已知乙醇C2H3OH能與K2Cr2O7和H2SO4的混合溶液在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O。Cr2和Cr3+在溶液中分別顯橙色和綠色,回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng) (填“是”或“不是”)離子反應(yīng)。
(2)寫出Cr2(SO4)3的電離方程式: 。
(3)該反應(yīng) (填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),判斷的依據(jù)是 。
Ⅱ:
亞硝酸(HNO2)是一種弱酸,且不穩(wěn)定,易分解生成NO氣體和NO2(紅棕色)氣體;亞硝酸是一種還原劑,能被常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑氧化,但在酸性溶液中它也是一種氧化劑,如能把Fe2+(淺綠色)氧化成Fe3+(棕黃色);AgNO2是一種難溶于水(白色)、易溶于酸的化合物。請(qǐng)仔細(xì)閱讀以上信息,并結(jié)合有關(guān)原理回答以下問(wèn)題:
(1)人體正常的血紅蛋白中含有Fe2+,若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2),則導(dǎo)致血紅蛋白中的Fe2+轉(zhuǎn)換為Fe3+而中毒,可以服用維生素C解毒。下列對(duì)此過(guò)程敘述不正確的是 。
a.亞硝酸鹽被還原
b.亞硝酸鹽是還原劑
c.維生素C將Fe3+還原為Fe2+
d.維生素C被氧化
(2)下列方法中,不能用來(lái)區(qū)別NaNO2和NaCl的是 。
a.取樣加水溶解后,向其中加入稀鹽酸
b.取樣加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液
c.取樣加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的淀粉﹣KI溶液
(3)某同學(xué)把氯氣通入NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl2請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)工業(yè)廢水中的可用鋁粉除去。已知此反應(yīng)體系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
2.(2023秋?房山區(qū)期末)某實(shí)驗(yàn)小組探究Cu與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)。取3g銅粉加入到100mL0.6?ml/LFe(NO3)3溶液(用HNO3調(diào)pH=1)中,振蕩、靜置30分鐘,銅粉減少,溶液呈棕綠色,未見(jiàn)有氣泡產(chǎn)生。
(1)預(yù)測(cè)和Fe3+分別與Cu發(fā)生了反應(yīng),補(bǔ)充反應(yīng)Ⅱ的離子方程式。
反應(yīng)Ⅰ3Cu+2+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
反應(yīng)Ⅱ
(2)探究反應(yīng)Ⅰ是否發(fā)生
①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):取3g銅粉加入到100mL 溶液中,振蕩、靜置30分鐘。
②若反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生,預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有 。
實(shí)際現(xiàn)象不明顯,借助傳感器證明反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生。
(3)探究反應(yīng)Ⅱ是否發(fā)生
步驟1:取3g銅粉加入到100mL0.3ml/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4調(diào)pH=1)中,溶液迅速變?yōu)樗{(lán)綠色。
步驟2:取步驟1中上層清液,滴加少量KSCN溶液,出現(xiàn)白色渾濁,溶液變紅,振蕩后紅色褪去。
①KSCN溶液的作用是 。
②已知,CuSCN是難溶于水的白色固體。結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋步驟2中“溶液變紅,振蕩后紅色褪去”的原因 。
(4)查閱資料可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為KⅠ=6.3×1062和KⅡ=5×1014。請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)速率和限度的角度簡(jiǎn)述對(duì)Cu與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的認(rèn)識(shí) 。
3.(2024秋?鹿邑縣月考)用H2O2、KI和洗潔精可完成“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)(短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫),某同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)資料1:H2O2+I﹣=H2O+IO﹣;H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣??偡磻?yīng)的化學(xué)方程式為 ,KI在該反應(yīng)中的作用是 。
(2)資料2:H2O2分解反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無(wú)KI加入。下列判斷錯(cuò)誤的是 (填字母)。
A.加入KI后降低了反應(yīng)所需的活化能
B.加入KI后該反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)減小
C.H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+1是放熱反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),H2O2與KI溶液混合后,產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色變黃。再加入CCl4,振蕩、靜置,氣泡明顯減少。
資料3:I2也可催化H2O2的分解反應(yīng)。碘易溶于CCl4,碘的CCl4溶液(密度大于水)顯紫紅色。
①加CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到溶液分層,且下層溶液顯 色,說(shuō)明有I2生成。
②氣泡明顯減少的原因可能是:ⅰ.H2O2濃度降低;ⅱ.水溶液中 的濃度降低。
③以下對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液變黃后,分成兩等份于A、B兩試管中。A試管中加入適量CCl4,B試管中不加CCl4,分別振蕩、靜置。則兩試管中觀察到的現(xiàn)象是 。
(4)資料4:I﹣(aq)+I2(aq)?(aq)K=640。為了探究體系中含碘微粒的存在形式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向20mL一定濃度的H2O2溶液中加入10mL0.10ml?L﹣1KI溶液(溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì)),達(dá)平衡后,相關(guān)微粒濃度如下:
則b= ,進(jìn)而推出該平衡體系中除了含有I﹣、I2、外,一定還含有其他含碘微粒,理由是 。
4.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考)學(xué)習(xí)了CO2的有關(guān)知識(shí)之后,同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO2中燃燒:2Mg+CO22MgO+C,所以鎂著火不能用CO2來(lái)滅火。但沒(méi)有找到有關(guān)鈉能否與CO2反應(yīng)的介紹。于是同學(xué)們展開(kāi)鈉著火能否用CO2來(lái)滅火的探究。
【提出猜想】
(1)鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng),可能的化學(xué)方程式為: 。
【實(shí)驗(yàn)】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中,鈉能在CO2中繼續(xù)燃燒。
進(jìn)一步【查閱資料】得知:
①Na2O是白色固體,能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3,與H2O反應(yīng)生成NaOH。
②Ba(OH)2溶于水而B(niǎo)aCO3不溶于水。
③Na2CO3的存在會(huì)干擾NaOH的檢測(cè)。
基于以上資料,同學(xué)們認(rèn)為鈉在CO2中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該與Mg在CO2中燃燒的產(chǎn)物情況有所不同,并對(duì)產(chǎn)物提出了以下幾種猜想:
(2)②Na2O、C;② 、C;③NaOH、C;④Na2O、Na2CO3、C;
(3)通過(guò)理論分析,猜想 (填序號(hào))肯定是錯(cuò)誤的,理由是: 。
(4)【驗(yàn)證猜想】
(5)在步驟(2)中BaCl2溶液為什么要加入至過(guò)量: 。
(6)在步驟(3)中也可以通過(guò)加入 試劑的方法進(jìn)行檢驗(yàn)(任寫一種試劑)。
(7)【結(jié)論】猜想 (填序號(hào))正確。
5.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考)某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)中學(xué)階段只學(xué)習(xí)了SO3具有酸性氧化物的性質(zhì),為了探究SO3的其他化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證。
(1)寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 。該反應(yīng)中,濃硫酸體現(xiàn)的性質(zhì)有 。(不定項(xiàng))
A.難揮發(fā)性
B.強(qiáng)氧化性
C.脫水性
D.強(qiáng)酸性
(2)由于濃硫酸具有較大的粘稠度,分液漏斗中的濃硫酸很難順利流入到燒瓶中,實(shí)驗(yàn)中可以將分液漏斗更換為 (填寫儀器名稱)。
(3)裝置B不具有的作用是 。
A.干燥氣體
B.混合氣體
C.與氣體反應(yīng)
D.觀察通入的氣泡速率
(4)寫出H2S的電子式 。
(5)下列SO3與H2S反應(yīng)的方程式中,不可能成立的有 。(不定項(xiàng))
A.H2S+SO3=H2O+SO2+S
B.H2S+2SO3=H2SO4+SO2+S
C.H2S+SO3=H2O+O2+2S
D.3H2S+SO3=3H2O+4S
(6)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,裝置D中有 和 出現(xiàn)(填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。
(7)指導(dǎo)教師指出,該裝置無(wú)法驗(yàn)證SO3與H2S的反應(yīng),請(qǐng)問(wèn)為什么? 。
(8)E裝置中吸收尾氣的試劑可以是 。(不定項(xiàng))
A.KMnO4溶液
B.BaCl2溶液
C.蒸餾水
D.NaOH溶液
6.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)月考)某同學(xué)用稀鹽酸和大理石制取少量CO2氣體,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
(1)配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.8%的稀鹽酸需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%的鹽酸(密度為1.2g?mL﹣1)的體積為 。蒸餾水(密度為1.0g?mL﹣1)的體積為 mL。
(2)用稀鹽酸和大理石制取CO2的化學(xué)方程式: 。
(3)檢查圖中B裝置氣密性的操作是 。若用C裝置收集CO2,則氣體應(yīng)從導(dǎo)管 (填“m”或“n”)端通入。
地窖中因貯存農(nóng)產(chǎn)品而容易積蓄CO2,根據(jù)相關(guān)要求,CO2短時(shí)間接觸容許濃度為18mg/L。小組同學(xué)從某地窖中收集500mL用CO2傳感器測(cè)得CO2濃度為22mg/L。
(4)進(jìn)入地窖時(shí),下列防范措施正確的是 (不定項(xiàng))。
A.用農(nóng)用噴霧器向地窖內(nèi)噴灑水
B.手持火把進(jìn)入地窖時(shí),若火把持續(xù)燃燒,則表示安全,可繼續(xù)前進(jìn)
C.利用鼓風(fēng)機(jī)將地窖內(nèi)部分空氣排出,也可打開(kāi)地窖蓋,通風(fēng)一段時(shí)間后再進(jìn)入
(5)某同學(xué)用注射器抽取100mL地窖中的氣體樣品,按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將氣體推入足量澄清石灰水,充分反應(yīng):(足量澄清石灰水能對(duì)通入其中的CO2氣體完全吸收)裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ,多孔球泡的作用是 。
(6)當(dāng)CO2傳感器顯示CO2濃度慢慢下降,當(dāng)濃度降至0mg/L時(shí),理論上瓶?jī)?nèi)物質(zhì)總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了 mg。
(7)下列說(shuō)法可能導(dǎo)致測(cè)得的CO2含量偏小的是 。
A.緩慢推動(dòng)注射器活塞。
B.抽取氣體前未將注射器內(nèi)空氣排凈。
C.實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性。
7.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)月考)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
(1)FeCl3溶液轉(zhuǎn)化成FeCl2溶液不引入雜質(zhì)可加適量 (寫化學(xué)式);FeCl2溶液轉(zhuǎn)化成FeCl3溶液不引入雜質(zhì)可加適量 (寫化學(xué)式);
(2)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
(4)實(shí)驗(yàn)后,Ⅰ試管壁上的黑色沉淀可用 洗去。
A.酒精
B.二硫化碳
C.濃硝酸
D.熱鹽酸
(5)寫出檢驗(yàn)Ⅰ中是否含有Fe2+的方法: 。
(6)推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因 。
8.(2024春?商丘期末)(Ⅰ)如圖是制備和研究乙炔性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)電石與飽和食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)b的作用是 。
(3)c中溶液褪色,生成物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
(4)d中高錳酸鉀酸性溶液褪色,說(shuō)明乙炔具有的性質(zhì)是 。
(5)若在空氣中點(diǎn)燃乙炔,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
(Ⅱ)某有機(jī)化合物只含C、H、O三種元素,取9.2g該有機(jī)化合物完全燃燒,測(cè)得只生成17.6gCO2和10.8g水,其質(zhì)譜圖和核磁共振氫譜如圖所示,
(6)該有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。
(7)有機(jī)物的系統(tǒng)命名為 。
(8)分子式為C5H10,且屬于烯烴的同分異構(gòu)體有 種(考慮順?lè)串悩?gòu))。
9.(2023秋?西城區(qū)期末)某小組探究Cu與Fe3+的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
已知:[CuCl3]2﹣(無(wú)色)?CuCl↓(白色)+2Cl﹣
[CuCl3]2﹣+SCN﹣?CuSCN↓(白色)+3Cl﹣
(1)Ⅰ、Ⅱ中,反應(yīng)后的溶液均變?yōu)樗{(lán)色,推測(cè)有Cu2+生成。分別取少量反應(yīng)后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,均產(chǎn)生藍(lán)色沉淀Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)30min內(nèi),Cu被氧化的反應(yīng)速率:Ⅰ Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
(3)研究Ⅱ的反應(yīng)過(guò)程,設(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不同時(shí)間取左側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,取樣時(shí)間與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下(不考慮O2的作用)。
經(jīng)檢驗(yàn),白色沉淀為CuSCN。
ⅰ~ⅳ中,分別取右側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,溶液紅色依次變淺。
①NaCl溶液的濃度是 ml/L。
②根據(jù)ⅰ、ⅱ中“產(chǎn)生白色沉淀”“溶液紅色變淺”,推測(cè)Cu轉(zhuǎn)化為[CuCl3]2﹣,Cu與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式是 。
③由ⅲ、ⅳ可知,30min后主要反應(yīng)的離子方程式是 。
(4)對(duì)比Ⅰ和Ⅱ,結(jié)合ⅰ~ⅳ,Cl﹣在Cu與Fe3+反應(yīng)中的作用是 。
(5)研究Cl﹣的濃度對(duì)銅粉溶解的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
a中加入的試劑x為5mL0.05ml/LFe2(SO4)3和0.1ml/LNaCl的混合溶液。充分反應(yīng)后,銅粉有少量剩余,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有少量白色沉淀,經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀是CuCl。則銅粉未完全溶解的原因是 。
10.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期末)氫是一種非常重要的物質(zhì),可用于制造氮肥、硝酸等。
(1)請(qǐng)寫出氨的結(jié)構(gòu)式 ,從結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明NH3熱穩(wěn)定性強(qiáng)于PH3的原因 。
【實(shí)驗(yàn)一】探究氨氣的還原性。
已知:a.Mg(OH)2可代替消石灰與氯化銨在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣和堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl];
b.Cu2O粉末呈紅色,在酸性溶液中不穩(wěn)定:Cu2O+H2SO4(?。紺u+CuSO4+H2O。
(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,裝置D的作用是 。
(3)反應(yīng)結(jié)束后裝置C中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體,為了探究紅色固體成分,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)二】探究氨氣的氧化性
已知:c.鋁可以與氨氣反應(yīng),2Al+2NH3?2AlN+3H2;
d.氮化鋁性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,不與水、酸反應(yīng),在加熱時(shí)溶于濃堿可產(chǎn)生氨氣。
按如圖所示連接好裝置,檢查裝置氣密性:在蒸餾燒瓶中加入生石灰,分液漏斗中加入濃氨水,裝置G中盛裝堿石灰,裝置H中加入鋁粉,打開(kāi)裝置F處分液漏斗活塞,待裝置中空氣排盡后再點(diǎn)燃裝置H處酒精燈。
(4)用平衡移動(dòng)原理解釋F中產(chǎn)生氨氣的原因 。
(5)鋁粉完全反應(yīng)后可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
(6)為了得到純凈的氮化鋁,可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中,加入 溶解、 (填操作名稱)、洗滌、干燥即可。
(7)寫出氮化鋁與濃氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)的離子方程式 。
11.(2023秋?濟(jì)南期末)硫氰化鉀(KSCN)在有機(jī)合成中具有重要應(yīng)用,但會(huì)污染環(huán)境。預(yù)測(cè)濃硝酸能與KSCN反應(yīng)以消除污染,現(xiàn)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
已知:SCN﹣能被氧化為黃色的(SCN)2,(SCN)2可聚合為紅色的(SCN)x。
【實(shí)驗(yàn)一】
取2mL濃硝酸于試管中,向其中滴加5滴1ml?L﹣1的KSCN溶液,溶液立即變紅,靜置一段時(shí)間后,試管內(nèi)突然劇烈反應(yīng),紅色褪去,放出大量紅棕色氣體。
(1)向濃硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即變紅是因?yàn)樯闪? (填化學(xué)式)。KSCN中S元素的化合價(jià)為﹣2,預(yù)測(cè)劇烈反應(yīng)后含硫產(chǎn)物可能是 。
【實(shí)驗(yàn)二】
將實(shí)驗(yàn)一放出的氣體通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。將過(guò)濾、洗滌后的白色沉淀置于試管中,加入過(guò)量稀硝酸,沉淀完全溶解。
(2)該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了紅棕色氣體中不含SO2,證據(jù)是 ,白色沉淀為 。
【實(shí)驗(yàn)三】
(3)另取少量實(shí)驗(yàn)一最終所得溶液, (填操作和現(xiàn)象),證明溶液中含有。
(4)經(jīng)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一放出的紅棕色氣體中含NO2,但NO2不一定是SCN﹣的氧化產(chǎn)物,理由是 。
【實(shí)驗(yàn)四】
(5)某同學(xué)向待測(cè)溶液中加入KSCN溶液,再加入濃硝酸,最終未得紅色溶液,由此得出結(jié)論:待測(cè)液中不含F(xiàn)e2+。
你認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論是否正確: (填“是”或“否”),理由是 。
12.(2024春?虹口區(qū)期末)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛放濃硫酸,在加熱條件下,碳素鋼(僅含鐵和碳的合金)與濃硫酸可反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體。
完成下列填空:
(1)寫出生成CO2的化學(xué)方程式 。
(2)實(shí)驗(yàn)室需要2ml/L的稀硫酸500mL,用98%的濃硫酸(密度1.84g/mL)進(jìn)行配制。需98%濃硫酸 mL(保留1位小數(shù))。
(3)配制上述溶液除燒杯、量筒、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有 (不定項(xiàng))。
A.容量瓶
B.膠頭滴管
C.分液漏斗
D.錐形瓶
用如圖實(shí)驗(yàn)裝置可探究SO2的性質(zhì)。
(4)持續(xù)通入SO2一段時(shí)間后,將①中溶液倒入試管加熱,現(xiàn)象是 。
(5)能驗(yàn)證SO2具有氧化性的裝置及現(xiàn)象是 。
(6)②中溶液先變藍(lán)后褪色,此過(guò)程中SO2表現(xiàn)出 。
A.漂白性
B.還原性
C.氧化性
D.還原性和漂白性
(7)通入足量SO2后④中無(wú)明顯現(xiàn)象,將④中溶液分成兩份,分別加入A、B物質(zhì)后均產(chǎn)生白色沉淀。
加入的物質(zhì)可能是:A ,B 。
13.(2024春?嘉定區(qū)校級(jí)期末)(1)室溫下金屬鈉長(zhǎng)期露置在空氣中,最終將變?yōu)? 。
A.Na2O
B.Na2O2
C.Na2CO3
D.NaOH
(2)下列關(guān)于鐵及其合金認(rèn)識(shí)正確的是 。
A.生鐵的硬度高于鐵
B.鐵的氧化物都屬于合金
C.鋼是性能優(yōu)且純度很高的鐵
D.不銹鋼中只含鐵與碳兩種元素
(3)下列常見(jiàn)金屬的冶煉原理不合理的是 。
A.還原法煉鋁:3H2+Al2O32Al+3H2O
B.加熱法煉汞:2HgO2Hg+O2↑
C.熱還原法煉鐵:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.火法煉銅:Cu2S+O22Cu+SO2
(4)下列關(guān)于鈉的化合物的敘述不正確的是 。
A.熱穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3
B.Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物
C.碳酸氫鈉可用于治療胃酸過(guò)多
D.Na2O2中負(fù)、正離子的個(gè)數(shù)比為1:2
(5)將X氣體通入Y溶液中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)的現(xiàn)象一致的組合是(已知HNO3有強(qiáng)氧化性) 。
A.只有①②③
B.只有①②④
C.只有①③④
D.①②③④
(6)將一定物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水,配成1L溶液,取出50mL溶液,然后滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸與其反應(yīng),得到的圖象如下,下列說(shuō)法正確的是 。
A.標(biāo)注NaCl的直線也能代表產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量的變化情況
B.原混合物中Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為2:1
C.鹽酸的濃度是0.05ml/L
D.加入的鹽酸為150mL時(shí),放出CO2氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(7)相同條件下,總質(zhì)量為2.9g的CO和H2的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒,然后立即通過(guò)足量的Na2O2固體,固體的質(zhì)量增加 。
A.1.9g
B.2.9g
C.2.8g
D.無(wú)法計(jì)算
(8)Ⅰ.“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì):
①寫出“鐵與水反應(yīng)”反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
Ⅱ.制備氫氧化亞鐵:設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色Fe(OH)2沉淀,選用稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖。
②植物油的作用是 。
③實(shí)驗(yàn)時(shí),先 (填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)止水夾K,然后打開(kāi)分液漏斗的玻璃塞和活塞,使稀硫酸與鐵粉反應(yīng),一段時(shí)間后, (填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)止水夾K,制得白色Fe(OH)2沉淀,且沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色。
Ⅲ.探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性質(zhì)
④從物質(zhì)類別角度判斷FeCl2屬于 ,因此可以與某些堿反應(yīng)。
⑤預(yù)測(cè)FeCl2具有氧化性,因此可以與Zn反應(yīng),此時(shí)Zn體現(xiàn) 性。
⑥預(yù)測(cè)FeCl2具有還原性,預(yù)測(cè)依據(jù)是 ,因此可以與酸性KMnO4溶液反應(yīng)。
⑦進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①i中的現(xiàn)象是 ,用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的因: 、 。
②ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 。
③ⅲ中的現(xiàn)象是 。
④ⅳ中反應(yīng)的離子方程式是 。
小組同學(xué)探究ⅵ中褪色原因,提出兩種假設(shè):
a.鐵離子被轉(zhuǎn)化,b.SCN﹣被轉(zhuǎn)化。
分別向褪色后的溶液中滴加0.1ml/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,觀察到 現(xiàn)象,得出結(jié)論:假設(shè)b成立。
14.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)金屬材料在人類社會(huì)發(fā)展中起到了舉足輕重的作用,因?yàn)樗哂斜绕渌牧细鼉?yōu)越的綜合性能,能夠更適應(yīng)科技和生活方面提出的各種不同的要求。
(1)我國(guó)自主研發(fā)的大飛機(jī)C919大量使用了鋁鋰合金。這是利用了鋁鋰合金的下列性質(zhì) 。
A.低強(qiáng)度
B.低密度
C.導(dǎo)熱性
D.熔點(diǎn)低
Na2CO3可用于紡織、制肥皂、造紙、制玻璃等,NaHCO3可用于制藥、焙制糕點(diǎn)等,兩者都是白色固體;某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究Na2CO3和NaHCO3兩種物質(zhì)的性質(zhì)。
(2)“套管實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)原理,并回答下列問(wèn)題:
①整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,能觀察到燒杯A和B中的現(xiàn)象分別是 。
②寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
③該實(shí)驗(yàn)可證明熱穩(wěn)定性:NaHCO3 (填字母A:>、B:<、C:=)Na2CO3;證明熱穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)裝置中,能否將NaHCO3、Na2CO3的位置互換? (填字母A:能、B:不能)。
(3)除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),所用除雜試劑合理的是 。
A.NaCl溶液(Na2SO4):Ba(NO3)2溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3):CO2
C.FeCl3溶液(CuCl2):鐵粉
D.CO2(SO2):飽和Na2CO3溶液
過(guò)氧化鈉是常用的供氧劑,某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了下列裝置,驗(yàn)證二氧化碳跟過(guò)氧化鈉反應(yīng)時(shí)需要與水接觸。
步驟1:打開(kāi)K2,關(guān)閉K1,打開(kāi)分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處。
步驟2:打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,打開(kāi)分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處。
(4)裝置②中的試劑是 ,裝置③中的試劑是 。
A.飽和NaHCO3溶液
B.飽和Na2CO3溶液
C.濃H2SO4
(5)步驟1和步驟2中,a處帶火星的木條產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是木條復(fù)燃;木條復(fù)燃。甲同學(xué)提出質(zhì)疑:“上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)過(guò)氧化鈉跟CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。”其理由是 。
(6)過(guò)氧化物在紡織業(yè)工業(yè)里有重要的作用,關(guān)于Na2O2的說(shuō)法正確的是 。
A.負(fù)離子的電子數(shù)為10
B.正負(fù)離子個(gè)數(shù)比1:1
C.屬于離子化合物
D.只含有離子鍵
鐵元素是重要的金屬元素,含有鐵元素的物質(zhì)在人類的生活中有著重要應(yīng)用。
(7)人體血紅蛋白中含鐵元素,它能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,因此血紅蛋白中鐵的價(jià)態(tài)為 。
(8)下列物質(zhì)不能由化合反應(yīng)制取的是 。
A.Fe(OH)3
B.Al(OH)3
C.FeCl3
D.FeCl2
(9)鐵和水不能反應(yīng),但可以與高溫水蒸氣作用。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。
(10)某學(xué)生利用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵。實(shí)驗(yàn)前把稀硫酸和氫氧化鈉溶液均煮沸處理,目的是 ,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,打開(kāi)彈簧夾C、D和E,一段時(shí)間后,關(guān)閉彈簧夾 ,在B中生成 色絮狀沉淀,實(shí)驗(yàn)結(jié)束未關(guān)閉彈簧夾D,無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵,原因是 (用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。
15.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期中)為探究Fe3+的氧化性,開(kāi)展如下活動(dòng)。
(1)鐵元素位于第 周期 族。
配制溶液:
稱量→溶解→冷卻→操作①→洗滌→注入→混勻→操作②→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽
(2)操作①為 、操作②為 。
(3)用FeCl3?H2O配制240mL0.100ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí),應(yīng)稱量 g固體(保留兩位小數(shù)),需要的定量?jī)x器為 。
(4)配制溶液時(shí),不慎掉入鍍層缺損的鍍銅小鐵釘,寫出可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式。

