知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某学习小组用碳素钢进行了以下探究活动：
[探究一]（1）将已去除表面氧化膜的碳素钢钉放入冷浓硫酸中，10min后将钢钉浸入CuSO₄溶液中，钢钉表面无明显变化，其原因是    ．
（2）称取6.0g碳素钢放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y．
①甲同学认为X中除Fe³⁺之外还可能含有Fe²⁺，若要确认是否含有Fe²⁺，可选用    （选填序号）．
A．KSCN溶液       B．浓氨水     C．酸性KMnO₄溶液      D．K₃[Fe（CN）₆]溶液
②乙同学取560mL（标准状况）干燥气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g，由此可知Y中含硫化合物Q₁的体积分数为    ．
[探究二]丙同学认为气体Y中还可能含有Q₂、Q₃两种气体（相同条件下Q₁、Q₂、Q₃气体的密度依次减小）．为此，设计了下列装置进行实验探究（假设有关气体完全反应）．

（3）装置B中试剂的作用是    ．
（4）已知洗气瓶M中盛装的是澄清石灰水，为确认Q₂的存在，洗气瓶M的位置应在    ，产生Q₂的反应的化学方程式为    ．
（5）确认含有气体Q₃的实验现象是    ，产生Q₃的反应的离子方程式为    ．

难度：中等

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2．铝热反应是铝的一个重要性质．某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实脸改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A实验进行铝热反应，冷却后补到“铁块”混合物．

（1）实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，共原因是    ．
（2）该铝热反应的化学方程式为    ．
（3）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气体体积以测量样品中残留铝的百分含量．试回答下列问题：
①量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为    ．
②量气管在读数时必须进行的步骤是    ．
③取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体（换算成标准状况下），则铝的百分含量为    ．
④装置中分液漏斗上端和烧瓶用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外，还可以起到降低实验误差的作用．如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会    （填“偏大”或“偏小”）．

难度：中等

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3．如图是从铝士矿（主要成分为Al₂O₃，还含有少量SiO₂、Fe₂O₃等杂质）中提取Al₂O₃并生产AlN的工艺流程：

（1）“溶解”时，溶液中的硅酸钠与偏铝酸钠发生反应：2Na₂SiO₃+2NaAlO₂+2H₂O═Na₂Al₂Si₂O₈↓+4NaOH
赤泥的主要成分为    （写出化学式）．
（2）“酸化”时通入过量CO₂与NaAlO₂反应生成Al（OH）₃，滤液的主要成分为    （写出化学式）．实验室过滤需用到的玻璃仪器有烧杯、    、玻璃棒．
（3）“还原”时，炭黑在高温下被氧化为CO，反应的化学方程式为    ．
（4）现取三份不同质量的氮化铝样品（假设杂质只含有炭黑）分别加到20.00mL相同浓度的NaOH溶液中，充分反应后，测得实验数据如表所示．
（已知：AlN+NaOH+H₂O═NaAlO₂+NH₃↑）
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
加入氮化铝样品的质量/g 4.1 8.2 12.3
生成氨气的体积/L（标准状况） 1.456 2.912 4.256
①该样品中AlN的质量分数为多少？（写出计算过程）
②所用NaOH溶液的浓度为    mol/L．

难度：中等

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4．铬是一种银白色的坚硬金属．铬的工业用途很广，主要有金属加工、电镀、制革行业，这些行业排放的废水和废气是环境中的主要污染源．请回答下面与铬有关的一些问题．

（1）工业上冶炼铬的主要步骤如图1所示：
①已知步骤II的反应方程式为：8Na₂CrO₄+6Na₂S+23H₂O=8Cr（OH）₃↓+3Na₂S₂O₃+22NaOH
该反应中氧化剂是    （填化学式），每生成lmol Cr（OH）₃时转移电子的物质的量为    mol．
②步骤IV冶炼制铬的化学方程式为    ．
（2）某工厂采用电解法处理含铬废水．耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，槽中盛放含铬废水，其原理示意图如右图．A为电源的     （填“正极”、“负极”），阳极区溶液中发生的氧化还原反应为：    ．
（3）重铬酸铵[（NH₄）₂Cr₂O₇]是一种桔黄色结晶，可用作实验室制备纯净的N₂及Cr₂O₃等．实验室可由工业级铬酸钠（Na₂CrO₄）为原料制取重铬酸铵．实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量水中，加一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠．
步骤2：先将上述溶液蒸发结晶并趁热过滤，继续将得到的晶体再溶解再蒸发结晶并趁热过滤．然后将得到的滤液冷却至40℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体．
步骤3：将得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1：2溶于适量的水，加热至105～110℃时让其充分反应．
①步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为：    ．
②（NH₄）₂Cr₂O₇受热分解制取N₂及Cr₂O₃的化学方程式为：    ．
③为了测定实验制得的产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的含量，称取样品0.140g置于锥形瓶中，加50mL水；再加入2gKI（过量）及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10min；然后加150mL蒸馏水并加入3mL 0.5%淀粉溶液；用0.1000mol/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃标准溶液30.00mL．则该产品中（NH₄）₂Cr₂O₇的纯度为    ．（假定杂质不参加反应，已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）

