届高三化学二轮复习非选择题专题练三 Word版含答案.docx

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届高三化学二轮复习非选择题专题练三Word版含答案

非选择题专项练（三）

物质成分、物质性质的验证与探究

时间:

45分钟　

分值:

85分　

1.（15分）某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为。

资料:

ⅰ.Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如[Fe（H2O）6]3+;[Fe（H2O）6]3+发生如下水解反应:

[Fe（H2O）6]3+（几乎无色）+nH2O

[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n（黄色）+nH3O+（n=0~6）。

ⅱ.[FeCl4（H2O）2]-为黄色。

进行实验:

【实验Ⅰ】

【实验Ⅱ】

分别用试管①、③中的试剂作为待测液,用色度计测定其透光率。

透光率越小,溶液颜色越深;透光率越大,溶液颜色越浅。

图1　Fe（NO3）3溶液透光率随温度变化曲线

图2　FeCl3溶液透光率随温度变化曲线

（1）实验Ⅰ中,试管②中溶液变为无色的原因是 

。

（2）实验Ⅰ中,试管③中溶液呈棕黄色与[FeCl4（H2O）2]-有关,支持此结论的实验现象是 

。

（3）由实验Ⅱ图1、2可知:

加热时,溶液颜色（填“变浅”“变深”或“不变”）。

（4）由实验Ⅱ可以得出如下结论:

[结论一]FeCl3溶液中存在可逆反应:

[FeCl4（H2O）2]-+4H2O

[Fe（H2O）6]3++4Cl-

得出此结论的理由是 

。

[结论二]结论一中反应的ΔH（填“>0”或“<0”）。

（5）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一。

实验方案:

取试管①中溶液, 

（请描述必要的实验操作和现象）。

2.（14分）Ⅰ.某环保部门处理含CN-电镀废水的方法如图（CN-和CNO-中N的化合价均为-3价）:

含CN-的废水

含CNO-的废水

N2、CO2、Cl2

某学习小组依据上述方法,用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。

操作步骤:

ⅰ.先关闭装置甲的活塞,再将含CN-废水与过量NaClO溶液混合,取200mL混合液[其中c（CN-）为0.200mol·L-1]加入装置甲中。

ⅱ.待装置甲中充分反应后,打开活塞,使溶液全部流入装置乙中,关闭活塞。

ⅲ.测定干燥管Ⅰ增加的质量。

（1）写出装置乙中反应的离子方程式:

。

（2）装置丙中的试剂是,装置丁的作用是。

（3）假定上述实验中的气体都被充分吸收。

若干燥管Ⅰ增重1.408g。

则CN-被处理的百分率为。

（4）你认为用此装置进行实验,CN-被处理的百分率与（3）中比较会（填“偏高”“偏低”“无法确定”或“无影响”）,简述你的理由:

。

Ⅱ.防治空气污染,燃煤脱硫很重要。

目前,科学家对Fe3+溶液脱硫技术的研究已取得新成果。

（5）某学习小组为了探究“SO2与Fe3+反应的产物”,将过量的SO2通入FeCl3溶液中后,各取10mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中,并设计以下3种实验方案:

方案①:

A中加入少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去。

方案②:

B中加入KSCN溶液,溶液不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。

方案③:

C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。

上述实验方案中不合理的是。

3.（15分）甲醛（HCHO）与葡萄糖相似,具有强还原性,40%甲醛溶液的沸点为96℃,易挥发。

为探究过量甲醛和新制Cu（OH）2反应的产物,进行如下研究。

（1）在右图装置中进行实验,向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5mol·L-1NaOH溶液100mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液50mL,缓慢加热a,在65℃时回流20分钟后冷却至室温。

反应过程中观察到有棕色固体生成,最后变成红色,并有气体产生。

①仪器b的名称是,作用为。

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是。

（2）查阅资料发现气体产物是副反应产生的。

为确认气体产物含H2不含CO,将装置A和下图所示的装置连接后进行实验。

依次连接的合理顺序为A→B→→→→→G,装置B的作用是。

（3）已知:

。

设计实验证明a中甲醛中的碳元素未被氧化成+4价:

。

（4）为研究红色固体产物的组成,进行如下实验（以下每步均充分反应）:

已知:

Cu2O

[Cu（NH3）4]+（无色）

（蓝色）。

①摇动锥形瓶ⅰ的目的是。

②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为

。

③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后,溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。

