2021版高考化学一轮复习课时提升作业三十三物质的性质探究含解析苏教版 9页

物质的性质探究 ‎1.(2020·唐山模拟)用如图所示实验装置进行下列实验,不能达到实验目的的是 ‎ (　　)‎ 选项 固体a 溶液b(足量)‎ 溶液c 实验目的 A Cu 浓硝酸 NaOH溶液 验证该反应生成NO2‎ B MnO2‎ 浓盐酸 NaOH溶液 验证该反应生成Cl2‎ C CaCO3‎ 稀盐酸 Ca(OH)2溶液 验证该反应生成CO2‎ D Na2SO3‎ 浓硫酸 品红溶液 验证该反应生成SO2‎ ‎【解析】选B。A项,常温下Cu与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+‎ ‎2NO2↑+2H2O,若锥形瓶内产生红棕色气体,说明该反应产生NO2,可以达到目的。B项,常温下,MnO2与浓盐酸不反应,二者在加热条件下可以发生反应,故无法达到实验目的。C项,常温下CaCO3与稀盐酸发生反应:CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O,产生的CO2与广口瓶中的Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀,能达到实验目的。D项,常温下Na2SO3与浓硫酸发生反应:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,产生的SO2能使广口瓶中的品红溶液褪色,能达到实验目的。‎ ‎2.对比和类推是研究物质的性质常用的方法。已知镁和铝都是较活泼的金属,下列描述正确的是 (　　)‎ A.高温下,镁和铝在空气中都有抗腐蚀性 B.镁和铝都能跟稀盐酸、稀硫酸和强碱反应 C.镁在点燃条件下可以跟二氧化碳反应,铝在一定条件下可以跟氧化铁发生氧化还原反应 D.铝遇冷的浓硝酸“钝化”,镁遇冷的浓硝酸也发生“钝化”‎ ‎【解析】选C。镁在高温下容易燃烧,故A项错误;镁不能与强碱反应,故B项错误;铝、铁遇冷的浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”现象,镁遇冷的浓硫酸、浓硝酸不会发生“钝化”现象,故D项错误。‎ 9‎ ‎3.下列装置、操作及说法正确的是 (　　)‎ A.图1可用来蒸馏海水 B.图2证明铁生锈与空气有关 C.图3定量测定H2O2的分解速率 D.图4证明CH3CH2OH发生消去反应生成了乙烯 ‎【解析】选B。A.蒸馏时温度计的位置应在蒸馏烧瓶的支管口处,不能插入液面以下,故A错误;B.在中性溶液中铁发生吸氧腐蚀,瓶内压强减小,U形管左侧液面上升,故B正确;C.该实验不能用长颈漏斗,生成气体从长颈漏斗逸出,实验结果不准确,故C错误;D.乙醇也能与酸性高锰酸钾反应,本实验没有排除乙醇的影响,故D错误。‎ ‎4.化合物X由两种元素组成,为探究其组成和性质,设计并完成如下实验:‎ 请回答:‎ ‎(1)X的化学式是__________________。 ‎ ‎(2)溶液甲与足量氯气反应的离子方程式为 __________________。 ‎ ‎(3)加热条件下氨气被固体2氧化成一种气体单质,写出该反应的化学方程式__________________。 ‎ 9‎ ‎【解析】本题考查实验方案设计与评价,(1)磁性氧化物是Fe3O4,说明X中含有铁元素,根据流程图,固体2为Fe2O3,根据元素和原子守恒,化合物X中Fe的物质的量为24× mol=0.3 mol,无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊,因此气体为CO2,说明化合物X中含有C,化合物X中C的质量为(18.0-0.3×56) g=‎1.2 g,C的物质的量为 mol=0.1 mol,即X的化学式为Fe‎3C;(2)磁性氧化物Fe3O4与盐酸反应Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,根据流程图,溶液甲中含有Fe3+和Fe2+,加入氯气,发生的离子反应方程式为2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-;(3)NH3被Fe2O3氧化成一种气体单质,即N转化成N2,铁元素被还原成铁单质,即化学反应方程式为2NH3+Fe2O3N2+3H2O+2Fe。‎ 答案:(1)Fe‎3C　(2)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-‎ ‎(3)2NH3+Fe2O3N2+3H2O+2Fe ‎5.