通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
(5)實(shí)驗(yàn)室AgNO3溶液通常盛放在 試劑瓶中。
(6)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為 。
(7)Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
(8)實(shí)驗(yàn)后,I試管壁上的黑色沉淀可用 洗去。
A.酒精
B.二硫化碳
C.濃硝酸
D.熱鹽酸
(9)寫出檢驗(yàn)I中是否含有Fe2+的方法. 。
(10)檢驗(yàn)Ⅱ中是否含有Fe3+不可選用: 。(不定項(xiàng))
A.氫氧化鈉溶液
B.酸性高錳酸鉀溶液
C.硫氰化鉀溶液
D.稀氨水
(11)推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因 。
16.(2024?南京二模)高效氧化劑亞氯酸鈉(NaClO2)常用于煙氣脫硝(NOx)和廢水脫除氨氮。
(1)NaClO2的制備。一種制備NaClO2的過(guò)程可表示為:
①“反應(yīng)2”的化學(xué)方程式為 。
②“反應(yīng)1”的產(chǎn)物ClO2經(jīng)凈化后常作為飲用水消毒劑替代傳統(tǒng)的Cl2,從消毒后飲用水水質(zhì)和消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時(shí)得電子數(shù))的角度考慮,用ClO2替代Cl2的原因是 。
(2)NaClO2溶液對(duì)煙氣脫硝。
①酸性條件下,F(xiàn)e3+可催化溶液中的NaClO2產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的ClO2氣體,總反應(yīng)可表示為5+4H+4ClO2+Cl﹣+2H2O。請(qǐng)補(bǔ)充完整過(guò)程Ⅱ的離子方程式:
Ⅰ.Fe3++═;
Ⅱ. ;
Ⅲ.5Fe2++ClO2+4H+═5Fe3++Cl﹣+2H2O。
②Fe3+催化NaClO2溶液脫硝。其他條件相同時(shí),煙氣中NO氧化率隨c(Fe3+)、反應(yīng)溫度的變化分別如圖﹣1、圖﹣2所示。
i.NO氧化率隨c(Fe3+)增大而增大的原因是 。
ii.溫度升高,NO氧化率先增大后減小的可能原因是 。
(3)NaClO2溶液處理氨氮廢水。向一定量酸性氨氮廢水中加入一定體積已知濃度的NaClO2溶液,用傳感器測(cè)得溶液中與含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖﹣3所示。判斷該實(shí)驗(yàn)中被氧化的是否全部轉(zhuǎn)化為的依據(jù)為 。
17.(2024春?閔行區(qū)校級(jí)期中)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的產(chǎn)物。按圖連接好裝置(夾持裝置省略),打開(kāi)磁攪拌器,先往20mL1.00ml?L﹣1的CuCl2溶液中加入20mL2.00ml?L﹣1的NaOH溶液,再通入一定量SO2,三口燒瓶中生成大量白色沉淀X?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)以亞硫酸鈉和濃硫酸為原料制取SO2,虛框中應(yīng)選用 (填“A”或“B”)裝置,實(shí)驗(yàn)室制備一般選擇70%濃硫酸,不選擇98.3%濃硫酸的理由 。
(2)儀器a的名稱為 ,燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(3)通入SO2過(guò)程中不斷攪拌的目的是 ,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),X為CuCl,體現(xiàn)了SO2 性質(zhì)。
(4)二氧化硫是大氣污染物,硫酸型酸雨的前驅(qū)體。
①可吸入顆粒物是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物,顆粒很小,它與空氣中SO2、O2接觸時(shí),SO2部分轉(zhuǎn)化為SO3,空氣酸度增加,形成酸雨。其中可吸入顆粒物所起的主要作用是 ,寫出該過(guò)程化學(xué)反應(yīng)方程式 。
A.氧化劑
B.還原劑
C.吸附劑
D.催化劑
②為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是 。
A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù),防治SO2污染
B.實(shí)施綠化工程,防止揚(yáng)塵污染
C.研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車,消除機(jī)動(dòng)車尾氣污染
D.加大石油、煤炭的開(kāi)采速度,增加化石燃料的開(kāi)采
18.(2024?湖北模擬)某興趣小組探究鎂跟堿性銀氨溶液反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下。
Ⅰ.將10mL2ml/LAgNO3溶液和10mL6ml/L的氨水在錐形瓶中混合,測(cè)得pH=12。
Ⅱ.加入1g去掉氧化層的鎂條,十幾秒后有許多氣泡生成,用集氣瓶排水集氣,氣體體積先增大后減小然后不變。同時(shí)錐形瓶中有灰白色沉淀生成。
Ⅲ.取出鎂條過(guò)濾洗滌得到灰白色固體。
Ⅳ.取少量灰白色固體于試管中加入稀HNO3沉淀全部溶解,并有無(wú)色的氣體生成,且在試管口部氣體變成紅棕色,將其溶解后的溶液加入稀鹽酸,產(chǎn)生大量白色沉淀。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟產(chǎn)生不溶于水的氣體是 ,易溶于水的氣體是 ,該氣體使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,生成該氣體的反應(yīng)的離子方程式為: 。
(2)步驟Ⅳ的現(xiàn)象證明灰白色固體一定含有 。證明灰白色固體中有Ag2O需要的試劑有稀鹽酸和 。
(3)向水中加入1g去掉氧化層的鎂條,幾乎看不見(jiàn)氣泡產(chǎn)生。鎂跟堿性銀氨溶液反應(yīng)能迅速產(chǎn)生氣泡的原因: 。
(4)向pH相同的氫氧化鈉溶液中加入1g去掉氧化層的鎂條,看不見(jiàn)氣泡產(chǎn)生,其原因是: 。
19.(2024?西城區(qū)一模)某小組同學(xué)探究硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液與某些常見(jiàn)金屬離子的反應(yīng)。
已知:i.[Cu(S2O3)2]2﹣(淡綠色)、[Fe(S2O3)3]3﹣(紫黑色)、[Ag(S2O3)2]3﹣(無(wú)色)
ii.S4在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為、S和SO2。
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)將S粉加入沸騰的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,離子方程式是 。
(2)研究Na2S2O3與某些常見(jiàn)金屬離子的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①?、裰械臐嵋?,離心分離,經(jīng)檢驗(yàn),沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在。
i.補(bǔ)全Ⅰ中生成黑色沉淀的總反應(yīng)的離子方程式:
2Cu2++2S2+□_____□_____↓+□_____↓+□_____+4H+
ii.查閱資料可知,常溫時(shí),生成黑色沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)很大,但仍需水浴加熱至50℃以上才出現(xiàn)沉淀,原因是 。
②Ⅱ中,S2被Fe3+氧化的主要產(chǎn)物是S4,還有很少量的。?、蛑械臒o(wú)色溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了此結(jié)論。
用H2O代替Ⅱ中的FeCl3溶液,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),CS2溶解后幾乎無(wú)固體剩余。
i.僅由溶液1中加入足量的鹽酸后得到沉淀2,不能說(shuō)明Ⅱ中生成了S4,理由是 。
ii.補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)上述結(jié)論:將沉淀1洗凈, 。
③向Ⅲ的無(wú)色溶液中繼續(xù)加入溶液,產(chǎn)生白色沉淀Ag2S2O3。靜置,得到黑色沉淀Ag2S,同時(shí)生成強(qiáng)酸。生成Ag2S的化學(xué)方程式是 。
(3)軟硬酸堿原理認(rèn)為,Ⅲ中,Ag+為軟酸,S2為軟堿,S2﹣是比S2更軟的堿,可解釋S2與Ag+反應(yīng)的最終產(chǎn)物為Ag2S。由此推測(cè),Ⅰ中,Cu+和Cu2+, 是更軟的酸。
20.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)
(1)鐵與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖,加熱時(shí)試管內(nèi)生成黑色物質(zhì),點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲。下列說(shuō)法正確的是 。
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe+3H2OFe2O3+3H2
B.試管中發(fā)生化合反應(yīng)
C.濕棉花的作用是提供水蒸氣
D.試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)該先熄滅酒精燈,再將導(dǎo)管移出肥皂水
高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,與水反應(yīng)可生成透明的紅褐色膠體,反應(yīng)原理:4+10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH﹣
(2)膠體分散質(zhì)粒子的直徑范圍是 。該反應(yīng)中是 。
A.還原劑
B.氧化劑
C.被還原
D.被氧化
(3)K2FeO4能殺滅水中細(xì)菌的原因是 。
(4)配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式。
Fe(OH)3+ ClO﹣+ = + Cl﹣+
電子工業(yè)常用30%左右的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。為了從腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方案:
(5)實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水氯化鐵固體粗略配制30%的FeCl3溶液,需要的主要玻璃儀器除了量筒外還有 。
(6)FeCl3溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(7)試劑A、D、F的化學(xué)式分別是 、 、 。用FeCl3溶液制取FeCl3晶體的方法是 。
A.蒸發(fā)結(jié)晶
B.降溫結(jié)晶
(8)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁等金屬的性質(zhì):將一置于空氣中的鋁片投入濃(CuCl2溶液中,鋁片表面出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì),接下來(lái)鋁片上產(chǎn)生大量氣泡,溶液溫度迅速上升。若用同樣的鋁片投入相同濃度的CuSO4溶液中,在短時(shí)間內(nèi)鋁片無(wú)明顯變化。造成不同現(xiàn)象的原因可能是 。
A.Al與CuCl2溶液反應(yīng),與CuSO4溶液不反應(yīng)
B.CuCl2溶液酸性比同濃度的CuSO4溶液酸性強(qiáng)
C.生成物AlCl3溶于水,而Al2(SO4)3不溶于水
D.Cl﹣能破壞氧化鋁薄膜,而不能
21.(2023秋?海淀區(qū)期末)某小組同學(xué)欲探究AgNO3溶液與FeSO4溶液的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
查閱資料:
i.AgSCN為白色固體,Ksp(AgSCN)=1.03×10﹣12
ii.Fe3++3SCN﹣?Fe(SCN)3K=2.24×103
(1)取實(shí)驗(yàn)①中灰黑色沉淀,加入濃硝酸,沉淀溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明沉淀中含 。
(2)實(shí)驗(yàn)②中未觀察到明顯變化,說(shuō)明 。
(3)實(shí)驗(yàn)③中,滴入KSCN后溶液先變紅的原因是 。稍振蕩后紅色消失并產(chǎn)生白色沉淀,請(qǐng)結(jié)合離子方程式解釋現(xiàn)象: 。
(4)綜合實(shí)驗(yàn)①~③可知,實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
【反思與遷移】
小組同學(xué)用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑,定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后溶液中的Ag+濃度。
(5)能指示滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 。
(6)滴定時(shí),若取樣混入灰黑色沉淀,則測(cè)得的c(Ag) (填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。
22.(2024?楊浦區(qū)二模)為探究+1價(jià)Ag的氧化性,開(kāi)展如下活動(dòng)。
(1)配制溶液:
稱量→溶解→冷卻→操作①→洗滌→注入→混勻→定容→操作②→裝瓶貼標(biāo)簽
①下列圖示中,操作①為 、操作②為 。
②用FeCl3?6H2O配制100mL0.1ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí),應(yīng)稱量 g固體。
③實(shí)驗(yàn)室AgNO3溶液通常盛放在 試劑瓶中。
(2)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
①Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為: 。
②Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明: 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
③推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因: 。
(3)利用如圖所示裝置,探究Ag+氧化I﹣的反應(yīng)。
①圖中鹽橋中的電解質(zhì)可用 。
A.KCl
B.KNO3
C.Fe2(SO4)3
②閉合K,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)。“石墨2”作 。
A.陰極
B.陽(yáng)極
C.正極
D.負(fù)極
③已知0.1ml?L﹣1AgNO3溶液的pH=6。上述實(shí)驗(yàn)中可能是氧化了I﹣,將裝置中的 溶液換成 ,閉合K,指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。確認(rèn)Ag+氧化了I﹣。
取Ⅰ中產(chǎn)生的黑色沉淀0.0216g于試管中。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解;②再向試管中滴加氨水,邊滴邊振蕩至沉淀恰好溶解;③再向其中滴加乙醛溶液,加熱,產(chǎn)生光亮的銀鏡。
(4)寫出第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(5)為得到光亮的銀鏡,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)做到: (任寫2點(diǎn))。若黑色沉淀全部轉(zhuǎn)化為銀鏡,理論上需要乙醛 ml。
A.1×10﹣4
B.2×10﹣4
C.1×10﹣3
D.2×10﹣3
23.(2024?西城區(qū)校級(jí)模擬)某小組同學(xué)研究了不同起始pH條件下溴酸鈉和硫化鈉的反應(yīng)。
(一)隔絕氧氣的條件下,在50mL溶液中,NaBrO3起始濃度為0.08ml/L,Na2S起始濃度為2×10﹣3ml/L,改變HNO3的起始加入量,測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中的pH變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
已知:a.HBrO3屬于強(qiáng)酸,的還原產(chǎn)物只有Br﹣,實(shí)驗(yàn)中HNO3不表現(xiàn)氧化性;
b.硫化鈉被氧化的產(chǎn)物可能是S、、S2、;
c.pH>3溶液中,與S2的反應(yīng)可忽略不計(jì);
d.CaS和CaS2O3易溶于水;
為研究實(shí)驗(yàn)Ⅰ中pH的變化情況,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
取少量實(shí)驗(yàn)Ⅰ進(jìn)行10min左右的液體,離心分離渾濁,得到溶液A,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
步驟1:取一定量的溴酸鈉溶液和亞硫酸氫鈉溶液混合,反應(yīng)液溫度未有明顯變化,測(cè)定反應(yīng)中的反應(yīng)速率,結(jié)果如圖所示。
步驟2:實(shí)驗(yàn)前先在容器中加入少量硫酸鈉和溴化鈉固體,重復(fù)步驟1,測(cè)得的反應(yīng)速率變化曲線與如圖幾乎完全重合。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,白色沉淀1完全溶于稀鹽酸,能否說(shuō)明溶液A中沒(méi)有,理由是 ,進(jìn)一步檢驗(yàn)溶液A中是否有的方案是 。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,由無(wú)色溶液1加入足量稀鹽酸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。
(3)結(jié)合離子方程式,解釋實(shí)驗(yàn)Ⅰ中2min之后pH變化的可能原因: 。
(二)研究實(shí)驗(yàn)Ⅱ中pH的變化情況,設(shè)計(jì)測(cè)定溶液中S2﹣、、S2濃度的方法如下:
已知:a.碘標(biāo)液的濃度為c1ml/L,硫代硫酸鈉標(biāo)液的濃度為c2ml/L;
b.Ksp(CdCO3)=1×10﹣12、Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10﹣15、Ksp(CdS)=8×10﹣27;CdSO3和CdS2O3微溶于水;
c.能與甲醛反應(yīng),產(chǎn)物不被I2氧化
d.2S2+I2=S4+2I﹣
步驟1:取10mL待測(cè)液,加入一定體積的過(guò)量碘標(biāo)液,充分反應(yīng)后,用硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定,消耗硫代硫酸鈉標(biāo)液的體積是V1mL;
步驟2:取20mL待測(cè)液,加入過(guò)量CdCO3,充分反應(yīng)后,過(guò)濾并洗滌沉淀,將濾液合并后等分為兩份,一份用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V2mL;另一份加入過(guò)量甲醛溶液后,再用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V3mL。
(4)步驟1中滴定時(shí)使用的指示劑是 ,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 。
(5)步驟2中加入CdCO3的作用是 。
(6)待測(cè)液中和S2的物質(zhì)的量濃度之比是 。
(7)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中未檢測(cè)到和的生成,用離子方程式表示18min后溶液pH下降的原因: 。
(8)結(jié)果表明,不同起始pH條件下,溴酸鈉和硫化鈉的反應(yīng)速率和反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)有差異。
24.(2023秋?東城區(qū)期末)資料表明C2+還原性很弱,某小組同學(xué)為實(shí)現(xiàn)→,進(jìn)行如下探究。
(1)理論分析:氧化半反應(yīng)C2+﹣e﹣═C3+很難發(fā)生。從平衡移動(dòng)的角度來(lái)看,降低c(C3+)或 均能促進(jìn)C2+失電子,提高其還原性。
【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】①

已知:?。甂a(HNO2)=10﹣3.1,Ka(CH3COOH)=10﹣4.8;
ⅱ.HNO2不穩(wěn)定,易分解:3HNO2═2NO↑+HNO3+H2O
(2)②是①的對(duì)照實(shí)驗(yàn),目的是 。
(3)經(jīng)檢驗(yàn),橙紅色溶液中存在[C(NO2)6]3﹣。經(jīng)分析,①中能實(shí)現(xiàn)→的原因是C3+形成了配離子且的氧化性被提高。
a.解釋C3+能與形成配位鍵的原因: 。
b.結(jié)合還原半反應(yīng)解釋的氧化性被提高的原因: 。
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】


