题型05 物质的制备综合实验与科学探究（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高一化学上学期

题型05 物质的制备综合实验与科学探究 1．（2024-2025高一上·辽宁点石联考·期末）铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： ⅰ.：熔点为306℃；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500～600℃的铁粉中通入来制备无水。 ⅱ.：熔点为670℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入来制备无水。 某化学活动小组用如图所示的装置(部分夹持装置略去)模拟工业生产制备无水(铁粉足量)。请回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，该反应的化学方程式为 。 (3)B中盛放的试利X是 。D中盛放的碱石灰的作用是 (答两条)。 (4)取装置C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液，经检测发现其中混有， (填“能”或“不能”)说明生成的同时还生成了，理由是 (用离子方程式表示)。 (5)取装置C中的产物，按以下步骤进行测定： ①称取m g装置C中的产物溶于过量的稀盐酸中； ②加入足量溶液； ③再加入足量溶液； ④过滤、洗涤后干燥沉淀； ⑤称量所得固体为a g。 则装置C中的产物中铁元素的质量分数为 ％(用带有m和a的式子表示)。 2．（2024-2025高一上·辽宁普通高中·期末）碳酸亚铁晶体()：白色固体，难溶于水，可用作阻燃剂，补血剂等。某兴趣小组探究的制取，进行如下实验： 实验 试剂 现象 胶头滴管 试管 溶液 溶液 实验1：产生白色沉淀并迅速变为灰绿色，5min后出现明显的红褐色沉淀。 溶液 溶液 实验2：产生白色沉淀及少量气泡，2min后出现明显的灰绿色 (1)甲同学认为相同浓度时溶液碱性：溶液 溶液(填“>”，“=”，“<”)，因此实验1白色沉淀中有更多的。 (2)请补充甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色的原因： (用化学语言说明)。 (3)实验2产生白色沉淀的原因之一可用如下反应表示，请补全反应： ______________________ 查阅资料：①碳酸亚铁干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为。 ②溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围如下表： pH范围 <6.0 6.0-7.6 >7.6 溶液颜色 黄 浅绿 蓝 学习小组改进了实验装置，如下图所示： (4)试剂a是 。 (5)打开活塞K，依据 现象，判断三颈烧瓶中溶液呈中性，关闭活塞K。滴加溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到晶体，装瓶贴标签保存。 (6)乙同学忘记关闭活塞K，则产率 (填“偏高”、“偏低”、“不变”)。 (7)装置D的作用是： 。 (8)一年后，标签为的试剂瓶中试剂呈茶色，丙同学为检验试剂是否完全变质，取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解， (请补充完整操作、现象、结论)。 3．（2024-2025高一上·吉林友好学校·期末）如图为制取无水氯化铁粉末的装置，已知氯化铁粉末很容易吸水生成含结晶水的化合物。 回答下列问题： (1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是（填仪器接口顺序）： 。 (2)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (3)装置E的作用是 。 (4)这套实验装置的缺陷是没有尾气处理装置，应增加一个装有溶液的烧杯吸收尾气，发生反应的化学方程式为 。 (5)利用制取的无水氯化铁固体配制少量饱和溶液并制备胶体。 ①溶解制取的无水氯化铁固体时，发现溶液偏浅绿色，取少量溶液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾颜色褪去，发生反应的离子方程式为 。 ②向沸水中滴加少量饱和溶液，继续煮沸，至 （填实验现象）时停止，得到胶体。反应发生的化学反应方程式 。 4．（2024-2025高一上·吉林白城·期末）Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在N2氛围中进行)： ①称取9.95gFeCl2•4H2O(Mr=199)，配成50mL溶液，转移至恒压滴液漏斗中。 ②向三颈烧瓶中加入100mL14mol•L-1KOH溶液。 ③持续磁力搅拌，将FeCl2溶液以2mL•min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。 ④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥。 ⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。 部分装置如图： 回答下列问题： (1)仪器a的名称是 ；使用恒压滴液漏斗的原因是 。 (2)实验室制取N2有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为 ，对应的装置为 (填字母)。 可供选择的试剂：CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq) 可供选择的发生装置(净化装置略去)： (3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4，离子方程式为 。 (4)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为 ；使用乙醇洗涤的目的是 。 (5)该实验所得磁性材料的产率为 (保留3位有效数字)。 5．（2024-2025高一上·吉林友好学校·期末）高铁酸钾（）是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。已知可溶于水、微溶于浓溶液，在、强碱性溶液中比较稳定。实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下： 回答下列问题： (1)配制溶液。 ①配制过程中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒和 ，需要用托盘天平称量固体 g。 ②下列操作可能导致上述溶液浓度偏大的是 （填字母）。 A．摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线  B．在烧杯中溶解后，烧杯未洗涤 C．使用前，容量瓶中有少量蒸馏水              D．定容时俯视刻度线 ③上述配制的溶液的浓度并不精确，其因素除可能的不当操作外，还主要因为 （从物质性质角度）。 (2)“氧化”过程中溶液保持强碱性，写出溶液氧化生成的离子方程式： 。 6．（2024-2025高一上·吉林长春·期末）已知FeI2常温为灰黑色固体，溶于冷水，可用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验： I、配制 溶液 (1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要 。 (2)用托盘天平称量，计算需要称取FeI2固体的质量 g。 (3)以下操作会使配制的FeI2溶液浓度偏低的是 。 A．容量瓶用蒸馏水洗净后没有烘干，瓶内有少量残留的蒸馏水； B．在操作中没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒； C．定容时俯视刻度线； D．定容时加蒸馏水超过了刻度线，倒出一些溶液，再重新加蒸馏水定容到刻度线； E．将配制好的溶液转入试剂瓶的过程中不慎洒出了少许溶液； II． 探究Fe²⁺与I⁻的还原性强弱：取10mL上述FeI2溶液，向其中通入少量氯气。 (4)实验所用仪器及药品如图所示： ①实验中制取氯气的离子反应方程式为 。 ②选择上述仪器完成实验，正确的连接顺序为：a i(填各接口处的字母，注意选择最简方案，仪器可以重复使用，个别装置也可以不使用)。 ③用下列两种方法制取氯气：A．用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应B．用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气 。 A． B比A多   B． A比B多   C．一样多     D．无法比较。 (5)实验中发现溶液呈黄色。同学们对产生黄色的原因提出假设： 假设1：只有I⁻被少量Cl2氧化成I2溶解在溶液中，碘水为黄色，还原性： 假设2：只有Fe2⁺被少量Cl2氧化成Fe3⁺，FeCl3溶液为黄色，还原性： 设计方案，验证假设 实验方案 预期现象 结论 向反应后的溶液中加入适量①振荡，静置， 分层，观察上层液体颜色。 在下层溶液中加入适量②溶液，观察下层颜色 上层呈紫红色 假设1正确 下层呈红色 假设2正确 ①为 (填“CCl4”或“苯”)； ②为 。 7．（2024-2025高一上·吉林白城·期末）某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应)，测定通常状况(20 ℃，101 kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验：(已知硅与硫酸不反应) (1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、 。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是 。 (3)金属铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (4)实验结束时，测量实验中生成H2体积的操作方法是 。 (5)实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量m1 g，实验后残留固体的质量m2 g，实验后量筒中液面读数为V mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm= L·mol-1。若合金中含少量铜，则所测得的Vm将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 8．（2024-2025高一上·吉林·期末）化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。 已知：常温常压下，一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体，沸点为3.8℃，42℃以上会分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。 【制备产品】 将氯气和空气(不参与反应)按体积比1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。 (1)盛装浓盐酸的仪器名称是 。 (2)制备Cl2O的化学方程式为 。 (3)各装置的连接顺序为 。 ___________→___________→___________→C→___________ (4)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是 ；装置C的作用是 。 (5)反应过程中，装置B需放在冷水中，其目的是 。 【测定浓度】 (6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：量取10 mL上述次氯酸溶液，并稀释至100 mL，再从其中取出20.00 mL于锥形瓶中，并加入10.00 mL0.8000 mol/L的FeSO4溶液，充分反应后，得到浅绿色溶液，再加入0.05000 mol/L的酸性KMnO4溶液24.00 mL，溶液浅绿色恰好褪去且无气体生成，则原次氯酸溶液的浓度为 mol/L。 9．（2024-2025高一上·吉林BEST合作体·期末）氯化硫又称二氯化二硫S2Cl2，沸点为138℃，常温下是一种金黄色液体，广泛应用于化工领域。已知S2Cl2的性质如下：热稳定性较差；能被Cl2氧化为SCl2 (沸点为59℃)；遇水发生反应。实验室中常用将氯气通入熔融的硫黄(熔点为115℃，沸点为445℃)的方法制备氯化硫，所用仪器(部分夹持、加热装置省略)如图。 请回答下列问题： (1)按接口从左到右，装置的连接顺序为a→ →b→c→j→k→d(填小写字母)。 (2)组装仪器后，先 (填操作名称)，再加入药品；打开，通一段时间N2，加热B装置至110～115℃之间使硫黄熔融。 (3)装置A中，制备Cl2时反应的离子方程式为 。 (4)C装置中所装碱石灰的作用有 、 。 (5)观察到F中出现 现象时，可证明有S2Cl2生成。若实验产物中经检验含有较多的SCl2，下列措施能提高产品纯度及产率的有 (填序号)。 ①调节A中分液漏斗活塞，控制液体滴加速度 ②升高装置B的加热温度 (6)测定某市售S2Cl2纯度(杂质不影响测定，)。称取3.00 g样品于烧瓶中，加入足量的蒸馏水充分反应；用水蒸气将生成的SO2和HCl全部蒸出，并用足量的H2O2溶液充分氧化(SO2+H2O2=H2SO4)；向所得溶液中加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得到2.33 g固体。样品中S2Cl2的质量分数为 。 10．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）某“84消毒液”的包装说明如图所示： 【产品名称】84消毒液 【有效成分】NaClO 【规格】1000mL         【浓度】4.0molL-1 注意：①按一定比例稀释后使用 ②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用 回答下列问题： (1)写出制取“84消毒液”有效成分的化学方程式 (2)用“84消毒液”原液配制500mL c(NaClO)=0.060molL-1的溶液。配制过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会使制得溶液浓度偏高的是 (填选项字母)。 A．未洗涤烧杯和玻璃棒                       B．定容时仰视容量瓶刻度线 C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容   D．配制前容量瓶内有少量蒸馏水 (3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力，某学习小组人员用(密度为1.84gcm-3)的浓硫酸配制500mL2.3molL-1的稀硫酸，用于增强“84消毒液”的消毒能力。 ①需用浓硫酸的体积为 mL。 ②取用任意体积的浓硫酸时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填选项字母)。 A．溶液中H2SO4的物质的量       B．溶液的浓度   C．溶液的质量 D．溶液的密度 (4)为研究“84消毒液”的性质，进行下列实验： 实验I．向2mL“84消毒液”中加入2mL水后，放入红色纸片，观察到纸片慢慢褪色。 实验Ⅱ．向2mL“84消毒液”中加入2mL白醋后，放入红色纸片，观察纸片迅速褪色。 已知：醋酸(CH3COOH)的酸性大于HClO。 溶液中Cl2、HClO、ClO-物质的量分数(α)随溶液pH变化如图所示：图像表明，当调至pH=4时，“84消毒液”中的有效成分为 ，由“实验I”和“实验Ⅱ”可知，当其他条件相同时，氧化性：HClO NaClO(填“大于”或“小于”)。 11．（2024-2025高一上·黑龙江哈尔滨·期末）亚氯酸钠()是一种高效漂白剂，可由、、反应制取。有类似的性质，在酸性条件下可生成并放出。某化学兴趣小组探究的制备与性质，装置如图所示。回答下列问题。(已知：遇淀粉溶液变蓝色) I.制备亚氯酸钠。 关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量，充分反应(反应放出大量热)。 (1)仪器a的名称为 ，仪器b的作用是 。 (2)装置A中生成，反应的离子方程式为 。 (3)实际反应中发现消耗的比理论值偏少，原因可能是 。 Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。 停止通入气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向A中滴入稀硫酸。 (4)已知反应物浓度、温度或催化剂等会影响化学反应的速率。开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快。反应急剧加快的可能原因是 。 (5)实验过程中，B中酸化的 淀粉溶液变蓝色，产生该现象的离子方程式为 。 (6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是 ，C中发生反应的化学方程式 。 12．（2024-2025高一上·黑龙江大庆·期末）化学是一门以实验为基础的学科，物质制备、性质探究等可通过合适的实验方案实现。 Ⅰ. 纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4，实验装置如图所示。 已知：① 金属锡熔点为231 ℃，化学活泼性与铁相似； ② SnCl4是一种无色液体，沸点为114 ℃，且易与水反应。 请回答下列问题： (1)恒压滴液漏斗的作用是 ，装置 Ⅰ 中反应的离子方程式为 。 (2)装置 Ⅱ 中的试剂是 ，装置 Ⅴ 的作用是 。 (3)装置 Ⅵ 最好选用下列装置中的 ，理由是 。 Ⅱ. 某化学小组设计如图实验装置，验证“CO2与H2O接触时才能和Na2O2反应”。 步骤1：打开活塞K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。 步骤2：打开活塞K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。 请回答下列问题： (4)除不能加热以外，如何加快①中的反应 (写出一种方法即可)。 (5)装置②中的试剂是 ，③中的试剂的作用是 。 (6)本实验预期现象是 。 (7)有同学提出质疑，认为上述实验即使观察到木条复燃，也不能证明“CO2与H2O接触时才能和Na2O2反应”，理由是 (请用化学方程式解释)。 13．（2024-2025高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）已知FeI2常温为灰黑色固体，溶于冷水，用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验： I．配制溶液 (1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要 。 (2)用托盘天平称量，计算需要称取固体的质量 g。 (3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的是______。 A．容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥 B．定容时俯视容量瓶刻度线 C．向容量瓶中移稀释的FeI2溶液时，未洗涤烧杯和玻璃棒 D．定容后颠倒摇匀，发现液面低于刻度，再补加水到刻度线 II．探究与的还原性强弱：取上述溶液，向其中通入少量氯气。 (4)实验所用仪器及药品如图所示： ①甲中制取氯气的离子反应方程式为 。 ②NaOH溶液的作用 。 (5)通入少量Cl2后，溶液呈黄色。同学们为了弄清产生黄色的原因，做了如下操作： 第一步：向反应后的溶液中加入适量CCl4，振荡，静置，分层，观察下层液体呈紫红色。 第二步：在上层溶液中加入适量KSCN溶液，未有明显现象。 ①通入少量Cl2时，溶液中发生反应的离子方程式为 ，通过上述现象说明还原性：Fe2+ I-（填“大于”或“小于”）。 ②另取上层溶液加入NaOH溶液的现象为 。 14．（2024-2025高一上·黑龙江哈尔滨·期末）某化学小组的同学们猜想Cu2+能与Cu发生反应，并进行以下实验证明猜想。 (1)写出Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式 。根据该方程式分析，Cu2+与Cu反应也可能生成处于中间价态的Cu+。 (2)甲同学按上述猜想，用CuSO4溶液进行了实验Ⅰ： 实验Ⅰ 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，并做出如下假设： 假设a：由于反应温度较低，导致Cu2+氧化性较弱。 假设b：由于 ，导致Cu2+氧化性较弱。(请补全假设b) 为验证上述假设假设，甲同学继续进行如下实验，但均未检测出Cu+。 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入CuSO4固体，振荡 (3)乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验Ⅳ中发生的离子反应方程式为 。 (4)乙同学根据上述实验认为Cu2+能氧化Cu，并针对实验Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ：向试管a中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是 。 ②丙同学继续设计实验：重复实验Ⅰ，向试管中加入几滴 ，一段时间后无明显现象产生，证实了乙同学结论合理。 (5)综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与 有关。 15．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如下： (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的 (填字母)。 (2)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有 ；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有 (填“氧化性”或“还原性”)的粒子。 (3)为进一步探究Fe3＋和Fe2＋的氧化性或还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。 