高三理综实验专题之化学(24)Word版含答案.docx

1．（12分）某校化学爱好小组探究SO2与FeCl3溶液的反应，所用装置如下图所示。

A B
（1）该小组同学猜想SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变成浅绿色，然后开头试验。
步骤①
配制1 mol·L-1 FeCl3溶液（未用盐酸酸化），测其pH约为1，取少量装入试管B中，加热A。
FeCl3溶液显酸性的缘由是 。写出装置A中产生SO2的化学方程式： 。
（2）当SO2通入到FeCl3溶液至饱和时，同学们观看到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观看到丁达尔现象。将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色。
【查阅资料】 Fe(HSO3)2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+。生成Fe(HSO3)2+离子的反应为可逆反应。
解释SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色Fe(HSO3)2+离子的缘由： 。
写出溶液中Fe(HSO3)2+离子与Fe3+反应的离子方程式： 。
（3）为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了步骤③的试验。
步骤②
往5 mL 1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液马上变为红棕色。微热3 min，溶液颜色变为浅绿色。
步骤③
往5 mL重新配制的1 mol·L-1 FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液马上变为红棕色。几分钟后，发觉溶液颜色变成浅绿色。
用铁氰化钾溶液检验步骤②和步骤③所得溶液中的Fe2+，其现象为 。
（4）综合上述试验探究过程，可以获得的试验结论：
I．SO2与FeCl3溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSO3)2+离子；
II．红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程；
III． 。

2．（共6分）金属Na 、Mg、 Al有广泛的应用。
（1）周期表中Na、Mg、Al所在周期是 。
（2）为比较Na、Mg、Al的金属性进行了如下试验：
试验1：各取1．0 g金属钠和镁，分别加入到5 mL水中，钠与水反应猛烈，镁与水反应缓慢。
试验2：各取1．0 g的镁条和铝条，分别加入到5 mL 1．0 mol/L盐酸中，镁与盐酸反应猛烈，铝与盐酸反应较猛烈。
已知：元素金属性强弱可以从其单质与水（或酸）反应置换出氢的难易程度来推断。
由试验1和试验2得出的结论是 ，用原子结构理论解释：同周期元素从左到右， 。
（3）Na、Mg、Al都可以用于制备储氢的金属氢化物。
① NaH是离子化合物，能与水发生氧化还原反应生成H2，该反应的还原剂是 。
② NaAlH4是一种良好的储氢材料。NaAlH4与水反应的化学方程式是 。

3．（10分）某中药主要含二硫化亚铁（FeS2），某学习小组欲用下图所示装置进行试验，测定其铁、硫元素的质量分数。
（1）装置中，A为高温灼烧装置，B为气体吸取装置，C为检测尾气中是否含有SO2的传感器。取m g该中药样品于装置A中，经充分反应，使硫元素全部转化为SO2和SO3，在B中得到白色沉淀，传感器（装置C）未检测到SO2。
样品

① 装置B中的H2O2反应时表现出了 性。
② 欲计算硫元素的质量分数，需测量的数据是 。
③ 传感器的工作原理如下图所示。
传感器中阴极的电极反应式是 。
（2）为测定铁元素的质量分数，连续试验。
a．将A装置中的剩余固体用足量盐酸酸浸，有少量H2产生。充分反应后过滤，
得到黄色滤液；
b．向滤液中滴加TiCl3溶液，至恰好完全反应，TiCl3被氧化为TiO2+；
c．用滴定法测定Fe2+的量，消耗v mL n mol/LK2Cr2O7溶液。
① a中滤液含有的金属阳离子是 。
② b中反应的离子方程式是 。
③ c中K2Cr2O7被还原为Cr3+，样品中铁元素养量分数的数学表示式是 。
4．（15分）某化学探究小组拟用废铜屑制取Cu(NO3)2：，并探究其化学性质。
I．如图，用浓HNO，和过量的废铜屑充分反应制硝酸铜溶液。

(1)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式 。

(2)①装置中NaOH溶液的作用是 。
②欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体，试验操作步骤是 蒸发浓缩、 、过滤。
③你认为此装置是否合理，并说明缘由 。
假如不合理，同时在原装置上改进；假如合理，只需说明缘由。
Ⅱ．为了探究的热稳定性，探究小组按下图装置进行试验。（图中铁架台、铁夹和加热仪器均略去）
【试验装置】

【试验操作及现象】往试管中放人研细的无水Cu(NO3)2：晶体并加热，观看到试管中
有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用U型管除去红棕色气体，在集气瓶中收集到无色气体。
【解释与结论】

(3)①红棕色气体是 。

②依据现象推断在加热条件下可以分解，其化学反应方程式为 。
Ⅲ．利用Cu(NO3)2制备浅绿色的碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]。
向大试管中加入确定量的碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热，用0.4 mol/L的
NaOH溶液调整pH至8.5，振荡、静置、过滤、洗涤、干燥，得到样品。
【试验数据】反应温度对样品的影响

