物质检验实验方案的设计知识点题库

下列关于物质检验的叙述正确的是（）

A . 将某气体通过湿润的淀粉KI试纸，试纸变蓝，证明该气体是Cl₂ B . 某白色粉末的焰色反应为黄色，证明该粉末中含有钠元素，不含钾元素 C . 将某气体通过无水硫酸铜粉末，粉末变蓝，证明该气体中含有水蒸气 D . 将某气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，证明该气体是CO₂

过氧化钙(CaO₂)在室温下稳定，加热至350℃左右，迅速分解。微溶于水，不溶于乙醇，可溶于稀酸生成过氧化氢。实验室用如下方法制备CaO₂并测定其纯度。过氧化钙的制备实验装置和步骤如下：

将盛有H₂O₂溶液和氨水混合液的三颈烧瓶置于冷水浴中，在搅拌下滴入CaCl₂溶液，析出固体CaO₂·8H₂O。对所得固体过滤，用5mL无水乙醇洗涤2 $\text{[math]}$ 3次，转移至坩埚于烘箱内105℃下脱水干燥，冷却后称重，得产品CaO₂。回答下列问题：

（1）仪器A的名称为：；恒压分液漏斗的导管a的作用为。
（2）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为；将三颈烧瓶置于冷水浴中，其主要目的为。
（3）用无水乙醇代替水洗涤的目的是：；判断脱水干燥是否完全，需要至少冷却后称重次。
（4）过氧化钙纯度的测定，装置如下图所示：
检查装置气密性后，精确称取m g过氧化钙样品加入试管中，调整甲管内液面读数在0-1mL之间，并与乙管的液面相平，记下甲管内液面的初读数V₁mL。加热，过氧化钙逐渐分解放出氧气，完全分解，停止加热冷却至室温后，使甲乙两管的液面相平，记下甲管内液面的终读数V₂mL，设在此温度和压强下气体摩尔体积为VmL·mol^-1 ，则样品中CaO₂的质量分数为%。
（5）过氧化钙用于长途运输鱼苗，可能的原因是。

磷酸铁锂是锂电池的电极材料，其成分为LiFePO₄、碳粉和铝箔。对该材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：溶解度表：

	Li₂CO₃	LiOH	LiI
0℃	l.54g	12.7g	151g
100℃	0.72g	13.6g	179g

回答下列问题：

（1）由滤液1到沉淀1反应的离子方程式为。
（2）向滤渣1加入H₂SO₄、H₂O₂混合溶液时，磷酸铁锂溶解，反应的离子方程式为。
（3）对滤渣1酸浸操作，下列实验条件控制正确的是(填字母代号) 。
a.加入H₂O₂溶液适当过量，有利于滤渣1的转化

b.适当提高硫酸溶液浓度并搅拌

c.用HNO₃代替所加H₂SO₄和H₂O₂ ，节约药品更环保
（4）滤液2加氨水时，调节pH=3，此时溶液中c(Fe³⁺)= (常温下，Ksp[Fe(OH)₃]=4.0×10^-38)。
（5）向滤液3中加入物质X，根据溶解度表判断X可能是： (填Na₂CO₃、NaOH或Nal)。
（6）对沉淀3进行洗涤操作，应选择(选填“冷水”或“热水”)进行洗涤。
（7）磷酸铁锂电池的工作原理为：LiFePO₄+ 6C $\text{[math]}$ Li_1-xFePO₄+Li_xC₆ ，电池中的电解质可传导Li⁺。放电时正极的电极反应式为。

下列实验操作、现象能得出对应结论的是（）

选项	实验操作	实验现象	实验结论
A	海带通过灼烧、水溶、过滤，在滤液中依次滴加稀硫酸、H₂O₂、淀粉溶液	溶液变蓝	海带含碘单质
B	向Ba(NO₃)₂溶液中通入SO₂气体	产生白色沉淀	SO₂具有还原性
C	将盐酸滴入NaHCO₃溶液	有气泡产生	氯的非金属性比碳强
D	将少量浓硝酸分多次加入盛有Cu和稀硫酸的试管中	管口产生红棕色气体	硝酸的还原产物是NO₂

