2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 元素及其化合物 專題05 物質(zhì)性質(zhì)探究題.doc
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專題05 物質(zhì)性質(zhì)探究題 1．如圖是某同學(xué)用含有鐵銹的廢鐵屑制取氯化鐵的裝置(省略夾持裝置，氣密性完好)。下列說法正確的是 A. 裝置A 中存在反應(yīng):2Fe3++Fe=3Fe2+ B. 實驗開始時，打開活塞a，鹽酸快速流人裝置A 中 C. 裝置B中收集到的氣體可直接點燃 D. 反應(yīng)后的燒杯中通入少量SO2，溶液顏色立即由棕黃色變?yōu)闇\綠色 【答案】A 2．實驗密為探究鐵與濃硫酸(足量)的反應(yīng)，并驗證SO2的性質(zhì)，設(shè)計如圖所示裝置進行實驗，下列說法錯誤的是 A. 裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色，體現(xiàn)了二氧化硫的還原性 B. 實驗結(jié)束后可向裝置A 的溶液中滴加KSCN溶液檢驗是否有Fe2+ C. 裝置D中品紅溶液褪色可以驗證SO2的漂白性 D. 實驗時將導(dǎo)管a插入濃硫酸中，可防止裝置B中的溶液倒吸 【答案】B 【解析】該實驗向探究鐵與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)，并驗證SO2的性質(zhì)，A裝置即為鐵與濃硫酸的反應(yīng)裝置，產(chǎn)生SO2；B、C、D裝置分別是驗證SO2的性質(zhì)，E裝置為尾氣處理裝置。A、裝置B中酸性KMnO4溶液逐漸褪色，說明SO2被氧化，即體現(xiàn)了二氧化硫的還原性，故A正確；B、KSCN溶液是用來檢驗是否有Fe3+，故B錯誤；C、品紅溶液就是用來檢驗物質(zhì)的漂白性，故裝置D中品紅溶液褪色可以驗證SO2的漂白性，故C正確；D、實驗時將導(dǎo)管a插入濃硫酸中，可以使A中試管內(nèi)壓強與外界壓強相等，即可防止裝置B中的溶液倒吸，故D正確；故選B。 3．氧化鉛( PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO，其原理為：H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某課題組同學(xué)設(shè)計實驗探究CO 還原氧化鉛并檢驗氧化產(chǎn)物(已知CO能使銀氨溶液產(chǎn)生黑色沉錠)的裝置如圖所示。下列說法正確的是 A. 實驗時，先點燃裝置①處酒精燈，當(dāng)裝置⑤中產(chǎn)生連續(xù)氣泡且有明顯現(xiàn)象后再點燃裝置③處酒精燈 B. 裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水 C. 實驗完畢時，先熄滅裝置①處酒精燈，再熄滅裝置③處酒精燈 D. 尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH 溶液吸收等方法 【答案】A 【解析】裝置①中發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO、H2O和CO2，裝置②中用堿石灰除去H2O和CO2，裝置③中發(fā)生主體反應(yīng)：CO+PbO Pb+CO2，裝置④中用澄清石灰水檢驗并除去反應(yīng)中產(chǎn)生的CO2，裝置⑤中用銀氨溶液檢驗反應(yīng)前CO是否將裝置中的空氣排盡，尾氣處理裝置用于處理未反應(yīng)的CO。 A、實驗時，先點燃裝置①處酒精燈，當(dāng)裝置⑤中產(chǎn)生連續(xù)氣泡且有明顯現(xiàn)象后，即裝置中的空氣已被排盡后，再點燃裝置③處酒精燈，開始反應(yīng)，故A正確；B、裝置②④⑤中的試劑應(yīng)該依次為堿石灰、澄清石灰水、銀氨溶液，故B錯誤；C、實驗完畢時，先先熄滅裝置③處酒精燈，再熄滅裝置①處酒精燈，否則極容易發(fā)生倒吸造成危險，故C錯誤；D、尾氣處理裝置用于處理未反應(yīng)的CO，尾氣處理可選用點燃、氣袋收集，不能用NaOH 溶液吸收，故D錯誤；故選A。 4．某小組研究Na2S 溶液與KMnO4溶液反應(yīng)，探究過程如下 實驗序號 I II 實驗過程 實驗現(xiàn)象 紫色變淺（pH1），生成棕褐色沉淀（MnO2） 溶液呈淡黃色（pH8），生成淺粉色沉淀（MnS） 資料: i.MnO4-在強酸性條件下被還原為Mn2+，在近中性條件下被還原為MnO2 ii.單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，溶液呈淡黃色。 下列說法正確的是 A. 根據(jù)實驗可知，Na2S被還原 B. 取實驗I中少量溶液進行實驗，檢測到有SO42-，得出S2-被氧化成SO42- C. 實驗I中反應(yīng)離子方程式: 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+ D. 實驗II 中反應(yīng)結(jié)束后溶液呈淡黃色，有MnO2生成 【答案】C 【解析】A項，實驗I中KMnO4被還原成MnO2，實驗II中KMnO4被還原成MnS，實驗中Na2S被氧化，A項錯誤；B項，實驗I中KMnO4溶液用H2SO4酸化，溶液中的SO42-不一定由S2-氧化生成，B項錯誤；C項，實驗I中紫色變淺說明KMnO4溶液過量，pH1，根據(jù)資料i酸性條件下MnO4-應(yīng)被還原為Mn2+，實驗I中生成棕褐色沉淀，說明過量的MnO4-與Mn2+發(fā)生歸中反應(yīng)生成MnO2，反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+，C項正確；D項，根據(jù)實驗現(xiàn)象實驗II反應(yīng)結(jié)束后溶液呈淡黃色，有MnS生成，沒有MnO2生成，原因是：實驗II溶液的pH8，根據(jù)資料i在近中性條件下MnO4-被還原為MnO2，反應(yīng)結(jié)束后溶液呈淡黃色，根據(jù)資料ii，反應(yīng)生成的S溶于Na2S溶液，說明Na2S過量，過量Na2S與MnO2反應(yīng)生成了MnS沉淀，D項錯誤；答案選C。 