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文檔簡介
2022屆高三化學(xué)一輪實驗專題題型必練—9定性探究型實驗設(shè)計非選擇題(共15題)1.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是常用的分析試劑,也可用作紙漿漂白時的脫氯劑,可由Na2S、Na2SO3為原料制得。實驗小組將制取Na2S2O3所用的Na2S進(jìn)行提純,然后制取Na2S2O3并對其含量進(jìn)行了測定。(1)工業(yè)生產(chǎn)Na2S的方法之一是將炭在高溫下與Na2SO4反應(yīng),所得Na2S固體中含有炭、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3等雜質(zhì)。實驗室所用Na2S可由工業(yè)產(chǎn)品凈化得到。①請設(shè)計提純工業(yè)Na2S,制取Na2S·9H2O晶體的實驗方案:___________。(實驗中需使用的試劑有BaS溶液,Na2S的溶解度隨溫度變化曲線、不同溫度區(qū)間內(nèi)析出晶體的類型如圖1所示)②設(shè)計檢驗工業(yè)Na2S產(chǎn)品是否存在Na2SO3的實驗方案:___________。(2)實驗小組用如圖2所示的裝置制取Na2S2O3溶液:①裝置C中的反應(yīng)分為兩步,第二步反應(yīng)為S+Na2SO3=Na2S2O3,則第一反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。②判斷裝置C中反應(yīng)已經(jīng)完全的方法是___________。(3)將裝置C反應(yīng)后的溶液進(jìn)行結(jié)晶,得到Na2S2O3·5H2O晶體樣品。用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液測定樣品的純度,步驟如下:稱取1.5000g樣品,用蒸餾水溶解,配成100mL溶液。取0.0100mol·L1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL,用硫酸酸化后加入過量KI,然后用樣品溶液滴定至淡黃綠色,加入淀粉溶液作指示劑,繼續(xù)滴定,恰好完全反應(yīng)時消耗樣品溶液的體積為20.00mL。實驗過程中發(fā)生的反應(yīng)為:Cr2O+6I+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O=S4O+2I①計算樣品的純度。(寫出計算過程)___________②若樣品雜質(zhì)中含有Na2SO3,則所測樣品的純度___________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。2.某小組在驗證反應(yīng)“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的實驗中檢測到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05mol·L1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物:①取少量黑色固體,洗滌后,____________________________________(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液,滴加__________溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有_____________。(2)針對“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是________________________(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗:①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,白色沉淀:___________(化學(xué)式),且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān),對比實驗記錄如下:序號取樣時間/min現(xiàn)象i3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色ii30產(chǎn)生白色沉淀較3min時量少;溶液紅色較3min時加深iii120產(chǎn)生白色沉淀較30min時量少;溶液紅色較30min時變淺②對Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于________________________(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)c:酸性溶液中NO3具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+_________________(用離子方程式表示)假設(shè)d:根據(jù)加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)生Fe3+。請寫出產(chǎn)生Fe3+的離子方程式:______________________________。③下列實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設(shè)d成立。實驗:向硝酸酸化的__________溶液溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,不同時間取上層清液滴加KSCN溶液,3min時溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無色。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測實驗ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:______________________________________________________________________________。3.以Al和不同的銅鹽溶液間的反應(yīng)為實驗對象,探索Al與不同銅鹽溶液反應(yīng)的多樣性。
實驗向試管中加入2ml溶液實驗現(xiàn)象實驗Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液15s:大量氣泡且有紅色物質(zhì)析出60s:反應(yīng)進(jìn)一步加快且反應(yīng)劇烈放熱,液體幾乎沸騰120s:鋁片反應(yīng)完,試管中析出大量蓬松的紅色物質(zhì)實驗Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液15s無明顯現(xiàn)象60s:鋁片表面有極少氣泡120s:有少量氣泡溢出,鋁片邊緣有很少紅色物質(zhì)生成(1)對實驗Ⅰ進(jìn)行研究①實驗Ⅰ中生成紅色物質(zhì)的離子方程式為:__________________________________________
②請寫出60s后反應(yīng)進(jìn)一步加快可能的原因(寫出一條)________________________________________________________________
(2)對實驗Ⅱ進(jìn)行研究
①實驗Ⅱ反應(yīng)明顯比實驗Ⅰ緩慢,說明Al與不同的銅鹽溶液反應(yīng)呈現(xiàn)多樣性,其原因可能有:
②假設(shè)一:SO
4
2對Al與Cu
2+的置換反應(yīng)存在一定的抑制作用。
③假設(shè)二:________________________________________________
(3)為進(jìn)一步研究上述假設(shè),設(shè)計如下實驗:
實驗向試管中加入2mL溶液實驗現(xiàn)象實驗Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1gNa2SO4固體加入Na2SO4固體后速率幾乎不變,仍有大量氣泡產(chǎn)生,紅色物質(zhì)生成且劇烈放熱,鋁片反應(yīng)完全,溶液沸騰實驗Ⅳ:0.5mol/LCuCl2溶液+5gNa2SO4固體加入Na2SO4固體后速率幾乎不變,仍有大量氣泡產(chǎn)生,紅色物質(zhì)生成且劇烈放熱,鋁片反應(yīng)完全,溶液沸騰實驗Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02molNaCl固體未加入NaCl固體前幾乎沒現(xiàn)象,加入后,鋁片表面迅速產(chǎn)生大量氣體和紅色物質(zhì),溶液溫度上升至沸騰,鋁反應(yīng)完全實驗Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+_________NH4Cl固體未加入NH4Cl固體前幾乎沒現(xiàn)象,加入后,鋁片表面迅速產(chǎn)生大量氣體和紅色物質(zhì),溶液溫度上升至沸騰,鋁反應(yīng)完全①實驗Ⅵ的設(shè)計目的是:_______________________________________________②其中,實驗Ⅰ與實驗Ⅲ、Ⅳ做對比,結(jié)論為:______________________________
③其中,實驗Ⅱ與實驗Ⅴ、Ⅵ做對比,結(jié)論為:________________________________4.半導(dǎo)體生產(chǎn)中常需要使用摻雜劑,以保證控制電阻率,三氯化磷(PCl3)是一種重要的摻雜劑。實驗室要用黃磷(即白磷)與干燥的Cl2模擬工業(yè)生產(chǎn)制取PCl3,裝置如圖所示:(部分夾持裝置略去)已知:①黃磷與少量Cl2反應(yīng)生成PCl3,與過量Cl2反應(yīng)生成PCl5;②PCl3遇水會強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl;③PCl3遇O2會生成POCl3,POCl3溶于PCl3;④PCl3、POCl3的熔沸點見下表:物質(zhì)熔點/℃沸點/℃PCl311275.5POCl32105.3請回答下列問題:(1)B中所裝的試劑是____________________,F(xiàn)中堿石灰的作用是_____________________________________。(2)實驗時,檢查裝置氣密性后,先打開K3、關(guān)閉K1,通入干燥的CO2,再迅速加入黃磷。通干燥CO2的作用是__________,通過控制K1、K2能除去A、B裝置中的空氣,具體的操作是________________________________。
(3)粗產(chǎn)品中常含有POCl3、PCl5等。加入黃磷加熱除去PCl5后,通過________(填實驗操作名稱),即可得到較純凈的PCl3。(4)通過下面方法可測定產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①迅速稱取1.00g產(chǎn)品,加水反應(yīng)后配成250mL溶液;②取以上溶液25.00mL,向其中加入淀粉作為指示劑③向其中加入0.1000mol·L1碘水,充分反應(yīng),當(dāng)達(dá)到終點時消耗碘水溶液6.9mL。已知:H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI,假設(shè)測定過程中沒有其他反應(yīng)。滴定時,滴定終點的現(xiàn)象是_________________________________,配制0.1000mol·L1的碘水溶液的過程中,下列操作會使所得溶液濃度偏大的是___________A燒杯中溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中時,未洗滌燒杯B定容時俯視刻度線C定容時仰視刻度線D容量瓶未干燥E移液時有少量液體濺出F溶解碘時放熱,未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容根據(jù)上述數(shù)據(jù),該產(chǎn)品中PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。5.氧化銅能與多種物質(zhì)反應(yīng),能否與氨氣(NH3)反應(yīng)呢?在老師的指導(dǎo)下,某同學(xué)進(jìn)行了探究。(注:無水硫酸銅遇水變藍(lán))【實驗設(shè)計】按圖設(shè)計組裝好儀器,檢查氣密性,裝入藥品。【進(jìn)行實驗】(1)A中氧化銅全部轉(zhuǎn)化成光亮的紅色固體。(2)B中U形管內(nèi)物質(zhì)變藍(lán)。(3)C中集氣瓶內(nèi)收集到一種無色氣態(tài)單質(zhì),該氣體用排水法收集的理由是_________________。(4)從C中水槽里取適量液體于試管內(nèi),向試管里滴入無色酚酞溶液,溶液呈紅色,原因是______________________________________________?!緦嶒灲Y(jié)論】氧化銅和氨氣發(fā)生反應(yīng),化學(xué)方程式是_______________________?!纠^續(xù)探究】(1)測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:質(zhì)量實驗前實驗后氧化銅粉末+玻璃管65.6g59.2g在此反應(yīng)中,參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為________g。(2)A中玻璃管內(nèi)的反應(yīng)證明,氨氣的化學(xué)性質(zhì)與____________(填物質(zhì)化學(xué)式)有相似之處。6.某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蝕刻銀,制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原理進(jìn)行了如下探究:【實驗】制備銀鏡,并與Fe(NO3)3溶液反應(yīng),發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。【提出假設(shè)】假設(shè)1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。假設(shè)2:Fe(NO3)3,溶液顯酸性,在此酸性條件下NO3—能氧化Ag?!驹O(shè)計實驗方案,驗證假設(shè)】(1)甲同學(xué)從上述實驗的生成物中檢驗出了Fe2+,驗證了假設(shè)1成立。請寫出Fe3+氧化Ag的離子方程式:_________________________________。(2)乙同學(xué)設(shè)計實驗驗證假設(shè)2,請幫他完成下表中內(nèi)容(提示:NO3—在不同條件下的還原產(chǎn)物較復(fù)雜,有時難以觀察到氣體產(chǎn)生)。實驗步驟(不要求寫具體操作過程)預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①②……若銀鏡消失,假設(shè)2成立;若銀鏡不消失,假設(shè)2不成立_______________________【思考與交流】(3)甲同學(xué)驗證了假設(shè)1成立,若乙同學(xué)驗證了假設(shè)2也成立,則丙同學(xué)由此得出結(jié)論:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO3—都氧化了Ag。你是否同意丙同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由:_________________。7.廢鐵、廢鋁是制取氫氣、鐵鹽、鋁鹽的廉價原料。Ⅰ.右圖是雙鋼瓶氫氣球機(jī),它具有安全耐用、隨開隨用、隨關(guān)隨停、氣球升力大等優(yōu)點。(1)制氫鋼瓶內(nèi)應(yīng)加入的試劑為_____________.a.稀硫酸和鐵片b.燒堿溶液和鋁片c.明礬溶液和小蘇打溶液d.鹽酸和鋅粒(2)下列物質(zhì)不能作為干燥室中干燥劑的是_______。a.濃硫酸b.堿石灰c.CaCl2d.硅藻土Ⅱ.