（北京專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)突破五 綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略

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1、（北京專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)突破五 綜合實(shí)驗(yàn)題的解題策略 1.工業(yè)制得的氮化鋁(AlN)產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定氮化鋁(AlN)樣品中AlN和Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(忽略NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解)。 (1)實(shí)驗(yàn)原理 ①Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4。 ②AlN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽,溶于強(qiáng)堿生成氨氣,請(qǐng)寫出AlN與過(guò)量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:? 　　　　　　　　。? (2)實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示) (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程 ①連接實(shí)驗(yàn)裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性。稱得D裝置的質(zhì)量為y g,滴定管的讀數(shù)為a mL。 ②稱取

2、x g AlN樣品置于裝置B瓶中;塞好膠塞,關(guān)閉活塞K2、K3,打開活塞K1,通過(guò)分液漏斗加入稀硫酸,與裝置B瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)。 ③待反應(yīng)進(jìn)行完全后,關(guān)閉活塞　　　　,打開活塞　　　　,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量　　　　(填化學(xué)式),與裝置B瓶?jī)?nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)。? ④　　　　　　　　　　　　(填入該步應(yīng)進(jìn)行的操作)。? ⑤記錄滴定管的讀數(shù)為b mL,稱得D裝置的質(zhì)量為z g。 (4)數(shù)據(jù)分析(已知:該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm L·mol-1) ①Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　　　　　(用含a、b、x、Vm的式子表示)。? ②若讀取滴定管中氣體的體積時(shí),液面左高右低,則所測(cè)氣體的體積　

3、　　　(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。? ③AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　(用含x、y、z的式子表示)。? 2.硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),某化學(xué)興趣小組將適量濃硝酸分多次加入銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。 　　　　　圖1　　　　　　　　　　　　圖2 (1)圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置,其優(yōu)點(diǎn)有: ①　　　　　　　　　　　　　;? ②　　　　　　　　　　　　　。? (3)為符合綠色

4、化學(xué)的要求,該小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì): 方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。 方案2:將空氣或氧氣直接通入銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向混合物中加FeSO4溶液或Fe2(SO4)3溶液,即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH至3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣做催化劑循環(huán)使用。[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4] 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: ①方案1中儀器B的名稱是　　　　。? ②方案2中物質(zhì)甲是　　　　(填字母)。? a.CaO　　　b.CuCO

5、3　　　c.CaCO3 以加入FeSO4為例,用離子方程式解釋反應(yīng)發(fā)生的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 方案3:將3.2 g銅絲放入45 mL 1.5 mol·L-1的稀硫酸中,控溫在50 ℃。加入18 mL 10%的H2O2溶液,反應(yīng)0.5小時(shí)后,升溫到60 ℃,持續(xù)反應(yīng)1小時(shí)后,過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、減壓抽濾后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得10.06 g CuSO4·5H2O。 ③上述三種方案中,更符合綠色化學(xué)理念的是　　　　(填“方案1”“方案2”或“方案3”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

6、　　　　　　　　　　　。? 3.某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn),將CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合會(huì)產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀。他們對(duì)沉淀的組成很感興趣,決定采用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究。 【提出猜想】 猜想1:所得沉淀為　　　　;猜想2:所得沉淀為　　　　;? 猜想3:所得沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為mCu(OH)2·nCuCO3]。 【查閱資料】 無(wú)論是哪一種沉淀,受熱均易分解(假設(shè)均不含結(jié)晶水)。 【實(shí)驗(yàn)探究】 步驟1:將所得懸濁液過(guò)濾,先用蒸餾水洗滌,再用無(wú)水乙醇洗滌,風(fēng)干。 步驟2:取一定量所得固體,用如下裝置(夾持儀器未畫出)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)。 能證明猜想1成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是?