由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为。

4.（13分）甲烷在加热条件下可还原氧化铜,气体产物除水蒸气外,还有碳的氧化物。

某化学小组利用下图装置探究其反应产物。

[查阅资料]①CO能与银氨溶液反应:

CO+2[Ag（NH3）2]++2OH-

2Ag↓+2N

+C

+2NH3;

②Cu2O为红色,不与Ag+反应,能发生反应:

Cu2O+2H+

Cu2++Cu+H2O。

（1）装置A中反应的化学方程式为。

（2）按气流方向各装置从左到右的连接顺序为A→（填字母编号）。

（3）实验中滴加稀盐酸的操作为

。

（4）已知气体产物中含有CO,则装置C中可观察到的现象是;装置F的作用为。

（5）当反应结束后,D处试管中固体全部变为红色。

①设计实验证明红色固体中含有Cu2O:

。

②欲验证红色固体中是否含有Cu,甲同学设计如下实验:

向少量红色固体中加入0.1mol·L-1AgNO3溶液,发现溶液变蓝,据此判断红色固体中含有Cu。

乙同学认为该方案不合理,欲证明甲同学的结论,还需增加如下对比实验,完成下表中内容。

实验步骤（不要求写出具体操作步骤）

预期现象和结论

若观察到溶液不变蓝,则证明红色固体中含有Cu。

若观察到溶液变蓝,则不能证明红色固体中含有Cu

5.（14分）硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]是一种重要的化工原料,是分析化学中的重要试剂。

（1）Fe2+容易被氧化,FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是。

（2）硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用来代替硫酸亚铁。

硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是

。

（3）硫酸亚铁铵隔绝空气加热完全分解,为检验分解产物的成分,设计如图实验装置进行实验。

①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是

。

②B中BaCl2溶液的作用是。

③若观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为（用离子方程式表示）。

④A中固体残留物可能为Fe2O3和FeO的混合物,设计实验证明固体残留物的成分 

。

⑤若A中分解产物有N2,固体残留物中只有Fe2O3,Fe2O3的物质的量为bmol,C中沉淀的物质的量为amol,则ba（填“大于”“小于”或“等于”）。

（4）向一定量的Fe、FeO、Fe3O4、Fe2O3的混合物中加入150mL4mol·L-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24LNO（标准状况）,向所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现。

若向所得溶液中加入氢氧化钠至沉淀完全,则消耗氢氧化钠的质量为。

6.（14分）某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）:

（1）在进行气体制备实验时,应先检验装置的气密性。

将A装置中导管末端密封后,在分液漏斗甲内装一定量的蒸馏水,然后,则证明A装置的气密性良好。

（2）利用E装置能吸收的气体有（任写两种即可）。

（3）用锌粒和稀硫酸制备H2时应选用装置作为发生装置（填所选装置的字母序号）,实验时先在稀硫酸中加入少量硫酸铜晶体可使反应速率加快,原因是

。

（4）某同学将A、C、E装置连接后设计实验比较Cl-和S2-的还原性强弱。

①A中仪器乙的名称为,A装置中发生反应的离子方程式为

。

②C中说明Cl-和S2-的还原性强弱的实验现象是。

（5）另一同学将B、D、E装置连接后,在B装置中加入铜片和浓硝酸,制取NO2,然后进行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象:

①B装置中发生反应的离子方程式为。

②反应一段时间后D装置中的具支试管丁中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的实验,应（填对a、b、c三个止水夹进行的操作）,然后再适当加热丁。

实验现象为。

答案精解精析

1.

答案　

（1）[Fe（H2O）6]3++nH2O

[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+,加入HNO3后,c（H+）增大,导致此平衡逆向移动,溶液由黄色变为无色（2分）

（2）试管②、④中加入等量的HNO3后,②中溶液褪色,而④中溶液为黄色（3分）

（3）变深（2分）

（4）升高或降低相同温度时,FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液,说明在FeCl3溶液中除存在水合铁离子的水解平衡之外,还存在[FeCl4（H2O）2]-+4H2O

