重点突破练8 元素化合物与实验的综合考查-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册作业与测评全书Word（人教版）

化学　必修　第一册[人教版]作业与测评 重点突破练8　元素化合物与实验的综合考查 1．过氧化钠(Na2O2)是一种常用的供氧剂。已知：CO2、SO2均可与Na2O2反应。有人提出：CO2、SO2与Na2O2反应的原理相同；但也有人提出：SO2具有较强的还原性，与Na2O2反应可能会生成Na2SO4，而CO2无还原性，故二者与Na2O2反应的原理不相同。某化学小组设计如下方案来探究Na2O2与SO2的反应，请回答下列问题。 Ⅰ.提出假设。 假设1：反应后的固体中只有________，证明SO2未被氧化。 假设2：反应后的固体中只有________，证明SO2完全被氧化。 假设3：反应后的固体中同时含有上述两种物质，证明SO2部分被氧化。 Ⅱ.通过探究Na2O2与SO2反应是否生成气体来判断发生的化学反应，实验装置如图所示。 (1)装置B的作用是____________________。 (2)若无气体产生，则SO2完全被氧化，发生反应的化学方程式为______________________。 (3)若有气体产生，则SO2未被氧化或部分被氧化。实验测得装置A中Na2O2的质量增加了m g，装置C中收集到的气体为V L(标准状况下)。假设SO2未被氧化，则发生反应的化学方程式为____________________________，理论上产生的气体在标准状况下的体积V′＝________(用含m的代数式表示，可不化简)L。若V′________(填“>”“＝”或“<”，下同)V，说明SO2未被氧化，若V′________V，说明SO2部分被氧化。 答案：Ⅰ.Na2SO3　Na2SO4　 Ⅱ.(1)吸收未反应的SO2　 (2)SO2＋Na2O2===Na2SO4　 (3)2SO2＋2Na2O2===2Na2SO3＋O2　　＝　> 解析：Ⅱ.(3)若SO2未被氧化，则发生反应2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2，实验测得装置A中过氧化钠的质量增加了m g，则： 2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2 固体增加的质量 1 mol 96 g m g 解得V′＝。 2．根据如图所示装置回答以下问题。已知： H2SiO3不溶于水。 (1)利用如图装置可以验证元素非金属性的强弱。图中A装置的名称是________。干燥管D的作用是______________。 (2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2，请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫，烧瓶中发生反应的离子方程式为________________________________________________。装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成，离子方程式为________________________________。 (3)若要用此装置证明酸性：HNO3>H2CO3>H2SiO3，进而证明非金属性：N>C>Si，从以下所给物质中选出实验所用到的物质： ①稀HNO3　②稀盐酸　③碳酸钙　④Na2SiO3溶液　⑤SiO2 试剂A与C分别为________(填序号)；试管中发生反应的离子方程式为________________________________________。有同学认为此实验不能说明N、C、Si的非金属性强弱，你认为原因是__________________________________________________。 答案：(1)分液漏斗　防倒吸 (2)2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O　Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－ (3)①④　CO2＋H2O＋SiO===H2SiO3↓＋CO　HNO3有挥发性，也会和硅酸钠反应生成硅酸 3．氯的含氧酸盐具有较强的氧化性，能够杀菌消毒。某化学兴趣小组用氯气和相应的碱溶液反应制取NaClO和KClO3，制备装置如图所示(部分夹持仪器略去)。已知：氯气与碱反应，温度较高时生成ClO，温度较低时生成ClO－。 (1)在实验开始之前，应当进行的操作是______________。 (2)装置B中的试剂为____________。 (3)a溶液是________，原因是______________________________________________。 (4)如果缺少装置B，对制取NaClO和KClO3的影响是________________________________________________________________________。 (5)装置E的作用是______________________，写出所发生反应的化学方程式：__________________________________。 