已知软锰矿和锰结核矿的主要成分均为MnO2,二氧化锰的制备和性质在生产生活和化学实验中有广泛应用。 ‎ 二氧化锰的制备:‎ 锰粉的主要成分为NH4Cl、C和MnO2,将锰粉进行如图所示操作后,可得到二氧化锰固体。‎ ‎(1)某同学认为试剂a为蒸馏水,你认为________(填“能”或“不能”)实现实验目的。 ‎ ‎(2)操作Ⅰ的名称是________,所用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。 ‎ ‎(3)在空气中充分灼烧的目的是 __________________。 ‎ 二氧化锰的性质检验:‎ Ⅰ.氧化性 ‎(4)实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,可以选用的装置是(填字母)________。 ‎ 9‎ ‎(5)将MnO2放在NH3气流中加热,可得到棕黑色的Mn2O3和N2,该反应的化学方程式为 __________________。 ‎ Ⅱ.还原性 ‎(6)下列流程所发生的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 ‎ Ⅲ.催化性 MnO2是实验室制取O2的催化剂。某同学设计实验探究双氧水分解的实验方案如下表所示。‎ 实验 序号 w(H2O2)/%‎ 粉状 MnO2/g 温度 ‎/℃‎ 待测 数据 ‎①‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎20‎ ‎②‎ ‎5‎ ‎1.0‎ ‎20‎ ‎(7)本实验的待测数据是__________________。 ‎ ‎(8)由实验①和②可得出的结论是________________ __。 ‎ ‎【解析】(1)只有NH4Cl易溶解,加入蒸馏水再过滤可以除去NH4Cl,达到实验目的。‎ ‎(2)过滤需要的玻璃仪器还有漏斗。‎ ‎(3)在空气中灼烧时,C会转化为CO2气体除去。‎ ‎(4)固体和液体加热制取气体应该选用C装置。‎ ‎(5)MnO2作氧化剂其中锰元素化合价降低生成Mn2O3,NH3作还原剂其中氮元素化合价升高生成N2,根据元素守恒还生成H2O,利用化合价升降总数相等可以配平方程式。‎ ‎(6)空气中O2作氧化剂,1 mol O2得4 mol e-;MnO2作还原剂,1 mol MnO2失2 mol e-;根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。‎ ‎(7)催化剂可以改变化学反应速率,通过测反应速率的变化可以达到实验目的。‎ ‎(8)化学反应速率改变了说明MnO2可作双氧水分解的催化剂。‎ 答案:(1)能 ‎(2)过滤　(普通)漏斗 ‎(3)除去混合物中的碳(C),以得到纯净的MnO2‎ ‎(4)C ‎(5)6MnO2+2NH33Mn2O3+N2+3H2O 9‎ ‎(6)1∶2‎ ‎(7)收集等体积氧气所需要的时间(或相同时间内所收集的氧气的体积)‎ ‎(8)MnO2可作双氧水分解的催化剂(或其他合理答案)‎ ‎1.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是 (　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验结论 A 稀盐 酸 Na2CO3‎ Na2SiO3‎ 溶液 非金属性:Cl>C>Si B 稀硫 酸 Na2SO3‎ 品红 溶液 SO2具有漂白性 C 浓盐 酸 KMnO4‎ AgNO3‎ 和稀硝 酸的混 合溶液 Cl2溶于水有Cl-生成 D 浓硫 酸 蔗糖 Ba(OH)2‎ 溶液 SO2能与碱溶液反应 ‎【解析】选B。A项能证明酸性:盐酸>碳酸>硅酸,但盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,不能说明非金属性:Cl>C>Si,A项不符合题意;C项没有排除挥发出的HCl的干扰,C项不符合题意;浓硫酸与蔗糖反应还有CO2生成,D项没有排除CO2的干扰,D项不符合题意。‎ ‎2.用如图装置进行实验,根据实验现象所得结论正确的是 ‎ ‎(　　)‎ 甲 乙 丙 结论 A 盐酸 石灰石 漂白粉溶液 酸性:HCl>H2CO3>HClO B 盐酸 硫化亚铁 硫酸铜溶液 酸性:HCl>H2S>H2SO4‎ 9‎ C 水 过氧化钠 水 过氧化钠与水的反应是放热反应 D 浓盐 酸 二氧化锰 碘化钾溶液 氧化性:MnO2>Cl2>I2‎ ‎【解析】选C。A.