5．某同學(xué)利用下列裝置探究Na 與CO2反應(yīng)的還原產(chǎn)物，已知PdCl2+CO+H2O==Pd(黑色) ↓+CO2+2HCl。下列相關(guān)分析錯誤的是 A. I中發(fā)生反應(yīng)可以是Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑ B. II 中濃硫酸的目的是干燥CO2 C. 實驗時，III中石英玻璃管容易受到腐蝕 D. 步驟IV的目的是證明還原產(chǎn)物是否有CO 【答案】A 6．下圖是SO2制取、性質(zhì)檢驗、收集、尾氣處理的裝置，有關(guān)說法正確的是 A. 上圖中有兩處錯誤 B. 裝置①也可以用于制取氨氣、氯氣 C. 在②中加入品紅或紫色石蕊試液都可以驗證SO2的漂白性 D. 在②中加入BaCl2溶液，先生成白色沉淀，隨后沉淀慢慢消失 【答案】B 【解析】A. 圖中裝置①制取SO2時需用濃硫酸，裝置③收集SO2時需用向上排空氣法，導(dǎo)管應(yīng)長進短出，裝置④吸收SO2尾氣時，飽和NaHSO3溶液與SO2不反應(yīng)，不能吸收尾氣，共有三處錯誤，故A錯誤；B. 在實驗室用加熱濃氨水制取氨氣，用加熱濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣都可用裝置①，故B正確；C. 在②中加入紫色石蕊試液只變紅不褪色，不能驗證SO2的漂白性，故C錯誤；D. SO2和BaCl2溶液不反應(yīng)，故D錯誤；答案選B。 7．草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O)是一種淡黃色粉末，某課外小組利用下列裝置檢驗草酸亞鐵晶體受熱分解的部分產(chǎn)物。 下列說法正確的是 A. 若③和⑤中分別盛放足量NaOH溶液和CuO，可檢驗生成的CO B. 實驗時只需要在裝置①中反應(yīng)結(jié)束后再通入N2 C. 若將④中的無水CaCl2換成無水硫酸銅可檢驗分解生成的水蒸氣 D. 實驗結(jié)束后，①中淡黃色粉末完全變成黑色，則產(chǎn)物一定為鐵 【答案】A 點睛：固體分解得到的水一定要在通過溶液之前檢驗。 8．實驗室欲探究CO還原CuO，設(shè)計如圖所示裝置(夾持裝置略去)。下列說法正確的是 A. ②、④中均可盛裝堿石灰 B. 加熱的順序為③、①、⑤ C. ①、③、⑤中均發(fā)生氧化還原反應(yīng) D. 可將尾氣用導(dǎo)管通入到⑤的酒精燈處灼燒 【答案】D 【解析】由裝置圖可知，NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、H2O和CO2，用裝置②除去CO2中混有的H2O(g)，CO2與碳粉加熱反應(yīng)生成CO，用裝置④除去剩余的CO2，CO與CuO固體加熱反應(yīng)生成CO2和Cu，最后進行尾氣處理除去剩余的CO。A. ②中若盛裝堿石灰，會把CO2和H2O(g)一并除去，因此②中應(yīng)盛裝P2O5等干燥劑，裝置④的作用是除去剩余的CO2，所以裝置④中可盛裝堿石灰，故A錯誤；B. 因碳粉會和空氣中的氧氣、水蒸氣等在加熱時發(fā)生反應(yīng)，所以應(yīng)先加熱裝置①，待整個裝置中充滿CO2時，再加熱③和⑤，故B錯誤；C. 裝置①中發(fā)生的是NaHCO3受熱分解生成Na2CO3、H2O和CO2的反應(yīng)，該反應(yīng)中沒有元素化合價發(fā)生變化，不是氧化還原反應(yīng)，③中發(fā)生的反應(yīng)為C＋CO2△====2CO、⑤中發(fā)生的反應(yīng)為CO＋CuO△====Cu＋CO2，這兩個反應(yīng)中均有元素化合價發(fā)生變化，屬于氧化還原反應(yīng)，故C錯誤；D. 處理尾氣CO通常采用點燃的方法，使CO燃燒生成無污染的CO2，故D正確；答案選D。 9．某學(xué)校探究小組利用如圖所示裝置，探究焦炭還原SiO2制備單質(zhì)硅及實驗過程中生成的氣體產(chǎn)物的成分。已知反應(yīng)CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd↓,反應(yīng)后溶液變渾濁、金屬鈀呈黑色。下列說法錯誤的是（ ） A. 實驗前需要先向裝置中通入He，其作用是排盡①中的空氣 B. ②的作用是作安全瓶,防止液體倒吸入①中 C. 若③中的澄清石灰水先出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀溶解，④中PdCl2溶液出現(xiàn)黑色渾濁,則①中生成了兩種無色無味的氣體 D. ④既能檢驗CO，又能吸收CO,故可將⑤去掉 【答案】D 【解析】A. 實驗前通入He的目的是排盡①中的空氣，以避免氧氣與焦炭反應(yīng)，選項A正確；B. 若缺少②，①與③直接相連，則③中的液體會倒吸入①中，導(dǎo)致熱的試管炸裂，故②起到安全瓶的作用，選項B正確；C. ③中的實驗現(xiàn)象為先出現(xiàn)白色沉淀,后沉淀溶解，由③④中的現(xiàn)象可知，①中生成CO和CO2，選項C正確；D. ①中生成的CO有毒，雖然④也能吸收一部分CO，但不能完全吸收，因此還需要通過燃燒的方法使其轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)，防止污染環(huán)境，選項D錯誤。