答案：(1)检查装置气密性 (2)饱和食盐水 (3)KOH溶液　氯气与碱反应，温度较高时生成ClO，C处采用水浴加热，可制取KClO3 (4)降低KClO3、NaClO的产率 (5)吸收多余氯气，防止污染空气　Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O 解析：MnO2与浓盐酸混合加热，发生氧化还原反应制取Cl2。浓盐酸具有挥发性，制取得到的Cl2中含有杂质HCl，可通过饱和食盐水除去。在装置C中，Cl2与热KOH溶液反应产生KCl、KClO3、H2O；剩余的Cl2与装置D中的NaOH溶液在低温下反应生成NaCl、NaClO和H2O。为避免污染空气，多余的Cl2经过装置E中的NaOH溶液吸收处理。 4．某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，某兴趣小组用如图所示装置测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等均已略去)。 实验步骤如下： Ⅰ.按图连接装置，并检查气密性； Ⅱ.准确称量装置D中盛有碱石灰的干燥管的质量为80.2 g； Ⅲ.准确称量7 g纯碱样品放入容器b中； Ⅳ.打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止； Ⅴ.打开弹簧夹，往装置A试管中缓缓鼓入空气数分钟，最后称得装置D中干燥管的质量为82.4 g。 请回答下列问题： (1)检查装置B气密性的方法为__________________________________________________________________________________________。 (2)装置A中试剂X应选择______________，目的是____________________。 (3)装置C的作用是______________________，步骤Ⅴ中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为________(保留三位有效数字)，若没有装置E，会导致测量结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 答案：(1)用弹簧夹夹紧装置B两端的橡胶管，向装置B中的分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，若一段时间后，水不再滴下，则气密性好 (2)氢氧化钠溶液　吸收空气中的二氧化碳 (3)吸收CO2气体中的水蒸气　使装置B中生成的二氧化碳全部被装置D的碱石灰吸收，精确测量 (4)75.7%　偏大 解析：(4)反应前后装置D中干燥管增加的质量为Na2CO3与稀硫酸反应生成的CO2的质量，则生成二氧化碳的质量为82.4 g－80.2 g＝2.2 g，结合碳元素守恒计算碳酸钠纯度为×100%≈75.7%；若没有装置E，空气中的水蒸气和二氧化碳会进入装置D，导致实验后装置D的质量偏大，测得二氧化碳的质量偏大，导致测量结果偏大。 5．铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料得知：氯化铁熔点为306 ℃，沸点为315 ℃；易吸收空气中的水分而潮解，工业上采用向500～600 ℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁；氯化亚铁熔点为670 ℃，可升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。 某化学活动小组用如图所示的装置(夹持装置略去)模拟工业生产制备无水氯化铁。请回答下列问题： (1)在装置A中，用KClO3与浓盐酸反应制取氯气，写出反应的化学方程式：______________________________，当生成35.5 g氯气，作还原剂的HCl的物质的量为________mol。 (2)装置C放置在盛冷水的水槽中，水浴的作用是____________________________________。 (3)装置D的名称是____________，装置D中装的药品可以是________(填标号)。 A．P2O5 B．碱石灰 C．CaCl2 D．NaOH (4)定性分析。取装置C中的少量产物溶于稀硫酸中配成稀溶液待用。若产物中混有FeCl2，可用下列试剂中的________进行检测(填标号，试剂不组合使用)。 A．KSCN溶液 B．溴水 C．H2O2溶液 D．淀粉­KI溶液 (5)定量分析。通过定量分析数据发现C中所得FeCl3样品中铁元素的含量偏高，说明含有FeCl2杂质。若要得到较纯净的无水氯化铁，实验装置可进行的改进措施是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O　 (2)将FeCl3蒸气冷却凝华为固体收集 　(3)球形干燥管　BD　(4)B (5)在A、B装置间增加一个装有饱和食盐水的洗气装置，除去Cl2中混有的HCl 解析：(3)由装置图知装置D是球形干燥管；Cl2有毒，需要尾气处理，且FeCl3易吸收空气中的水分而潮解，所以装置D中装的药品要能除去多余的Cl2，同时还能防止空气中的水蒸气进入装置C中，题给选项中，碱石灰与固体NaOH可起到上述作用，P2O5和CaCl2可以吸水，但是不能吸收Cl2。 (4)KSCN溶液可检验Fe3＋，但无法检验Fe2＋；由于溶液中存在大量Fe3＋，因此H2O2溶液和Fe2＋反应的现象不明显；淀粉­KI溶液可以用来检验Fe3＋，无法检验Fe2＋。 5 学科网（北京）股份有限公司 $