实验操作 向FeCl2溶液中 添加新制氯水 向FeCl3溶液中 加入足量铁粉 实验现象 溶液由浅绿色变为棕黄色 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 离子方程式 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- ② 实验结论 ① Fe3＋具有氧化性 (4)实验结束，离开实验室前，下列做法不正确的有________(填字母)。 A．废弃药品直接倒入水池冲走 B．药品仪器归位 C．清洁实验仪器、打扫实验室卫生 D．关闭水电、门窗 16．（2024-2025高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末）某化学兴趣小组设计了如图装置，用于制取并进行相关性质实验。回答下列问题： (1)实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞K， (填字母)。 A．先点燃A处酒精灯，再点燃E处酒精灯 B．先点燃E处酒精灯，再点燃A处酒精灯 C．同时点燃A、E处酒精灯 (2)仪器a的名称为 ，装置A中发生反应的化学方程式为 。 (3)氧化性：，装置C中的实验现象为 ；装置D中紫色石蕊溶液先变红后褪色，是因为通入后，溶液中生成 (填微粒符号)的缘故。 (4)装置E中生成固体的化学式为 ；装置F中溶液与发生反应的离子方程式为 。 (5)装置B中盛装的溶液为饱和氯化钠溶液，故装置B的作用为 。 17．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）无水氯化铁呈黑棕色，易潮解，100℃左右时升华，冷却后易凝华。如图是两名学生设计的用氯气与铁反应制备无水氯化铁的实验装置图。左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如(I)和(II)所示。试回答： (1)A仪器的名称是 。 (2)B中反应的离子方程式为， ，其中浓盐酸表现出 性。 (3)D中的反应开始前，需进行的操作是 应采取的方法是 。 (4)装置(I)的缺点是 。 (5)如果选用装置(II)来完成实验，则必须采取的改进措施是 。 18．（2024-2025高一上·辽宁沈阳·期末）为黑棕色固体，无水为灰黑色固体，二者都易溶于水，并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，加热易升华。实验小组甲设计了制备无水的实验，装置如图所示： (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)仪器F的名称为 ，实验开始时，应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。 (3)装置B的作用是 。 (4)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导管的原因是 ，收集器浸泡在冷水中的原因是 。 (5)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸，充分反应后，进行如下实验： ①淡红色溶液中加入过量后溶液红色加深的原因是 。 ②取褪色后的溶液三份，分别进行以下实验，研究溶液中存在的微粒。一份中滴加溶液无明显变化；另一份滴加试剂X，溶液出现红色；还有一份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，说明褪色是因为 。 19．（2024-2025高一上·辽宁沈阳·期末）化学是一门以实验为基础的学科。 I．某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应，为了验证此猜想，该小组同学进行如下实验： 步骤1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)，然后装入药品。 步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。 步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。 步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。 (1)步骤1组装好仪器之后，装入药品之前，应 。 (2)B装置中所盛放的试剂是 。 (3)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。 (4)实验结束后，该同学欲测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2含量。取m1g白色固体与足量的水充分反应，加热蒸干，冷却至室温，得到m2g固体，则白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。 II．查阅资料知：Na2O2在一定条件下可以转化为NaNO2，NaNO2是一种工业盐，易溶于水且溶解时吸热。 (5)已知能发生如下反应：2 NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，该反应还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (6)某厂废液中含有3%—6%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是_______。 A．浓硫酸 B．NH4Cl C．HNO3 D．KMnO4 (7)某化学兴趣小组设计实验探究NaNO2的性质，实验操作如表所示。 实验 实验操作及现象或结果 1 取5mlNaNO2溶液于试管中，加入少量KI溶液，充分反应后，再滴加淀粉溶液，可观察到溶液变蓝 2 取2mlKMnO4溶液(先酸化好)于试管中，滴加足量NaNO2溶液，KMnO4溶液褪色 3 NaNO2固体于70%硫酸反应生成NO和NO2两种气体 通过上述实验可知，NaNO2、KMnO4、I2的氧化性由强到弱的顺序为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型05 物质的制备综合实验与科学探究 1．（2024-2025高一上·辽宁点石联考·期末）铁有两种氯化物，都是重要的化工试剂。查阅有关资料如下： ⅰ.：熔点为306℃；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500～600℃的铁粉中通入来制备无水。 ⅱ.：熔点为670℃，易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入来制备无水。 某化学活动小组用如图所示的装置(部分夹持装置略去)模拟工业生产制备无水(铁粉足量)。请回答下列问题： (1)仪器a的名称为 。 (2)在装置A中，用与浓盐酸反应制取氯气，该反应的化学方程式为 。 (3)B中盛放的试利X是 。D中盛放的碱石灰的作用是 (答两条)。 (4)取装置C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液，经检测发现其中混有， (填“能”或“不能”)说明生成的同时还生成了，理由是 (用离子方程式表示)。 (5)取装置C中的产物，按以下步骤进行测定： ①称取m g装置C中的产物溶于过量的稀盐酸中； ②加入足量溶液； ③再加入足量溶液； ④过滤、洗涤后干燥沉淀； ⑤称量所得固体为a g。 则装置C中的产物中铁元素的质量分数为 ％(用带有m和a的式子表示)。 【答案】(1)圆底烧瓶 (2) (3) 浓硫酸 吸收氯气防止污染、防止空气中的水蒸气进入C中使潮解 (4) 不能 (5) 【分析】A中二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，B中盛放浓硫酸干燥氯气，铁粉和干燥得氯气在高温条件下反应生成FeCl3，C冷凝收集产物，D中是碱石灰，作用为吸收多余的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入装置，引起氯化铁的潮解。 【解析】（1）根据装置图，仪器a的名称为圆底烧瓶； （2）在装置A中，与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水，反应的化学方程式为。 （3）易吸收空气中的水分而潮解，需用干燥的氯气和铁反应制取，B中盛放的试利X作用是干燥氯气，X是浓硫酸。氯气有毒，D中盛放的碱石灰的作用是吸收氯气，防止污染，同时D中碱石灰防止空气中的水蒸气进入C中使潮解。 （4）取装置C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液，经检测发现其中混有，铁粉能把还原为，反应反应，所以不能说明生成的同时还生成了。 （5）①称取m g装置C中的产物溶于过量的稀盐酸中；②加入足量溶液；③再加入足量溶液；④过滤、洗涤后干燥沉淀，所得沉淀为Fe(OH)3；⑤称量所得固体为a g，根据Fe元素守恒，装置C中的产物中铁元素的质量分数为。 2．（2024-2025高一上·辽宁普通高中·期末）碳酸亚铁晶体()：白色固体，难溶于水，可用作阻燃剂，补血剂等。某兴趣小组探究的制取，进行如下实验： 实验 试剂 现象 胶头滴管 试管 溶液 溶液 实验1：产生白色沉淀并迅速变为灰绿色，5min后出现明显的红褐色沉淀。 溶液 溶液 实验2：产生白色沉淀及少量气泡，2min后出现明显的灰绿色 (1)甲同学认为相同浓度时溶液碱性：溶液 溶液(填“>”，“=”，“<”)，因此实验1白色沉淀中有更多的。 (2)请补充甲同学认为白色沉淀最终出现明显红褐色的原因： (用化学语言说明)。 (3)实验2产生白色沉淀的原因之一可用如下反应表示，请补全反应： ______________________ 查阅资料：①碳酸亚铁干燥品在空气中稳定，湿品在空气中缓慢氧化为。 ②溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围如下表： pH范围 <6.0 6.0-7.6 >7.6 溶液颜色 黄 浅绿 蓝 学习小组改进了实验装置，如下图所示： (4)试剂a是 。 (5)打开活塞K，依据 现象，判断三颈烧瓶中溶液呈中性，关闭活塞K。滴加溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到晶体，装瓶贴标签保存。 (6)乙同学忘记关闭活塞K，则产率 (填“偏高”、“偏低”、“不变”)。 (7)装置D的作用是： 。 (8)一年后，标签为的试剂瓶中试剂呈茶色，丙同学为检验试剂是否完全变质，取少量样品于试管中，加足量稀硫酸充分溶解， (请补充完整操作、现象、结论)。 【答案】(1)> (2) (3) (4)饱和溶液 (5)三颈烧瓶(或C)中溶液由蓝色变为浅绿色 (6)偏低 (7)防止空气进入C将生成的氧化为 (8)滴加少量酸性溶液，若溶液紫红色褪去，则试剂未完全变质，反之，则完全变质(或滴加，若产生蓝色沉淀，则试剂未完全变质，反之，则完全变质) 【分析】制备过程中需先将装置内空气排出，再用硫酸亚铁与碳酸氢钠发生反应制备，同时装置末端C可防止空气进入。 【解析】（1）溶液碱性强于溶液； （2）生成的氢氧化亚铁被氧化为红褐色氢氧化铁，反应方程式：； （3）亚铁离子与碳酸氢根离子发生作用形成碳酸亚铁，离子方程式：； （4）启普发生器中盐酸与碳酸钙发生反应，生成的二氧化碳中混有盐酸挥发的HCl气体杂质，需经过饱和溶液进行除杂； （5）根据题干信息，通入二氧化碳后，溶液若变为中性，溶液由蓝色变为浅绿色； （6）未关闭活塞K，持续通入二氧化碳，生成的将进一步反应被消耗，产率降低； （7）装置C在装置末端，可防止空气进入C将生成的氧化为； （8）若完全变质，则无+2价铁元素存在，可设计实验：滴加少量酸性溶液，若溶液紫红色褪去，则试剂未完全变质，反之，则完全变质(或滴加，若产生蓝色沉淀，则试剂未完全变质，反之，则完全变质)。 