安徽省师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期4月测试化学试题(Word版附解析)
展开可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题总共17小题,每小题4分,共68分;每小题只有一个选项符合题意)
1. 为了检验某白色固体粉末中是否含有,下列试剂和试纸选用正确的是
①蒸馏水 ②稀硫酸 ③氢氧化钠浓溶液 ④红色石蕊试纸 ⑤蓝色石蕊试纸
A. ①②④B. ②⑤C. ①③④D. ①③⑤
【答案】C
【解析】
【详解】检验某白色固体粉末中是否含有铵根,应先加蒸馏水溶解,然后加入氢氧化钠浓溶液,再加热,将铵根转化为氨气,再用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,若试纸变蓝,则固体粉末中含有铵根,故答案为C。
2. 物质的性质决定其用途。下列说法正确的是
A. 石英坩埚耐高温,可用于加热熔化烧碱、纯碱等固体
B. 葡萄酒中通常添加少量,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化
C. 浓硝酸具有酸性,可用于除去铝表面的氧化膜
D. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥、等气体
【答案】B
【解析】
【详解】A.石英的主要成分二氧化硅,能与氢氧化钠反应,因此石英坩埚不能用来加热熔化烧碱、纯碱等固体,A错误;
B.SO2具有还原性,因此在食品中添加适量的SO2可以起到防腐和抗氧化等作用,B正确;
C.浓硝酸具有强氧化性,在常温下可与铝发生钝化,所以不能用于除去铝表面的氧化膜,C错误;
D.浓硫酸具有强的氧化性,能与HI发生氧化还原反应,所以不能用于干燥HI,D错误;
故选B。
3. 关于反应,下列说法正确的是
A. 生成,转移电子B. 是还原产物
C. 既是氧化剂又是还原剂D. 若设计成原电池,为负极产物
【答案】A
【解析】
【详解】A.由方程式可知,反应生成1ml一氧化二氮,转移4ml电子,故A正确;
B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;
C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;
D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;
故选A。
4. 下列化学实验事实及其解释或结论都正确的是
A. 取少量溶液X,向其中加入适量新制氯水,再加几滴溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有
B. 将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中存在
C. 某待测溶液可能含有等浓度的下列离子中几种:、、、、、、。取少量待测溶液于试管,加入足量溶液得到白色沉淀,加热产生无色气体,则原溶液中可能有
D. 向溶液中加入溶液,有白色沉淀生成;再加入四氯化碳振荡,四氯化碳层呈紫色,白色沉淀可能为
【答案】D
【解析】
【详解】A.取少量溶液X,向其中加入适量新制氯水,再加几滴 KSCN溶液,溶液变红,只能说明溶液中含有Fe3+,可能开始没加氯水前溶液中含有Fe3+,不能说明X 溶液中一定含有Fe2+,A错误;
B.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加BaCl2 溶液,出现白色沉淀,则该固体试样中可能存在,B错误;
C.取少量待测溶液于试管,加入足量NaOH 溶液得到白色沉淀,得到原溶液中含有,无、,加热产生无色气体,说明含有,则说明含有、,根据等浓度的离子,则含有的四种离子、、、刚好电荷守恒,因此原溶液中肯定不含K+,C错误;
D.向CuSO4 溶液中加入 KI 溶液,有白色沉淀生成,再加入四氯化碳振荡,四氯化碳层呈紫色,说明生成了单质碘,发生了氧化还原反应,因此白色沉淀可能为CuI,D正确;
故选D。
5. 科学生产中蕴藏着丰富的科学知识。化学改善人类生活,创造美好世界。下列生产、生活情境中涉及的原理不正确的是
A. 太阳能电池板广泛应用在航天器上,利用的是的光电性质
B. 可用酸化的溶液来鉴别和两种气体
C. 华为麒麟芯片的主要成分是硅
D. 中国天眼FAST用到的是新型无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.Si用于制造太阳能电池板,二氧化硅是制造光导纤维的主要材料,A错误;
B.酸化的Ba(NO3)2溶液遇到CO2和SO2两种气体,碳酸的酸性小于硝酸的酸性,故不CO2不反应, SO2溶于水生成亚硫酸,被硝酸根氧化后生成硫酸根,遇到钡离子生成BaSO4沉淀,故能反应,可以鉴别CO2和SO2两种气体,B正确;
