5．化学是以实验为基础的学科，化学实验设计和操作中必须十分重视师生的安全问题和环境保护问题．下列操作方法错误的是

(　)

A．制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞

B．在气体发生装置上直接点燃乙炔气体时，必须先检验乙炔气体的纯度

C．给试管中的液体加热时不停地移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人

D．实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室

解析：A项，松开试管上的橡皮塞后，大气压就会把倒吸过来的液体重新压回去，正确；点燃可燃性气体前都必须进行验纯，B正确；移动试管加热不至于局部受热过猛而造成暴沸，加碎瓷片也可防止暴沸， C项正确；废液是不能随便倾倒的，以免污染水源．

答案：D

4．下图所示装置是化学实验室的常用装置，它有多种用途．以下各项用途和操作都正确的是

(　)

A．洗气或干燥装置：瓶内放一定体积溶液，由a进气

B．用于收集不溶于水的气体：瓶内充满水，由b进气

C．提供少量CO：瓶内充满CO，b接自来水龙头

D．用做H₂S和SO₂反应的装置：由a通入H₂S，b通入SO₂

解析：A项：洗气或干燥，气体与液体充分接触，应长管进短管出；B项：利用排水法收集气体，应该短管进长管出；C项：从b口进入自来水，把CO从a口排出以提供CO，正确；D项：H₂S的密度比SO₂小，二者混合不充分，同时反应生成的固体S可能堵塞导管．

答案：C

3．“绿色化学”是将反应物全部转化为期望产物，以使原子利用率达到100%，而尽量减少有害物质生成的化学工艺理念．下列符合“绿色化学”要求的工艺原理是

(　)

A．燃烧硫铁矿：4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂

B．湿法炼铜：Fe+CuSO₄===FeSO₄+Cu

C．制烧碱：Na₂CO₃+Ca(OH)₂===CaCO₃↓+2NaOH

D．制环氧乙烷：2C₂H₄+O₂催化剂△2C₂H₄O

解析：根据“绿色化学”的定义可以看出将反应物全部转化为期望产物，而使原子利用率达100%，因此只有D项符合，A、B、C三项中除生成目标产物外还有其他产物生成或产生污染物，不符合“绿色化学”的工艺原理．

答案：D

2．下图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是

(　)

A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳

B．锌粒和稀硫酸制氢气

C．浓盐酸和二氧化锰制取氯气

D．电石和水制取乙炔

解析：根据题图所给装置的特点，所制气体的反应应该具备以下特点：①反应不需加热；②反应不能太剧烈；③由块(粒)状固体与液体反应且气体不溶于该液体(水)．那么C项肯定不合理，D项因反应太剧烈且CaC₂与水蒸气也能反应并且在反应过程中可能变成粉末从塑料板上掉入水中而被否定，A项因生成的CaSO₄覆盖在CaCO₃表面会阻止反应进行而被排除．

答案：B

1．下列实验操作不会引起安全事故的是

(　)

A．用排水法收集气体后，先熄灭酒精灯，再取出导气管

B．用氢气还原氧化铜时，先加热再通入氢气

C．实验室制取氯气时，先加热二氧化锰，后滴入浓盐酸

D．混合浓硫酸和浓硝酸时，应将浓硫酸慢慢加入浓硝酸中并及时搅拌

解析：用排水法收集气体时，先熄灭酒精灯，再取出导气管，会造成倒吸，导致危险，故A错误；用氢气还原氧化铜时，先加热再通入氢气，可能会导致爆炸，因此这是一种错误的操作，所以B是错误的；C中要加热浓盐酸和二氧化锰的混合物，如加热干燥的二氧化锰，可能会造成烧瓶炸裂，因此C也不对；只有D选项正确．

答案：D

22．(8分)已知达喜是常用的中和胃酸的药物，其化学成分是铝和镁的碱式盐．

(1)取该碱式盐3.01 g，加入2.0 mol/L盐酸使其溶解，当加入盐酸42.5 mL时开始产生CO₂，加入盐酸至45.0 mL时正好反应完全，计算该碱式盐样品中氢氧根与碳酸根的物质的量之比．

(2)在上述碱式盐溶于盐酸后的溶液中加入过量氢氧化钠，过滤，沉淀物进行干燥后重1.74 g，若该碱式盐中氢元素的质量分数为0.040，试推测该碱式盐的化学式．

解析：(1)由题意可知：当加到HCl的物质的量为2.0 mol/L×42.5 mL×10^－3L·mL^－1＝0.085 mol时开始产生CO₂；而当加到2.0 mol/L×45.0 mL×10^－3 L·mL^－1＝0.090 mol时正好反应完全．所以n(CO)＝0.090 mol－0.085 mol＝0.005 mol.又由于达喜为铝和镁的碱式盐，所以n(OH^－)＝0.085 mol－0.005 mol＝0.08 mol.