3．（2024-2025高一上·吉林友好学校·期末）如图为制取无水氯化铁粉末的装置，已知氯化铁粉末很容易吸水生成含结晶水的化合物。 回答下列问题： (1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是（填仪器接口顺序）： 。 (2)装置A中发生反应的离子方程式为 。 (3)装置E的作用是 。 (4)这套实验装置的缺陷是没有尾气处理装置，应增加一个装有溶液的烧杯吸收尾气，发生反应的化学方程式为 。 (5)利用制取的无水氯化铁固体配制少量饱和溶液并制备胶体。 ①溶解制取的无水氯化铁固体时，发现溶液偏浅绿色，取少量溶液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，发现高锰酸钾颜色褪去，发生反应的离子方程式为 。 ②向沸水中滴加少量饱和溶液，继续煮沸，至 （填实验现象）时停止，得到胶体。反应发生的化学反应方程式 。 【答案】(1)agfdeb（c） (2) (3)除去中混有的杂质 (4) (5) 液体呈红褐色 【分析】用浓盐酸和二氧化锰制取氯气，因为盐酸具有挥发性，故在a出来的氯气中混有HCl、H2O，用过饱和食盐水去除氯气中的HCl，用浓硫酸吸收氯气中的水蒸气，将干燥纯净的氯气通入B中制取氯化铁，因氯气有毒，故需要在实验仪器尾部增加尾气处理装置。 【解析】（1）A装置制备氯气，E中饱和食盐水除氯气中的氯化氢，D装置干燥氯气，E、D中导气管“长进短出”，B中干燥氯气和铁粉反应生成氯化铁，按照气体流向从左到右顺序a→g→f→d→→e→b： （2）装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水，发生反应的离子方程式为； （3）A中制取的氯气中含有杂质HCl，装置E中饱和食盐水的作用是除去中混有的杂质； （4）氯气有毒，这套实验装置的缺陷是没有尾气处理装置，应增加一个装有溶液的烧杯吸收尾气，氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，发生反应的化学方程式为。 （5）①溶解制取的无水氯化铁固体时，发现溶液偏浅绿色，说明溶液中含有Fe2+，取少量溶液于试管中，滴加几滴酸性高锰酸钾溶液，Fe2+把高锰酸根离子还原为锰离子，高锰酸钾颜色褪去，发生反应的离子方程式为。 ②向沸水中滴加少量饱和溶液，继续煮沸，至液体呈红褐色时停止，得到胶体。反应发生的化学反应方程式。 4．（2024-2025高一上·吉林白城·期末）Fe/Fe3O4磁性材料在很多领域具有应用前景，其制备过程如下(各步均在N2氛围中进行)： ①称取9.95gFeCl2•4H2O(Mr=199)，配成50mL溶液，转移至恒压滴液漏斗中。 ②向三颈烧瓶中加入100mL14mol•L-1KOH溶液。 ③持续磁力搅拌，将FeCl2溶液以2mL•min-1的速度全部滴入三颈烧瓶中，100℃下回流3h。 ④冷却后过滤，依次用热水和乙醇洗涤所得黑色沉淀，在40℃干燥。 ⑤管式炉内焙烧2h，得产品3.24g。 部分装置如图： 回答下列问题： (1)仪器a的名称是 ；使用恒压滴液漏斗的原因是 。 (2)实验室制取N2有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和装置，选出一种可行的方法，化学方程式为 ，对应的装置为 (填字母)。 可供选择的试剂：CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq) 可供选择的发生装置(净化装置略去)： (3)三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4，离子方程式为 。 (4)步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，应选择的试剂为 ；使用乙醇洗涤的目的是 。 (5)该实验所得磁性材料的产率为 (保留3位有效数字)。 【答案】(1) 球形冷凝管 保持气压平衡，使液体顺利流下 (2) A(或B) 或NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑ (3)4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O (4) 稀硝酸、硝酸银溶液 除去晶体表面水分，便于快速干燥。 (5)90.0% 【分析】实验室中制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，常见的可以是将氨气通入灼热的氧化铜中反应，可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，还可利用饱和NaNO2(aq)和饱和NH4Cl(aq)在加热下发生氧化还原反应制备氮气，可选择液体与液体加热制备气体型； 【解析】（1）仪器a的名称是球形冷凝管；恒压滴液漏斗在使用过程中可保持气压平衡，使液体顺利流下。 （2）据分析，将氨气通入灼热的氧化铜中反应可制得氮气：；可选择气体通入硬质玻璃管与固体在加热条件下发生反应，即选择A装置。还可利用饱和NaNO2(aq)和饱和NH4Cl (aq)在加热下发生氧化还原反应制备氮气，反应的化学方程式为：NH4Cl+NaNO2NaCl+2H2O+N2↑，可选择液体与液体加热制备气体型，所以选择B装置也可； （3）三颈烧瓶中反应生成了Fe和Fe3O4，离子方程式为：4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O； （4）因为反应后溶液中有氯离子，所以在步骤④中判断沉淀是否已经用水洗涤干净，需取最后一次洗涤液，加入稀硝酸酸化后，再加入硝酸银溶液，若无白色沉淀生成，则证明已洗涤干净；故所需试剂为稀硝酸、硝酸银溶液；水与乙醇互溶、乙醇易挥发，则使用乙醇洗涤的目的是：除去晶体表面水分，便于快速干燥。 （5）9.95gFeCl2•4H2O的物质的量为，根据发生反应的离子方程式：4Fe2++8OH-=Fe↓+Fe3O4↓+4H2O，可知理论上所得的Fe和Fe3O4的物质的量各自为0.0125mol，所以得到的黑色产品质量应为0.0125mol×(56g/mol+232g/mol)=3.6g，实际得到的产品3.24g，所以其产率为=90.0%。 5．（2024-2025高一上·吉林友好学校·期末）高铁酸钾（）是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂。已知可溶于水、微溶于浓溶液，在、强碱性溶液中比较稳定。实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下： 回答下列问题： (1)配制溶液。 ①配制过程中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒和 ，需要用托盘天平称量固体 g。 ②下列操作可能导致上述溶液浓度偏大的是 （填字母）。 A．摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线  B．在烧杯中溶解后，烧杯未洗涤 C．使用前，容量瓶中有少量蒸馏水              D．定容时俯视刻度线 ③上述配制的溶液的浓度并不精确，其因素除可能的不当操作外，还主要因为 （从物质性质角度）。 (2)“氧化”过程中溶液保持强碱性，写出溶液氧化生成的离子方程式： 。 【答案】(1) 容量瓶（未写不给分）、胶头滴管 80.0 D 在空气中易吸收和水分 (2) 【分析】先用Cl2和NaOH溶液在低温下反应制备NaClO溶液，反应的方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，用NaClO将Fe3+氧化为，反应的离子方程式为：3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O，用稀的KOH溶液来沉淀过量的Fe3+，然后加入浓的KOH溶液，由于该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小，故通过反应制备高铁酸钾，再过滤洗涤干燥即可得到产品，据此分析； 【解析】（1）①由于要配置500mL溶液，则配制过程中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒和容量瓶，胶头滴管；配制500mL 4mol/L的NaOH溶液，需要NaOH的质量m=0.5L×4mol/L×40g/mol=80.0g； ②A．摇匀后发现液面低于刻度线，再加水至刻度线，使溶液的体积增大，所配溶液浓度偏小， 选项A错误； B．NaOH在烧杯中溶解后，烧杯未洗涤，部分溶质损失，配制浓度偏小，选项B错误； C．使用前，容量瓶中有少量蒸馏水，不影响溶质的量，对浓度无影响， 选项C错误； D．定容时俯视刻度线，使溶液的体积偏小，所配溶液浓度偏大，选项D正确； 答案选D； ③氢氧化钠溶液容易吸收空气中的二氧化碳而变质，则度并不精确，其因素除可能的不当操作外，还主要因为：NaOH在空气中易吸收CO2和水分； （2）根据题意，次氯酸钠氧化生成，而其本身被还原为氯离子，相应的离子方程式为：。 6．（2024-2025高一上·吉林长春·期末）已知FeI2常温为灰黑色固体，溶于冷水，可用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验： I、配制 溶液 (1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要 。 (2)用托盘天平称量，计算需要称取FeI2固体的质量 g。 (3)以下操作会使配制的FeI2溶液浓度偏低的是 。 A．容量瓶用蒸馏水洗净后没有烘干，瓶内有少量残留的蒸馏水； B．在操作中没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒； C．定容时俯视刻度线； D．定容时加蒸馏水超过了刻度线，倒出一些溶液，再重新加蒸馏水定容到刻度线； E．将配制好的溶液转入试剂瓶的过程中不慎洒出了少许溶液； II． 探究Fe²⁺与I⁻的还原性强弱：取10mL上述FeI2溶液，向其中通入少量氯气。 (4)实验所用仪器及药品如图所示： ①实验中制取氯气的离子反应方程式为 。 ②选择上述仪器完成实验，正确的连接顺序为：a i(填各接口处的字母，注意选择最简方案，仪器可以重复使用，个别装置也可以不使用)。 ③用下列两种方法制取氯气：A．用含氯化氢146g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应B．用87g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，则所得氯气 。 A． B比A多   B． A比B多   C．一样多     D．无法比较。 (5)实验中发现溶液呈黄色。同学们对产生黄色的原因提出假设： 假设1：只有I⁻被少量Cl2氧化成I2溶解在溶液中，碘水为黄色，还原性： 假设2：只有Fe2⁺被少量Cl2氧化成Fe3⁺，FeCl3溶液为黄色，还原性： 设计方案，验证假设 实验方案 预期现象 结论 向反应后的溶液中加入适量①振荡，静置， 分层，观察上层液体颜色。 在下层溶液中加入适量②溶液，观察下层颜色 上层呈紫红色 假设1正确 下层呈红色 假设2正确 ①为 (填“CCl4”或“苯”)； ②为 。 【答案】(1)250mL容量瓶 (2)15.5g (3)B D (4) d- f-k- j A (5) 苯 KSCN 【分析】 实验室没有200mL容量瓶，应选250mL规格的容量瓶配制，实验用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，随着反应进行，盐酸浓度逐渐减小，不再与MnO2反应生成Cl2，CCl4与苯均能萃取碘水中碘，但CCl4的密度比水大，下层呈紫红色，而苯的密度比水小，上层呈紫红色。 