高中化學一輪復習講義版物質的性質探究化學反應條件控制.doc

1、物質的性質探究化學反應條件控制【學習目標】1. 物質的性質探究方法2. 化學反應條件控制3. 化學實驗方案的設計與評價感知高考12020新課標氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中利用下圖裝置（部分裝置省略）制備KClO3和NaClO，探究其氧化還原性質?；卮鹣铝袉栴}：（1）盛放MnO2粉末的儀器名稱是 ，a中的試劑為 。（2）b中采用的加熱方式是 ，c中化學反應的離子方程式是 ，采用冰水浴冷卻的目的是 。（3）d的作用是 ，可選用試劑 （填標號）。ANa2SBNaClCCa(OH)2DH2SO4（4）反應結束后，取出b中試管，經冷卻結晶， ， ，干燥，得到KClO3晶

2、體。（5）取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4層顯_色?？芍摋l件下KClO3的氧化能力_NaClO(填“大于”或“小于)。【答案】（1）圓底燒瓶 飽和食鹽水（2）水浴加熱 Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O 避免生成NaClO3（3）吸收尾氣（Cl2） AC（4）過濾 少量（冷）水洗滌（5）紫 小于【解析】（1）氯氣發(fā)生裝置，是在圓底燒瓶中完成，故盛放MnO2粉末的儀器名稱是圓底燒瓶，b中是氯氣與氫氧化鉀反應，因此a中的試劑應該除去氯氣中的氯化氫氣體，即a中的試劑為飽和食鹽水

3、；（2）b中采用的加熱方式是水浴加熱，由題意可知b中是氯氣與氫氧化鉀在熱水浴中反應生成的是KClO3，c中是氯氣與冷的氫氧化鈉反應生成NaClO，故化學反應的離子方程式Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O，采用冰水浴冷卻的目的是防止生成NaClO3；（3）d的作用是除去多以的氯氣，防止污染大氣，可選用能與氯氣反的物質，根據題給選項只有Na2S和Ca(OH)2符合條件，故選AC；（4）冷卻結晶后是過濾，過濾接下來就是洗滌， （5）1號試管溶液顏色不變，表明KClO3不與KI溶液反應，即KClO3不能氧化KI。2號試管溶液變?yōu)樽厣?，表明與KI溶液反應生成了I2,加入CCl4振蕩，萃取，I2的CCl

4、4溶液顯紫色，故KClO3的氧化能力小于NaClO的氧化能力。2. 2020天津為測定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學設計了兩個方案?；卮鹣铝袉栴}：.甲方案實驗原理：實驗步驟：(1)判斷沉淀完全的操作為_。(2)步驟判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_。(3)步驟灼燒時盛裝樣品的儀器名稱為_。(4)固體質量為wg，則c(CuSO4)=_molL-1。(5)若步驟從燒杯中轉移沉淀時未洗滌燒杯，則測得c(CuSO4)_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。.乙方案實驗原理：，實驗步驟:按右圖安裝裝置(夾持儀器略去)在儀器A、B、C、D、E中加入圖示的試劑調整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略

5、低于0刻度位置，讀數并記錄。將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產生待體系恢復到室溫，移動E管，保持D、E中兩液面相平，讀數并記錄處理數據(6)步驟為_。(7)步驟需保證體系恢復到室溫的原因是_(填序號)。a.反應熱受溫度影響 b.氣體密度受溫度影響 c.反應速率受溫度影響(8)Zn粉質量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實驗條件下，則c(CuSO4)_molL-1(列出計算表達式)。(9)若步驟E管液面高于D管，未調液面即讀數，則測得c(CuSO4)_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度：_(填“是

6、”或“否”)?！敬鸢浮?(1). 向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全 (2). AgNO3溶液 (3). 坩堝 (4). (5). 偏低 (6). 檢查裝置氣密性 (7). b (8). (9). 偏高 (10). 否【解析】(1)硫酸根離子的檢驗是滴加氯化鋇溶液，若產生白色沉淀，證明溶液中含有硫酸根離子，故判斷沉淀完全的操作向上層清液中繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無白色沉淀生成，則沉淀完全；(2)步驟判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為AgNO3溶液，硫酸鋇沉淀中可能附著有氯化鋇，為了證明還有沒氯離子，需要加入硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，證明沒有洗凈；(3)步驟灼燒時盛裝樣

7、品的儀器為坩堝；(4)固體質量為wg，為硫酸鋇的質量，硫酸鋇的物質的量為n=，根據硫酸根守恒可知，CuSO4BaSO4，則c(CuSO4)=molL-1；(5)若步驟從燒杯中轉移沉淀時未洗滌燒杯，會使固體的質量偏小，物質的量偏小，根據可知，則測得c(CuSO4)偏低；(6)加入藥品之前需檢查裝置的氣密性；步驟為檢查裝置氣密性；(7)氣體的體積受溫度和壓強的影響較大，氣體的質量不隨溫度和壓強的變化而改變，密度也受溫度和壓強的影響，步驟需保證體系恢復到室溫的原因是氣體密度受溫度影響；反應熱不受溫度的影響，只與反應物和生成物自身的能量有關，不隨溫度壓強而改變；反應速率受溫度影響，溫度越高，反應速率越

