
第一,用什么資料,怎樣使用資料;第二,在那些核心考點(diǎn)上有所突破,準(zhǔn)備采取什么樣的措施;第三,用時(shí)多長(zhǎng),怎樣合理分配。
2、怎樣查漏。
第一,教師根據(jù)一輪復(fù)習(xí)的基本情況做出預(yù)判;第二,通過(guò)檢測(cè)的方式了解學(xué)情。
3、怎樣補(bǔ)缺。
第一,指導(dǎo)學(xué)生針對(duì)核心考點(diǎn)構(gòu)建本專題的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),歸納本專題的基本題型和解題思路;
第二,結(jié)合學(xué)情教師要上好核心考點(diǎn)的講授課;
第三,針對(duì)學(xué)生在檢測(cè)或考試當(dāng)中出現(xiàn)的問(wèn)題,教師要做好系統(tǒng)性講評(píng);
第四,根據(jù)學(xué)生存在的問(wèn)題進(jìn)行跟蹤性訓(xùn)練;
第五,教育學(xué)生在對(duì)待錯(cuò)題上一定要做到:錯(cuò)題重做,區(qū)別對(duì)待,就地正法。
第六,抓好“四練”。練基本考點(diǎn),練解題技巧,練解題速度,練答題規(guī)范。
【尖子生創(chuàng)造營(yíng)】2023年高考化學(xué)總復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)必刷1000題(廣東專用)
必練17 化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合20題
1.(2022·廣東高考真題)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時(shí),的。
(1)配制的溶液,需溶液的體積為_(kāi)______mL。
(2)下列關(guān)于容量瓶的操作,正確的是_______。
(3)某小組研究25℃下電離平衡的影響因素。
提出假設(shè)。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測(cè)定,記錄數(shù)據(jù)。
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):_______,_______。
②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡_______(填”正”或”逆”)
向移動(dòng);結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:_______。
③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論假設(shè)成立。
(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著的增加,的值逐漸接近的。
查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。
對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)VIII中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異;推測(cè)可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測(cè)定溶液的濃度再驗(yàn)證。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗體積為,則該溶液的濃度為_(kāi)______。在答題卡虛線框中,畫(huà)出上述過(guò)程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點(diǎn)_______。
②用上述溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的與混合溶液,測(cè)定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。
(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準(zhǔn)確測(cè)定的?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)總結(jié) 得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。
(6)根據(jù)可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫(xiě)出一種無(wú)機(jī)弱酸及其用途_______。
【答案】(1)5.0 (2)C
(3) 3.00 33.00 正 實(shí)驗(yàn)II相較于實(shí)驗(yàn)I,醋酸溶液稀釋了10倍,而實(shí)驗(yàn)II的pH增大值小于1
(4) 0.1104
(5)另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉
(6)HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產(chǎn)肥料)
【解析】
(1)溶液稀釋過(guò)程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL×0.1ml/L=V×5ml/L,解得V=5.0mL,故答案為:5.0。
(2)A.容量瓶使用過(guò)程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,故A錯(cuò)誤;
B.定容時(shí),視線應(yīng)與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,故B錯(cuò)誤;
C.向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時(shí)玻璃棒不能接觸容量瓶口,故C正確;
D.定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來(lái)回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過(guò)程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,故D錯(cuò)誤;
綜上所述,正確的是C項(xiàng)。
(3)①實(shí)驗(yàn)VII的溶液中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由實(shí)驗(yàn)I可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案為:3.00;33.00。
②實(shí)驗(yàn)I所得溶液的pH=2.86,實(shí)驗(yàn)II的溶液中c(HAc)為實(shí)驗(yàn)I的,稀釋過(guò)程中,若不考慮電離平衡移動(dòng),則實(shí)驗(yàn)II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但實(shí)際溶液的pH=3.36B2>B1
【解析】
(1)實(shí)驗(yàn)室通常采用濃鹽酸和MnO2制取,化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃) eq \(===,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃) eq \(===,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根據(jù)化學(xué)方程式可知,制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣,氯氣有毒,必須進(jìn)行尾氣處理,因此使用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,濃硫酸除去水蒸氣,最后用NaOH溶液吸收尾氣,因此接口連接順序?yàn)閏-d-b-a-e,故答案為:c-d-b-a-e;
(3)久置后不能使品紅溶液褪色,說(shuō)明HClO已分解;檢驗(yàn)的方法為向溶液中加入過(guò)量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-,故答案為:HClO;向溶液中加入過(guò)量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-;
(4)⑤25℃時(shí),,根據(jù)沉淀溶解平衡可知,飽和的溶液中,所以有==1.3410-5;
實(shí)驗(yàn)1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測(cè)試溫度不同,根據(jù)資料顯示離子濃度一定時(shí),稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3無(wú)法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進(jìn)而不能得出溶解度關(guān)系,故答案為:1.3410-5;測(cè)試溫度不同,根據(jù)電導(dǎo)率結(jié)果無(wú)法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度;
⑥如果要判斷AgCl在水中的溶解度隨溫度的變化情況,可以設(shè)計(jì)不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測(cè)試,如果溫度較高下的飽和溶液電導(dǎo)率比溫度較低的飽和溶液電導(dǎo)率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度高。所以可以設(shè)計(jì)試樣Ⅰ在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較;設(shè)計(jì)試樣II在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較。故答案為:45℃;II;45℃;
⑦猜想b成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1,故答案為:A3>B2>B1。
3.(2022佛山一模)可用作凈水劑、還原劑等?;卮鹣铝袉?wèn)題:
Ⅰ.制備。裝置如圖所示(夾持裝置省略)。已知極易水解。
(1)儀器a的名稱是___________。
(2)裝置Ⅱ中制備的化學(xué)方程式為_(kāi)__________,裝置Ⅲ的作用:①吸收尾氣;②___________。
(3)該裝置存在的缺陷是___________。
Ⅱ.利用惰性電極電解溶液,探究外界條件對(duì)電極反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
①實(shí)驗(yàn)2、3中陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是___________(填化學(xué)式)。
②實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)溶液的宜選用___________(填“鹽酸”、“硝酸”或“硫酸”)。
③由實(shí)驗(yàn)1、2現(xiàn)象可以得出結(jié)論___________;由實(shí)驗(yàn)1、4現(xiàn)象可以得出結(jié)論___________。
【答案】(1)長(zhǎng)頸漏斗
(2) 2FeCl3+H22FeCl2+2HCl 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置II中,引起FeCl3水解
(3)裝置I和裝置II之間缺少一個(gè)干燥H2的裝置
(4) Cl2 鹽酸 電壓小時(shí),只有Fe2+放電,電壓大時(shí),F(xiàn)e2+和Cl-放電 pH小時(shí),H+放電、Fe2+幾乎不放電,pH大時(shí),F(xiàn)e2+放電,H+不放電
【解析】
