2025高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)之性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(解答大題)_第1頁
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第1頁(共1頁)2025高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)之性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(解答大題)一.解答題(共20小題)1.(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。請補(bǔ)充完整過程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。2.(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10mL2mol/LAgNO3溶液和10mL6mol/L的氨水在錐形瓶中混合,測得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?;卮鹣铝袉栴}:(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)駶櫟募t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,看不見氣泡產(chǎn)生,其原因是:。3.(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與某些常見金屬離子的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。序號X溶液現(xiàn)象ⅠCuCl2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ⅡFeCl3溶液溶液變?yōu)樽虾谏?,片刻后溶液變?yōu)闊o色ⅢAgNO3溶液逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振蕩后沉淀溶解,得無色溶液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的無色溶液中繼續(xù)加入0.5mL0.1mol/LAgNO3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,Ⅰ中,Cu+和Cu2+,是更軟的酸。4.(2024?楊浦區(qū)二模)為探究+1價(jià)Ag的氧化性,開展如下活動(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100mL0.1mol?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)通過如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。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)①Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為:。②Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說明:。(不定項(xiàng))A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2B.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.KClB.KNO3C.Fe2(SO4)3②閉合K,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)?!笆?”作。A.陰極B.陽極C.正極D.負(fù)極③已知0.1mol?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﹣。?、裰挟a(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mol。A.1×10﹣4B.2×10﹣4C.1×10﹣3D.2×10﹣35.(2024?西城區(qū)校級模擬)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0.08mol/L,Na2S起始濃度為2×10﹣3mol/L,改變HNO3的起始加入量,測量反應(yīng)過程中的pH變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)Ⅰ實(shí)驗(yàn)ⅡHNO3的起始加入量/mol1.3×10﹣41×10﹣4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,過程中pH變化如圖:液體變渾,pH變化如圖: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,能否說明溶液A中沒有,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)測定溶液中S2﹣、、S2濃度的方法如下:已知:a.碘標(biāo)液的濃度為c1mol/L,硫代硫酸鈉標(biāo)液的濃度為c2mol/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待測液,加入一定體積的過量碘標(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待測液,加入過量CdCO3,充分反應(yīng)后,過濾并洗滌沉淀,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。6.(2023?西城區(qū)校級三模)研究小組探究磷酸和鐵絲的反應(yīng)。資料:a.鐵元素的磷酸二氫鹽均易溶于水,其磷酸一氫鹽或正鹽均難溶于水。b.部分物質(zhì)的Ksp:物質(zhì)Fe3(PO4)2FePO4Ksp1.0×10﹣361.3×10﹣22(1)預(yù)備鐵紉實(shí)驗(yàn)Ⅰ.將2cm左右的鐵絲放在培開皿中加入鹽酸,待有大量氣泡產(chǎn)生后取出鐵絲用蒸餾水沖凈。①實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是。②氯離子對后續(xù)實(shí)驗(yàn)有不利影響,檢驗(yàn)鐵絲上的氯離子已除凈的方法是。