【解析】（1）实验室没有200mL容量瓶，应选250mL规格的，配制FeI2溶液时所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要的玻璃仪器是250mL的容量瓶。 （2）配制所需的质量为。 （3）A. 容量瓶瓶内有少量残留的蒸馏水对浓度没有影响，故A错误; B. 在操作中没有用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒，会使溶质的物质的量减少，浓度偏低，故B正确; C. 定容时视线俯视刻度线，使添加的水体积变小，浓度偏大，故C错误; D. 定容时加蒸馏水超过了刻度线，倒出一些溶液，再重新加蒸馏水定容到刻度线，会使溶质的物质的量减少，浓度偏低，故D正确; E. 将配制好的溶液转入试剂瓶的过程中不慎洒出了少许溶液，对浓度没有影响，故E错误； （4）实验中制取氯气的离子反应方程式为 制得的氯气通过饱和食盐水除氯化氢，通入碘化亚铁溶液反应，观察现象，在通入NaOH溶液，吸收多余的Cl2，故最简方案的连接顺序为: a - d-f- k- j- i。 浓盐酸与MnO2反应的化学方程式为，146g的浓盐酸为4mol，87g MnO2为1mol，随着反应进行，盐酸浓度逐渐减小，变为稀盐酸后不再与MnO2反应，A中HCI不能完全反应，产生的Cl2少, B中MnO2 能完全反应，制得Cl2多,故产生的Cl2 :B比A多。 （5）假设1：被Cl2氧化成I2溶解在溶液中，通过溶液中加入适量萃取剂，萃取出碘单质呈紫红色来证明有碘单质生成；若加入CCl4，CCl4的密度比水大，应是下层呈紫红色，而苯的密度比水小，加入苯，上层呈紫红色，所以选择苯； 假设2： Fe2⁺被Cl2氧化成Fe3⁺，向该溶液中加入KSCN溶液，溶液变为红色证明有Fe3⁺生成。 7．（2024-2025高一上·吉林白城·期末）某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应)，测定通常状况(20 ℃，101 kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验：(已知硅与硫酸不反应) (1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、 。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是 。 (3)金属铝与稀硫酸反应的化学方程式为 。 (4)实验结束时，测量实验中生成H2体积的操作方法是 。 (5)实验中准确测得3个数据：实验前铝硅合金的质量m1 g，实验后残留固体的质量m2 g，实验后量筒中液面读数为V mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm= L·mol-1。若合金中含少量铜，则所测得的Vm将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 【答案】(1)E、D、G (2)铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大 (3)2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑ (4)待实验装置冷却至通常状况后，上下移动量筒使其液面与广口瓶内液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即为产生的H2在通常状况下的体积 (5) 无影响 【分析】合金与酸反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒内导管应伸入量筒底部，量筒中水的体积就是生成氢气的体积。 【解析】（1）由分析可知，装置A为制气装置，采用排液法收集气体，不需使用干燥装置，收集并测量排出的液体体积，即为生成气体的体积，故连接顺序为A、E、D、G。 （2）实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中，一段时间后，由于反应生成气体，且放出热量，使锥形瓶内气体的压强大于大气压强，致使稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中，其原因是：铝与稀硫酸反应生成气体且放热，使锥形瓶内压强增大。 （3）金属铝与稀硫酸反应，生成硫酸铝和氢气，依据得失电子守恒和质量守恒，发生反应的化学方程式为2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑。 （4）实验结束，测量实验中生成H2体积时，需要保持量筒和广口瓶两端气体的压强相等，且需平视读数，则操作方法是：待实验装置冷却至通常状况后，上下移动量筒使其液面与广口瓶内液面相平，再平视读取量筒中水的体积，即为产生的H2在通常状况下的体积。 （5）实验前铝硅合金的质量m1 g，实验后残留固体的质量m2 g，则参加反应金属铝的质量是(m1－m2) g，实验后量筒中液面读数为V mL，由反应方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，n(Al)== mol，则生成H2的物质的量为mol=mol，Vm==L∙mol-1；若合金中含有金属铜，铜不和硫酸发生反应，则所测得的Vm将无影响。 8．（2024-2025高一上·吉林·期末）化学实验是科学探究过程中的一种重要方法，掌握化学实验的基本操作和物质的制备、转化及性质的探究尤为重要，请结合所学化学实验知识回答以下问题。 已知：常温常压下，一氧化二氯(Cl2O)为棕黄色气体，沸点为3.8℃，42℃以上会分解生成Cl2和O2，Cl2O易溶于水并与水反应生成HClO。 【制备产品】 将氯气和空气(不参与反应)按体积比1：3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O，并用水吸收Cl2O(不含Cl2)制备次氯酸溶液。 (1)盛装浓盐酸的仪器名称是 。 (2)制备Cl2O的化学方程式为 。 (3)各装置的连接顺序为 。 ___________→___________→___________→C→___________ (4)装置B中多孔球泡和搅拌棒的作用是 ；装置C的作用是 。 (5)反应过程中，装置B需放在冷水中，其目的是 。 【测定浓度】 (6)已知次氯酸可被FeSO4等物质还原。用下列实验方案测定装置E所得溶液中次氯酸的物质的量浓度：量取10 mL上述次氯酸溶液，并稀释至100 mL，再从其中取出20.00 mL于锥形瓶中，并加入10.00 mL0.8000 mol/L的FeSO4溶液，充分反应后，得到浅绿色溶液，再加入0.05000 mol/L的酸性KMnO4溶液24.00 mL，溶液浅绿色恰好褪去且无气体生成，则原次氯酸溶液的浓度为 mol/L。 【答案】(1)分液漏斗 (2)2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3) (3)A、D、B、E (4) 加快反应速率，使反应充分进行 除去Cl2O中的Cl2 (5)防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解 (6)0.5 【分析】根据实验目的，要将氯气和空气混合通入碳酸钠溶液中制备Cl2O，应先用A装置制备氯气，再通过D装置吸收氯气中的氯化氢气体，同时混入空气，氯气与空气形成1∶3的混合气体通入B装置，在B装置中与含水8%的碳酸钠充分反应制备Cl2O，然后将制取的气体通入C装置吸收除去Cl2O中的Cl2，最后通入E装置中用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液；据此分析解答。 【解析】（1）由图可知，盛装浓盐酸的仪器是分液漏斗； （2）已知空气不参与反应，则制取Cl2O以Cl2和Na2CO3为反应物发生歧化反应，其中氯元素从0价变为+1价和-1价，反应的化学方程式为：2Cl2+Na2CO3=Cl2O+2NaCl+CO2(或2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3)； （3）由分析可知，装置的连接顺序为：A→D→B→C→E； （4）多孔球泡和搅拌棒均能增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分快速进行；装置C的作用是除去Cl2O中的Cl2； （5）已知Cl2O在42℃以上会分解生成Cl2和O2，因此反应过程中，装置B需放在冷水中，防止反应放热后温度过高导致Cl2O分解； （6）可利用氧化还原滴定原理测定装置E所得溶液中次氯酸浓度：取一定量装置E所得溶液，加入固定量FeSO4溶液，次氯酸具有强氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应HClO+2Fe2++H+=2Fe3++Cl-+H2O；剩余Fe2+用高锰酸钾溶液滴定，发生反应+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，消耗高锰酸钾物质的量为：，原次氯酸溶液的浓度为：。 9．（2024-2025高一上·吉林BEST合作体·期末）氯化硫又称二氯化二硫S2Cl2，沸点为138℃，常温下是一种金黄色液体，广泛应用于化工领域。已知S2Cl2的性质如下：热稳定性较差；能被Cl2氧化为SCl2 (沸点为59℃)；遇水发生反应。实验室中常用将氯气通入熔融的硫黄(熔点为115℃，沸点为445℃)的方法制备氯化硫，所用仪器(部分夹持、加热装置省略)如图。 请回答下列问题： (1)按接口从左到右，装置的连接顺序为a→ →b→c→j→k→d(填小写字母)。 (2)组装仪器后，先 (填操作名称)，再加入药品；打开，通一段时间N2，加热B装置至110～115℃之间使硫黄熔融。 (3)装置A中，制备Cl2时反应的离子方程式为 。 (4)C装置中所装碱石灰的作用有 、 。 (5)观察到F中出现 现象时，可证明有S2Cl2生成。若实验产物中经检验含有较多的SCl2，下列措施能提高产品纯度及产率的有 (填序号)。 ①调节A中分液漏斗活塞，控制液体滴加速度 ②升高装置B的加热温度 (6)测定某市售S2Cl2纯度(杂质不影响测定，)。称取3.00 g样品于烧瓶中，加入足量的蒸馏水充分反应；用水蒸气将生成的SO2和HCl全部蒸出，并用足量的H2O2溶液充分氧化(SO2+H2O2=H2SO4)；向所得溶液中加入足量的BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量，得到2.33 g固体。样品中S2Cl2的质量分数为 。 【答案】(1)h→i→f→g (2)检查装置气密性 (3)MnO2+4H＋+2Cl-Mn2＋+Cl2↑+2H2O (4) 吸收未反应的氯气防止污染空气 吸收空气中的水蒸气，防止其进入装置F使氯化硫水解 (5) 金黄色液体 ① (6)90% 【分析】装置A中，二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下，反应生成氯气，氯气中混有水蒸气和挥发出的HCl，装置E中饱和食盐水可以除去HCl，装置D可以对氯气进行干燥；装置B中发生氯气与硫磺的反应，生成二氯化硫，装置F中用冰盐水对二氯化硫进行冷却，最后是装置C，可以吸收未反应的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入装置F，与二氯化硫反应，据此分析作答。 