知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

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．某小组同学设计实验探究Fe³⁺与Fe²⁺相互转化，实验方案及现象如下：
Ⅰ．配制FeCl₂溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe（OH）₂Cl]，向其中加入稀盐酸，使其完全溶解，再加入适量铁粉．
Ⅱ．实验探究Fe³⁺与Fe²⁺相互转化
实验1：0.1mol/L FeCl₂溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%7DKSCN%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 无明显现象 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%E6%B0%AF%E6%B0%B4%7D%7D$ 溶液变红
实验2：0.1mol/L FeCl₃溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%7DKSCN%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液变红 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%7D0.1mol%2FLKI%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液红色未褪去
写出Fe（OH）₂Cl与盐酸反应的离子方程式 ______ ．
（2）请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因 ______ ．
（3）实验2的现象与预测不同，为探究可能的原因，该小组同学又进行了如下实验，方案及现象如下：
步骤1：10mL 0.1mol/L KI溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%7D6%5Ctext%7B%E6%BB%B4%7D0.1mol%2FLFeCl_%7B3%7D%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液明显变黄
步骤2：将黄色溶液分为三份：
试管1 取2mL黄色溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E6%BB%B4%E5%8A%A0%7DKSCN%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液变红
试管2 取3mL黄色溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E5%8A%A0%7D2%5Ctext%7B%E6%BB%B4%7DK_%7B3%7D%5BFe%28CN%29_%7B6%7D%5D%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液变蓝
试管3 取3mL黄色溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E5%8A%A0%E5%85%A5%7D2mLCCl_%7B4%7D%7D$ 取上层溶液 $%20%5Cxrightarrow%7B%5Ctext%7B%E5%8A%A0%7D2%5Ctext%7B%E6%BB%B4%7DK_%7B3%7D%5BFe%28CN%29_%7B6%7D%5D%5Ctext%7B%E6%BA%B6%E6%B6%B2%7D%7D$ 溶液变蓝（比试管2中溶液颜色深）
①试管2中滴加K₃[Fe（CN）₆]检验的离子是 ______ ．
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K⁺、Cl^- 和 ______ ．
③综合上述实验现象，得出的实验结论是 ______ ．

难度：较易

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5．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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6．如图1是还原铁粉与水蒸气反应的实验装置，实验时，B中灰色的铁粉变为黑色，且生成的黑色固体物质是一种可溶于稀盐酸的较复杂化合物．请回答下列问题：

（1）B中发生反应的化学方程式为 ______ ．
（2）A的名称 ______ ，A中投放碎瓷片的目的是 ______ ．
（3）某次实验后，取B中的固体物质少量，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液．溶液颜色无明显变化，试用离子反应方程式解释原因 ______ ．
（4）如图2中虚线部分，可以用右图所示装置代替，在X口点燃收集到的气体即可检验H₂的存在．实验开始时，打开K₁、K₂，关闭K₃，使反应先进行一段时间之后，必须进行 ______ 操作，方可关闭K₂、打开K₃，再收集气体．当收集到半瓶气体时，停止加热，关闭K₁，若要使H₂顺利逸出而进行点燃实验，操作是 ______ ，连续轻轻挤压塑料矿泉水瓶，使氢气缓缓逸出．

难度：较易

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7．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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8．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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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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