时间:2017-08-26 03:28:00
1、实验题 饱和氯水与石灰石反应是制取较浓HClO溶液的方法之一。某兴趣小组进行了如下实验探究。
实验一：定性研究。
①在试管中加入过量的块状碳酸钙，再加入约20 mL饱和氯水(如图所示)，充分反应，有少量气泡产生，溶液浅黄绿色退去；
②过滤，将滤液滴在有色布条上，发现滤液比氯水的漂白性更强；
③为了确定反应产物，将滤液分为三份，分别进行以下实验：
第一份与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀；
第二份与稀盐酸混合，立即产生大量无色气体；
第三份滤液加热，看到滤液变浑浊且有大量无色气体产生。经检测，上述实验中产生的无色气体均为CO2。
请回答：
(1)反应后所得的溶液漂白性比氯水强的原因是?。
(2)依据上述实验可推知：滤液中的溶质除CaCl2、HClO外，还有?(填写溶质的化学式)。
实验二：定量研究。
在圆底烧瓶底部，用一塑料网包住块状石灰石(过量)与150 mL饱和氯水反应，按下图所示装置实验，待不再产生气泡后，将塑料网中剩余的石灰石提出液面，将装置密封后再加热，煮沸烧瓶中的液体，量筒中的气体不再增加时停止实验。
请回答：
(3)实验结束后检测到量筒中收集到的气体除CO2外还有O2，请写出Ⅰ中产生O2的化学反应方程式?。
(4)为减少用装置Ⅲ收集气体过程中CO2因溶解而造成的损失，请你对装置Ⅲ进行改进(水槽中仍为水)，最简单的方法是?。
参考答案：(1)CaCO3消耗了氯水中的盐酸，使可逆反应Cl2＋H2O
HCl＋HClO的平衡向右移动，HClO浓度增大
(2)Ca(HCO3)2
(3)2HClO
2HCl＋O2↑
(4)将水槽中的水换为热水(答案合理即可)
本题解析：(1)由于次氯酸的酸性弱于碳酸的酸性，但强于HCO3-的酸性，所以碳酸钙只与盐酸反应，与氯水中的次氯酸是不反应的。即CaCO3消耗了氯水中的盐酸，使可逆反应Cl2＋H2OHCl＋HClO的平衡向右移动，HClO浓度增大，所以漂白性增强。
(2)第一份滤液与石灰水混合，立即产生大量白色沉淀，第二份与稀盐酸混合，立即产生大量CO2，因此可以判断白色沉淀是碳酸钙，所以滤液中还存在的溶质是碳酸氢钙。
(3)次氯酸不稳定，受热易分解生成氧气和氯化氢，反应方程式为2HClO2HCl＋O2↑。
(4)气体的溶解度随温度的升高而降低，所以要减小CO2溶解带来的损耗，可以将水槽中的水换为热水。
本题难度：一般
2、实验题 (10分) 无水CuSO4在强热下会发生分解反应：
CuSO4
CuO + SO3↑
2SO3
2
SO2↑+ O2↑
某研究性学习小组设计了下图所示装置（夹持仪器已略去），利用D管在反应前后的质量差计算分解的无水CuSO4的质量。
实验步骤：
①称量反应前D
管的质量。
②连接好装置，关闭K，加热硬质玻璃管A一定时间后，停止加热
。
③待硬质玻璃管A冷却后，打开K，通入一段时间的空气。
④再称量D管，得其反应前后的质量差为m。
（1）B管中出现的现象是__________________________________________________。
有关离子方程式是__________________________________________________
（2）B管的作用是除去混合气体中的SO3，实验过程中发现B管的温度明显升高，主要原因是______________________
（3）按上述方法实验，假设B、C、D对气体的吸收均完全，并忽略空气中CO2的影响，能否根据m计算分解的无水CuSO4的质量？___________
原因是__________________________________________________________。
参考答案：（1）有气泡冒出，产生白色沉淀，且明显放热（2分）
SO3 + H2O + Ba2＋= BaSO4↓+ 2H＋
或SO3 + H2O = 2H＋+SO42－, SO42－ + Ba2＋= BaSO4↓（4分）
（2） SO3溶于水放热（2分）
（3）不能（2分），SO3不能完全分解为SO2和O2, 且部分SO2会溶解在溶液中（4分）
本题解析：略
本题难度：简单
3、实验题 （共17分）硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O）在医药上作补血剂。某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下：
请回答下列问题：
（1）证明步骤①滤液中含有Fe2+的方法是先滴加KSCN溶液，再滴加?，该过程的现象为：?。
（2）步骤②加入过量H2O2的目的：?。
（3）步骤③中反应的离子方程式：?。
（4）步骤④中一系列处理的操作步骤：过滤、?、灼烧、?、称量。
（5）若实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量?g。
（6）该小组有些同学认为用KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
（5Fe2++MnO4—+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O）
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻棒、烧杯、胶头滴管外，还需?。
②上述实验中的KMnO4溶液需要酸化，用于酸化的酸是?。
a.稀硝酸? b.稀硫酸? c.稀盐酸? d.浓硝酸
③滴定到终点时的现象描述为? ________________
参考答案：（1）H2O2或氯水?滴加KSCN溶液不变色，再滴加H2O2（或氯水）后，溶液变红色（每空2分）
（2）将Fe2+氧化成Fe3+?（2分）
（3）Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓或Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+（2分）
（4）洗涤、冷却（每空1分）
（5）0.07a?（2分）
（6）①250mL容量瓶?（2分）?② b?（1分）?