實(shí)驗(yàn)I中裝置I為H2的發(fā)生裝置,反應(yīng)原理為:Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑,裝置II中為H2還原FeCl3制備FeCl2的裝置,反應(yīng)原理為:2FeCl3+H22FeCl2+2HCl,由于裝置II中產(chǎn)生了HCl,故裝置III為吸收HCl,同時(shí)可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置II,引起FeCl3和FeCl2水解,實(shí)驗(yàn)II中通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:陽(yáng)極區(qū)加入KSCN溶液顯紅色,說(shuō)明陽(yáng)極區(qū)有Fe3+生成,陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生氣泡說(shuō)明產(chǎn)生了Cl2,陰極區(qū)上有銀白色金屬析出,說(shuō)明有Fe單質(zhì)生成,陰極區(qū)產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明有H2生成,對(duì)照各組實(shí)驗(yàn)條件的不同進(jìn)行解題,據(jù)此分析解題。
(1)由題干實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,儀器a的名稱是長(zhǎng)頸漏斗,故答案為:長(zhǎng)頸漏斗;
(2)裝置Ⅱ中制備即FeCl3與H2反應(yīng)制備FeCl2,故其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3+H22FeCl2+2HCl,由題干信息可知,極易水解,F(xiàn)eCl2也會(huì)水解,則裝置Ⅲ的作用:①吸收尾氣;②防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置II中,引起FeCl3水解,故答案為:2FeCl3+H22FeCl2+2HCl;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置II中,引起FeCl3水解;
(3)由題干信息可知,極易水解,則該裝置存在的缺陷是裝置I和裝置II之間缺少一個(gè)干燥H2的裝置,可以用裝有濃硫酸的洗氣瓶進(jìn)行干燥H2,故答案為:裝置I和裝置II之間缺少一個(gè)干燥H2的裝置;
(4)①電解池中陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,實(shí)驗(yàn)2、3中陽(yáng)極電極反應(yīng)為:Fe2+-e-=Fe3+、2Cl--2e-=Cl2↑,故產(chǎn)生的氣體是Cl2,故答案為:Cl2;
②HNO3具有強(qiáng)氧化性,能將Fe2+氧化為Fe3+,并引入雜質(zhì),H2SO4會(huì)引入新的雜質(zhì),則實(shí)驗(yàn)中,調(diào)節(jié)溶液的宜選用鹽酸,故答案為:鹽酸;
③比較實(shí)驗(yàn)1、2可知,僅僅是由于電壓的不同,陽(yáng)極上的電極反應(yīng)分別為:Fe2+-e-=Fe3+和Fe2+-e-=Fe3+、2Cl--2e-=Cl2↑,陰極反應(yīng)均為:Fe2++2e-=Fe,由實(shí)驗(yàn)1、2現(xiàn)象可以得出結(jié)論電壓小時(shí),只有Fe2+放電,電壓大時(shí),F(xiàn)e2+和Cl-放電;比較實(shí)驗(yàn)1,4可知,僅僅是由于溶液的pH值或酸堿性,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,陽(yáng)極電極反應(yīng)為:Fe2+-e-=Fe3+,陰極電極反應(yīng)分別為:Fe2++2e-=Fe,2H++2e-=H2↑和Fe2++2e-=Fe,故由實(shí)驗(yàn)1、4現(xiàn)象可以得出結(jié)論:pH小時(shí),H+放電、Fe2+幾乎不放電,pH大時(shí),F(xiàn)e2+放電,H+不放電,故答案為:電壓小時(shí),只有Fe2+放電,電壓大時(shí),F(xiàn)e2+和Cl-放電;pH小時(shí),H+放電、Fe2+幾乎不放電,pH大時(shí),F(xiàn)e2+放電,H+不放電。
4.(2022珠海高三上學(xué)期摸底測(cè)試)I.下列裝置可以完成氨氣制備的一系列實(shí)驗(yàn):
(1)大試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)組裝制取并收集純凈干燥NH3的裝置:a___________(填接口字母)
(3)檢驗(yàn)溶液中NH的操作和現(xiàn)象是___________。
II.化學(xué)小組探究“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),過(guò)程如下:向0.05ml·L-1AgNO3溶液滴入少量HNO3,至pH≈2,再加入過(guò)量鐵粉,振蕩后靜置10分鐘,試管底部有黑色固體,上層溶液呈淺黃色。
(4)初步探究反應(yīng)產(chǎn)物:
(5)探究“溶液呈淺黃色”的原因:
①甲認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,理由是___________(用離子方程式表示)。
②乙認(rèn)為溶液呈淺黃色肯定有Fe3+,對(duì)在此實(shí)驗(yàn)條件下Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):
假設(shè)I:空氣中的O2將Fe2+氧化;
假設(shè)Ⅱ:PH≈2為酸性溶液,NO具有氧化性,將Fe2+氧化;
假設(shè)Ⅲ:溶液中的Ag+將Fe2+氧化。
乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
③實(shí)驗(yàn)結(jié)論,則假設(shè)___________(填序號(hào))正確。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)e-f-b-c-g
(3)取少量試樣加入到試管中,加入氫氧化鈉濃溶液并加熱,在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)放出氣體,試紙由紅變藍(lán),則證明溶液中含有NH
(4)Fe2+
(5) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 硝酸銀或AgNO3 Ⅲ
【解析】
(1)大試管中,加熱條件下氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣、氨氣、水,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)制取并收集純凈干燥NH3,需用堿石灰除去水蒸氣、用向下排空氣法收集氨氣,最后用水吸收多余氨氣,儀器連接順序是:a-e-f-b-c-g;
(3)加熱條件下NH與OH-反應(yīng)放出氨氣,檢驗(yàn)溶液中NH的操作和現(xiàn)象是:取少量試樣加入到試管中,加入氫氧化鈉濃溶液并加熱,在試管口用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)放出氣體,試紙由紅變藍(lán),則證明溶液中含有NH;
(4)Fe2+具有還原性,取上層清液于試管中,滴入酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液紫色褪去,說(shuō)明高錳酸鉀被還原,則溶液中含F(xiàn)e2+離子;
(5)①Fe3+和鐵反應(yīng)生成亞鐵離子2Fe3++Fe=3Fe2+,鐵過(guò)量,所以甲認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+;
②iii中反應(yīng)30分鐘時(shí)溶液的上層清液加某溶液后,靜置,有黑色固體析出,該黑色固體物質(zhì)是銀,加KSCN溶液后,溶液變紅,說(shuō)明同時(shí)生成Fe3+,則加入的溶液是硝酸銀;
③證明溶液中的Ag+將Fe2+氧化,假設(shè)Ⅲ正確。
5.(2022珠海高三上學(xué)期期末)碘酸鉀是重要的分析試劑。某研究小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備,并進(jìn)行相關(guān)探究。
Ⅰ.制備
制備實(shí)驗(yàn)裝置如下:
查閱資料:為白色固體,能溶于水,難溶于四氯化碳:溶于水,難溶于乙醇。
(1)橡膠管a的作用是_______。
(2)裝置B中的作用是_______。
(3)裝置B中制取的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______。
Ⅱ.制備
(4)從B中分離出溶液,加入KOH溶液中和制得溶液,再加入適量_______,經(jīng)攪拌、靜置、過(guò)濾等操作,得到白色固體粗產(chǎn)品,提純得晶體。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)探究
為探究溶液和溶液的反應(yīng),該小組設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)A:向足量的酸性溶液滴入數(shù)滴淀粉溶液,再加入溶液,開(kāi)始時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象,一段時(shí)間(T秒)后,溶液變藍(lán)。
(5)溶液變藍(lán),表明體現(xiàn)了_______性。
(6)針對(duì)T秒前溶液未變藍(lán),小組做出如下猜想:
①猜想a:T秒前未生成,是由于反應(yīng)的活化能_______(填“大”或“小”),反應(yīng)速率_______(填“快”或“慢”)導(dǎo)致的。
②猜想b:T秒前生成了,但由于存在,迅速被消耗,反應(yīng)為_(kāi)______(用離子方程式表示)。
(7)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)B,證明猜想b成立:向?qū)嶒?yàn)A的藍(lán)色溶液中加入_______,藍(lán)色迅速消失,后再次變藍(lán)。
【答案】(1)平衡氣壓,使分液漏斗中濃鹽酸能順利滴下
(2)增大了反應(yīng)物濃度,加快化學(xué)反應(yīng)速率
(3)
(4)乙醇
(5)還原
(6) 大 慢
(7)少量
【解析】
(1)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,橡膠管a的作用是平衡氣壓,使分液漏斗中濃鹽酸能順利滴下,故答案為:平衡氣壓,使分液漏斗中濃鹽酸能順利滴下;
(2)已知I2和Cl2在水中溶解度很小,但易溶于CCl4中,故裝置B中的作用是增大了反應(yīng)物濃度,加快化學(xué)反應(yīng)速率,故答案為:增大了反應(yīng)物濃度,加快化學(xué)反應(yīng)速率;
(3)裝置B中制取即I2和Cl2、H2O反應(yīng)生成HIO3和HCl,根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平可得該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為,故答案為:;
(4)由題干已知信息可知,KIO3溶于水,難溶于乙醇,則從B中分離出HIO3溶液,加入KOH溶液中和制得KIO3溶液,再加入適量乙醇,以減小KIO3的溶解性便于析出,經(jīng)攪拌、靜置、過(guò)濾等操作,得到白色固體粗產(chǎn)品,提純得KIO3晶體,故答案為:乙醇;
(5)溶液變藍(lán),說(shuō)明KIO3與NaHSO3反應(yīng)得到了I2,故表明NaHSO3體現(xiàn)了還原性,故答案為:還原;
(6)①反應(yīng)需要的活化能越大,反應(yīng)越難進(jìn)行,反應(yīng)速率越慢,故猜想a:T秒前未生成I2,是由于反應(yīng)的活化能大,反應(yīng)速率慢導(dǎo)致的,故答案為:大;慢;
②猜想b:T秒前生成了I2,但由于存在NaHSO3,I2迅速被消耗,即I2與NaHSO3反應(yīng)生成NaI和Na2SO4,故該反應(yīng)為,故答案為:;
(7)由上述分析可知,證明猜想b成立的話是因?yàn)榘l(fā)生了反應(yīng):,故若向?qū)嶒?yàn)A的藍(lán)色溶液中加入少量的NaHSO3,藍(lán)色迅速消失,然后發(fā)生5I-++6H+=3I2+3H2O,后再次變藍(lán),故答案為:少量的NaHSO3。