7、 　　　　　　　　　　　　。? 【問(wèn)題討論】 (1)檢查上述虛線框內(nèi)裝置氣密性的實(shí)驗(yàn)操作是:向C中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口,關(guān)閉K,? 　。? (2)若在上述裝置B中盛放無(wú)水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,還可測(cè)定所得沉淀的組成。 ①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是? 　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為27.1 g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置B的質(zhì)量增加2.7 g,C中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7 g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為　　　　　　　　　。? 4.研究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響有重要意義。為探究催化劑對(duì)雙氧水

8、分解的催化效果,某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn): (1)甲同學(xué)欲用上圖所示實(shí)驗(yàn)來(lái)證明MnO2是H2O2分解反應(yīng)的催化劑。該實(shí)驗(yàn)　　　　(填“能”或“不能”)達(dá)到目的,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)為探究MnO2的量對(duì)催化效果的影響,乙同學(xué)分別量取50 mL 1% H2O2加入容器中,在一定質(zhì)量范圍內(nèi),加入不同質(zhì)量的MnO2,測(cè)量所得氣體體積的數(shù)據(jù)如下: MnO2的質(zhì)量/g 0.1 0.2 0.4 40 s末O2體積/mL 49 61 86 由此得出的結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　

9、　 　　　　　　。? (3)為分析Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解反應(yīng)的催化效果,丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)(三支試管中均盛有10 mL 5% H2O2 ) : 試管 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 滴加試劑 5滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 5滴0.1 mol·L-1 CuCl2溶液 5滴0.3 mol·L-1 NaCl溶液 產(chǎn)生氣泡情況 較快產(chǎn)生細(xì)小氣泡 緩慢產(chǎn)生細(xì)小氣泡 無(wú)氣泡產(chǎn)生 結(jié)論是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,實(shí)驗(yàn)Ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)①查閱資料得知:將作為催化劑的FeCl3溶液加入H2O2溶液

10、后,溶液中會(huì)發(fā)生兩個(gè)氧化還原反應(yīng),且兩個(gè)反應(yīng)中H2O2均參加了反應(yīng),試從催化劑的角度分析,這兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是　　　　　　　　　　　　　　　和 　　　　　　　　　　　　　　　　　(按反應(yīng)發(fā)生的順序?qū)?。? ②在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,分別檢測(cè)出溶液中有二價(jià)錳、二價(jià)鐵和一價(jià)銅,由此得出作為H2O2分解反應(yīng)的催化劑需要滿足的條件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 5.某化學(xué)小組同學(xué)向一定量加入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過(guò)量的KIO3溶液,一段時(shí)間后,溶液突然變藍(lán)色。 (1)查閱資料知,NaHSO3與過(guò)量KIO3反應(yīng)分兩步進(jìn)行,第一步

11、為I+3HS3S+3H++I-,則第二步反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　。? (2)通過(guò)測(cè)定溶液變藍(lán)所用時(shí)間探究濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),記錄如下: 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 0.02 mol·L-1 NaHSO3溶液/mL 0.02 mol·L-1 KIO3溶液/mL H2O/mL 反應(yīng)溫 度/℃ 溶液變 藍(lán)的時(shí) 間t/s ① 15 20 10 15 t1 ② a 30 0 15 t2 ③ 15 b c 30 t3 實(shí)驗(yàn)①②是探究　　　　　　　　對(duì)反應(yīng)速率的影響,表中a=　　　　;實(shí)

12、驗(yàn)①③是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,則表中b=　　　　,c=　　　　。? (3)將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑),用速率檢測(cè)儀檢測(cè)出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大,一段時(shí)間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對(duì)起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)三: 假設(shè)一:反應(yīng)生成的S對(duì)反應(yīng)起催化作用,S濃度越大反應(yīng)速率越快; 假設(shè)二:反應(yīng)生成的H+對(duì)反應(yīng)起催化作用,H+濃度越大反應(yīng)速率越快; 假設(shè)三:　　　　　　　　　　　　　　　　　;? …… (4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容(反應(yīng)速率可用測(cè)速儀測(cè)定)。 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程

