内容正文:
专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中瓶放有干燥红色布条;中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)仪器A的名称为 (填名称),写出B中反应的离子方程式 。
(2)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(3)E中的红色布条是否褪色? ,写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液。写出H中发生反应的离子方程式 。
(5)洁厕剂(含HCl)与“84”消毒液混用会产生有毒气体,写出发生反应的离子方程式 。
2.(2026·重庆鲁能巴蜀中学·期中)“84”消毒液是常见的含氯消毒剂。鲁巴化学兴趣小组在实验室模拟制备“84”消毒液并探究其性质与使用条件。
已知:①“84”消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO;
②相同浓度(可理解为单位体积的溶液中溶质的物质的量)时,HClO的氧化性强于ClO-;
③ORP(氧化还原电位)反映水溶液中物质的氧化性和还原性,ORP值越大,氧化性越强。
【实验1】制备“84”消毒液
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是 ,写出A中发生反应的离子方程式: 。
(2)装置B中盛装的试剂为 (填名称),玻璃管a的作用是 。
【实验2】探究“84”消毒液的性质与使用条件
实验步骤及现象:向两支试管中分别加入2 mL“84”消毒液,在试管1中加入2 mL蒸馏水,试管2中加入2mLCH3COOH溶液,再分别放入相同的红色纸片,发现试管2中纸片褪色更快。
(3)试管1中加入2 mL蒸馏水的目的是 。
(4)试管2中纸片褪色更快的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)测定“84”消毒液在不同温度时ORP随时间的变化情况,结果图所示。
①根据图示信息,“84”消毒液使用的较合适温度是 。
②随温度升高,ORP值下降,50℃时ORP值下降较快的原因可能是 。
3.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)是国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,实验室制备的原理是用(亚氯酸钠)固体与氯气反应:。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置省略)。其中中盛有液体。已知:易溶于;易溶于水,难溶于。
(1)仪器P的名称是 ,B装置中所盛试剂是 ,C中试剂的作用是 。
(2)写出装置A中实验室制备氯气的化学方程式: 。
(3)F为收集装置,应选用的装置是 (填序号)。E装置的作用为 。
(4)工业上采用与反应制备,写出反应的化学方程式: 。
4.(2025-2026高一上·重庆市第十一中学校·期中)实验室制取及性质的验证实验组合装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)盛放的仪器名称为 。
(2)A中发生反应的化学方程式为 。
(3)依据广口瓶E、F的现象可得出的结论是 。
(4)反应结束后取下装置D,加入水充分振荡得到新制氯水。图1是用强光照射广口瓶中新制氯水时所采集的数字化实验图像,下列纵坐标代表的物理量与图像不相符的是___________(填标号)。
A. 溶液的pH B. 瓶中氧气的体积分数 C. 溶液中氯离子的浓度 D. 溶液的导电能力
(5)某同学设计了如图2的三组实验探究氯水的性质,会产生气体的是 。
(6)与溶液在一定温度下可反应生成、和三种盐,若和的物质的量之比为,则该温度下与溶液反应生成三种盐的离子方程式为 (已知方程式中物质的计量数之比等于物质的量之比)。
5.(2025-2026高一上·重庆市南开中学校·期中)某实验小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备Na2CO3,并测定其纯度。
步骤I:制备NaHCO3,装置如图所示(夹持装置略去)。
(1)①中发生的离子反应方程式为 。
③中发生的化学反应方程式为 。
(2)②中饱和NaHCO3溶液的作用为 。
步骤Ⅱ:制备Na2CO3
将制得的NaHCO3转移入下图装置a中,加热30分钟,并不停用玻璃棒搅拌。冷却到室温后,得到产品。
(3)装置a名称为 。
(4)加热过程中,需用玻璃棒不停搅拌目的是 。
步骤Ⅲ:测定产品中Na2CO3的质量分数
(5)称量3.0g产品,加热至质量不变时,称得其质量为2.9g,则产品中Na2CO3的质量分数为 %。(假设样品中杂质只含NaHCO3,保留两位有效数字)
6.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)如图为实验室用浓盐酸与制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。装置E瓶放有红色鲜花花瓣;F中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)装置A的名称为 ,写出B中反应的化学方程式 。
(2)装置C中试剂的作用是 ,D中盛装的溶液是 。
(3)E中的红色鲜花花瓣是否褪色? (填“是”或“否”),写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液,则装置H中发生反应的离子方程式为 。制得的“84”消毒液有效成分为 (填化学式)。
7.(2025-2026高一上·重庆市第八中学校·期中)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂,具有强氧化性和漂白性,若保存不当容易吸收空气中而变质。重庆八中高一某兴趣小组为测定过氧化钠的纯度,他们称取样品,并选用如下装置来进行测定:
(1)上述仪器连接的顺序是 。
(2)实验开始前必须要进行的操作是 。
(3)溶液的作用是 ,溶液的作用是 。
(4)反应结束后仍需再通一段时间的目的是 。
(5)样品在测定过程中发生的主要化学反应方程式为 。
(6)实验结束时,读取实验中生成气体的体积时,下列叙述合理的是 (填字母序号)。
A.读取量筒示数时,视线应与凹液面最低处在同一直线
B.实验结束后可直接读取示数,无需上下移动量筒使两边液面相平
C.反应结束后可立即读取量筒示数
(7)已知氧气密度为,读出量筒内水的体积后折算成标况下氧气的体积为,则样品中过氧化钠的纯度为 %。(写出最简式)
8.(2025-2026高一上·重庆市第八中学校·期中)某小组同学探究溶液与溶液的反应。
资料:i.S为黄色固体,难溶于水,不与盐酸反应,在浓碱条件下会发生歧化。
ii.为黑色固体,难溶于水,不与盐酸或溶液反应。
iii.BaS为白色固体,可溶于水且发生水解。
【理论分析】
假设I:溶液与溶液能发生复分解反应。
假设Ⅱ:溶液与溶液能发生氧化还原反应。
假设Ⅲ:溶液与溶液既发生氧化还原反应又发生复分解反应。
(1)若假设I成立,则发生反应的离子方程式为 。
(2)从化合价的角度看,提出假设Ⅱ的依据是 。
【实验验证】
实验I:将一定浓度的溶液和溶液等体积混合,迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体。在空气中静置一段时间,红色固体减少、黑色固体增多。
(3)经检验,红色固体为。补全红色固体在空气中转化为黑色固体时所发生反应的离子方程式 :____________。
(4)通过下列实验证实,黄色固体为。
实验Ⅱ:将实验I中固体依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净,并按如下方案检验。
洗涤实验I中固体的目的是防止 (填离子符号)对后续实验产生干扰。
②在上述实验中,S发生歧化反应的离子方程式为 。(已知的化合价通常表现为,,价,价的在溶液中主要以形式存在)
【实验结论】
(5)根据以上实验,该小组得出的结论是 。
9.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)在全球化工产业中,碳酸钠(俗称“纯碱”)是不可或缺的基础化工原料,其工业化生产与玻璃、造纸、纺织、洗涤剂制造等关键行业的发展深度绑定,被誉为“化工之母”。目前全球主流的工业化制备方法为“索尔维法”和“侯氏制碱法”。其中我国自主研发的“侯氏制碱法”因能充分利用原料、减少废弃物排放,称为兼具经济性与环保性的核心工艺。已知“侯氏制碱法”的原理是:,完全反应后过滤,加热所得固体即可制得工业纯碱。
(1)上述反应所涉及的物质中,属于酸性氧化物的物质 (填化学式)。写出在水溶液中的电离方程式: 。
(2)工业纯碱中混有少量,某化学兴趣小组设计如下方案进行验证。
第一步:取适量样品加水溶解,加入过量 (填试剂名称),该反应的离子方程式为 。
第二步:取上述反应后的溶液,继续滴加适量溶液,观察到有 产生。
实验结论:该工业纯碱中含有。
(3)该实验小组用下列方案测定纯碱样品中的质量分数。如图所示,取13.25 g样品于锥形瓶中,加入过量稀硫酸。反应结束后,根据溶液的增重计算的质量分数。
①装置中试剂浓硫酸的作用是 ,球形干燥管中的碱石灰的作用是 。
②对比实验前后NaOH试剂瓶的质量,NaOH试剂瓶增重4.4 g,请该纯碱样品中的质量分数 %。
10.(2025-2026高一上·重庆巴南·期中)“爱化学”实验小组中甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体制备实验。
甲同学:向FeCl3稀溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向40mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是 。
(2)Fe(OH)3胶体制备的化学方程式为 。
(3)胶体和溶液的本质区别是 ;可通过 来区别胶体和溶液。
(4)可用如图所示的装置除去Fe(OH)3胶体中的杂质离子来提纯Fe(OH)3胶体,实验过程中需不断更换烧杯中的蒸馏水。更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若 (填实验现象),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
11.(2025-2026高一上·重庆市巴蜀中学·期中)一氧化二氯(Cl2O)是一种工业上常用的氯化剂和氧化剂,还可用作灭菌剂和漂白剂。常压下,Cl2O的熔点为-120.6℃,沸点为3.5℃,遇水会发生反应。某化学实验小组用纯碱和氯气利用下图中装置制备Cl2O(夹持装置、冷却装置和加热装置均略去)。
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,其中浓盐酸体现了 性。
(2)装置的正确连接顺序是______(填标号)。
A. ahifgdecbjk B. afghidecbjk
C. aihgfdebcjk D. ahifgdebcjk
(3)装置C中Cl2O的制备反应中的固体产物为NaHCO3和NaCl,写出该反应的化学方程式 。
(4)①研究表明,装置B中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如下表所示:
温度/℃
纯碱中含水量/%
Cl2O的收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.0
64.24
30~40
10.25
52.63
30~40
12.5
30.38
本实验中适宜选用的温度范围和纯碱的含水量分别为 、 。
②Cl2O产率随纯碱含水量变化呈先升后降趋势,试分析其内在原因 。
(5)装置F中碱石灰的作用为 。
(6)Cl2O是市场上一种比较理想的饮用水消毒剂,Cl2O和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-;则Cl2O的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是等质量的Cl2的约 倍(结果保留一位小数)。
12.(2025-2026高一上·重庆实验外国语学校·期中)六氟铝酸钠()为白色固体,微溶于水,是冰晶石的主要成分,常作电解制铝工业的助熔剂来降低氧化铝熔点。工业上以萤石(主要成分为)和纯碱为原料制备,流程如下,回答下列问题:
Ⅰ.侯氏制碱法制备纯碱
(1)图1沉淀池内发生反应的化学方程式为 ;通入气体时应先通入 (填“”或“”);
(2)操作A的名称是 ;列举物质B的用途 (任意一点即可);
(3)图2为图1的沉淀池模拟装置,其中通入的为 (填“a管”或“b管”);装置c中盛放的试剂可以是 (填序号);
A.碱石灰 B.无水 C.浓硫酸 D.