6.(2022肇慶市高中畢業(yè)班第三次教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))含硫化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)部分含硫化合物進(jìn)行探究?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種制備SO2的方案。
Ⅰ.70%H2SO4溶液與Na2SO3粉末反應(yīng);Ⅱ.Cu粉與濃H2SO4在加熱條件下反應(yīng)。
①方案Ⅰ所涉及的化學(xué)方程式為 。
②兩種方案相比,方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)為 。
(2)小組同學(xué)用如圖所示裝置檢驗(yàn)上述方案Ⅱ中所有氣體產(chǎn)物。
①A中儀器m的名稱為 ,裝置B中盛放的試劑為 。
②按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→ →d(填儀器接口的小寫(xiě)字母)。
③裝置C中儀器n的作用為 。
(3)小組同學(xué)探究Na2SO3溶液的pH對(duì)Na2SO3與AgNO3反應(yīng)產(chǎn)物的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
查閱資料:Ag2SO3為白色難溶于水的固體,能溶于Na2SO3溶液;AgOH為白色難溶于水的固體,易分解,難溶于Na2SO3溶液;Ag2SO4為白色固體,微溶于水,不易分解。
步驟一:將一定質(zhì)量的AgNO3配成250mL溶液,并測(cè)得溶液的pH=4;將一定質(zhì)量Na2SO3配成250mL溶液,并分成兩份,一份用SO2將pH調(diào)至8,另一份用NaOH溶液將pH調(diào)至11;
步驟二:將pH=4的AgNO3溶液滴入足量pH=11的Na2SO3溶液中,開(kāi)始生白色沉淀,后沉淀變?yōu)樽睾谏?br>步驟三:將pH=8的Na2SO3溶液滴入pH=4的AgNO3溶液中,產(chǎn)生白色沉淀。
①步驟一中配制溶液所需的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要 。
②步驟二中產(chǎn)生的棕黑色沉淀為Ag2O,則該步驟產(chǎn)生的白色沉淀為 (填化學(xué)式)。
③對(duì)步驟三中白色沉淀的組成提出假設(shè):i.可能含有Ag2SO3;ii.可能含有Ag2SO4;iii.可能含有AgOH。提出假設(shè)ii的依據(jù)為 ;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)i是否正確:
。
【答案】(1)①(2分)
②原料利用率高,條件易于控制(或節(jié)約能源)(1分,任答一點(diǎn))
(2)①蒸餾燒瓶(1分)品紅溶液(或高錳酸鉀溶液)(1分)
②gfbc(2分)③防止倒吸(1分)
(3)①250mL容量瓶、膠頭滴管(2分)
②AgOH(1分)③酸性條件下可能將氧化為(2分)
取少量白色沉淀加人足量硫酸中,沉淀部分溶解,有可以使品紅溶液褪色的氣體生成,證明假設(shè)ⅰ成立(2分,合理答案即可)
【解析】(1)①方案Ⅰ所涉及的化學(xué)方程式為。
②兩種方案相比,方案Ⅰ的原料利用率高,且條件易于控制。
(2)①A中,儀器m的名稱為蒸餾燒瓶,裝置B目的為檢驗(yàn)生成的,盛放的試劑為品紅溶液(或高錳酸鐘溶液),②裝置D用于檢驗(yàn)水蒸氣生成,按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→gfbc→d。③裝置C中儀器n的作用為防止倒吸。
(3)①步驟一中配制溶液所需的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要250mL容量瓶、膠頭滴管。
②步驟二中產(chǎn)生的棕黑色沉淀為,則該步驟產(chǎn)生的白色沉淀為AgOH。
③溶液顯酸性,硝酸可能將氧化為,故白色沉淀可能為;由信息,驗(yàn)證沉淀中是否含的操作和現(xiàn)象為取少量白色沉淀加入足量硫酸中,沉淀溶解,有可以使品紅溶液褪色的氣體生成,證明假設(shè)ⅰ成立。
7.(2022肇慶二模)已知鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液呈黃色,可以與Fe2+反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2(鐵氰化亞鐵)沉淀,因而在實(shí)驗(yàn)室中常用于鑒別溶液中是否存在Fe2+。
I.某化學(xué)興趣小組查閱資料了解到[Fe(CN)6]3-具有氧化性,可被還原生成[Fe(CN)6]4-。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),探究[Fe(CN)6]3-的相關(guān)性質(zhì)。
(1)實(shí)驗(yàn)一:向飽和Na2S溶液中滴加幾滴0.1ml·L-1的K3[Fe(CN)6]溶液,溶液出現(xiàn)黃色渾濁,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。
(2)實(shí)驗(yàn)二:向滴有淀粉的飽和KI溶液中滴加幾滴0.1ml·L-1的K3[Fe(CN)6]溶液,可以觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)_____。
II.小組同學(xué)提出問(wèn)題:K3[Fe(CN)6]能否將Fe氧化成Fe2+?設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn):
(3)指導(dǎo)老師指出實(shí)驗(yàn)中需要用煮沸后再冷卻至室溫的蒸餾水配制的K3[Fe(CN)6]溶液,并且往試管中的溶液上加入少量煤油,其目的為_(kāi)__________。
(4)①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論:___________。
②反思現(xiàn)象:乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四現(xiàn)象不同的原因是鐵屑表面有一層金屬氧化膜,阻止了反應(yīng)進(jìn)行,加入NaCl的作用為_(kāi)_____。
③深度探究:為證明不同現(xiàn)象是由Cl-而不是Na+造成的,可向?qū)嶒?yàn)三的試管中加入少量___________(填化學(xué)式),觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。
(5)拓展實(shí)驗(yàn):按如圖所示裝置及試劑組裝儀器,觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),F(xiàn)e電極表面的電極方程式為_(kāi)__________。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究該裝置是否能有效防止Fe發(fā)生腐蝕:___________。
【答案】(1)2[Fe(CN)6]3- +S2- =2[Fe(CN)6]4-+S↓
(2)溶液變?yōu)樗{(lán)色
(3)排除溶液中的O2并隔絕空氣
(4) K3[Fe(CN)6]可以將Fe氧化成Fe2+ 破壞鐵屑表面的氧化膜 Na2SO4(合理即可)
(5) 2H2O+O2+ 4e- =4OH- 取鐵電極附近少量溶液到試管,滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
【解析】
(1)已知,[Fe(CN)6]3-具有氧化性,可被還原生成[Fe(CN)6]4-;硫離子具有氧化性,向飽和Na2S溶液中滴加幾滴0.1 ml /L的K3[Fe(CN)6]溶液,溶液出現(xiàn)黃色渾濁,說(shuō)明有S單質(zhì)生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(CN)6]3- +S2- =2[Fe(CN)6]4-+S↓。
(2)向滴有淀粉的飽和KI溶液中滴加幾滴0.1 ml /L的K3[Fe(CN)6]溶液,I-被氧化為I2,可以觀察到的現(xiàn)象為溶液變?yōu)樗{(lán)色。
(3)氧氣具有氧化性,會(huì)干擾實(shí)驗(yàn);蒸餾水煮沸排出水中溶解的O2,在試管中的溶液上加入少量煤油,防止空氣中的O2溶解到溶液中。
(4)①已知,鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]溶液呈黃色,可以與Fe2+反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2(鐵氰化亞鐵)沉淀,因而在實(shí)驗(yàn)室中常用于鑒別溶液中是否存在Fe2+。
實(shí)驗(yàn)中溶液出現(xiàn)藍(lán)色渾濁,說(shuō)明生成亞鐵離子,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論:K3[Fe(CN)6]可以將Fe氧化成Fe2+。
②實(shí)驗(yàn)三無(wú)明顯現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)四加入氯化鈉有現(xiàn)象;鐵屑表面有一層金屬氧化膜阻止了反應(yīng)進(jìn)行,加入NaCl的作用為破壞金屬表面的氧化膜,使反應(yīng)可以順利進(jìn)行。
③若證明不同現(xiàn)象是由Cl-而不是Na+造成的,則需要做對(duì)比實(shí)驗(yàn),可向?qū)嶒?yàn)三的試管中加入少量鈉鹽,且其陰離子不能參與反應(yīng),可選用Na2SO4,觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。
(5)在中性溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,觀察到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),F(xiàn)e電極表面的電極方程式為2H2O+O2+ 4e- =4OH- ;
鐵腐蝕生成亞鐵離子,是否能有效防止Fe發(fā)生腐蝕的實(shí)驗(yàn)方案探究可以檢驗(yàn)是否存在亞鐵離子,方案可以為:取鐵電極附近少量溶液到試管,滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,觀察是否出現(xiàn)藍(lán)色沉淀。
8.(2022湛江一模)含硫化合物在生產(chǎn)生活中有重要應(yīng)用,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)部分含硫化合物進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題:
(1)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了兩種制備的方案。
Ⅰ.70% 溶液與粉末反應(yīng);Ⅱ.Cu粉與濃在加熱條件下反應(yīng)。
①方案Ⅰ所涉及的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
②兩種方案相比,方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)為_(kāi)__________。
(2)小組同學(xué)用如圖所示裝置檢驗(yàn)上述方案Ⅱ中所有氣體產(chǎn)物。
①A中儀器m的名稱為_(kāi)__________,裝置B中盛放的試劑為_(kāi)__________。
②按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→___________→d(填儀器接口的小寫(xiě)字母)。
③裝置C中儀器n的作用為_(kāi)__________。
(3)小組同學(xué)探究溶液的pH對(duì)與反應(yīng)產(chǎn)物的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
查閱資料:為白色難溶于水的固體,能溶于溶液;AgOH為白色難溶于水的固體,易分解,難溶于溶液;為白色固體,微溶于水,不易分解。
步驟一:將一定質(zhì)量的配成250mL溶液,并測(cè)得溶液的;將一定質(zhì)量配成250mL溶液,并分成兩份,一份用將pH調(diào)至8,另一份用NaOH溶液將pH調(diào)至11;
