知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．某同学看到“利用零价铁还原脱除地下水中硝酸盐”的相关资料后，利用如下装置探究铁粉与溶液的反应．实验过程如下：
i．打开弹簧夹，缓慢通入，并保持后续反应均在氛围中进行；
ii．加入pH 已调至2.5 的 0.01mol•酸性溶液100mL，一段时间后铁粉部分溶解，
溶液逐渐变为浅绿色；待铁粉不再溶解，静置后发现，剩余固体表面有少量白色物质附着；
iii．过滤剩余固体时，表面的白色物质变为红褐色；
iv．检测到滤液中存在．
（1）通入并保持后续反应均在2N 氛围中进行的实验目的是 ______ ．
（2）白色物质是 ______ ，用化学方程式解释其变为红褐色的原因： ______ ．
（3）用检验滤液中的实验方案是 ______ ．
（4）取少量滤液，向其中加入几滴KSCN 溶液，无明显现象；再加入几滴稀硫酸，溶液呈红色．溶液变成红色的原因是 ______ ．
（5）该同学进一步查阅资料发现，用铁粉、碳粉的混合物脱除硝酸盐，效果更佳．他用上述溶液继续设计如下实验，探究碳粉的作用．

假设	实验操作	现象及结论
假设1：碳粉可用作还原剂，脱除硝酸盐	向烧杯中加入① ______ ，一段时间后，测定烧杯中NO₃^-的浓度	NO₃^-浓度无明显变化，说明假设Ⅰ不成立
假设2：碳粉、铁粉形成无数个微小的原电池，促进了硝酸盐的脱除	按图示组装实验装置，一段时间后，测定NO₃^-浓度	② ______ ，说明假设2成立

③关于碳粉的作用，还可以提出的假设是 ______ ．

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2．完成实验Fe与水蒸气反应，如图所示．
（1）装置A的作用是 ______ ．
（2）B中反应的化学方程式： ______ ．
（3）碱石灰的作用是 ______ ．
（4）在D处玻璃管口点燃生成的气体前，必须对该气体进行 ______ ，这一操作的目的是 ______ ．
（5）当有16.8g 铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是 ______ L．

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3． FeSO₄受热分解的化学方程式为：2FeSO₄ $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Coverset%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7B%20.%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑
请回答：
（1）将FeSO₄受热产生的气体按图示装置进行实验，证实含有SO₃和SO₂．能说明SO₂存在的实验现象是 ______ ；为测定BaSO₄沉淀的质量，后续的操作步骤依次为 ______ 、洗涤、干燥、称重．
（2）设计一个实验方案，用化学方法验证FeSO₄受热后固体的成分（不考虑其他反应） ______ ．

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4．无水三氯化铁是有机合成的催化剂，为棕黄色固体，易潮解产生白雾，200℃左右时升华．实验室可用氯气与铁反应制备无水三氯化铁，下图是甲组学生设计的制备装置．

（1）仪器A的名称是 ______ ；装置B的作用是 ______
（2）装置D中发生反应的化学方程式为 ______ ；装置D可观察到的现象是 ______
（3）装置D与E之间不用玻璃导气管连接，原因是 ______ ；点燃装置D处酒精灯的时机是 ______ ．
（4）装置F的作用是 ______ ；可能发生的反应有 ______ （用两个离子方程式表示）．
（5）与甲组设计对比，乙组同学去掉了装置C．实验时无论怎样改变铁粉的用量，装置D中都有少量的固体残留．乙组同学对残留固体的成分作如下两种推测：Ⅰ可能是氯化铁；Ⅱ可能是 ______ ，其依据是（用化学方程式表示） ______ ，验证该推测的实验方法是 ______ ．

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5．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与水蒸气反应的实验”．
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）圆底瓶中盛装的物质可以是 ______ ，作用是 ______ ．
（4）干燥管中盛装的物质可以是 ______ ，作用是 ______ ．
（5）试管中收集到的气体是 ______ ，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须该气体进行 ______ ，这一操作的目的是 ______ ．

