1、 上高考资源网 下精品高考试题北 京 四 中 化学实验方案的设计综合能力测试责编：顾振海第I卷(选择题，共60分)一、选择题(本题包括5小题，每小题只有一个正确答案，5420分)1将下列液体或溶液分别与溴水混合振荡，静置后混合液分成两层，溴水层几乎呈无色的是( )A氯水 B乙烯 C苯 D碘化钾溶液2用一种试剂可鉴别硝酸根、硫氰化钾、苯酚、氢硫酸、碘化钾淀粉、碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡八种无色溶液，这种试剂是( ) A溴水 B氯化铁溶液 C硫酸铁溶液D氯化亚铁溶液3不用其他试剂，限用化学方法区别下列两组内的四种溶液：NH4Cl、NaOH、AgNO3、KNO3；A12(SO4)3、BaCl2、K2C
2、O3、盐酸，正确说法是( )A只有组可以区别 B只有组可以区别C两组都可以区别 D两组都不能区别4在5支编号的试管里分别装有K2CO3、KNO3、K2SO4、KOH和Ba(OH)2溶液，现需要用最少种类的试剂将它们一一区别开来，则所需试剂的种类数是( )A1种 B2种C3种 D不用任何试剂5四种无色溶液分别是：Na2SO3、HCl、AgNO3、BaCl2，把它们两两混合，其现象如下：A+B白色沉淀；A+C白色沉淀；B+C白色沉淀；C+D白色沉淀；B+D产生无色有刺激性气味的气体。则A、B、C、D四种物质按顺序排列正确的是( )ANa2SO3、HCl、AgNO3、BaCl2 BAgNO3、HCl
3、、BaCl2、Na2SO3CBaCl2、Na2SO3、AgNO3、HCl DAgNO3、Na2SO3、BaCl2、HCl二、选择题(本题包括10小题，有12个正确答案，10440分)6用15mL2mol/L的H2SO4溶液与15mL3mol/L的Na2CO3溶液反应来制取二氧化碳，欲制得最多的二氧化碳，则下列叙述正确的是( )A把两种溶液快速混合并不断搅拌 B把两种溶液缓慢混合并不断搅拌C把Na2CO3溶液加到H2SO4溶液中 D把H2SO4溶液滴加到Na2CO3溶液中7某氧化物难溶于水，可溶于熔化的烧碱中，生成易溶于水的化合物。取所得的化合物的溶液，逐滴滴入稀盐酸中，立即生成白色沉淀且逐渐增
4、多，则原氧化物是( )AMgO BAl2O3 CSiO2 DP2O58有Na2CO3、AgNO3、BaCl2、HCl和NH4NO3五瓶无标签的溶液，为鉴别它们，取四支试管分别各装入一种溶液，再向上述四支试管中加入少许剩下的一种溶液，下列叙述中错误的是( )A若三支试管出现沉淀，则后加入的是AgNO3溶液B若全部没有明显现象，则后加入的是NH4NO3溶液C若一支试管出现气体，两支试管出现沉淀时，则后加入的是HCl溶液D若仅有两支试管出现沉淀时，则后加入的是BaCl2溶液9甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种物质，若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白
5、色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失。丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此，可推断丙物质的是( )AAl2(SO4)3 BNaOH CBaCl2 DFeSO410有M、N两溶液，各含有下列十四种离子中的七种离子：Al3+、Cl、Na+、K+、NO3、OH、S2、MnO4、Fe3+、NH4+、H+、SO42、CO32、AlO2。已知两溶液所含离子各不相同，M溶液里的阳离子只有两种，则N溶液里的阴离子应该是( )AOH、S2、CO32 BMnO4、SO42、NO3CCl、NO3、SO42 DAlO2、MnO4、SO4211为了确定某物质是否被部分氧化，所选试剂不合适的是(括号内为所选试剂)( )AK
