1海淀28. (15分)甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究。 (1)甲用右图装置进行实验(气密性已检验,加
热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间 后,C、D中都出现明显的白色沉淀,经检 验均为BaSO4。
① A中反应的化学方程式是 。 ② 为探究SO2在D中所发生的反应,甲 进一步实验发现,出现白色沉淀的过程 中,D溶液中NO3-浓度几乎不变。
甲据此得出结论:D中出现白色沉淀的主要原因是 。 (2)乙用如下实验对含+4价硫元素的物质性质继续进行探究。 序号 1 2 3 实验操作 2 mol·L-1 盐酸,再滴入4滴BaCl2溶液 2 mol·L-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液 浓HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液 实验现象 始无现象,4 min后,溶液变浑浊 始无现象,2 h后,溶液变浑浊 溶液立即产生大量白色沉淀 取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开取0.3 g 纯净Na2SO3固体,向其中加入10 mL 产生红棕色气体;滴入BaCl2溶液后,① 结合化学用语解释实验1中产生现象的原因: : 。 ② 由实验1、2、3对比,可以得到推论: 。
③ 乙通过查阅资料发现,Na+对实验1和2中出现浑浊的时间无影响,于是进一步探究Cl-和NO3-对其的影响: 序号 4 实验操作 mol·L-1 HNO3,再滴入4滴BaCl2溶液 ii. 实验1和4对比,乙获得推论: 。
④ 通过以上实验,乙同学认为,确定某溶液中含有SO42-的实验方案:取待测液,向其中先滴加 (填字母序号)。
a. 2 mol·L-1盐酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀 b. 2 mol·L-1盐酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀
c. 2 mol·L-1硝酸,再滴加BaCl2溶液,一段时间后出现白色沉淀 d. 2 mol·L-1硝酸,再滴加BaCl2溶液,立即出现白色沉淀 28.(共15分;除特殊标注外,每空2分) (1)① Cu + 2H2SO4(浓) === CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
② 酸性条件下,含+4价硫元素物质(SO2或H2SO3)被O2氧化生成SO42- (2)① 2H+ + SO32- === SO2 + H2O (1分);
Δ
实验现象 始无现象,20 min后,溶液变浑浊 取 固体混合物,向其中加入10 mL 2 产生无色气泡;滴入BaCl2溶液后,开i. 实验2和4对比,乙获得推论:Cl-的存在可以加快溶液中+4价硫元素的氧化;
2SO2 + O2 + 2Ba2+ + 2H2O === 2BaSO4↓ + 4H+ (或2H2SO3+O2+2Ba2+ === 2BaSO4↓+ 4H+)
② 含+4价硫元素物质可被O2和浓HNO3氧化 ③ 0.3 g 纯净Na2SO3和 1.17 g NaCl
ii. NO3-的存在可以减慢溶液中+4价硫元素的氧化 ④ bd
2.西城28.(15分) 某学习小组研究溶液中Fe2+的稳定性,进行如下实验,观察,记录结果。 实验Ⅰ
物质 FeSO4 (NH4)2Fe(SO4)2 0 min 淡黄色 几乎无色 1min 桔红色 淡黄色 1h 红色 黄色 5h 深红色 桔红色 (1)上述(NH4)2Fe(SO4)2溶液pH小于FeSO4的原因是_______(用化学用语表示)。 溶液的稳定性:FeSO4_______(NH4)2Fe(SO4)2(填“>”或“<”) 。
(2)甲同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异可能是(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的NH4+保
护了Fe2+,因为NH4+具有还原性。进行实验Ⅱ,否定了该观点,补全该实验。
操作 取_______,加_______,观察。 现象 与实验Ⅰ中(NH4)2Fe(SO4)2溶液现象相同。 (3)乙同学提出实验Ⅰ中两溶液的稳定性差异是溶液酸性不同导致,进行实验Ⅲ:分别
配制0.80 mol·L1 pH为1、2、3、4的FeSO4溶液,观察,发现pH=1的FeSO4
-
溶液长时间无明显变化,pH越大,FeSO4溶液变黄的时间越短。 资料显示:亚铁盐溶液中存在反应 4Fe2++O2+10H2O
4Fe(OH)3+8H+
由实验III,乙同学可得出的结论是_______,原因是_______。 (4)进一步研究在水溶液中Fe2+的氧化机理。测定同浓度
FeSO4溶液在不同pH条件下,Fe2+的氧化速率与时间的关系如图(实验过程中溶液温度几乎无变化)。
反应初期,氧化速率都逐渐增大的原因可能是_____。 (5)综合以上实验,增强Fe2+稳定性的措施有_______。
28.(15分) (1)NH4++H2O(1分)
(3)溶液pH越小,Fe2+越稳定 溶液中存在平衡4Fe2++O2+10H2O
的抑制作用强,Fe2+更稳定 (4)生成的Fe(OH)3对反应有催化作用 (5)加一定量的酸;密封保存
3东城27.(13分)某小组同学用如下装置电解食盐水,并对电解产物进行探究。
实验装置 电解质溶液 实验现象 a极附近 5 mol/L NaCl溶液 资料显示:
① 氯化亚铜(CuCl)为白色粉末,微溶于水; ② 氢氧化亚铜(CuOH)为黄色不溶于水的固体,易脱水分解为红色的Cu2O; ③ Cu+水溶液中不稳定,酸性条件下易歧化为Cu2+和Cu; ④ 氢氧化铜可以溶于浓NaOH得到蓝色溶液。 (1)经检验,b极产生的气体是H2,b极附近溶液的pH (填“增大”、“减小”、或
“不变”);铜丝a应与电源的 (填“正”或“负”)极相连。
(2)同学们分析a极附近生成的白色浑浊是CuCl,则该极的电极反应式是 。 (3)①橙黄色沉淀中含有Cu2O,则CuCl转化为Cu2O的原因是 (用方程式表示);
②结合离子在溶液中的运动规律,解释“a极附近沉淀自下而上”变为橙黄色原因是 。
(4)同学们通过实验进一步证实沉淀中含有
:将橙黄色沉淀滤出洗涤后,滴加0.2 mol/L
开始时,产生白色浑浊并逐渐增加,当沉产生无入U形管底部时部分沉淀变为橙黄色;随色气泡 后a极附近沉淀自下而上也变为橙黄色 b极附近 4Fe(OH)3+8H+, c(H+)大,对平衡
NH3·H2O+H+ <
-
-
(2)取2 mL pH=4.0的0.80 mol·L1 FeSO4溶液 加2滴0.01 mol·L1 KSCN溶液
H2SO4至过量,应观察到的现象是 。
(5)同学们根据上述实验提出猜想:电解时,Cu做阳极先被氧化为。为此,他们用Cu
电极电解5 mol/L NaOH溶液,实验时观察到阳极产生大量无色气泡,附近溶液变蓝,未见预期的黄色沉淀。
根据现象能否得出“该猜想不成立”的结论,并说明理由: 。 27.(1)增大 正 (2)Cu-e-+Cl-=CuCl↓ (3)①CuCl+OH-=CuOH+Cl-、2CuOH=Cu2O+H2O
②通电时,在阴极产生的OH-向阳极定向移动
(4)沉淀溶解,溶液变蓝,且有少量红色固体产生 (5)不能,阳极产生的大量O2可能将CuOH氧化
4朝阳28. (15分) 以NaCl为主要成分的融雪剂会腐蚀桥梁、铁轨等钢铁设备。某研究小组探究NaCl
溶液对钢铁腐蚀的影响。
(1)将滤纸用3.5%的NaCl溶液润湿,涂上铁粉、碳粉的混合物,贴在表面皿上。在滤纸
上加几滴检验试剂,再缓慢加入NaCl溶液至没过滤纸,操作如下所示:
① 实验ⅰ的现象说明,得电子的物质是 。 ② 碳粉的作用是 。
③ 为了说明NaCl的作用,需要补充的对照实验是 。 (2)向图示装置的烧杯a、b中各加入30 mL 3.5%的NaCl溶液, 闭合K,指针未发生偏转。加热烧杯a,指针向右偏转。
①取a、b中溶液少量,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,a中出现蓝色 沉淀,b中无变化,b中铁片作 极。 ②加热后,指针发生偏转的原因可能是 。 (3)用图示装置探究不同浓度NaCl溶液对钢铁腐蚀的影响,
向烧杯a、b中各加入30 mL不同质量分数的NaCl溶液,实验记录如下表所示。 实验 a b 指针偏转方向 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 0.1% 0.1% 3.5% 0.01% 3.5% 饱和溶液 向右 向左 向右 ①Ⅱ中,b中电极发生的电极反应式是 。 ② Ⅲ中,铁在饱和NaCl溶液中不易被腐蚀。
查阅资料可知:在饱和NaCl溶液中O2浓度较低,钢铁不易被腐蚀。设计实验证 明: 。
(4)根据上述实验,对钢铁腐蚀有影响的因素是 。 28. (15 分)
(1)① O2 (2 分)
② 与铁组成原电池,作原电池的正极 (2 分) ③ 用水代替NaCl溶液进行上述实验 (2 分) (2)① 正 (1 分) ② 温度升高,Fe还原性增强 ,反应速率加快 (2 分) (3)① Fe-2e- = Fe2+ (2 分) ②另取两个烧杯,分别往其中加入铁片和一定量的饱和NaCl溶液,再分别滴加几滴 K3Fe(CN)6溶液,然后往其中一个烧杯中通入O2,观察现象。 (2 分) (4)温度、NaCl溶液的浓度、O2的浓度 (2 分)
5丰台28. (15分)某小组同学在实验室研究Al与CuCl2溶液的反应。
实验操作 实验现象 打磨过的铝片 1mol/L CuCl2溶液 ⅰ. 红色物质附着于铝片表面 ⅱ. 大量无色气体从红色物质表面逸出,放出大量的热 ⅲ. 烧杯底部出现白色沉淀 (1)现象ⅰ中的红色物质是 。 (2)经检验现象ⅱ中的无色气体为氢气。
①甲认为Al与H反应产生了氢气,用离子方程式表示溶液中存在大量H的原因 。
②氢气从红色物质表面逸出的原因是 。 (3)探究白色沉淀的化学成分。
查阅资料:Cu可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2(无色),该无色物质在空气中易
被氧化变为蓝色。
乙认为白色沉淀可能是CuCl,并通过实验证明其猜测正确,实验步骤如下: a. 取白色沉淀,充分洗涤;
b. 向其中加入浓氨水,沉淀溶解得到无色溶液,将无色溶液分为两份; c. 取其中一份无色溶液……
d. 将另一份无色溶液放置于空气中,一段时间后,溶液变为蓝色。 ①步骤c的实验方案是 。
②用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因 。 (4)探究CuCl产生的原因。
①丙猜测可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,因为Cu具有 性。
②取Cu粉与1mol/L CuCl2溶液混合,无白色沉淀产生,丙再次分析Al与CuCl2
溶液反应的实验现象,改进实验方案,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,改进之处是 。
28.(15分) (1)Cu
(2)① Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+
+
+
+
+
②Cu和Al在酸性条件下形成原电池,Cu为正极,H+在正极表面得电子生成氢气 (3)①加入足量的稀硝酸,再滴加几滴硝酸银溶液
②CuCl在水溶液中存在平衡:CuCl(s)
Cu+(aq)+Cl-(aq),加入浓氨水,浓氨水与Cu+
反应生成Cu(NH3)2+,Cu+浓度减小,平衡正向移动,促进CuCl溶解。(3分)
(4)还原 加热
6昌平(17分)含重铬酸钾(K2Cr2O7)废水普遍存在于制明矾、火柴的工厂,由于K2Cr2O7
直接排放会污染环境,因此需要进行处理。某研究小组查阅资料发现:
物质 K2Cr2O7溶液 Cr(OH)3 Cr3+溶液 ①
颜色 橙黄色 灰绿色沉淀 灰绿色 ② 生成氢氧化物沉淀的pH
开始沉淀时 沉淀完全时 Fe(OH)3 1.5 2.8 Cr(OH)3 6.0 8.0 ③ 药剂还原沉淀法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法,其基本原理是在酸性条件
下向废水中加入还原剂将Cr2O72-还原成Cr3+,然后再加入石灰或氢氧化钠,使其转化成Cr(OH)3沉淀,从而除去Cr2O72 -。 ⑴ 配平方程式: __Cr2O72 -+__Fe2+ +__H+
__Cr3+ + __Fe3+ + __H2O
⑵ 写出在含Cr3+溶液中加入NaOH反应的离子方程式:_____________________。 该研究小组设计方案进行实验室模拟,想利用电解法产生Fe2+,进而处理含K2Cr2O7
的废水,实验如下: 实验 实验装置 序号 电压 0.01mol/L 20 分Ⅰ 22V K2Cr2O7溶液 ⑶ a 极的电极材料是_____。该小组通过实验证明了a极区产生了Fe2+,请描述他们的实
验操作_____________________。
该小组同学再次查阅资料,将上述实验方案进一步优化,进行了实验Ⅱ:
实验 实验装置 实验电压 溶液 时间 现象 钟 a 极区无明显现象; b 极区有无色气泡。 实验溶液 时间 现象 序号 0.01mol/L K2Cr2O7溶Ⅱ 22V 液中加入少量H2SO4酸化,使pH≈1 ⑷ 请将实验现象补充完整_________;解释b极区产生红褐色沉淀的原因_________。 ⑸ 实验Ⅰ→实验Ⅱ进行了优化,对比实验Ⅰ、Ⅱ,说明优化的依据是______________。 ⑹ 该小组同学想在电解过程中将Cr2O72转化为Cr(OH)3沉淀除去,请提出措施并说明理
–
a 极区_______; 20 分钟 b极区_______,产生红褐色沉淀。 由_______。
28.(17分)
(1)1 6 14 2 6 7 (2)Cr3++3OH-=Cr(OH)3↓
(3)Fe 取a 极区少量溶液于试管中,向其中滴加铁氰化钾溶液,有蓝色沉淀产生 (4)a 极区溶液变灰绿色;b极区有无色气泡产生
b极H+放电,溶液pH升高,a 极产生的Fe2+被Cr2O72 –氧化成Fe3+,Fe3+迁移到b极区,与OH-结合生成Fe(OH)3。
(5)调节溶液pH为酸性,保证Cr2O72 –的氧化性(或Fe2+还原性)。 (6)以下答案均可给分(其他合理答案也可给分)
增大溶液pH到合理范围 使Cr2O72 –与Fe2+发生反应且Cr(OH)3能沉淀 改变电压,加速氢离子放电 加入硫酸钠,加速氢离子放电
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