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题文

安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,汽油中的硫含量下降三分之二,对二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收,某化学兴趣小组对SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的 pH=2]做了相应探究。
探究I
(1)某同学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。

①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液,需准确称量一定质量的Fe(NO3)3固体,在烧杯中溶解恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中,再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液,请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法________________________________。
②装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。
③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母)。
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B.将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后,测量所得沉淀的质量
C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
探究II
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,分析B中产生白色沉淀的原因,提出下列三种猜想:
猜想1: SO2与Fe3+反应;
猜想2:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
猜想3:____________________________________;
①按猜想1,装置B中反应的离子方程式是______________________________,证明该猜想1中生成的还原产物,某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,请分析该同学做法是否正确_________(填“正确”或“不正确”),理由是__________________________________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液,在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号)。
A.1 mol/L 稀硝酸
B.pH=1的FeCl3溶液 
C.6.0mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
知识点: 物质检验实验方案的设计
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单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500 ℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。

相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:

物 质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8

315

熔点/℃
-70.0
-107.2



升华温度/℃


180
300
162


请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 ____________________________。
(2)装置A中g管的作用是________;装置C中的试剂是________;装置E中的h瓶需要冷却的理由是________________________________________。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是________(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:5Fe2+MnO4+8H=5Fe3+Mn2+4H2O
滴定前是否要滴加指示剂?________(填“是”或“否”),请说明理由______________________。
②某同学称取5.000 g残留物,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×102 mol·L1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是________。

某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品:2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50.0 mL,金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:

反应进程
(分钟)
1
2
5
15
20
4.0 mol/L
盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
2.0 mol/L
硫酸
无明显现象
极少量
气泡
少量气泡
4.0 mol/L
硫酸
无明显现象
少量气泡
有比较连续的气泡


请回答下列问题:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式:
(2)反应在1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐增大,其原因是
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”,你能对原因作出哪些假设或猜想:(写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表:

实验目的
实验
编号
温度
/℃
金属铝的
形态
盐酸浓度
/mol·L-1
1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
2.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
3.实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响

25
铝片
4.0












“厨房化学”可以理解为利用家庭生活用品来做化学实验,对化学进行学习和研究的活动。某厨房内有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)实验时,B中发生的反应的化学方程式为
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:C,D。(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是,它在该实验中的主要作用是
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带火星的木条插入试管C中的溶液上方,木条复燃。

请回答下列问题:
(1)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,该反应的化学方程式是
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:

上述方案是否合理?。请简要说明两点理由:①;②

某校化学实验兴趣小组为了验证在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明Cl2的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),请按要求回答下列问题。

(1)下列方法中,可制得Cl2的正确组合是
①MnO2和浓盐酸混合共热;②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热;③NaClO和浓盐酸混合;④K2Cr2O7和浓盐酸混合;⑤KClO3和浓盐酸混合共热;⑥KMnO4和浓盐酸混合。
A.①②⑥ B.②④⑥
C.①④⑥ D.全部可以
(2)写出实验室制取Cl2的离子方程式
(3)①装置B的作用是
②装置C和D出现的不同现象说明的问题是
③装置E的作用是
(4)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种,乙同学提出应该在装置之间(填装置字母序号)增加一个装置,所增加装置里面的试剂可以为(填字母序号)。
A.湿润的碘化钾淀粉试纸B.浓硫酸
C.湿润的红色布条D.饱和食盐水。

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