6、2SO3(BaCl2溶液) BFeCl2(KSCN溶液)CKI(淀粉溶液) D白磷(紫色石蕊试液)12只用水就能鉴别的一组物质是( )A苯、乙酸、四氯化碳 B乙醇、乙醛、乙酸C乙醛、乙二醇、硝基苯 D苯酚、乙醇、溴苯13下列各组稀溶液，不用其他试剂或试纸，仅利用溶液间的相互反应，就可以将它们区别开的是( )A硝酸钾、硫酸钠、氯化钙、氯化钡 B硫酸、硫酸铝、氯化钠、氢氧化钠C盐酸、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠 D硫酸氢钠、硫酸镁、碳酸钠、氢氧化钠14下列根据实验事实得出的结论，正确的是( ) 15实验室制取乙酸乙酯1mL后，沿器壁加入紫色石蕊试液0.5mL，这时石蕊试液将存于在饱和碳酸钠层与乙酸乙酯
7、层之间(不振荡试管)，对可能出现的现象，叙述正确的是( )A石蕊层仍为紫色，有机层无色B石蕊层有两层，上层为紫色，下层为蓝色C石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红D石蕊层为三层环，由上而下是红、紫、蓝第卷(选择题，共60分)三、(本题包括2小题，共28分)16甲、乙、丙、丁、戊分别是Na2SO4、Ba(NO3)2、HNO3、BaCl2、NaOH五种溶液中的一种，现利用某X溶液鉴别它们，根据下图关系回答问题：(1)写出下列物质的化学式：甲_；乙_；丙_；丁_；戊_；X_。(2)写出下列反应的离子方程式：X+甲_；A+乙_；Y+戊_。17某无色溶液，其中有可能存在的离子如下：Na+、Ag+、Ba2
8、+、AlO2、Al3+、S2、SO42、SO32、CO32，NO3- 现取该溶液进行有关实验，实验结果如下图所示：请回答下列问题：(1)沉淀甲是_，生成沉淀甲的离子方程式为_。(2)沉淀乙是_。(3)沉淀丙是_，如何用一化学实验来确定其成分_。(4)气体甲成分有哪几种可能?_。(5)综合上述信息，无色溶液中可以肯定存在的离子有_。四、(本题包括3小题，共27分)18在图所示虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，填写下列空白：(1)如果装置中三部分仪器的连接顺序改为、，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。(2)如果将仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质
9、是_；不能检出的物质是_。(3)如果将仪器的连接顺序变为、，则可以检出的物质是_；不能检出的物质是_。19有一种工业废水，已知其中含有大量FeSO4，少量的Ag+、Hg2+和Na+，以及部分污泥，试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银和硫酸亚铁晶体，分步列出实验步骤，说明每一步骤的目的(不必写化学方程式)，并指出哪一步对环境有污染?20建筑使用的砖瓦是用含铁元素和其它杂质的黏土隔绝空气烧制而成的。当烧窑作业临近结束时，若用淋撒水的办法来降低温度，窑内处于还原性气氛，砖块中的铁以氧化亚铁、四氧化三铁的形式存在，因而砖呈青(蓝)色。若用捅开窑顶自然冷却的办法，砖就变成了红色。从化学角度看，砖呈红
10、色的原因是什么?现有一块红砖，实验台上有浓硫酸、0.01mol/L的氢氧化钠溶液、0.1mol/L的硫氰化钾、0.1mol/L的氯化铁溶液、3mol/L的盐酸、蒸馏水等试剂，请选用中学化学常用仪器，设计一个实验，用最简洁的方法验证红砖中含有三价铁，并写出发生的化学反应方程式。(简述实验步骤、所用仪器、产生的现象、所得结论)五、(本题包括2小题，共16分)21实验室中用苯甲醛制备苯甲醇和苯甲酸，已知反应原理：苯甲醛易被空气氧化；苯甲醇的沸点为205.3；苯甲酸的熔点121.7，沸点249，溶解度0.34g(常温)；乙醚的沸点34.8，难溶于水。制备苯甲醇和苯甲酸的主要过程如下：(1)混合苯甲醛、
