2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练9定性探究型实验设计含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练9定性探究型实验设计含解析，共27页。

定性探究型实验设计

非选择题（共15题）
1．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的分析试剂，也可用作纸浆漂白时的脱氯剂，可由Na2S、Na2SO3为原料制得。实验小组将制取Na2S2O3所用的Na2S进行提纯，然后制取Na2S2O3并对其含量进行了测定。
(1)工业生产Na2S的方法之一是将炭在高温下与Na2SO4反应，所得Na2S固体中含有炭、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3等杂质。实验室所用Na2S可由工业产品净化得到。
①请设计提纯工业Na2S，制取Na2S·9H2O晶体的实验方案：___________。(实验中需使用的试剂有BaS溶液，Na2S的溶解度随温度变化曲线、不同温度区间内析出晶体的类型如图1所示)

②设计检验工业Na2S产品是否存在Na2SO3的实验方案：___________。
(2)实验小组用如图2所示的装置制取Na2S2O3溶液：
①装置C中的反应分为两步，第二步反应为S＋Na2SO3=Na2S2O3，则第一反应的化学方程式为___________。
②判断装置C中反应已经完全的方法是___________。
(3)将装置C反应后的溶液进行结晶，得到Na2S2O3·5H2O晶体样品。用K2Cr2O7标准溶液测定样品的纯度，步骤如下：称取1.5000 g样品，用蒸馏水溶解，配成100 mL溶液。取0.0100 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL，用硫酸酸化后加入过量KI，然后用样品溶液滴定至淡黄绿色，加入淀粉溶液作指示剂，继续滴定，恰好完全反应时消耗样品溶液的体积为20.00 mL。
实验过程中发生的反应为：Cr2O＋6I-＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O I2＋2S2O=S4O＋2I-
①计算样品的纯度。(写出计算过程) ___________
②若样品杂质中含有Na2SO3，则所测样品的纯度___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
2．某小组在验证反应“Fe + 2Ag+=Fe2+ + 2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物：
①取少量黑色固体，洗涤后，____________________________________(填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加__________溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_____________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是________________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，白色沉淀：___________（化学式），且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
序号
取样时间/min
现象
i
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ii
30
产生白色沉淀较3min时量少；溶液红色较3min时加深
iii
120
产生白色沉淀较30min时量少；溶液红色较30min时变浅
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+;
假设b：空气中存在O2，由于________________________(用离子方程式表示)，可产生Fe3+; 假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+_________________(用离子方程式表示)
假设d：根据加入KSCN溶液后产生白色现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。请写出产生Fe3+的离子方程式：______________________________。
③ 下列实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验：向硝酸酸化的__________溶液溶液(pH≈2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
(3)根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______________________________________________________________________________。
3．以Al和不同的铜盐溶液间的反应为实验对象，探索Al与不同铜盐溶液反应的多样性。 
实验
向试管中加入2ml溶液
实验现象

实验Ⅰ：0.5mol/LCuCl2溶液
15s：大量气泡且有红色物质析出
60s：反应进一步加快且反应剧烈放热，液体几乎沸腾
120s：铝片反应完，试管中析出大量蓬松的红色物质
实验Ⅱ：0.5mol/LCuSO4溶液
15s无明显现象
60s：铝片表面有极少气泡
120s：有少量气泡溢出，铝片边缘有很少红色物质生成
(1)对实验Ⅰ进行研究
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为： __________________________________________ 
②请写出60s后反应进一步加快可能的原因（写出一条）________________________________________________________________ 
(2)对实验Ⅱ进行研究 
①实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢，说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性，其原因可能有： 
②假设一：SO 4 2-对Al与Cu 2+的置换反应存在一定的抑制作用。 
③假设二：________________________________________________ 
(3)为进一步研究上述假设，设计如下实验： 
实验
向试管中加入2mL溶液
实验现象

实验Ⅲ：0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体
加入 Na2SO4固体后速率几乎不变，仍有大量气泡产生，红色物质生成且剧烈放热，铝片反应完全，溶液沸腾
实验Ⅳ：0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体
加入Na2SO4固体后速率几乎不变，仍有大量气泡产生，红色物质生成且剧烈放热，铝片反应完全，溶液沸腾
实验Ⅴ：0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体
未加入 NaCl固体前几乎没现象，加入后，铝片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温度上升至沸腾，铝反应完全
实验Ⅵ：0.5mol/LCuSO4溶液+_________ NH4Cl固体
未加入 NH4Cl固体前几乎没现象，加入后，铝片表面迅速产生大量气体和红色物质，溶液温度上升至沸腾，铝反应完全
①实验Ⅵ的设计目的是：_______________________________________________
②其中，实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比，结论为：______________________________ 
③其中，实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比，结论为：________________________________
4．半导体生产中常需要使用掺杂剂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如图所示:(部分夹持装置略去)

已知:①黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;②PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;③PCl3遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3;④PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
物质
熔点/℃
沸点/℃
PCl3
-112
75.5
POCl3
2
105.3
请回答下列问题:
(1)B中所装的试剂是____________________，F中碱石灰的作用是_____________________________________。
(2)实验时,检查装置气密性后,先打开K3、关闭K1，通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是__________，通过控制K1、K2能除去A、B装置中的空气,具体的操作是________________________________。 
(3)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后,通过________(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(4)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数:
①迅速称取1.00 g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00 mL,向其中加入淀粉作为指示剂
③向其中加入0.1000 mol·L-1碘水,充分反应，当达到终点时消耗碘水溶液6.9mL。已知:H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI，假设测定过程中没有其他反应。
滴定时，滴定终点的现象是_________________________________，配制0.1000 mol·L-1的碘水溶液的过程中，下列操作会使所得溶液浓度偏大的是___________
A烧杯中溶液转移至容量瓶中时，未洗涤烧杯
B定容时俯视刻度线
C定容时仰视刻度线
D容量瓶未干燥
E移液时有少量液体溅出
F溶解碘时放热，未冷却至室温就转移至容量瓶并定容
根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为________。
5．氧化铜能与多种物质反应，能否与氨气(NH3)反应呢？在老师的指导下，某同学进行了探究。(注：无水硫酸铜遇水变蓝)
【实验设计】按图设计组装好仪器，检查气密性，装入药品。

