重难点02 有关钠、铁、铝、氯的实验探究（期末真题汇编，广东专用）高一化学上学期

重难点02 有关钠、铁、铝、氯的实验探究 1．（23-24高一上·广东东莞·期末）1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合加热得到氯气。今天，氯气已成为重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 (1)液氯中含有微粒 (填化学式)。 Ⅰ．某同学用下图所示装置制取纯净的氯气并研究氯气与Na常温下的反应。 (2)试管B中试剂的名称为 ，D装置收集氯气的方法名称是 。 (3)取下硬质试管D，用轻质塑料片盖住试管口，向试管中加入一小片金属钠，几秒后观察到钠与氯气剧烈反应。下列选项正确的是_______(填编号)。 A．Na在氯气中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气参加 B．用单线桥表示电子转移： C．火焰为黄色，发出黄光属于化学变化 D．E的作用为防止F中水蒸气进入D中 Ⅱ．探究氯气和水反应中可逆符号的含义。 某同学查资料得知，用可逆符号表示的反应有以下两个特征： 特征a．无论反应物的比例如何，充分反应后，反应物都会有剩余。 特征b．一定条件下，增大某一反应物浓度，生成物会增多；增大某一生成物浓度，反应物会增多。 设计实验进行验证。 (4)该同学观察了多种浓度的新制氯水，证明特征a正确，他的依据是 。 (5)为验证特征b，该同学向氯水中滴入几滴浓硫酸，测得减小，同时 (填“增大”“减小”或“不变”)，证明特征b正确。据此预测，若向此氯水中加入少许漂白粉(主要成分、)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)，此时会发生反应 (写出反应方程式)。 2．（24-25高一上·广东惠州·期末）某小组同学在实验室制备、收集氯气，并进行氯水中相关物质的性质探究。 (1)实验室制备Cl2。 装置I中发生的化学反应方程式为 。 (2)氯水相关物质的性质探究。 ①若装置Ⅳ中试剂b为H2O，可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。 ②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4，可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4，且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液，分别滴在三张干燥的红色纸条上，可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色，证明 。 (3)验证氯水中HClO光照分解的产物。 ①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图像，下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。 a．溶液漂白能力　b．氢离子浓度　c．溶液的颜色　d．氧气体积分数 ②据此数据，可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。 (4)若要模拟工业上制备漂白液，装置Ⅳ中试剂b为 ，制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中，其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质，其中一种是HClO，另一种是酸式盐 (写化学式)。 3．（23-24高一上·广东佛山·期末）某化学兴趣小组设计如下装置探究过氧化钠与水的反应。回答下列问题： Ⅰ．探究反应热效应 ⅰ．连接装置，检验气密性。 ⅱ．加入，打开传感器采集数据。 ⅲ．打开恒压滴液漏斗活塞，滴加试剂，固体完全消失，溶液先变红后褪色，测得反应过程中溶液的最高温度为。 (1)过氧化钠中含有的化学键类型有 。 (2)过氧化钠与水反应的离子方程式为 。 (3)计算实验所得溶液的物质的量浓度约为 (反应前后溶液体积变化忽略不计)。 Ⅱ．探究ⅲ中溶液褪色原理 查阅资料  酚酞褪色可能与温度、碱浓度及有关。 提出假设 假设1  氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色 假设2  体系温度过高使得酚酞褪色 假设3  反应体系中生成了，使得酚酞漂白褪色 实验验证  按照下表设计四组探究实验。 (4)完成表格中的填空 实验序号 操作 现象 结论 1 取① ，滴加2~3滴酚酞。 溶液变红色，一段时间后褪色 假设1成立 2 取溶液，滴加2~3滴酚酞。 溶液变红色，一段时间后不褪色 3 取溶液，滴加2~3滴酚酞，② 。 溶液变红色，一段时间后不褪色 假设2不成立 4 取溶液，滴加2~3滴酚酞，再滴入溶液 ③ 假设3成立 (5)提出异议  某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5：取溶液，滴加2~3滴酚酞， (填操作及现象)，证明该假设不成立。 4．（24-25高一上·广东深圳·期中）学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊，为此开展水质研究。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成的胶体，能吸附水中悬浮物，发生沉降，从而达到净水目的。 ②胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 为探究影响明矾净水效果的因素，学习小组进行了如下探究 【提出猜想】 猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸 (1)用明矾配制质量分数为的絮凝剂溶液(密度取)，需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外，还需要 。检验明矾溶于水生成了胶体的方法是： 。 (2)用质量分数为的浓硫酸(密度取)加水稀释配制溶液，需要量取浓硫酸的体积为 (结果保留1位小数)。相较于(1)中的仪器，还需要用到的玻璃仪器是： 。 【设计实验，验证猜想】 取该水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置，测定水样的浊度并计算，得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积 絮凝剂溶液体积 体积 蒸馏水体积 后浊度去除率 ⅰ 200 5.0 0 5.0 ⅱ 200 0 7.5 ⅲ 200 0 0 ⅳ 200 5.0 2.0 3.0 ⅴ 200 5.0 5.0 0 【数据分析，交流讨论】 (3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则 ， 。 (4)实验测得，由此得出的结论是 。 (5)实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。 (6)水样的酸性越强，净水效果越差，原因是： 。 (7)明矾溶于水生成的胶体的离子方程式为： 。 5．（23-24高一上·广东东莞·期末）铝镁合金粉是烟花中的常见成分，其中Al的含量与烟花的安全有极大关系。某兴趣小组对某品牌烟花中所用铝镁合金粉中Al的含量进行测定(假设样品中的金属只含有Mg、Al)。 Ⅰ．配制溶液 (1)需用托盘天平称量固体 g，写出一条称量时需注意的事项 。 (2)配制溶液的操作如下，正确顺序为 ：称量→溶解→转移并洗涤→_______→_______→_______→_______→装瓶贴标签。(填编号) (3)配制溶液的过程中，玻璃棒的作用有 。 Ⅱ．测定铝镁合金粉中Al的含量 (4)仪器甲的名称是 。 (5)锥形瓶中反应的化学方程式为 。 (6)根据国家标准，铝镁合金粉中Al的含量应介于47%～53%。若实验样品质量为0.52g，测得生成气体体积为0.336L(标准状况)，则样品中铝的质量分数为 (保留两位有效数字)：该样品 标准(填“符合”、“不符合”)。 6．（23-24高一上·广东广州·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： 【氯化铁】熔点为，沸点；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向的铁粉中通入氧气来生产无水氯化铁 【氯化亚铁】熔点为，易升华。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)仪器D的名称是 ；D中装的药品是碱石灰，其作用是 。 (2)定性分析。取C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有可用下列试剂中的 (只能选取一种试剂，填序号)进行检测，实验现象是 。 ①溶液  ②溶液  ③溶液  ④酸性溶液  ⑤淀粉溶液 (3)定量分析。