答案選D。 10．某化學(xué)興趣小組用下圖裝置探究硝酸銀受熱分解的產(chǎn)物，在a處充分加熱固體后，b中觀察到紅棕色氣體，d中收集到無色氣體，a中殘留黑色固體，下列敘述錯誤的是 A. 裝置a中殘留的固體是Ag2O B. 裝置b還起安全瓶的作用 C. 裝置c中生成的鹽含有NaNO3 D. 裝置d 中的無色氣體遇空氣仍然是無色 【答案】A 【解析】A、Ag2O受熱分解生成銀和氧氣，故裝置a中殘留的固體是Ag，選項A錯誤；B. 裝置b還起安全瓶的作用，防止c中溶液倒吸入b中，選項B正確；C、二氧化氮與氫氧化鈉反應(yīng)生成NaNO3、NaNO2和水，選項C正確；D、裝置d 中的無色氣體為氧氣，遇空氣仍然是無色，選項D正確。答案選A。 11．某學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究H2S的性質(zhì),裝置如圖所示。 下列說法正確的是（ ） A. 若F中產(chǎn)生黑色沉淀,則說明H2SO4的酸性比H2S強 B. 若G中產(chǎn)生淺黃色沉淀,則說明H2S的還原性比Fe2+強 C. 若H中溶液變紅色,則說明H2S是二元弱酸 D. 若E中FeS換成Na2S,該裝置也可達到相同的目的 【答案】B 【解析】A. 硫化氫和硫酸銅反應(yīng)生成黑色沉淀硫化銅和硫酸，不能說明H2SO4的酸性比H2S強（當(dāng)然也不能說明氫硫酸的酸性比硫酸強），只能說明硫化銅不溶于硫酸，A不正確；B. 若G中產(chǎn)生淺黃色沉淀，證明硫化氫可以被Fe３+氧化，則說明H2S的還原性比Fe2+強，B正確；C. 若H中溶液變紅色，則說明H2S的水溶液呈酸性，但是不能說明氫硫酸是幾元酸，C不正確；D. 若E中FeS換成Na2S，由于硫化鈉可溶于水，無法達到該裝置隨開隨用、隨關(guān)隨停的目的，D不正確。本題選B。 12．某課外活動小組同學(xué)欲利用CuO與NH3的反應(yīng)來研究NH3的某種性質(zhì)并測定其組成，設(shè)計的實驗裝置如圖所示(夾持裝置已省略)。 請回答下列問題: （1）儀器a的名稱為______________；儀器b中盛裝的試劑為__________________(填名稱)。 （2）實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)閱钨|(zhì)銅，且量氣管中有氣體單質(zhì)產(chǎn)生，上述實驗現(xiàn)象證明NH3具有____________性，寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________。 （3）裝置E中濃硫酸的作用是_________________________________。 （4）實驗結(jié)束后，若測得干燥管D增重mg，裝置F中氣體的體積為nL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為___________(用含m、n的代數(shù)式表示)。 【答案】 分液漏斗 生石灰(或氧化鈣或氫氧化鈉固體或堿石灰) 還原 3CuO+2NH3△====3Cu+3H2O+N2 吸收未反應(yīng)完的氨氣，阻止裝置F中的水蒸氣進入裝置D 9n/11.2m(或18n/22.4m) 【解析】分析：（1）依據(jù)裝置儀器分析回答，根據(jù)氨氣的制備原理解答； （2）C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體，量氣管有無色無味的氣體，說明氧化銅做氧化劑氧化氨氣生成銅、氮氣和水； （3）E裝置中濃硫酸的作用依據(jù)裝置圖分析判斷是利用濃硫酸吸收過量氨氣，同時避免F裝置中的水蒸氣進入D； （4）干燥管D增重mg為反應(yīng)生成的水，裝置F測得氣體的體積為nL為反應(yīng)生成的氮氣；依據(jù)元素守恒計算得到。 （4）若測得干燥管D增重mg為水，物質(zhì)的量為，裝置F測得氣體的體積為nL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）為N2，物質(zhì)的量為，依據(jù)元素守恒得到氮原子和氫原子物質(zhì)的量之比＝，則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為。 13．Na2O2可用作漂白劑和呼吸面具中的供氧劑 (1)某學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)：在盛有Na2O2的試管中加入足量水，固體完全溶解，并立即產(chǎn)生大量氣泡，當(dāng)氣泡消失后，向其中滴入1~2滴酚酞溶液，溶液變紅；將試管輕輕振蕩，紅色很快褪去；此時再向試管中加入少量MnO2粉末，又有氣泡產(chǎn)生。 ①寫出Na2O2作供氧劑的化學(xué)反應(yīng)方程式____________； ②使酚酞溶液變紅是因為________，紅色褪去的可能原因是___________； ③加入MnO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________； (2)Na2O2有強氧化性，H2具有還原性，有同學(xué)猜想Na2O2與H2能反應(yīng)。為了驗證此猜想，該小組同學(xué)進行加下實驗，實驗步驟和現(xiàn)象如下： 步驟1：按上圖組裝儀器(圖中夾持儀器省略)，檢查氣密性，裝入藥品。 步驟2：打開K1、K2，產(chǎn)生的氫氣流經(jīng)裝有Na2O2的硬質(zhì)玻璃管，一段時間后沒有任何現(xiàn)象。 步驟3： ，開始加熱，觀察到硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Na2O2開始熔化，淡黃色的粉末變成了白色固體，干燥管內(nèi)硫酸銅未變藍色。 步驟4：反應(yīng)后撤去酒精燈，待硬質(zhì)玻璃管冷卻后關(guān)閉K1。 ①添加稀鹽酸的儀器名稱是______，B裝置的作用_________。 ②步驟3在點燃C處酒精燈前必須進行的操作是______________； ③裝置D的目的是_________； ④你得到的結(jié)論是________(若能反應(yīng)請用化學(xué)方程式表示)； ⑤該實驗設(shè)計中存在著明顯不足之處，應(yīng)該如何改進：___________。 【答案】 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （或?qū)懗? Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑） 生成了堿（NaOH） 反應(yīng)生成的H2O2具有漂白作用 長頸漏斗 吸收氫氣中的雜質(zhì)氣體或除去氫氣中的水蒸氣和氯化氫氣體 檢驗氫氣純度 檢驗是否有水生成 Na2O2 + H2 = 2 NaOH 在裝置D后連接一個氫氣的尾氣處理裝置 【解析】分析：(1)過氧化鈉和水或二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)中可能生成過氧化氫，過氧化氫具有氧化性，因此加入二氧化錳可以放出氧氣； (2)分析裝置圖和實驗步驟可知，鹽酸與鋅反應(yīng)生成的氫氣中會混有氯化氫氣體，氫氣是可燃性氣體，混有空氣時點燃易發(fā)生爆炸；實驗現(xiàn)象分析可知過氧化鈉變?yōu)榘咨腆w，硫酸銅不變藍色證明無水生成，證明氫氣和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉。 詳解：(1)①過氧化鈉和水或二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)的方程式為2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑或2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2，故答案為：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 (或?qū)懗? Na2O2+2H2O=4NaOH +O2↑)； ②氫氧化鈉是堿，堿遇酚酞變紅；紅色褪去的可能原因是過氧化鈉和水反應(yīng)生成的過氧化氫具有氧化性，能氧化有色物質(zhì)，故答案為：生成了堿(NaOH)；反應(yīng)生成的H2O2具有漂白作用； ③D裝置中裝有無水硫酸銅，用來檢驗反應(yīng)中是否有水產(chǎn)生，故答案為：檢驗反應(yīng)中是否有水產(chǎn)生； ④實驗現(xiàn)象分析可知過氧化鈉變?yōu)榘咨腆w，硫酸銅不變藍色證明無水生成，證明氫氣和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，Na2O2+H22NaOH，故答案為：氫氣和過氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉，Na2O2+H22NaOH； ⑤氫氣屬于易燃?xì)怏w，多余的氫氣不能直接排放到空氣中，需要在裝置D后連接一個氫氣的尾氣處理裝置，故答案為：在裝置D后連接一個氫氣的尾氣處理裝置。 14．為了探究氨氣及氨水的還原性，某興趣小組同學(xué)設(shè)計了以下探究活動。 I.探究氨氣的還原性 該興趣小組同學(xué)利用以下裝置(夾持，加熱儀器略)探究氯氣與氨氣的反應(yīng)，其中A、F分別為氯氣和氨氣的發(fā)生裝置，B 為純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。 請回答下列問題： （1）上述裝置接口的連接順序為a接h、i接f、g接___、____接___、____接j，其中裝置D的作用是____________。 (2)若氨氣足量，裝置B中出現(xiàn)的現(xiàn)象為____________。 II.探究氨水的還原性 該興趣小組同學(xué)探究不同條件下高錳酸鉀溶液與氨水的反應(yīng)，實驗如下: 實驗 操作 現(xiàn)象 ① 取2mL.0.01mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加入半滴管蒸餾水，振蕩，用橡皮塞塞住。 產(chǎn)生棕褐色物質(zhì)(MnO2),約10min后溶液紫紅色變淺 ② 取2mL0.01mol/L KMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加入半滴管1:5的硫酸，振蕩，用橡皮塞塞住。 產(chǎn)生棕褐色物質(zhì)(MnO2),溶液紫紅色立刻變淺，約2min后溶液紫紅色完全退去 ③ 取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封ImL濃氨水，加入半滴管蒸餾水，振蕩，用橡皮塞塞住。 產(chǎn)生棕褐色物質(zhì)(MnO2),約10min后溶液紫紅色變淺 ④ 取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于試管中，加入新開封1mL濃氨水，加人半滴管1:5的硫酸，振蕩，用橡皮塞塞住。 產(chǎn)生棕褐色物質(zhì)(MnO2)，溶液紫紅色立刻變淺，約5min后溶液紫紅色完全退去 （3）實驗①中氧化產(chǎn)物為N2，寫出該反應(yīng)的離子方程式:_________。 （4）實驗①②說明________________。 （5）實 驗②比實驗④反應(yīng)速率_____( 填“快“或“慢” )，原因是_________。 （6）1:5的硫酸溶液(密度為ρ2gcm-3)，可用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸(密度為ρ1gcm-3)和 蒸餾水按體積比1:5配成，則該1:5的硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度為_____mol/L。(用含ρ1、ρ2的式子表示) （7）由實驗I、II可得出的結(jié)論是____________________。 【答案】 c b e d 干燥氯氣 B瓶中有濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié) 2MnO4-+2NH3H2O= 2MnO2↓+N2↑+4H2O+2OH- 或2MnO4-+2NH3=2MnO2↓+N2↑+2H2O+2OH- 高錳酸鉀能氧化濃氨水，加入硫酸能加快氧化速率 慢 實驗②中高猛酸鉀濃度比實驗④中小 氨氣、氨水中-3價的N均顯示還原性，能被強氧化劑如氯氣、高錳酸鉀溶液氧化 15．某學(xué)習(xí)小組為了探究Fe(NO3)3的熱穩(wěn)定性和氧化性，設(shè)計如下實驗： 實驗(一)： 熱穩(wěn)定性 利用如圖裝置進行實驗，加熱A中Fe(NO3)3固體，A 和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生，A 試管中生成了紅色粉末。 （1）B裝置的作用____________；要檢驗A中紅色固體是否為Fe2O3，應(yīng)該選用的試劑是____________(填化學(xué)式)。 （2）加熱A中試管一段時間后，C 中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，而集氣瓶中無氣泡產(chǎn)生原因是______________。 （3）寫出硝酸鐵受熱分解的化學(xué)方程式__________________。 實驗(二)：氧化性 Fe3+和Ag+的氧化性相對強弱一直是實驗探究的熱點。該小組設(shè)計如下實驗： 試驗編號 實驗操作 現(xiàn)象 a 向10mL3molL-1KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液 無沉淀生成 b 向10mL3molL-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1molL-1FeSO4溶液，振蕩；再滴加酸性高錳酸鉀溶液 紫紅色溶液不褪色 c 向10 mL3molL-1Fe(NO3)3溶液(pH=1)中插入一根潔凈的銀絲，并滴加氯化鈉溶液 產(chǎn)生白色沉淀 （4）設(shè)計實驗a的目的是_____________________；實驗c的結(jié)論是_____________________________。 （5）實驗b涉及反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。 （6）實驗結(jié)論是Fe3+、Ag+氧化性的相對強弱與離子的_____________________有關(guān)。 【答案】 防倒吸 HCl、KSCN NO2、O2恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng) 4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2 ↑ 排除NO3-的干擾 Fe3+能氧化Ag Ag++Fe2+=Fe3++Ag 濃度 （2）加熱A中Fe(NO3)3固體，A 和B中都有紅棕色氣體產(chǎn)生，A 試管中生成了紅色粉末，發(fā)生反應(yīng)的方程式：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2 ↑，4NO2+O2 +4NaOH=4NaNO3+2H2O，NO2與O2的混合氣體恰好被NaOH溶液吸收，所以C 中導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生的氣泡被NaOH吸收，集氣瓶中自然就無氣泡產(chǎn)生了，所以正確答案是：NO2、O2恰好與氫氧化鈉溶液完全反應(yīng)； （3）根據(jù)（2）的解析可知：硝酸鐵受熱分解的化學(xué)方程式4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2 ↑； （4）利用a實驗驗證NO3-離子在酸性條件下能否將Ag氧化為Ag+，根據(jù)實驗現(xiàn)象，說明在pH=1的情況下，NO3-離子不能夠?qū)g氧化，排除了NO3-離子對后續(xù)實驗的干擾作用，正確答案：排除NO3-的干擾；根據(jù)c實驗的現(xiàn)象可知：Fe3++Ag=Fe2++Ag+，Ag++Cl-=AgCl↓，說明Fe3+能氧化Ag； （5）向10mL3molL-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1molL-1FeSO4溶液，振蕩；再滴加酸性高錳酸鉀溶液 紫紅色溶液不褪色，說明溶液中已經(jīng)沒有Fe2+，F(xiàn)e2+已經(jīng)被溶液中的Ag+離子氧化了，即：Fe2+ +Ag+=Fe3+ Ag，所以b涉及反應(yīng)的離子方程式是：Fe2+ +Ag+=Fe3+ +Ag； （6）對照實驗b中Ag+濃度大，可以將Fe2+氧化，c中Fe3+離子濃度大，可以將Ag氧化，因此，F(xiàn)e3+、Ag+氧化性的相對強弱與溶液中兩種離子的濃度有關(guān)。 16．資料表明：赤熱銅能與NO2反應(yīng)。