届高三化学二轮复习非选择题专题练三 Word版含答案.docx

1、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:.Fe3+在水溶液中以水合铁离子的形式存在,如Fe(H2O)63+;Fe(H2O)63+发生如下水解反应:Fe(H2O)63+(几乎无色)+nH2O Fe(H2O)6-n(OH)n3-n(黄色)+nH3O+(n=06)。.FeCl4(H2O)2-为黄色。进行实验:【实验】【实验】分别用试管、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1F

2、e(NO3)3溶液透光率随温度变化曲线图2FeCl3溶液透光率随温度变化曲线(1)实验中,试管中溶液变为无色的原因是。(2)实验中,试管中溶液呈棕黄色与FeCl4(H2O)2-有关,支持此结论的实验现象是。(3)由实验图1、2可知:加热时,溶液颜色(填“变浅”“变深”或“不变”)。(4)由实验可以得出如下结论:结论一FeCl3溶液中存在可逆反应:FeCl4(H2O)2-+4H2O Fe(H2O)63+ + 4Cl-得出此结论的理由是。结论二结论一中反应的H(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:取试管中溶液,(请描述必要的实验操作和现象)。2.

3、(14分).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:.先关闭装置甲的活塞,再将含CN-废水与过量NaClO溶液混合,取200 mL混合液其中c(CN-)为0.200 molL-1加入装置甲中。.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。.测定干燥管增加的质量。(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。若干燥管增重1.408 g。则

4、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:。.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10 mL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:A中加入少量KMnO4溶液,溶液紫红色褪去。方案: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: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

5、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0.5 molL-1 CuSO4溶液50 mL和5 molL-1 NaOH溶液100 mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液50 mL,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。仪器b的名称是,作用为。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

6、连接后进行实验。依次连接的合理顺序为ABG,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)。摇动锥形瓶的目的是。锥形瓶中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为。将容量瓶中的溶液稀释100倍后,溶液的颜色与容量瓶相近。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CO能与银氨溶液反应:CO+2Ag(NH3)2+2OH- 2Ag

7、+2N+C+2NH3;Cu2O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。设计实验证明红色固体中含有Cu2O:。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0.1 molL-1 AgNO3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

8、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Cu5.(14分)硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)26H2O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)26H2O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。A中固体充分加

9、热较长时间后,通入氮气,目的是。B中BaCl2溶液的作用是。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)。A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。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b mol,C中沉淀的物质的量为a mol,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150 mL 4 molL-1的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,放出2.24 L NO(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

10、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。A中仪器乙的名称为,A装置中发生反应的离子方程式为。C中说明Cl-和S2-的还原

11、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:B装置中发生反应的离子方程式为。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)63+nH2O Fe(H2O)6-n(OH)n3-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、中加入等量的HNO3后,中溶液褪色,而中溶液为黄色 (3分)(3)

12、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-+4H2OFe(H2O)63+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)63+ nH2O Fe(H2O)6-n(OH)n3-n+nH3O+平衡逆向移

13、动,溶液由黄色变为无色。(2)试管、中加入等量的HNO3后,中溶液褪色,而中溶液为黄色,说明试管中溶液呈棕黄色与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)63+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

14、分)(4)偏高(2分)部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管中被吸收(2分)(或偏低部分CO2残留在装置内没有在干燥管中被完全吸收或无法确定部分Cl2在干燥管中被吸收,部分CO2没有在干燥管中被吸收)(5)方案(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-)=0.032 mol,CN-被处

15、理的百分率为100%=80.0%。(5)方案不合理,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)球形冷凝管(1分)冷凝回流(1分)a中出现红色固体(或a中出现棕色固体)(2分)(2)EFDC(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)有利于溶液与空气中的氧气接触(2分)2Cu+8NH3H2O+O2 2Cu(NH3)42+4OH-+6H2O(2分)n(Cu2O)n(Cu)1200(2分)解析(1)由仪器b的示意图知

16、其名称为球形冷凝管,作用为冷凝回流。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)由题意可知,无色Cu(NH3)4+在空气中会被氧化为蓝色Cu(NH3)42+,摇动锥形瓶有利于Cu(NH3)4+与O2充分接触;剩余固体为Cu,据得失电子守恒

17、、电荷守恒、质量守恒可得Cu、O2、NH3H2O反应的离子方程式;容量瓶中溶液稀释100倍后,溶液颜色与容量瓶相近,说明稀释前容量瓶中溶液浓度约为中的100倍,计算可得n(Cu2O)n(Cu)1200。4.答案(1)Al4C3+12HCl 3CH4+4AlCl3(2分)(2)FDBECG(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)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

18、中含有Cu2O(2分)取少量Cu2O固体,加入适量0.1 molL-1 AgNO3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)利用Cu2O+2H+ Cu+Cu2+H2O检验Cu2O的存在;还需检验Cu2O与AgNO3溶液是否反应。5.答案(1)Fe2+2H2O Fe

19、(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)使分解产生的气体完全排入B、C中被充分吸收(1分)检验分解产物中是否有SO3气体(1分)SO2+H2O2+Ba2+ BaSO4+2H+(2分)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

20、,说明固体残留物中含FeO和Fe2O3(其他合理答案也给分)(2分)小于(2分)(4)20 g(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)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。B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。C中的白色沉淀是硫酸钡,离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+ BaSO4+2H+。Fe3+的检验可用KSCN溶液,检验Fe2+用酸性高锰酸钾溶液。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b mol Fe2O3失去电子的物质的量是2b mol;C中沉淀的物质的量为a mol,即生成的二氧化硫的物质的量是a mol,则得到电子的物质的量是2a mol,根据得失电子守恒可得2b2a,bCl-。(5)B装置中发生Cu和浓硝酸的反应。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。