取装置C中的产物，按以下步骤进行测定：①称取产品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、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为。则该样品中铁元素的质量分数为 (结果精确到小数点后两位)。 (4)由(3)定量分析数据得出结论，并提出改进措施： ①用题目所给的装置制得的产物中，铁元素含量 (填“相等”、“偏高”或“偏低”），原因是 。 ②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施是 ，目的是 。 (5)该活动小组将纯净的无水氯化铁配成的溶液，现在实验室需要的溶液用于实验，则配制该溶液需要量取的溶液的体积是 。 7．（23-24高一上·广东潮州·期末）能用于金属蚀刻、污水处理、印染工业。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备氯化铁并对产物做如下探究实验(部分夹持装置省略)。已知：三氯化铁易升华，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。 (1)A中装浓HCl的仪器名称 ，E装置的作用是 。 (2)实验中制取氯气的离子方程式为 。 (3)装置的连接顺序为：a→ →f。 (4)实验结束时，先移走 (选“A”或“B”)处的酒精灯。 (5)D中碱石灰的作用是 。 (6)实验结束并冷却后，将收集器中的固体物质转移至锥形瓶中，进行如下实验： 用离子方程式表示淡红色溶液中加入过量后，溶液颜色变深的原因有：a： ；b：。 8．（23-24高一上·广东·期末）某研究小组探究铁矿石中铁元素的化合价并利用碘量法测定铁矿石中的铁含量。实验过程如下： Ⅰ．探究铁矿石中铁元素的化合价 研究小组为探究铁元素的化合价，设计实验如图。 (1)甲同学通过实验得出结论：铁矿石中含+2、+3价铁。 实验i的X溶液为 ，现象为 。实验ii中反应的离子方程式为 。 (2)乙同学认为甲同学的结论不合理，不能判断铁矿石中有+3价铁，理由是 。 Ⅱ．测定铁矿石中铁的含量 步骤1：称取0.3000g试样于容器中，经过一系列操作使铁元素转化成。 步骤2：将步骤1所得物质放置在烧杯中，加入热水、盐酸，经过一系列操作后，得到100mL稀释液。 步骤3：将稀释液转至碘量瓶中，加入过量KI溶液，充分反应后I-被Fe3+氧化为I2.得到的I2可消耗amol Na2S2O3标准溶液(发生反应的化学方程式是2S2O+ I2 = S4O+2I-)。 (3)中铁元素的化合价是 。 (4)步骤3中放置时间不同对铁含量测定结果的影响如表： 放置时间/min 0 1 3 5 10 测定结果/% 25.88 26.83 26.83 26.97 27.10 铁含量测定结果随放置时间加长而变大的可能原因是：放置时间过长，过量的I—被空气中的氧气氧化，对应的离子方程式是 。 (5)计算铁矿石试样中铁的含量： (列计算式)。 (6)已知2Cu2++4I-=2CuI↓+ I2 ，若测定时铁矿石中的铜元素未除去，则铁含量测定结果 (“偏高”“偏低”或“无影响”)。 9．（23-24高一上·广东清远·期末）氯气是一种重要的化工产品。 (1)某研究性学习小组查阅资料得知，酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸反应可制备氯气，化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 ①用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目： 。 ②他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。 依据上述反应原理，从下列装置中选择合适的制氯气装置： (填序号)。 装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，其目的是 。实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，说明该装置存在明显的缺陷，改进的方法是 。装置E中NaOH溶液的作用是 。 (2)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为4HCl+O2=2Cl2↑+2H2O，该反应分成两步进行，其基本原理如图所示： ①该原理中起到催化剂作用的物质的化学式为 。 ②过程Ⅰ的反应为2HCl+CuO=CuCl2+H2O，过程Ⅱ的化学方程式为 。 10．（22-23高一上·广东深圳·期末）含氯物质在生产生活中发挥着重要作用。 I．氯气的制备 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。1810年，戴维将其该气体命名为chlorine(氯气)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制备的化学方程式为 。 (2)某同学拟用该原理制备并收集纯净的氯气，虚线框内应选用发生装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。试剂X是 。NaOH溶液的作用是 。 (3)某兴趣小组用上述方法制备过程中发现，反应停止时仍有剩余。 【提出猜想】 猜想1：随着反应进行，反应混合液中降低，盐酸不能被氧化 猜想2：随着反应进行，反应混合液中① 降低，盐酸不能被氧化 【实验探究】 将反应后的固液混合物倒出，平均分在两个试管中，设计并进行实验i和ii。 备选试剂：溶液、NaCl固体、浓盐酸、浓硫酸 序号 实验操作 实验现象 实验结论 i 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；加入② ，充分振荡，继续加热。 试纸未变蓝 猜想1不正确 ii 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；滴入2滴③ ，充分振荡，继续加热。 一开始无现象，滴入溶液后试纸变蓝 猜想2可能正确 iii 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；加入固体，充分振荡，继续加热。 试纸④ (填“变蓝”或“未变蓝”) 猜想2正确 Ⅱ．探究氯水的性质 1785年，法国化学家贝托莱发现氯气的水溶液具有漂白性，露置在日光下会失去漂白能力，同时产生氧气，因此他推断氯气是一种含氧化合物。 (4)在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时，C处的红布条看不到明显现象：当打开B处的弹簧夹后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是___________。 A．饱和NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．浓硫酸 D．水 (5)该兴趣小组利用数字化实验探究氯水的性质：强光照射氯水，传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程。若得到如图所示曲线，则纵坐标可能是___________(填标号)。 A．的浓度 B．氯水的pH C．的体积 D．的体积 11．（24-25高一上·广东广州·期中）资料显示，钠着火时不能用CO2灭火。为寻找原因，某研究性学习小组开展了如下探究： 【探究Ⅰ】钠能否与CO2反应？ 实验1：将燃着的钠迅速伸入装满纯净干燥CO2的集气瓶中，可以看到，钠在其中继续燃烧，火焰呈黄色，产生大量白烟；火焰熄灭冷却后，集气瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色固体。 结论1：钠在点燃条件能与CO2反应。 (1)为什么钠在CO2中燃烧产生的是黄色火焰？ 。 【探究Ⅱ】实验Ⅰ中产生的黑色和白色固体的成分分别是什么？ 实验2：在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡，瓶壁白色固体全部溶解，过滤，滤纸上留下黑色固体，滤液为无色。将干燥后的黑色固体引燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。针对白色固体的成分，该小组同学有三种观点： 观点1：白色物质是Na2O； 观点2：白色物质是Na2CO3； 观点3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。 为了验证哪种观点正确，该小组对无色滤液继续进行如下方案探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 取少量无色滤液于试管中，加入无色酚酞试液 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 ①取少量无色滤液于试管中，向其中加入过量BaCl2溶液 出现白色沉淀 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象 (2)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是 。 (3)根据方案2，乙同学认为白色物质为 ，其理由是 。 (4)根据以上探究，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。 (5)丙同学认为白色物质有可能是NaOH。你是否同意丙同学的观点，并简述理由 。 12．（23-24高一上·广东汕头·期中）化学小组对Na在CO2气体中燃烧的产物进行了实验探究。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O和Na2CO3 【查阅资料】①N2的化学性质较稳定，通常情况下不与其他物质反应； ②PdCl2溶液能与CO反应生成黑色的金属钯，同时生成强酸性物质； ③将酚酞溶液分别滴入BaCl2、NaCl、NaOH、Na2CO3四种溶液中的现象如下： 溶液 BaCl2 NaCl NaOH Na2CO3 现象 无变化 无变化 溶液变为红色 溶液变为红色 【实验1】化学小组在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)： 步骤一：向甲装置的玻璃管中通入适量N2. 步骤二：停止通入N2，点燃酒精灯，再通入CO2气体，Na剧烈燃烧，生成黑色和白色两种固体；装置丁中有黑色沉淀产生；装置戊中溶液变浑浊。 (1)步骤一中通入N2的目的是 ，乙装置的作用是 。 (2)根据步骤二的实验现象推理可知，Na与CO2反应的产物一定有 (填化学式)。 (3)写出装置丁中反应的化学方程式： 。 【实验2】为了进一步探究步骤二中所得白色固体的组成，兴趣小组同学继续进行如下实验：取实验1步骤二中的白色固体于试管中，加入适量水后振荡，固体完全溶解，滴入几滴酚酞溶液，溶液由无色变为红色。 (4)有同学认为，根据实验2中溶液颜色的变化可以证明白色固体为Na2O，其推理的依据是 。 (5)另有同学认为实验2中的现象并不能证明白色固体一定是Na2O，也可能是Na2CO3，设计了如下实验方案进行探究，请结合题给信息，完善验证该实验方案： 取实验1步骤二中的白色固体于试管中，加适量水溶解，滴加 (填化学式)至不再产生沉淀，过滤，向滤液中滴加 ，无明显现象，则证明该白色固体中必定含有Na2CO3，且不含Na2O。 13．（24-25高一上·广东广州·期末）氯气是一种重要的化工原料。 (1)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气。 ①发生装置应选上图 (填标号)。 ②将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口，若试纸变 ，则表明氯气已经收集满。 ③8.7g二氧化锰与盐酸充分反应，最多生成氯气 L(标准状况下)。 (2)氯气和亚氯酸钠反应能制得一种较为安全的消毒剂——二氧化氯。有实验小组利用下图装置制备并探究其性质(加热装置已略去)。已知：ⅰ．为无色液体，密度比水大，与水不互溶；ⅱ．易溶于中，溶液呈黄绿色；ⅲ．为黄绿色气体，易溶于水，难溶于；ⅳ．遇酸易反应生成和。 ①装置B的作用是 。装置D的作用是 。 ②反应时装置D中会出现颜色变化：先观察到 ，后观察到 。 ③装置C中制备的反应为 = ；除此之外，装置C中还会发生的反应有 、 (填离子方程式)。 14．（24-25高一上·广东佛山·期中）Ⅰ．钠元素及其化合物在工农业生产中有重要的应用。 (1)是一种重要的制氧剂，某课外活动小组设计了如图所示装置，验证与反应时需要与水接触。 a、其中②中试剂为 ，⑤中发生的主要反应化学方程式为 。 b、实验过程中，关闭 ，打开 ，带火星的木条复燃，证实与反应时需要与水接触。 Ⅱ．纯碱是一种重要的工业产品，我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程如图所示： 资料： ⅰ．沉淀池中的反应为 ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (2)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，先通入的气体为 ，上述流程中X物质的化学式 。 (3)请写出的电离方程式： ；请写出煅烧炉中发生反应的化学反应方程式： 。 (4)请设计实验检验产品中是否含有NaCl： 。 (5)实验室模拟“侯氏制碱法”，下列操作未涉及的是___________。 A． B． C． D． (6)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．沉淀池中有析出，因为一定条件下的溶解度最小 B．滤液中主要含有NaCl、和 C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环A D．副产品做氮肥可以与草木灰混用以增强肥效 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 重难点02 有关钠、铁、铝、氯的实验探究 1．（23-24高一上·广东东莞·期末）1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合加热得到氯气。今天，氯气已成为重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。 (1)液氯中含有微粒 (填化学式)。 Ⅰ．某同学用下图所示装置制取纯净的氯气并研究氯气与Na常温下的反应。 (2)试管B中试剂的名称为 ，D装置收集氯气的方法名称是 。 (3)取下硬质试管D，用轻质塑料片盖住试管口，向试管中加入一小片金属钠，几秒后观察到钠与氯气剧烈反应。下列选项正确的是_______(填编号)。 A．Na在氯气中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气参加 B．用单线桥表示电子转移： C．火焰为黄色，发出黄光属于化学变化 D．E的作用为防止F中水蒸气进入D中 Ⅱ．探究氯气和水反应中可逆符号的含义。 某同学查资料得知，用可逆符号表示的反应有以下两个特征： 特征a．无论反应物的比例如何，充分反应后，反应物都会有剩余。 特征b．一定条件下，增大某一反应物浓度，生成物会增多；增大某一生成物浓度，反应物会增多。 设计实验进行验证。 (4)该同学观察了多种浓度的新制氯水，证明特征a正确，他的依据是 。 (5)为验证特征b，该同学向氯水中滴入几滴浓硫酸，测得减小，同时 (填“增大”“减小”或“不变”)，证明特征b正确。据此预测，若向此氯水中加入少许漂白粉(主要成分、)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)，此时会发生反应 (写出反应方程式)。 【答案】(1) (2) 饱和食盐水 向上排空法 (3)AD (4)氯水均呈黄绿色 (5) 增大 增大 【分析】装置A制备氯气，装置B除去氯气中的氯化氢，装置C干燥，装置D收集氯气，装置E干燥，装置F尾气处理。 【详解】（1）液氯属于纯净物，其中含有微粒Cl2； （2）试管B除去氯气中的氯化氢，其中试剂的名称为饱和食盐水，D装置收集氯气的方法名称是向上排空气法； （3）A．燃烧是指剧烈的发光发热的氧化还原反应，Na在氯气中燃烧，说明燃烧不一定需要氧气参加，故A正确； B．钠和氯气反应生成氯化钠的过程中，钠失去电子，氯元素得到电子，单线桥表示为：，故B错误； C．火焰为黄色，是钠元素的焰色试验，属于物理变化，故C错误； D．E的作用为干燥，防止F中水蒸气进入D中，故D正确； 故答案为：AD； （4）由于氯水均为黄绿色，说明溶液中含有氯气分子，说明无论反应物的比例如何，充分反应后，反应物都会有剩余； （5）该同学向氯水中滴入几滴浓硫酸，Cl2+ H2O⇌HCl+ HClO平衡逆移，则c(Cl-)减小，同时c(Cl2)增大，证明特征b正确；据此预测，若向此氯水中加入少许漂白粉［主要成分CaCl2、Ca(ClO)2］，生成物浓度增大，平衡逆移，c(Cl2)将增大，此时HCl浓度较低，发生复分解反应，化学方程式为。 2．（24-25高一上·广东惠州·期末）某小组同学在实验室制备、收集氯气，并进行氯水中相关物质的性质探究。 (1)实验室制备Cl2。 装置I中发生的化学反应方程式为 。 (2)氯水相关物质的性质探究。 ①若装置Ⅳ中试剂b为H2O，可制得氯水。写出Cl2与H2O反应的离子方程式 。 ②若装置Ⅳ中试剂b为CCl4，可制得Cl2的CCl4溶液(Cl2可溶于CCl4，且不与CCl4反应)。取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液，分别滴在三张干燥的红色纸条上，可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色，证明 。 (3)验证氯水中HClO光照分解的产物。 ①如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时，用数字化传感器采集的图像，下列纵坐标(y)代表的物理量与图像相符的是 (填字母)。 a．溶液漂白能力　b．氢离子浓度　c．溶液的颜色　d．氧气体积分数 ②据此数据，可分析得到HClO在光照下分解的产物为 (写化学式)。 (4)若要模拟工业上制备漂白液，装置Ⅳ中试剂b为 ，制备漂白液的化学方程式为 。“84”消毒液露置于空气中，其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质，其中一种是HClO，另一种是酸式盐 (写化学式)。 