试验序号
1
2
3
4
温度／℃
35
50
70
95
样品颜色
深蓝色
深蓝色
浅绿色
暗蓝色
样品中碱式碳酸铜

的质量分数／%

90.9

92.7

x

92.0

(4)滤液中可能含有 ，写出检验的方法 。
(5)95℃时，样品颜色发暗的缘由：____ 。

(6)70C时，试验得到2.38 g样品，取此样品加热至分解完全（杂质不分解），得到
1. 76 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 。
5．(14分)短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ， A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物分子含有相同的电子数。
⑴A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为 。
⑵已知：
① E－E→2E　 △H＝＋a kJ/mol；
② 2A→A－A　 △H＝－b kJ/mol；
③ E＋A→A－E　△H＝－c kJ/mol；
写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式 。
⑶在某温度下容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2(g)＋BC(g)X(g)　 △H＝－Q kJ/mol（Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
试验
甲
乙
丙
初始投料
2 molA2、1 molBC
1 molX
4 molA2、2 molBC
平衡时n(X)
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸取Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
P1
P2
P3
反应物的转化率
1
2
3
①在该温度下，假设甲容器从反应开头到平衡所需时间为4 min，则A2的平均反应速
率v (A2)= 。
② 计算该温度下此反应的平衡常数K = 。
③三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是 （填字母）。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1
④在其他条件不变的状况下，将甲容器的体积压缩到1L，若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为75%，请在下图中画出第5min 到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

A2C + BC2

⑷熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为其次代燃料电池，是将来民用发电的抱负选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料，以确定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池（MCFC）正极的电极反应式____________________________。
28．(15分)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学通过如下试验探究反应原理并验证产物。
试验I：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的烧杯中，快速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。
（1）该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜想：
猜想1：白色不溶物可能为　　　　　
猜想2：白色不溶物可能为MgCO3
猜想3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[xMg(OH)2•yMgCO3]
（2）为了确定产物成份（包括产生的气体、白色不溶物及溶液中溶质），进行以下定性试验。请填写表中空白：
试验序号
实 验
试验现象
结 论
试验Ⅱ
将试验I中收集到的气体点燃
安静燃烧火焰呈淡蓝色
气体成分为　 ①
试验Ⅲ
将试验I中的白色不溶物滤出、洗涤，取少量加入足量 ②

③
白色不溶物中含有MgCO3
试验Ⅳ
取试验Ⅲ中的滤液，向其中加入适
量　 ④　 稀溶液
产生白色沉淀，溶液红色变浅
溶液中存在CO32-离子
（3）为进一步确定试验I中白色不溶物的成分，进行以下定量试验，装置如图所示：

称取干燥、纯洁的白色不溶物 4.52 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。试验后装置A增重0.36 g，装置B增重1.76 g。
①装置C的作用是 ；
②白色不溶物的化学式为　　　　　　　　 。
（4）依据以上(2)及(3)的定性定量试验，写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式
__________________________________________________________________________。

参考答案
1．（10分，未标分数的空，每空1分）
（1）Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑ + 2H2O （2分）
（2）H2O + SO2 H2SO3 H2SO3 H++HSO3－ （1分）
Fe3+ + HSO3－Fe(HSO3)2+（1分） （共2分）
Fe3+ + H2O + Fe(HSO3)2+ === 2Fe2+ + SO42－ + 3H+ （2分）
（3）生成蓝色沉淀
（4）加热、提高FeCl3溶液的酸性会缩短浅绿色毁灭的时间 （2分）
2．（共6分）
（1）第三周期（１分）
（2）金属性Na>Mg>Al （１分）
原子半径渐渐减小，失电子力气渐渐减弱（１分，答出关键字得分）
（3）①NaH（１分）
②NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑（2分，反应物和生成物、配平各1分）
3．（共10分）
（1）① 氧化性（2分） ② B中沉淀的质量（1分，其他答案不得分）
③ 2HSO3-+2H++2e-= S2O42-+2H2O（2分，有错不得分）
（2）① Fe3+、Fe2+（2分，各1分，有错不得分）
%
33.6nv
m
② Fe3+ + Ti3+ +H2O= Fe2++TiO2+ +2H+（2分，有错不得分）
③ （1分）
4．（15分）
I． (1) Cu+4H++2NO3一===Cu2++2NO2+2H20(2分)
(2)①吸取氮氧化物，防止污染空气（1分，合理即可）
②冷却结晶（1分）
③不合理，密闭体系中马上产生大量气体，
会有平安 隐患（1分）
（装置图如右，1分，合理即给分）或者合理，渐渐挤压
胶头滴管把握反应速率，使NaOH溶液准时吸取NO2
（2分，合理即给分）
II． (3)①NO2（1分）
②2Cu(N03)22Cu0+4N02+02 (2分)
III．(4)取少量滤液置于试管中，加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液
变浑浊，说明有C032-（2分，合理即给分）
(5)含有黑色的氧化铜（2分）
(6)93.3%（2分）
5．（14分,每空各2分）
⑴ 离子键、极性键（或共价键）
⑵ H2(g)＋Cl2(g)＝2HCl(g) △H＝(a＋b－2c)kJ·mol－1［△H表示成-(2c-a-b)kJ·mol－1 也可］
⑶ ① 0.125mol·L－1·min－1
② 4 L2/mol2 ③ ABD
④

⑷ O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－