步驟二:將的溶液滴入足量的的溶液中,開(kāi)始產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀變?yōu)樽睾谏?br>步驟三:將的溶液滴入的溶液中,產(chǎn)生白色沉淀。
①步驟一中配置溶液所需的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要___________。
②步驟二中產(chǎn)生的棕黑色沉淀為,則該步驟產(chǎn)生的白色沉淀為_(kāi)__________(填化學(xué)式)。
③對(duì)步驟三中白色沉淀的組成提出假設(shè):i.可能含有;ii.可能含有;iii.可能含有AgOH。提出假設(shè)ⅱ的依據(jù)為_(kāi)__________;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)ⅰ是否正確:___________。
【答案】(1) 原料利用率高,條件易于控制(或節(jié)約能源)
(2) 蒸餾燒瓶 品紅溶液(或高錳酸鉀溶液) gfbc 防止倒吸
(3) 250 mL容量瓶﹑膠頭滴管 AgOH 酸性條件下可能將氧化為 取少量白色沉淀加入足量溶液,若有沉淀溶解,則假設(shè)ⅰ成立,若沒(méi)有沉淀溶解,則假設(shè)ⅰ不成立
【解析】
裝置A中銅與濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫,生成的二氧化硫中混有水蒸氣,將生成的氣體通過(guò)裝置D,用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水蒸氣,再用裝置B檢驗(yàn)二氧化硫,B中盛放品紅溶液或酸性高錳酸鉀溶液,二氧化硫污染環(huán)境,最后用裝置C處理尾氣。
(1)①硫酸與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
②方案II需要加熱,反應(yīng)I不需要,且方案I原料利用率高,因此方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)為:原料利用率高,條件易于控制(或節(jié)約能源)。
(2)①A中儀器m的名稱為蒸餾燒瓶,裝置B用來(lái)檢驗(yàn)二氧化硫,因此盛放試劑為:品紅溶液(或高錳酸鉀溶液)。
②由分析可知,裝置的連接順序?yàn)锳DBC,因此按氣流方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)閍→gfbc→d。
③裝置C中儀器n為球形干燥管,其作用為防止倒吸。
(3)①配制250mL一定濃度溶液所需玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要250mL容量瓶、膠頭滴管。
②步驟二中產(chǎn)生的棕黑色沉淀為 Ag2O ,由題意可知,氫氧化銀易分解生成氧化銀和水,因此該步驟產(chǎn)生的白色沉淀為AgOH。
③亞硫酸鈉易被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉,且pH=4的硝酸銀溶液呈酸性,硝酸根離子在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,可能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子,因此白色沉淀可能含硫酸銀;由信息可知,為白色難溶于水的固體,能溶于溶液,因此驗(yàn)證沉淀中是否含的操作和現(xiàn)象為:取少量白色沉淀加入足量溶液,若有沉淀溶解,則假設(shè)ⅰ成立,若沒(méi)有沉淀溶解,則假設(shè)ⅰ不成立。
9.(2022潮州高三上學(xué)期期末)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用下圖所示裝置制備SO2并進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)的探究。回答下列問(wèn)題:
(1)儀器Q的名稱為_(kāi)__________;裝置c中品紅溶液褪色,可證明SO2具有___________性,裝置b的作用是___________。
(2)裝置a中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(3)探究I:探究SO2在KI溶液體系中的反應(yīng)產(chǎn)物
實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,發(fā)現(xiàn)裝置d中的溶液迅速變黃,繼續(xù)通入SO2,裝置d中出現(xiàn)乳黃色渾濁。該小組同學(xué)查閱資料得知,存在可逆反應(yīng):SO2+4I-+4H+?S↓+2I2+2H2O。但有同學(xué)提出上述可逆反應(yīng)生成的I2可與SO2發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O=+2I-+4H+。為進(jìn)一步探究體系中的產(chǎn)物,完成下列實(shí)驗(yàn)方案。
綜上可知,SO2在KI溶液中發(fā)生了歧化反應(yīng),其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
(4)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生用e中裝有200mL 0.1ml?L-1酸性KMnO4溶液測(cè)定SO2氣體流速,當(dāng)2.5 min時(shí)酸性KMnO4溶液恰好褪色,若該溫度下SO2的密度為2.56 g?L-1,則SO2氣體流速為_(kāi)__________L?min-1。
【答案】(1) 圓底燒瓶 漂白 做安全瓶,防止倒吸
(2)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3) 淀粉溶液 加入稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液 (或加入鹽酸酸化的BaCl2溶液) 3SO2+2H2OS↓+2SO42-+4H+
(4)0.5 L?min-1
【解析】
本實(shí)驗(yàn)先制備SO2,后進(jìn)行SO2相關(guān)性質(zhì)的探究。用Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取SO2氣體,然后檢驗(yàn)SO2的漂白性、氧化性、還原性,最后進(jìn)行尾氣處理。特別是SO2的氧化性的探究,是本題的難點(diǎn)。因?yàn)镾O2易溶于水,為防止倒吸,在進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)的探究前,將SO2通入安全瓶中。
(1)儀器Q是不帶支管的燒瓶,名稱為圓底燒瓶;裝置c中品紅溶液(有機(jī)溶液)褪色,可證明SO2具有漂白性,裝置b中進(jìn)氣導(dǎo)管和出氣導(dǎo)管都短,其作用是做安全瓶,防止倒吸。答案為:圓底燒瓶;漂白;做安全瓶,防止倒吸;
(2)裝置a中,Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取SO2,同時(shí)生成CuSO4和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)檢驗(yàn)濁液中有無(wú)I2,常使用淀粉溶液;檢驗(yàn)產(chǎn)物溶液中是否存在,常使用BaCl2溶液,并加鹽酸排除其它離子的干擾,具體操作為:加入稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液 (或加入鹽酸酸化的BaCl2溶液);由分析可知,SO2通入KI溶液中,無(wú)I2生成,反應(yīng)生成S、等,則KI是該反應(yīng)的催化劑,離子方程式為3SO2+2H2OS↓+2SO42-+4H+。答案為:淀粉溶液;加入稀鹽酸酸化,再加入BaCl2溶液 (或加入鹽酸酸化的BaCl2溶液);3SO2+2H2OS↓+2SO42-+4H+;
(4)依據(jù)得失電子守恒,可建立SO2與KMnO4反應(yīng)的關(guān)系式為:5SO2——2KMnO4,設(shè)SO2氣體流速為x,則可建立如下等量關(guān)系式:,x=0.5 L?min-1。答案為:0.5 L?min-1。
10. (2022佛山二模) 銅是生活中常見(jiàn)金屬,以銅為原料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.制備
(1)利用銅與濃硫酸制備,適宜的裝置是___________(從A、B、C中選擇),該裝置內(nèi)發(fā)生的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。
(2)收集干燥的,所需裝置的接口連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→___________(填小寫(xiě)字母)。
(3)反應(yīng)后,發(fā)生裝置中未觀察到藍(lán)色溶液,原因是___________。
Ⅱ.探究溫度對(duì)銅與過(guò)氧化氫反應(yīng)的影響
向的溶液中滴加硫酸,將光潔無(wú)銹的銅絲置于其中,銅絲表面產(chǎn)生氣泡并逐漸變多,剩余溶液呈藍(lán)色。經(jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體為,查閱資料發(fā)現(xiàn)是催化分解的結(jié)果。
(4)寫(xiě)出生成的離子方程式___________。
(5)學(xué)習(xí)小組提出猜想:升高溫度,催化能力增強(qiáng),該小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想。
小組同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)1~3的結(jié)果,不能證明猜想成立,理由是___________。
③為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想,完善實(shí)驗(yàn)4~6的方案。小組同學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)1~6,判斷猜想成立,依據(jù)是___________。
【答案】(1)B(1分) Cu+2H2SO4(濃) eq \(===,\s\up7(△)) CuSO4 +SO2↑+2H2O(2分)
(2)g h e d i j(2分)
(3)濃硫酸具有吸水性,反應(yīng)后的硫酸銅以固體形式存在。(2分)
(4)Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2++2H2O(2分)
(5) ②溫度升高促進(jìn)H2O2的分解(2分),10 0 2 30(2分)
③實(shí)驗(yàn)組1~3生成氧氣平均速率隨溫度升高的增加程度比對(duì)照組4~6大(2分)
【解析】裝置B中銅與濃硫酸共熱制取二氧化硫,產(chǎn)生的二氧化硫通過(guò)裝置E中的濃硫酸進(jìn)行干燥,再通過(guò)裝置D收集二氧化硫,二氧化硫?qū)Νh(huán)境有污染,裝置F進(jìn)行尾氣處理。
(1)利用銅與濃硫酸制備,同時(shí)還會(huì)生成硫酸銅和水,化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃) eq \(===,\s\up7(△)) CuSO4 +SO2↑+2H2O;該反應(yīng)采用固液加熱型,應(yīng)該選擇裝置B,故答案為:B;Cu+2H2SO4(濃) eq \(===,\s\up7(△)) CuSO4 +SO2↑+2H2O;
(2)B裝置制備二氧化硫,用濃硫酸干燥二氧化硫,則發(fā)生裝置→連接g連接h,二氧化硫的密度比空氣大,故導(dǎo)氣管深入集氣瓶底部,再連接e連接d,二氧化硫不能排放至空氣中,用堿性試劑吸收,連接i連接j,其連接順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→g→h→e→d→i→j;
(3)濃硫酸具有吸水性,反應(yīng)后的硫酸銅以固體形式存在;
(4)向的溶液中滴加硫酸,將光潔無(wú)銹的銅絲置于其中,銅絲表面產(chǎn)生氣泡并逐漸變多,剩余溶液呈藍(lán)色,說(shuō)明生成硫酸銅,銅的化合價(jià)升高,則在反應(yīng)中做氧化劑,生成水,離子方程式為:Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2++2H2O