[Fe（H2O）6]3++4Cl-（3分）　<0（2分）

（5）先滴加HNO3,再滴加几滴NaCl溶液,最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况。

若通过以上操作,经由先褪色再变黄后的溶液,透光率随温度升高而减小,随温度下降而增大,则证明了（4）中结论一（其他合理答案均可）（3分）

解析　

（1）加入HNO3后,c（H+）增大,导致[Fe（H2O）6]3++nH2O

[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n+nH3O+平衡逆向移动,溶液由黄色变为无色。

（2）试管②、④中加入等量的HNO3后,②中溶液褪色,而④中溶液为黄色,说明试管③中溶液呈棕黄色与[FeCl4（H2O）2]-有关。

（3）由图1、2可知,加热时,溶液的透光率均减小,即溶液颜色变深。

（4）由图1、2可得,升高或降低相同温度时,FeCl3溶液的透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液,说明在FeCl3溶液中除存在水合铁离子的水解平衡之外,还存在[FeCl4（H2O）2]-+4H2O

[Fe（H2O）6]3++4Cl-。

2.

答案　

（1）2CNO-+6ClO-+8H+

N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O（2分）

（2）浓硫酸（2分）　吸收混合气中的Cl2（2分）

（3）80.0%（2分）

（4）偏高（2分）　部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收（2分）（或偏低　部分CO2残留在装置内没有在干燥管Ⅰ中被完全吸收或无法确定　部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收,部分CO2没有在干燥管Ⅰ中被吸收）

（5）方案①（2分）

解析　

（1）乙中CNO-和ClO-在酸性条件下发生氧化还原反应,最终CNO-被氧化为N2,ClO-被还原为Cl2,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式即可。

（2）装置丙的作用是吸收混合气中的H2O,应选择浓硫酸;装置丁的作用是吸收混合气中的Cl2。

（3）干燥管Ⅰ增加的质量为反应产生的CO2的质量,由CN-~CO2可得,被处理的n（CN-）=

=0.032mol,CN-被处理的百分率为

×100%=80.0%。

（5）方案①不合理,因为SO2、Fe2+均具有还原性,均能与KMnO4发生氧化还原反应而使溶液褪色。

3.

答案　

（1）①球形冷凝管（1分）　冷凝回流（1分）

②a中出现红色固体（或a中出现棕色固体）（2分）

（2）E　F　D　C（共2分）　吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续检验（1分）

（3）取少量a中反应后的清液,滴入过量的浓盐酸,未见气泡产生,说明甲醛中的碳元素未被氧化成+4价（2分,其他答案参照评分）

（4）①有利于溶液与空气中的氧气接触（2分）

②2Cu+8NH3·H2O+O2

2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O（2分）

③n（Cu2O）∶n（Cu）≈1∶200（2分）

解析　

（1）①由仪器b的示意图知其名称为球形冷凝管,作用为冷凝回流。

②甲醛和新制Cu（OH）2混合加热,甲醛被氧化成甲酸（HCOOH）,Cu（OH）2被还原为Cu2O,则A中会出现红色固体。

（2）检验混合气体中含H2不含CO,需先将气体干燥,通过灼热的CuO,再将生成的气体依次通过无水CuSO4和澄清石灰水检验,最后用G收集尾气。

注意:

甲醛有挥发性和还原性,影响产物的检验,需先用装置B吸收甲醛蒸气。

（3）若证明没有+4价C元素生成,只要证明没有Na2CO3生成即可。

（4）①由题意可知,无色[Cu（NH3）4]+在空气中会被氧化为蓝色[Cu（NH3）4]2+,摇动锥形瓶ⅰ有利于[Cu（NH3）4]+与O2充分接触;②剩余固体为Cu,据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒可得Cu、O2、NH3·H2O反应的离子方程式;③容量瓶ⅱ中溶液稀释100倍后,溶液颜色与容量瓶ⅰ相近,说明稀释前容量瓶ⅱ中溶液浓度约为ⅰ中的100倍,计算可得n（Cu2O）∶n（Cu）≈1∶200。

4.

答案　

（1）Al4C3+12HCl

3CH4↑+4AlCl3（2分）

（2）F→D→B→E→C→G（2分）

（3）先打开分液漏斗上口的玻璃塞（或先使分液漏斗上口玻璃塞的凹槽对准漏斗上的小孔）,再将分液漏斗下面的活塞打开,使稀盐酸缓慢滴下（2分）

（4）试管内生成黑色固体（或试管内有银镜生成）（1分）

除去甲烷中的HCl和水蒸气（2分,两种成分各1分）

（5）①取少量红色固体,加入适量稀硫酸,若溶液变蓝,则证明红色固体中含有Cu2O（2分）

②取少量Cu2O固体,加入适量0.1mol·L-1AgNO3溶液（2分,注:

AgNO3溶液不标浓度扣1分）

解析　

（1）根据题意可知Al4C3与盐酸反应生成CH4和AlCl3。

（2）A中制备的CH4中混有水蒸气和HCl,应先用装置F进行净化,然后通入装置D中还原CuO,通入装置B中检验水蒸气,通入装置E中检验CO2,通入装置C中检验CO,最后通入装置G中吸收NH3,防止污染空气。

（4）气体产物中若有CO,则银氨溶液会被还原生成银镜。

（5）①利用Cu2O+2H+

Cu+Cu2++H2O检验Cu2O的存在;②还需检验Cu2O与AgNO3溶液是否反应。

5.

答案　

（1）Fe2++2H2O

Fe（OH）2+2H+、4Fe（OH）2+O2+2H2O

4Fe（OH）3或12Fe2++3O2+6H2O

4Fe（OH）3↓+8Fe3+（其他合理答案也给分）（2分）

（2）N

水解显酸性,c（H+）增大,抑制了Fe2+氧化反应的进行（2分）

（3）①使分解产生的气体完全排入B、C中被充分吸收（1分）

②检验分解产物中是否有SO3气体（1分）

③SO2+H2O2+Ba2+

BaSO4↓+2H+（2分）

④取适量固体残留物,加入稀硫酸,取上层清液向其中滴加KSCN溶液,若溶液呈红色,说明固体残留物中含Fe2O3;另取上层清液向其中滴加酸性高锰酸钾溶液,若酸性高锰酸钾溶液紫色褪去,说明固体残留物中含FeO;若上述两种现象都有,说明固体残留物中含FeO和Fe2O3（其他合理答案也给分）（2分）

⑤小于（2分）

（4）20g（2分）

解析　

（2）c（H+）越大,反应Fe2++2H2O

Fe（OH）2+2H+正向进行的程度越小,Fe2+越不易被氧化。

（3）①通入氮气的目的是使分解产生的气体完全排入B、C中被充分吸收。

②B中BaCl2溶液的作用是检验分解产物中是否有三氧化硫,若含有三氧化硫,则溶液中有硫酸钡沉淀生成,溶液变浑浊。

③C中的白色沉淀是硫酸钡,离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+

BaSO4↓+2H+。

④Fe3+的检验可用KSCN溶液,检验Fe2+用酸性高锰酸钾溶液。

⑤若产物中有氮气,则失去电子的元素是Fe和N,得到电子的元素是S,生成bmolFe2O3失去电子的物质的量是2bmol;C中沉淀的物质的量为amol,即生成的二氧化硫的物质的量是amol,则得到电子的物质的量是2amol,根据得失电子守恒可得2b<2a,b

（4）反应前溶液中的N

:

0.150L×4mol·L-1=0.6mol,根据物料守恒知反应后溶液中N

:

0.6mol-0.1mol=0.5mol,沉淀完全后溶液中的N

以硝酸钠的形式存在,根据物料守恒知消耗氢氧化钠的物质的量为0.5mol。

6.

答案　

（1）打开分液漏斗活塞,水不能持续滴下或分液漏斗中液面长时间保持不变（2分）

（2）CO2、H2S、Cl2、SO2等气体中任选两种（1分）

（3）B（1分）　Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池（2分）

（4）①圆底烧瓶（1分）　MnO2+4H++2Cl-

Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）　②产生淡黄色沉淀（1分）

（5）①Cu+4H++2N

Cu2++2NO2↑+2H2O（2分）

②关闭止水夹a、b,打开止水夹c（1分）　烧杯中的水进入具支试管中,具支试管中气体颜色变浅（1分）

解析　

（1）打开A装置中分液漏斗活塞,水不能持续滴下或分液漏斗中液面长时间保持不变,则气密性良好。

（2）E装置可以吸收溶解或反应速率不是很快的酸性气体。

（3）用锌粒和稀硫酸制备H2,选固液常温型装置B。

实验时加入少量CuSO4,Zn和置换出的铜与电解质溶液形成原电池,加快Zn与稀硫酸的反应。

（4）通过Cl2氧化S2-可以证明还原性S2->Cl-。

（5）①B装置中发生Cu和浓硝酸的反应。

②适当加热丁,部分NO2逸出,冷却后,具支试管中气压减小,烧杯中的水进入具支试管中,NO2与水反应生成HNO3和NO,具支试管中气体颜色变浅。