知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验（图中a、b、c）表示止水夹．某化学

请按要求填空：（可供选择的试剂有：Cu片，MnO₂粉末，浓硝酸，稀硝酸，浓硫酸，浓盐酸，氢氧化钠溶液，酚酞）
（1）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验．
若在丙中加入适量水，即可制得氯水．将所得氯水加入到滴有酚酞的NaOH溶液中，观察到溶液褪色，甲同学给出的结论是氯水溶于水生成了酸，将NaOH中和后溶液褪色．
a．写出制取氯气的化学方程式：    ．
b．乙同学认为甲同学的结论不正确，他认为褪色的原因可能是    ．
c．如何验证甲、乙两同学的结论（写出所加试剂．现象，结论）：    ．
（4）B、D、E装置相连后，可制得NO₂并进行有关实验．
①B中发生反应的化学方程式为    ．
②欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹    ，再打开止水夹    ，使烧杯中的水进入试管丁的操作是    ．
③试管丁中的NO₂与水充分反应，若向试管内缓缓通入一定量的O2，知道试管全部充满水，则所得溶液中的溶质的物质的量浓度是    （气体按标准状况计算，结果保留二位有效数字）．

难度：中等

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2．（2016•黔东南州模拟）二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用，是大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO₂气体还原Fe³⁺、I₂，可以使用的药品和装置如图所示：
（1）写出由铜和浓硫酸制取SO₂的化学方程式    ．
（2）装置A中的现象是    ．若要从A中的FeCl₃溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在过滤操作中有用到的玻璃仪器有    （填编号）．
A．酒精灯   B．烧瓶    C．漏斗   D．烧杯    E．玻璃棒  F．坩埚
（3）根据以上现象，该小组同学认为SO₂与FeCl₃发生氧化还原反应．
①写出SO₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式    ；
②请设计实验方案检验有Fe²⁺生成    ；
（4）B中蓝色溶液褪色，表明I^-的还原性比SO₂    （填“强”或“弱”）．
（5）若C中所得溶液只有一种溶质且pH＞7，则溶液中各离子浓度大小顺序为    ．
（6）工业上通过煅烧黄铁矿产生SO₂来进一步得到硫酸，已知煅烧1g FeS₂产生7.1kJ热量，写出煅烧FeS₂的热化学反应方程式    ．

难度：中等

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3．某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒与某浓度硝酸反应，设计了如下探究活动：
探究一：称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．为了探究溶液X中铁的价态，同学甲设计如下实验：
现有药品和仪器：药品有：0.1 mol/L KSCN溶液，0.1 mol/L KI溶液，0.2 mol/L酸性高锰酸钾溶液，氯水等；器材有：试管和滴管．
（1）请你设计简单实验，探究上述猜想是否正确，填写下列实验报告．

实验步骤	操作	现象与结论	离子方程式
第一步	取少量溶液装于试管，向试管中加入几滴KSCN溶液
第二步		若溶液紫色褪去，则溶液含有Fe²⁺；若无明显变化，则不含Fe²⁺

（2）装置乙的作用：    ．
（3）装置丙收集满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定气体Y中含NO？说明理由    ．
（4）同学丙对同学乙的实验设计提出了质疑，他认为丙中的现象不足以证明NO存在，稍作改进即可．试回答改进措施：
（5）同学丁为了探究气体Y的组成，将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，所得溶液再用0.15mol/L 酸性KMnO₄溶液滴定，消耗20mL KMnO₄溶液．则气体Y中NO、NO₂的体积比为：    ．
（已知2NO₂+2NaOH═NaNO₃+NaNO₂+H₂O和NO₂+NO+2NaOH═2NaNO₂+H₂O）

难度：中等

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4．某兴趣小组设计SO₂实验方案做以下化学实验．
Ⅰ．实验方案一
（1）将SO₂通入水中形成“SO₂─饱和H₂SO₃溶液”体系，此体系中存在多个含硫元素的平衡，分别用平衡方程式表示为    ．
（2）已知：葡萄酒中有少量SO₂可以做抗氧化剂[我国国家标准（GB2760-2014）规定葡萄酒中SO₂的残留量≤0.25g/L]．
利用SO₂的漂白性检测干白葡萄酒（液体为无色）中的SO₂或H₂SO₃．设计如下实验：