(5)實(shí)驗(yàn)1~3的結(jié)果,不能證明猜想成立,理由是溫度升高,會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解;升高溫度,反應(yīng)速率加快,具有催化能力,根據(jù)控制變量原則,完善實(shí)驗(yàn)4~6的數(shù)據(jù)為:沒(méi)有催化劑,則數(shù)據(jù)可能為:1,序號(hào)5對(duì)比序號(hào)2,可知數(shù)據(jù)為:10、0、2、30,沒(méi)有催化劑,則數(shù)據(jù)可能為2,沒(méi)有催化劑,則數(shù)據(jù)可能為3;結(jié)合實(shí)驗(yàn)4~6,可知溫度升高,會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解,但是影響很小,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3的結(jié)果,可知升高溫度,催化能力增強(qiáng),故答案為:1;10;0;2;30;2;3;溫度升高,會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解;結(jié)合實(shí)驗(yàn)4~6,可知溫度升高,會(huì)加快過(guò)氧化氫的分解,但是影響很小,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3的結(jié)果,可知升高溫度,催化能力增強(qiáng)。
11. (2022廣州二模)SO2和焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)可用作食品添加劑?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)室用H2SO4和NaHSO3制取SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)______。欲凈化與收集SO2,選擇必要裝置,按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)______(填儀器接口的字母編號(hào))。
(2)焦亞硫酸鈉易被氧化而變質(zhì),選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,檢驗(yàn)焦亞硫酸鈉樣品氧化變質(zhì)的程度。
已知:2NaHSO3?Na2S2O5+H2O。
試劑:稀鹽酸、稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液
(3)某小組利用下列裝置測(cè)定空氣中SO2的含量。
已知該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。若空氣流速為a m3·min-1,當(dāng)觀察到_______時(shí),結(jié)束計(jì)時(shí),測(cè)定耗時(shí)t min。假定樣品中的SO2可被溶液充分吸收,該空氣樣品中SO2的含量是_______mg·m-3。
【答案】(1)H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑ baefgh
(2)向其中加入足量稀鹽酸,振蕩、靜置,然后滴加BaCl2溶液 出現(xiàn)白色沉淀 酸性KMnO4溶液 溶液褪色
(3)藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色
【解析】
【分析】H2SO4和NaHSO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取SO2,裝置連接順序按照制取氣體、凈化、收集,尾氣處理連接。在檢驗(yàn)物質(zhì)成分時(shí),若樣品已經(jīng)變質(zhì),則溶液中含有,可根據(jù)BaSO4是白色既不溶于水也不溶于酸的性質(zhì)檢驗(yàn);若樣品為完全變質(zhì),則溶液中含有,該物質(zhì)具有還原性,能夠被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,據(jù)此判斷。在測(cè)定空氣中SO2的含量時(shí),可根據(jù)方程式SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系,n(SO2)=n(I2),結(jié)合m=n·M計(jì)算SO2的質(zhì)量,再結(jié)合空氣的流速及通氣時(shí)間計(jì)算該空氣樣品中SO2的含量。
(1)實(shí)驗(yàn)室用H2SO4和NaHSO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取SO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑;
實(shí)驗(yàn)室用上述方法制取的SO2中含有水蒸氣,可濃硫酸吸收,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出。然后根據(jù)SO2氣體的密度比空氣大,用向上排空氣的方法收集,多余氣體用堿石灰吸收,故裝置按氣流方向連接順序?yàn)閎aefgh;
(2)II.取少量實(shí)驗(yàn)I的溶液,溶于足量稀鹽酸,振蕩、靜置,滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀,則樣品已氧化變質(zhì);
III.另取實(shí)驗(yàn)I的溶液,向其中加入酸性KMnO4溶液,充分振蕩,若觀察到酸性KMnO4溶液褪色,說(shuō)明溶液中含有焦亞硫酸鈉,即樣品未完全氧化變質(zhì);
(3)在100 mL0.1000 ml/L碘溶液中含有溶質(zhì)I2的物質(zhì)的量n(I2)=0.1000 ml/L×0.1 L=0.0100 ml,含有SO2的空氣不斷通入碘水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,當(dāng)?shù)馑蠭2恰好消耗完全時(shí),含有淀粉的I2溶液藍(lán)色消失,此時(shí)停止通入空氣,達(dá)到滴定終點(diǎn),根據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:n(SO2)=n(I2)=0.0100 ml,m(SO2)=0.0100 ml×64 g/ml=0.6400 g=640 mg,通入空氣的體積V=a m3·min-1×t min=at m3,故該空氣樣品中SO2的含量是:。
12. (2022廣州一模)碘在科研與生活中有重要作用。
I.實(shí)驗(yàn)室按如下實(shí)驗(yàn)流程提取海帶中的碘。
海帶→灼燒→過(guò)濾→氧化→萃取、分流→I2的CCl4溶液
(1)上述實(shí)驗(yàn)流程中不需要用到的儀器是_______(從下列圖中選擇,寫(xiě)出名稱)。
(2)“氧化”時(shí)加入3ml·L-1H2SO4和3%H2O2溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(3)海帶灰中含有的其他可溶性無(wú)機(jī)鹽。是在________(從以上流程中選填實(shí)驗(yàn)操作名稱)中實(shí)現(xiàn)與碘分離。
II.定量探究+2I-=2+I2的反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系。
查閱資料:該反應(yīng)速率與c(S2O82-)和c(I-)的關(guān)系v=kcm(S2O82-)cn(I-),k為常數(shù)。
實(shí)驗(yàn)任務(wù):測(cè)定不同濃度下的反應(yīng)速率確定所m、n的值。
實(shí)驗(yàn)方法:按下表體積用量V將各溶液混合,(NH4)2S2O8溶液最后加入,記錄開(kāi)始反應(yīng)至溶液出現(xiàn)藍(lán)色所用的時(shí)間t。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生如下反應(yīng):+2I-=2+I2(慢)I2+2=2I-+(快)
實(shí)驗(yàn)記錄表:
(4)加入KNO3、(NH4)2SO4溶液的目的是控制實(shí)驗(yàn)條件,其中V1_______,V4_______,V5________。
(5)當(dāng)溶液中_____(填化學(xué)式)耗盡后溶液出現(xiàn)藍(lán)色。根據(jù)實(shí)驗(yàn)A的數(shù)據(jù),反應(yīng)速率v(-)=______ml·L-1·s-1(列出算式)。
(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可確定m、n的值。n=1的判斷依據(jù)是_____(用t的關(guān)系式來(lái)表示)。
【答案】(1)蒸發(fā)皿 (2)H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
(3)萃取分液 (4) 0 7.5 5
(5) Na2S2O3 (6)t5=2 t4=4 t1
【解析】
(1)灼燒需要坩堝,過(guò)濾需要漏斗,氧化用酸式滴定管,萃取需要分液漏斗,沒(méi)有用到的是蒸發(fā)皿;
(2)海帶中的碘以I-的形式存在,故離子反應(yīng)方程式為:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O;
(3)海帶灰中含有的其他可溶性無(wú)機(jī)鹽。以萃取分液實(shí)現(xiàn)與碘分離
(4)對(duì)照實(shí)驗(yàn)探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,須保證其他條件完全一致,為保證溶液總體積不變且僅改變或I-的濃度而其他物質(zhì)濃度不變,即每組銨根離子濃度要與碘離子濃度相等,故V1=0mL,V4= 7.5mL,V5=5mL,
(5)當(dāng)Na2S2O3耗盡后,會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色,根據(jù)+2I-=2+I2(慢)I2+2=2I-+(快)可得計(jì)量關(guān)系~ I2~2,則反應(yīng)速率v():v()=1:2,v()=v()=12×△c△t=12×0.05ml/L×3×10-3L24×10-3Lt1=0.0516t1=1320t1ml·L-1·s-1
(6)n=1表示速率與c(I-)成正比,編號(hào)C、D、A中c(I-)的比值為10:5:2.5,則t3:t4:t5=4:2:1,關(guān)系表達(dá)式為:t5=2 t4=4 t1。
13.(2022惠州一模)為檢驗(yàn)溶液中是否含有Cl-,某同學(xué)采用向溶液中先加HNO3,再加AgNO3,若有白色沉淀生成,則證明有Cl-。對(duì)此結(jié)論,有人提出了質(zhì)疑,溶液中可能有SO,設(shè)計(jì)了如下探究性實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液
(1)實(shí)驗(yàn)一中產(chǎn)生沉淀的離子方程式為_(kāi)______。
(2)已知:25℃時(shí)Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10
實(shí)驗(yàn)一中編號(hào)④無(wú)明顯變化,若要產(chǎn)生渾濁,溶液中c(SO)理論上至少達(dá)到_______ml·L?1。若向l mL某濃度的NaCl與Na2SO4混合溶液中加入3滴0.1ml·L?1AgNO3溶液,分析上面數(shù)據(jù),判斷下列說(shuō)法正確的是_______(填字母序號(hào))。
A.混合液中c(SO)=1ml·L?1時(shí)不會(huì)產(chǎn)生Ag2SO4沉淀
B.混合液中c(SO)=0.1 ml·L?1時(shí)不會(huì)產(chǎn)生Ag2SO4沉淀
C.無(wú)論SO濃度大小都會(huì)產(chǎn)生Ag2SO4沉淀
D.若使用0.01 ml·L?1AgNO3溶液,可基本排除SO對(duì)Cl-檢驗(yàn)構(gòu)成的干擾
(3)將實(shí)驗(yàn)一編號(hào)③中的理論計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)象對(duì)照,發(fā)現(xiàn)理論上大部分Ag+應(yīng)該形成沉淀,這與“有些許渾濁”的現(xiàn)象相矛盾。為探究真相,在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上繼續(xù)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)二:
