某研究小组设计如下装置分离CO和CO2的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质.已知氯化钯(PdCl2)溶液遇CO气体会产生黑色沉淀.夹持装置未画出.(1)试剂X.Y的焰色反应均呈黄色.则X.Y可能是 . .(2)连接装置.检验气密性并装好药品后.关闭分液漏斗活塞和K3.打开K1.K2.分离出CO.当观察到现象时.可对C装置进行加热操作.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO₂的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯（PdCl₂）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。

（题9图）
（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，则X、Y可能是、 .
（2）连接装置、检验气密性并装好药品后，关闭分液漏斗活塞和K₃，打开K₁、K₂，分离出CO，当观察到现象时，可对C装置进行加热操作，反应产物为红色固体。
（3）查询资料获得以下信息：①Cu₂O为红色固体；②常温下，Cu²⁺在溶液中稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu。
甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验，探究其成分：

组别	实验操作	实验现象或数据	结论
甲	① 向a g M中加入一定量稀硫酸，充分搅拌； ② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应.	①固体明显减少； ②仍然有一定量固体，溶液呈蓝色	①M中一定有Cu₂O; ②M中一定有Cu.
乙	将甲实验后所得溶液过滤将滤渣洗涤、干燥、称量	滤渣质量为g	M为Cu和Cu₂O的混合物

(i)乙组同学认为甲组同学所得结论不可靠，其理由是                    .
(ii)甲组同学配合乙组同学进行了计算,认为乙组同学的结论是正确的,并得出M中Cu和Cu₂O的物质的量之比是                  .
（4）C装置反应结束后，欲从混合气体中分离出CO₂，需进行的主要操作是           .实验过程中D装置产生白色沉淀的离子方程式为                                    .
（5）Z试剂为混有KI的苯溶液，则E装置中可能产生的现象是                   .

（1）NaHSO₄ NaOH（各1分，共2分）；
（2）F装置中出现少量黑色沉淀（2分）；
（3）M可能只含Cu₂O,因Cu₂O在酸性条件下反应会生成Cu（2分）；1：4 .(3分)
（4）关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞（2分）；
2AlO₂^- + CO₂ + 3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-
或AlO₂^- + CO₂ + 2H₂O=Al(OH)₃↓+HCO₃^-（2分）
（5）溶液分层,上层呈现紫红色；（2分）

解析试题分析：根据题给装置图知，从K₁将CO和CO₂的混合气体通过A，关闭分液漏斗活塞和K₃，Y可吸收二氧化碳反应，打开K₁、K₂，CO与氧化铜发生氧化还原反应，可验证CO的还原性，氯化钯（PdCl₂）溶液遇CO气体会产生黑色沉淀，则F中出现沉淀，说明CO充满装置，然后可加热；C装置反应结束后，关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞，加X可与碳酸盐反应生成气体二氧化碳，D中生成沉淀为氢氧化铝，则B中发生二氧化碳与过氧化钠的反应生成氧气，所以Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，G中的碱液可防止空气的二氧化碳进入装置。（1）试剂X、Y的焰色反应均呈黄色，均含Na元素，X显酸性，Y显碱性，则X为NaHSO₄，Y为NaOH；（2）CO不纯时加热发生爆炸，则F装置中出现少量黑色沉淀，CO充满装置可加热C装置；（3）（i）甲的实验中M可能只含Cu₂O，因Cu₂O在酸性条件下发生氧化还原反应会生成Cu，同时生成硫酸铜溶液，则实验结论不可靠；（ii）agM固体，加硫酸反应后滤渣质量为a/2g，则Cu和Cu₂O分别为xmol、ymol，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺=Cu²⁺+Cu，则64x+160y＝a，64x+64y＝a/2，解得x：y=1：2；（4）由上述分析可知，欲从混合气体中分离出CO₂，需进行的主要操作是关闭K₁、K₂，打开K₃和分液漏斗活塞；D装置产生白色沉淀的离子方程式为2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al（OH）₃↓+CO₃^2-或AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；（5）Z中的KI可被氧化生成碘单质，溶解在苯中为紫红色，则E装置中可能产生的现象是溶液分层，上层呈现紫红色。
考点：考查物质性质实验的设计、分析和评价。

练习册系列答案

相关题目

下列装置或操作能达到实验目的的是

下列实验方案不能达到实验目的的是

	实验目的	实验方案
A	研究催化剂对过氧化氢分解速率的影响	分别向两支试管中加入等体积、等浓度的过氧化氢溶液，再在其中一只试管中加入少量MnO₂
B	证明Mg(OH)₂沉淀可以转化为Fe(OH)₃沉淀	向2mol/LNaOH溶液中先加入3滴1mol/L MgCl₂溶液，再加入3滴1mol/L FeCl₃溶液
C	可以鉴别这两种溶液	将Na₂CO₃溶液与HCl溶液相互滴加
D	测定铝箔中氧化铝的含量	取a g铝箔与足量稀盐酸充分反应，将逸出的气体通过碱石灰后，测其体积为bL（标准状况下）

2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO₂的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO₂含量，有三位同学分别采用了以下测定方法。
I．氧化还原法：甲同学拟采用下图所示的装置进行实验：

