2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练24无机实验综合题含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学实验专题细练24无机实验综合题含解析，共22页。试卷主要包含了根据要求完成下列各小题实验目的等内容，欢迎下载使用。
1．实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。
资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）
①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________（锰被还原为Mn2+）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。
Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性＞，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性＞。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：________________。
2．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 ml·L−1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、_________(从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 ml·L−1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。因此，验证了Fe2+氧化性小于________，还原性小于________。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_______。
3．某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验I：向某浓度的KIO3酸性溶液（过量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段时间（t秒）后，溶液突然变蓝。
资料：IO3-在酸性溶液氧化I-，反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
（1）溶液变蓝，说明Na2SO3具有_________性。
（2）针对t秒前溶液未变蓝，小组做出如下假设：
i．t秒前未生成I2，是由于反应的活化能______（填“大”或“小”），反应速率慢导致的。
ii．t秒前生成了I2，但由于存在Na2SO3，_____（用离子方程式表示），I2被消耗。
（3）下述实验证实了假设ii合理。
实验II：向实验I的蓝色溶液中加入_______，蓝色迅速消失，后再次变蓝。
（4）进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程，装置如下。
实验III：K闭合后，电流表的指针偏转情况记录如下表：
① K闭合后，取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液，现象是______。
② 0～t1时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉溶液，溶液变蓝；直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。
③ 结合反应解释t2～t3时指针回到“0”处的原因：________。
（5）综合实验I、II、III，下列说法正确的是_______。
A．对比实验I、II，t秒后溶液变蓝，I中SO32-被完全氧化
B．对比实验I、III，t秒前IO3- 未发生反应
C．实验III中指针返回X处的原因，可能是I2氧化SO32-
4．某研究小组设计如下所示实验装置(夹持装置已略去)分别探究NO与铜粉、Na2O2的反应。
已知：①NO与Na2O2可发生反应2NO+Na2O2===2NaNO2。
②NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3－
③在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)
I．关闭K3，打开K2，探究NO与铜粉的反应并检验NO。
(1)反应开始前，打开K1，通入一段时间N2，其目的是______________________。
(2)装置B中盛放的试剂为水，其作用是______________________。
(3)装置F中的实验现象为___________。装置H中收集的气体为___________(填化学式)。
Ⅱ．关闭K2，打开K3，探究NO与Na2O2的反应并制备NaNO2。
(4)装置G的作用是______________________。
(5)若省略装置C，则进入装置G中的气体除N2、NO外，可能还有___________(填化学式)。
(6)测定反应后装置E中NaNO2的含量。已知；在酸性条件下，NO2－可将MnO4－还原为Mn2+，为测定样品中亚硝酸钠的含量，该小组同学称取ag样品溶于水配制成250mL溶液，取25.00mL所得溶液于锥形瓶中，用0.100ml·L－1的酸性KMnO4溶液滴定至终点时，消耗bmL酸性KMnO4溶液。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________。
②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用是___________。
③样品中NaNO2的质量分数为___________用含有a、b的代数式表示)
5．为探究铜与稀硝酸反应的气体产物及亚硝酸对其反应速率的影响，进行如下实验。
实验一 探究铜与稀硝酸反应的气体产物实验装置如图所示，气密性已检查。
已知：，该反应较缓慢，待生成一定量时突显明显棕色。
(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是___________。
(2)若装置 A中有 NO2气体生成，则装置 B中的实验现象为___________。
(3)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成 NO气体，写出该反应的离子方程式___________，装置B中的实验现象为___________。
实验二 实验一的过程中发现铜与稀硝酸反应比较慢，A中产生无色气体。查阅文献得知铜与浓 HNO3反应一旦发生就变快，是因为开始生成的 NO2溶于水形成 HNO2(弱酸，不稳定)，使反应加快。为了探究 HNO2对铜与稀硝酸反应速率的影响，采用实验一的实验装置和操作，设计了如下实验。
(4)已知NO2与 H2O反应生成 HNO2和另一种常见的强酸，写出其反应的化学方程式___________。
(5)上述实验②中加入1.0g NaNO2 固体的作用是___________。
(6)实验测得 t1＞t2，可得出的结论是___________。
6．某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请在图上把导管补充完整_________。
(2)实验中他们取6.4 g铜片和12 mL 18 ml·L−1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：__________________；
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是__________________；
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是________(填编号)。
A．铁粉 B．BaCl2溶液 C．银粉 D．Na2CO3溶液
(3)装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，有可能观察到的现象是_____________，待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，D中观察到的现象是_____________。
(4)实验装置C有可能造成环境污染，试用最简单的方法加以解决__________________(实验用品自选)。
7．锶（Sr）和镁位于同主族，锶比镁更活泼，锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶，已知氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶（Sr3N2相对分子质量：290.8）。
方案Ⅰ：制备氮气来制取氮化锶
(1)仪器 A 的名称是 _____。
(2)实验时先点燃 _____处酒精灯（填“B”或“C”），一段时间后，再点燃另一只酒精灯。
(3)方案Ⅰ中用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，其化学方程式为： _____。
方案 II：利用氮气样品来制取氮化锶
已知：① 所使用的氮气样品可能含有少量 CO、CO2、O2等气体杂质。
② 醋酸二氨合亚铜 CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收 CO，但易被 O2氧化， 失去吸收 CO 能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收 O2。
(4)打开分液漏斗的旋塞，装置 D 能持续提供 N2，这是利用了 N2_____的物理性质。
(5)装置 F、G、H 盛装的试剂分别是 _____（填代号）。
甲 浓硫酸 乙 连苯三酚碱性溶液 丙 醋酸二氨合亚铜溶液
(6)方案Ⅰ和方案 II 设计存在相同的缺陷，可能会导致产品变质，提出改进方案为： _____。
(7)产品纯度的测定：称取 0.8000 g 方案Ⅰ中所得产品，加入干燥的三颈瓶中，加入蒸馏水，并通入足量水蒸气，将产生的氨全部蒸出，用 20.00 mL 1.00ml/L 的盐酸标准溶液完全吸收，再用 1.00 ml/LNaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl，到终点时消耗 16.00mLNaOH 溶液。则产品纯度为 _____（计算结果保留 4 位有效数字）。
8．I.探究乙烯与溴的加成反应，甲同学设计并进行如下实验：先取一定量的工业用乙烯气体（在储气瓶中），使气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质，推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质，由此他提出必须先除去杂质，然后再使乙烯与溴水反应。
请你回答下列问题：
（1）甲同学的实验中有关的化学方程式为___________。
（2）甲同学设计的实验____（填“能”或“不能”）验证乙烯与溴发生加成反应，其理由是____。
①使溴水褪色的反应，未必是加成反应 ②使溴水褪色的反应，就是加成反应
③使溴水褪色的物质，未必是乙烯 ④使溴水褪色的物质，就是乙烯
（3）乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是____。在验证过程中必须全部除去杂质气体，除去该杂质的试剂可选用________。
