1.(2017海澱期中)某實驗小組同學模拟工業制碘的方法,探究ClO3-和I-
的反應規律。
實驗操作及現象如下:(1)取實驗2後的溶液,進行如下實驗:
經檢驗,上述白色沉澱是AgCl。寫出加入0.20 mL NaClO3後,溶液中ClO3-和I-發生反應的離子方程式: 。
(2)查閱資料:一定條件下,I-和I2都可以被氧化成IO3-。
作出假設: NaClO3溶液用量增加導緻溶液褪色的原因是過量的NaClO3溶液與(1)
中的反應産物繼續反應,同時生成Cl2。
進行實驗:
① 取少量實驗4中的無色溶液進行以下實驗,進一步佐證其中含有IO3-。
其中試劑X可以是 (填字母序号)。
a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液
② 有同學提出,僅通過濕潤澱粉KI試紙變藍的現象不能說明生成Cl2,便補充了如下實驗:将實驗4中的濕潤澱粉KI試紙替換為濕潤的澱粉試紙,再滴加0.30 mL 1.33 mol·L−1 NaClO3溶液後,發現濕潤的澱粉試紙沒有明顯變化。進行以上對比實驗的目的是 ,進一步佐證實驗4中生成了Cl2。
獲得結論:NaClO3溶液用量增加導緻溶液褪色的原因是 (用離子方程式表示)。
(3)小組同學繼續實驗,通過改變實驗4中硫酸溶液的用量,獲得如下實驗結果:
① 對比實驗4和5,可以獲得的結論是 。
② 用離子方程式解釋實驗6的現象:
。
2.(2017北京西城期中)電解質的水溶液中存在電離平衡。
(1)醋酸是常見的弱酸。
① 醋酸在水溶液中的電離方程式為 。
② 下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH電離程度增大的是 (填字母序号)。
a.滴加少量濃鹽酸 b.微熱溶液
c.加水稀釋 d.加入少量醋酸鈉晶體
(2)用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定體積均為20.00 mL、濃度均為0.1 mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液,得到滴定過程中溶液pH随加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線。
① 滴定醋酸的曲線是 (填"I"或"II")。
② 滴定開始前,三種溶液中由水電離出的c(H )最大的是 。
③ V1和V2的關系:V1 V2(填">"、"="或"<")。
④ M點對應的溶液中,各離子的物質的量濃度由大到小的順序是 。
(3)為了研究沉澱溶解平衡和沉澱轉化,某同學查閱資料并設計如下實驗。
資料:AgSCN是白色沉澱,相同溫度下,溶解度:AgSCN > AgI。
①寫出步驟2中溶液變紅色的離子方程式 。
②步驟3中現象a是 。用化學平衡原理解釋步驟4的實驗現象 。
3.(2017北京朝陽期中)以Mg和不同鹽溶液間的反應為實驗對象,探究Mg與鹽溶液反應的多樣性。
(1)對實驗I進行研究:
① 推測實驗Ⅰ中黑色固體為Ag,發生反應的離子方程式為 。
② 确認黑色固體為Ag的實驗方法是 。
(2)對實驗II進行研究:
① 反應開始時産生H2的原因可能是:
i. ___________。
ii. Mg和NH4 直接反應。
② "一段時間後"産生的氣體一定含有 。
③ 為進一步研究NH4Cl溶液的作用,設計如下實驗:
結合實驗II、IV、V,可以得出的結論是______。
(3)對實驗III進行研究:
① 推測在pH=8.2的溶液中,若無HCO3-,則H 和Mg反應的程度很小。通過實驗證實了推測,其方案是______。
② 經檢驗,白色晶體為堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3],結合化學平衡移動原理,分析其産生的原因: 。
(4)上述實驗中,Mg與鹽溶液反應呈現多樣性的原因有:
i.鹽溶液中陽離子氧化性的相對強弱;
ii.鹽溶液中陰離子的催化作用;
iii._______________________。
4.(2017江蘇泰州期中)我們知道海帶中含有碘元素,經常食用海帶可以防治甲狀腺腫大,所以工業上常用海帶為原料提取碘單質.查有關資料可知碘單質有升華現象.下面是某校化學探究小組設計的從海帶中提取單質碘的實驗,請你完成下列實驗.
(1)将幹燥潔淨的海帶用酒精濕潤後在 (填一種儀器名稱)中灼燒成灰燼.
(2)将海帶灰燼冷卻至室溫,将其轉移到燒杯中,加蒸餾水後,攪拌、煮沸、冷卻、 (填一種操作名稱).
