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2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练3生产生活实际中实验探究含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题题型必练3生产生活实际中实验探究含解析，共19页。
（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
②作负极的物质是___________。
②正极的电极反应式是_________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
pH=4.5时，NO3—的去除率低。其原因是___________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设：
Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—；
Ⅱ. Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。
① 做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是________________。
② 同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：_______________。
2．某化学小组同学为了验证日常生活所用火柴头中的化学成分（含KClO3、MnO2、S等），设计了以下实验流程（见图-1）：
试回答以下问题：
（1）燃着的火柴按图-2进行实验，若试管中能观察到_________________的现象，则可证明火柴头中含有硫元素。图中针筒的作用是______________。
（2）为了证明火柴头中含有氯元素，后续的实验步骤是______________________________。
（3）有同学提出检验火柴头中KClO3的另一实验方案：
试剂A为_______________，加入NaNO2的目的是___________________________。
（4）设计实验：简述验证滤渣D中含有MnO2的一个实验方案，并写出有关反应的化学方程式。__________________________________________________________________________________。
3．(一)某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KC1O3、MnO2、S，设计了以下实验流程图：
请回答以下问题：
(1)为验证气体A，按上图所示组装好装置，下一步操作是___________，观察到___________的现象，即可证明火柴头上含有S元素。
(2)要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤。___________。
(3)有学生提出以下方案测定火柴头中KC1O3的含量，主要实验步骤如下：刮取火柴头研碎，称其质量为2.45g→用蒸馏水浸泡后过滤、洗涤残渣→往装有滤液和洗涤液的烧杯中加过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，搅拌充分反应→过滤、洗涤干燥→称得沉淀质量为1.435g。
①洗涤残渣的目的___________；
②实验测得火柴头中KClO3的质量分数为___________。
(二)某研究性学习小组为了研究影响化学速率的因素，没计了如下方案：
已知：反应的方程式： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O
(1)实验①和②研究H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响，则V1=___________ mL， V2=___________mL。
(2)下列有关该实验的叙述正确的是___________。
A．实验室必须用移液管或滴定管来量取液体的体积
B．实验计时方法是从溶液混合开始记时，到紫红色刚好褪去计时结束时结束
C．在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性
D．实验①和③可研究温度对反应速率的影响
4．铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按如图甲中的实验装置进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是__；
(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
①试剂A为溶液，写出反应II的离子方程式_______；
②反应III调节溶液的目的是_______；
③设计简单实验证明M的成分是而非。
(限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、氯水、高锰酸钾溶液、KSCN溶液、双氧水)
④若最终红棕色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是_______；
5．海洋是人类未来赖以生存和发展的资源宝库，合理开发和有效利用应得到重视。如从海藻灰中可得到NaI溶液。
(1)以NaI溶液为原料，经过一系列变化和操作，可得到粗碘，进一步提纯粗碘时，不需要的仪器有___________。
(2)某学习小组以空气氧化NaI溶液为研究对象，探究溶液的酸碱性对反应的影响。
①用CCl4萃取反应后I、II、III、IV 的溶液，萃取后下层CCl4均为无色，取萃取后的上层溶液，用淀粉检验：I、Ⅱ的溶液变蓝色；III的溶液蓝色不明显、Ⅳ的溶液未变蓝。
i．写出实验Ⅰ中反应的离子方程式___________。
ii．查阅资料；I2易溶于NaI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、II的萃取现象：
用CCl4萃取Ⅰ、II反应后的溶液，萃取后下层CCl4颜色均无色的原因是 ___________。
②查阅资料：pH ＜11.7时，I—能被O2氧化为I2；pH≥9.28时，I2发生歧化反应：3I2+6OH—=IO3—+5I—+3H2O，pH越大，歧化速率越快。某同学利用原电池原理设计实验证实：PH = 10的条件下实验Ⅳ确实可以发生I—能被O2氧化为I2的反应，如图所示：
据此分析，试剂1是___________；试剂2是 ___________。
实验现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(±＜30 min )。
③综合实验现象。说明I—被空气氧化的影响因素及对应关系为___________。
(3)测定NaI溶液中I—含量。
量取25.00 mL，NaI溶液于250mL锥形瓶中，分别加入少量稀H2SO4和稍过量的NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，用c ml· L-1酸性标准KMnO4溶液进行滴定至终点，重复3次。平均每次消耗KMnO4溶液VmL(已知反应：2Fe3+ +2I—=2Fe2++ I2 、5Fe2++＋8H+=5Fe3++Mn2+ +4H2O)。
①该实验达到滴定终点时，现象为___________。
②根据滴定有关数据，该NaI溶液中I—含量是 ___________g·L-1。
6．某小组为探究Mg与NH4Cl溶液反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加人到选取的实验试剂中。
资料：①CH3COONH4溶液呈中性。
②Cl-对该反应几乎无影响。
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是____。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有____，灰白色固体可能是____(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H+)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_____。
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。
①试剂X是_______。
②由实验3获取的证据为_______。
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
依据上述实验，可以得出Mg能与反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是_______。
(6)由以上实验可以得出的结论是_______。
7．小云同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻，醋洒在火炉旁的一堆草木灰上，发现有大量的气泡生成。激发了兴趣，于是他决定与学习小组的同学，对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一]根据所学酸碱盐知识，同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质，于是，设计并进行如图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出，试管B中澄清的石灰水变浑浊。根据上述实验现象推断：产生的气体中含有_______，试管B中有关反应的化学方程式为_______。根据所学知识，可得出如下结论：草木灰中一定含有_______(选填“硫酸盐”、“碳酸盐”或“硝酸盐”)。
[探究活动二]
资料摘要Ⅰ：多种金属化合物在灼烧时，产生的火焰呈现各种特殊的颜色，例如下表。
资料摘要Ⅱ：碳酸钾与碳酸钠、碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似；碳酸氢钠性质不稳定，受热易分解。
(1)同学们认为还必须对草木灰中存在的盐类物质中所含的金属元素进行探究。同学们在老师的指导下，取草木灰样品在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈_______色，由此得出草木灰含有钾元素的结论。
(2)综合上述探究结果，进一步猜测草木灰中可能含有的钾盐是：a.KHCO3 b._______
(3)小红认为上述(2)题的猜测_______是错误的。理由是草木灰经柴草燃烧而成，_______。
8．煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为
①、②，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验。
（实验）使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。
（提出假设）对气体的成分提出了三种假设。
假设1：该气体是、、。
假设2：该气体是、、。
(1)假设3：___________________________________________。
（设计实验方案，验证假设）
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。（加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽）
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序（仪器可重复使用）：混合气→dc→______→______→______→______→______→ij。
(3)仪器A中需加入药品的名称是____________，其中反应的化学方程式可能有___________________________________________。
(4)仪器B中需加入药品的名称是______________，其作用是____________________________。
（思考与交流）
(5)本实验的尾气需要处理，处理的方法为_______________________________。
9．铁是人体必需的微量元素，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2＋与O2结合，把O2送到各个组织器官。铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。黑木耳中含有比较丰富的铁元素，某研学小组测定其含量。
（1）（铁元素的分离） 称量黑木耳，将之洗净切碎，用蒸馏水浸泡，但浸泡液中未能检测到铁元素。在坩埚中高温灼烧黑木耳，使之完全灰化。用酸充分浸泡溶解，过滤，滤液备用。
① 浸泡液检测不出铁元素的原因是____。
② 滤液中铁元素的存在形式是Fe2＋、____。
（2）（配制溶液） 将滤液配制成100 mL 溶液。实验时需要选择合适的仪器完成（铁元素的分离）、（配制溶液）2个实验，下列仪器不必使用的是____。
（3）（铁元素含量测定） 研学小组提出如下测量方案：
Ⅰ. 沉淀法：向溶液中加入足量NaOH溶液，搅拌使Fe（OH）2全部转化为Fe（OH）3然后过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量Fe（OH）3的质量进行分析。请指出该测量方案是否可行及其理由____。
Ⅱ. 比色法：流程示意如下：
① 用离子方程式解释加入H2O2的目的是____。
② 溶液a的颜色是____。
③ 溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小。若不加H2O2，测出黑木耳中铁元素的含量____（填“偏大”或“偏小”）。
（4）亚铁盐易被氧化，但在体内Fe2＋参与O2的运输却不被氧化。蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境。可见，氧化还原反应能否发生与___有关。
10．某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣，为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。
[实验目的] 测量锌和稀硫酸反应的速率。
[实验用品] 锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 ml·L－1的H2SO4、4 ml·L－1的H2SO4。
[实验步骤]
（1）甲同学取一套如图装置，加入40 mL 1 ml·L－1的H2SO4，测量收集10 mL H2所需的时间。
（2）乙同学取另一套同样的装置，加入40 mL 4 ml·L－1的H2SO4，测量收集10 mL H2所需的时间。
回答下列问题：
（1）Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为________。
（2）收集10 mL H2所需时间：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。反应速率：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。
（3）下列说法正确的是________（填字母）。
A 本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同
B 装置气密性要好
C 40 mL的H2SO4要迅速加入
D 测量气体体积还可以用排水法
E 若用98%的浓H2SO4，则反应最快
（4）测定Zn和稀H2SO4反应的速率还可用的方法有：①___________； ②_________。
参考答案
1．铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2 FeO(OH)不导电，阻碍电子转移 本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率 Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子的转移
【详解】
试题分析：(1)①Fe还原水体中NO3-,则Fe作还原剂,失去电子,作负极,因此，本题正确答案是:铁；②NO3-在正极得电子发生还原反应产生NH4+,根据图2信息可以知道为酸性环境,则正极的电极反应式为:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,因此，本题正确答案是:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O；
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO（OH）,而FeO（OH）不导电,阻碍电子转移,所以NO3-的去除率低.因此，本题正确答案是:FeO（OH）不导电,阻碍电子转移；
(3)①从图2的实验结果可以看出,单独加入Fe2+时,NO3-的去除率为0,因此得出Fe2+不能直接还原NO3-；而Fe和Fe2+共同加入时NO3-的去除率比单独Fe高,因此可以得出结论:本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率.因此，本题正确答案是:本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率；②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4,离子方程式为:Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移.因此，本题正确答案是:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移；
考点:原电池
2．KMnO4溶液褪色或颜色变浅或其他正确描述 取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素 硝酸或HNO3 还原KClO3 取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2 2H2O22H2O+O2↑
【详解】
（1）若有硫元素燃烧中生成了二氧化硫气体，会使KMnO4溶液褪色或颜色变浅。用针筒主是使燃烧产生的气体顺利进入试管。
（2）氯酸钾在燃烧反应后转化为氯化钾，氯化钾可溶于水，只要取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素。
（3）KClO3有强的氧化性，在酸性环境下，如加硝酸主要是酸化，而亚硝酸钠有较强的还原性，可以将KClO3还原为氯离子。
（4）验证是否有MnO2，可以用实验室制取氯气的方法，也可以做为催剂如，取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2，相关反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑。
3．检查装置的气密性 酸性高锰酸钾溶液褪色 取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素 减小KClO3的损失，减小实验误差 50.0% 5.0 3.0 BCD
【分析】
本题为实验探究题，(一)是利用Cl-的检验和SO2的还原性来探究火柴头的成分，考查实验步骤中气密性检查，并用定量实验来测量KClO3的含量；(二)是利用反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O来探究浓度、温度对反应速率的影响，探究过程中考查对照思想和控制变量的原则，据此分析解题。
【详解】
(一)(1) 涉及气体的实验装置组装好仪器后需检查装置的气密性，故为验证气体A，按上图所示组装好装置，下一步操作是检查装置的气密性，含S点然后产生SO2，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，即可证明火柴头上含有S元素，故答案为：检查装置的气密性；酸性高锰酸钾溶液褪色；
(2) KCl可溶于水，所以滤液C中含有KCl，可用HNO3酸化的AgNO3溶液检验，检验方法是：取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素，故答案为：取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素；
(3) ①残渣中还含有KClO3，故洗涤残渣的目的为让KClO3全部进入烧杯中，进行后续反应，使测量结果更加准确，故答案为：减小KClO3的损失，减小实验误差；
②根据Cl元素守恒可知，KClO3~KCl~AgCl，故实验测得火柴头中KClO3的质量分数为，故答案为：50.0%；
(二)(1)实验①和②研究浓度对反应速率的影响，高锰酸钾作为有色反应物，浓度不变，故都是5.0mL，溶液总体积为10.0mL，由此可知V1=5.0，V2=3.0，故答案为：5.0；3.0；
(2)A．实验时可以用量筒量取体积，A错误；
B．实验计时方法是从溶液混合开始记时，到紫红色刚好褪去计时结束， B正确；
C．在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性，C正确；
D．实验①和③对应物质的体积相同，可研究温度对反应速率的影响，D正确；
故选：BCD。
4．引发铝热反应 使完全转化为沉淀，而、不沉淀。 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 84.0%
【详解】
(1)镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，起到高温引发铝热反应的目的，使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应，故答案为：引发铝热反应；
(2)①过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒和电荷守恒配平书写得到离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ 2H2O；
②由表中数据可知，pH=4时Fe3+已经完全沉淀，而Al3+、Mg2+还未开始沉淀，故反应III调节溶液的目的是使完全转化为沉淀，而、不沉淀，故答案为：使完全转化为沉淀，而、不沉淀；
③氧化铁溶于酸生成铁离子的盐溶液，四氧化三铁溶于酸会得到铁离子、亚铁离子的混合溶液，依据铁离子和亚铁离子的检验方法和反应现象分析选择试剂，即检验是否含有亚铁离子设计实验验证，实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4．取少量M固体于试管中，向其中加入足量稀硫酸，固体完全溶解，溶液呈黄色，继续向上述溶液中滴入几滴(少量)高锰酸钾溶液，振荡观察溶液紫红色未褪去，说明含有亚铁离子，
故答案为：
④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m(Fe)=×2×56gml=8.4g，故该“铁块”的纯度=×100%=84%，故答案为：84%。
5．BE 4I—+O2+4H+=2I2+2H2O I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度 滴有淀粉溶液的1 ml· L-1NaI溶液 pH=10的NaOH溶液 与H+浓度有关，H+浓度越大，I—越易被氧化 溶液恰好变为粉红色，且半分钟内不恢复原来的颜色
【详解】
(1)碘单质受热易发生升华，粗碘应用升华的方法提纯，升华用到的仪器有酒精灯、石棉网、烧杯和圆底烧瓶，用不到容量瓶和坩埚，故答案为：BE；
(2) ① i．实验Ⅰ中发生的反应为碘离子在酸性条件下与氧气反应生成碘和水，反应的离子方程式为4I—+O2+4H+=2I2+2H2O，故答案为：4I—+O2+4H+= 2I2+2H2O；
ii．由题意可知，碘易溶于NaI溶液，而NaI溶液与四氯化碳不互溶，用CCl4萃取Ⅰ、II反应后的溶液，萃取后下层CCl4颜色均无色说明I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度，故答案为：I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度；
(3) ①由题意可知，该实验达到滴定终点时，碘离子完全反应，再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为浅红色，且半分钟内不恢复原来的颜色，故答案为：溶液恰好变为粉红色，且半分钟内不恢复原来的颜色；
②由题给方程式可得如下关系式：5I——5Fe2+—，滴定消耗VmLc ml· L-1酸性标准KMnO4溶液，则NaI溶液中I—含量是= g·L-1，故答案为：。
6．将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 Cl- Mg(OH)Cl +H2O⇌NH3·H2O+H+ 5mL 1.0 ml/L CH3COONH4 两试管反应剧烈程度相当 取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化 NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大
【分析】
本题主要是对Mg与NH4Cl溶液反应机理进行实验探究，探究了反应得到的灰白色固体的成分，以及进行几组对照实验来探究该反应的机理，最后得出NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大的结论，解题过程中要密切关系题干信息，时刻注意对照实验仅能改变一个变量的思想，试题总体难度较大。
【详解】
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，由于NH3易溶于水且水溶液显碱性，故检验方法是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝；
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊，说明灰白色固体表面没有能使AgNO3溶液变浑浊的杂质，将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀中含有Cl-，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-，和化学式中化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl，故答案为：Cl-；Mg(OH)Cl；
(3) NH4Cl是一种强酸弱碱盐，根据盐类水解的规律可知，NH4Cl溶液显酸性，反应的离子方程式为：+H2O⇌NH3·H2O+H+，故答案为：+H2O⇌NH3·H2O+H+；
(4)①由上述(3)分析可知，NH4Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，试剂X是5mL 1.0 ml/L CH3COONH4，故答案为：5mL 1.0 ml/L CH3COONH4；
②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当，故答案为：两试管反应剧烈程度相当；
(5)依据上述实验，可以得出Mg能与反应生成H2，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照实验，在无的情况下是否也能与Mg放出H2，以及反应剧烈程度，故实验方案为取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化，故答案为：取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化；
(6)由对照实验(4)(5)分析可知，NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大，故答案为：NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大。
7．CO2 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 碳酸盐 紫色 K2CO3 a 不可能存在受热易分解的KHCO3
【分析】
[探究活动一]：根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊以及碳酸盐和稀盐酸反应生成二氧化碳进行解答；
[探究活动二]：根据资料摘要可知钾元素在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色和碳酸盐以及碳酸氢盐可以和盐酸反应放出二氧化碳进行猜想，结合碳酸氢盐受热易分解的性质可知草木灰是柴草燃烧得到的产物，不可能存在受热易分解的KHCO3，据此分析解题。
【详解】
[探究活动一]：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，产生的气体中含有二氧化碳，有关反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；碳酸盐和稀盐酸反应生成二氧化碳，根据所学知识，可得出如下结论：草木灰中一定含有碳酸盐，故答案为：CO2；CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；碳酸盐；
[探究活动二]：
(1)由资料摘要可知钾元素在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色，故答案为：紫色；
(2)碳酸盐以及碳酸氢盐可以和盐酸反应放出二氧化碳，进行猜想：a．KHCO3，b．K2CO3，故答案为：K2CO3；
(3)根据生活经验可知，草木灰是柴草燃烧得到的产物，结合题干信息可知，碳酸氢钾受热易分解，故不可能存在受热易分解的KHCO3，所以a猜想错误，故答案为：a；不可能存在受热易分解的KHCO3。
8．该气体是、、、 ij gh ef ab（或ba） dc 氧化铜（或其他合理答案） ，（与前一空对应即可） 无水硫酸铜 检验气体中是否有水 可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧（或其他合理答案）
【详解】
(1)根据反应原理，混合气体的组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为、、、。
(2)为了验证混合气中含、、、，实验仪器的先后连接顺序为检验水→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水→还原装置→检验水→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab（或ba）→dc→ij。
(3)仪器A用于检验氢气或一氧化碳，仪器A中药品可以选用氧化铜，利用加热条件下氢气、一氧化碳还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为，。
(4)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜，通过观察颜色是否改变来确定气体中是否有水蒸气。
(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导气管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除的污染。
9．黑木耳中含铁元素的物质不溶于水 Fe3＋ b、f 不可行， Fe（OH）3受热易分解，且沉淀法操作步骤多误差大 H2O2 ＋ 2H＋ ＋2Fe2＋ ＝2Fe3＋ ＋2H2O 红色 偏小 水
【分析】
(1)①浸泡液检测不出铁元素说明铁元素存在的物质没有溶于水；②根据高温灼烧黑木耳，结合亚铁离子不稳定分析判断；
(2)通过过滤实现“铁元素的分离”、“配制溶液”2个实验，结合2个实验过程分析需要的仪器进行解答；
(3)Ⅰ．Fe(OH)3受热易分解；Ⅱ．①过氧化氢能够氧化亚铁离子为铁离子；②铁离子遇到KSCN溶液形成血红色溶液；③根据测定原理结合容易的颜色分析判断；
(4)根据蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境分析判断。
【详解】
(1)①浸泡液检测不出铁元素，可能是因为黑木耳中含铁元素的物质不溶于水，故答案为：黑木耳中含铁元素的物质不溶于水；
②在坩埚中高温灼烧黑木耳，使之完全灰化，黑木耳中的铁元素会转化为铁的氧化物，因为亚铁离子不稳定，因此得到的氧化物一定含有氧化铁；用酸充分溶解，过滤，滤液中铁元素的存在形式是Fe2+、Fe3+，故答案为：Fe3+；
(2)将滤液配制成100mL溶液，然后完成“铁元素的分离”、“配制溶液”2个实验；分离铁元素通过过滤除去不溶物，需要漏斗、玻璃棒、烧杯等，配制溶液需要称量、溶解、转移、洗涤定容等，需要的仪器有天平、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管等，故图中仪器一定不用的是冷凝管、分液漏斗，故选bf，故答案为：bf；
(3)Ⅰ．向溶液中加入足量NaOH溶液，搅拌使Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3然后过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量Fe(OH)3的质量，该操作中Fe(OH)3受热易分解，得到的Fe(OH)3的质量一定存在较大的误差，另外沉淀操作步骤多，更加容易造成实验准确度低，因此该测量方案不可行，故答案为：不可行，Fe(OH)3受热易分解，且沉淀法操作步骤多误差大；
Ⅱ．①加入H2O2的目的是氧化亚铁离子，反应的离子方程式为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；
②铁离子结合SCN-离子生成Fe(SCN)3，溶液呈血红色，故答案为：红色(或血红色)；
③溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小，若不加H2O2，亚铁离子透光率大，导致测出黑木耳中铁元素的含量偏小，故答案为：偏小；
(4)蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境，亚铁盐易被氧化，但在体内Fe2+参与O2的运输却不被氧化，说明氧化还原反应能否发生与水有关，故答案为：水。
10．Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 大于 小于 ABCD 测定等质量的Zn完全溶解所需要的时间 单位时间内H2SO4浓度的变化
【分析】
(1)金属活动顺序表中排在氢前面的金属可从非强氧化性酸中置换出氢，金属锌可以和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，据此书写离子方程式；
(2)浓度越大，反应速率越快，反应产生等量的气体需要的时间越短；
(3)A．研究浓度对反应速率的影响，本实验中所用锌粒的表面积要相同，根据控制变量法来回答；
B．根据测量收集10mL H2所需的时间，要求生成的氢气体积测定必须准确；
C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止气体的体积测定误差的出现；
D．氢气的收集可以用排水法收集；
E．若用98%的浓H2SO4，金属和浓硫酸的反应产物是二氧化硫，不是氢气；
(4)可通过测定测量等质量的Zn完全溶解所需要的时间、单位时间内H2SO4浓度的变化、收集等体积H2需要的时间长短等角度判断。
【详解】
(1)金属锌在金属活动顺序表中排在氢的前面，可以和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)1ml•L-1的H2SO4浓度小于4ml•L-1的H2SO4的，浓度越大，反应速率越快，反应产生等量的气体需要的时间越短；
(3)A．研究浓度对反应速率的影响，本实验中所用锌粒的表面积要相同，故A正确；
B．根据测量收集10mL H2所需的时间，要求生成的氢气体积测定必须准确，气密性必须好，故B正确；
C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止气体的体积测定误差的出现，故C正确；
D．氢气不溶于水，收集可以用排水法收集，故D正确；
E．若用98%的浓H2SO4，金属和浓硫酸的反应产物是二氧化硫，不是氢气，故E错误；
故答案为：ABCD；
(4)测定Zn和稀H2SO4反应的速率，测定反应物的变化，可通过测量等质量的Zn完全溶解所需要的时间； 单位时间内H2SO4浓度的变化，测定生成物，可通过收集等体积H2需要的时间长短。初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3—的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
实验编号
0.01ml·L-1酸性KMnO4溶液
ml·L-1 H2C2O4溶液
水
反应温度/℃
反应时间/s
①
5.0mL
5.0mL
0
20
125
②
V1
V2
2.0mL
20
320
③
5.0mL
5.0mL
0
50
30
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完成时的pH
9.0
4.0
5
11
操作
预期现象
取少量M固体于试管中，向其中加入_______，观察
固体完全溶解，溶液呈黄色
继续向上述溶液中滴入_______，振荡观察
_______；
实验
编号
pH = a
现象
I
3
4分钟左右，溶液呈黄色
Ⅱ
7
60分钟左右，溶液呈浅黄色
Ⅲ
8
10小时后，溶液呈很浅的黄色
Ⅳ
10
10小时后，溶液颜色无明显变化
实验
实验试剂
实验现象
1
5mL蒸馏水
反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)
2
5mL 1.0 ml/L NH4Cl溶液(pH=4.6)
剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体
实验
实验装置
3
实验
实验试剂
实验现象
4
5 mL NH4Cl乙醇溶液
有无色无味气体产生(经检验为H2)
化合物所含金属元素
钙元素
钾元素
铜元素
灼烧产生火焰颜色
砖红色
紫色(透过蓝色钴玻璃片)
绿色
操作
预期现象
足量稀硫酸
几滴(少量)高锰酸钾溶液
溶液紫红色未褪去
（1）Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
②作负极的物质是___________。
②正极的电极反应式是_________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO3—的去除率和pH，结果如下：
pH=4.5时，NO3—的去除率低。其原因是___________。
（3）实验发现：在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设：
Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—；
Ⅱ. Fe2+破坏FeO（OH）氧化层。
① 做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是________________。
② 同位素示踪法证实Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因：_______________。
2．某化学小组同学为了验证日常生活所用火柴头中的化学成分（含KClO3、MnO2、S等），设计了以下实验流程（见图-1）：
试回答以下问题：
（1）燃着的火柴按图-2进行实验，若试管中能观察到_________________的现象，则可证明火柴头中含有硫元素。图中针筒的作用是______________。
（2）为了证明火柴头中含有氯元素，后续的实验步骤是______________________________。
（3）有同学提出检验火柴头中KClO3的另一实验方案：
试剂A为_______________，加入NaNO2的目的是___________________________。
（4）设计实验：简述验证滤渣D中含有MnO2的一个实验方案，并写出有关反应的化学方程式。__________________________________________________________________________________。
3．(一)某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KC1O3、MnO2、S，设计了以下实验流程图：
请回答以下问题：
(1)为验证气体A，按上图所示组装好装置，下一步操作是___________，观察到___________的现象，即可证明火柴头上含有S元素。
(2)要证明火柴头中含有Cl元素的后续实验步骤。___________。
(3)有学生提出以下方案测定火柴头中KC1O3的含量，主要实验步骤如下：刮取火柴头研碎，称其质量为2.45g→用蒸馏水浸泡后过滤、洗涤残渣→往装有滤液和洗涤液的烧杯中加过量的NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，搅拌充分反应→过滤、洗涤干燥→称得沉淀质量为1.435g。
①洗涤残渣的目的___________；
②实验测得火柴头中KClO3的质量分数为___________。
(二)某研究性学习小组为了研究影响化学速率的因素，没计了如下方案：
已知：反应的方程式： 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O
(1)实验①和②研究H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响，则V1=___________ mL， V2=___________mL。
(2)下列有关该实验的叙述正确的是___________。
A．实验室必须用移液管或滴定管来量取液体的体积
B．实验计时方法是从溶液混合开始记时，到紫红色刚好褪去计时结束时结束
C．在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性
D．实验①和③可研究温度对反应速率的影响
4．铝热反应是铝的一个重要性质，该性质用途十分广泛，不仅被用于焊接钢轨，而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学，取磁性氧化铁按如图甲中的实验装置进行铝热反应，现象很壮观。指明使用镁条和氯酸钾的目的是__；
(2)某同学用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸，向其中滴加KSCN溶液，溶液未见红色。为测定该实验所得“铁块”中铁元素含量，设计实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
①试剂A为溶液，写出反应II的离子方程式_______；
②反应III调节溶液的目的是_______；
③设计简单实验证明M的成分是而非。
(限选试剂：稀盐酸、稀硫酸、氯水、高锰酸钾溶液、KSCN溶液、双氧水)
④若最终红棕色粉未M的质量为12.0g，则该“铁块”的纯度是_______；
5．海洋是人类未来赖以生存和发展的资源宝库，合理开发和有效利用应得到重视。如从海藻灰中可得到NaI溶液。
(1)以NaI溶液为原料，经过一系列变化和操作，可得到粗碘，进一步提纯粗碘时，不需要的仪器有___________。
(2)某学习小组以空气氧化NaI溶液为研究对象，探究溶液的酸碱性对反应的影响。
①用CCl4萃取反应后I、II、III、IV 的溶液，萃取后下层CCl4均为无色，取萃取后的上层溶液，用淀粉检验：I、Ⅱ的溶液变蓝色；III的溶液蓝色不明显、Ⅳ的溶液未变蓝。
i．写出实验Ⅰ中反应的离子方程式___________。
ii．查阅资料；I2易溶于NaI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、II的萃取现象：
用CCl4萃取Ⅰ、II反应后的溶液，萃取后下层CCl4颜色均无色的原因是 ___________。
②查阅资料：pH ＜11.7时，I—能被O2氧化为I2；pH≥9.28时，I2发生歧化反应：3I2+6OH—=IO3—+5I—+3H2O，pH越大，歧化速率越快。某同学利用原电池原理设计实验证实：PH = 10的条件下实验Ⅳ确实可以发生I—能被O2氧化为I2的反应，如图所示：
据此分析，试剂1是___________；试剂2是 ___________。
实验现象：电流表指针偏转，左侧电极附近溶液变蓝(±＜30 min )。
③综合实验现象。说明I—被空气氧化的影响因素及对应关系为___________。
(3)测定NaI溶液中I—含量。
量取25.00 mL，NaI溶液于250mL锥形瓶中，分别加入少量稀H2SO4和稍过量的NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液，摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华，取下锥形瓶冷却后，用c ml· L-1酸性标准KMnO4溶液进行滴定至终点，重复3次。平均每次消耗KMnO4溶液VmL(已知反应：2Fe3+ +2I—=2Fe2++ I2 、5Fe2++＋8H+=5Fe3++Mn2+ +4H2O)。
①该实验达到滴定终点时，现象为___________。
②根据滴定有关数据，该NaI溶液中I—含量是 ___________g·L-1。
6．某小组为探究Mg与NH4Cl溶液反应机理，常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均为0.5g，分别加人到选取的实验试剂中。
资料：①CH3COONH4溶液呈中性。
②Cl-对该反应几乎无影响。
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，检验方法是____。用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小试管中气体为H2。
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有____，灰白色固体可能是____(填化学式)。
(3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原因是NH4Cl溶液中c(H+)大，与Mg反应快。用化学用语解释NH4Cl溶液显酸性的原因是_____。
(4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不合理。
①试剂X是_______。
②由实验3获取的证据为_______。
(5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行实验4。
依据上述实验，可以得出Mg能与反应生成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的实验方案是_______。
(6)由以上实验可以得出的结论是_______。
7．小云同学在整理厨房时不小心将一瓶醋打翻，醋洒在火炉旁的一堆草木灰上，发现有大量的气泡生成。激发了兴趣，于是他决定与学习小组的同学，对草木灰的成分进行探究。
[探究活动一]根据所学酸碱盐知识，同学们猜想草木灰中含有能与酸反应产生气体的盐类物质，于是，设计并进行如图所示的实验。观察到锥形瓶A内有大量的气泡冒出，试管B中澄清的石灰水变浑浊。根据上述实验现象推断：产生的气体中含有_______，试管B中有关反应的化学方程式为_______。根据所学知识，可得出如下结论：草木灰中一定含有_______(选填“硫酸盐”、“碳酸盐”或“硝酸盐”)。
[探究活动二]
资料摘要Ⅰ：多种金属化合物在灼烧时，产生的火焰呈现各种特殊的颜色，例如下表。
资料摘要Ⅱ：碳酸钾与碳酸钠、碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似；碳酸氢钠性质不稳定，受热易分解。
(1)同学们认为还必须对草木灰中存在的盐类物质中所含的金属元素进行探究。同学们在老师的指导下，取草木灰样品在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈_______色，由此得出草木灰含有钾元素的结论。
(2)综合上述探究结果，进一步猜测草木灰中可能含有的钾盐是：a.KHCO3 b._______
(3)小红认为上述(2)题的猜测_______是错误的。理由是草木灰经柴草燃烧而成，_______。
8．煤气化是有效利用化石能源的手段之一，有关反应为
①、②，获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分，进行了如下实验。
（实验）使水蒸气通过灼热的焦炭，收集反应后流出的气体。
（提出假设）对气体的成分提出了三种假设。
假设1：该气体是、、。
假设2：该气体是、、。
(1)假设3：___________________________________________。
（设计实验方案，验证假设）
拟用图中提供的仪器，选择必要的试剂，设计一个实验，验证上述假设3。（加热装置和导管等在图中略去，实验前装置内部的空气已经排尽）
(2)按气流从左至右连接各仪器，用题中小写字母表示接口的连接顺序（仪器可重复使用）：混合气→dc→______→______→______→______→______→ij。
(3)仪器A中需加入药品的名称是____________，其中反应的化学方程式可能有___________________________________________。
(4)仪器B中需加入药品的名称是______________，其作用是____________________________。
（思考与交流）
(5)本实验的尾气需要处理，处理的方法为_______________________________。
9．铁是人体必需的微量元素，在肺部，血红蛋白中血红素的Fe2＋与O2结合，把O2送到各个组织器官。铁摄入不足可能引起缺铁性贫血。黑木耳中含有比较丰富的铁元素，某研学小组测定其含量。
（1）（铁元素的分离） 称量黑木耳，将之洗净切碎，用蒸馏水浸泡，但浸泡液中未能检测到铁元素。在坩埚中高温灼烧黑木耳，使之完全灰化。用酸充分浸泡溶解，过滤，滤液备用。
① 浸泡液检测不出铁元素的原因是____。
② 滤液中铁元素的存在形式是Fe2＋、____。
（2）（配制溶液） 将滤液配制成100 mL 溶液。实验时需要选择合适的仪器完成（铁元素的分离）、（配制溶液）2个实验，下列仪器不必使用的是____。
（3）（铁元素含量测定） 研学小组提出如下测量方案：
Ⅰ. 沉淀法：向溶液中加入足量NaOH溶液，搅拌使Fe（OH）2全部转化为Fe（OH）3然后过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量Fe（OH）3的质量进行分析。请指出该测量方案是否可行及其理由____。
Ⅱ. 比色法：流程示意如下：
① 用离子方程式解释加入H2O2的目的是____。
② 溶液a的颜色是____。
③ 溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小。若不加H2O2，测出黑木耳中铁元素的含量____（填“偏大”或“偏小”）。
（4）亚铁盐易被氧化，但在体内Fe2＋参与O2的运输却不被氧化。蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境。可见，氧化还原反应能否发生与___有关。
10．某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣，为此进行了有关的实验探究，实验记录如下。
[实验目的] 测量锌和稀硫酸反应的速率。
[实验用品] 锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 ml·L－1的H2SO4、4 ml·L－1的H2SO4。
[实验步骤]
（1）甲同学取一套如图装置，加入40 mL 1 ml·L－1的H2SO4，测量收集10 mL H2所需的时间。
（2）乙同学取另一套同样的装置，加入40 mL 4 ml·L－1的H2SO4，测量收集10 mL H2所需的时间。
回答下列问题：
（1）Zn与稀H2SO4反应的离子方程式为________。
（2）收集10 mL H2所需时间：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。反应速率：甲________（填“大于”“小于”或“等于”）乙。
（3）下列说法正确的是________（填字母）。
A 本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同
B 装置气密性要好
C 40 mL的H2SO4要迅速加入
D 测量气体体积还可以用排水法
E 若用98%的浓H2SO4，则反应最快
（4）测定Zn和稀H2SO4反应的速率还可用的方法有：①___________； ②_________。
参考答案
1．铁 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2 FeO(OH)不导电，阻碍电子转移 本实验条件下，Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率 Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4，利于电子的转移
【详解】
试题分析：(1)①Fe还原水体中NO3-,则Fe作还原剂,失去电子,作负极,因此，本题正确答案是:铁；②NO3-在正极得电子发生还原反应产生NH4+,根据图2信息可以知道为酸性环境,则正极的电极反应式为:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,因此，本题正确答案是:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O；
(2)pH越高,Fe3+越易水解生成FeO（OH）,而FeO（OH）不导电,阻碍电子转移,所以NO3-的去除率低.因此，本题正确答案是:FeO（OH）不导电,阻碍电子转移；
(3)①从图2的实验结果可以看出,单独加入Fe2+时,NO3-的去除率为0,因此得出Fe2+不能直接还原NO3-；而Fe和Fe2+共同加入时NO3-的去除率比单独Fe高,因此可以得出结论:本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率.因此，本题正确答案是:本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3-；在Fe和Fe2+共同作用下能提高NO3-的去除率；②同位素示踪法证实了Fe2+能与FeO（OH）反应生成Fe3O4,离子方程式为:Fe2++2FeO（OH）=Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移.因此，本题正确答案是:Fe2++2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO（OH）转化为可导电的Fe3O4,利于电子转移；
考点:原电池
2．KMnO4溶液褪色或颜色变浅或其他正确描述 取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素 硝酸或HNO3 还原KClO3 取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2 2H2O22H2O+O2↑
【详解】
（1）若有硫元素燃烧中生成了二氧化硫气体，会使KMnO4溶液褪色或颜色变浅。用针筒主是使燃烧产生的气体顺利进入试管。
（2）氯酸钾在燃烧反应后转化为氯化钾，氯化钾可溶于水，只要取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，，即可证明火柴头中含有氯元素。
（3）KClO3有强的氧化性，在酸性环境下，如加硝酸主要是酸化，而亚硝酸钠有较强的还原性，可以将KClO3还原为氯离子。
（4）验证是否有MnO2，可以用实验室制取氯气的方法，也可以做为催剂如，取少量滤渣D加入装有少量H2O2的试管中，有大量气泡放出说明含有MnO2，相关反应的化学方程式为 2H2O22H2O+O2↑。
3．检查装置的气密性 酸性高锰酸钾溶液褪色 取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素 减小KClO3的损失，减小实验误差 50.0% 5.0 3.0 BCD
【分析】
本题为实验探究题，(一)是利用Cl-的检验和SO2的还原性来探究火柴头的成分，考查实验步骤中气密性检查，并用定量实验来测量KClO3的含量；(二)是利用反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+10CO2 ↑+8H2O来探究浓度、温度对反应速率的影响，探究过程中考查对照思想和控制变量的原则，据此分析解题。
【详解】
(一)(1) 涉及气体的实验装置组装好仪器后需检查装置的气密性，故为验证气体A，按上图所示组装好装置，下一步操作是检查装置的气密性，含S点然后产生SO2，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故观察到酸性高锰酸钾溶液褪色，即可证明火柴头上含有S元素，故答案为：检查装置的气密性；酸性高锰酸钾溶液褪色；
(2) KCl可溶于水，所以滤液C中含有KCl，可用HNO3酸化的AgNO3溶液检验，检验方法是：取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素，故答案为：取少量滤液C置于试管中，先后加入HNO3、AgNO3溶液，若观察到白色沉淀产生，即可证明火柴头中含有氯元素；
(3) ①残渣中还含有KClO3，故洗涤残渣的目的为让KClO3全部进入烧杯中，进行后续反应，使测量结果更加准确，故答案为：减小KClO3的损失，减小实验误差；
②根据Cl元素守恒可知，KClO3~KCl~AgCl，故实验测得火柴头中KClO3的质量分数为，故答案为：50.0%；
(二)(1)实验①和②研究浓度对反应速率的影响，高锰酸钾作为有色反应物，浓度不变，故都是5.0mL，溶液总体积为10.0mL，由此可知V1=5.0，V2=3.0，故答案为：5.0；3.0；
(2)A．实验时可以用量筒量取体积，A错误；
B．实验计时方法是从溶液混合开始记时，到紫红色刚好褪去计时结束， B正确；
C．在同一温度下，最好采用平行多次实验，以确保实验数据的可靠性，C正确；
D．实验①和③对应物质的体积相同，可研究温度对反应速率的影响，D正确；
故选：BCD。
4．引发铝热反应 使完全转化为沉淀，而、不沉淀。 足量稀硫酸 几滴(少量)高锰酸钾溶液 溶液紫红色未褪去 84.0%
【详解】
(1)镁条和氯酸钾的目的是点燃镁条燃烧放热促进氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，起到高温引发铝热反应的目的，使用镁条和氯酸钾的目的是引发铝热反应，故答案为：引发铝热反应；
(2)①过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子为铁离子，结合原子守恒和电荷守恒配平书写得到离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3+ 2H2O；
②由表中数据可知，pH=4时Fe3+已经完全沉淀，而Al3+、Mg2+还未开始沉淀，故反应III调节溶液的目的是使完全转化为沉淀，而、不沉淀，故答案为：使完全转化为沉淀，而、不沉淀；
③氧化铁溶于酸生成铁离子的盐溶液，四氧化三铁溶于酸会得到铁离子、亚铁离子的混合溶液，依据铁离子和亚铁离子的检验方法和反应现象分析选择试剂，即检验是否含有亚铁离子设计实验验证，实验证明M的成分是Fe2O3而非Fe3O4．取少量M固体于试管中，向其中加入足量稀硫酸，固体完全溶解，溶液呈黄色，继续向上述溶液中滴入几滴(少量)高锰酸钾溶液，振荡观察溶液紫红色未褪去，说明含有亚铁离子，
故答案为：
④最终红色粉未M为Fe2O3，根据10.0g的铁块中的铁元素最终全到了12.0gFe2O3中，故铁原子的质量为：m(Fe)=×2×56gml=8.4g，故该“铁块”的纯度=×100%=84%，故答案为：84%。
5．BE 4I—+O2+4H+=2I2+2H2O I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度 滴有淀粉溶液的1 ml· L-1NaI溶液 pH=10的NaOH溶液 与H+浓度有关，H+浓度越大，I—越易被氧化 溶液恰好变为粉红色，且半分钟内不恢复原来的颜色
【详解】
(1)碘单质受热易发生升华，粗碘应用升华的方法提纯，升华用到的仪器有酒精灯、石棉网、烧杯和圆底烧瓶，用不到容量瓶和坩埚，故答案为：BE；
(2) ① i．实验Ⅰ中发生的反应为碘离子在酸性条件下与氧气反应生成碘和水，反应的离子方程式为4I—+O2+4H+=2I2+2H2O，故答案为：4I—+O2+4H+= 2I2+2H2O；
ii．由题意可知，碘易溶于NaI溶液，而NaI溶液与四氯化碳不互溶，用CCl4萃取Ⅰ、II反应后的溶液，萃取后下层CCl4颜色均无色说明I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度，故答案为：I2在NaI溶液中的溶解度大于在CCl4中溶解度；
(3) ①由题意可知，该实验达到滴定终点时，碘离子完全反应，再滴入一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液会变为浅红色，且半分钟内不恢复原来的颜色，故答案为：溶液恰好变为粉红色，且半分钟内不恢复原来的颜色；
②由题给方程式可得如下关系式：5I——5Fe2+—，滴定消耗VmLc ml· L-1酸性标准KMnO4溶液，则NaI溶液中I—含量是= g·L-1，故答案为：。
6．将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 Cl- Mg(OH)Cl +H2O⇌NH3·H2O+H+ 5mL 1.0 ml/L CH3COONH4 两试管反应剧烈程度相当 取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化 NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大
【分析】
本题主要是对Mg与NH4Cl溶液反应机理进行实验探究，探究了反应得到的灰白色固体的成分，以及进行几组对照实验来探究该反应的机理，最后得出NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大的结论，解题过程中要密切关系题干信息，时刻注意对照实验仅能改变一个变量的思想，试题总体难度较大。
【详解】
(1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH3，由于NH3易溶于水且水溶液显碱性，故检验方法是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝，故答案为：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝；
(2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊，说明灰白色固体表面没有能使AgNO3溶液变浑浊的杂质，将洗涤后固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀中含有Cl-，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH-，和化学式中化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)Cl，故答案为：Cl-；Mg(OH)Cl；
(3) NH4Cl是一种强酸弱碱盐，根据盐类水解的规律可知，NH4Cl溶液显酸性，反应的离子方程式为：+H2O⇌NH3·H2O+H+，故答案为：+H2O⇌NH3·H2O+H+；
(4)①由上述(3)分析可知，NH4Cl溶液因水解呈酸性，故为了进行对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即且溶液显中性的试剂，由题干信息可知，试剂X是5mL 1.0 ml/L CH3COONH4，故答案为：5mL 1.0 ml/L CH3COONH4；
②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当，故答案为：两试管反应剧烈程度相当；
(5)依据上述实验，可以得出Mg能与反应生成H2，乙同学认为该方案不严谨，故需要补充对照实验，在无的情况下是否也能与Mg放出H2，以及反应剧烈程度，故实验方案为取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化，故答案为：取5mL无水乙醇，加入0.5g Mg粉无明显变化；
(6)由对照实验(4)(5)分析可知，NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大，故答案为：NH4Cl水解产生的H+对反应影响小，对反应影响大。
7．CO2 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 碳酸盐 紫色 K2CO3 a 不可能存在受热易分解的KHCO3
【分析】
[探究活动一]：根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊以及碳酸盐和稀盐酸反应生成二氧化碳进行解答；
[探究活动二]：根据资料摘要可知钾元素在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色和碳酸盐以及碳酸氢盐可以和盐酸反应放出二氧化碳进行猜想，结合碳酸氢盐受热易分解的性质可知草木灰是柴草燃烧得到的产物，不可能存在受热易分解的KHCO3，据此分析解题。
【详解】
[探究活动一]：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，产生的气体中含有二氧化碳，有关反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；碳酸盐和稀盐酸反应生成二氧化碳，根据所学知识，可得出如下结论：草木灰中一定含有碳酸盐，故答案为：CO2；CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O；碳酸盐；
[探究活动二]：
(1)由资料摘要可知钾元素在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃片观察到火焰呈紫色，故答案为：紫色；
(2)碳酸盐以及碳酸氢盐可以和盐酸反应放出二氧化碳，进行猜想：a．KHCO3，b．K2CO3，故答案为：K2CO3；
(3)根据生活经验可知，草木灰是柴草燃烧得到的产物，结合题干信息可知，碳酸氢钾受热易分解，故不可能存在受热易分解的KHCO3，所以a猜想错误，故答案为：a；不可能存在受热易分解的KHCO3。
8．该气体是、、、 ij gh ef ab（或ba） dc 氧化铜（或其他合理答案） ，（与前一空对应即可） 无水硫酸铜 检验气体中是否有水 可在装置最后的导气管口放一燃着的酒精灯将气体燃烧（或其他合理答案）
【详解】
(1)根据反应原理，混合气体的组成存在三种情况，第三种情况的气体组成为、、、。
(2)为了验证混合气中含、、、，实验仪器的先后连接顺序为检验水→检验二氧化碳→除掉二氧化碳→除掉水→还原装置→检验水→检验二氧化碳，仪器连接顺序为混合气体→dc→ij→gh→ef→ab（或ba）→dc→ij。
(3)仪器A用于检验氢气或一氧化碳，仪器A中药品可以选用氧化铜，利用加热条件下氢气、一氧化碳还原氧化铜完成检验，反应的化学方程式为，。
(4)白色的无水硫酸铜遇水后变为蓝色，所以可在装置B中加入无水硫酸铜，通过观察颜色是否改变来确定气体中是否有水蒸气。
(5)一氧化碳有毒，直接排放到空气中会污染环境，可在装置最后的导气管口处放一个点燃的酒精灯，利用燃烧的方法消除的污染。
9．黑木耳中含铁元素的物质不溶于水 Fe3＋ b、f 不可行， Fe（OH）3受热易分解，且沉淀法操作步骤多误差大 H2O2 ＋ 2H＋ ＋2Fe2＋ ＝2Fe3＋ ＋2H2O 红色 偏小 水
【分析】
(1)①浸泡液检测不出铁元素说明铁元素存在的物质没有溶于水；②根据高温灼烧黑木耳，结合亚铁离子不稳定分析判断；
(2)通过过滤实现“铁元素的分离”、“配制溶液”2个实验，结合2个实验过程分析需要的仪器进行解答；
(3)Ⅰ．Fe(OH)3受热易分解；Ⅱ．①过氧化氢能够氧化亚铁离子为铁离子；②铁离子遇到KSCN溶液形成血红色溶液；③根据测定原理结合容易的颜色分析判断；
(4)根据蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境分析判断。
【详解】
(1)①浸泡液检测不出铁元素，可能是因为黑木耳中含铁元素的物质不溶于水，故答案为：黑木耳中含铁元素的物质不溶于水；
②在坩埚中高温灼烧黑木耳，使之完全灰化，黑木耳中的铁元素会转化为铁的氧化物，因为亚铁离子不稳定，因此得到的氧化物一定含有氧化铁；用酸充分溶解，过滤，滤液中铁元素的存在形式是Fe2+、Fe3+，故答案为：Fe3+；
(2)将滤液配制成100mL溶液，然后完成“铁元素的分离”、“配制溶液”2个实验；分离铁元素通过过滤除去不溶物，需要漏斗、玻璃棒、烧杯等，配制溶液需要称量、溶解、转移、洗涤定容等，需要的仪器有天平、烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管等，故图中仪器一定不用的是冷凝管、分液漏斗，故选bf，故答案为：bf；
(3)Ⅰ．向溶液中加入足量NaOH溶液，搅拌使Fe(OH)2全部转化为Fe(OH)3然后过滤、洗涤沉淀、加热烘干、称量Fe(OH)3的质量，该操作中Fe(OH)3受热易分解，得到的Fe(OH)3的质量一定存在较大的误差，另外沉淀操作步骤多，更加容易造成实验准确度低，因此该测量方案不可行，故答案为：不可行，Fe(OH)3受热易分解，且沉淀法操作步骤多误差大；
Ⅱ．①加入H2O2的目的是氧化亚铁离子，反应的离子方程式为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，故答案为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；
②铁离子结合SCN-离子生成Fe(SCN)3，溶液呈血红色，故答案为：红色(或血红色)；
③溶液颜色越深，光的透过能力越差，即透光率越小，若不加H2O2，亚铁离子透光率大，导致测出黑木耳中铁元素的含量偏小，故答案为：偏小；
(4)蛋白质是一种既有亲水部分、又有疏水部分的大分子，为血红素提供了疏水环境，亚铁盐易被氧化，但在体内Fe2+参与O2的运输却不被氧化，说明氧化还原反应能否发生与水有关，故答案为：水。
10．Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑ 大于 小于 ABCD 测定等质量的Zn完全溶解所需要的时间 单位时间内H2SO4浓度的变化
【分析】
(1)金属活动顺序表中排在氢前面的金属可从非强氧化性酸中置换出氢，金属锌可以和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，据此书写离子方程式；
(2)浓度越大，反应速率越快，反应产生等量的气体需要的时间越短；
(3)A．研究浓度对反应速率的影响，本实验中所用锌粒的表面积要相同，根据控制变量法来回答；
B．根据测量收集10mL H2所需的时间，要求生成的氢气体积测定必须准确；
C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止气体的体积测定误差的出现；
D．氢气的收集可以用排水法收集；
E．若用98%的浓H2SO4，金属和浓硫酸的反应产物是二氧化硫，不是氢气；
(4)可通过测定测量等质量的Zn完全溶解所需要的时间、单位时间内H2SO4浓度的变化、收集等体积H2需要的时间长短等角度判断。
【详解】
(1)金属锌在金属活动顺序表中排在氢的前面，可以和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2↑；
(2)1ml•L-1的H2SO4浓度小于4ml•L-1的H2SO4的，浓度越大，反应速率越快，反应产生等量的气体需要的时间越短；
(3)A．研究浓度对反应速率的影响，本实验中所用锌粒的表面积要相同，故A正确；
B．根据测量收集10mL H2所需的时间，要求生成的氢气体积测定必须准确，气密性必须好，故B正确；
C．40mL的H2SO4要迅速加入，防止气体的体积测定误差的出现，故C正确；
D．氢气不溶于水，收集可以用排水法收集，故D正确；
E．若用98%的浓H2SO4，金属和浓硫酸的反应产物是二氧化硫，不是氢气，故E错误；
故答案为：ABCD；
(4)测定Zn和稀H2SO4反应的速率，测定反应物的变化，可通过测量等质量的Zn完全溶解所需要的时间； 单位时间内H2SO4浓度的变化，测定生成物，可通过收集等体积H2需要的时间长短。初始pH
pH=2.5
pH=4.5
NO3—的去除率
接近100%
＜50%
24小时pH
接近中性
接近中性
铁的最终物质形态
实验编号
0.01ml·L-1酸性KMnO4溶液
ml·L-1 H2C2O4溶液
水
反应温度/℃
反应时间/s
①
5.0mL
5.0mL
0
20
125
②
V1
V2
2.0mL
20
320
③
5.0mL
5.0mL
0
50
30
开始沉淀时的pH
7.5
2.8
4.2
9.6
沉淀完成时的pH
9.0
4.0
5
11
操作
预期现象
取少量M固体于试管中，向其中加入_______，观察
固体完全溶解，溶液呈黄色
继续向上述溶液中滴入_______，振荡观察
_______；
实验
编号
pH = a
现象
I
3
4分钟左右，溶液呈黄色
Ⅱ
7
60分钟左右，溶液呈浅黄色
Ⅲ
8
10小时后，溶液呈很浅的黄色
Ⅳ
10
10小时后，溶液颜色无明显变化
实验
实验试剂
实验现象
1
5mL蒸馏水
反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)
2
5mL 1.0 ml/L NH4Cl溶液(pH=4.6)
剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体
实验
实验装置
3
实验
实验试剂
实验现象
4
5 mL NH4Cl乙醇溶液
有无色无味气体产生(经检验为H2)
化合物所含金属元素
钙元素
钾元素
铜元素
灼烧产生火焰颜色
砖红色
紫色(透过蓝色钴玻璃片)
绿色
操作
预期现象
足量稀硫酸
几滴(少量)高锰酸钾溶液
溶液紫红色未褪去
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