实验4-5 综合实验设计实践 知识点题库

（1） 甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱，设计了图1所示的实验装置，其设计的依据是；但该装置存在缺陷，请指出．

（2） 乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律．A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸．乙同学可能观察到的现象A．；B．；C．．从环保角度考虑，该装置有明显不足，请指出提出改进建议．

（1） 取实验2后的溶液，进行如图实验：

经检验，上述白色沉淀是AgCl．写出加入0.20mL NaClO₃后，溶液中ClO₃^﹣和I^﹣发生反应的离子方程式：．

（2） 查阅资料：一定条件下，I^﹣和I₂都可以被氧化成IO₃^﹣ ．

作出假设：NaClO₃溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO₃溶液与（1）

中的反应产物继续反应，同时生成Cl₂ ．

进行实验：

①取少量实验4中的无色溶液进行如图实验，进一步佐证其中含有IO₃^﹣ ．

其中试剂X可以是（填字母序号）．

a．碘水b．KMnO₄溶液c．NaHSO₃溶液

②有同学提出，仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl₂ ， 便补充了如下实验：将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸，再滴加0.30mL 1.33mol•L^﹣1NaClO₃溶液后，发现湿润的淀粉试纸没有明显变化．进行以上对比实验的目的是，进一步佐证实验4中生成了Cl₂ ． 获得结论：NaClO₃溶液用量增加导致溶液褪色的原因是（用离子方程式表示）．

（3） 小组同学继续实验，通过改变实验4中硫酸溶液的用量，获得如表实验结果：

编号	6.0 mol•L﹣1 H2SO4溶液用量	试管中溶液颜色	淀粉KI试纸颜色
5	0.25 mL	浅黄色	无色
6	0.85 mL	无色	蓝色

①对比实验4和5，可以获得的结论是．

②用离子方程式解释实验6的现象：．

（1） 【讨论】

SO₂Cl₂中S元素的化合价是．

（2） 实验中制取的SO₂和Cl₂在混合前都必须提纯和干燥．

【实验探究】（1）实验中制得了干燥纯净的SO₂和Cl₂ ． （2）按如图收集满Cl₂后，再通入SO₂ ， 集气瓶中立即有无色液体产生，充分反应后，将无色液体和剩余气体分离，分别对无色液体和剩余气体进行如下探究．

Ⅰ．探究反应产物．

向所得无色液体中加入水，立即产生白雾，振荡，静置，得无色溶液．经检验：该无色溶液中的阴离子（除OH^﹣外）只有SO₄^2﹣、Cl^﹣ ． 证明无色液体为SO₂Cl₂ ．

①SO₂Cl₂与水反应的化学方程式是．

②验证无色溶液中含有Cl^﹣的方法是．

Ⅱ．探究反应进行的程度．

用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再加入BaCl₂溶液，立即产生白色沉淀．证明SO₂与Cl₂的反应是可逆反应．阐述证明SO₂与Cl₂是可逆反应的理由．

【质疑】有同学提出：选修四教材习题中介绍SOCl₂（亚硫酰氯）常温下是无色液体，极易水解，遇潮湿空气也会产生白雾．SO₂与Cl₂ 反应若还能生成SOCl₂则无法证明生成的是SOCl₂ ． SOCl₂与水反应的化学方程式是．小组讨论后认为不会生成SOCl₂ ， 理由是．

（1） 组装好仪器后，必须进行的一项操作是．

（2） 推测B中可以观察到的主要现象是；C装置的作用是．

（3） 装置D中除生成NaNO₂外，还有另一种固态物质Y，Y的化学式是．可以通过适当改进，不产生Y物质，请你提出改进方法：．

（4） 在酸性溶液中，NO₂可将MnO₄^﹣还原为Mn²⁺ ． 写出有关反应的离子方程式．

（5） E装置中试剂X可以是        ．

（1） I．探究氯气与氨气的反应

为制取干燥氨气，可将装置C与（填装置编号）连接；装置C中的烧瓶内固体宜选用．

a．碱石灰          b．氯化钙           c．五氧化二磷         d．生石灰

（2） 装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个E装置内的药品依次是．

（3） 装置F可用于探究氯气与氨气（已知氯气与 氨气可发生反应：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl）的反应．实验时打开开关1、3，关闭2，先向烧瓶中通入，然后关闭1、3，打开2，向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体．实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子．