③滴入一滴KMnO4溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不褪色（或不恢复原色） （2分）
本题解析：本实验是通过将补血剂研碎，加入H2SO4溶解，通过过滤，将不溶物除去，而此时的溶液中，铁元素以Fe2＋的形式存在，因为不稳定，所以加入强氧化剂H2O2将之氧化成Fe3＋，接着加入过量的碱，生成Fe(OH)3的红褐色沉淀，经过过滤、洗涤、灼烧、冷却，将得到红棕色的Fe2O3粉末来测定铁元素的含量。
（1）证明滤液中有Fe2＋，可以通过加入KSCN溶液，没颜色变化，再加入强氧化剂，像氯水、过氧化氢等将之氧化，此时溶液变成血红色来证明。
（2）因为Fe2＋不稳定，所以常常通过加氧化剂把它氧化成稳定的Fe3＋。
（3）Fe3＋与碱反应，有两种形式，一种是和强碱反应，则Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，一种是和弱碱氨水反应，则Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+。
（5）FeSO4·7H2O中的铁元素最终是形成Fe2O3，
即2FeSO4·7H2O～Fe2O3
556? 160
X?
则X=0.35a，即每片补血剂中含FeSO4·7H2O(0.35a) g,则每片含铁元素的质量为
(6)①因为要配置250ml的KMnO4溶液，故需要250ml的容量瓶，注意，常用的容量瓶有100ml、250ml、500ml和1000ml。
②加入的酸，尽量避免引入新的杂质，故选稀硫酸。
③Mn2+是无色，MnO4—是紫红色，判断到达终点的依据是滴入一滴KMnO4溶液，恰好变为紫红色，且半分钟内不褪色。2＋和Fe3＋相关性质的考核。
点评：本题考查了有关Fe2＋和Fe3＋的性质，要求学生掌握Fe2＋和Fe3＋的检验以及铁的重要化合物间的转化，除此，还要认识到一些实验室中的常识，如容量瓶的使用等。
本题难度：简单
4、实验题 为了探究浓度对硫酸氧化性的影响，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]称取无锈铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
（1）甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，请选择下列试剂，设计简单的实验方案（简述操作过程、现象和结论）_____________________________。
供选用试剂：a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
（2）乙同学为了测定气体Y中SO2的含量，设计如下三种方案：
方案I.取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL?c?mol/L酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL（标准状况），溶液恰好完全褪色。
方案III，取VL（标准状况）气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是______________，理由是_____________________。
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数________（用含未知数的代数式表示。
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持装置已省略）。 
（3）装置A中试剂的作用是____________________。
（4）简述确认气体Y中含有CO2的实验现象：_____________________。
（5）有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气，你认为是否可靠？_______（填“可靠”或“不可靠”），简述理由：____________________。
参考答案：（1）取少量X溶液装于试管，向试管中滴加酸性高猛酸钾溶液，若溶液褪色，则证明X溶液中含有Fe2+，否则不含Fe2+
（2）①方案III；生成BaCO3和BaSO4两种沉淀，无法计算SO2的体积；②66.7%（或
）
（3）吸收并除去SO2
（4）B中品红溶液不褪色，C中澄清石灰水变浑浊
（5）不可靠；空气中的水蒸气进入F装置，也可使无水硫酸铜变蓝色
本题解析：
本题难度：一般
5、实验题 欲在室温和1.01×105 Pa条件下测定镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器中选择合适的仪器组成一套实验装置（每仪器只允许用一次）。
请回答下列问题：
（1）假设气流方向为左→右，则所选各仪器的接口连接顺序为（用小写字母填写）：
_________________________________。
（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步：
①待反应容器中的物质恢复至室温时，测量出气体体积折合到标准状况下为V mL；
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量（假定其质量为m g）；
③检查各装置的气密性；
④往反应容器内加入某稀酸，至镁条不再溶解。
上述几步操作的先后顺序是?。
（3）根据实验数据可算出镁的相对原子质量，其数学表达式为____________________。
（4）若未将反应容器冷却至室温就测量气体体积，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）_______________。
（5）若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验，这将会使所测镁的相对原子质量数据（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）__________________。
参考答案：（2分×5=10分）
（1）c接f、e接d?（2）②③④①（或③②④①）?（3）
（4）偏低?（5）偏高
本题解析：略
本题难度：简单