S元素实验探究试题.docx

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S元素实验探究试题

【S元素】实验探究专题突破训练姓名：

2．（14分）我省从2013年12月1日零时起，车用汽油升级为“国Ⅳ”标准，汽油中的硫含量下降三分之二，对二氧化硫的排放有了大大的改善，SO2可以用Fe（NO3）3溶液吸收，某化学兴趣小组对SO2和Fe（NO3）3溶液的反应[0.1mol/L的Fe（NO3）3溶液的pH＝2]做了相应探究。

【探究I】：

（l）某同学进行了下列实验:

取12.8g铜片和20mL18mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。

①配制1mol/L的Fe（NO3）3溶液，需准确称量一定质量的Fe（NO3）3固体，在烧杯中溶解恢复到室温后，将溶液转移到容量瓶中，再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液，请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法________________________________。

②装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。

③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量。

其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______（填字母）。

A．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重

B．将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后，测量所得沉淀的质量

C．用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积（折算成标准状况）

【探究II】：

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。

（3）装置B中产生了白色沉淀，分析B中产生白色沉淀的原因，提出下列三种猜想：

猜想1:

SO2与Fe3+反应；

猜想2：

在酸性条件下SO2与NO3-反应；

猜想3：

____________________________________；

1按猜想1，装置B中反应的离子方程式是______________________________，证明该猜想1中生成的还原产物，某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，紫红色褪去，请分析该同学做法是否正确_________（填“正确”或“不正确”），理由是___________________。

②按猜想2,只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行实验。

应选择的替换溶液是______（填序号）。

a．1mol/L稀硝酸b．pH＝1的FeCl3溶液

c．6.0mol/LNaNO3和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液

2、（14分）

（1）①用玻璃棒引流，玻璃棒的底部要在容量瓶的刻度线以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口（2分）

②2H2SO4（浓）＋Cu

CuSO4＋2H2O＋2SO2↑（2分）③A（1分）

（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹（2分）

（3）猜想3：

SO2和Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应（1分）

①Ba2＋＋SO2＋2Fe3＋＋2H2O=BaSO4↓＋4H＋＋2Fe2＋（2分）

（可分步写SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42－＋4H＋＋2Fe2＋，Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓（各1分）

不正确（1分）SO2也可以使酸性高锰酸钾褪色（2分））②c（1分）

3．（18分）实验室制溴化亚铁可以用图示的装置：

装置中A为CO2发生装置；D和d中均盛有液溴；E为外套电炉丝的不锈钢管；e是两只耐高温的瓷皿，其中共盛有56g细铁粉。

实验开始时先将铁粉加热至600～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始，随反应的进行将d中液溴滴入到D中。

经过几个小时的连续反应，在钢管的一端沉积有80g黄绿色鳞片状溴化亚铁。

（溴的沸点：

58.78℃，并对有机物有腐蚀性）

请回答以下问题：

（1）对于装置D最好采用加热的方式来得到溴蒸气。

（2）若导入的CO2不干燥，会在E中发生副反应，其化学方程式为：

；

（3）若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol/L的盐酸，为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂应是：

B为；C为。

（4）实验时，装置D和E的橡皮塞最好用锡箔包住，原因是：

。

（5）反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是：

①；②。

（6）为防止污染空气，应将F处出来的气体通入。

（7）E中的反应为：

2Fe+3Br2

2FeBr3；2FeBr3

2FeBr2+Br2↑此实验中溴化亚铁的产率为。

3．（18分，每空2分）

（1）水浴

（7）37%

4、（本题共13分）.甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。

步骤

操作

现象

Ⅰ

向2mL1mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液

溶液由棕黄色变为红褐色，并有少量刺激性气味的气体逸出

（1）常温下，FeCl3溶液的pH_______7（填“＜”、“＞”或“=”）。

（2）分析红褐色产生的原因。

①甲同学认为步骤I中溶液呈红褐色是因为生成了Fe（OH）3，请用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：

________。

②乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，其中Fe3+→Fe2+；请写出Fe3+跟SO2-3反应的离子方程式______________。

乙同学查阅资料得知：

1．Fe2+与SO2-3反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；

2．墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色。

（3）甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe（OH）3，设计并完成了如下实验：

步骤

操作

现象

Ⅱ

用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液

出现“丁达尔效应”

甲同学因此得出结论：

溶液呈红褐色是因为生成了Fe（OH）3。

而乙同学认为甲同学得出结论的证据仍然不足，乙同学的理由是________。

（4）为进一步确认Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况，乙同学设计并完成了如下实验：

步骤

操作

现象

Ⅲ

向1mol•L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2

溶液由黄色变为红褐色

Ⅳ

用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液

没有出现“丁达尔效应”

①经检验步骤Ⅲ中红褐色溶液含有Fe2+，检验Fe2+选用的试剂是_________（填字母）。

a．K3[Fe（CN）6]溶液b．KSCN溶液c．KMnO4溶液

②请用离子方程式和必要的文字说明步骤Ⅲ中出现红褐色的原因。

（5）结论：

由上述实验得知，甲、乙两同学所持观点均正确。

4.（本题共13分）

（1）＜（1分）

（2）①Fe3++3H2O

Fe（OH）3+3H+，加入Na2SO3后，c（H+）下降，平衡正向移动，生成Fe（OH）3（离子方程式1分，平衡移动方向1分，共2分）

②2Fe3++SO32-+H2O==2Fe2++SO42-+2H+（2分）

（3）FeSO3和FeCl3的混合溶液也可能出现“丁达尔效应”（2分）

（4）①a（1分）

②2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO2-4+4H+；Fe2++SO2+H2O＝FeSO3↓+2H+

（或2Fe3++3SO2+4H2O＝2FeSO3↓+SO2-4+8H+）；FeSO3与剩余的FeCl3溶液混合而呈现红褐色。

（每个方程式2分，文字阐述1分，共5分）

6、（15分）某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。

查阅资料：

SO2Cl2常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。

Ⅰ．化合物SO2Cl2中S元素的化合价是。

Ⅱ．用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是。

Ⅲ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和的洗气瓶。

Ⅳ．用如图所示装置收集满Cl2，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，

充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（1）研究反应的产物。

向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。

经检验该溶液中的阴离子（除OH－外）只有SO42－、Cl－，证明无色液体是SO2Cl2。

①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式。

②检验该溶液中Cl－的方法是。

（2）继续研究反应进行的程度。

用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。

①该白色沉淀的成分是。

②写出SO2与Cl2反应的化学方程式，并阐述理由______。

6．（15分）

I．+6价（2分）；

II．MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2分）；

Ⅲ．浓硫酸（2分）；

Ⅳ．

（1）①SO2Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl（2分）。

②取少量该溶液于试管中，加入过量Ba（NO3）2溶液，过滤，向滤液中滴加

HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-（2分）；

（2）①BaSO4（2分）；

②SO2＋Cl2SO2Cl2

由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体。

因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应。

（3分

7.（16）硫酸钠-过氧化氢-氯化钠加合物（xNaSO4·yH2O2·zNaCl）又称固体双氧水，是一种新型精细化工产品，具有漂白、杀菌、消毒等作用。

为探究该加合物的组成，某化学兴趣小组设计并进行了如下实验：

第一步：

准确称取6.945g样品，配制成250.00ml无色溶液A

第二步：

准确量取25.00ml溶液A于锥形瓶中，加适量稀硫酸酸化后，用0.0400mol/LKMnO4标准溶液滴定至终点，消耗溶液KMnO420.00ml

第三步：

另取25.00ml溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.932g.

请回答下列问题：

（1）欲配制无色溶液A，所需要的仪器除药匙、分析天平、玻璃棒、胶头滴管外，还应有。

（2）配平下列离子方程式______MnO4－＋_____H2O2＋_________＝______Mn2＋＋_____O2↑＋______。

（3）滴定前，KMnO4标准溶液应盛装于中（填仪器名称），滴定终点现象为。

（4）第三步能否通过加入AgNO3溶液的方法来测定？

为什么

（5）滴定前，滴定管用蒸馏水洗净后，未用KMnO4标准溶液润洗，则Y值______________（填“偏

高偏低无影响”）

（6）通过计算确定样品的组成为。

8、（13分）硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称海波，它可看成是用一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成的。

某校化学研究性学习小组用类比学习思想，并通过实验探究Na2S2O3的化学性质。

【提出问题】Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质是否也相似呢？

【实验探究】取适量Na2S2O3晶体，溶于水制成Na2S2O3溶液，进行如表所示的探究，完成表中有关内容。

实验操作

实验现象

现象解释（用离子方程式表示）

探究①A.

B.向PH=2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液

a.溶液PH=8

b.

i.

ii.S2O

+2H

=S↓+SO2↑+H2O

探究②C.向新制氯水（PH<2）中滴加少量Na2S2O3溶液

c.氯水颜色变浅

iii.