Ⅱ.制备冰晶石:
已知:HF属于一元中强酸,且酸性强于;
(4)步骤①中需将萤石粉碎,其目的是 ;
(5)已知步骤②中会放出气体,发生反应的化学方程式为 。
13.(2025-2026高一上·重庆实验外国语学校·期中)某小组通过实验探究氧化还原反应的规律:
已知:氧化还原反应电位传感器可以测量不同溶液的电位值,根据电位值大小可比较物质的氧化性/还原性强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,还原性越强。
测得几种物质的电位值如下表所示:
物质
(酸性)
(碱性)
(酸性)
电位值/mV
171
1130
564
603
662
116
已知:①实验中进行酸化时均用稀硫酸,且各物质浓度均相等;②
根据表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格可知,同种物质的氧化性强弱的影响因素为 ;浓度相同的下列三种溶液,氧化性由强到弱的顺序为 (填序号);
① ②碱性 ③酸性
(2)根据上述物质的氧化性或还原性强弱规律,由此推测下列能大量共存的离子组是 ;
A.、 B.、 C.、、 D.、、 E.、、
(3)向NaBr和混合溶液(两种物质浓度相等)滴加少量酸性溶液(对应还原产物为),发生反应的离子方程式为
(4)已知下列三种氧化剂(均可氧化KI)对应的还原产物情况如下:
氧化剂
(酸性)
(碱性)
还原产物
请判断,等物质的量的三种氧化剂微粒分别与足量KI作用,得到最多的是
(5)实验小组也可以用如图装置探究、、的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验):
实验过程中,当B中 (填现象),则说明氧化性继续通入过量的,然后夹紧,打开活塞b,将少量B中溶液滴入C中,关闭活塞b,若C中有生成, (填“能”或“不能”)证明氧化性,请说明理由 。
14.(2025-2026高一上·重庆市第一中学校·期中)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途。
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的转变为易吸收的,这说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)已知下列反应:①;②;③(未配平)请回答:设为阿伏加德罗常数的值,反应①中若有3mol HCl参与反应,转移的电子数目为 ;根据上述三个方程式判断,下列说法正确的是 (填字母)。
A.还原性由强到弱顺序:
B.氧化性由强到弱顺序:
C.反应③中氧化剂和还原剂的系数之比为
D.结合反应②③,将足量通入含有淀粉的KI溶液中,溶液可能会先变蓝后褪色
(3)工业废水中含有的重铬酸根离子有毒,工业上常用绿矾作处理剂,在酸性条件下将其处理成,请写出相应的离子方程式: 。
(4)铜是日常生活中应用极为广泛的金属,铜片与过量溶液反应的探究如下:
实验②中Cu片溶解的离子方程式为 。比较实验①和②,从氧化还原角度说明:的作用是 。
15.(2025-2026高一上·重庆市南开中学校·期中)二氧化氯(ClO2)是一种具有强氧化性的黄绿色气体,其熔点为-59.5℃,沸点为,易溶于水,温度过高时二氧化氯易爆炸。
Ⅰ.某研究性学习小组拟用如图所示装置(加热和夹持装置均省略)制取并收集ClO2.
(1)仪器a的名称为 。
(2)向装置A中的三颈烧瓶先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量稀硫酸,加热,反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐,该反应中氧化剂和还原剂的数目之比为 。
(3)装置B的作用是 。装置C的作用是 。
(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2,生成数目之比为1:1的两种盐,一种为NaClO3,写出该反应的化学方程式:
Ⅱ.二氧化氯具有强氧化性,反应中被还原为Cl-,可用作高效消毒灭菌剂。
(5)等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的 倍(保留两位有效数字)。
(6)ClO2在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体。某工厂污水中含NaCN a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2 g。(用含a的代数式表示,结果保留三位有效数字)。
16.(2025-2026高一上·重庆市复旦中学教共体·期中)如图所示是制取氯化铁粉末所需的装置,已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物:=。
请回答下列问题。
(1)写出装置中烧瓶内发生反应的离子方程式: ,该反应中氧化剂是 填物质名称;浓盐酸体现的性质是 。
(2)写出中发生反应的化学方程式 。
(3)C的作用是 ;的作用是 。
(4)应先点燃 填“”或“处的酒精灯,理由是 。
(5)这套实验装置是否完整? 填“是”或“否”。若不完整,还要补充 若第一空填“是”,则此空不需要作答装置。
(6)处反应完毕后,关闭弹簧夹,移去酒精灯,由于余热的作用,处仍有少量产生,此时中的现象是 ,此时的作用是 。
17.(2025-2026高一上·重庆市复旦中学教共体·期中)国际化学年的中国宣传口号是“化学-我们的生活,我们的未来”。学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”道理。请填空:
(1)①若金属钠等活泼金属着火时,应该用 来灭火。
②小苏打可治疗胃酸过多,其反应的离子反应方程式为: 。
(2)火药是中国的“四大发明”之一、黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:,其中被氧化的元素是 ,还原产物是 。
(3)人体内铁元素是以Fe2+和Fe3+的形式存在。易被人体吸收,服用维生素C,可使Fe3+转化成Fe2+,有利于人体吸收,说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)探究碳酸氢钠的热稳定性,并利用其产物验证过氧化钠与二氧化碳的反应,按如图装置图进行实验。
①C中反应的化学方程式为 。
②E中收集的气体主要是 。
(5)请将5种物质:、、(N)3、HNO3和分别填入下面对应的横线上,组成一个已配平的化学方程式 。
→▢______+▢______→▢______+▢______+▢______+▢
18.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全消毒剂,黄绿色气体,易溶于水,沸点为11℃,遇热不稳定易分解发生爆炸。工业上利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。
某研究小组利用如图装置制备ClO2,向三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4通入空气,调节恒温器至60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。A装置中恒温器控制温度在60℃以内的目的是 。B装置用于收集ClO2,使用的水浴为 (热、冰)水浴,原因是 。三颈烧瓶中发生的离子反应为
(2)该反应中被氧化的元素为 (填元素符号),反应中转移0.75 mol电子时,生成还原产物 mol。
(3)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中,振荡有黑色MnO2沉淀生成,同时有酸生成,已知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5,书写该反应的化学方程式为 。
(4)设计实验证明ClO2的氧化性比Fe3+的强: 。
(5)“有效氯含量”的定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(氯元素均被还原至-1价),则ClO2的有效氯含量为 。(保留两位小数)。
(6)NaClO3可以由Cl2与NaOH溶液反应得到,在不同温度、浓度的条件下,Cl2与NaOH溶液反应可以生成NaClO或。现将氯气缓缓通入冷NaOH溶液,当溶液中含有的NaClO与NaClO3的物质的量为1:2时,n(NaCl):n(NaClO3)为 ,整个过程参加反应所需NaOH与Cl2的物质的量之比为 。
19.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)KIO3可用作食品添加剂,其制备步骤如下:
步骤I 一定条件下发生反应:6I2+11KClO3+3H2O
6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。
步骤II 将KH(IO3)2转化为KIO3。
步骤III 获取KIO3晶体并测定其纯度。
(1)在如图所示装置中进行步骤I实验,反应完成后,加热煮沸一段时间,冷却,得KH(IO3)2晶体。
①下列说法正确的是 。
A.反应说明I2的氧化性强于Cl2
B.加热煮沸可提高溶液中KH(IO3)2的浓度
C.KH(IO3)2的溶解度随温度的降低而减小
②反应时需冷凝回流,原因是 。
(2)写出步骤II中KH(IO3)2溶液与KOH溶液反应生成KIO3的化学方程式: 。
(3)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:称取0.8560 g KIO3样品,配成250.00 mL溶液;取出25.00 mL,酸性条件下加入足量的KI,发生反应5I-++6H+=3I2+3H2O;再向其中滴加0.1000 mol·L-1 Na2S2O3溶液,发生反应I2+=2I-+,反应恰好完全时,滴入Na2S2O3溶液的体积为22.80 mL。计算样品中KIO3(摩尔质量为214 g·mol—1的质量分数(写出计算过程) 。
20.(2025-2026高一上·重庆巴南·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条;F中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)写出B中反应的离子方程式 。
(2)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(3)E中的红色布条是否褪色? ,写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气。写出H中发生反应的离子方程式 。
(5)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理:(已配平)。则X的化学式是 。其中在该反应中 (填字母)。
A.氧化剂 B.还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
高铁酸钠()是水处理过程中的一种新型的绿色多功能净水剂。其净水过程中所发生的化学反应主要为胶体。相比传统的用氯气进行水的消毒处理,高铁酸钠安全无异味,投加更方便。请回答下列问题:
(6)高铁酸钠()属于 (“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),其中铁的化合价为 价。
(7)该反应中物质的氧化性大小关系是: (填“>”或“<”)。
(8)根据化合价,推测能和下列______反应(填字母)。
A.
B.
C.
D.
