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高三模擬試題PAGEPAGE12022北京高三一?;瘜W匯編化學實驗綜合題一、實驗題1.(2022·北京豐臺·一模)實驗室研究不同價態(tài)銅元素之間的轉(zhuǎn)化。Ⅰ.研究、的轉(zhuǎn)化(1)下列試劑能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的是___________。A.濃硝酸

B.硫黃

C.氯氣(2)兩種轉(zhuǎn)化所需試劑在性質(zhì)上具有的共性和差異性是___________。Ⅱ.研究的轉(zhuǎn)化已知:

為無色,在空氣中極易被氧化為物質(zhì)CuCl(白色)CuI(白色)(黑色)CuS(黑色)Ksp實驗如下:實驗a實驗b現(xiàn)象:無明顯變化現(xiàn)象:產(chǎn)生白色沉淀(3)實驗a中反應(yīng)難以發(fā)生的原因是___________。(4)實驗b中反應(yīng)的離子方程式為___________。(5)通過對上述實驗的分析,甲預(yù)測溶液與KI溶液混合也能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化①甲預(yù)測的理由是___________。②為了驗證猜測,甲進行實驗c;向溶液中加入KI溶液,觀察到溶液變?yōu)樽厣?,并伴有渾濁產(chǎn)生。甲認為僅依據(jù)溶液變?yōu)樽厣@一現(xiàn)象,無法證明實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化,理由是___________。③甲將實驗c中反應(yīng)所得濁液過濾,___________,觀察到___________,證明實驗c中實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化。(6)基于實驗c,乙認為與也能反應(yīng)得到,但將兩溶液混合后只得到了CuS。①從速率角度分析與反應(yīng)沒有生成的原因___________。②乙利用上述實驗中的試劑,改進實驗方案,證明在一定條件下可以將轉(zhuǎn)化為+1價Cu,并進一步得到了,實驗方案是___________。2.(2022·北京海淀·一模)在電池中有重要應(yīng)用。以軟錳礦(主要成分為)為原料制備粗二氧化錳顆粒的過程如下:(1)浸出①用硫酸和可溶解軟錳礦,請補全該反應(yīng)的離子方程式:______□+□___________+□___________=□+□□______②浸出時可用代替硫酸和。下列說法正確的是___________(填序號)。a.在反應(yīng)中作氧化劑b.用浸出可減少酸的使用c.該法可同時處理煙氣中的,減少大氣污染(2)凈化、分離①軟錳礦浸出液中的、可通過加堿轉(zhuǎn)化為沉淀去除,分離出清液的方法是___________。②為減少堿用量,可以通過稀釋浸出液除去,結(jié)合離子方程式解釋原理:___________。(3)熱解在一定空氣流速下,相同時間內(nèi)熱解產(chǎn)物中不同價態(tài)的占比隨熱解溫度的變化如圖。熱解過程中涉及如下化學反應(yīng):i.ii.

iii.