（1）该实验需要80mL5×10^-4mol／L的碘溶液，甲同学应称量I₂    g（精确到0.001），选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为       （用化学方程式表示），该实验原理是利用了SO₂的     性。
（2）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO₂含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因            .
Ⅱ．重量法：乙同学拟用右图所示简易装置进行实验。实验操作如下：按图安装好仪器，在广口瓶中盛放足量的H₂O₂水溶液，用规格为20mL的针筒抽气100次，使空气中的SO₂被H₂O₂水溶液充分吸收（SO₂+H₂O₂＝H₂SO₄）。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl₂溶液，生成白色沉淀，经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量，得白色固体0.182mg。
（3）取样处空气中SO₂含量为      mg/L（精确到0.001）。
（4）已知，常温下BaSO₃的K_SP为5.48×10^-7饱和亚硫酸溶液中c（SO^2-₃）=6．3×10^-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H₂O₂吸收SO₂，直接用0．1mol／L BaCl₂溶液来吸收SO₂即可产生沉淀，请用以上数据分析这样做是否可行                          .
III．仪器法：丙同学直接使用一种SO₂浓度智能监测仪测定空气中的SO₂含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO₂浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄
（5）请写出该电池负极的电极反应式                               。

（10分）活性氧化锌用途非常广泛。以氧化锌粗品（含铁的氧化物、CuO和SiO₂等杂质）为原料制备活性氧化锌并生产其它副产品的生产工艺流程如下：

已知：Zn(OH)₂可溶于NaOH溶液。
请回答下列问题：
（1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，其目的是        。
（2）操作A所得滤渣的主要成分是      。
（3）加入过量Fe时，滤液M中与Fe反应的离子有       。
（4）操作C所得的滤渣P中含有Fe(OH)₂和Fe(OH)₃，请写出生成Fe(OH)₃的化学反应方程式为     。
（5）“沉淀”的成分为ZnCO₃·2Zn(OH)₂·H₂O，可用氧化物的形式把它改写为        。

（16分）汽车安全气囊是汽车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解。经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为           ，丙的电子式为           。
（2）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为                           。
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为           。
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是           。
A． KCl       B． KNO₃      C． Na₂S      D． CuO
（5）某同学提出，丙在空气中也可能转化为另一种盐。将丙在空气中放置一段时间后，为探究其转化产物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物充分加热，得b克固体
D．取a克混合物与足量Ca(OH)₂溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体。
其中方案C首先得到老师肯定，据该方案实验后，若b与a满足           关系，则证明固体是两种盐的混合物。你认为，除方案C外，合理的方案还有           。

（15分）某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为测定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取wgX，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁mLc₁ mol·L^—1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V₂mLNaOH溶液。

②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO₃标准溶液滴定，K₂CrO₄溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag₂CrO₄为砖红色）。
回答下列问题：
（1）装置中安全管的作用原理是          。
（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用   式滴定管，可使用的指示剂为         。
（3）样品中氨的质量分数表达式为             。
（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将    （填“偏高”或“偏低”）。
（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是            ；滴定终点时，若溶液中c(Ag^＋)=2.0×10^—5 mol·L^—1，c(CrO₄^2—)为       mol·L^—1。（已知：K_sp(Ag₂CrO₄)=1.12×10^—12）
（6）经测定，样品X中钴．氨．氯的物质的量之比为1:6:3，钴的化合价为       ，制备X的化学方程式为                     ；X的制备过程中温度不能过高的原因是                   。

某实验小组利用反应2CuO＋2Cl₂2CuCl₂＋O₂测定铜的近似相对原子质量，可供选择的装置如图所示。

方案一：通过测定反应物CuO的质量m(CuO)和产物O₂的体积V(O₂)来测定铜的近似相对原子质量。
(1)按气流方向从左到右用胶管(图中未画出)将选择的仪器组合成一套实验装置，连接顺序为a→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→(　　)(　　)→b。
(2)装置B是由干燥管和碱式滴定管改造而成的测量气体体积的装置，实验前滴定管液面初读数为V₁ L，实验后恢复到室温，调节装置两侧液面相平后得到末读数为V₂ L，设室温时气体摩尔体积为V_m L·mol^－1，且E装置中CuO的质量为m₁ g，充分反应后生成CuCl₂的质量为m₂ g，则铜的近似相对原子质量的表达式为
[用含m₁、V₁、V₂的代数式表示]。
(3)若氧化铜中混有铜，则测定结果       (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)装置E在实验过程中的主要现象是                               。
方案二：利用A、D、E、F四套装置(尾气由其他的装置处理)完成测定任务。
(5)你认为测定的物理量有                               (写出一组)，按你测定的物理量，写出铜的近似相对原子质量的表达式：                                 。

实验室需要纯净的NaCl溶液，但实验室的NaCl晶体混有少量Na₂SO₄和NH₄HCO₃，某同学按如下流程图设计实验除去杂质，回答下列问题：

（1）步骤I除去的杂质是（填化学式）_______________，直接加热要好于加强碱后再进行加热，理由是；
（2）按流程图完成实验设计，将相关的实验操作、实验现象和实验目的填写在下表中：

操作步骤	实验现象	实验目的
步骤II：将残留物溶解得到溶液，
步骤III：
步骤IV：过滤，往滤液中
步骤V：将溶液加热煮沸

（3）若最后得到20℃的NaCl饱和溶液。已知20℃时NaCl的溶解度为36.0g、NaCl饱和溶液的密度为1.12g/cm³，则20℃的NaCl饱和溶液的物质的量浓度为 mol/L（计算结果保留三位有效数字）。

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