8、快，步驟需保證體系恢復到室溫與反應速率無關；(8)Zn粉質量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實驗條件下，氫氣的質量=，利用氫氣的質量得到氫氣的物質的量n=，根據，與酸反應的鋅的物質的量為，鋅的總物質的量為，與硫酸銅反應的鋅的物質的量為，根據，則c(CuSO4)=；(9)若步驟E管液面高于D管，未調液面即讀數，得到氫氣的體積偏小，與硫酸反應的鋅的質量偏小，與硫酸銅反應的鋅的質量偏大，則測得c(CuSO4)偏高；(10) 不能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度，硫酸鎂不和鋅發(fā)生置換反應。核心知識1.實驗條件的選擇與實驗原理的分析常見設問思考方向增大原料浸出率的措施攪拌、升高溫度、延長浸

9、出時間、增大氣液或固液接觸面積控制體系的溫度(1)控制低溫的目的：防止某反應物及目標產物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質；防止某反應物或目標產物揮發(fā)，如鹽酸、醋酸和氨水等；抑制某物質的水解；反應放熱，低溫使反應正向進行；避免副反應的發(fā)生(2)控制某一溫度范圍：低溫反應速率慢，高溫消耗能源；確保催化劑的催化效果，兼顧速率和轉化率，追求更好的經濟效益；防止副反應的發(fā)生，如乙醇的消去反應需迅速升溫至170 ，防止140 時生成乙醚(3)采取加熱的目的：加速某固體的溶解；減少氣體生成物的溶解并加速其逸出；加快反應速率；使平衡向需要的方向移

10、動；趁熱過濾，防止某物質降溫時析出而損失或帶入新的雜質控制溶液pH的目的防止離子水解；防止離子沉淀；確保離子沉淀完全；防止溶解等加過量A試劑的原因使B物質反應完全(或提高B物質的轉化率)等溫度不高于 的原因溫度過高，物質分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或物質揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或物質被氧化(如Na2SO3等)或促進物質水解(如AlCl3等)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因減小壓強，使液體沸點降低，防止物質受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍抑制離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需在HCl氣流中進行，加熱MgCl26H2O得MgCl2時需在HCl氣

11、流中進行等)配制某溶液前先煮沸水的原因除去溶解在水中的氧氣，防止物質被氧化反應容器中和大氣相通的玻璃管的作用指示容器中壓強大小，避免反應容器中壓強過大反應物配比選擇低于配比，反應物轉化率低；高于配比，浪費原料2.常見探究物質性質實驗裝置分析實驗目的實驗裝置注意事項探究三草酸合鐵酸鉀 K3Fe(C2O4)33H2O的熱分解產物反應前通N2是為了隔絕空氣；反應后通N2是為了使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置B裝置作用是檢驗分解產物中有CO2生成C裝置作用是除去CO2F裝置作用是檢驗分解產物中有CO生成為防止倒吸，停止實驗時應先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣探究硫酸亞鐵的分解產物通入干燥的

12、N2是為了排除裝置中的空氣。根據實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末，其分解的化學方程式為2FeSO4Fe2O3SO2SO3。欲檢驗SO2和SO3，必須先用C中BaCl2溶液檢驗SO3，再用D中的品紅溶液檢驗SO2?！镜淅垦芯拷饘倥c硝酸的反應，具體實驗如表所示(氣體體積均為標準狀況下的體積)。實驗(20 )現象.過量銅粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液無色氣體(遇空氣變紅棕色)，溶液變?yōu)樗{色.過量鐵粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液6 mL無色氣體(經檢測為H2)，溶液幾乎無色(1)實驗I中產生的無色氣體是_。(2)研究實驗中的氧化劑甲同學認為該濃度的硝酸中H的氧化性大于

13、NO，所以NO沒有發(fā)生反應。乙同學依據實驗和實驗證明了甲同學的說法不正確，其依據是_。乙同學通過分析，推測出NO也能被還原，依據是_，進而他通過實驗證實該溶液中含有NH，其實驗操作是_。補全實驗中NO被還原為NH的過程：NO_ e_=NH_H2O。(3)研究影響硝酸還原產物的因素實驗現象.過量鐵粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液、40 3.4 mL氣體(經檢測為H2)，溶液略帶黃色.過量鐵粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3溶液、60 2.6 mL氣體(經檢測為H2)，黃色溶液.過量鐵粉、2 mL 3 mol/L HNO3溶液、20 無色氣體(遇空氣變紅棕色)，深棕色溶液資料

