知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氮化铝（AlN）是一种新型无机材料，广泛应用于集成电路生产领域．其制取原理为：
Al₂O₃+3C+N→2AlN+3CO
（1）根据氮化铝的制取原理，推测某氮化铝中所含杂质可能是    （有几种就写几种）．
（2）为了分析某AlN样品中 AlN的含量，某化学研究性学习小组成员设计了如下两种实验方案．
【方案1--量气法】用如图中的一些装置来进行相关实验，根据反应中所生成氨气的体积来测定样品中的氮化铝的质量分数，并根据实验现象来确定杂质的成分（实验中导管体积忽略不计）

①图中仪器A的名称是    ；氮化铝与NaOH溶液反应的化学方程式为    ．
②广口瓶中的试剂X最好选用下列试剂中的    （填选项的标号），广口瓶的液体没有装满（上方留有少量空间），实验测得NH₃的体积将    （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
A．苯            B．酒精         C．植物油          D．CCl₄
③若实验中测得样品的质量为2.56g，氨气的体积为1.12L（标况下），则样品中AlN的质量分数为    ．
【方案2--测重量】按以下步骤测定样品中A1N的纯度：

④步骤②生成沉淀的离子方程式为    ．
⑤步骤③的操作是    ．A1N的纯度是    （用m₁、m₂表示）．

难度：中等

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2．某化学学习小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验：
Ⅰ．制备纯碱．以NaCl、NH₃、CO₂、H₂O等为原料，选择下列装置如图制备碳酸氢钠，然后用碳酸氢钠制备碳酸钠．

（1）装置连接顺序：a→    ，f→    ．
（2）实验过程中，先向B中通入氨气至饱和，再通入CO₂，其目的是    ．写出B中发生总反应的化学方程式：    ．
（3）利用碳酸氢钠制备纯碱时需要使用的仪器主要有三脚架、泥三角、坩埚钳、坩埚和    （填仪器名称）．
（4）C装置的作用是    ．
Ⅱ．利用下面装置如图检验纯碱样品中是否混有NaHCO₃．

（5）纯碱样品可能含有结晶水，能证明纯碱样品中含有NaHCO₃的实验现象是    ．
（6）测定该纯碱样品的纯度：称取a g 样品置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量的CaCl₂溶液．充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为 m g，则该纯碱样品的纯度为    ．

难度：中等

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3．有机物分子式的确定常采用燃烧法，其操作如下：在电炉加热下用纯氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成．如图所示是用燃烧法测定有机物分子式常用的装置，其中A管装碱石灰，B管装无水CaCl₂．现准确称取1.80g有机物样品（含C、H元素，还可能含有O元素），经燃烧被吸收后A管质量增加1.76g，B管质量增加0.36g．请按要求填空：

（1）此法适宜于测定固体有机物的分子式，此有机物的组成元素可能是    ．
（2）产生的气体按从左到右的流向，所选各装置导管口的连接顺序是    ．
（3）E和D中应分别装有何种药品    ．
（4）如果将CuO网去掉，A管增加的质量将    （填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）该有机物的最简式是    ．
（6）要确定该有机物的分子式，还必须知道的数据是    ．
A．消耗液体E的质量  B．样品的摩尔质量
C．CuO固化减少的质量  D．C装置增加的质量
E．燃烧消耗氧气的物质的量
（7）在整个实验开始之前，需先让D产生的气体通过整套装置一段时间，其目的是    ．

难度：中等

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4．甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如图1实验流程：

实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜．反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜．图2中A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶．

甲小组测得：反应前氧化铜的质量为m₁g，氧化铜反应后剩余固体的质量为m₂g，生成氮气在标准状下的体积为V₁L．
乙小组测得：洗气前装置D的质量为m₃g，洗气后装置D的质量为m₄g，生成氮气在标准状况下的体积为V₂ L．
请回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称：    ．
（2）检查A装置气密性的操作是    ．
（3）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填    写在如表的空格中．

	实验装置	实验药品	制备原理
甲小组	A	氢氧化钙、硫酸铵	反应的化学方程式为①
乙小组	②	浓氨水、氢氧化钠	用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用______

（4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为    ．
（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是    ．
为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验．根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果．该药品的名称是    ．