【解析】（1）根据分析可知：接口从左到右，装置的连接顺序为：a→h→i→f→g→b→c→j→k→d→e； （2）组装仪器后，进行气体制备与性质实验前，需要的操作是：检查装置气密性，然后加入药品；答案为：检查装置气密性； （3）在装置A中用浓盐酸与MnO2混合加热制备Cl2，反应的离子方程式为：MnO2+4H＋+2Cl-Mn2＋+Cl2↑+2H2O； （4）C装置中所装碱石灰的作用有：吸收未反应的氯气防止污染空气； 吸收空气中的水蒸气，防止其进入装置F与氯化硫反应； （5）观察到F中出现金黄色液体现象时，可证明有S2Cl2生成；若实验产物中，经检验含有较多的SCl2； ①调节A中分液漏斗活塞，控制液体滴加速度，控制氯气的生成速率，可以减少SCl2的生成，①正确； ②S2Cl2的热稳定性较差，升高装置B的加热温度，S2Cl2会分解，降低S2Cl2的生成，②错误； 故合理选项是①； （6）根据题意有反应：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑＋4HCl，SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，有关系式：2S2Cl2~SO2~BaSO4，则样品中S2Cl2的质量百分含量为=90%。 10．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）某“84消毒液”的包装说明如图所示： 【产品名称】84消毒液 【有效成分】NaClO 【规格】1000mL         【浓度】4.0molL-1 注意：①按一定比例稀释后使用 ②不得与酸性产品(如洁厕灵)同时使用 回答下列问题： (1)写出制取“84消毒液”有效成分的化学方程式 (2)用“84消毒液”原液配制500mL c(NaClO)=0.060molL-1的溶液。配制过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、 。在配制过程中，其他操作都是正确的，下列操作会使制得溶液浓度偏高的是 (填选项字母)。 A．未洗涤烧杯和玻璃棒                       B．定容时仰视容量瓶刻度线 C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容   D．配制前容量瓶内有少量蒸馏水 (3)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强其消毒能力，某学习小组人员用(密度为1.84gcm-3)的浓硫酸配制500mL2.3molL-1的稀硫酸，用于增强“84消毒液”的消毒能力。 ①需用浓硫酸的体积为 mL。 ②取用任意体积的浓硫酸时，下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是 (填选项字母)。 A．溶液中H2SO4的物质的量       B．溶液的浓度   C．溶液的质量 D．溶液的密度 (4)为研究“84消毒液”的性质，进行下列实验： 实验I．向2mL“84消毒液”中加入2mL水后，放入红色纸片，观察到纸片慢慢褪色。 实验Ⅱ．向2mL“84消毒液”中加入2mL白醋后，放入红色纸片，观察纸片迅速褪色。 已知：醋酸(CH3COOH)的酸性大于HClO。 溶液中Cl2、HClO、ClO-物质的量分数(α)随溶液pH变化如图所示：图像表明，当调至pH=4时，“84消毒液”中的有效成分为 ，由“实验I”和“实验Ⅱ”可知，当其他条件相同时，氧化性：HClO NaClO(填“大于”或“小于”)。 【答案】(1)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O (2) 500mL容量瓶 C (3) 62.5 BD (4) HClO 大于 【分析】用浓溶液配制一定物质的量浓度稀溶液一般步骤：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等。配制过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、一定规格的容量瓶。 【解析】（1）制取“84消毒液”有效成分的反应为氯气和氢氧化钠生成氯化钠和次氯酸钠、水，化学方程式：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O； （2）配制500mL c(NaClO)=0.060molL-1的溶液。配制过程中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、500mL容量瓶； A．未洗涤烧杯和玻璃棒，导致溶质损失，溶质会偏少，所配制溶液浓度偏低，A错误； B．定容时仰视容量瓶刻度线，溶液中加水的体积偏大，所配制溶液浓度偏低，B错误； C．未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容，冷却到室温时溶液体积偏小，所配制溶液浓度偏高，C正确； D．配制前容量瓶内有少量蒸馏水不影响所配制溶液的浓度，D错误； 故选C； （3）①由可知密度为184 g/cm3质量分数为98%的浓硫酸的物质的量浓度为mol/L=18.4mol /L，设需要浓硫酸的体积为V mL，由稀释定律可知，稀释前后溶质的物质的量不变，则有V×10-3L×18.4 mol/L=0.5 L×2.3mol/L，解得V=62.5mL； ②A．溶液中H2SO4的物质的量与所取溶液的体积有关系，A错误； B．溶液是均一稳定的，溶液的浓度与所取溶液的体积无关，B正确； C．溶液的质量与所取溶液体积有关系，C错误； D．溶液是均一稳定的，溶液的密度与所取溶液的体积无关，D正确； 故选BD。 （4）由图，当调至pH=4时，HClO 的物质的量分数最大，则“84消毒液”中的有效成分为HClO，由“实验I”和“实验Ⅱ”可知，实验Ⅱ中褪色更快，则当其他条件相同时，氧化性：HClO>NaClO。 11．（2024-2025高一上·黑龙江哈尔滨·期末）亚氯酸钠()是一种高效漂白剂，可由、、反应制取。有类似的性质，在酸性条件下可生成并放出。某化学兴趣小组探究的制备与性质，装置如图所示。回答下列问题。(已知：遇淀粉溶液变蓝色) I.制备亚氯酸钠。 关闭止水夹②，打开止水夹①，从进气口通入足量，充分反应(反应放出大量热)。 (1)仪器a的名称为 ，仪器b的作用是 。 (2)装置A中生成，反应的离子方程式为 。 (3)实际反应中发现消耗的比理论值偏少，原因可能是 。 Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质。 停止通入气体，再通入空气一段时间后，关闭止水夹①，打开止水夹②，向A中滴入稀硫酸。 (4)已知反应物浓度、温度或催化剂等会影响化学反应的速率。开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快。反应急剧加快的可能原因是 。 (5)实验过程中，B中酸化的 淀粉溶液变蓝色，产生该现象的离子方程式为 。 (6)实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是 ，C中发生反应的化学方程式 。 【答案】(1) 圆底烧瓶 防止倒吸 (2) (3)该反应放热，导致部分分解 (4)与反应生成的对反应起催化作用(或反应放热，温度升高，反应速率加快) (5) (6) 再次打开止水夹①，在进气口通入一段时间的空气，让有毒气体完全被吸收 【分析】在仪器A中通过进气口通入ClO2气体，ClO2、NaOH、H2O2发生氧化还原反应产生NaClO2、O2、H2O，在装置B中ClO2可以将碘离子氧化为碘单质，而在装置C中仪器b是干燥管，其作用是扩大ClO2与NaOH反应的接触面积，从而可以起到防止倒吸的作用。NaOH溶液能够吸收多余ClO2气体，防止大气污染。 【解析】（1）据图示可知仪器a是圆底烧瓶；②仪器b是干燥管，其作用是可以扩大ClO2与NaOH反应的接触面积，使未反应的ClO2气体可以被NaOH溶液充分吸收，从而可以起到防止倒吸的作用； （2）在装置A中ClO2、NaOH、H2O2发生氧化还原反应产生NaClO2、O2、H2O，该反应中氯化合价由+4变为+3、过氧化氢中氧化合价由-1变为0，结合电子守恒，离子方程式为：； （3）实际反应中发现消耗的NaOH比理论值偏少，原因可能是反应放出的热量使温度升高导致H2O2分解，导致ClO2反应的物质的量减少，因而其反应消耗的NaOH比理论值偏少； （4）开始时A中反应缓慢，稍后产生气体的速率急剧加快，反应急剧加快的可能原因是NaClO2与H2SO4反应生成的Cl-对反应起催化作用，导致反应速率加快(或反应放热，温度升高，反应速率加快)； （5）装置B中ClO2可以将碘离子氧化为碘单质，使得淀粉溶液变蓝色，反应中氯化合价由+4变为-1、碘化合价由-1变为0，结合电子守恒，离子方程式为； （6）实验完成后，为防止装置中滞留的有毒气体污染空气，可以进行的操作是：再次打开止水夹①，在进气口通入一段时间的空气，让有毒气体完全被赶入装置C中被NaOH吸收。C中发生反应为和氢氧化钠发生歧化反应生成氯酸钠、、水，反应为。 12．（2024-2025高一上·黑龙江大庆·期末）化学是一门以实验为基础的学科，物质制备、性质探究等可通过合适的实验方案实现。 Ⅰ. 纯净干燥的氯气与熔融金属锡反应可制备SnCl4，实验装置如图所示。 已知：① 金属锡熔点为231 ℃，化学活泼性与铁相似； ② SnCl4是一种无色液体，沸点为114 ℃，且易与水反应。 请回答下列问题： (1)恒压滴液漏斗的作用是 ，装置 Ⅰ 中反应的离子方程式为 。 (2)装置 Ⅱ 中的试剂是 ，装置 Ⅴ 的作用是 。 (3)装置 Ⅵ 最好选用下列装置中的 ，理由是 。 Ⅱ. 某化学小组设计如图实验装置，验证“CO2与H2O接触时才能和Na2O2反应”。 步骤1：打开活塞K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。 步骤2：打开活塞K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。 请回答下列问题： (4)除不能加热以外，如何加快①中的反应 (写出一种方法即可)。 (5)装置②中的试剂是 ，③中的试剂的作用是 。 (6)本实验预期现象是 。 (7)有同学提出质疑，认为上述实验即使观察到木条复燃，也不能证明“CO2与H2O接触时才能和Na2O2反应”，理由是 (请用化学方程式解释)。 【答案】(1) 平衡压强，使盐酸顺利滴下 2 + 16 H+ + 10 Cl- = 2 Mn2+ + 5 Cl2 ↑ + 8 H2O (2) 饱和食盐水 冷却和收集SnCl4 (3) C 既能吸收未反应的Cl2，又可以防止空气中的水蒸气进入装置Ⅴ (4)适当增大盐酸的浓度(或将碳酸钙研磨成更细的粉末) (5) 饱和NaHCO3溶液 除去CO2中混有的水蒸气 (6)步骤1带火星木条不复燃；步骤2带火星木条复燃 (7)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 【分析】Ⅰ.根据图及实验目的知，I是制备Cl2的装置，加热条件下，10%盐酸和高锰酸钾溶液反应生成Cl2；盐酸具有挥发性，气体亦可携带水蒸气，所以得到的Cl2中含有HCl、H2O杂质；一般用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸吸水，所以装置II中装有饱和食盐水吸收HCl，装置III中装有浓硫酸干燥氯气；纯净的Cl2与锡反应生成SnCl4，SnCl4的沸点为114℃，沸点较低，所以装置V冰水浴降温，冷凝得到SnCl4液体，SnCl4易与水反应，所以装置Ⅵ的作用为吸收多余Cl2，同时要防止水蒸气进入装置Ⅴ，据此分析解答。 