试卷第1页,共3页
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专题09化学实验综合题
1.【答案】(1)①分液漏斗
②Mn0.+4+2cr浓
(2)①饱和NaCl溶
液
②除去C12中的水蒸气
(3)①否
②2Fe+3Cl22
(4)
Cl,+20H=CI+CIO+H,O
(5)C+C10+2H=Cl2↑+H20
2.【答案】(1)①分液漏斗
②Mn0,+4H+2CT月
(2)①饱和食盐
水
②平衡气压
(3)做对照实验,消除体积变化对浓度的影响
(4)
CHCOOH+CIO=HCIO+CH.COO
(5)①20℃②HCl0受热分解,浓度下降,
导致氧化性减弱或NaCIo受热歧化分解,导致ClO浓度下降,氧化性减弱
3.【答案】(1)①分液漏斗
②饱和NaCl溶液
③干燥C12
(2)
Mn0,+4HCl1浓)
(3)①②
②除去Cl02中的Cl2
(4)
SO,+2NaClO3=Na,SO+2CIO,
4.【答案】(1)圆底烧瓶
(2)MnO2+4HCl浓)
(3)干燥氯气没有漂白性,HClO具
C
有漂白性
(4)A(5)B(6)11CL,+220H=15CI+5C10+2C103+11H20
5.【答案】(1)①
CaCO+2H*=Ca2+H2O+CO21
②
NH+NaCl+CO,+H,O=NaHCO+N HCI
(2)除去CO2中的HCI气体
(3)坩埚
(4)确保固体受热均匀
(5)91
6.【答案】(1)①分液漏斗
②MnO2+4HCl(浓)兰~MnCl,+CL,↑+2H,0
(2)①除去氯气中的HCl
②浓硫酸
(3)①是
②
3Cl+2Fe
(4)①Cl2+2OH=C1厂+ClO+H2O
②NaClO
7.【答案】(1)f-g→b(c)-c(b)d-e
(2)检查装置的气密性
(3)①
除去二氧化碳中的氯化氢气体
②吸收未反应的二氧化碳
(4)将装置内残留的○2全部
排入量气装置
(5)2Na202+2C02=2Na2C03+O2
(6)A
(7)
113
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8.【答案】(1)Cu2+S2-=CuS1
(2)C中的铜元素为+2价,处于铜元素的较高价态,
C2可能具有氧化性;S2中的硫元素为2价,处于硫元素的最低价态,S2可能具有还原
性
(3)2Cu+2S2+0,+2H20=2CuS+40H
(4)①
S2-、S03
②3S+60H42S2+S0号+3H0
(5)CuSO,溶液与Na,S溶液混合时,二者之
间既能发生复分解反应,又能发生氧化还原反应
9.【答案】(1)①C02
②NaHCO,=Na+HCO3
(2)①稀硝酸
②
2H++CO3=~C0,↑+H,O
③白色沉淀
(3)①吸收水蒸气
②
防止空气中水蒸气和二氧化碳进入,产生误差
③80
10.【答案】(1)丙
(2)FeCL,+3H,0 Fe(OH),胶体+3HCl
(3)①
分散质粒子直径大小不同
②丁达尔效应
(4)无明显现象无白色沉淀)
11.【答案】(1)①分液漏斗
②酸性和还原性
(2)A
(3)2C2
+2Na2CO3+H2O-Cl20+2NaHCO3+2NaCl
(4)①0≈10C
②7.88%
③含水量
较低时,增加水量提供了合成CO所必需的反应物,生成速率加快,收率提高;含水量较高时,CO与
水反应,收率降低
(5)吸收过量的C,防止污染空气,防止空气中的水蒸气进入装置B
(6)1.6
12.【答案】(1)①NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHC034+NH,Cl
②
NH3
(2)①过滤
②作氨肥/制氨气/制冷剂(合理即可)
(3)①a管
②
D
(4)增大反应接触面积,提高反应速率
(5)
3Nd2CO,+2Al(OH)+12HF
13.【答案】(1)①酸碱性
②③②①
(2)AD
(3)
MnO4+5Fe2+8H=Mn2++5Fe3++4H,0
(4)KMnO,(酸性)
(5)①溶
液变黄
②不能
③因为B溶液中可能有过量的Cl2,Cl2和Fe3+均能将I氧化为I2,故
不能证明氧化性Fe3*>I2
14.【答案】(1)还原性
(2)①2.5V4
②BD
(3)
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Cr,03+6Fe2++14H*=2Cr3++6Fe3++7H,0
4
①
Cu+H,O,+2H=Cu+2H,O
②增强H,0,的氧化性
15.【答案】(1)分液漏斗
(2)2:1
(3)①冷凝收集CIO2
②安全瓶,
防倒吸
(4 2C102+2NaOH=NaClO,+NaClO,+H,O
(5)
2.6
(6)13.8a
16.【答案】()04H+2C+Mn0,4C1,1+Mm+2H,0
②二氧化锰
③还
原性和酸性
(2)3Cl+2Fe 2FeCl
(3)①吸收Cl2中的HCl
②吸
收C12中的水蒸气
(4)①A②使产生的C12排尽装置内的空气,防止铁被空气中的O2氧
化
(5)①否
②尾气吸收
(6)①瓶中的液面下降,长颈漏斗内液面上
升
②贮存少量Cl2,避免Cl2对环境造成污染
17.【答案】(1)①沙土
②HC0,+HH0+C0:t
(2)①C
②N和
KS
(3)还原性
(4)①2Na20+2C02=2NaC0+02
②
氧
气
(5)30NO3+24FeSO4=8FeNO3)3+8Fe2(S04)3+3N20+15HO
18.【答案】(1)①锥形瓶
②防止C102分解发生爆炸
③冰
④使Cl02在装
置B的冰水浴中冷却变为液态
(2)①Fe、s
②0.75
(3)
2C102+5MhS04+6H0=5Mn02↓+2HC1+5HS04
(4)将ClO,气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶
液,观察溶液颜色变化,若溶液变为红色,则证明ClO,的氧化性比Fe3+的强
(5)2.63
(6)①11:2
②2:1
19.【答案】(1)①C
②碘单质易升华,减少碘的损失,提高反应物的利用率和产物产率;
(2)KH(IO),+KOH=2KIO+H,O
(3)95%
20.【答案】(1)Mn0,+4H+2CI=Mn2*+CL2t+2H,0
(2)①饱和食盐
水
②干燥氯气
(3)①否
②
2Fe+3Cl,=2FeCl2
(4)
Cl,+20H=CI+CIO+H,O
(5)①
Ag2S
②D
(6)①
盐
②+6
(7)>
(8)BC
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专题09 化学实验综合题
1.(2025-2026高一上·重庆市九校联盟·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中瓶放有干燥红色布条;中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)仪器A的名称为 (填名称),写出B中反应的离子方程式 。
(2)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(3)E中的红色布条是否褪色? ,写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液。写出H中发生反应的离子方程式 。
(5)洁厕剂(含HCl)与“84”消毒液混用会产生有毒气体,写出发生反应的离子方程式 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 饱和溶液 ② 除去中的水蒸气 (3)① 否 ② (4) (5)
【解析】本实验装置用于制取纯净、干燥的氯气,并验证其化学性质及进行尾气处理。装置A(分液漏斗)盛放浓盐酸,装置B(圆底烧瓶)中盛放软锰矿(主要成分),二者在加热条件下反应生成氯气。由于浓盐酸易挥发,制得的氯气中混有和水蒸气;装置C盛装饱和食盐水,用于除去氯气中的杂质;装置D盛装浓硫酸,用于干燥氯气;装置E中放入干燥红色布条,用于验证干燥的氯气是否具有漂白性;装置F中铁粉与氯气在加热条件下反应生成氯化铁;装置G为收集或防倒吸的缓冲装置;装置H盛装溶液,用于吸收尾气,防止氯气污染环境。
(1)根据仪器构造可知,仪器A的名称为分液漏斗;
B中发生二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气的反应,生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为。
(2)由于浓盐酸具有挥发性,生成的氯气中混有气体,需用饱和食盐水除去,故装置C中盛装的溶液是饱和食盐水;
装置D中盛装浓硫酸,其作用是吸收水蒸气,干燥氯气。
(3)干燥的氯气不具有漂白性,不能使干燥的红色布条褪色,故E中的红色布条不褪色(否);
F中铁与氯气在加热条件下发生化合反应生成氯化铁,化学方程式为。
(4)H中用溶液吸收多余的氯气,反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,该反应也是工业制备“84”消毒液的原理,发生反应的离子方程式为。
(5)洁厕剂中含有盐酸(提供和),“84”消毒液的有效成分是(提供),二者混用会发生氧化还原归中反应,生成有毒的氯气,发生反应的离子方程式为。
2.(2026·重庆鲁能巴蜀中学·期中)“84”消毒液是常见的含氯消毒剂。鲁巴化学兴趣小组在实验室模拟制备“84”消毒液并探究其性质与使用条件。
已知:①“84”消毒液中含氯微粒主要有ClO-、Cl-、HClO;
②相同浓度(可理解为单位体积的溶液中溶质的物质的量)时,HClO的氧化性强于ClO-;
③ORP(氧化还原电位)反映水溶液中物质的氧化性和还原性,ORP值越大,氧化性越强。
【实验1】制备“84”消毒液
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是 ,写出A中发生反应的离子方程式: 。
(2)装置B中盛装的试剂为 (填名称),玻璃管a的作用是 。
【实验2】探究“84”消毒液的性质与使用条件
实验步骤及现象:向两支试管中分别加入2 mL“84”消毒液,在试管1中加入2 mL蒸馏水,试管2中加入2mLCH3COOH溶液,再分别放入相同的红色纸片,发现试管2中纸片褪色更快。
(3)试管1中加入2 mL蒸馏水的目的是 。
(4)试管2中纸片褪色更快的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)测定“84”消毒液在不同温度时ORP随时间的变化情况,结果图所示。
①根据图示信息,“84”消毒液使用的较合适温度是 。