难度：中等

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5．工业上通过电解MnSO₄和ZnSO₄制取Zn和MnO₂，原料为软锰矿和闪锌矿，软锰矿中含MnO₂约a%，SiO₂约20%，Al₂O₃约4%，其余为水分，闪锌矿中含ZnS约80%，FeS、CuS、SiO₂共约7%，其余为水分．
I．（1）为了测量软锰矿中MnO₂含量的测定，现将14.5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中，加入足量的碘化钾晶体，充分反应后，过滤，将滤液加水稀释至1L，取25.00ml该溶液于锥形瓶中，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol•L^-1的标准Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗标准液50.00ml，则软锰矿中MnO₂含量    ．（已知：2KI+2H₂SO₄+MnO₂=I₂+2H₂O+MnSO₄+K₂SO₄；   I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
Ⅱ．研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如图1所示．

请回答下列问题：
（2）反应I的滤液中含有MnSO₄、ZnSO₄、CuSO₄、Fe₂（SO₄）₃、Al₂（SO₄）₃等．试完成反应I中生成CuSO₄和MnSO₄的化学方程MnO₂+CuS+    =    +    +CuSO₄+MnSO₄．
（3）反应Ⅱ加入适量锌的作用是    ；如果锌过量，还会进一步发生反应的离子方程式为    ．
（4）图2是Na₂SO₄和Na₂SO₄•10H₂O的溶解度曲线（g/100g水），则Ⅳ中得到Na₂SO₄固体的操作是：将分离出MnCO₃和ZnCO₃后的滤液升温结晶→    →用乙醇洗涤→干燥．用乙醇洗涤而不用水洗的原因是    ．
（5）用惰性电极电解MnSO₄和ZnSO₄制得Zn和MnO₂的总反应是：    ．
（6）本工艺可以循环利用的物质除MnO₂、MnCO₃、ZnCO₃以外，还有    （写化学式）．

难度：较难

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6．以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeC1₃•6H₂O）的工艺流程如图1：

请按要求回答下列问题：
（1）需将硫铁矿粉碎再焙烧的目的是    ．
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是    、    ．
（3）氧化剂Y可以是Cl₂或    ，其各自的优点是    、    ．
（4）尾气主要含N₂、O₂、气体Z和少量的CO₂、H₂O．取标准状况下的VL尾气测定其中气体Z含量的方案如下：
【方案一】：将尾气缓慢通过如图2装置A中：

①C仪器的名称是    ，该装置的作用是    ．
②实验时先通入尾气，再通入一定量氮气，通过B装置的增重来测量气体Z的体积分数，请写出该方案合理与否的理由    ．
【方案二】：将尾气缓慢通过如上装置D中，充分与足量试剂M反应后，再滴入过量试剂N，经过滤、洗涤、干燥、称量，得沉淀质量为mg．
③若试剂M、N分别是溴水、BaCl₂溶液，写出方案二涉及反应的离子方程式：    、    ．
写出气体Z的体积百分含量的表达式是（用含m、V的代数式表示）    ．
④若试剂M、N分别是NaHCO₃溶液、BaCl₂溶液，所得沉淀的化学式为    ．
⑤若试剂M是Ba（NO₃）₂溶液，不再滴加试剂N，观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色．写出溶液中反应的离子方程式：    ．

难度：中等

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7．铬是一种银白色的坚硬金属．铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源．请回答下面与铬有关的一些问题．

（1）工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示：
①已知步骤II的反应方程式为：
8Na₂CrO₄+6Na₂S+23H₂O=8Cr（OH）₃↓+3Na₂S₂O₃+22NaOH
该反应中氧化剂是    （填化学式），每生成lmol Cr（OH）₃时转移电子的物质的量为    mol．
②步骤IV冶炼制铬的化学方程式为    ．
（2）某工厂采用电解法处理含铬废水．耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，其原理示意图如图2．A为电源的     （填“正极”、“负极”），阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：    ．
（3）重铬酸铵[（NH₄）₂Cr₂O₇]是一种桔黄色结晶，可用作实验室制备纯净的N₂及Cr₂O₃等．实验室可由工业级铬酸钠（Na₂CrO₄）为原料制取重铬酸铵．实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量水中，加一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠．
步骤2：先将上述溶液蒸发结晶并趁热过滤，继续将得到的晶体再溶解再蒸发结晶并趁热过滤．然后将得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体．
步骤3：将得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1：2溶于适量的水，加热至105～110℃时让其充分反应．
①步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为：    ．
②（NH₄）₂Cr₂O₇受热分解制取N₂及Cr₂O₃的化学方程式为：    ．
③为了测定实验制得的产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL．则该产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的纯度为    ．（假定杂质不参加反应，已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）