欲從FeSO4溶液中得到綠礬(FeSO4?7H2O),合理操作是_________(從下列a~d中選擇,下同);欲從NaAlO2溶液中得到NaAlO2固體,合理操作是____________。a.加熱蒸發(fā)至剩余少量水后停止加熱,靠余熱把水蒸干;b.減壓低溫蒸發(fā)c.蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌;d.加入適量乙醇,萃取出溶質(zhì)Ⅲ.綠礬高溫分解時生成Fe2O3、SO2、SO3等,為實現(xiàn)該反應(yīng)并驗證各產(chǎn)物,請?zhí)顚懴卤?。已知SO3熔點16.8℃,沸點44.8℃,下列儀器供挑選。儀器序號儀器中的試劑儀器中的現(xiàn)象儀器或試劑作用FeSO4·7H2O留下紅棕色固體實現(xiàn)綠礬的分解,檢出生成物Fe2O3CuSO4變藍(lán)檢出生成物H2O—有白色粉末聚集檢出生成物SO3②品紅溶液褪色____________⑤NaOH溶液—____________8.某同學(xué)在實驗室研究Fe與H2SO4的反應(yīng)【實驗分析】(1)實驗Ⅰ中,鐵與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為__.(2)實驗Ⅱ中,鐵絲表面迅速發(fā)黑(Fe3O4),有少量氣體產(chǎn)生,反應(yīng)很快停止,這一現(xiàn)象被稱為__.(3)實驗Ⅲ,已知:濃H2SO4的沸點為338.2℃,加熱試管A,溫度保持在250℃~300℃,產(chǎn)生大量氣體,B中品紅褪色,D處始終未檢測到可燃性氣體.A中產(chǎn)生的氣體是__,裝置C的作用是__.(4)實驗Ⅲ結(jié)束后,甲同學(xué)認(rèn)為裝置C中產(chǎn)生Na2SO3,乙同學(xué)認(rèn)為SO2過量,產(chǎn)物中還可能含有_________,丙同學(xué)認(rèn)為可能還含有Na2SO4,設(shè)計簡單實驗驗證是否含有SO42,正確的是(____)A.先加入稀硝酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42存在B.先加入硝酸鋇,產(chǎn)生白色沉淀,然后再加稀鹽酸,沉淀不溶解,證明有SO42存在C.先加入稀鹽酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42存在(5)對比實驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,同學(xué)們得出以下結(jié)論:①濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,濃硫酸的氧化性源于+6價的S元素,稀硫酸的氧化性源于________.②影響反應(yīng)產(chǎn)物多樣性的因素有_____________________(至少填兩個).9.某學(xué)習(xí)小組在通過反應(yīng)Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反應(yīng)速率的影響因素后,對Na2S2O3產(chǎn)生了興趣,查資料知Na2S2O3的名稱為硫代硫酸鈉,可視為一個S原子取代了Na2SO4中的一個O原子。該實驗小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想預(yù)測了Na2S2O3的某些性質(zhì),并通過實驗探究了自己的預(yù)測。(提出假設(shè))(1)部分學(xué)生認(rèn)為Na2S2O3與Na2SO4結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)也相似,因此室溫時Na2S2O3溶液的pH____7(填“>”、“=”或“<”)。(2)部分學(xué)生從S元素化合價推測Na2S2O3與Na2SO4性質(zhì)相似,均具有較強(qiáng)的____。(實驗探究)取適量Na2S2O3晶體,溶于水中制成Na2S2O3溶液,進(jìn)行如下探究(填寫表中空格)。實驗操作實驗現(xiàn)象現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)探究①(3)____溶液pH=8(4)____探究②向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液氯水顏色變淺(5)____(實驗結(jié)論)(6)探究①__________。(7)探究②__________。(問題討論)(8)甲同學(xué)向“探究②”反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na2S2O3氧化。你認(rèn)為該方案是否正確并說明理由___________。(9)請你重新設(shè)計一個實驗方案,證明Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是________。10.實驗室從含碘廢液(除H2O外,還含有CCl4、I2、I-等)中回收碘和CCl4,其實驗過程如下:(1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為______________;該操作將I2還原為I-的主要目的是____________。(2)操作X的名稱為___。(3)氧化時,在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2,緩慢通入Cl2,在40℃左右反應(yīng)(實驗裝置如圖所示)。實驗控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是_____________;錐形瓶里盛放的溶液為_______________(4)在教材碘水的萃取實驗中,最后要從碘的CCl4溶液中回收利用CCl4,可以采用下列方法:先水浴加熱蒸餾碘的CCl4溶液,收集得到淺紅色的液體。再向該液體中加入少量塊狀的活性炭,靜置。待溶液的淺紅色消失。操作Y,即可得無色透明的CCl4液體。①收集得到淺紅色的液體說明,收集得到的液體中含有___(化學(xué)式),②加入少量活性炭的目的是______,③操作Y的名稱是___。11.碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)。工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取,所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl,現(xiàn)欲測定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計了如下實驗方案。請回答下列有關(guān)問題:方案一:沉淀分析法(1)把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液,將所得沉淀_______(填操作)、洗滌、烘干、稱量,洗滌沉淀的操作是____________________。方案二:氣體分析法(2)把一定量的樣品與足量鹽酸反應(yīng)后,用下圖所示裝置測定產(chǎn)生CO2的體積,為了確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,B中的溶液最好采用______________________,但選用該溶液后實驗結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確,其原因是___________________。方案三:質(zhì)量差分析法(3)把一定質(zhì)量的樣品和足量的稀硫酸反應(yīng),采用下圖所示裝置,通過稱量反應(yīng)前后盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量,利用其質(zhì)量差求算樣品的純度。該實驗的操作步驟有:①在干燥管內(nèi)填滿堿石灰,質(zhì)量為mg;②取ng樣品裝入廣口瓶中;③檢驗裝置的氣密性;④緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘,再稱量干燥管質(zhì)量為wg;⑤關(guān)閉止水夾;⑥打開止水夾;⑦緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止;⑧緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘。Ⅰ.正確的操作順序是(填序號):③→__________→⑥→________→⑤→________→⑦→_______→④。Ⅱ.若去掉裝置A,測定結(jié)果________;若去掉裝置B,測定結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。12.CuSO4溶液是中學(xué)化學(xué)及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常見的一種試劑。(1)某同學(xué)配制CuSO4溶液時,向盛有一定量硫酸銅晶體的燒杯中加入適量的蒸餾水,并不斷攪拌,結(jié)果得到懸濁液。他認(rèn)為是固體沒有完全溶解,于是對懸濁液加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)渾濁更明顯了,原因是______________________,最后,他向燒杯中加入了一定量的_______溶液,得到了澄清的CuSO4溶液。(2)該同學(xué)利用制得的CuSO4溶液,進(jìn)行以下實驗探究。①圖一是根據(jù)反應(yīng)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4設(shè)計成的鋅銅原電池。電解質(zhì)溶液乙是_______溶液;Cu極的電極反應(yīng)式是_________________。②圖二中,I是甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,該同學(xué)想在Ⅱ中實現(xiàn)鐵上鍍銅,則b處通入的是__________(填“CH4”或“O2”),a處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是____;鐵為電解池的____極,當(dāng)銅電極的質(zhì)量減輕3.2g,則消耗的CH4在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為____L。(3)反應(yīng)一段時間后,生成的Na2CO3溶液(溶質(zhì)僅為Na2CO3)中存在的關(guān)系正確的是____。A.c(Na+)=c(HCO3)=c(OH)=c(H+)B.c(OH)=c(H+)+c(HCO3)+2c(H2CO3)C.c(Na+)>c(CO32)>c(H+)>c(OH)D.c(Na+)>c(CO32)>c(OH)>c(HCO3)13.分某小組同學(xué)欲探究0.1mol/LFe3+溶液與0.1mol/LS2溶液的反應(yīng)。小組同學(xué)先進(jìn)行理論預(yù)測,提出如下三種可能:a.Fe3+與S2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)b.Fe3+與S2發(fā)生反應(yīng)c.Fe3+與S2發(fā)生互促水解反應(yīng)(1)依據(jù)預(yù)測a寫出該反應(yīng)的離子方程式(2)將預(yù)測b補(bǔ)充完整,說明預(yù)測依據(jù)。在進(jìn)行實驗驗證前,先進(jìn)行資料收集,得到如下信息:物質(zhì)
顏色
水中溶解性
Fe2S3
黑色
難溶于水
FeS
黑褐色
難溶于水
進(jìn)行如下實驗:實驗步驟
操作
現(xiàn)象
備注
1
向2mL0.1mol/L氯化鐵溶液中逐滴滴入3滴0.1mol/L硫化鈉溶液
產(chǎn)生黑色沉淀,立即變?yōu)辄S色沉淀,未見其它明顯現(xiàn)象
自始至終都未見紅褐色沉淀
2
繼續(xù)滴加3滴0.1mol/L硫化鈉溶液
同上
3
繼續(xù)滴加0.1mol/L硫化鈉溶液至過量
產(chǎn)生黑色沉淀,振蕩后靜置,未發(fā)現(xiàn)明顯變化
(3)寫出黑色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色沉淀的離子方程式為進(jìn)一步探究反應(yīng)實質(zhì),該組同學(xué)進(jìn)行了如下實驗:實驗步驟
操作
現(xiàn)象
4
向2mL0.1mol/L硫化鈉溶液中逐滴滴入3滴0.1mol/L氯化鐵溶液
產(chǎn)生黑色沉淀,未見其它明顯現(xiàn)象
5
繼續(xù)滴加3滴0.1mol/L氯化鐵溶液
同上
6
繼續(xù)滴加0.1mol/L氯化鐵溶液至過量
同上
(4)步驟4與步驟1現(xiàn)象不同的原因可能是(5)有同學(xué)認(rèn)為步驟3中產(chǎn)生的黑色沉淀中可能有FeS。請判斷他的想法是否合理并說明理由(6)依據(jù)以上實驗現(xiàn)象,可得出結(jié)論:_________________________。14.已知鐵離子,氯氣、溴均為常見的氧化劑,某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗探究其強(qiáng)弱:(1)①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_________________。②整套實驗裝置存在一處明顯的不足,請指出________。(2)用改正后的裝置進(jìn)行實驗,實驗過程如下:實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論打開活塞a,向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸;然后_______________。(填具體實驗操作)D裝置中:溶液變紅E裝置中:水層溶液變黃,振蕩后,下層CCl4層無明顯變化。一段時間后______。(填實驗現(xiàn)象)Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由強(qiáng)到弱的順序為:Cl2>Br2>Fe3+(3)因忙于觀察和記錄,沒有及時停止反應(yīng),D、E中均發(fā)生了新的變化。D裝置中:紅色慢慢褪去。E裝置中:CCl4層顏色逐漸加深,直至變成紅色。為探究上述實驗現(xiàn)象的本質(zhì),小組同學(xué)查得資料如下:?。瓼e3++3SCNFe(SCN)3是一個可逆反應(yīng)。ⅱ.(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類似。氧化性:Cl2>(SCN)2。①請用平衡移動原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過量時D中溶液紅色褪去的原因____?,F(xiàn)設(shè)計簡單實驗證明上述解釋:取少量褪色后的溶液,滴加________溶液,若溶液顏色______________。則上述解釋是合理的。小組同學(xué)另查得資料如下:ⅲ.Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl,BrCl呈紅色(略帶黃色),沸點約5℃,它與水能發(fā)生水解反應(yīng),且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。②欲探究E中顏色變化的原因,設(shè)計實驗如下:用分液漏斗分離出E的下層溶液,蒸餾、收集紅色物質(zhì),取少量,加入AgNO3溶液,結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請結(jié)合上述資料用兩步離子方程式解釋僅產(chǎn)生白色沉淀原因___________、___________。15.某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鋁等金屬的性質(zhì):將一置于空氣中的鋁片投入濃氯化銅溶液中,鋁片表面出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì),接下來鋁片上產(chǎn)生大量氣泡,產(chǎn)生的氣體,具有可燃性,溶液溫度迅速上升。若用同樣的鋁片投入同濃度的硫酸銅溶液中,在短時間內(nèi)鋁片無明顯變化。(1)鋁與氯化銅溶液能迅速反應(yīng),而與同濃度的硫酸銅溶液在短時間內(nèi)不反應(yīng)的原因可能是_______。A.鋁與Cl—反應(yīng),鋁與SO42—不反應(yīng)B.氯化銅溶液酸性比同濃度的硫酸銅溶液酸性強(qiáng)C.硫酸銅水解生成硫酸使鋁鈍化D.氯離子能破壞氧化鋁表面薄膜,而硫酸根離子不能E.生成氯化鋁溶于水,而生成硫酸鋁不溶于水(2)放出的氣體是_______,請分析開始階段產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因是_________________。(3)某同學(xué)通過其它的實驗操作,也能使鋁片與硫酸銅溶液反應(yīng)加快,他采取的措施可能是________。A.用砂紙擦去鋁片表面的氧化膜后投入硫酸銅溶液中B.把鋁片投入熱氫氧化鈉溶液中一段時間后,取出洗滌,再投入硫酸銅溶液中C.向硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液,再投入鋁片D.向硫酸銅溶液中加入氯化鈉固體,再投入鋁片(4)除去氧化鋁的鋁片與鎂片為電極,在X電解質(zhì)溶液中構(gòu)成原電池,列表如下:選項