14、：Fe(NO)2在溶液中呈棕色。對比實驗、，溫度不同時收集到氫氣的體積不同，原因是_。實驗中無色氣體是混合氣體，則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和_。(4)根據實驗，金屬與硝酸反應時，影響硝酸的還原產物不同的因素有_。【答案】(1)NO(2)硝酸濃度相同，銅的還原性弱于鐵，但實驗中溶液變藍，同時沒有氫氣放出NO中氮元素的化合價為最高價，具有氧化性取實驗中反應后的溶液，加入足量NaOH溶液并加熱，產生有刺激性氣味并能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體810H3(3)相同條件下，溫度升高時，化學反應速率增大，但NO的還原速率增大的更多H2(4)金屬的種類、硝酸的濃度、溫度變式再現1下列說法中，正確的是(

15、)A向溴乙烷中加入NaOH溶液，加熱，充分反應，再加入AgNO3溶液，產生淡黃色沉淀，證明溴乙烷中含有溴元素B實驗室制備乙烯時，溫度計水銀球應該插入濃硫酸和無水乙醇的混合液液面以下C溴乙烷和NaOH醇溶液共熱，產生的氣體通入KMnO4酸性溶液，發(fā)現溶液褪色，證明溴乙烷發(fā)生了消去反應D制備新制Cu(OH)2懸濁液時，將46滴2的NaOH溶液滴入2 mL2的CuSO4溶液中，邊滴邊振蕩【答案】B【解析】A項，溴乙烷與NaOH溶液混合共熱，發(fā)生水解反應生成溴離子，檢驗溴離子先加硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，生成淺黃色沉淀可證明，A錯誤；B項，實驗室制備乙烯時，溫度計水銀球應該插入濃硫酸和無水乙醇的

16、混合液液面以下，以測定反應物的溫度，迅速加熱至170，B正確；C項，乙醇易揮發(fā)，乙醇與乙烯均能被高錳酸鉀氧化，則不能證明溴乙烷發(fā)生了消去反應一定生成了乙烯，C錯誤；D項，制備新制Cu(OH)2懸濁液時，將46滴2的NaOH溶液滴入2 mL2的CuSO4溶液中，氫氧化鈉不足，得不到氫氧化銅懸濁液，D錯誤；故選B。2下列實驗方案能達到實驗目的的是( )選項實驗目的實驗方案A驗證海帶中含有碘元素將海帶剪碎，加蒸餾水浸泡，取濾液滴加幾滴稀硫酸和1 mLH2O2，再加入幾滴淀粉溶液，觀察溶液顏色的變化B探究化學反應的限度取5mL0.1mol/L的KI溶液，滴加0.1mol/LFeC13溶液56滴，充分反

17、應，可根據溶液中既含I2又含I的實驗事實判斷該反應是可逆反應C檢驗淀粉是否水解向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加熱一段時間，冷卻后加入新制Cu(OH)2，煮沸，觀察是否有磚紅色沉淀生成DCu(OH)2、Mg(OH)2 Ksp相對大小的比較向2mL0.1mol/L的 MgSO4溶液中加入2mL0.2mol/LNaOH溶液，再滴加56滴0.1mol/LCuSO4溶液，觀察沉淀的生成及其顏色的變化【答案】D【解析】A項，驗證海帶中含碘元素，先將其中碘元素轉化為易溶于水的碘化物，水浸提取碘化物后，再將碘離子氧化為單質碘，用淀粉檢驗。故海帶剪碎后，須灼燒成灰，A項錯誤；B項，使用少量FeC13溶液，必有K

18、I剩余。故反應后溶液中有I2證明反應已經發(fā)生，有I不能說明反應有一定限度，B項錯誤；C項，檢驗淀粉是否水解，須在堿性條件下用新制Cu(OH)2檢驗有無產物葡萄糖。故應向淀粉水解液中先加入NaOH溶液，以中和催化劑H2SO4，C項錯誤；D項，2mL0.1mol/L MgSO4溶液與2mL0.2mol/LNaOH溶液恰好反應生成Mg(OH)2沉淀，再滴加少量0.1mol/LCuSO4溶液，若白色沉淀變藍色，則Ksp：Mg(OH)2Cu(OH)2，D項正確。故選D。3Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水，往調節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2，所產生的羥基自由基能氧化降解污染物。

19、現運用該方法降解有機污染物pCP，控制pCP的初始濃度相同，恒定實驗溫度在298K或313K進行實驗。實驗測得pCP的濃度隨時間變化的關系如圖所示，下列說法不正確的是()A由可得，降解反應在50150s內的反應速率：v(pCP)8.0106molL1s1B升高溫度，有利于加快降解反應速率，但溫度過高反應速率又會變慢C目的為探究溶液的pH對降解反應速率的影響D298K下，有機物pCP降解速率pH10時比pH3快【答案】D【解析】A項，根據圖象可知，曲線中在50s時的濃度為1.2103mol/L，在150s時濃度為0.4103mol/L，則50150s內的平均反應速率為：v(pCP)8.0106

20、mol/(Ls)，故A正確；B項，溫度較高時，過氧化氫不穩(wěn)定易分解，所以溫度過高時反而導致降解反應速率減小，升高溫度，有利于加快降解反應速率，但溫度過高反應速率又會變慢，故B正確；C項，目的為探究溶液的pH對降解反應速率的影響，通過圖象曲線變化可知，當pH10，隨著時間的變化，其濃度基本不變，即反應速率趨向于零，故C正確；D項，根據曲線可以得出，該反應在pH10的溶液中停止，故可在反應液中加入堿溶液，使溶液的pH迅速增大，從而使反應停止，298K下，有機物pCP降解速率pH10時比pH3慢，故D錯誤；故選D。4下列對相關實驗操作和現象的解釋或結論錯誤的是()實驗操作和現象解釋或結論A向含Fe2

21、的溶液中滴加幾滴黃色的K3Fe(CN)6溶液，有藍色沉淀生成Fe2與Fe(CN)63結合生成藍色的Fe3Fe(CN)62沉淀B在氨氣的噴泉實驗中，先擠壓膠頭滴管，再打開止水夾，能看到美麗的噴泉氨氣易溶于水，氨氣溶于水后形成壓強差C將一小塊鈉加入溶有苯酚的煤油中，有氣泡產生鈉的密度比煤油大且與煤油不反應，苯酚可溶于煤油中，鈉與苯酚反應能生成氫氣D將帶火星的木條伸入N2與NO2的體積比為41的混合氣體中，帶火星的木條復燃混合氣體中N2與NO2的體積比與空氣中N2與O2的體積比相近，但是帶火星的木條在空氣中不能復燃，由此可知NO2比O2更支持燃燒【答案】 B【解析】 在氨氣的噴泉實驗中，先打開止水夾

22、，無明顯現象，說明燒瓶內外無明顯壓強差，再擠壓膠頭滴管，形成噴泉，說明氨氣極易溶于水，使燒瓶內外產生較大的壓強差；如果先擠壓膠頭滴管，后打開止水夾，也會形成噴泉，但可能是燒瓶內壓強本來就比較小，并非是氨氣溶于水的緣故，B項錯誤。5草酸是一種重要的試劑。下面是利用草酸探究濃度對反應速率影響的實驗。為證明濃度對反應速率的影響，教科書化學反應原理中設計了如下實驗：取兩支試管，各加入4 mL 0.01 molL1的KMnO4酸性溶液，分別向其中加入0.1 molL1、0.2 molL1 H2C2O4溶液2 mL，記錄溶液褪色所需時間。實驗中發(fā)生反應的離子方程式為_。預期現象是：溶液的顏色由_色變?yōu)開色

23、。其中加入_ molL1 H2C2O4的那支試管中的溶液先變色。然而實驗結果并不盡如人意。實驗過程顏色復雜，且褪色先緩慢后逐漸加快；最大的問題是草酸濃度大，反應速率卻更慢。本實驗能否作為課堂實驗研究濃度對化學反應速率的影響？適宜的條件是怎樣的？某校一研究小組對此進行了探究。下面是他們的實驗報告的一部分：表1試驗安排及結果實驗編號A(KMnO4溶液濃度/molL1)B(草酸溶液濃度/molL1)C(硫酸溶液濃度/molL1)褪色時間/s1331336212382331376413213352331026322156722130082121159111200應用SPSS16.0對正交試驗結果進行方

24、差分析，結果如下表：表2各因素水平的數據處理結果A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)濃度/molL10.0050.0100.0150.10.50.961218平均褪色時間/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7由表2可知，三因素中，_的濃度(選填“A”、“B”或“C”，下同)對反應速率影響顯著，而_的濃度對反應速率的影響不顯著。由表2可知，當高錳酸鉀濃度為_ molL1、草酸濃度為_ molL1時，反應最快。即因素A、B的較適宜實驗條件得以確定。根據以上實驗結果，該小組同學繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應速率的，測得實驗結果如下

25、：表3不同硫酸濃度下的褪色時間c(H2SO4)/molL1181614121086褪色時間/s678390103129146200根據課堂實驗的合適時間，可選溶液的褪色時間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液，即此時硫酸的濃度為_ molL1和_ molL1，這也有利于觀察這兩個反應速率的差異。結論：草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應，可作為課堂實驗探究濃度對反應速率的影響?！敬鸢浮?MnO5H2C2O46H=2Mn210CO28H2O(2分)紫(或紫紅) (1分)無(1分)0.2(1分)C(1分)A、B(1分)0.005(1分)0.1(1分)18(1分)10(1分)【解析】由于MnO被還原成Mn2，所以溶

26、液由紫紅色變?yōu)闊o色。濃度越大，反應速率越快，所以加入0.2 molL1的H2C2O4溶液先變色。根據表2中的數據可判斷，H2SO4溶液的濃度對反應速率影響顯著，而KMnO4、H2C2O4的濃度對反應速率影響不顯著。由表2中數據判斷，當KMnO4溶液濃度為0.005 molL1，H2C2O4溶液濃度為0.1 molL1時，反應速率最快。褪色時間大約為1分鐘時，硫酸濃度為18 molL1，褪色時間大約為2 min時，H2SO4濃度為10 molL1。深度理解1.某研究小組利用BaS的還原性提純HBr溶液，并制取溴化鎂的方案如下：“還原”步驟中BaS不宜過量太多的原因是_。濾渣的成分是_。結晶獲得的

27、MgBr26H2O用乙醇洗滌，從洗滌液中回收乙醇的實驗方法是_。利用如圖裝置將MgBr26H2O脫水得到MgBr2。()通入HBr的目的是_。()圖中框內裝置的作用是_。已知：BaSH2O2=Ba(OH)2S。請補充完整實驗室由BaS制取高純BaSO3的實驗方案：取BaS加水浸出，邊攪拌邊在浸出液中加入過量H2O2，過濾，_，(實驗中須使用的試劑：SO2氣體，溶有SO2的水，除常用儀器外須使用的儀器：真空干燥箱、pH計)?！敬鸢浮亢罄m(xù)反應會使用更多的H2SO4，實驗過程中會產生有毒的H2S氣體S、BaSO4蒸餾()帶走水蒸氣，抑制MgBr2的水解()防止倒吸將濾液加熱煮沸，向冷卻后的溶液中緩慢

28、通入SO2氣體至反應液的pH約為7(用pH計測得)，過濾，用溶有SO2的水洗滌濾渣，在真空干燥箱中干燥【解析】BaS過量，過量的BaS會消耗更多的H2SO4，同時放出有毒的H2S氣體：BaSH2SO4=BaSO4H2S。還原步驟主要反應為BaSBr2=BaBr2S，沉淀主要反應是BaBr2H2SO4=BaSO42HBr，濾渣主要成分是S、BaSO4。()由于MgBr26H2O加熱時水解生成Mg(OH)2或Mg(OH)Br和HBr，HBr易揮發(fā)，通入HBr以抑制MgBr2的水解，同時帶走生成的水蒸氣；()安全瓶，防止倒吸。4價硫易被氧化，制得Ba(OH)2溶液需加熱煮沸以除去氧氣；通SO2時防止

29、SO2過量生成Ba(HSO3)2，由于BaSO3是沉淀，只需要測反應液的pH，若SO2過量，反應液呈酸性，控制pH約為7；過濾后，為防止被氧化，用溶有SO2的水洗滌濾渣，且在真空干燥箱中干燥。2鋼材在社會發(fā)展中應用廣泛。為研究某種碳素鋼(含少量碳和硫)的成分，科研小組進行了如下探究活動。稱取碳素鋼(已除表面氧化物)24.0 g放入耐高溫反應管中與O2反應，除去未反應的O2，收集到干燥混合氣體X 1.12 L(已折算成標準狀況下的體積)。(1)科研小組用下圖所示實驗裝置檢驗混合氣體X的組成。裝置B中的試劑是_，裝置C的作用是_。若觀察到_。(填實驗現象)，證明X中含有CO。(2)反應后，耐高溫反

30、應管內固體中除含有Fe3之外，還可能含有Fe2。要確定其中的Fe2，可選用_(填序號)。aKSCN溶液和氯水 bKSCN溶液和鐵粉c稀鹽酸和K3Fe(CN)6溶液 d稀H2SO4和KMnO4溶液(3)科研小組用下圖所示裝置(部分)測定SO2的體積分數，并計算碳素鋼的含碳量。將氣體X緩慢通過實驗裝置，當觀察到_(填實驗現象)時，停止通氣，此時氣體流量儀顯示的流量為112 mL(已換算成標準狀況下的體積)。則氣體X中SO2的體積分數為_，碳素鋼中碳元素的質量分數為_(保留1位小數)?！敬鸢浮?1)品紅溶液驗證X中是否含有CO2E中黑色固體逐漸變紅，F中澄清石灰水變渾濁(2)cd(3)中溶液由藍色突

31、變?yōu)闊o色5%2.4%【解析】(1)碳素鋼在耐高溫反應管中與O2反應，碳和硫可能轉化為CO、CO2、SO2。氣體X通過裝置A，酸性高錳酸鉀溶液褪色，可以證明其中含有SO2并能除去SO2，裝置B中盛裝品紅溶液，品紅溶液不褪色，說明SO2已經除盡；裝置C中盛裝澄清石灰水，作用是檢驗氣體X中是否含有CO2。裝置D中堿石灰的作用是除去CO2。若氣體X中含有CO，則裝置E中灼熱CuO粉末(黑色)轉化成Cu(紅色)，裝置F中澄清石灰水變渾濁。(2)取反應后耐高溫反應管內的固體于試管中，先加稀鹽酸或稀硫酸溶解，此時溶液中一定含有Fe3，可能含有Fe2，因此不能通過先將Fe2氧化為Fe3，再用KSCN溶液檢驗F

32、e3的方法來檢驗Fe2。當利用Fe2的還原性來檢驗時，可以選擇KMnO4溶液，現象是KMnO4溶液褪色；利用Fe2的顏色反應來檢驗時，可以選擇K3Fe(CN)6溶液，現象是生成藍色沉淀。(3)測定SO2的體積分數的實驗原理是：SO2I22H2O=2HIH2SO4，開始時中溶液為藍色，當溶液由藍色變?yōu)闊o色時，停止通氣。n(SO2)n(I2)0.01 molL10.025 L0.000 25 mol，氣體X中SO2的體積分數為100%5%。氣體X中SO2占總體積的5%，則CO、CO2共占總體積的95%，n(C)95%0.047 5 mol，故碳素鋼中碳元素的質量分數為100%2.4%。3連二亞硫酸

33、鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種漂白劑、脫氧劑和防腐劑。某研究小組對Na2S2O4的性質進行了如下探究。(1) 測定0.05 molL1 Na2S2O4溶液在空氣中pH的變化如圖所示。寫出0t1段發(fā)生反應的化學方程式：_。t2t3段溶液的pH變小的原因是_。(2) 已知：S2O2H=SO2SH2O。Na2S2O4固體在隔絕空氣的條件下加熱至75 以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2，檢驗產物中是否含有Na2SO4，實驗方法是_。(3) 由工業(yè)廢氣制備Na2S2O4的實驗原理如下：向裝置中加入Ce4的目的是_。寫出裝置中發(fā)生反應的離子方程式：_。【答案】(1)2Na2S2O

34、4O22H2O=4NaHSO3NaHSO3被氧化為NaHSO4使溶液酸性增強(2)取少量固體溶于足量稀鹽酸，向上層清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產物中含Na2SO4(3)將NO氧化為NO和NO2SO2Ce32H2OS2O2Ce44OH【解析】(1)由圖示可知此時生成物呈酸性，說明生成NaHSO3(Na2SO3呈堿性，Na2SO4呈中性)，而pH繼續(xù)變小至1，說明生成NaHSO4。(2)由題給信息Na2SO3、Na2S2O3溶于鹽酸得NaCl、S、SO2，靜置后用BaCl2溶液檢驗有無SO。(3)由圖可知Ce4Ce3，作氧化劑，SO2被NaOH溶液吸收生成SO，說明Ce4將NO氧化為

35、NO和NO；由流程的進和出可知反應物有Ce3、SO，生成物有Ce4、S2O，前面用NaOH溶液吸收SO2且Na2SO3溶液呈堿性，用OH平衡電荷。4草酸(H2 C2O4)是一種二元弱酸，部分性質如下：能溶于水，易溶于乙醇；在100 開始升華(189.5 分解生成H2O、CO2和CO)；H2C2O4Ca(OH)2=CaC2O42H2O?，F用H2C2O4進行如下實驗：(一)探究草酸的不穩(wěn)定性通過如圖實驗裝置驗證草酸受熱分解產物中的CO2和CO，A、B、C中所加入的試劑分別是：A.乙醇、B._溶液、C.NaOH溶液。(1)B中盛裝的試劑是_(填化學式)。(2)A中加入乙醇的目的是_。(二)探究草酸的

36、酸性將0.01 mol草酸晶體(H2C2O42H2O)加入到100 mL 0.2 molL1的NaOH溶液中充分反應，測得反應后溶液呈堿性，其原因是_(用離子方程式表示)。(三)用酸性KMnO4溶液與H2C2O4溶液反應來探究影響化學反應速率的因素實驗前先用酸性KMnO4標準溶液滴定未知濃度的草酸，反應原理：MnOH2 C2O4_=Mn2CO2H2O(1)配平上述離子方程式。(2)滴定時KMnO4溶液應盛裝于_(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。【答案】(一)(1)Ca(OH)2或Ba(OH)2(2)除去H2C2O4，避免其對CO2的檢驗造成干擾(二)C2OH2OHC2OOH(三)(1)256H

37、2108(2)酸式【解析】(一)草酸受熱分解生成CO2、CO、H2O，所得混合氣體中還有草酸蒸氣，故A中盛裝乙醇，目的是除去H2C2O4，避免其對CO2的檢驗造成干擾。B的作用是檢驗CO2，應盛裝Ca(OH)2溶液或Ba(OH)2溶液。(二)0.01 mol草酸晶體(H2C2O42H2O)與100 mL 0.2 molL1的NaOH溶液恰好完全反應，得到Na2C2O4溶液，由于C2O水解，溶液呈堿性，離子方程式為：C2OH2OHC2OOH。(三)(1)由MnOMn2得5e，H2C2O42CO2失2e，根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒，配平離子方程式為：2MnO5H2C2O46H=2Mn21

38、0CO28H2O。(2)KMnO4溶液具有強氧化性，能氧化堿式滴定管中的橡膠管，因此KMnO4溶液應盛裝在酸式滴定管中。5某科研小組查閱資料知，高溫下CaSO4和焦炭可發(fā)生反應：CaSO4CCaSCaOSO2CO2CO(未配平)。為確定產物計量關系，設計實驗裝置如下圖所示。已知B、C、D、E、F中的試劑均足量。回答下列問題：(1)實驗前必須進行的操作為_。(2)通入N2的目的是_。(3)裝置B中反應的離子方程式為_。(4)玻璃管a的作用是_。(5)證明產物中存在CO的現象是_。(6)實驗測得有關數據如下表：實驗前實驗后質量差裝置B連同溶液的質量375.00 g376.28 g1.28 g裝置C

39、連同溶液的質量387.50 g388.38 g0.88 g裝置E連同固體的質量127.80 g127.32 g0.48 g則裝置A中反應的化學方程式為_?！敬鸢浮?1)檢驗裝置氣密性(2)隔絕空氣，并使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置(3)2MnO5SO22H2O=2Mn25SO4H(4)防堵塞，平衡壓強(5)E中固體由黑色部分變?yōu)榧t色，F中溶液變渾濁(6)13CaSO420C5CaS8CaO8SO28CO212CO【解析】(1)向該實驗裝置中通入了N2，且CaSO4和焦炭反應的產物有氣體，故實驗前必須進行的操作是檢驗裝置氣密性。(2)CaSO4和焦炭反應的氣體產物有SO2、CO2、CO，實驗時

40、需要測定各氣體的質量，通入N2的目的是隔絕空氣，并使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置。(3)裝置B的作用是吸收SO2、測定SO2的質量，SO2與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生反應，由SO2SO，MnOMn2，結合電荷守恒、原子守恒和得失電子守恒，配平離子方程式為5SO22MnO2H2O=5SO2Mn24H。(4)玻璃管a可以平衡壓強，并起到防堵塞的作用。(5)由于E中試劑足量，若產物中存在CO，則E中固體由黑色部分變?yōu)榧t色，F中溶液變渾濁。(6)裝置B吸收的是SO2，n(SO2)0.02 mol，裝置C吸收的是CO2，n(CO2)0.02 mol，根據CuOCOCuCO2中M固16 gmol1，則n(CO

41、)0.03 mol，n(SO2)n(CO2)n(CO)0.020.020.03223，該反應中C轉化為CO、CO2失電子，CaSO4轉化為CaS、SO2得電子，根據得失電子守恒得，4n(CO2)2n(CO)2n(SO2)8n(CaS)，則由可以確定CaS的化學計量數并配平化學方程式。真題回訪12019北京 化學小組實驗探究SO2與AgNO3溶液的反應。（1）實驗一：用如下裝置（夾持、加熱儀器略）制備SO2，將足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反應，得到無色溶液A和白色沉淀B。濃H2SO4與Cu反應的化學方程式是_。試劑a是_。（2）對體系中有關物質性質分析得出：沉淀B可能為Ag2SO3、Ag

42、2SO4或二者混合物。（資料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3難溶于水）實驗二：驗證B的成分寫出Ag2SO3溶于氨水的離子方程式：_。加入鹽酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaSO3，進而推斷B中含有Ag2SO3。向濾液E中加入一種試劑，可進一步證實B中含有Ag2SO3。所用試劑及現象是_。（3）根據沉淀F的存在，推測的產生有兩個途徑：途徑1：實驗一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，隨沉淀B進入D。途徑2：實驗二中，被氧化為進入D。實驗三：探究的產生途徑向溶液A中滴入過量鹽酸，產生白色沉淀，證明溶液中含有_：取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液，未出現白色沉