11、氢氧化钾和水应选用的仪器是_(填序号)。A带胶塞的锥形瓶 B玻璃棒和玻璃片C烧杯 D容量瓶(2)操作I的名称是_，乙醚溶液中的主要成分是_。(3)操作的名称是_。(4)操作的名称是_，产品乙是_。(5)在使用下图所示的仪器操作中，温度计水银球上沿x的放置位置为_(填图标a、b、c、d)。该操作中，除图中两仪器外，还需使用的仪器有酒精灯、带附件的铁架台、橡胶塞、各种玻璃导管、橡胶管及_等必要仪器。控制蒸气的温度为_。22在FeSO4溶液中滴入少量NH4SCN溶液，再加入过量的氯水，则溶液会可能出现何种变化现象?并简述原因。六、(本题包括2小题，共19分)23测量一定质量的铝锌合金与强酸溶液反应产
12、生的氢气的体积，可以求得合金中铝和锌的质量分数。现有下列实验用品：中学化学实验常用仪器、800mL烧杯、100mL量简、短颈玻璃漏斗、铜网、铝锌合金样品，浓盐酸(密度1.19g/cm3)、水。按图所示装置进行实验，回答下列问题。(设合金样品全部反应，产生的气体不超过100mL)(1)补充下列实验步骤，直到反应开始进行(铁架台和铁夹的安装可省略)；将称量后的合金样品用铜网小心包裹好，放在800mL烧杯底部，把短颈漏斗倒扣在样品上面。_（可以不填满，也可以补充）(2)合金样品用铜网包裹的目的是_。24为了充分利用原料降低成本，现有70的H2SO4溶液35g，含杂质为20的烧碱25g (假设杂质不参
13、与任何化学反应)和足量的铝屑，求最多可制得氢氧化铝多少克?参考答案提示1答案：C 解析： 依据相似相溶原理回答。2答案：B 解析： 一种试剂鉴别多种物质须现象不同。3答案：C4答案：A 解析： 可用AlCl3 将溶液两两混合，产生两种沉淀的是Ba(OH)2；与之形成沉淀的是K2CO3和K2SO4。 在两个试管中分别加入少量的K2CO3和K2SO4，再在试管中分别加入少量AlCl3溶液，没现象的是K2SO4，另一为K2CO3。 再取2支试管分别加入剩下KNO3和KOH少量，向这两支试管中分别滴加AlCl3溶液，没现象的是KNO3，另一为KOH。5答案：C 解析： 从“B+D产生无色有刺激性气味的
14、气体”知B、D为Na2SO3、HCl；结合“A+B白色沉淀；B+C白色沉淀”知B为Na2SO3，则D为HCl。 由“C+D白色沉淀”知C为AgNO3。到此可得结论C。6答案：C 解析： 此题涉及的反应为 H+CO32-=HCO3- H+HCO3-=CO2+H2O7答案：C 解析： 与熔化的烧碱反应的只有BCD三项，所得化合物溶于水后加盐酸生成沉淀的有BC，只有C与烧碱的化合物的水溶液加盐酸是沉淀一直增多直到沉淀完全。8答案：C 解析： 若最后加入的是HCl，则只能在1支试管出现气体、1支试管出现沉淀。9答案：D 解析： 由“若将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失。”可知
15、丁为NaOH，乙为Al2(SO4)3；再由“丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生”知甲为BaCl2；余下的丙为FeSO4。10答案：B 解析：由于6种阳离子中Al3+、Fe3+、NH4+、H+与阴离子OH、S2、CO32、AlO2不共存，且M中阳离子只有两种，所以可大致先分成两组，M组：OH、S2、CO32、AlO2、Na+、K+；N组：Al3+、Fe3+、NH4+、H+等；又由于MnO4与OH、S2不共存，所以MnO4在N组；同时，Cl能被MnO4 氧化，所以Cl在M组；则由每组有7种离子可知，NO3、SO42在N组。11答案：A 解析：不论K2SO3是否被氧化，加入BaCl2溶液后都有白色沉
16、淀。所以A错误。B、FeCl2若被氧化，则加入KSCN溶液后溶液显红色；反之不显红色。C、若KI被氧化，则加入淀粉溶液后溶液显蓝色；反之不显蓝色。D、白磷被氧化生成P2O5，遇紫色石蕊试液显红色。反之没现象。12答案：A、D 解析：A中的三种物质分别加到水中，则苯在水的上层，乙酸与水互溶，四氯化碳在水的下层。D中的三种物质分别加到水中，则苯酚为固体在水底，乙醇与水互溶，溴苯为油状液体在水的下层。13答案：B、D 解析：先两两混合确定一或两种物质，再用这种物质做试剂去检验别的物质。14答案：A 解析：A是检验Fe2的一种方法；B、若溶液中含PO43也会出现同样的现象；C、碱或水解显碱性的溶液（如