①為了增大產(chǎn)物中的占比,可以采用的措施是___________(答出兩條)。②溫度升高,產(chǎn)物中的占比降低,可能的原因是___________。3.(2022·北京延慶·一模)某小組通過觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)探究電極上發(fā)生的氧化還原反應(yīng)。(1)連接裝置(如圖Ⅰ所示),斷開開關(guān)K時,將鐵片和銅片同時插入稀硫酸中,F(xiàn)e表面產(chǎn)生大量無色氣泡,Cu表面無明顯變化;閉合開關(guān)K,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),F(xiàn)e和Cu表面均產(chǎn)生大量無色氣泡。①欲驗證鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)的產(chǎn)物,實驗操作和現(xiàn)象是_______。②分別用化學用語表示Fe和Cu表面均產(chǎn)生無色氣泡的原因:_______;_______。(2)該小組同學將(1)中裝置的稀硫酸換成濃硝酸,兩極均產(chǎn)生大量紅棕色氣體。改進實驗裝置(如圖II所示),閉合開關(guān)K后,將鐵電極快速插入濃硝酸中,觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn),約2秒后指針緩緩向左偏轉(zhuǎn),并在一段時間內(nèi)電流表示數(shù)幾乎不變。①銅與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式為_______。②閉合開關(guān)K后,將鐵電極快速插入濃硝酸中,觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)的原因是_______(結(jié)合銅電極反應(yīng)式說明)。③電流表指針向左偏轉(zhuǎn)后,示數(shù)幾乎不變的原因之一是鐵電極上氧化膜放電,但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。請設(shè)計實驗方案證明:_______。4.(2022·北京門頭溝·一模)廢棄的鋰離子電池中含有大量Co、Ni、Mn、Cu、Al等金屬元素,需回收處理。檸檬酸因具有酸性和較好的絡(luò)合性,可用于浸出金屬離子并得到檸檬酸浸出液,下列是某小組研究從檸檬酸浸出液中去除銅的方法。方法一:調(diào)pH去除銅資料1:金屬離子沉淀的pHAl(OH)3Cu(OH)2Ni(OH)2Co(OH)2Mn(OH)2開始沉淀pH3.534.916.887.408.14完全沉淀pH4.896.678.879.3910.14(1)由數(shù)據(jù)分析,甲同學提出可以控制溶液pH至____去除溶液中銅離子。(2)設(shè)計實驗,測得不同pH下銅的沉淀率如表。pH581012銅的沉淀率2.37.29.812由數(shù)據(jù)分析pH=12時銅的沉淀率為12%,遠小于理論分析結(jié)果,分析可能原因____。結(jié)論:不可以通過調(diào)pH去除銅。方法二:還原法去除銅資料2:抗壞血酸(C6H8O6)具有較強的還原性,氧化后為脫氫抗壞血酸(C6H6O6);受熱易分解。向檸檬酸浸出液中加入抗壞血酸能有效的將Cu2+還原成金屬Cu。某實驗小組研究了相同條件下,pH、反應(yīng)時間和溫度分別對Cu沉淀率的影響。(3)依據(jù)圖1和圖2,判斷沉淀銅選擇最佳pH為____,理由是____。(4)從圖3可以看出,隨著溫度的升高,相同時間內(nèi)Cu的沉淀率先逐漸增加,在80℃時達到最高點,后略有下降。分析原因____。(5)由上述實驗可知:抗壞血酸還原銅離子可能存在的路徑____,____。(用離子方程式表示)結(jié)論:可以通過還原法去除銅。5.(2022·北京東城·一模)向KI溶液中持續(xù)通入Cl2,發(fā)現(xiàn)溶液先由無色變?yōu)樽攸S色,一段時間后褪色。探究溶液變色的原因。(1)溶液變?yōu)樽攸S色的原因是KI被Cl2氧化為I2,離子方程式是____?!疾聹y〗棕黃色褪去的原因是I2被氧化,氧化產(chǎn)物中I的化合價記為+x?!紝嶒灑瘛皆O(shè)計如表實驗驗證I2被氧化裝置序號試劑a現(xiàn)象甲Na2SO3溶液溶液均變黃,遇淀粉變藍乙KI溶液(2)①本實驗中,試劑a作____劑(填“氧化”或“還原”)。②甲能證實I2被氧化而乙不能,原因是____?!紝嶒灑颉酵ㄟ^如下實驗可測定xi.取vmLcmol·L-1KI溶液于錐形瓶中,通入過量Cl2至棕黃色褪去。ii.邊攪拌邊加熱錐形瓶中的溶液,一段時間后,操作A,試紙不變藍。iii.冷卻至室溫后,加入過量KI固體,生成大量紫黑色沉淀(I2)。iv.立即用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定。滴定過程中沉淀逐漸溶解,溶液顏色逐漸變深再變淺。當溶液變?yōu)闇\黃色時,加入淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液bmL。已知:I2+2S2O=S4O+2I-I-+I2I(棕黃色)I2在純水中溶解度很小,飽和碘水呈淺黃色(3)ii的目的是除去溶液中的Cl2,操作A是____。(4)結(jié)合數(shù)據(jù),計算可得x=____(用代數(shù)式表示)?!挤此肌?5)實驗過程中,在未知x具體數(shù)值的情況下,iii中為保證所加的KI固體過量,理論上加入的n(KI)應(yīng)大于i中n(KI)的____(填數(shù)字)倍。(6)從平衡移動的角度解釋iv中“溶液顏色逐漸變深再變淺”的原因:____。6.(2022·北京房山·一模)某實驗小組在研究硝酸與銅的反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)稀硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為藍色,而濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為綠色,為此對產(chǎn)生綠色的原因開展探究。按要求完成下列問題:〖猜想假設(shè)〗(1)假設(shè)1:___________假設(shè)2:硝酸銅溶液中溶解了〖實驗操作及現(xiàn)象分析〗實驗一:向蒸餾水中不斷加入硝酸銅晶體,最終配成飽和溶液。配制過程中溶液顏色始終是藍色,未見綠色出現(xiàn)。甲同學根據(jù)實驗一的現(xiàn)象證明了假設(shè)1不成立,請補全假設(shè)。實驗二:(2)甲同學在實驗一的基礎(chǔ)上繼續(xù)開展了實驗二,并初步驗證了假設(shè)2成立,他的實驗操作及現(xiàn)象是___________。乙同學認為假設(shè)2不嚴謹,用以下實驗對假設(shè)2進行了深入探究:實驗三:操作及試劑現(xiàn)象向濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液中通入大量紅棕色氣體放出,短時間內(nèi)溶液仍保持綠色。長時間后變成藍色(3)結(jié)合實驗三,乙同學認為假設(shè)2不嚴謹?shù)淖C據(jù)是___________(4)乙同學查閱資料發(fā)現(xiàn):①銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)綠色是由于(或)與銅離子作用的結(jié)果。②金屬和濃的反應(yīng)一旦發(fā)生后速率不斷加快。原因是過程中有生成。如和濃反應(yīng),開始生成的溶于水形成,它再和反應(yīng),速率就大大加快。請依據(jù)資料完成以下離子反應(yīng)方程式。i.;___________ii.;___________iii.實驗四:乙同學通過以下實驗證實了反應(yīng)過程中的生成。實驗操作現(xiàn)象1向試管a中加入lmL濃硝酸,再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液變?yōu)榫G色2向試管b中加入1mL濃硝酸,3滴蒸餾水,再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體溶液變?yōu)榫G色3向試管c中加入1mL濃硝酸,3滴,再插入銅絲反應(yīng)較慢,溶液變?yōu)樗{色(5)結(jié)合化學用語,解釋實驗3產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是___________。7.(2022·北京石景山·一模)某實驗小組從電極反應(yīng)角度探究銀鏡反應(yīng)中物質(zhì)氧化性和還原性的變化。資料:ⅰ.〖Ag(NH3)2〗+?〖Ag(NH3)〗++NH3

