個反應(yīng)：①二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，②碳酸鈣的高溫分解，循環(huán)利用的應(yīng)該有CaO和NaOH 兩種物質(zhì)，捕捉室中反應(yīng)為二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，得到的Na2CO3和CaO在溶液中反應(yīng)得到NaOH和CaCO3，以此解答。 【詳解】 【點睛】本題考查了物質(zhì)分離和提純的實驗方案設(shè)計，明確各個流程中發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意從整體上把握，難度不大。 6．Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進(jìn)行某些實驗探究。利用如圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是 A． e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體 B． 玻璃管的作用是連通大氣，使空氣中的氧氣進(jìn)入廣口瓶，參與反應(yīng) C． c、d兩根導(dǎo)管都必須插入BaCl2溶液中，保證氣體與Ba2+充分接觸 D． Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀 【答案】A 【解析】 【分析】 SO2與 BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，溶液中必存在大量的SO32-或SO42-，右側(cè)Y型管中應(yīng)能生成堿性氣體或氧化性氣體，如是堿性氣體，溶液中存在大量的SO32-，則生成的沉淀可能為BaSO3；如是氧化性氣體,溶液中可生成 SO42-，則生成的沉淀可能為BaSO4；容器內(nèi)壓強增大，溶液倒吸，氣體不容易導(dǎo)入，所以導(dǎo)氣管A的作用是保持集氣瓶內(nèi)外氣壓平衡，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入，由此分析解答。 【詳解】 【點睛】 SO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，若向混合液中通入氨氣或加入氫氧化鈉溶液，中和了酸，生成亞硫酸鋇白色沉淀；若混合液中通入二氧化氮或加入硝酸溶液、雙氧水等強氧化性試劑，二氧化硫被氧化為硫酸根離子，生成了硫酸鋇白色沉淀。 7．實驗室驗證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知：PdC12溶液遇CO能產(chǎn)生黑色的Pd)，下列說法錯誤的是 A． 裝置①的儀器還可以制取H2、NH3等氣體 B． 裝置⑤中石灰水變渾濁后，再點燃酒精燈 C． 裝置②③中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4 D． 裝置⑥中有黑色沉淀，發(fā)生的反應(yīng)是PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1 【答案】C 【解析】 點睛：碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)制備二氧化碳?xì)怏w，會含有雜質(zhì)氣體氯化氫和水蒸氣，要得到純凈的二氧化碳?xì)怏w，混合氣體先通過飽和碳酸氫鈉溶液，再通過濃硫酸，不能用飽和碳酸鈉溶液除氯化氫，因為碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉。 8．某化學(xué)興趣小組為探究草酸分解的產(chǎn)物，設(shè)計的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是 A． 實驗開始時，先點燃A裝置處的酒精燈，后點燃F裝置處的酒精燈 B． B 裝置中的現(xiàn)象為藍(lán)色粉末變白，說明分解產(chǎn)物中有水生成 C． G裝置中澄清石灰水變渾濁，說明分解產(chǎn)物中有CO生成 D． C、D、E裝置中分別盛放澄清石灰水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液 【答案】A 【解析】 【分析】 草酸分解生成二氧化碳和一氧化碳和水，用硫酸銅固體檢驗水蒸氣，然后用石灰水檢驗二氧化碳，用氫氧化鈉吸收二氧化碳，用濃硫酸吸收水蒸氣，讓一氧化碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，再用石灰水檢驗二氧化碳。 