难度：中等

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5． Na₂SO₃是一种重要的化下原料，但较易变质．
（1）某小组同学欲在实验室测定某Na₂SO₃样品的纯度，利用如图装置进行实验．

方案一：选择装置①和②进行实验时，为使结果更精确还应选择装置    ，装置①的分液漏斗中添加    （填物质名称）较理想；装置①中反应前后通入N₂的目的是    ．
方案二：选择装置③和④进行实验时，还应选择装置    ，此装置中应盛装    （填物质名称），装置③中a 管的作用是    ．
（2）将20.0g Na₂SO₃固体溶于120mL水配成溶液，再将足量硫粉用少许乙醇和水浸润，加入上述溶液，混合加热可制得Na₂SO₃．
①硫粉用少许乙醇和水浸润的目的是    （填字母）．
A．增加反应体系的pH      C．降低反应的活化能
B．增大反应物接触而积     D．加快反应速率
②设Na₂SO₃完全反应，将上述反应液经过滤、蒸发、浓缩后，冷却至70℃时，溶液恰好达到饱和，请列式计算此时溶液的体积约为    ．（结果精确到0.1）（已知：70℃时，Na₂S₂O₃的溶解度为212g，饱和溶液的密度为1.17g/cm³）．

难度：中等

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6．工业上以碳酸镁（含少量FeCO₃）为原料制取硫酸镁晶体，并测定晶体中，MgSO₄的含量，具体过程如下：
将原料完全溶于一定量的稀硫酸中，加足量的H₂O₂后用氨水调节溶液的pH值，静置后过滤，除去滤渣将滤液结晶得硫酸镁晶体．
（1）加入H₂O₂的目的是（用离子方程式解释）
（2）常采用下列方法测定硫酸镁晶体中MgSO₄ 的含量：
已知：①在pH为9～10时，Mg²⁺、Zn²⁺均能与EDTA（H₂Y²⁺）原形成配合物．
②在pH为5～6时，Zn²⁺除了与EDTA反应，还能将Mg²⁺与EDTA形成的配合物中的Mg²⁺“置换”出来：Zn²⁺+MgH₂Y=ZnH₂Y+Mg²⁺
步骤1：准确称取得到的硫酸镁晶体1.5g加入过量的EDTA配成100mLpH 在9～10之间溶液A
步骤2：准确移取25.00mL：溶液A于锥形瓶中，用0.1000mol/LZn²⁺标准溶液滴定，滴定到终点时，消耗Zn²⁺标准溶液的体积为20.00mL
步骤3：另外准确移取25.00mL溶液A于另一只锥形瓶中调节pH在5～6，用0.1000mol/LZn²⁺标准溶液滴定，滴定至终点时，消耗Zn²⁺标准溶液的体积为30.00mL．
计算该晶体中MgSO₄的质量分数为．

难度：中等

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7．为了测定含氰废水中CN^-的含量，某化学小组利用如图装置进行实验．关闭活塞a，将100ml含氰废水与过量NaClO溶液置于装置B的圆底烧瓶中充分反应，打开活塞b，滴入稀硫酸溶液，然后关闭活塞b．

已知装置B中发生的主要反应为：CN^-+ClO^-=CNO^-+Cl^-
2CNO^-+2H⁺+3ClO^-=N₂↑+2CO₂↑+3Cl^-+H₂O
副反应为：Cl^-+ClO^-+2H⁺=Cl₂↑+H₂O
（1）装置D的作用是    ．
（2）反应过程中，装置C中的实验现象为    ．
（3）待装置B中反应结束后，打开活塞a，缓慢通入一段时间的空气，目的是    ．
（4）反应结束后，装置C中生成39.4mg沉淀，则废水中C（CN^-）=    mol．L^-1．
（5）对上述实验装置进行合理改进，可通过直接测量装置C反应前后的质量变化，测定废水中CN^-
的含量．设计合理实验方案    ．
仪器自选．供选择的试剂：浓硫酸、NaOH溶液、饱和食盐水、饱和NaHCO₃溶液、CCl₄．
（6）利用如图2所示装置可以除去废水中的CN^-．控制溶液PH为5.2--6.8时，CN^-转化为C₂O₄^2-和NH₄⁺．
①气体a的化学式为    ．
②阳极的电极反应式为    ．