(2實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)Ⅱ.在燒杯中加入30mL1.0mol?L﹣1的磷酸溶液,將經(jīng)第一步預(yù)處理的鐵絲放入燒杯,鐵絲表面產(chǎn)生氣泡,持續(xù)十幾分鐘,末見明顯變慢。實(shí)驗(yàn)Ⅲ.在燒杯中加入30mL1.0mol?L﹣1的磷酸溶液以及3mL30%過氧化氫溶液,將經(jīng)第一步預(yù)處理的鐵絲放入燒杯,鐵絲表面先產(chǎn)生氣泡隨后氣泡消失,再產(chǎn)生氣泡再消失的周而往復(fù),振蕩周期在20秒左右,可維持?jǐn)?shù)小時(shí)。實(shí)驗(yàn)Ⅳ.監(jiān)測實(shí)驗(yàn)Ⅲ中振蕩開始后溶液的pH變化,結(jié)果如圖。發(fā)現(xiàn)每次放出氫氣時(shí),體系的pH就會(huì)明顯增加,然后迅速恢復(fù)至接近體系初始pH,并維持15秒左右的穩(wěn)定。①實(shí)驗(yàn)Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是。②從速率的角度解釋實(shí)驗(yàn)Ⅳ的圖象中a到b變化的原因:。③實(shí)驗(yàn)Ⅲ中過氧化氫溶液作用是,檢驗(yàn)的方法是。④實(shí)驗(yàn)Ⅳ的圖象中c到a′發(fā)生的反應(yīng)主要是。(3)適當(dāng)提高實(shí)驗(yàn)Ⅲ中磷酸溶液的濃度,預(yù)計(jì)振蕩周期將(填“增長”或“變短”)。7.(2023?朝陽區(qū)二模)小組同學(xué)探究Na2SO3和不同銅鹽溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下.實(shí)驗(yàn):向2mL0.5mol?L﹣1Na2SO3溶液中加入1mL0.25mol?L﹣1CuCl2溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀A),放置5min左右,轉(zhuǎn)化為白色沉淀(沉淀B).已知:?。瓹u+Cu(NH3)2+(無色)ⅱ.Cu+Cu2++Cu(1)研究沉淀B的成分.向洗滌后的沉淀B中加入足量濃氨水,得到無色溶液,在空氣中放置一段時(shí)間,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色.取少量深藍(lán)色溶液,滴加試劑X,產(chǎn)生白色沉淀.①白色沉淀是AgCl,試劑X是.②無色溶液在空氣中放置變?yōu)樯钏{(lán)色,反應(yīng)的離子方程式為.(2)經(jīng)檢驗(yàn),沉淀A不含。推測沉淀A能轉(zhuǎn)化為沉淀B與Cl﹣有關(guān),為研究沉淀A的成分及沉淀A轉(zhuǎn)化為B的原因,實(shí)驗(yàn)如圖.①僅通過上述實(shí)驗(yàn)不能證明沉淀A中含有Cl﹣,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):向少量洗凈的沉淀A中加入稀硫酸,證實(shí)沉淀A中含有Cu+的證據(jù)是.②無色溶液中含有,推測的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑:途徑1:實(shí)驗(yàn)過程中O2氧化;途徑2:(將途徑補(bǔ)充完整).經(jīng)研究,途徑1不合理,途徑2合理.③解釋Na2SO3和CuCl2溶液反應(yīng)時(shí),先產(chǎn)生橙黃色沉淀,再轉(zhuǎn)化為白色的原因:.(3)Na2SO3和CuCl2溶液反應(yīng)最終生成CuCl沉淀,并檢測到有SO2生成,離子方程式是.(4)用Na2SO3和CuSO4溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),僅產(chǎn)生橙黃色沉淀,放置72h后變?yōu)榘导t色沉淀(可溶于氨水,得到無色溶液,放置變?yōu)樯钏{(lán)色).(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:(答出兩點(diǎn)).8.(2023?鄭州模擬)為探究FeCl3溶液與Na2SO3溶液的反應(yīng),某研究小組的同學(xué)提出兩種觀點(diǎn)。觀點(diǎn)一:兩溶液混合發(fā)生氧化還原反應(yīng),離子方程式為。觀點(diǎn)二:,離子方程式為。為驗(yàn)證上述觀點(diǎn),該研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)(FeCl3溶液和Na2SO3溶液的濃度均為1.0mol?L﹣1)。實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象①在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黃色;煮沸,溶液變紅褐色。②在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,溶液立即變?yōu)榧t褐色;再滴加K2[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。③在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,溶液立即變?yōu)榧t褐色;將上述混合液分成兩份,一份滴加K2[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成;另一份煮沸產(chǎn)生紅褐色沉淀,再加K2[Fe(CN)6]溶液,無藍(lán)色沉淀生成。(1)實(shí)驗(yàn)①的目的是。(2)對比實(shí)驗(yàn)①②的現(xiàn)象,可得結(jié)論:。(3)將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液放置3小時(shí)后,溶液變?yōu)闇\黃綠色,試提出合理的解釋:。(4)實(shí)驗(yàn)③的現(xiàn)象說明二者混合只發(fā)生反應(yīng),原因是。(5)對比實(shí)驗(yàn)②③可得影響反應(yīng)的因素可能有。9.(2023?豐臺區(qū)二模)某小組同學(xué)探究不同條件下H2O2與三價(jià)鉻(Cr)化合物的反應(yīng)。資料:ⅰ.Cr3+(墨綠色)、(墨綠色)、Cr(OH)3(藍(lán)色)、(黃色)、Cr2(橙色)、[Cr(O2)4]3﹣(磚紅色)。ⅱ.Cr2+H2O?2+2H+ⅲ.H2O2?H++;?H++室溫下,向0.1mol?L﹣1Cr2(SO4)3溶液中滴加H2SO4溶液或NaOH溶液分別配制不同pH的Cr(Ⅲ)溶液;取配制后的溶液各5mL,分別加入足量30%H2O2溶液。