②随温度升高,ORP值下降,50℃时ORP值下降较快的原因可能是 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 饱和食盐水 ② 平衡气压 (3)做对照实验,消除体积变化对浓度的影响 (4) (5)① 20℃ ② HClO受热分解,浓度下降,导致氧化性减弱或NaClO受热歧化分解,导致浓度下降,氧化性减弱
【解析】(1)① 装置A是氯气的发生装置。盛装浓盐酸的仪器带有活塞,且下端有玻璃管,这是典型的分液漏斗;
② 实验室常用二氧化锰()和浓盐酸在加热条件下制取氯气;;
(2)① 浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有氯化氢(HCl)气体。装置B的作用是除去HCl,常用的试剂是饱和食盐水(既能吸收HCl,又能降低 的溶解度);
②玻璃管a与大气相通,当装置内压强过大时(如后续装置堵塞),可以通过玻璃管a平衡装置内的气压,防止因压强过大导致装置破裂或发生危险,起到平衡气压;
(3)这是一个控制变量的对比实验。试管2加入了2mL醋酸溶液,为了保证两支试管中液体的总体积一致(从而保证“84”消毒液的初始浓度一致),试管1必须加入等体积的溶剂;
(4)题目已知条件② 指出“HClO的氧化性强于”。试管2中加入醋酸(酸性比碳酸强,比盐酸弱),会发生强酸制弱酸的反应:,生成的HClO浓度增大,氧化性增强,所以褪色更快;
(5)① 题目已知条件③指出“ORP值越大,氧化性越强”,观察图像,20℃时的曲线位置最高,说明此时ORP值最大,氧化性最强,且随时间变化比较稳定;
②ORP下降意味着氧化性减弱,即有效成分(主要是HClO或)浓度降低(次氯酸(HClO)热稳定性差,受热易分解),温度越高,分解越快,导致氧化性迅速降低。
3.(2025-2026高一上·重庆渝东九校·期中)是国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,实验室制备的原理是用(亚氯酸钠)固体与氯气反应:。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置省略)。其中中盛有液体。已知:易溶于;易溶于水,难溶于。
(1)仪器P的名称是 ,B装置中所盛试剂是 ,C中试剂的作用是 。
(2)写出装置A中实验室制备氯气的化学方程式: 。
(3)F为收集装置,应选用的装置是 (填序号)。E装置的作用为 。
(4)工业上采用与反应制备,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 饱和溶液 ③ 干燥 (2) (3)① ② ② 除去中的 (4)
【解析】装置A为经典固液加热制氯气装置,利用二氧化锰和浓盐酸共热反应生成,但制得的氯气中会混有浓盐酸挥发的杂质与水蒸气。先通过盛有饱和食盐水的B装置除去,再通过盛有浓硫酸的C装置干燥氯气,避免水蒸气进入后续的D装置,防止固体受潮、同时避免后续生成的因易溶于水发生损耗。反应后导出的气体是混有未反应完的的混合气体,利用已知的溶解性差异(易溶于、难溶于),通过E装置的液体吸收除去残留的,得到纯净的。
(1)仪器P是分液漏斗,属于常见的添加液体的实验仪器。装置A是加热制备氯气的发生装置,制得的中混有挥发的HCl杂质和水蒸气:B中盛饱和溶液,用于除去HCl;后续D中是固体,若有水蒸气进入可能引发副反应,因此C中盛浓硫酸,作用是干燥氯气,除去水蒸气。
(2)装置A是固液加热型氯气发生装置,高中阶段对应经典反应为二氧化锰和浓盐酸共热制氯气,书写方程式注意标注浓盐酸、加热条件, 。
(3)易溶于水,不能用排水法(装置① )收集;其密度比空气大,需用向上排空气法,装置③ 进气方式为短进长出,是向下排空气法,因此选装置② (长进短出,向上排空气)。根据题给信息:易溶于、难溶于,因此E中可以吸收未反应的,提纯。
(4)该反应中中+5价Cl被还原为中+4价Cl,作为还原剂,+4价S被氧化为+6价,生成,根据得失电子守恒配平即可得到对应方程式,。
4.(2025-2026高一上·重庆市第十一中学校·期中)实验室制取及性质的验证实验组合装置如下图所示,请回答下列问题。
(1)盛放的仪器名称为 。
(2)A中发生反应的化学方程式为 。
(3)依据广口瓶E、F的现象可得出的结论是 。
(4)反应结束后取下装置D,加入水充分振荡得到新制氯水。图1是用强光照射广口瓶中新制氯水时所采集的数字化实验图像,下列纵坐标代表的物理量与图像不相符的是___________(填标号)。
A. 溶液的pH B. 瓶中氧气的体积分数 C. 溶液中氯离子的浓度 D. 溶液的导电能力
(5)某同学设计了如图2的三组实验探究氯水的性质,会产生气体的是 。
(6)与溶液在一定温度下可反应生成、和三种盐,若和的物质的量之比为,则该温度下与溶液反应生成三种盐的离子方程式为 (已知方程式中物质的计量数之比等于物质的量之比)。
【答案】(1)圆底烧瓶 (2)(浓) (3)干燥氯气没有漂白性,具有漂白性 (4)A (5)B (6)
【解析】装置A为发生装置,利用与浓盐酸在加热条件下反应制取,反应的化学方程式为(浓) ;
装置B为除杂装置,装有饱和食盐水,其作用为除去中混有的HCl杂质;
装置C为干燥装置,装有浓硫酸,其作用为干燥;
装置D为收集装置,用向上排空气法收集干燥的;
装置E用于承接干燥的,观察对红色布条的作用;
F中内有湿润的红色布条,与水反应生成HClO,可观察到布条褪色,验证的漂白性需在水溶液中体现;
装置G装有浓NaOH溶液,其作用为吸收多余,防止其污染环境。
(1)盛放的仪器名称为圆底烧瓶,常用于需要加热的液体与固体的反应容器。
(2)A中发生的是浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气,方程式为
(3)E中干燥环境红色布条不褪色,F中湿润环境红色布条褪色,说明干燥的不具有漂白性,与水反应生成的物质HClO具有漂白性。
(4)新制氯水在强光的照射下发生反应 。
A.反应生成HCl为强酸,溶液酸性增强,pH应减小,但图像显示纵坐标随时间增大,A错误;
B.反应生成氧气,瓶中氧气的体积分数会增大,与图像趋势相符,B正确;
C.反应生成HCl,浓度会增大,与图像趋势相符,C正确;
D.溶液中离子浓度增大,导电能力会增强,与图像趋势相符,D正确;
故答案选A。
(5)氯水中含有
A.氯水的氧化性强会将氧化为,无气体生成,A错误;
B.氯水中的与反应,会产生二氧化碳气体,B正确;
C.氯水中的与发生中和反应,无气体生成,C错误;
故答案选B。
(6)要解决该离子方程式的书写,需通过化合价升降法配平:
氯气中的Cl为0价,反应后:部分生成NaCl(Cl为-1价,降1价)、部分生成NaClO(Cl为+1价,升1价)、部分生成NaClO3(Cl为+5价,升5价)。
根据NaClO与NaClO3的物质的量之比为5:2,计算总升降价;升价总数,降价总数需与升价总数相等,故生成NaCl的物质的量为15 mol。产物中Cl的总物质的量为15 molNaCl、5 molNaClO、 2 molNaClO3=22 mol,故氯气的物质的量为11 mol。根据产物中守恒,总数为15+5+2=22,故计量数为22。结合原子守恒,可得离子方程式为。
5.(2025-2026高一上·重庆市南开中学校·期中)某实验小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备Na2CO3,并测定其纯度。
步骤I:制备NaHCO3,装置如图所示(夹持装置略去)。
(1)①中发生的离子反应方程式为 。
③中发生的化学反应方程式为 。
(2)②中饱和NaHCO3溶液的作用为 。
步骤Ⅱ:制备Na2CO3
将制得的NaHCO3转移入下图装置a中,加热30分钟,并不停用玻璃棒搅拌。冷却到室温后,得到产品。
(3)装置a名称为 。
(4)加热过程中,需用玻璃棒不停搅拌目的是 。
步骤Ⅲ:测定产品中Na2CO3的质量分数
(5)称量3.0g产品,加热至质量不变时,称得其质量为2.9g,则产品中Na2CO3的质量分数为 %。(假设样品中杂质只含NaHCO3,保留两位有效数字)
【答案】(1)① ② (2)除去CO2中的HCl气体 (3)坩埚 (4)确保固体受热均匀 (5)91
【解析】装置①中发生反应,制取CO2,稀盐酸具有挥发性,CO2中混有HCl,装置②用于除去HCl,装置③中发生反应,制取NaHCO3,氯化铵浓溶液与NaOH固体反应制取NH3。
(1)由分析知,①中发生的离子反应方程式为;③中发生的化学反应方程式为。
(2)②中饱和NaHCO3溶液的作用为除去CO2中的HCl气体。
(3)装置a名称为坩埚。
(4)加热过程中,需用玻璃棒不停搅拌目的是确保固体受热均匀。
(5)样品中杂质只含NaHCO3,加热时,NaHCO3受热分解,固体质量减少0.1g,设NaHCO3的质量为xg,根据差量法可得 ,可得 ,解得0.27g,则产品中Na2CO3的质量分数为 。
6.(2025-2026高一上·重庆市名校联盟·期中)如图为实验室用浓盐酸与制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。装置E瓶放有红色鲜花花瓣;F中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)装置A的名称为 ,写出B中反应的化学方程式 。
(2)装置C中试剂的作用是 ,D中盛装的溶液是 。
(3)E中的红色鲜花花瓣是否褪色? (填“是”或“否”),写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气,该装置还可以制备“84”消毒液,则装置H中发生反应的离子方程式为 。制得的“84”消毒液有效成分为 (填化学式)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② (2)① 除去氯气中的 ② 浓硫酸 (3)① 是 ② (4)① ②
【解析】装置A、B是与浓盐酸反应制备,由于浓盐酸具有挥发性,生成的中含有HCl气体和水蒸气;装置C是饱和食盐水,作用是吸收中混有的HCl气体杂质;装置D是浓硫酸,作用是干燥氯气;装置E是验证是否具有漂白性;装置F是与Fe在加热条件下反应,由于是一种黄绿色的有毒气体,不能直接排放到空气中,装置H是NaOH溶液,作用是进行尾气处理,防止污染空气。
(1)装置 A 的名称是分液漏斗;B 中与浓盐酸在加热条件下反应生成,化学方程式为:,故答案为:分液漏斗;;
(2)由分析可知,装置C中试剂是饱和食盐水,作用是除去氯气中的HCl杂质;装置D中盛装的是浓硫酸,用于干燥氯气,故答案为:氯气中的HCl;浓硫酸
(3)氯气能与鲜花中的水反应生成HClO,具有漂白性,故E中红色鲜花花瓣会褪色;F中与在加热条件下反应生成,化学方程式为: ,故答案为:是; ;
(4)H中吸收多余,离子方程式为:;“84”消毒液的有效成分为,故答案为:;。
7.(2025-2026高一上·重庆市第八中学校·期中)过氧化钠可用作潜水艇的供氧剂,具有强氧化性和漂白性,若保存不当容易吸收空气中而变质。重庆八中高一某兴趣小组为测定过氧化钠的纯度,他们称取样品,并选用如下装置来进行测定:
(1)上述仪器连接的顺序是 。
(2)实验开始前必须要进行的操作是 。
(3)溶液的作用是 ,溶液的作用是 。
(4)反应结束后仍需再通一段时间的目的是 。
(5)样品在测定过程中发生的主要化学反应方程式为 。
(6)实验结束时,读取实验中生成气体的体积时,下列叙述合理的是 (填字母序号)。
A.读取量筒示数时,视线应与凹液面最低处在同一直线
B.实验结束后可直接读取示数,无需上下移动量筒使两边液面相平
C.反应结束后可立即读取量筒示数
(7)已知氧气密度为,读出量筒内水的体积后折算成标况下氧气的体积为,则样品中过氧化钠的纯度为 %。(写出最简式)
【答案】(1) (2)检查装置的气密性 (3)① 除去二氧化碳中的氯化氢气体 ② 吸收未反应的二氧化碳 (4)将装置内残留的全部排入量气装置 (5) (6)A (7)
【解析】盐酸与大理石为生成二氧化碳的装置,生成的二氧化碳含有氯化氢气体,需通入盛装溶液的洗气装置,除去二氧化碳中的氯化氢气体,多余的二氧化碳通入盛装溶液的装置中吸收,二氧化碳与过氧化钠反应产生的氧气通入测量生成氧气的体积的装置,根据标况下氧气的体积转化为物质的量,结合氧气和过氧化钠的物质的量关系,计算出过氧化钠的物质的量,转化为质量,过氧化钠质量与样品的质量的比值得到过氧化钠的纯度,由此分析。
(1)由分析可知,上述仪器连接的顺序是,故答案为:;
(2)实验要测定二氧化碳和过氧化钠反应生成的氧气的体积,装置必须气密性良好,将仪器连接好以后,实验开始前必须要进行的操作是检查装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性;
(3)由分析可知,盛装溶液的为洗气装置,除去二氧化碳中的氯化氢气体;盛装溶液的为吸收多余的二氧化碳的装置,防止多余的二氧化碳进入量气装置,否则导致测得的氧气的体积偏大;故答案为:除去二氧化碳中的氯化氢气体;吸收未反应的二氧化碳;
(4)反应结束后继续通,目的是将装置内残留的全部排入量气装置,从而使测定的氧气体积更准确,故答案为:将装置内残留的全部排入量气装置;
(5)样品中与反应生成和,主要反应方程式为:;
(6)A.量筒读数时,视线需与凹液面最低处相平,A合理;
B.需上下移动量筒使量筒内液面与广口瓶内液面相平(保证压强一致),否则读数误差大,B不合理;
C.反应结束后需冷却至室温再读数,C不合理;
故答案选A;
(7)测定出量筒内水的体积后,折算成标准状况下氧气的体积为V mL,则,由方程式可知,则样品中过氧化钠的纯度为:,故答案为:。
8.(2025-2026高一上·重庆市第八中学校·期中)某小组同学探究溶液与溶液的反应。
资料:i.S为黄色固体,难溶于水,不与盐酸反应,在浓碱条件下会发生歧化。
ii.为黑色固体,难溶于水,不与盐酸或溶液反应。
iii.BaS为白色固体,可溶于水且发生水解。
【理论分析】
假设I:溶液与溶液能发生复分解反应。
假设Ⅱ:溶液与溶液能发生氧化还原反应。
假设Ⅲ:溶液与溶液既发生氧化还原反应又发生复分解反应。
(1)若假设I成立,则发生反应的离子方程式为 。
(2)从化合价的角度看,提出假设Ⅱ的依据是 。
【实验验证】
实验I:将一定浓度的溶液和溶液等体积混合,迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体。在空气中静置一段时间,红色固体减少、黑色固体增多。
(3)经检验,红色固体为。补全红色固体在空气中转化为黑色固体时所发生反应的离子方程式 :____________。
(4)通过下列实验证实,黄色固体为。
实验Ⅱ:将实验I中固体依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净,并按如下方案检验。
洗涤实验I中固体的目的是防止 (填离子符号)对后续实验产生干扰。
②在上述实验中,S发生歧化反应的离子方程式为 。(已知的化合价通常表现为,,价,价的在溶液中主要以形式存在)
【实验结论】
(5)根据以上实验,该小组得出的结论是 。
【答案】(1) (2)中的铜元素为+2价,处于铜元素的较高价态,可能具有氧化性;中的硫元素为-2价,处于硫元素的最低价态,可能具有还原性 (3) (4)① 、 ② (5)溶液与溶液混合时,二者之间既能发生复分解反应,又能发生氧化还原反应
【解析】假设Ⅰ:CuSO4与Na2S发生复分解反应,则产生黑色沉淀CuS;假设Ⅱ:如果CuSO4溶液和Na2S溶液能发生氧化还原反应,生成黄色沉淀S和红色固体Cu,假设III:溶液与溶液既发生氧化还原反应又发生复分解反应,则产生黑色沉淀CuS,生成黄色沉淀S和红色固体Cu,据此回答;
(4)实验Ⅰ中固体为铜、硫化铜和硫单质的混合物,通过硫酸铜和硫化钠反应生成,故沉淀表面会吸附硫酸根离子和硫离子;所得固体经洗涤,除去表面吸附的硫酸根离子和硫离子,再加入浓氢氧化钠溶液、加热,硫和氢氧化钠溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,硫化铜和铜不溶解,则上层清液中含硫化钠、亚硫酸钠和过量的氢氧化钠溶液,氢氧化钠吸收了空气中的二氧化碳产生碳酸根,加入足量氯化钡溶液,生成亚硫酸钡、碳酸钡沉淀。
(1)若假设Ⅰ成立,则与发生复分解反应,产生黑色沉淀CuS和硫酸钠溶液,发生反应的离子方程式为:;
(2)氧化还原反应中有电子转移,表现为元素化合价发生变化,则从化合价的角度看提出假设Ⅱ的依据是:中的铜元素为+2价,处于铜元素的较高价态,可能具有氧化性;中的硫元素为-2价,处于硫元素的最低价态,可能具有还原性,故答案为:中的铜元素为+2价,处于铜元素的较高价态,可能具有氧化性;中的硫元素为-2价,处于硫元素的最低价态,可能具有还原性;
(3)将一定浓度的溶液和溶液等体积混合,迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体。黑色固体为CuS,红色固体为Cu,黄色固体为S,静置后红色固体Cu减少、黑色固体增多,结合所给的不完整的方程式可知铜被空气中氧气氧化为铜离子,铜离子和硫离子转化为硫化铜黑色沉淀,按得失电子守恒可知道存在关系式,结合电荷守恒元素质量守恒,可得反应的离子方程式为:;
(4)①为了避免加入时生成沉淀、防止引入硫离子,故需要排除硫酸根、硫离子的干扰,实验Ⅰ中依次用盐酸、蒸馏水洗涤固体的目的是:为了防止、对后续实验产生干扰,故答案为:、;
②在上述实验中,S发生歧化反应转化为硫化钠与亚硫酸钠,离子方程式为:;
(5)根据以上实验,该小组得出的结论是: 溶液与溶液混合时,二者之间既能发生复分解反应,又能发生氧化还原反应。
9.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)在全球化工产业中,碳酸钠(俗称“纯碱”)是不可或缺的基础化工原料,其工业化生产与玻璃、造纸、纺织、洗涤剂制造等关键行业的发展深度绑定,被誉为“化工之母”。目前全球主流的工业化制备方法为“索尔维法”和“侯氏制碱法”。其中我国自主研发的“侯氏制碱法”因能充分利用原料、减少废弃物排放,称为兼具经济性与环保性的核心工艺。已知“侯氏制碱法”的原理是:,完全反应后过滤,加热所得固体即可制得工业纯碱。
(1)上述反应所涉及的物质中,属于酸性氧化物的物质 (填化学式)。写出在水溶液中的电离方程式: 。
(2)工业纯碱中混有少量,某化学兴趣小组设计如下方案进行验证。
第一步:取适量样品加水溶解,加入过量 (填试剂名称),该反应的离子方程式为 。
第二步:取上述反应后的溶液,继续滴加适量溶液,观察到有 产生。
实验结论:该工业纯碱中含有。
(3)该实验小组用下列方案测定纯碱样品中的质量分数。如图所示,取13.25 g样品于锥形瓶中,加入过量稀硫酸。反应结束后,根据溶液的增重计算的质量分数。
①装置中试剂浓硫酸的作用是 ,球形干燥管中的碱石灰的作用是 。
②对比实验前后NaOH试剂瓶的质量,NaOH试剂瓶增重4.4 g,请该纯碱样品中的质量分数 %。
【答案】(1)① CO2 ② (2)① 稀硝酸 ② ③ 白色沉淀 (3)① 吸收水蒸气 ② 防止空气中水蒸气和二氧化碳进入,产生误差 ③ 80
【解析】(1)酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水的物质:,电离方程式为:;
(2)工业纯碱中混有少量,某化学兴趣小组设计如下方案进行验证,即检验。取样品加水溶解,加入过量稀硝酸,稀硝酸与碳酸钠反应化学方程式为,故离子方程式为; 实验结论样品中含有NaCl,取上述溶液,继续滴加适量溶液,硝酸银与氯化钠反应的化学方程式为,故可观察到实验现象是有白色沉淀产生;
(3)① 将13.25 g样品于锥形瓶中,加入过量稀硫酸,发生反应:,通入浓硫酸进行干燥,吸收产生的水蒸气,再通入溶液吸收,发生反应,最后球形干燥管中的碱石灰的作用是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置,产生误差。
② 对比实验前后NaOH试剂瓶的质量,NaOH试剂瓶增重4.4 g,即,根据方程式可知:,所以,可计算,纯碱样品中的质量分数为:。
10.(2025-2026高一上·重庆巴南·期中)“爱化学”实验小组中甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体制备实验。
甲同学:向FeCl3稀溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向40mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是 。
(2)Fe(OH)3胶体制备的化学方程式为 。
(3)胶体和溶液的本质区别是 ;可通过 来区别胶体和溶液。
(4)可用如图所示的装置除去Fe(OH)3胶体中的杂质离子来提纯Fe(OH)3胶体,实验过程中需不断更换烧杯中的蒸馏水。更换蒸馏水若干次后,取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若 (填实验现象),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
【答案】(1)丙 (2) (3)① 分散质粒子直径大小不同 ② 丁达尔效应 (4)无明显现象(无白色沉淀)
【解析】甲同学:向FeCl3稀溶液中加少量NaOH溶液,立即反应生成红褐色沉淀。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液,看到溶液慢慢变浑浊,最后也有红褐色沉淀生成。
丙同学:向40mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,此时得到澄清的红褐色液体,从而制得氢氧化铁胶体。