难度：中等

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8．由软锰矿制备KMnO₄的主要反应为：
熔融氧化3MnO₂+KClO₃+6KOH
高温
3K₂MnO₄+KCl+3H₂O
加酸歧化3K₂MnO₄+2CO₂→2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂CO₃
已知相关物质的溶解度（20℃）
物质 K₂CO₃ KHCO₃ K₂SO₄ KMnO₄
溶解度g/100g 111 33.7 11.1 6.34
（1）在实验室进行“熔融氧化”操作时，应选用铁棒、坩埚钳、泥三角和    （填序号）
a．铁坩埚       b．蒸发皿       c．瓷坩埚      d．烧杯
（2）在“加酸岐化”时不宜用硫酸的原因是    ；不宜用盐酸的原因是    ．
反应后得到KMnO₄的步骤是：过滤、蒸发结晶、趁热过滤．
该步骤能够得到KMnO₄的原理是    ．
（3）草酸钠滴定法测定KMnO₄质量分数步骤如下：
（已知涉及到的反应：Na₂C₂O₄+H₂SO₄→H₂C₂O₄（草酸）+Na₂SO₄
5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
Na₂C₂O₄的式量为134        KMnO₄的式量为158）
Ⅰ．称取0.80g 的KMnO₄产品，配成50mL溶液．
Ⅱ．称取0.2014gNa₂C₂O₄，置于锥形瓶中，加蒸馏水溶解，再加少量硫酸酸化．
Ⅲ．将瓶中溶液加热到75～80℃，趁热用Ⅰ中配制的KMnO₄溶液滴定至终点．消耗KMnO₄溶液8.48mL．
①判断达到滴定终点的标志是    ．
②样品中高锰酸钾的质量分数为    （保留3位小数）．
③加热温度大于90℃，部分草酸发生分解，会导致测得产品纯度    （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

难度：中等

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9．硫铁矿（主要成分为FeS₂）又称愚人金，用如图所示装置定量测定其硫元素的质量分数．取m g该样品于装置A中，经充分锻烧反应，使硫元素全部转化为氧化物，用B装置完全吸收；将煅烧后A中固体用盐酸溶解得溶液W，经检验W中含有Fe²⁺和Fe³⁺．计算硫元素的质量分数还应测量的数据是（　　）

A．测B中沉淀质量

B．测锻烧后A中固体的质量

C．测B吸收瓶反应前的质量

D．将W蒸干、灼烧，测所得固体质量

难度：中等

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10．新型电池在飞速发展的信息技术中发挥着越来越重要的作用．Li₂FeSiO₄是极具发展潜力的新型锂离子电池电极材料，在苹果的几款最新型的产品中已经有了一定程度的应用．其中一种制备Li₂FeSiO₄的方法为：
固相法：2Li₂SiO₃+FeSO₄
惰性气体
.
高温
Li₂FeSiO₄+Li₂SO₄+SiO₂
某学习小组按如下实验流程制备Li₂FeSiO₄并测定所得产品中Li₂FeSiO₄的含量．
实验（一）制备流程：

实验（二） Li₂FeSiO₄含量测定：

从仪器B中取20.00mL溶液至锥形瓶中，另取0.2000mol•Lˉ¹的酸性KMnO₄标准溶液装入仪器C中，用氧化还原滴定法测定Fe²⁺含量．相关反应为：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O，杂质不与酸性KMnO₄标准溶液反应．经4次滴定，每次消耗KMnO₄溶液的体积如下：
实验序号 1 2 3 4
消耗KMnO₄溶液体积 20.00mL 19.98mL 21.38mL 20.02mL
（1）实验（二）中的仪器名称：仪器B    ，仪器C    ．
（2）制备Li₂FeSiO₄时必须在惰性气体氛围中进行，其原因是    ．
（3）操作Ⅱ的步骤    ，在操作Ⅰ时，所需用到的玻璃仪器中，除了普通漏斗、烧杯外，还需    ．
（4）还原剂A可用SO₂，写出该反应的离子方程式    ，此时后续处理的主要目的是    ．
（5）滴定终点时现象为    ；根据滴定结果，可确定产品中Li₂FeSiO₄的质量分数为    ；若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，会使测得的Li₂FeSiO₄含量    ．（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．

难度：中等

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实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入氮化铝样品的质量/g	4.1	8.2	12.3
生成氨气的体积/L（标准状况）	1.456	2.912	4.256

物质	K₂CO₃	KHCO₃	K₂SO₄	KMnO₄
溶解度g/100g	111	33.7	11.1	6.34

实验序号	1	2	3	4
消耗KMnO₄溶液体积	20.00mL	19.98mL	21.38mL	20.02mL