【实验结论】探究①探究②

根据探究①和探究②的结论，Na2S2O3和Na2SO4化学性质。

【问题讨论】

（1）甲同学向探究②反应后的溶液中滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，据此甲同学认为氯水可将Na2S2O3氧化。

你认为此方案是否正确并说明理由：

。

（2）请你重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3能被氯水氧化。

你设计的方案是。

8、（13分）

A.用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在PH试纸上，并与标准比色卡对照（1分）

i.S2O

+H2OHS2O

+OH－（2分）

B.有淡黄色沉淀（1分），有无色刺液性气味气体产生（1分）

iii.S2O

+4Cl2+5H2O=2SO

+8Cl－+10H+（2分）

探究①：

Na2S2O3溶液呈碱性（1分），能与强酸反应（1分）。

探究②：

Na2S2O3具有还原性（1分），不相似（1分）。

【问题与讨论】

（1）不正确，因为氯水中含有Cl－（1分）。

（2）取少量探究②反应后的溶液，向其中滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀，则说明Na2S2O3被氯水氧化。

（1分）

9.（14分）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。

为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

【探究一】

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是。

（2）另称取铁钉6．0g放入15．0ml．浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。

①甲同学认为X中除

外还可能含有

。

若要确认其中的

，应先用选填序号）。

a．KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液c．浓氨水d．酸性

溶液

②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

然后加入足量

溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。

由于此推知气体Y中

的体积分数为。

【探究二】

分析上述实验中

体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有

和Q气体。

为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。

（3）装置B中试剂的作用是。

（4）认为气体Y中还含有Q的理由是（用化学方程式表示）。

（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于（选填序号）。

a．A之前b．A-B间c．B-C间d．C-D间

（6）如果气体Y中含有

，预计实验现象应是。

（7）若要测定限定体积气体Y中

的含量（标准状况下约有28ml

），除可用测量

体积的方法外，可否选用质量称量的方法？

做出判断并说明理由。

9.（14分）【答案】

（1）铁钉表面被钝化

（2）①d②66.7%（2分）

（3）检验

是否除尽（2分）

（4）

（2分）

（5）c

（6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝（2分）

（7）否（1分），用托盘天平无法称量D或E的差量（2分）（可用分析天平称量D或E差量）

10、（14分）硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理为：

2Na2S+Na2CO3+4SO2==3Na2S2O3+CO2（该反应△H>0），某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。

（1）吸硫装置如图所示：

①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收

效率，B中试剂是。

②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是、。

（写出两条）

（2）假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验。

（室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2）限选试剂及仪器：

稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca（NO3）2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

序号

实验操作

预期现象

结论

①

取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，______________。

_______________

样品含NaCl

②

另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，____________。

_______________

样品含NaOH

10、（14分）

（1）①品红、溴水或KMnO4溶液（2分）

②增大SO2的接触面积、控制SO2的流速、适当升高温度（答其中二条即可）（4分，每个2分）

（2）（8分，每个2分）

序号

实验操作

预期现象

①

滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡。

有白色沉淀生成

②

加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH

有白色沉淀生成，上层清液pH大于10.2

11．（14分）某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了如下系列实验。

【实验1】铜与浓硫酸反应，某化学兴趣小组同学分别设计如下所示的三套实验装置：

（1）装置A中发生反应的化学方程式

为。

（2）该小组同学对这三套装置进行了评价，认为甲和乙装置各有优缺点，甲装置的优点是，乙装置的优点是。

（3）丙装置综合了甲和乙的优点，是一套比较合理的装置，试管C中是NaOH溶液，A中玻璃管可起到防止B中品红溶液倒吸的作用，其原理是。

为使装置中残留气体完全被C溶液吸收，可采取的操作是。

【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外，在铜丝表面还产生黑色固体甲，其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜，以及被掩蔽的氧化亚铜。

查阅资料：

①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质，在氧气流中煅烧，可以转化为氧化铜。

②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸，在氧气流中煅烧，硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。