實(shí)驗(yàn)①②③④加H2O2前pH4.106.758.4313.37現(xiàn)象墨綠色溶液藍(lán)色濁液藍(lán)色濁液墨綠色溶液加H2O2后現(xiàn)象墨綠色溶液黃綠色溶液黃色溶液磚紅色溶液(1)結(jié)合加H2O2前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可推測Cr(OH)3具有(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)。(2)實(shí)驗(yàn)①中,加H2O2后無明顯現(xiàn)象的原因可能是。(3)實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是。(4)取實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液,加入一定量稀硫酸,可觀察到,溶液迅速變?yōu)槌壬罱K變?yōu)榫G色,觀察到有無色氣體產(chǎn)生。結(jié)合化學(xué)用語解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。(5)已知[Cr(O2)4]3﹣中Cr為+5價(jià)。實(shí)驗(yàn)④中,加入H2O2后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(6)取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,加熱,隨著溫度的升高,溶液最終變?yōu)辄S色。針對溶液的顏色變化,該小組同學(xué)提出如下猜想。猜想1:加熱條件下,[Cr(O2)4]3﹣發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成;猜想2:。針對上述猜想,該小組同學(xué)另取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,,溶液由磚紅色變?yōu)辄S色,由此得出猜想1成立。(7)綜合以上實(shí)驗(yàn),影響H2O2與三價(jià)鉻化合物反應(yīng)的因素除了pH,還有。10.(2023?佛山二模)利用電極反應(yīng)可探究物質(zhì)氧化性、還原性的變化規(guī)律。已知:酸性介質(zhì)中,1mol?L﹣1不同電對的電極電勢見如表。電極電勢越高,其氧化型物質(zhì)的氧化性越強(qiáng);電極電勢越低,其還原型物質(zhì)的還原性越強(qiáng)。電對(氧化型/還原型)Fe3+/Fe2+H2O2/H2OO2/H2O2MnO2/Mn2+I2/I﹣電極電勢φ/V0.7711.7760.6951.2240.536回答下列問題:Ⅰ.探究H2O2的分解反應(yīng)Fe3+催化H2O2分解反應(yīng)過程包括i、ii兩步:反應(yīng)i:Fe3++H2O2→Fe2++H++____(未配平);反應(yīng)ii;2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。(1)反應(yīng)i的離子方程式為。(2)驗(yàn)證Fe2+生成:反應(yīng)過程中,加入溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,證明有Fe2+生成。(3)酸性條件下MnO2也可催化H2O2分解。結(jié)合表中數(shù)據(jù)判斷,上述條件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤"?探究物質(zhì)氧化性變化對電化學(xué)反應(yīng)方向的影響用可逆反應(yīng)2Fe3++2I﹣?2Fe2++I2設(shè)計(jì)電池,按圖a裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得電壓E(E=φ正極﹣φ負(fù)極)隨時(shí)間t的變化如圖b所示:(4)電池初始工作時(shí),正極的電極反應(yīng)式為。(5)某小組從還原型物質(zhì)濃度、氧化性變化的角度分析圖b,提出以下猜想:猜想1:c(Fe2+)增大,F(xiàn)e3+的氧化性減弱,正極的電極電勢降低。猜想2:c(I﹣)減小,I2的氧化性增強(qiáng),負(fù)極的電極電勢升高。①t1時(shí)間后,按圖a裝置探究,驗(yàn)證上述猜想的合理性,完成表中填空。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作電壓E/V結(jié)論i往燒杯A中加入適量FeE0猜想1成立ii往燒杯B中加入適量E<0猜想2成立②有同學(xué)認(rèn)為,上述實(shí)驗(yàn)不足以證明猜想1成立。利用上述反應(yīng),從化學(xué)平衡移動(dòng)的角度解釋猜想1不足以成立的理由。③為進(jìn)一步驗(yàn)證猜想1,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)iii,完成表中填空。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作電壓E/V結(jié)論iii往燒杯A中加入適量E<0猜想1成立結(jié)論:可逆氧化還原反應(yīng)中,濃度的變化引起電對氧化性變化,從而改變電池反應(yīng)方向。11.(2023?西城區(qū)一模)研究小組探究高銅酸鈉(NaO2)的制備和性質(zhì)。資料:高銅酸鈉為棕黑色固體,難溶于水。實(shí)驗(yàn)Ⅰ.向2mL1mol/LNaClO溶液中滴加1mL1mol/LCuCl2溶液,迅速產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,振蕩后得到棕黑色的濁液a,將其等分成2份。(1)藍(lán)綠色沉淀中含有OH﹣。用離子方程式表示NaClO溶液顯堿性的原因:。(2)探究棕黑色沉淀的組成。實(shí)驗(yàn)Ⅱ.將一份濁液a過濾、洗滌、干燥,得到固體b。取少量固體b,滴加稀H2SO4,沉淀溶解,有氣泡產(chǎn)生,得到藍(lán)色溶液。①另取少量固體b進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證實(shí)了NaCuO2中鈉元素的存在,實(shí)驗(yàn)操作的名稱是。②進(jìn)一步檢驗(yàn),棕黑色固體是NaCuO2。NaCuO2與稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式是。