(1)由分析可知,甲同学、乙同学所做实验,都得到红褐色沉淀,只有丙同学实验所得液体澄清透明,则其中操作正确的同学是:丙。
(2)Fe(OH)3胶体制备时,FeCl3与H2O发生复分解反应,生成Fe(OH)胶体和HCl,化学方程式为。
(3)悬浊液也可能产生丁达尔效应,所以胶体和溶液的本质区别是:分散质粒子直径大小不同;可通过丁达尔效应来区别胶体和溶液。
(4)检验Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去时,可使用AgNO3溶液检验Cl-不存在,即取少量烧杯中的液体,向其中加入AgNO3溶液,若无明显现象(无白色沉淀),则说明该Fe(OH)3胶体中的杂质离子已经完全除去。
除去胶体中的杂质时,常采用渗析的方法。
11.(2025-2026高一上·重庆市巴蜀中学·期中)一氧化二氯(Cl2O)是一种工业上常用的氯化剂和氧化剂,还可用作灭菌剂和漂白剂。常压下,Cl2O的熔点为-120.6℃,沸点为3.5℃,遇水会发生反应。某化学实验小组用纯碱和氯气利用下图中装置制备Cl2O(夹持装置、冷却装置和加热装置均略去)。
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称是 ,其中浓盐酸体现了 性。
(2)装置的正确连接顺序是______(填标号)。
A. ahifgdecbjk B. afghidecbjk
C. aihgfdebcjk D. ahifgdebcjk
(3)装置C中Cl2O的制备反应中的固体产物为NaHCO3和NaCl,写出该反应的化学方程式 。
(4)①研究表明,装置B中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如下表所示:
温度/℃
纯碱中含水量/%
Cl2O的收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.0
64.24
30~40
10.25
52.63
30~40
12.5
30.38
本实验中适宜选用的温度范围和纯碱的含水量分别为 、 。
②Cl2O产率随纯碱含水量变化呈先升后降趋势,试分析其内在原因 。
(5)装置F中碱石灰的作用为 。
(6)Cl2O是市场上一种比较理想的饮用水消毒剂,Cl2O和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-;则Cl2O的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是等质量的Cl2的约 倍(结果保留一位小数)。
【答案】(1)① 分液漏斗 ② 酸性和还原性 (2)A (3)2Cl2 +2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl (4)① 0~10℃ ② 7.88% ③ 含水量较低时,增加水量提供了合成Cl2O所必需的反应物,生成速率加快,收率提高;含水量较高时,Cl2O与水反应,收率降低 (5)吸收过量的Cl2,防止污染空气,防止空气中的水蒸气进入装置B (6)1.6
【解析】(1)A中盛放浓盐酸的仪器为分液漏斗;A装置是MnO2和浓盐酸加热制Cl2的反应:,浓盐酸中部分Cl元素化合价升高被氧化,体现还原性,部分Cl形成盐MnCl2,体现酸性。
(2)A制备Cl2→饱和食盐水除Cl2中混有的HCl杂质(洗气长进短出,a接h、i接f)→浓硫酸干燥Cl2(f接g)→通入C中和潮湿纯碱反应制备Cl2O→B用冰盐冷却收集Cl2O(Cl2O沸点3.5℃,冰盐浴将其液化)→最后接F碱石灰处理尾气、同时隔绝水蒸气防止Cl2O遇水反应,接口顺序为ahifgdecbjk,对应选项A
(3)反应物为Cl2、Na2CO3,已知固体产物为NaHCO3和NaCl,结合Cl元素价态变化(部分Cl降为-1价,部分升为+1价生成Cl2O),结合原子守恒可知需要反应物中有H2O参与,配平得到该方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O
(4)对比表格数据,温度为0~10℃、纯碱含水量7.88%时,Cl2O的收率达到最高89.26%,是实验的适宜条件。
(5)碱石灰为碱性干燥剂,既可以和酸性的Cl₂反应处理尾气,又能阻挡外界水汽,防止Cl2O遇水变质。
(6)消毒时Cl2O中Cl为+1价,全部被还原为-1价,1 mol Cl2O(质量87g)共得到4 mol电子,单位质量得电子数为;1 mol Cl2(质量71g)被还原为Cl⁻共得到2 mol电子,单位质量得电子数为;二者比值为。
12.(2025-2026高一上·重庆实验外国语学校·期中)六氟铝酸钠()为白色固体,微溶于水,是冰晶石的主要成分,常作电解制铝工业的助熔剂来降低氧化铝熔点。工业上以萤石(主要成分为)和纯碱为原料制备,流程如下,回答下列问题:
Ⅰ.侯氏制碱法制备纯碱
(1)图1沉淀池内发生反应的化学方程式为 ;通入气体时应先通入 (填“”或“”);
(2)操作A的名称是 ;列举物质B的用途 (任意一点即可);
(3)图2为图1的沉淀池模拟装置,其中通入的为 (填“a管”或“b管”);装置c中盛放的试剂可以是 (填序号);
A.碱石灰 B.无水 C.浓硫酸 D.
Ⅱ.制备冰晶石:
已知:HF属于一元中强酸,且酸性强于;
(4)步骤①中需将萤石粉碎,其目的是 ;
(5)已知步骤②中会放出气体,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)① ② (2)① 过滤 ② 作氮肥/制氨气/制冷剂(合理即可) (3)① a管 ② D (4)增大反应接触面积,提高反应速率 (5)
【解析】侯氏制碱法中,向饱和食盐水中先通入,使溶液呈碱性并增大的吸收量,再通入,生成溶解度较小的沉淀,过滤后煅烧可得,滤液中主要含。制备冰晶石时,萤石先与浓硫酸反应生成,再与、反应生成,同时因酸性强于而放出。
(1)发生反应的化学方程式:,通入气体时应先通入,便于的吸收。
(2)操作A将碳酸氢钠沉淀与氯化铵溶液分离,所以是过滤操作;可用来做氮肥,制氨气等等。
(3)易溶于水,通入a管才可以防倒吸;装置c是尾气处理,吸收多余。
A.碱石灰只能用于干燥,不能吸收,A错误;
B.无水主要用来检验水,B错误;
C.浓硫酸可与反应并吸收,但需用用洗气瓶,图中是球形干燥管,C错误;
D.是酸性干燥剂,可以与反应并吸收,D正确;
故选D。
(4)步骤① 中萤石与浓硫酸反应制取。将萤石粉碎可以增大固体与浓硫酸的接触面积,从而加快反应速率,使反应更充分。
(5)步骤② 中、和反应生成冰晶石。已知酸性强于,因此可与反应放出。根据元素守恒配平,化学方程式为:
侯氏制碱法的关键是“先氨后碳”:先通使溶液呈碱性,再通生成沉淀。工业流程题中,遇到“粉碎”通常从增大接触面积、提高反应速率角度作答;遇到酸与碳酸盐反应,应想到酸性较强的酸可制取较弱酸并放出。
13.(2025-2026高一上·重庆实验外国语学校·期中)某小组通过实验探究氧化还原反应的规律:
已知:氧化还原反应电位传感器可以测量不同溶液的电位值,根据电位值大小可比较物质的氧化性/还原性强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,还原性越强。
测得几种物质的电位值如下表所示:
物质
(酸性)
(碱性)
(酸性)
电位值/mV
171
1130
564
603
662
116
已知:①实验中进行酸化时均用稀硫酸,且各物质浓度均相等;②
根据表中数据,回答下列问题:
(1)根据表格可知,同种物质的氧化性强弱的影响因素为 ;浓度相同的下列三种溶液,氧化性由强到弱的顺序为 (填序号);
① ②碱性 ③酸性
(2)根据上述物质的氧化性或还原性强弱规律,由此推测下列能大量共存的离子组是 ;
A.、 B.、 C.、、 D.、、 E.、、
(3)向NaBr和混合溶液(两种物质浓度相等)滴加少量酸性溶液(对应还原产物为),发生反应的离子方程式为
(4)已知下列三种氧化剂(均可氧化KI)对应的还原产物情况如下:
氧化剂
(酸性)
(碱性)
还原产物
请判断,等物质的量的三种氧化剂微粒分别与足量KI作用,得到最多的是
(5)实验小组也可以用如图装置探究、、的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验):
实验过程中,当B中 (填现象),则说明氧化性继续通入过量的,然后夹紧,打开活塞b,将少量B中溶液滴入C中,关闭活塞b,若C中有生成, (填“能”或“不能”)证明氧化性,请说明理由 。
【答案】(1)① 酸碱性 ② ③ ② ① (2)AD (3) (4)(酸性) (5)① 溶液变黄 ② 不能 ③ 因为B溶液中可能有过量的,和均能将氧化为,故不能证明氧化性
【解析】(1)根据表格中(酸性)、(碱性)的电位值不同,可知同种物质的氧化性强弱的影响因素为溶液的酸碱性。比较浓度相同的①(电位值171 mV)、② 碱性(电位值564 mV)、③ 酸性(电位值603 mV)三种溶液的电位值,电位值越大氧化性越强,所以氧化性由强到弱的顺序为③ ② ① ;
(2)A.和之间不发生氧化还原反应,能大量共存,A正确;
B.具有氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.在酸性条件下,具有氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应,不能大量共存,C错误;
D.、、之间不发生氧化还原反应,能大量共存,D正确;
E.在酸性条件下,、、会发生氧化还原反应,不能大量共存,E错误;
本问答案为:AD。
(3)向和混合溶液(两种物质浓度相等)滴加少量酸性溶液,因为的还原性强于,酸性溶液对应还原产物为,所以发生反应的离子方程式为;
(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒,等物质的量的氧化剂得电子越多,与足量作用得到的越多。(酸性)的还原产物为,每个原子得5个电子;的还原产物为,每个原子得1个电子,两个原子共得2个电子;(碱性)的还原产物为,每个原子得3个电子。所以等物质的量的三种氧化剂微粒分别与足量作用,得到最多的是(酸性);
(5)实验过程中,当B中溶液由浅绿色变为黄色,说明将氧化为,则说明氧化性。继续通入过量的,然后夹紧,打开活塞b,将少量B中溶液滴入C中,关闭活塞b,若C中有生成,不能证明氧化性,因为B溶液中可能有过量的,和均能将氧化为,故不能证明氧化性。
14.(2025-2026高一上·重庆市第一中学校·期中)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途。
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的转变为易吸收的,这说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)已知下列反应:①;②;③(未配平)请回答:设为阿伏加德罗常数的值,反应①中若有3mol HCl参与反应,转移的电子数目为 ;根据上述三个方程式判断,下列说法正确的是 (填字母)。
