24．(2011全国II卷29)(15分)(注意：在试题卷上作答无效)

(1)下图是用KMnO₄ 与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

装置B、C、D的作用分别是：

B_____________________________________________________________________；

C_____________________________________________________________________；

D______________________________________________________________________；

(2)在实验室欲制取适量NO气体。

①下图中最适合完成该实验的简易装置是_________(填序号)；

②根据所选的装置完成下表(不需要的可不填)：

③简单描述应观察到的实验现象______________________________________________。

答案：(1)向上排气收集氯气　　 安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中　　 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境 (2)①I ②

③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快；A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色；A中的液体由无色变为浅蓝色；B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中。

23.(2011海南，9分)硫酸亚铁铵[(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O]为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1　 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2　 向处理过的铁屑中加入过量的3mol·L^-1H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。

步骤3　 向所得FeSO₄溶液中加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

(1)　　　　　 在步骤1的操作中，下列仪器中不必用到的有__________(填仪器编号)

①铁架台　 ②燃烧匙　 ③锥形瓶 ④广口瓶 ⑤研钵　 ⑥ 玻璃棒　 ⑦　 酒精灯

(2)　　　　　 在步骤2中所加的硫酸必须过量，其原因是_______；

(3)　　　　　 在步骤3中，“一系列操作”依次为______、_______和过滤；

(4)　　　　　 本实验制得的硫酸亚铁铵晶体常含有Fe³⁺杂质。检验Fe³⁺常用的试剂是______，可以观察到得现象是________。

[答案](1)②④⑤；(2)抑制亚铁离子的水解和氧化；(3)加热浓缩、冷却结晶；(4)KSCN溶液，溶液显血红色

命题立意：实验综合能力考查，本题考查点有溶液加热、过滤、固体溶解、蒸发(防水解)、结晶等一系列实验。

解析：步骤1是溶液加热和过滤操作，用不到②④⑤；亚铁离子在加热过程中有水解，因而要加酸抑制亚铁离子的水解；步骤3是抑制亚铁离子的水解下的蒸发与结晶过程；

[思维拓展]实验综合题不仅仅要考查操作方面的内容，也考查一些理论知识在实验过程中的运用，因而实验综合题历来是高考中的难点。操作要点在平时复习中注意积累，分析过程中可能要注意的问题，要紧扣实验目的，多方面考虑，才可确保万无一失。

22.(2011新课标全国，15分)

　　 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：

(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)

(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。

A.加热反应一段时间　　　　　　　　　　　　 B.收集气体并检验其纯度

C.关闭分液漏斗活塞　　　　　　　　　　　　 D.停止加热，充分冷却

(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH₂生成。

① 写出CaH₂与水反应的化学方程式 ___________________

②该同学的判断不正确，原因是_________________

(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象___________。

(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。

①H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(l)　 △H＝-285.8kJ·mol^-1；

解析：(1)钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而制备的氢气中会混有水蒸气和氯化氢，所以在与钙化合之前需要除杂和干燥，分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接干燥管，所以正确的顺序为：i→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a；

(2)由于多余的氢气需要燃烧反应掉，所以应该先收集一部分气体并检验其纯度，反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却，所以应该最后关闭分液漏斗活塞，因此正确的顺序为BADC；

(3)氢化钙中H显－1价，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，方程式为：CaH₂+2H₂O=Ca(OH)₂+H₂↑；因为金属钙与水反应也会生成氢氧化钙和氢气，同样会出现上述现象，所以该同学的判断不正确。

(4)由于氢化钙中含有氢元素，因此氢化钙的燃烧产物有水，所以可以利于无水硫酸铜进行检验其燃烧产物。

(5)氢气是气体不方便携带，而氢化钙是固体，便于携带。

答案：(1)→e，f→d，c→j，k(或k，j)→a；(2)BADC；

(3)①CaH₂+2H₂O=Ca(OH)₂+H₂↑；

　　 ②金属钙与水反应也有类似现象；

(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。

(5)氢化钙是固体，携带方便。

21.(2011重庆，15分)固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用题27图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。