已知:C(OH)2(粉紅色)和C(OH)3(棕黑色)的Ksp分別是10﹣14.2和10﹣43.8。
(4)對(duì)比③④可知,本實(shí)驗(yàn)條件下還原性:C(OH)2 C2+(填“>”或“<”)。
(5)分析④中能實(shí)現(xiàn)→的原因:
a.該條件下,的還原性同時(shí)受“c(C3+)降低”和“c(C2+)降低”的影響,前者影響更 (填“大”或“小”)。
b.當(dāng)c(C2+):c(C3+)>1014時(shí),能被Cl2氧化。結(jié)合Ksp計(jì)算,④中通入少量Cl2后溶液中c(C2+):c(C3+)= ,因此能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
(6)實(shí)驗(yàn)啟示:通常情況下,為促進(jìn)金屬陽(yáng)離子從低價(jià)向高價(jià)轉(zhuǎn)化,可將高價(jià)金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為 或 。
25.(2023秋?溧陽(yáng)市期末)大量燃放鞭炮會(huì)引起空氣中SO2等有害氣體含量增高,造成大氣污染。某興趣小組欲探究SO2的性質(zhì)(裝置如圖1),并利用SO2制備抗氧化劑亞硫酸鈉(Na2SO3)。
(1)SO2的制備和性質(zhì)探究。
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)體現(xiàn)的濃硫酸的性質(zhì)是 。
②裝置B用于檢驗(yàn)SO2的漂白性,其中所盛試劑為 。
③裝置C中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
④裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(2)亞硫酸鈉的制備。
已知:Na2SO3水溶液中H2SO3、、摩爾分?jǐn)?shù)(摩爾分?jǐn)?shù)即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨pH的分布如圖2所示,Na2SO3的溶解度曲線如圖3所示。
①制備NaHSO3溶液:邊攪拌邊向Na2SO3溶液中通入SO2,測(cè)量溶液pH,pH約為 時(shí)停止通入SO2,制得NaHSO3溶液。
②制備Na2SO3固體:邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測(cè)量溶液pH,pH約為10時(shí),停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,控制溫度在 范圍條件下趁熱過(guò)濾,用少量無(wú)水乙醇洗滌,干燥,密封包裝得Na2SO3固體。
(3)SO2的資源化利用。
查閱資料:SO2尾氣可用如圖2的雙堿脫硫法處理。寫出過(guò)程Ⅱ的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
2025高考化學(xué)解密之性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(解答大題)
參考答案與試題解析
一.解答題(共25小題)
1.(2024秋?河?xùn)|區(qū)校級(jí)月考)Ⅰ:
已知乙醇C2H3OH能與K2Cr2O7和H2SO4的混合溶液在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O。Cr2和Cr3+在溶液中分別顯橙色和綠色,回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng) 是 (填“是”或“不是”)離子反應(yīng)。
(2)寫出Cr2(SO4)3的電離方程式: Cr2(SO4)3=2Cr3++3 。
(3)該反應(yīng) 是 (填“是”或“不是”)氧化還原反應(yīng),判斷的依據(jù)是 元素的化合價(jià)有升降(或發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移) 。
Ⅱ:
亞硝酸(HNO2)是一種弱酸,且不穩(wěn)定,易分解生成NO氣體和NO2(紅棕色)氣體;亞硝酸是一種還原劑,能被常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑氧化,但在酸性溶液中它也是一種氧化劑,如能把Fe2+(淺綠色)氧化成Fe3+(棕黃色);AgNO2是一種難溶于水(白色)、易溶于酸的化合物。請(qǐng)仔細(xì)閱讀以上信息,并結(jié)合有關(guān)原理回答以下問(wèn)題:
(1)人體正常的血紅蛋白中含有Fe2+,若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2),則導(dǎo)致血紅蛋白中的Fe2+轉(zhuǎn)換為Fe3+而中毒,可以服用維生素C解毒。下列對(duì)此過(guò)程敘述不正確的是 B 。
a.亞硝酸鹽被還原
b.亞硝酸鹽是還原劑
c.維生素C將Fe3+還原為Fe2+
d.維生素C被氧化
(2)下列方法中,不能用來(lái)區(qū)別NaNO2和NaCl的是 b 。
a.取樣加水溶解后,向其中加入稀鹽酸
b.取樣加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液
c.取樣加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的淀粉﹣KI溶液
(3)某同學(xué)把氯氣通入NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl2請(qǐng)寫出該反應(yīng)的離子方程式: H2O+Cl2+=+2H++Cl﹣ 。
(4)工業(yè)廢水中的可用鋁粉除去。已知此反應(yīng)體系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六種物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Al+NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑ 。
【答案】I.(1)是;
(2)Cr2(SO4)3=2Cr3++3;
(3)是;元素的化合價(jià)有升降(或發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移);
II.(1)B;
(2)b;
(3)H2O+Cl2+=+2H++Cl﹣;
(4)2Al+NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑。
【分析】I.(1)該反應(yīng)中有離子參加反應(yīng),也有離子生成;
(2)Cr2(SO4)3為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,遵循電荷守恒和原子守恒;
(3)反應(yīng)中Cr元素的化合價(jià)降低,C元素的化合價(jià)升高;
II.(1)由題給信息可知Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而中毒,服用維生素C可以解毒,說(shuō)明在維生素C作用下Fe3+又轉(zhuǎn)化為Fe2+;
(2)a.取樣加水溶解后,向其中加入稀鹽酸,結(jié)合亞硝酸的不穩(wěn)定性判斷;
b.亞硝酸銀是白色沉淀,氯離子和銀離子反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀,反應(yīng)現(xiàn)象相同;
c.碘遇淀粉變藍(lán)色,氯離子和碘離子不反應(yīng),所以反應(yīng)現(xiàn)象不同;
(3)氯氣通入NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl;
(4)亞硝酸鈉具有氧化性,金屬鋁只有還原性,發(fā)生的反應(yīng)是亞硝酸鈉和金屬鋁之間的反應(yīng),即Al+NaNO2+NaOH=NH3?H2O+NaAlO2,鋁元素化合價(jià)從0價(jià)升高到+3價(jià),由此分析解答。
【解答】解:I.(1)該反應(yīng)中有離子參加反應(yīng),也有離子生成,所以該反應(yīng)是離子反應(yīng),
故答案為:是;
(2)Cr2(SO4)3為強(qiáng)電解質(zhì),完全電離,遵循電荷守恒和原子守恒,電離方程式分別為Cr2(SO4)3=2Cr3++3,
故答案為:Cr2(SO4)3=2Cr3++3;
(3)反應(yīng)中Cr元素的化合價(jià)降低,C元素的化合價(jià)升高,則該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),
故答案為:是;元素的化合價(jià)有升降(或發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移);
II.(1)服用維生素C可以解毒,說(shuō)明在維生素C作用下Fe3+又轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,被氧化,則維生素具有還原性,而亞硝酸鹽,會(huì)導(dǎo)致Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,說(shuō)明亞硝酸鹽具有氧化性,在反應(yīng)中為氧化劑,所以維生素C是還原劑,
故答案為:B;
(2)a.取樣加水溶解后,向其中加入稀鹽酸,亞硝酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成的亞硝酸不穩(wěn)定,會(huì)分解生成NO氣體和NO2(紅棕色)氣體,NaCl與稀硫酸不反應(yīng),無(wú)明顯現(xiàn)象,能用稀硫酸區(qū)別NaNO2和NaCl,故a正確;
b.AgNO2是一種難溶于水(白色),AgCl也是白色沉淀,則利用AgNO3溶液無(wú)法鑒別,故b錯(cuò)誤;
c.在酸性條件下,亞硝酸鈉和碘離子反應(yīng)方程式為2+2I﹣+4H+=2NO↑+I2+2H2O,碘遇淀粉變藍(lán)色,氯離子和碘離子不反應(yīng),所以反應(yīng)現(xiàn)象不同,所以可以用酸性條件下的KI淀粉試液來(lái)區(qū)別,故c正確;
故選:b;
(3)氯氣通入NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,其反應(yīng)的離子方程式為:H2O+Cl2+=+2H++Cl﹣,
故答案為:H2O+Cl2+=+2H++Cl﹣;
(4)亞硝酸鈉具有氧化性,金屬鋁只有還原性,發(fā)生的反應(yīng)是亞硝酸鈉和金屬鋁之間的反應(yīng),鋁元素化合價(jià)從0價(jià)升高到+3價(jià),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑,
故答案為:2Al+NaNO2+NaOH+H2O=2NaAlO2+NH3↑。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容,掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及是解答關(guān)鍵,側(cè)重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰Φ目疾?,注意高頻考點(diǎn)的掌握,題目難度中等。
2.(2023秋?房山區(qū)期末)某實(shí)驗(yàn)小組探究Cu與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)。取3g銅粉加入到100mL0.6?ml/LFe(NO3)3溶液(用HNO3調(diào)pH=1)中,振蕩、靜置30分鐘,銅粉減少,溶液呈棕綠色,未見(jiàn)有氣泡產(chǎn)生。
(1)預(yù)測(cè)和Fe3+分別與Cu發(fā)生了反應(yīng),補(bǔ)充反應(yīng)Ⅱ的離子方程式。
反應(yīng)Ⅰ3Cu+2+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O
反應(yīng)Ⅱ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)探究反應(yīng)Ⅰ是否發(fā)生
①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):取3g銅粉加入到100mL 1.8ml/L硝酸鈉溶液(用HNO3調(diào)pH=1) 溶液中,振蕩、靜置30分鐘。
②若反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生,預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有 銅粉逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣體生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色 。
實(shí)際現(xiàn)象不明顯,借助傳感器證明反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生。
(3)探究反應(yīng)Ⅱ是否發(fā)生
步驟1:取3g銅粉加入到100mL0.3ml/LFe2(SO4)3溶液(用H2SO4調(diào)pH=1)中,溶液迅速變?yōu)樗{(lán)綠色。
步驟2:取步驟1中上層清液,滴加少量KSCN溶液,出現(xiàn)白色渾濁,溶液變紅,振蕩后紅色褪去。
①KSCN溶液的作用是 檢驗(yàn)Fe3+ 。
②已知,CuSCN是難溶于水的白色固體。結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋步驟2中“溶液變紅,振蕩后紅色褪去”的原因 加入SCN﹣后,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng),生成Fe(SCN)3溶液顯紅色;振蕩過(guò)程中Cu+與SCN﹣反應(yīng)生成CuSCN沉淀,使SCN﹣濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN﹣Fe(SCN)3逆向移動(dòng),溶液紅色褪去 。
(4)查閱資料可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為KⅠ=6.3×1062和KⅡ=5×1014。請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)速率和限度的角度簡(jiǎn)述對(duì)Cu與Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的認(rèn)識(shí) Cu與Fe3+和(H+)均能發(fā)生反應(yīng),其中Cu與(H+)反應(yīng)限度更大,Cu與Fe3+反應(yīng)速率更快 。
【答案】(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)①1.8ml/L硝酸鈉溶液(用HNO3調(diào)pH=1);
②銅粉逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣體生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色;
(3)①檢驗(yàn)Fe3+;
②加入SCN﹣后,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng),生成Fe(SCN)3溶液顯紅色,振蕩過(guò)程中Cu+與SCN﹣反應(yīng)生成CuSCN沉淀,使SCN﹣濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN﹣ Fe(SCN)3逆向移動(dòng),溶液紅色褪去;
(4)Cu與Fe3+和(H+)均能發(fā)生反應(yīng),其中Cu與(H+)反應(yīng)限度更大,Cu與Fe3+反應(yīng)速率更快。
【分析】(1)溶液中含有Fe3+,所以除發(fā)生反應(yīng)I外,還有Fe3+氧化Cu生成Cu2+和Fe2+;
(2)①探究反應(yīng)Ⅰ是否發(fā)生,需要排除Fe3+的影響,而且保證其他條件應(yīng)相同,根據(jù)所提供的試劑,取3g銅粉加入100mL 1.8ml/L硝酸鈉溶液(用HNO3調(diào)pH=1)中,振蕩、靜置;
②結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ可知,若反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生,預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有銅粉逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣體生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色;
(3)①三價(jià)鐵離子與KSCN顯血紅色,可對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn);
②已知,CuSCN是難溶于水的白色固體。結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋步驟2中“溶液變紅,振蕩后紅色褪去”的原因是加入SCN﹣后,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng);
(4)查閱資料可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為KⅠ=6.3×1062和KⅡ=5×1014,通過(guò)比較反應(yīng)現(xiàn)象及反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)可知,Cu與Fe3+和(H+)均能發(fā)生反應(yīng),其中Cu與(H+)反應(yīng)限度更大。
【解答】解:(1)溶液中含有Fe3+,所以除發(fā)生反應(yīng)I外,還有Fe3+氧化Cu生成Cu2+和Fe2+,即反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)①探究反應(yīng)Ⅰ是否發(fā)生,需要排除Fe3+的影響,而且保證其他條件應(yīng)相同,根據(jù)所提供的試劑,取3g銅粉加入100mL 1.8ml/L硝酸鈉溶液(用HNO3調(diào)pH=1)中,振蕩、靜置30分鐘,無(wú)明顯現(xiàn)象,
故答案為:1.8ml/L硝酸鈉溶液(用HNO3調(diào)pH=1);
②結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ可知,若反應(yīng)Ⅰ能夠發(fā)生,預(yù)計(jì)觀察到的現(xiàn)象有銅粉逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣體生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色,
故答案為:銅粉逐漸溶解,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有無(wú)色氣體生成,在液面上方變?yōu)榧t棕色;
(3)①三價(jià)鐵離子與KSCN顯血紅色,可對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn),故KSCN溶液的作用是檢驗(yàn)Fe3+,
故答案為:檢驗(yàn)Fe3+;
②已知,CuSCN是難溶于水的白色固體。結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋步驟2中“溶液變紅,振蕩后紅色褪去”的原因是加入SCN﹣后,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng),生成Fe(SCN)3溶液顯紅色,振蕩過(guò)程中Cu+與SCN﹣反應(yīng)生成CuSCN沉淀,使SCN﹣濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN﹣ Fe(SCN)3逆向移動(dòng),溶液紅色褪去,
故答案為:加入SCN﹣后,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng),生成Fe(SCN)3溶液顯紅色,振蕩過(guò)程中Cu+與SCN﹣反應(yīng)生成CuSCN沉淀,使SCN﹣濃度減小,F(xiàn)e3++3SCN﹣ Fe(SCN)3逆向移動(dòng),溶液紅色褪去;
(4)查閱資料可知,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)分別為KⅠ=6.3×1062和KⅡ=5×1014,通過(guò)比較反應(yīng)現(xiàn)象及反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)可知,Cu與Fe3+和(H+)均能發(fā)生反應(yīng),其中Cu與(H+)反應(yīng)限度更大,Cu與Fe3+反應(yīng)速率更快,
故答案為:Cu與Fe3+和(H+)均能發(fā)生反應(yīng),其中Cu與(H+)反應(yīng)限度更大,Cu與Fe3+反應(yīng)速率更快。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容,掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及是解答關(guān)鍵,側(cè)重學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治瞿芰Φ目疾?,注意高頻考點(diǎn)的掌握,題目難度中等。
3.(2024秋?鹿邑縣月考)用H2O2、KI和洗潔精可完成“大象牙膏”實(shí)驗(yàn)(短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫),某同學(xué)依據(jù)文獻(xiàn)資料對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。回答下列問(wèn)題:
(1)資料1:H2O2+I﹣=H2O+IO﹣;H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣??偡磻?yīng)的化學(xué)方程式為 2H2O22H2O+O2↑ ,KI在該反應(yīng)中的作用是 催化劑 。
(2)資料2:H2O2分解反應(yīng)過(guò)程中能量變化如圖所示,其中①有KI加入,②無(wú)KI加入。下列判斷錯(cuò)誤的是 BC (填字母)。
A.加入KI后降低了反應(yīng)所需的活化能
B.加入KI后該反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)減小
C.H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+1是放熱反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),H2O2與KI溶液混合后,產(chǎn)生大量氣泡,溶液顏色變黃。再加入CCl4,振蕩、靜置,氣泡明顯減少。
資料3:I2也可催化H2O2的分解反應(yīng)。碘易溶于CCl4,碘的CCl4溶液(密度大于水)顯紫紅色。
①加CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到溶液分層,且下層溶液顯 紫紅 色,說(shuō)明有I2生成。
②氣泡明顯減少的原因可能是:?。瓾2O2濃度降低;ⅱ.水溶液中 I2 的濃度降低。
③以下對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明ⅰ不是主要原因:向H2O2溶液中加入KI溶液,待溶液變黃后,分成兩等份于A、B兩試管中。A試管中加入適量CCl4,B試管中不加CCl4,分別振蕩、靜置。則兩試管中觀察到的現(xiàn)象是 A試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢,B試管中產(chǎn)生氣泡的速率沒(méi)有明顯變慢 。
(4)資料4:I﹣(aq)+I2(aq)?(aq)K=640。為了探究體系中含碘微粒的存在形式,進(jìn)行實(shí)驗(yàn):向20mL一定濃度的H2O2溶液中加入10mL0.10ml?L﹣1KI溶液(溶液混合時(shí)體積變化忽略不計(jì)),達(dá)平衡后,相關(guān)微粒濃度如下:
則b= 2.5×10﹣3 ,進(jìn)而推出該平衡體系中除了含有I﹣、I2、外,一定還含有其他含碘微粒,理由是 2c(I2)+c(I﹣)+3c()<0.033ml/L 。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;催化劑;
(2)BC;
(3)①紫紅;
②I2;
③A試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢,B試管中產(chǎn)生氣泡的速率沒(méi)有明顯變慢;
(4)2.5×10﹣3;2c(I2)+c(I﹣)+3c()<0.033ml/L。
【分析】(1)總反應(yīng)的化學(xué)方程式為分步反應(yīng)的疊加,KI在該反應(yīng)中,前后質(zhì)量不變;
(2)A.由圖可知,加入KI后降低了反應(yīng)所需的活化能,改變了反應(yīng)的歷程;
B.催化劑可以使反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增大;
C.由圖可知,第一步反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
(3)①I2溶于CCl4顯紫紅色;
②氣泡明顯減少的原因可能是:i.H2O2濃度降低;ii.水溶液中碘的濃度降低;
③若i不是氣泡明顯減少的原因,實(shí)驗(yàn)時(shí),加入CCl4的A試管中,水溶液中碘的濃度減小,產(chǎn)生氣泡的速率減小,未加入CCl4的B試管中,水溶液中碘的濃度沒(méi)有變化,產(chǎn)生氣泡的速率不會(huì)減慢;
(4)根據(jù)題意有:K==640,解得:b=2.5×10﹣3,根據(jù)碘原子守恒,若溶液中不含由其它含碘的微粒,則碘原子的濃度為:≈0.033ml/L,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,溶液中碘原子的濃度為:2c(I2)+c(I﹣)+3c()=2×2.5×10﹣3+2.5×10﹣3+3×4×10﹣3=0.0195ml/L<0.033ml/L,據(jù)此分析作答。
【解答】解:(1)資料1:H2O2+I﹣=H2O+IO﹣;H2O2+IO﹣=H2O+O2↑+I﹣,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2O22H2O+O2↑,KI在該反應(yīng)中的作用是催化劑,
故答案為:2H2O22H2O+O2↑;催化劑;
(2)A.由圖可知,加入KI后降低了反應(yīng)所需的活化能,改變了反應(yīng)的歷程,故A正確;
B.加入KI后該反應(yīng)的活化分子百分?jǐn)?shù)增大,故B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,第一步反應(yīng)是吸熱反應(yīng),即H2O2+IO﹣=H2O+O2↑是吸熱反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
故答案為:BC;
(3)①加CCl4并振蕩、靜置后還可觀察到溶液分層,且下層溶液顯紫紅色,說(shuō)明有I2生成,
故答案為:紫紅;
②氣泡明顯減少的原因可能是:i.H2O2濃度降低;ii.水溶液中碘的濃度降低,
故答案為:I2;
③若i不是氣泡明顯減少的原因,實(shí)驗(yàn)時(shí),加入CCl4的A試管中,水溶液中碘的濃度減小,產(chǎn)生氣泡的速率減小,未加入CCl4的B試管中,水溶液中碘的濃度沒(méi)有變化,產(chǎn)生氣泡的速率不會(huì)減慢,
故答案為:A試管中產(chǎn)生氣泡的速率明顯變慢,B試管中產(chǎn)生氣泡的速率沒(méi)有明顯變慢;
(4)根據(jù)題意有:K==640,解得:b=2.5×10﹣3,根據(jù)碘原子守恒,若溶液中不含由其它含碘的微粒,則碘原子的濃度為:≈0.033ml/L,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,溶液中碘原子的濃度為:2c(I2)+c(I﹣)+3c()=2×2.5×10﹣3+2.5×10﹣3+3×4×10﹣3=0.0195ml/L<0.033ml/L,所以,溶液中還存在其它含碘微粒,
故答案為:2.5×10﹣3;2c(I2)+c(I﹣)+3c()<0.033ml/L。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),具體涉及碘及其化合物的相關(guān)知識(shí),同時(shí)考查平衡常數(shù)K的計(jì)算以及應(yīng)用,難度較大。
4.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考)學(xué)習(xí)了CO2的有關(guān)知識(shí)之后,同學(xué)們查閱資料發(fā)現(xiàn)Mg能在CO2中燃燒:2Mg+CO22MgO+C,所以鎂著火不能用CO2來(lái)滅火。但沒(méi)有找到有關(guān)鈉能否與CO2反應(yīng)的介紹。于是同學(xué)們展開(kāi)鈉著火能否用CO2來(lái)滅火的探究。
【提出猜想】
(1)鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng),可能的化學(xué)方程式為: 4Na+CO22Na2O+C 。
【實(shí)驗(yàn)】將燃著的鈉伸入裝有CO2的集氣瓶中,鈉能在CO2中繼續(xù)燃燒。
進(jìn)一步【查閱資料】得知:
①Na2O是白色固體,能與CO2反應(yīng)生成Na2CO3,與H2O反應(yīng)生成NaOH。
②Ba(OH)2溶于水而B(niǎo)aCO3不溶于水。
③Na2CO3的存在會(huì)干擾NaOH的檢測(cè)。
基于以上資料,同學(xué)們認(rèn)為鈉在CO2中燃燒的產(chǎn)物應(yīng)該與Mg在CO2中燃燒的產(chǎn)物情況有所不同,并對(duì)產(chǎn)物提出了以下幾種猜想:
(2)②Na2O、C;② Na2CO3 、C;③NaOH、C;④Na2O、Na2CO3、C;
(3)通過(guò)理論分析,猜想 ③ (填序號(hào))肯定是錯(cuò)誤的,理由是: 反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素,所以不能生成NaOH 。
(4)【驗(yàn)證猜想】
(5)在步驟(2)中BaCl2溶液為什么要加入至過(guò)量: 過(guò)量的氯化鋇溶液可以將碳酸根離子完全除去,避免碳酸鈉對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行干擾 。
(6)在步驟(3)中也可以通過(guò)加入 酚酞 試劑的方法進(jìn)行檢驗(yàn)(任寫一種試劑)。
(7)【結(jié)論】猜想 ④ (填序號(hào))正確。
【答案】(1)4Na+CO22Na2O+C;
(2)Na2CO3;
(3)反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素,所以不能生成NaOH;
(4)C;有白色沉淀生成;CuCl2或CuSO4;Na2O;
(5)過(guò)量的氯化鋇溶液可以將碳酸根離子完全除去,避免碳酸鈉對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行干擾;
(6)酚酞;
(7)④。
【分析】(1)鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng),說(shuō)明在點(diǎn)燃的條件下Na和CO2反應(yīng)生成Na2O和C;
(2)在點(diǎn)燃的條件下Na和CO2反應(yīng)生成Na2O和C,CO2和生成的Na2O反應(yīng)生成Na2CO3;
(3)化學(xué)反應(yīng)中要遵循元素守恒;
(4)碳難溶于水,Na2O、Na2CO3都易溶于水;Na2CO3能和BaCl2反應(yīng)生成BaCO3白色沉淀,NaOH和BaCl2不反應(yīng);Cu2+和堿反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀;
(5)能和Cu2+反應(yīng)生成CuCO3沉淀;
(6)酚酞遇堿變紅色;
(7)實(shí)驗(yàn)1說(shuō)明有C生成,實(shí)驗(yàn)2說(shuō)明有Na2CO3生成,實(shí)驗(yàn)3說(shuō)明有Na2O生成。
【解答】解:(1)鈉能發(fā)生類似于CO2與鎂的反應(yīng),說(shuō)明在點(diǎn)燃的條件下Na和CO2反應(yīng)生成Na2O和C,反應(yīng)方程式為:4Na+CO22Na2O+C,
故答案為:4Na+CO22Na2O+C;
(2)在點(diǎn)燃的條件下Na和CO2反應(yīng)生成Na2O和C,CO2和生成的Na2O反應(yīng)生成Na2CO3,所以得到的固體為Na2CO3和C,
故答案為:Na2CO3;
(3)通過(guò)理論分析,猜想③肯定是錯(cuò)誤的,理由是:反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素,所以不能生成NaOH,
故答案為:反應(yīng)物中沒(méi)有氫元素,所以不能生成NaOH;
(4)碳難溶于水,Na2O、Na2CO3都易溶于水,所以黑色難溶于水的固體是C;Na2CO3能和BaCl2反應(yīng)生成BaCO3白色沉淀,NaOH和BaCl2不反應(yīng),所以實(shí)驗(yàn)2中現(xiàn)象為:有白色沉淀生成;Cu2+和堿反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象知,加入的溶液是可溶性的CuCl2或CuSO4溶液,溶液中含有NaOH,則得到的固體中含有Na2O,
故答案為:C;有白色沉淀生成;CuCl2或CuSO4;Na2O;
(5)能和Cu2+反應(yīng)生成CuCO3沉淀,過(guò)量的氯化鋇溶液可以將碳酸根離子完全除去,避免碳酸鈉對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行干擾,
故答案為:過(guò)量的氯化鋇溶液可以將碳酸根離子完全除去,避免碳酸鈉對(duì)下一步實(shí)驗(yàn)進(jìn)行干擾;
(6)酚酞遇堿變紅色,步驟2是為了檢驗(yàn)NaOH的生成,除了加入銅鹽外,可以加入酚酞溶液,現(xiàn)象為:溶液變紅,則有NaOH生成,
故答案為:酚酞;
(7)實(shí)驗(yàn)1說(shuō)明有C生成,實(shí)驗(yàn)2說(shuō)明有Na2CO3生成,實(shí)驗(yàn)3說(shuō)明有Na2O生成,根據(jù)這三個(gè)實(shí)驗(yàn)知,產(chǎn)品中含有Na2O、Na2CO3、C,所以猜想④正確,
故答案為:④。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重考查閱讀、對(duì)比、分析、判斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力,明確物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵,題目難度中等。
5.(2024秋?浦東新區(qū)校級(jí)月考)某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)中學(xué)階段只學(xué)習(xí)了SO3具有酸性氧化物的性質(zhì),為了探究SO3的其他化學(xué)性質(zhì),設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證。
(1)寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O 。該反應(yīng)中,濃硫酸體現(xiàn)的性質(zhì)有 BD 。(不定項(xiàng))
A.難揮發(fā)性
B.強(qiáng)氧化性
C.脫水性
D.強(qiáng)酸性
(2)由于濃硫酸具有較大的粘稠度,分液漏斗中的濃硫酸很難順利流入到燒瓶中,實(shí)驗(yàn)中可以將分液漏斗更換為 恒壓滴液漏斗 (填寫儀器名稱)。
(3)裝置B不具有的作用是 C 。
A.干燥氣體
B.混合氣體
C.與氣體反應(yīng)
D.觀察通入的氣泡速率
(4)寫出H2S的電子式 。
(5)下列SO3與H2S反應(yīng)的方程式中,不可能成立的有 C 。(不定項(xiàng))
A.H2S+SO3=H2O+SO2+S
B.H2S+2SO3=H2SO4+SO2+S
C.H2S+SO3=H2O+O2+2S
D.3H2S+SO3=3H2O+4S
(6)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一段時(shí)間后,裝置D中有 淡黃色固體 和 白霧 出現(xiàn)(填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。
(7)指導(dǎo)教師指出,該裝置無(wú)法驗(yàn)證SO3與H2S的反應(yīng),請(qǐng)問(wèn)為什么? 瓶中二氧化硫和硫化氫也能反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水,水與二氧化硫結(jié)合產(chǎn)生酸霧 。
(8)E裝置中吸收尾氣的試劑可以是 AD 。(不定項(xiàng))
A.KMnO4溶液
B.BaCl2溶液
C.蒸餾水
D.NaOH溶液
【答案】(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;BD;
(2)恒壓滴液漏斗;
(3)C;
(4);
(5)C;
(6)淡黃色固體;白霧;
(7)瓶中SO2和硫化氫也能反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水,水與SO2結(jié)合產(chǎn)生酸霧;
(8)AD。
【分析】銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成二氧化硫,二氧化硫與氧氣混合后通過(guò)催化劑發(fā)生催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫與硫化氫混合,驗(yàn)證三氧化硫的氧化性,尾氣可以用堿溶液吸收。
【解答】解:(1)銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng),Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,該反應(yīng)中濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性和強(qiáng)酸性,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;BD;
(2)由于濃硫酸具有較大的粘稠度,分液漏斗中的濃硫酸很難順利流入到燒瓶中,實(shí)驗(yàn)中可將分液漏斗更換為恒壓滴液漏斗,
故答案為:恒壓滴液漏斗;
(3)SO2和O2通過(guò)濃硫酸進(jìn)行干燥,然后混合在一起,通過(guò)產(chǎn)生氣泡的多少判斷氣體的流速及混合比例,
故選:C;
(4)H2S中S與H共用一對(duì)電子,電子式為,
故答案為:;
(5)A.SO3與H2S反應(yīng),SO3被還原后可能生成SO2或S,故A正確;
B.H2S被SO3氧化生成S和水,生成的水與SO3結(jié)合生成硫酸,故B正確;
C.H2S與SO3氧反應(yīng)不可能生成O2,故C錯(cuò)誤;
D.SO3與H2S反應(yīng),二者發(fā)生歸中反應(yīng)可能生成S,故D正確,
故選:C;
(6)一段時(shí)間后D中H2S與SO3發(fā)生反應(yīng),可生成S,內(nèi)壁上有淡黃色物質(zhì)生成,生成的水與SO3形成白霧,
故答案為:淡黃色固體;白霧;
(7)瓶中SO2硫和硫化氫也能反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水,水與二氧化硫結(jié)合產(chǎn)生酸霧,
故答案為:瓶中SO2和硫化氫也能反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水,水與二氧化硫結(jié)合產(chǎn)生酸霧;
(8)三氧化硫易溶于水,四個(gè)選項(xiàng)都可以,硫化氫在水或酸性溶液中溶解度小,與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng),能被堿溶液吸收,
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)、濃硫酸的強(qiáng)氧化性、三氧化硫的性質(zhì)。
6.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)月考)某同學(xué)用稀鹽酸和大理石制取少量CO2氣體,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究
(1)配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.8%的稀鹽酸需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%的鹽酸(密度為1.2g?mL﹣1)的體積為 25mL 。蒸餾水(密度為1.0g?mL﹣1)的體積為 70 mL。
(2)用稀鹽酸和大理石制取CO2的化學(xué)方程式: CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O 。
(3)檢查圖中B裝置氣密性的操作是 用彈簧夾密封導(dǎo)氣管,向長(zhǎng)頸漏斗中注水,一段時(shí)間后,若觀察到長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶中的液面差維持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好,反之則說(shuō)明裝置漏氣 。若用C裝置收集CO2,則氣體應(yīng)從導(dǎo)管 n (填“m”或“n”)端通入。
地窖中因貯存農(nóng)產(chǎn)品而容易積蓄CO2,根據(jù)相關(guān)要求,CO2短時(shí)間接觸容許濃度為18mg/L。小組同學(xué)從某地窖中收集500mL用CO2傳感器測(cè)得CO2濃度為22mg/L。
(4)進(jìn)入地窖時(shí),下列防范措施正確的是 AC (不定項(xiàng))。
A.用農(nóng)用噴霧器向地窖內(nèi)噴灑水
B.手持火把進(jìn)入地窖時(shí),若火把持續(xù)燃燒,則表示安全,可繼續(xù)前進(jìn)
C.利用鼓風(fēng)機(jī)將地窖內(nèi)部分空氣排出,也可打開(kāi)地窖蓋,通風(fēng)一段時(shí)間后再進(jìn)入
(5)某同學(xué)用注射器抽取100mL地窖中的氣體樣品,按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將氣體推入足量澄清石灰水,充分反應(yīng):(足量澄清石灰水能對(duì)通入其中的CO2氣體完全吸收)裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ,多孔球泡的作用是 增大二氧化碳與溶液的接觸面積,使吸收更快更充分 。
(6)當(dāng)CO2傳感器顯示CO2濃度慢慢下降,當(dāng)濃度降至0mg/L時(shí),理論上瓶?jī)?nèi)物質(zhì)總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了 2.2 mg。
(7)下列說(shuō)法可能導(dǎo)致測(cè)得的CO2含量偏小的是 B 。
A.緩慢推動(dòng)注射器活塞。
B.抽取氣體前未將注射器內(nèi)空氣排凈。
C.實(shí)驗(yàn)前檢查裝置氣密性。
【答案】(1)25mL;70;
(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)用彈簧夾密封導(dǎo)氣管,向長(zhǎng)頸漏斗中注水,一段時(shí)間后,若觀察到長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶中的液面差維持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好,反之則說(shuō)明裝置漏氣;n;
(4)AC;
(5)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;增大二氧化碳與溶液的接觸面積,使吸收更快更充分;
(6)2.2;
(7)B。
【分析】(1)溶液稀釋前后,溶質(zhì)的質(zhì)量不變,再結(jié)合ρ=進(jìn)行計(jì)算;
(2)稀鹽酸與大理石反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳?xì)怏w和水;
(3)檢查裝置氣密性的方法是用彈簧夾密封導(dǎo)氣管,向長(zhǎng)頸漏斗中注水,一段時(shí)間后,若觀察到長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶中的液面差維持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好,反之則說(shuō)明裝置漏氣;收集二氧化碳時(shí)采用向上排空氣法;
(4)A.二氧化碳能溶于水;
B.根據(jù)相關(guān)要求,CO2短時(shí)間接觸容許濃度為18mg/L,若二氧化碳濃度過(guò)高,可能會(huì)造成危險(xiǎn);
C.利用鼓風(fēng)機(jī)將地窖內(nèi)部分空氣排出,也可打開(kāi)地窖蓋,通風(fēng)一段時(shí)間后再進(jìn)入,這樣可降低地窖內(nèi)二氧化碳的濃度,避免危險(xiǎn);
(5)澄清石灰水與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水;其中多孔球泡的作用是增大二氧化碳與溶液的接觸面積,使吸收更快更充分;
(6)根據(jù)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,可知瓶?jī)?nèi)物質(zhì)質(zhì)量的增加量等于吸收的二氧化碳的質(zhì)量;
(7)A.緩慢推動(dòng)注射器活塞使得二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)更充分,對(duì)結(jié)果無(wú)影響;
B.抽取氣體前未將注射器內(nèi)空氣排凈,會(huì)使樣品的體積偏小,導(dǎo)致測(cè)得的CO2含量偏?。?br>C.有氣體生成和參與的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前都要檢查裝置氣密性,氣密性良好的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),只要其它操作合理規(guī)范,對(duì)二氧化碳含量沒(méi)有影響。
【解答】解:(1)根據(jù)稀釋前后,溶質(zhì)的質(zhì)量不變可知,配制100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.8%的稀鹽酸需要溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%的鹽酸的質(zhì)量==30g,再根據(jù)ρ=可知,V(HCl)===25mL;稀釋前濃溶液的質(zhì)量為30g,稀釋后稀溶液的質(zhì)量為100g,因此加入蒸餾水的質(zhì)量為70g,V(H2O)===70mL,
故答案為:25mL;70;
(2)稀鹽酸與大理石反應(yīng)生成氯化鈣、二氧化碳?xì)怏w和水,對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,
故答案為:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;
(3)可用液差法檢查裝置B的氣密性,操作方法為用彈簧夾密封導(dǎo)氣管,向長(zhǎng)頸漏斗中注水,一段時(shí)間后,若觀察到長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶中的液面差維持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好,反之則說(shuō)明裝置漏氣;二氧化碳能溶于水、密度比空氣大,則選用向上排空氣法收集,若用C裝置收集CO2,應(yīng)該長(zhǎng)管進(jìn)二氧化碳?xì)怏w短管出空氣,則氣體應(yīng)從導(dǎo)管n端通入,
故答案為:用彈簧夾密封導(dǎo)氣管,向長(zhǎng)頸漏斗中注水,一段時(shí)間后,若觀察到長(zhǎng)頸漏斗與錐形瓶中的液面差維持不變,說(shuō)明裝置氣密性良好,反之則說(shuō)明裝置漏氣;n;
(4)A.地窖中因貯存農(nóng)產(chǎn)品而容易積蓄CO2,二氧化碳能溶于水,用農(nóng)用噴霧器向地窖內(nèi)噴灑水可以降低空氣中CO2的濃度,故A正確;B.根據(jù)相關(guān)要求,CO2短時(shí)間接觸容許濃度為18mg,而同學(xué)用CO2傳感器測(cè)得CO2濃度為22mg/L,手持火把進(jìn)入地窖時(shí),二氧化碳濃度過(guò)高會(huì)發(fā)生危險(xiǎn),故B錯(cuò)誤;
C.利用鼓風(fēng)機(jī)將地窖內(nèi)部分空氣排出,也可打開(kāi)地窖蓋,通風(fēng)一段時(shí)間后再進(jìn)入,降低了空氣中CO2的濃度,故C正確;
故答案為:AC; (5)澄清石灰水與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,因此題目所給裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;其中多孔球泡的作用是增大二氧化碳與溶液的接觸面積,使吸收更快更充分,
故答案為:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;增大二氧化碳與溶液的接觸面積,使吸收更快更充分;
(6)已知地窖內(nèi)二氧化碳濃度為22mg/L,則m(CO2)=22mg/L×0.1L=2.2mg,根據(jù)瓶?jī)?nèi)物質(zhì)質(zhì)量的增加量等于吸收的二氧化碳的質(zhì)量,因此理論上瓶?jī)?nèi)物質(zhì)總質(zhì)量比反應(yīng)前增加了2.2mg,
故答案為:2.2;
(7)A.緩慢推動(dòng)注射器活塞使得二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)更充分,對(duì)結(jié)果無(wú)影響,故A錯(cuò)誤;
B.抽取氣體前未將注射器內(nèi)空氣排凈,會(huì)使樣品的體積偏小,導(dǎo)致測(cè)得的CO2含量偏小,故B正確;
C.有氣體生成和參與的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前都要檢查裝置氣密性,氣密性良好的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),只要其它操作合理規(guī)范,對(duì)二氧化碳含量沒(méi)有影響,故C錯(cuò)誤;
故答案為:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查溶液稀釋的相關(guān)計(jì)算、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制備、氣密性的檢查等基本實(shí)驗(yàn)操作,題目難度較低。
7.(2024秋?寶山區(qū)校級(jí)月考)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
(1)FeCl3溶液轉(zhuǎn)化成FeCl2溶液不引入雜質(zhì)可加適量 Fe (寫化學(xué)式);FeCl2溶液轉(zhuǎn)化成FeCl3溶液不引入雜質(zhì)可加適量 Cl2 (寫化學(xué)式);
(2)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2 。
(3)Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明 AC 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
(4)實(shí)驗(yàn)后,Ⅰ試管壁上的黑色沉淀可用 C 洗去。
A.酒精
B.二硫化碳
C.濃硝酸
D.熱鹽酸
(5)寫出檢驗(yàn)Ⅰ中是否含有Fe2+的方法: 將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+ 。
(6)推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因 Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng) 。