C.Si单质是良好的半导体材料,华为麒麟芯片的主要成分是单质硅,C正确;
D.SiC(金刚砂)属于新型无机非金属材料,D正确;
故答案为:A。
6. 已知金属单质X、Y、Z、W之间有下列关系:
①2X+3Y2+=2X3++3Y;
②Z元素最高价氧化物对应的水化物的碱性比X元素的强;
③由Y、W与稀硫酸组成原电池,Y为负极。
则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为
A. X>Z>Y>WB. Z>W>X>Y
C. Z>Y>X>WD. Z>X>Y>W
【答案】D
【解析】
【分析】①氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性;
②元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属的还原性越强;
③原电池中,较为活泼的金属为负极,金属单质的活泼性越强,还原性越强。
【详解】①反应2X+3Y2+=2X3++3Y中,X的化合价升高,被氧化,为还原剂,Y为还原产物,则还原性X>Y;
②元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,Z元素最高价氧化物的水化物碱性比X元素的强,可说明还原性Z>X;
③由Y、W与稀硫酸组成的原电池,Y为负极,Y较活泼,还原性Y>W,
综上分析,则X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为:Z>X>Y>W,答案选D。
7. 某固体样品,可能含有NaNO3、NaHCO3、NaCl和Na2SO3。取少量样品进行如下实验:
①溶于水,得到澄清溶液;
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,有气泡产生;
③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成。
该样品中确定存在的是
A. NaNO3、Na2SO3B. NaNO3、NaHCO3
C. NaHCO3、NaClD. NaHCO3、Na2SO3
【答案】A
【解析】
【详解】向①的溶液中滴加过量稀盐酸,有气泡产生,说明NaHCO3、Na2SO3至少存在一种,③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,说明有硫酸根,则Na2SO3、NaNO3一定存在,酸性环境中硝酸根将亚硫酸根氧化为硫酸根;
综上所述答案为A。
8. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应过程中物质及能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程、均需要吸收能量,总反应为放热反应
B. 过程既有共价键断裂;又有共价键形成
C. 催化剂表面水煤气产氢反应总反应为
D. 由图可知比稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,过程、得到中间产物能量高于初始物质,故均需要吸收能量;生成物能量低于反应物,则总反应为放热反应,A正确;
B.过程Ⅲ既有O-H键键断裂;又有C=O、O-H、H-H键形成,B正确;
C.催化剂表面水煤气产氢反应总反应为一氧化碳和水生成二氧化碳和氢气,,C正确;
D.根据图示数据,不能判断、CO稳定性强弱,D错误;
故选D。
9. 下列变化中,属于放热反应的是
①液态氮汽化 ②氢氧化钠固体溶于水 ③氢氧化钠溶液与盐酸溶液反应
④KMnO4分解制O2 ⑤Ba(OH)2·8H2O与固体NH4Cl混合
⑥氢气在氧气中燃烧 ⑦CO2+C2CO ⑧生石灰跟水反应生成熟石灰
⑨钠块投入到水中 ⑩锌与盐酸
A. ①②③⑥⑦⑧⑨B. ①②⑥⑧⑨⑩C. ③⑥⑧⑨⑩D. ③④⑧⑨⑩
【答案】C
【解析】
【详解】①液态氮汽化是物理变化不是化学变化,①错误;
②氢氧化钠固体溶于水是物理变化不是化学变化,②错误;
③氢氧化钠溶液和盐酸溶液反应,酸碱中和反应,属于放热反应,③正确;
④高锰酸钾分解制取氧气,属于吸热反应,④错误;
⑤氢氧化钡和氯化铵反应为吸热反应,⑤错误;
⑥氢气在氧气中燃烧放热,⑥正确;
⑦二氧化碳与C高温下反应生成一氧化碳,属于吸热反应,⑦错误;
⑧生石灰与水反应生成熟石灰,属于放热反应,⑧正确;
⑨钠块投入水中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,属于放热反应,⑨正确;
⑩锌与盐酸的反应为放热反应,⑩正确;
故属于放热反应的是③⑥⑧⑨⑩;
答案选C。