【进行实验】
（1）A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体。
（2）B中U形管内物质变蓝。
（3）C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，该气体用排水法收集的理由是_________________。
（4）从C中水槽里取适量液体于试管内，向试管里滴入无色酚酞溶液，溶液呈红色，原因是______________________________________________。
【实验结论】氧化铜和氨气发生反应，化学方程式是_______________________。
【继续探究】
（1）测得有关数据如下表：
质量
实验前
实验后
氧化铜粉末＋玻璃管
65.6g
59.2g

在此反应中，参加反应的氧化铜的质量为________g。
（2）A中玻璃管内的反应证明，氨气的化学性质与____________(填物质化学式)有相似之处。
6．某研究性学习小组在网上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原理进行了如下探究：
【实验】制备银镜，并与Fe(NO3)3溶液反应，发现银镜溶解。
【提出假设】
假设1：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。
假设2：Fe(NO3)3，溶液显酸性，在此酸性条件下NO3—能氧化Ag。
【设计实验方案，验证假设】
（1）甲同学从上述实验的生成物中检验出了Fe2＋，验证了假设1成立。请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：_________________________________。
（2）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容(提示：NO3—在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体操作过程)
预期现象和结论
①
②
……
若银镜消失，假设2成立；
若银镜不消失，假设2不成立

_______________________
【思考与交流】
（3）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：Fe(NO3)3溶液中的Fe3＋和NO3—都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论，并简述理由： _________________。
7．废铁、废铝是制取氢气、铁盐、铝盐的廉价原料。
Ⅰ. 右图是双钢瓶氢气球机， 它具有安全耐用、 随开随用、随关随停、 气球升力大等优点。

（1）制氢钢瓶内应加入的试剂为_____________.
a.稀硫酸和铁片 b.烧碱溶液和铝片 c.明矾溶液和小苏打溶液 d.盐酸和锌粒
（2）下列物质不能作为干燥室中干燥剂的是_______。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.CaCl2 d.硅藻土
Ⅱ. 欲从 FeSO4溶液中得到绿矾（FeSO4•7H2O），合理操作是_________（从下列 a～d 中选择， 下同） ； 欲从 NaAlO2溶液中得到 NaAlO2固体，合理操作是____________。
a.加热蒸发至剩余少量水后停止加热， 靠余热把水蒸干； b.减压低温蒸发
c.蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤洗涤； d.加入适量乙醇， 萃取出溶质
Ⅲ. 绿矾高温分解时生成 Fe2O3、SO2、SO3等，为实现该反应并验证各产物，请填写下表。
已知 SO3熔点 16.8℃， 沸点 44.8℃， 下列仪器供挑选。

仪器序号
仪器中的试剂
仪器中的现象
仪器或试剂作用

FeSO4·7H2O
留下红棕色固体
实现绿矾的分解， 检出生成物 Fe2O3

CuSO4
变蓝
检出生成物 H2O

—
有白色粉末聚集
检出生成物 SO3
②
品红溶液
褪色
____________
⑤
NaOH 溶液
—
____________

8．某同学在实验室研究Fe与H2SO4的反应


【实验分析】
（1）实验Ⅰ中，铁与稀硫酸反应的离子方程式为__．
（2）实验Ⅱ中，铁丝表面迅速发黑（Fe3O4），有少量气体产生，反应很快停止，
这一现象被称为__．
（3）实验Ⅲ，已知：浓H2SO4的沸点为338.2℃，加热试管A，温度保持在250℃～300℃，产生大量气体，B中品红褪色，D处始终未检测到可燃性气体． A中产生的气体是__，装置C的作用是__．
（4）实验Ⅲ结束后，
甲同学认为装置C中产生Na2SO3,
乙同学认为SO2过量，产物中还可能含有_________，
丙同学认为可能还含有Na2SO4，设计简单实验验证是否含有SO42-，正确的是（____）
A．先加入稀硝酸，没有产生沉淀，然后再加硝酸钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在
B．先加入硝酸钡，产生白色沉淀，然后再加稀盐酸，沉淀不溶解，证明有SO42-存在
C．先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在
（5）对比实验Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，同学们得出以下结论：
①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性源于+6价的S元素，稀硫酸的氧化性源于________．
②影响反应产物多样性的因素有_____________________（至少填两个）．
9．某学习小组在通过反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反应速率的影响因素后，对Na2S2O3产生了兴趣，查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠，可视为一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质，并通过实验探究了自己的预测。
（提出假设）
（1）部分学生认为Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质也相似，因此室温时Na2S2O3溶液的pH____7（填“＞”、“=”或“＜”）。
（2）部分学生从S元素化合价推测Na2S2O3与Na2SO4性质相似，均具有较强的____。
（实验探究）取适量Na2S2O3晶体，溶于水中制成Na2S2O3溶液，进行如下探究（填写表中空格）。

实验操作
实验现象
现象解释（用离子方程式表示）
探究①
（3）____
溶液pH=8
（4）____
探究②
向新制氯水（pH＜2）中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
（5）____
（实验结论）
（6）探究①__________。
（7）探究②__________。
（问题讨论）
（8）甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由___________。
（9）请你重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是________。
10．实验室从含碘废液(除H2O外，还含有CCl4、I2、I－等）中回收碘和CCl4，其实验过程如下：