(3)探究實(shí)驗(yàn)條件對NaCuO2制備的影響。實(shí)驗(yàn)Ⅲ.向另一份濁液a中繼續(xù)滴加1.5mL1mol/LCuCl2溶液,沉淀由棕黑色變?yōu)樗{(lán)綠色,溶液的pH約為5,有Cl2產(chǎn)生。①對Cl2的來源,甲同學(xué)認(rèn)為是NaCuO2和Cl﹣反應(yīng)生成了Cl2,乙同學(xué)認(rèn)為該說法不嚴(yán)謹(jǐn),提出了生成Cl2的其他原因:。②探究“繼續(xù)滴加CuCl2溶液,NaCuO2能氧化Cl﹣”的原因。i.提出假設(shè)1:c(Cl﹣)增大,Cl﹣的還原性增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)成立。操作和現(xiàn)象是:取少量NaCuO2固體于試管中,。ii.提出假設(shè)2:,經(jīng)證實(shí)該假設(shè)也成立。(4)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)Ⅳ.向1mL1mol/LNaClO溶液中滴加0.5mL1mol/LCuSO4溶液,迅速生成藍(lán)色沉淀,振蕩后得到棕黑色濁液。濁液放置過程中,沉淀表面緩慢產(chǎn)生氣泡并出現(xiàn)藍(lán)色固體,該氣體不能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)。NaCuO2放置過程中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式是。(5)通過以上實(shí)驗(yàn),對于NaCuO2化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)識是。(6)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),制備在水溶液中穩(wěn)定存在的NaCuO2,應(yīng)選用的試劑是NaClO溶液、和。12.(2023?東城區(qū)一模)實(shí)驗(yàn)室常用NaOH溶液吸收NO2尾氣,探究其適宜條件和原理。20℃時(shí),將4mL不同濃度NaOH溶液一次性推入40mLNO2中,觀察現(xiàn)象。編號c(NaOH)現(xiàn)象甲2mol?L﹣1活塞自動(dòng)內(nèi)移,最終剩余約7mL無色氣體乙6mol?L﹣1活塞自動(dòng)內(nèi)移,最終氣體全部被吸收(1)NaOH溶液吸收NO2時(shí)生成兩種鈉鹽,分別為Na2NO2和。(2)檢驗(yàn)甲中剩余氣體的方法:排出大注射器中的溶液,拔下導(dǎo)管,吸入少量空氣,氣體變?yōu)榧t棕色。用化學(xué)方程式表示檢驗(yàn)的反應(yīng)原理是。(3)某同學(xué)推測甲中產(chǎn)生無色氣體的原因:局部OH﹣濃度過低,導(dǎo)致部分NO2與水反應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)證明其成立:用與甲相同的裝置、試劑和條件,將NO2緩慢推入NaOH溶液中,(補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)。(4)進(jìn)一步探究NO2與水或堿反應(yīng)時(shí)還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)不同的原理?!静殚嗁Y料】i.NO2遇水時(shí)發(fā)生反應(yīng):a.2NO2+H2O═H+++HNO2;b.2HNO2═NO↑+NO2↑+H2O;ii.酸性條件下,HNO2或可與對氨基苯磺酸發(fā)生不可逆反應(yīng),所得產(chǎn)物遇萘乙二胺變紅,且原溶液中[c(HNO2)+c()]越大,紅色越深?!緦?shí)驗(yàn)】將2mLNO2推入5mL下列試劑中,隨即取出0.1mL溶液,滴加到等量對氨基苯磺酸溶液(鹽酸酸化)中,再加入等量萘乙二胺溶液,加水定容到相同體積,對比溶液顏色。編號試劑溶液顏色丙水溶液均呈紅色,丁與戊顏色幾乎相同,丙的顏色更淺丁6mol?L﹣1NaOH溶液戊酸性對氨基苯磺酸溶液①通過實(shí)驗(yàn)(填編號)對比,說明NO2遇水時(shí)發(fā)生了反應(yīng)a和b。②從化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析,NO2與水或堿反應(yīng)時(shí)還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)不同的原因是。(5)若用0℃的NaOH溶液重復(fù)實(shí)驗(yàn)甲,最終剩余約3mL(20℃)無色氣體。(6)綜上,用NaOH溶液吸收NO2尾氣,適宜的條件是(寫出兩點(diǎn)即可)。13.(2023?順義區(qū)校級模擬)某小組探究不同陰離子與Ag+的結(jié)合傾向并分析相關(guān)轉(zhuǎn)化。資料:i.Ag2SO3和Ag2S2O3均為白色,難溶于水。ii.Ag+與、S2能生成[Ag(SO3)2]3﹣、[Ag(S2O3)2]3﹣。iii.與Ag+結(jié)合傾向S2﹣>I﹣>Br﹣。(1)探究S2、與Ag+的結(jié)合傾向?qū)嶒?yàn)滴管試管現(xiàn)象Ⅰ10滴0.1mol/LAgNO3溶液等濃度的NaI和Na2S2O3溶液黃色沉淀Ⅱ等濃度的NaI和Na2SO3溶液黃色沉淀①由實(shí)驗(yàn)Ⅰ推測:與Ag+結(jié)合傾向I﹣S2(填“>”或“<”)。②取兩等份AgBr濁液,分別滴加等濃度、等體積的Na2SO3和Na2S2O3溶液,前者無明顯現(xiàn)象,后者濁液變澄清,澄清溶液中+1價(jià)銀的存在形式(填化學(xué)式)。推測:與Ag+結(jié)合傾向S2>Br﹣>。查閱資料證實(shí)了上述推測。(2)S2的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)滴管試管現(xiàn)象Ⅲ0.1mol/LAgNO3溶液0.1mol/LNa2S2O3溶液白色沉淀,振蕩后消失Ⅳ0.1mol/LNa2S2O3溶液0.1mol/LAgNO3溶液白色沉淀,逐漸變?yōu)榛疑?,最終為黑色沉淀①寫出實(shí)驗(yàn)Ⅲ中白色沉淀消失的離子方程式。②查閱資料:實(shí)驗(yàn)Ⅳ中黑色沉淀是Ag2S,S2中S元素的化合價(jià)分別為﹣2和+6。寫出實(shí)驗(yàn)Ⅳ中白色沉淀變?yōu)楹谏幕瘜W(xué)方程式并分析原因。③Na2S2O3溶液可用作定影液。向Na2S2O3溶液溶解AgBr之后的廢定影液中,加入(填試劑和操作),可使定影液再生。(3)的轉(zhuǎn)化:分析試管1出現(xiàn)銀鏡的原因。