10. 某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是
A. 原混合酸中的物质的量为
B. 段产生的是,段产生的是氢气
C. 第一份溶液最终呈蓝色,第二份溶液中的最终溶质为,溶液显浅绿色
D. 稀浓度为
【答案】A
【解析】
【分析】根据图可知,由于铁过量,OA段发生反应为:,AB段发生反应为:,BC段发生反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
【详解】A.OA段发生反应为:,硝酸全部起氧化剂作用,所以原混合酸中n()=2n(Fe)=(5.6g÷56g/ml)×2=0.2ml,故A错误;
B.由图可知,由于铁过量,OA段发生反应为:,AB段发生反应为:,BC段发生反应为Fe+2H+=Fe2++H2↑,故B正确;
C.铜和稀硫酸不反应,和稀硝酸反应,则第一份溶液最终呈蓝色;第二份硝酸全部被还原,没有显酸性的硝酸,因为溶液中有硫酸根,并且铁单质全部转化为亚铁离子,所以溶液中最终溶质为FeSO4,溶液显浅绿色,故C正确;
D.200mL溶液分为两份,每份100mL,由图可知:其中一份反应消耗14g铁,也就是14g÷56g/ml=0.25ml,所有的铁都在硫酸亚铁中,根据硫酸根离子守恒,所以每份含硫酸0.25ml,所以硫酸的浓度是0.25ml÷0.1L=2.5ml/L,故D正确;
故选A。
11. 如图是金属和卤素单质X2,反应的能量变化示意图,下列说法正确的是
A. 由MgCl2制取Mg是放热过程
B. MgF2(I)能量在上图中表示小于−1124KJ/ml
C. 金属镁和卤素单质X2,的反应都是放热反应
D. 此温度下三种卤化镁中MgI2(s)所含化学键的键能最大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,氯化镁的能量低于镁和氯气的能量之和,则由氯化镁制取镁的过程是吸热过程,A错误;
B.同种物质,液体能量比固体的能量高,由图可知,MgF2(I)能量在上图中表示大于−1124KJ/ml,B错误;
C.由图可知,金属镁和卤素单质的反应都是反应为总能量大于生成物总能量的放热反应,C正确;
D.物质的能量越低,化合物中含有的化学键的键能最大,由图可知,氟化镁的能量最低,则氟化镁所含化学键的键能最大,D错误;
故选C。
12. 氮、硫及其化合物的价类二维图如下所示,下列说法正确的是
A. b和v均可一步反应生成对应的各类氧化物
B. a、b、u、v、w均能作还原剂
C. d、w、x均可与水反应生成酸,都属于酸性氧化物
D. e、z的浓溶液与铜反应分别生成氧化物d、x
【答案】B
【解析】
【分析】根据图中的信息可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3,u为H2S,v为S,w为SO2,x为SO3,y为H2SO3,z为H2SO4,以此解题。
【详解】A.氮气一步只能生成一氧化氮,硫一步只能生成二氧化硫,A错误;
B.由分析可知,a为NH3,b为N2,u为H2S,v为S,w为SO2,其中S和N的化合价均不是其最高正价,均可以失去电子,做还原剂,B正确;
C.二氧化氮和碱反应是氧化还原反应,则二氧化氮不酸性氧化物,C错误;
D.浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,D错误;
故选B。
13. 《环境科学》刊发了我国科研部门采用纳米零价铁活化过二硫酸钠去除废水中的正五价砷的研究成果,其反应机理如图所示。下列叙述错误的是
A. 过二硫酸钠中S的化合价为+6
B. 铁参与反应时,消耗的大于
C. 正五价砷在腐蚀层表面发生了氧化还原反应
D. 碱性越强,越有利于去除废水中的正五价砷
【答案】C
【解析】
【详解】A.过二硫酸钠中S的化合价为+6,因为有2个O是-1价,6个O是-2价, 根据正负化合价代数和为0可得出结论,A正确;
B.根据图示,Fe 参加反应, Fe先被氧化为,反应为,然后进一步被氧化为和自由基,因此铁即1mlFe参加反应要消耗1.5ml ,B正确;
C.由图可知,Fe转化Fe3+化合价升高体现了Fe的还原性,而最终Fe3+转化为Fe(OH)3、Fe(OH)2沉淀并与正五价砷共沉淀,故正五价砷化合价不变、在腐蚀层表面未发生氧化还原反应,C不正确;
D.碱性条件有利于和生成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀,与正五价砷发生共沉淀,故碱性越强,越有利于去除废水中的正五价砷,D正确;
答案选C。
14. 用于检测酒驾的酸性燃料电池酒精检测仪工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. Y电极为正极
B. 电池工作时,电子由X电极经外电路流向Y电极
C. 电池工作时,H+通过质子交换膜从左往右迁移
D. 该电池的负极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】由图示可知,乙醇酸性燃料电池中,乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸,则乙醇所在铂电极为负极、O2所在的铂电极为正极,负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH,O2所在的铂电极为正极、发生得电子的还原反应,电极正极反应式为O2+4e-+4H+═2H2O,放电时,电子由负极经过导线流向正极,阳离子由负极通过交换膜移向正极。
【详解】A.由分析可知,电极Y是正极,A正确;
B.该原电池中左侧Pt电极为负极,右侧Pt电极为正极,放电时电子由负极经过导线流向正极,即电子由呼气的铂电极经外电路流向所在的铂电极,B正确;
C.原电池中阳离子向正极移动,即向正极迁移,质子通过交换膜从左往右迁移,C正确;
D.乙醇发生失电子的氧化反应生成醋酸,负极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH,D错误;
故选D。
15. 室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,无现象,振荡,再滴加几滴新制氯水,溶液变为红色,亚铁离子被新制氯水氧化,说明具有还原性,A正确;
B.向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,品红溶液褪色,振荡,加热试管,溶液又恢复红色,说明具有漂白性, B正确;
C.向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明的氧化性比的强,C正确;
D.用pH计测量醋酸、盐酸的pH用以证明是弱电解质时,一定要注明醋酸和盐酸的物质的量浓度相同,D错误。
故选D。
16. 下图表示铁与不同浓度硝酸反应时,硝酸还原产物分布与硝酸浓度的关系,下列说法不正确的是
A. 一般来说,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多
B. 常温时,相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中,铜片的反应更剧烈
C. 少量铁粉与足量的浓度为12.2ml·L-1硝酸反应时,反应的化学方程式为:4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O
D. 用一定量的铁粉与足量的9.75ml·L-1HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为0.200ml
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,在浓硝酸浓度为12.2ml/L时,主要产物NO2,随着硝酸浓度逐渐降低,产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多;当浓度为9.75ml/L时,主要产物是NO,其次是NO2及少量的N2O,当HNO3的浓度降到4.02ml/L时,NH4+离子成为主要产物,一般来说,硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的成分越多,故A正确;
B.常温时,铁在浓硝酸中钝化,相同规格的铜片和铁片分别投入相同浓度的浓硝酸中,铜片的反应更剧烈,故B正确;
C.少量铁粉与足量的浓度为12.2ml·L-1硝酸反应时,还原产物是等物质的量的NO2、NO,氧化产物是Fe(NO3)3,反应的化学方程式为:4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O,故C正确;
D.当硝酸浓度为9.75ml·L-1时还原产物是NO、NO2、N2O,用一定量的铁粉与足量的9.75ml·L-1HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L,部分硝酸被还原、部分硝酸生成硝酸铁,若还原产物全是NO,参加反应的硝酸为0.4ml;若还原产物全是NO2,参加反应的硝酸为0.2ml;若还原产物全是N2O,参加反应的硝酸为1ml;所以参加反应的硝酸的物质的量大于0.200ml,故D错误;
选D。
17. 利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究,下列说法不正确的是
A. 好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O
