题目内容

14．利用如图所示装置进行下列实验，实验现象与结论均正确的是（　　）
选项实验试剂实验现象实验结论
abc
A浓氨水碱石灰FeCl2溶液产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色氨气具有氧化性
B稀硫酸FeSAgCl悬浊液悬浊液由白色变为黑色Ksp（AgCl）＞Ksp（Ag2S）
C浓硝酸铜BaSO3悬浊液悬浊液变澄清+4价硫具有还原性
D浓盐酸KMnO4紫色石蕊试液溶液先变红后褪色Cl2有酸性和漂白性
A．AB．BC．CD．D

分析 A．浓氨水与碱石灰混合得到氨气，氨气与c在氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁再被氧气氧化生成氢氧化铁；
B．稀硫酸与FeS反应生成硫化氢，在c中与AgCl发生沉淀的转化；
C．Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮与亚硫酸钡发生氧化还原反应；
D．浓盐酸与高锰酸钾发生氧还原反应生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和HClO，以此来解答．

解答 解：A．浓氨水与碱石灰混合得到氨气，氨气与c在氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁再被氧气氧化生成氢氧化铁，则产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，但该实验不能说明氨气具有氧化性，故A错误；
B．稀硫酸与FeS反应生成硫化氢，在c中与AgCl发生沉淀的转化，则悬浊液由白色变为黑色，可知Ksp（AgCl）＞Ksp（Ag2S），故B正确；
C．Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮，二氧化氮与亚硫酸钡发生氧化还原反应，则c中白色沉淀不消失，且有气体生成，故C错误；
D．浓盐酸与高锰酸钾发生氧还原反应生成氯气，氯气与水反应生成盐酸和HClO，则溶液先变红后褪色，但氯气不具有酸性和漂白性，故D错误；
故选B．

点评 本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质及发生的反应、沉淀转化等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意化学反应原理及实验装置的作用，题目难度不大．

练习册系列答案
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4．部分难溶物的颜色和常温下的Ksp如下表所示：
Cu（OH）2CuOHCuClCu2O
颜色蓝色黄色白色砖红色
Ksp（25℃）1.6×10-191.0×10-141.2×10-6-
某研究性学习小组对电解食盐水进行了如下探究：
实验Ⅰ装置如图1所示，接通电源后，发现a、b电极上均有气泡产生．
（1）电解过程中的总离子反应方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑．
（2）为了确定电源的正、负极，下列操作一定行之有效的是BD．
A．观察两极产生气体的颜色
B．往U形管两端分别滴入数滴酚酞试液
C．用燃着的木条靠近U形管口
D．在U形管口置一张湿润的淀粉KI试纸
实验Ⅱ把上述电解装置的石墨棒换成铜棒，用直流电源进行电解，装置如图2所示．
观察到的现象如下所示：
①开始无明显现象，随后液面以下的铜棒表面逐渐变暗；
②5min后，b极附近开始出现白色沉淀，并逐渐增多，且向a极扩散；
③10min后，最靠近a极的白色沉淀开始变成红色；
④12min后，b极附近的白色沉淀开始变成黄色，然后逐渐变成橙黄色；
⑤a极一直有大量气泡产生；
⑥停止电解，将U形管中悬浊液静置一段时间后，上层溶液呈无色，没有出现蓝色，下层沉淀全部显砖红色．
（3）a极发生的电极反应方程式为2H++2e-=H2↑（或2H2O+2e-═2OH-+H2↑）．
（4）电解5min后，b极发生的电极反应方程式为Cu+Cl--e-═CuCl↓．
（5）12min后，b极附近出现的橙黄色沉淀的成分是CuOH和Cu2O，原因是Ksp（CuOH）＜Ksp（CuCl），CuCl转化为黄色的CuOH沉淀，CuOH不稳定分解生成Cu2O，所以橙黄色沉淀的成分为CuOH和Cu2O的混合物．
5．废旧电池的回收利用，既能减少废旧电池对环境的污染，又能实现废旧电池的资源化利用．图1是某科技小组，以废旧锌锰干电池为原料，回收及制备多种用途的碳酸锰和相关物质的主要流程：

（1）灼烧黑色粉末变成黑褐色是因为有少量MnO2发生了反应生成了少量的MnO，其可能的反应方程式为：2MnO2+C=2MnO+CO2↑或MnO2+C=MnO+CO↑．
（2）还原过程是先加入稀硫酸再加入草酸，写出反应化学方程式：MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2↑+2H2O；在该过程中小组成员甲发现加入硫酸部分固体溶解剩余黑色固体，接着他没有加入草酸而是加入一定量的双氧水，发现固体也完全溶解了，成员乙在加硫酸后也没有加草酸，他又加入了一定量氨水，无明显变化，测得这时溶液的PH值为9，他接着又加入双氧水，发现黑色固体不减反增，写出导致固体增加的离子方程式：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2↓+2H2O；比较甲、乙两位组员实验你得出的结论是：酸性条件下氧化性MnO2＞H2O2，碱性条件下氧化性MnO2＜H2O2．
（3）操作1和操作2使用到相同的装置，操作3的名称是重结晶．
（4）硫酸锰转化为碳酸锰的操作是，在60摄氏度下调节PH值后加入碳酸氢铵溶液，直到不再有气泡产生后再加热反应1小时，写出反应的化学方程式：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O．
（5）已知锌锰干电池的总反应为Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn（NH3）2Cl+2MnOOH，写出电池正极的电极MnO2+NH4++eˉ=MnO（OH）+NH3；电解MnSO4溶液回收锰的阳极的电极反应式：2H2O-4eˉ=O2↑+4H+（或4OH--4eˉ=O2↑+2H2O）．
2．硼酸（H3BO3，一元弱酸）在工业上应用广泛．用硼镁矿（含MgO、B2O3、SiO2及水）制备硼酸及BCl3、VB2（二硼化钒）等副产品的流程如下：