K1=10?3.81〖Ag(NH3)〗+?Ag++NH3

K2=10?3.24ⅱ.AgOH不穩(wěn)定,極易分解為黑色Ag2O,Ag2O溶于氨水(1)實驗發(fā)現(xiàn):乙醛和AgNO3溶液水浴加熱無明顯現(xiàn)象;銀氨溶液水浴加熱無明顯現(xiàn)象;滴加乙醛的銀氨溶液水浴加熱,試管壁逐漸出現(xiàn)一層光亮的銀鏡。①有研究表明:配制銀氨溶液時,AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,寫出生成Ag(NH3)2NO3的化學方程式_______。②從氧化還原角度分析:發(fā)生銀鏡反應(yīng)時,氧化性微粒可能是Ag+、_______。(2)甲同學查閱資料:銀鏡反應(yīng)時,Ag+被還原成Ag。①電極反應(yīng)式:ⅰ.還原反應(yīng):Ag++e?=Agⅱ.氧化反應(yīng):_______。(堿性條件下)②從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化:ⅰ.隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱。ⅱ.隨c(OH?)增大,乙醛還原性增強。③補充實驗驗證②中的分析。實驗操作及現(xiàn)象:實驗Ⅰ.插入“飽和KNO3溶液”鹽橋,電流表指針偏轉(zhuǎn);實驗Ⅱ.電流穩(wěn)定后向右側(cè)燒杯滴加NaOH溶液,指針偏轉(zhuǎn)幅度增大;實驗Ⅲ.電流再次穩(wěn)定后向左側(cè)燒杯滴加氨水,指針偏轉(zhuǎn)幅度減小乙同學認為實驗Ⅲ不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,理由是_______。(3)設(shè)計實驗進一步驗證。實驗實驗操作實驗現(xiàn)象Ⅳ往盛有銀氨溶液的試管中滴加濃氨水,無明顯現(xiàn)象,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱聞到刺激性氣味,溶液略顯灰色,試管壁未見銀鏡Ⅴ往盛有銀氨溶液的試管中滴加較濃的NaOH溶液至pH與實驗Ⅳ相同,振蕩,溶液變渾濁,加入3滴乙醛,振蕩,水浴加熱試管壁立即出現(xiàn)銀鏡①乙同學認為通過實驗Ⅳ能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”,你認為是否合理并說明原因_______。②分析實驗Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH?)增大,可能是也參與了還原。經(jīng)檢驗該假設(shè)成立,實驗方案及現(xiàn)象是_______。(4)總結(jié):ⅰ.銀氨溶液和乙醛發(fā)生銀鏡反應(yīng)時,氧化劑主要是Ag+,還原劑主要是乙醛;ⅱ.銀氨溶液中滴加較濃的NaOH溶液能促進銀鏡反應(yīng)的發(fā)生,此法不適用于檢驗醛基,請解釋原因_______。8.(2022·北京門頭溝·一模)某實驗小組探究Mn2+的檢測方法。查閱資料:Mn2+的稀溶液幾乎無色,在酸性介質(zhì)中,S2O能將Mn2+氧化成MnO。(1)資料中檢測Mn2+方法的反應(yīng)為____(用離子方程式表示)。甲同學設(shè)計實驗如表。序號實驗操作實驗現(xiàn)象Ⅰ向1mL0.002mol·L-1MnSO4溶液中滴入3滴3mol·L-1H2SO4溶液并加入一粒米大的K2S2O8固體5min無明顯現(xiàn)象(2)實驗Ⅰ并未觀察到預(yù)期現(xiàn)象,查閱資料,并進行以下實驗。序號實驗操作實驗現(xiàn)象Ⅱ向1mL0.002mol·L-1MnSO4溶液中滴入3滴3mol·L-1H2SO4溶液并加入一粒米大的K2S2O8固體,加熱至沸騰溶液變棕黃色,1min后出現(xiàn)紫紅色Ⅲ向1mL0.002mol·L-1MnSO4溶液中滴入3滴3mol·L-1H2SO4溶液并加入一粒米大的K2S2O8固體,再滴入2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液溶液變棕黃色,5min出現(xiàn)紫紅色Ⅳ向1mL0.05mol·L-1MnSO4溶液中滴入3滴3mol·L-1H2SO4溶液并加入一粒米大的K2S2O8固體,加熱至沸騰迅速生成棕黑色沉淀①對比實驗Ⅱ、Ⅲ,推測實驗Ⅰ無明顯現(xiàn)象的原因____。②解釋實驗Ⅱ、Ⅲ中溶液變棕黃色的原因____。③結(jié)合離子方程式解釋實驗Ⅳ中產(chǎn)生棕黑色沉淀的原因____。(3)乙同學繼續(xù)設(shè)計實驗序號實驗操作實驗現(xiàn)象V向1mL0.002mol·L-1MnSO4溶液中滴入3滴3mol·L-1H2SO4溶液并加入一粒米大的K2S2O8固體+____,微熱1min后出現(xiàn)紫紅色完成表格中空白處。(4)總結(jié):探究Mn2+的檢測方法需要考慮的因素有____。9.(2022·北京海淀·一模)某興趣小組同學探究KMnO4溶液與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)速率的影響因素。配制1.0×10-3mol/LKMnO4溶液、0.40mol/L草酸溶液。將KMnO4溶液與草酸溶液按如下比例混合?!荚O(shè)計實驗〗序號反應(yīng)溫度/℃①2.02.0020②2.01.01.020(1)實驗①和②的目的是___________。(2)甲認為上述實驗應(yīng)控制pH相同,可加入的試劑是___________(填序號)。a.鹽酸