(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为
______________；该操作将I2还原为I－的主要目的是 ____________ 。
(2)操作X的名称为 ___。
(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在40℃左右反应（实验装置如图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是_____________；锥形瓶里盛放的溶液为_______________

(4)在教材碘水的萃取实验中，最后要从碘的CCl4溶液中回收利用CCl4，可以采用下列方法：先水浴加热蒸馏碘的CCl4溶液，收集得到浅红色的液体。再向该液体中加入少量块状的活性炭，静置。待溶液的浅红色消失。操作Y，即可得无色透明的CCl4液体。
①收集得到浅红色的液体说明，收集得到的液体中含有 ___（化学式），②加入少量活性炭的目的是 ______ ，③操作Y的名称是 ___。
11．碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关。工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题：方案一：沉淀分析法(1)把一定质量的样品溶解后加入过量的CaCl2溶液，将所得沉淀_______(填操作)、洗涤、烘干、称量，洗涤沉淀的操作是____________________。方案二：气体分析法(2)把一定量的样品与足量盐酸反应后，用下图所示装置测定产生CO2的体积，为了确保测定结果的准确性，B中的溶液最好采用______________________，但选用该溶液后实验结果仍然不够准确，其原因是___________________。

方案三：质量差分析法(3)把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应，采用下图所示装置，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管的质量，利用其质量差求算样品的纯度。

该实验的操作步骤有：①在干燥管内填满碱石灰，质量为m g；②取n g样品装入广口瓶中；③检验装置的气密性；④缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管质量为w g；⑤关闭止水夹；⑥打开止水夹；⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；⑧缓慢鼓入空气数分钟。Ⅰ.正确的操作顺序是(填序号)：③→__________→⑥→________→⑤→________→⑦→_______→④。Ⅱ.若去掉装置A，测定结果________；若去掉装置B，测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
12．CuSO4溶液是中学化学及工农业生产中常见的一种试剂。
(1)某同学配制 CuSO4 溶液时，向盛有一定量硫酸铜晶体的烧杯中加入适量的蒸馏水，并不断搅拌，结果得到悬浊液。他认为是固体没有完全溶解，于是对悬浊液加热，结果发现浑浊更明显了，原因是______________________，最后，他向烧杯中加入了一定量的_______溶液，得到了澄清的CuSO4溶液。
(2)该同学利用制得的 CuSO4溶液，进行以下实验探究。
①图一是根据反应 Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 设计成的锌铜原电池。电解质溶液乙是_______溶液；Cu极的电极反应式是_________________。

②图二中，I 是甲烷燃料电池（电解质溶液为 NaOH 溶液）的结构示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则b处通入的是__________（填“CH4”或“O2”）， a 处电极上发生的电极反应式是____；铁为电解池的____极，当铜电极的质量减轻 3.2 g，则消耗的 CH4在标准状况下的体积为____L。
(3)反应一段时间后，生成的 Na2CO3 溶液（溶质仅为 Na2CO3）中存在的关系正确的是____。
A．c(Na+)=c(HCO3-)=c(OH-)=c(H+) B．c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C．c(Na+)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-) D．c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)
13．分某小组同学欲探究0.1 mol/L Fe3+溶液与 0.1 mol/L S2-溶液的反应。小组同学先进行理论预测，提出如下三种可能：
a．Fe3+与 S2-发生复分解反应
b．Fe3+与 S2-发生 反应
c．Fe3+与 S2-发生互促水解反应
(1)依据预测a 写出该反应的离子方程式
(2)将预测b补充完整 ，说明预测依据 。
在进行实验验证前，先进行资料收集，得到如下信息：
物质

颜色

水中溶解性

Fe2S3

黑色

难溶于水

FeS

黑褐色

难溶于水


进行如下实验：
实验步骤

操作

现象

备注

1

向2 mL 0.1 mol/L氯化铁溶液中逐滴滴入3滴0.1 mol/L 硫化钠溶液

产生黑色沉淀， 立即变为黄色沉淀，未见其它明显现象

自始至终都未见红褐色沉淀

2

继续滴加3滴0.1 mol/L 硫化钠溶液

同上

3

继续滴加0.1 mol/L 硫化钠溶液至过量

产生黑色沉淀，振荡后静置，未发现明显变化


(3)写出黑色沉淀转变为黄色沉淀的离子方程式
为进一步探究反应实质，该组同学进行了如下实验：
实验步骤

操作

现象

4

向2 mL 0.1 mol/L硫化钠溶液中逐滴滴入3滴0.1 mol/L 氯化铁溶液

产生黑色沉淀，未见其它明显现象

5

继续滴加3滴0.1 mol/L 氯化铁溶液

同上

6

继续滴加0.1 mol/L 氯化铁溶液至过量

同上


(4)步骤4与步骤1现象不同的原因可能是
(5)有同学认为步骤3中产生的黑色沉淀中可能有FeS。请判断他的想法是否合理并说明理由
(6)依据以上实验现象，可得出结论：_________________________。
14．已知铁离子，氯气、溴均为常见的氧化剂，某化学兴趣小组设计了如下实验探究其强弱：

（1）①装置A中发生反应的离子方程式是_________________。
②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出________。
（2）用改正后的装置进行实验，实验过程如下：
实验操作
实验现象
结论
打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后_______________。（填具体实验操作）
D装置中：溶液变红
E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，下层CCl4层无明显变化。一段时间后______。（填实验现象）
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为：Cl2＞Br2＞Fe3+

（3）因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。
D装置中：红色慢慢褪去。
E装置中：CCl4层颜色逐渐加深，直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：