【詳解】 【點睛】 實驗分析題一定掌握實驗的原理和關(guān)鍵，本題中草酸分解生成二氧化碳和一氧化碳和水，進(jìn)行檢驗時注意三者之間的影響。一般先用無水硫酸銅檢驗水蒸氣的存在，然后檢驗二氧化碳，并除去二氧化碳，用一氧化碳和氧化銅反應(yīng)，檢驗其產(chǎn)物有二氧化碳。 9．如圖是實驗室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。下列有關(guān)說法正確的是 A． 為防止環(huán)境污染，裝置C和E中的試劑均取用飽和的石灰水 B． 關(guān)閉 K2，打開 K1，滴加硫酸，則裝置 B 中每消耗1mol Na2O2，轉(zhuǎn)移1mol電子 C． 關(guān)閉 K1，打開 K2，試劑 X 是酸性 KMnO4 或 FeCl3 溶液，均可證明 SO2 有還原性 D． 實驗過程中體現(xiàn)了硫酸的酸性、吸水性、難揮發(fā)性、強氧化性 【答案】C 【解析】 【詳解】 點晴：本題考査了二氧化硫性質(zhì)及檢驗，題目難度中等，注意掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及檢驗方法，正確分析題干信息為解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Α中制備二氧化硫，Na2SO3＋H2SO4（濃）=Na2SO4＋H2O+SO2↑。 10．用如圖裝置實驗，下列預(yù)期實驗現(xiàn)象及相應(yīng)結(jié)論均正確的是（c中為蒸餾水）（ ） a b 預(yù)期實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 銅絲 濃硝酸 試管c中有大量紅棕色氣體 硝酸有強氧化性 B 木條 濃硫酸 木條變黑 濃硫酸有酸性及氧化性 C 生鐵 NaCl溶液 導(dǎo)管處發(fā)生倒吸 生鐵發(fā)生吸氧腐蝕 D 鐵絲 含少量HCl的H2O2溶液 試管c中有大量無色氣體 該反應(yīng)中鐵作催化劑 A． A B． B C． C D． D 【答案】C 【解析】 A、 Cu和濃硝酸反應(yīng)生成紅棕色的氣體二氧化氮，但二氧化氮能和水反應(yīng)生成硝酸和NO，所以試管c中得不到紅棕色氣體，故A錯誤；B. 濃硫酸將木條中的H、O元素以2:1水的形式脫去而使木條碳化，使木條變黑體現(xiàn)脫水性，故B錯誤；C、酸性條件下，生鐵發(fā)生析氫腐蝕，在中性或弱酸性條件下生鐵發(fā)生吸氧腐蝕，所以在NaCl溶液中能發(fā)生吸氧腐蝕，b中壓強減小，導(dǎo)致導(dǎo)管處發(fā)生倒吸，故C正確；D、鐵和HCl反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，雙氧水分解生成水和氧氣，所以該實驗中Fe不做催化劑，故D錯誤。故選C。 11．某小組比較Cl-、Br-、I- 的還原性，實驗如下： 實驗1 實驗2 實驗3 裝置 現(xiàn)象 溶液顏色無明顯變化；把蘸濃氨水的玻璃棒靠近試管口，產(chǎn)生白煙 溶液變黃；把濕KI淀粉試紙靠近試管口，變藍(lán) 溶液變深紫色；經(jīng)檢驗溶液含單質(zhì)碘 下列對實驗的分析不合理的是 A． 實驗1中，白煙是NH4Cl B． 根據(jù)實驗1和實驗2判斷還原性：Br-＞Cl- C． 根據(jù)實驗3判斷還原性：I-＞Br- D． 上述實驗利用了濃H2SO4的強氧化性、難揮發(fā)性等性質(zhì) 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】 實驗1，試管口揮發(fā)出的氯化氫氣體與濃氨水揮發(fā)出的氨氣反應(yīng)生成白煙氯化銨，故A合理；實驗1溶液顏色無明顯變化說明濃硫酸不能氧化氯離子，實驗2溶液變黃說明濃硫酸能氧化溴離子，所以判斷還原性：Br-＞Cl-，故B合理；②中溶液含有濃硫酸和溴單質(zhì)，加入碘化鈉生成碘單質(zhì)，可能是濃硫酸把碘離子氧化為碘單質(zhì)，不能得出還原性I-＞Br-的結(jié)論，故C不合理；實驗1體現(xiàn)濃硫酸的難揮發(fā)性、實驗2體現(xiàn)濃硫酸的氧化性，故D合理；選C。 12．氧化鉛( PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO，其原理為：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某課題組同學(xué)設(shè)計實驗探究CO 還原氧化鉛并檢驗氧化產(chǎn)物(已知CO能使銀氨溶液產(chǎn)生黑色沉錠)的裝置如圖所示。