（4）为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应，可采取的方法有________。
II.探究苯与溴发生反应的原理用如图所示装置进行实验并分离提纯反应的产物。请回答下列问题：
（1）冷凝管所起的作用为冷凝回流和导气，冷凝水从______口进入（填“a或“b”）。
（2）实验开始时，关闭K2、开启K1和分液漏斗活塞，滴加苯和液溴的混合液，反应开始。 Ⅲ中小试管内苯的作用是_____________。能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是_____________。Ⅳ中球形干燥管的作用是_________________。
（3）欲结束实验时，需进行的操作为：待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时，关闭分液漏斗活塞，再___________（填有关K1、K2的操作）。
9．根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹，(加热及固定装置已略去)
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(已知酸性：亚硫酸＞碳酸)
①连接仪器、___________、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是___________。装置A中试剂是___________。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是___________。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在(1)①操作后打开b，关闭a。
②一段时间后，H2S溶液中的现象是___________，化学方程式是___________。
③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
10．某学习小组对人教版教材实验“在200mL烧杯中放入20g蔗糖（C12H22O11），加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15mL质量分数为98%浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究；
（1）观察现象：蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质，同时闻到刺激性气味，按压此黑色物质时，感觉较硬，放在水中呈漂浮状态，同学们由上述现象推测出下列结论：
①浓硫酸具有强氧化性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有脱水性④浓硫酸具有酸性 ⑤黑色物质具有强吸附性
其中依据不充分的是_________（填序号）；
（2）为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物，同学们设计了如下装置：
试回答下列问题：
①图1的A中最好选用下列装置_________（填编号）；
②图1的 B装置所装试剂是_________；D装置中试剂的作用是_________；E装置中发生的现象是_________；
③图1的A装置中使蔗糖先变黑的化学反应方程式为_________，后体积膨胀的化学方程式为：_________；
④某学生按图进行实验时，发现D瓶品红不褪色，E装置中有气体逸出，F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，推测F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因_________，其反应的离子方程式是_________。
11．某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 ml·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
(资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ：装置如图。其中甲溶液是________，操作及现象是________________。
参考答案
1．2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O Cl2+2OH−Cl−+ClO−+H2O Fe3+ 4FeO42−+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O 排除ClO−的干扰 > 溶液的酸碱性不同 若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）
【解析】
分析：（1）KMnO4与浓盐酸反应制Cl2；由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl；Cl2与Fe（OH）3、KOH反应制备K2FeO4；最后用NaOH溶液吸收多余Cl2，防止污染大气。
（2）①根据制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。
I.加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+。
II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH洗涤除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，方案II在酸性条件下，说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。
详解：（1）①A为氯气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl，除杂装置B为。
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，还有Cl2与KOH的反应，Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。
i.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应，根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。
ii.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价，Cl2是氧化剂，Fe元素的化合价由+3价升至+6价，Fe（OH）3是还原剂，K2FeO4为氧化产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，得出氧化性Cl2FeO42-；方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，实验表明，Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反；对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，方案II在酸性条件下；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
点睛：本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。
2．烧杯、量筒、托盘天平 KCl 石墨 0.09ml/L Fe3++e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe 取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成
【分析】
(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器；
(2)~(5)根据题给信息选择合适的物质，根据原电池工作的原理书写电极反应式，并进行计算，由此判断氧化性、还原性的强弱；
(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。
【详解】
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10ml·L-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签，由FeSO4·7H2O固体配制0.10ml·L-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管，故答案为：烧杯、量筒、托盘天平。
(2)Fe2+、Fe3+能与反应，Ca2+能与反应，FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐，水溶液呈酸性，酸性条件下能与Fe2+反应，根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，盐桥中阴离子不可以选择、，阳离子不可以选择Ca2+，另盐桥中阴、阳离子的迁移率（u∞）应尽可能地相近，根据表中数据，盐桥中应选择KCl作为电解质，故答案为：KCl。
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极为负极，石墨电极为正极，盐桥中阳离子向正极移动，则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中，故答案为：石墨。
(4)根据(3)的分析，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，石墨电极上未见Fe析出，石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c（Fe2+）增加了0.02ml/L，根据得失电子守恒，石墨电极溶液中c（Fe2+）增加0.04ml/L，石墨电极溶液中c（Fe2+）=0.05ml/L+0.04ml/L=0.09ml/L，故答案为：0.09ml/L。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，根据同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物，则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+，还原性小于Fe，故答案为：Fe3++e-=Fe2+ ，Fe-2e-=Fe2+ ，Fe3+，Fe。
(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化，发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4，要检验活化反应完成，只要检验溶液中不含Fe3+即可，检验活化反应完成的方法是：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成，故答案为：取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明活化反应完成。
【点睛】
本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计，要充分利用题给信息和反应的原理解答。
3．还原 大 少量 生成白色沉淀 此时，a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与SO32-发生反应，外电路无电流通过 AC
【详解】
（1）向某浓度的KIO3酸性溶液（过量）中加入Na2SO3溶液（含淀粉），一段时间（t秒）后，溶液突然变蓝。说明溶液中生成了I2，IO3－中I的化合价从＋5降低到0，硫的化合价升高，则Na2SO3具有还原性，答案为还原；
（2）i.一般情况下活化能大，化学反应速率慢，答案为大；
ii. I2具有氧化性，SO32－具有还原性，能够发生氧化还原反应，则I2被还原成I－，SO32－被氧化成SO42－，根据得失电子守恒和原子守恒，配平方程式。答案为I2＋SO32－＋H2O=2I－＋SO42－＋2H＋；
（3）为了证明假设ii的合理性，即生成的I2会由于Na2SO3的存在，而与之反应，使得溶液不再呈蓝色，则需要在含有I2的溶液中，加入少量的Na2SO3溶液，与I2反应，使蓝色消失，答案为少量Na2SO3；
（4）0～t1，指针右偏至Y，说明有电流产生，发生了氧化还原反应，t2～t3，指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次……中间有一段时间，回路中没有电流产生，之后往复，直到亚硫酸钠完全反应完。
①闭合开关后，指针有偏转，有发生反应说明SO32－被氧化成了SO42－。加入盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成。答案为生成白色沉淀；
②0～t1时，直接向a极区滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，但是又发生了反应，根据假设，生成的碘单质与SO32－反应，生成了I－，答案为I－；
③t2～t3时指针回到“0”处，说明电路中没有电流，SO32－没有参与反应，但是随后又有电流产生，而且偏转到X，说明有碘单质生成，是碘酸根和碘离子的反应，答案为此时，a极区发生反应IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ，IO3- 不再与SO32-发生反应，外电路无电流通过；
（5）A．如果有SO32－存在，SO32－会与I2反应，现溶液呈现蓝色，说明存在I2，没有SO32－，A正确；B. 对比实验I、III，t秒前IO3－还原成I－，而不是I2，有发生变化，B项错误；C．指针回到0，电路中没有发生反应，发生的反应是IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O，但是随后指针又转到x，说明又与SO32－反应，产生电流。如果是IO3-与SO32－反应，指针会指到Y，所以是I2与SO32－反应，C正确；答案为AC。
【点睛】
本题题目非常新颖，但是只要抓住反应顺序，开始为IO3－与SO32－生成碘单质，I2再和SO32－反应，生成I－，再I－和IO3－反生碘单质，如此往复。
4．排尽装置中的空气，防止NO被空气中的氧气氧化为二氧化氮 吸收挥发出的硝酸 溶液由浅绿色变为棕色 NO、N2 吸收未参与反应的NO，防止污染空气 NO2和O2 5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O 作氧化剂和滴定剂 17.25b/a%
【详解】
（1）NO易与O2反应生成NO2，反应开始前，打开K1，通入一段时间N2，其自的是排尽装置中的空气，防止NO被空气中的氧气氧化为二氧化氮。
（2）硝酸易挥发，会随NO一起出来干扰后续的实验，所以装置B中盛放的试剂为水为了溶解挥发的硝酸。
（3）由于在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，装置F中的实验现象为溶液由浅绿色变为棕色，D装置红色粉末变为黑色，NO和Cu发生了反应，生成CuO和N2，又因为NO是气体，不可能完全反应，故H收集的气体是一氧化氮和N2。
（4）根据信息NO能与酸性高锰酸钾溶液反应，装置G的作用吸收未参与反应的NO，防止污染空气。
（5）C是干燥装置，若省略装置C，那么水蒸气会与Na2O2反应生成NaOH和O2，NO和O2反应生NO2，则进入装置G中的气体除N2、NO外，可能还有NO2和O2。
（6）①在酸性条件下，NO2－可将MnO4－还原为Mn2+，化学反应方程式：5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O。
②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用即作为滴定反应的反应物，作氧化剂，自身也可作指示剂判断反应终点，当锥形瓶滴入最后一滴KMnO4溶液，恰好变为淡紫色，且半分钟不变色，即可。
③n(MnO4-)=0.1ml·L-1×b×10-3L，n(NO2-)= n(MnO4-)×5/2×250/25=2.5×10-3bml，NaNO2的质量分数= n(NO2-)×M(NaNO2)/a=172.5×10-3b/a。
5．利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰 溶液变成红色(或血红色) 一段时间后溶液变成棕色 NaNO2与硝酸反应生成HNO2，与实验①进行对照 HNO2可加快铜与稀硝酸反应的速率(或HNO3对铜与稀硝酸反应有催化作用)
【分析】
实验一的目的是探究铜与稀硝酸反应的气体产物，由于空气中的氧气会将NO氧化，所以先利用碳酸钙和稀硝酸反应生成CO2来排尽装置中的空气，之后用稀硝酸和铜反应，利用酸化的FeSO4+KSCN溶液检验生成的气体，若只生成NO，则一段时间后溶液变为棕色，若有NO2生成，NO2与水反应生成HNO3，会将Fe2+氧化成Fe3+，溶液会变成血红色。
【详解】
(1)空气中的氧气会将NO氧化，所以实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，碳酸钙与稀硝酸生成CO2，将整个装置内的空气赶尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰；
(2)若装置 A中有 NO2气体生成，NO2与水反应生成HNO3，会将Fe2+氧化成Fe3+，溶液会变成血红色；
(3)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成 NO气体，则根据电子守恒可知Cu与NO的系数比为3：2，再结合元素守恒可得离子方程式为；若只生成NO，会与FeSO4反应生成[Fe(NO)]SO4，一段时间后溶液变为棕色；
(4)NO2与 H2O发生歧化反应生成 HNO2和HNO3，化学方程式为；
(5)利用NaNO2与硝酸反应生成HNO2，与实验①进行对照，来探究HNO2对铜与稀硝酸反应速率的影响；
(6)实验测得 t1＞t2，即当HNO2存在时会加快反应速率，说明HNO2可加快铜与稀硝酸反应的速率(或HNO3对铜与稀硝酸反应有催化作用)。
6． Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ 随着反应进行，硫酸被消耗，产物有水生成，所以浓硫酸变成稀硫酸，反应停止 AD 红色褪去 恢复红色 用浸有NaOH的溶液的面团塞在试管口
【详解】
（1）铜跟浓硫酸反应生成了SO2气体，SO2比空气重，可以用向上排气法收集，所以装置中的导气管应长进短出，装置图为；
（2）①铜跟浓硫酸在加热时发生反应，反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑；
②6.4g铜片的物质的量是0.1ml，该铜和12mL 18ml/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，依据化学反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑的定量关系可知，0.1ml铜与含0.216ml硫酸的浓硫酸反应，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，说明一定剩余酸，这是因为浓硫酸随着反应进行，浓度变小成为稀硫酸，不再和铜发生反应，所以有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解；
③根据反应后必有硫酸铜产生，所以要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，只有证明氢离子，A．铁粉与氢离子反应产生气泡，正确；B．BaCl2溶液只能与硫酸根产生沉淀，无论硫酸是否过量，都会发生沉淀反应，因此不能证明硫酸是否过量，错误；C．银粉不反应，无现象，不能证明硫酸是否过量，错误；D．Na2CO3溶液与氢离子反应产生气泡，正确。答案选AD。
（3）装置C中试管D内盛装的是品红溶液，当B中气体收集满后，SO2进入品红溶液，使品红溶液褪色；待反应结束后，向C中烧杯内加入沸水，升高温度，无色物质不稳定，受热分解，SO2逸出，品红溶液又变为红色；
（4）实验装置C有可能造成环境污染，由于SO2是酸性氧化物，可以与碱发生反应产生盐和水，因此可以用浸有NaOH的溶液的面团塞在试管口。
7．蒸馏烧瓶 B NH4Cl +NaNO2 NaCl + N2↑+ 2H2O 不溶于水 乙、丙、甲 最后加一个装有碱石灰的干燥管 72.70%
【分析】
饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热生成氮气，除掉水蒸气，氮气和锶反应生成氮化锶。氮气样品和锶反应生成氮化锶，先除掉二氧化碳、再除掉氧气、再除掉一氧化碳、再干燥气体，再是干燥的氮气和锶反应生成氮化锶，由于氮化锶遇水剧烈反应，空气中水蒸气会进入到氮化锶装置中，因此在装置后加一个装置防止空气中水蒸气进入。
【详解】
(1)根据图中得到仪器 A 的名称是蒸馏烧瓶；故答案为：蒸馏烧瓶。
(2)实验时产生氮气，再是氮气和锶反应，因此先点燃B处酒精灯；故答案为：B。
(3)方案Ⅰ中用饱和氯化铵溶液和亚硝酸钠溶液共热制备氮气，其化学方程式为：NH4Cl +NaNO2 NaCl + N2↑+ 2H2O；故答案为：NH4Cl +NaNO2 NaCl + N2↑+ 2H2O。
(4)打开分液漏斗的旋塞，装置 D 能持续提供 N2，这是利用了 N2不溶于水的物理性质；故答案为：不溶于水。
(5)根据醋酸二氨合亚铜 CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收 CO，但易被 O2 氧化， 失去吸收 CO 能力；连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2，则用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，再用连苯三酚碱性溶液除掉氧气，再用醋酸二氨合亚铜溶液除掉CO，再用浓硫酸干燥，因此装置 F、G、H 盛装的试剂分别是乙、丙、甲；故答案为：乙、丙、甲。
(6)根据信息氮化锶遇水剧烈反应，方案Ⅰ和方案 II 设计存在相同的缺陷，氮化锶与大气相通，可能会导致产品变质，改进方案为在后面加一个装有碱石灰的干燥管；故答案为：最后加一个装有碱石灰的干燥管。
(7)根据HCl—NaOH，则剩余盐酸的物质的量n(HCl)= 1.00 ml/L×0.016L=0.016ml，则氨气消耗的盐酸物质的量为n(HCl)= 0.02L×1.00ml/L－0.016ml=0.004ml；则n(NH3)= n(HCl)= 0.004ml，根据元素守恒得到n(Sr3N2)=0.002ml，则产品纯度为；故答案为：72.70%。
【点睛】
化学实验是常考题型，主要考查实验装置、实验操作、以及根据实验反应书写实验反应原理、产品纯度等。
8．CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br 不能 ①③ H2S CuSO4溶液(或NaOH溶液等) 用pH试纸测定溶液pH a 吸收溴蒸气 Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成 防止倒吸 松开K2夹，关闭K1夹
【分析】
Ⅰ乙烯能与溴水发生加成反应而使其褪色，由于乙同学还观察到褪色后的溶液中有淡黄色浑浊出现，因此，气体中一定还含有杂质，并可根据现象猜测其为H2S；由于硫化氢具有还原性可以与溴单质发生氧化还原反应而使溴水褪色，所以这种情况下，若不对气体进行除杂，则无法证明溴水褪色是因为发生乙烯和溴单质的加成导致；由于乙烯与溴单质加成反应生成的是1,2-二溴乙烷，其不溶于水，所以溶液呈中性，而溴单质若与乙烯发生取代反应，则会生成HBr，从而使溶液显现酸性，因此可通过测溶液的酸碱性验证乙烯与溴水发生的是加成反应。
Ⅱ苯与液溴在铁的催化下发生的取代反应是放热反应，因此会使溴单质从三颈烧瓶中蒸发出去；为了验证反应原理是取代反应，只需验证有HBr出现即可，即通过试管中的硝酸银溶液是否出现淡黄色沉淀进行验证；那么为了排除蒸发来的溴单质的干扰，需要小试管中的苯对其进行吸收；装置(Ⅳ)是尾气处理装置，用倒置的球形干燥管，目的是防止倒吸。
【详解】
Ⅰ(1)乙烯与溴水发生加成反应生成1，2-二溴乙烷，反应方程式为：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br；
(2)通过分析可知，工业用乙烯气体中是含有杂质硫化氢的，因此溴水褪色原因不明，有可能是杂质和溴水反应，即使是乙烯反应，但不能确定是加成反应；
(3)通过分析可知，工业用乙烯气体中含有杂质硫化氢；除去H2S气体可用CuSO4溶液(或NaOH溶液等)；
(4) 由于乙烯与溴单质加成反应生成的是1,2-二溴乙烷，其不溶于水，所以溶液呈中性，而溴单质若与乙烯发生取代反应，则会生成HBr，从而使溶液显现酸性，因此可用pH试纸测溶液的酸碱性予以验证。
Ⅱ(1)根据装置图中冷凝管的摆放方式可知，冷凝管所起的作用为冷凝回流和导气，冷凝水从下口进入，即a口进入；
(2)通过分析可知，Ⅲ中小试管内苯的作用是吸收溴蒸气；能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是Ⅲ中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成；Ⅳ中球形干燥管的作用是防止倒吸；
(3)欲结束实验时，为了防止三颈烧瓶内的HBr逸出污染空气，故需要让(1)烧杯中的水倒吸入三颈烧瓶内，将HBr吸收，因此需进行的操作为：待三颈烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时，关闭分液漏斗活塞，再松开K2夹，关闭K1夹。
9．检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 品红溶液 A中品红溶液不褪色，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 出现浅黄色浑浊现象 2H2S+SO2=3S↓+2H2O BaSO4 BaSO3
【分析】
实验开始时接仪器并检查装置气密性；铜与浓硫酸混合加热发生反应，铜被氧化成+ 2价的Cu2+，硫酸被还原成+4价的SO2，SO2具有漂白性，能够使品红溶液褪色；据此检验SO2；当A中品红溶液没有褪色，说明SO2已经完全除尽，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳的非金属性比硅强；SO2中硫元素的化合价是+ 4价，被H2S中-2价的S还原为S单质；Cl2具有氧化性，能将SO2氧化成+ 6价的H2SO4，H2SO4电离产生的和Ba2+反应生成BaSO4沉淀，当溶液中存在氨水时，SO2与氨水反应产生(NH4)2SO3，(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。SO2与Cl2在溶液中反应产生HCl和H2SO4，在该反应中SO2表现还原性。
【详解】
(1)①实验开始时，先连接仪器并检查装置气密性；
②铜和热的浓硫酸反应，反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价Cu2+，浓硫酸被还原为SO2，同时产生水，反应的方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
试剂A是品红溶液，作用是检验SO2的存在；
③SO2具有漂白性，当A中品红溶液没有褪色，说明SO2已经完全除尽，避免了SO2和可溶性硅酸盐反应，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸酸性；
(2)②SO2中硫元素的化合价是+4价，具有氧化性，SO2气体与H2S溶液在常温下反应，生成淡黄色难溶性固体硫(单质)和水，因此看到溶液变浑浊，反应方程式为：2H2S+SO2=3S↓+ 2H2O；
③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，一份滴加氯水溶液，氯水中有Cl2分子，Cl2分子具有氧化性，能把SO2氧化成+ 6价的，和Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀，该反应的方程式为：Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵电离出铵根离子和亚硫酸根离子，亚硫酸根离子和钡离子反应生成BaSO3白色沉淀。
10．②④ Ⅱ 品红溶液 检验SO2是否被除尽 溶液出现白色浑浊 C12H22O11（蔗糖）12C+11H2O 2H2SO4（浓）+CCO2↑+2SO2↑+2H2O CO气体能还原热的酸性高锰酸钾 5CO+6H++2MnO4-5CO2↑+2Mn2++3H2O
【分析】
（1）浓硫酸的三大特性：吸水性、脱水性和强氧化性；
（2）①蔗糖与浓硫酸反应为固液不加热装置；
②B中盛放品红溶液，检验二氧化硫，用E中的氢氧化钡溶液检验二氧化碳，D中品红溶液检验SO2是否被除尽；
③浓硫酸能使蔗糖脱水生成C，浓硫酸有强氧化性能将C氧化成二氧化碳；
④CO气体能还原热的酸性高锰酸钾。
【详解】
（1）闻到刺激性气味说明浓硫酸具有强氧化性；蔗糖先变黄，再逐渐变黑，体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质说明浓硫酸具有脱水性；体积膨胀，形成疏松多孔的海绵状黑色物质说明黑色物质具有强吸附性；根据实验现象不能说明浓硫酸具有吸水性，酸性；答案为②④；
（2）①蔗糖与浓硫酸反应为固液不加热装置，装置选择Ⅱ；
②B中盛放品红溶液，用来检验二氧化硫，用E中的氢氧化钡溶液检验二氧化碳，实验现象是溶液出现白色浑浊，因为二氧化硫也能使Ba（OH）2溶液变浑浊，所以要先除去二氧化硫，所以C中高锰酸钾溶液的作用是除去二氧化硫，D中品红溶液检验SO2是否被除尽；
③浓硫酸有脱水性，能使蔗糖脱水生成C，方程式为C12H22O11（蔗糖）12C+11H2O；浓硫酸有强氧化性能将C氧化成二氧化碳，方程式为2H2SO4（浓）+CCO2↑+2SO2↑+2H2O；
④D瓶品红不褪色，说明气体中无二氧化硫，E装置中有气体逸出，气体不是二氧化碳，气体可能是浓硫酸将C氧化成一氧化碳，CO气体能还原热的酸性高锰酸钾，故F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，反应的离子方程式为5CO+6H++2MnO4-5CO2↑+2Mn2++3H2O。
【点睛】
本题考查浓硫酸的性质，二氧化硫的性质，在解答方程式的书写题时，首先理解反应原理，然后根据反应原理正确的分析出反应物、生成物结合方程式的书写规则进行书写。
11．加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解（或者加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀）Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O白色沉淀0.05 ml·L-1 NaNO3溶液FeCl2、FeCl3混合溶液按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深
【解析】
【详解】
(1)①黑色固体中含有过量铁，如果同时含有银，则可以加入HCl或H2SO4溶解Fe，而银不能溶解，故答案为：加入足量稀盐酸(或稀硫酸)酸化，固体未完全溶解；
②K3[Fe(CN)3]是检验Fe2+的试剂，所以产生蓝色沉淀说明含有Fe2+，故答案为：Fe2+；
(2)过量铁粉与Fe3+反应生成Fe2+，即Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；
②O2氧化Fe2+反应为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，白色沉淀是AgSCN，所以实验可以说明含有Ag+，Ag+可能氧化Fe2+生成Fe3+，故答案为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；白色沉淀；
③实验Ⅰ：证明假设abc错误，就是排除Ag+对实验的影响，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05ml•L-1NaNO3，故答案为：0.05 ml·L-1 NaNO3溶液；
实验Ⅱ：原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2、FeCl3混合溶液，按图连接好装置，如电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深，可说明d正确，故答案为：FeCl2、FeCl3混合溶液；按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。
阳离子
u∞×108/(m2·s−1·V−1)
阴离子
u∞×108/(m2·s−1·V−1)
Li+
4.07
4.61
Na+
5.19
7.40
Ca2+
6.59
Cl−
7.91
K+
7.62
8.27
表盘

时间/min
0～t1
t2～t3
t4
偏转
位置
右偏至Y
指针回到“0”处，又返至“X”处；如此周期性往复多次……
指针
归零
实验序号
温度(℃)
6ml/L硝酸(mL)
铜片(g)
NaNO2(g)
B中溶液变色的时间(s)
①
25
20
5
0
t1
②
25
20
5
1.0
t2
滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化学式
___________
___________
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀；溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀；较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深
ⅲ
120
产生白色沉淀；较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