b.硫酸

c.草酸〖實施實驗〗小組同學將溶液pH調(diào)至1并進行實驗①和②,發(fā)現(xiàn)紫色并未直接褪去,而是分成兩個階段:i.紫色溶液轉(zhuǎn)變?yōu)榍嗌芤?,ii.青色溶液逐漸褪至無色溶液。資料:(a)無色,在草酸中不能形成配合物;(b)無色,有強氧化性,發(fā)生反應(yīng)(青綠色)后氧化性減弱;(c)呈綠色,在酸性條件下不穩(wěn)定,迅速分解產(chǎn)生和。(3)乙同學從氧化還原角度推測階段i中可能產(chǎn)生,你認為該觀點是否合理,并說明理由:___________。〖繼續(xù)探究〗進一步實驗證明溶液中含有,反應(yīng)過程中和濃度隨時間的變化如下圖。(4)第i階段中檢測到有氣體產(chǎn)生,反應(yīng)的離子方程式為___________。(5)實驗②在第ii階段的反應(yīng)速率較大,可能的原因是___________。(6)據(jù)此推測,若在第ii階段將調(diào)節(jié)至,溶液褪至無色的時間會___________(填“增加”“減少”或“不變”)?!冀Y(jié)論與反思〗(7)上述實驗涉及的反應(yīng)中,草酸的作用是___________。結(jié)論:反應(yīng)可能是分階段進行的。草酸濃度的改變對不同階段反應(yīng)速率的影響可能不同。10.(2022·北京西城·一模)探究溶液中與單質(zhì)S的反應(yīng)。資料:不溶于鹽酸,和在鹽酸中均發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化實驗Ⅰ

將10mL溶液與0.01gS粉混合,水浴加熱,充分反應(yīng)后,過濾,得到無色溶液a(pH≈1),沉淀除S、洗滌后得到黑色固體b。(1)研究黑色固體b的組成①根據(jù)S具有_______性,推測b中可能含有、Ag、或。②檢驗黑色固體b的成分實驗Ⅱ

具體操作如圖所示?。∩倭繛V液c,先加入足量稀鹽酸,再滴加溶液,未出現(xiàn)白色沉淀,判斷黑色固體b中不含_______。ⅱ.用濾液c繼續(xù)實驗證明了黑色固體b中不含,可選擇的試劑是_______(填序號)。a.酸性溶液

b.和的混合溶液

c.溴水ⅲ.進一步實驗證實了黑色固體b中不含Ag。根據(jù)沉淀e含有Ag、氣體含有,寫出同時生成Ag和的離子方程式:_______。(2)研究無色溶液a的組成結(jié)合上述實驗結(jié)果,分析溶液a中可能存在或,依據(jù)是_______。實驗Ⅲ

具體操作如圖所示①說明溶液a中不含的實驗證據(jù)是_______。②加入足量稀鹽酸的作用是_______。(3)在注射器中進行實驗Ⅳ,探究溶液與S的反應(yīng),所得產(chǎn)物與實驗Ⅰ相同。①向注射器中加入的物質(zhì)是_______。②改用溶液的目的是_______。(4)用溶液與S進行實驗Ⅴ,發(fā)現(xiàn)二者不反應(yīng)。綜合以上實驗,寫出溶液中與S反應(yīng)的離子方程式并簡要說明的作用:_______。

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1.(1)B(2)都具有氧化性,但氧化性強弱不同(3)反應(yīng)限度太小或者溶液中不穩(wěn)定極易轉(zhuǎn)化為Cu和(4)(5)

具有還原性且CuI是難溶于水的沉淀

可能存在氧化的干擾,同時無法判斷是否轉(zhuǎn)化為Cu

洗滌沉淀物,向其中加入氨水

觀察到沉淀溶解,溶液變?yōu)樗{色(6)

與生成CuS的反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)速率快,導(dǎo)致與的濃度降低,使得的氧化性和的還原性降低,從而無法發(fā)生氧化還原反應(yīng)