鋁電極
電解質(zhì)
負(fù)極反應(yīng)
正極反應(yīng)
A
負(fù)極
NaOH
2Al-6e—+8OH—=2AlO2—+4H2O
6H2O+6e—=6OH—+3H2↑
B
負(fù)極
稀鹽酸
2Al-6e—=2Al3+
6H++6e—=3H2↑
C
正極
濃硝酸
Mg+2e—=Mg2+
2NO3—+4H+-4e—=2NO2↑+2H2O
其中正確的是____(填序號),由此推知,金屬作電極不僅與本身性質(zhì)相關(guān),而且與________有關(guān)。參考答案1.向工業(yè)Na2S中加水,邊加邊攪拌至固體不再溶解。過濾,向濾液中加入BaS溶液,至上層清液中滴加BaS溶液不再有渾濁產(chǎn)生。過濾,將濾液加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn)后,冷卻至20℃以下,過濾得到晶體取少量工業(yè)Na2S加水溶解后,過濾,向濾液中滴加稀硫酸,若產(chǎn)生渾濁,則含有Na2SO3或(取少量工業(yè)Na2S加水溶解后,過濾,向濾液中加入BaS溶液,過濾,向濾渣中滴加稀硫酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液,若品紅溶液褪色,則含Na2SO3)2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓溶液中無渾濁現(xiàn)象99.2%偏高【分析】(1)①Na2S固體中含有炭、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3等雜質(zhì)。提純工業(yè)Na2S,制取Na2S·9H2O晶體,需要將雜質(zhì)除去并得到晶體,除雜的方法為利用硫化鋇和雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀,且硫化鈉的溶解度隨著溫度升高而升高,并選擇合適的溫度結(jié)晶。②硫化鈉和亞硫酸鈉在酸性條件下能反應(yīng)生成硫,硫不溶于水,或利用亞硫酸鈉和硫化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀來檢驗。(2)①裝置C中的反應(yīng)分為兩步,第二步反應(yīng)為S+Na2SO3=Na2S2O3,體系沒有硫,說明第一反應(yīng)生成硫,進(jìn)而書寫方程式。②因為第一反應(yīng)生成硫,硫不溶于水,表現(xiàn)為沉淀,所以反應(yīng)完全說明不再有硫。(3)①根據(jù)關(guān)系式分析計算樣品的純度。②根據(jù)亞硫酸鈉也能與碘反應(yīng)分析,消耗樣品的量減少,則說明樣品中的純度偏高。據(jù)此回答?!驹斀狻?1)①利用硫化鋇和雜質(zhì)反應(yīng)生成沉淀,且硫化鈉的溶解度隨著溫度升高而升高,并選擇合適的溫度結(jié)晶。實驗方案為:向工業(yè)Na2S中加水,邊加邊攪拌至固體不再溶解。過濾,向濾液中加入BaS溶液,至上層清液中滴加BaS溶液不再有渾濁產(chǎn)生。過濾,將濾液加熱濃縮至有晶膜出現(xiàn)后,冷卻至20℃以下,過濾得到晶體。②硫化鈉和亞硫酸鈉在酸性條件下能反應(yīng)生成硫,硫不溶于水,或利用亞硫酸鈉和硫化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀來檢驗,實驗方案為取少量工業(yè)Na2S加水溶解后,過濾,向濾液中滴加稀硫酸,若產(chǎn)生渾濁,則含有Na2SO3或(取少量工業(yè)Na2S加水溶解后,過濾,向濾液中加入BaS溶液,過濾,向濾渣中滴加稀硫酸,將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液,若品紅溶液褪色,則含Na2SO3)。(2)①裝置C中的反應(yīng)分為兩步,第二步反應(yīng)為S+Na2SO3=Na2S2O3,體系沒有硫,說明第一反應(yīng)生成硫,則第一反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓。②因為第一反應(yīng)生成硫,硫不溶于水,表現(xiàn)為沉淀,所以判斷裝置C中反應(yīng)已經(jīng)完全的方法是溶液中無渾濁現(xiàn)象。(3)①n(K2Cr2O7)=0.0100mol·L1×0.020L=2×104mol,根據(jù)方程式可得出關(guān)系式:K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3,反應(yīng)的Na2S2O3的物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=2×104×6mol=1.2×103mol,原1.5000g樣品中含Na2S2O3的物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=1.2×103mol×5=6×103mol,m(Na2S2O3)=6×103mol×248g·mol1=1.488g,w(Na2S2O3·5H2O)=×100%=99.2%樣品的純度為99.2%。②亞硫酸鈉也能和碘單質(zhì)反應(yīng),I2+SO=+2I,則消耗樣品的體積減小,計算樣品中硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量增加,所以存在亞硫酸鈉時樣品的純度偏高。2.加入足量稀鹽酸(或稀硫酸),固體未完全溶解鐵氰化鉀(或K3[Fe(CN)3])Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+AgSCN4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O3Fe2++NO3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2OAg++Fe2+=Ag+Fe3+NaNO3溶液中存在反應(yīng):①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時,c(Ag+)大,以反應(yīng)①②為主,c(Fe3+)增大。約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小?!痉治觥浚?)銀和鹽酸、稀硫酸等不反應(yīng),可用K3[Fe(CN)3]檢驗亞鐵離子,生成藍(lán)色沉淀;(2)過量的鐵與硝酸反應(yīng)生成亞鐵離子,亞鐵離子可被空氣中氧氣氧化,可被酸化的硝酸根離子氧化,銀離子如氧化亞鐵離子,則發(fā)生Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;(3)取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,可證明溶液中有Fe3+,生成白色沉淀為AgSCN,隨著放置時間的增加,平衡Ag++SCN-AgSCN逆向移動,F(xiàn)e3+濃度減小,溶液紅色變淺,主要發(fā)生Fe+2Fe3+=3Fe2+。