知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．

某课外小组制备铁酸铜\(\rm{(CuFe_{2}O_{4})}\)的流程如下：

\(\rm{(1)}\)搅拌Ⅰ所得溶液中\(\rm{Fe(NO_{3})_{3}}\)、\(\rm{Cu(NO_{3})_{2}}\)的物质的量之比为________；操作Ⅲ为洗涤沉淀，实验室中洗涤沉淀的具体操作是________________________________________________。

\(\rm{(2)}\)常温下，搅拌Ⅱ要跟踪操作过程的\(\rm{pH}\)变化。在滴加\(\rm{KOH}\)溶液调节\(\rm{pH}\)的过程中\(\rm{(}\)假设溶液体积不变\(\rm{)}\)，调\(\rm{pH}\)等于________时，\(\rm{Fe^{3+}}\)沉淀完全\(\rm{(}\)浓度等于\(\rm{1×10^{-5}mol·L^{-1}}\)时认为沉淀完全\(\rm{)}\)。\(\rm{(}\)已知：\(\rm{K}\)\(\rm{{\,\!}_{sp}}\)\(\rm{[Fe(OH)}\)\(\rm{{\,\!}_{3}}\)\(\rm{]=1×10}\)\(\rm{{\,\!}^{-38}}\)\(\rm{)}\)

\(\rm{(3)}\)铁酸铜可用于热化学循环分解水制氢的过程中，铁酸铜\(\rm{(CuFe_{2}O_{4})}\)先要煅烧成氧缺位体\(\rm{(CuFe_{2}O_{4-a})}\)，氧缺位值\(\rm{(a)}\)越大，活性越高，制氢越容易。

\(\rm{①}\)氧缺位体与水反应制氢的化学方程式为________________________________________________________________________。

\(\rm{②}\)课外小组将铁酸铜样品在\(\rm{N}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)的气氛中充分煅烧，得氧缺位体的质量为原质量的\(\rm{96.6％}\)，则氧缺位值\(\rm{(a)=}\)________。

难度：中等

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2．

某研究小组为探究饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液中是否还能溶解少量\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体，设计并完成了下列实验．

实验编号	实验操作	现象或结论
\(\rm{①}\)	测饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液的\(\rm{pH}\)	\(\rm{pH}\)为\(\rm{8.3}\)
\(\rm{②}\)	向\(\rm{2mL}\) \(\rm{Na_{2}CO_{3}}\)溶液中加入\(\rm{MgCl_{2}}\)溶液	有白色沉淀生成
\(\rm{③}\)	向\(\rm{2mL}\)饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液中加入\(\rm{MgCl_{2}}\)溶液	无明显现象
\(\rm{④}\)	向\(\rm{20mL}\) 饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液中加入少量的\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体，静置\(\rm{24}\)小时	溶液中微小的气体缓慢地从底部固体逸出，最终固体全部溶解

已知常温下：\(\rm{K_{sp}(CaCO_{3})=4.96×10^{-9}}\)，\(\rm{K_{sp}(MgCO_{3})=6.82×10^{-6}}\)
碳酸的电离常数：\(\rm{H_{2}CO_{3}⇌HCO_{3}^{-}+H^{+}}\) \(\rm{K_{1}=4.3×10^{-7}}\)
\(\rm{HCO_{3}^{-}⇌CO_{3}^{2-}+H^{+}}\) \(\rm{K_{2}=5.6×10^{-12}}\)
\(\rm{Mg(OH)_{2}}\)沉淀范围：\(\rm{pH}\) \(\rm{9.4～12.4}\)
\(\rm{(1)}\)用化学用语解释饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液\(\rm{pH}\)为\(\rm{8.3}\)的原因： ______ ．
\(\rm{(2)}\)实验\(\rm{③}\)中若用\(\rm{CaCl_{2}}\)溶液代替\(\rm{MgCl_{2}}\)溶液完成实验，会观察到白色沉淀\(\rm{.}\)现象不同的原因是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)为探究\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体溶解的原理，取实验\(\rm{④}\)反应后的溶液，检验其产物．
Ⅰ\(\rm{.}\)收集反应产生的气体，发现气体能使澄清的石灰水变浑浊．
Ⅱ\(\rm{.}\)测得反应后烧杯中溶液的\(\rm{pH}\)为\(\rm{8.7}\)．
Ⅲ\(\rm{.}\)向反应后的溶液中滴加\(\rm{MgCl_{2}}\)溶液，有白色沉淀生成．
\(\rm{①}\)步骤Ⅲ中白色沉淀是 ______ ．
\(\rm{②}\)结合化学用语解释饱和\(\rm{NaHCO_{3}}\)溶液中固体溶解的原因 ______ ．
\(\rm{③}\)固体全部溶解后溶液\(\rm{pH}\)升高的原因是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)实验\(\rm{③}\)的目的是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)根据上述实验得出的结论是 ______ ．