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6．李强在学习了高中化学《铁及其化合物》一节的知识后，对初中“铁丝在氧气中燃烧”实验中的产物产生了疑惑，他认为燃烧时溅落下来的黑色物质中除了Fe₃O₄外可能还含有其他物质，为了验证自己的猜想，他在实验室中重做该实验，并进行了如下探究活动：查阅资料：①自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种，FeO高温时极易被氧化为Fe₂O₃，而Fe₂O₃在高温时又容易分解成Fe₃O₄和一种气体；②铁的氧化物的分解温度及铁的熔点：
Fe₃O₄ Fe₂O₃ Fe
分解温度/°C 1538 1400 -
熔点/°C - - 1535
（1）根据以上资料，李强提出猜想：黑色物质的成分可能为 ______ ．为了确定黑色物质的成分，李强设计了如下几个实验方案：
方案1：取该黑色物质溶于足量的稀硫酸中，观察是否有大量气体生成．
方案2：称取碾碎成粉末状的黑色物质a g，在空气中充分灼烧，待反应完全后，在干燥器里冷却，再称重，反复多次直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b的关系．
方案3：取少量碾碎成粉末状的黑色物质，用磁铁吸引，看是否被吸起．
你认为能够证明李强猜想的合理实验方案是 ______ ，其他方案不合理的原因是 ______ （只说其中的一个理由）．
（2）针对李强的质疑，研究性学习小组又设计了新的探究方案，装置如下图所示．

a．若反应都进行完全，要想确定黑色固体成分必须测定下列物理量中的 ______ （只填序号）．
①通入氢气体积V　②反应前，黑色固体+硬质玻璃管的总质量m₁　③完全反应后黑色固体+硬质玻璃管的总质量m₂　④实验前，干燥管质量m₃　⑤硬质玻璃管质量m₄　⑥锌粒质量m₅　⑦稀硫酸中含溶质的量n　⑧实验后，干燥管质量m₆．
b．根据测定的实验数据，计算出黑色固体中Fe₃O₄的质量分数为 ______ ．
（3）向一定量FeO、Fe和Fe₃O₄的混合物中加入100 mL l.5 mol•L^-1的盐酸，使混合物完全溶解，放出224mL（标准状况）气体，再向反应后的溶液中加入1 mol•L^-1NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少为 ______
A.90 mL B.100 mL C.150 mL D.200 mL．

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7．某化学兴趣小组利用如图所示装置（部分夹持仪器已省略）进行“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题．

（1）A装置的作用是 ______ ，B中反应的化学方程式为： ______ ．
（2）D的作用是 ______ ．
（3）实验过程中最后点燃 ______ 处的酒精（喷）灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是 ______ ．

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8．工业上，向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁（氯化铁遇水能反应）；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．

回答下列问题：
（1）检验该装置气密性的方法 ______
（2）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为：MnO₂+4HCl（浓） $%20%5Cfrac%20%7B%20%5Cunderline%7B%C2%A0%C2%A0%E2%96%B3%C2%A0%C2%A0%7D%7D%7B%C2%A0%7D$ MnCl₂+2H₂O+Cl₂↑该反应的氧化剂为 ______ ，氧化产物为 ______ ．生成标况下11.2L Cl₂时，转移的电子数为 ______ ．
（3）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取 ______ ．
（4）该装置制取氯化铁时，存在两点明显缺陷，分别是 ______ ．

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9．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：
（1）用如图1所示实验装置，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”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）．

①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当 ______ 时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式 ______ ．
③实验中石棉绒的作用是 ______ ．
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如图2所示实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选图中的 ______ 装置．
②称取0.24 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088 g/L，最好选用 ______ （选填字母序号）规格的量筒．
A.100 mLB.200 mLC.500 mLD.1 000 mL．

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10．某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”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）请回答下列问题：
（1）装置B中发生反应的化学方程式是 ______ ．
（2）E中出现的现象是 ______ ．
（3）该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取FeCl₃•6H₂O晶体．
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将此滤液中FeCl₂完全氧化为FeCl₃最好选择下列物质中的 ______ ．
A．酸性KMnO₄溶液 B．Cl₂ C．Na₂O₂D．FeCl₃
④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明FeCl₂已完全氧化，实验方法是 ______ ．

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	Fe₃O₄	Fe₂O₃	Fe
分解温度/°C	1538	1400	-
熔点/°C	-	-	1535