ⅰ．Fe3+ +3SCN-Fe(SCN)3是一个可逆反应。
ⅱ．(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2 ＞ (SCN)2。
①请用平衡移动原理（结合上述资料）解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因____。现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加________溶液，若溶液颜色______________。则上述解释是合理的。
小组同学另查得资料如下：

ⅲ．Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl呈红色（略带黄色），沸点约5℃，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应。
ⅳ．AgClO、AgBrO均可溶于水。
②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：
用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀原因___________、___________。
15．某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质：将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，产生的气体，具有可燃性，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。
（1）铝与氯化铜溶液能迅速反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是_______。
A．铝与Cl—反应，铝与SO42—不反应
B．氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C．硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D．氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能
E．生成氯化铝溶于水，而生成硫酸铝不溶于水
（2）放出的气体是_______，请分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是_________________。
（3）某同学通过其它的实验操作，也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快，他采取的措施可能是________。
A．用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B．把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中
C．向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片
D．向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，再投入铝片
（4）除去氧化铝的铝片与镁片为电极，在X电解质溶液中构成原电池，列表如下：
选项

铝电极

电解质

负极反应

正极反应

A

负极

NaOH

2Al－6e—+8OH—=2AlO2—+4H2O

6H2O+6e—=6OH—+3H2↑

B

负极

稀盐酸

2Al－6e—=2Al3+

6H++6e—=3H2↑

C

正极

浓硝酸

Mg+2e—=Mg2+

2NO3—+4H+－4e—=2NO2↑+2H2O


其中正确的是____(填序号)，由此推知，金属作电极不仅与本身性质相关，而且与________有关。
参考答案
1．向工业Na2S中加水，边加边搅拌至固体不再溶解。过滤，向滤液中加入BaS溶液，至上层清液中滴加BaS溶液不再有浑浊产生。过滤，将滤液加热浓缩至有晶膜出现后，冷却至20℃以下，过滤得到晶体 取少量工业Na2S加水溶解后，过滤，向滤液中滴加稀硫酸，若产生浑浊，则含有Na2SO3或(取少量工业Na2S加水溶解后，过滤，向滤液中加入BaS溶液，过滤，向滤渣中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，则含Na2SO3) 2Na2S＋3SO2=2Na2SO3＋3S↓ 溶液中无浑浊现象 99.2% 偏高
【分析】
(1) ① Na2S固体中含有炭、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3等杂质。提纯工业Na2S，制取Na2S·9H2O晶体，需要将杂质除去并得到晶体，除杂的方法为利用硫化钡和杂质反应生成沉淀，且硫化钠的溶解度随着温度升高而升高，并选择合适的温度结晶。
②硫化钠和亚硫酸钠在酸性条件下能反应生成硫，硫不溶于水，或利用亚硫酸钠和硫化钡反应生成亚硫酸钡沉淀来检验。
(2)①装置C中的反应分为两步，第二步反应为S＋Na2SO3=Na2S2O3，体系没有硫，说明第一反应生成硫，进而书写方程式。
②因为第一反应生成硫，硫不溶于水，表现为沉淀，所以反应完全说明不再有硫。
(3)①根据关系式分析计算样品的纯度。
②根据亚硫酸钠也能与碘反应分析，消耗样品的量减少，则说明样品中的纯度偏高。
据此回答。
【详解】
(1) ①利用硫化钡和杂质反应生成沉淀，且硫化钠的溶解度随着温度升高而升高，并选择合适的温度结晶。实验方案为：向工业Na2S中加水，边加边搅拌至固体不再溶解。过滤，向滤液中加入BaS溶液，至上层清液中滴加BaS溶液不再有浑浊产生。过滤，将滤液加热浓缩至有晶膜出现后，冷却至20℃以下，过滤得到晶体。
②硫化钠和亚硫酸钠在酸性条件下能反应生成硫，硫不溶于水，或利用亚硫酸钠和硫化钡反应生成亚硫酸钡沉淀来检验，实验方案为取少量工业Na2S加水溶解后，过滤，向滤液中滴加稀硫酸，若产生浑浊，则含有Na2SO3或(取少量工业Na2S加水溶解后，过滤，向滤液中加入BaS溶液，过滤，向滤渣中滴加稀硫酸，将产生的气体通入品红溶液，若品红溶液褪色，则含Na2SO3)。
(2)①装置C中的反应分为两步，第二步反应为S＋Na2SO3=Na2S2O3，体系没有硫，说明第一反应生成硫，则第一反应的化学方程式2Na2S＋3SO2=2Na2SO3＋3S↓。
②因为第一反应生成硫，硫不溶于水，表现为沉淀，所以判断装置C中反应已经完全的方法是溶液中无浑浊现象。
(3)①n(K2Cr2O7)= 0.0100 mol·L-1×0.020 L=2×10-4 mol，根据方程式可得出关系式：K2Cr2O7~3I2~6Na2S2O3，反应的Na2S2O3的物质的量n(Na2S2O3) =2×10-4×6 mol=1.2×10-3 mol，原1.5000 g样品中含Na2S2O3的物质的量n(Na2S2O3) =1.2×10-3 mol×5=6×10-3 mol， m(Na2S2O3)= 6×10-3 mol×248 g·mol-1=1.488 g， w(Na2S2O3·5H2O) =×100%=99.2%
样品的纯度为99.2%。
②亚硫酸钠也能和碘单质反应，I2＋SO=＋2I-，则消耗样品的体积减小，计算样品中硫代硫酸钠的物质的量增加，所以存在亚硫酸钠时样品的纯度偏高。
2．加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解 铁氰化钾（或K3[Fe(CN)3] ） Fe2+ Fe+2Fe3+=3Fe2+ AgSCN 4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ +NO↑+ 2H2O Ag++Fe2+=Ag+Fe3+ NaNO3 溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
【分析】
（1）银和盐酸、稀硫酸等不反应，可用K3[Fe（CN）3]检验亚铁离子，生成蓝色沉淀；

