实验2成题.docx
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实验2成题
实验专题强化训练
清苑中学高三化学组
1.（14分）某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
（1）提出假设①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是。
（2）设计方案如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。
实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式：
。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是（填标号）；
A、用稀盐酸和锌反应制H2B、用MnO2和浓盐酸加热反应制C12
C、用KC1O3与MnO2共热反应制O2
（4）实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。
冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为，。
（5）数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
。
（6）实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：
应将澄清石灰水换成Ba（OH）2溶液，其理由是。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：
。
2、某校化学实验小组同学进行有关NO2气体的系列实验。
（1）如右图所示，烧瓶中放有
少量铜片，打开分液漏斗
的旋塞，加入过量浓硝酸，烧瓶中产生气体的颜色是，试管中收集的气体颜色是，用化学方程式表示其原因；
（2）将烧瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色（填“变深”、“不变”或“变浅”），使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因；
（3）在80℃时，将0.40molN2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
时间（s）
0
20
40
60
80
100
n（N2O4）/mol
0.40
a
0.20
c
d
e
n（NO2）/mol
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
①计算a=，此温度时该反应的平衡常数K=；
②平衡后，向该容器中再充入0.2molN2O4气体，则N2O4的转化率（填增大、减小或不变）
③改变条件使反应重新达到平衡，能使c（NO2）/c（N2O4）值变小的措施有（填序号）。
A．增大N2O4的起始浓度B．升高温度
C．使用高效催化剂D．向混合气体中通入稀有气体
3．（18分）某学习小组拟通过实验探究某加碘食盐样品中碘元素的存在形式是IO3－而不是I－，并对该碘盐进行定量分析。
（1）设计实验方案，进行实验。
在答卷上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂：
稀硫酸、0.1mol/LAgNO3溶液、稀硝酸、1.0mol/LNaHSO3溶液、1.0mol/LKI溶液、新制氯水、1%淀粉溶液、蒸馏水
查阅资料知：
IO3－＋5I－＋6H+＝3I2＋3H2O2IO3－+5HSO3－=I2+5SO42－+H2O+3H+
实验步骤
预期现象与结论
步骤1：
取少量食盐样品于试管中，
加适量蒸馏水使其完全溶解，___________________
_________________________________。
步骤2：
另取少量食盐样品于试管中，
加适量蒸馏水使其完全溶解，___________________
_________________________________。
（2）上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。
碘的四氯化碳溶液呈色。
（3）向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将I2还原，可以回收四氯化碳。
Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是。
（4）已知：
I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－。
该学习小组对该碘盐进行了定量分析：
称取40.0g碘盐配成100mL溶液，取25.00mL该溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量的碘化钾溶液，并加入1~2滴淀粉溶液，混合均匀后，逐滴加入物质的量浓度为0.001mol•L－1Na2S2O3溶液15.00mL，恰好完全反应。
①滴定时Na2S2O3溶液应放置于____________滴定管中（填“酸式”或“碱式”）。
②反应恰好完全依据的现象是。
③该40.0g碘盐的含碘量为_______________mol。
我国规定加碘食盐中碘的含量应在20~50mg/kg，该碘盐___________（填“能”或“不能”）达标。
4．某校化学研究性学习小组对浓硫酸与金属锌的反应进行探究。
首先按图组装好实验装置，然后取一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应，微热试管A，实验过程中先观察到C、D中均有气泡产生，D中开始出现浑浊，后浑浊消失，随后气泡量逐渐减少，品红溶液褪色，反应较长时间后，C、D中的气泡量又会明显增加。
试回答：
（1）从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接、接b，c接、接d；
（2）D、E试管中CCl4溶液的作用是防止溶液倒吸，该实验中起到同样作用的装置是_____；
（3）能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为；
（4）反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是；
（5）D中浑浊消失的离子方程式为。
5．（12分）某化学小组用废导线拆解的铜丝制取Cu（NO3）2，并对其化学性质进行探究。