A.还原性由强到弱顺序:
B.氧化性由强到弱顺序:
C.反应③中氧化剂和还原剂的系数之比为
D.结合反应②③,将足量通入含有淀粉的KI溶液中,溶液可能会先变蓝后褪色
(3)工业废水中含有的重铬酸根离子有毒,工业上常用绿矾作处理剂,在酸性条件下将其处理成,请写出相应的离子方程式: 。
(4)铜是日常生活中应用极为广泛的金属,铜片与过量溶液反应的探究如下:
实验②中Cu片溶解的离子方程式为 。比较实验①和②,从氧化还原角度说明:的作用是 。
【答案】(1)还原性 (2)① ② BD (3) (4)① ② 增强的氧化性
【解析】本题以氧化还原反应的实际应用为主线,考查维生素C的还原性、电子转移数计算、氧化性和还原性强弱比较、酸性条件下氧化还原离子方程式配平以及H₂O₂氧化铜的实验探究。解题关键是先标出反应前后元素化合价变化,再依据“氧化剂得电子、化合价降低;还原剂失电子、化合价升高”判断物质性质,并用电子守恒、电荷守恒、原子守恒完成离子方程式配平。
(1)食物中不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,铁元素化合价由+3价降低到+2价,发生还原反应。维生素C能促使Fe3+被还原,说明维生素C在该过程中表现出还原性。
(2)①反应①可写为KClO3+ 6HCl = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O,其实质可看作与Cl-在酸性条件下反应。每6 mol HCl参与反应时,转移5 mol电子,因此有3 mol HCl参与反应时,转移电子为2.5 mol,数目为2.5。
② A. 由反应②可知Cl2能把I⁻氧化为I2,还原性:I⁻>Cl⁻,A错误;
B. 由反应②可知氧化性:Cl2>I2,由反应①可知KClO3能把Cl⁻氧化为Cl2,氧化性:KClO3>Cl2,B正确;
C.反应③配平为I2 + 5Cl2+ 6H₂O = 2HIO3 + 10HCl,其中Cl₂是氧化剂,I2是还原剂,氧化剂与还原剂的系数之比为5∶1,C错误。
D.足量Cl2通入含淀粉的KI溶液时,先生成I2使溶液变蓝,继续通入Cl2后I2可被进一步氧化,蓝色可能褪去,D正确。
故选BD。
(3)酸性条件下,中Cr由+6价降低为Cr3+,作氧化剂;绿矾提供的Fe2+被氧化为Fe3+,作还原剂。根据得失电子守恒,1个得到6个电子,6个Fe2+失去6个电子;再用H+和H2O配平氢、氧,得到离子方程式:
(4)实验①中加入Na2SO4溶液后无明显现象,说明仅有H2O2时铜片不易被氧化溶解;实验②加入稀H2SO4后,溶液变蓝,说明生成Cu2+。酸性条件下H2O2氧化Cu,离子方程式为:
对比实验①和②可知,H+提供酸性环境,使H2O2更容易得电子被还原,从氧化还原角度看,H+的作用是增强H2O2的氧化性。
15.(2025-2026高一上·重庆市南开中学校·期中)二氧化氯(ClO2)是一种具有强氧化性的黄绿色气体,其熔点为-59.5℃,沸点为,易溶于水,温度过高时二氧化氯易爆炸。
Ⅰ.某研究性学习小组拟用如图所示装置(加热和夹持装置均省略)制取并收集ClO2.
(1)仪器a的名称为 。
(2)向装置A中的三颈烧瓶先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量稀硫酸,加热,反应生成ClO2、CO2和一种硫酸盐,该反应中氧化剂和还原剂的数目之比为 。
(3)装置B的作用是 。装置C的作用是 。
(4)装置D中的NaOH溶液吸收尾气中的ClO2,生成数目之比为1:1的两种盐,一种为NaClO3,写出该反应的化学方程式:
Ⅱ.二氧化氯具有强氧化性,反应中被还原为Cl-,可用作高效消毒灭菌剂。
(5)等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的 倍(保留两位有效数字)。
(6)ClO2在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体。某工厂污水中含NaCN a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2 g。(用含a的代数式表示,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)分液漏斗 (2)2:1 (3)① 冷凝收集ClO2 ② 安全瓶,防倒吸 (4) (5)2.6 (6)13.8a
【解析】实验室制取的原理为:在装置A的三颈烧瓶中将和混合,加入稀后加热进行反应生成:,将生成的随通入装置B中用冰水冷却,剩余的和未被冷却的经过装置C的安全瓶后进入装置D中被NaOH溶液吸收,据此分析解答。
(1)根据题干中仪器图形可知仪器a的名称为:分液漏斗。
(2)根据分析的反应可知,中Cl的化合价由+5价降低为中的+4价,作氧化剂;而中的C化合价由+3价升高为的+4价,作还原剂,根据方程式计量数关系可得该反应中氧化剂和还原剂的数目之比为2:1。
(3)根据的熔点为,沸点为可知装置B中冰水的作用为:冷凝收集;为防止大量冷凝使装置内压力减小产生倒吸,则装置C的作用为:作安全瓶,防倒吸。
(4)被NaOH溶液吸收后生成两种盐,其中一种为,Cl的化合价升高,则另一种盐中的Cl化合价降低,因两种盐的数目之比为1:1,根据得失电子守恒可确定另一种盐应为,则反应的化学方程式为:。
(5)设和的质量都为x g;则根据,可确定x g得到电子的物质的量为:;再根据,可确定x g得到电子的物质的量为:;则二者的氧化能力之比为:。
(6)在处理污水时,可将NaCN氧化为无毒气体,反应的方程式为:,根据方程式可得到要处理含量为的NaCN污水需要的质量为:。
16.(2025-2026高一上·重庆市复旦中学教共体·期中)如图所示是制取氯化铁粉末所需的装置,已知氯化铁粉末容易吸水生成结晶化合物:=。
请回答下列问题。
(1)写出装置中烧瓶内发生反应的离子方程式: ,该反应中氧化剂是 填物质名称;浓盐酸体现的性质是 。
(2)写出中发生反应的化学方程式 。
(3)C的作用是 ;的作用是 。
(4)应先点燃 填“”或“处的酒精灯,理由是 。
(5)这套实验装置是否完整? 填“是”或“否”。若不完整,还要补充 若第一空填“是”,则此空不需要作答装置。
(6)处反应完毕后,关闭弹簧夹,移去酒精灯,由于余热的作用,处仍有少量产生,此时中的现象是 ,此时的作用是 。
【答案】(1)① ② 二氧化锰 ③ 还原性和酸性 (2) (3)① 吸收中的 ② 吸收中的水蒸气 (4)① A ② 使产生的排尽装置内的空气,防止铁被空气中的氧化 (5)① 否 ② 尾气吸收 (6)① 瓶中的液面下降,长颈漏斗内液面上升 ② 贮存少量,避免对环境造成污染
【解析】装置A中利用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气,打开弹簧夹K时,气体不会进入B装置,此时装置C吸收氯气中的HCl气体,然后经浓硫酸干燥后进入玻璃管中,在加热条件下与铁粉反应,无水氯化钙可以防止外界空气进入;关闭K时,生成的氯气进入B装置,将饱和氯化钠溶液压入长颈漏斗,从而贮存氯气。
(1)烧瓶A内的反应为制取氯气的反应,离子方程式 ;该反应中Mn元素的化合价降低,所以二氧化锰为氧化剂;浓盐酸的作用为还原剂和酸性作用;
(2)装置E中为氯气和铁粉的反应,化学方程式为3Cl2+2Fe 2FeCl3;
(3)装置C中饱和氯化钠溶液可以吸收氯气中的HCl气体;装置D中浓硫酸可以吸收氯气中的水蒸气;
(4)为防止加热时铁粉被装置中的空气中的氧气氧化,应先点燃A处酒精灯,使产生的氯气将装置中的空气排尽;
(5)氯气有毒,未反应的氯气不能直接排放到空气中,所以该套实验装置不完整,还缺少尾气吸收装置;
(6)由于氯气难溶于饱和食盐水,所以可以看到B中瓶中的液面下降,长颈漏斗内液面上升,从而贮存少量Cl2,避免Cl2对环境造成污染。
17.(2025-2026高一上·重庆市复旦中学教共体·期中)国际化学年的中国宣传口号是“化学-我们的生活,我们的未来”。学习化学应该明白“从生活中来,到生活中去”道理。请填空:
(1)①若金属钠等活泼金属着火时,应该用 来灭火。
②小苏打可治疗胃酸过多,其反应的离子反应方程式为: 。
(2)火药是中国的“四大发明”之一、黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:,其中被氧化的元素是 ,还原产物是 。
(3)人体内铁元素是以Fe2+和Fe3+的形式存在。易被人体吸收,服用维生素C,可使Fe3+转化成Fe2+,有利于人体吸收,说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)探究碳酸氢钠的热稳定性,并利用其产物验证过氧化钠与二氧化碳的反应,按如图装置图进行实验。
①C中反应的化学方程式为 。
②E中收集的气体主要是 。
(5)请将5种物质:、、(N)3、HNO3和分别填入下面对应的横线上,组成一个已配平的化学方程式 。
→▢______+▢______→▢______+▢______+▢______+▢
【答案】(1)① 沙土 ② +H+=H2O+CO2↑ (2)① C ② N2和K2S (3)还原性 (4)① 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ② 氧气 (5)30HNO3+24FeSO4=8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O+15H2O
【解析】(1)① 金属钠等活泼金属着火,应该用沙土来灭火。
② 小苏打为碳酸氢钠,碳酸氢钠能与HCl反应,消耗多余的HCl从而治疗胃酸过多,离子方程式为+H+=H2O+CO2↑。
(2)该反应中C失电子转化为CO2,被氧化的元素为C。KNO3中的N和S得电子被还原,生成的N2和K2S为还原产物。
(3)维生素C可使Fe3+转化为Fe2+,Fe得电子被还原,说明维生素C具有还原性。
(4)① 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,B中浓硫酸除去水蒸气,C中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
②C中二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,D中澄清石灰水除去了多余的二氧化碳,E中收集的气体主要为氧气。