难度：难

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3．
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究．
\(\rm{(1)}\)提出假设  \(\rm{①}\)该反应的气体产物是\(\rm{CO_{2}}\)．
\(\rm{②}\)该反应的气体产物是\(\rm{CO}\)．
\(\rm{③}\)该反应的气体产物是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)设计方案  如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比．
\(\rm{(3)}\)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应\(\rm{.}\)实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠\(\rm{(NaNO_{2})}\)
饱和溶液混合加热反应制得氮气．
请写出该反应的离子方程式： ______ ．
\(\rm{(4)}\)实验步骤
\(\rm{①}\)按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取\(\rm{3.20g}\)氧化铁、\(\rm{2.00g}\)碳粉混合均匀，放入\(\rm{48.48g}\)的硬质玻璃管中；
\(\rm{②}\)加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
\(\rm{③}\)停止通入\(\rm{N_{2}}\)后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水\(\rm{(}\)足量\(\rm{)}\)变浑浊；
\(\rm{④}\)待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气\(\rm{.}\)冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为\(\rm{52.24g}\)；
\(\rm{⑤}\)过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为\(\rm{2.00g}\)．
步骤\(\rm{②}\)、\(\rm{④}\)中都分别通入\(\rm{N_{2}}\)，其作用分别为 ______ ．
\(\rm{(5)}\)数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式： ______ ．
\(\rm{(6)}\)实验优化  学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善．
\(\rm{①}\)甲同学认为：应将澄清石灰水换成\(\rm{Ba(OH)_{2}}\)溶液，其理由是 ______ ．
\(\rm{②}\)从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善： ______ ．

难度：中等

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4．
硫酸渣是用黄铁矿制造硫酸过程中排出的废渣，主要化学成分为\(\rm{SiO_{2}}\)：约\(\rm{45\%}\)，\(\rm{Fe_{2}O_{3}}\)：约\(\rm{40\%}\)，\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)：约\(\rm{10\%}\)，\(\rm{MgO}\)：约\(\rm{5\%.}\)目前我国已经在技术上取得突破--用硫酸渣炼铁\(\rm{.Fe^{3+}}\)开始沉淀为氢氧化物的\(\rm{pH=1}\)，沉淀完全时的\(\rm{pH}\)为\(\rm{3.7}\)
I.某学生探究性学习小组的同学设计了不同的方案，用化学基本知识进行金属元素的提取实验\(\rm{.}\)方案一：

请回答：
\(\rm{(1)}\)写出固体\(\rm{E}\)的化学式： ______ \(\rm{.}\)试剂\(\rm{①}\)是 ______
A.氢氧化钠    \(\rm{B.}\)氧化铝      \(\rm{C.}\)氨水    \(\rm{D.}\)水
\(\rm{(2)}\)若要准确测定溶液的\(\rm{pH}\)是否达到\(\rm{3.7}\)，下列物品中可供使用的是 ______
A.石蕊试液          \(\rm{B.}\)广泛\(\rm{pH}\)试纸         \(\rm{C.pH}\)计
\(\rm{(3)}\)溶液\(\rm{H}\)中溶质的化学式： ______
\(\rm{(4)}\)要将固体\(\rm{C}\)、固体\(\rm{E}\)和固体\(\rm{G}\)都转化为相应的稳定的氧化物，需进行的实验操作为 ______ ．
方案二：