B. 好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O
C. 交换膜c为质子交换膜,质子从电极a区域通过质子交换膜移向电极b区域
D. 理论上每消耗1mlC6H12O6,可以处理的物质的量为4.8ml
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示可知,好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气,电极b为正极,电极方程式为:2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,电极a为负极,C6H12O6失去电子生成CO2,电极方程式为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+,以此解答。
【详解】A.根据图示可知,好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气,故电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,A正确;
B.电极上除发生反硝化反应外,还有氧气得电子的副反应:O2+4e-+4H+=2H2O,B正确;
C.电极b为正极,电极方程式为:2+10e-+12H+=N2↑+6H2O,电极a为负极,电极方程式为:C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,正极产生的H+通过质子交换膜进入正极区,C正确;
D.不考虑副反应,每消耗1ml C6H12O6,转移的电子数24ml,根据电极反应2+10e-+12H+=N2↑+6H2O和元素守恒规律,则理论上可以处理的物质的量应4.8ml,由于电极b上副反应,故每消耗1mlC6H12O6,可以处理的物质的量小于4.8ml,D正确;
故选D。
二、解答题(包括18、19题2个小题,每空2分,共32分)
18. 亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的防腐剂。某化学兴趣小组设计如图所示装置(省略夹持装置)制备NaNO2并探究其性质。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②NaNO2易被空气氧化,NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为;
③HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O。
回答下列问题:
(1)装置E中盛放铜片的仪器名称是_______,其中发生反应的化学方程式为_______,检查E装置气密性的方法是_______。
(2)上述实验装置中,依次连接的合理顺序为h→_______。
(3)装置D中酸性KMnO4溶液的作用是_______(用离子方程式表示)。
(4)反应结束后,取适量产品溶于稀硫酸中,观察到的实验现象为_______。
(5)测定深水井中亚硝酸钠含量:取1000mL水样于锥形瓶中,立即加入500mL0.0001ml/L酸性高锰酸钾溶液,充分反应后用0.0001ml/L草酸溶液滴定高锰酸钾,终点时消耗草酸钠溶液115.00mL。则水中NaNO2的含量为_______mg/L。若所取样品在空气中放置时间过长,则测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】 ①. 圆底烧瓶 ②. Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ③. 检查装置E气密性的方法是先关闭弹簧夹,从滴液漏斗处倒水,若形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好 ④. efcdabg(或efcdbag) ⑤. ⑥. 固体溶解,产生无色气体并在液面上方变为红棕色 ⑦. 0.69 ⑧. 偏低
【解析】
【分析】在E中,浓硝酸与铜片反应生成二氧化氮,二氧化氮与水反应,生成稀硝酸,稀硝酸与铜片反应生成NO,NO用浓硫酸干燥,再与过氧化钠反应生成NaNO2,最后有毒的NO用酸性高锰酸钾吸收。
【详解】(1)仪器名称是圆底烧瓶;其中发生的反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;检查装置E气密性的方法是先关闭弹簧夹,从滴液漏斗处倒水,若形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性好;
(2)依据分析,仪器依次连接的合理顺序为h-e-f-c-d-a-b-g(或hefcdbag);
(3)装置D中NO被酸性KMnO4氧化并吸收,不会对空气造成污染,反应方程式为是;