43、淀，可判斷B中不含Ag2SO4。做出判斷的理由：_。實驗三的結論：_。（4）實驗一中SO2與AgNO3溶液反應的離子方程式是_。（5）根據物質性質分析，SO2與AgNO3溶液應該可以發(fā)生氧化還原反應。將實驗一所得混合物放置一段時間，有Ag和生成。（6）根據上述實驗所得結論：_?！敬鸢浮浚?）Cu+ 2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O 飽和NaHSO3溶液（2）Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ +4H2OH2O2溶液，產生白色沉淀（3）Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4，沒有BaSO4沉淀時，必定沒有Ag2SO4途徑1不產生，途徑2產生（4）2Ag+SO2+H

44、2O= Ag2SO3+2H+（6）實驗條件下：SO2與AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率 堿性溶液中更易被氧化為【解析】（1）銅和濃硫酸在加熱的條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O。試劑a為飽和NaHSO3溶液，用于觀察氣體流速，且在SO2飽和NaHSO3溶液中溶解度很小，可防止倒吸。（2）Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+，離子方程式為：Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ +4H2O；沉淀D洗滌干凈后，加入過量稀鹽酸，BaSO3與稀鹽酸反應生成BaCl2和SO2、H2O，則濾液E

45、中含有BaCl2和溶解在水中的SO2形成的HSO3，可向E中加入H2O2溶液，H2O2將H2SO3氧化生成，和Ba2+反應產生白色BaSO4沉淀，進一步證實B中含有Ag2SO3。（3）向溶液A中滴入過量鹽酸，產生白色沉淀，該沉淀為AgCl，證明溶液A中含有Ag+；取上層清液繼續(xù)滴加BaCl2溶液，未出現白色沉淀，證明溶液A中不含，由于Ag2SO4微溶于水，則B中不含Ag2SO4，從而確定途徑1不產生，途徑2產生。（4）由（3）推知，實驗一中SO2與AgNO3溶液反應生成Ag2SO3，離子方程式為2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3+2H+。（6）對比分析（4）（5）可知，S O2與AgNO3

46、溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率，再結合實驗二可知，堿性溶液中更易被氧化為。22018新課標卷 K3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖?；卮鹣铝袉栴}：（1）曬制藍圖時，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑，以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為：2K3Fe(C2O4)32FeC2O4 +3K2C2O4 +2CO2；顯色反應的化學方程式為_。（2）某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產物，按下圖所示裝置進行實驗。通入氮氣的目的是_。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此判斷熱分解產物中一定含

47、有_、_。為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是_。樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是：_。（3）測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是_。向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V ml。該晶體中鐵的質量分數的表達式為_?！敬鸢浮浚?）3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4 （2）

48、隔絕空氣、使反應產生的氣體全部進入后續(xù)裝置CO2CO先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3（3）粉紅色出現【解析】分析：（1）根據亞鐵離子能與K3Fe(CN)6發(fā)生顯色反應解答；（2）根據氮氣能隔絕空氣和排盡氣體分析；根據CO2、CO的性質分析；要防止倒吸可以根據外界條件對壓強的影響分析；根據鐵離子的檢驗方法解答；（3）根據酸性高錳酸鉀溶液顯紅色 ；根據電子得失守恒計算。詳解：（1）光解反應的化學方程式為2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2，反應后有草酸亞鐵產生，所以顯

49、色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。（2）裝置中的空氣在高溫下能氧化金屬銅，能影響E中的反應，所以反應前通入氮氣的目的是隔絕空氣排盡裝置中的空氣；反應中有氣體生成，不會全部進入后續(xù)裝置。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，說明反應中一定產生二氧化碳。裝置E中固體變?yōu)榧t色，說明氧化銅被還原為銅，即有還原性氣體CO生成，由此判斷熱分解產物中一定含有CO2、CO；為防止倒吸，必須保證裝置中保持一定的壓力，所以停止實驗時應進行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣即可。要檢驗Fe2O3存在首先要轉化為可溶性鐵鹽，因此方法

50、是取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。（3）高錳酸鉀氧化草酸根離子，其溶液顯紅色，所以滴定終點的現象是粉紅色出現。鋅把鐵離子還原為亞鐵離子，酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol，Mn元素化合價從+7價降低到+2價，所以根據電子得失守恒可知鐵離子的物質的量是0.005cVmol，則該晶體中鐵的質量分數的表達式為。32018天津卷 煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測其含量，選用如下采樣和檢測方法?；卮鹣铝袉栴}：.采樣采樣步驟：檢驗系統(tǒng)氣密性；加熱器將煙道氣加熱至140；打開抽氣泵置換系統(tǒng)內空氣；采集無塵、干燥的氣樣；關閉系統(tǒng)，停止采樣。（1）A中裝有無堿玻璃棉，其作用是_。（2）C中填充的干燥劑是（填序號）_。a.堿石灰 b.無水CuSO4 c.P2O5（3）用實驗室常用儀器組裝一套裝置，其作用是與