17、Na2S溶液）都会有如上现象；D的操作是错误的，应先中和硫酸后再加新制Cu(OH)2。15答案：D解析：石蕊试液的密度在饱和Na2CO3和乙酸乙酯之间，所以在这两种液体中间；由于在乙酸乙酯中存在挥发出的反应物乙酸，所以遇石蕊显红色；Na2CO3水解显碱性，所以石蕊试液变蓝色；当然中间没有接触酸碱理应显紫色。16答案：(1)BaCl2、HNO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、NaOH；Na2CO3；(2)Ba2+CO32BaCO3 2H+BaCO3=Ba2+H2O+CO2 CO2+OHCO32+H2O提示：所给Na2SO4、Ba(NO3)2、HNO3、BaCl2、NaOH五种溶液，可能产生沉淀
18、的是SO42、Ba3+、OH，白色沉淀加乙产生气体，说明沉淀溶解于酸，则乙为HNO3，Y为CO2，戊为NaOH，X为Na2CO3；则A只能为BaCO3，结合乙为HNO3 知丙为Ba(NO3)2，丁为Na2SO4，B为BaSO4；由丙及X可确定甲为BaCl2 。17答案：(1)S，2S2+SO32+6H+=3S+3H2O (2)Al(OH)3；(3)BaSO4，BaCO3。在所得沉淀中加入足量的稀盐酸，若沉淀部分溶解，证明其中即有BaCO3又有BaSO4；沉淀全部溶解则只有BaCO3，无BaSO4。(4)若S2和SO32恰好反应，气体可能是CO2；若S2过量，气体可能是H2S或H2S和CO2的混
19、合气；若SO32过量，气体中能是SO2或SO2、CO2的混合气体。(5)S2、SO32、AlO2、SO42、Na+，CO32- 。解析：先把不能共存的离子分类Ag+AlO2、S2、SO42、SO32、CO32；Ba2+S2、SO42、SO32、CO32；Al3+S2、SO32、CO32。由题图可知：淡黄色沉淀可能为S或AgBr；气体可能为CO2、H2S、SO2中的一种或两种；结合离子不共存的可知，不论是哪种气体产生，都不会有Ag+离子存在，所以，沉淀只能为S沉淀。由此可知原溶液中一定有S2、SO32，一定没有Ag+、Ba2+、Al3+。又由于共有4种阳离子，所以一定有Na+。在溶液甲中加入NH
20、4HCO3又有沉淀，结合可能存在的离子分析，沉淀乙只能为Al(OH)3，这是由于AlO2遇过量HBr生成Al3+，Al3+与HCO3反应生成Al(OH)3和CO2；所以气体乙为CO2。在溶液乙中加Ba(OH)2产生白色沉淀丙，结合溶液中可能存在的离子，丙只能为BaSO4，气体只能为NH3。综合上述，无色溶液中一定存在的离子有Na+、AlO2、S2、SO42、SO32；一定不存在的离子是Ag+、Ba2+、Al3+；可能存在的离子是CO32。说明：由于第一步中HBr过量，所以溶液中不可能再有S2、SO32、CO32；加入Ba(OH)2后沉淀不可能为BaSO3可BaCO3。18答案：(1)SO2、C
21、O2；H2O；(2)H2O；SO2、CO2；(3)SO2、CO2；H2O解析：浓硫酸与木炭加热发生的反应是 。纵观整套装置，用于检验H2O蒸气(使无水CuSO4显蓝色)；用于检验SO2气(品红褪色、酸性KMnO4溶液褪色，再通过品红溶液验证SO3是否已经除尽)；用于检验CO2气(澄清石灰水变浑浊)。(1)当顺序改为、时，由于分解先经装置，必然带出洗气瓶中的H2O蒸气，故难以肯定中无水CuSO4变蓝是由于浓H2SO4与木炭反应所产生的H2O。(2)当顺序改为、时，足量澄清石灰水变浑究竞是由CO2还是由SO2与Ca(OH)2反应造成的，无法肯定，所以CO2与SO2都无法一一鉴别了。(3)当顺序改为
22、、时，出现了(1)中同样的问题。19答案：过滤除去污泥。滤液中加入过量铁粉，使Ag+和Hg2+还原为Ag和Hg。过滤，将Ag、Hg和过量Fe粉从溶液中分离出来。将混有Fe粉的Ag、Hg用稀H2SO4处理，使Fe溶解。过滤，分离出银和汞。加热银和汞的混合物，这时汞变成汞蒸气挥发而得到银。但汞蒸气会污染环境，应连接冷却装置。将第和第步的滤液合并，蒸发浓缩，冷却，使硫酸亚铁结晶析出。过滤，得硫酸亚铁晶体，Na+离子留在母液中。解析：设计实验步骤时，要特别注意原理的正确性，不能用不经济(如加AgNO3或用其它的金属置换等)，防止引进其它杂质。首先除掉污泥，设法除掉Ag+、Hg2+，再将FeSO4晶体从