(4)亚硝酸钠与硫酸反应生成HNO2,HNO2分解:3HNO2=HNO3+2NO+H2O,NO与空气反应,生成二氧化氮,现象为:有气泡产生,液面上方变红;
(5) NO可将MnO还原为Mn2+,根据化合价变化可得反应的关系式:2MnO~5NO,多余的高锰酸钾,可将草酸根氧化,根据化合价变化可得反应的关系式:2MnO~5C2O,消耗0.001ml·L-1草酸钠115.00mL,消耗高锰酸钾的物质的量为0.001ml·L-1×0.115 L×2/5=4.6×10-5ml,则1000mL水样消耗高锰酸钾的物质的量为0.001ml·L-1×0.05 L-4.6×10-5ml=4×10-6ml,则水样中含有亚硝酸钠的物质的量为4×10-6ml×5/2=10-5ml,质量为10-5ml×69g/ml=6.9×10-4g=0.69mg,所以水中NaNO2的含量为0.69mg/1L=0.69mg/L;NaNO2放置空气中时间过长被氧化,实际含量降低,测定结果偏低,故答案为:0.69mg/L;偏低。
19. 某实验小组对KSCN的性质进行探究,设计如下实验:
(1)存在两种结构式,分别为和,是二者的互变异构的混合物,请写出的电子式___________。
(2)①用离子方程式表示实验溶液变红的原因___________、___________。
②针对实验中红色褪去的原因,小组同学认为是被酸性氧化为,并设计如如图实验装置证实了猜想是成立的。
其中溶液是___________,溶液是___________,检验产物的操作及现象是___________。
(3)工业上测定钛铁合金中钛含量的其中一步反应原理是:以为指示剂,用标准溶液滴定(),反应的化学方程式为:,每参加反应时转移电子的物质的量为___________。
(4)针对实验“红色明显变浅”现象,实验小组进行探究。
甲同学查资料得知:和反应的溶液体系中也存在平衡体系。当弱电解质溶液加入强电解质后,增大了离子间相互作用,离子之间牵制作用增强,即“盐效应”。“盐效应”使平衡体系中的跟结合成的机会减少,溶液红色变浅。乙同学认为可以与反应生成无色络合离子,进一步使平衡左移,红色明显变浅,而与难络合,于是乙设计了如下实验:
由此推测,实验Ⅱ“红色明显变浅”的原因是___________。
【答案】(1) (2) ①. ②. ③. 0.1ml/L KSCN溶液 ④. 硫酸酸化的KMnO4溶液 ⑤. 一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀
(3)4ml (4)水溶液的稀释使溶液变浅;“盐效应”使Fe3+跟SCN﹣结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少;SCN﹣与Fe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有
【解析】
【小问1详解】
N≡C﹣S﹣中N和C之间有3个电子对,则电子式为;
【小问2详解】
①实验Ⅰ溶液变红,与亚铁离子被高锰酸钾氧化有关,生成铁离子,涉及反应为、;
②被酸性氧化为,设计成原电池反应,由电子转移方向可知,左侧石墨电极为负极,被氧化,X为0.1ml/L KSCN溶液;右侧石墨电极为正极,Y为硫酸酸化的KMnO4溶液;硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故检验硫酸根离子,可加入盐酸酸化,再加入氯化钡检验,方法是:一段时间后取少量反应后的KSCN溶液,先加盐酸酸化,再加氯化钡溶液,出现白色沉淀;
【小问3详解】
反应中铁化合价由+3变为+2,结合方程式可知,电子转移为,参加反应时转移电子的物质的量为4ml;
【小问4详解】
实验分别加入水、等浓度的硫酸镁、硫酸亚铁,溶液颜色依次变浅,可说明浓度、盐效应以及亚铁离子都对颜色有影响,可解释为水溶液的稀释使溶液变浅;“盐效应”使Fe3+跟SCN﹣结合成[Fe(SCN)]2+的机会减少;SCN﹣与Fe2+反应生成无色络合离子,三者可能均有。选项
探究方案
探究目的
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
B
向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
的氧化性比的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
是弱电解质
试管中试剂
实验
滴加试剂
现象
i.先加溶液
ii.再加硫酸酸化的溶液
i.无明显现象
ii.先变红,后褪色
iii.先加溶液
iv.再滴加溶液
i.溶液变红
iv.红色明显变浅
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