對(duì)于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假設(shè),請(qǐng)完成假設(shè)二。
假設(shè)一:NO對(duì)Ag2SO4溶解起作用。
假設(shè)二:_______。
(4)選擇適當(dāng)試劑并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分別驗(yàn)證假設(shè)一和假設(shè)二是否成立。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。
(5)通過(guò)(4)的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)用平衡理論解釋Ag2SO4溶解的原因。(已知:H2SO4=H++HSO、
HSO?H++SO)_______。
(6)用硝酸銀滴定法,可以測(cè)定水體中氯化物的含量。洗滌沉淀必須干燥后才能稱量,沉淀完全干燥的判斷方法是_______。
【答案】(1)2Ag++ SO=Ag2SO4↓
(2) 12 BD
(3)假設(shè)二:H+對(duì)Ag2SO4溶解起作用
(4) ③固體不溶解 1mL0.1ml/LHNO3,振蕩 沉淀溶解
(5)HSO4-?H++SO,滴加稀硝酸后,H+與SO結(jié)合生成HSO,SO濃度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) ?2Ag+(aq)+SO(aq)正向移動(dòng),Ag2SO4不斷溶解
(6)沉淀完全干燥稱量時(shí),連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不再發(fā)生變化
【解析】
向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明生成硫酸銀;硝酸中存在氫離子和硝酸根,從這兩種離子對(duì)銀離子的影響進(jìn)行假設(shè);若稀硝酸能溶解硫酸銀固體,則說(shuō)明假設(shè)二成立;若硝酸鈉能使硫酸銀溶解,說(shuō)明假設(shè)一成立。
(1)硫酸銀為微溶于水的白色沉淀,向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液,出現(xiàn)白色沉淀,說(shuō)明生成硫酸銀,反應(yīng)的離子方程式為2Ag++ SO=Ag2SO4↓,故答案為:2Ag++ SO=Ag2SO4↓;
(2)④中硝酸銀濃度為0.001ml/L,Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,若要產(chǎn)生渾濁,則溶液中c(SO)理論上至少達(dá)到;
A.根據(jù)實(shí)驗(yàn)③可知,c(SO)≥0.12ml/L時(shí),產(chǎn)生Ag2SO4沉淀,因此混合液中c(SO)=1ml·L?1時(shí)會(huì)產(chǎn)生Ag2SO4沉淀,故A錯(cuò)誤;
B.由A的分析可知,c(SO)≥0.12ml/L時(shí),產(chǎn)生Ag2SO4沉淀,因此混合液中c(SO)=0.1 ml·L?1時(shí)不會(huì)產(chǎn)生Ag2SO4沉淀,故B正確;
C.根據(jù)AB項(xiàng)的分析可知,硫酸根離子達(dá)到一定濃度時(shí),才會(huì)產(chǎn)生硫酸銀沉淀,故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,若使用0.01 ml·L?1AgNO3溶液, 實(shí)驗(yàn)無(wú)明顯變化,可基本排除SO對(duì)Cl-檢驗(yàn)構(gòu)成的干擾,故D正確;
答案選BD,故答案為:BD;
(3)硝酸能電離出氫離子和硝酸根,結(jié)合題意可知假設(shè)二為:H+對(duì)Ag2SO4溶解起作用,故答案為:H+對(duì)Ag2SO4溶解起作用;
(4)假設(shè)一為NO對(duì)Ag2SO4溶解起作用,硝酸鈉中含有硝酸根,因此若③固體溶解,證明假設(shè)一成立,固體不溶解,則假設(shè)一不成立;另一份溶液用于驗(yàn)證假設(shè)二,假設(shè)二為H+對(duì)Ag2SO4溶解起作用,則實(shí)驗(yàn)④的操作為向另一份加入1mL0.1ml/LHNO3,振蕩,若硫酸銀沉淀溶解,證明假設(shè)二成立,故答案為:③固體不溶解;1mL0.1ml/LHNO3,振蕩;沉淀溶解
(5)根據(jù)(4)的實(shí)驗(yàn)可知,Ag2SO4溶解的原因?yàn)椋篐SO4-?H++SO,滴加稀硝酸后,H+與SO結(jié)合生成HSO,SO濃度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) ?2Ag+(aq)+SO(aq)正向移動(dòng),Ag2SO4不斷溶解,故答案為:HSO4-?H++SO,滴加稀硝酸后,H+與SO結(jié)合生成HSO,SO濃度降低,Ag2SO4沉淀溶解平衡Ag2SO4(s) ?2Ag+(aq)+SO(aq)正向移動(dòng),Ag2SO4不斷溶解;
(6)沉淀完全干燥稱量時(shí),連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不再發(fā)生變化,說(shuō)明沉淀完全干燥,故答案為:沉淀完全干燥稱量時(shí),連續(xù)兩次稱量質(zhì)量不再發(fā)生變化。
14.(2022江門一模)氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體難溶于水,是制備熱敏材料VO2的原料,其化學(xué)式為(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。實(shí)驗(yàn)室以VOCl2和NH4HCO3為原料制備氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體的裝置如圖所示。
已知:+4價(jià)釩的化合物易被氧化,回答下列問(wèn)題:
(1)制備過(guò)程中,上述裝置依次連接的合理順序?yàn)閑→___________(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。裝置A中飽和NaHCO3的作用是___________。
(2)連接好裝置,檢查氣密性良好后,加入試劑,開(kāi)始實(shí)驗(yàn),先___________(填實(shí)驗(yàn)操作),當(dāng)B中溶液變渾濁,關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(3)寫(xiě)出裝置D中生成氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體的化學(xué)方程式為_(kāi)__________,檢驗(yàn)氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體中的銨根離子的操作與現(xiàn)象為:___________。
(4)測(cè)定粗產(chǎn)品中釩的含量。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
稱量ag產(chǎn)品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后,加入0.02ml·L-1KMnO4溶液至稍過(guò)量,充分反應(yīng)后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過(guò)量,再用尿素除去過(guò)量NaNO2,最后用cml·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL。(已知:VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O)
①NaNO2溶液的作用是___________。
②粗產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_(kāi)__________(以VO2計(jì))。
【答案】(1) a→b→f→g→c→d 除去二氧化碳中的HCl雜質(zhì)
(2)關(guān)閉K1,打開(kāi)K2
(3) 6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl 取少量晶體于試管中,加水溶解后加入過(guò)量氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則說(shuō)明晶體中含有銀根離子
(4) 除去過(guò)量的KMnO4 ×100%
【解析】
在裝置C中用稀鹽酸與CaCO3反應(yīng)制取CO2,在裝置A中用飽和NaHCO3除去CO2中的雜質(zhì)HCl,然后通入裝置排出裝置中的空氣,防止空氣中的氧氣氧化+4價(jià)釩的化合物,通過(guò)裝置B檢驗(yàn)CO2是否充滿整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)由于+4價(jià)釩的化合物易被氧化,因此裝置D反應(yīng)前需要用裝置C產(chǎn)生的CO2排除裝置內(nèi)的空氣,而裝置C中產(chǎn)生的CO2中會(huì)混入HCl雜質(zhì),用裝置A中的飽和NaHCO3溶液除去,用裝置B檢驗(yàn)CO2,故上述裝置的接口依次連接的合理順序?yàn)閑→a→b→f→g→c→d;答案為a→b→f→g→c→d;除去二氧化碳中的HCl雜質(zhì);
(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),先關(guān)閉K2,打開(kāi)K1,當(dāng)裝置B中溶液變渾濁時(shí),說(shuō)明裝置內(nèi)的空氣已經(jīng)排盡,此時(shí)關(guān)閉K1,打開(kāi)K2,進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(3)在裝置D中生成氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體的化學(xué)方程式為6VOCl2+6H2O+17NH4HCO3=(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O↓+13CO2↑+12NH4Cl;檢驗(yàn)氧釩(IV)堿式碳酸銨晶體中的銨根離子的操作與現(xiàn)象為:取少量晶體于試管中,加水溶解后加入過(guò)量氫氧化鈉溶液并加熱,產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則說(shuō)明晶體中含有銀根離子;
(4)①KMnO4溶液具有氧化性,其作用是將+4價(jià)的V化合物氧化為,NaNO2具有還原性,所以NaNO2溶液的作用是除去過(guò)量的KMnO4;
②n()=n(Fe2+)=bc×10-3 ml,則產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以VO2計(jì))為×100%。
15.(2022揭陽(yáng)市高三上學(xué)期期末)亞硝酰硫酸()主要用于醫(yī)藥和染料。以下是某小組模擬控制勻速通入混酸制備亞硝酰硫酸并測(cè)定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
Ⅰ.亞硝酰硫酸的制備
實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(2)B中濃硫酸的作用除了干燥氣體外,還有_______。D裝置的作用是_______。
(3)C中溫度要控制在20℃左右的原因可能是_______。C中開(kāi)始反應(yīng)緩慢,但一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快,其原因可能是_______。
Ⅱ.亞硝酰硫酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定
步驟1:準(zhǔn)確稱取10.00 g亞硝酰硫酸溶液樣品放入錐形瓶中并加100.00 mL 0.10 ml/L 溶液和少量稀,搖勻,溶液呈紫紅色。
