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1.学习小组为探究
、
能否催化
的分解及相关性质,室温下进行了实验
I~Ⅳ。
实验I
实验Ⅱ
实验Ⅲ
无明显变化
溶液变为红色,伴有气泡
产生
溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木
条复燃的气体
已知:
为粉红色、
为蓝色、
为红色、
为墨绿色。回答下列问题:
(1)配制
的
溶液,需要用到下列仪器中的 (填标号)。
a.
b.
c.
d.
(2)实验I 表明
(填“能”或“不能”)催化
的分解。实验Ⅱ中
大大过量的原因是 。实验Ⅲ初步表明
能催化
的分解,写
出
在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式 、 。
(3)实验I 表明,反应
难以正向进行,
1
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利用化学平衡移动原理,分析
、
分别与
配位后,正向反应能够进行的原因
。
实验Ⅳ:
(4)实验Ⅳ中,A 到B 溶液变为蓝色,并产生气体;B 到C 溶液变为粉红色,并产生气体。
从A 到C 所产生的气体的分子式分别为 、 。
【答案】(1)bc
(2) 不能
与
按物质的量之比4:1 发生反应
,实验中
与
的物质的量之比为
32:3
(3)实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与
配位时,
更易与
反应生成
(该反应为快反应),导致
几乎不能转化为
,这
样使得
的浓度减小的幅度远远大于
减小的幅度,根据化学平衡
移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向进
行
(4)
【分析】本题探究
、
能否催化
的分解及相关性质。实验Ⅰ中无明显变化,
2
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证明
不能催化
的分解;实验Ⅱ中溶液变为红色,证明
易
转化为
;实验Ⅲ中溶液变为墨绿色,说明
更易与
反应生成
,并且初步证明
在
的作用下易被
氧化为
;实验Ⅳ中溶液先变蓝后变红,并且前后均有气体生成,证明在酸性条件下,
易转化为
,
氧化性强,可以把
氧化为
。
【详解】(1)配制1.00 mol·L-1的CoSO4溶液,需要用到容量瓶、胶头滴管等等,因此选
bc。
(2)CoSO4溶液中存在大量的
,向其中加入30%的
后无明显变化,因
此,实验I 表明
不能催化
的分解。实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为
,实验中
与
的物质的量之比为
32:3,因此,
大大过量的原因是:
与
按物质的量之比4:1 发生反应
,实验中
与
的物质的量之比为
32:3。实验Ⅲ的实验现象表明在
的作用下
能与
反应生成
,然
后
能催化
的分解,因此,
在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式为
、
3
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。
(3)实验I 表明,反应
难以正向进
行。实验Ⅲ的现象表明,Co3+、Co2+分别与
配位时,
更易与
反应生
成
(该反应为快反应),导致
几乎不能转化为
,
这样使得
的浓度减小的幅度远远大于
减小的幅度,根据化学平
衡移动原理,减小生成物浓度能使化学平衡向正反应方向移动,因此,上述反应能够正向
进行。
(4)实验Ⅳ中,A 到B 溶液变为蓝色,并产生气体,说明发生了
;B 到C 溶液变为粉红色,并产生气
体,说明发生了
,因此从A 到C 所产
生的气体的分子式分别为
和
。
2.三硫代碳酸钠(Na2CS3)在工业上可用于处理废水中的重金属离子。某中学化学兴趣小组
对Na2CS3的性质进行了探究。
实验一 、探究Na2CS3的性质:
步骤
操作及现象
①
取少量Na2CS3固体溶于蒸馏水中,配制成溶液并分成两等份
②
向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变成红色
③
向另一份溶液中滴加用稀硫酸酸化的KMnO4溶液,紫色褪去
4
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(1)用离子方程式解释②中溶液变成红色的原因
(2)步骤③中反应的氧化产物是SO4
2-,则该反应的离子方程式为
