题目内容

18．为了探究AgNO3的热稳定性和氧化性，某化学兴趣小组设计了如下实验．
Ⅰ．AgNO3的热稳定性
利用如图所示的实验装置，加热A 中的AgNO3同体，试管A中有红棕色气体产生，B中无红棕色气体产生，在装置C中收集到无色气体．当反应结束后，测得试管中残留黑色同体Ag．（夹持及加热仪器均省略）

（1）如何检验整套装置的气密性？
（2）C中集气瓶收集的气体为氧气，要收集纯净的该气体，正确的操作是等到导气管中气泡均匀放出时再收集．
（3）AgNO3分解的化学方程式为2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑．
Ⅱ．AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入盛有AgNO3 溶液的大试管中，一段时间后将铁丝取出．为检验溶液中Fe的氧化产物，
猜测如下：
假设一：Fe被氧化成Fe2+；
假设二：Fe被氧化成Fe3+；
假设三：Fe被氧化成Fe2+ 和Fe3+．
已知：溶液中的Ag+能与SCN-反应，干扰实验．选用如下试剂设计一个实验验证假设三．
可选用的试剂：KSCN溶液、酸性 KMnO4溶液、氯水、盐酸、硝酸、NaCl溶液．
请完成下表：
操作现象结论或目的
（1）取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液-除尽Ag+
（2）取少量上述溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡溶液变血红色存在Fe3+
（3）取（1）中少量上述溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液，振荡血红色消失存在Fe2+
实验结论：Fe的氧化产物为Fe2+ 和Fe3+．

分析 I．（1）连接好仪器后在未加药品之前加热试管，如果C中导气管有气泡冒出，说明气密性良好，
故答案为：连接好仪器后在未加药品之前加热试管，如果C中导气管有气泡冒出，说明气密性良好；
（2）加热硝酸银固体时，有红棕色气体生成，该气体是二氧化氮，有Ag生成，根据元素化合价变化知，还有化合价升高的物质生成，只能是氧气，所以该反应方程式为2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑，将混合气体通入NaOH溶液时，发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据该反应方程式2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑、4NO2+O2+2H2O=4HNO3知，氧气有剩余，所以C中收集的气体是O2；要收集纯净的该气体，应该等到导气管中气泡均匀放出时收集；
（3）硝酸银分解过程中产生氧气，氧气能和NO反应的；
II．假设二：Fe被氧化为Fe3+；
（1）在检验Fe3+或Fe2+前应该除去Ag+的干扰；
（2）Fe3+和KSCN溶液生成络合物而使溶液呈血红色；
（3）Fe2+具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色．

解答 解：I．（1）利用压强差检验装置气密性；
（2）加热硝酸银固体时，有红棕色气体生成，该气体是二氧化氮，有Ag生成，根据元素化合价变化知，还有化合价升高的物质生成，只能是氧气，所以该反应方程式为2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑，将混合气体通入NaOH溶液时，发生反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3，根据该反应方程式知，氧气有剩余，所以C中收集的气体是氧气；
因为装置中含有空气，应该将装置中空气排出时再收集气体，所以要收集纯净的该气体，应该等到导气管中气泡均匀放出时再收集，
故答案为：氧气；等到导气管中气泡均匀放出时再收集；
（3）根据（2）的分析书写方程式2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑，
故答案为：2AgNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Ag+2NO2↑+O2↑；
II．假设二：Fe被氧化为Fe3+，故答案为：Fe3+．
（1）在检验Fe3+或Fe2+前应该除去Ag+的干扰，所以第一步为：取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液，发生反应NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3，看到的现象是有沉淀生成，
故答案为：取少量溶液于试管中，向溶液中加入足量NaCl溶液，Ag+；
（2）Fe3+和KSCN溶液生成络合物而使溶液呈血红色，第二步：取少量上述溶液于试管中加入KSCN溶液振荡，溶液变成血红色，说明溶液中含有Fe3+，
故答案为：KSCN溶液，Fe3+；
（3）Fe2+具有还原性，能被强氧化剂酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色，第三步：取（1）中少量上述溶液于试管中，加入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明含有Fe2+，
故答案为：酸性KMnO4溶液，Fe2+；

点评 本题考查性质实验方案设计，为高频考点，侧重考查物质检验、实验操作等知识点，明确实验原理是解本题关键，难点是II的实验操作步骤设计，要根据物质的性质选取合适的药品，注意化学用语的正确运用，为易错点题目难度中等，．

练习册系列答案
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8．苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱及其它食品的防腐剂，也可用作染色和印色的媒染剂．某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸，制备原理和实验主要装置甲如下：

已知：①甲苯为无色澄清液体，微溶于水，沸点110.6℃．
②苯甲酸的熔点为122.4℃．
③苯甲酸在25C和95°C时的溶解度分别为0.17g和6.8g．
实验流程：
I、往甲装置中加入2.7mL（2.3g）甲苯和125mL水，然后分批次加人8.5g稍过量的
KMn04固体，控制反应温度约在1000C，回流反应4小时．
Ⅱ、将反应混合物趁热过滤，用少量热水洗涤滤渣，合并滤液与洗涤液，冷却后加人浓盐
酸，经操作B得白色较干燥粗产品．
Ⅲ、纯度测定：称取1.220g白色样品，配成l00mL苯甲酸溶液，取25.00mL溶液，用0.1000mol•L-1
KOH标准溶液滴定，重复滴定四次，每次消耗的体积如下表所示：
第一次第二次第三次第四次
体积（mL）24.0024.1022.4023.90
请回答：
（1）仪器A的名称（球形）冷凝管，图甲冷水应从a（填“a“或“b“）管进人．
（2）判断甲苯被氧化完全的实验现象是甲苯层消失，回流液不再有明显的油珠
（3）根据实验过程B，回答下列两个问题：
①操作B的名称过滤
②如果滤液呈紫色，要先加亚硫酸氢钾，然后再加人浓盐酸酸化，加亚硫酸氢钾的目的是将过量的KMnO4反应掉，防止其与浓盐酸反应
（4）实验所得的苯甲酸在结晶过程中常裹携KC1析出．
①结合题中所给苯甲酸的性质，设计检验苯甲酸固体中KC1的实验方案：取适量样品加热水溶解后，冷却过滤得滤液（或取上层清液），向滤液中滴加硝酸酸化的硝酸银溶液，若得到白色沉淀，则可证明样品中含有KCl
②除去产品中KCl的实验方法的名称是重结晶
（5）样品中苯甲酸纯度为96.00%．
9．CO、H2在一定条件下的密闭容器中合成乙醇：2CO+4H2?CH3CH2OH+H2O，下列说法错误的是（　　）
A．向该容器中增加CO的量可加大反应速率
B．增大H2的用量，有可能使CO转化率达到100%
C．使用合适的催化剂、升高温度均可加大反应速率
D．在一定条件下，当CO的浓度不再改变时，反应达到最大限度
6．将agFe2O3和Al2O3的样品溶解在过量的200mL物质的量浓度为0.05mol/L的H2SO4溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Al3+、Fe3+刚好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL，则NaOH溶液的浓度为（　　）
A．0.1 mol/LB．0.2 mol/LC．0.4 mol/LD．0.6mol/L
13．化学是一门以实验为基础的学科，请完成下列有关实验问题．
Ⅰ．如图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图

（1）写出用A制取氯气的化学方程式MnO2+4HCl（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（2）利用上图装置制备纯净的氯气，并证明氧化性：Cl2＞Fe3+，则装置B中的溶液的作用是除去氯气中的氯化氢；装置D中加的最佳试剂是（填序号）c：
供选试剂：a．浓H2SO4  b．FeCl2溶液  c．KSCN与FeCl2的混合溶液 d．无水氯化钙
（3）在如图所示圆底烧瓶内加入碳，a中加入浓硫酸，开始实验，加热产生的气体缓慢通过后续装置同时完成如下实验：
实验1：证明SO2具有氧化性和漂白性
实验2：证明碳元素的非金属性比硅元素的强
此时，B中为少量Na2S溶液、C中加品红溶液，D中应加入足量的酸性高锰酸钾（填溶液名称），E中加入Na2SiO3溶液（填化学式）．
（4）证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为D中高锰酸钾溶液不褪色，E中溶液变浑浊；
实验2不严谨之处应如何改进将烧杯换成洗气瓶，右端连接盛有碱石灰的干燥管．
Ⅱ、向烧碱和Na2SO3的混合溶液中加入少量溴水，振荡后溶液变为无色．反应后的溶液中含有大量的SO32-、SO42-、Br-、OH-等阴离子，请填写鉴定其中SO32-、SO42-和Br-的实验报告．
限选试剂：2mol/LHCl，1mol/L H2SO4，l mol/LBaCl2，l mol/LBa（NO3）2，0.1mol/LAgNO3，CCl4，新制饱和溴水，新制饱和氯水．
编号实验操作预期现象和结论
步骤①在试管A中加入少量待测液，加入足量氯水，再加入四氯化碳，振荡，静置后观察颜色．溶液分层，下层呈橙红色，证明待测液中含Br-．
步骤②在试管B中加入少量待测液，加入过量的2mol/L盐酸，再滴加1mol/L BaCl2溶液有白色沉淀生成，
证明待测液中含SO42-．
步骤③在试管C中加入少量待测液，滴加2mol/LHCl至溶液呈酸性，加入几滴新制饱和溴水（填试剂），振荡．溴水褪色，
证明待测液中含SO32-．
3．用KClO3和浓盐制取消毒剂二氧化氯的方程式如下：
2KClO3+4HCl→2KCl+2 ClO2↑+1  Cl2↑+2（H2O）
（1）请完成该化学方程式并配平（未知物填入括号内，系数填入横线上）
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是（填编号）②．
①只有还原性  ②还原性和酸性  ③只有氧化性   ④氧化性和酸性
（3）产生0.1molCl2，则转移的电子的物质的是为0.2mol．
10．有一种有机物结构简式为，推测它不可能具有下列哪种性质（　　）
A．能被KMnO4酸性溶液氧化B．能与溴水发生加成反应而使其褪色
C．能发生缩聚反应D．易溶于水，也易溶于有机溶剂
7．下列仪器的刻度位置不正确的是（　　）
A．100 mL量筒的0刻度在最下方
B．天平上游码标尺最左方的刻度为0
C．一般温度计的0刻度在中间位置
D．容量瓶的刻度无数字，只是瓶颈上的一个水平环
8．（1）A+B→X+Y+H2O（未配平，反应条件略去）是中学常见反应的化学方程式，其中A，B的物质的量之比为1：4．请回答：
①若Y是黄绿色气体，则该反应的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O；将Y与等物质的量的SO2充分混合后通入品红溶液，未见其褪色，原因是SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl（请用化学方程式解释说明）．
（2）若A为非金属单质，构成它的原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍，B的溶液为某浓酸，则反应所得的氧化产物的化学式为CO2，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是4：1
（3）若A为金属单质，常温下A在B的浓溶液中“钝化”，而且A可溶于X溶液中．
①A元素的元素符号为Fe，则A与B的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是1：1．
②若含amol X的溶液溶解了一定量A后，此时溶液中两种金属阳离子的物质的量恰好相等，则被还原的X的物质的量为0.4amol（用含a代数式表示）；为保证A与B充分反应后最终所得的溶液中同时含有上述两种金属阳离子，则此时B与A的物质的量应满足的取值范围是$\frac{8}{3}$＜n（B）：n（A）＜4．

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