步驟2:再加入100.00 mL 0.10 ml/L草酸鈉溶液使溶液呈無(wú)色透明。
步驟3:將溶液加熱到60~70℃,后用濃度為0.10 ml/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所用溶液的體積為20.00 mL。
(4)滴定過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(5)亞硝酰硫酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。若在滴定過(guò)程中,待測(cè)液不小心濺出來(lái),測(cè)得的亞硝酰硫酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)_______(填“偏小”“偏大”或“不變”)。已知:
【答案】(1)
(2) 觀察并控制的通入速率 吸收過(guò)量的,防止污染環(huán)境
(3) 濃硝酸受熱分解成 反應(yīng)過(guò)程中生成催化劑
(4)或或
(5) 25.4% 偏小
【解析】這是一個(gè)制備類的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,在本題中裝置A用來(lái)制備二氧化硫,通過(guò)裝置B對(duì)二氧化硫干燥,同時(shí)可以觀察二氧化硫的通入速率,將二氧化硫通入裝置C中,在裝置C中制備產(chǎn)品亞硝酰硫酸(),在制備過(guò)程中用到了有毒的氣體二氧化硫,故要注意尾氣處理問(wèn)題,球形干燥管里面的堿石灰吸收沒(méi)有反應(yīng)完的二氧化硫,以此解題。
(1)裝置A是用濃硫酸和亞硫酸鈉制備二氧化硫,方程式為:;
(2)在裝置B中有氣泡產(chǎn)生,可以通過(guò)氣泡產(chǎn)生的快慢判斷二氧化硫的通入速率,故答案為:觀察并控制的通入速率;二氧化硫有毒,會(huì)污染空氣,二氧化硫可以和堿石灰中的成分反應(yīng),故答案為:吸收過(guò)量的,防止污染環(huán)境;
(3)反應(yīng)過(guò)程中使用了硝酸,硝酸受熱容易分解,故C中溫度要控制在20℃左右的原因可能是:濃硝酸受熱分解成;C中開(kāi)始反應(yīng)緩慢,但一段時(shí)間后反應(yīng)速率明顯加快,說(shuō)明有催化劑產(chǎn)生,故答案為:反應(yīng)過(guò)程中生成催化劑;
(4)該滴定過(guò)程是酸性和的反應(yīng),反應(yīng)離子方程式為:或或;
(5)利用關(guān)系式,可以計(jì)算出步驟2剩余的過(guò)量的物質(zhì)的量n()=n()=×0.1×20×10-3=0.005ml,則與步驟1剩余的高錳酸鉀反應(yīng)的草酸的物質(zhì)的量n()=0.01ml-0.005ml=0.005ml,則步驟1中剩余的過(guò)量的物質(zhì)的量n()=0.005ml×=0.002ml,根據(jù)步驟1中反應(yīng)掉的的物質(zhì)的量n()=0.01ml-0.002ml=0.008ml,根據(jù)可知亞硝酰硫酸的物質(zhì)的量n()=0.008×=0.02ml,其質(zhì)量為m()=0.02×127=2.54g則亞硝酰硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=,相應(yīng)的關(guān)系圖如下圖所示:
,
若在滴定過(guò)程中,待測(cè)液不小心濺出來(lái),則消耗的標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液體積偏少,根據(jù)上述圖示計(jì)算出的亞硝酰硫酸物質(zhì)的量偏少,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小。
16.(2022茂名二模))某小組用MnO2與濃鹽酸混合共熱制備氯氣。
(1)反應(yīng)的離子方程式是_______。
(2)為凈化與收集Cl2,選用下圖所示的部分裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置的接口連接順序?yàn)開(kāi)______。
(3)當(dāng)Cl2不再生成時(shí),反應(yīng)容器中仍存在MnO2和鹽酸,該小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。
①實(shí)驗(yàn)任務(wù) 探究反應(yīng)后的容器中仍存在MnO2和鹽酸,卻不再產(chǎn)生Cl2的原因。
②查閱資料 物質(zhì)氧化性和還原性變化的一般規(guī)律是:還原反應(yīng)中,增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度,氧化劑的氧化性增強(qiáng);氧化反應(yīng)中,增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度,還原劑的還原性增強(qiáng)。
③提出猜想 猜想a:在此反應(yīng)中,隨H+濃度降低,氧化劑_______(填氧化劑化學(xué)式)氧化性減弱。
猜想b:在此反應(yīng)中,_______減弱。
猜想c:在此反應(yīng)中,隨Mn2+濃度升高,氧化劑氧化性減弱。
④設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證猜想 向反應(yīng)后的固液混合物中加入試劑,觀察并記錄有無(wú)氯氣生成(Na+對(duì)各物質(zhì)的氧化性與還原性均無(wú)影響)。請(qǐng)?jiān)诖痤}線上完成表中內(nèi)容。
⑤數(shù)據(jù)分析,得出結(jié)論 猜想a、猜想b和猜想c均正確。
⑥遷移應(yīng)用 25℃時(shí),。一般情況下,在金屬活動(dòng)性順序里,位于氫前面的金屬能置換出酸中的氫,資料顯示Ag也可以與HI發(fā)生置換反應(yīng)生成H2,依據(jù)②中信息,可能的原因是:_______。
【答案】(1) (2)(c)dbag
(3) MnO2 隨濃度降低,還原劑還原性 加入NaCl固體和MnSO4固體,使,或加入MnCl2固體和MnSO4固體,使,或加入濃硫酸和MnSO4固體,使, AgI的Ksp小,反應(yīng)時(shí)Ag+濃度降低程度大,提高了Ag的還原性,將H+還原
【解析】
(1)用MnO2與濃鹽酸混合共熱制備氯氣的離子方程式是:
。
(2)制得的氯氣中含有HCl和水蒸氣,應(yīng)先除去HCl,否則水蒸氣除不掉。除去氯氣中的氯化氫應(yīng)用飽和食鹽水,洗氣過(guò)程導(dǎo)管長(zhǎng)進(jìn)短出,所以cdbag。
(3)提出猜想時(shí),根據(jù)資料顯示的氧化性與還原性規(guī)律,此反應(yīng)中,MnO2作為氧化劑,其氧化性隨H+濃度降低和隨Mn2+濃度升高而減弱;此反應(yīng)的還原劑還原性,隨濃度降低而減弱。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,針對(duì)猜想,完成實(shí)驗(yàn)3,應(yīng)選擇Mn2+加入,為控制單一變量,應(yīng)選擇試劑硫酸錳固體,并使其加入后,硫酸根離子濃度與實(shí)驗(yàn)1保持一致;為進(jìn)一步說(shuō)明無(wú)氯氣產(chǎn)生是Mn2+加入的原因,應(yīng)同時(shí)加入同樣條件下本來(lái)可以生成氯氣的NaCl固體并保持濃度一致。
遷移應(yīng)用中,Ag作為氫后金屬,可以與HI發(fā)生置換反應(yīng)生成H2,是因?yàn)榇藯l件下Ag的還原性特別強(qiáng),根據(jù)題中信息,氧化反應(yīng)中,降低生成物濃度,還原劑的還原性增強(qiáng),AgI的Ksp小,反應(yīng)時(shí)Ag+濃度降低程度大,提高了Ag的還原性,將H+還原。
17.(2022清遠(yuǎn)市高三上學(xué)期期末)過(guò)二硫酸鹽[例:(NH4)2S2O8、Na2S2O8]都具有強(qiáng)氧化性,可作為氧化劑和漂白劑,(NH4)2S2O8被廣泛用于蓄電池工業(yè),在照相工業(yè)上用來(lái)除去海波。
I.(NH4)2S2O8的制備原理為H2O2+2H2SO4+2NH3=(NH4)2S2O8+2H2O。實(shí)驗(yàn)室模擬制備(NH4)2S2O8的裝置如圖所示。
(1)儀器a的名稱是________。
(2)充分反應(yīng)后,將B中混合液經(jīng)一系列操作得到晶體,用無(wú)水乙醚洗滌,目的是______。
(3)烘干產(chǎn)品時(shí),用紅外燈低溫供干,可能的原因是_______。
II.(NH4)2S2O8的性質(zhì)及應(yīng)用。
(4)過(guò)二硫酸(H2S2O8)是一種強(qiáng)氧化性酸,在Ag+催化作用下,能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成和,1ml能氧化的Mn2+的物質(zhì)的量為_(kāi)____ml。過(guò)二硫酸銨可用于檢驗(yàn)廢水中的Cr3+是否超標(biāo),如果超標(biāo),溶液會(huì)變成橙色(還原產(chǎn)物為),寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式______。
III.標(biāo)定(NH4)2S2O8溶液的濃度。
(5)稱取一定質(zhì)量的(NH4)2S2O8,配制成溶液,并用碘量法標(biāo)定該溶液的濃度,移取20.00mL(NH4)2S2O8溶液于錐形瓶中,加入過(guò)量的KI,然后加入幾滴淀粉溶液,再用0.1ml·L-1的Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2=2I-+。重復(fù)上述操作三次,平均消耗Na2S2O3溶液的體積為18.40mL,滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化為_(kāi)_____,所標(biāo)定的(NH4)2S2O8的濃度為_(kāi)_______ml?L-1。
【答案】(1)蒸餾燒瓶
(2)便于晶體干燥
(3)產(chǎn)品受熱易分解
(4) 0.4ml 2Cr3++3S2O+7H2O==6SO+Cr2O+14H+
(5) 溶液由藍(lán)色恰好變成無(wú)色,且30s不恢復(fù) 0.046ml/L
【解析】
實(shí)驗(yàn)I,裝置左側(cè)為快速制備氨氣,原料為生石灰(或者氫氧化鈉)和氨水,中間裝置為( NH4)2S2O8的生成裝置,制備原理為H2O2+2H2SO4+2NH3=(NH4)2S2O8+2H2O,右側(cè)裝置為NH3尾氣處理,防止污染空氣,以此來(lái)解析;
(1)儀器b的名稱是蒸餾燒瓶;
(2)無(wú)水乙醇洗滌沉淀,可以洗除晶體表面的雜質(zhì),同時(shí)乙醇易揮發(fā),便于晶體干燥;
(3)(NH4)2S2O8易分解,則烘干產(chǎn)品時(shí),用紅外燈低溫烘干,可能的原因是產(chǎn)品受熱易分解;
(4)在在Ag+催化作用下,S2O能與Mn2+在水溶液中發(fā)生反應(yīng)生成SO和MnO,S元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià)、Mn元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?7價(jià),轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量相等, 1ml S2O 能氧化的Mn2+的物質(zhì)的量==0.4ml;
過(guò)二硫酸被常Cr3+是否超標(biāo),如果超標(biāo),溶液會(huì)變成橙色Cr3+是否超標(biāo),如果超標(biāo),溶液會(huì)變成橙色為Cr2O,還原產(chǎn)物為SO,Cr化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?6價(jià),S化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒和原子守恒 電荷守恒,可得離子方程式為:2Cr3++3S2O+7H2O==6SO+Cr2O+14H+;
(5)由于碘遇淀粉顯藍(lán)色,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色恰好變成無(wú)色,且30s不恢復(fù);根據(jù)可知(NH4)2S2O8和KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)和硫酸根離子,S元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?6價(jià),I的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0價(jià),根據(jù)化合價(jià)升降守恒可知(NH4)2S2O8~I(xiàn)2根據(jù)