II．用装置①制备二氧化碳，用装置②除去二氧化碳气体中的杂质氯化氢，装置④⑤分别通入干燥的二氧化碳和湿润的二氧化碳，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”，所以装置③是干燥装置；将带火星的木条放在a处检验是否有氧气放出。 【解析】（1）恒压滴液漏斗可平衡压强，使盐酸顺利滴下；装置I中酸性高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气，其离子方程式为：2 + 16 H+ + 10 Cl- = 2 Mn2+ + 5 Cl2 ↑ + 8 H2O； （2）根据上述分析可知，试管Ⅱ中的试剂是饱和食盐水，用于除去氯气中的HCl；装置V的作用是冷凝收集制得的SnCl4； （3）氯气有毒，需要进行尾气处理，且SnCl4易与水反应，要防止水蒸气进入装置Ⅴ，AB项不能防止水蒸气进入装置V，只有C项装置，具备此条件，故答案为：C； 既能吸收未反应的Cl2，又可以防止空气中的水蒸气进入装置Ⅴ； （4）增大固液接触面积或者适当提高反应物浓度均可提高反应速率，所以此情境下适当增大盐酸的浓度(或将碳酸钙研磨成更细的粉末)均可加快①中的反应； （5）装置②中盛放的饱和NaHCO3溶液作用是吸收挥发出来的HCl；③中的试剂是浓硫酸，作用是除去水蒸气，故答案为：饱和NaHCO3溶液；除去CO2中混有的水蒸气； （6）结合分析可知本实验预期现象是步骤1带火星木条不复燃，步骤2带火星木条复燃； （7）气体中有水，水也可与反应产生，使木条复燃，因此上述实验即使观察到木条复燃，也不能证明有水存在时，是过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，用化学方程式表示为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。 13．（2024-2025高一上·黑龙江齐齐哈尔·期末）已知FeI2常温为灰黑色固体，溶于冷水，用于制碱金属的碘化物。某研究性学习小组对FeI2进行了如下实验： I．配制溶液 (1)完成该实验所需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外，还需要 。 (2)用托盘天平称量，计算需要称取固体的质量 g。 (3)下列操作会使配制的溶液浓度偏低的是______。 A．容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥 B．定容时俯视容量瓶刻度线 C．向容量瓶中移稀释的FeI2溶液时，未洗涤烧杯和玻璃棒 D．定容后颠倒摇匀，发现液面低于刻度，再补加水到刻度线 II．探究与的还原性强弱：取上述溶液，向其中通入少量氯气。 (4)实验所用仪器及药品如图所示： ①甲中制取氯气的离子反应方程式为 。 ②NaOH溶液的作用 。 (5)通入少量Cl2后，溶液呈黄色。同学们为了弄清产生黄色的原因，做了如下操作： 第一步：向反应后的溶液中加入适量CCl4，振荡，静置，分层，观察下层液体呈紫红色。 第二步：在上层溶液中加入适量KSCN溶液，未有明显现象。 ①通入少量Cl2时，溶液中发生反应的离子方程式为 ，通过上述现象说明还原性：Fe2+ I-（填“大于”或“小于”）。 ②另取上层溶液加入NaOH溶液的现象为 。 【答案】(1)500ml容量瓶 (2)31.0 (3)CD (4) ClO+5Cl-+6H+=3Cl2↑+3H2O 吸入多余的氯气，防止污染空气 (5) 小于 产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【分析】探究Fe2+与I-的还原性强弱时，应往FeI2溶液中通入少量Cl2，再检验反应的产物。实验操作时，先用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气，由于浓盐酸易挥发，制得的氯气中混有HCl和水蒸气，所以应将气体先通入饱和食盐水中除去HCl，再通入FeI2溶液中，最后用NaOH溶液进行尾气处理。 【解析】（1）实验步骤为计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀，需要的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等；配制480mL溶液还需要500mL容量瓶； （2）需要称取FeI2固体的质量0.5L×0.2mol/L×310g/mol=31.0g； （3）A．容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥对实验结果无影响，故A不选； B．定容时俯视刻度线读数导致溶液体积偏小，使所配溶液的浓度偏高，故B不选； C．未洗涤烧杯和玻璃棒，溶质偏少，使所配溶液的浓度偏低，故C选； D．定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线，再加水至刻度线，导致所配溶液体积偏大，则所配溶液浓度偏低，故D选； 答案为CD； （4）①实验中利用氯酸钾和浓盐酸制取氯气，离子反应方程式为； ②由分析可知，NaOH溶液进行尾气处理； （5）①向反应后的溶液中加入适量CCl4，振荡，静置，分层，观察下层液体呈紫红色，说明生成了，在上层溶液中加入适量KSCN溶液，未有明显现象，证明未被氧化，则说明通入少量氯气时，只有被氧化为，故还原性：；反应的离子方程式为：； ②另取上层溶液加入NaOH溶液，发生反应，随后又发生反应，故现象是先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色； 14．（2024-2025高一上·黑龙江哈尔滨·期末）某化学小组的同学们猜想Cu2+能与Cu发生反应，并进行以下实验证明猜想。 (1)写出Fe2(SO4)3溶液与Fe反应的离子方程式 。根据该方程式分析，Cu2+与Cu反应也可能生成处于中间价态的Cu+。 (2)甲同学按上述猜想，用CuSO4溶液进行了实验Ⅰ： 实验Ⅰ 甲同学分析了实验Ⅰ无明显现象的原因，并做出如下假设： 假设a：由于反应温度较低，导致Cu2+氧化性较弱。 假设b：由于 ，导致Cu2+氧化性较弱。(请补全假设b) 为验证上述假设假设，甲同学继续进行如下实验，但均未检测出Cu+。 序号 实验 加入试剂或操作 实验Ⅱ 加热试管 实验Ⅲ 加入CuSO4固体，振荡 (3)乙同学用CuCl2溶液代替CuSO4溶液进行实验： 实验Ⅳ 实验Ⅳ中发生的离子反应方程式为 。 (4)乙同学根据上述实验认为Cu2+能氧化Cu，并针对实验Ⅰ进行改进，设计并完成实验Ⅴ：向试管a中加入几滴浓盐酸，一段时间后，溶液蓝色明显变浅，铜片表面产生白色沉淀。 乙同学因此得出结论：Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用。 ①丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论，原因是 。 ②丙同学继续设计实验：重复实验Ⅰ，向试管中加入几滴 ，一段时间后无明显现象产生，证实了乙同学结论合理。 (5)综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与 有关。 【答案】(1)Fe+2Fe3+=3Fe2+ (2)Cu2+浓度低 (3)Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓ (4) 也可能是H+对Cu与Cu2+发生反应有促进作用 稀H2SO4 (5)Cl- 【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响； 【解析】（1）Fe2(SO4)3溶液与Fe反应生成硫酸亚铁：Fe+2Fe3+=3Fe2+； （2）温度，反应物浓度等都会影响反应的进行；结合实验Ⅲ探究可知，假设b为：由于CuSO4溶液浓度较低，导致Cu2+氧化性较弱； （3）由图可知铜和氯化铜生成氯化亚铜沉淀，反应为Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl↓； （4）①浓盐酸中含有氢离子和氯离子，也可能是H+对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，故丙同学认为通过实验Ⅴ不能得出乙同学的结论； ②为证明氯离子的作用需要做一个对照实验，实验可以为：向试管a中加入几滴稀H2SO4，一段时间后无明显现象产生，说明不是氢离子对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，而Cl−对Cu2+与Cu发生反应有促进作用，证实了乙同学结论合理； （5）综合上述实验可知，Cu2+能否氧化Cu与Cl-有关，即与铜盐中的阴离子能否与Cu+生成沉淀有关。 15．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）黑木耳是常见食品，可以补充人体所必需的微量元素铁。某兴趣小组设计实验，检验黑木耳中的铁元素，实验流程如下： (1)灼烧黑木耳必须用到下列仪器中的 (填字母)。 (2)取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有 ；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，说明滤液中存在具有 (填“氧化性”或“还原性”)的粒子。 (3)为进一步探究Fe3＋和Fe2＋的氧化性或还原性，该兴趣小组设计并进行如下实验，记录现象，完成实验报告。 实验操作 向FeCl2溶液中 添加新制氯水 向FeCl3溶液中 加入足量铁粉 实验现象 溶液由浅绿色变为棕黄色 铁粉逐渐溶解，溶液由棕黄色变为浅绿色 离子方程式 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl- ② 实验结论 ① Fe3＋具有氧化性 (4)实验结束，离开实验室前，下列做法不正确的有________(填字母)。 A．废弃药品直接倒入水池冲走 B．药品仪器归位 C．清洁实验仪器、打扫实验室卫生 D．关闭水电、门窗 【答案】(1)A (2) Fe3＋ 还原性 (3) Fe2＋具有还原性 2Fe3＋+Fe=3Fe2＋ (4)A 【分析】黑木耳在坩埚中进行灼烧，烧成灰烬后用硫酸酸浸，再过滤得到滤渣和滤液。 【解析】（1）灼烧黑木耳必须用到酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、玻璃棒，故选A； （2）取少许滤液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，显红色，说明滤液中含有Fe3+；另取滤液检验，滤液能使KMnO4溶液紫色褪去，高锰酸根具有强氧化性，说明滤液中存在具有还原性的粒子； （3）①向FeCl2溶液中添加新制氯水，氯水具有强氧化性，说明Fe2+具有还原性；②向FeCl3溶液加入足量的铁粉，两者反应，其离子方程式为2Fe3＋+Fe=3Fe2＋； （4）实验结束，离开实验室之前，废弃药品不能直接倒入水池冲走，要进行无污染化处理； 将用后的药品仪器及时归放到原位置；清洁实验仪器，整理桌面，打扫实验室卫生；最后及时关闭水电、门窗；故不正确的选A。 16．（2024-2025高一上·内蒙古鄂尔多斯·期末）某化学兴趣小组设计了如图装置，用于制取并进行相关性质实验。回答下列问题： (1)实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞K， (填字母)。 A．先点燃A处酒精灯，再点燃E处酒精灯 B．先点燃E处酒精灯，再点燃A处酒精灯 C．