(3)某同学取步骤③反应后所得溶液于试管中,滴加足量稀盐酸和氯化钡溶液,他认为通过
测定产生的白色沉淀的质量即可求出实验中所用的Na2CS3的质量。请回答他的观点是否正
确并说明理由:
实验二、测定Na2CS3溶液的浓度:
如图所示:将40.0mLNa2CS3溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器M 的活塞,滴入足量稀
H2SO4,关闭活塞。
已知: CS
+2H+=CS2+H2S↑,CS2和H2S 有毒(CS2难溶于水,与CO2某些化学性质相似)
(4)反应开始前需要先通入一段时间N2,其作用为
(5)B 中发生反应的离子方程式
(6)称量B 中沉淀质量之前需要进行的实验操作是 ;B 中生成沉淀的质量为4.8g,则
c(Na2CS3)= mol·L-1
【答案】(1)CS
+H2O⇌ HCS +OH-
(2)5CS
+24
+52H+=15
+5CO2↑+24Mn2++26H2O
(3)不正确,因为步骤③中用稀硫酸酸KMnO4溶液时引入了
,使测量结果偏大(或不准)
(4)排尽装置中的空气,防止生成的H2S 被氧化
(5)Cu2++H2S=CuS↓+2H+
(6) 过滤、洗涤、干燥 1.25
【分析】三硫代碳酸钠(Na2CS3)溶于水后能使酚酞变红,说明其溶液为碱性,则说明阴离
子能水解, 能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明其能被氧化。用氮气先将装置中的空气排除,
防止硫化氢被氧气氧化,Na2CS3和硫酸反应生成硫化氢,再用氮气将产生的气体全部赶入
5
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后面容器中,气体通入硫酸铜溶液中,硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀,无水氯化钙
干燥,二硫化碳的性质与二氧化碳相似,故氢氧化钠可以吸收二硫化碳气体。据此分析。
【详解】(1)②中溶液变成红色说明阴离子水解,使溶液显碱性,离子方程式为CS
+H2O⇌ HCS +OH-。
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,能将硫元素氧化为硫酸根离子,本身生成锰离子,该反
应的离子方程式为:5CS
+24
+52H+=15
+5CO2↑+24Mn2++26H2O。
(3)不正确,因为步骤③中用稀硫酸酸KMnO4溶液时引入了
,使测量结果偏大(或不
准)
(4)反应开始前通入氮气,是为了排出装置中的空气,防止硫化氢被氧化。
(5)硫化氢和硫酸铜反应生成硫化铜沉淀和硫酸。离子方程式为:Cu2+
+H2S=CuS↓+2H+。。
(6)称量沉淀质量前需要进行的操作为:过滤、洗涤、干燥,B 中的沉淀质量为4.8g,根
据CS
+2H+=CS2+H2S↑,Cu2++H2S=CuS↓+2H+。分析,硫化铜的物质的量为
,则Na2CS3的物质的量为0.05mol,c(Na2CS3)=
。
3.某兴趣小组设计了以下实验方案,探究Fe2+与SCN-能否反应生成配合物。回答下列问
题:
(1)制备FeCO3固体的实验装置如下图所示:
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FeCO
①
3由FeSO4溶液和NaHCO3溶液混合制备,反应的离子方程式为 ,
②仪器a 的名称是 ,检查装置气密性后,依次打开活塞K4、K3、K1,反应一段时
间后,打开K2,关闭 ,反应结束后,将b 中FeCO3固体纯化备用。
(2)分别取等量少许FeCO3固体于两支试管中,进行如下图所示实验I 和实验II:
①向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度增大,
这种现象叫做“盐效应”。则实验II 中KCl 溶液会使FeCO3(s)
Fe2+(aq)+CO
(aq)溶解
平衡向 (填“溶解”或“沉淀”)方向移动。
②已知相同浓度的KSCN 和KCl 溶液的“盐效应”作用相近。两组实验的滤液中二价铁的
总浓度实验I (填“大于”“等于”或“小于”)实验II,其原因是 。
(3)根据上述实验所得结论:Fe2+和SCN- (填“能”或“不能”)反应生成配合物。
【答案】(1) Fe2++2HCO =FeCO3↓+CO2↑+H2O 恒压滴液漏斗 K1、K3
(2) 溶解 大于 除了盐效应外,Fe2+跟SCN-发生反应生成配合物,也能促进
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FeCO3(s)