A . A B . B C . C D . D

废旧锌锰于电池内部的黑色物质A主要含有MnO₂、MnOOH、NH₄Cl、ZnCl₂、炭粉，用A制备高纯MnCO₃的流程圈如下:

（1）锌锰干电池的负极材料是(填化学式)。
（2）第I步操作得滤渣的成分是；第II步在空气中灼烧的目的除了将MnOOH转化为MnO₂外，另一作用是。
（3）步骤I中制得MnSO₄溶液，该反应的化学方程式为。用草酸(H₂C₂O₄)而不用双氧水(H₂O₂)作还原剂的原因是。
（4）已知:MnCO₃难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃时开始分解； Mn(OH)₂开始沉淀时pH为7.7。
第IV步多步操作可按以下步骤进行:

操作l:加入NH₄HCO₃溶液调节溶液pH<7.7，充分反应直到不再有气泡产生；

操作2:过滤，用少量水洗涤沉淀2～3次；

操作3:检测滤液；

操作4:用少量无水乙醇洗涤2～3次；

操作5:低温烘干。

①操作1发生反应的离子方程式为；若溶液pH>7.7，会导致产品中混有(填化学式)。

②操作3中，检测MnCO₃是否洗净的方法是。

③操作4用少量无水乙醇洗涤的作用是。

下列实验方案不合理的是（）

A . 鉴定蔗糖水解产物中有葡萄糖：直接在水解液中加入新制Cu(OH)₂并加热 B . 鉴别织物成分是真丝还是人造丝：用灼烧的方法 C . 鉴定苯中无碳碳双键：加入高锰酸钾酸性溶液 D . 鉴别己烯和苯：将溴的四氯化碳溶液分别滴加到少量己烯和苯中

碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

（1）采用装置A，在高温下x克钢样中碳、硫转化为CO₂、SO₂。

①气体a的成分是。

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：3FeS+5 O₂ $\text{[math]}$ 1+3。
（2）将气体a通入测硫酸装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。
①H₂O₂氧化SO₂的化学方程式：。

②用NaOH溶液滴定生成的H₂SO₄ ，消耗z mLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：。
（3）将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是。

下列实验操作可以达到实验目的的是( )

	实验目的	实验操作
A	验证乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化	将乙醇与浓硫酸加热到170度，反应生成的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液是否褪色
B	除去溴水中的少量溴化钠	加入乙醇，振荡，静置，分液，取出上层液体
C	除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸	加入足量饱和Na₂CO₃溶液，振荡，静置，分液，取出上层液体
D	检验蔗糖的水解产物	取少量蔗糖溶液，与稀硫酸共热后加入新制的Cu(OH)₂悬浊液，观察是否出现红色沉淀

A . A B . B C . C D . D

现有Na₂SO₃、Na₂SO₄混合物样品ag，为了测定其中Na₂SO₃的质量分数，设计了如下方案，其中明显不合理的是（）

A . 将样品配制成溶液V₁L，取其中25.00 mL用标准KMnO₄溶液滴定，消耗标准 KMnO₄溶液V₂ mL B . 向样品中加足量H₂O₂ ，再加足量BaCl₂溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为bg C . 将样品与足量稀盐酸充分反应后，再加入足量BaCl₂溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称量其质量为c g D . 将样品与足量稀盐酸充分反应，生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO₃的洗气瓶、盛有浓H₂SO₄的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管I、盛有碱石灰的干燥管II，测得干燥管I增重dg

某小组为探究Mg与NH₄Cl溶液反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加入到选取的实验试剂中。

资料：①CH₃COONH₄溶液呈中性。

②Cl^-对该反应几乎无影响。

实验	实验试剂	实验现象
1	5mL蒸馏水	反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H₂)
2	5mL 1.0 mol/L NH₄Cl溶液(pH=4.6)	剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体

（1）经检验实验2中刺激性气味气体为NH₃ ，检验方法是。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H₂_。
（2）已知灰白色沉淀中含有Mg²⁺、OH^-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO₃溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO₃ ，再滴加AgNO₃溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有，灰白色固体可能是(填化学式)。
（3）甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH₄Cl溶液中c(H⁺)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH₄Cl溶液显酸性的原因是。
（4）乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。