（2）过量的铁与硝酸反应生成亚铁离子，亚铁离子可被空气中氧气氧化，可被酸化的硝酸根离子氧化，银离子如氧化亚铁离子，则发生Ag＋+Fe2＋=Ag+Fe3＋；
（3）取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，可证明溶液中有Fe3＋，生成白色沉淀为AgSCN，随着放置时间的增加，平衡Ag＋+SCN－AgSCN逆向移动，Fe3＋浓度减小，溶液红色变浅，主要发生Fe+2Fe3＋=3Fe2＋。
【详解】
（1）①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不能溶解；
②K3[Fe（CN）3]是检验Fe2＋的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2＋；
（2）过量铁粉与Fe3＋反应生成Fe2＋，即Fe+2Fe3＋=3Fe2＋；
①Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN；
②O2氧化Fe2＋反应为4Fe2＋+O2+4H＋=4Fe3＋+2H2O，白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有Ag＋，Ag＋可能氧化Fe2＋生成Fe3＋；
酸性溶液中NO3－具有氧化性，可产生Fe3＋，3Fe2+ + NO3- + 4H+ =3Fe3+ +NO↑+ 2H2O；
银离子氧化亚铁离子，则发生Ag＋+Fe2＋=Ag+Fe3＋；
③证明假设abc错误，就是排除Ag＋时实验比较，相当于没有Ag＋存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05 mol·L-1NaNO3；
（3）溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。随反应进行平衡Ag＋+SCN－AgSCN逆向移动，约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小。
3．2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu Al与置换出的Cu在酸性条件下形成原电池（或反应放热，温度升高导致速率加快） Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用 0.02mol 对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响 SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用 Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用
【详解】
（1）①因Al比Cu活泼，实验Ⅰ中生成的红色物质应为Cu，发生反应的离子方程式为2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu；故答案为2Al+ 3Cu2+ =2Al3+ + 3Cu；
②结合影响反应速率的因素可知，60s后Al与置换出的Cu在酸性条件下形成原电池或反应放热，温度升高速率加快均能使反应加快；故答案为Al与置换出的Cu在酸性条件下形成原电池（或反应放热，温度升高导致速率加快）；
（2）根据实验现象可知，如果存在SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用，则同样有Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用的可能；故答案为Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用；
(3) ①为保证反应前溶液中Cl-浓度相等，实验Ⅵ应添加0.02molNH4Cl固体；设计实验Ⅵ的目的是通过对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响；故答案为0.02mol 对照实验，排除Na+的干扰，证明Na+对该反应不造成影响；
②实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比，结论为：SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用；故答案为SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用；
③实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比，结论为：Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用；故答案为Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用；
4．浓H2SO4 吸收多余的Cl2， 防止空气中的H2O和O2进入烧瓶中与白磷及PCl3反应 排尽装置中的空气,防止白磷和PCl3与氧气反应 先将K1关闭，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，即说明排净了空气，再打开K1，关闭K2即可。 蒸馏 当滴入最后一滴碘水溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不复原 BF 95%或94.9%
【解析】
（1）、PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl，D中反应需要在无水条件下进行，而A中制得的氯气中混有水蒸气和HCl，通过B装置时要干燥氯气，故装置B盛放浓硫酸，E装置支管圆底烧瓶是收集生成的PCl3，考虑到PCl3的熔沸点较低，很容易挥发，结合冷水是降温的，可知E中冷水的作用应该是冷凝PCl3，碱石灰有吸水和吸酸性气体的作用，本实验的尾气氯气有毒，对环境有污染，可被碱石灰吸收，同时还可以防止空气中的水汽进入烧瓶内与PCl3反应；故答案为浓H2SO4 ；吸收多余的Cl2， 防止空气中的H2O和O2进入烧瓶中与白磷及PCl3反应。
（2）、白磷遇氧气会自燃，故要将装置中的空气排出，可通过通入CO2达到目的；为了除去A、B装置中的空气，可以通过控制K1、K2除去，具体的操作是：先将K1关闭，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，即说明排净了空气，再打开K1，关闭K2即可。故答案是：排尽装置中的空气，防止白磷和PCl3与氧气反应；先将K1关闭，打开K2，等B中溶液上方充满黄绿色气体后，即说明排净了空气，再打开K1，关闭K2即可。
（3）、由题中信息可知，POCl3和PCl3都是液体，熔沸点存在明显的差异，除去PC13中混有的POCl3，可选择蒸馏的方式进行分离，以得到纯净的PCl3，故答案是蒸馏。
（4）、碘遇淀粉先蓝色，用0.1000 mol·L-1碘水滴定溶液中PCl3生成的H3PO3，当H3PO3反应完全时，溶液中的淀粉会变蓝，所以答案是：当滴入最后一滴碘水溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不复原。
A、烧杯中溶液转移至容量瓶中时，未洗涤烧杯，会造成溶质损失，则所配制的溶液浓度偏小；
B、定容时俯视刻度线，会造成溶液体积偏小，则所配制的溶液浓度偏大；