Fe2+(aq)+CO
(aq)溶解平衡向溶解方向移动
(3)能
【分析】稀硫酸与铁反应生成氢气和硫酸亚铁,其反应为
,a 为恒
压滴液漏斗,打开
,关闭
,产生的气体可以排除装置内空气;打开
,关闭
、
, 使
溶液进入三颈烧瓶中与
溶液反应,其反应的离子方程式为
。
【详解】(1)①
溶液与
溶液反应生成
的离子方程式为
,故填
;
②仪器a 为恒压滴液漏斗;依次打开活塞K4、K3、K1,反应一段时间后,打开K2,关闭
、
, 使
溶液进入三颈烧瓶中与
溶液反应,故填恒压滴液漏斗、
、
;
(2)①向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度
增大,KCl 属于强电解质,所以实验II 中KCl 溶液会使
溶
解平衡向溶解方向移动,故填溶解;
②实验Ⅰ的滤液和实验Ⅱ的滤液中加入相同物质后有不同现象,实验Ⅰ除了溶液变红外还
有红褐色沉淀生成,对比实验Ⅱ说明实验Ⅰ的滤液中
浓度比实验Ⅱ大,说明除了盐效
应外,
跟
发生反应生成配合物,也能促进
溶解
平衡向溶解方向移动,所以两组实验的滤液中二价铁的总浓度实验I 大于实验II,故填大
于、除了盐效应外,
跟
发生反应生成配合物,也能促进
溶解平衡向溶解方向移动;
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(3)根据实验Ⅰ的现象,
和
能反应生成配合物,故填能。
4.SO2和焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可作食品添加剂。某小组进行如下探究:
I. 制备SO2
(1)①实验室用 NaHSO3和70%H2SO4制取SO2,反应的化学方程式为 。
②欲收集干燥的SO2,选择下列必要的装置,按气流方向连接顺序为 (填仪器
接口的字母编号)。
Ⅱ. 探究焦亚硫酸钠的性质
(2)焦亚硫酸钠易被氧化而变质。该小组设计实验方案,检验焦亚硫酸钠样品氧化变质的程
度,完成下列表中的内容。
已知: 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O
实验编
号
实验步骤
现象
结论
i
取少量样品于试管中,加入除氧蒸
馏水
固体溶解,得到无色
溶液
/
ii
取少量i 的溶液于试管中,加入
样品已氧化变质
iii
另取少量i 的溶液于试管中,加入酸
性KMnO4溶液,振荡
样品未完全氧化
变质
(3)为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5,甲同学设计的实验方案是用酸性KMnO4溶液进
行检验, 乙同学认为该方案不可行, 乙同学的理由是 。
Ⅲ.该小组利用下列装置测定空气中SO2的含量。
(4)①通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡, 其主要作用是 ;
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②若空气流速为
当观察到 时,结束计时,测定耗时为tmin。假定
样品中的SO2可被溶液充分吸收,该空气样品中SO2,的含量为 mg·m-3。
【答案】(1) H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑ baefgh
(2) 足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液 出现白色沉淀 紫色的KMnO4溶液褪色
(3)白葡萄酒中含有乙醇,乙醇也会使酸性高锰酸钾溶液褪色
(4) 增大接触面积,使SO2气体充分吸收 溶液蓝色消失
【分析】实验室用 NaHSO3和70%H2SO4制取SO2,先用浓硫酸干燥二氧化硫,再用向上排
空气法收集二氧化硫,再用碱石灰处理多余的二氧化硫,测定空气中二氧化硫的含量时,
二氧化硫和碘单质反应,溶液蓝色褪去,说明溶液中单质碘消耗,则通空气停止,此时得
到通入气体的实践,继而计算空气中二氧化硫的含量。
【详解】(1)①实验室用 NaHSO3和70%H2SO4制取SO2,反应的化学方程式为
H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑;故答案为:
H2SO4+2NaHSO3=Na2SO4+2H2O+2SO2↑。
②欲收集干燥的SO2,先用浓硫酸干燥二氧化硫,再用向上排空气法收集二氧化硫,再用
碱石灰处理多余的二氧化硫,因此按气流方向连接顺序为baefgh;故答案为:baefgh。
(2)亚硫酸钠样品被氧化为硫酸钠,Na2S2O5与盐酸反应生成二氧化硫,因此主要通过先
