第3章 素养提升练4 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创新导学案Word（人教版 单选版）

化学　必修　第一册　RJ 素养提升练4　元素化合物与实验的综合考查 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；2NaHCO3Na2CO3＋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 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)。 (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：Ⅰ.c　Ⅱ.(1)①饱和碳酸氢钠溶液　 ②吸收未反应的NH3　③过滤 (2)①a　NH3　b　CO2　②增大CO2气体与溶液接触的面积，提高CO2在溶液中的吸收率 (3)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) 2．某学生欲用下列装置制取纯净FeCl3固体。其中A是Cl2发生装置，C、D为气体净化装置，硬质玻璃管(E)中装有细铁丝网，F为干燥的空广口瓶，烧杯G为尾气吸收装置。 试回答： (1)该装置中有一明显错误是____________________________________________________。 (2)D中所装试剂为________，C装置的作用是____________________________。 (3)A中发生反应的化学方程式是__________________________。G中发生反应的离子方程式是__________________________。 (4)若用100 mL 12 mol/L盐酸与足量MnO2充分反应，生成的Cl2体积(标准状况)________(填“大于”“小于”或“等于”)6.72 L。 (5)若用所制取的FeCl3固体制成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体分散质粒子________(填“能”或“不能”)通过滤纸孔隙。 答案：(1)装置D中左端导气管未插入液面下，右端导气管插在液面下 (2)浓H2SO4　除去Cl2中的HCl气体 (3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O　Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)小于　(5)能 3．某合金样品M可能由铁、铜和铝中的两种或三种组成。 [实验目的]探究合金的成分 [提出假设]猜想1：M的成分是铁和铜； 猜想2：M的成分是铁和铝； 猜想3：M的成分是________； 猜想4：M的成分是铁、铜和铝。 [设计实验]取两份质量均为m g的M样品，按如图所示装置分别进行实验，实验前后条件都是常温、常压，待样品M充分反应后，测得气体体积分别为V1 L和V2 L(所测定的气体体积已折合成标准状况)。 (1)请填写猜想3的内容：________(填物质名称)。 (2)进行实验甲前，B瓶中的水没有装满，使测得的气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)；实验乙中导管a的作用为①__________________________________，②__________________________________________________________________________，为减少测量气体时引起的误差，除应该将气体冷却至室温外，还应注意③______________________________，④________________________。 (3)若V1≠0，则推测上述猜想________(填“1”“2”“3”或“4”)一定不成立，若猜想3成立，则V1________(填“>”“<”或“＝”)V2。 (4)若V2>V1>0，则M样品中铁的质量为________g(用含V1和V2的式子表示)。 答案：(1)铜和铝　(2)无影响　平衡压强，使稀硫酸顺利流下　能防止因加入液体而排出锥形瓶内部分空气，导致测定的气体体积偏大　上下移动C管使B、C液面相平　平视读数　 (3)1　＝　(4)2.5(V2－V1) 解析：(3)题图甲装置的合金样品M中加入NaOH溶液，只有Al与NaOH溶液发生反应，若V1≠0，则说明M中含有Al，则猜想1是错误的。猜想3是M含有铝和铜，若该猜想成立，由于铜与稀硫酸不反应，而等量的Al与NaOH溶液、稀硫酸完全反应产生H2的体积相等，则有V1＝V2。 (4)因V2>V1>0，则一定含有铁和铝，等量的Al与NaOH溶液、稀硫酸完全反应产生H2的体积相等，则Fe与稀硫酸反应产生H2的体积为(V2－V1) L，则有 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 56 g 　　　　　　　 22.4 L m(Fe) 　　　　　　　(V2－V1) L 则有m(Fe)＝ g＝2.5(V2－V1) g。 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)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：____________________________________。 Ⅱ.久置的FeSO4溶液。 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 (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溶液复原，发生反应的离子方程式是__________________________________________。 (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。 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 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：(1)Fe(OH)2　4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (2)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＋ (3)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 (4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ (5)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 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)若要使部分变质的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＋。 5 学科网（北京）股份有限公司 $