(1)仪器B的名称是____________。

(2)试验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为

__________________；Ⅳ发生反应的化学方程式为____________；Ⅴ中的试剂为____________________。

(3)乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅱ--Ⅴ--Ⅵ，此时Ⅱ中现象为________，原因是__________________。

(4)经上述反应，2.5g 化合物A理论上可得0.56L(标准状况)M；则A的化学式为________________。

解析：本题考察常见仪器的识别、试剂的选择、装置的连接以及有关计算和判断。

(1)由图不难看出B是分液漏斗；

(2)使干燥红色石蕊试纸变蓝的是碱性气体，中学化学中涉及到的只有氨气，即A与水反应生成氨气，因此A中含有N元素。Ⅳ中黑色CuO粉末逐渐变为红色，说明CuO被还原生成单质铜，因为在高温下氨气可以被氧化生成气体M，而M可用排水法收集，因此M为氮气，反应的方程式为3CuO+2NH₃3Cu+3H₂O+N₂↑。氨气在通过CuO之前必需进行干燥，干燥氨气只能用碱石灰，即Ⅲ中的试剂为碱石灰。因为氨气是过量的，因此在收集氮气之前需要先除去氨气，可用浓硫酸吸收多于的氨气，即Ⅴ中的试剂为浓硫酸。

(3)如果氨气先干燥然后再通过热的CuO，氧化还原反应照样发生，由于成为有水生成，因此过量的氨气和水照样会使干燥红色石蕊试纸变蓝。

(4)2.5g 化合物A生成氨气的物质的量为0.025mol，所含N原子的质量是0.025mol×28g·mol^－1＝0.7g，因此另一种元素原子的质量是2.5g－0.7g＝1.8g。若该元素显+1价，则其原子的式量是

；若该元素显+2价，则其原子的式量是；若该元素显+3价，则其原子的式量是。显然只有第二种情况成立，即该化合物是Mg₃N₂。

答案：(1)分液漏斗

　　 (2)碱石灰　 CuO+2NH₃3Cu+3H₂O+N₂↑

　　 (3)试纸变蓝　 CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水，使试纸变蓝

　　 (4)Mg₃N₂

20.(2011天津，18分)某研究性学习小组为合成1-丁醇，查阅资料得知一条合成路线：

　CO的制备原理：HCOOHCO↑+H₂O，并设计出原料气的制备装置(如下图)

请填写下列空白：

(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学方程式：　　　　　　　　　　　　　 　，　　　　　　　　　　　　 。

(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO，装置中a和b的作用分别是　　　 　，　　 　　　　　；

C和d中承装的试剂分别是　　　　　　　 ，　　　　　　　　　　　　　 。若用以上装置制备H₂， 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 　　　　　　　　　　　；在虚线框内画出收集干燥H₂的装置图。

(3)制丙烯时，还产生少量SO₂、CO₂及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)

①饱和Na₂SO₃溶液　　　　　　 ②酸性KMnO₄溶液　　　 ③石灰水

④无水CuSO₄　　　　　　　　 ⑤品红溶液

(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是______________。

a. 低温、高压、催化剂　　　　　　　 b. 适当的温度、高压、催化剂

c. 常温、常压、催化剂　　　　　　　 d. 适当的温度、常压、催化剂

(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品，为纯化1-丁醇，该小组查阅文献得知：①R-CHO+NaHSO₃(饱和)→RCH(OH)SO₃Na↓；②沸点：乙醚34℃，1-丁醇118℃，并设计出如下提纯路线：

试剂1为_________，操作1为________，操作2为_______，操作3为_______。

解析：(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备，氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气，方程式为Zn+2HCl＝ZnCl₂+H₂↑；2-丙醇通过消去反应即到达丙烯，方程式为：

(CH₃)₂CHOHCH₂＝CHCH₃↑+H₂O；

(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成CO，由于甲酸易挥发，产生的CO中必然会混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又因为甲酸易溶于水，所以必需防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通过浓硫酸干燥CO。为了使产生的气体能顺利的从发生装置中排出，就必需保持压强一致，因此a的作用是保持恒压；若用以上装置制备氢气，就不再需要加热，所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶；氢气密度小于空气的，因此要收集干燥的氢气，就只能用向下排空气法，而不能用排水法收集；