下列說法正確的是 A． 裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水 B． 實驗時，先點燃裝置①處酒精燈，當(dāng)裝置⑤中產(chǎn)生連續(xù)氣泡且有明顯現(xiàn)象后再點燃裝置③處酒精燈 C． 實驗完畢時，先熄滅裝置①處酒精燈，再熄滅裝置③處酒精燈 D． 尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH 溶液吸收等方法 【答案】B 【解析】 【詳解】 袋收集，不能用NaOH溶液吸收，選項D錯誤；答案選B。 13．下列實驗?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)目的是（?。? 選項 A B C D 實驗 過程 實驗 目的 將乙二醇(HOCH2CH2OH) 轉(zhuǎn)化為乙二酸(H2C2O4) 比較氯化鐵和二氧化錳對 H2O2 分解反應(yīng)的催化效果 證明稀硝酸與銅反應(yīng)時表現(xiàn)出氧化性 用 SO2 與 Ba(NO3)2 反 應(yīng)獲得 BaSO3沉淀 A． A B． B C． C D． D 【答案】C 【解析】 【分析】 A．酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能夠氧化乙二酸；B．比較催化劑的催化效果時，雙氧水的濃度必須相同；C．銅與稀硝酸反應(yīng)生成NO氣體，有氣體生成可以證明稀硝酸具有強氧化性；D．二氧化硫與硝酸鋇反應(yīng)生成的硫酸鋇沉淀。 【詳解】 【點睛】 本題考查了化學(xué)實驗方案的評價，題目難度不大，涉及氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)速率的影響等知識，明確常見元素及其化合物性質(zhì)為解答關(guān)鍵，試題有利于提高學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用能力。 14．I－可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。i．SO2+4I－+4H+S↓+2I2+2H2O ii．I2+2H2O+SO2 SO42- +4H++2I－ 探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實驗如下：分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。（已知：I2易溶解在KI溶液中） 序號 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 試劑組成 0.4 molL－1 KI a molL－1 KI 0.2 molL－1 H2SO4 0.2 molL－1 H2SO4 0.2 molL－1 KI 0.0002 mol I2 實驗現(xiàn)象 溶液變黃，一段時間后出現(xiàn)渾濁 溶液變黃，出現(xiàn)渾濁較A快 無明顯現(xiàn)象 溶液由棕褐色很快褪色，變成黃色，出現(xiàn)渾濁較A快 下列說法不正確的是（　?。? A． 水溶液中SO2歧化反應(yīng)方程式為3SO2+2H2O 2H2SO4 +S↓ B． II是I的對比實驗，則a=0.4 C． 比較I、II、III，可得出的結(jié)論是：I?是SO2歧化反應(yīng)的催化劑，H+單獨存在時不具有催化作用，但H+可以加快歧化反應(yīng)速率 D． 實驗表明，SO2的歧化反應(yīng)速率IV＞I，原因是反應(yīng)i比ii快；IV中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快 【答案】D 【解析】 【詳解】 反應(yīng)速率D>A，由此可見，反應(yīng)ii比反應(yīng)i速率快，反應(yīng)ii產(chǎn)生H+使c（H+）增大，從而反應(yīng)i加快，選項D不正確。答案選D。 【點睛】 本題考查蓋斯定律、勒夏特列原理、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。易錯點是研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，要求其他的條件不變，對比B和A，KI的濃度應(yīng)相等，因此a為0.4，根據(jù)實驗現(xiàn)象，從而得出合理結(jié)論，學(xué)生平時應(yīng)學(xué)會根據(jù)實驗現(xiàn)象，推出實驗結(jié)論。