（1）他们选择的方法是：
把铜丝绞碎、放在空气中灼烧，再加入稀HNO3反应制取硝酸铜；而没有选择直接用铜屑与HNO3反应来制取硝酸铜的原因是：
_ 。
（2）小组用下图所示装置（夹持和加热装置均已略去），进行了Cu（NO3）2热稳定性的实验探究。
取少许无水Cu（NO3）2晶体放入试管A、并加热，观察到试管A中有红棕色气体生成，经U型管变为无色，收集于试管B中，待试管B中液面不再变化时，停止实验；试管A中残留有黑色粉末。
①写出Cu（NO3）2受热分解的化学方程式：
②当取出冰盐浴中U型管时，U型管内气体颜色又逐渐变为红棕色，用必要文字和化学用语说明发生这一现象的原因：
。
（3）在盛有Cu（NO3）2溶液的试管中滴入稀硫酸酸化，再加入铁粉，充分反应后没有固体残留存在。
①小组推测，反应中可能大量存在的阳离子组合有 种；
②小组对反应后溶液中可能大量存在的阳离子组进行了下述实验鉴定，结论是。
实 验 操 作 步 骤
现 象
步骤1：
观察溶液。
溶液呈暗蓝色
步骤2：
取少量稀释后溶液，滴加酸性KMnO4溶液。
紫色不消失
步骤3：
取少量稀释后溶液，滴加KSCN溶液。
变红色
6．（13分）铁是生活中的常见金属，也是高中所学的过渡元素，由于其结构特点，在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。
某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究，并设计了以下实验，其实验的步骤为：
步骤一：
将铁粉和硫粉按一定质量比混合，如图所示在氮气环境中，加热后反应即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体。
步骤二：
取黑色固体少许，加入浓NaOH溶液并稍稍加热，冷却后过滤，得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后，同学们经过讨论分析，对其成分提出了各种猜想，其中代表性的为：
猜想一：
由于硫和氧是同一主族元素，所以黑色固体的可能是Fe3S4
猜想二：
硫和氧虽是同一主族元素，但硫的非金属性弱，则黑色固体为Fe
为了验证以上猜想又进行了以下操作：
步骤三：
在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四：
取步骤三所得溶液少许，……。
请回答下列问题：
（1）查阅资料：
实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应得氮气。
请写出该反应的离子方程式：
。
（2）实验中通入氮气的作用。
（3）若猜想一正确，则步骤三应该观察到试管内有出现（填实验现象）。
（4）若猜想二正确，请完成步骤四的实验操作、现象和结论。
（5）步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些，其原因是。
（6）步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是。
7.（9分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量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。
（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为____________；
为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是_______________。
为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案1：
以空气为氧化剂。
将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。
向反应液中加少量FeSO4，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。
反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe（OH）3沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L
-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。
（已知：
Ksp[Cu（OH）2]≈10-22，Ksp[Fe（OH）3]≈10-38）
请回答下列问题：
①方案1中的N仪器名称是______________。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是________________________。
A.CaOB.NaOHC.CuCO3D.Cu2（OH）2CO3E.Fe2（SO4）3
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因________________________________________________________________________。
8.（17分）某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：
（1）下列方法中，可制得Cl2的正确组合是
①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；③NaClO和浓盐酸混合；④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合共热；⑥KMnO4和浓盐酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥D．全部可以
（2）写出实验室制取Cl2的离子方程式______________________________。
（3）若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是。
（4）①装置B的作用是。
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是。
③装置E的作用是。
（5）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置与之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为。
A．湿润的淀粉KI试纸B．浓硫酸
