题目内容

2．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是Fe表面发生了钝化，生成了一层氧化物膜．
（2）另取铁钉放入浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到SO2气体．
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+，若要确认其中有Fe2+，应选用b（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水　　b．酸性KMnO4溶液　　c．浓氨水　d．NaOH溶液
乙同学认为Y气体（即SO2）气体中中还可能含有H2和Q气体．
为此设计了探究实验装置（图中持仪器省略）．
（3）装置F中试剂的作用是防止空气中的水蒸汽进入E中干扰实验的测定．
（4）认为气体Y中含有Q的理由是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
（5）为确认Q的存在，需要装置中添加M于d（选填序号）．
a．A之前 b．A-B间 c．C-D间 d．B-C间．

分析 （1）常温下，铁易和浓硫酸发生钝化现象，从而阻止进一步反应；
（2）亚铁离子具有还原性，能被强氧化剂氧化，能使酸性高锰酸钾溶液褪色；
（3）空气中含有水蒸气，干扰实验；
（4）加热条件下，C和浓硫酸反应生成二氧化碳；
（5）在确定不存在二氧化硫条件下，将气体通入澄清石灰水检验是否含有二氧化碳．

解答 解：（1）常温下，Fe易和浓硫酸发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜而阻止进一步被氧化，该现象为钝化现象，所以放入浓硫酸后的碳素钢加入硫酸铜溶液中无变化，说明Fe表面发生了钝化，生成了一层氧化物膜，
故答案为：Fe表面发生了钝化，生成了一层氧化物膜；
（2）a．KSCN溶液和氯水能将亚铁离子氧化为铁离子，不加氯水时，原溶液中滴加KSCN溶液会产生血红色，所以不能确定铁离子是亚铁离子转化而得还是原来溶液中存在的，故错误；
b．铁离子不能被酸性高锰酸钾溶液氧化、亚铁离子能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以根据酸性KMnO4溶液是否褪色确定是否含有亚铁离子，故正确；
c．亚铁离子和浓氨水反应生成白色沉淀，但不稳定，立即转化为黄绿色最终转化为红褐色沉淀，铁离子和浓氨水反应生成红褐色沉淀，所以无论是否含有亚铁离子，加入浓氨水都产生红褐色沉淀，故错误；
d．亚铁离子和NaOH反应生成白色沉淀，但不稳定，立即转化为黄绿色最终转化为红褐色沉淀，铁离子和NaOH反应生成红褐色沉淀，所以无论是否含有亚铁离子，加入浓氨水都产生红褐色沉淀，故错误；
故选b；
（3）氢气还原氧化铜生成水蒸气，用无水硫酸铜检验水蒸气，空气中含有水蒸气，会干扰水蒸气的检验，所以F的作用是防止空气中的水蒸汽进入E中干扰实验的测定，故答案为：防止空气中的水蒸汽进入E中干扰实验的测定；
（4）加热条件下，C和浓硫酸反应生成二氧化碳，所以Q是二氧化碳，反应方程式为C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O；
（5）实验室用澄清石灰水检验二氧化碳，但二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，要检验二氧化碳应该排除二氧化硫的干扰，所以在确定不存在二氧化硫条件下，将气体通入澄清石灰水检验是否含有二氧化碳，该检验装置应该在B-C之间，故选d．

点评 本题考查以铁和浓硫酸反应为载体考查性质实验方案设计，侧重考查实验操作、物质检验、离子检验等知识点，明确实验原理及各个装置作用是解本题关键，注意二氧化硫、二氧化碳、水蒸气检验先后顺序，要排除外界因素的干扰，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
3．除去括号中的杂质，写出所加试剂的化学式及反应的离子方程式：
（1）SO42-（CO32-）所加试剂H2SO4；离子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O；
（2）Cl-（SO42-）所加试剂BaCl2；离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓．
4．有8gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与200g质量分数为3.65%的盐酸恰好完全反应，蒸干溶液，最终得到的固体质量为（　　）
A．8gB．15.5gC．11.7gD．无法确定
10．茶叶中含咖啡碱，能溶于水、乙醇，更易溶于氯仿（CHCl3），178℃时快速升华．另外茶叶中还含有11%～12%的丹宁酸，也易升华，易溶于水及乙醇，但不溶于氯仿．现从茶叶中提取咖啡碱流程如下：
步骤Ⅰ：称取一定量的茶叶，放入右图所示提取器的滤纸筒中，在圆底烧瓶中加入95%乙醇，用水浴加热，连续提取1.5小时．
步骤Ⅱ：待冷凝液刚刚虹吸下去时，立即停止加热．稍冷后，改成蒸馏装置，回收提取液中的大部分乙醇．
步骤Ⅲ：趁热将瓶中的残液倾入蒸发皿中，拌入3～4g生石灰粉使成糊状，低温蒸干，并压碎块状物．
步骤Ⅳ：取一只口径合适的玻璃漏斗，罩在隔以刺有许多小孔滤纸的蒸发皿上，小心加热升华，控制温度在180℃左右．当滤纸上出现大量白色毛状结晶时，停止加热，使其自然冷却，收集升华所得咖啡因．
回答下列问题：
（1）实验之前需要将茶叶研磨成粉末状，其目的是加快溶解提取的速率，提高浸出率．
（2）溶解抽提时不选择氯仿直接将咖啡碱提取而选用乙醇的原因是乙醇是一种绿色的有机溶剂，氯仿在光照时会生成有毒的光气，乙醇比氯仿绿色环保．
（3）提取器中虹吸管的作用是方便提出生成物，控制提取器中液体的体积．
（4）冷凝器中冷却水a从b进出（选填“a”或“b”）．
（5）生产过程中可循环使用的物质是乙醇．
（6）在粗产品中加入生石灰的原因是将丹宁酸转化为熔沸点更高的丹宁酸钙，有利于升华时得到纯净的咖啡碱．
17．某化学小组通过查阅资料，设计了如图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O．已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质（3.3%）．

部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如表：
沉淀物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Al（OH）33.85.2
Fe（OH）32.73.2
Fe（OH）27.69.7
Ai（OH）27.19.2
（1）操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外，还需要的主要仪器有漏斗、蒸发皿．
（2）“碱浸”过程中发生反应的离子方程式有Al2O3+2OH-═2AlO${\;}_{2}^{-}$+H2O、2Al+2OH-+2H2O═2AlO2-+3H2↑．
（3）“酸浸”时所加入的酸是H2SO4（填化学式）．
（4）操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是3.2-7.1．
（5）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4•7H2O），其原因可能是H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2+未被完全氧化造成的（写出一点即可）．
7．某浓度的二元弱酸酒石酸溶液的型体分布图如图，将酒石酸简写成H2A，下列有关叙述正确的是（　　）
A．等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水小
B．H2A溶液在不同pH环境中各微粒的分布不同，电离平衡常数也不同
C．溶液的pH=4.5时，存在如下关系：C（Na+）＞C（HA-）＞C（A2-）＞C（H+）＞C（OH-）
D．已知HClO的电离平衡常数为10-7.5将少量H2A 的溶液加入足量NaClO溶液中，发生的反应为：H2A+ClO-═HClO+HA-
14．在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再变化时，不能表明反应：A（s）+2B（g）?C（g）+D（g）已达到平衡状态的是 （　　）
A．C的物质的量浓度B．混合气体的密度
C．容器内压强D．混合气体的平均分子量
11．根据如图描述回答下列问题：
①关闭图A装置中的止水夹a后，从长颈漏斗向试管中注入一定量的水，静置后如图所示．试判断：A装置是否漏气？（填序号）B
A．漏气             B．不漏气              C．不能确定
②关闭图B装置中的止水夹a后，开启活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶．试判断：B装置是否漏气？（填序号）C
A．漏气          B．不漏气           C．不能确定．
12．如图是四种定量容器的一部分，在酸碱中和滴定时应该选用的是（　　）
A．B．C．D．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网