C、定容时仰视刻度线，会造成溶液体积偏大，则所配制的溶液浓度偏小；
D、容量瓶未干燥，残留有少量的水，因后续定容还要加水，故对配制溶液无影响；
E、移液时有少量液体溅出，会造成溶质损失，则所配制的溶液浓度偏小；
F溶解碘时放热，未冷却至室温就转移至容量瓶并定容，会造成溶液体积偏小，则配制的溶液浓度偏大；
当达到终点时消耗碘水溶液6.9mL，则n（I2）=0.0069L×0.1000 mol·L-1=0.00069mol，根据:H3PO3+H2O+I2===H3PO4+2HI可知，参与反应的n（H3PO3）=0.00069mol，PCl3遇水强烈水解生成H3PO3和HCl的化学方程式是：PCl3+3 H2O= H3PO3+3HCl，则25mL溶液中PCl3的物质的量是：0.00069mol，所以250mL溶液中含PCl3的物质的量是：0.00069mol×10=0.0069mol，则PCl3的质量是0.0069mol×137.5g/mol=0.95g，则PCl3的质量分数是：×100%=95%。故此题答案是：故答案是：当滴入最后一滴碘水溶液时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不复原； BF；95%。
5． 该气体不易溶于水且不和水反应 多余的氨气溶于水，显碱性，能够使酚酞溶液变成红色 2NH3＋3CuO3Cu＋N2＋3H2O 32 CO(或H2、或C)
【解析】【进行实验】(3)不易溶于水且不和水反应的气体可以采用排水法收集；
(4)因为氨气易溶于水，水溶液呈现碱性，反应中多余的氨气会溶于水，是酚酞试液变成红色；
【实验结论】根据实验现象，A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体是铜；B中U形管内硫酸铜白色粉末变蓝说明有水的产生；C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，根据化学反应前后元素的种类不变，因此是氮气，故反应的方程式2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O；
【继续探究】
(1)根据反应前后的总质量的变化可求出参加反应的氧化铜中氧元素的质量为：65.6-59.2=6.4g，根据氧元素的质量可求出参加反应的氧化铜的质量为：6.4g÷20%=32g；
(2)根据实验现象及实验的数据可以看出氨气具有还原性，因此和还原性的一氧化碳、氢气相似。
6． Ag＋Fe3＋=Ag＋＋Fe2＋ ①测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH；②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内 不同意，甲同学检验出了Fe2＋，可确定Fe3＋一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO的还原产物，因此不能确定NO是否氧化了Ag
【解析】(1)Fe3+氧化Ag的离子方程式为：Fe3++Ag=Fe2++Ag+；
(2)可以选择硝酸铜做一下参考实验，即将银镜放在硝酸铜溶液中，若银镜消失，假设2成立，若银镜不消失，假设2不成立；
(3)不同意，同学检验出了Fe2+，可确定Fe3+一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO3-能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO3-的还原产物，因此不能确定NO3-是否氧化了Ag。
点睛：科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，任何实验方案都必须科学可行．评价时，从以下4个方面分析：①实验原理是否正确、可行；②实验操作是否完全、合理； ③实验步骤是否简单、方便；④实验效果是否明显等。
7．b a c a 检出生成物 SO2 吸收多余的 SO2， 防空气污染
【解析】
Ⅰ．(1)Fe能溶解于酸，明矾溶液因Al3+的水解显酸性，则稀硫酸、稀盐酸及明矾溶液均不能盛放在钢瓶内，故制氢钢瓶内只能装烧碱溶液和铝片，故答案为b；
(2)浓硫酸有吸水性，可作气体干燥剂，但吸水稀释后的稀硫酸能溶解Fe，则干燥室中干燥剂不能选择浓硫酸，答案为a；
Ⅱ．通过蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤洗涤等操作，可从 FeSO4溶液中得到绿矾(FeSO4•7H2O)，故答案为c； NaAlO2溶液蒸发结晶后得到的晶体为NaAlO2，则从 NaAlO2溶液中得到 NaAlO2固体，合理操作是加热蒸发至剩余少量水后停止加热， 靠余热把水蒸干，故答案为a；
Ⅲ．绿矾高温分解时生成 Fe2O3、SO2、SO3及水，可使用装置①加热绿矾晶体，加热前需要通入氮气，除去装置内的空气，避免绿矾被空气中的氧气氧化，生成的产物，利用④中盛放的CuSO4粉末检验生成的水气，然后通过③装置，利用冰水混合物给混合气体降温，如③中有有白色粉末聚集，可知有SO3生成，再通过②中品红溶液，根据品红溶液褪色，可知有SO2气体生成，最后利用⑤装置中的NaOH溶液吸收吸收多余的 SO2， 防空气污染。
8． Fe+2H+=Fe2++H2↑ 钝化 SO2 吸收SO2防止污染环境 NaHSO3 C +1价H元素（或H+） 浓度、温度、反应物的量等．
【解析】(1)Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
(2)浓硫酸具有强氧化性，生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面，发生钝化；
(3)硫酸沸点高、产生气体使品红褪色和D处始终未检测到可燃性气体可推断A中产生的气体为SO2，装置C的作用是吸收SO2防止污染环境；
(4)因Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，如果SO2过量，产物中还可能含有NaHSO3；欲检验溶液中含有SO42-，先加入稀盐酸，没有产生沉淀，然后再加氯化钡，产生白色沉淀，证明有SO42-存在，故答案为C；
(5)①浓硫酸和稀硫酸都具有氧化性，但原因不同，浓硫酸的氧化性表现在+6价的硫元素上，稀硫酸的氧化性表现在+1价的氢(H+)元素上；
②影响反应产物多样性的因素有浓度、温度、反应物的量等。
9．= 还原性 用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照 +H2O+OH－ +4Cl2+5H2O=2+8Cl－+10H+ Na2S2O3溶液呈碱性 Na2S2O3具有还原性 不正确，因氯水中含有Cl－。也会生成AgCl沉淀 取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化
【详解】
(1)根据Na2S2O3与Na2SO4结构相似，化学性质也相似，硫酸钠是强酸强碱盐，所以pH=7，推知硫代硫酸钠也是pH=7；
(2)二氧化硫具有较强的还原性，Na2S2O3与SO2性质相似，所以硫代硫酸钠具有较强的还原性；
(3)依据题干实验探究①的目的是测定溶液的pH，方法为用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在pH试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照；
