资源描述
专题22 元素的性质、物质的检验实验1.【2016届湖南六校联考】（14分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中a、b、c）表示止水夹。请按要求填空：（可供选择的试剂有：Cu片，MnO2粉末，浓硝酸，稀硝酸，浓硫酸，浓盐酸，氢氧化钠溶液，酚酞）（1）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中，观察到溶液褪色，甲同学给出的结论是氯水溶于水生成了酸，将NaOH中和后溶液褪色。A写出制取氯气的化学方程式： 。B乙同学认为甲同学的结论不正确，他认为褪色的原因可能是 。C如何验证甲、乙两同学的结论（写出所加试剂。现象，结论）： 。（2）B、D、E装置相连后，可制得NO2并进行有关实验。B中发生反应的化学方程式为_。欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹 ，再打开止水夹 ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是_。试管丁中的NO2与水充分反应，若向试管内缓缓通入一定量的O2，最终试管全部充满水，则所得溶液中的溶质的物质的量浓度是 （气体按标准状况计算，结果保留二位有效数字）。【答案】（共14分，除标注外，每空2分）（1）AMnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O；B氯气与水反应生成了漂白性的物质，将溶液漂白；C向褪色后的溶液中加入NaOH溶液，若溶液变红，则甲正确，若溶液不变红，则乙正确；（2）Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O；a、b(1分) ； c（1分）；双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁；0. 045mol/L。【解析】考点：考查气体的制备方法、化学实验方案的设计及评价、物质的量浓度的有关计算的知识。2【2016届黔东南州模拟】(15分)二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用，是大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3+、I2，可以使用的药品和装置如图所示：（1）写出由铜和浓硫酸制取SO2的化学方程式_。（2）装置A中的现象是_。若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在过滤操作中有用到的玻璃仪器有_(填编号)。A酒精灯B烧瓶C漏斗D烧杯E玻璃棒 F坩埚（3）根据以上现象，该小组同学认为SO2与FeCl3发生氧化还原反应。写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式_；请设计实验方案检验有Fe2+生成_；（4）B中蓝色溶液褪色，表明I-的还原性比SO2_(填“强”或“弱”)。（5）若C中所得溶液只有一种溶质且pH7，则溶液中各离子浓度大小顺序为_。（6）工业上通过煅烧黄铁矿产生SO2来进一步得到硫酸，已知煅烧1gFeS2产生7.1kJ热量，写出煅烧FeS2的热化学反应方程式_。【答案】(15分)（1）Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2+2H2O(2分，无加热扣1分)；（2）溶液由黄色变为浅绿色(2分)； A、B、F(2分) （3）2Fe3+SO2+2H2O=SO42-+2Fe2+4H+(2分) 取少量A中反应后的溶液于试管中，滴入23滴K3Fe(CN)6溶液，有蓝色沉淀生成。(2分)（4）弱(1分)（5）c(Na+)c(SO32)c(OH)c(HSO3)c(H+) (2分)（6）4FeS2(s)11O2(g) = 2Fe2O3(s)8SO2(g) H3408 kJ/mo(2分)【解析】考点：考查氧化还原反应的实验，涉及浓硫酸的性质、二氧化硫的检验方法等。3(14分)【2016届葫芦岛一模】某小组同学欲探究NH3催化氧化反应，按下图装置进行实验。A、B装置可选药品：浓氨水、H2O2、蒸馏水、NaOH固体、MnO2（1）NH3催化氧化的化学方程式是_；（2）装置B中产生气体的原因有(结合化学用语解释)_；（3）甲乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后，装置G中溶液都变成蓝色。甲观察到装置F中有红棕色气体，生成红棕色气体的化学方程式是_；乙观察到装置F中只有白烟生成，白烟的成分是(写化学式)_；用离子方程式解释装置G中溶液变成蓝色的原因：_；（4）为帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体，可在原实验的基础上进行改进。甲认为可调节K1和K2控制A、B装置中的产气量，应(填“增加”或“减少”)_装置A中的产气量，或(填“增加”或“减少”)_装置B中的产气量。乙认为可在装置E、F间增加一个装置，该装置可以是(填序号)_。【答案】(14分)（1）4NH3+5O2 4NO+ 6H2O（2）在氨水中存在平衡：NH3 + H2O NH3H2O NH4+ + OH，加入NaOH固体，OH浓度增加，平衡向左移动；NaOH固体溶于水放出大量热，均有利于NH3逸出 （3）2NO+O2=2NO2 ；NH4NO3；3Cu+ 8H+2NO3=3Cu2+ +2NO+4H2O（4）增加；减少；abc【解析】试题分析：（1）氨的催化氧化反应，氨气中-3价的氮被氧气氧化成显+2价的一氧化氮，化学反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；考点：考查了氨气的催化氧化的相关知识。4 (15分)【2016届济南一模】K3Fe(C2O4)33H2O三草酸合铁()酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一些有机反应很好的催化剂。下图是在实验室制备K3Fe(C2O4)33H2O的流程：回答下列问题：（1）步骤I中加入稀硫酸的目的是_。步骤II中发生的主要化学反应为一可逆过程，其离子方程式为_。常温下，该反应的平衡常数K=_已知常温下：Ka1(H2C2O4)=5.610-2、Ka2(H2C2O4)=5410-5、Ksp(FeC2O4)=2110-7。（2）下列试剂均可将FeC2O4氧化为K3Fe(C2O4)3，最适宜作为“试剂a”的是_(填序号)a氯水b酸性KMnO4溶液c H2O2溶液d稀硝酸（3）使用托盘天平称量制得的K3Fe(C2O4)33H2O的质量。天平平衡时，右盘内砝码的总质量为20 g游码示数如图所示，则制得晶体的质量为_g，该实验中K3Fe(C2O4)33H2O的产率为_。(已知： K3Fe(C2O4)33H2O的相对分子质量为491，FeSO47H2O的相对分子质量为278)（4）某研究小组将K3Fe(C2O4)3在一定条件下加热分解后，利用下图所示装置(可重复使用)确认所得含碳元素的气体产物为CO和CO2。按气流从左到右的方向，装置的连接顺序为_(填装置序号) ；确认气体产物中含CO的现象为_。【答案】(15分) （1）抑制Fe2+水解；Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+；144；（2）c；（3）219；446%；（4）DCDBAD；A中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊；【解析】试题分析：（1） 步骤中：亚铁离子在水溶液中水解：Fe2+2H2OFe(OH)2+2H+，溶解的过程中要加入几滴稀硫酸，目的是抑制Fe2+水解；在步骤I制备的溶液中加入25mL饱和H2C2O4溶液，搅拌并加热煮沸，晶体颗粒长大形成黄色FeC2O42H2O沉淀，离子方程式为Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+；Fe2+ + H2C2O4FeC2O4+2H+的平衡常数K=，根据H2C2O4H+ + HC2O4-，HC2O4-H+ + C2O42-，K1=，K2=。根据的溶解平衡方程式：FeC2O4 Fe2+ C2O42-，Ksp(FeC2O4)=c(Fe2+)c (C2O42-)，可知，K=144； 考点：考查了物质制备的工艺流程、物质检验的实验方案的设计的相关知识。5.（14分）【2016届芜湖、马鞍山一模】亚硝酸和亚硝酸盐在生产、医药等领域有着广泛应用。（1）某校化学兴趣小组利用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分。已知NO2和NO液化温度分别为21和-152。反应前通入氮气的目的是 ；仪器的连接顺序（按左右连接）为A B；在关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后，A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是 ；装置A中反应的化学方程式为 ；如果没有装置C，对实验结论造成的影响是 。（2）将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后，加入足量的硝酸银溶液，生成的沉淀n(AgNO2) n(AgCl) (填“大于”“小于”或“等于”)。【该温度下，Ksp(AgNO2)2108 ； Ksp(AgCl)181010】（3）设计实验证明HNO2是弱酸 ；【答案】（1）排尽装置内的空气，防止可能产生的NO被氧化成NO2，造成对A中反应产物检验的干扰；C；E；D； 装置D中通入氧气后会出现红棕色气体；2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO+NO2+H2O；水蒸气会与NO2反应产生NO，造成对NO的来源认识不清；（2）大于；（3）测NaNO2溶液的pH，或测0.1mol/LHNO2溶液的pH等。【解析】（3）证明HNO2是弱酸的方法有测NaNO2溶液的pH，或测0.1mol/LHNO2溶液的pH等，故答案为：测NaNO2溶液的pH，或测0.1mol/LHNO2溶液的pH等。考点：考查了实验方案设计、物质的检验、难溶电解质的溶解平衡的相关知识。6. 【2016届石家庄二模】（13分）硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2是分析化学中的重要试剂。 查阅资料隔绝空气加热至500时硫酸亚铁铵能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、 硫氧化物、氨气和水蒸气等。 实验探究某化学小组选用下图所示部分装置进行实验（夹持装置略）实验I 验证分解产物中含有氨气和水蒸气，并探究残留固体成分。 （1）所选用装置的正确连接顺序为_（填装置的字母序号）。 （2）证明有水蒸气生成的实验现象为_。 （3）证明有氨气生成的实验现象为_。 （4）A中固体完全分解后变为红棕色粉末，设计实验证明A中残留固体仅为Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4： _。实验 乙同学为探究分解产物中的硫氧化物，连接装置A-E-F-B进行实验。 （5）实验过程中观察到：E中没有明显现象，F中溶液褪色，据此得出的结论是_。（6）B的作用是_ 。（7）实验证明(NH4)2Fe(SO4)2受热分解除上述产物外，还有N2生成，写出A中反应的化学方程式_ 。【答案】（1）ACBD（2分）（2）C中无水硫酸铜变蓝（2分） （3）D中溶液变为红色（2分）（4）取少量A中残留固体，加入适量稀硫酸使其完全溶解，向溶液中滴加少量酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液不褪色，则残留固体是Fe2O3，而不含FeO或Fe3O4。（2分,其他合理答案也可给分。）（5）分解产物中有SO2，没有SO3（2分）（6）吸收SO2，防止污染（1分）（7）2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+4SO2+2NH3+N2+5H2O（2分,加热符号、气体符号不写不扣分。）【解析】考点：考查无机实验7【2016届遵义二次联考】(14分)某研究性学习小组对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验：操作过程实验现象将干燥纯净的CO2缓缓通过放有钠的已排尽空气的干燥玻璃管中，加热钠燃烧，火焰为黄色反应后冷却管壁附有黑色颗粒和白色物质（1）该小组同学对管壁的白色物质的成分进行讨论并提出假设：.白色物质可能是Na2O；.白色物质可能是Na2CO3；.白色物质还可能是_(2）为确定该白色物质的成分，该小组进行了如下实验：实验步骤实验现象少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加过量的CaC12溶液出现白色沉淀出现白色沉淀静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无明显现象通过对上述实验的分析，你认为上述三个假设中，_成立。则钠在CO2中燃烧的化学方程式为_。丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠，你认为是否合理并说出理由_。（3）丁同学称取Na2O样品mg(假设只含有Na2O2杂质)，请你与他合作从下面选用合适的仪器和试剂，设计一种可选用的实验仪器组合，填写下表以完成样品中Na2O含量的测定。可选用的试剂：A浓硫酸 B水 C盐酸标准溶液 DNaOH 标准溶液 e酚酞 f碱石灰 g.稀盐酸实验过程中发生反应的化学方程式实验所需仪器(用字母表示)实验所需试剂(用字表示)实验需直接测定的有关物理量(用文字说明) （4）某学生设计了以下实验方案来测定该试样中Na2O的质量分数，其操作流程和实验数据如下：该Na2O产品中Na2O的质量分数为_。【答案】（1）Na2O和Na2CO3混合物（2分）(2）11(2分）4Na+3CO22Na2CO3+C(2分）不正确，无氢元素。(2分）（3）(以下三种方法任选一种，其他合理方法亦可，4分）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOHA、Db反应前锥形瓶、样品和水的总质量反应后锥形瓶和溶液的总质量2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,Na2O+H2O=2NaOHG、Cb量筒中收集到的气体的体积2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，Na2O+H2O=2NaOH， NaOH+HCl=NaCl+H2OD、Hb、c、e中和锥形瓶中样品与水反应后所得溶液使用的盐酸标准溶液的体积（4）80%(2分）【解析】考点：重点考查了氧化钠，碳酸钠的性质以及相关反应。8【2016届赣州一模】（15分）某兴趣小组设计SO2实验方案做以下化学实验。.实验方案一（1）将SO2通入水中形成“SO2 饱和H2SO3溶液”体系，此体系中存在多个含硫元素的平衡，分别用平衡方程式表示为_。（2）已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂我国国家标准（GB27602014）规定葡萄酒中SO2的残留量0.25g/L。利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO2或H2SO3。设计如下实验：1滴品红溶液1滴饱和亚硫酸溶液3mL干白葡萄酒3mL品红溶液3mL饱和亚硫酸溶液1滴品红溶液红色不褪去红色不褪去红色褪去实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：_。.实验方案二.如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。70%的硫酸含酚酞的NaOH溶液 弹簧夹1 弹簧夹2含淀粉的碘水Na2SO3NaOH溶液XNa2O2F E A B C D（1）装置B中试剂X是_，装置D中盛放NaOH溶液的作用是_。（2）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的方法是_。（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，能说明I还原性弱于SO2的现象为_；发生反应的离子方程式是_。水ASO2O2MN硫酸质子交换膜稀硫酸稀硫酸.实验方案三用电化学法模拟工业处理S02。将硫酸工业尾气中的S02通入右图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能：（1）M极发生的电极反应式为_。(2 ) )若使该装置的电流强度达到20A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为 L（已知：1个e所带电量为1.610-19C）。【答案】（1）SO2（g）SO2 （aq）；SO2H2O H2SO3；H2SO3 H + HSO3；HSO3H+ + SO32（三个中任写对一个给1分，写对两个以上给2分）（2）干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少 （1）浓硫酸 吸收未反应的SO2，防止污染空气 （2）将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃 （3）E中溶液蓝色褪去 SO2I22H2O2ISO424H （1）SO2 + 2H2O - 2e - = SO42- + 4H+ （2）0. 014 【解析】考点：物质性质的探究，原电池原理9【2016届龙岩一模】（14分）FeCl2是一种常用的还原剂。有关数据如下：C6H5Cl(氯苯)C6H4Cl2FeCl3FeCl2溶解性不溶于水，易溶于苯不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水。熔点/-4553沸点/132173实验室可以用多种方法来制备无水FeCl2。回答下列问题：I按右图装置用H2还原无水FeCl3制取。（1）装置C的作用是 ；E中盛放的试剂是 ；D中反应的化学方程式为 。（2）温度控制不当，产品中含单质铁。检验产品中是否含铁的方案是 。II按右下图装置，在三颈烧瓶中放入162.5g无水氯化铁和225g氯苯，控制反应温度在128139加热3h，反应接近100%。冷却，分离提纯得到粗产品。反应如下：2FeCl3+C6H5Cl2FeCl2+C6H4Cl2+HCl（3）该制取反应中，作还原剂的是 。（4）反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点，但实验过程中C6H5Cl并不会大量损失。原因是 。（5）冷却实验装置，将三颈瓶内物质经过过滤、洗涤，干燥后，将得到粗产品。洗涤所用的试剂可以是 ；回收滤液中C6H5Cl的方案是 。（6）仅通过烧杯中的现象变化就可以监控氯化铁的转化率。若要监控氯化铁转化率达到或超过90%，则烧杯中加入的试剂可以是 。【答案】（1）干燥氢气 碱石灰 H2+2FeCl3=2FeCl2+2HCl （2）取样，加入盐酸中，观察是否有气泡产生 （3）C6H5Cl （4）实验使用了冷凝回流装置 （5）苯 蒸馏滤液，并收集132馏分 （6）滴有酚酞且含18g NaOH的溶液 【解析】考点：实验方案的设计，物质的分离10【2016届湖北七市（州）3月调研】（15分）某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图所示：请回答下列问题：（1）装置B的作用是_。（2）设计装置C的目的是验证SO2的_性，装置C中发生反应的离子方程式是 。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是_。（3）向NaHSO3溶液中加入NaCl0溶液时，反应有三种可能的情况：IHSO3-与ClO -恰好反应 NaClO不足 NaClO过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表：（已知酸性：H2SO3H2CO3HClO）（4）请设计简单实验证明：室温下HS03-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb，的相对大小： 【答案】26（1）防倒吸（或安全瓶） （2）还原 溶液由红色变为无色 （3）溶液变为蓝色 溴水褪色 I或 （4）常温下，用pH试纸（或pH计）测定NaHS03溶液的pH，若pHKb ； 若pH7，则KaKb （其它合理答案也可给分）【解析】考点：考查二氧化硫的制取和性质实验
展开阅读全文