(3)检验丙烯可以用酸性KMnO₄溶液，检验SO₂可以用酸性KMnO₄溶液褪色、品红溶液或石灰水，检验CO₂可以石灰水，检验水蒸气可以无水CuSO₄，所以在检验这四种气体必需考虑试剂的选择和顺序。只要通过溶液，就会产生水蒸气，因此先检验水蒸气；然后检验SO₂并在检验之后除去SO₂，除SO₂可以用饱和Na₂SO₃溶液，最后检验CO₂和丙烯，因此顺序为④⑤①②③(或④⑤①③②)；

(4)由于反应是一个体积减小的可逆反应，所以采用高压，有利于增大反应速率和提高原料气的转化率；正向反应是放热反应，虽然低温有利于提高原料气的转化率，但不利于增大反应速率，因此要采用适当的温度；催化剂不能提高原料气的转化率，但有利于增大反应速率，缩短到达平衡所需要的时间，故正确所选项是b；

(5)粗品中含有正丁醛，根据所给的信息利用饱和NaHSO₃溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；由于饱和NaHSO₃溶液是过量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1-丁醇。因为1-丁醇，和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开。

答案：(1)Zn+2HCl＝ZnCl₂+H₂↑；(CH₃)₂CHOHCH₂＝CHCH₃↑+H₂O；

　　 (2)恒压　 防倒吸　 NaOH溶液　 浓硫酸　 分液漏斗　 蒸馏烧瓶　

　 　　(3)④⑤①②③(或④⑤①③②)；

　　 (4)b

　　 (5)饱和NaHSO₃溶液　 过滤　 萃取　 蒸馏

19.(2011山东高考30，14分)实验室以含有Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^－、SO₄^2－、Br^－等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl₂和Br₂，流程如下：

(1)操作Ⅰ使用的试剂是　　　　 ，所用主要仪器的名称是　　　　　　 　。

(2)加入溶液W的目的是　　　 。用CaO调节溶液Y的pH，可以除去Mg²⁺。由表中数据可知，理论上可选择pH最大范围是　　　　 　。酸化溶液Z时，使用的试剂为 　　　。

　(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO₂气体，下列装置中合理的是　　　　　 。

(4)常温下，H₂SO₃的电离常数，，H₂CO₃的电离常数，。某同学设计实验验证H₂SO₃酸性强于H₂CO₃：将SO₂和CO₂气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的pH，若前者的pH小于后者，则H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。该实验设计不正确，错误在于　　　　　　 。

设计合理实验验证₂SO₃酸性强于H₂CO₃(简要说明实验步骤、现象和结论)。　　　　　　　　 。仪器器自选。

供选的试剂：CO₂、SO₂、Na₂CO₃、NaHCO₃、KMnO₄、NaHSO₃、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO₄ 溶液、品红溶液、pH试纸。

解析：本题主要考察常见的基本实验操作、仪器的使用、离子的除杂和实验方案设计，综合性强。

(1)氯气具有强氧化性，通入氯气后可以将溶液中的Br^－氧化溴单质，因为单质溴极易溶于有机溶剂，所以可以采用萃取的方法，萃取的主要仪器是分液漏斗。由流程图可知单质溴在下层，因此该有机溶剂的密度要比水的大且不溶于水，所以该试剂是CCl₄；

(2)由于SO₄^2－会与Ca²⁺结合形成微溶性的硫酸钙而影响氯化钙的制备，因此必需除去；由表中数据可知pH大于11时Mg²⁺沉淀完全，pH大于12.2时，Ca²⁺开始沉淀，所以理论上可选择pH最大范围是11.0≤pH＜12.2；因为不能引入新的杂质，所以酸化溶液Z时，使用的试剂应该为盐酸。