C．湿润的红色布条D．饱和的食盐水
9、某化学探究学习小组设计如下图装置制取硝酸。
（图中的夹持和加热仪器均已略去）
实验中可供使用的药品有：
Na2CO3、NaHCO3、（NH4）2CO3、NH4HCO3、Na2O2、NaOH溶液、水。
请回答下列问题：
（1）装置C中发生反应的化学方程式是 。
装置D中发生反应的化学方程式是 。
（2）撤去装置C中的加热装置后，铂丝仍然保持红热，这是因为
（3）实验过程中，要使NH4HCO3转化为HNO3，还要在装置C中通入O2,利用上述药品制取氧气，可以选用下列装置中的
（4）装置E中盛放的是 溶液，其作用
（5）实验中，为了省略制氧气的装置，可以在A中再加入上述提供药品中的一种物质，它是 。
10．（14分）
Fe2O3和Cu2O都是常用的红色颜料。
某红色粉末可能含有Fe2O3和Cu2O，某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。
已知：
Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。
（1）提出假设
假设1：
红色粉末只含Fe2O3；
假设2：
_______________________________；
假设3：
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
（2）初步探究
取少量红色粉末于小烧杯中，放入足量稀硫酸，充分搅拌后粉末全部溶解（温馨提示：
Cu＋2Fe3+＝Cu2+＋2Fe2+）。
上述三个假设中，可能成立的是____________________。
（3）进一步探究
完成后续实验方案的设计，填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论（可不填满，也可补充）。
限选实验试剂：
3mol·L—1H2SO4、3mol·L—1NaOH、0.01mol·L—1KMnO4、20%KSCN、3%H2O2、淀粉－KI溶液。
实验步骤
预期现象和结论
11．（14分）某研究性学习小组的同学利用下图来验证一定质量的铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO，并测定合金中铜的质量分数。
已知常温下NO2和N2O4混合存在，在低于0℃时几乎只有无色的N2O4晶体。
（1）写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式______________________；
（2）C装置的作用是；
（3）反应结束后，打开活塞K2，并通入O2，若实验中有NO产生，则在D中可观察到的现象是_______________________；
（4）反应前要先打开活塞K1持续通入一段时间的N2，其理由是_______；
（5）利用A装置中反应后的溶液还可确定铜的质量分数，方法是：
取出A中反应后的溶液，先向其中加入足量的____溶液，然后再进行，
_____________，_，。
（填操作名称）
12．硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
（1）以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾（CuSO4·5H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表。
温度（℃）
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
请回答下列问题：
①红褐色滤渣的主要成分是____________；
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式_______________________________；
③操作Ⅰ的温度应该控制在________左右；
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为：
将热溶液______、________、洗涤、干燥。
⑤取样检验是为了确认Fe3+是否除净。
有同学设计了以下两种方案，方案一：
取样于试管中→滴加KSCN溶液；方案二：
纸上层析→喷KSCN溶液。
你认为上述两种方案设计较合理的是__________；指出你认为不合理的方案存在的问题________________________________________________________________。
（2）某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及如图装置制取Fe（NO3）3（固定所用仪器和加热装置未画出）。
①为保证原料的充分利用，并加快反应速率，往往将加热温度控制在100℃以内。
该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是________加热；
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置（提示：
碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体）。
13．
（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下：
①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3＋、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3＋>I2（实验中不断地小心振荡G装置中的试管）。
请写出A中发生反应的离子方程式__________，试剂M为________溶液，证明氧化性为Cl2>Fe3＋>I2的实验现象是______。
②已知3Cl2＋2NH3===6HCl＋N2，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为________________________________________________，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为____________________________________________
③为使实验顺利进行，请简述F中的分液漏斗的正确操作方法____________________。
（2）某废水中含有一定量的Na＋、SO
，可能含有CO
，某研究小组欲测定其中SO
的浓度，设计如下实验方案：