实验结论：干白葡萄酒不能使品红溶液褪色，原因为：    ．
Ⅱ．实验方案二
如下图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出．

（1）装置B中试剂X是    ，装置D中盛放NaOH溶液的作用是    ．
（2）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO₂与Na₂O₂反应是否有氧气生成的方法是    ．
（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F中，能说明I^-还原性弱于SO₂的现象为    ；发生反应的离子方程式是    ．
Ⅲ．实验方案三
用电化学法模拟工业处理S0₂．将硫酸工业尾气中的S0₂通入下图装置（电极均为惰性材料）进行实验，可用于制备硫酸，同时获得电能，

（1）M极发生的电极反应式为    ．
（2 ）若使该装置的电流强度达到2.0A，理论上每分钟应向负极通入标准状况下气体的体积为    L（已知：1个e所带电量为1.6×10^-19C）．

难度：中等

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5．新切开的苹果在空气中放置一段时间表面会变黄，最终变成褐色，这种现象在食品科学上通常称为“褐变”．关于苹果褐变的原因有以下两种说法：
A．苹果中的Fe²⁺被空气中的氧气氧化成了Fe³⁺
B．苹果中的酚类物质被空气中的氧气氧化了
究竟哪种说法正确，某小组同学通过实验进行了探究．
实验用品：苹果、浓度均为0.1mol•L^-1的盐酸、NaHCO₃溶液、Na₂SO₃溶液，KSCN溶液，去氧蒸馏水．
（1）探究1：

实验操作	实验现象	结论
在“褐变”后的苹果上滴上2～3滴溶液．		说法A不正确

（2）探究2：
【查阅文献】
苹果中含有多种酚和酚氧化酶，苹果中酚氧化酶的活性温度为35℃左右、活性pH约为5.5-7.5．
Ⅱ．酚类物质遇FeCl₃溶液常发生显色反应而呈现一定颜色，如苯酚显紫色，对苯二酚显绿色，甲基苯酚显蓝色．
该小组将刚削皮的苹果切成七块，分别进行如下实验．请填写下表中相应的结论：

序号	实验步骤	现象	结论
①	在一块上滴加2～3滴FeCl₃溶液	表面变为绿色
②	再取两块，一块放置于空气中，另一块迅速浸入经过去氧的蒸馏水中．	前者表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化．	苹果褐变与有关
③	另两块分别立刻放入沸水和0.1mol•L^-1盐酸中浸泡2min后取出，置于空气中．	相当长一段时间内，两块均无明显变化．	苹果褐变与酚氧化酶的活性有关
④	最后两块分别立刻放入浓度均为0.1mol•L^-1的NaHCO₃和Na₂SO₃溶液里浸泡2min后取出，置于空气中．	前者经过一段时间表面逐渐褐变，后者相当长一段时间内，无明显变化．	亚硫酸钠溶液能阻止苹果褐变

（3）问题分析：
Ⅰ、常温下，浓度均为0.1mol•L ^-1 NaHCO₃溶液略显碱性，而NaHSO₃溶液却略显酸性． NaHSO₃溶液略显酸性是因为    ．
Ⅱ、0.1mol•L^-1的NaHCO₃溶液和Na₂SO₃溶液的pH相近，Na₂SO₃溶液却能阻止苹果褐变，结合离子方程式分析原因：    ，
Ⅲ、对探究2中的试验③所得结论作进一步解释    ．

难度：中等

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6．硝酸与金属反应时，浓度不同生成的还原产物也可能不同．某兴趣小组进行了如下实验探究．

[查阅资料]
a．镁与硝酸反应生成各气体产物成分及含量随HNO₃浓度变化曲线如图甲所示；
b．NO₂沸点：21℃；NO沸点：-151℃；
c.2NO₂+2OH^-=NO₃^-+NO₂^-+H₂O，NO+NO₂+2OH^-=2NO₂+H₂O．
（1）请写出Mg放入10mol/L硝酸中反应的化学方程式：    ．
[实验探究]该小组拟选用如图ABCD所示装置探究镁与4mol/L硝酸反应的产物．
连接装置A-B-C-D-C，检查气密性，按图示加入试剂，D中通入的O₂微过量．
（2）a仪器的名称是    ．
（3）前一个C装置的装置是    ，证明气体产物中有NO生成的实验现象是    ．
（4）从后一个C装置中溢出的    ，溶液中还可能有一种还原产物，这种还原产物可能是    ，请设计实验验证你的猜想    ．

难度：中等

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7．甲，乙两同学用图所示装置进行实验探究硝酸与铁反应的产物．

文献记载：
I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物有+4、+2、-3价等氮的化合物．
Ⅱ．FeSO₄+NO⇌Fe（NO）SO₄（棕色）△H＜0．
Ⅲ．NO₂和NO都能被KMnO₄氧化吸收
Ⅳ．铁氰化钾化学式为K₃[Fe（CN）₆]：亚铁氰化钾化学式为K₄[Fe（CN）₆]
3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓（蓝色沉淀）
4Fe³⁺+3[Fe（CN）₆]^4-═Fe₄[Fe（CN）₆]₃↓（蓝色沉淀）
甲的实验操作和现象记录如下：

实验操作	实验现象
打开弹簧夹，通入一段时间CO₂，关闭弹簧夹．
打开分液漏斗活塞，将浓硝酸缓慢滴入烧瓶中，关闭活塞．	无明显现象．
加热烧瓶，反应开始后停止加热．	①A中有红棕色气体产生，一段时间后，气体颜色逐渐变浅； B中溶液变棕色； C中溶液紫色变浅． ②反应停止后，A中无固体剩余，得100mL的溶液

请回答下列问题：
（1）滴入浓硝酸加热前没有明显现象的原因是    ．
（2）甲的实验操作中通入CO₂的目的是    ．
（3）甲取少量B中溶液，加热，棕色溶液变浅绿色，有无色气体逸出，且在空气中变为红棕色其原因是    ，甲依据该现象得出的结论是A中有NO生成．
（4）乙认为甲得出A中有NO生成的证据不足．为获取充足的证据，乙仍采用该装置和操作进行对照实验，浓硝酸换成稀硝酸浓硝酸换成稀硝酸，证明有NO生成的实验现象是    ．
（5）将A所得溶液稀释至500mL，取少量稀释后的溶液调节pH后，滴加铁氰化钾溶液有蓝色沉淀生成，由此证明A溶液中含有    （填离子符号）．
另取稀释后的溶液25.00mL加入过量的KI固体，充分反应后pH至7左右，滴入几滴淀粉溶液做指示剂，用0.25mo1/L Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，共消耗Na₂S₂O₃溶液16.00mL．（己知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-），则A中所得溶液的c（Fe³⁺）=    mo1/L．

难度：中等

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8．（2016•怀柔区模拟）实验小组的同学探究铁与浓、稀硝酸反应的还原产物．他们通过查资料得知：Nessler试剂（K₂HgI₄的KOH溶液）可与NH₄⁺反应生成沉淀
（1）将铁加入足量浓硝酸时，无明显现象，加热，产生红棕色气体，同时溶液变为黄色，红棕色气体为    （填化学式），黄色溶液中含有的金属阳离子    ．（填离子符号）
（2）将过量铁加入稀硝酸中一段时间后，取反应完全的溶液少量加入几滴NaOH溶液加热，产生使红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为    （填化学式）．
（3）通过以上实验同学们认为铁与稀硝酸反应，原理复杂．所以增加了以下实验：实验装置如图，注射器中吸有空气．按图示装置反应完毕后，取适量溶液于试管，滴加足量盐酸，再逐滴加入KOH至pH4.5--5.5，待沉淀完全后，向上层清液中加入Nessler试剂．
①向溶液中滴加盐酸时发生的离子方程式为：
②注射器中空气的作用：
观察到的实验现象如下：液面上、注射器内：无色气体逐渐变为浅棕色，注射器内气体体积下降加入Nessler试剂：出现沉淀
③注射器内气体体积下降可能原因为（用化学用语解释）
（4）请将以上实验结论补充完整：铁与浓硝酸反应还原产物为NO₂、    ．

难度：中等

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9．某小组同学在实验室中研究+2和+3价铁的硝酸盐的化学性质．
（1）他们测硝酸亚铁溶液的pH常温下小于7，用离子方程式解释其原因是
（2）甲同学欲配制硝酸亚铁溶液，为防止水解，称量一定量硝酸亚铁晶体溶于pH=1的稀硝
酸中，溶液呈深棕色，液面上方有红棕色气体，放置一段时间，溶液最终呈黄色．
（已知：Fe²⁺能与NO结合形成深棕色的[Fe（NO）]²⁺：Fe²⁺+NO⇌〔Fe（NO）]²⁺）
①液面上方红棕色气体是
②经检验黄色溶液中有Fe³⁺．检验Fe³⁺的操作是
③最初溶液中生成[Fe（NO）]²⁺使溶液呈深棕色，最终溶液变黄色的原因是
（3）甲同学继续用所得溶液进行实验．

操作	步骤及现象
	i：往溶液中缓慢通入SO₂，液面上方有红棕色气体，溶液黄色无明显变化 ii：继续通入足量的SO₂，溶液变为深棕色，一段时间后，溶液变为浅绿色

①步骤i溶液中反应的离子方程式是
②甲认为由步骤i的现象得出SO₂与NO₃^-发生了反应，没有与Fe³⁺发生反应，请判断甲的结论是否正确并说明原因：
③步骤ii溶液变为浅绿色，反应的离子方程式是
④该实验得出的结论是

难度：中等

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10．无色而有刺激性气味的甲酸，是最简单的羧酸液体，熔点8.6℃，沸点100.8℃．化学实验室常用甲酸（HCOOH）和浓硫酸混合加热制备一氧化碳，其反应方程式为：HCOOH
H2SO4
.
△
CO↑+H₂O，制备时先加热浓硫酸至80℃-90℃，控制温度，再逐滴滴入甲酸．

（1）请从上图中选用所需的仪器（仪器可重复使用）组成一套验证甲酸（HCOOH）和浓硫酸加热生成产物的实验装置．现提供以下药品：甲酸、浓硫酸、无水硫酸铜、氧化铜粉末、澄清石灰水．将所用仪器的序号按连接顺序由上至下依次填入下表（可以不填满），并写出该仪器中应加试剂的名称或化学式（划横线部分不需要填写）．
选用的仪器加入的试剂
A         甲酸、浓硫酸
D --
证明有一氧化碳生成的现象是    ．
（2）实验室可用甲酸制备甲酸铜．其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，然后再与甲酸制得四水甲酸铜[Cu（HCOO）₂•4H₂O]晶体．查阅资料可知四水甲酸铜晶体为浅蓝色晶体，可溶于水，难溶于醇．
相关的化学方程式是：2CuSO₄+4NaHCO₃═Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O═2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑
实验步骤如下：
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备：

①步骤ⅰ是将一定量CuSO₄•5H₂O晶体和NaHCO₃固体一起放到研钵中研磨，其目的是    ．
②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃-80℃，如果看到    （填写实验现象），说明温度过高．
Ⅱ、甲酸铜的制备：将Cu（OH）₂•CuCO₃固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质．在通风橱中蒸发滤液至原体积的
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时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2-3次，晾干，得到产品．
③制取甲酸铜时需要“趁热过滤”的原因是    ．
④用无水乙醇洗涤晶体的目的是    ．

难度：中等

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选用的仪器	加入的试剂
A	甲酸、浓硫酸




D	--