【答案】(1)Fe;Cl2;
(2)2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
(3)AC;
(4)C;
(5)將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+;
(6)Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
【分析】(1)FeCl3能與Fe發(fā)生歸中反應(yīng)生成FeCl2,F(xiàn)eCl2能與Cl2反應(yīng)生成FeCl3;
(2)Ⅱ中FeCl3溶液呈棕黃色,滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出方程式;
(3)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;
(4)實(shí)驗(yàn)后,Ⅰ試管壁上的黑色沉淀為Ag粉,結(jié)合Ag的化學(xué)性質(zhì)分析判斷;
(5)Fe2+具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,可用于具有混合溶液中是否存在Fe2+;
(6)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,Ag+能氧化I﹣,Ag+和I﹣也能結(jié)合生成AgI沉淀,但實(shí)際上低濃度的Ag+和I﹣生成AgI沉淀的程度大,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的程度較小。
【解答】解:(1)FeCl3溶液轉(zhuǎn)化成FeCl2溶液不引入雜質(zhì)可加適量Fe粉,F(xiàn)eCl2溶液轉(zhuǎn)化成FeCl3溶液不引入雜質(zhì)可加適量Cl2,
故答案為:Fe;Cl2;
(2)Ⅱ中FeCl3溶液中滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,還原產(chǎn)物為FeCl2,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,
故答案為:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅,反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,氧化性:Ag+>Fe3+,還原性:Fe2+>Ag;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán),反應(yīng)為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,氧化性:Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+,即氧化性:Ag+>Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+>Ag,且同一種金屬元素的低價(jià)離子氧化性弱、還原性較強(qiáng),所以還原性:I﹣>Fe2+>Fe3+,
故答案為:AC;
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,黑色沉淀銀不溶于酒精、二硫化碳和熱鹽酸,易溶于濃硝酸,所以可用濃硝酸洗滌除去試管壁上殘留的銀,
故答案為:C;
(5)Fe2+具有還原性,滴入高錳酸鉀溶液后,高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明溶液中存在亞鐵離子,操作方法為:將適量的I中溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+,
故答案為:將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有Fe2+,否則不含F(xiàn)e2+;
(6)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,AgNO3能與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),但由于溶液中Ag+、I﹣濃度低,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),二者反而快速發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AgI沉淀,即實(shí)驗(yàn)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因是:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),
故答案為:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾?,把握物質(zhì)性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)及氧化性或還原性強(qiáng)弱判斷、實(shí)驗(yàn)技能為解答關(guān)鍵,題目難度中等。
8.(2024春?商丘期末)(Ⅰ)如圖是制備和研究乙炔性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。
(1)電石與飽和食鹽水反應(yīng)的化學(xué)方程式是 CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑ 。
(2)b的作用是 除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的H2S,H3P氣體 。
(3)c中溶液褪色,生成物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 CHBr2—CHBr2或CHBr=CHBr 。
(4)d中高錳酸鉀酸性溶液褪色,說(shuō)明乙炔具有的性質(zhì)是 還原性 。
(5)若在空氣中點(diǎn)燃乙炔,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 明亮的火焰和濃烈的黑煙 。
(Ⅱ)某有機(jī)化合物只含C、H、O三種元素,取9.2g該有機(jī)化合物完全燃燒,測(cè)得只生成17.6gCO2和10.8g水,其質(zhì)譜圖和核磁共振氫譜如圖所示,
(6)該有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 CH3CH2OH 。
(7)有機(jī)物的系統(tǒng)命名為 2,4﹣二甲基己烷 。
(8)分子式為C5H10,且屬于烯烴的同分異構(gòu)體有 6 種(考慮順?lè)串悩?gòu))。
【答案】(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(2)除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的H2S,H3P氣體;
(3)CHBr2—CHBr2或CHBr=CHBr;
(4)乙炔具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;
(5)明亮的火焰和濃烈的黑煙;
(6)CH3CH2OH;
(7)2,4﹣二甲基己烷;
(8)6種。
【分析】(1)電石的主要成分是CaC2,能和水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣;
(2)電石中含有硫、磷等雜質(zhì),導(dǎo)致乙炔中混有硫化氫、磷化氫等雜質(zhì),硫酸銅溶液能除去雜質(zhì);
(3)乙炔和溴發(fā)生加成反應(yīng),若溴足量,可以生成飽和的鹵代烴,若溴不足量,生成含有雙鍵的鹵代烴;
(4)乙炔具有還原性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;
(5)乙炔含碳量高,在燃燒時(shí)放出大量熱且碳元素不能被充分氧化;
(6)有機(jī)化合物完全燃燒,根據(jù)CO2和水的質(zhì)量,算出有機(jī)物中碳元素和氫元素的質(zhì)量,然后和有機(jī)物的質(zhì)量對(duì)比,可判斷出有機(jī)物中是否含有氧,然后根據(jù)有機(jī)物質(zhì)量和碳?xì)湓氐馁|(zhì)量差算出氧元素的質(zhì)量,繼續(xù)計(jì)算可得碳?xì)溲踉氐奈镔|(zhì)的量的比,根據(jù)質(zhì)譜圖可以得出該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量,進(jìn)一步算出化學(xué)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;
(7)有機(jī)物的命名遵循下列原則:①最長(zhǎng)﹣選最長(zhǎng)碳鏈為主鏈;②最多﹣遇等長(zhǎng)碳鏈時(shí),支鏈最多為主鏈;③最近﹣離支鏈最近一端編號(hào);④最小﹣支鏈編號(hào)之和最?。▋啥说染嘤滞ф溇幪?hào)之和最?。?br>(8)烯烴的同分異構(gòu)體書(shū)寫時(shí),先確定碳原子的排列順序(碳骨架),然后在合適的位置添加碳碳雙鍵,若雙鍵碳上連有不同的原子或原子團(tuán),還要考慮順?lè)串悩?gòu)。
【解答】解:(1)電石的主要成分是CaC2,能和水反應(yīng)生成乙炔和氫氧化鈣;
故答案為:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
(2)硫酸銅溶液可以與雜質(zhì)反應(yīng);
故答案為:除去影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)氣體;
(3)乙炔和溴會(huì)發(fā)生加成反應(yīng),若溴足量,則生成CHBr2—CHBr2,若溴不足量,生成CHBr=CHBr;
故答案為:CHBr2—CHBr2或CHBr=CHBr;
(4)酸性高錳酸鉀溶液可以把乙炔氧化;
故答案為:還原性;
(5)乙炔含碳量高,在空氣中點(diǎn)燃乙炔;
故答案為:明亮的火焰和濃烈的黑煙;
(6)9.2g該有機(jī)化合物完全燃燒,測(cè)得只生成17.6gCO2和10.8g水,故n(H)=1.2ml,n(C)=0.4ml,m(H)+m(C)=1.2+0.4×12=6g<9.2g,則有機(jī)物中含有氧,n(C):n(H):n(O)=2:6:1,根據(jù)質(zhì)譜圖可知,該有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量為46,有機(jī)物的分子式為C2H6O,核磁共振氫譜中有三種H;
故答案為:CH3CH2OH;
(7)該有機(jī)物的主鏈上有6個(gè)碳原子,2、4號(hào)碳上有甲基;
故答案為:2,4﹣二甲基己烷;
(8)CH2═CH—CH2—CH2—CH3、CH3—CH═CH—CH2—CH3、CH2═C(CH3)CH2CH3、CH3C(CH3)═CHCH3、CH3CH(CH3)CH═CH2,其中CH3—CH═CH—CH2—CH3有2種順?lè)串悩?gòu);
故答案為:6種。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了乙炔的實(shí)驗(yàn)室制備和烴的命名及同分異構(gòu)體書(shū)寫,培養(yǎng)學(xué)生良好的分析問(wèn)題能力和總結(jié)規(guī)律的能力。
9.(2023秋?西城區(qū)期末)某小組探究Cu與Fe3+的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
已知:[CuCl3]2﹣(無(wú)色)?CuCl↓(白色)+2Cl﹣
[CuCl3]2﹣+SCN﹣?CuSCN↓(白色)+3Cl﹣
(1)Ⅰ、Ⅱ中,反應(yīng)后的溶液均變?yōu)樗{(lán)色,推測(cè)有Cu2+生成。分別取少量反應(yīng)后的溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,均產(chǎn)生藍(lán)色沉淀Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是 Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ 。
(2)30min內(nèi),Cu被氧化的反應(yīng)速率:Ⅰ < Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
(3)研究Ⅱ的反應(yīng)過(guò)程,設(shè)計(jì)如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不同時(shí)間取左側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,取樣時(shí)間與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下(不考慮O2的作用)。
經(jīng)檢驗(yàn),白色沉淀為CuSCN。
ⅰ~ⅳ中,分別取右側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,溶液紅色依次變淺。
①NaCl溶液的濃度是 0.3 ml/L。
②根據(jù)ⅰ、ⅱ中“產(chǎn)生白色沉淀”“溶液紅色變淺”,推測(cè)Cu轉(zhuǎn)化為[CuCl3]2﹣,Cu與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式是 Cu+Fe3++3Cl﹣=[CuCl3]2﹣+Fe2+ 。
③由ⅲ、ⅳ可知,30min后主要反應(yīng)的離子方程式是 [CuCl3]2﹣+Fe3+=Cu2++Fe2++3Cl﹣ 。
(4)對(duì)比Ⅰ和Ⅱ,結(jié)合ⅰ~ⅳ,Cl﹣在Cu與Fe3+反應(yīng)中的作用是 作催化劑 。
(5)研究Cl﹣的濃度對(duì)銅粉溶解的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
a中加入的試劑x為5mL0.05ml/LFe2(SO4)3和0.1ml/LNaCl的混合溶液。充分反應(yīng)后,銅粉有少量剩余,溶液變?yōu)樗{(lán)色,有少量白色沉淀,經(jīng)檢驗(yàn)白色沉淀是CuCl。則銅粉未完全溶解的原因是 c(Cl﹣)小,反應(yīng)會(huì)生成CuCl,CuCl覆蓋在銅粉表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行 。
【答案】(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)<;
(3)①0.3;
②Cu+Fe3++3Cl﹣=[CuCl3]2﹣+Fe2+;
③[CuCl3]2﹣+Fe3+=Cu2++Fe2++3Cl﹣;
(4)作催化劑;
(5)c(Cl﹣)小,反應(yīng)會(huì)生成CuCl,CuCl覆蓋在銅粉表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
【分析】(1)Ⅰ中,將硫酸鐵溶液中加到不足量的銅粉中,充分振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色,說(shuō)明銅與硫酸鐵反應(yīng),生成硫酸銅和硫酸亞鐵,Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)30min內(nèi),Ⅱ中鐵離子濃度大,反應(yīng)速率大,Cu被氧化的反應(yīng)速率:Ⅰ<ll;
(3)經(jīng)檢驗(yàn),白色沉淀為CuSCN,i~iv中,分別取右側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,溶液紅色依次變淺,說(shuō)明鐵離子濃度越來(lái)越小,
①控制左側(cè)氯離子濃度與右側(cè)相同NaCl溶液的濃度是0.3ml/L;
②根據(jù)i、ii中“產(chǎn)生白色沉淀”“溶液紅色變淺”,推測(cè)Cu轉(zhuǎn)化為[CuCl3]2﹣,銅由0價(jià)變?yōu)?1價(jià),Cu與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方Cu+Fe3++3Cl﹣=[CuCl3]2﹣+Fe2+;
③由iii、iv可知,30min后+1價(jià)的銅被氧化為銅離子,主要反應(yīng)的離子方程式是[CuCl3]2﹣+Fe3+=Cu2++Fe2++3Cl﹣;
(4)對(duì)比Ⅰ和Ⅱ,結(jié)合i~iv,Cl﹣在Cu與 Fe3+反應(yīng)中的作用是作催化劑;
(5)研究Cl﹣的濃度對(duì)銅粉溶解的影響,銅粉未完全溶解的原因是c(Cl﹣)小,反應(yīng)會(huì)生成CuCl,CuCl覆蓋在銅粉表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
【解答】解:(1)Ⅰ中,將硫酸鐵溶液中加到不足量的銅粉中,充分振蕩,溶液變?yōu)樗{(lán)綠色,說(shuō)明銅與硫酸鐵反應(yīng),生成硫酸銅和硫酸亞鐵,Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,
故答案為:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;
(2)30min內(nèi),Ⅱ中鐵離子濃度大,反應(yīng)速率大,Cu被氧化的反應(yīng)速率:Ⅰ<ll,
故答案為:<;
(3)經(jīng)檢驗(yàn),白色沉淀為CuSCN,i~iv中,分別取右側(cè)燒杯中的溶液,滴加KSCN溶液,溶液紅色依次變淺,說(shuō)明鐵離子濃度越來(lái)越小,
①控制左側(cè)氯離子濃度與右側(cè)相同NaCl溶液的濃度是0.3ml/L,
故答案為:0.3;
②根據(jù)i、ii中“產(chǎn)生白色沉淀”“溶液紅色變淺”,推測(cè)Cu轉(zhuǎn)化為[CuCl3]2﹣,銅由0價(jià)變?yōu)?1價(jià),Cu與FeCl3溶液反應(yīng)的離子方Cu+Fe3++3Cl﹣=[CuCl3]2﹣+Fe2+,
故答案為:Cu+Fe3++3Cl﹣=[CuCl3]2﹣+Fe2+;
③由iii、iv可知,30min后+1價(jià)的銅被氧化為銅離子,主要反應(yīng)的離子方程式是[CuCl3]2﹣+Fe3+=Cu2++Fe2++3Cl﹣,
故答案為:[CuCl3]2﹣+Fe3+=Cu2++Fe2++3Cl﹣;
(4)對(duì)比Ⅰ和Ⅱ,結(jié)合i~iv,Cl﹣在Cu與 Fe3+反應(yīng)中的作用是作催化劑,
故答案為:作催化劑;
(5)研究Cl﹣的濃度對(duì)銅粉溶解的影響,銅粉未完全溶解的原因是c(Cl﹣)小,反應(yīng)會(huì)生成CuCl,CuCl覆蓋在銅粉表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,
故答案為:c(Cl﹣)小,反應(yīng)會(huì)生成CuCl,CuCl覆蓋在銅粉表面,阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、分析比較能力,同時(shí)考查鐵鹽與亞鐵鹽之間的相互轉(zhuǎn)化,屬于氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的能力要求較高,難度較大。
10.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期末)氫是一種非常重要的物質(zhì),可用于制造氮肥、硝酸等。
(1)請(qǐng)寫出氨的結(jié)構(gòu)式 ,從結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明NH3熱穩(wěn)定性強(qiáng)于PH3的原因 氮元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素 。
【實(shí)驗(yàn)一】探究氨氣的還原性。
已知:a.Mg(OH)2可代替消石灰與氯化銨在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣和堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl];
b.Cu2O粉末呈紅色,在酸性溶液中不穩(wěn)定:Cu2O+H2SO4(?。紺u+CuSO4+H2O。
(2)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Mg(OH)2+NH4ClMg(OH)Cl+NH3↑+H2O ,裝置D的作用是 做安全瓶 。
(3)反應(yīng)結(jié)束后裝置C中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體,為了探究紅色固體成分,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)二】探究氨氣的氧化性
已知:c.鋁可以與氨氣反應(yīng),2Al+2NH3?2AlN+3H2;
d.氮化鋁性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于水,不與水、酸反應(yīng),在加熱時(shí)溶于濃堿可產(chǎn)生氨氣。
按如圖所示連接好裝置,檢查裝置氣密性:在蒸餾燒瓶中加入生石灰,分液漏斗中加入濃氨水,裝置G中盛裝堿石灰,裝置H中加入鋁粉,打開(kāi)裝置F處分液漏斗活塞,待裝置中空氣排盡后再點(diǎn)燃裝置H處酒精燈。
(4)用平衡移動(dòng)原理解釋F中產(chǎn)生氨氣的原因 生石灰與水反應(yīng)放熱,降低了氨的溶解度,使一水合氨分解,生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗,使平衡NH3+H2O?NH3?H2O向左移動(dòng),有利于氨逸出 。
(5)鋁粉完全反應(yīng)后可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 裝置J中幾乎沒(méi)有氣泡冒出 。
(6)為了得到純凈的氮化鋁,可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中,加入 稀鹽酸或稀硫酸 溶解、 過(guò)濾 (填操作名稱)、洗滌、干燥即可。
(7)寫出氮化鋁與濃氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)的離子方程式 AlN+OH﹣+H2O+NH3↑ 。
【答案】(1);氮元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素;
(2)Mg(OH)2+NH4ClMg(OH)Cl+NH3↑+H2O;做安全瓶;
(3)銅;氧化亞銅;銅;0.05 ml Cu、0.05 ml Cu2O;
(4)生石灰與水反應(yīng)放熱,降低了氨的溶解度,使一水合氨分解,生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗,使平衡NH3+H2O?NH3?H2O向左移動(dòng),有利于氨逸出;
(5)裝置J中幾乎沒(méi)有氣泡冒出;
(6)稀鹽酸或稀硫酸;過(guò)濾;
(7)AlN+OH﹣+H2O+NH3↑。
【分析】實(shí)驗(yàn)一,在A中Ca(OH)2與NH4Cl混合加熱反應(yīng)產(chǎn)生NH3,裝置B的作用是干燥氨氣,在C中NH3與CuO反應(yīng),NH3被氧化變?yōu)镹2,CuO被還原可能產(chǎn)生Cu,也可能產(chǎn)生Cu2O,同時(shí)得到H2O,在實(shí)驗(yàn)前先通入N2,可以排出裝置中的空氣,可以防止加熱時(shí)NH3被氧化;CuO被還原后的產(chǎn)物成分可根據(jù)Cu2O+H2SO4(?。紺u+CuSO4+H2O,利用元素守恒分析判斷;
實(shí)驗(yàn)二,在F中用濃氨水與CaO混合反應(yīng)產(chǎn)生NH3,在G中干燥氨氣,在H中與Al發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生AlN,裝置Ⅰ是安全瓶,可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生,在J中用稀硫酸吸收氨氣,防止大氣污染,據(jù)此分析解答。
【解答】解:(1)氨氣中N原子分別與三個(gè)H原子形成三條共價(jià)鍵,結(jié)構(gòu)式為,氮元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素,故NH3的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于PH3,
故答案為:;氮元素的非金屬性強(qiáng)于磷元素;
(2)裝置A制備氨氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2+NH4ClMg(OH)Cl+NH3↑+H2O;裝置D做安全瓶,防止溶液倒吸入C中,
故答案為:Mg(OH)2+NH4ClMg(OH)Cl+NH3↑+H2O;做安全瓶;
(3)有紅色的銅生成,現(xiàn)象為:A 中黑色粉末變?yōu)榧t色,同時(shí)有水生成,D 中白色固體變?yōu)樗{(lán)色;①Cu,因?yàn)镃u在常溫下不與稀硫酸反應(yīng);②有CuSO4生成,溶液變藍(lán),則紅色固體中肯定含有Cu2O,不能確定是否含有Cu;③所得固體為Cu,物質(zhì)的量為0.1ml;每摩爾Cu2O與酸反應(yīng)前后質(zhì)量損失為80g,反應(yīng)前后質(zhì)量損失為4g,則0.05ml Cu2O參與反應(yīng),則生成Cu的量為0.05ml,所以原固體中Cu2O與Cu的物質(zhì)的量均為0.05ml.
故答案為:銅;氧化亞銅;銅;0.05 ml Cu、0.05 ml Cu2O;
(4)用平衡移動(dòng)原理解釋F中產(chǎn)生氨氣的原因生石灰與水反應(yīng)放熱,降低了氨的溶解度,使一水合氨分解,生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗,使平衡NH3+H2O?NH3?H2O向左移動(dòng),有利于氨逸出,
故答案為:生石灰與水反應(yīng)放熱,降低了氨的溶解度,使一水合氨分解,生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗,使平衡NH3+H2O?NH3?H2O向左移動(dòng),有利于氨逸出;
(5)裝置H處反應(yīng)進(jìn)行完全不再有氫氣放出,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為裝置J中幾乎沒(méi)有氣泡冒出,
故答案為:裝置J中幾乎沒(méi)有氣泡冒出;
(6)為了得到純凈的氮化鋁,可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中,加入稀鹽酸或稀硫酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥即可,
故答案為:稀鹽酸或稀硫酸;過(guò)濾;
(7)氮化鋁與濃氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)生成氨氣,離子方程式為AlN+OH﹣+H2O+NH3↑,
故答案為:AlN+OH﹣+H2O+NH3↑。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),為高考常見(jiàn)題型,側(cè)重考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,把握?shí)驗(yàn)裝置的作用、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵,注意元素化合物知識(shí)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,題目難度不大。
11.(2023秋?濟(jì)南期末)硫氰化鉀(KSCN)在有機(jī)合成中具有重要應(yīng)用,但會(huì)污染環(huán)境。預(yù)測(cè)濃硝酸能與KSCN反應(yīng)以消除污染,現(xiàn)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
已知:SCN﹣能被氧化為黃色的(SCN)2,(SCN)2可聚合為紅色的(SCN)x。
【實(shí)驗(yàn)一】
取2mL濃硝酸于試管中,向其中滴加5滴1ml?L﹣1的KSCN溶液,溶液立即變紅,靜置一段時(shí)間后,試管內(nèi)突然劇烈反應(yīng),紅色褪去,放出大量紅棕色氣體。
(1)向濃硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即變紅是因?yàn)樯闪? (SCN)x (填化學(xué)式)。KSCN中S元素的化合價(jià)為﹣2,預(yù)測(cè)劇烈反應(yīng)后含硫產(chǎn)物可能是 。
【實(shí)驗(yàn)二】
將實(shí)驗(yàn)一放出的氣體通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。將過(guò)濾、洗滌后的白色沉淀置于試管中,加入過(guò)量稀硝酸,沉淀完全溶解。
(2)該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了紅棕色氣體中不含SO2,證據(jù)是 若含SO2,則沉淀不能完全溶解 ,白色沉淀為 BaCO3 。
【實(shí)驗(yàn)三】
(3)另取少量實(shí)驗(yàn)一最終所得溶液, 加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀 (填操作和現(xiàn)象),證明溶液中含有。
(4)經(jīng)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一放出的紅棕色氣體中含NO2,但NO2不一定是SCN﹣的氧化產(chǎn)物,理由是 NO2可能是硝酸的還原產(chǎn)物(或硝酸的分解產(chǎn)生) 。
【實(shí)驗(yàn)四】
(5)某同學(xué)向待測(cè)溶液中加入KSCN溶液,再加入濃硝酸,最終未得紅色溶液,由此得出結(jié)論:待測(cè)液中不含F(xiàn)e2+。
你認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論是否正確: 否 (填“是”或“否”),理由是 未得到紅色溶液的原因可能是SCN﹣被濃硝酸氧化,無(wú)法與Fe3+發(fā)生反應(yīng) 。
【答案】(1)(SCN)x; ;
(2)若含SO2,則沉淀不能完全溶解;BaCO3;
(3)加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(4)NO2可能是硝酸的還原產(chǎn)物(或硝酸的分解產(chǎn)生);
(5)否;未得到紅色溶液的原因可能是SCN﹣被濃硝酸氧化,無(wú)法與鐵離子發(fā)生反應(yīng)。
【分析】(1)濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,SCN﹣能被氧化為黃色的(SCN)2,(SCN)2可聚合為紅色的(SCN)x,且SCN﹣中S元素的化合價(jià)為﹣2,表現(xiàn)出強(qiáng)還原性;
(2)具有強(qiáng)還原性,易被硝酸氧化生成,BaSO4不溶于稀硝酸;
(3)檢驗(yàn)常用稀鹽酸和BaCl2溶液,結(jié)合的檢驗(yàn)方法分析解答;
(4)濃硝酸不穩(wěn)定,易分解生成NO2氣體;
(5)KSCN中S元素的化合價(jià)為﹣2,具有還原性,可能被濃硝酸氧化,導(dǎo)致c(SCN﹣)小。
【解答】解:(1)有題給信息可知,SCN﹣能被氧化為黃色的(SCN)2,(SCN)2可聚合為紅色的(SCN)x,且濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,則向濃硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即變紅是因?yàn)樯闪耍⊿CN)x,SCN﹣中S元素的化合價(jià)為﹣2,表現(xiàn)出強(qiáng)還原性,可能被氧化生成 ,
故答案為:(SCN)x;;
(2)SO2能與堿生成,具有強(qiáng)還原性,易被硝酸氧化生成,BaSO4不溶于稀硝酸,而實(shí)驗(yàn)中加入過(guò)量稀硝酸,沉淀完全溶解,根據(jù)原子守恒可知該白色沉淀為BaCO3,紅棕色氣體中不含SO2,
故答案為:若含SO2,則沉淀不能完全溶解;BaCO3;
(3)檢驗(yàn)常用稀鹽酸和BaCl2溶液,即另取少量實(shí)驗(yàn)一最終所得溶液,加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則證明溶液中含有,
故答案為:加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;
(4)實(shí)驗(yàn)一放出的紅棕色氣體中含NO2,可能來(lái)源于濃硝酸的分解,也可能是硝酸的還原產(chǎn)物,不一定是SCN﹣的氧化產(chǎn)物,
故答案為:NO2可能是硝酸的還原產(chǎn)物(或硝酸的分解產(chǎn)生);
(5)濃硝酸檢驗(yàn)強(qiáng)氧化性,KSCN中S元素的化合價(jià)為﹣2,具有還原性,KSCN可能被濃硝酸氧化,不能與Fe3+發(fā)生反應(yīng)生成紅色Fe(SCN)3,不能說(shuō)明待測(cè)液中不含F(xiàn)e2+,
故答案為:否;未得到紅色溶液的原因可能是SCN﹣被濃硝酸氧化,無(wú)法與Fe3+發(fā)生反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰疾椋盐瘴镔|(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法、氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)技能是解題關(guān)鍵,題目難度中等。
12.(2024春?虹口區(qū)期末)工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛放濃硫酸,在加熱條件下,碳素鋼(僅含鐵和碳的合金)與濃硫酸可反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體。
完成下列填空:
(1)寫出生成CO2的化學(xué)方程式 C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O 。
(2)實(shí)驗(yàn)室需要2ml/L的稀硫酸500mL,用98%的濃硫酸(密度1.84g/mL)進(jìn)行配制。需98%濃硫酸 54.3 mL(保留1位小數(shù))。
(3)配制上述溶液除燒杯、量筒、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有 AB (不定項(xiàng))。
A.容量瓶
B.膠頭滴管
C.分液漏斗
D.錐形瓶
用如圖實(shí)驗(yàn)裝置可探究SO2的性質(zhì)。
(4)持續(xù)通入SO2一段時(shí)間后,將①中溶液倒入試管加熱,現(xiàn)象是 無(wú)色溶液恢復(fù)為紅色 。
(5)能驗(yàn)證SO2具有氧化性的裝置及現(xiàn)象是 ③;溶液變成淡黃色渾濁 。
(6)②中溶液先變藍(lán)后褪色,此過(guò)程中SO2表現(xiàn)出 B 。
A.漂白性
B.還原性
C.氧化性
D.還原性和漂白性
(7)通入足量SO2后④中無(wú)明顯現(xiàn)象,將④中溶液分成兩份,分別加入A、B物質(zhì)后均產(chǎn)生白色沉淀。
加入的物質(zhì)可能是:A 氨水 ,B 次氯酸鈉等 。
【答案】(1)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)54.3;
(3)AB;
(4)無(wú)色溶液恢復(fù)為紅色;
(5)③;溶液變成淡黃色渾濁;
(6)B;
(7)氨水;次氯酸鈉等。
【分析】(1)加熱條件下,C被濃硫酸氧化生成二氧化碳,濃硫酸被還原生成二氧化硫,同時(shí)還生成水;
(2)根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等計(jì)算;
(3)根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的配制步驟選擇使用的儀器;
(4)SO2具有漂白性,能與品紅溶液生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì);
(5)裝置③中二氧化硫和硫化鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成淡黃色S單質(zhì),體現(xiàn)了二氧化硫的氧化性;
(6)二氧化硫氣體通入KIO3淀粉溶液,溶液先變藍(lán)后褪色,說(shuō)明先生成I2單質(zhì),I2繼續(xù)與二氧化硫反應(yīng)生成HI和硫酸,溶液又褪色;
(7)氨水等堿性物質(zhì)能與SO2反應(yīng)生成亞硫酸銨,亞硫酸銨能與氯化鋇反應(yīng)生成BaSO3沉淀;次氯酸鈉等氧化性物質(zhì)能將亞硫酸氧化成硫酸,硫酸與氯化鋇反應(yīng)會(huì)生成BaSO4沉淀。
【解答】解:(1)加熱條件下,C與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫和水,反應(yīng)的方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案為:C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)98%的濃硫酸(密度1.84g/mL)的物質(zhì)的量濃度c==ml/L=18.4ml/L,稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量,設(shè)所取溶液的體積為xmL,則0.5L×2.0ml?L﹣1=0.001xL×18.4ml/L,解得x≈54.3,
故答案為:54.3;
(3)配制過(guò)程為:計(jì)算、稱量、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移、洗滌、搖勻等,需要的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、500mL容量瓶、膠頭滴管,則還需要的玻璃儀器是500mL容量瓶和膠頭滴管,
故答案為:AB;
(4)SO2具有漂白性,能與品紅溶液生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì),受熱分解使溶液恢復(fù)為紅色,所以將①中溶液倒入試管加熱,現(xiàn)象是溶液恢復(fù)為紅色,
故答案為:無(wú)色溶液恢復(fù)為紅色;
(5)二氧化硫和硫化鈉發(fā)生的反應(yīng)為SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaOH,其中SO2發(fā)生還原反應(yīng)、表現(xiàn)出氧化性,
故答案為:③;溶液變成淡黃色渾濁;
(6)SO2氣體通入KIO3淀粉溶液,溶液先變藍(lán)后褪色,說(shuō)明先生成I2,SO2中S的化合價(jià)升高、體現(xiàn)其還原性,I2繼續(xù)與SO2水溶液反應(yīng)生成HI和H2SO4,溶液又褪色,SO2中S的化合價(jià)仍然升高、體現(xiàn)其還原性,
故答案為:B;
(7)④溶液中生成BaSO3沉淀,說(shuō)明A為堿性物質(zhì),使得二氧化硫轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽,A可以為氨氣;生成BaSO4沉淀,說(shuō)明硫元素被氧化,則B可能為次氯酸鈉等氧化性物質(zhì),
故答案為:氨水;次氯酸鈉等。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重實(shí)驗(yàn)?zāi)芰挽`活運(yùn)用能力考查,把握一定物質(zhì)的量濃度溶液配制步驟及操作、二氧化硫性質(zhì)及驗(yàn)證方法、各實(shí)驗(yàn)裝置中發(fā)生的反應(yīng)和作用是解題關(guān)鍵,注意理解掌握二氧化硫的漂白性,題目難度中等。
13.(2024春?嘉定區(qū)校級(jí)期末)(1)室溫下金屬鈉長(zhǎng)期露置在空氣中,最終將變?yōu)? C 。
A.Na2O
B.Na2O2
C.Na2CO3
D.NaOH
(2)下列關(guān)于鐵及其合金認(rèn)識(shí)正確的是 A 。
A.生鐵的硬度高于鐵
B.鐵的氧化物都屬于合金
C.鋼是性能優(yōu)且純度很高的鐵
D.不銹鋼中只含鐵與碳兩種元素
(3)下列常見(jiàn)金屬的冶煉原理不合理的是 A 。
A.還原法煉鋁:3H2+Al2O32Al+3H2O
B.加熱法煉汞:2HgO2Hg+O2↑
C.熱還原法煉鐵:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.火法煉銅:Cu2S+O22Cu+SO2
(4)下列關(guān)于鈉的化合物的敘述不正確的是 B 。
A.熱穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3
B.Na2O與Na2O2都能和水反應(yīng)生成堿,它們都是堿性氧化物
C.碳酸氫鈉可用于治療胃酸過(guò)多
D.Na2O2中負(fù)、正離子的個(gè)數(shù)比為1:2
(5)將X氣體通入Y溶液中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測(cè)的現(xiàn)象一致的組合是(已知HNO3有強(qiáng)氧化性) D 。
A.只有①②③
B.只有①②④
C.只有①③④
D.①②③④
(6)將一定物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水,配成1L溶液,取出50mL溶液,然后滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸與其反應(yīng),得到的圖象如下,下列說(shuō)法正確的是 C 。
A.標(biāo)注NaCl的直線也能代表產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量的變化情況
B.原混合物中Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為2:1
C.鹽酸的濃度是0.05ml/L
D.加入的鹽酸為150mL時(shí),放出CO2氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
(7)相同條件下,總質(zhì)量為2.9g的CO和H2的混合氣體在足量的氧氣中充分燃燒,然后立即通過(guò)足量的Na2O2固體,固體的質(zhì)量增加 B 。
A.1.9g
B.2.9g
C.2.8g
D.無(wú)法計(jì)算
(8)Ⅰ.“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn),并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì):
①寫出“鐵與水反應(yīng)”反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 。
Ⅱ.制備氫氧化亞鐵:設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)?zāi)茌^長(zhǎng)時(shí)間觀察到白色Fe(OH)2沉淀,選用稀硫酸、鐵粉、NaOH溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置如圖。
②植物油的作用是 隔絕空氣中的氧氣 。
③實(shí)驗(yàn)時(shí),先 打開(kāi) (填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)止水夾K,然后打開(kāi)分液漏斗的玻璃塞和活塞,使稀硫酸與鐵粉反應(yīng),一段時(shí)間后, 關(guān)閉 (填“打開(kāi)”或“關(guān)閉”)止水夾K,制得白色Fe(OH)2沉淀,且沉淀能持續(xù)一段時(shí)間不變色。
Ⅲ.探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性質(zhì)
④從物質(zhì)類別角度判斷FeCl2屬于 鹽 ,因此可以與某些堿反應(yīng)。
⑤預(yù)測(cè)FeCl2具有氧化性,因此可以與Zn反應(yīng),此時(shí)Zn體現(xiàn) 還原 性。
⑥預(yù)測(cè)FeCl2具有還原性,預(yù)測(cè)依據(jù)是 鐵元素化合價(jià)+2價(jià),化合價(jià)可以升高 ,因此可以與酸性KMnO4溶液反應(yīng)。
⑦進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作:
①i中的現(xiàn)象是 生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變紅褐色 ,用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的因: FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl 、 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 。
②ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是 Zn+Fe2+=Fe+Zn2+ 。
③ⅲ中的現(xiàn)象是 溶液紫紅色褪去 。
④ⅳ中反應(yīng)的離子方程式是 Fe+2Fe3+=3Fe2+ 。
小組同學(xué)探究ⅵ中褪色原因,提出兩種假設(shè):
a.鐵離子被轉(zhuǎn)化,b.SCN﹣被轉(zhuǎn)化。
分別向褪色后的溶液中滴加0.1ml/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,觀察到 滴加 KSCN溶液變紅色 現(xiàn)象,得出結(jié)論:假設(shè)b成立。
【答案】(1)C;
(2)A;
(3)A;
(4)B;
(5)D;
(6)C;
(7)B;
(8)Ⅰ.①3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
Ⅱ.②隔絕空氣中的氧氣;
③打開(kāi);關(guān)閉;
Ⅲ.④鹽;
⑤還原;
⑥鐵元素化合價(jià)+2價(jià),化合價(jià)可以升高;
⑦①i生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變紅褐色;FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
②iiZn+Fe2+=Fe+Zn2+;
③iii溶液紫紅色褪去;
④Fe+2Fe3+=3Fe2+;滴加 KSCN溶液變紅色。
【分析】(1)鈉放置于空氣中發(fā)生銀白色(鈉的真面目)→變暗(生成Na2O)→變白色固體(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→結(jié)塊(吸收CO2成Na2CO3?10H2O)→最后變成Na2CO3粉(風(fēng)化);
(2)合金的硬度高于純金屬,生鐵的硬度高于鐵,合金是混合物,鋼是鐵的合金,不銹鋼的成分為Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、M、Si、Cu等;
(3)金屬冶煉是工業(yè)上將金屬?gòu)暮薪饘僭氐牡V石中還原出來(lái)的生產(chǎn)過(guò)程。金屬的活動(dòng)性不同,可以采用不同的冶煉方法??偟恼f(shuō)來(lái),金屬的性質(zhì)越穩(wěn)定,越容易將其從化合物中還原出來(lái)。金屬冶煉的方法主要有:熱分解法:對(duì)于不活潑金屬,可以直接用加熱分解的方法將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái),例如:2HgO2Hg+O2↑,熱還原法:在金屬活動(dòng)性順序表中處于中間位置的金屬,通常是用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái),如:Fe2O3+2Al═2Fe+Al2O3,電解法:活潑金屬較難用還原劑還原,通常采用電解熔融的金屬化合物的方法冶煉活潑金屬,例如:2Al2O34Al+3O2↑;
(4)A.NaHCO3不穩(wěn)定,加熱易分解;
B.根據(jù)堿性氧化物的定義判斷;
C.碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng);
D.Na2O2中陰離子為;
(5)①往飽和的碳酸鈉溶液中通入過(guò)量的二氧化碳,碳酸鈉與水、二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸氫鈉;
②SO2通入水中生成H2SO3,溶液呈酸性,在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,可與H2SO3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成;
③氯氣通入水中和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,氯離子和銀離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀;
④氨氣溶于水生成一水合氨,一水合氨和氯化鋁反應(yīng)生成白色的氫氧化鋁沉淀;
(6)A.加入鹽酸0~50mL發(fā)生反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,加入鹽酸50mL~150mL發(fā)生反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
B.由圖可知,原混合物中n(Na2CO3)=n(NaHCO3);
C.根據(jù)Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3計(jì)算50mL溶液中HCl的物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算鹽酸的濃度;
D.加入鹽酸50mL~150mL反應(yīng)生成CO2,根據(jù)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知n(CO2)=(NaHCO3),再根據(jù)V=nVm計(jì)算其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積;
(7)CO在氧氣中完全燃燒生成CO2,CO2和再與Na2O2反應(yīng),方程式為2CO+O2 2CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,總方程式為:CO+Na2O2=Na2CO3,可知過(guò)氧化鈉增重為CO的質(zhì)量,H2在氧氣中完全燃燒生成H2O,H2O再與Na2O2反應(yīng),方程式為2H2+O2 2H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2,總反應(yīng)方程式為:H2+Na2O2=2NaOH,可知反應(yīng)后固體質(zhì)量增加為氫氣質(zhì)量,以此解答該題;
(8)Ⅰ.①鐵與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣;
Ⅱ.②植物油的密度比水小,作用為隔絕空氣中的氧氣;
③實(shí)驗(yàn)時(shí),先打開(kāi)止水夾K,鐵粉和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,將裝置內(nèi)的空氣排盡,一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾K,利用氫氣造成試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大,將FeSO4溶液壓至NaOH溶液中反應(yīng)制得白色Fe(OH)2沉淀;
Ⅲ.④從物質(zhì)類別角度判斷FeCl2屬于鹽;
⑤預(yù)測(cè)FeCl2具有氧化性,因此可以與Zn反應(yīng),鋅置換鐵;
⑥預(yù)測(cè)FeCl2具有還原性,預(yù)測(cè)依據(jù)是鐵元素化合價(jià)+2價(jià),化合價(jià)可以升高,因此可以與酸性KMnO4溶液反應(yīng);
⑦①i氯化亞鐵溶液中加入氫氧化鈉溶液生成白色沉淀氫氧化亞鐵,氫氧化亞鐵氧化生成氫氧化鐵;
②ii鋅和氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成鐵和氯化鋅;
③iii滴加酸性KMnO4溶液,溶液紫紅色褪去;
④ⅳ中是氯化鐵溶液中加入鐵粉反應(yīng)生成氯化亞鐵,vi中溶液變?yōu)榧t色,而后紅色褪去,vi中溶液變紅色:證明有鐵離子,F(xiàn)e3++3SCN﹣?Fe(SCN)3,褪色的原因:a.鐵離子被轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,b.SCN﹣離子被轉(zhuǎn)化,平衡逆向進(jìn)行。