(4)测定溶液pH=8说明溶液呈碱性，证明硫代硫酸跟离子水解显碱性，反应的离子方程式为：+H2O+OH－；
(5)向新制氯水(pH＜2)中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅说明氯气发生反应表现氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的离子方程式为：+4Cl2+5H2O=2+8Cl－+10H+；
(6)依据探究①是硫代硫酸钠溶液pH=8，证明Na2S2O3具有碱性；
(7)向新制氯水(pH＜2)中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水和硫代硫酸钠反应氯水褪色变浅说明氯气发生反应表现氧化性把硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，证明Na2S2O3具有还原性；
(8)探究②是向新制氯水(pH＜2)中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水过量溶液中一定有氯离子，加入硝酸银生成沉淀不能证明是氯气做氧化剂生成的，所以方案不正确；
(9)证明Na2S2O3被氯水氧化，可以利用硫代硫酸钠被氯气氧化生成的硫酸根离子进行检验，方法为取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化。
10．SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-使碘元素全部以碘离子形式进入水层分液使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止碘升华或防止碘进一步被氧化）NaOH溶液I2利用活性炭的吸附性除去残存的I2过滤
【解析】
(1)碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-；碘微溶于水，而碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子；
(2)四氯化碳属于有机物，水属于无机物，二者不互溶，分离互不相溶的液体采用分液的方法分离，所以分离出四氯化碳采用分液的方法；
(3)碘易升华，且氯气的溶解度随着温度的升高而减小，温度越高，氯气的溶解度越小，反应越不充分，所以应该在低温条件下进行反应；氯气、碘蒸气都有毒，不能直接排空，且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质，所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气，
(4)CCl4无色液体，而碘是紫黑色固体，则收集得到的浅红色的中应含有I2；活性炭有吸附作用，可利用活性炭的吸附性除去残存的I2 ；溶液的浅红色消失后利用过滤操作除去活性炭，即可得无色透明的CCl4液体。
11．过滤沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物，使水自然流下，重复2～3次饱和NaHCO3溶液CO2中混有的HCl与NaHCO3溶液反应生成CO2②　⑧　①　⑥偏大偏大
【解析】（1）发生Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl，测量碳酸钠的质量分数，需要测量沉淀的质量，因此操作是过滤，洗涤沉淀的方法是沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物，使水自然流下，重复2～3次；（2）本实验需要通过排水法测量CO2的体积，但CO2能溶于水，因此B中盛放饱和碳酸氢钠溶液，减少CO2的溶解，减少误差；产生的CO2中混有HCl，HCl和碳酸氢钠反应产生CO2，测量的CO2的体积增大，B和C的导管中会有小部分液体，造成CO2的体积减小；（3）I.此实验有气体参加反应，需要检验装置的气密性，即③，装入药品，即②，打开止水夹，装置中含有空气，空气中有CO2，对CO2的测定产生干扰，因此必须除去，缓慢通入空气，关闭止水夹，干燥管中装满碱石灰，并称量其质量，打开分液漏斗的活塞，缓慢滴入稀硫酸， 至到不再产生气体为止，打开止水夹，缓慢通入一段时间空气，让产生的CO2全部被吸收，再称量干燥管的质量，顺序是③→②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④；II.装置A的作用是吸收空气中CO2，如果去掉，则造成CO2的质量增大，即碳酸钠的质量增大，测定结果偏大；装置B作用是吸收CO2的水，如果去掉，水被碱石灰吸收，所测碳酸钠的质量增大，即结果偏高。
【点睛】本题考查实验方案设计的评价，以及定量实验，实验题应清楚实验目的、实验原理，注意化学用语的正确描述，如沉淀的洗涤、如何证明沉淀已洗净、气密性的检验等，定量实验中注意“量”不能增加或减少，如空气中水或CO2的进入，排除杂质的干扰。
12．Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+△H>0，加热促进了Cu2+水解，生成了更多的难溶物Cu(OH)2 H2SO4 CuSO4 Cu2++2e-=Cu O2 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 阴 0.28 BD
【解析】
（1）硫酸铜为强酸弱碱盐，水解呈酸性，Cu2++2H2O⇌Cu（OH）2+2H+，加热促进铜离子水解，生成了更多的难溶物Cu（OH）2，配制水解呈酸性的溶液时应在相应酸的稀溶液中溶解，防止水解，硫酸铜为强酸弱碱盐，铜离子在溶液中发生水解生成氢氧化铜，应加入硫酸使其溶解，故答案为Cu2++2H2O⇌Cu（OH）2+2H+，加热促进铜离子水解，生成了更多的难溶物Cu（OH）2；硫酸；
（2）①根据反应Zn+CuSO4═Cu+ZnSO4，结合图一可知，Zn为负极，Cu为正极，电解质为CuSO4，铜离子在Cu电极上得电子析出Cu，电极反应式为Cu2++2e-═Cu，故答案为CuSO4；Cu2++2e-═Cu；
②甲烷碱性燃料电池为电源，总电极反应式为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电镀时，镀件铁作电解池的阴极，连接甲烷燃料电源的负极，所以a应通入CH4，镀层金属作电解池的阳极，发生氧化反应，连接甲烷燃料电源的正极，所以b应通入O2．所以甲烷碱性燃料电池a处电极上CH4放电，发生氧化反应，电极反应式是CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，根据电子转移守恒8n（CH4）=2n（Cu）=2×=0.1mol，所以n（CH4）= mol，所以v（CH4）=mol×22.4L/mol=0.28L，故答案为O2；CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O；阴；0.28；
(3)A. Na2CO3 溶液水解显碱性，c(Na+)＞c(HCO3-)＞c(OH-)＞c(H+)，错误； B. 根据质子守恒，c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)，正确；C. Na2CO3 溶液水解显碱性，c(OH-) >c(H+)，错误； D. Na2CO3 溶液水解显碱性，且一级水解大于二级水解，c(Na+)>c(CO32-) >c(OH-)>c(HCO3-)，正确；故选BD。