(3)实验室制取CO₂的特点是固体和液体反应且不需要加热，由于盐酸易挥发，因此在收集之前需要出去挥发出HCl气体，因为CO₂的密度大于空气中的，所以采用向上排空气发收集CO₂气体。若采用长颈漏斗时，长颈漏斗的下端必需插入到溶液中，以防止CO₂气体从长颈漏斗中挥发出来，因此选项b、d正确。

(4)H₂SO₃和H₂CO₃均属于二元酸，要想通过比较二者的pH来验证二者的酸性强弱，必需使二者的浓度相同，但是SO₂和CO₂气体溶于水后的饱和溶液其浓度显然不相等(因为二者的溶解度不同)，所以该实验设计不正确；要检验酸性强弱，可以采用多种方法，例如利用水解原理(酸越弱相应的强碱盐就越易水解)，也可以利用较强的酸制取较弱的酸来检验。由于SO₂和CO₂气体均可以使饱和石灰水编混浊，所以CO₂气体在通入饱和石灰水之前必需除去CO₂气体中混有的SO₂气体。

答案：(1)四氯化碳；分液漏斗

(2)除去溶液中的SO₄^2－；11.0≤pH＜12.2；盐酸

(3)b、d

(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等；参考方案如下：

方案一：配制相同物质的量浓度的NaHSO₃和NaHCO₃溶液，用酸度计(或pH试纸)测两溶液的pH。前者的pH小于后者，证明H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。

方案二：将SO₂气体依次通过NaHCO₃(Na₂CO₃)溶液、酸性KMnO₄溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变混浊，证明H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。

方案三：将CO₂气体依次通过NaHSO₃(Na₂SO₃)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色，证明H₂SO₃酸性强于H₂CO₃。

18、(2011广东高考33，17分)某同学进行实验研究时，欲配制1.0mol•L^-1Ba(OH)₂溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)₂·8H₂O试剂(化学式量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)₂·8H₂O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H₂O)分别为2.5、3.9和5.6。

(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO₃，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)假设试剂由大量Ba(OH)₂·8H₂O和少量BaCO₃组成，设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO₃饱和溶液的pH=9.6)

限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，　　　　　 。
步骤4：

(3)将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)₂·8H₂O的含量。实验如下：

①配制250ml 约0.1mol•L^-1Ba(OH)₂溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，　　　　　 ，将溶液转入　　　　　　 ，洗涤，定容，摇匀。

②滴定：准确量取25.00ml所配制Ba(OH)₂溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将 　　　　　　(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L^-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。

③ 计算Ba(OH)₂·8H₂O的质量分数=　　　 (只列出算式，不做运算)

(4)室温下，　　 (填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L^-1Ba(OH)₂溶液

解析：本题考察常见的实验步骤的设计、仪器和试剂的选择、一定物质的量浓度的配制以及有关计算。

(1)Ba(OH)₂属于强碱，易吸收空气中的水蒸气和CO₂形成难溶的BaCO₃沉淀，因此长时间暴露在空气中时Ba(OH)₂就有可能转化为BaCO₃。

(2)Ba(OH)₂易溶于水，所以滤液中含有Ba²⁺，因此滴加稀硫酸使会产生白色沉淀BaSO₄；要想验证沉淀为BaCO₃，可以利用其能与酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO₂气体；为进一步证明试剂是是否还有Ba(OH)₂·8H₂O，可以取步骤1中的滤液，用pH计测其pH值，若pH＞9.6，即证明滤液不是纯BaCO₃溶液，即证明是由大量Ba(OH)₂·8H₂O和少量BaCO₃组成，假设成立。

(3)①由于试样中含有难溶性的BaCO₃，因此加水溶解后要过滤，且冷却后在转移到250ml容量瓶中；

②Ba(OH)₂溶液的浓度约为0.1mol•L^-1，体积是25ml，由于酸式滴定管的容量是50ml，因此盐酸的浓度至少应该是0.1 mol•L^-1的，若盐酸的浓度过大，反应过快，不利于控制滴定终点，所以选择0.1980 mol•L^-1的盐酸最恰当。

③消耗盐酸的物质的量是0.1980×V×10^－3mol，所以25.00ml溶液中含有Ba(OH)₂的物质的量是，所以w克试样中Ba(OH)₂的质量是，故Ba(OH)₂·8H₂O的质量分数=。

