知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．实验室中用含少量CO₂杂质的CO来还原铁的氧化物Fe_xO_y，并证明CO能够还原Fe_xO_y，且本身被氧化为CO₂，实验所提供的各种仪器和药品如图：
（1）实验时，上述仪器装置的正确连接顺序是（填写各接口的代号）．
混合气体→ ______ ， ______ 接（F），（E）接 ______ ， ______ 接 ______ ， ______ 接 ______ ．
（2）在装置乙中发生反应的化学方程式是 ______ ．
（3）在装置甲中发生反应的化学方程式是 ______ ．
（4）丙装置中澄清石灰水的作用是 ______ ．
（5）经定量测定，0.4gFe_xO_y与CO反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中，生成0.75g白色沉淀，则Fe_xO_y中x：y是 ______ ．
（6）实验过程中，能说明CO能够还原Fe_xO_y的实验现象是 ______ ．能够说明CO被氧化成CO₂的实验现象是 ______ ．

难度：较易

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2．某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
探究一　设计如图1所示装置进行“铁与水反应”的实验．
（1）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是 ______ ．
（3）装置E中的现象是 ______ ．
探究二　设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分．
（4）待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于 ______ 后，将所得溶液分成两份．
（5）一份滴加几滴KSCN溶液．若溶液变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为 ______ （选填序号，下同）；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为 ______ ．
①一定有Fe₃O₄ ②一定有Fe ③只有Fe₃O₄ ④只有Fe
（6）另一份用 ______ （填仪器名称）加入 ______ ，可以证明溶液中存在Fe²⁺．
探究三　设计如下流程（如图2）测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数．

（7）试剂b的化学式是 ______ ．
（8）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为 ______ ．

难度：中等

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3．回答以下问题：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 ______ ．
（2）另称取已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）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Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺．写出生成Fe²⁺所有可能的离子方程式： ______ ．
②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量氯水中，发生反应的化学方程式为： ______ ．
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为 ______ ．
（3）向100ml水中投入Na和Al共16克，充分反应后剩余金属1g．计算放出H₂的体积为 ______ 升（标准状况下）
（4）向含有0.3mol NaAlO₂的溶液中滴加1mol/L HCl，当生成7.8克沉淀时，加入盐酸的体积为 ______ mL
（5）向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入120ml 2.2mol/L的硫酸溶液中，充分反应后生成896mL标准状况下的气体，得不溶物1.28g，过滤后，向滤液中加入2mol/L的NaOH溶液，加至40mL时开始出现沉淀，则滤液中FeSO₄的物质的量浓度为（设滤液体积为120ml） ______ mol/L．

难度：较易

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4．某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性．请回答下列问题：
（1）请帮助他们完成以下实验报告：
实验目的：探究铁及其化合物的氧化性和还原性
试剂：铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、锌片、碘化钾、淀粉溶液
实验记录：

序号	实验内容	实验现象	离子方程式	实验结论
①	在FeCl₂溶液中滴入适量氯水	溶液由浅绿色变为黄色	______	Fe²⁺具有还原性
②	在FeCl₂溶液中加入锌片	（不写）	Zn+Fe²⁺=Zn²⁺+Fe	______
③	在FeCl₃溶液中加入足量铁粉	______	Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺	Fe³⁺具有氧化性
④	在FeCl₃溶液中滴入适量KI溶液和淀粉溶液	______	______	______

实验结论：Fe只有还原性；Fe³⁺只有氧化性；Fe²⁺既有氧化性，又有还原性．
（2）亚铁盐在溶液中易被氧化，而实验中需要纯净的亚铁盐溶液．那么保存亚铁盐溶液时如何防止亚铁盐被氧化 ______ ．
（3）检验某铁盐溶液中是否含有亚铁盐的方法是 ______ ．

难度：较易

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5．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃•6H₂O晶体．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，
碎瓷片的作用是 ______ ．
装置B中发生反应的化学方程式是 ______ ．
（2）如果要在C处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ______ ，
装置E中的现象是 ______ ．
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量盐酸充分反应，过滤．简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法 ______ ．
（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如下：
滤液 $%20%5Cxrightarrow%5BI%5D%7Bcl_%7B2%7D%7D$ FeCl₃溶液FeCl₃•6H₂O晶体
步骤中通入Cl₂的作用是 ______ ．

难度：较易

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6．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe可与水蒸气发生反应．应用下列装置，试探究反应的部分产物．在硬质玻璃管Ⅰ中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，硬质玻璃管Ⅱ中加入CuO．干燥管Ⅱ中盛装的物质是无水硫酸铜和石棉绒的混合物
（1）圆底烧瓶中盛装 ______ ，该装置受热后的主要作用是 ______ ；向烧瓶中放置了几片碎瓷片，其作用是 ______ ．
（2）实验开始时应先点燃 ______ 处（填“a”“b”或“c”）的加热装置．
（3）硬质玻璃管Ⅱ中的实验现象是 ______ ，所发生的反应为 ______ ．
（4）干燥管Ⅰ中盛放的药品是 ______ ，其作用是 ______ ；干燥管Ⅱ中的实验现象是 ______ ．
（5）若通过检验硬质玻璃管Ⅰ中的产物只有Fe₃O₄，试写出反应方程式 ______ ．

难度：较易

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7．呵护生存环境，共建和谐社会．
（1）2012年12月世界气候大会在多哈召开，各国共商大计，控制温室气体的排放，下列属于温室气体的是 ______ （填序号）．①SO₂ ②CO₂ ③NO₂
（2）自行车的部分构件有：①钢圈 ②轮胎 ③车灯外壳．其中属于合金的是 ______ ；属于有机合成材料的是 ______ （每空只填一种构件的序号）．
（3）废旧的钢圈、轮胎应投入如图1所示 ______ （填“A”或“B”）标志的垃圾桶中．
（4）某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如图2对照实验：

【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀：
【实验结论】金属锈蚀的条件是 ______ 、 ______ ；
【结论分析】铁钉生锈主要属于 ______ 腐蚀（填“化学”或“电化学”）；
【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法 ______ ．

难度：中等

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8．某研究性学习小组的同学通过查询资料知道，铁与浓度为1.15mol/L～1.25mol/L的硝酸反应时可同时得到NO₂、NO、N₂三种气体．他们欲利用下列仪器验证该结论的正确性（已知二氧化氮的沸点为21.1℃、熔点为-11℃，NO的沸点为-151℃、熔点为-164℃，假设实验过程中的每步转化均是完全的）．
（1）实验时先通过K处导管向装置内通入CO₂气体以排除装置内空气，目的是 ______ ；若生成上述三种还原产物各0.02mol，则需要消耗铁的质量（硝酸足量）为 ______ g．
（2）B中冰盐水的作用是 ______ ，证明有NO₂生成的现象是 ______ ．
（3）实验过程中，发现在B中产生预期现象的同时C中溶液的颜色慢慢变浅，则C中最可能发生的反应的离子方程式是 ______ ；装置D、E是用于（排液法）收集N₂，请完善装置D（在原图中进行）．
（4）将等物质的量的NO₂、NO通入冰冻的水中二者恰好反应并得到一种酸X，则X的化学式为 ______ ．有同学认为，不能根据X与Na₂SO₃溶液反应的情况比较X的酸性与亚硫酸的酸性的相对强弱，该同学的理由是 ______ ．

难度：较易

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9．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：
i．Fe³⁺ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H₂O）₆]³⁺；
[Fe（H₂O）₆]³⁺发生如下水解反应：
[Fe（H₂O）₆]³⁺（几乎无色）+nH₂O⇌[Fe（H₂O）_6-n（OH）_n]^3-n（黄色）+nH₃O⁺（n=0～6）；
ii．[FeCl₄（H₂O）₂]^-为黄色．
进行实验：
实验I

实验Ⅱ
分别用试管①、③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．

（1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是 ______ ．
（2）实验I中，试管③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Ⅱ图1、2可知：加热时，溶液颜色 ______ （填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（4）由实验Ⅱ，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）₆]³⁺+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①中溶液， ______ （请描述必要的实验操作和现象）．

难度：较易

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10．如图所示装置工作时均与H₂有关．

①图1所示装置中阳极的电极反应式为 ______ ．
②图2所示装置中，通入H₂一极的电极反应式为 ______ ．
③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂．该结论 ______ （填“严密”或“不严密”），你的理由是 ______ （用离子方程式表示）．

难度：中等

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