加盐酸,充分反应后剩余硫酸钠,加入氯化钡后生成白色沉淀,则证明样品已氧化变质,
由于Na2S2O5具有还原性,则加入酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,因此样品未完全氧
化变质;故答案为:足量稀盐酸,再滴加BaCl2溶液;出现白色沉淀;紫色的KMnO4溶液
褪色。
(3)为检验某白葡萄酒中是否含有Na2S2O5,甲同学设计的实验方案是用酸性KMnO4溶液
进行检验, 乙同学认为该方案不可行, 乙同学的理由是白葡萄酒中含有乙醇,乙醇也会
使酸性高锰酸钾溶液褪色;故答案为:白葡萄酒中含有乙醇,乙醇也会使酸性高锰酸钾溶
液褪色。
(4)①通空气样品的导管末端是带许多小孔的玻璃球泡, 其主要作用是增大接触面积,
使SO2气体充分吸收;故答案为:增大接触面积,使SO2气体充分吸收。
②若空气流速为
当观察到溶液蓝色消失时,说明二氧化硫和单质碘已经完全反
应,则说明结束计时,测定耗时为tmin,假定样品中的SO2可被溶液充分吸收,根据信息
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得到关系式SO2~I2,该空气样品中SO2的含量为
mg·m-3;故答案为:溶液蓝色消失;
。
5.某兴趣小组为探究
粉和
溶液能否反应,进行如下实验。回答下列问题:
I.分别配制
溶液和
溶液
(1)在配制溶液时,以下仪器不需要用到的是 (填字母),还需要用到的玻璃仪器有
(填仪器名称)。
II.探究
粉和
溶液的反应,实验如下:
编
号实验操作
实验现象
①
无明显现象。加热试管至沸腾,发生剧烈反应,停止加热,反应仍剧烈进
行,产生有刺激性气味的气体,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口,试纸变
蓝。反应结束后,仔细观察会发现固体表面有白色物质生成。
②
开始看不到明显的气泡,加热试管,立即发生剧烈反应,停止加热,反应
仍剧烈进行,产生大量有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝,
反应结束后,仔细观察会发现固体表面有白色物质生成。
③
开始无明显现象,振荡试管约3min,剧烈反应,产生大量能使湿润的红色
石蕊试纸变蓝的刺激性气味的气体。
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(2)由实验①②③可知
与
溶液的反应是 (“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验②③可知碱性越强,反应速率越快,可能的原因是 。
(4)由实验现象可判断铝的氧化产物有 。为进一步证明中性条件下
的氧化产物中
还有
,进行的操作是取实验 (填“①”“②”或“③”)试管内的上层清
液于另一支试管中, (补充操作和现象),说明有
。
(5)实验③中,
与
溶液反应的离子方程式为 。
【答案】(1) AD 玻璃棒、
容量瓶
(2)放热
(3)碱溶液能除去铝粉表面的氧化膜,同时铝与碱溶液反应放热,加快了反应
(4)
①
逐滴加稀盐酸至过量,开始产生白色胶状沉淀,后沉淀溶解
(5)
【详解】(1)一定物质的量浓度溶液配制时,不需要用到圆底烧瓶和分液漏斗,A、D 项
符合题意;配制时除了需要天平、量筒、烧杯外,还需要玻璃棒、
容量瓶。
(2)由实验①②③可知
与
溶液的反应是放热反应。
(3)铝粉表面有一层氧化铝膜,
溶液量越多(溶液碱性越强),氧化铝膜溶解的越快,
同时铝与碱溶液反应放热,加快了反应。
(4)由实验①②固体表面有白色物质生成可知,铝生成了
;实验①为中性条件下
反应,为进一步证明中性条件下
的氧化产物中有
,进行的操作是取实验①试
管内的上层清液于另一支试管中,逐滴滴加稀盐酸至过量,开始产生白色胶状沉淀,后沉
淀溶解,说明有
。
(5)实验③中无白色沉淀生成,结合实验①②可知,
与
溶液反应的离子方程式
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为
。
6.某研究性学习小组为探究含
的盐溶液与
的反应,设计并进行了如下实验。
实验装置
序
号
试
剂
实验现象
Ⅰ
溶
液
溶液逐渐变为蓝色。2 天后,
片有较大量剩余,
溶液仍为蓝色
Ⅱ
溶
液
溶液逐渐变为蓝绿色,铜片表面覆盖有白色固体
(经检验为
)。2 天后,白色固体消失,
片无剩余,溶液中产生大量红褐色沉淀
Ⅲ
溶
液
溶液逐渐变为绿色,实验过程中未见气泡产生。2
天后,
片少量剩余,溶液中产生大量红褐色沉
淀
已知:ⅰ.