某小組設(shè)計了如下實驗裝置進行探究，探究固體產(chǎn)物的成分，氣體產(chǎn)物是N2還是NO。 已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3ˉ； NO和FeSO4溶液反應(yīng)：NO+FeSO4=[Fe(NO)]SO4(棕色)； Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O 請回答下列問題： （1）A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。 （2）檢查裝置氣密性，裝好藥品，然后實驗的正確操作順序是____________ ①關(guān)閉K1，打開K2 ②打開分液漏斗活塞 ③打開K1，關(guān)閉K2 ④點燃C處酒精燈 （3）實驗過程中，D裝置中的現(xiàn)象是____________，能否根據(jù)D裝置中的現(xiàn)象確認(rèn)C中有無NO生成? ______，理由是________________________。 （4）E裝置的作用是____________。 （5）當(dāng)銅粉完全反應(yīng)后，實驗小組對反應(yīng)后的固體成分提出以下猜想：①只有CuO；②只有Cu2O；有同學(xué)認(rèn)為可通過簡單的定性實驗即可判斷猜想①是否成立，其實驗方法是_____________________。 （6）實驗中E裝置自始至終未顯棕色，小組最后通過定量實驗得到如下數(shù)據(jù)。 C裝置質(zhì)量 F裝置氣體的體積(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況) 玻管質(zhì)量 Cu質(zhì)量 反應(yīng)后(玻管+生成物) mg 1.92g (m+2.24)g 112mL 據(jù)此寫出實驗時實際發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。 【答案】 Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③②①④ 有氣泡產(chǎn)生，紫紅色溶液顏色變淺(褪色) 否 NO2與H2O反應(yīng)生成NO (或NO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色也給分) 檢驗是否有NO或檢驗NO是否被吸收完 取C中固體于試管中，加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，若固體完全溶解，則產(chǎn)物只有CuO 6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2 （5）根據(jù)已經(jīng)Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，用稀酸可以檢驗是否有Cu2O，若有Cu2O可以看到單質(zhì)Cu生成，故答案為：取C中固體于試管中，加入足量的稀硫酸充分反應(yīng)，若固體完全溶解，則產(chǎn)物只有CuO； （6）實驗中E裝置自始至終未顯棕色，說明沒有生成NO，那產(chǎn)物應(yīng)該是N2，F(xiàn)裝置收集到氣體為氮氣，n(N2)=0.112L/22.4L/mol=0.005mol，增加O的質(zhì)量=m+2.24-m-1.92=0.32g，進一步求出n(O)=0.32g/16g/mol=0.02mol，所以n(NO2)=0.01mol，物質(zhì)的量比等于化學(xué)計量數(shù)比，所以可以寫出化學(xué)反應(yīng)方程式為6Cu+2NO22CuO+2Cu2O+N2。 17．水合草酸亞鐵(FeC2O4xH2O) 是生產(chǎn)鋰電池的原料。難溶于水，受熱易分解。某化學(xué)興趣小組對草酸亞鐵的一些性質(zhì)進行探究?；卮鹣铝袉栴}: （1）實驗室用硫酸亞鐵溶液和草酸制備水合草酸亞鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。 （2）將水合草酸亞鐵溶于適量鹽酸。分別取2mL此溶液于3支試管中，進行實驗:能證明水合草酸亞鐵中存在Fe2+的試劑有______(填代號)。 A.KSCN 溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.酸性KMnO4溶液 （3）為測定水合草酸亞鐵中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2) (設(shè)為裝置A) 稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。 實驗步驟如下: a.打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2； b.低溫加熱裝置A一段時間； c.停上加熱，冷卻到室溫； d.關(guān)閉K1和K2，稱量A； e._______________，記為m3g。 ①補充實驗步驟e 為____________________(填實驗操作和要求)。 ②步驟b至步驟e繼續(xù)通入N2的目的是______________________________________。 ③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)記錄，計算水合草酸亞鐵化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=________(列式表示)。 （4）為探究草酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(3) 中已恒重的裝置A接入下圖所示部分的裝置(可重復(fù)選用)進行實驗。打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2，充分加熱。實驗后石英玻璃管中固體僅殘留一種有磁性的黑色化合物。 ①實驗裝置中，依次連接的合理順序為A→___________________________。 ②證明產(chǎn)物有CO生成的現(xiàn)象是__________________________________。 ③寫出草酸亞鐵受熱分解的化學(xué)方程式為_________________________________。 【答案】 FeSO4+H2C2O4+xH2O= FeC2O4xH2O↓+H2SO4 B 重復(fù)上述a~d步驟，直至A恒重 將裝置A中的水蒸氣帶走；同時防止FeC2O4被空氣氧化 [8(m2-m3)]/(m3-m1) C→E→C→F→G→C→H G裝置黑色固體變紅，其后的C 中澄清石灰水變渾濁 3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+ 2CO2↑ 【解析】(1)實驗室用硫酸亞鐵溶液和草酸制備水合草酸亞鐵，水合草酸亞鐵為FeC2O4?xH2O，反應(yīng)還產(chǎn)生H2SO4，所以反應(yīng)的方程式為：FeSO4+H2C2O4+xH2O═FeC2O4?xH2O↓+H2SO4，故答案為：FeSO4+H2C2O4+xH2O═FeC2O4?xH2O↓+H2SO4； (2)A.KSCN 溶液與亞鐵離子反應(yīng)沒有明顯的現(xiàn)象，不能檢驗，錯誤；B.K3[Fe(CN)6]溶液與亞鐵離子反應(yīng)生成藍色沉淀，正確；C.酸性KMnO4溶液能夠被亞鐵離子和草酸根離子還原褪色，不能說明含有亞鐵離子，錯誤；故選B； (4)①加熱分解FeC2O4產(chǎn)生CO2和CO，則實驗裝置需要驗證CO2和CO，驗證CO2使用澄清石灰水，驗證CO可用能夠還原CuO的性質(zhì)，所以連接裝置為：從A開始，連接C裝置驗證CO2，然后使用濃NaOH充分吸收CO2，此時可再次連接C裝置看有無CO2殘留，然后進行干燥氣體處理，連接裝置F吸收H2O，然后連接裝置G驗證CO，CO還原CuO為Cu，自身轉(zhuǎn)化為CO2，這里可用裝置C處理CO2，若澄清石灰水變渾濁可進一步驗證CO，最后處理尾氣CO，用裝置H排水法收集尾氣，故答案為：C→E→C→F→G→C→H。 ②一氧化碳可以還原氧化銅，證明產(chǎn)物有CO生成的現(xiàn)象是G裝置黑色固體變紅，其后的C 中澄清石灰水變渾濁，故答案為：G裝置黑色固體變紅，其后的C 中澄清石灰水變渾濁； ③實驗后石英玻璃管中固體僅殘留一種有磁性的黑色化合物，應(yīng)為Fe3O4，同時產(chǎn)生CO2和CO，所以FeC2O4加熱分解的化學(xué)方程式為：3FeC2O4═Fe3O4+4CO↑+2CO2↑，故答案為：3FeC2O4═Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。 18．已知：NOx能與Na2O2反應(yīng)；NO和NO2均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成NO3ˉ和Mn2+。 I.用下圖所示裝置(略去夾持儀器)可制得少量亞硝酸鈉(2NO+Na2O2=2NaNO2)。 （1）B、D的儀器名稱是________，D的作用是________。 （2）通NO前，需先通一段時間N2，目的是________， （3）E中主要反應(yīng)的離子方程式為________， （4）常溫下，測得實驗前后C的質(zhì)量差值為0.30g，則制得NaNO2________g。 Ⅱ.NO2和Na2O2都有較強氧化性，為探究NO2與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物，提出如下假設(shè)： 假設(shè)i.NO2氧化Na2O2；假設(shè)ii.Na2O2氧化NO2。 甲同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗裝置： 請回答下列問題： （5）單向閥在實現(xiàn)氣體單向流通的同時，還有一個作用是___________。 （6）待試管G中收集滿氣體，向試管G中加入適量Na2O2粉末，塞緊塞子，輕輕振蕩試管內(nèi)粉末，觀察到紅棕色氣體迅速消失；再將帶火星的木條迅速伸進試管內(nèi)，木條復(fù)燃，甲同學(xué)據(jù)此認(rèn)為假設(shè)i正確。乙同學(xué)認(rèn)為該裝置不能達到實驗?zāi)康?，為達到實驗?zāi)康?，?yīng)在F、G之間增加一個M裝置，M中應(yīng)盛裝__________(可供選擇的試劑：堿石灰，濃硫酸飽和氯化鈉溶液)；乙同學(xué)用改進后的裝置，重復(fù)了甲同學(xué)的實驗操作，觀察到紅棕色氣體迅速消失，帶火星的木條未復(fù)燃。得到結(jié)論：假設(shè)ⅱ正確。 請做出正確判斷，寫出NO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式__________ 【答案】 (球形) 干燥管 防止水蒸氣進入C裝置 排出裝置中的空氣 4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 濃硫酸 2NO2 + Na2O2=2NaNO3 【解析】本實驗分兩部分，I的實驗?zāi)康氖侵迫∩倭縼喯跛徕c，根據(jù)反應(yīng)：2NO+Na2O2=2NaNO2，Na2O2可以與水反應(yīng)，所以該實驗的關(guān)鍵是完全干燥。 （1）B、D的儀器名稱是(球形) 干燥管，B、D的作用都是防止水蒸氣進入C裝置； （2）通NO前，需先通一段時間N2，就是要將裝置中的空氣排出去，因為產(chǎn)物NaNO2容易被氧化；故目的是排出裝置中的空氣； （3）裝置E的作用是吸收未反應(yīng)完的NO，根據(jù)題中信息：NO和NO2均能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成NO3ˉ和Mn2+，故C中主要反應(yīng)的離子方程式為：4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O； （4）常溫下，測得實驗前后C的質(zhì)量差值為0.30g，根據(jù)反應(yīng)原理：2NO+Na2O2=2NaNO2，裝置增重即為NO的質(zhì)量，故n（NO）=n（NaNO2）0.1mol，m（NaNO2）=0.69g； Ⅱ.該實驗的目的是探究NO2與Na2O2反應(yīng)的產(chǎn)物，NO2和Na2O2都有較強氧化性。 （5）單向閥在G和H之間，單向閥內(nèi)部有一個關(guān)鍵的圓錐狀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)氣體單向流通的同時，還有一個作用是可以阻隔液體，防止倒吸； 19．某實驗小組學(xué)生，在室溫下，以FeCl3溶液為實驗對象，設(shè)計如下系列實驗探究其性質(zhì)的復(fù)雜多樣性。請按要求回答下列問題。 【實驗I】3支試管中均盛有2mL0.2mol/LFeCl3溶液 分別加入到如下試劑中 現(xiàn)象 i 1.2mL0.1mol/LMgCl2溶液與0.8mL0.2mol/LNaOH溶液充分反應(yīng)后的混合物 i中現(xiàn)象為______________ ii 2mL0.2mol/LNa2CO3溶液 產(chǎn)生大量氣泡，并生成紅褐色沉淀 iii 2 mL0.2mol/L Na2SO3溶液 無氣體，無沉淀產(chǎn)生，溶液黃色褪去 （1）ii中反應(yīng)的離子方程式為________________________。 （2）結(jié)合iii中現(xiàn)象，小組成員產(chǎn)生諸多猜測，并繼續(xù)進行相關(guān)實驗探究: ①學(xué)生甲對比分析發(fā)現(xiàn)Na2SO3具有不同于Na2CO3的特點，猜測實驗iii發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，其離子方程式為___________________；并取實驗iii充分反應(yīng)后的溶液少許于試管中，滴入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，從而證明其猜測成立。 學(xué)生乙認(rèn)同甲的猜測，但認(rèn)為甲不能僅以產(chǎn)生白色沉淀作為判斷實驗iii發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的依據(jù)。你是否同意乙的觀點(填“是”或“否”)_________ ②學(xué)生乙同樣取實驗iii充分反應(yīng)后的溶液少許于試管中，滴加某一種試劑，觀察現(xiàn)象，證明實驗iii確實發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，其實驗原理涉及反應(yīng)的離子方程式為:________________。 【實驗II】向3支盛有1mL1mol/LFeCl3溶液的試管中分別加入3mL的NaOH溶液，濃度依次為5mol/L、7mol/L.9mol/L，都產(chǎn)生紅褐色沉淀。充分反應(yīng)后，過濾，取濾液分別分成兩等份，再分別進行下列實驗i和ii,實驗記錄如下: c(NaOH)/mol/L 5 7 9 i：滴入幾滴KSCN溶液 a.不變紅 c.不變紅 e.不變紅 ii：先加入過量稀硫酸，再滴入幾滴KSCN溶液 b.不變紅 d.變紅 f.變紅 資料: 新制Fe(OH)3在溶液中存在兩種電離: Fe3++3OH-Fe(OH)3H++FeO2-+H2O （1） 產(chǎn)生紅褐色沉淀的離子方程式是________________。 （2） 加入7 mol/LNaOH溶液后的濾液中Fe元素的存在形式(寫化學(xué)符號) :______。 （3）當(dāng)c(NaOH) ≥7 mol/L時，用離子方程式表示實驗ii 中溶液變紅的原因:________。 【答案】 白色沉淀轉(zhuǎn)化為紅褐色 2Fe3++ 3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑ 2Fe3++ SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+ 是 2[Fe(CN)6]3-+ 3Fe2+= Fe3[Fe(CN)6]2↓ Fe3++ 3OH-= Fe(OH)3↓ Fe(OH)3、FeO2-、Fe3+ FeO2-+4H+=Fe3++2H2O、Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3 【解析】1.2mL0.1mol/L MgCl2溶液與0.8mL0.2mol/LNaOH溶液充分反應(yīng)后，MgCl2溶液有剩余，反應(yīng)方程式MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,所以i中現(xiàn)象為白色沉淀，將混合物加入2mL0.2mol/LFeCl3溶液中，因為KSP Fe(OH)3下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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