难度：较难

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8．过氧化钠可做航天飞船的供氧剂，对其纯度要求很高，某小组同学为了测定过氧化钠的纯度（杂质为碳酸钠），设计了如下实验方案：

方案一：取m₁g样品，加入足量的CaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，测得CaCO₃沉淀质量为m₂g
方案二：取m₁g样品，用如下装置测得生成二氧化碳的质量m₃g
方案三：取m₁g样品，加水充分溶解并微热至不再产生气体，用c mol•L^-1的盐酸标准溶液滴定所得溶液（甲基橙作指示剂），终点时消耗盐酸的体积为V mL
回答下列问题：（1）方案一中，经正确操作后，测得的过氧化钠的纯度比实际的偏低，其原因是    ．
（2）方案二中，气囊要使用两次，第二次使用的目的是    ．
C干燥管的作用是    ，若用稀盐酸代替稀硫酸，则测定结果偏    （填“高”、“低”、“不影响”）
（3）方案三中，滴定终点的现象是    ，测得过氧化钠的纯度为    （用含m₁、c、V的式子表示）
（4）某小组同学向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞，发现溶液先变红后褪色，针对导致溶液褪色的原因提出两种假设：
假设一：因氢氧化钠溶液的浓度过大而使溶液褪色
假设二：因生成了过氧化氢而使溶液褪色
实验验证：向等体积浓度分别为5mol•L^-1，2mol•L^-1，0.01mol•L^-1的氢氧化钠溶液中滴加2滴酚酞试液，观察到溶液变红后褪色的时间如下：
氢氧化钠浓度（mol•L^-1） 5 2 1 0.01
溶液变红后褪色的时间（s） 8 94 450 长时间不褪色
此实验得出的结论是：    ．
设计实验验证假设二：    ．

难度：中等

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9．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（假设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究．
[提出假设]
假设1：铁矿石中只含+3价铁；
假设2：铁矿石中只含+2价铁；
假设3：    ．
[查阅资料]2KMnO₄+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O
[定性探究]
实验（一）
取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：
①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；
②向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；
③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量过氧化氢溶液；
④向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液．
（1）上述X溶液是    （填“稀硝酸”“稀硫酸”或“浓盐酸”）；上述方案中，一定能证明铁矿石中含+2价铁的方案是    （填序号）．
[定量探究]
实验（二）　铁矿石中含氧量的测定：
①按图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示（夹持装置已略去）；
③A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却．

（2）按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：    ．
如果拆去B装置，测得结果可能会    （填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
（3）改进方案后，测得反应后D装置增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为    ．若将H₂换成CO，则还需补充    装置．
实验（三）　铁矿石中含铁量的测定：

（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、    ．
（5）步骤④中煮沸的作用是    ．
（6）若滴定过程中消耗0.500 0mol•L^-1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为    ．

难度：中等

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10．（2016•遂川县模拟）实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W（Na₂CO₃），称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液．
方案一：沉淀法．利用化学反应把HCO₃^-、CO₃^2-完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中ω（Na₂CO₃）．
（1）量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO₃^-、CO₃^2-完全转化为沉淀，应选用的试剂是    （填编号）．
A．CaCl₂溶液       B．MgSO₄溶液      C．NaCl溶液       D．Ba（OH）₂溶液
（2）过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是    ；
（3）将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算ω（Na₂CO₃）．如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得ω（Na₂CO₃）    （填“偏大”、“偏小“或“无影响”）．
方案二：量气法．量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃、1.01×10⁵Pa）的体积，由此计算混合物中ω（Na₂CO₃）．
（1）装置中导管a的作用是    ．
（2）若撤去导管a，使测得气体体积    （“偏大”，“偏小”或“无影响”）．
方案三：滴定法．量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000mol/L的盐酸滴定到终点（已知终点时反应H⁺+CO₃^2-=HCO₃^-恰好完全）．重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00mL．
（1）量取25.00mL配制好的溶液，应选择    仪器来完成．
（2）判断滴定终点的依据是    ．
（3）此法测得ω（Na₂CO₃）=    %．

难度：中等

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氢氧化钠浓度（mol•L^-1）	5	2	1	0.01
溶液变红后褪色的时间（s）	8	94	450	长时间不褪色