【解答】解:(1)鈉放置于空氣中發(fā)生銀白色(鈉的真面目)→變暗(生成Na2O)→變白色固體(生成NaOH)→成液(NaOH潮解)→結(jié)塊(吸收CO2成Na2CO3?10H2O)→最后變成Na2CO3粉(風(fēng)化),有關(guān)反應(yīng)如下:4Na+O2=2Na2O、Na2O+H2O=2NaOH、2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O、Na2CO3+10H2O=Na2CO3?10H2O、Na2CO3?10H2O=Na2CO3+10H2O,所以最終生成碳酸鈉,
故答案為:C;
(2)A.合金的硬度高于純金屬,生鐵的硬度高于鐵,故A正確;
B.鐵的氧化物不是合金,合金是混合物,鐵的氧化物是純凈物,故B錯(cuò)誤;
C.鋼的性能優(yōu),但是鋼是鐵的合金,屬于混合物,不是純度很高的鐵,故C錯(cuò)誤;
D.不銹鋼的成分為Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、M、Si、Cu等,故D錯(cuò)誤;
故答案為:A;
(3)A.Al為活潑金屬,通常用電解熔融的氧化鋁的方法冶煉,應(yīng)該是2Al2O32Al+3O2↑,故A錯(cuò)誤;
B.Hg為不活潑金屬,可以直接用加熱分解的方法將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái),加熱法煉汞:2HgO2Hg+O2↑,故B正確;
C.Fe處于金屬活動(dòng)性順序表中處于中間位置的金屬,通常是用還原劑(C、CO、H2、活潑金屬等)將金屬?gòu)钠浠衔镏羞€原出來(lái),熱還原法煉鐵:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故C正確;
D.銅處于金屬活動(dòng)性順序表中處于中間位置的金屬,可以用火法煉銅,火法煉銅:Cu2S+O22Cu+SO2,故D正確;
故答案為:A;
(4)A.NaHCO3不穩(wěn)定,加熱易分解,發(fā)生2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,熱穩(wěn)定性Na2CO3>NaHCO3,故A正確;
B.Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣,不是堿性氧化物,故B錯(cuò)誤;
C.碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng),可用于中和胃酸,故C正確;
D.Na2O2中陰離子為,Na2O2中陰、陽(yáng)離子的個(gè)數(shù)比為1:2,故D正確;
故答案為:B;
(5)①二氧化碳和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉的溶解性小于碳酸鈉的溶解性,所以向飽和的碳酸鈉溶液中通入適量的二氧化碳發(fā)生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,會(huì)出現(xiàn)白色沉淀析出,故①正確;
②SO2通入水中生成H2SO3,溶液呈酸性,在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,可發(fā)生3SO2+2H2O+2+3Ba2+=3BaSO4↓+4H++2NO↑,會(huì)出現(xiàn)白色沉淀析出,故②正確;
③氯氣與水反應(yīng),發(fā)生Cl2+H2O=H++Cl﹣+HClO,氯離子和銀離子反應(yīng):Ag++Cl﹣+=AgCl↓,會(huì)出現(xiàn)白色沉淀析出,故③正確;
④氨水是弱堿,不能溶解氫氧化鋁,氯化鋁溶液加入過(guò)量氨水的反應(yīng)方程式為:AlCl3+3NH3?H2O═Al(OH)3↓+3NH4Cl,會(huì)出現(xiàn)白色沉淀析出,故④正確;
故答案為:D;
(6)A.加入鹽酸0~50mL發(fā)生反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,加入鹽酸50mL~150mL發(fā)生反應(yīng)為NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,2個(gè)階段均有NaCl生成,但第一階段沒(méi)有CO2生成,故標(biāo)注NaCl的直線不能代表產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量的變化情況,故A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,加入鹽酸為0mL時(shí),原混合物中n(Na2CO3)=n(NaHCO3)=2.5mml,故原混合物中Na2CO3與NaHCO3的物質(zhì)的量之比為1:1,故B錯(cuò)誤;
C.加入鹽酸0~50mL發(fā)生反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,可知n(HCl)=n(Na2CO3)=2.5mml=2.5×10﹣3ml,故鹽酸的濃度為=0.05ml/L,故C正確;
D.加入鹽酸50mL~150mL反應(yīng)生成CO2,根據(jù)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知n(CO2)=(NaHCO3)=5×10﹣3ml,標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2體積為5×10﹣3ml×22.4L/ml=0.112,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C;
(7)故由2.9gCO和H2組成的混合物在足量的O2中充分燃燒,立即通入足量的Na2O2固體,固體質(zhì)量增加應(yīng)為CO和H2的質(zhì)量,即固體增重為2.9g,
故答案為:B;
(8)Ⅰ.①鐵與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,
故答案為:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2;
Ⅱ.②植物油的密度比水小,作用為隔絕空氣中的氧氣,
故答案為:隔絕空氣中的氧氣;
③實(shí)驗(yàn)時(shí),先打開(kāi)止水夾K,鐵粉和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,將裝置內(nèi)的空氣排盡,一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾K,利用氫氣造成試管內(nèi)的壓強(qiáng)增大,將FeSO4溶液壓至NaOH溶液中反應(yīng)制得白色Fe(OH)2沉淀,該裝置能較好的隔絕氧氣,則沉淀能一段時(shí)間不變色的原因是:稀硫酸與鐵粉反應(yīng)產(chǎn)生的H2排出了裝置中的空氣,
故答案為:打開(kāi);關(guān)閉;
Ⅲ.④從物質(zhì)類別角度判斷FeCl2屬于鹽,因此可以與某些堿反應(yīng),
故答案為:鹽;
⑤預(yù)測(cè)FeCl2具有氧化性,因此可以與Zn反應(yīng),此時(shí)Zn體現(xiàn)還原性,
故答案為:還原;
⑥預(yù)測(cè)FeCl2具有還原性,預(yù)測(cè)依據(jù)是鐵元素化合價(jià)+2價(jià),化合價(jià)可以升高,因此可以與酸性KMnO4溶液反應(yīng),
故答案為:鐵元素化合價(jià)+2價(jià),化合價(jià)可以升高;
⑦①i中的現(xiàn)象是生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變紅褐色,用化學(xué)方程式表示產(chǎn)生該現(xiàn)象的因:FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案為:生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變紅褐色;FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
②ii反應(yīng)的離子方程式為:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+,
故答案為:Zn+Fe2+=Fe+Zn2+;
③iii中的現(xiàn)象是氯化亞鐵溶液中滴入酸性高錳酸鉀溶液,溶液紫紅色褪去,
故答案為:溶液紫紅色褪去;
④,ⅳ中反應(yīng)的離子方程式是:Fe+2Fe3+=3Fe2+,vi中溶液變?yōu)榧t色,而后紅色褪去,vi中溶液變紅色:證明有鐵離子,F(xiàn)e3++3SCN﹣?Fe(SCN)3,褪色的原因:a.鐵離子被轉(zhuǎn)化為亞鐵離子,b.SCN﹣離子被轉(zhuǎn)化,分別向褪色后的溶液中滴加0.1ml/LFeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,觀察到滴加 KSCN溶液變紅色,得出結(jié)論:假設(shè)b成立,
故答案為:Fe+2Fe3+=3Fe2+;滴加 KSCN溶液變紅色。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)用、物質(zhì)制備、離子性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的分析判斷、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn),主要是離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和應(yīng)用,題目難度中等。
14.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期末)金屬材料在人類社會(huì)發(fā)展中起到了舉足輕重的作用,因?yàn)樗哂斜绕渌牧细鼉?yōu)越的綜合性能,能夠更適應(yīng)科技和生活方面提出的各種不同的要求。
(1)我國(guó)自主研發(fā)的大飛機(jī)C919大量使用了鋁鋰合金。這是利用了鋁鋰合金的下列性質(zhì) B 。
A.低強(qiáng)度
B.低密度
C.導(dǎo)熱性
D.熔點(diǎn)低
Na2CO3可用于紡織、制肥皂、造紙、制玻璃等,NaHCO3可用于制藥、焙制糕點(diǎn)等,兩者都是白色固體;某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究Na2CO3和NaHCO3兩種物質(zhì)的性質(zhì)。
(2)“套管實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)原理,并回答下列問(wèn)題:
①整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,能觀察到燒杯A和B中的現(xiàn)象分別是 燒杯A中無(wú)明顯現(xiàn)象;燒杯B中石灰水變渾濁 。
②寫出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 。
③該實(shí)驗(yàn)可證明熱穩(wěn)定性:NaHCO3 B (填字母A:>、B:<、C:=)Na2CO3;證明熱穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)裝置中,能否將NaHCO3、Na2CO3的位置互換? B (填字母A:能、B:不能)。
(3)除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),所用除雜試劑合理的是 B 。
A.NaCl溶液(Na2SO4):Ba(NO3)2溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3):CO2
C.FeCl3溶液(CuCl2):鐵粉
D.CO2(SO2):飽和Na2CO3溶液
過(guò)氧化鈉是常用的供氧劑,某課外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了下列裝置,驗(yàn)證二氧化碳跟過(guò)氧化鈉反應(yīng)時(shí)需要與水接觸。
步驟1:打開(kāi)K2,關(guān)閉K1,打開(kāi)分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處。
步驟2:打開(kāi)K1,關(guān)閉K2,打開(kāi)分液漏斗活塞加入鹽酸,將帶火星的木條放在a處。
(4)裝置②中的試劑是 A ,裝置③中的試劑是 C 。
A.飽和NaHCO3溶液
B.飽和Na2CO3溶液
C.濃H2SO4
(5)步驟1和步驟2中,a處帶火星的木條產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別是木條復(fù)燃;木條復(fù)燃。甲同學(xué)提出質(zhì)疑:“上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)過(guò)氧化鈉跟CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。”其理由是 CO2氣體中含有水蒸氣,水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2 。
(6)過(guò)氧化物在紡織業(yè)工業(yè)里有重要的作用,關(guān)于Na2O2的說(shuō)法正確的是 C 。
A.負(fù)離子的電子數(shù)為10
B.正負(fù)離子個(gè)數(shù)比1:1
C.屬于離子化合物
D.只含有離子鍵
鐵元素是重要的金屬元素,含有鐵元素的物質(zhì)在人類的生活中有著重要應(yīng)用。
(7)人體血紅蛋白中含鐵元素,它能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,因此血紅蛋白中鐵的價(jià)態(tài)為 +2 。
(8)下列物質(zhì)不能由化合反應(yīng)制取的是 B 。
A.Fe(OH)3
B.Al(OH)3
C.FeCl3
D.FeCl2
(9)鐵和水不能反應(yīng),但可以與高溫水蒸氣作用。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 。
(10)某學(xué)生利用如圖所示裝置制備氫氧化亞鐵。實(shí)驗(yàn)前把稀硫酸和氫氧化鈉溶液均煮沸處理,目的是 使溶解的空氣逸出 ,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,打開(kāi)彈簧夾C、D和E,一段時(shí)間后,關(guān)閉彈簧夾 C ,在B中生成 白 色絮狀沉淀,實(shí)驗(yàn)結(jié)束未關(guān)閉彈簧夾D,無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵,原因是 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。
【答案】(1)B;
(2)①燒杯A中無(wú)明顯現(xiàn)象,燒杯B中石灰水變渾濁;
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
③B;B;
(3)B;
(4)A;C;
(5)CO2氣體中含有水蒸氣,水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2;
(6)C;
(7)+2;
(8)B;
(9);
(10)使溶解的空氣逸出;C;白色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【分析】(1)鋁鋰合金具有密度小、硬度大、強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能;
(2)Na2CO3受熱不分解,NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O,反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,CO2能使澄清石灰水變渾濁;
(3)A.硫酸鈉與硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和硝酸鈉;
B.碳酸鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉;
C.Fe粉均能與氯化鐵、氯化銅溶液均發(fā)生反應(yīng);
D.CO2、SO2均能與飽和Na2CO3溶液反應(yīng);
(4)裝置①中鹽酸與CaCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2,HCl具有揮發(fā)性,CO2中混有HCl氣體,用飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體,即裝置②盛裝飽和NaHCO3溶液,②中出來(lái)的氣體中混有水蒸氣若直接通入⑤中,驗(yàn)證CO2跟Na2O2反應(yīng)時(shí)需要與水接觸,裝置③中盛濃硫酸,干燥CO2氣體,用于驗(yàn)證無(wú)水條件下CO2與Na2O2不反應(yīng)、不能生成O2;
(5)Na2O2與H2O也能反應(yīng)生成O2;
(6)Na2O2屬于離子化合物,由Na+和構(gòu)成,中含有O—O鍵,的電子數(shù)為18;
(7)人體血紅蛋白能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,說(shuō)明該鐵的離子具有還原性;
(8)A.氫氧化亞鐵、氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化鐵;
B.氧化鋁與水不反應(yīng);
C.Fe與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵;
D.Fe與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵;
(9)還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,反應(yīng)過(guò)程中鐵元素化合價(jià)降低,氫元素化合價(jià)升高;
(10)制備氫氧化亞鐵:A中鐵粉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi),利用反應(yīng)生成氫氣排盡裝置中的空氣,將儀器中的空氣排盡后關(guān)閉C,利用生成的氫氣在裝置A中壓強(qiáng)增大,把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氧化鈉溶液中,反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵沉淀,但氫氧化亞鐵還原性強(qiáng),易被氧化為氫氧化鐵。
【解答】解:(1)鋁鋰合金具有高強(qiáng)度、低密度、抗腐蝕性強(qiáng)等優(yōu)良性能,廣泛運(yùn)用于制造飛行器,我國(guó)自主研發(fā)的大飛機(jī)C919大量使用了鋁鋰合金,利用了鋁鋰合金的低密度、強(qiáng)度高性質(zhì),可減少大飛機(jī)自身質(zhì)量,
故答案為:B;
(2)①Na2CO3受熱不分解,NaHCO3受熱分解生成CO2氣體,CO2能使澄清石灰水變渾濁,則燒杯A中無(wú)明顯現(xiàn)象,B中石灰水變渾濁,
故答案為:燒杯A中無(wú)明顯現(xiàn)象,燒杯B中石灰水變渾濁;
②NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O,反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,
故答案為:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
③根據(jù)燒杯A、B中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同可知,熱穩(wěn)定性:NaHCO3<Na2CO3,即NaHCO3分解溫度較低,Na2CO3不分解,內(nèi)管盛裝NaHCO3更能說(shuō)明NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3差,則Na2CO3與NaHCO3在裝置中的位置不能交換,
故答案為:B;B;
(3)A.硫酸鈉與硝酸鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和硝酸鈉,引入新雜質(zhì)硝酸鈉,即不能用Ba(NO3)2除雜,故A錯(cuò)誤;
B.Na2CO3溶液和CO2反應(yīng)生成NaHCO3,即通入足量CO2可除雜,故B正確;
C.Fe能與氯化鐵溶液、氯化銅溶液發(fā)生反應(yīng),加入Fe粉會(huì)將FeCl3除去,即不能除雜,故C錯(cuò)誤;
D.CO2、SO2均能與飽和Na2CO3溶液反應(yīng),通入足量CO2會(huì)將原物質(zhì)除去,則不能除雜,故D錯(cuò)誤;
故答案為:B;
(4)由上述分析可知,裝置②中盛裝飽和NaHCO3溶液,用于除去HCl氣體,裝置③中盛濃硫酸,用于干燥CO2氣體,
故答案為:A;C;
(5)CO2氣體中含有水蒸氣,水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2,帶火星的木條也會(huì)復(fù)燃,所以上述實(shí)驗(yàn)不足以證明有水存在時(shí)過(guò)氧化鈉跟CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),
故答案為:CO2氣體中含有水蒸氣,水也可與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2;
(6)A.Na2O2中負(fù)離子為,其電子數(shù)為18,故A錯(cuò)誤;
B.Na2O2由Na+和構(gòu)成,正負(fù)離子個(gè)數(shù)比為2:1,故B錯(cuò)誤;
C.Na2O2由Na+和構(gòu)成,屬于離子化合物,故C正確;
D.Na2O2屬于離子化合物,含有離子鍵,中含有非極性共價(jià)鍵O—O鍵,故D錯(cuò)誤;
故答案為:C;
(7)體血紅蛋白能結(jié)合氧分子進(jìn)行輸氧,說(shuō)明該鐵的離子具有還原性,其化合價(jià)應(yīng)該為+2,
故答案為:+2;
(8)A.氫氧化亞鐵、氧氣、水發(fā)生化合反應(yīng)生成氫氧化鐵,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故A錯(cuò)誤;
B.氧化鋁與水不反應(yīng),不能化合反應(yīng)制取Al(OH)3,故B正確;
C.Fe與氯氣發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化鐵,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故C錯(cuò)誤;
D.Fe與氯化鐵溶液發(fā)生化合反應(yīng)生成氯化亞鐵,可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故D錯(cuò)誤;
故答案為:B;
(9)還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,反應(yīng)過(guò)程中鐵元素化合價(jià)降低,氫元素化合價(jià)升高,用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為,
故答案為:;
(10)氫氧化亞鐵易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵,則制備氫氧化亞鐵時(shí)應(yīng)將稀硫酸和氫氧化鈉溶液預(yù)先煮沸,使溶解的空氣逸出,氫氧化亞鐵具有強(qiáng)還原性,易被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵,所以實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段,應(yīng)把彈簧夾C和D都打開(kāi),A中反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,排除空氣,防止亞鐵離子被氧氣氧化,一段時(shí)間后,關(guān)閉彈簧夾C,但不能關(guān)閉彈簧夾D,可利用生成的氫氣在裝置A中壓強(qiáng)增大,把硫酸亞鐵溶液壓入裝置B的氫氧化鈉溶液中,反應(yīng)生成白色氫氧化亞鐵沉淀,實(shí)驗(yàn)結(jié)束未關(guān)閉彈簧夾D,無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存氫氧化亞鐵,原因是氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵,即4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,
故答案為:使溶解的空氣逸出;C;白色;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),明確物質(zhì)的組成及性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、制備原理、實(shí)驗(yàn)技能是解題關(guān)鍵,側(cè)重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和靈活運(yùn)用能力,注意實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)性分析,題目難度中等。
15.(2024春?楊浦區(qū)校級(jí)期中)為探究Fe3+的氧化性,開(kāi)展如下活動(dòng)。
(1)鐵元素位于第 4 周期 Ⅷ 族。
配制溶液:
稱量→溶解→冷卻→操作①→洗滌→注入→混勻→操作②→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽
(2)操作①為 移液 、操作②為 定容 。
(3)用FeCl3?H2O配制240mL0.100ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí),應(yīng)稱量 4.51 g固體(保留兩位小數(shù)),需要的定量?jī)x器為 250mL容量瓶 。
(4)配制溶液時(shí),不慎掉入鍍層缺損的鍍銅小鐵釘,寫出可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式。
Fe+2Fe3+═3Fe2+和2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+; 。
通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
(5)實(shí)驗(yàn)室AgNO3溶液通常盛放在 棕色、細(xì)頸 試劑瓶中。
(6)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2 。
(7)Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明 AC 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
(8)實(shí)驗(yàn)后,I試管壁上的黑色沉淀可用 C 洗去。
A.酒精
B.二硫化碳
C.濃硝酸
D.熱鹽酸
(9)寫出檢驗(yàn)I中是否含有Fe2+的方法. 將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有亞鐵離子,否則不含 。
(10)檢驗(yàn)Ⅱ中是否含有Fe3+不可選用: AB 。(不定項(xiàng))
A.氫氧化鈉溶液
B.酸性高錳酸鉀溶液
C.硫氰化鉀溶液
D.稀氨水
(11)推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因 Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng) 。
【答案】(1)4;Ⅷ;
(2)①移液;定容;
(3)4.51;250mL容量瓶;
(4)Fe+2Fe3+═3Fe2+和2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
(5)棕色、細(xì)頸;
(6 )2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
(7)AC;
(8)C;
(9)將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有亞鐵離子,否則不含;
(10)CD;
(11)Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
【分析】(1)Fe的原子序數(shù)為26,位于周期表第4周期第Ⅷ族;
(2)配制溶液的步驟為:稱量→溶解→冷卻→移液→洗滌→注入→混勻→定容→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽;
(3)根據(jù)n=cV和m=nM計(jì)算稱量FeCl3?H2O的質(zhì)量;配制240mL0.100ml?L﹣1FeCl3溶液,需要的定量?jī)x器是250mL容量瓶;
(4)氯化鐵具有氧化性,鐵和銅都具有還原性,且鐵的還原性比銅強(qiáng),解答解答;
(5)AgNO3見(jiàn)光易分解;
(6)Ⅱ中FeCl3溶液呈棕黃色,滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出方程式;
(7)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;
(8)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,Ag不溶于鹽酸、酒精、等但可溶于濃硝酸;
(9)檢驗(yàn)鐵離子可以使用硫氰化鉀溶液,檢驗(yàn)亞鐵離子,若溶液中存在鐵離子,無(wú)法使用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn),但可以利用亞鐵離子具有還原性進(jìn)行檢驗(yàn),如使用高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀溶液褪色,證明溶液中存在亞鐵離子,據(jù)此進(jìn)行解答;
(10)Ⅱ中含有Fe3+、Fe2+和I2據(jù)此解答;
(11)硝酸具有強(qiáng)氧化性,可能氧化I﹣生成I2,可將AgNO3換成NaNO3進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
【解答】解:(1)Fe的原子序數(shù)為26,位于周期表第4周期第Ⅷ族,
故答案為:4;Ⅷ;
(2)①配制溶液的步驟為:稱量→溶解→冷卻→移液→洗滌→注入→混勻→定容→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽,則操作①為移液,操作②為定容,
故答案為:移液;定容;
(3)配制240mL0.100ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí)需用250mL容量瓶,則n(FeCl3)=cV=0.25L×0.1ml/L=0.025ml,則稱量FeCl3?H2O的質(zhì)量m=nM=0.025ml×180.5g/ml=4.51g,配制240mL氯化鐵溶液需用250mL容量瓶,所以實(shí)驗(yàn)中需要用到的定量?jī)x器有(包括規(guī)格)250mL容量瓶.
故答案為:4.51;250mL容量瓶;
(4)氯化鐵和鐵單質(zhì)反應(yīng)生成氯化亞鐵,氯化鐵和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,反應(yīng)的離子方程式分別為:Fe+2Fe3+═3Fe2+,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
故答案為:Fe+2Fe3+═3Fe2+和2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;
(5)AgNO3見(jiàn)光易分解,則AgNO3溶液通常盛放在棕色、細(xì)頸試劑瓶中,
故答案為:棕色、細(xì)頸;
(6)Ⅱ中FeCl3溶液中滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,還原產(chǎn)物為FeCl2,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,
故答案為:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
(7)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅,反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,氧化性:Ag+>Fe3+,還原性:Fe2+>Ag;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán),反應(yīng)為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,氧化性:Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+,即氧化性:Ag+>Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+>Ag,且同一種金屬元素的低價(jià)離子氧化性弱、還原性較強(qiáng),所以還原性:I﹣>Fe2+>Fe3+,
故答案為:AC;
(8)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,黑色沉淀銀不溶于酒精、二硫化碳和熱鹽酸,易溶于濃硝酸,所以可用濃硝酸洗滌除去試管壁上殘留的銀,
故答案為:C;
(9)亞鐵離子具有還原性,滴入高錳酸鉀溶液后,高錳酸鉀溶液褪色,說(shuō)明溶液中存在亞鐵離子,操作方法為:將適量的I中溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有亞鐵離子,否則不含,
故答案為:將適量的溶液置于潔凈的試管中,滴加幾滴高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后,溶液紫色褪去,則證明其中含有亞鐵離子,否則不含;
(10)A.I2也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.酸性高錳酸鉀溶液和Fe3+不反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.Fe3+遇硫氰化鉀溶液顯紅色,故C正確;
D.Fe3+遇稀氨水產(chǎn)生紅褐色沉淀,故D正確,
故答案為:CD;
(11)根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,AgNO3能與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),但由于溶液中Ag+、I﹣濃度低,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),二者反而快速發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AgI沉淀,即實(shí)驗(yàn)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因是:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),
故答案為:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算能力考查,把握溶液配制實(shí)驗(yàn)步驟、氧化還原反應(yīng)及氧化性或還原性強(qiáng)弱判斷、原電池工作原理、銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)及其注意事項(xiàng)、化學(xué)方程式的計(jì)算等知識(shí)即可解答,題目難度中等。
16.(2024?南京二模)高效氧化劑亞氯酸鈉(NaClO2)常用于煙氣脫硝(NOx)和廢水脫除氨氮。
(1)NaClO2的制備。一種制備NaClO2的過(guò)程可表示為:
①“反應(yīng)2”的化學(xué)方程式為 2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O 。
②“反應(yīng)1”的產(chǎn)物ClO2經(jīng)凈化后常作為飲用水消毒劑替代傳統(tǒng)的Cl2,從消毒后飲用水水質(zhì)和消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時(shí)得電子數(shù))的角度考慮,用ClO2替代Cl2的原因是 可避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍 。
(2)NaClO2溶液對(duì)煙氣脫硝。
①酸性條件下,F(xiàn)e3+可催化溶液中的NaClO2產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的ClO2氣體,總反應(yīng)可表示為5+4H+4ClO2+Cl﹣+2H2O。請(qǐng)補(bǔ)充完整過(guò)程Ⅱ的離子方程式:
Ⅰ.Fe3++═;
Ⅱ. ;
Ⅲ.5Fe2++ClO2+4H+═5Fe3++Cl﹣+2H2O。
②Fe3+催化NaClO2溶液脫硝。其他條件相同時(shí),煙氣中NO氧化率隨c(Fe3+)、反應(yīng)溫度的變化分別如圖﹣1、圖﹣2所示。
i.NO氧化率隨c(Fe3+)增大而增大的原因是 催化劑Fe3+的濃度增大,生成氧化性更強(qiáng)的ClO2速率加快,NO的氧化率提高 。
ii.溫度升高,NO氧化率先增大后減小的可能原因是 溫度升高,F(xiàn)e3+催化NaClO2生成ClO2的反應(yīng)速率加快,ClO2氧化NO的速率加快,ClO2和NO在水中的溶解度減小,導(dǎo)致NO氧化速率減慢,溫度低于60℃時(shí),以前者為主,高于60℃時(shí),以后者為主 。
(3)NaClO2溶液處理氨氮廢水。向一定量酸性氨氮廢水中加入一定體積已知濃度的NaClO2溶液,用傳感器測(cè)得溶液中與含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖﹣3所示。判斷該實(shí)驗(yàn)中被氧化的是否全部轉(zhuǎn)化為的依據(jù)為 一定時(shí)間內(nèi),相同體積溶液中,若減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量的比值約為18:62,則被氧化的幾乎全部轉(zhuǎn)化為 。
【答案】(1)①2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O;
②可避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍;
(2)①;
②i.催化劑Fe3+的濃度增大,生成氧化性更強(qiáng)的ClO2速率加快,NO的氧化率提高;
ii.溫度升高,F(xiàn)e3+催化NaClO2生成ClO2的反應(yīng)速率加快,ClO2氧化NO的速率加快,ClO2和NO在水中的溶解度減小,導(dǎo)致NO氧化速率減慢,溫度低于60℃時(shí),以前者為主,高于60℃時(shí),以后者為主;
(3)一定時(shí)間內(nèi),相同體積溶液中,若減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量的比值約為18:62,則被氧化的幾乎全部轉(zhuǎn)化為。
【分析】(1)①“反應(yīng)2”中Cl由+4價(jià)降低為+3價(jià),降低1價(jià),H2O2中的O由﹣1價(jià)升高為0價(jià),整體升高2價(jià),根據(jù)原子守恒、化合價(jià)升降守恒書(shū)寫反應(yīng)的方程式;
②ClO2替代傳統(tǒng)的Cl2,ClO2~Cl﹣~5e﹣,Cl2~2Cl﹣~2e﹣,設(shè)ClO2和Cl2均為1g,則消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時(shí)得電子數(shù))之比為≈2.63,ClO2消毒后,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物;
(2)①根據(jù)蓋斯定律的原理可知:Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ=總反應(yīng),據(jù)此推測(cè)反應(yīng)Ⅱ;
②i.催化劑Fe3+的濃度增大,生成氧化性更強(qiáng)的ClO2速率加快,則NO的氧化率提高;
ii.溫度升高,F(xiàn)e3+催化NaClO2生成ClO2的反應(yīng)速率加快,ClO2氧化NO的速率加快,ClO2和NO在水中的溶解度減小,導(dǎo)致NO氧化速率減慢,溫度低于60℃時(shí),以前者為主,高于60℃時(shí),以后者為主;
(3)根據(jù)關(guān)系式:~,從質(zhì)量變化角度進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)①根據(jù)原子守恒、化合價(jià)升降守恒,可得“反應(yīng)2”的化學(xué)方程式為2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O,
故答案為:2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O;
②ClO2經(jīng)凈化后常作為飲用水消毒劑替代傳統(tǒng)的Cl2,ClO2~Cl﹣~5e﹣,Cl2~2Cl﹣~2e﹣,設(shè)ClO2和Cl2均為1g,則消毒效率(單位質(zhì)量消毒劑被還原時(shí)得電子數(shù))之比為≈2.63,ClO2消毒后,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物,所以用ClO2替代Cl2的原因是可避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍,
故答案為:可避免產(chǎn)生對(duì)人體有害的有機(jī)氯化物且ClO2的消毒效率是Cl2的2.63倍;
(2)①酸性條件下,F(xiàn)e3+可催化溶液中的NaClO2產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的ClO2氣體,總反應(yīng)可表示為5+4H+4ClO2+Cl﹣+2H2O,分步反應(yīng)為:
Ⅰ.Fe3++═;
Ⅱ.;
Ⅲ.5Fe2++ClO2+4H+═5Fe3++Cl﹣+2H2O,則Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ=總反應(yīng),
故答案為:;
②i.NO氧化率隨c(Fe3+)增大而增大的原因是催化劑Fe3+的濃度增大,生成氧化性更強(qiáng)的ClO2速率加快,NO的氧化率提高,
故答案為:催化劑Fe3+的濃度增大,生成氧化性更強(qiáng)的ClO2速率加快,NO的氧化率提高;
ii.溫度升高,NO氧化率先增大后減小的可能原因是溫度升高,F(xiàn)e3+催化NaClO2生成ClO2的反應(yīng)速率加快,ClO2氧化NO的速率加快,ClO2和NO在水中的溶解度減小,導(dǎo)致NO氧化速率減慢,溫度低于60℃時(shí),以前者為主,高于60℃時(shí),以后者為主,
故答案為:溫度升高,F(xiàn)e3+催化NaClO2生成ClO2的反應(yīng)速率加快,ClO2氧化NO的速率加快,ClO2和NO在水中的溶解度減小,導(dǎo)致NO氧化速率減慢,溫度低于60℃時(shí),以前者為主,高于60℃時(shí),以后者為主;
(3)NaClO2溶液處理氨氮廢水,向一定量酸性氨氮廢水中加入一定體積已知濃度的NaClO2溶液,用傳感器測(cè)得溶液中與含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖﹣3所示,判斷該實(shí)驗(yàn)中被氧化的是否全部轉(zhuǎn)化為的依據(jù)為一定時(shí)間內(nèi),相同體積溶液中,若減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量的比值約為18:62,則被氧化的幾乎全部轉(zhuǎn)化為,
故答案為:一定時(shí)間內(nèi),相同體積溶液中,若減少的質(zhì)量與增加的質(zhì)量的比值約為18:62,則被氧化的幾乎全部轉(zhuǎn)化為。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查NaClO2的制備,氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫,同時(shí)考查學(xué)生的看圖理解能力、分析應(yīng)用能力,屬于高考高頻考點(diǎn),難度中等。
17.(2024春?閔行區(qū)校級(jí)期中)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的產(chǎn)物。按圖連接好裝置(夾持裝置省略),打開(kāi)磁攪拌器,先往20mL1.00ml?L﹣1的CuCl2溶液中加入20mL2.00ml?L﹣1的NaOH溶液,再通入一定量SO2,三口燒瓶中生成大量白色沉淀X?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)以亞硫酸鈉和濃硫酸為原料制取SO2,虛框中應(yīng)選用 B (填“A”或“B”)裝置,實(shí)驗(yàn)室制備一般選擇70%濃硫酸,不選擇98.3%濃硫酸的理由 制備二氧化硫的實(shí)質(zhì)是與H+作用產(chǎn)生SO2,而濃硫酸不能提供大量H+ 。
(2)儀器a的名稱為 球形干燥管 ,燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 SO2+2OH﹣=+H2O 。
(3)通入SO2過(guò)程中不斷攪拌的目的是 加快反應(yīng)速率 ,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),X為CuCl,體現(xiàn)了SO2 還原 性質(zhì)。
(4)二氧化硫是大氣污染物,硫酸型酸雨的前驅(qū)體。
①可吸入顆粒物是物質(zhì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的粒狀漂浮物,顆粒很小,它與空氣中SO2、O2接觸時(shí),SO2部分轉(zhuǎn)化為SO3,空氣酸度增加,形成酸雨。其中可吸入顆粒物所起的主要作用是 D ,寫出該過(guò)程化學(xué)反應(yīng)方程式 2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4 。
A.氧化劑
B.還原劑
C.吸附劑
D.催化劑
②為改善空氣質(zhì)量而啟動(dòng)的“藍(lán)天工程”得到了全民的支持。下列措施不利于“藍(lán)天工程”建設(shè)的是 D 。
A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù),防治SO2污染
B.實(shí)施綠化工程,防止揚(yáng)塵污染
C.研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車,消除機(jī)動(dòng)車尾氣污染
D.加大石油、煤炭的開(kāi)采速度,增加化石燃料的開(kāi)采
【答案】(1)B;制備二氧化硫的實(shí)質(zhì)是與H+作用產(chǎn)生SO2,而濃硫酸不能提供大量H+;
(2)球形干燥管;SO2+2OH﹣=+H2O;
(3)加快反應(yīng)速率;還原;
(4)①D;2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4;
②D。
【分析】(1)亞硫酸鈉和濃硫酸為固液不加熱型,據(jù)此選擇裝置;
(2)結(jié)合圖示判斷儀器a的名稱;二氧化硫?yàn)樗嵝匝趸?,能夠與堿性反應(yīng);
(3)不斷攪拌可使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率;
(4)①SO2和O2的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),反應(yīng)速率很慢,在空氣中飄塵的催化作用下,大大加快了反應(yīng)速率,使大部分SO2轉(zhuǎn)化為SO3,進(jìn)而與水反應(yīng)生成硫酸而形成酸雨;形成酸雨的過(guò)程為二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫,三氧化硫遇水生成硫酸;
②A.二氧化硫是大氣污染物之一,脫硫技術(shù)可減少二氧化硫的排放;
B.實(shí)施綠化工程,增大綠化面積,如植樹(shù)造林等,均可減少揚(yáng)塵污染;
C.機(jī)動(dòng)車尾氣污染主要是氮的氧化物污染,會(huì)導(dǎo)致霧霾影響和光化學(xué)污染;
D.石油、煤炭的開(kāi)采和使用,會(huì)增大氮的氧化物、二氧化硫和一氧化碳等污染性氣體的排放。
【解答】解:(1)亞硫酸鈉是可溶性固體,選用A裝置不能控制反應(yīng)速率,不能做到“隨開(kāi)隨用”,故選B裝置;制備二氧化硫的實(shí)質(zhì)是與H+作用產(chǎn)生SO2,而濃硫酸不能提供大量H+,所以不選擇98.3%濃硫酸
故答案為:B;制備二氧化硫的實(shí)質(zhì)是與H+作用產(chǎn)生SO2,而濃硫酸不能提供大量H+;
(2)由裝置圖可知儀器a是球形干燥管,做SO2尾氣吸收的防倒吸裝置,發(fā)生反應(yīng)離子方程式為:SO2+2OH﹣=+H2O,
故答案為:球形干燥管;SO2+2OH﹣=+H2O;
(3)通入SO2并不斷攪拌是為了使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率,進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí),X為CuCl,銅元素化合價(jià)降低,體現(xiàn)了氧化性,則二氧化硫體現(xiàn)了還原性,
故答案為:加快反應(yīng)速率;還原;
(4)①由分析可知,飄塵能加快SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應(yīng)速率,故飄塵所起的作用為催化劑,形成酸雨的過(guò)程為第一步二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫,方程式為2SO2+O22SO3,第二步三氧化硫遇水生成硫酸,方程式為SO3+H2O=H2SO4,
故答案為:D;2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4;
②A.推廣使用燃煤脫硫技術(shù),可減少二氧化硫的排放,有利于改善空氣質(zhì)量,利于“藍(lán)天工程”建設(shè),故A錯(cuò)誤;
B.實(shí)施綠化工程,植樹(shù)造林,可減少揚(yáng)塵污染,可以改善生態(tài)環(huán)境,改善空氣質(zhì)量,利于“藍(lán)天工程”建設(shè),故B錯(cuò)誤;
C.機(jī)動(dòng)車尾氣中含有大量氮的氧化物,氮的氧化物會(huì)導(dǎo)致霧霾影響和光化學(xué)污染,不利于空氣質(zhì)量的改善,所以研制開(kāi)發(fā)燃料電池汽車,可減少氮的氧化物排放,有利于“藍(lán)天工程”建設(shè),故C錯(cuò)誤;
D.加大石油、煤炭的開(kāi)采速度,會(huì)增加氮的氧化物、二氧化硫和一氧化碳等污染氣體的排放,可加快環(huán)境污染,不利于“藍(lán)天工程”建設(shè),故D正確;
故答案為:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查性質(zhì)方案的設(shè)計(jì),為高頻考點(diǎn),把握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置的作用、物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁庠鼗衔镏R(shí)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,題目難度中等。
18.(2024?湖北模擬)某興趣小組探究鎂跟堿性銀氨溶液反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下。
Ⅰ.將10mL2ml/LAgNO3溶液和10mL6ml/L的氨水在錐形瓶中混合,測(cè)得pH=12。
Ⅱ.加入1g去掉氧化層的鎂條,十幾秒后有許多氣泡生成,用集氣瓶排水集氣,氣體體積先增大后減小然后不變。同時(shí)錐形瓶中有灰白色沉淀生成。
Ⅲ.取出鎂條過(guò)濾洗滌得到灰白色固體。
Ⅳ.取少量灰白色固體于試管中加入稀HNO3沉淀全部溶解,并有無(wú)色的氣體生成,且在試管口部氣體變成紅棕色,將其溶解后的溶液加入稀鹽酸,產(chǎn)生大量白色沉淀。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟產(chǎn)生不溶于水的氣體是 H2 ,易溶于水的氣體是 氨氣 ,該氣體使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,生成該氣體的反應(yīng)的離子方程式為: 2[Ag(NH3)2]++Mg+2NH3?H2O=2Ag↓+Mg(OH)2↓+4NH3↑+2 。
(2)步驟Ⅳ的現(xiàn)象證明灰白色固體一定含有 Ag和 Ag2O 。證明灰白色固體中有Ag2O需要的試劑有稀鹽酸和 稀硝酸 。