、
是难溶于水的白色固体;
ⅱ.
(棕色)。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ溶液
均约为1.3,溶液显酸性且
相近的原因 。
(2)小组同学取
实验Ⅰ中反应2 天后的溶液于试管中,加入2 滴
溶液,
观察到溶液迅速变红,产生大量白色沉淀。甲同学猜想:实验Ⅰ原溶液中
可能已反应
完,
可能在该条件下被
氧化。并通过实验证实了其猜想,其实验方案是:向
(填化学式)和
的混合溶液中,加入2 滴
溶液,观察实验现象。该条件下
能被
氧化的原因可能是
增强
了
的 。
(3)实验Ⅱ中
片无剩余,说明实验Ⅱ反应比实验Ⅰ快,实验Ⅱ中产生白色固体
的离
子方程式为 ,白色固体消失的离子方程式为 ,由此对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,
推测
在实验Ⅱ中的作用是 。产生大量红褐色沉淀的原因是
13
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,导致
、
增大,形成
沉淀。
(4)实验Ⅲ所得溶液的颜色不是蓝色,小组同学猜测反应中生成了
,设计并实施
了以下实验,验证了其猜想。
步骤
实验操作
实验现象
①
向盛有
金属
片的烧杯中加入
与
的混合溶液[
与约为1.3、
]
2 天后溶液颜色无明显变化,铜片表面有
细小气泡附着
②
继续加入少量 (填化学
式)固体
溶液迅速变为浅棕色
综合以上实验,
盐溶液与
反应的多样性与阴离子种类、生成物存在形式等有关。
【答案】(1)
水解显酸性,
,且
浓度相同,水解产生
浓度近似相等
(2)
氧化性
(3)
可以催化
与
反应(或催化剂)
(4)
【分析】探究Cu 与Fe3+的反应机理和反应条件,根据题干信息,i.CuCl、CuSCN 是难溶
于水的白色固体; ii.
棕色),结合各实验步骤和控制变量原则进
行分析;
【详解】(1)
水解生成氢离子
,使得使得溶液显酸性,
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且
浓度相同,水解产生
浓度近似相等,故溶液显酸性且
相近;
(2)甲同学猜想:实验Ⅰ原溶液中
可能已反应完,则溶液中不存在铁离子而存在亚铁
离子,
可能在该条件下被
氧化,则应该进行硫酸亚铁和硫酸铜的混合实验进行观
察,故实验方案是向2 mL 0.5 mol/L FeSO4和0.25 mol/L CuSO4的混合溶液中,加入2 滴1
mol·L-1 KSCN 溶液,观察实验现象;该条件下铜离子表现氧化性,则
能被
氧化
的原因可能是
增强了
的氧化性;
(3)
、
是难溶于水的白色固体,则该实验中生成的白色固体
的反应为
铜单质被铁离子氧化为亚铜离子,亚铜离子和氯离子生成
,反应为
,白色固体消失的反应为铁离子进一步氧化亚铜离子为铜离
子,离子方程式为
,由此对比实验Ⅰ和实验Ⅱ,推测
在
实验Ⅱ中生成又被消耗,则其作用是可以催化
与
反应(或催化剂)。
(4)小组同学猜测反应中生成了
,结合已知反应:
(棕色),则②实验中应该加入硫酸亚铁进行观察现象。
7.某实验小组对
溶液分别与
、
溶液的反应进行探究。
实
验
装置
试
剂a
操作及现象
I
溶液
溶
液
加入
溶液,得到绿色溶液,30s 时有无色气泡和白色
沉淀产生,上层溶液颜色变浅。
Ⅱ
溶
液
加入
溶液,得到绿色溶液,
未见明显变化。
已知:Ⅰ.
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Ⅱ.