13、) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 6.某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)還原鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行科學(xué)探究。已知Ca(OH)2的分解溫度為580 ℃,鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的溫度為900 ℃。根據(jù)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行了還原鐵粉與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中觀察到肥皂液中產(chǎn)生了大量的氣泡。 (1)實(shí)驗(yàn)中Ca(OH)2的作用是　 。? 實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物是　　　　。? (2)為進(jìn)一步探究還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成的固體產(chǎn)物的成分,研究性學(xué)習(xí)小組將反應(yīng)后的固體經(jīng)處理后得到黑色氧化物固體,針對(duì)黑色氧化物固體,該小組提出如下假設(shè)并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn): 假設(shè)一:固體為FeO;

14、 假設(shè)二:固體為Fe3O4; 假設(shè)三:　　　　　　　　　　　　　　。? ①限選用下列試劑:鹽酸、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水,證明假設(shè)一不成立。 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 假設(shè)一不成立 ②為了進(jìn)一步確定產(chǎn)物的成分,用黑色固體進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn): 加入足量氯水所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　;檢驗(yàn)紅褐色固體是否洗滌干凈的操作是　? 　;? 灼燒時(shí)盛放固體的儀器是　　　　;若假設(shè)二成立,黑色固體最終全部轉(zhuǎn)化成的紅棕色粉末的質(zhì)量是　　　　g。? 7.以冶鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α-氧化鋁,既降低環(huán)境污

15、染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為Al2O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3),其制備實(shí)驗(yàn)流程如下: 鋁灰結(jié)晶、干 燥、煅燒α-Al2O3 (1)鋁灰中氧化鋁與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)圖中“濾渣”的主要成分為　　　　(填化學(xué)式)。? (3)加30%的H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)煅燒硫酸鋁銨晶體,發(fā)生的主要反應(yīng)為: 4[NH4Al(SO4)2·12H2O] 2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O↑,將產(chǎn)生的氣體通過(guò)下圖所示的裝置。 ①集

16、氣瓶中收集到的氣體是　　　　(填化學(xué)式)。? ②足量飽和NaHSO3溶液吸收的物質(zhì)除大部分H2O(g)外,還有　　　　　　　　(填化學(xué)式)。? ③KMnO4溶液褪色(Mn被還原為Mn2+),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為　。? 8.硝酸是氧化性酸,其本質(zhì)是N有氧化性,某課外實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了下列有關(guān)N氧化性的探究(實(shí)驗(yàn)均在通風(fēng)櫥中完成)。 實(shí)驗(yàn)裝置 編號(hào) 溶液X 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸 電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn),銅片表面產(chǎn)生無(wú)色氣體,在液面上方變?yōu)榧t棕色 實(shí)驗(yàn)Ⅱ 15 mol·L-1濃硝酸 電流計(jì)指針先向右偏轉(zhuǎn),很快又偏向左邊,鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體,溶液

17、變?yōu)榫G色 (1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,鋁片作　　　　(填“正”或“負(fù)”)極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　。? (2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中電流計(jì)指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 查閱資料:活潑金屬與1 mol·L-1稀硝酸反應(yīng)有H2和N生成,N生成的原理是產(chǎn)生H2的過(guò)程中N被還原。 (3)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ:溶液X為1 mol·L-1稀硝酸,觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。 ①反應(yīng)后的溶液中含N。實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)N的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

18、? ②生成N的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)進(jìn)一步探究堿性條件下N的氧化性,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ: ①觀察到A中有NH3生成,B中無(wú)明顯現(xiàn)象。A、B產(chǎn)生不同現(xiàn)象的解釋是?　 。? ②A中生成NH3的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)將鋁粉加入到NaNO3溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象,結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ說(shuō)明理由　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案精解精析 1.答案　(1)AlN+NaOH+H2O NaAlO2+NH3↑ (3)③K1　K3　NaOH?、艽蜷_K2,通入一段時(shí)間空氣 (4

19、)①×100%?、谄　、邸?00% 解析　(1)AlN溶于強(qiáng)堿可生成Al和氨氣,據(jù)此可寫出化學(xué)方程式。(3)③A裝置用來(lái)測(cè)Al4C3與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的CH4,D裝置用來(lái)測(cè)銨鹽與堿反應(yīng)生成的NH3,故應(yīng)關(guān)閉K1,打開K3,通過(guò)分液漏斗加入過(guò)量NaOH溶液。④為使反應(yīng)產(chǎn)生的NH3完全被濃硫酸吸收,應(yīng)打開K2,通入空氣。(4)①由原子守恒可得關(guān)系A(chǔ)l4C3~3CH4,n(CH4)= mol,M(Al4C3)=144 g/mol,則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為××144××100%=×100%。②若液面左高右低,會(huì)使讀數(shù)b偏大,則所測(cè)氣體體積(a-b)偏小。③由原子守恒可得關(guān)系A(chǔ)lN~NH3,則AlN的質(zhì)

20、量分?jǐn)?shù)為×41××100%=×100%。 2.答案　(1)Cu+4H++2NCu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O (2)①防止倒吸?、谟泻怏w能被完全吸收 (3)①坩堝　 ②b　4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O、2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+ ③方案3　方案1需要灼燒,消耗能源多;方案2所得產(chǎn)品中含有雜質(zhì);方案3幾乎不產(chǎn)生有害氣體,且所得產(chǎn)品純度較高 解析　(1)銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水,隨著反應(yīng)進(jìn)行,濃硝酸變成稀硝酸,稀硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H++2NCu2++

21、2NO2↑+2H2O、3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O。 (2)反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生NO,由于NO與NaOH溶液不反應(yīng),故應(yīng)向氫氧化鈉溶液中通入空氣(或氧氣),裝置2中在尾氣吸收裝置之前連接集氣瓶,通入氧氣有利于氮氧化物的完全吸收,同時(shí)起安全瓶作用,防止倒吸。 (3)①高溫灼燒固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行,方案1將銅粉在坩堝中反復(fù)灼燒。②由于溶液酸性較強(qiáng),欲使Fe3+沉淀,需加入某種試劑減小H+濃度,但又不能引入新雜質(zhì)。a項(xiàng),CaO能減小H+濃度,但引入鈣離子;b項(xiàng),CuCO3能減小H+濃度,過(guò)量的CuCO3可以過(guò)濾除去,不引入新雜質(zhì);c項(xiàng),CaCO3引入鈣離子。 3.答案　【提出猜想】

22、Cu(OH)2　CuCO3(兩空可互換) 【實(shí)驗(yàn)探究】B中白色固體變藍(lán),C中無(wú)明顯現(xiàn)象(若猜想1所得沉淀為CuCO3,則實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為B中無(wú)明顯現(xiàn)象,C中澄清石灰水變渾濁) 【問(wèn)題討論】(1)用酒精燈微熱硬質(zhì)玻璃管,若C中有氣泡逸出,撤去酒精燈冷卻一段時(shí)間后,C中導(dǎo)管內(nèi)形成水柱,則證明裝置的氣密性良好 (2)①室溫下,Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,可充分吸收CO2;BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差小 ②3Cu(OH)2·2CuCO3 解析　【提出猜想】將CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合會(huì)產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,由鹽類水解規(guī)律和復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律,可推斷出產(chǎn)物還可能為氫氧化銅

23、或碳酸銅。【實(shí)驗(yàn)探究】如果是堿式碳酸銅,則分解產(chǎn)生二氧化碳、水和氧化銅,因此無(wú)水硫酸銅變藍(lán),澄清石灰水變渾濁;如果是氫氧化銅,則分解產(chǎn)生水和氧化銅,因此無(wú)水硫酸銅變藍(lán),澄清石灰水無(wú)明顯變化;如果是碳酸銅,分解產(chǎn)生二氧化碳和氧化銅,則無(wú)水硫酸銅無(wú)明顯變化,澄清石灰水變渾濁?！締?wèn)題討論】(1)檢查題圖虛線框內(nèi)裝置氣密性的實(shí)驗(yàn)操作是:向C中加水至浸泡長(zhǎng)導(dǎo)管口,關(guān)閉K,用酒精燈微熱硬質(zhì)玻璃管,若C中有氣泡逸出,撤去酒精燈冷卻一段時(shí)間后,C中導(dǎo)管內(nèi)形成水柱,則證明裝置的氣密性良好。(2)②由題給數(shù)據(jù)得m(H2O)=2.7 g,m(CO2)=4.4 g,則m(CuO)=20 g,n(H2O)=0.15 m

24、ol,n(CO2)=0.1 mol,n(CuO)=0.25 mol,據(jù)此可得藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為3Cu(OH)2·2CuCO3。 4.答案　(1)不能　沒(méi)有確認(rèn)MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變 (2)在一定質(zhì)量范圍內(nèi),MnO2質(zhì)量越大,反應(yīng)速率越快 固體質(zhì)量越大,其表面積也越大 (3)Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好　對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明Cl-對(duì)H2O2的分解沒(méi)有催化作用 (4)①2FeCl3+H2O2 2FeCl2+O2↑+2HCl 2FeCl2+H2O2+2HCl 2FeCl3+2H2O ②具有氧化性,且其氧化性強(qiáng)于H2O2;催化劑被還

25、原后所得物質(zhì)又能被H2O2氧化生成催化劑 解析　(1)催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變。甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)沒(méi)有確認(rèn)二氧化錳在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有變化,所以不能達(dá)到目的。 (2)分析表中數(shù)據(jù)可知,在一定質(zhì)量范圍內(nèi),MnO2質(zhì)量越大,反應(yīng)速率越快;原因是固體質(zhì)量越大,其表面積也越大。 (3)分析產(chǎn)生氣泡的情況可知,Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好;實(shí)驗(yàn)Ⅲ為對(duì)比實(shí)驗(yàn),目的是證明Cl-對(duì)H2O2的分解沒(méi)有催化作用。 (4)①這兩個(gè)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2FeCl3+H2O2 2FeCl2+O2↑+2HCl和2

26、FeCl2+H2O2+2HCl 2FeCl3+2H2O。②由題意可知,反應(yīng)過(guò)程中,催化劑先被還原,后被氧化,所以可以作為H2O2分解反應(yīng)的催化劑需要滿足的條件是具有氧化性,且其氧化性強(qiáng)于H2O2;催化劑被還原后所得物質(zhì)又能被H2O2氧化生成催化劑。 5.答案　(1)I+5I-+6H+3I2+3H2O (2)KIO3溶液的濃度　15　20　10 (3)反應(yīng)生成的I-對(duì)反應(yīng)起催化作用,I-濃度越大反應(yīng)速率越快(或反應(yīng)生成的I2對(duì)反應(yīng)起催化作用,I2濃度越大反應(yīng)速率越快;或該反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高導(dǎo)致反應(yīng)速率加快,答案合理即可) (4) 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

27、和結(jié)論 在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過(guò)量KIO3溶液混合,用測(cè)速儀測(cè)定其起始時(shí)的反應(yīng)速率v(甲);在燒杯乙中進(jìn)行同一反應(yīng),不同的是燒杯乙中預(yù)先加入少量Na2SO4或K2SO4粉末,其他反應(yīng)條件均完全相同,測(cè)定其起始階段的相同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙) 若反應(yīng)速率v(甲)=v(乙),則假設(shè)一不成立;若v(甲)

28、假設(shè)一即生成的S對(duì)反應(yīng)起催化作用,可通過(guò)加入硫酸鹽作對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行。 6.答案　(1)提供反應(yīng)所需的水蒸氣　H2 (2)固體為Fe3O4和FeO ①取適量固體于試管中,加入鹽酸,加熱溶解,再加入KSCN溶液,振蕩　溶液出現(xiàn)紅色 ②2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-　取最后一次洗滌液于試管中,先用稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若沒(méi)有渾濁,則洗滌干凈　坩堝　6 解析　(1)反應(yīng)物水蒸氣可以由高溫分解Ca(OH)2得到;Fe與水蒸氣反應(yīng)得到鐵的氧化物和H2。(2)因?yàn)檠趸F呈紅色,而產(chǎn)物呈黑色,故固體產(chǎn)物為FeO或Fe3O4或二者的混合物。①要證明假設(shè)一不成立,只需檢驗(yàn)固體產(chǎn)物溶解

29、后的溶液中無(wú)Fe3+即可。②固體產(chǎn)物用鹽酸溶解后,加入氯水可將Fe2+氧化為Fe3+:2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。紅褐色固體Fe(OH)3上吸附了少量NaCl,因此取最后一次洗滌液于試管中,先用稀硝酸酸化,再加入AgNO3溶液,若沒(méi)有渾濁,則洗滌干凈。灼燒固體的儀器是坩堝。由Fe3O4~Fe2O3可得,5.8 g Fe3O4可轉(zhuǎn)化成6 g Fe2O3。 7.答案　(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O (2)SiO2 (3)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O (4)①N2?、赟O3、NH3 ③2Mn+5SO2+2H2O 2Mn2++

30、5S+4H+ 解析　(1)氧化鋁與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和水; (2)氧化鋁、氧化亞鐵、氧化鐵都能與稀硫酸反應(yīng),生成可溶性物質(zhì),只有二氧化硅不與稀硫酸反應(yīng),故過(guò)濾后得到的濾渣的主要成分為二氧化硅; (3)H2O2具有氧化性,可以把Fe2+氧化為Fe3+; (4)NH3極易溶于水,SO3可與飽和亞硫酸氫鈉溶液反應(yīng)生成SO2,進(jìn)入KMnO4溶液中的氣體是SO2與N2,KMnO4具有強(qiáng)氧化性,能把SO2氧化為S,本身被還原為Mn2+,所以集氣瓶中最終收集到的氣體是N2。 8.答案　(1)負(fù)　2NO+O2 2NO2 (2)Al開始作電池的負(fù)極,Al在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后,Cu作負(fù)極

31、(3)①取少量待檢溶液于試管中,加入濃NaOH溶液,加熱,若產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,則溶液中含N ②N+8e-+10H+ N+3H2O (4)①Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的過(guò)程中可將N還原為NH3,而Mg不能與NaOH溶液反應(yīng) ②8Al+3N+5OH-+2H2O 3NH3↑+8Al (5)鋁與中性的硝酸鈉溶液混合無(wú)生成H2的過(guò)程,N無(wú)法被還原 解析　(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,銅片上N放電,發(fā)生還原反應(yīng),則Cu為正極,Al為負(fù)極。銅片表面產(chǎn)生的無(wú)色氣體是NO,其遇空氣迅速被氧化生成紅棕色的NO2,化學(xué)方程式為2NO+O2 2NO2。 (2)開始時(shí),Al作負(fù)極;Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化,表面形成致密的氧化膜后,Cu作負(fù)極,所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ中電流計(jì)指針先偏向右邊后偏向左邊。 (3)②N放電生成N的電極反應(yīng)式為N+8e-+10H+ N+3H2O。 (4)①Al與NaOH溶液反應(yīng)生成H2的過(guò)程中N會(huì)被還原;而Mg不與NaOH溶液反應(yīng)。