第三章 素养提升练4 元素化合物与实验的综合考查-【金版教程】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册创新导学案课件PPT（人教版2019，不定项）

第三章　铁　金属材料 素养提升练4　 元素化合物与实验 的综合考查 题号 1 2 3 4 难度 ★ ★ ★★ ★★★ 对点 侯氏制碱法 氯水的性质 铁的性质 Fe2＋、Fe3＋的检验 1 2 3 4 2 答案 c 1 2 3 4 3 Ⅱ．实验探究 (1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。 回答下列有关问题： ①乙装置中的试剂是__________________； ②丁装置中稀硫酸的作用是________________； ③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是_____(填分离操作的名称)。 答案 饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的NH3 过滤 1 2 3 4 4 (2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。 ①实验时，须先从__管通入____气体，再从__管通入____气体。 ②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是__________________ ______________________________________。 (3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：______________________ _________________________________________。 答案 a NH3 b CO2 增大CO2气体与溶液接触的面积，提高CO2在溶液中的吸收率 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　往烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等) 1 2 3 4 5 2．氯水是实验室常需临时配制的一种试剂。图甲是实验室配制氯水时的一种常用装置，图乙是某化学实验小组自行设计的一种配制氯水的装置(图中的鼓气球可用于向瓶中鼓入空气)。 (1)氯水中含有七种粒子，其中的分子为________________(化学式)；需临时配制的原因是______________________(用化学方程式表示)。 (2)图甲所示装置中，烧杯内的液体是__________，烧杯中发生反应的离子方程式是______________________________。 答案 Cl2、H2O、HClO NaOH溶液 Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O 1 2 3 4 6 (3)用图乙所示装置配制氯水时，操作步骤如下： ①关闭止水夹，打开分液漏斗上口的玻璃塞，再打开活塞，将少量浓盐酸注入大试管内。 ②关闭活塞，盖上分液漏斗上口玻璃塞。浓盐酸和大试管内的高锰酸钾粉末反应产生氯气。 ③轻轻摇动瓶A，使氯气不断溶入水中。 用图乙装置能在较短时间内得到饱和氯水。除了在摇动过程中增大了气体和水的接触面以外，另一个重要原因是________________________________________ ___________。分液漏斗中的浓盐酸应分数次加入试管内。若一次加入太多的浓盐酸，可能引起的后果是____________________________________________________。 (4)配制氯水完成后，不必拆卸装置即可从瓶A中取用少量氯水，方法是____________________________________。 答案 氯气在瓶内产生较大压强，增大了氯气在水中的溶解度 瓶内产生过多的氯气，瓶内压强过大会使瓶A的橡胶塞弹开 打开止水夹，用鼓气球向瓶A中鼓入空气 1 2 3 4 7 3．某同学利用如图所示实验装置进行铁与水蒸气反应的实验，并对反应后硬质试管中固体物质的组成进行了探究。 请回答下列问题： (1)硬质试管中湿棉花的作用是_____________________。 (2)铁与水蒸气的反应中，氧化剂是____ (填化学式，下 同)，还原剂是___。 (3)该同学对反应后硬质试管中固体物质的组成提出了如下假设。 假设1：只有Fe； 假设2：只有______ (填化学式)； 假设3：既有Fe也有Fe3O4。 答案 提供反应需要的水蒸气 H2O Fe Fe3O4 1 2 3 4 8 (4)为了验证反应后硬质试管中固体物质的组成，该同学进行了定量研究：反应前固体物质的质量为5．6 g，反应后固体物质的质量为6．6 g。从数据分析，反应后硬质试管中固体物质的组成为___________。 答案 Fe和Fe3O4 解析 1 2 3 4 9 4．长期放置的FeSO4溶液易被氧化而变质。某兴趣小组分别对新制和久置的两瓶FeSO4溶液进行了如表所示实验。 Ⅰ．分别取2 mL新制的FeSO4溶液于三支试管中，进行如下实验。 实验 试剂X 实验现象 实验ⅰ 1 mL 1 mol·L－1 NaOH溶液 现象a 实验ⅱ 5滴酸性KMnO4溶液 现象b：紫色褪去 实验ⅲ 依次加入5滴KSCN溶液、5滴氯水 现象c 1 2 3 4 10 (1)实验ⅰ中，现象a是立即产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。白色沉淀的化学式是________，最终变为红褐色的化学方程式是_______________________________。 (2)实验ⅲ的实验现象是_____________________________________________ _____，写出氯水参与反应的离子方程式：_________________________。 答案 Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 加入KSCN溶液后无明显现象，加入氯水后溶液变成红色 Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋ 1 2 3 4 11 实验操作 实验现象 实验结论 实验ⅳ 取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴KSCN溶液 溶液变红 FeSO4溶液部分变质 实验ⅴ Ⅱ．久置的FeSO4溶液。 (3)将上述实验ⅴ中的实验操作和实验现象补充完整：_____________________ __________________________________________________。 (4)若要使部分变质的FeSO4复原，发生反应的离子方程式是_________________。 答案 取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向其中滴加5滴酸性KMnO4溶液，紫色褪去 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 1 2 3 4 12 实验操作 实验现象 实验ⅵ 取一定量Fe2(SO4)3溶液于试管中，加入维生素C片，振荡溶解后，滴加酸性KMnO4溶液 紫色褪去 (5)小组同学查阅资料得知，“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”。为了验证维生素C的作用，设计了实验ⅵ。 由实验ⅵ能否得出“维生素C可将Fe3＋转化为Fe2＋”的结论？请说明理由：__________________________________________________________________________。 答案 不能，维生素C可能过量，也可使酸性KMnO4溶液褪色，则无法说明一定有Fe2＋生成 1 2 3 4 13 解析：(3)要想证明FeSO4溶液部分变质，需要证明溶液中含有Fe3＋和Fe2＋，实验ⅳ中，向待测液中加入KSCN溶液，溶液变为红色，说明溶液中含有Fe3＋，实验ⅴ中，取少量久置的FeSO4溶液于试管中，向待测液中滴加5滴酸性KMnO4溶液，酸性KMnO4溶液紫色褪去，说明溶液中含有Fe2＋。 (4)若要使变质的FeSO4溶液复原，可以向溶液中加入过量的Fe粉，再经过滤除去剩余的Fe粉即可，反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。 　 解析 1 2 3 4 14 　　　　　　　　　　　　　 R 1．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3eq \o(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 Ⅰ．原理分析 碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是___ (填字母)。 a．碳酸氢钠难溶于水 b．碳酸氢钠受热易分解 c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中结晶析出 2HClOeq \o(=====,\s\up14(光照))2HCl＋O2↑ 解析：(4)若5．6 g Fe完全反应，应得到eq \f(0．1,3) mol Fe3O4，其质量约为7．7 g，而实验测得反应后固体物质的质量为6．6 g，说明Fe部分反应，故反应后的硬质试管中固体物质为Fe和Fe3O4的混合物。 $$