①从下列试剂中选择试剂X为________（填序号）；
A．0.1mol/LKMnO4（H2SO4酸化）溶液
B．0.5mol/LNaOH溶液
C．新制氯水
D．KI溶液
②加入试剂X生成SO
的离子方程式为_____________________________________；
③方案中的“系列操作”包含的操作名称为__________、______、________；
④证明该废水中是否含有CO
的实验方案为________________________________。
14．（14分）某同学设计如图所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：
实验
药品
制取气体
量气管中的液体
Ⅰ
Cu、稀HNO3
H2O
Ⅱ
NaOH固体、浓氨水
NH3
Ⅲ
Na2SO3固体、浓H2SO4
SO2
Ⅳ
镁铝合金、NaOH溶液（足量）
H2
H2O
（1）实验过程中，使用分液漏斗滴加液体的操作是
（2）该同学认为实验I可通过收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度，你认为是否可行？
（填“可行”或“不可行”），原因是
（3）实验Ⅲ烧瓶中产生的SO2气体通入溴水溶液中，现象是．发生反应的离子方程式是．
（4）实验Ⅱ中量气管中的液体最好是____（填字母编号，下同）
a．浓NaOH溶液b．氨水c．煤油d．氯化铵溶液
该实验剩余的NH3需吸收处理．以下各种尾气吸收装置中，适合于吸收NH3，而且能防止倒吸的有．
（5）本实验应对量气管多次读数，读数时应注意：
①将实验装置恢复到室温，②，③视线与凹液面最低处相平．
（6）实验Ⅳ获得以下数据（所有气体体积均已换算成标准状况，忽略滴入液体体积对气体体积的影响）
编号
镁铝合金质量
量气管第一次读数
量气管第二次读数
①
1.0g
10.0mL
346.3mL
②
1.0g
10.0mL
335.0mL
③
1.0g
10.0mL
345.7mL
根据上述数据，可计算出镁铝合金中铝的质量分数为____．
15.在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。
应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式：
；并指明该氧化还原反应的还原剂是，氧化剂是。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是。
（4）干燥管中盛装是的物质是，作用是。
（5）试管中收集气体是，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行，方法是。
这一操作的目的是。
16.（17分）某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明Cl2的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题：
下列方法中，可制得Cl2的正确组合是
①MnO2和浓盐酸混合共热；②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；③NaClO和浓盐酸混合；④K2Cr2O7和浓盐酸混合；⑤KClO3和浓盐酸混合共热；⑥KMnO4和浓盐酸混合。
A．①②⑥B．②④⑥C．①④⑥D．全部可以
写出实验室制取Cl2的离子方程式______________________________。
若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制得Cl2的体积（标况下）总是小于1.12L的原因是
①装置B的作用是
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是
③装置E的作用是
乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。
为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置与之间（填装置字母序号）增加一个装置，增加装置里面的试剂可为
A．湿润的淀粉KI试纸B．浓硫酸
C．湿润的红色布条D．饱和的食盐水
17、（10分）某研究性学习小组查阅资料得知，漂白粉与硫酸反应可以制得氯气，化学方程式为：
Ca（ClO）2+CaCl2+2H2SO4
2CaSO4+2Cl2↑+2H2O。
他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答：
（1）该实验中A部分的装置是（填写装置的序号）。
（2）请你设计一个实验，证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化（简述实验步骤）：
。
（3）写出D装置中发生反应的离子方成式。
（4）该实验存在明显的缺陷，请你提出改进的方法
（5）该小组又进行了如下实验：
称取漂白粉2.0g，研磨后溶解，配制成250ml溶液，取25ml加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液，静置。
待完全反应后，用0.1mol/L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：
2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI
反应完成时，共用去Na2S2O320.0ml。
则该漂白粉中Ca（ClO）2的质量分数为：
18．（16分）二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织（WHO）列为AI级安全消毒剂。
常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定，温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30％等均有可能引起爆炸，易与碱液反应生成盐和水。
（1）某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液，其反应的化学方程式为
。
①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃，然后停止加热，并使其温度保持在60～80℃之间。
控制温度的目的是，图示装置中缺少的
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