已知：（1）浸取过程中发生反应：2MgO+2B2O3+2NH4HCO3+H2O═2NH4H2BO3+2MgCO3↓
（2）硼的性质与铝相似，既能与盐酸反应，也能与NaOH溶液反应回答下列问题：
（1）充分浸取后过滤，所得滤渣的主要成分是SiO2、MgCO3．浸取过程中温度过高，会使浸取率降低，原因是温度过高会使加入的NH4HCO3分解．
（2）上述流程中生成金属镁的化学方程式MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（3）上述流程中制取硼的化学方程式是B2O3+3Mg $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 3MgO+2B．证明粗硼中含有少量镁的化学方法是向粗硼中加入足量NaOH溶液，充分反应后固体未完全溶解．
（4）在高温下，用氢气还原B2O3制得高纯度硼．
已知：25℃、101kpa时，
4B（s）+3O2（g）═2B2O3（s）△H=-2520kJ/mol
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-484kJ/mol
H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol
H2（g） 还原B2O3（s）生成B（s） 和H2O（l）的热化学方程式是3H2（g）+B2O3（s）=2B（s）+3H2O（l）△H=+402kJ/mol．
（5）VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池．以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示，该电池工作时的反应为：4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5．VB2极发生的电极反应为2 VB2+22 OH--22e-=V2O5+2B2O3+11 H2O．
当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到0.448L气体（标准状况），若B装置内的液体体积为200mL（电解前后溶液体积不变），则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05mol/L．
（6）用200t含20%（质量分数）B2O3的硼镁矿经过上述流程，若浸出率为69.6%，由浸出液制取硼酸的过程中硼元素的损失率为10%，可制得44496kg硼酸（提示：B2O3、H3BO3的摩尔质量分别为69.6、61.8g/mol）．
9．下列叙述不正确的是（　　）
A．明矾可作净水剂，向海水中加入明矾可以使海水淡化
B．离子交换膜在工业上应用广泛，在氯碱工业中使用阳离子交换膜
C．臭氧是一种氧化性较强的气体，可用于自来水的消毒
D．SO2具有还原性，可用已知浓度的KMnO4溶液测定食品中SO2残留量
19．对氯苯甲酸是一种药物中间体，可用对氯甲苯为原料，通过高锰酸钾氧化法制备．反应如下：
Ⅰ．$→_{催化剂}^{KMnO_{4}}$
Ⅱ．$\stackrel{H+}{→}$

有关化合物的物理性质如下表：
熔点/℃沸点/℃密度/g•cmˉ3颜色水溶性
对氯甲苯7.51621.07无色难溶
对氯苯甲酸2432751.54白色微溶
对氯苯甲酸钾具有盐的通性，属于可溶性盐，溶解度随温度升高而增大
实验步骤：
①在规格为250mL的三颈烧瓶（装置A）中加入一定量的催化剂、适量KMnO4、100mL水；
②如图安装好装置，在分液漏斗（装置C）中加入6.00mL对氯甲苯，加热至93℃时，逐滴滴入对氯甲苯；
③控制温度在93℃左右，反应2h后，过滤，洗涤滤渣，将洗涤液与滤液合并，加入稀硫酸酸化；
④加热浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤滤渣，干燥后称量其质量为wg．
请回答下列问题：
（1）装置B的名称是冷凝管．
（2）下列有关实验的说法不正确的是AB
A．量取6.00mL对氯甲苯可选用25mL碱式滴定管
B．装置B中水流方向可从b口进a口出
C．控制温度在93℃左右，最好采用水浴加热
D．取步骤④最后一次洗涤液少量于试管中，向其中滴入BaCl2溶液，可检验滤渣是否洗涤干净
（3）步骤②中对氯甲苯的加入方法是逐滴加入而不是一次性加入，理由是减少对氯甲苯的挥发，提高原料利用率．
（4）步骤③中过滤的目的是除去MnO2，滤液中加入稀硫酸酸化，可观察到的实验现象是产生白色沉淀．
（5）洗涤滤渣最合适的洗涤剂，步骤③是C，步骤④是B．
A．乙醇         B．冷水         C．热水         D．滤液
（6）若用M1表示对氯甲苯的式量、M2表示对氯苯甲酸的式量，则本实验产率的计算表达式为$\frac{w}{\frac{6×1.07{M}_{2}}{{M}_{1}}}$×100%（不要求计算）．
6．电化学降解NO3-的原理如图所示．
①电源A极为正极（填“正极”或“负极”），阴极反应式为2NO3-+10e-+12H+=6H2O+N2↑．
②若电解过程中转移了1mol电子，则膜左侧电解液的质量减少量为9g．
3．两种同主族短周期元素的原子序数之和是另外两种同主族短周期元素的原子序数之和的2倍，写出由这4种元素组成的2种化合物在水溶液中发生反应的离子方程式：H++HSO3-=SO2↑+H2O．
7．下列说法或表示方法正确的是（　　）
A．等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出热量多
B．由H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1可知，若将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合，放出的热量小于57.3kJ
C．300℃、30MPa下，将0.5molN2（g）和1.5mol H2（g）置于密闭容器中充分反应生成NH3（g），放热19.3kJ，其热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-38.6kJ•mol-1
D．由C（石墨）=C（金刚石）△H=+1.90 kJ•mol-1可知，金刚石比石墨稳定

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