(3)在濾液中滴入幾滴稀硫酸,再加入一定量的過氧化氫溶液,此時發生反應的離子方程式為: 。
(4)把(3)中所得到的溶液注入分液漏鬥中,然後再加入四氯化碳,振蕩、靜置,可以觀察到四氯化碳層呈 色.經分液得到碘的四氯化碳溶液,在這一實驗過程中,四氯化碳起 作用
(5)用試管取碘的四氯化碳溶液用水浴加熱,待四氯化碳揮發完即可得到固體碘單質.不用酒精燈直接加熱蒸發四氯化碳的原因是: 。
(6)證明得到的固體是碘單質的最簡單的化學方法是 。
5.(2017南京六合)為研究銅與濃硫酸的反應,某化學興趣小組進行如下實驗。
實驗I:反應産物的定性探究,按如圖裝置(固定裝置已略去)進行實驗:
(1)F裝置的燒杯中發生反應的離子方程式是 ;B裝置中的現象是 。
(2)實驗過程中,能證明濃硫酸中硫元素的氧化性強于氫元素的現象是 。
(3)實驗結束時,撤去所有酒精燈之前必須完成的實驗操作是 。
(4)實驗結束後,證明A裝置試管中反應所得産物是否含有銅離子的操作方法是 。
實驗Ⅱ:反應産物的定量探究
(5)在銅與濃硫酸反應的過程中,發現有黑色物質出現,且黑色物質為Cu2S.産生Cu2S的反應為
aCu bH2SO4=====cCu2S dCuSO4 e H2O,則a:b= 。
(6)為測定硫酸銅的産率,将該反應所得溶液中和後配制成250.00mL溶液,取該溶液25.00mL加入足量KI溶液中振蕩,以澱粉溶液為指示劑,用O.36mol•L﹣1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次實驗平均消耗該Na2S2O3溶液25.00mL.若反應消耗銅的質量為6.4g,則硫酸銅的産率為 。
(已知2Cu2 4I﹣=2CuI I2,2S2O32﹣ I2=S4O62﹣ 2I﹣)
6.(2017湖南衡陽)某化學活動小組設計如圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到的固體物質。
(1) 裝置A中發生反應的化學方程式是______________________________.
(2) 試劑Y是__________.
(3) 已知:通入一定量的氯氣後,測得D中有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯的氧化物。可以确定的是C中含有氯化合物(鹽)隻有一種,且含有NaHCO3,現對C中反應後固體的成分進行猜想和探究。
① 提出合理假設。
假設1:存在兩種成分:NaHCO3和________;
假設2:存在三種成分:NaHCO3、__________和_____________.
② 設計方案,進行實驗。請填寫相應的實驗步驟以及預期現象和結論。(可不填滿)
限選實驗試劑:蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水溶液、AgNO3溶液、試管、小燒杯。
(4) 已知C中有0.1mol Cl2參加反應,若假設1成立,推知C中反應的化學方程式為__________.
1.【答案】
(1)ClO3- 6I- 6H === Cl- 3I2 3H2O
(2)① c QUOTE
② 排除易升華的I2對濕潤澱粉KI試紙檢驗Cl2的幹擾
2ClO3- I2 === Cl2↑ 2IO3-
(3)① ClO3-和I-的反應規律與H (或H2SO4)的用量有關
② 6ClO3- 5I- 6H === 3Cl2↑ 5IO3- 3H2O
2.【答案】
(1)① CH3COOH
CH3COO- H
② b、c
(2)① I ② 0.1 mol·L-1 醋酸溶液
③ < ④ c(CH3COO-)> c (Na )> c (H )> c (OH-)
(3)① Fe3 3SCN-
Fe(SCN)3 ② 出現白色沉澱
③ AgSCN(s)
Ag (aq) SCN-(aq),加入KI後,因為溶解度:AgI < AgSCN,Ag 與I-反應生成AgI黃色沉澱:Ag I- === AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移動。
【解析】(1)醋酸是弱酸,① 電離方程式為: CH3COOH
CH3COO- H
② 影響弱電解質電離程度的外因有濃度和溫度,越稀越電離、電離過程是吸熱過程,選bc