【詳解】(1)①黑色固體中含有過量鐵,如果同時含有銀,則可以加入HCl或H2SO4溶解Fe,而銀不能溶解;②K3[Fe(CN)3]是檢驗Fe2+的試劑,所以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀說明含有Fe2+;(2)過量鐵粉與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,即Fe+2Fe3+=3Fe2+;①Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN;②O2氧化Fe2+反應(yīng)為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,白色沉淀是AgSCN,所以實驗可以說明含有Ag+,Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+;酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+,3Fe2++NO3+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O;銀離子氧化亞鐵離子,則發(fā)生Ag++Fe2+=Ag+Fe3+;③證明假設(shè)abc錯誤,就是排除Ag+時實驗比較,相當(dāng)于沒有Ag+存在的空白實驗,考慮其他條件不要變化,可以選用0.05mol·L1NaNO3;(3)溶液中存在反應(yīng):①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反應(yīng)開始時,c(Ag+)大,以反應(yīng)①②為主,c(Fe3+)增大。隨反應(yīng)進(jìn)行平衡Ag++SCN-AgSCN逆向移動,約30分鐘后,c(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,c(Fe3+)減小。3.2Al+3Cu2+=2Al3++3CuAl與置換出的Cu在酸性條件下形成原電池(或反應(yīng)放熱,溫度升高導(dǎo)致速率加快)Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用0.02mol對照實驗,排除Na+的干擾,證明Na+對該反應(yīng)不造成影響SO42對Al與Cu2+的置換反應(yīng)沒有抑制作用Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用【詳解】(1)①因Al比Cu活潑,實驗Ⅰ中生成的紅色物質(zhì)應(yīng)為Cu,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;故答案為2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu;②結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素可知,60s后Al與置換出的Cu在酸性條件下形成原電池或反應(yīng)放熱,溫度升高速率加快均能使反應(yīng)加快;故答案為Al與置換出的Cu在酸性條件下形成原電池(或反應(yīng)放熱,溫度升高導(dǎo)致速率加快);(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象可知,如果存在SO42對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在一定的抑制作用,則同樣有Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用的可能;故答案為Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用;(3)①為保證反應(yīng)前溶液中Cl濃度相等,實驗Ⅵ應(yīng)添加0.02molNH4Cl固體;設(shè)計實驗Ⅵ的目的是通過對照實驗,排除Na+的干擾,證明Na+對該反應(yīng)不造成影響;故答案為0.02mol對照實驗,排除Na+的干擾,證明Na+對該反應(yīng)不造成影響;②實驗Ⅰ與實驗Ⅲ、Ⅳ做對比,結(jié)論為:SO42對Al與Cu2+的置換反應(yīng)沒有抑制作用;故答案為SO42對Al與Cu2+的置換反應(yīng)沒有抑制作用;③實驗Ⅱ與實驗Ⅴ、Ⅵ做對比,結(jié)論為:Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用;故答案為Cl對Al與Cu2+的置換反應(yīng)存在促進(jìn)作用;4.濃H2SO4吸收多余的Cl2,防止空氣中的H2O和O2進(jìn)入燒瓶中與白磷及PCl3反應(yīng)排盡裝置中的空氣,防止白磷和PCl3與氧氣反應(yīng)先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。蒸餾當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原BF95%或94.9%【解析】(1)、PCl3遇水會強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl,D中反應(yīng)需要在無水條件下進(jìn)行,而A中制得的氯氣中混有水蒸氣和HCl,通過B裝置時要干燥氯氣,故裝置B盛放濃硫酸,E裝置支管圓底燒瓶是收集生成的PCl3,考慮到PCl3的熔沸點較低,很容易揮發(fā),結(jié)合冷水是降溫的,可知E中冷水的作用應(yīng)該是冷凝PCl3,堿石灰有吸水和吸酸性氣體的作用,本實驗的尾氣氯氣有毒,對環(huán)境有污染,可被堿石灰吸收,同時還可以防止空氣中的水汽進(jìn)入燒瓶內(nèi)與PCl3反應(yīng);故答案為濃H2SO4;吸收多余的Cl2,防止空氣中的H2O和O2進(jìn)入燒瓶中與白磷及PCl3反應(yīng)。(2)、白磷遇氧氣會自燃,故要將裝置中的空氣排出,可通過通入CO2達(dá)到目的;為了除去A、B裝置中的空氣,可以通過控制K1、K2除去,具體的操作是:先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。故答案是:排盡裝置中的空氣,防止白磷和PCl3與氧氣反應(yīng);先將K1關(guān)閉,打開K2,等B中溶液上方充滿黃綠色氣體后,即說明排凈了空氣,再打開K1,關(guān)閉K2即可。(3)、由題中信息可知,POCl3和PCl3都是液體,熔沸點存在明顯的差異,除去PC13中混有的POCl3,可選擇蒸餾的方式進(jìn)行分離,以得到純凈的PCl3,故答案是蒸餾。(4)、碘遇淀粉先藍(lán)色,用0.1000mol·L1碘水滴定溶液中PCl3生成的H3PO3,當(dāng)H3PO3反應(yīng)完全時,溶液中的淀粉會變藍(lán),所以答案是:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原。A、燒杯中溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中時,未洗滌燒杯,會造成溶質(zhì)損失,則所配制的溶液濃度偏?。籅、定容時俯視刻度線,會造成溶液體積偏小,則所配制的溶液濃度偏大;C、定容時仰視刻度線,會造成溶液體積偏大,則所配制的溶液濃度偏??;D、容量瓶未干燥,殘留有少量的水,因后續(xù)定容還要加水,故對配制溶液無影響;E、移液時有少量液體濺出,會造成溶質(zhì)損失,則所配制的溶液濃度偏??;F溶解碘時放熱,未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移至容量瓶并定容,會造成溶液體積偏小,則配制的溶液濃度偏大;當(dāng)達(dá)到終點時消耗碘水溶液6.9mL,則n(I2)=0.0069L×0.1000mol·L1=0.00069mol,根據(jù):H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI可知,參與反應(yīng)的n(H3PO3)=0.00069mol,PCl3遇水強(qiáng)烈水解生成H3PO3和HCl的化學(xué)方程式是:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl,則25mL溶液中PCl3的物質(zhì)的量是:0.00069mol,所以250mL溶液中含PCl3的物質(zhì)的量是:0.00069mol×10=0.0069mol,則PCl3的質(zhì)量是0.0069mol×137.5g/mol=0.95g,則PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是:×100%=95%。