23、溶液中结晶析出。Ag+转化为单质银后回收。此题除杂质和回收产品的步骤较多时，宜分步做答。20答案：(1)当捅开窑顶时，空气进入窑内，铁因此被氧化成三氧化二铁而呈红色。所用仪器：烧杯、试管、玻璃棒、研钵、药匙、胶头滴管、镊子、小榔头实验步骤、产生的现象、所得结论：砸碎红砖，取少量放入研钵内，研成粉末。将该粉末少许放入试管中，向其中滴加入3mol/L的盐酸，振荡，静置。然后取出少量上部澄清溶液放入另一支试管中，再加入几滴硫氰化钾溶液，若溶液变成血红色即可证明有三价铁存在。发生的化学反应方程式：Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O或Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O，Fe3+SCN=Fe(
24、SCN)2+(血红色)。21答案：(1)A (2)萃取和分液，苯甲醇 (3)蒸馏或分馏 (4)过滤，苯甲酸 (5)b；水冷凝器、石棉网、锥形瓶；34.8。解析：(1)因苯甲醛易被空气氧化。(2)据相似相溶原理知，苯甲醇溶于乙醚之中，苯甲酸钾(盐)溶于水之中，二者应出现分层现象。(3)因乙醚和苯甲醇沸点相差较大，易于控制温度获得不同的馏分。(4)利用了强酸能制取弱酸的原理：C6H5COOK+HClC6H5COOH+KCl，过滤即得苯甲酸。(5)选用b的理由是，为了测量蒸气的温度。若要测量反应液的温度，可把温度计水银球插入反应液面下，但不得接触容器底部；另外，测水浴温度，可将温度计水银球插入被加热
25、的水中；测水溶液的温度，可将温度计水银球部位直接插入水溶液之中。22答案：在加氯水过程中可能会出现血红色，因Fe2+被Cl2氧化为Fe3+，其立即与SCN生成血红色的硫氰酸铁溶液，随氯水加入过量可能变浅黄色。因为SCN被氯水氧化，不能形成血红色溶液，只留下Fe3+在稀溶液中的FeCl3的浅黄色。解析：题述NH4SCN量少，氯水又过量。可以局部有Fe(SCN)3的血红色出现，但SCN中的硫为，具有一定的还原性，也可被过量氯所氧化，所以可能得不到血红色溶液。通常会误认为溶液呈血红色，因Fe2+氧化为Fe3+立即与SCN生成Fe(SCN)3的血红色物质。23答案：(1)往烧杯中注入水，直至水面没过漏
26、斗的颈，注意烧杯中水面到杯口至少保留约100mL的空间；在100mL量筒中装满水，倒置在盛水的烧杯中(量简中不留有气泡)使漏斗颈伸入量筒中；用长颈漏斗插入烧杯并接近底部，通过它慢慢加入浓盐酸，至有气体产生(所加的量应保证使合金完全反应)。(2)避免反应时样品移动或漂浮出漏斗造成收集H2的误差。解析：收集铝锌合金与强酸反应产生H2的实验装置主要仪器的位置已经画好，操作中需使用的主要仪器和药品已经给出，允许增加使用常用仪器，只需按实验目的设计出能保证实验正常进行的实验步骤即可。说明：由于铝、锌是较活泼金属，与盐酸反应速率较大，所以，包裹铜网的目的不是形成原电池增加反应速率，主要目的是防止合金被产生
27、的气体冲的“乱跑”。24答案：52g提示：从所给原料看，合成Al(OH)3主要有下列三途径 ； ； Al3+3AlO3+6H2O=4Al(OH)3。经分析可知：第种途径成本低，原料利用率高。由2Al + 6H = 2Al3 + 3H26mol 2mol n(Al3)n(Al3)=0.1667mol由2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H22mol2mol n(AlO2- )n(AlO2- )=0.5mol由3AlO2-+Al3+6H2O=4Al(OH)3及n(AlO2- )、n(Al3)的值知n(Al3)、n(AlO2-)恰好完全反应。所以nAl(OH)3n(AlO2- )0.5mol0.6667molmAl(OH)30.6667mol78g/mol52g共14页第14页