(4)資料顯示:S原子與Ag+結(jié)合比O原子更穩(wěn)定。S2與結(jié)構(gòu)相似,但與Ag+結(jié)合傾向:<S2,試從微粒空間結(jié)構(gòu)角度解釋原因。14.(2023?朝陽區(qū)模擬)探究一定濃度H2SO4與鹵素離子(Cl﹣、Br﹣、I﹣)的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)如圖:(1)a.用酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)白霧,產(chǎn)生白色沉淀;b.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)白霧,無變化。白霧中含有。(2)用CuSO4溶液檢驗(yàn)iii中氣體,產(chǎn)生黑色CuS沉淀,該氣體是。(3)檢驗(yàn)ii中產(chǎn)物:Ⅰ.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢測棕紅色氣體,試紙變藍(lán),說明含Br2。Ⅱ.取ii中部分溶液,用CCl4萃取。CCl4層顯棕紅色,水層(溶液A)無色。證實(shí)溶液A中含SO2,過程如圖:①白色沉淀1的成分是。②生成白色沉淀3的離子方程式是。(4)已知:X2+SO2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)。探究ii中溶液存在Br2、SO2的原因:將ii中溶液用水稀釋,溶液明顯褪色,推測褪色原因:a.Br2與H2O發(fā)生了反應(yīng)。b.加水稀釋導(dǎo)致溶液顏色變淺。c.Br2與SO2在溶液中發(fā)生了反應(yīng)。①資料:Br2+H2O?HBr+HBrOK=4.0×10﹣9,判斷a(填“是”或“不是”)主要原因。②實(shí)驗(yàn)證實(shí)b不是主要原因,所用試劑和現(xiàn)象是??蛇x試劑:AgNO4溶液、CCl4、KMnO4溶液③原因c成立。稀釋前溶液未明顯褪色,稀釋后明顯褪色,試解釋原因:。(5)實(shí)驗(yàn)表明,一定濃度H2SO4能氧化Br、I,不能氧化Cl﹣,從原子結(jié)構(gòu)角度說明。15.(2023?廣州三模)某化學(xué)研究小組對Na2SO3溶液與FeCl3溶液的反應(yīng)做了大量的研究。(1)配制FeCl3溶液時(shí),需先把氯化鐵晶體溶解在中,再加水稀釋,這樣操作的目的是。配制100mL0.1mol?L﹣1FeCl3溶液,需用托盤天平稱取FeCl3?6H2O晶體g,用到的玻璃儀器有:燒杯、量筒、玻璃棒、。(2)該小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):向盛有5mL0.1mol?L﹣1FeCl3溶液的燒杯中加入2mL0.1mol?L﹣1Na2SO3溶液,無沉淀、氣體產(chǎn)生,溶液變?yōu)榧t褐色。用紅色激光筆照射燒杯中的液體,觀察到一條光亮通路。反應(yīng)的離子方程式為。(3)該小組同學(xué)提出疑問:Fe3+有較強(qiáng)氧化性,有較強(qiáng)還原性,二者能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)?①從電極反應(yīng)的角度,進(jìn)行理論分析:還原反應(yīng)為:Fe3++e﹣═Fe2+,氧化反應(yīng)為:。②從科學(xué)探究的角度,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證:通過檢驗(yàn)上述紅褐色混合溶液中存在(填一種離子符號)可以說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。具體操作與現(xiàn)象:取少量上述紅褐色溶液于試管中,加入過量稀鹽酸,振蕩,再滴加。(4)一段時(shí)間后,該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)紅褐色混合溶液褪色。該反應(yīng)過程可能為:Na2SO3溶液與FeCl3溶液混合發(fā)生雙水解和氧化還原兩個(gè)競爭反應(yīng),反應(yīng)前階段,。16.(2023?海淀區(qū)模擬)某小組同學(xué)用銀氨溶液制備銀鏡,并探究反應(yīng)后銀鏡的處理方法。Ⅰ.銀鏡的制備(1)配制銀氨溶液時(shí),隨著氨水滴加到硝酸銀溶液中,觀察到先產(chǎn)生棕黃色沉淀,然后沉淀消失,形成無色透明的溶液。該過程中發(fā)生的反應(yīng)有:a.AgNO3+NH3?H2O═AgOH↓+NH4NO3b.AgOH+2NH3?H2O═Ag(NH3)2OH+2H2Oc.2AgOH(白色沉淀)═Ag2O(棕黑色沉淀)+H2Od.(補(bǔ)全d的反應(yīng))。(2)寫出乙醛與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。(3)該小組探究銀鏡反應(yīng)的最佳條件,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:實(shí)驗(yàn)序號銀氨溶液/mL乙醛/滴水浴溫度/℃出現(xiàn)銀鏡時(shí)間/min11365521565t313506①推測當(dāng)銀氨溶液的量為1mL,乙醛的量為3滴,水浴溫度為60℃,出現(xiàn)銀鏡的時(shí)間范圍是。②推測實(shí)驗(yàn)2中的t5min(填“大于”、“小于”或“等于”)。Ⅱ.銀鏡的處理(4)取一支附有銀鏡的試管,加入2mL稀硝酸,銀鏡較快溶解,有氣泡產(chǎn)生,該反應(yīng)的離子方程式為。(5)在兩支含等量銀鏡的試管中分別加入2mL1mol?L﹣1FeCl3和Fe(NO3)3溶液,充分振蕩,兩支試管中均發(fā)生不同程度的溶解,前者銀鏡溶解的量明顯多于后者,且前者有灰色沉淀生成。結(jié)合化學(xué)用語解釋FeCl3和Fe(NO3)3溶液溶解銀鏡效果好的原因。(6)取一支含銀鏡的試管,加入5mL10%H2O2溶液,振蕩,發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量氣泡,銀鏡在氣泡的影響下呈顆粒狀逐漸脫離試管內(nèi)壁,并沉積在試管底部。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小組同學(xué)認(rèn)為Ag催化H2O2分解,該過程分為兩步:ⅰ.2Ag+H2O2═Ag2O+H2O;ⅱ.(補(bǔ)全ⅱ的反應(yīng))。(7)反思:根據(jù)上述過程,清洗銀鏡可選擇的試劑是,此試劑的優(yōu)點(diǎn)是。17.(2023?