故此題答案是:故答案是:當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蔚馑芤簳r,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不復(fù)原;BF;95%。5.該氣體不易溶于水且不和水反應(yīng)多余的氨氣溶于水,顯堿性,能夠使酚酞溶液變成紅色2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O32CO(或H2、或C)【解析】【進(jìn)行實驗】(3)不易溶于水且不和水反應(yīng)的氣體可以采用排水法收集;(4)因為氨氣易溶于水,水溶液呈現(xiàn)堿性,反應(yīng)中多余的氨氣會溶于水,是酚酞試液變成紅色;【實驗結(jié)論】根據(jù)實驗現(xiàn)象,A中氧化銅全部轉(zhuǎn)化成光亮的紅色固體是銅;B中U形管內(nèi)硫酸銅白色粉末變藍(lán)說明有水的產(chǎn)生;C中集氣瓶內(nèi)收集到一種無色氣態(tài)單質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,因此是氮氣,故反應(yīng)的方程式2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O;
【繼續(xù)探究】(1)根據(jù)反應(yīng)前后的總質(zhì)量的變化可求出參加反應(yīng)的氧化銅中氧元素的質(zhì)量為:65.659.2=6.4g,根據(jù)氧元素的質(zhì)量可求出參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為:6.4g÷20%=32g;(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象及實驗的數(shù)據(jù)可以看出氨氣具有還原性,因此和還原性的一氧化碳、氫氣相似。6.Ag+Fe3+=Ag++Fe2+①測定上述實驗用的Fe(NO3)3溶液的pH;②配制相同pH的稀硝酸溶液,將此溶液加入有銀鏡的試管內(nèi)不同意,甲同學(xué)檢驗出了Fe2+,可確定Fe3+一定氧化了Ag;乙同學(xué)雖然驗證了此條件下NO能氧化Ag,但在硝酸鐵溶液氧化Ag時,由于沒有檢驗NO的還原產(chǎn)物,因此不能確定NO是否氧化了Ag【解析】(1)Fe3+氧化Ag的離子方程式為:Fe3++Ag=Fe2++Ag+;(2)可以選擇硝酸銅做一下參考實驗,即將銀鏡放在硝酸銅溶液中,若銀鏡消失,假設(shè)2成立,若銀鏡不消失,假設(shè)2不成立;
(3)不同意,同學(xué)檢驗出了Fe2+,可確定Fe3+一定氧化了Ag;乙同學(xué)雖然驗證了此條件下NO3能氧化Ag,但在硝酸鐵溶液氧化Ag時,由于沒有檢驗NO3的還原產(chǎn)物,因此不能確定NO3是否氧化了Ag。點睛:科學(xué)性和可行性是設(shè)計實驗方案的兩條重要原則,任何實驗方案都必須科學(xué)可行.評價時,從以下4個方面分析:①實驗原理是否正確、可行;②實驗操作是否完全、合理;③實驗步驟是否簡單、方便;④實驗效果是否明顯等。7.baca檢出生成物SO2吸收多余的SO2,防空氣污染【解析】Ⅰ.(1)Fe能溶解于酸,明礬溶液因Al3+的水解顯酸性,則稀硫酸、稀鹽酸及明礬溶液均不能盛放在鋼瓶內(nèi),故制氫鋼瓶內(nèi)只能裝燒堿溶液和鋁片,故答案為b;(2)濃硫酸有吸水性,可作氣體干燥劑,但吸水稀釋后的稀硫酸能溶解Fe,則干燥室中干燥劑不能選擇濃硫酸,答案為a;Ⅱ.通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌等操作,可從FeSO4溶液中得到綠礬(FeSO4?7H2O),故答案為c;NaAlO2溶液蒸發(fā)結(jié)晶后得到的晶體為NaAlO2,則從NaAlO2溶液中得到NaAlO2固體,合理操作是加熱蒸發(fā)至剩余少量水后停止加熱,靠余熱把水蒸干,故答案為a;Ⅲ.綠礬高溫分解時生成Fe2O3、SO2、SO3及水,可使用裝置①加熱綠礬晶體,加熱前需要通入氮氣,除去裝置內(nèi)的空氣,避免綠礬被空氣中的氧氣氧化,生成的產(chǎn)物,利用④中盛放的CuSO4粉末檢驗生成的水氣,然后通過③裝置,利用冰水混合物給混合氣體降溫,如③中有有白色粉末聚集,可知有SO3生成,再通過②中品紅溶液,根據(jù)品紅溶液褪色,可知有SO2氣體生成,最后利用⑤裝置中的NaOH溶液吸收吸收多余的SO2,防空氣污染。8.Fe+2H+=Fe2++H2↑鈍化SO2吸收SO2防止污染環(huán)境NaHSO3C+1價H元素(或H+)濃度、溫度、反應(yīng)物的量等.【解析】(1)Fe和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑;
(2)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,生成致密的氧化膜覆蓋在Fe的表面,發(fā)生鈍化;
(3)硫酸沸點高、產(chǎn)生氣體使品紅褪色和D處始終未檢測到可燃性氣體可推斷A中產(chǎn)生的氣體為SO2,裝置C的作用是吸收SO2防止污染環(huán)境;
(4)因Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,如果SO2過量,產(chǎn)物中還可能含有NaHSO3;欲檢驗溶液中含有SO42,先加入稀鹽酸,沒有產(chǎn)生沉淀,然后再加氯化鋇,產(chǎn)生白色沉淀,證明有SO42存在,故答案為C;(5)①濃硫酸和稀硫酸都具有氧化性,但原因不同,濃硫酸的氧化性表現(xiàn)在+6價的硫元素上,稀硫酸的氧化性表現(xiàn)在+1價的氫(H+)元素上;
②影響反應(yīng)產(chǎn)物多樣性的因素有濃度、溫度、反應(yīng)物的量等。9.=還原性用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照+H2O+OH-+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+Na2S2O3溶液呈堿性Na2S2O3具有還原性不正確,因氯水中含有Cl-。也會生成AgCl沉淀取少量反應(yīng)后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化【詳解】(1)根據(jù)Na2S2O3與Na2SO4結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)也相似,硫酸鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,所以pH=7,推知硫代硫酸鈉也是pH=7;(2)二氧化硫具有較強(qiáng)的還原性,Na2S2O3與SO2性質(zhì)相似,所以硫代硫酸鈉具有較強(qiáng)的還原性;(3)依據(jù)題干實驗探究①的目的是測定溶液的pH,方法為用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點在pH試紙中部,將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照;(4)測定溶液pH=8說明溶液呈堿性,證明硫代硫酸跟離子水解顯堿性,反應(yīng)的離子方程式為:+H2O+OH-;(5)向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水和硫代硫酸鈉反應(yīng)氯水褪色變淺說明氯氣發(fā)生反應(yīng)表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉,反應(yīng)的離子方程式為:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+;(6)依據(jù)探究①是硫代硫酸鈉溶液pH=8,證明Na2S2O3具有堿性;(7)向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水和硫代硫酸鈉反應(yīng)氯水褪色變淺說明氯氣發(fā)生反應(yīng)表現(xiàn)氧化性把硫代硫酸鈉氧化為硫酸鈉,證明Na2S2O3具有還原性;