实验

实验装置

3

①试剂X是。

②由实验3获取的证据为。
（5）为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。

实验

实验试剂

实验现象

4

5 mL NH₄Cl乙醇溶液

有无色无味气体产生(经检验为H₂)

依据上述实验，可以得出Mg能与 $\text{[math]}$ 反应生成H₂。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是。
（6）由以上实验可以得出的结论是。

废旧碱性锌锰电池经以下工艺处理后，可实现钾、锌、锰等元素的有效回收。回答下列问题：

（1） “操作1”的名称为。
（2） $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 元素的化合价为。
（3） “煅烧”得到 $\text{[math]}$ 的化学方程式为。
（4）物质 $\text{[math]}$ 的主要成分为(填化学式)。
（5）预处理后的废旧电池质量为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 元素的质量分数为 $\text{[math]}$ ，回收得到 $\text{[math]}$ 的质量为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 元素的回收率为(回收率 $\text{[math]}$ )。
（6）氢氧燃料电池选用 $\text{[math]}$ 溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式为。

下列“实验结论”正确的一组是（）

选项	实验操作及现象	实验结论
A	某溶液做焰色试验，若火焰颜色为黄色	该溶液中一定不含钾元素
B	向某溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液至过量，先无现象后产生白色沉淀，最后白色沉淀部分溶解	该溶液中可能含有Al³⁺
C	向某溶液中滴入氯水无现象，再滴入KSCN溶液后溶液变红	该溶液中一定含有Fe²⁺
D	向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl₂溶液，有白色沉淀生成	该溶液中一定含有SO $\text{[math]}$

A . A B . B C . C D . D

向六支盛有同体积同浓度 $\text{[math]}$ 溶液的试管中分别滴加相应的稀硝酸，后续实验操作及现象如下，以下相关说法不正确的是（）

HNO₃用量	少量稀硝酸		$\text{[math]}$		足量稀硝酸
分组	试管1	试管2	试管3	试管4	试管5	试管6
操作	加淀粉溶液	加KSCN溶液	加淀粉溶液	加KSCN溶液	加淀粉溶液	加KSCN溶液
现象	变蓝	未变红	变蓝	变红	变蓝	未变红

A . 氧化性： $\text{[math]}$ B . 向 $\text{[math]}$ 溶液中滴加 $\text{[math]}$ 溶液，无明显现象，再滴加少量稀盐酸，溶液变红 C . 由上述实验可知：当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 一定不参与反应 D . 试管6中溶液红色褪去的原因可能是稀硝酸氧化了 $\text{[math]}$

下列方案设计、现象和结论都正确的是（）

选项	目的	方案设计	现象和结论
A	探究NO₂能否支持燃烧	取少量浓硝酸加热分解，将产物先通入浓硫酸，后用集气瓶收集气体	将带火星的木条放置瓶内，木条复燃，说明NO₂支持燃烧
B	探究乙醇与浓硫酸反应是否生成了乙烯	将乙醇与浓硫酸混合加热，产生的气体通入酸性KMnO₄溶液，观察颜色变化	溶液紫红色褪去，说明产生的气体中一定含有乙烯
C	苯和液溴反应是否生成了HBr	将少量铁粉、5mL苯和1mL液溴混合，产生的气体通入AgNO₃溶液中	混合时液体剧烈沸腾，AgNO₃溶液中产生淡黄色沉淀，苯和液溴发生反应生了HBr
D	探究维生素C的还原性	向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化	黄色溶液变为浅绿色，说明生素C具有还原性

A . A B . B C . C D . D

下列方案设计能达到实验目的的是（）

	目的	方案设计
A	检验乙炔具有还原性	将饱和食盐水滴入盛有电石的锥形瓶中，将产生的气体导入酸性高锰酸钾溶液，观察溶液颜色变化
B	比较HClO与 $\text{[math]}$ 的酸性强弱	常温下，分别用玻璃棒蘸取 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 溶液点在pH试纸上，观察现象
C	除去粗苯甲酸样品中少量氯化钠和泥沙	取一定量样品加入适量的水，加热充分溶解，趁热过滤，冷却结晶，过滤，用少量蒸馏水洗涤所得晶体
D	验证 $\text{[math]}$	向盛有 $\text{[math]}$ 溶液的试管中滴加4滴 $\text{[math]}$ 溶液，振荡后，继续滴加4滴 $\text{[math]}$ 溶液，观察现象