(3)向水中加入1g去掉氧化層的鎂條,幾乎看不見(jiàn)氣泡產(chǎn)生。鎂跟堿性銀氨溶液反應(yīng)能迅速產(chǎn)生氣泡的原因: 銀和鎂構(gòu)成原電池,產(chǎn)生氫氣速率加快 。
(4)向pH相同的氫氧化鈉溶液中加入1g去掉氧化層的鎂條,看不見(jiàn)氣泡產(chǎn)生,其原因是: pH=12 的氫氧化鈉溶液,水和鎂反應(yīng)生成的 Mg2+,立即和 OH﹣ 結(jié)合成難溶物Mg(OH)2Mg(OH)2 瞬即覆蓋了鎂表面,把鎂與堿溶液隔開(kāi),反應(yīng)終止 。
【答案】(1)H2;氨氣;2[Ag(NH3)2]++Mg+2NH3?H2O=2Ag↓+Mg(OH)2↓+4NH3↑+2;
(2)Ag和 Ag2O;稀硝酸;
(3)銀和鎂構(gòu)成原電池,產(chǎn)生氫氣速率加快;
(4)pH=12 的氫氧化鈉溶液,水和鎂反應(yīng)生成的 Mg2+,立即和 OH﹣ 結(jié)合成難溶物Mg(OH)2Mg(OH)2 瞬即覆蓋了鎂表面,把鎂與堿溶液隔開(kāi),反應(yīng)終止。
【分析】本實(shí)驗(yàn)的目的是探究鎂與堿性銀氨溶液反應(yīng),先制得堿性銀氨溶液反應(yīng),加入1g去掉氧化層的鎂條,十幾秒后有許多氣泡生成,用集氣瓶排水集氣,觀察氣體體積先增大后減小然后不變,可結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理推測(cè)氣體成分,同時(shí)錐形瓶中有灰白色沉淀生成,用稀鹽酸和稀硝酸檢驗(yàn)灰白色沉淀的成分。
【解答】解:(1)根據(jù)氣體體積先增大后減小然后不變,可知有一種氣體不溶或微溶于水,結(jié)合氧化還原反應(yīng)原理鎂作還原劑,被還原的元素除+1 價(jià)的銀元素還有+1價(jià)的氫元素,可推知不溶于水的氣體是 H2;易溶于水的氣體是氨氣; 中+1價(jià)銀被還原,配體和中心離子 Ag+ 解離,產(chǎn)生氨氣,Mg被氧化,因溶液呈堿性,對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是 Mg(OH)2,所以反應(yīng)化學(xué)方程式為:2[Ag(NH3)2]++Mg+2NH3?H2O=2Ag↓+Mg(OH)2↓+4NH3↑+2,
故答案為:H2;氨氣;2[Ag(NH3)2]++Mg+2NH3?H2O=2Ag↓+Mg(OH)2↓+4NH3↑+2;
(2) 價(jià)銀被Mg還原成銀單質(zhì);灰白色固體成分是Ag和 Ag2O,加入鹽酸,灰白色固體中Ag和鹽酸不反應(yīng),Ag2O 和鹽酸反應(yīng)生成不溶物AgCl,再加稀硝酸,Ag溶于硝酸,AgCl不溶,最后還有不溶物就證明了 Ag2O 的存在,
故答案為:Ag和 Ag2O;稀硝酸;
(3)生成氫氣的本質(zhì)都是水電離的氫離子被鎂還原為氫氣;但鎂跟堿性銀氨溶液反應(yīng)還能生成的銀,銀和鎂構(gòu)成原電池,產(chǎn)生氫氣速率加快,
故答案為:銀和鎂構(gòu)成原電池,產(chǎn)生氫氣速率加快;
(4)pH=12 的氫氧化鈉溶液,水和鎂反應(yīng)生成的 Mg2+,立即和 OH﹣ 結(jié)合成難溶物Mg(OH)2Mg(OH)2 瞬即覆蓋了鎂表面,把鎂與堿溶液隔開(kāi),反應(yīng)終止,
故答案為:pH=12 的氫氧化鈉溶液,水和鎂反應(yīng)生成的 Mg2+,立即和 OH﹣ 結(jié)合成難溶物Mg(OH)2Mg(OH)2 瞬即覆蓋了鎂表面,把鎂與堿溶液隔開(kāi),反應(yīng)終止。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。
19.(2024?西城區(qū)一模)某小組同學(xué)探究硫代硫酸鈉(Na2S2O3)溶液與某些常見(jiàn)金屬離子的反應(yīng)。
已知:i.[Cu(S2O3)2]2﹣(淡綠色)、[Fe(S2O3)3]3﹣(紫黑色)、[Ag(S2O3)2]3﹣(無(wú)色)
ii.S4在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為、S和SO2。
iii.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
(1)將S粉加入沸騰的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3,離子方程式是 。
(2)研究Na2S2O3與某些常見(jiàn)金屬離子的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①?、裰械臐嵋海x心分離,經(jīng)檢驗(yàn),沉淀是Cu2S和S的混合物,清液中存在。
i.補(bǔ)全Ⅰ中生成黑色沉淀的總反應(yīng)的離子方程式: 2Cu2++2+2H2OCu2S↓+S↓+2+4H+
2Cu2++2S2+□_____□_____↓+□_____↓+□_____+4H+
ii.查閱資料可知,常溫時(shí),生成黑色沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)很大,但仍需水浴加熱至50℃以上才出現(xiàn)沉淀,原因是 室溫下,該反應(yīng)速率小,加熱增大了反應(yīng)速率 。
②Ⅱ中,S2被Fe3+氧化的主要產(chǎn)物是S4,還有很少量的。?、蛑械臒o(wú)色溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)證實(shí)了此結(jié)論。
用H2O代替Ⅱ中的FeCl3溶液,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),CS2溶解后幾乎無(wú)固體剩余。
i.僅由溶液1中加入足量的鹽酸后得到沉淀2,不能說(shuō)明Ⅱ中生成了S4,理由是 無(wú)色溶液中含有,BaS2O3微溶于水,溶液1中含有的與鹽酸反應(yīng)生成的S也存在于沉淀2中 。
ii.補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案證實(shí)上述結(jié)論:將沉淀1洗凈, 加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將不溶物用CS2充分溶解,得固體2,固體2的質(zhì)量比固體1的小 。
③向Ⅲ的無(wú)色溶液中繼續(xù)加入溶液,產(chǎn)生白色沉淀Ag2S2O3。靜置,得到黑色沉淀Ag2S,同時(shí)生成強(qiáng)酸。生成Ag2S的化學(xué)方程式是 Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4 。
(3)軟硬酸堿原理認(rèn)為,Ⅲ中,Ag+為軟酸,S2為軟堿,S2﹣是比S2更軟的堿,可解釋S2與Ag+反應(yīng)的最終產(chǎn)物為Ag2S。由此推測(cè),Ⅰ中,Cu+和Cu2+, Cu+ 是更軟的酸。
【答案】(1);
(2)①i.2Cu2++2+2H2OCu2S↓+S↓+2+4H+;
ii.室溫下,該反應(yīng)速率小,加熱增大了反應(yīng)速率;
②i.無(wú)色溶液中含有,BaS2O3微溶于水,溶液1中含有的與鹽酸反應(yīng)生成的S也存在于沉淀2中;
ii.加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將不溶物用CS2充分溶解,得固體2,固體2的質(zhì)量比固體1的??;
③Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;
(3)Cu+。
【分析】(1);
(2)①i.2Cu2++2+2H2OCu2S↓+S↓+2+4H+;
ii.室溫下,該反應(yīng)速率小,加熱增大了反應(yīng)速率;
②i.無(wú)色溶液中含有,BaS2O3微溶于水,溶液1中含有的與鹽酸反應(yīng)生成的S也存在于沉淀2中;
ii.加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將不溶物用CS2充分溶解,得固體2,固體2的質(zhì)量比固體1的?。?br>③Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;
(3)Cu+。
【解答】解:(1)S與Na2SO3發(fā)生歸中反應(yīng)得到Na2S2O3,其反應(yīng)的離子方程式為,
故答案為:;
(2)①i.根據(jù)元素守恒,可知產(chǎn)物中Cu2S的系數(shù)是1,中S的化合價(jià)為+2價(jià),Cu2S中Cu和S的化合價(jià)分別為+1和﹣2,Cu從+2價(jià)降低到+1,S的化合價(jià)從+2價(jià)降低到﹣2;生成1mlCu2S,共得到了6ml電子。其他產(chǎn)物中還有S和S2,轉(zhuǎn)化成S,化合價(jià)從+2價(jià)降低到0;轉(zhuǎn)化為,化合價(jià)從+2價(jià)降低到+6;在氧化還原反應(yīng)中,得失電子守恒,可知S和的系數(shù)分別是1和2;再結(jié)合電荷守恒,可得Ⅰ中生成黑色沉淀的總反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++2+2H2OCu2S↓+S↓+2+4H+,
故答案為:2Cu2++2+2H2OCu2S↓+S↓+2+4H+;
ii.生成黑色沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)很大,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得很完全,但是仍需要加熱至50℃才會(huì)出現(xiàn)沉淀,可知在常溫下,該反應(yīng)的反應(yīng)速率很慢,升高溫度加快了反應(yīng)速率,
故答案為:室溫下,該反應(yīng)速率小,加熱增大了反應(yīng)速率;
②被Fe3+氧化的主要產(chǎn)物是S4,還有少量的,加入過(guò)量的BaCl2溶液,沉淀1為BaS2O3和BaSO4沉淀。溶液1中含有S4,加入足量的鹽酸,S4在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為、S和SO2,沉淀2中含有BaSO4和S。加入CS2溶解S單質(zhì),剩余的固體1為BaSO4;
i根據(jù)已知,被Fe3+氧化成S4,方程式:2+2Fe3+=S4+2Fe2+,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入的Fe3+和S4的比例為1:2,可知是過(guò)量的,因此無(wú)色溶液中含有,雖然加入了過(guò)量的BaCl2,但是BaS2O3微溶于水,溶液1中仍會(huì)有少量的,加入鹽酸后,與H+反應(yīng),方程式:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,也會(huì)生成S單質(zhì)存在于沉淀2中,因此S單質(zhì)不一定來(lái)自于S4,
故答案為:無(wú)色溶液中含有,BaS2O3微溶于水,溶液1中含有的與鹽酸反應(yīng)生成的S也存在于沉淀2中;
ii證實(shí)結(jié)論:被Fe3+氧化的主要產(chǎn)物是S4,還有很少量的;可知沉淀1中出了BaS2O3外,還有少量的BaSO4。BaSO4固體不溶于鹽酸,可用于證明沉淀1中含有BaSO4,并且BaSO4的量應(yīng)比固體1中的少。實(shí)驗(yàn)操作為加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將不溶物用CS2充分溶解,得固體2,固體2的質(zhì)量比固體1的小,
故答案為:加入足量的鹽酸,充分反應(yīng)后過(guò)濾,將不溶物用CS2充分溶解,得固體2,固體2的質(zhì)量比固體1的?。?br>③Ag2S2O3發(fā)生歧化反應(yīng),得到Ag2S,另一種物質(zhì)為強(qiáng)酸,為H2SO4,則方程式為Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4,
故答案為:Ag2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;
(3)Ag+為軟酸,為軟堿,S2﹣是比更軟的堿,可解釋與Ag+反應(yīng)的最終產(chǎn)物為Ag2S;可知軟酸容易與更軟的堿的結(jié)合。Ⅰ中,與Cu2+反應(yīng)的最終產(chǎn)物為Cu2S,可知Cu+是比Cu2+更軟的酸,
故答案為:Cu+。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。
20.(2024春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)
(1)鐵與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置如圖,加熱時(shí)試管內(nèi)生成黑色物質(zhì),點(diǎn)燃肥皂泡可聽(tīng)到爆鳴聲。下列說(shuō)法正確的是 AC 。
A.反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe+3H2OFe2O3+3H2
B.試管中發(fā)生化合反應(yīng)
C.濕棉花的作用是提供水蒸氣
D.試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)該先熄滅酒精燈,再將導(dǎo)管移出肥皂水
高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,與水反應(yīng)可生成透明的紅褐色膠體,反應(yīng)原理:4+10H2O═4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH﹣
(2)膠體分散質(zhì)粒子的直徑范圍是 1nm~100nm 。該反應(yīng)中是 BC 。
A.還原劑
B.氧化劑
C.被還原
D.被氧化
(3)K2FeO4能殺滅水中細(xì)菌的原因是 K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,從而殺滅病菌 。
(4)配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式。
2 Fe(OH)3+ 3 ClO﹣+ 4OH﹣ = 2 + 3 Cl﹣+ 5H2O
電子工業(yè)常用30%左右的FeCl3溶液腐蝕敷在絕緣板上的銅箔,制造印刷電路板。為了從腐蝕廢液中回收銅,并重新獲得FeCl3溶液,某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方案:
(5)實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水氯化鐵固體粗略配制30%的FeCl3溶液,需要的主要玻璃儀器除了量筒外還有 膠頭滴管、燒杯、玻璃棒 。
(6)FeCl3溶液與銅箔發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 。
(7)試劑A、D、F的化學(xué)式分別是 Fe 、 HCl 、 Cl2 。用FeCl3溶液制取FeCl3晶體的方法是 在氯化氫的氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾 。
A.蒸發(fā)結(jié)晶
B.降溫結(jié)晶
(8)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鋁等金屬的性質(zhì):將一置于空氣中的鋁片投入濃(CuCl2溶液中,鋁片表面出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì),接下來(lái)鋁片上產(chǎn)生大量氣泡,溶液溫度迅速上升。若用同樣的鋁片投入相同濃度的CuSO4溶液中,在短時(shí)間內(nèi)鋁片無(wú)明顯變化。造成不同現(xiàn)象的原因可能是 D 。
A.Al與CuCl2溶液反應(yīng),與CuSO4溶液不反應(yīng)
B.CuCl2溶液酸性比同濃度的CuSO4溶液酸性強(qiáng)
C.生成物AlCl3溶于水,而Al2(SO4)3不溶于水
D.Cl﹣能破壞氧化鋁薄膜,而不能
【答案】(1)AC;
(2)1nm~100nm;BC;
(3)K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,從而殺滅病菌;
(4)2;3;4OH﹣;2;3;5H2O;
(5)膠頭滴管、燒杯、玻璃棒;
(6)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(7)Fe;HCl;Cl2;在氯化氫的氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾;
(8)D。
【分析】(1)A.鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣;
B.該反應(yīng)為置換反應(yīng);
C.鐵與水蒸氣反應(yīng);
D.試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)該先熄滅酒精燈,再將導(dǎo)管移出肥皂水;
(2)膠體分散質(zhì)粒子的直徑范圍是1nm~100nm,該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低;
(3)高鐵酸鉀K2FeO4能殺滅水中細(xì)菌的原因是:K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性;
(4)濕法制高鐵酸鉀時(shí),鐵元素的化合價(jià)升高,氯元素的化合價(jià)減低;
(5)配制溶液步驟有計(jì)算、稱量、溶解、裝瓶存放;
(6)氯化鐵和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅;
(7)廢液中含有氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅,加入過(guò)量的鐵粉,得到銅和氯化亞鐵,濾渣D中含有鐵和銅,加過(guò)量的鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,合并氯化亞鐵通入氯氣生成氯化鐵,由于氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫;
(8)A.鋁活動(dòng)性強(qiáng)于銅,鋁與氯化銅溶液反應(yīng);
B.氯化銅溶液酸性與同濃度的硫酸銅溶液酸性相同;
C.生成物AlCl3、Al2(SO4)3都能溶于水;
D.反應(yīng)中變量為陰離子種類不同,金屬鋁的表面有一層致密的氧化物薄膜,氯化鋁和硫酸鋁陰離子的不同,氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜。
【解答】解:(1)A.鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,其反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe+3H2OFe2O3+3H2,故A正確;
B.該反應(yīng)為置換反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.鐵與水蒸氣反應(yīng),則濕棉花的作用是提供水蒸氣,故C正確;
D.試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)該先熄滅酒精燈,再將導(dǎo)管移出肥皂水,會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤;
故答案為:AC;
(2)膠體分散質(zhì)粒子的直徑范圍是1nm~100nm,該反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低,則是氧化劑,被還原,
故答案為:1nm~100nm;BC;
(3)高鐵酸鉀K2FeO4能殺滅水中細(xì)菌的原因是:K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,從而殺滅病菌,
故答案為:K2FeO4具有強(qiáng)氧化性,能使蛋白質(zhì)變性,從而殺滅病菌;
(4)濕法制高鐵酸鉀時(shí),鐵元素的化合價(jià)升高,氯元素的化合價(jià)減低,利用得失電子守恒可知,2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣=2+3Cl﹣+5H2O,
故答案為:2;3;4OH﹣;2;3;5H2O;
(5)配制溶液步驟有計(jì)算、稱量、溶解、裝瓶存放,需要的玻璃儀器有量筒、膠頭滴管、燒杯、玻璃棒,
故答案為:膠頭滴管、燒杯、玻璃棒;
(6)氯化鐵和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅,其離子方程式為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,
故答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(7)廢液中含有氯化鐵、氯化亞鐵和氯化銅,加入過(guò)量的鐵粉,得到銅和氯化亞鐵,濾渣D中含有鐵和銅,加過(guò)量的鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵,合并氯化亞鐵通入氯氣生成氯化鐵,由于氯化鐵水解生成氫氧化鐵和氯化氫,則FeCl3溶液制取FeCl3晶體的方法是在氯化氫的氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,
故答案為:Fe;HCl;Cl2;在氯化氫的氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾;
(8)A.鋁活動(dòng)性強(qiáng)于銅,鋁與氯化銅溶液反應(yīng),與硫酸銅溶液都能發(fā)生置換反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.氯化銅溶液酸性與同濃度的硫酸銅溶液酸性相同,故B錯(cuò)誤;
C.生成物AlCl3、Al2(SO4)3都能溶于水,故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)中變量為陰離子種類不同,金屬鋁的表面有一層致密的氧化物薄膜,氯化鋁和硫酸鋁陰離子的不同,氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜,而硫酸根離子不能,故D正確;
故答案為:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。
21.(2023秋?海淀區(qū)期末)某小組同學(xué)欲探究AgNO3溶液與FeSO4溶液的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
查閱資料:
i.AgSCN為白色固體,Ksp(AgSCN)=1.03×10﹣12
ii.Fe3++3SCN﹣?Fe(SCN)3K=2.24×103
(1)取實(shí)驗(yàn)①中灰黑色沉淀,加入濃硝酸,沉淀溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明沉淀中含 Ag 。
(2)實(shí)驗(yàn)②中未觀察到明顯變化,說(shuō)明 NaNO3溶液與FeSO4溶液不反應(yīng) 。
(3)實(shí)驗(yàn)③中,滴入KSCN后溶液先變紅的原因是 Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng)生成Fe(SCN)3 。稍振蕩后紅色消失并產(chǎn)生白色沉淀,請(qǐng)結(jié)合離子方程式解釋現(xiàn)象: Ag++SCN﹣=AgSCN↓ 。
(4)綜合實(shí)驗(yàn)①~③可知,實(shí)驗(yàn)①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+ 。
【反思與遷移】
小組同學(xué)用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑,定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后溶液中的Ag+濃度。
(5)能指示滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 最后半滴KSCN溶液加入后,溶液變?yōu)榧t色,且30s不變色 。
(6)滴定時(shí),若取樣混入灰黑色沉淀,則測(cè)得的c(Ag) 偏高 (填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。
【答案】(1)Ag;
(2)NaNO3溶液與FeSO4溶液不反應(yīng);
(3)Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng)生成Fe(SCN)3;Ag++SCN﹣=AgSCN↓;
(4)Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+;
(5)最后半滴KSCN溶液加入后,溶液變?yōu)榧t色,且30s不變色;
(6)偏高。
【分析】(1)Ag為灰黑色沉淀,加入濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮;
(2)實(shí)驗(yàn)②中未觀察到明顯變化,說(shuō)明NaNO3溶液與FeSO4溶液不反應(yīng);
(3)實(shí)驗(yàn)③中,滴入KSCN后溶液先變紅的原因是Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng)生成Fe(SCN)3,稍微振蕩后紅色消失并產(chǎn)生白色沉淀;
(4)實(shí)驗(yàn)①中銀離子與亞鐵離子反應(yīng)生成銀和鐵離子;
(5)用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑,定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后溶液中的Ag+濃度,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為最后半滴KSCN溶液加入后,溶液變?yōu)榧t色;
(6)滴定時(shí),若取樣混入灰黑色沉淀為銀,在滴定時(shí)會(huì)變?yōu)殂y離子。
【解答】解:(1)Ag為灰黑色沉淀,加入濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮,則取實(shí)驗(yàn)①中灰黑色沉淀,加入濃硝酸,沉淀溶解,產(chǎn)生紅棕色氣體,說(shuō)明沉淀中含Ag,
故答案為:Ag;
(2)實(shí)驗(yàn)②中未觀察到明顯變化,說(shuō)明NaNO3溶液與FeSO4溶液不反應(yīng),
故答案為:NaNO3溶液與FeSO4溶液不反應(yīng);
(3)實(shí)驗(yàn)③中,滴入KSCN后溶液先變紅的原因是Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng)生成Fe(SCN)3,稍微振蕩后紅色消失并產(chǎn)生白色沉淀,反應(yīng)的離子方程式為:Ag++SCN﹣=AgSCN↓,
故答案為:Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+與SCN﹣反應(yīng)生成Fe(SCN)3;Ag++SCN﹣=AgSCN↓;
(4)實(shí)驗(yàn)①中銀離子與亞鐵離子反應(yīng)生成銀和鐵離子,其反應(yīng)的離子方程式為Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+,
故答案為:Ag++Fe2+=Ag↓+Fe3+;
(5)用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑,定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后溶液中的Ag+濃度,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為最后半滴KSCN溶液加入后,溶液變?yōu)榧t色,且30s不變色,
故答案為:最后半滴KSCN溶液加入后,溶液變?yōu)榧t色,且30s不變色;
(6)滴定時(shí),若取樣混入灰黑色沉淀為銀,在滴定時(shí)會(huì)變?yōu)殂y離子,則測(cè)得的c(Ag)偏高,
故答案為:偏高。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。
22.(2024?楊浦區(qū)二模)為探究+1價(jià)Ag的氧化性,開(kāi)展如下活動(dòng)。
(1)配制溶液:
稱量→溶解→冷卻→操作①→洗滌→注入→混勻→定容→操作②→裝瓶貼標(biāo)簽
①下列圖示中,操作①為 B 、操作②為 D 。
②用FeCl3?6H2O配制100mL0.1ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí),應(yīng)稱量 2.705 g固體。
③實(shí)驗(yàn)室AgNO3溶液通常盛放在 棕色、細(xì)頸 試劑瓶中。
(2)通過(guò)如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。
①Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為: 2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2 。
②Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說(shuō)明: AC 。(不定項(xiàng))
A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2
B.氧化性順序:Fe3+>I﹣>Fe2+
C.還原性順序:I﹣>Fe2+>Fe3+
D.還原性順序:Fe2+>Ag>I﹣
③推測(cè)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因: Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng) 。
(3)利用如圖所示裝置,探究Ag+氧化I﹣的反應(yīng)。
①圖中鹽橋中的電解質(zhì)可用 B 。
A.KCl
B.KNO3
C.Fe2(SO4)3
②閉合K,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)?!笆?”作 C 。
A.陰極
B.陽(yáng)極
C.正極
D.負(fù)極
③已知0.1ml?L﹣1AgNO3溶液的pH=6。上述實(shí)驗(yàn)中可能是氧化了I﹣,將裝置中的 AgNO3 溶液換成 pH=6的0.1ml?L﹣1的NaNO3溶液 ,閉合K,指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn)。確認(rèn)Ag+氧化了I﹣。
取Ⅰ中產(chǎn)生的黑色沉淀0.0216g于試管中。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):①向黑色沉淀中滴加稀硝酸使其溶解;②再向試管中滴加氨水,邊滴邊振蕩至沉淀恰好溶解;③再向其中滴加乙醛溶液,加熱,產(chǎn)生光亮的銀鏡。
(4)寫出第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式 3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O 。
(5)為得到光亮的銀鏡,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)做到: 潔凈的試管、水浴加熱(或乙醛的濃度不易過(guò)大等) (任寫2點(diǎn))。若黑色沉淀全部轉(zhuǎn)化為銀鏡,理論上需要乙醛 A ml。
A.1×10﹣4
B.2×10﹣4
C.1×10﹣3
D.2×10﹣3
【答案】(1)①B;D;
②2.705;
③棕色、細(xì)頸;
(2)①2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
②AC;
③Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(3)①B;
②C;
③AgNO3;pH=6的0.1ml?L﹣1的NaNO3溶液;
(4)3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;
(5)潔凈的試管、水浴加熱(或乙醛的濃度不易過(guò)大等);A。
【分析】(1)①配制溶液的步驟為:稱量→溶解→冷卻→移液→洗滌→注入→混勻→定容→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽;
②根據(jù)n=cV和m=nM計(jì)算稱量FeCl3?6H2O的質(zhì)量;
③AgNO3見(jiàn)光易分解;
(2)①Ⅱ中FeCl3溶液呈棕黃色,滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出方程式;
②氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,Ag+能氧化I﹣,Ag+和I﹣也能結(jié)合生成AgI沉淀,但實(shí)際上低濃度的Ag+和I﹣生成AgI沉淀的程度大,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的程度較小;
(3)①KCl能與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀,F(xiàn)e2(SO4)3能與KI反應(yīng),KNO3與AgNO3、KI均不能反應(yīng);
②該原電池工作時(shí),Ag+發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag,I﹣發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2,則石墨1電極為負(fù)極,石墨2電極為正極;
③硝酸具有強(qiáng)氧化性,可能氧化I﹣生成I2,可將AgNO3換成NaNO3進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn);
(4)稀硝酸溶解Ag生成AgNO3、NO和H2O;
(5)做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),要求試管內(nèi)壁潔凈,便于生成的銀附著;反應(yīng)溫度不宜過(guò)高,需要控制反應(yīng)溫度;反應(yīng)過(guò)程中不能振蕩試管,銀在試管壁上附著不均勻;乙醛濃度也不能過(guò)高、否則反應(yīng)過(guò)快;根據(jù)Ag原子守恒、乙醛和銀氨溶液的反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算。
【解答】(1)①配制溶液的步驟為:稱量→溶解→冷卻→移液→洗滌→注入→混勻→定容→搖勻→裝瓶貼標(biāo)簽,則操作①為移液,為圖B,操作②為搖勻,為圖D,
故答案為:B;D;
②配制100mL0.1ml?L﹣1FeCl3溶液時(shí)n(FeCl3)=cV=0.1L×0.1ml/L=0.01ml,則稱量FeCl3?6H2O的質(zhì)量m=nM=0.01ml×207.5g/ml=2.705g,
故答案為:2.705;
③AgNO3見(jiàn)光易分解,則AgNO3溶液通常盛放在棕色、細(xì)頸試劑瓶中,
故答案為:棕色、細(xì)頸;
(2)①Ⅱ中FeCl3溶液中滴加KI溶液、再滴加淀粉溶液時(shí)溶液變藍(lán),說(shuō)明有I2生成,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,還原產(chǎn)物為FeCl2,反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,
故答案為:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2;
②實(shí)驗(yàn)Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅,反應(yīng)為Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,氧化性:Ag+>Fe3+,還原性:Fe2+>Ag;實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán),反應(yīng)為2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,氧化性:Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+,即氧化性:Ag+>Fe3+>I2,還原性:I﹣>Fe2+>Ag,且同一種金屬元素的低價(jià)離子氧化性弱、還原性較強(qiáng),所以還原性:I﹣>Fe2+>Fe3+,
故答案為:AC;
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知,AgNO3能與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng),但由于溶液中Ag+、I﹣濃度低,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),二者反而快速發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AgI沉淀,即實(shí)驗(yàn)Ⅲ中未發(fā)生Ag+氧化I﹣的原因是:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng),
故答案為:Ag+與I﹣生成AgI的速率很快,且AgI的溶解度小,溶液中的Ag+、I﹣濃度太小,無(wú)法發(fā)生氧化還原反應(yīng);
(3)①KCl能與AgNO3反應(yīng)生成AgCl沉淀,F(xiàn)e2(SO4)3能與KI反應(yīng),KNO3與AgNO3、KI均不能反應(yīng),所以鹽橋中的電解質(zhì)可用KNO3,不能選擇KCl或Fe2(SO4)3,
故答案為:B;
②閉合K,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),即該原電池工作時(shí),Ag+發(fā)生還原反應(yīng)生成Ag,I﹣發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2,則石墨1電極為負(fù)極,石墨2電極為正極,
故答案為:C;
③硝酸具有強(qiáng)氧化性,可能氧化I﹣生成I2,為了排除的干擾,可將pH=6的0.1ml?L﹣1AgNO3溶液換成pH=6的0.1ml?L﹣1NaNO3溶液進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合K,發(fā)現(xiàn)指針未發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明無(wú)影響,從而確認(rèn)是Ag+氧化了I﹣,
故答案為:AgNO3;pH=6的0.1ml?L﹣1的NaNO3溶液;
(4)稀硝酸溶解Ag生成AgNO3、NO和H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O,
故答案為:3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O;
(5)做銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)做到:試管內(nèi)壁保持潔凈;反應(yīng)溫度不宜過(guò)高,采用水浴加熱;反應(yīng)過(guò)程中不能振蕩試管;乙醛濃度也不能過(guò)高等;Ag守恒:Ag→AgNO3→[Ag(NH3)2]OH→Ag,所以根據(jù)銀鏡反應(yīng)方程式進(jìn)行計(jì)算即可,該反應(yīng)為CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O,n(CH3CHO)=n(Ag)=0.5×=1×10﹣4ml,
故答案為:潔凈的試管、水浴加熱(或乙醛的濃度不易過(guò)大等);A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰陀?jì)算能力考查,把握溶液配制實(shí)驗(yàn)步驟、氧化還原反應(yīng)及氧化性或還原性強(qiáng)弱判斷、原電池工作原理、銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)及其注意事項(xiàng)、化學(xué)方程式的計(jì)算等知識(shí)即可解答,題目難度中等。
23.(2024?西城區(qū)校級(jí)模擬)某小組同學(xué)研究了不同起始pH條件下溴酸鈉和硫化鈉的反應(yīng)。
(一)隔絕氧氣的條件下,在50mL溶液中,NaBrO3起始濃度為0.08ml/L,Na2S起始濃度為2×10﹣3ml/L,改變HNO3的起始加入量,測(cè)量反應(yīng)過(guò)程中的pH變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
已知:a.HBrO3屬于強(qiáng)酸,的還原產(chǎn)物只有Br﹣,實(shí)驗(yàn)中HNO3不表現(xiàn)氧化性;
b.硫化鈉被氧化的產(chǎn)物可能是S、、S2、;
c.pH>3溶液中,與S2的反應(yīng)可忽略不計(jì);
d.CaS和CaS2O3易溶于水;
為研究實(shí)驗(yàn)Ⅰ中pH的變化情況,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ和實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
取少量實(shí)驗(yàn)Ⅰ進(jìn)行10min左右的液體,離心分離渾濁,得到溶液A,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ:
實(shí)驗(yàn)Ⅳ:
步驟1:取一定量的溴酸鈉溶液和亞硫酸氫鈉溶液混合,反應(yīng)液溫度未有明顯變化,測(cè)定反應(yīng)中的反應(yīng)速率,結(jié)果如圖所示。
步驟2:實(shí)驗(yàn)前先在容器中加入少量硫酸鈉和溴化鈉固體,重復(fù)步驟1,測(cè)得的反應(yīng)速率變化曲線與如圖幾乎完全重合。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,白色沉淀1完全溶于稀鹽酸,能否說(shuō)明溶液A中沒(méi)有,理由是 不能說(shuō)明,因?yàn)镃aSO4微溶于水 ,進(jìn)一步檢驗(yàn)溶液A中是否有的方案是 向無(wú)色溶液2中加入BaCl2溶液,觀察是否有白色沉淀生成 。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,由無(wú)色溶液1加入足量稀鹽酸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 溶液A中沒(méi)有 。
(3)結(jié)合離子方程式,解釋實(shí)驗(yàn)Ⅰ中2min之后pH變化的可能原因: 2min以后發(fā)生反應(yīng):3S+2+3H2O=3+2Br﹣+6H+,(產(chǎn)生的H+部分被、S2﹣、HS﹣或S(Ⅱ)被氧化為S時(shí)產(chǎn)生的OH﹣消耗)溶液的pH逐漸下降,10min后足夠濃度的H+催化反應(yīng)3+=3+Br﹣+3H+,溶液的pH迅速下降 。
(二)研究實(shí)驗(yàn)Ⅱ中pH的變化情況,設(shè)計(jì)測(cè)定溶液中S2﹣、、S2濃度的方法如下:
已知:a.碘標(biāo)液的濃度為c1ml/L,硫代硫酸鈉標(biāo)液的濃度為c2ml/L;
b.Ksp(CdCO3)=1×10﹣12、Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10﹣15、Ksp(CdS)=8×10﹣27;CdSO3和CdS2O3微溶于水;
c.能與甲醛反應(yīng),產(chǎn)物不被I2氧化
d.2S2+I2=S4+2I﹣
步驟1:取10mL待測(cè)液,加入一定體積的過(guò)量碘標(biāo)液,充分反應(yīng)后,用硫代硫酸鈉標(biāo)液滴定,消耗硫代硫酸鈉標(biāo)液的體積是V1mL;
步驟2:取20mL待測(cè)液,加入過(guò)量CdCO3,充分反應(yīng)后,過(guò)濾并洗滌沉淀,將濾液合并后等分為兩份,一份用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V2mL;另一份加入過(guò)量甲醛溶液后,再用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V3mL。
(4)步驟1中滴定時(shí)使用的指示劑是 淀粉 ,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 加入最后半滴硫代硫酸鈉標(biāo)液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,半分鐘內(nèi)無(wú)變化 。
(5)步驟2中加入CdCO3的作用是 沉淀S2﹣ 。
(6)待測(cè)液中和S2的物質(zhì)的量濃度之比是 。
(7)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中未檢測(cè)到和的生成,用離子方程式表示18min后溶液pH下降的原因: 6S+2+3H2O=2+2Br﹣+6H+ 。
(8)結(jié)果表明,不同起始pH條件下,溴酸鈉和硫化鈉的反應(yīng)速率和反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)有差異。
【答案】(1)不能說(shuō)明,因?yàn)镃aSO4 微溶于水;向無(wú)色溶液 2 中加入 BaCl2 溶液,觀察是否有白色沉淀生成;
(2)溶液 A 中沒(méi)有;
(3)2 min以后發(fā)生反應(yīng):3S+2+3H2O=3+2Br﹣+6H+,(產(chǎn)生的 H+部分被、S2﹣、HS﹣或 S(Ⅱ)被氧化為S時(shí)產(chǎn)生的OH﹣消耗)溶液的pH逐漸下降,10 min后足夠濃度的H+催化反應(yīng) 3+=3+Br﹣+3H+,溶液的pH迅速下降;
(4)淀粉;加入最后半滴硫代硫酸鈉標(biāo)液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,半分鐘內(nèi)無(wú)變化;
(5)沉淀 S2﹣;
(6);
(7)6S+2+3H2O=2+2Br﹣+6H+。
【分析】(1)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,白色沉淀1完全溶于稀鹽酸,不說(shuō)明溶液A中沒(méi)有,因?yàn)镃aSO4 微溶于水;進(jìn)一步檢驗(yàn)溶液A中是否有的方案是:向無(wú)色溶液 2 中加入 BaCl2 溶液,觀察是否有白色沉淀生成;
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,由無(wú)色溶液1加入足量稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,可知溶液A 中沒(méi)有;
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中2 min以后發(fā)生反應(yīng):3S+2+3H2O=3+2Br﹣+6H+,(產(chǎn)生的 H+部分被、S2﹣、HS﹣或 S(Ⅱ)被氧化為S時(shí)產(chǎn)生的OH﹣消耗)溶液的pH逐漸下降,10 min后足夠濃度的H+催化反應(yīng) 3+=3+Br﹣+3H+,溶液的pH迅速下降;
(4)步驟1中待測(cè)液中含有標(biāo)準(zhǔn)碘溶液,滴定時(shí)使用的指示劑是淀粉;滴定終點(diǎn)現(xiàn)象:加入最后一滴硫代硫酸鈉標(biāo)液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,半分鐘內(nèi)無(wú)變化;
(5)步驟2中加入CdCO3的作用是沉淀 S2﹣,避免其消耗碘溶液,造成實(shí)驗(yàn)誤差;
(6)碘液與S2﹣發(fā)生反應(yīng): ①;2+I2=+2I﹣②;步驟2中將濾液合并后等分為兩份,一份用碘標(biāo)液滴定,兩反應(yīng)消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)液體積為V2 mL;另一份加入過(guò)量甲醛溶液后,再用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V3 mL,即消耗的碘液為V3 mL,由此可得消耗碘液體積為(V2﹣V3) mL,待測(cè)液中和的物質(zhì)的量濃度之比是:;
(7)18 min后溶液pH下降的原因:6S+2+3H2O=2+2Br﹣+6H+。
【解答】解:(1)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,白色沉淀1完全溶于稀鹽酸,不說(shuō)明溶液A中沒(méi)有,因?yàn)镃aSO4 微溶于水;進(jìn)一步檢驗(yàn)溶液A中是否有的方案是:向無(wú)色溶液 2 中加入 BaCl2 溶液,觀察是否有白色沉淀生成,
故答案為:不能說(shuō)明,因?yàn)镃aSO4 微溶于水;向無(wú)色溶液 2 中加入 BaCl2 溶液,觀察是否有白色沉淀生成;
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中,由無(wú)色溶液1加入足量稀鹽酸無(wú)明顯現(xiàn)象,可知溶液A 中沒(méi)有,
故答案為:溶液 A 中沒(méi)有;
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中2 min以后發(fā)生反應(yīng):3S+2+3H2O=3+2Br﹣+6H+,(產(chǎn)生的 H+部分被、S2﹣、HS﹣或 S(Ⅱ)被氧化為S時(shí)產(chǎn)生的OH﹣消耗)溶液的pH逐漸下降,10 min后足夠濃度的H+催化反應(yīng) 3+=3+Br﹣+3H+,溶液的pH迅速下降,
故答案為:2 min以后發(fā)生反應(yīng):3S+2+3H2O=3+2Br﹣+6H+,(產(chǎn)生的 H+部分被、S2﹣、HS﹣或 S(Ⅱ)被氧化為S時(shí)產(chǎn)生的OH﹣消耗)溶液的pH逐漸下降,10 min后足夠濃度的H+催化反應(yīng) 3+=3+Br﹣+3H+,溶液的pH迅速下降;
(4)步驟1中待測(cè)液中含有標(biāo)準(zhǔn)碘溶液,滴定時(shí)使用的指示劑是淀粉;滴定終點(diǎn)現(xiàn)象:加入最后一滴硫代硫酸鈉標(biāo)液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,半分鐘內(nèi)無(wú)變化,
故答案為:淀粉;加入最后半滴硫代硫酸鈉標(biāo)液后,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,半分鐘內(nèi)無(wú)變化;
(5)步驟2中加入CdCO3的作用是沉淀 S2﹣,避免其消耗碘溶液,造成實(shí)驗(yàn)誤差,
故答案為:沉淀 S2﹣;
(6)碘液與S2﹣發(fā)生反應(yīng): ①;2+I2=+2I﹣②;步驟2中將濾液合并后等分為兩份,一份用碘標(biāo)液滴定,兩反應(yīng)消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)液體積為V2 mL;另一份加入過(guò)量甲醛溶液后,再用碘標(biāo)液滴定,消耗碘標(biāo)液的體積是V3 mL,即消耗的碘液為V3 mL,由此可得消耗碘液體積為(V2﹣V3) mL,待測(cè)液中和的物質(zhì)的量濃度之比是:,
故答案為:;
(7)18 min后溶液pH下降的原因:6S+2+3H2O=2+2Br﹣+6H+,
故答案為:6S+2+3H2O=2+2Br﹣+6H+。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查制備方案的設(shè)計(jì),題目難度中等,根據(jù)制備步驟明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵,注意掌握常見(jiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法,試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練,有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力。
24.(2023秋?東城區(qū)期末)資料表明C2+還原性很弱,某小組同學(xué)為實(shí)現(xiàn)→,進(jìn)行如下探究。
(1)理論分析:氧化半反應(yīng)C2+﹣e﹣═C3+很難發(fā)生。從平衡移動(dòng)的角度來(lái)看,降低c(C3+)或 提高c(C2+) 均能促進(jìn)C2+失電子,提高其還原性。
【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】①