按照下圖所示的裝置進行實驗,一段時間后,U形管的左側(cè)產(chǎn)生白色沉淀,取該沉淀,洗滌后,向其中加入溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀?!冀馕觥健枷榻狻窖趸詮姷奈镔|(zhì)可將變價金屬氧化到較高價態(tài),氧化性弱的物質(zhì)可將變價金屬氧化到較低價態(tài)。CuSO4溶液和Cu體系存在,加入Cl-生成CuCl白色沉淀,使平衡逆向移動而可導(dǎo)致Cu溶解。Ksp較大的物質(zhì)容易轉(zhuǎn)化為Ksp較小的物質(zhì)。(1)實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,需加入氧化性較弱的氧化劑,濃硝酸和氯氣均是強氧化劑,把Cu直接氧化到+2價,硫黃氧化性較弱,能實現(xiàn)轉(zhuǎn)化,故選B。(2)、的轉(zhuǎn)化均是化合價升高的反應(yīng),故所需試劑在性質(zhì)上都具有的氧化性,但需要強氧化劑,需要弱氧化劑,故在性質(zhì)上具有的共性和差異性是:都具有氧化性,但氧化性強弱不同。(3)據(jù)已知

,K值大,即溶液中不穩(wěn)定極易轉(zhuǎn)化為Cu和,或者由于Cu與Cu2+反應(yīng)限度太小,故實驗a中反應(yīng)難以發(fā)生。(4)實驗b中加入KCl溶液,使Cu+轉(zhuǎn)化為CuCl白色沉淀,平衡逆向移動,導(dǎo)致Cu單質(zhì)溶解,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:。(5)①實現(xiàn)轉(zhuǎn)化需加入還原劑,甲預(yù)測的理由是具有還原性且CuI是難溶于水的沉淀;②向溶液中加入KI溶液,觀察到溶液變?yōu)樽厣橛袦啙岙a(chǎn)生,由于可能存在氧化的干擾,同時無法判斷是否轉(zhuǎn)化為Cu,故無法證明實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化;③要證明實驗c中實現(xiàn)了轉(zhuǎn)化,需證明存在,故將實驗c中反應(yīng)所得濁液過濾,洗滌沉淀物,向其中加入氨水,由已知信息可知,CuI轉(zhuǎn)化為無色的,隨即在空氣中被氧化為,觀察到沉淀溶解,溶液變?yōu)樗{色,即可得證。(6)①與兩溶液混合后只得到了CuS,是由于與生成CuS的反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)速率快,導(dǎo)致與的濃度降低,使得的氧化性和的還原性降低,從而無法發(fā)生氧化還原反應(yīng);②因與生成CuS的反應(yīng)速率比氧化還原反應(yīng)速率快,導(dǎo)致生成CuS而得不到,故可將與分開使其不直接接觸,但通過導(dǎo)線、鹽橋等實現(xiàn)電子的移動從而得到,再用的溶度積較小,將轉(zhuǎn)化為。實驗方案是:按照下圖所示的裝置進行實驗,一段時間后,U形管的左側(cè)產(chǎn)生白色沉淀CuCl,取該沉淀,洗滌后,向其中加入溶液,白色沉淀轉(zhuǎn)化為黑色沉淀,即。。2.(1)

+2Fe2++4H+=+2+2H2O

bc(2)

過濾

稀釋浸出液,使得溶液的pH升高,導(dǎo)致+3H2O3H++Fe(OH)3正向移動(3)

控制溫度在450左右、增大空氣的流速

反應(yīng)速率ii大于反應(yīng)速率i〖解析〗〖祥解〗軟錳礦通過浸出操作得到含的浸出液,加熱碳酸氫銨通過凈化分離得到,熱解得到二氧化錳粗顆粒。(1)①二氧化錳具有氧化性,亞鐵離子具有還原性,用硫酸和可溶解軟錳礦,離子方程式:為+2Fe2++4H+=+2+2H2O;②a.二氧化錳和反應(yīng)生成硫酸根離子,硫元素化合價升高,在反應(yīng)中作還原劑,a錯誤;b.用代替硫酸浸出,減少了硫酸的使用量,b正確;c.該法可充分利用二氧化硫,將二氧化硫轉(zhuǎn)化為鹽溶液,可同時處理煙氣中的,減少大氣污染,c正確;故選bc;(2)①軟錳礦浸出液中的、可通過加堿轉(zhuǎn)化為沉淀去除,過濾是分離固液的一種實驗操作,故分離出清液的方法是過濾;②通過稀釋浸出液,使得溶液的pH升高,導(dǎo)致+3H2O3H++Fe(OH)3正向移動,利于除去鐵離子;(3)①由圖可知,在450的含量最大且其它價態(tài)錳含量較低;由涉及反應(yīng)可知,通入更多氧氣利于二氧化錳的生成;故為了增大產(chǎn)物中的占比,可以采用的措施是控制溫度在450左右、增大空氣的流速。②反應(yīng)中首先生成,然后再轉(zhuǎn)化為其它價態(tài)錳,溫度升高,產(chǎn)物中的占比降低,可能的原因是由于反應(yīng)速率ii大于反應(yīng)速率i(或者反應(yīng)i已經(jīng)完成,ii反應(yīng)速率更快)3.(1)

取鐵電極附近溶液少許于試管中,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)出藍色沉淀

Fe+2H+=Fe2++H2↑

2H++2e-=H2↑(2)

Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O

形成原電池,F(xiàn)e比Cu相對活潑失電子做負極,銅片作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu(或NO+2H++e-=NO2↑+H2O)

電流表示數(shù)基本不變后,每隔一段時間測定左池溶液中的鐵含量,鐵含量顯著增多,證明氧化膜參與了反應(yīng)〖解析〗(1)①鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)會生成Fe2+,檢驗亞鐵離子需要用鐵氰化鉀溶液,實驗操作和現(xiàn)象是:取鐵電極附近溶液少許于試管中,加入鐵氰化鉀溶液,產(chǎn)出藍色沉淀;②Fe表面產(chǎn)生無色氣泡的原因是鐵單質(zhì)與稀硫酸發(fā)生化學反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣,反應(yīng)離子方程式為:Fe+2H+=Fe2++H2↑,F(xiàn)e和Cu和稀硫酸形成原電池,Cu做正極,氫離子移至Cu表面得電子生成氫氣,則Cu表面產(chǎn)生無色氣泡的原因:2H++2e-=H2↑;(2)①銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;②閉合開關(guān)K后,將鐵電極快速插入濃硝酸中,形成原電池,鐵做負極、銅做正極,電流從左流向右,則觀察到指針快速向右偏轉(zhuǎn)的原因是:形成原電池,F(xiàn)e比Cu相對活潑失電子做負極,銅片作正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu(或NO+2H++e-=NO2↑+H2O);③電流表指針向左偏轉(zhuǎn)后,示數(shù)幾乎不變的原因之一是鐵電極上氧化膜放電,但氧化膜的生成速率大于(或等于)氧化膜的消耗速率。設(shè)計實驗方案證明:電流表示數(shù)基本不變后,每隔一段時間測定左池溶液中的鐵含量,鐵含量顯著增多,證明氧化膜參與了反應(yīng)。4.(1)6.67(2)檸檬酸是一種強絡(luò)合劑,與銅離子結(jié)合能力大于與氫氧根離子的結(jié)合能力,致使銅離子無法與氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化物沉淀(3)

6

pH=6時銅離子沉淀率較高,而其他金屬離子損失率相對較少(4)溫度升高,反應(yīng)速率變快;當溫度超過80℃時,抗壞血酸出現(xiàn)分解現(xiàn)象,導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱(5)

Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu

Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu〖解析〗(1)由表格信息可知,銅離子完全沉淀時的pH值為6.67,故〖答案〗為:6.67;(2)由題干信息可知檸檬酸具有較好的絡(luò)合性,pH=12時銅的沉淀率為12%,遠小于理論分析結(jié)果,這是因為檸檬酸的結(jié)合銅離子的能力強于氫氧根離子,故〖答案〗為:檸檬酸是一種強絡(luò)合劑,與銅離子結(jié)合能力大于與氫氧根離子的結(jié)合能力,致使銅離子無法與氫氧根離子結(jié)合形成氫氧化物沉淀;(3)由圖1可知pH等于6時,銅離子的沉淀率已經(jīng)很高,同時結(jié)合圖2可知此時其他離子的損失率較小,因此沉淀銅選擇最佳pH為6,故〖答案〗為:6;pH=6時銅離子沉淀率較高,而其他金屬離子損失率相對較少;(4)反應(yīng)開始階段,隨溫度的升高,反應(yīng)速率較快,有利于銅的沉淀,但抗壞血酸不穩(wěn)定,受熱易分解,溫度過高會使其分解導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱,故〖答案〗為:溫度升高,反應(yīng)速率變快;當溫度超過80℃時,抗壞血酸出現(xiàn)分解現(xiàn)象,導(dǎo)致還原性降低,還原銅的能力減弱;(5)抗壞血酸還原銅離子可能是直接將銅離子還原成Cu,也可能是與氫氧化銅直接反應(yīng)得到Cu,抗壞血酸被氧化成脫氫抗壞血酸(C6H6O6),相關(guān)反應(yīng)為:Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu;Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu;故〖答案〗為:Cu2++C6H8O6=C6H6O6+2H++Cu;Cu(OH)2+C6H8O6=C6H6O6+2H2O+Cu;5.(1)(2)

還原

通過還原產(chǎn)物為I2可證明原溶液中含有高價態(tài)的含碘物質(zhì)。甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產(chǎn)物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成(3)將濕潤的淀粉KI試紙放于錐形瓶口(4)(5)7(6)隨滴定反應(yīng)進行,增大,使平衡正向移動,促進I2溶解,增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進行而減小,且減小的程度大于增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺〖解析〗〖祥解〗氯氣與KI發(fā)生反應(yīng)Cl2+2I-=I2+2Cl-,以及I2+I-?I3-;氧化性Cl2>I2,KI溶液中通入氯氣發(fā)生反應(yīng)Cl2+2KI=KCl+I2,溶液變成黃色,繼續(xù)通入氯氣,溶液由黃色變?yōu)闊o色,是因為氯氣將I2氧化,Cl2可氧化HIO3等,反應(yīng)的化學方程式為:I2+5Cl2+6H2O=10HCl+2HIO3;增大,使平衡正向移動,促進I2溶解,增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進行而減小,且減小的程度大于增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺。(1)溶液變?yōu)樽攸S色,說明生成碘單質(zhì),說明氯氣的氧化性比碘強,原因是KI被Cl2氧化為I2,離子方程式是。故〖答案〗為:;(2)①本實驗中,要證明I2被氧化,試劑a作還原劑(填“氧化”或“還原”)。故〖答案〗為:還原;②甲能證實I2被氧化而乙不能,原因是通過還原產(chǎn)物為I2可證明原溶液中含有高價態(tài)的含碘物質(zhì)。甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產(chǎn)物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成。故〖答案〗為:通過還原產(chǎn)物為I2可證明原溶液中含有高價態(tài)的含碘物質(zhì)。甲用Na2SO3不引入碘元素,則生成的I2一定是還原產(chǎn)物;乙中I2可能是KI被其他氧化劑氧化生成;(3)ii的目的是除去溶液中的Cl2,操作A檢驗氯有沒有除盡,操作A是將濕潤的淀粉KI試紙放于錐形瓶口。故〖答案〗為:將濕潤的淀粉KI試紙放于錐形瓶口;(4)結(jié)合數(shù)據(jù),根據(jù)電子得失守恒,vmLcmol·L-1〖x-(-1)〗=bmLamol·L-1〖2.5-2〗2,計算可得x=(用代數(shù)式表示)。故〖答案〗為:;(5)碘原子最外層有7個電子,最高價為+7價,實驗過程中,在未知x具體數(shù)值的情況下,iii中為保證所加的KI固體過量,理論上加入的n(KI)應(yīng)大于i中n(KI)的7(填數(shù)字)倍。故〖答案〗為:7;(6)從平衡移動的角度解釋iv中“溶液顏色逐漸變深再變淺”的原因:隨滴定反應(yīng)進行,增大,使平衡正向移動,促進I2溶解,增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進行而減小,且減小的程度大于增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺,故〖答案〗為:隨滴定反應(yīng)進行,增大,使平衡正向移動,促進I2溶解,增大,溶液顏色變深;I2完全溶解后,c(I2)隨滴定反應(yīng)進行而減小,且減小的程度大于增大的程度,上述平衡逆向移動,溶液顏色變淺。6.(1)硝酸銅溶液顏色與溶液濃度有關(guān)(2)加熱硝酸銅溶液,溫度升高,放出紅棕色氣體,溶液顏色變?yōu)樗{色(3)向混合溶液中通入氮氣會將溶液中溶解的二氧化氮氣體帶出,而溶液仍保持一段時間綠色(4)

2NO2+H2O=HNO2+H++NO

Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2H2O+2NO↑(5)過氧化氫具有強氧化性,和亞硝酸反應(yīng)生成硝酸,導(dǎo)致溶液中亞硝酸的濃度降低〖解析〗(1)結(jié)合實驗一操作可知,實驗探究的是硝酸銅溶液濃度對溶液顏色的影響,故假設(shè)1:硝酸銅溶液顏色與溶液濃度有關(guān);(2)猜想2為硝酸銅溶液中溶解了且甲同學初步驗證了假設(shè)2成立,則實驗設(shè)計可以為:加熱硝酸銅溶液,溫度升高二氧化氮氣體溶解度減小而逸出,放出紅棕色氣體,溶液顏色變?yōu)樗{色,說明顏色的變化與溶解了二氧化氮氣體有關(guān);(3)實驗三向混合溶液中通入氮氣會將溶液中溶解的二氧化氮氣體帶出,而溶液仍保持一段時間綠色,說明綠色的產(chǎn)生不是溶解二氧化氮氣體的原因,假設(shè)2不嚴謹;(4)由資料可知,溶于水形成,反應(yīng)中氮元素化合價降低則必須有元素化合價升高,則部分氮元素化合價升高生成硝酸,反應(yīng)i為:2NO2+H2O=HNO2+H++NO;由反應(yīng)iii可知,一氧化氮參與可反應(yīng),則在反應(yīng)ii中生成了一氧化氮氣體,故反應(yīng)ii為:Cu+2HNO2+2H+=Cu2++2H2O+2NO↑;(5)已知:①銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)綠色是由于(或)與銅離子作用的結(jié)果;②金屬和濃的反應(yīng)一旦發(fā)生后速率不斷加快,原因是過程中有生成。實驗3中反應(yīng)較慢,溶液變?yōu)樗{色的原因是過氧化氫具有強氧化性,和亞硝酸反應(yīng)生成硝酸,導(dǎo)致溶液中亞硝酸的濃度降低,反應(yīng)速率減慢,溶液變藍。7.(1)

AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O

〖Ag(NH3)2〗+、〖Ag(NH3)〗+(2)

CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O

可能是硝酸銀溶液中的NO或O2等微粒做氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱(3)

合理,〖Ag(NH3)〗+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動,c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價的銀得電子未在試管壁析出,所以無法判斷