(5)从题中五种物质可知,硝酸中N元素为最高价态,硝酸为氧化剂,生成的N2O为还原产物,则FeSO4为还原剂,生成的硫酸铁为氧化产物,故反应为硝酸与硫酸亚铁反应生成硝酸铁、N2O、硫酸铁和水,再根据得失电子守恒和原子守恒,得到方程式为30HNO3+24FeSO4=8Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O+15H2O。
18.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)二氧化氯(ClO2)是一种高效安全消毒剂,黄绿色气体,易溶于水,沸点为11℃,遇热不稳定易分解发生爆炸。工业上利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。
某研究小组利用如图装置制备ClO2,向三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4通入空气,调节恒温器至60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。A装置中恒温器控制温度在60℃以内的目的是 。B装置用于收集ClO2,使用的水浴为 (热、冰)水浴,原因是 。三颈烧瓶中发生的离子反应为
(2)该反应中被氧化的元素为 (填元素符号),反应中转移0.75 mol电子时,生成还原产物 mol。
(3)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中,振荡有黑色MnO2沉淀生成,同时有酸生成,已知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5,书写该反应的化学方程式为 。
(4)设计实验证明ClO2的氧化性比Fe3+的强: 。
(5)“有效氯含量”的定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力(即得电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(氯元素均被还原至-1价),则ClO2的有效氯含量为 。(保留两位小数)。
(6)NaClO3可以由Cl2与NaOH溶液反应得到,在不同温度、浓度的条件下,Cl2与NaOH溶液反应可以生成NaClO或。现将氯气缓缓通入冷NaOH溶液,当溶液中含有的NaClO与NaClO3的物质的量为1:2时,n(NaCl):n(NaClO3)为 ,整个过程参加反应所需NaOH与Cl2的物质的量之比为 。
【答案】(1)① 锥形瓶 ② 防止ClO2分解发生爆炸 ③ 冰 ④ 使ClO2在装置B的冰水浴中冷却变为液态 (2)① Fe、S ② 0.75 (3)2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4 (4)将ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化,若溶液变为红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+的强 (5)2.63 (6)① 11:2 ② 2:1
【解析】向三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4并通入空气,调节恒温器至60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末,反应产生的二氧化氯在装置B的冰水浴中冷却变为液态,装置C起安全瓶作用,防倒吸,装置D吸收多余的氯气等。结合物质变化分析反应原理。
(1)根据仪器的构造可知,仪器a为锥形瓶;ClO2遇热不稳定易分解发生爆炸,所以A装置中恒温器控制温度在60℃以内防止ClO2分解发生爆炸;ClO2的沸点为11℃,所以B装置应使用冰水浴,故答案为:锥形瓶;防止ClO2分解发生爆炸;冰;使ClO2在装置B的冰水浴中冷却变为液态。
(2)Fe由+2价升为+3价,S由-1价升为+6价,因此被氧化的元素为Fe和S;ClO3−中的Cl由+5价降为ClO2中的+4价,因此还原产物为ClO2,且每生成1mol ClO2可得到1mol电子,所以反应中转移0.75mol电子时,生成还原产物0.75mol,故答案为:Fe和S;0.75。
(3)将少量ClO2水溶液滴入盛有MnSO4溶液的试管中,振荡,有黑色沉淀生成,黑色沉淀为MnO2,ClO2为氧化剂,由氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:5可知Cl反应后降为-1价,因此产物还有Cl-,化学方程式为:2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4,答案为:2ClO2+5MnSO4+6H2O=5MnO2↓+2HCl+5H2SO4。
(4)证明ClO2的氧化性比Fe3+的强可利用氧化剂的氧化性大于氧化产物的原理,因此可以将实验设计成ClO2氧化Fe2+得到Fe3+,具体过程为:将ClO2气体通入FeSO4溶液中,并滴入KSCN溶液,观察溶液颜色变化,若溶液变为红色,则证明ClO2的氧化性比Fe3+的强。
(5)“有效氯含量”是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能力。设ClO2的有效氯含量为xg,则×5=,x=2.63g,故答案为:2.63。
(6)设氯气与氢氧化钠溶液反应时生成NaClO与NaClO3的物质的量分别为1mol、2mol,由得失电子数目守恒可知,氯化钠的物质的量为1mol×1+2mol×5=11mol,则氯化钠与氯酸钠的物质的量比为11:2;由钠原子个数守恒可知,氢氧化钠的物质的量为14mol,由氯原子个数守恒可知,氯气的物质的量为14mol×12=7mol,则氢氧化钠和氯气的物质的量比为2:1,故答案为:11:2;2:1。
19.(2025-2026高一上·重庆市长寿中学校·期中)KIO3可用作食品添加剂,其制备步骤如下:
步骤I 一定条件下发生反应:6I2+11KClO3+3H2O
6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。
步骤II 将KH(IO3)2转化为KIO3。
步骤III 获取KIO3晶体并测定其纯度。
(1)在如图所示装置中进行步骤I实验,反应完成后,加热煮沸一段时间,冷却,得KH(IO3)2晶体。
①下列说法正确的是 。
A.反应说明I2的氧化性强于Cl2
B.加热煮沸可提高溶液中KH(IO3)2的浓度
C.KH(IO3)2的溶解度随温度的降低而减小
②反应时需冷凝回流,原因是 。
(2)写出步骤II中KH(IO3)2溶液与KOH溶液反应生成KIO3的化学方程式: 。
(3)为测定所得产品的纯度,进行如下实验:称取0.8560 g KIO3样品,配成250.00 mL溶液;取出25.00 mL,酸性条件下加入足量的KI,发生反应5I-++6H+=3I2+3H2O;再向其中滴加0.1000 mol·L-1 Na2S2O3溶液,发生反应I2+=2I-+,反应恰好完全时,滴入Na2S2O3溶液的体积为22.80 mL。计算样品中KIO3(摩尔质量为214 g·mol—1的质量分数(写出计算过程) 。
【答案】(1)① C ② 碘单质易升华,减少碘的损失,提高反应物的利用率和产物产率; (2) (3)95%
【解析】(1)根据反应方程式:6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑,I2在该反应作还原剂,Cl2作还原产物,I2的还原性强于Cl2;故A不对;
加热煮沸会使碘单质更易升华,不利于生成KH(IO3)2;故B不对;
题干中冷却一段时间后可得KH(IO3)2晶体,所以KH(IO3)2的溶解度随温度的降低而减小;故C对;
碘单质加热易升华,为了提高碘单质的利用率反应需要冷凝回流;
(2)步骤II中将KH(IO3)2转化为KIO3,加入KOH溶液,该反应的化学方程式为:;
(3);,,;
20.(2025-2026高一上·重庆巴南·期中)如图为实验室用软锰矿(主要成分为)制取纯净、干燥的氯气,并验证氯气性质的装置。其中E瓶放有干燥红色布条;F中为铁粉,其右端出气管口放有脱脂棉。
(1)写出B中反应的离子方程式 。
(2)装置C中盛装的溶液是 ,D中试剂的作用是 。
(3)E中的红色布条是否褪色? ,写出F中反应的化学方程式: 。
(4)H中的试剂用来吸收多余氯气。写出H中发生反应的离子方程式 。
(5)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理:(已配平)。则X的化学式是 。其中在该反应中 (填字母)。
A.氧化剂 B.还原剂 C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
高铁酸钠()是水处理过程中的一种新型的绿色多功能净水剂。其净水过程中所发生的化学反应主要为胶体。相比传统的用氯气进行水的消毒处理,高铁酸钠安全无异味,投加更方便。请回答下列问题:
(6)高铁酸钠()属于 (“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”),其中铁的化合价为 价。
(7)该反应中物质的氧化性大小关系是: (填“>”或“<”)。
(8)根据化合价,推测能和下列______反应(填字母)。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) (2)① 饱和食盐水 ② 干燥氯气 (3)① 否 ② (4) (5)① ② D (6)① 盐 ② +6 (7)> (8)BC
【解析】实验室用软锰矿(主要成分为)制取氯气,装置C、D依次除去氯气中的HC了和水以得到纯净、干燥的氯气。E装置放有干燥红色布条用于验证氯气是否具有漂白性。F中为铁粉,验证氯气的氧化性。
(1)B中是,通过A加入浓盐酸,反应的离子方程式。
(2)装置C用于除去氯气中的HCl,盛装的溶液是饱和食盐水;装置D用于干燥氯气故用浓硫酸。
(3)氯气没有漂白性,E中的红色布条不会褪色;F中有铁粉,与氯气反应的化学方程式为。
(4)H中的试剂是NaOH,用于吸收多余氯气,H中发生反应的离子方程式。
(5)根据反应的元素种类及原子个数守恒,X应为;以上反应中,氧气作氧化剂,银为还原剂,中的两种元素化合价无变化,在该反应中既不是氧化剂又不是还原剂,答案选D。
(6)高铁酸钠由和两种离子组成,属于盐;高铁酸钠中钠为+1价,氧为-2价,则铁为+6价;
(7)该反应中作氧化剂,氧气是氧化产物,同一反应中物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,即氧化性>。
(8)中铁为+6价,具有强氧化性,二氧化硫和硫化氢具有还原性,可以和反应,故选BC。
试卷第1页,共3页
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