\(\rm{(5)}\)此方案制得的氧化铝含有的主要杂质是： ______
\(\rm{(6)}\)写出由溶液\(\rm{M→}\)固体乙这个过程中，主要化学反应的离子方程式： ______ ．

难度：较易

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5．
某过碳酸钠中含有少量过氧化钠，甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品，
并用如下图所示仪器测定样品的纯度\(\rm{.}\)仪器的连接顺序，甲同学：\(\rm{⑤-⑧-③-⑦-④}\)；乙同学：\(\rm{⑤-③-②}\)．

已知：过碳酸钠\(\rm{(Na_{2}CO_{4})}\)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下：
\(\rm{2Na_{2}CO_{4}+2H_{2}SO_{4}═2Na_{2}SO_{4}+2CO_{2}↑+O_{2}↑+2H_{2}O}\)；
\(\rm{2Na_{2}O_{2}+2H_{2}SO_{4}═2Na_{2}SO_{4}+O_{2}↑+2H_{2}O.}\)
\(\rm{(1)}\)甲同学想通过实验测得的数据是 ______ ，他选用的装置 ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)是没有必要的\(\rm{.}\)实验中甲同学测得气体体积为\(\rm{V}\) \(\rm{L}\) \(\rm{(20℃,1}\)大气压\(\rm{)}\)，计算时他未将\(\rm{V}\) \(\rm{L}\)换算到标准状况，则他得到的\(\rm{Na_{2}CO_{4}}\)的质量分数 ______ \(\rm{(}\)填“偏高”或“偏低”\(\rm{{{'}})}\)．
\(\rm{(2)}\)乙同学想通过实验测得的数据是 ______ \(\rm{.}\)按他测得的数据计算出的实验结果有可能偏高，原因是 ______ ；也有可能偏低，原因是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)为了测得准确的实验数据，请你将乙同学的实验设计进行改进，写出你所选用仪器的连接顺序\(\rm{(}\)每种仪器最多使用一次，也可以不用\(\rm{)}\)： ______ \(\rm{(}\)填序号\(\rm{)}\)．

难度：较难

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6．
I.下列是四组同学用铜制取硫酸铜晶体的方案：
甲组：将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中，无反应\(\rm{.}\)向容器底部缓缓鼓入氧气，溶液慢慢变蓝色，若在溶液中放置些铂丝，反应速率明显加快\(\rm{.}\)
乙组：\(\rm{Cu \xrightarrow[\triangle ]{{氧气}}CuO \xrightarrow[\triangle ]{{稀}H_{2}SO_{4}}CuSO_{4}}\)
丙组：\(\rm{Cu \overset{{硝酸银}}{ }Cu(NO_{3})_{2} \overset{{氢氧化钠}}{ }Cu(OH)_{2} \overset{{稀}H_{2}SO_{4}}{ }CuSO_{4}}\)
丁组：\(\rm{Cu \xrightarrow[\triangle ]{{浓}H_{2}SO_{4}}CuSO_{4}}\)
\(\rm{(1)}\)甲组实验用一个化学反应方程式表示： ______ ；使反应变快的可能原因是 ______ ；从该反应器溶液\(\rm{(}\)含有少量\(\rm{H_{2}SO_{4}}\)以抑制水解\(\rm{)}\)中取得产品的实验操作步骤应为 ______ 、 ______ 、过滤并洗涤晶体，取得产品后的残留物质可循环使用．
\(\rm{(2)}\)可持续发展的原则要求化工生产\(\rm{①}\)原理科学；\(\rm{②}\)能量消耗低；\(\rm{③}\)原料利用率高；\(\rm{④}\)无污染\(\rm{.}\)则在四组方案中， ______ 组方案最好．
\(\rm{II.}\)另一化学兴趣小组从化学手册上查得硫酸铜\(\rm{500℃}\)以上按照下式分解：\(\rm{CuSO_{4} \dfrac { \overset{\;\;\triangle \;\;}{}}{\;}CuO+SO_{2}↑+SO_{3}↑+O_{2}↑}\)为此他们设计了如图所示实验装置测定有关数据，并经计算确定该条件下\(\rm{CuSO_{4}}\)分解反应方程式中各物质的化学计量数．

实验测得数据及有关结果如下；
\(\rm{①}\)准确称取\(\rm{4.80g}\)无水\(\rm{CuSO_{4}}\)；\(\rm{②}\)实验结束时干燥管\(\rm{D}\)总质量增加\(\rm{1.92g}\)；\(\rm{③}\)测得量筒\(\rm{F}\)中水的体积，得出气体在标准状况下的体积为\(\rm{224.0mL.}\)试回答下列问题：
\(\rm{(3)}\)装置\(\rm{B}\)的作用是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)装置\(\rm{C}\)的作用是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)为减少测量气体体积引起的误差，应注意的事项有： ______
\(\rm{①}\)装置内气体的温度应恢复到室温，\(\rm{②}\)调节量筒使其液面与\(\rm{E}\)装置中的液面持平，\(\rm{③}\) ______
\(\rm{(6)}\)通过计算，推断出该条件下反应的化学方程式 ______ ．

难度：较易

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7．
为验证卤素单质氧化性的相对较弱，某小组用下图装置进行实验\(\rm{(}\)夹持仪器已略去，气密性已检验\(\rm{).}\)实验过程：

Ⅰ\(\rm{.}\)打开弹簧夹，打开活塞\(\rm{a}\)，滴加浓盐酸，\(\rm{A}\)中产生黄绿色气体．
Ⅱ\(\rm{.}\)当\(\rm{B}\)和\(\rm{C}\)中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹．
Ⅲ\(\rm{.}\)当\(\rm{B}\)中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞\(\rm{a}\)．
Ⅳ\(\rm{.…}\)
\(\rm{(1)D}\)中四氯化碳的电子式是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 ______ ．
\(\rm{(3)B}\)中溶液发生反应的离子方程式是 ______ ．
\(\rm{(4)}\)为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)过程Ⅲ实验的目的是 ______ ．

难度：中等

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8．
某同学用下面实验装置设计实验制备\(\rm{SO_{2}}\)并进行相关探究活动．

\(\rm{(1)}\)装置\(\rm{A}\)中反应的化学方程式为 ______ ．
\(\rm{(2)}\)甲同学认为利用上述装置也可证明亚硫酸酸性强于次氯酸，请写出正确的装置连接顺序：\(\rm{A→}\) ______ \(\rm{→}\) ______ \(\rm{C→}\) ______ ．
\(\rm{(3)}\)乙同学从上面装置中选择合适的装置验证亚硫酸与碳酸的酸性强弱，其中用到\(\rm{C}\)、\(\rm{D}\)装置\(\rm{.}\)则\(\rm{C}\)装置的作用是 ______ ，通过 ______ 现象即可证明亚硫酸酸性强于碳酸．
\(\rm{(4)}\)丙同学将\(\rm{A}\)中产生的足量的\(\rm{SO_{2}}\)通入下图装置\(\rm{G}\)中，\(\rm{G}\)中有白色沉淀生成\(\rm{.}\)该沉淀的化学式为 ______ ．
推测产生沉淀的原因可能是\(\rm{(}\)不考空气的影响\(\rm{)}\)
原因一：\(\rm{SO_{2}}\)在酸性条件下被\(\rm{NO_{3}^{-}}\)氧化；
原因二：\(\rm{SO_{2}}\)被\(\rm{Fe^{3+}}\)氧化；
原因三： ______ ．
若是原因二，需证明\(\rm{Fe^{3+}}\)的还原产物，其实验操作及现象是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)实验中发现\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)可能部分变质，现需测定\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)的纯度，称\(\rm{15.0g}\) \(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)样品，配成\(\rm{250mL}\)溶液，取\(\rm{25.00mL}\)溶液，用\(\rm{0.20mol⋅L^{-1}}\)酸性\(\rm{KMnO_{4}}\)溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗\(\rm{KMnO_{4}}\)溶液\(\rm{20.00mL.}\)达到滴定终点时锥形瓶中溶液颜色变化是 ______ ，样品中\(\rm{Na_{2}SO_{3}}\)质量分数是 ______ ．