回答下列问题:
(1)推测实验Ⅰ中的无色气体为
,实验验证:用湿润的品红试纸接近试管口,视察到
,将品红试纸在烘箱中低温烘干又观察到 。
(2)推测实验Ⅰ中的白色沉淀为
,实验验证步骤如下:
①实验Ⅰ完成后,立即过滤、洗涤。
②取少量已洗净的白色沉淀于试管中,滴加足量浓氨水,先观察到 ,反应的离
子方程式为 ;露置一段时间,又观察到 。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,提出假设,
增强了
的氧化性。
①若假设合理,实物Ⅰ反应的离子方程式为 和
。
②用以下实验来验证假设合理,装置如图所示。实验方案:闭合K,电压表的指针偏转至
“Y”处;向U 形管 (补全实验操作及现象)。
(4)将实验Ⅱ的溶液静置24h 或加热后,得到红色沉淀。经检验,红色沉淀中含有
、
和
。甲、乙两位同学通过实验Ⅲ验证把红色沉淀中含有
和
。
实验Ⅲ:
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①甲同学认为红色沉淀中含有
,他判断的理由是 。
②乙同学认为实验Ⅲ不足以证实红色沉淀中含有
,理由是 。
【答案】(1) 品红试纸的红色褪去 品红试纸的红色恢复
(2) 沉淀溶解,得到无色溶液
溶液变为深蓝
色
(3)
右侧加入一定量
固体,溶
解后,观察到电压表指针偏转变大
(4) 加入浓氨水后,红色沉淀溶解,得到浅蓝色溶液 红色沉淀溶解的过程中,可
能有部分
被氧气氧化为
【详解】(1)推测实验Ⅰ中的无色气体为
,利用二氧化硫具有漂白性,且漂白性可逆
进行实验验证:用湿润的品红试纸接近试管口,视察到品红试纸的红色褪去,将品红试纸
在烘箱中低温烘干又观察到品红试纸的红色恢复。故答案为:品红试纸的红色褪去;品红
试纸的红色恢复;
(2)实验验证实验Ⅰ中的白色沉淀为
,根据题干所给信息
,取少
量已洗净的白色沉淀于试管中,滴加足量浓氨水,先观察到沉淀溶解,得到无色溶液,反
应的离子方程式为
;露置一段时间,又观察到溶液变为深
蓝色。故答案为:沉淀溶解,得到无色溶液;
;溶液变为
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深蓝色;
(3)①亚硫酸氢纳加入氯化铜后的实验现象是生成白色沉淀,利用电荷守恒,元素守恒,
化合价升降法配平离子反应,实物Ⅰ反应的离子方程式为
和
。故答案为:
;
②实验是为了验证Cl-增强了Cu2+的氧化性,需向硫酸铜溶液中补充氯离子,U 型管左侧是
亚硫酸氢钠,故加入氯化钠固体,如果Cl-增强了Cu2+的氧化性,会使溶液中转移的电子数
增多,闭合K,电压表的读数会增大。故答案为:右侧加入一定量
固体,溶解后,观
察到电压表指针偏转变大;
(4)①根据信息
,甲同学认为红色沉淀中含有
,他判断的理由是加入浓氨水后,红色沉淀溶解,得到浅蓝色溶液。故答案为:加入
浓氨水后,红色沉淀溶解,得到浅蓝色溶液;
②乙同学认为实验Ⅲ不足以证实红色沉淀中含有
,理由是红色沉淀溶解的过程中,可
能有部分
被氧气氧化为
。故答案为:红色沉淀溶解的过程中,可能有部分
被
氧气氧化为
。
8.某小组为了探究
溶液和
溶液反应的情况,开展了如下活动。回答下列问
题:
【查阅资料】
CuCl
①
、CuI 为难溶于水的白色固体;
②
在酸性环境中易歧化为Cu 和
;
③
(无色溶液)
(深蓝色溶液)
【理论预测】
溶液和
溶液反应的主要含铜产物的可能情况:
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(1)二者因发生复分解反应生成
;二者因发生双水解反应生成 ;二者因
发生氧化还原反应生成
、CuCl;……
【实验探究一】
溶液和
溶液反应
编
号
实验操
作
实验现象
1
2mL0.2
溶
液和
1mL0.2
溶液混
合
立即有棕黄色沉淀生成,3min 后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产
生,再振荡1min 后沉淀全部变为白色
(2)取少量实验1 中已洗净的白色沉淀于试管中,滴加足量浓氨水,先观察到 ,
反应的离子方程式为 ;露置一段时间,又观察到 ,证明白色沉淀
为CuCl。
【实验探究二】棕黄色沉淀的成分探究
(3)实验1 中棕黄色沉淀存在时间较短,难以获得。实验小组将实验1 中的
