知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验．（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）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法 ______ ．
（3）若（2）实验中未检验到Fe³⁺的存在，则可能的原因是 ______ （用离子方程式表示）．

难度：较易

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2．某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程是 ______ ．
（2）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，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．
①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为 ______ ，现象是 ______ ．
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因： ______ ．
③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，溶液中反应的离子方程式 ______ ．

难度：较易

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3．实验室制备Fe（OH）₂沉淀时，由于其在空气中极易发生反应 ______ ．（填化学方程式）而很难观察到沉淀的颜色．为制得Fe（OH）₂白色沉淀，有人设计了如图所示的装置，用NaOH溶液、铁屑、稀H₂SO₄等试剂制备．实验时试管Ⅰ里应加入 ______ （填试剂名称）．在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是 ______ ．

难度：较易

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4．在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应．应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．

请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式 ______ ；
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是 ______ ；
（3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是 ______ ，为什么？ ______ ．
（4）干燥管中盛装是的物质是 ______ ，作用是 ______ ．
（5）试管中收集气体是 ______ ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ______ ，这一操作的目的是 ______ ．

难度：较易

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5．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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6．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 ______ ．

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7．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 ______ ．

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8．甲、乙两同学用下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．
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．

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）检验是否生成-3价氮的化合物，应进行的实验操作是 ______ ．
（3）甲取少量B中溶液，加热，实验现象是 ______ ．请用化学平衡原理解释原因： ______ ．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，乙作出的改变是 ______ ，证明有NO生成的实验现象是 ______ ．
（5）证明A溶液中是否含有Fe²⁺和Fe³⁺，选择的药品是（填序号） ______ ．
a．铁粉 b．溴水 c．鉄氰化钾溶液 d．硫氰化钾溶液．

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9．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 ______ ．

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10．有一研究性学习小组在探究有关钢铁的腐蚀情况，他们进行了如下实验：在一个水槽中盛装1000mL水，加入一定量的NaCl固体溶解后通入SO₂气体至溶液pH值约为4左右，另取一支试管（带刻度，规格50mL），一条约5cm 的细铁丝，将铁丝放入试管中，加入约10mL前面配好的溶液，迅速用拇指扣住试管口倒扣于水槽中，用铁架台将试管固定，如图．过一会儿：
（1）观察到试管中的液面逐渐下降，这说明在该条件下，铁丝发生了 ______ 腐蚀，正极材料是 ______ 电极反应是 ______
（2）再过一段时间发现液面停止下降，并且开始逐渐上升，露在液面上的铁丝表面由原来的银白色变棕褐色，这说明在该条件下，铁丝发生了 ______ 腐蚀，正极的电极反应为 ______
①总反应为： ______ ；①反应的产物极易被进一步氧化，生成红褐色物质，
②该反应的化学方程式为： ______ 若铁锈的组成为：Fe₂O₃•xH₂O，试写出由②反应的产物在通常条件下生成铁锈的反应方程式： ______
附加题：
（3）已知原来铁丝质量为2g，发生（1）情况时，依液面下降的高度折为标准状况下的体积是5.6mL，则此时，铁丝的质量变为 ______ g，随后液面开始上升，即发生（2）的变化，依最终液面上升的高度折算为标准状况下的体积比最开始刚倒扣于水槽中试管中溶液的体积多了1.12mL，通过计算，（2）的过程共消耗氧气 ______ mL，若x值为2，那么铁丝的质量应为 ______ g（以上计算有效数字保留至小数点后三位）

难度：较易

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