不加乙醛重復(fù)實驗Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡(4)在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原〖解析〗(1)①在潔凈的試管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%氨水,使最初產(chǎn)生的沉淀溶解,制得銀氨溶液;AgNO3和氨水生成Ag(NH3)2NO3,生成Ag(NH3)2NO3的化學方程式為AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O;故〖答案〗為:AgNO3+2NH3·H2O=Ag(NH3)2NO3+2H2O。②根據(jù)資料:〖Ag(NH3)2〗+在溶液中存在平衡:〖Ag(NH3)2〗+?〖Ag(NH3)〗++NH3、〖Ag(NH3)〗+?Ag++NH3,在銀氨溶液中存在的含+1價Ag的微粒有〖Ag(NH3)2〗+、〖Ag(NH3)〗+、Ag+,故發(fā)生銀鏡反應(yīng)時氧化性微??赡苁茿g+、〖Ag(NH3)2〗+、〖Ag(NH3)〗+;故〖答案〗為:〖Ag(NH3)2〗+、〖Ag(NH3)〗+。(2)①甲同學查閱資料:銀鏡反應(yīng)時,Ag+被還原成Ag;CH3CHO發(fā)生氧化反應(yīng),由于反應(yīng)在堿性條件下進行,則CH3CHO被氧化成CH3COO-,電極反應(yīng)式為:CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O;故〖答案〗為:CH3CHO–2e?+3OH?=CH3COO?+2H2O。②AgNO3屬于強酸弱堿鹽,其水溶液呈酸性,AgNO3溶液中的以及溶解的O2等微粒也具有氧化性,也可能將做氧化劑將乙醛氧化,實驗III中向左側(cè)燒杯中滴加氨水,隨著溶液酸性的減弱,這些微粒的氧化性也會減弱,從而使得指針的偏轉(zhuǎn)幅度減小,不能證明“隨c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱”;故〖答案〗為:可能是硝酸銀溶液中的或O2等微粒做氧化劑,其氧化性隨酸性減弱而減弱(3)①由于溶液中存在平衡:〖Ag(NH3)〗+?Ag++NH3,實驗IV向銀氨溶液中滴加濃氨水,c(NH3)增大,上述平衡逆向移動,c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,故未發(fā)生銀鏡反應(yīng);但實驗IV的現(xiàn)象中溶液略顯灰色,該灰色渾濁中可能有Ag,正一價的銀得電子未在試管壁析出,故也可能無法判斷;故〖答案〗為:合理,〖Ag(NH3)〗+?Ag++NH3,c(NH3)增大,平衡逆向移動,c(Ag+)降低,Ag+氧化性減弱,未發(fā)生銀鏡反應(yīng);或不合理,灰色渾濁中可能有Ag,正一價的銀得電子未在試管壁析出,所以無法判斷。②實驗Ⅴ中“立即出現(xiàn)銀鏡的原因”,提出假設(shè):隨c(OH?)增大,可能是也參與了還原,要檢驗該假設(shè)成立,可采用對比實驗,實驗方案及現(xiàn)象為:不加乙醛重復(fù)實驗Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體(結(jié)合題給資料ii),水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡;故〖答案〗為:不加乙醛重復(fù)實驗Ⅴ中的操作,試管壁出現(xiàn)銀鏡或?qū)蓖ㄈ牒琋aOH的潮濕Ag2O固體,水浴加熱后出現(xiàn)銀鏡。(4)銀氨溶液中滴加較濃的NaOH溶液能促進銀鏡反應(yīng)的發(fā)生,此法不適用于檢驗醛基,原因是:根據(jù)實驗V,在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原;故〖答案〗為:在氫氧化鈉存在下,也能還原,不一定是醛基還原。8.(1)2Mn2++5S2O+8H2O=2MnO+10SO+16H+(2)

反應(yīng)速率較慢

S2O能將Mn2+氧化成MnO,但反應(yīng)速率慢,生成的MnO濃度相對很小,相對過量的Mn2+就會還原體系中生成的MnO而形成少量MnO2

3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2+4H+,溶液中Mn2+濃度過大,體系中過量Mn2+會還原生成的MnO生成大量黑色MnO2沉淀(3)2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液(4)溫度、催化劑、Mn2+濃度〖解析〗(1)在酸性介質(zhì)中,S2O能將Mn2+氧化成MnO,溶液顏色會發(fā)生變化,可以檢測Mn2+,反應(yīng)的離子方程式為2Mn2++5S2O+8H2O=2MnO+10SO+16H+。(2)①由于實驗Ⅱ中加熱,因此對比實驗Ⅱ、Ⅲ,實驗Ⅰ無明顯現(xiàn)象的原因為反應(yīng)速率較慢。②由于S2O能將Mn2+氧化成MnO,但反應(yīng)速率慢,生成的MnO濃度相對很小,相對過量的Mn2+就會還原體系中生成的MnO而形成少量MnO2,因此實驗Ⅱ、Ⅲ中溶液變棕黃色。③由于溶液中Mn2+濃度過大,體系中過量Mn2+會還原生成的MnO生成大量黑色MnO2沉淀,反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2+4H+;(3)由于微熱最終出現(xiàn)紫紅色,因此根據(jù)實驗Ⅲ可知還應(yīng)該加入2滴0.1mol·L-1AgNO3溶液;(4)根據(jù)以上分析可知影響元素有溫度、濃度和催化劑,所以探究Mn2+的檢測方法需要考慮的因素有溫度、催化劑、Mn2+濃度。9.(1)探究草酸濃度對反應(yīng)速率的影響(2)b(3)否,在酸性條件下不穩(wěn)定,迅速分解產(chǎn)生和(4)+4H2C2O4=4CO2++4

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