天心區(qū)校級二模)某中學(xué)同學(xué)在做銅與濃硫酸(裝置如圖)的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)有如下的反應(yīng)現(xiàn)象:加熱初期,銅絲表面變黑;繼續(xù)加熱,有大量氣泡產(chǎn)生,品紅溶液褪色,溶液變?yōu)槟G色濁液,試管底部開始有灰白色沉淀生成;再加熱,試管中出現(xiàn)“白霧”,濁液逐漸變?yōu)槌吻澹芤侯伾優(yōu)闇\藍(lán)色,試管底部灰白色沉淀增多;冷卻,靜置,將試管中液體倒入另一支盛水試管中,管壁發(fā)燙,溶液略帶藍(lán)色,將灰白色固體倒入水中,形成藍(lán)色溶液。資料:聚四氯乙烯受熱分解產(chǎn)生氯化氫,[CuCl4]2﹣呈黃色,[Cu(H2O)4]2+呈藍(lán)色,兩者混合則成綠色,銅的化合物中CuO、CuS、Cu2S都為黑色,其中CuO溶于鹽酸;CuS、Cu2S不溶于稀鹽酸,但溶于濃鹽酸。(1)該反應(yīng)中,品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的性,NaOH溶液的作用是。該中學(xué)同學(xué)分成幾個(gè)小組分別對上述現(xiàn)象探究:(2)甲組同學(xué)查相關(guān)文獻(xiàn)資料獲知:在較低溫度(100℃)下,濃硫酸氧化性相對較弱,生成的黑色沉淀為Cu2S,溶液變藍(lán),但沒有氣泡產(chǎn)生。請根據(jù)文獻(xiàn)資料寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(3)乙組同學(xué)對實(shí)驗(yàn)中形成的墨綠色溶液進(jìn)行探究,特進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):組別操作現(xiàn)象Ⅰ組取灼燒后的銅絲溶液變藍(lán)Ⅱ組直接取其銅絲(表面有聚四氯乙烯薄膜)溶液變成墨綠色請解釋形成墨綠色的原因:。(4)丙組同學(xué)對白霧的成分經(jīng)檢驗(yàn)為H2SO4,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該白霧為硫酸:。溶液的藍(lán)色變淺,灰白色沉淀增多,這現(xiàn)象體現(xiàn)濃硫酸的性。(5)丁組同學(xué)進(jìn)一步對灰白色沉淀通過加水溶解、過濾,最后沉淀為黑色,取其黑色沉淀,進(jìn)行成分探究:滴加適量稀鹽酸,則發(fā)現(xiàn)黑色沉淀幾乎不溶解,溶液也不變藍(lán),則說明黑色沉淀中不含有。滴加適量濃鹽酸,振蕩,加熱,觀察到黑色沉淀幾乎完全溶解,溶液呈略黃色[CuCln]2﹣n(n=1~4)。寫出CuS與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式:。最后,丁組同學(xué)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)論證證明黑色沉淀中除了有CuS、Cu2S,還有S等。18.(2023?昌平區(qū)二模)高鐵酸鹽()具有極強(qiáng)的氧化性和優(yōu)良的絮凝功能,在水處理方面有一定的發(fā)展前景。但是由于存在自催化現(xiàn)象[即分解產(chǎn)物Fe(OH)3可催化高鐵酸鹽的分解],限制了它的大規(guī)模應(yīng)用,研究使其穩(wěn)定的方法尤為關(guān)鍵。已知:Fe3++3F﹣?FeF3K=1012.06Fe3++3C2?[Fe(C2O4)3]3﹣K=1020.2Ⅰ.制備高鐵酸鹽(1)制備的原理是:Fe3++ClO﹣+OH﹣═++。Ⅱ.高鐵酸鹽穩(wěn)定性的研究(2)堿性環(huán)境下,久置的溶液中除了產(chǎn)生紅褐色Fe(OH)3外,同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生綠色的。此過程的反應(yīng)為4+10H2O═4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH﹣、。為研究使穩(wěn)定的方法,分別做以下4個(gè)實(shí)驗(yàn):序號X現(xiàn)象a2滴0.01mol/LKI紫色迅速褪去b2滴蒸餾水分別用紫外可見分光光度計(jì)測三支試管內(nèi)溶液的吸光度,結(jié)果如圖所示。c2滴0.01mol/LNaF溶液d2滴0.01mol/LNa2C2O4溶液資料:吸光度大小與溶液中c()成正比。(3)甲同學(xué)預(yù)測d試管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)與a試管相似,預(yù)測依據(jù)是。(4)但吸光度結(jié)果圖顯示甲同學(xué)預(yù)測并不正確。結(jié)合化學(xué)用語,從化學(xué)反應(yīng)速率角度解釋d試管內(nèi)的現(xiàn)象與a試管不同的原因是:。(5)“﹣■﹣”曲線為(填入“試管c”或“試管d”)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,理由是。(6)綜合以上討論,任意寫出一種能穩(wěn)定的方法。19.(2023?沈河區(qū)校級模擬)某小組設(shè)計(jì)不同實(shí)驗(yàn)方案比較Cu2+、Ag+的氧化性。方案一:通過置換反應(yīng)比較(1)向酸化的AgNO3溶液插入銅絲,析出黑色固體,溶液變藍(lán),說明氧化性Ag+>Cu2+。反應(yīng)的化學(xué)方程式是。方案二:通過Cu2+、Ag+分別與同一物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行比較實(shí)驗(yàn)試劑編號及現(xiàn)象試管滴管1.0mol/LKI溶液1.0mol/LAgNO3溶液Ⅰ.產(chǎn)生黃色沉淀,溶液無色1.0mol/LCuSO4溶液Ⅱ.產(chǎn)生白色沉淀A,溶液變黃(2)經(jīng)檢驗(yàn),Ⅰ中溶液不含I2,黃色沉淀是。(3)經(jīng)檢驗(yàn),Ⅱ中溶液含I2。推測Cu2+做氧化劑,白色沉淀A是CuI。確認(rèn)A的實(shí)驗(yàn)如圖:①檢驗(yàn)濾液無I2。溶液呈藍(lán)色說明溶液含有(填離子符號);②白色沉淀A與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是,說明氧化性Ag+>Cu2+。拓展實(shí)驗(yàn):分析“方案二”中Ag+“未能”氧化I﹣的原因設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下:(電極均為石墨,溶液濃度均為1mol/L,b中溶液pH≈4)編號實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無明顯變化a中溶液較快變棕黃色,b中電極上析出銀;電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)(4)“實(shí)驗(yàn)2”a中溶液呈棕黃色的原因是(用電極反應(yīng)式表示)。(5)結(jié)合資料解釋“方案二”中Ag+“未能”氧化I﹣的原因:。(已知:Ag++I﹣═AgI↓K1=1.2×1016;2Ag++2I﹣═2Ag↓+I2K2=8.7×108)20.(2023?黃埔區(qū)三模)物質(zhì)的性質(zhì)決定著反應(yīng)的多樣性。對于Ag+與I﹣的反應(yīng),Z同學(xué)就有著不同想法。為此,他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn):(1)研究AgNO3溶液與KI溶液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向盛有1mL1mol/LAgNO3溶液的試管中加入1mL1mol/LKI溶液,振蕩試管,靜置。取上層清液,向其中加入,溶液無明顯變化。結(jié)論Ⅰ:二者混合只發(fā)生沉淀反應(yīng),無明顯氧化還原反應(yīng)。(2)探究Ag+的氧化性強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將打磨光亮的鐵絲伸入1mol/LAgNO3溶液中,一段時(shí)間后將鐵絲取出。除去溶液中剩余的Ag+,取1~2mL溶液于試管中,加入試劑X,振蕩,溶液變?yōu)榧t色,證明溶液中存在Fe3+。試劑X應(yīng)為。結(jié)論Ⅱ:。已知Fe3+氧化性大于I2,則證明Ag+可與I﹣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)①X同學(xué)測得常溫下該AgNO3溶液的pH為5.5,于是對結(jié)論Ⅱ提出質(zhì)疑,認(rèn)為可能是酸性條件下體現(xiàn)了氧化性。為了驗(yàn)證其質(zhì)疑是否正確,他設(shè)計(jì)了一個(gè)對比實(shí)驗(yàn):將打磨光亮的鐵絲伸入溶液中,一段時(shí)間后將鐵絲取出。取1~2mL溶液于試管中,加入試劑X,觀察溶液是否呈紅色。②同時(shí),X同學(xué)考慮到AgNO3溶液與KI溶液反應(yīng)體系中存在競爭反應(yīng)。所以,他設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)來探究Ag+與I﹣的氧化還原反應(yīng):根據(jù)此裝置,鹽橋中可選擇作為電解質(zhì)。a.KClb.KNO3c.K2SO4在此實(shí)驗(yàn)中,可通過(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)證明Ag+與I﹣一定發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。(4)X同學(xué)查閱資料,得知常溫下,Ag++I﹣═AgIK1=1.17×1016;2Ag++2I﹣═I2+2AgK2=3×108,試從速率和平衡兩個(gè)方面解釋AgNO3溶液與KI溶液混合只發(fā)生沉淀反應(yīng)而無明顯氧化還原反應(yīng)的可能原因:。

2025高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)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20小題)1.(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。請補(bǔ)充完整過程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?!敬鸢浮浚?)①2ClO2+H2O2+2NaOH═2NaClO2+O2↑+2H2O;②可避免產(chǎn)生對人體有害的有機(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】本題主要考查NaClO2的制備,氧化還原反應(yīng)方程式的書寫,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。2.(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10mL2mol/LAgNO3溶液和10mL6mol/L的氨水在錐形瓶中混合,測得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)駶櫟募t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,反應(yīng)終止?!敬鸢浮浚?)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,反應(yīng)終止?!痉治觥勘緦?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?!窘獯稹拷猓海?)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,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,反應(yīng)終止?!军c(diǎn)評】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。3.(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與某些常見金屬離子的反應(yīng),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。序號X溶液現(xiàn)象ⅠCuCl2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ⅡFeCl3溶液溶液變?yōu)樽虾谏?,片刻后溶液變?yōu)闊o色ⅢAgNO3溶液逐滴加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,振蕩后沉淀溶解,得無色溶液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++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。取Ⅱ中的無色溶液進(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,不能說明Ⅱ中生成了S4,理由是無色溶液中含有,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的無色溶液中繼續(xù)加入0.5mL0.1mol/LAgNO3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,Ⅰ中,Cu+和Cu2+,Cu+是更軟的酸?!敬鸢浮浚?);(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?。虎跘g2S2O3+H2O=Ag2S+H2SO4;(3)Cu+?!痉治觥浚?);(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;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1molCu2S,共得到了6mol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,可知是過量的,因此無色溶液中含有,雖然加入了過量的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)不一定來自于S4,故答案為:無色溶液中含有,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;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】本題考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),側(cè)重考查學(xué)生無機(jī)實(shí)驗(yàn)的掌握情況,試題難度中等。4.(2024?楊浦區(qū)二模)為探究+1價(jià)Ag的氧化性,開展如下活動(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100mL0.1mol?L﹣1FeCl3溶液時(shí),應(yīng)稱量2.705g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)通過如下實(shí)驗(yàn),比較Ag+、Fe3+、I2的氧化性。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)①Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2。②Ⅰ、Ⅱ中的現(xiàn)象說明:AC。(不定項(xiàng))A.氧化性順序:Ag+>Fe3+>I2B.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.KClB.KNO3C.Fe2(SO4)3②閉合K,電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)?!笆?”作C。A.陰極B.陽極C.正極D.負(fù)極③已知0.1mol?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0.1mol?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﹣。?、裰挟a(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Amol。A.1×10﹣4B.2×10﹣4C.1×10﹣3D.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,無法發(fā)生氧化還原反應(yīng);(3)①B;②C;③AgNO3;pH=6的0.1mol?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?。唬?)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)溫度不宜過高,需要控制反應(yīng)溫度;反應(yīng)過程中不能振蕩試管,銀在試管壁上附著不均勻;乙醛濃度也不能過高、否則反應(yīng)過快;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100mL0.1mol?L﹣1FeCl3溶液時(shí)n(FeCl3)=cV=0.1L×0.1mol/L=0.01mol,則稱量FeCl3?6H2O的質(zhì)量m=nM=0.01mol×207.5g/mol=2.705g,故答案為:2.705;③AgNO3見光易分解,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0.1mol?L﹣1AgNO3溶液換成pH=6的0.1mol?L﹣1NaNO3溶液進(jìn)行對比實(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),說明無影響,從而確認(rèn)是Ag+氧化了I﹣,故答案為:AgNO3;pH=6的0.1mol?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)溫度不宜過高,采用水浴加熱;反應(yīng)過程中不能振蕩試管;乙醛濃度也不能過高等;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×=1×10﹣4mol,故答案為:潔凈的試管、水浴加熱(或乙醛的濃度不易過大等);A?!军c(diǎn)評】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)算等知識即可解答,題目難度中等。5.(2024?西城區(qū)校級模擬)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0.08mol/L,Na2S起始濃度為2×10﹣3mol/L,改變HNO3的起始加入量,測量反應(yīng)過程中的pH變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:實(shí)驗(yàn)序號實(shí)驗(yàn)Ⅰ實(shí)驗(yàn)ⅡHNO3的起始加入量/mol1.3×10﹣41×10﹣4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,過程中pH變化如圖:液體變渾,pH變化如圖: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

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