(4)若配制1L1.0 mol•L^-1Ba(OH)₂溶液，则溶液中溶解的Ba(OH)₂·8H₂O的质量是315g，所以此时的溶解度约是 g/100g H₂O，而在常温下Ba(OH)₂·8H₂O是3.9 g/100g H₂O，显然不可能配制出1.0 mol•L^-1Ba(OH)₂溶液。

答案：(1)由于Ba(OH)₂·8H₂O与收空气中的CO₂反，所取试剂大部分已变质为BaCO₃，未变质的Ba(OH)₂·8H₂O在配制溶液时能全部溶解。

(2)

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。	出现白色沉淀，说明该试剂中有Ba2+存在
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。	澄清石灰水变混浊。说明该试剂中含有BaCO3
步骤4：取步骤1中的滤液于烧杯中，用pH计测定其pH值。	PH值明显大于9.6，说明该试剂中含有Ba(OH)2。

(3)①搅拌溶解　 250ml容量瓶中　 ②0.1980

③

(4)不能。

17.(2011福建高考25，16分)

化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

　 取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。

(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。

(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_______________________________。

Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO₃沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_________________________________。

(4)C中反应生成BaCO₃的化学方程式是________________________________。

(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________(填标号)。

a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。

(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO₃质量，只要测定装置C在吸收CO₂前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________________。

解析：(1)氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式书写，要求基础。

Al(OH)₃+OH^－＝[Al(OH)₄]^－或Al(OH)₃　+OH^－＝AlO₂^－+2H₂O

(2)生成的是NaAlO₂溶液，通入CO₂气体有Al(OH)₃白色沉淀生成，并且生成NaHCO₃，加入盐酸有CO₂气体产生、Al(OH)₃沉淀溶解。学生完整描述实验现象要比较扎实的基本功。

(3)实验过程中需持续缓缓通入空气，把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收。这样设问学生经常接触。

(4)CO₂+Ba(OH)₂＝BaCO₃↓+H₂O，基础简单的方程式书写。

(5)在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体，会影响测量，滴加盐酸不宜过快，保证生成的CO₂完全被吸收。在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，因为整个装置中不需要干燥，有水份不会影响CO₂吸收。在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，C瓶中是足量Ba(OH)₂，可以吸收CO₂中的HCl，而不影响CO₂吸收，所以不需要除去CO₂中的HCl，选cd。

(6)BaCO₃质量为3.94g ，n(BaCO₃)=0.0200mol， 则n(CaCO₃)=0.0200mol，质量为2.00g，则样品中碳酸钙的质量分数为25%。此问计算比较简单。

(7)Ba(OH)₂溶液还吸收了水蒸气、氯化氢气体等，造成质量偏大，所以可以回答B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中。

本题取材牙膏摩擦剂的探究实验，其中第(5)(7)小问出的不错，第(5)小问考查影响实验准确度的因素探讨，对学生的能力有较高的要求。第(7)小问设置有台阶，降低了难度，若将“结果明显偏高增加”设置成填空可能会更好。

答案：(1)Al(OH)₃+OH^－＝[Al(OH)₄]^－或Al(OH)₃　+OH^－＝AlO₂^－+2H₂O

　　　 (2)通入CO₂气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体生成、沉淀溶解；

　　　 (3)把生成的CO₂气体全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收

　　　 (4)CO₂+Ba(OH)₂＝BaCO₃↓+H₂O

　　　 (5)c、d

　　　 (6)25%

　　　 (7)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中(或其他合理答案)

16.(2011北京高考27，15分)

甲、乙两同学为探究SO₂与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO_3­沉淀，用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)

实验操作和现象：

(1)A中反应的化学方程式是_________________。

(2)C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO₂具有___________性。

(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。

(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。

1为证实各自的观点，在原实验基础上：

甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;

乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。

2进行实验，B中现象：

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：__________。

　(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。

解析：(1)浓硫酸具有强氧化性，在加热时可以氧化单质铜，生成硫酸铜、二氧化硫和水，方程式为2H₂SO₄(浓)+CuCuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；