A . A B . B C . C D . D

已知 $\text{[math]}$ 与足量的10mol/L硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②产生刺激性气味的气体；③溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是（）

A . 反应中铜、硫元素的化合价发生变化 B . 刺激性气味的气体可能是氨气 C . 蓝色溶液中的溶质只有硫酸铜 D . 162g $\text{[math]}$ 完全反应转移0.5 mol电子

下列各组实验利用所选仪器和试剂能正确完成实验目的的是( )

	实验目的	仪器	试剂
A	检验SO $\text{[math]}$ 的存在	试管、胶头滴管	BaCl₂溶液、稀硝酸、待检溶液
B	检验Na⁺的存在	烧杯、酒精灯、洁净的铁丝、火柴	盐酸待检溶液
C	MnO₂在H₂O₂分解时作催化剂	酒精灯、漏斗、短导管、木条	MnO₂、10%的H₂O₂
D	验证苯环不是单双键交替结构	分液漏斗、烧杯、铁圈、铁架台	苯、溴水、酸性高锰酸钾溶液

A . A B . B C . C D . D

某化学小组同学利用3%H₂O₂溶液制O₂ ，再用O₂氧化C₂H₅OH，并检验氧化产物。

（1） I.制备O₂
该小组同学设计了如下三套装置制备O₂(部分夹持装置已省略)

甲装置中装3%H₂O₂溶液的仪器名称为。
（2）使用乙装置制备氧气不合理的原因是。。
（3）丙装置可用于制备较多O₂ ，催化剂铂丝可上下移动。制备过程中如果体系内压强过大，安全管中的现象是，此时可以将铂丝抽离H₂O₂溶液。
（4） II.氧化C₂H₅OH
该小组同学最后选定了丙装置用于制备氧气，进一步设计氧化C₂H₅OH的装置如下图：

仪器b中发生反应的化学方程式为。
（5） C和E两个水浴作用不相同，其中C中热水的作用是。
（6）在不断通入O₂的情况下，熄灭酒精灯后反应仍能继续进行，说明乙醇催化氧化反应是反应(填“放热”或“吸热”)。

（7） III.检验产物

为检验上述实验收集到的产物，该小组同学进行了如下实验并得出相应结论。

实验序号	检验试剂和反应条件	现象	结论
①	酸性KMnO₄溶液	紫红色褪去	产物含有乙醛
②	，加热	生成砖红色沉淀	产物含有乙醛
③	微红色含酚酞的NaOH溶液	微红色褪去	产物可能含有乙酸

实验②中检验试剂是。实验①~③中的结论不合理的是(填序号)，原因是。

为完成下列各组实验，所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器和夹持仪器)（）

	实验目的	玻璃仪器	试剂
A	精制含Ca²⁺、Mg²⁺、 $\text{[math]}$ 的食盐水	胶头滴管、烧杯、试管、漏斗、玻璃棒	粗盐水、稀盐酸、氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液
B	制备Fe(OH)₃胶体	烧杯、酒精灯、胶头滴管	1mol/L氢氧化钠溶液、1mol/L氯化铁溶液
C	确定FeCl₃是否完全变质	试管、酒精灯、胶头滴管	稀硫酸、高锰酸钾溶液
D	利用反萃取原理从碘的四氯化碳溶液中获取碘单质	漏斗、烧杯、玻璃棒、分液漏斗	稀硫酸、氢氧化钠溶液

A . A B . B C . C D . D

X由2种元素组成的离子化合物，阳离子与阴离子个数比为1∶2；无色气体B遇空气呈红棕色；C能使带火星的木条复燃；D为砖红色固体，E溶液呈强酸性。

（1） X的组成元素；X化学式。
（2） $\text{[math]}$ 的离子方程式。
（3）反应 $\text{[math]}$ 转化过程中，生成 $\text{[math]}$ 时消耗葡萄糖的质量至少g。
（4）设计检验F溶液中溶质阴离子的实验方案。

实验	实验装置
3

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