13．(1)2Fe3++3S2-=Fe2S3↓
(2)氧化还原反应 Fe3+中Fe元素处于高价，可以降低，体现氧化性； S2-中S元素处于低价，可以升高，体现还原性，两者有可能发生氧化还原反应
(3)Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+
(4)Fe3+量不足，不能氧化Fe2S3；而且体系中S2-不能还原Fe2S3，所以不能生成S
(5)合理，依据实验现象，发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀，说明由于反应进行，造成Fe3+浓度降低，不足以氧化Fe2S3，Fe2+可能直接与S2-生成FeS。
(6)复分解
【分析】
铁离子具有氧化性，在溶液中极易与硫离子发生氧化还原反应，据此回答问题。
【详解】
根据题意，某小组同学欲探究0.1 mol/L Fe3+溶液与 0.1 mol/L S2-溶液的反应，有三种可能：a．Fe3+与 S2-发生复分解反应b．Fe3+与 S2-发生氧化还原反应c．Fe3+与 S2-发生互促水解反应；
(1)依据预测a ，该反应的离子方程式为2Fe3++3S2-=Fe2S3↓；
(2)铁离子具有氧化性，硫离子具有还原性，可能发生氧化还原反应；Fe3+中Fe元素处于高价，可以降低，体现氧化性； S2-中S元素处于低价，可以升高，体现还原性，两者有可能发生氧化还原反应；
(3)黑色沉淀为硫化铁，发生氧化还原反应，生成硫单质沉淀，转变为黄色沉淀，离子方程式为Fe2S3+4Fe3+=3S↓+6Fe2+；
(4)步骤4与步骤1的区别是氯化铁溶液和硫化钠溶液的用量不同，Fe3+量不足，不能氧化Fe2S3；而且体系中S2-不能还原Fe2S3，所以不能生成S；
(5)依据实验现象，发现黑色沉淀不再转化为黄色硫沉淀，说明由于反应进行，造成Fe3+浓度降低，不足以氧化Fe2S3，Fe2+可能直接与S2-生成FeS，因此黑色沉淀中可能有FeS的想法是合理的；
(6)根据上述分析，Fe3+与 S2-发生复分解反应。
14．MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 缺少尾气处理装置 关闭活塞a，点燃酒精灯 CCl4层由无色变为橙色 过量氯气和SCN–反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2，使SCN-浓度减小，则Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3 平衡逆向移动而褪色 KSCN溶液（或FeCl3溶液） 变红色（不变红） BrCl + H2O=HBrO + H++Cl- Ag++Cl-=AgCl↓
【详解】
（1）①装置A中MnO2与浓盐酸共热制取Cl2，发生反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
②氯气有毒，会污染大气，整套实验装置存在的明显不足是没有进行尾气处理。
（2）打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯使MnO2与浓盐酸反应制取氯气。根据实验结论，Cl2通入FeBr2溶液中Cl2先与Fe2+反应，一段时间后Cl2与Br-发生反应Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，因Br2易溶解于有机溶剂，故E装置中通入Cl2后可观察到水层溶液变黄， 振荡后，下层CCl4层无明显变化。一段时间后CCl4层由无色变为橙色。
（3）①根据资料i，D装置中溶液变红的原因是：Cl2将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+与SCN-发生可逆反应Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3，结合资料ii，Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因是：过量氯气和SCN-反应2SCN-+Cl2=2Cl-+(SCN)2，使SCN-浓度减小，则Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色；要证明上述解释合理只要证明溶液中存在Fe3+就可以了，因此取少量褪色后的溶液，滴加过量的KSCN溶液，溶液重新变红色就可证明。
②根据资料iii，用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，红色物质为BrCl，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应，红色物质中加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生，结合资料iv，上述过程仅产生白色沉淀的原因是：BrCl + H2O=HBrO + H++Cl- 、Ag++Cl-=AgCl↓。
15．D H2 ①该反应放热，温度升高反应加快②置换出的Cu与Al及溶液构成原电池，反应加快 A、B、D A 电解质的性质
【解析】
试题分析：（1）铝与氯化铜溶液反应的实质是铝与铜离子的反应，而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应，原因可能是氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能；A、铝与Cl—不反应，铝与SO42—不反应，A错误；B、氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性相同，B错误；C、硫酸铜水解生成硫酸浓度较小，不能使铝钝化，浓硫酸使铝钝化，C错误；D、氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能，D正确；E、生成氯化铝溶于水，生成硫酸铝也溶于水，E错误；答案选D；（2） 产生的气体，具有可燃性，放出的气体是H2，溶液温度迅速上升，该反应放热，温度升高反应速率加快；置换出的Cu与Al及溶液构成原电池，反应速率加快；（3）A、用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中，由于除去了铝表面的氧化膜，反应速率加快，A正确；B、把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,能除去表面的氧化膜，取出洗涤，再投入硫酸铜溶液中，反应速率加快，B正确；C、向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，再投入铝片，对反应速率没有影响，C错误；D、向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，由于氯离子能破坏表面的氧化膜，再投入铝片，反应速率加快，D正确；答案选ABD；（4）A、镁与氢氧化钠不反应，铝作负极，电极反应正确，A正确；B、用盐酸作电解质溶液，镁比铝活泼，镁作负极，铝作正极，B错误；C、铝在浓硝酸中钝化，镁反应作负极，电极反应式镁失电子，硝酸根得电子，C错误；铝在氢氧化钠溶液中作负极，在浓硝酸中作正极，可见金属作电极不仅与本身性质相关，而且与电解质溶液的性质有关。
考点：原电池原理