(8)探究②是向新制氯水(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水過量溶液中一定有氯離子,加入硝酸銀生成沉淀不能證明是氯氣做氧化劑生成的,所以方案不正確;(9)證明Na2S2O3被氯水氧化,可以利用硫代硫酸鈉被氯氣氧化生成的硫酸根離子進(jìn)行檢驗,方法為取少量反應(yīng)后的溶液,向其中滴入氯化鋇溶液,若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,則說明Na2S2O3能被氯水氧化。10.SO32+I2+H2O=2I+2H++SO42使碘元素全部以碘離子形式進(jìn)入水層分液使氯氣在溶液中有較大的溶解度(或防止碘升華或防止碘進(jìn)一步被氧化)NaOH溶液I2利用活性炭的吸附性除去殘存的I2過濾【解析】(1)碘具有氧化性,能氧化亞硫酸鈉生成硫酸鈉,自身被還原生成碘離子,離子反應(yīng)方程式為SO32+I2+H2O=2I+2H++SO42;碘微溶于水,而碘離子易溶于水,為了使更多的I元素進(jìn)入水溶液應(yīng)將碘還原為碘離子;(2)四氯化碳屬于有機(jī)物,水屬于無機(jī)物,二者不互溶,分離互不相溶的液體采用分液的方法分離,所以分離出四氯化碳采用分液的方法;(3)碘易升華,且氯氣的溶解度隨著溫度的升高而減小,溫度越高,氯氣的溶解度越小,反應(yīng)越不充分,所以應(yīng)該在低溫條件下進(jìn)行反應(yīng);氯氣、碘蒸氣都有毒,不能直接排空,且都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成無毒物質(zhì),所以用NaOH溶液吸收氯氣和碘蒸氣,(4)CCl4無色液體,而碘是紫黑色固體,則收集得到的淺紅色的中應(yīng)含有I2;活性炭有吸附作用,可利用活性炭的吸附性除去殘存的I2;溶液的淺紅色消失后利用過濾操作除去活性炭,即可得無色透明的CCl4液體。11.過濾沿玻璃棒緩慢地向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物,使水自然流下,重復(fù)2~3次飽和NaHCO3溶液CO2中混有的HCl與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2②⑧①⑥偏大偏大【解析】(1)發(fā)生Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,測量碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要測量沉淀的質(zhì)量,因此操作是過濾,洗滌沉淀的方法是沿玻璃棒緩慢地向過濾器中加蒸餾水至浸沒沉淀物,使水自然流下,重復(fù)2~3次;(2)本實驗需要通過排水法測量CO2的體積,但CO2能溶于水,因此B中盛放飽和碳酸氫鈉溶液,減少CO2的溶解,減少誤差;產(chǎn)生的CO2中混有HCl,HCl和碳酸氫鈉反應(yīng)產(chǎn)生CO2,測量的CO2的體積增大,B和C的導(dǎo)管中會有小部分液體,造成CO2的體積減??;(3)I.此實驗有氣體參加反應(yīng),需要檢驗裝置的氣密性,即③,裝入藥品,即②,打開止水夾,裝置中含有空氣,空氣中有CO2,對CO2的測定產(chǎn)生干擾,因此必須除去,緩慢通入空氣,關(guān)閉止水夾,干燥管中裝滿堿石灰,并稱量其質(zhì)量,打開分液漏斗的活塞,緩慢滴入稀硫酸,至到不再產(chǎn)生氣體為止,打開止水夾,緩慢通入一段時間空氣,讓產(chǎn)生的CO2全部被吸收,再稱量干燥管的質(zhì)量,順序是③→②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④;II.裝置A的作用是吸收空氣中CO2,如果去掉,則造成CO2的質(zhì)量增大,即碳酸鈉的質(zhì)量增大,測定結(jié)果偏大;裝置B作用是吸收CO2的水,如果去掉,水被堿石灰吸收,所測碳酸鈉的質(zhì)量增大,即結(jié)果偏高?!军c睛】本題考查實驗方案設(shè)計的評價,以及定量實驗,實驗題應(yīng)清楚實驗?zāi)康?、實驗原理,注意化學(xué)用語的正確描述,如沉淀的洗滌、如何證明沉淀已洗凈、氣密性的檢驗等,定量實驗中注意“量”不能增加或減少,如空氣中水或CO2的進(jìn)入,排除雜質(zhì)的干擾。12.Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+△H>0,加熱促進(jìn)了Cu2+水解,生成了更多的難溶物Cu(OH)2H2SO4CuSO4Cu2++2e=CuO2CH48e+10OH=CO32+7H2O陰0.28BD【解析】(1)硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,水解呈酸性,Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,加熱促進(jìn)銅離子水解,生成了更多的難溶物Cu(OH)2,配制水解呈酸性的溶液時應(yīng)在相應(yīng)酸的稀溶液中溶解,防止水解,硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,銅離子在溶液中發(fā)生水解生成氫氧化銅,應(yīng)加入硫酸使其溶解,故答案為Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+,加熱促進(jìn)銅離子水解,生成了更多的難溶物Cu(OH)2;硫酸;(2)①根據(jù)反應(yīng)Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4,結(jié)合圖一可知,Zn為負(fù)極,Cu為正極,電解質(zhì)為CuSO4,銅離子在Cu電極上得電子析出Cu,電極反應(yīng)式為Cu2++2e═Cu,故答案為CuSO4;Cu2++2e═Cu;②甲烷堿性燃料電池為電源,總電極反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),電鍍時,鍍件鐵作電解池的陰極,連接甲烷燃料電源的負(fù)極,所以a應(yīng)通入CH4,鍍層金屬作電解池的陽極,發(fā)生氧化反應(yīng),連接甲烷燃料電源的正極,所以b應(yīng)通入O2.所以甲烷堿性燃料電池a處電極上CH4放電,發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式是CH48e+10OH=CO32+7H2O,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒8n(CH4)=2n(Cu)=2×=0.1mol,所以n(CH4)=mol,所以v(CH4)=mol×22.4L/mol=0.28L,故答案為O2;CH48e+10OH=CO32+7H2O;陰;0.28;(3)A.Na2CO3溶液水解顯堿性,c(Na+)>c(HCO3)>c(OH)>c(H+),錯誤;B.根據(jù)質(zhì)子守恒,c(OH)=c(H+)+c(HCO3)+2c(H2CO3),正確;C.Na2CO3溶液水解顯堿性,c(OH)>c(H+),錯誤;D.Na2CO3溶液水解顯堿性,且一級水解大于二級水解,c(Na+)>c(CO32)>c(OH)>c(HCO3),正確;故選BD。13.(1)2Fe3++3S2=Fe2S3↓(2)氧化還原反應(yīng)Fe3+中Fe元素處于高價,可以降低,體現(xiàn)氧化性;S2中S元素處于低價,可以升高,體現(xiàn)還原性,兩者有可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(3)Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+(4)Fe3+量不足,不能氧化Fe2S3;而且體系中S2不能還原Fe2S3,所以不能生成S(5)合理,依據(jù)實驗現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)黑色沉淀不
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