（4） Ⅱ．探究某些物质的性质

利用装置A、E，可设计实验比较Cl^﹣和Br^﹣的还原性强弱，能证明结论的实验现象是．

（5） 若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验，写出反应的化学方程式．

（6） 将装置B、C分别与F相连后，进行H₂S与SO₂反应的实验．F的烧瓶中发生反应的化学方程式为；F的烧杯所起的作用是．

（1） ①开始加热一段时间后，试管（填“A”或“B”）中会出现浑浊现象．

②实验现象证明，加热条件下，Na₂CO₃比NaHCO₃更（填“稳定”或“不稳定”）．

（2） 实验室用MnO₂和浓盐酸反应制取Cl₂ ， 发生装置如图2中的A．

回答下列问题：

①仪器a的名称是．写出A中反应的化学方程式．

②制得的气体除去HCl杂质后，为得到干燥的Cl₂ ， 应通过装置（填“B”“C”或“D”）．

（1） Ⅰ．将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈，与盐酸反应的速度最慢；与盐酸反应产生的气体最多．

（2） 向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为．

（3） 将NaOH溶液与NH₄Cl溶液混合生成NH₃•H₂O，从而验证NaOH碱性强于NH₃•H₂O，继而可以验证Na的金属性强于氮，你认为此设计是否合理？并说明理由．．

（4） Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律

仪器B的名称为，干燥管D的作用为．

（5） 若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄（KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气），C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液（填现象），即可证明．从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用溶液吸收尾气．

（6） 若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，观察到C中溶液（填现象），即可证明．但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰试验，应在两装置间添加装有溶液的洗气瓶除去．

（1） 称取铁钉（碳素钢）12.0g放入30.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．

①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺ ． 若要确认其中是否含有Fe²⁺ ， 应选择加入的试剂为（选填序号）．

a．KSCN溶液和氯水  b．铁粉和KSCN溶液   c．浓氨水   d．酸性KMnO₄溶液

②乙同学取672mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得到干燥固体4.66g．据此推知气体Y 中SO₂的体积分数为．

分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有H₂和CO₂气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．

（2） 写出产生CO₂的化学方程式．

（3） 装置A中试剂的作用是，反应的离子方程式．

（4） 如果气体Y中含有H₂ ， 预计实验现象应是．

（5） 简述确认气体Y中含有CO₂的实验现象．

（6） 第二组：拟用下列装置定量分析空气中SO₂的含量：

注：气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置

KMnO₄溶液中导管末端做成球状多孔结构的作是．

（1） 装置 B 中盛放饱和食盐水，其作用是。F 中盛放的是，其作用是。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为。

（2） 装置 A 实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是 填序号）。
A.往烧瓶中加入 MnO₂ 粉末      B.加热    C.往烧瓶中加入浓盐酸

（3） 制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学 提出很多实验方案，其中方案之一为让残留的液体与足量 Zn 反应，测量生成的 H₂体积。 装置如图所示（夹持器具已略去）。反应完毕，每间隔 1 分钟读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是（排除仪器和实验操作的影响因素）。

（4） 该小组同学查资料得知：将氯酸钾固体和浓盐酸混合也能生成氯气，同时有大量 ClO₂ 生成；ClO₂ 沸点为 10 ℃，熔点为−59 ℃，液体为红色；Cl₂ 沸点为−34 ℃，液态为黄绿色。设计最简单的实验验证 Cl₂中含有 ClO₂：。

（1） 按如图所示装置进行实验，装置A中反应的化学方程式是。装置C中可观察到溶液先变浑浊，后又澄清，生成的浑浊物质化学式为。

（2） 装置B的作用为；为保证Na₂S₂O₃的产量，实验中通入的SO₂不能过量，原因是。

（3） 为了验证固体硫代硫酸钠工业产品中含有碳酸钠，选用下列装置进行实验：

①实验装置的连接顺序依次(填装置的字母代号)，装置C中的试剂为。

②能证明固体中含有碳酸钠的实验现象是。

（4） 若要检验固体硫代硫酸钠工业产品中含有Na₂SO₃ ， 需先加水配成稀溶液，再依次加入的试剂为和品红溶液。

（1） I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究

气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置可重复选用)进行实验：

①E中盛装碱石灰的仪器名称为。

②按照气流从左到右的方向，上述装置的接口顺序为a→g→f→→尾气处理装置(仪器可重复使用)。

③实验前先通入一段时间N₂ ， 其目的为。

④实验证明了气体产物中含有CO，依据的实验现象为。

（2） 小组成员设计实验证明了A中分解后的固体成分为FeO，则草酸亚铁晶体分解的化学方程式为。

（3） 晒制蓝图时，以K₃[Fe(CN)₆]溶液为显色剂，该反应的化学方程式为。

（4） Ⅱ.草酸亚铁晶体样品纯度的测定

工业制得的草酸亚铁晶体中常含有FeSO₄杂质，测定其纯度的步骤如下：

步骤1：称取mg草酸亚铁晶体样品并溶于稀HSO₄中，配成250mL溶液；

步骤2：取上述溶液25.00mL，用 cmol/L KMnO₄标准液滴定至终点，消耗标准液V₁mL；

步骤3：向反应后溶液中加入适量锌粉，充分反应后，加入适量稀H₂SO₄ ， 再用 cmol/L KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗标准液V₂mL。

步骤2中滴定终点的现象为；步骤3中加入锌粉的目的为。

（5） 草酸亚铁晶体样品的纯度为；若步骤1配制溶液时部分Fe²⁺被氧化变质，则测定结果将(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

（1） 装置②中用稀盐酸与CaCO₃反应制备CO₂ ， 在加稀盐酸时，发现CaCO₃与稀盐酸不能接触，而稀盐酸又不够了，为使反应能顺利进行，可向长颈漏斗中加入的试剂是_______。

（2） 请将图中各装置按顺序连接（填装置接口字母）：c接，接，接，接。

（3） 装置④的作用是。

（4） 检查完装置气密性并装好药品后，点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹，让CO₂充满整个装置，当观察到时再点燃酒精灯。

（5） 若反应过程中CO₂足量，钠与CO₂充分反应后，生成的固体物质可能有多种情况，该同学提出以下猜想：

①生成的固体物质为Na₂CO₃

②生成的固体物质为Ns₂CO₃和C的混合物

③生成的固体物质为Ns₂CO₃和Na₂O的混合物

④生成的固体物质为Ns₂O和C的混合物

假如反应过程中有下列两种情况：

I. 观察到装置⑤PdCl₂溶液中有黑色沉淀，若装置①中固体成分只有一种，且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该情况下钠与CO₂反应的化学方程式。

II. 装置①中钠的质量为0.46g，充分反应后，将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224ml（标准状况）CO₂气体，溶液中残留固体的质量为。

（6） 设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化。

（1） I.模拟烟气的制备。

装置A中发生反应的化学方程式：。

（2） II.测定烟气中 的体积分数。

将A中产生的气体与空气一起通过B装置混合均匀，从而形成模拟烟气。将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是、。(填序号)

a. 溶液        b.饱和 溶液

c.饱和 溶液        d.饱和 溶液

装置C的作用是：。

（3） ①甲同学认为测定烟气中 的体积分数的装置中存在缺陷，你觉得应如何改进。

②乙同学根据模拟烟气的流速 和 后测得的量筒内液体的体积 ，计算烟气中二氧化硫的体积分数是。

（4） Ⅲ.模拟烟气通过转化器的脱硫效率研究。

E中溶液可以催化 与 的反应生成 ，以达到脱硫的目的。若模拟烟气仍以 的流速通过转化器 装置， 后，向E装置中加入酸化的 溶液，得到白色浑浊液，经过滤、洗涤、干燥、称量，得到mg固体。若实验测得的气体体积已折算为标准状况下的体积，则该转化器的脱硫效率是。