知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

2．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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3．用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO₃^-）已成为环境修复研究的热点之一．

（1）Fe还原水体中NO₃^-的反应原理如图1所示．
①作负极的物质是    ．
②正极的电极反应式是    ．
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO₃^-的去除率和pH，结果如下：
初始pH pH=2.5 pH=4.5
NO₃^-的去除率接近100% ＜50%
24小时pH 接近中性接近中性
铁的最终物质形态
pH=4.5时，NO₃^-的去除率低．其原因是    ．
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe²⁺可以明显提高NO₃^-的去除率．对Fe²⁺的作用提出两种假设：
Ⅰ．Fe²⁺直接还原NO₃^-；
Ⅱ．Fe²⁺破坏FeO（OH）氧化层．
①做对比实验，结果如图2所示，可得到的结论是    ．
②同位素示踪法证实Fe²⁺能与FeO（OH）反应生成Fe₃O₄．结合该反应的离子方程式，解释加入Fe²⁺提高NO₃^-去除率的原因：    ．
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO₃^-的去除率和pH，结果如表：
初始pH pH=2.5 pH=4.5
NO₃^-的去除率约10% 约3%
1小时pH 接近中性接近中性
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO₃^-去除率和铁的最终物质形态不同的原因：    ．

难度：中等

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4．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．

难度：中等

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5．某校高一某化学小组欲探如下实验，想请你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；实验所用试剂：铁粉、FeCl₃溶液、FeCl₂溶液、氯水、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FeCl₃溶液中加入足量铁粉		Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺
③	在FeCl₃溶液中滴入适量KI溶液和淀粉溶液	溶液最终变为蓝色		Fe³⁺具有氧化性

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．

难度：中等

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6．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的（　　）

选项	实验操作	现象	解释或结论
①	过量的Fe粉中加入稀HNO₃，充分反应后，滴入KSCN溶液	溶液呈红色	稀HNO₃将Fe氧化为Fe³⁺
②	AgI沉淀中滴入稀KCl溶液	有白色沉淀出现	AgCl比AgI更难溶
③	Al箔插入稀HNO₃中	无现象	Al箔表面被HNO₃氧化，形成致密的氧化膜
④	用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上	试纸变蓝色	浓氨水呈碱性
⑤	将浓硫酸滴到蔗糖表面	固体变黑膨胀	浓硫酸有脱水性和强氧化性
⑥	将足量的H₂O₂溶液滴入KMnO₄溶液中	KMnO₄溶液褪色	2MnO₄^-+7H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+6O₂↑+10H₂O
⑦	将一小块Na放入无水乙醇中	产生气泡	Na能置换出醇羟基中的氢
⑧	将水蒸气通过灼热的铁粉	粉末变红	铁与水在高温下反应

A．①④⑤⑥⑦

B．④⑤⑥

C．④⑤⑦

D．①⑤

难度：中等

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7．呵护生存环境，共建和谐社会．
（1）2012年12月世界气候大会在多哈召开，各国共商大计，控制温室气体的排放，下列属于温室气体的是 ______ （填序号）．①SO₂ ②CO₂ ③NO₂
（2）自行车的部分构件有：①钢圈 ②轮胎 ③车灯外壳．其中属于合金的是 ______ ；属于有机合成材料的是 ______ （每空只填一种构件的序号）．
（3）废旧的钢圈、轮胎应投入如图1所示 ______ （填“A”或“B”）标志的垃圾桶中．
（4）某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如图2对照实验：

【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀：
【实验结论】金属锈蚀的条件是 ______ 、 ______ ；
【结论分析】铁钉生锈主要属于 ______ 腐蚀（填“化学”或“电化学”）；
【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法 ______ ．

难度：中等

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8．如图所示装置工作时均与H₂有关．

①图1所示装置中阳极的电极反应式为 ______ ．
②图2所示装置中，通入H₂一极的电极反应式为 ______ ．
③某同学按图3所示装置进行实验，实验结束后，将玻璃管内固体物质冷却后，溶于稀硫酸，充分反应后，滴加KSCN溶液，溶液不变红，再滴入新制氯水，溶液变为红色．该同学据此得出结论：铁与水蒸气反应生成FeO和H₂．该结论 ______ （填“严密”或“不严密”），你的理由是 ______ （用离子方程式表示）．

难度：中等

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