同时点燃A、E处酒精灯 (2)仪器a的名称为 ，装置A中发生反应的化学方程式为 。 (3)氧化性：，装置C中的实验现象为 ；装置D中紫色石蕊溶液先变红后褪色，是因为通入后，溶液中生成 (填微粒符号)的缘故。 (4)装置E中生成固体的化学式为 ；装置F中溶液与发生反应的离子方程式为 。 (5)装置B中盛装的溶液为饱和氯化钠溶液，故装置B的作用为 。 【答案】(1)A (2) 圆底烧瓶 (3) 装置C中浅绿色溶液逐渐变黄 (4) (5)储存反应结束后多余的氯气 【分析】装置A主要用于制取氯气，由于浓盐酸易挥发，导致产生的气体中混有HCl气体，根据题意可知，装置B中盛装的溶液为饱和氯化钠溶液，该装置用于储存反应结束后多余的氯气，装置C、D均用来检验氯气的性质，装置F为尾气处理装置。 【解析】（1）实验开始时，先打开分液漏斗旋塞和活塞K、点燃A处酒精灯，让氯气充满整个装置，再点燃E处酒精灯；故答案为：A； （2）根据仪器构造可知，仪器a的名称为：圆底烧瓶； 装置A主要用于制取氯气，装置A中二氧化锰和浓盐酸发生反应生成氯化锰、水和氯气；故答案为：圆底烧瓶；； （3）氧化性：，氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，因此装置C中的实验现象为：装置C中浅绿色溶液逐渐变黄； 氯气溶于水产生HCl(酸性)和HClO(漂白性)，所以将氯气通入紫色石蕊溶液的现象为：溶液先变为红色然后褪色，因此导致紫色石蕊溶液变化的微粒是H+，导致紫色石蕊溶液褪色的微粒是HClO；故答案为：装置C中浅绿色溶液逐渐变黄；H+、HClO； （4）氯气与铜加热生成氯化铜；F中氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；故答案为：CuCl2； （5）根据分析可知，氯气在饱和食盐水中溶解度较低，装置B的作用为：储存反应结束后多余的氯气；故答案为：储存反应结束后多余的氯气。 17．（2024-2025高一上·黑龙江牡丹江·期末）无水氯化铁呈黑棕色，易潮解，100℃左右时升华，冷却后易凝华。如图是两名学生设计的用氯气与铁反应制备无水氯化铁的实验装置图。左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如(I)和(II)所示。试回答： (1)A仪器的名称是 。 (2)B中反应的离子方程式为， ，其中浓盐酸表现出 性。 (3)D中的反应开始前，需进行的操作是 应采取的方法是 。 (4)装置(I)的缺点是 。 (5)如果选用装置(II)来完成实验，则必须采取的改进措施是 。 【答案】(1)分液漏斗 (2) 酸性、还原性 (3) 排出装置中的空气 B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D (4)导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染 (5)在瓶E、F之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶 【分析】在装置B中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，由于浓盐酸具有挥发性，使制取得到的Cl2中含有杂质HCl及H2O蒸气，在装置C的浓硫酸能够干燥Cl2，然后在装置D中Fe与Cl2在加热时反应产生FeCl3，氯化铁加热会升华，后遇冷会凝华，易堵塞导管，且Cl2是大气污染物，可用NaOH溶液进行尾气处理，故应该选择装置(Ⅱ)并且要再在E、F之间连接一个干燥装置，避免FeCl3潮解。 【解析】（1）根据图示可知A仪器的名称是分液漏斗； （2）在装置B中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，该反应的离子方程式为：MnO2+4H＋+2Cl-Mn2＋+Cl2↑+2H2O；浓盐酸部分化合价生成，部分化合价不变，在此反应中表现出酸性和还原性； （3）D中的反应开始前，需排出装置中的空气，防止氧气和铁反应生成铁的氧化物而产生杂质；采取的方法是：B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，再开始加热D； （4）根据装置图可知：装置(Ⅰ)中导气管管口较小，氯化铁升华后遇冷凝华，导管易被堵塞，且尾气排入空气，会造成环境污染； （5）在装置(Ⅱ)中有尾气处理装置，用NaOH溶液进行尾气处理，但F中是水溶液，会有少量水蒸气进入E中，所以为防止氯化铁潮解，在瓶E、F之间增加一个装有浓硫酸的洗气瓶。 18．（2024-2025高一上·辽宁沈阳·期末）为黑棕色固体，无水为灰黑色固体，二者都易溶于水，并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解，加热易升华。实验小组甲设计了制备无水的实验，装置如图所示： (1)装置A中发生反应的化学方程式为 。 (2)仪器F的名称为 ，实验开始时，应先点燃 (填“A”或“D”)处酒精灯。 (3)装置B的作用是 。 (4)硬质玻璃管直接接入收集器而不用导管的原因是 ，收集器浸泡在冷水中的原因是 。 (5)反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸，充分反应后，进行如下实验： ①淡红色溶液中加入过量后溶液红色加深的原因是 。 ②取褪色后的溶液三份，分别进行以下实验，研究溶液中存在的微粒。一份中滴加溶液无明显变化；另一份滴加试剂X，溶液出现红色；还有一份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，说明褪色是因为 。 【答案】(1)(浓) (2) 球形干燥管 A (3)吸收中HCl；平衡气压防堵塞 (4) 防止粉末堵塞导管 冷凝 (5) 将氧化成 过量的氧化了(过量的将氧化为硫酸根) 【分析】本实验为设计了制备无水的实验，A为制备氯气装置，B为除去氯气中的HCl，C为干燥装置，可以为氯化钙，D为发生装置生成，生成的升华后进去E中凝华，冷水的目的是降温凝华，据此回答问题。 【解析】（1）加热时二氧化锰与浓盐酸发生反应制备氯气，故化学方程式为：(浓) （2）F装置为球形干燥管，为吸收尾气装置，且可以防止空气中水进去收集装置影响实验结果，先制备氯气排空气，故先打开A处酒精灯。 （3）B中为饱和食盐水，目的是吸收HCl；长颈漏斗与大气相通，目的是平衡气压防堵塞。 （4）加热易升华，冷却易凝华，故需要硬质玻璃管直接接入收集器而不用导管，目的是防止粉末堵塞导管，冷水的目的是降低温度，使冷凝。 （5）混合物加入过量稀盐酸，得到氯化铁溶液，加入KSCN溶液后，溶液呈红色，加入后，将氧化成，与KSCN溶液后，溶液颜色加深，静置一段时间后红色褪去，是因为过量的氧化了。故答案为：将氧化成 ；过量的氧化了(过量的将氧化为硫酸根)。 19．（2024-2025高一上·辽宁沈阳·期末）化学是一门以实验为基础的学科。 I．某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应，为了验证此猜想，该小组同学进行如下实验： 步骤1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)，然后装入药品。 步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。 步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。 步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。 (1)步骤1组装好仪器之后，装入药品之前，应 。 (2)B装置中所盛放的试剂是 。 (3)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。 (4)实验结束后，该同学欲测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2含量。取m1g白色固体与足量的水充分反应，加热蒸干，冷却至室温，得到m2g固体，则白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。 II．查阅资料知：Na2O2在一定条件下可以转化为NaNO2，NaNO2是一种工业盐，易溶于水且溶解时吸热。 (5)已知能发生如下反应：2 NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O，该反应还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。 (6)某厂废液中含有3%—6%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是_______。 A．浓硫酸 B．NH4Cl C．HNO3 D．KMnO4 (7)某化学兴趣小组设计实验探究NaNO2的性质，实验操作如表所示。 实验 实验操作及现象或结果 1 取5mlNaNO2溶液于试管中，加入少量KI溶液，充分反应后，再滴加淀粉溶液，可观察到溶液变蓝 2 取2mlKMnO4溶液(先酸化好)于试管中，滴加足量NaNO2溶液，KMnO4溶液褪色 3 NaNO2固体于70%硫酸反应生成NO和NO2两种气体 通过上述实验可知，NaNO2、KMnO4、I2的氧化性由强到弱的顺序为 。 【答案】(1)检查装置气密性 (2)碱石灰(氧化钙，氢氧化钠也给分) (3)Na2O2+H22NaOH (4) (5)1：1 (6)B (7)KMnO4>NaNO2>I2 【分析】由实验装置图可知，装置A中锌与稀盐酸反应制氢气，装置B中碱石灰用于吸收氢气中混有的氯化氢气体、水蒸气，装置C中氢气与过氧化钠反应生成氢氧化钠，装置D中盛有的无水硫酸铜用于检验是否有水生成； 【解析】（1）步骤1中组装好仪器后，装入药品之前，要先检查装置的气密性； （2）锌与稀盐酸反应制得的氢气中含氯化氢气体、水蒸气，氯化氢气体、水蒸气都能与过氧化钠反应，干扰氢气与过氧化钠的反应，则装置B中盛放的试剂为碱石灰，用于吸收氢气中含有的氯化氢气体、水蒸气，防止干扰实验； （3）由淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色可知，硬质试管中发生的反应为过氧化钠与氢气共热反应生成氢氧化钠，化学方程式为Na2O2+H22NaOH； （4）与水反应，质量会增大，利用差量法列式如下： 有，解得x=39(m2-m1)g，白色固体中的质量分数为×100%； （5）该反应中N元素化合价由+3价变为+2价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，所以NaNO2是氧化剂，有2个HI中I的化合价升高，HI是还原剂，4个HI参与反应2个作还原剂，该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：1； （6）NaNO2发生还原反应生成N2，需要加入还原剂，NH4Cl中N元素为-3价，具有还原性可作还原剂，浓硫酸、HNO3和KMnO4作氧化剂，不能将NaNO2还原为N2，答案为B； （7）根据实验1的现象知，反应中有I2生成，则该反应中KI失电子作还原剂，I2为氧化产物，NaNO2作氧化剂，氧化性：NaNO2＞I2；NaNO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，即二者能发生氧化还原反应，酸性高锰酸钾溶液能氧化NaNO2，则氧化性KMnO4＞NaNO2，所以氧化性KMnO4＞NaNO2＞I2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $