题目内容
某校化学兴趣小组为了探究粗铁粒（含有少量金属铜杂质）与某浓度硝酸反应，设计了如下探究活动：
探究一
（1）将粗铁粒投入某浓度硝酸中，某同学观察该实验现象时发现，反应进行一段时间后，反应开始逐渐加快。请分析反应逐渐加快的可能原因①_____________②_____________。
（2）另称取粗铁粒10 g放入某浓度硝酸中，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了探究溶液X中铁元素的价态，甲同学设计如下实验：
有药品和仪器：0.1mol/L KSCN溶液、0.1mol/L KI溶液、0.2mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水等，试管和滴管。
请你设计简单实验，探究上述猜想是否正确，填写下列实验报告：
| 实验步骤 | 现象 | 结论 | 离子方程式 |
| 第一步 | 取2～3 mL溶液装于试管，向试管中加入几滴KSCN溶液。 | | |
| 第二步 | | 若溶液紫色褪去，则溶液含有Fe2+；若无明显变化，则不含Fe3+。 | |
为了探究气体Y的成分，同学乙设计了如下装置（不考虑NO2转化为N2O4）
（3）装置乙的作用： 。
（4）装置丙收集满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定气体Y中含NO？说明理由__________ __。
（5）同学丁为了探究气体Y的组成，在标准状况下将224mL气体Y通入足量的NaOH溶液中，气体被完全吸收，所得溶液再用0.1500mol/L酸性KMnO4溶液滴定，消耗20.00mLKMnO4溶液。则气体Y中NO、NO2的体积比为 。（已知2NO2+2NaOH＝NaNO3+NaNO2+H2O和NO2+NO+2NaOH＝2NaNO2+H2O）
（1）①反应放热，一段时间后溶液温度升高，反应速率加快；
②由于铁中含杂质铜，反应时形成Fe-Cu 微型原电池，加快反应速率
（2）
（3）验证NO2的存在并除去NO2步骤 操作 现象与结论 可能的离子方程式 第1步 若溶液变红色，则溶液含有Fe3+；若无现象，则不含Fe3+ Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3 第2步 另取少量溶液装于试管，向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
（4）不能确定，由于NO2与水反应也能生成NO，故不能确定气体Y中含NO。
（5）1∶3
解析试题分析：（1）①将粗铁粒投入某浓度硝酸中，发现反应进行一段时间后，反应开始逐渐加快，可从2个方面答：其一是温度原因，其二是形成原电池，故答案为：反应放热，一段时间后溶液温度升高，反应速率加快；②由于铁中含杂质铜，反应时形成Fe-Cu微型原电池，加快反应速率；
（2）可以选择硫氰酸钾来检验三价铁离子，存在三价铁离子时，溶液变红色，亚铁离子具有还原性，可以被高锰酸钾氧化为三价铁离子，导致高锰酸钾褪色，故答案为：步骤 操作 现象与结论 可能的离子方程式 第1步 若溶液变红色，则溶液含有Fe3+；若无现象，则不含Fe3+ Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3 第2步 另取少量溶液装于试管，向试管里滴加几滴酸性高锰酸钾溶液 5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
（3）装置乙中NO2与Na2S溶液反应，可看作是先生成硝酸，硝酸在与Na2S溶液反应生成S沉淀，故可验证NO2的存在并除去NO2，故答案为：验证NO2的存在并除去NO2；
（4）由于NO2与水反应也能生成NO，故不能确定气体Y中含NO，可以在乙和丙装置间加一个检验NO2是否除尽装置，故答案为：不能确定，由于NO2与水反应也能生成NO，故不能确定气体Y中含NO；
（5）由5NO2-～2 MnO4-，故2n（NO2-）=7.5×10-3 mol，设NO、NO2的物质的量分别为x、y mol，则有：x+y=10×10-3 mol，2x+1/2（y-x）=7.5×10-3，解得：x=2.5×10-3 mol，y=7.5×10-3 mol，气体Y中NO、NO2的体积比为1：3，故答案为：1：3。
考点：探究化学反应机理及物质组成
Ⅰ．（1）某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 （填序号）
| 序号 | A | B | C |
| 装置 |  |  |  |
| 原理 | 通入V升空气，测定生成沉淀的质量 | 当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V | 通入V升空气，测定U型管增加的质量 |
（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2，设计了如下实验装置。
（1）如上图连接好装置。实验前应进行 操作
（2）观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下猜想（每个猜想只考虑一种物质的氧化性）。
猜想1： ；
猜想2：SO2被Fe3+氧化了；
猜想3：SO2被NO3—氧化了
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）乙同学认为猜想2正确，则装置C中反应的离子方程式是
（5）丙同学认为猜想3正确，他利用甲同学的实验装置，设计实验验证猜想。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| | |
Fe(NO3)3溶液
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。某同学通过如下实验探究反应原理并验证产物。
实验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，迅速反应，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测：
猜测1：白色不溶物可能为
猜测2：白色不溶物可能为MgCO3
猜测3：白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
（2）为了确定产物，进行以下定性实验：
| 实验序号 | 实 验 | 实验现象 | 结 论 |
| 实验Ⅱ | 将实验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 |
| 实验Ⅲ | 将实验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 |
| 实验Ⅳ | 取实验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 |
实验Ⅲ中洗涤的操作方法是 。
（3）为进一步确定实验I的白色不溶物的成分，进行以下定量实验，装置如图所示：
称取干燥、纯净的白色不溶物 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。实验后装置A增重0.36 g，装置B增重1.76 g。
装置C的作用是 ；
白色不溶物的化学式为 。
（4）写出镁与饱和碳酸氢钠溶液反应的化学方程式 。
实验室用乙醇和浓硫酸共热制取乙烯，常因温度过高而生成少量的二氧化硫，有人设计下列实验以确认上述混和气体中有乙烯和二氧化硫。
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：I ；II ；III ；IV （将下列有关试剂的序号填入空格内）；
| A．品红溶液 | B．氢氧化钠溶液 | C．浓硫酸 | D．酸性高锰酸钾溶液 |
（3）使用装置Ⅱ的目的是 _________________________________________________ ；
（4）使用装置Ⅲ的目的是___________________________________________________；
（5）确证含有乙烯的现象是_________________________________________________。
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置（如图），以环己醇制备环己烯：
已知：
| | 密度 （g/cm3） | 熔点 （℃） | 沸点 （℃） | 溶解性 |
| 环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
| 环己烯 | 0.81 | －103 | 83 | 难溶于水 |
将12.5mL环己醇加入试管A中，再加入1mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 ，导管B除了导气外还具有的作用是 。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
（2）制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在 层（填“上”或“下”），分液后用 （填入编号）洗涤。
A．KMnO4溶液 B．稀H2SO4 C．Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏，冷却水从 口进入。蒸馏时要加入生石灰，目的是: 。
③收集产品时，控制的温度应在 左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是 ＿＿＿＿＿＿＿
A．蒸馏时从70℃开始收集产品 B．环己醇实际用量多了
C．制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
（3）以下区分环己烯精品和粗品的方法，合理的是＿＿＿＿＿＿＿
A．用酸性高锰酸钾溶液 B．用金属钠 C．测定沸点
（4）由环己烯再转化为环己醇的化学方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