所以＝＝

(2)由已知得1.74 g沉淀为Mg(OH)₂，得碱式盐中含n(Mg²⁺)＝＝0.03 mol，利用Cl守恒得：

含n(Al³⁺)＝

＝0.01 mol，又由(1)得n(OH^－)＝0.08 mol、n(CO)＝0.005 mol.因为0.03 mol×24 g/mol+0.01 mol×27 g/mol+0.08 mol×17 g/mol+0.005 mol×60 g/mol＝2.65g<3.01 g．所以含有n(H₂O)＝＝0.02 mol.故n(Al³⁺)∶n(Mg²⁺)∶n(OH^－)∶n(CO)∶n(H₂O)＝0.01 mol∶0.03 mol∶0.08 mol∶0.005mol∶0.02 mol＝2∶6∶16∶1∶4.所以该碱式盐的化学式为Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O.

答案：(1)16∶1　(2)Al₂Mg₆(OH)₁₆CO₃·4H₂O

21．(2010·福建厦门质检)(9分)菠菜营养丰富，素有“蔬菜之王”之称，是一种高效的补铁剂，长期以来民间流传有“菠菜不能与豆腐同食”、“菠菜根比菠菜茎叶更有营养”等说法．某学校化学兴趣小组的同学拟通过实验探究以下问题：

①菠菜是否含有丰富的铁？

②菠菜是否含有草酸类物质？

③菠菜根中铁的含量是否比菠菜茎和叶的高？

该组同学通过上网查询，获得以下资料：草酸又名乙二酸，其酸性比乙酸稍强，草酸及其盐具有较强的还原性，其中草酸钙不溶于水．

他们设计的实验步骤如下：

Ⅰ.

Ⅱ.取菠菜根a g使用相同仪器、试剂，重复Ⅰ中实验，观察实验现象．

Ⅲ.将菠菜在少量开水中煮沸2-3 min，冷却后滤去菠菜，得滤液．向滤液中加入足量Ca(OH)₂溶液，然后再加入足量试剂X，观察现象．

请回答以下问题：

(1)操作①中使用的仪器除三脚架、酒精灯、玻璃棒外还需要________，操作②的名称是________．

(2)可以说明菠菜根中Fe元素含量要比菠菜茎叶中多的现象是_____________________．

(3)菠菜中的Fe是+2价还是+3价？________.

(4)通过步骤Ⅲ可以确定菠菜中含有草酸类物质．由于滤液中含有CO，故需加入试剂X排除CO的干扰．则X是________(写化学式)，加入试剂X后观察到的现象是__________．

解析：(1)加热固体物质时通常用坩埚，相应仪器还有坩埚钳、泥三角、三角架、酒精灯及玻璃棒，在除去难溶物时用过滤的方法．

(2)Fe³⁺与KSCN溶液作用会生成红色络合物，红色越深说明Fe³⁺的含量越高．

(3)据题目知菠菜中含有草酸类物质，而该物质有较强的还原性，故菠菜中的Fe不是+3价而是+2价．

(4)由题给信息可知酸性：草酸>乙酸>碳酸，所以可用乙酸来除去CO的干扰，加入CH₃COOH后，CaCO₃可以溶解，但草酸钙不与CH₃COOH反应．

答案：(1)坩埚、坩埚钳、泥三角　过滤

(2)步骤Ⅱ中得到溶液的红色比步骤Ⅰ中得到溶液的红色深

(3)+2价　(4)CH₃COOH　沉淀部分溶解

20．(10分)实验室需要480 mL　 0.4 mol/L的NaCl溶液，有如下操作步骤：

①把称量好的NaCl晶体放入小烧杯中，加适量蒸馏水溶解．

②把①所得溶液小心转入一定容积的容量瓶中．

③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1 cm-2 cm处，改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切．