(2)① 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定體積均為20.00 mL、濃度均為0.1 mol·L-1的鹽酸和醋酸溶液, 0.1 mol·L-1的鹽酸pH為1,因此圖Ⅰ是滴定醋酸曲線,圖Ⅱ是滴定鹽酸曲線。
②滴定開始前,三種溶液中,氫氧化鈉溶液中的c(OH-)=鹽酸中的c(H )=0.1 mol·L-1,而醋酸溶液中的c(H )〈 0.1 mol·L-1,氫氧化鈉和鹽酸對水的電離抑制程度大,0.1 mol·L-1醋酸溶液中水電離出的c(H )最大。③ 用NaOH中和等量的鹽酸和醋酸,pH=7時醋酸用的氫氧化鈉少,V1〈V2。④ M點對應的溶液顯酸性,離子濃度由大到小的順序是:c(CH3COO-)> c (Na )> c (H )> c (OH-)。(3)① 滴加1滴2 mol·L-1 Fe(NO3)3溶液,溶液變紅色,是Fe3 與SCN-發生反應:Fe3 3SCN-
Fe(SCN)3。②步驟2的溶液中存在平衡:Fe3 3SCN-
Fe(SCN)3 ,繼續加入5滴3 mol·L-1 AgNO3溶液,增大AgNO3溶液濃度,溶液紅色變淺,說明反應逆向移動,SCN-與Ag 反應生成白色沉澱AgSCN。步驟4:向步驟1餘下的濁液中加入5滴3 mol·L-1 KI溶液,由于濁液中存在平衡:AgSCN(s)
Ag (aq) SCN-(aq),加入KI後,因為溶解度:AgI < AgSCN,Ag 與I-反應生成AgI黃色沉澱:Ag I- === AgI↓,AgSCN的溶解平衡正向移動。
3. 【答案】
(1)① 2Ag Mg === 2Ag Mg2
② 将黑色固體過濾、洗滌,向其中加入稀HNO3,黑色固體溶解并産生無色氣體,遇空氣後變成紅棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉澱
(2)① NH4 水解使溶液中c(H )增大,與Mg反應生成H2
② NH3、H2
③ 和SO42-相比,Cl-更有利于Mg和铵鹽溶液反應産生H2
(3)① 用pH=8.2的NaOH溶液重複實驗III
② NaHCO3溶液中存在HCO3-
H CO32-,Mg與溶液中H 反應,使c(H )減小,c(CO32-)增大。同時NaHCO3溶液中也存在HCO3- H2O
H2CO3 OH-,Mg2 、OH-和CO32-共同結合為難溶的Mg2(OH)2CO3
(4)iii. Mg的還原性或 含Mg生成物的溶解性(其他答案合理給分)
(2)Mg條加入2 mol/L NH4Cl溶液,NH4 水解使溶液中c(H )增大,與Mg反應生成H2。一段時間後産生使濕潤的紅色石蕊試紙變藍的氣體,② 産生的氣體一定含有NH3、H2。③實驗II用2 mol/L NH4Cl溶液,實驗IV用1 mol/L (NH4)2SO4溶液,産生氣體的速率慢于實驗II;實驗V用2 mol/L (NH4)2SO4溶液,産生氣體的速率與實驗II相當,結合實驗II、IV、V,可以得出的結論是:和SO42-相比,Cl-更有利于Mg和铵鹽溶液反應産生H2。(3)對實驗III進行研究:① 推測在pH=8.2的溶液中,若無HCO3-,則H 和Mg反應的程度很小。通過實驗證實了推測,其方案是:用pH=8.2的NaOH溶液重複實驗III。② 經檢驗,白色晶體為堿式碳酸鎂Mg2(OH)2CO3],結合化學平衡移動原理,分析其産生的原因:NaHCO3溶液中存在HCO3-
H CO32-,Mg與溶液中H 反應,使c(H )減小,c(CO32-)增大。同時NaHCO3溶液中也存在HCO3- H2O
H2CO3 OH-,Mg2 、OH-和CO32-共同結合為難溶的Mg2(OH)2CO3。(4)上述實驗中,Mg與鹽溶液反應呈現多樣性的原因有:含Mg生成物的溶解性。
4.【答案】(1)坩埚;
(2)過濾;
(3)2I﹣ H2O2 2H =I2 2H2O;
(4)紫紅;萃取;
(5)因為酒精燈直接加熱時的溫度高,單質碘易升華,會損失碘的質量;
(6)取得到的固體少許,将其加入到澱粉溶液中,澱粉溶液變藍,即可證明所得固體為碘單質。
【解析】(1)灼燒固體物質一般需要的儀器有:坩埚、坩埚鉗、酒精燈、泥三角、三腳架等,将幹燥潔淨的海帶用酒精濕潤後在(瓷)坩埚中灼燒成灰燼;
(2)分離固體和液體用過濾;
(3)酸性條件下H2O2與I﹣反應生成碘單質和水,其反應方程式為:2I﹣ H2O2 2H =I2 2H2O;
(4)分離互不相溶的液體用分液,把(3)中所得到的溶液注入分液漏鬥中,然後再加入四氯化碳,碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,四氯化碳和水都不互溶,且四氯化碳和碘不反應,故可用四氯化碳作萃取劑,得到的是含碘的四氯化碳溶液,靜置後分層,下層為紫紅色;
(5)單質碘易升華,不用酒精燈直接加熱蒸發四氯化碳,是因為酒精燈直接加熱時的溫度高,會損失碘的質量;
(6)澱粉溶液遇碘變藍色,可用來檢驗碘單質,所以操作為取得到的固體碘單質少許,将其加入到澱粉溶液中,澱粉溶液變藍,即可證明所得固體為碘單質。
5.【答案】(1)SO2 2OH﹣=SO32﹣ H2O;白色粉末變藍色;
(2)D裝置中黑色固體顔色無變化,E裝置中溶液褪色;
(3拉起銅絲,關閉K1,K2;
(4)将A裝置中冷卻的混合溶液沿燒杯内壁緩緩倒入盛水的燒杯中,并不斷攪拌,觀察是否有藍色出現;
(5)5:4;
(6)90%。
【解析】加熱條件下,Cu和濃硫酸發生氧化還原反應生成硫酸銅、二氧化硫和水,水具有揮發性,溫度越高揮發性越強,所以生成的二氧化硫中含有水蒸氣,水蒸氣能使無水硫酸銅變藍色;濃硫酸具有吸水性,能幹燥二氧化硫氣體;氫氣具有還原性,能将黑色的氧化銅粉末還原為紅色Cu;二氧化硫具有漂白性,能使品紅溶液褪色;二氧化硫屬于酸性氧化物且有毒,不能直接排空,可以用堿性溶液吸收.
(1)二氧化硫屬于酸性氧化物,和NaOH反應生成亞硫酸鈉和水,離子反應方程式為 SO2 2OH﹣=SO32﹣ H2O;水具有揮發性,升高溫度促進其揮發,所以生成的氣體中含有水蒸氣,水蒸氣能使無水硫酸銅由白色變為藍色,所以B裝置中的現象是:白色粉末變藍色。
(3)實驗結束時,拉起銅絲,撤去所有酒精燈之前必須完成的實驗操作是關閉K1,K2,防止CE中的溶液倒吸,炸裂玻璃管,故答案為:拉起銅絲,關閉K1,K2。
(4)驗證生成的溶液中含有銅離子,需要把試管中的液體倒入水中溶解,觀察是否出現藍色溶液,将A裝置中冷卻的混合溶液沿燒杯内壁緩緩倒入盛水的燒杯中,并不斷攪拌,出現藍色溶液證明含有銅離子。
(5)aCu bH2SO4
cCu2S dCuSO4 e H2O中Cu元素化合價由0價變為 1價、 2價、S元素化合價由 6價變為﹣2價,轉移電子數為6,根據轉移電子守恒及原子守恒配平方程式為5Cu 4H2SO4
Cu2S 3CuSO4 4H2O,所以a:b=5:4。
6.【答案】(1)4HCl(濃) MnO2 === MnCl2 Cl2↑ 2H2O;
(2)飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液);
(3)① NaCl Na2CO3和NaCl
② BaCl2溶液
(4) 2Cl2 H2O 2Na2CO3═2NaHCO3 2NaCl Cl2O。
(3)在裝置C中通入一定量的氯氣後,測得D中隻有一種常溫下為黃紅色的氣體(含氯氧化物),C
中含氯元素的鹽隻有一種,且含有NaHCO3,
假設存在兩種成分,為NaHCO3和NaCl,假設存在三種成分,應還有未完全反應的Na2CO3,即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3;步驟2中向A試管中滴加适量BaCl2溶液,是檢驗産物中是否有Na2CO3,回答該小題時要結合最後的結論,a應為證明固體中不含Na2CO3,b應為證明固體中含Na2CO3,不能颠倒.步驟3應是檢驗氯離子,應向B試管中滴加過量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液,若溶液變渾濁,證明固體中含有NaCl;假設一:存在NaHCO3和NaCl;假設二:存在NaHCO3和NaCl、Na2CO3;
(4)C中有0.1mol Cl2參加反應,裝置C中通入一定量的氯氣後,測得D中隻有一種常溫下為黃紅色的氣體,若假設一成立,反應為Cl2 Na2CO3→NaHCO3 NaCl X,依據氧化還原反應電子守恒計算判斷氯元素化合價為 1價:可推知C中反應生成的含氯氧化物為Cl2O,反應的化學方程式為
2Cl2 H2O 2Na2CO3═2NaHCO3 2NaCl Cl2O。
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