(2)SO₂溶于水显酸性，而在酸性条件下NO₃^－具有氧化性可将SO₂氧化成硫酸，从而生成既不溶于水也不溶于酸的硫酸钡沉淀，这说明SO₂具有还原性；而NO₃^－被还原成NO气体，由于试剂瓶中的空气将NO氧化成NO₂，因此会出现浅棕色气体，方程式为2NO+O₂=2NO₂；

(3)见解析(2)

(4)①要排除空气参与反应，可在反应之前先通入氮气一段时间，将装置中的空气排出；由于铜和浓硫酸反应放热，因此产生的白雾中含有硫酸，为防止硫酸干扰后面的反应，需要饱和的NaHSO₃溶液除去二氧化硫中混有的硫酸杂质；②甲仅仅是排除了空气，但并没有除去二氧化硫中混有的硫酸，因此会产生大量沉淀，方程式为SO₄^2－+Ba²⁺=BaSO₄↓；而乙虽然排除了二氧化硫中混有的硫酸，但没有排尽空气，由于在溶液中空气可氧化二氧化硫生成硫酸，所以也会生成硫酸钡沉淀，方程式为2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺。但由于白雾的量要远多于装置中氧气的量，所以产生的沉淀少。

(5)通过以上分析不难得出SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应生成白色BaSO_3­沉淀。

答案：(1)2H₂SO₄(浓)+CuCuSO₄+2H₂O+2SO₂↑；

　 　(2)BaSO₄　　 还原

　　 (3)2NO+O₂=2NO₂；

　　 (4)①通N₂一段时间，排除装置的空气　　 饱和的NaHSO₃溶液

　　　　 ②甲：SO₄^2－+Ba²⁺=BaSO₄↓；乙：2Ba²⁺+2SO₂+O₂+2H₂O=2BaSO₄+4H⁺；白雾的量要远多于装置中氧气的量

　 (5)SO₂与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO_3­沉淀

15.(2011安徽高考27，14分)

MnO₂是一种重要的无机功能材料，粗MnO₂的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂(含有较多的MnO和MnCO₃)样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下：

(1)第①步加稀H₂SO₄时，粗MnO₂样品中的　　　　 (写化学式)转化为可溶性物质。

(2)第②步反应的离子方程式

　　　 +ClO₃^－+　　 　＝MnO₂+Cl₂↑+　　 　。

(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、　 　　　、　 　　　、　 　　　，已知蒸发得到的固体中有NaClO₃和NaOH，则一定还有含有　　　　 (写化学式)。

(4)若粗MnO₂样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO₂，并收集到0.224LCO₂(标准状况下)，则在第②步反应中至少需要　　　　 mol NaClO₃

解析：本题通过MnO₂的提纯综合考察了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算。

(1)MnO₂不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO₃分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO₄，所以答案是粗MnO₂样品中的MnO和MnCO₃转化为可溶性物质；

(2)MnSO₄要转化为MnO₂，需失去电子，故需要加入NaClO₃做氧化剂，依据得失电子守恒可以配平，所以反应的化学方程式是：5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，因此反应的离子方程式是：5Mn²⁺+2ClO₃^－+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺；

(3)第③属于蒸发，所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；Cl₂通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应，且氯气既做氧化剂又做还原剂，NaClO₃属于氧化产物，因此一定有还原产物NaCl；

(4)由题意知样品中的MnO和MnCO₃质量为12.69g－8.7 g＝3.99g。由方程式H₂SO₄+MnCO₃=MnSO₄+H₂O+CO₂↑可知MnCO₃的物质的量为0.01mol，质量为115g/mol×0.01mol ＝1.15g，所以MnO的质量为3.99g－1.15g＝2.84g，其物质的量为，因此与稀硫酸反应时共生成MnSO₄的物质的量为0.05mol，根据方程式5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，可计算出需要NaClO₃的物质的量为0.02mol。

答案：(1)MnO和MnCO₃；

(2)5Mn²⁺+2ClO₃^－+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺；

(3)酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；NaCl；

(4)0.02mol。