化学实验综合

突破训练（二）

1．下列实验能达到目的的是(　　)

A．只滴加氨水鉴别NaCl、AlCl₃、MgCl₂、Na₂SO₄四种溶液

B．将NH₄Cl溶液蒸干制备NH₄Cl固体

C．用萃取分液的方法除去酒精中的水

D．用排饱和食盐水法收集KMnO₄与浓盐酸反应产生的Cl₂

【解析】选D　A项中氨水与NaCl和Na₂SO₄均不反应，与AlCl₃和MgCl₂反应均生成白色沉淀，不能鉴别，A项错误；B项中NH₄Cl能发生水解生成NH₃和HCl，最终得不到NH₄Cl固体，B项错误；酒精和水互溶，不能用分液的方法分离，C项错误。

2．根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)

【解析】选A　A项，说明生成了NO₂，则原溶液中一定有NO，正确；B项，要检验溶液中一定有Fe^2＋，应该先滴加KSCN溶液，无明显变化，再滴入氯水，溶液显红色，错误；C项，原溶液中可能含有SO，错误；D项，HCl气体在瓶口遇水蒸气变成白雾，错误。

3．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　)

【解析】选D　A．能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO₂或SO₂，该溶液中可能含有CO、HCO或SO、HSO，错误；B.常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，发生了化学反应，错误；C.淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO₃不发生变化，该食盐中可能含有KIO₃，错误；D.硅酸钠和乙酸反应生成硅酸和乙酸钠，说明乙酸的酸性比硅酸强，正确。

4．下列关于物质或离子检验的叙述正确的是(　　)

A．在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe^3＋，无Fe^2＋

B．气体通过无水CuSO₄，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气

C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na^＋，无K^＋

D．将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO₂

【解析】选B　A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，只能证明一定存在Fe^3＋，不能证明是否含有Fe^2＋，错误；B项，无水CuSO₄遇水生成CuSO₄·5H₂O，固体由无色变为蓝色，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，能够证明原粉末中含有Na^＋，无法证明是否含有K^＋，因为要观察钾的火焰颜色，必须透过蓝色钴玻璃滤去黄光，排除钠的干扰，错误；D项，能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO₂，SO₂也可以，错误。

5.某课题组同学受葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应实验的启示,拟设计实验利用氧化铜探究乙醛的还原性。

【提出猜想】 猜想 1: CH₃CHO+2CuO CH₃COOH+Cu₂O;

猜想 2:____________________(写出化学方程式)。 

【定性实验】(1)甲同学设计如图装置进行实验(部分夹持装置已略去):

已知: 乙醛和乙酸的沸点分别为 20.8 ℃、 117.9 ℃。

按上述装置进行实验,当氧化铜完全反应后停止实验。

①为达到良好的冷凝效果,方框中C装置应选用________(填仪器名称);实验中先通入乙醛蒸气,后点燃装置B处酒精灯,这样操作的目的是_____________。 

②已知: Cu₂O呈红色,在酸性条件下发生反应Cu₂O+2H⁺ Cu+Cu²⁺+H₂O。 请你设计实验证明猜想1成立。

实验操作:______________________________________________________。 

实验现象:______________________________________________________。 

【定量实验】(2)乙同学设计了如图所示实验方案定量探究红色固体的成分。

已知:醋酸亚铬[Cr(CH₃COO)₂]溶液可以吸收少量的O₂。

①下列有关说法正确的是________(填标号)。 

a.装置D可以控制反应的发生与停止

b.装置F中盛装醋酸亚铬溶液

c.向装置D中加入少量硫酸铜固体可加快反应

d.实验中观察到装置G中有明显现象

②装置G中红色粉末完全反应后,称得固体粉末质量为19.2 g;装置H净增质量为2.0 g。请选择合理数据计算,确定红色粉末的成分及物质的量________。 

【解析】利用氧化铜探究乙醛的还原性,根据猜想 1:乙醛将氧化铜还原为氧化亚铜,故猜想2:乙醛将氧化铜还原为铜,反应方程式应为CH₃CHO+CuO CH₃COOH

+Cu。

(1)①观察装置,A中产生乙醛蒸气,进入B发生反应,在M处收集乙酸,故C装置的作用是冷凝,应选用直形冷凝管。实验中先通入乙醛蒸气,后点燃装置B处酒精灯,这样操作的目的是排尽装置中的空气,防止乙醛被氧气氧化。

②要证明猜想1成立,即证明产物是Cu₂O,根据反应Cu₂O+2H⁺ Cu+Cu²⁺+H₂O,故取B中固体少许于试管中,加入适量稀硫酸振荡,溶液变成蓝色,且有红色固体残余,即证明产物是Cu₂O。

(2)要定量探究红色固体的成分,观察装置,此实验的原理是用氢气还原红色固

体,通过测量粉末质量的变化,测定红色固体中氧的含量。

①启普发生器可以控制反应的开始与停止,故a正确;装置F中应盛放的是浓硫酸吸收氢气中的水蒸气,不需要吸收氧气,开始前就应该将装置内空气全部排出,故b错误;向装置D中加入少量硫酸铜固体可形成铜锌原电池加快反应,故c正确;装置G中,氢气还原氧化亚铜得到铜依然是红色的,故没有明显现象,故d错误,故选a、c。

②H中的增重还包括空气中的水分等,故2.0 g不能用,完全反应后,称得固体粉末质量为19.2 g,反应前后粉末减少1.6 g,即粉末中m(O)=1.6 g,n(O)=0.1 mol,

m(Cu)=19.2 g,n(Cu)=0.3 mol,故该粉末不全是Cu₂O,还应该有Cu,n(Cu₂O)=

0.1 mol,n(Cu)=0.1 mol。

答案:猜想2:CH₃CHO+CuO CH₃COOH+Cu

(1)①直形冷凝管　排尽装置中的空气,防止乙醛被氧气氧化

②取B中固体少许于试管中,加入适量稀硫酸振荡　溶液变成蓝色,有红色固体残余(见溶液变蓝色即可)

(2)①a、c　②0.1 mol Cu₂O,0.1 mol Cu

6.氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料，其应用已经取得了突破性的进展。

已知：(ⅰ)氮化镓性质稳定，不与水、酸反应，只在加热时溶于浓碱。