溶液替换
为等体积等浓度的 溶液,成功制备了棕黄色沉淀,并进行了如下实验。
编号
实验操作
2
取少量洗净的裟黄色沉淀于试管中,并加入一定量的稀硫酸
3
注:实验所用试
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剂均经过除氧处理
(4)实验2 中可观察到现象: ,证棕黄色沉淀中含有
。
(5)实验3 中因发生了反应 、
,使得上层清液
呈无色且不能使淀粉溶液变蓝;白色沉淀B 是
,试剂1 是 ;据此证明棕
黄色沉淀中含有
。
【答案】(1)
(2) 沉淀溶解,得到无色溶液
(或
) 溶液变为深蓝色
(3)
(4)有紫红色固体析出(产生刺激性气味气体)
(5)
(或
) 盐酸和
溶
液
【详解】(1)双水解反应生成的主要含铜产物为
。
(2)根据信息③中
溶于浓氨水的信息,可回答出相关实验现象。第一步的离子反应为:
。
(3)实验探究一证明了
和
可以发生氧化还原反应,有
时,产生了CuCl 白色
沉淀,其中棕黄色沉淀与
和
的反应关系密切。因此,
溶液替换为等体积等
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浓度的
溶液最合适。
(4)实验2 结论已经说明含有
,实验2 即是含
的沉淀中加入一定量的稀硫
酸,根据信息②中
酸性条件下歧化,以及
与酸的反应,可得实验现象为:有紫红
色固体析出,产生刺激性气味气体。
(5)实验3 结论已经说明含有
,实验3 即是含
、
的沉淀中加入一定
量的KI 溶液,信息①告知CuI 为白色沉淀,显然实验3 中产生的白色沉淀A 是CuI.若
CuI 是
与KI 发生复分解反应产生的,则上层清液含有
;若CuI 是
与KI
发生氧化还原反应反应产生的,则上层清液含有I2 和
,而实验3 上层清液呈无色且不
能使淀粉溶液变蓝,因此发生了反应
(或
)、
,后续用盐酸和
溶液,才能检出白色沉淀B 是
。
9.学习小组为了探究Na2CO3溶液与盐溶液反应的规律,设计了如下实验:
(1)分别向如下3 支试和中加入2mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液,现象记录如图。试管(a)中发生
反应的离子方程式为 。
(2)设计热分解实验,探究白色沉淀的成分:
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将(1)中所得三种沉淀,分别置于B 中。实验结束后,数据记录如下:
样品
加热前样品质量/g
加热后样品质量/g
C 质量增
重/g
D 质量增
重/g
a
5.2
3.4
1.8
0
b
11.2
8.1
0.9
2.2
c
5.0
5.0
0
0
装置B 的名称是 ,装置E 的作用是 。计算可得(b)中沉淀的化学式为 ,(c)
中样品最终确定为CaCO3,试分析CaCO3未分解的原因 。
(3)查表,得到几种物质的溶解度(20℃)数据如下:
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
物质
溶解度/g
Al(OH)3
1.5×10-8
Zn(OH)
2
1.4×10-5
Ca(OH)
2
0.160
Cd(OH)
2
1.9×10-4
Al2(CO3
)3
易水解
ZnCO3
4.7×10-5
CaCO3
5.3×10-4
CdCO3
4.3×10-5
(c)中沉淀是碳酸盐的原因是 。根据探究的结论预测,物质的量浓度均为0.1mo1·L-1的
CdSO4溶液和Na2CO3溶液等体积混合,得到的沉淀的化学式可能为 。
【答案】(1)
(2) 硬质玻璃管(或“石英管”亦可) 防止空气中水蒸气、CO2进入D 装置
Zn2(OH)2CO3(或“Zn(OH)2·ZnCO3”亦可) 酒精灯火焰的温度低于碳酸钙的分解温度
(3) 碳酸钙的溶解度远小于氢氧化钙 Cd2(OH)2CO3(或“xCdCO3·yCd(OH)2”亦可)
【分析】探究白色沉淀的成分时,先通一段时间空气,排尽装置中的二氧化碳和水,A 中
放碱石灰,用于除去空气中的二氧化碳和水,B 中盛放样品,C 中为浓硫酸用于吸收水,
根据C 装置的质量变化确定水的质量,D 装置中盛放碱石灰,用于吸收二氧化碳,并确定
二氧化碳的量,E 装置为碱石灰,防止空气中的水和二氧化碳进入D 中影响测定结果,据