为了研究甲的成分，该小组同学在收集到足够量的固体甲后，进行了如图的实验：

（4）试管内的白色固体是

（5）③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为。

（6）最终小组同学对固体甲的成分的判断认为：

CuO和Cu2O至少有一种；固体甲中若没有Cu2O，则Cu2S一定（有/没有）。

11．（14分）

（1）2H2SO4（浓）+Cu

CuSO4+SO2↑+2H2O（2分）

（2）有尾气处理装置；（1分）铜丝抽出反应停止，节省药品或控制反应的进行。

（2分）

（3）玻璃管可以平衡内外压强，A中气压不会急剧减小或减少太多；（2分）从玻璃管中通入大量空气（其他合理即可给分）（2分）

（4）无水硫酸铜（或无水CuSO4）;（2分）

（5）2CuS+3O2

2CuO+2SO2（条件也可为“煅烧”）…（1分）

（6）有（2分）

12．硫酸铜是一种用途广泛的化工原料。

某学习小组把适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全．通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图I、Ⅱ所示）

（1）图Ⅱ是图I的改进装置。

其优点有。

（2）为符合绿色化学的要求，该学习小组进行了如下探究：

将氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现常温下几乎不反应，但向混合物中加入FeSO4后再通入氧气，反应则立即发生试用离子方程式表示反应发生的原理___________________________________；在该反应中FeSO4的作用是__________________。

（3）为寻找更加适宜的氧化剂，该小组又进行了如下探究：

称量3.2g铜丝放到45mL1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50℃，加入18mL10%的H2O2，反应30min后升温到60℃，持续反应1小时后铜丝反应完全。

蒸发、冷却、结晶，过滤时用少量95%的酒精淋洗晾干，得到10gCuSO4·5H2O。

①该实验铜丝被氧化的原理是（用离子方程式表示）_____________________________。

②反应过程中温度不宜过高的原因是________________________________________，过滤时采用酒精淋洗的优点是。

该小组得到硫酸铜晶体的实际产率是_____________________。

12、（14分，每空2分）

（1）增加了安全瓶；有利于有毒气体被完全吸收。

（2）2Cu+4H++O2

2Cu2++2H2O

（或4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+）催化剂

（3）①Cu+H2O2+2H+==Cu2++2H2O

②防止双氧水分解酒精极易蒸发带走水分，加速晶体晾干，减少晶体的溶解

③80%

25.（12分）硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同，该气体成分也不同。

气体的成分可能含有SO2、SO3和O2中的一种、两种或三种。

某化学课外活动小组通过设计一探究性实验，测定反应产生SO2、SO3和O2的物质的量，并经计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO4分解的化学方程式。

实验可能用到的仪器如下图所示：

【提出猜想】

Ⅰ.所得气体的成分可能只含一种

Ⅱ.所得气体的成分可能含有两种

Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3和O2三种

【实验探究】

实验操作过程（略）。

已知实验结束时，硫酸铜完全分解。

请回答下列问题：

（1）请你组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接的顺序为。

（2）实验结束，B中量筒没有收集到水，则证明猜想正确。

（3）实验结束，经测定装置C的总质量增加，能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3？

请说明理由。

答：

（4）有两个实验小组进行了该实验，由于加热时温度不同，实验结束后，测得相关数据也不同，数据如下：

实验小组

称取CuSO4的质量（g）

装置C增加的质量（g）

量筒中水的体积折算成标准状况下气体的体积（mL）

一

6.4

2.56

448

二

6.4

3.84

224

1根据表中数据，应选用mL的量筒

2请通过计算，推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式：

一组：

，二组：

。

9．硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体，受热温度不同，该气体成分也不同。

气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验，测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量，并经计算确定各物质的化学计量数，从而确定CuSO4分解的化学方程式。

实验用到的仪器如右图所示：

【提出假设】

I．所得气体的成分可能只含_________一种；SO3

II．所得气体的成分可能含有____________________二种；SO2、O2

III．所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。

【实验探究】实验操作过程（略）已知实验结束时，硫酸铜完全分解。

（1）请你组装探究实验的装置，按从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________（填序号、仪器不重复使用）。

①③④⑥⑤②

（2）实验过程中，仪器F的作是。

【验证假设，分析推理】

（3）有两个实验小组进行该实验，由于加热时的温度不同，实验结束后测得相关数据也不同.数据如下：

实验

小组

称取无水CuSO4的质量/g

仪器C增加的质量/g

量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL

①

6.4

2.56

224

②

6.4

2.56

448

请通过计算，推断出第②小组CuSO4分解的化学反应方程式：

。

若将①小组CuSO4分解时所得气体在一定条件下反应并达到平衡，恢复到反应前的温度和压强时，测得密度是反应前的

，其平衡常数表达式为最终所得气体的平均相对分子质量为__________（保留一位小数）

9．I．SO3II．SO2