I2+2=2I-+,可知2~I(xiàn)2,可知(NH4)2S2O8~2,n(Na2S2O3)=cV=0.1ml·L×18.4×10-3L=1.84×10-3ml,c((NH4)2S2O8)===0.046ml/L;
18.(2022汕頭市高三下學(xué)期第一次模擬考試)某次銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)完成后,甲同學(xué)在清洗試管時(shí),發(fā)現(xiàn)向做過(guò)銀鏡反應(yīng)的試管內(nèi)滴加0.1溶液,銀鏡會(huì)消失。
Ⅰ.甲同學(xué)推測(cè)溶液中的具有氧化性,能夠溶解單質(zhì)Ag,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,證明其結(jié)論:
取一支沾有少量Ag的試管,加入5mL 0.05 溶液(過(guò)量),充分振蕩,發(fā)現(xiàn)銀鏡消失較慢,溶液黃色明顯變淺,產(chǎn)生較多白色沉淀。
(1)選用0.05 溶液的目的是___________。
(2)實(shí)驗(yàn)完成后向試管中加入___________(填序號(hào),①KSCN溶液、②溶液、③稀HCl),若出現(xiàn)___________,則證明甲同學(xué)推測(cè)正確。
(3)該實(shí)驗(yàn)方案中涉及化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
Ⅱ.乙同學(xué)在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案基礎(chǔ)上又設(shè)計(jì)了如下列實(shí)驗(yàn)方案:
(4)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑開(kāi)__________,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢耘袛喑霾襟Ec中的試劑A可為pH=___________,濃度為0.3的___________(填離子符號(hào))溶液。
Ⅲ.丙同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),、的氧化性差異不大,推測(cè)在一定條件下Ag與反應(yīng)可能是可逆反應(yīng),改用如下圖所示裝置進(jìn)行探究,連接裝置(鹽橋中的物質(zhì)不參與反應(yīng)),進(jìn)行下表中實(shí)驗(yàn)操作并記錄電流表讀數(shù)。
(5)根據(jù)步驟C中電流表讀數(shù)x確定Ag與反應(yīng)是可逆反應(yīng),則讀數(shù)x可能為_(kāi)__________,請(qǐng)具體說(shuō)明如何通過(guò)電流表的讀數(shù)x判斷該反應(yīng)為可逆反應(yīng):___________。
(6)和反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。
【答案】(1)防止酸性條件下硝酸根把銀氧化,干擾實(shí)驗(yàn)且保證濃度相等
(2) ② 藍(lán)色沉淀
(3)
(4) 驗(yàn)證酸性條件下和均可以氧化單質(zhì)銀 pH=2
(5) 或或 從電壓表x度數(shù)可以看出加入濃溶液后,電流方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),乙電池中Ag變?yōu)樨?fù)極,故證明Ag與反應(yīng)是可逆反應(yīng)
(6)Fe2++Ag?Fe3++Ag
【解析】
(1)為抑制鐵離子水解,鐵鹽溶液常加相對(duì)應(yīng)的酸使溶液呈酸性,選用硫酸鐵溶液,目的是防止酸性條件下硝酸根把銀氧化,干擾實(shí)驗(yàn)且保證濃度相等;
(2)實(shí)驗(yàn)完成后向試管中加入②,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,則說(shuō)明有亞鐵離子生成,證明甲同學(xué)推測(cè)正確;
(3)該實(shí)驗(yàn)方案中涉及化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為;
(4)用pH試紙測(cè)定0.1ml/L 的pH=2,說(shuō)明水解呈酸性,即相當(dāng)于溶液中存在硝酸,b中溶液黃色略變淺說(shuō)明鐵離子起作用;A應(yīng)該保證濃度與a、b中相等,故為pH=2,濃度為0.3的的溶液,故乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑轵?yàn)證酸性條件下和均可以氧化單質(zhì)銀;
答案為;驗(yàn)證酸性條件下和均可以氧化單質(zhì)銀;pH=2;;
(5)從電壓表x度數(shù)可以看出加入濃溶液后,電流方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),乙電池中Ag變?yōu)樨?fù)極,故證明Ag與反應(yīng)是可逆反應(yīng),因此讀數(shù)x可能為或或;
(6)根據(jù)上述分析可知,和反應(yīng)生成銀,將氧化成,且為可逆反應(yīng),故反應(yīng)的離子方程式為Fe2++Ag?Fe3++Ag。
19.(2022深圳二模)某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了有關(guān)碘化鉛(PbI2)的實(shí)驗(yàn)探究?;卮鹣铝袉?wèn)題:
I.制備PbI2的懸濁液
(1)KI溶液和Pb(NO3)2溶液反應(yīng),會(huì)產(chǎn)生金黃色的PbI2沉淀,形成美麗的“黃金雨”。
①KI溶液在空氣中久置會(huì)變質(zhì),其原因是___。
②生成PbI2的化學(xué)方程式為_(kāi)__。充分反應(yīng)后,經(jīng)系列操作得到純凈的PbI2固體,向其中加入蒸餾水,得到PbI2懸濁液。
II.探究濃度對(duì)PbI2沉淀溶解平衡的影響
【查閱資料】ⅰ.溫度一定時(shí),強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨溶液中離子濃度的增大而增大;
ii.26.5℃時(shí),PbI2飽和溶液的電導(dǎo)率為368μS?cm-1。
(2)稀釋對(duì)PbI2溶解平衡的影響
26.5℃時(shí),向PbI2懸濁液中加入一定體積的蒸餾水,通過(guò)圖甲所示裝置測(cè)定電導(dǎo)率,并得到電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的曲線(圖乙)。
①實(shí)驗(yàn)裝置中儀器X的名稱為_(kāi)___。
②由電導(dǎo)率變化曲線可知:實(shí)驗(yàn)中通過(guò)儀器X加入蒸餾水的方式是___(填標(biāo)號(hào))。
A.連續(xù)逐滴加入 B.分三次快速放入 C.一次性快速放入
③曲線圖中,___段(用字母表示,任寫(xiě)一段)表示PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài):c→d段溶液的電導(dǎo)率逐漸增大的原因是___導(dǎo)致了溶液中離子濃度不斷增大。
(3)c(KI)對(duì)PbI2沉淀溶解平衡的影響
26.5℃時(shí),將PbI2懸濁液靜置后,取200mL上層清液[c(I-)=2.5×10-3ml·L-1]于燒杯中,另取蒸餾水于相同規(guī)格的燒杯中進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),再分別向其中加入1ml·L-1KI溶液。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:
①上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,增大PbI2飽和溶液中I-的濃度,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。
②利用蒸餾水進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)時(shí),所取蒸餾水的體積為_(kāi)___mL。
③表格數(shù)據(jù)A2-A1___B2-B1(填“大于”“小于”或“等于”),說(shuō)明增大KI的濃度,PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)。
【答案】(1) I-會(huì)被空氣中的O2氧化 2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3
(2) 酸式滴定管 B ab或ba(答“de”“ed”“gh”“hg”“jk”“kj”均可) PbI2固體不斷溶解
(3) 產(chǎn)生金黃色沉淀(或“產(chǎn)生亮黃色沉淀”“產(chǎn)生黃色渾濁”) 200 小于
【解析】
(1)①I-具有較強(qiáng)還原性,會(huì)被空氣中的O2氧化,導(dǎo)致KI溶液變質(zhì);
②根據(jù)題意KI和Pb(NO3)2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成PbI2沉淀,根據(jù)元素守恒可得化學(xué)方程式為2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3;
(2)①根據(jù)儀器X的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為酸式滴定管;
②由電導(dǎo)率變化曲線可知,電導(dǎo)率出現(xiàn)3次急劇的下降,說(shuō)明蒸餾水是分三次快速放入,故選B;
③懸濁液導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖谄胶釶bI2Pb2++2I-,加水稀釋后,離子濃度瞬間下降,電導(dǎo)率瞬間減小,之后反應(yīng)正向移動(dòng),PbI2固體不斷溶解,重新達(dá)到平衡,而PbI2飽和溶液中Pb2+和I-的濃度不變,所以平衡后電導(dǎo)率相同,即ab、de、gh、jk均可以表示PbI2固體的溶解達(dá)到平衡狀態(tài),而c→d段溶液的電導(dǎo)率逐漸增大的原因是PbI2固體不斷溶解,導(dǎo)致了溶液中離子濃度不斷增大;
(3)①增大PbI2飽和溶液中I-的濃度,沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),清液中產(chǎn)生金黃色的PbI沉淀;
②為保證變量唯一,所用蒸餾水的體積應(yīng)與所用“上層清液”的體積相同,即200mL;
③增大KI的濃度,PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移動(dòng),導(dǎo)致溶液中的離子濃度減小,電導(dǎo)率的變化會(huì)小于蒸餾水中,所以A2-A1小于B2-B1。
20. (2022深圳一模)過(guò)氧化氫是一種常用的綠色試劑,某學(xué)習(xí)小組針對(duì)H2O2性質(zhì)進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.驗(yàn)證H2O2的還原性
查閱資料:H2O2溶液與氯水發(fā)生反應(yīng)時(shí)表現(xiàn)還原性。
(1)制取氯水
①儀器X的名稱是___,生成Cl2的化學(xué)方程式為_(kāi)__。
②飽和食鹽水的作用是___。
(2)取5mL上述新制飽和氯水于試管中,向其中加入H2O2溶液至過(guò)量,產(chǎn)生大量氣泡(該氣體可使余燼復(fù)燃),還觀察到溶液顏色發(fā)生的變化是___。
Ⅱ.探究Cl-、NO對(duì)H2O2分解的影響
選用CuCl2溶液和Cu(NO3)2溶液,探究Cl-、NO對(duì)H2O2分解的影響。記錄數(shù)據(jù)如下:
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示t1
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