【答案】(1) (2) Cl2+H2OH++Cl-+HClO 氯水中HClO具有漂白作用 (3) bd HCl、O2 (4) NaOH溶液 2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O NaHCO3 【分析】装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气，发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，由于浓盐酸易挥发，制取的氯气中含有HCl杂质气体，通入装置Ⅱ中饱和食盐水可除去HCl，再通过装置Ⅲ中浓硫酸干燥氯气，装置Ⅳ为氯气和NaOH溶液反应制取漂白液，蘸有NaOH溶液的棉花可吸收尾气中氯气，防止污染空气，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，装置Ⅰ中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰和氯气，发生的化学反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O； （2）①Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，反应的化学方程式为Cl2+H2OHCl+HClO，故答案为：Cl2+H2OHCl+HClO； ②取稀盐酸、新制氯水、Cl2的CCl4溶液，分别滴在三张红色纸条上，可观察到只有滴加新制氯水的红色纸条褪色，新制氯水中含有HClO，证明氯水中HClO具有漂白作用，故答案为：氯水中HClO具有漂白作用； （3）① a．氯水中含有次氯酸，光照条件下发生如下反应：2HClO2HCl+O2↑，生成强酸盐酸，溶液漂白能力减弱，a不合题意； b．根据a的分析氯水中含有次氯酸，光照条件下发生如下反应：2HClO2HCl+O2↑，生成强酸盐酸，溶液酸性增强，氢离子的浓度增大，b符合题意； c．新制氯水因溶有氯气而呈黄绿色，久置后氯水的成分只有HCl，溶液的颜色逐渐变浅至无色，C不合题意； d．次氯酸光照分解生成氧气，所以溶液中氧气的浓度增大，装置内气体混合物中氧气的体积分数增大，d符合题意； 故答案为：bd； ②据此数据，可分析得到HClO在光照下分解的产物为HCl和O2，故答案为：HCl、O2； （4）已知漂白液的有效成分是NaClO，则模拟工业上制备漂白液，装置Ⅳ中试剂b为NaOH溶液，制备漂白液的化学方程式为：2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O，“84”消毒液露置于空气中，其有效成分在空气中CO2的作用下生成两种物质，其中一种是HClO，另一种是酸式盐，根据酸性强弱可知次氯酸钠能与空气中的二氧化碳反应生成HClO和NaHCO3，故答案为：NaOH；2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O；NaHCO3。 3．（23-24高一上·广东佛山·期末）某化学兴趣小组设计如下装置探究过氧化钠与水的反应。回答下列问题： Ⅰ．探究反应热效应 ⅰ．连接装置，检验气密性。 ⅱ．加入，打开传感器采集数据。 ⅲ．打开恒压滴液漏斗活塞，滴加试剂，固体完全消失，溶液先变红后褪色，测得反应过程中溶液的最高温度为。 (1)过氧化钠中含有的化学键类型有 。 (2)过氧化钠与水反应的离子方程式为 。 (3)计算实验所得溶液的物质的量浓度约为 (反应前后溶液体积变化忽略不计)。 Ⅱ．探究ⅲ中溶液褪色原理 查阅资料  酚酞褪色可能与温度、碱浓度及有关。 提出假设 假设1  氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色 假设2  体系温度过高使得酚酞褪色 假设3  反应体系中生成了，使得酚酞漂白褪色 实验验证  按照下表设计四组探究实验。 (4)完成表格中的填空 实验序号 操作 现象 结论 1 取① ，滴加2~3滴酚酞。 溶液变红色，一段时间后褪色 假设1成立 2 取溶液，滴加2~3滴酚酞。 溶液变红色，一段时间后不褪色 3 取溶液，滴加2~3滴酚酞，② 。 溶液变红色，一段时间后不褪色 假设2不成立 4 取溶液，滴加2~3滴酚酞，再滴入溶液 ③ 假设3成立 (5)提出异议  某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5：取溶液，滴加2~3滴酚酞， (填操作及现象)，证明该假设不成立。 【答案】(1)离子键、非极性共价键 (2) (3) (4) 1mol/L的氢氧化钠 升高温度至 溶液变红色，一段时间后褪色 (5)通入氧气，溶液不褪色 【分析】含有酚酞的水中加入过氧化钠后，溶液先红后褪色，探究氢氧化钠浓度对酚酞褪色的影响，应该选用与原实验浓度相等的氢氧化钠溶液进行对照；探究温度对酚酞褪色的影响，应把温度升高到与原实验温度相同。 【详解】（1）过氧化钠是离子化合物，由Na+、 构成，含有的化学键类型有离子键、非极性共价键。 （2）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为； （3）的物质的量为，根据钠元素守恒，生成氢氧化钠的物质的量为0.02mol，所得溶液的体积约为0.02L，所得溶液的物质的量浓度约为。 （4）根据控制变量法，选用与（3）中相同浓度的氢氧化钠溶液，所以应该取1mol/L的氢氧化钠溶液，滴加2~3滴酚酞，溶液变红色，一段时间后褪色；取溶液，滴加2~3滴酚酞，溶液变红色，一段时间后不褪色，证明氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色。 取溶液，滴加2~3滴酚酞，②升高温度至，溶液变红色，一段时间后不褪色，证明不是因为体系温度过高使得酚酞褪色。 取溶液，滴加2~3滴酚酞，再滴入溶液，溶液变红色，一段时间后褪色，证明反应体系中生成了，使得酚酞漂白褪色。 （5）提出异议  某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5：取溶液，滴加2~3滴酚酞，通入氧气，溶液不褪色，证明该假设不成立。 4．（24-25高一上·广东深圳·期中）学习小组进行水质调查时发现某池塘水较浑浊，为此开展水质研究。 【查阅资料】 ①明矾溶于水生成的胶体，能吸附水中悬浮物，发生沉降，从而达到净水目的。 ②胶体能溶于酸。 ③净水效果可用浊度去除率A表示，A值越大表示净水效果越好。 为探究影响明矾净水效果的因素，学习小组进行了如下探究 【提出猜想】 猜想a：一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好。 猜想b：一定范围内，水样的酸性越强，净水效果越差。 【实验准备】配制絮凝剂溶液和稀硫酸 (1)用明矾配制质量分数为的絮凝剂溶液(密度取)，需用到的玻璃仪器除了量筒、烧杯、胶头滴管外，还需要 。检验明矾溶于水生成了胶体的方法是： 。 (2)用质量分数为的浓硫酸(密度取)加水稀释配制溶液，需要量取浓硫酸的体积为 (结果保留1位小数)。相较于(1)中的仪器，还需要用到的玻璃仪器是： 。 【设计实验，验证猜想】 取该水样，按下列实验方案加入试剂后，充分搅拌，静置，测定水样的浊度并计算，得到浊度去除率，记录数据。 实验序号 水样体积 絮凝剂溶液体积 体积 蒸馏水体积 后浊度去除率 ⅰ 200 5.0 0 5.0 ⅱ 200 0 7.5 ⅲ 200 0 0 ⅳ 200 5.0 2.0 3.0 ⅴ 200 5.0 5.0 0 【数据分析，交流讨论】 (3)实验ⅰ、ⅱ、ⅲ用于探究猜想a是否成立，则 ， 。 (4)实验测得，由此得出的结论是 。 (5)实验证明猜想b成立，得出该结论的依据是 (用A的大小关系表示)。 (6)水样的酸性越强，净水效果越差，原因是： 。 (7)明矾溶于水生成的胶体的离子方程式为： 。 【答案】(1) 玻璃棒 用激光笔照射制得的溶液，从侧面可以看到一条光亮的通路 (2) 5.4 容量瓶 (3) 2.5 10 (4)一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好 (5) (6)明矾溶于水生成的胶体溶于硫酸，导致吸附水中悬浮物的能力减小 (7) 【详解】（1）用明矾配制质量分数为的絮凝剂溶液(密度取)，需要99mL水和1g明矾进行配制，需要用到的仪器有托盘天平、量筒、胶头滴管、药匙、烧杯、玻璃棒，其中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒；检验明矾溶于水生成了胶体的方法是：用激光笔照射制得的溶液，从侧面可以看到一条光亮的通路。 （2）用质量分数为98%的浓硫酸(密度取)加水稀释配制溶液，配制前后溶液中硫酸的质量相同，设需量取浓硫酸的体积为V mL，则，，解得V=5.4，需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、容量瓶，故相较于(1)中的仪器，还需要用到的玻璃仪器是：容量瓶。 （3）根据控制唯一变量法，溶液总体积为10.0mL，则2.5，10.0。 （4）由可知，其他条件相同时，絮凝剂溶液浓度越大，净水效果越好，即一定范围内，明矾的用量越大，净水效果越好，因此猜想a成立。 （5）实验ⅰ、iv和v中絮凝剂溶液体积相同，所加入硫酸体积不同，实验ⅰ、iv和v中硫酸体积依次增大，溶液总体积相同，则溶液酸性依次增强，如果，说明一定范围内水样的酸性越强，净水效果越差，猜想b成立； （6）因为明矾溶于水生成的胶体溶于硫酸，导致吸附水中悬浮物的能力减小，因此水样的酸性越强，净水效果越差。 （7）明矾溶于水生成的胶体的离子方程式为：。 5．（23-24高一上·广东东莞·期末）铝镁合金粉是烟花中的常见成分，其中Al的含量与烟花的安全有极大关系。某兴趣小组对某品牌烟花中所用铝镁合金粉中Al的含量进行测定(假设样品中的金属只含有Mg、Al)。 Ⅰ．配制溶液 (1)需用托盘天平称量固体 g，写出一条称量时需注意的事项 。 (2)配制溶液的操作如下，正确顺序为 ：称量→溶解→转移并洗涤→_______→_______→_______→_______→装瓶贴标签。(填编号) (3)配制溶液的过程中，玻璃棒的作用有 。 Ⅱ．测定铝镁合金粉中Al的含量 (4)仪器甲的名称是 。 (5)锥形瓶中反应的化学方程式为 。 (6)根据国家标准，铝镁合金粉中Al的含量应介于47%～53%。若实验样品质量为0.52g，测得生成气体体积为0.336L(标准状况)，则样品中铝的质量分数为 (保留两位有效数字)：该样品 标准(填“符合”、“不符合”)。 【答案】(1) 4.0g 固体氢氧化钠应在表面皿上或在小烧杯中称量，不能在称量纸上称量 (2)adcb (3)搅拌、引流 (4)分液漏斗 (5) (6) 52% 符合 【分析】根据题意，M铝镁合金粉中，铝能与强碱反应：，镁不反应，测量产生H2的体积和物质的量，根据方程式系数关系计算Al的物质的量。 【详解】（1）配制溶液，需用托盘天平称量固体0.5L×0.2mol/L×40g/mol=4.0g。NaOH易吸水潮解，称量时需注意固体氢氧化钠应在表面皿上或在小烧杯中称量，不能在称量纸上称量。 （2）配制溶液时，首先计算配制溶液所需的质量，再称量所需的，最后进行溶解、转移并洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签，故选adcb。 （3）配制溶液的过程中，玻璃棒的作用有：搅拌、引流。 （4）仪器甲的名称是分液漏斗。 （5）锥形瓶中Al和NaOH溶液反应生成H2和，化学方程式为：。 （6）测得生成H2的体积为0.336L，物质的量为=0.015mol，由方程式可知n(Al)= =0.01mol，则样品中铝的质量分数为 =52%，该样品符合标准。 6．（23-24高一上·广东广州·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： 【氯化铁】熔点为，沸点；易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向的铁粉中通入氧气来生产无水氯化铁 【氯化亚铁】熔点为，易升华。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)仪器D的名称是 ；D中装的药品是碱石灰，其作用是 。 (2)定性分析。取C中的少量产物溶于稀盐酸中配成稀溶液待用。若产物中混有可用下列试剂中的 (只能选取一种试剂，填序号)进行检测，实验现象是 。 ①溶液  ②溶液  ③溶液  ④酸性溶液  ⑤淀粉溶液 (3)定量分析。取装置C中的产物，按以下步骤进行测定：①称取产品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、洗涤后灼烧沉淀；⑤称量所得红棕色固体为。则该样品中铁元素的质量分数为 (结果精确到小数点后两位)。 (4)由(3)定量分析数据得出结论，并提出改进措施： ①用题目所给的装置制得的产物中，铁元素含量 (填“相等”、“偏高”或“偏低”），原因是 。 ②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施是 ，目的是 。 (5)该活动小组将纯净的无水氯化铁配成的溶液，现在实验室需要的溶液用于实验，则配制该溶液需要量取的溶液的体积是 。 【答案】(1) 球形干燥管 吸收未反应的氯气，且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解 (2) ② 产生蓝色沉淀 (3)36.52 (4) 偏高 因盐酸易挥发，未除去氯气中的HCl，生成的FeCl2中Fe的质量分数大于FeCl3中Fe的质量分数 在AB装置间增加一个饱和食盐水的洗气装置 去氯气中混有的HCl (5)62.5mL 【分析】由实验装置可知，A中发生2Mn+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，B中浓硫酸干燥氯气，直玻璃管中发生2Fe+3Cl22FeCl3，水槽中冰水冷却，C中收集到FeCl3，D为干燥管，D中为碱石灰可吸收未反应的氯气，且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解，据此分析解题。 【详解】（1）D为球形干燥管，D中装的药品是碱石灰，其作用是吸收未反应的氯气，且防止空气中水进入装置C中导致氯化铁水解； （2）取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K3[Fe(CN)6]溶液进行检测，实验现象是有蓝色沉淀生成； （3）根据上述实验步骤，可知氧化铁为2.40g，由Fe元素守恒可知该样品中铁元素的质量分数为=36.52%； （4）①因盐酸易挥发，未除去氯气中的HCl，由FeCl2中Fe的质量分数大于FeCl3中Fe的质量分数可知，用题目所给的装置制得的产物中，铁元素含量偏高； ②若要得到较纯净的无水氯化铁，可采取的“装置”改进措施在AB装置间增加一个饱和食盐水的洗气装置，目的是除去氯气中混有的HCl； （5）实验室需要的溶液，根据容量瓶的规格只能配制250mL溶液，根据c1V1=c2V2，有0.25L0.5mol/L=V2，得V2=0.0625L，即62.5mL。 7．（23-24高一上·广东潮州·期末）能用于金属蚀刻、污水处理、印染工业。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备氯化铁并对产物做如下探究实验(部分夹持装置省略)。已知：三氯化铁易升华，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。 (1)A中装浓HCl的仪器名称 ，E装置的作用是 。 (2)实验中制取氯气的离子方程式为 。 (3)装置的连接顺序为：a→ →f。 (4)实验结束时，先移走 (选“A”或“B”)处的酒精灯。 (5)D中碱石灰的作用是 。 (6)实验结束并冷却后，将收集器中的固体物质转移至锥形瓶中，进行如下实验： 用离子方程式表示淡红色溶液中加入过量后，溶液颜色变深的原因有：a： ；b：。 【答案】(1) 分液漏斗 除去中的HCl杂质 (2) (3)g-→h→d→c→b→c (4)B (5)吸收防止污染空气，防止空气中的水蒸气进入收集装置 (6) 【分析】在装置A制取氯气，，通入饱和食盐水，除去中HCl，然后再经过浓硫酸干燥，将干燥通入B中制备FeCl3，并收集，最后装置得用碱石灰隔绝空气中的水蒸气，据此分析； 【详解】（1）A 中装浓 HCl 的仪器是分液漏斗；E 中装饱和食盐水用于除去中的HCl杂质； （2）实验中制取氯气的离子方程式为； （3）A中制备的中含有HCl，需要通入饱和食盐水，除去中HCl，然后再经过浓硫酸干燥，将干燥通入B中制备FeCl3，最后装置得用碱石灰隔绝空气中的水蒸气，所以装置连接顺序为a→g→h→d→e→b→c→f； （4）实验结束时，为使生成的物质完全进入收集器中，应先移走B处酒精灯，待固体全部进入收集器后，再移走A出酒精灯； （5）因为氯气是有毒气体，所以需要进行尾气处理，三氯化铁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，所以需要隔绝空气中的水蒸气； （6）固体混合物中含有铁单质，加入稀盐酸反应后，溶液中含有，加入H2O2溶液颜色变深，所以目的是将转化为，离子方程式。 8．（23-24高一上·广东·期末）某研究小组探究铁矿石中铁元素的化合价并利用碘量法测定铁矿石中的铁含量。实验过程如下： Ⅰ．探究铁矿石中铁元素的化合价 研究小组为探究铁元素的化合价，设计实验如图。 (1)甲同学通过实验得出结论：铁矿石中含+2、+3价铁。 实验i的X溶液为 ，现象为 。实验ii中反应的离子方程式为 。 (2)乙同学认为甲同学的结论不合理，不能判断铁矿石中有+3价铁，理由是 。 Ⅱ．测定铁矿石中铁的含量 步骤1：称取0.3000g试样于容器中，经过一系列操作使铁元素转化成。 步骤2：将步骤1所得物质放置在烧杯中，加入热水、盐酸，经过一系列操作后，得到100mL稀释液。 步骤3：将稀释液转至碘量瓶中，加入过量KI溶液，充分反应后I-被Fe3+氧化为I2.得到的I2可消耗amol Na2S2O3标准溶液(发生反应的化学方程式是2S2O+ I2 = S4O+2I-)。 (3)中铁元素的化合价是 。 (4)步骤3中放置时间不同对铁含量测定结果的影响如表： 放置时间/min 0 1 3 5 10 测定结果/% 25.88 26.83 26.83 26.97 27.10 铁含量测定结果随放置时间加长而变大的可能原因是：放置时间过长，过量的I—被空气中的氧气氧化，对应的离子方程式是 。 (5)计算铁矿石试样中铁的含量： (列计算式)。 (6)已知2Cu2++4I-=2CuI↓+ I2 ，若测定时铁矿石中的铜元素未除去，则铁含量测定结果 (“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】(1) KSCN溶液 溶液出现血红色 (2)铁矿石用硫酸溶解在空气中进行，Fe2+可被空气中的氧气氧化为Fe3+ (3)+3 (4) (5) (6)偏高 【分析】Ⅰ．将少量铁矿石置于试管中，向其中加入稀硫酸溶解，过滤，分出2份，检验Fe3+可向其中一份加入硫氰化钾溶液，若溶液变为血红色，则证明含有Fe3+，向另一份溶液中加入高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液褪色则证明含有Fe2+，Ⅱ．铁矿石经过一系列操作使铁元素转化成，将放置在烧杯中，加入热水、盐酸，经过一系列操作后，得到氯化铁稀释液，将氯化铁稀释液转至碘量瓶中，加入过量KI溶液，充分反应后I-被Fe3+氧化为I2.，根据消耗amolNa2S2O3标准的体积计算溶液得到的I2的物质的量，进而计算出铁元素的含量，据此解答。 【详解】（1）①由分析可知，含有Fe3+在实验i中会与KSCN结合生成血红色配合物，则加入溶液为硫氰化钾溶液，②现象是：溶液出现血红色，③含有Fe2+在实验ii中会与高锰酸钾发生氧化还原反应，离子方程式为：； （2）有可能矿石中原本不含有Fe2+，Fe3+由Fe2+被氧化后产生，即理由是：铁矿石用硫酸溶解在空气中进行，Fe2+可被空气中的氧气氧化Fe3+； （3）中氧元素是－2价，因此铁元素的化合价是+3价； （4）过量的I—被空气中的氧气氧化，对应的离子方程式为：； （5）在盐酸中会发生反应，得到Fe3+与KI反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2的反应为，则关系式2Fe3+~ I2~2，n(Fe3+)=n()=amol，则铁矿石试样中铁的含量； （6）测定时，若铁矿石中的铜元素未除去，则Cu2+也会产生部分I2，故会消耗更多的Na2S2O3标准溶液，则铁含量测定结果偏高。 9．（23-24高一上·广东清远·期末）氯气是一种重要的化工产品。 (1)某研究性学习小组查阅资料得知，酸性高锰酸钾溶液与浓盐酸反应可制备氯气，化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 ①用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目： 。 ②他们设计如图实验装置制取氯气并验证其性质。 依据上述反应原理，从下列装置中选择合适的制氯气装置： (填序号)。 装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，其目的是 。实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，说明该装置存在明显的缺陷，改进的方法是 。装置E中NaOH溶液的作用是 。 (2)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气，反应的化学方程式为4HCl+O2=2Cl2↑+2H2O，该反应分成两步进行，其基本原理如图所示： ①该原理中起到催化剂作用的物质的化学式为 。 ②过程Ⅰ的反应为2HCl+CuO=CuCl2+H2O，过程Ⅱ的化学方程式为 。 【答案】(1) III 证明干燥的氯气不具有漂白性 在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶 吸收未反应的氯气，防止污染空气 (2) CuO 2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2 【分析】根据2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应制取氯气，该反应不需要加热，故发生装置A选用装置III，在装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条检验次氯酸的漂白性，再将氯气通入盛有Na2SO3溶液的装置D中，检验Cl2的强氧化性，最后由于氯气有毒，不能直接排放到空气中，故用盛装NaOH溶液的E装置进行尾气吸收，据此回答。 【详解】（1） ①2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O为用双线桥标出该反应中电子转移的方向和数目； ②由分析知，制氯气装置为装置III；装置B、C中依次盛放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条，干燥的布条不褪色，湿润的布条褪色，故该装置的证明干燥的氯气不具有漂白性；而实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色，说明B装置通入的氯气中含有水分，在A和B之间增加盛有浓H2SO4的洗气瓶将通入的氯气进行干燥；由分析知，装置E中NaOH溶液的作用是吸收未反应的氯气，防止污染空气； （2）①由图知，过程Ⅰ的化学方程式为2HCl+CuO=CuCl2+H2O，过程Ⅱ的化学方程式为2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2，过程Ⅰ中CuO作为反应物，过程Ⅱ中CuO作为生成物，故该原理中起到催化剂作用的物质的化学式为CuO； ②过程Ⅱ的化学方程式为2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2。 10．（22-23高一上·广东深圳·期末）含氯物质在生产生活中发挥着重要作用。 I．氯气的制备 1774年，瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为)与浓盐酸混合加热，产生了一种黄绿色、有刺激性气味的气体。1810年，戴维将其该气体命名为chlorine(氯气)。 (1)实验室沿用舍勒的方法制备的化学方程式为 。 (2)某同学拟用该原理制备并收集纯净的氯气，虚线框内应选用发生装置 (填“甲”“乙”或“丙”)。试剂X是 。NaOH溶液的作用是 。 (3)某兴趣小组用上述方法制备过程中发现，反应停止时仍有剩余。 【提出猜想】 猜想1：随着反应进行，反应混合液中降低，盐酸不能被氧化 猜想2：随着反应进行，反应混合液中① 降低，盐酸不能被氧化 【实验探究】 将反应后的固液混合物倒出，平均分在两个试管中，设计并进行实验i和ii。 备选试剂：溶液、NaCl固体、浓盐酸、浓硫酸 序号 实验操作 实验现象 实验结论 i 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；加入② ，充分振荡，继续加热。 试纸未变蓝 猜想1不正确 ii 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；滴入2滴③ ，充分振荡，继续加热。 一开始无现象，滴入溶液后试纸变蓝 猜想2可能正确 iii 将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；加入固体，充分振荡，继续加热。 试纸④ (填“变蓝”或“未变蓝”) 猜想2正确 Ⅱ．探究氯水的性质 1785年，法国化学家贝托莱发现氯气的水溶液具有漂白性，露置在日光下会失去漂白能力，同时产生氧气，因此他推断氯气是一种含氧化合物。 (4)在A处通入未经干燥的氯气。当关闭B处的弹簧夹时，C处的红布条看不到明显现象：当打开B处的弹簧夹后，C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中盛放的溶液可能是___________。 A．饱和NaCl溶液 B．NaOH溶液 C．浓硫酸 D．水 (5)该兴趣小组利用数字化实验探究氯水的性质：强光照射氯水，传感器记录一系列物理量随着时间的变化过程。若得到如图所示曲线，则纵坐标可能是___________(填标号)。 A．的浓度 B．氯水的pH C．的体积 D．的体积 【答案】(1) (2) 丙 饱和食盐水 吸收尾气，防止污染 (3) NaCl固体 浓硫酸或浓 未变蓝 (4)BC (5)B 【分析】I．浓盐酸与MnO2混合加热制得Cl2，生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体，需先经过饱和食盐水除杂，再经过浓硫酸干燥，用向上排空气法收集，氯气有毒，NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染； Ⅱ．结合氯水中的次氯酸具有漂白性，且次氯酸不稳定，光照条件下易分解生成HCl和O2进行分析解答。 【详解】（1）实验室沿用舍勒的方法制备，浓盐酸与MnO2混合加热可以制取得到Cl2，该反应的化学方程式为：； （2）该反应为固体与液体混合加热，应选发生装置丙；生成的氯气中混有水分和盐酸挥发出的HCl气体，需先经过饱和食盐水除杂，再经过浓硫酸干燥，则X为饱和食盐水；NaOH溶液的作用是吸收尾气，防止污染； （3）根据溶液中成分，猜想1：随着反应进行，反应混合液中降低，盐酸不能被氧化； 猜想2：随着反应进行，反应混合液中降低，盐酸不能被氧化。 ⅰ．根据猜想1，随着反应进行，反应混合液中降低，不能被二氧化锰氧化，实验ⅰ可以通过增大氯离子浓度来证明，则操作步骤为：加入NaCl固体； ii．需要验证氢离子浓度对实验的影响，故将湿润的淀粉碘化钾试纸放置于试管口，加热试管；滴入2滴浓硫酸或浓，充分振荡，继续加热，一开始无现象，滴入溶液后试纸变蓝，可以证明猜想2正确； iii．需要排除硫酸根离子的影响，将湿润的淀粉KI试纸放置于试管口，加热试管；加入固体，充分振荡，继续加热，试纸未变蓝，说明不是硫酸根离子的影响，说明猜想2正确； （4）分析题中信息，D瓶的作用是吸收氯气或者使湿润的氯气得到干燥，故选用NaOH溶液或浓硫酸，故答案为BC； （5）氯气和水反应生成次氯酸，强光照射氯水，次氯酸分解生成氯化氢和氧气，溶液pH减小，氯离子浓度增大，O2体积增大，而氯气的体积最终为0，则纵坐标可能是pH，故选B。 11．（24-25高一上·广东广州·期中）资料显示，钠着火时不能用CO2灭火。为寻找原因，某研究性学习小组开展了如下探究： 【探究Ⅰ】钠能否与CO2反应？ 实验1：将燃着的钠迅速伸入装满纯净干燥CO2的集气瓶中，可以看到，钠在其中继续燃烧，火焰呈黄色，产生大量白烟；火焰熄灭冷却后，集气瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色固体。 结论1：钠在点燃条件能与CO2反应。 (1)为什么钠在CO2中燃烧产生的是黄色火焰？ 。 【探究Ⅱ】实验Ⅰ中产生的黑色和白色固体的成分分别是什么？ 实验2：在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡，瓶壁白色固体全部溶解，过滤，滤纸上留下黑色固体，滤液为无色。将干燥后的黑色固体引燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。针对白色固体的成分，该小组同学有三种观点： 观点1：白色物质是Na2O； 观点2：白色物质是Na2CO3； 观点3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。 为了验证哪种观点正确，该小组对无色滤液继续进行如下方案探究： 实验方案 实验操作 实验现象 实验结论 方案1 取少量无色滤液于试管中，加入无色酚酞试液 溶液变成红色 白色物质为Na2O 方案2 ①取少量无色滤液于试管中，向其中加入过量BaCl2溶液 出现白色沉淀 ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 无明显现象 (2)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是 。 (3)根据方案2，乙同学认为白色物质为 ，其理由是 。 (4)根据以上探究，写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式 。 (5)丙同学认为白色物质有可能是NaOH。你是否同意丙同学的观点，并简述理由 。 【答案】(1)钠元素的焰色试验为黄色 (2)Na2CO3溶液也呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红 (3) Na2CO3 步骤①加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀，证明滤液中含，此时发生反应为：Ba2++= BaCO3↓，说明白色固体含有Na2CO3；步骤②取上层清液滴加酚酞无明显现象，证明滤液中无OH-，由于过量BaCl2已除去，若含Na2O，其与水反应生成NaOH会使酚酞溶液变红，因此白色固体也不含Na2O，故该白色固体成分为Na2CO3； (4)4Na+3CO22Na2CO3+C (5)不同意丙同学的观点，实验Ⅰ中反应物只有Na和CO2，反应物中不含H元素，根据质量守恒定律，反应产物也不可能含NaOH(含H元素)，因此该白色固体不可能是NaOH。 【分析】Na在点燃时能够在CO2中燃烧产生黄色火焰，同时看到有大量白烟和黑色固体。Na元素焰色试验显黄色，因此燃烧时火焰呈黄色。要探究白色固体成分。由于反应过程中各种元素的种类不变，原子个数不变，可猜测该固体中不可能存在NaOH，可能是Na2O，也可能是Na2CO3或二者的混合物。甲同学根据方案1是向其溶液中加入无色酚酞试液，溶液显红色，猜测固体成分是Na2O，该猜测是错误的，这是由于Na2CO3溶液也显碱性。方案2中根据实验①加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀，可确定其中含有Na2CO3；由于Na2O会与水发生反应：Na2O+H2O=2NaOH，使溶液显碱性，滴加无色酚酞使溶液显红色。结合实验②滴加酚酞试液溶液不显红色，可确定溶液不显碱性，因此证明其中无OH-，则可确定白色固体中无Na2O，故该白色固体成分是仅含有Na2CO3；据此可知Na与CO2在点燃时反应产生Na2CO3、C，反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。 【详解】（1）钠在CO2中燃烧产生黄色火焰的原因是：钠元素的焰色反应为黄色，因此火焰呈黄色； （2）方案1结论不正确，理由是：Na2CO3溶液也呈碱性，也能使无色酚酞溶液变红，仅通过酚酞变红无法区分白色固体是Na2O还是Na2CO3(或二者混合物)； （3）根据方案2，可白色物质成分为Na2CO3，理由是：步骤①加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀，证明滤液中含，此时发生反应为：Ba2++= BaCO3↓，说明白色固体中含Na2CO3；由于过量BaCl2已完全除去，步骤②取上层清液滴加酚酞无明显现象，证明滤液中无OH-，若含Na2O，因其与水反应生成NaOH会使酚酞变红色，因此白色固体也不含Na2O，故证明该白色固体成分为Na2CO3； （4）根据探究，产物为黑色固体C(碳)和白色固体Na2CO3，结合原子守恒和电子守恒可知反应方程式为：4Na+3CO22Na2CO3+C； （5）不同意丙同学的观点，这是由于：实验Ⅰ中反应物只有Na和CO2，其中不含H元素，根据质量守恒定律，反应产物不可能含NaOH(含H元素)，因此白色物质不可能是NaOH。 12．（23-24高一上·广东汕头·期中）化学小组对Na在CO2气体中燃烧的产物进行了实验探究。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O和Na2CO3 【查阅资料】①N2的化学性质较稳定，通常情况下不与其他物质反应； ②PdCl2溶液能与CO反应生成黑色的金属钯，同时生成强酸性物质； ③将酚酞溶液分别滴入BaCl2、NaCl、NaOH、Na2CO3四种溶液中的现象如下： 溶液 BaCl2 NaCl NaOH Na2CO3 现象 无变化 无变化 溶液变为红色 溶液变为红色 【实验1】化学小组在老师的指导下设计了如图所示装置(部分夹持仪器已略去)： 步骤一：向甲装置的玻璃管中通入适量N2. 步骤二：停止通入N2，点燃酒精灯，再通入CO2气体，Na剧烈燃烧，生成黑色和白色两种固体；装置丁中有黑色沉淀产生；装置戊中溶液变浑浊。 (1)步骤一中通入N2的目的是 ，乙装置的作用是 。 (2)根据步骤二的实验现象推理可知，Na与CO2反应的产物一定有 (填化学式)。 (3)写出装置丁中反应的化学方程式： 。 【实验2】为了进一步探究步骤二中所得白色固体的组成，兴趣小组同学继续进行如下实验：取实验1步骤二中的白色固体于试管中，加入适量水后振荡，固体完全溶解，滴入几滴酚酞溶液，溶液由无色变为红色。 (4)有同学认为，根据实验2中溶液颜色的变化可以证明白色固体为Na2O，其推理的依据是 。 (5)另有同学认为实验2中的现象并不能证明白色固体一定是Na2O，也可能是Na2CO3，设计了如下实验方案进行探究，请结合题给信息，完善验证该实验方案： 取实验1步骤二中的白色固体于试管中，加适量水溶解，滴加 (填化学式)至不再产生沉淀，过滤，向滤液中滴加 ，无明显现象，则证明该白色固体中必定含有Na2CO3，且不含Na2O。 【答案】(1) 将装置内空气(或O2)排出，防止其干扰实验 防倒吸 (2)C、CO (3)CO+PdCl2+H2O=Pd↓+CO2+2HCl (4)Na2O能与水反应生成NaOH，导致溶液呈碱性 (5) BaCl2(或CaCl2) 酚酞溶液 【分析】本实验用于探究Na与CO2反应的产物，甲装置中发生Na与CO2的反应，丁装置用于检验CO气体，戊装置用于检验丁装置中生成的气体是否为CO2，丙装置用于吸收CO2，乙装置用于防止倒吸。 【详解】（1）装置中充满空气，空气中的O2会与Na反应，则步骤一中通入N2的目的是：将装置内空气(或O2)排出，防止其干扰实验；由分析可知，乙装置的作用是：防倒吸。 （2）步骤二中，通入CO2气体，Na剧烈燃烧，生成黑色和白色两种固体，黑色固体应为C；装置丁中有黑色沉淀产生，则说明反应生成Pd；装置戊中溶液变浑浊，说明丁中反应生成CO2，从而证明反应生成CO，则实验现象推理可知，Na与CO2反应的产物一定有C、CO。 （3）装置丁中，CO与PdCl2溶液反应，生成Pd、CO、HCl(强酸性物质)，反应的化学方程式：CO+PdCl2+H2O=Pd↓+CO2+2HCl。 （4）白色固体完全溶于水，水溶液能使酚酞溶液变红色，则反应产物可能为NaOH。有同学认为，根据实验2中溶液颜色的变化可以证明白色固体为Na2O，其推理的依据是：Na2O能与水反应生成NaOH，导致溶液呈碱性。 （5）另有同学认为，Na2CO3也符合实验2中的现象，为区分Na2CO3与NaOH，该实验方案为： 取实验1步骤二中的白色固体于试管中，加适量水溶解，滴加BaCl2(或CaCl2)至不再产生沉淀，过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，无明显现象，则证明该白色固体中必定含有Na2CO3，且不含Na2O。 【点睛】Na2CO3溶液呈碱性，能使酚酞试液变红色，加入足量的CaCl2，反应生成CaCO3沉淀和NaCl，NaCl溶液呈中性，则酚酞溶液由红色又变为无色。 13．（24-25高一上·广东广州·期末）氯气是一种重要的化工原料。 (1)实验室用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气。 ①发生装置应选上图 (填标号)。 ②将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口，若试纸变 ，则表明氯气已经收集满。 ③8.7g二氧化锰与盐酸充分反应，最多生成氯气 L(标准状况下)。 (2)氯气和亚氯酸钠反应能制得一种较为安全的消毒剂——二氧化氯。有实验小组利用下图装置制备并探究其性质(加热装置已略去)。已知：ⅰ．为无色液体，密度比水大，与水不互溶；ⅱ．易溶于中，溶液呈黄绿色；ⅲ．为黄绿色气体，易溶于水，难溶于；ⅳ．遇酸易反应生成和。 ①装置B的作用是 。装置D的作用是 。 ②反应时装置D中会出现颜色变化：先观察到 ，后观察到 。 ③装置C中制备的反应为 = ；除此之外，装置C中还会发生的反应有 、 (填离子方程式)。 【答案】(1) c 蓝色 2.24 (2) 除去氯气中的氯化氢气体 除去过量的氯气 液面上方出现黄绿色气体，溶液较长一段时间保持无色 溶液逐渐变为黄绿色 2NaClO2 2NaCl Cl2+H2O H++Cl-+HClO 8ClO+8H+=6 ClO2↑+Cl2↑+4H2O 【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和氯化钠溶液用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与亚氯酸钠溶液反应制备二氧化氯，装置D中盛有的四氯化碳用于除去过量的氯气，装置D后连接二氧化氯的收集装置和尾气处理装置。 【详解】（1）①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气的反应为二氧化锰和浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，所以发生装置应选上图c； ②氯气能与碘化钾溶液发生置换反应生成氯化钾和碘，反应生成的碘能使淀粉溶液变蓝色，所以表明氯气已经收集满的操作为将湿润的淀粉-碘化钾试纸放在集气瓶口，试纸变蓝色； ③8.7g二氧化锰物质的量为=0.1mol，0.1L10mol/L盐酸中氯化氢的物质的量为10mol/L×0.1L=1mol，由方程式可知，反应中二氧化锰不足量，且浓盐酸浓度降低，反应会停止，假设二氧化锰完全反应，最多生成标况下氯气体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L； （2）①由分析可知，装置B中盛有的饱和氯化钠溶液的作用是除去氯化氢气体；装置D中盛有的四氯化碳的作用是除去过量的氯气； ②反应时装置D中会出现的颜色变化是随着装置A中氯气的持续产生，开始时装置D液面上方出现黄绿色气体，溶液较长一段时间保持无色，随后逐渐变为黄绿色，说明有氯气进入D中； ③装置C中制备二氧化氯发生的反应为Cl2+2NaClO2=2NaCl+2 ClO2；氯气除了能与亚氯酸钠溶液反应生成二氧化氯外，还能部分与水反应生成盐酸和次氯酸，反应的离子方程式为Cl2+H2O H++Cl-+HClO；反应生成的盐酸能与亚氯酸钠溶液反应生成二氧化氯、氯化钠、氯气和水，反应的离子方程式为8ClO+8H+=6 ClO2↑+Cl2↑+4H2O。 14．（24-25高一上·广东佛山·期中）Ⅰ．钠元素及其化合物在工农业生产中有重要的应用。 (1)是一种重要的制氧剂，某课外活动小组设计了如图所示装置，验证与反应时需要与水接触。 a、其中②中试剂为 ，⑤中发生的主要反应化学方程式为 。 b、实验过程中，关闭 ，打开 ，带火星的木条复燃，证实与反应时需要与水接触。 Ⅱ．纯碱是一种重要的工业产品，我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程如图所示： 资料： ⅰ．沉淀池中的反应为 ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (2)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，先通入的气体为 ，上述流程中X物质的化学式 。 (3)请写出的电离方程式： ；请写出煅烧炉中发生反应的化学反应方程式： 。 (4)请设计实验检验产品中是否含有NaCl： 。 (5)实验室模拟“侯氏制碱法”，下列操作未涉及的是___________。 A． B． C． D． (6)下列说法正确的是___________(填字母)。 A．沉淀池中有析出，因为一定条件下的溶解度最小 B．滤液中主要含有NaCl、和 C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环A D．副产品做氮肥可以与草木灰混用以增强肥效 【答案】(1) 饱和溶液 (2) (3) (4)取待测样品少许于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，然后加入足量硝酸酸化，再滴入几滴溶液，若溶液变浑浊或有白色沉淀生成，则证明样品中含有NaCl；反之则无 (5)B (6)AC 【分析】Ⅰ．验证CO2与Na2O2反应时需要与水接触，由实验装置可知：①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，②用于除去HCl，应为饱和碳酸氢钠溶液，③应为浓硫酸，④⑤为对比试验，用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应，⑥可避免空气中的水、二氧化碳进入④⑤，最后用带火星的木条检验是否生成氧气，以此分析解答； Ⅱ．因二氧化碳在水中溶解度不大，则沉淀池中，向饱和食盐水先通入氨气，后通入二氧化碳，有利于析出NaHCO3，沉淀池中发生反应为：H2O+NaCl+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，母液中含氯化铵可循环使用，煅烧炉中发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，X为二氧化碳可循环使用，以此来解答。 【详解】（1）a．其中②中试剂为饱和碳酸氢钠溶液，目的是除去二氧化碳气体中的氯化氢，⑤中发生的主要反应化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2； b．实验过程中，关闭K2、打开K1，生成的CO2未被干燥，带火星的木条复燃，证实CO2与Na2O2反应时需要与水接触； （2）生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，氨气极易溶于水，二氧化碳溶解度不大，先通入的气体为NH3，再通入CO2，煅烧炉中发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，X为二氧化碳可循环使用； （3）NH4Cl的电离方程式：NH4Cl=NH+Cl-，煅烧炉中发生反应的化学反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； （4）实验检验产品Na2CO3中是否含有NaCl的过程和现象为：取待测样品少许于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，然后加入足量硝酸酸化，再滴入几滴AgNO3溶液，若溶液变浑浊或有白色沉淀生成，则证明样品中含有NaCl；反之则无； （5）由流程图可知，实验室模拟“侯氏制碱法”，未涉及的操作是蒸发结晶，故答案为：B； （6）A．沉淀池中发生反应：H2O+NaCl+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，有NaHCO3析出，因为该条件下NaHCO3的溶解度最小，故A正确； B．滤液中主要含有NaCl、NaHCO3和NH4Cl，故B错误； C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，图中转化关系可知，主要是设计了循环A，故C正确； D．副产品NH4Cl做氮肥，不能与草木灰(显碱性)混用，二者混合发生双水解反应，肥效减小，故D错误； 故答案为：AC。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $