探究性试题专项训练2

探究性试题专项训练（2）主讲人：束长剑1、某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究。当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反应时，发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多。请你推测可能的原因并说明验证的方法：可能原因：_验证方法：_当用铜与浓硫酸反应制备二氧化硫时发现，铜与热的浓硫酸反应后没有得到预期的蓝色溶液，而是得到白色沉淀。请你预测可能的原因： _ 验证白色沉淀主要成分的方法是：_2、某同学为研究硝酸与镁的反应，进行图示实验，实验现象及相关数据如下：(a)A中为一定浓度的硝酸与Mg片发生反应，生成的气体通过B后，在B中只生成一种盐，剩余气体遇空气不变色，其体积为原体积的一半。(b)从C进入D中的气体有两种，且体积比为11。(c)将D加热一段时间后，E中干燥的红色石蕊试纸逐渐恋蓝。(设实验前，装置中的空气已排尽；气体的体积均在同温同压下测定)已知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，且水蒸气的体积忽略不计，实验中的液体药品均过量。请回答：硝酸与Mg片反应生成的气体成分是_(用化学式表示)。硝酸在装置A的反应中所表现的性质有_。写出D中发生反应的化学方程式_ _。若向反应后的A中加入足量的NaOH固体，使产生的气体全部逸出，其体积为硝酸与Mg片反应生成的气体体积的1/4(同温同压)，写出符合上述实验事实的硝酸与Mg片反应的离子方程式_。3、硫酸铁（PFS）是一种新型高效的无机高分子絮凝剂，广泛用于水的处理。用铁的氧化物为原料来制取聚合硫酸铁，为控制水解时Fe3+的浓度，防止生成氢氧化铁沉淀，原料中的Fe3+必须先还原为Fe2+。实验步骤如下：I酸溶II取样分析IV氧化、水解、聚合III还原FeOFe2O3Fe3O4红褐色溶液28%H2SO4Fe产品NaClO3H2SO4（1）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有。(a) 容量瓶(b) 烧杯(c) 烧瓶（2）步骤II取样分析溶液中的Fe2+、Fe3+的含量，目的是。(a) 控制溶液中Fe2+与Fe3+含量比(b) 确定下一步还原所需铁的量(c) 确定氧化Fe2+所需NaClO3的量(d) 确保铁的氧化物酸溶完全（3）用NaClO3氧化时反应方程式如下：6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + NaCl + 3H2O若改用HNO3氧化，则反应方程式如下6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 3Fe2(SO4)3 + NO + 4H2O已知1mol HNO3价格0.16元、1mol NaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的得弊，利是，弊是。聚合硫酸铁溶液中SO42与Fe3+物质的量之比不是3:2。根据下列供选择的试剂和基本操作，测定聚合硫酸铁产品溶液中SO42与Fe3+物质的量之比。（4）测定时所需的试剂。(a) NaOH(b) FeSO4(c) BaCl2(d) NaClO3（5）需要测定和的质量（填写化合物的化学式）。（6）选出测定过程中所需的基本操作（按操作先后顺序列出）。(a) 萃取、分液(b) 过滤、洗涤(c) 蒸发、结晶(d) 冷却、称量(e)烘干或灼烧4、某研究性学习小组研究HNO3的氧化性，设计了如下实验： 在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴入几滴浓HNO3，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。 甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe2+的干扰，理由是_。 乙同学认为红色消失，说明Fe(SCN)3被破坏，红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原，推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体，根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-的结构式为_。 根据乙同学的观点，设计了实验方案1，往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式_。 丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究，设计了方案2，向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是_。 通过本次探究，可以得出以下结论，a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意_；b、与SCN-反应使溶液变红的不一定是Fe3+。5、当前，一次性筷子、一次性饭盒的安全也受到社会的关注。专家介绍说，正规的一次性筷子所用的都是质地较好的木材，不用特殊加工。但是很多小作坊为了降低成本，使用了劣质木材。为了使筷子看上去白一些，他们常用硫磺进行熏蒸漂白，结果造成SO2严重超标，同时硫磺中含铅、汞等重金属，也会对人体造成铅中素养或汞中毒。“硫磺熏蒸”的一次性筷子、一次性饭盒用水浸泡可降低SO2的含量。试说明SO2易溶于水的原因 。减小毒筷“中毒”最简单的方法是用凉水清洗筷子表面，减少SO2的含量。为研究SO2的溶解性质，某学生做如下实验（如图）：集气瓶中收集的是SO2，瓶塞系着瘪气球，向瓶中滴加紫色石蕊试液。实验现象是 。为比较SO2和CO2在水中溶解性的大小，某学生采取同样的装置和操作，能说明SO2在水中的溶解性大于CO2的实验现象是 。某学生取出瓶中溶液，将其滴入品红溶液中，充分振荡后，实验现象为 ；接着向溶液中加入足量氯水，实验现象为 ，所发生反应的化学方程式是 。在制备一次性筷子的过程中要有“抛光”程序：加入滑石粉和木签一起搅拌，起到干燥、打磨的作用，使筷子变得光滑，以免毛剌剌伤人的口腔。已知滑石粉是一种含水的具有层状结构的硅酸盐矿物，其质量组成折算为MgO31.88%，SiO263.37%，H2O4.75%，其化学式为 。6 潜在储氢材料化合物 A 是第二周期两种氢化物间通过配位键形成的化合物，是乙烷的等电子体，相对分子质量30.87，常温下为白色晶体，稳定而无毒。刚刚融化的 A 缓慢释放氢气，转变为化合物B（乙烯的等电子体）。B 不稳定，易聚合成聚合物 C（聚乙烯的等电子体）。C 在155oC释放氢气转变为X（聚乙炔的等电子体），其中聚合度为3的化合物 D 是苯的等电子体。高于500oC时 D 释放氢气，转变为化合物 E，E 有多种晶型，有类似金刚石的原子晶体，也有类似于石墨的片层结构的过渡型晶体。（1） 写出 A、B、C、D、E 的化学式。 （2）为使 A 再生，有人设计了化合物 D 在水蒸气存在下与甲烷反应，写出化学方程式。7、四氯化钛是无色液体，沸点为136。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl）。在650850下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置。请回答：（1）B装置中试剂为 ，其作用是 。（2）C装置中的反应方程式为： 。（3）D装置中冷凝水的方向为 进 出，该装置的作用为 。（4）评价此装置的缺陷和不妥之处：编号装置缺陷和不妥之处（1）（2）（3）答案：1答案：可能原因：随着反应的进行，硫酸的浓度不断减小，当反应进行一段时间后，浓硫酸转化为稀硫酸。稀硫酸与铁反应不产生SO2，而是产生H2。从反应方程式中可以看出，消耗等量的硫酸，产生H2的体积要多于SO2。 验证方法：将气体通入品红溶液中，红色褪去，说明含有SO2；用过量酸性高锰酸钾溶液除尽SO2后，再将气体点燃，产物冷却后能使无水硫酸铜变蓝，从而证明此气体为氢气。可能原因：浓硫酸具有吸水性，使水合硫酸铜失水呈白色硫酸铜难溶于浓硫酸验证方法：将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，可以发现白色沉淀溶解，溶液变蓝色，从而证明其为硫酸铜。2答案：NO NO2 N2 H2 酸性 氧化性 Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O N2+3H2 2NH312Mg+30H+5NO312Mg2+NH4+NO2+NO+N2+H2+12H2O3.题答案：（1）b（2）b、c（3）利：原料成本较低弊：产生气体对大气有污染（4）a、c（5）Fe2O3、BaSO4（6）b、e、d4.答案：如果是亚铁离子干扰，不可能变红之后，一段时间之后变成蓝色（4）比较硫氰根离子与氯离子、溴离子、碘离子的还原性强弱（5）加入氧化剂如氯气等必须少量5答案SO2是极性分子，所以易溶于极性溶剂水中；且SO2能与水反应生成亚硫酸，导致其在水中的溶解度增大。紫色石蕊溶液变红，气球鼓胀起来；SO2溶解时气球鼓胀程度大于CO2溶解时气球鼓胀程度；品红溶液褪色，溶液显浅紫色；溶液先变红后褪色（足量氯水能氧化SO2、漂白石蕊和品红溶液）；SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl。Mg3(Si4O10)(OH)2 6答案、 A H3B:NH3（或 BNH6） B H2B=NH2（或 BNH4）C H2B-NH2n D B3N3H6 E BN （5分） 3CH4+2(HBNH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3 （2分）7答案（1）浓硫酸 吸收水蒸气(干燥氯气)（各1分，共2分）（2）TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO（2分）（3）a、b（1分）冷凝回流四氯化钛（2分，答到关键字即可）（4）（3分）缺陷和不妥之处：不能阻止E装置的水气进入D装置，而引起四氯化钛水解由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液，E装置会产生倒吸现象不能防止CO的逸出