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此分析解答。
【详解】(1)根据试管a 中现象可知a 中生成氢氧化铝和二氧化碳气体,反应离子方程式
为:
;
(2)B 为硬质玻璃管(或石英管);装置E 中盛放碱石灰,可防止空气中水蒸气、CO2进入
D 装置;由表中数据可知,样品a 加热分解,样品质量减少量等于C 中吸收水的质量,D
中质量增重为0,说明未生成二氧化碳,则a 应为Al(OH)3;样品b 加热分解,生成0.9g 水
和2.2g 二氧化碳,生成水的物质的量为
,生成二氧化碳的物质的量为
,由此可知b 中含Zn(OH)2和ZnCO3,且两者物质的量之比为1:1,则
化学式可表示为:Zn2(OH)2CO3(或“Zn(OH)2·ZnCO3”亦可);(c)中样品最终确定为CaCO3,
未分解的原因可能是酒精灯火焰的温度低于碳酸钙的分解温度;
(3)(c)中沉淀是碳酸盐,结合表中信息可知原因是碳酸钙的溶解度远小于氢氧化钙;由
表中信息可知Cd(OH)2和CdCO3差异不大,则物质的量浓度均为0.1mo1·L-1的CdSO4溶液
和Na2CO3溶液等体积混合时,两种沉淀均能生成,得到沉淀可表示为:Cd2(OH)2CO3(或
“xCdCO3·yCd(OH)2”亦可)。
10.氢氧化铋[
]和铋酸钠(
)均为重要的含铋化合物,学习小组在实验室对
两种化合物的性质和制备等进行探究。两种化合物的相关信息如下表所示:
物质
颜色
性质
白色
溶于酸,不溶于水、乙醇和碱溶液,受热易分解
浅黄色
不溶于冷水,热水中水解
回答下列问题:
(1)由
溶液直接加热制备
时,发生的反应为 (用化学方程式表示)。
(2)实验室可用如图所示装置由
制备
:
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①按气流从左到右的方向,上述装置合理的连接顺序为 (填装置接口小写字母)。
连接好装置后,必须进行的操作是 。
②盛装浓盐酸的仪器名称为 ,试剂X 的名称为 ,装置D 的作用是
。
③装置A 中滴入浓盐酸的化学方程式为 。
(3)向酸性
溶液中加入
固体,溶液变为紫色,反应的离子方程式为 。
(4)取上述
产品
克,加足量稀硫酸和
稀溶液使其完全反应,再用
标准溶液滴定生成的
至终点,消耗
标准溶液,滴定终点的现象
为 ,该产品的纯度为 (用含
的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) aefbcd 检查装置气密性 分液漏斗 饱和食盐水 除去
中的
杂质
(3)
(4) 当滴入最后半滴标准
溶液时,溶液由浅紫色变为无色,且半分钟内不恢复
【分析】用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气,其中混合有挥发出的氯化氢气体,要用饱和
食盐水进行除杂,然后利用氯气的强氧化性,在碱性环境下将Bi(OH)3氧化为NaBiO3,氯
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气有毒,装置C 用于吸收多余的氯气。
【详解】(1)
溶液直接加热发生水解,生成
的化学方程式为
;
(2)①由分析可知,装置A 用于制备氯气,装置D 中盛放饱和食盐水可除去氯气中的
HCl,装置B 用于制备
,装置C 用于吸收多余的氯气,则按气流从左到右的方向,
上述装置合理的连接顺序为aefbcd;反应涉及气体的生成与反应,故连接好装置后需进行
的操作为检查装置气密性;
②盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗;试剂X 的名称为饱和食盐水或饱和氯化钠溶液;装
置D 中为饱和食盐水,作用是除去
中的
杂质;
③装置A 中滴入浓盐酸和高锰酸钾反应制氯气的化学方程式为
;
(3)向酸性
溶液中加入
固体,溶液变为紫色,说明锰离子被氧化为高锰酸
根,故反应的离子方程式为
;
(4)由于高锰酸根具有紫色,被草酸还原时,当滴入最后半滴标准
溶液时,溶液
由浅紫色变为无色,且半分钟内不恢复,即可判断达到滴定终点;由
和
,设该产品的质量分数为x,由
,则
。
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