已知:?。甂a(HNO2)=10﹣3.1,Ka(CH3COOH)=10﹣4.8;
ⅱ.HNO2不穩(wěn)定,易分解:3HNO2═2NO↑+HNO3+H2O
(2)②是①的對(duì)照實(shí)驗(yàn),目的是 證明該條件下遇CH3COOH不會(huì)產(chǎn)生氣泡 。
(3)經(jīng)檢驗(yàn),橙紅色溶液中存在[C(NO2)6]3﹣。經(jīng)分析,①中能實(shí)現(xiàn)→的原因是C3+形成了配離子且的氧化性被提高。
a.解釋C3+能與形成配位鍵的原因: C3+能夠提供空軌道,提供孤電子對(duì) 。
b.結(jié)合還原半反應(yīng)解釋的氧化性被提高的原因: 還原半反應(yīng)為:,CH3COOH電離出H+,使c(H+)增大,促進(jìn)得電子 。
【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】


已知:C(OH)2(粉紅色)和C(OH)3(棕黑色)的Ksp分別是10﹣14.2和10﹣43.8。
(4)對(duì)比③④可知,本實(shí)驗(yàn)條件下還原性:C(OH)2 > C2+(填“>”或“<”)。
(5)分析④中能實(shí)現(xiàn)→的原因:
a.該條件下,的還原性同時(shí)受“c(C3+)降低”和“c(C2+)降低”的影響,前者影響更 大 (填“大”或“小”)。
b.當(dāng)c(C2+):c(C3+)>1014時(shí),能被Cl2氧化。結(jié)合Ksp計(jì)算,④中通入少量Cl2后溶液中c(C2+):c(C3+)= 1027.6 ,因此能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。
(6)實(shí)驗(yàn)啟示:通常情況下,為促進(jìn)金屬陽(yáng)離子從低價(jià)向高價(jià)轉(zhuǎn)化,可將高價(jià)金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為 更穩(wěn)定的配合物 或 更難溶的沉淀 。
【答案】(1)提高c(C2+);
(2)證明該條件下遇CH3COOH不會(huì)產(chǎn)生氣泡;
(3)C3+能夠提供空軌道,提供孤電子對(duì);
b.還原半反應(yīng)為:,CH3COOH電離出H+,使c(H+)增大,促進(jìn)得電子;
(4)>;
(5)a.大;
b.1027.6;
(6)更穩(wěn)定的配合物;更難溶的沉淀。
【分析】(1)減小生成物濃度或增大反應(yīng)物濃度,均可以使平衡正向移動(dòng);
(2)②實(shí)驗(yàn)可以證明該條件下遇CH3COOH不會(huì)產(chǎn)生氣泡;
(3)a.C3+能夠提供空軌道,提供孤電子對(duì),從而形成配位鍵;
b.根據(jù)題意可知,還原半反應(yīng)為:,c(H+)增大,可以促進(jìn)該反應(yīng)的進(jìn)行;
(4)對(duì)比③④實(shí)驗(yàn)可知,可以判斷本實(shí)驗(yàn)條件下C(OH)2與C2+的還原性強(qiáng)弱;
(5)a.分析④中能實(shí)現(xiàn)→的原因可知該條件下,的還原性同時(shí)受c(C2+)降低的影響更大;
b.④中通入少量Cl2后,部分粉紅色的C(OH)2立即變成棕色的C(OH)3,繼續(xù)通入氯氣后,全部變?yōu)樽睾谏腃(OH)3,在C(OH)2與C(OH)3共存的溶液中有===1029.6,則c(C2+):c(C3+)=1029.6×c(OH﹣)=1029.6×10﹣2=1027.6>1014;
(6)實(shí)驗(yàn)啟示:通常情況下,為促進(jìn)金屬陽(yáng)離子從低價(jià)向高價(jià)轉(zhuǎn)化,可將高價(jià)金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的配合物或更難溶的沉淀。
【解答】解:(1)理論分析:氧化半反應(yīng)C2+﹣e﹣═C3+很難發(fā)生,從平衡移動(dòng)的角度來(lái)看,降低c(C3+)或提高c(C2+)均能促進(jìn)C2+失電子,提高其還原性,
故答案為:提高c(C2+);
(2)②是①的對(duì)照實(shí)驗(yàn),目的是證明該條件下遇CH3COOH不會(huì)產(chǎn)生氣泡,
故答案為:證明該條件下遇CH3COOH不會(huì)產(chǎn)生氣泡;
(3)a.經(jīng)檢驗(yàn),橙紅色溶液中存在[C(NO2)6]3﹣,經(jīng)分析,①中能實(shí)現(xiàn)→的原因是C3+形成了配離子且的氧化性被提高,C3+能與形成配位鍵的原因是:C3+能夠提供空軌道,提供孤電子對(duì),
故答案為:C3+能夠提供空軌道,提供孤電子對(duì);
b.根據(jù)題意可知,還原半反應(yīng)為:,CH3COOH電離出H+,使c(H+)增大,促進(jìn)得電子,
故答案為:還原半反應(yīng)為:,CH3COOH電離出H+,使c(H+)增大,促進(jìn)得電子;
(4)對(duì)比③④實(shí)驗(yàn)可知,本實(shí)驗(yàn)條件下還原性:C(OH)2>C2+,
故答案為:>;
(5)a.分析④中能實(shí)現(xiàn)→的原因:該條件下,的還原性同時(shí)受“c(C3+)降低”和“c(C2+)降低”的影響,前者影響更大,
故答案為:大;
b.④中通入少量Cl2后,部分粉紅色的C(OH)2立即變成棕色的C(OH)3,繼續(xù)通入氯氣后,全部變?yōu)樽睾谏腃(OH)3,在C(OH)2與C(OH)3共存的溶液中有===1029.6,則c(C2+):c(C3+)=1029.6×c(OH﹣)=1029.6×10﹣2=1027.6>1014,因此能實(shí)現(xiàn)→的轉(zhuǎn)化,
故答案為:1027.6;
(6)實(shí)驗(yàn)啟示:通常情況下,為促進(jìn)金屬陽(yáng)離子從低價(jià)向高價(jià)轉(zhuǎn)化,可將高價(jià)金屬陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的配合物或更難溶的沉淀,
故答案為:更穩(wěn)定的配合物;更難溶的沉淀。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生的比較思維,氧化還原反應(yīng)原理的應(yīng)用,對(duì)學(xué)生的能力要求較高,屬于高考高頻考點(diǎn),難度較大。
25.(2023秋?溧陽(yáng)市期末)大量燃放鞭炮會(huì)引起空氣中SO2等有害氣體含量增高,造成大氣污染。某興趣小組欲探究SO2的性質(zhì)(裝置如圖1),并利用SO2制備抗氧化劑亞硫酸鈉(Na2SO3)。
(1)SO2的制備和性質(zhì)探究。
①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O ,該反應(yīng)體現(xiàn)的濃硫酸的性質(zhì)是 酸性和強(qiáng)氧化性 。
②裝置B用于檢驗(yàn)SO2的漂白性,其中所盛試劑為 品紅溶液 。
③裝置C中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 產(chǎn)生淡黃色沉淀 。
④裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 SO2+2OH﹣=+H2O 。
(2)亞硫酸鈉的制備。
已知:Na2SO3水溶液中H2SO3、、摩爾分?jǐn)?shù)(摩爾分?jǐn)?shù)即物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))隨pH的分布如圖2所示,Na2SO3的溶解度曲線如圖3所示。
①制備NaHSO3溶液:邊攪拌邊向Na2SO3溶液中通入SO2,測(cè)量溶液pH,pH約為 4.5 時(shí)停止通入SO2,制得NaHSO3溶液。
②制備Na2SO3固體:邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測(cè)量溶液pH,pH約為10時(shí),停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,控制溫度在 34℃~100℃ 范圍條件下趁熱過(guò)濾,用少量無(wú)水乙醇洗滌,干燥,密封包裝得Na2SO3固體。
(3)SO2的資源化利用。
查閱資料:SO2尾氣可用如圖2的雙堿脫硫法處理。寫出過(guò)程Ⅱ的化學(xué)反應(yīng)方程式 2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH 。
【答案】(1)①Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;酸性和強(qiáng)氧化性;
②品紅溶液;
③產(chǎn)生淡黃色沉淀;
④SO2+2OH﹣=+H2O;
(2)①4.5;
②34℃~100℃;
(3)2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH。
【分析】(1)①由圖可知,裝置A中發(fā)生反應(yīng)為Cu與濃H2SO4反應(yīng),生成CuSO4、SO2、H2O,該反應(yīng)硫酸中s元素部分化合價(jià)降低;
②SO2可以使品紅溶液褪色,體現(xiàn)漂白性;
③SO2具有氧化性,可以把H2S氧化,生成S單質(zhì);
④裝置E是尾氣處理裝置,發(fā)生SO2與氫氧化鈉的反應(yīng);
(2)①由圖可知,pH在4﹣5之間時(shí),溶液的主要含硫微粒為,所以邊攪拌邊向Na2SO3溶液中通入SO2,測(cè)量溶液pH,pH約為4.5時(shí)停止通入SO2,制得NaHSO3溶液;
②由圖可知,在34℃~100℃范圍內(nèi),析出Na2SO3晶體;
(3)過(guò)程Ⅱ中Na2SO3與Ca(OH)2、O2反應(yīng)生成CaSO4、NaOH,根據(jù)元素守恒、化合價(jià)升降守恒配平該方程式即可。
【解答】解:(1)①由圖可知,裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O,該反應(yīng)體現(xiàn)的濃硫酸的性質(zhì)是酸性和強(qiáng)氧化性,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O;酸性和強(qiáng)氧化性;
②裝置B用于檢驗(yàn)SO2的漂白性,其中所盛試劑為品紅溶液,
故答案為:品紅溶液;
③裝置C中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生淡黃色沉淀,原理是SO2+2H2S=3S+2H2O,
故答案為:產(chǎn)生淡黃色沉淀;
④裝置E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+2OH﹣=+H2O,
故答案為:SO2+2OH﹣=+H2O;
(2)①制備NaHSO3溶液:由圖可知,pH在4﹣5之間時(shí),溶液的主要含硫微粒為,所以邊攪拌邊向Na2SO3溶液中通入SO2,測(cè)量溶液pH,pH約為4.5時(shí)停止通入SO2,制得NaHSO3溶液,
故答案為:4.5;
②制備Na2SO3固體:邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,測(cè)量溶液pH,pH約為10時(shí),停止滴加NaOH溶液,加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,控制溫度在34℃~100℃范圍條件下趁熱過(guò)濾,用少量無(wú)水乙醇洗滌,干燥,密封包裝得Na2SO3固體,
故答案為:34℃~100℃;
(3)SO2尾氣可用如圖2的雙堿脫硫法處理,則過(guò)程Ⅱ的化學(xué)反應(yīng)方程式為:2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH,
故答案為:2Na2SO3+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+4NaOH。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生的分析推理能力,看圖理解能力,應(yīng)用能力,屬于高考高頻考點(diǎn),難度較大。
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微粒
I﹣
I2
濃度/(ml?L﹣1)
b
b
4.0×10﹣3
步驟
實(shí)驗(yàn)操作
主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論(燃燒產(chǎn)物判斷)
1
將產(chǎn)物溶于適量水中
部分溶解,試管底部有黑色固體
燃燒產(chǎn)物中肯定有 ;
2
取1中所得少量上層清液,加入過(guò)量的BaCl2溶液

燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3;
3
取2所得少量上層清液,加入 溶液
有藍(lán)色沉淀生成
燃燒產(chǎn)物中肯定有 ;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)

序號(hào)
試劑x
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

5mL0.05ml/LFe2(SO4)3溶液(pH=2)
溶液變?yōu)闇\藍(lán)色,30min時(shí),銅粉有較多剩余

5mL0.1ml/LFeCl3溶液(pH=2)
溶液變?yōu)樗{(lán)色,30min時(shí),銅粉完全溶解

序號(hào)
取樣時(shí)間/min
現(xiàn)象

1
產(chǎn)生白色沉淀,

10
產(chǎn)生白色沉淀,較1min時(shí)量多

30
產(chǎn)生白色沉淀,較10min時(shí)量少
iv
40
無(wú)白色沉淀產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取10.4g紅色固體于燒杯中,加入足量稀硫酸,充分?jǐn)嚢瑁o置
若無(wú)現(xiàn)象
①紅色固體為
若溶液變藍(lán)
②紅色固體中肯定含有 ,可能含有
上述混合液靜置后,過(guò)濾、洗滌、干燥、稱重,得固體6.4g
③紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為
加入的物質(zhì)
A
B
沉淀的化學(xué)式
BaSO3
BaSO4
X氣體
Y溶液
預(yù)測(cè)的現(xiàn)象


CO2
飽和Na2CO3溶液
白色沉淀析出

SO2
Ba(NO3)2溶液
白色沉淀析出

Cl2
AgNO3溶液
白色沉淀析出

NH3
AlCl3溶液
白色沉淀析出

序號(hào)
操作

滴加NaOH溶液

加入少量鋅粉

滴加酸性KMnO4溶液
操作

iv

v

vi
現(xiàn)象
溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色
無(wú)明顯現(xiàn)象
溶液變?yōu)榧t色,而后紅色褪去

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)

序號(hào)
X溶液
現(xiàn)象

CuCl2溶液
溶液變?yōu)榈G色,水浴加熱至50℃以上,逐漸析出黑色沉淀

FeCl3溶液
溶液變?yōu)樽虾谏?,片刻后溶液變?yōu)闊o(wú)色

AgNO3溶液
逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振蕩后沉淀溶解,得無(wú)色溶液
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

將2mL0.04ml?L﹣1AgNO3溶液與2mL0.04ml?L﹣1FeSO4溶液(調(diào)pH=3)混合后密封
觀察到產(chǎn)生灰黑色沉淀,溶液變?yōu)辄S色,數(shù)小時(shí)后,溶液顏色無(wú)變化,沉淀不增加

將2mL0.04ml?L﹣1NaNO3溶液與2mL0.04ml?L﹣1FeSO4溶液(調(diào)pH=3)混合后密封
數(shù)小時(shí)內(nèi),未觀察到明顯現(xiàn)象

取少量①中反應(yīng)后的上層清液,逐滴加入KSCN溶液
觀察到溶液先變紅,稍振蕩后紅色消失,同時(shí)產(chǎn)生白色沉淀。再次滴入KSCN溶液,上述現(xiàn)象再次出現(xiàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
HNO3的起始加入量/ml
1.3×10﹣4
1×10﹣4
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
液體迅速變渾,隨后渾濁逐漸減少,10min時(shí)溶液基本澄清,過(guò)程中pH變化如圖:
液體變渾,pH變化如圖:
微粒
I﹣
I2
濃度/(ml?L﹣1)
b
b
4.0×10﹣3
步驟
實(shí)驗(yàn)操作
主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論(燃燒產(chǎn)物判斷)
1
將產(chǎn)物溶于適量水中
部分溶解,試管底部有黑色固體
燃燒產(chǎn)物中肯定有 C ;
2
取1中所得少量上層清液,加入過(guò)量的BaCl2溶液
有白色沉淀生成
燃燒產(chǎn)物中肯定有Na2CO3;
3
取2所得少量上層清液,加入 CuCl2或CuSO4 溶液
有藍(lán)色沉淀生成
燃燒產(chǎn)物中肯定有 Na2O ;

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)

序號(hào)
試劑x
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

5mL0.05ml/LFe2(SO4)3溶液(pH=2)
溶液變?yōu)闇\藍(lán)色,30min時(shí),銅粉有較多剩余

5mL0.1ml/LFeCl3溶液(pH=2)
溶液變?yōu)樗{(lán)色,30min時(shí),銅粉完全溶解

序號(hào)
取樣時(shí)間/min
現(xiàn)象

1
產(chǎn)生白色沉淀,

10
產(chǎn)生白色沉淀,較1min時(shí)量多

30
產(chǎn)生白色沉淀,較10min時(shí)量少
iv
40
無(wú)白色沉淀產(chǎn)生
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取10.4g紅色固體于燒杯中,加入足量稀硫酸,充分?jǐn)嚢?,靜置
若無(wú)現(xiàn)象
①紅色固體為 銅
若溶液變藍(lán)
②紅色固體中肯定含有 氧化亞銅 ,可能含有 銅
上述混合液靜置后,過(guò)濾、洗滌、干燥、稱重,得固體6.4g
③紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為 0.05 ml Cu、0.05 ml Cu2O
加入的物質(zhì)
A
B
沉淀的化學(xué)式
BaSO3
BaSO4
X氣體
Y溶液
預(yù)測(cè)的現(xiàn)象


CO2
飽和Na2CO3溶液
白色沉淀析出

SO2
Ba(NO3)2溶液
白色沉淀析出

Cl2
AgNO3溶液
白色沉淀析出

NH3
AlCl3溶液
白色沉淀析出

序號(hào)
操作

滴加NaOH溶液

加入少量鋅粉

滴加酸性KMnO4溶液
操作

iv

v

vi
現(xiàn)象
溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色
無(wú)明顯現(xiàn)象
溶液變?yōu)榧t色,而后紅色褪去

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)

序號(hào)
X溶液
現(xiàn)象

CuCl2溶液
溶液變?yōu)榈G色,水浴加熱至50℃以上,逐漸析出黑色沉淀

FeCl3溶液
溶液變?yōu)樽虾谏?,片刻后溶液變?yōu)闊o(wú)色

AgNO3溶液
逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振蕩后沉淀溶解,得無(wú)色溶液
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

將2mL0.04ml?L﹣1AgNO3溶液與2mL0.04ml?L﹣1FeSO4溶液(調(diào)pH=3)混合后密封
觀察到產(chǎn)生灰黑色沉淀,溶液變?yōu)辄S色,數(shù)小時(shí)后,溶液顏色無(wú)變化,沉淀不增加

將2mL0.04ml?L﹣1NaNO3溶液與2mL0.04ml?L﹣1FeSO4溶液(調(diào)pH=3)混合后密封
數(shù)小時(shí)內(nèi),未觀察到明顯現(xiàn)象

取少量①中反應(yīng)后的上層清液,逐滴加入KSCN溶液
觀察到溶液先變紅,稍振蕩后紅色消失,同時(shí)產(chǎn)生白色沉淀。再次滴入KSCN溶液,上述現(xiàn)象再次出現(xiàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
Ⅰ中產(chǎn)生黑色沉淀,滴加KSCN溶液,變紅
Ⅱ中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍(lán)
Ⅲ中產(chǎn)生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍(lán)
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
HNO3的起始加入量/ml
1.3×10﹣4
1×10﹣4
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
液體迅速變渾,隨后渾濁逐漸減少,10min時(shí)溶液基本澄清,過(guò)程中pH變化如圖:
液體變渾,pH變化如圖:

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