难度：较易

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9．

某溶液可能含有\(\rm{Cl^{-}}\)、\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{Fe^{3+}}\)、\(\rm{Fe^{2+}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\) 和\(\rm{Na^{+}.}\)某同学为了确认其成分，取部分试液，设计并完成了如下实验：由此可知原溶液中\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．溶液中至少有\(\rm{4}\)种离子存在，其中\(\rm{Cl^{-}}\)一定存在，且\(\rm{c(Cl^{-})\geqslant 0.2}\) \(\rm{mol⋅L^{-1}}\)

B．原溶液中\(\rm{c(Fe^{3+})=0.2}\) \(\rm{mol⋅L^{-1}}\)

C．\(\rm{SO_{4}^{2-}}\)、\(\rm{NH_{4}^{+}}\)、\(\rm{Na^{+}}\)一定存在，\(\rm{CO_{3}^{2-}}\)、\(\rm{Al^{3+}}\)一定不存在

D．取少量原溶液并加入\(\rm{KSCN}\)溶液，呈血红色，说明该溶液一定没有\(\rm{Fe^{2+}}\)，只有\(\rm{Fe^{3+}}\)

难度：较易

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10．
氮化铝\(\rm{(AlN)}\)是一种新型无机非金属材料\(\rm{.}\)某\(\rm{AlN}\)样品仅含有\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)杂质，为测定\(\rm{AlN}\)的含量，设计如下三种实验方案．
已知：\(\rm{AlN+NaOH+H_{2}O═NaAlO_{2}+NH_{3}↑}\)
【方案\(\rm{1}\)】取一定量的样品，用图\(\rm{1}\)装置测定样品中\(\rm{AlN}\)的纯度\(\rm{(}\)夹持装置已略去\(\rm{)}\)．
\(\rm{(1)}\)图\(\rm{C}\)装置中球形干燥管的作用是 ______ ．
\(\rm{(2)}\)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先 ______ ，再加入实验药品，接下来的实验操作是 ______ ，打开分液漏斗活塞，加入\(\rm{NaOH}\)浓溶液，至不再产生气体\(\rm{.}\)打开\(\rm{K_{1}}\)，通入氮气一段时间，测定\(\rm{C}\)装置反应前后的质量变化\(\rm{.}\)通入氮气的目的是 ______ ．
\(\rm{(3)}\)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见 ______ ．
【方案\(\rm{2}\)】用图\(\rm{2}\)装置测定\(\rm{m}\) \(\rm{g}\)样品中\(\rm{A1N}\)的纯度\(\rm{(}\)部分夹持装置已略去\(\rm{)}\)．
\(\rm{(4)}\)导管\(\rm{a}\)的主要作用是 ______ ．
\(\rm{(5)}\)为测定生成气体的体积，量气装置中的\(\rm{X}\)液体可以是 ______ \(\rm{(}\)填选项序号\(\rm{)}\)．
\(\rm{a.CCl_{4}}\) \(\rm{b.H_{2}O}\) \(\rm{c.NH_{4}Cl}\)溶液 \(\rm{d}\)．
\(\rm{(6)}\)若\(\rm{m}\) \(\rm{g}\)样品完全反应，测得生成气体的体积为\(\rm{VmL(}\)已转换为标准状况\(\rm{)}\)，则\(\rm{AIN}\)的质量分数是 ______ \(\rm{(}\)用含\(\rm{m}\)、\(\rm{V}\)的数学表达式表示\(\rm{)}\)．
【方案\(\rm{3}\)】按图\(\rm{3}\)步骤测定样品中\(\rm{A1N}\)的纯度：

\(\rm{(7)}\)步骤\(\rm{②}\)生成沉淀的离子方程式为 ______ ．
\(\rm{(8)}\)若在步骤\(\rm{③}\)中未洗涤，测定结果将 ______ \(\rm{(}\)填“偏高”、“偏低”或“无影响”\(\rm{)}\)．

难度：较易

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