④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2-3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀．

⑤将容量瓶瓶塞塞紧，充分摇匀．

请填写下列空白：

(1)操作步骤的正确顺序为(填序号)________．

(2)实验室有如下规格的容量瓶：①100 mL，②250 mL，③500 mL，④1000 mL，本实验选用________．

(3)本实验用到的基本实验仪器除容量瓶、玻璃棒外还有__________________．

(4)需要使用玻璃棒的操作有________(填序号)，其作用为________________________．

(5)误差分析：(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

①称量NaCl时，物码倒置(1 g以下用游码)____________________．

②容量瓶用1 mol/L的NaCl溶液润洗________．

解析：(1)实验操作步骤为称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀．

(2)容量瓶的规格相对固定，当所配溶液的体积与容量瓶规格不符时，应选择规格稍大的．

(3)选择仪器时特别注意不能遗漏特别小的仪器，如药匙、胶头滴管等．

(4)溶液配制过程中玻璃棒有两种用途：搅拌和引流．

(5)进行误差分析时，应结合公式c＝分别分析错误操作对n和V的影响，进而确定对实验结果的影响．

答案：(1)①②④③⑤　(2)③

(3)天平、药匙、烧杯、胶头滴管、量筒

(4)①②③④　①：搅拌，促进溶解；②③④：引流

(5)①偏低　②偏高

19．(11分)水蒸气通过灼热的焦炭后，流出气体的主要成分是CO和H₂，还有CO₂和水蒸气等．请用下图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，证明上述混合气体中有CO和H₂.(加热装置和导管等在图中略去)

回答下列问题：

(1)盛浓H₂SO₄的装置用途是________，盛NaOH溶液的装置用途是________．

(2)仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是________，所发生反应的化学方程式是____________________．

(3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式)是________，其目的是__________________．

(4)按气流方向连接各仪器，用字母表示接口的连接顺序：g-ab-___________________.

(5)能证明混合气体中含有CO的实验依据是__________________________________．

(6)能证明混合气体中含有H₂的实验依据是____________________________．

解析：本题关键是应明确实验目的(证明混合气体中有CO和H₂)，要想达到目的，只能利用它们的还原性将之转化为CO₂和H₂O来检验，同时又要防止原混合气体中CO₂和水蒸气的干扰，所以，用CO、H₂还原CuO之前，必须首先除去CO₂和水蒸气．本题应首先解决第(4)问．

答案：(1)除去水蒸气　除去CO₂

(2)氧化铜(CuO)

CuO+H₂Cu+H₂O、CuO+COCu+CO₂

(3)无水硫酸铜(CuSO₄)　检验H₂O

(4)(g-ab)-kj-hi-cd(或dc)-fe-lm

(5)原混合气体中的CO₂已被除去，其中CO与CuO反应生成的CO₂使澄清石灰水变浑浊

(6)原混合气体中的H₂O已被除去，其中H₂与CuO反应生成的H₂O使无水硫酸铜由白色变为蓝色

18．(8分)某研究性学习小组成员在讨论鉴别食盐水和蒸馏水的方案时，设计如下方案：

(1)其中可行的方法是____________________．

(2)说明其中不可行的方法的原因____________________________．

(3)请给出另外一种鉴别方法(不可以用尝味道，闻气味方法).

解析：据NaCl溶液中阴离子为Cl^－，可加入AgNO₃溶液，会产生白色沉淀AgCl，根据阳离子为Na⁺，可用焰色反应来鉴别，故甲、乙均可行；把无水CuSO₄白色粉末加入食盐水中，溶液也变成蓝色，丙方案不可行，而在食盐水中加入稀H₂SO₄和MnO₂，加热不发生化学反应，丁方案不可行．鉴别食盐水和蒸馏水还可通过加热蒸发或测溶液的导电性．

答案：(1)甲、乙

(2)丙方法中食盐水中的水也能使无水CuSO₄变蓝，丁方法中采用稀硫酸、食盐水和MnO₂加热不反应

(3)加热蒸发　有白色固体析出的是食盐水

(或测两种液体的导电性，导电能力强的为食盐水)