发生强酸制取弱酸的反应,但盐酸易挥发,盐酸可与漂白粉溶液反应,则该实验不能比较H2CO3、HClO的酸性,故A错误;B.硫化氢与硫酸铜反应生成CuS沉淀,CuS不溶于酸,不能比较酸性,且硫酸、盐酸均为强酸,而H2S为弱酸,故B错误;C.锥形瓶外壁发热,则由实验可知过氧化钠与水的反应是放热反应,故C正确;D.浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,该装置不能生成氯气,不能比较氧化性,故D错误。‎ ‎3.(2020·泉州模拟)实验室利用反应 TiO2(s)+CCl4(g)TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧下制取 TiCl4,实验装置如图所示(CCl4、TiCl4 的沸点分别为‎76 ℃‎、‎136 ℃‎,CCl4 与 TiCl4 互溶)。 下列说法正确的是 (　　)‎ A.①、⑤中分别盛装碱石灰、NaOH 溶液 B.②热水的作用是使 CCl4汽化,④冰水的作用是使 TiCl4 冷凝 C.③反应结束,先停止通 N2,再停止加热 D.分离④中的液态混合物,采用的操作是分液 ‎【解析】选B。反应在无水、无氧条件下进行,则⑤应为浓硫酸,故A错误;②热水的作用是使 CCl4汽化,可为③提供四氯化碳,CCl4、TiCl4 的沸点分别为‎76 ℃‎、‎136 ℃‎,④冰水可使 TiCl4 冷凝,故B正确;终止实验时为防止倒吸,应先熄灭酒精灯,冷却到室温后再停止通入N2,故C错误;分离④中的液态混合物,沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故D错误。‎ ‎4.某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质。‎ ‎(1)该同学在实验前,依据Fe2+的________性,填写了下表。 ‎ 实验操作 预期现象 反应的离子方程式 9‎ 向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡 试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄 Fe2++N+2H+Fe3++NO2↑+H2O 依照表中操作,该同学进行实验,观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液变为深棕色的原因,该同学进行了如下实验。‎ ‎(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液,前者不变红色,后者变红。该现象的结论是 __________________。 ‎ ‎(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe3+或Fe2+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。‎ ⅰ.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液并无明显变化。‎ ⅱ.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应。‎ ⅲ.为与ⅰ中实验进行对照,更换丙、丁后,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤ⅰ中相同。‎ ‎①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是 __________________; ‎ ‎②装置乙的作用是________________________________ __; ‎ ‎③步骤ⅱ的目的是 __________________________________; ‎ ‎④该实验可得出的结论是 __________________________________; ‎ ‎(4)该同学重新进行(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是 ___________‎ ‎_______。 ‎ ‎【解析】(1)Fe2+具有还原性,可被氧化为Fe3+。(2)题中现象说明反应后溶液中有Fe3+,即Fe2+被浓硝酸氧化为Fe3+。(3)本实验要验证NO2、NO与Fe2+、Fe3+的反应情况,必须制备NO、NO2。关闭b,打开a,验证NO2与Fe2+、Fe3+是否反应;关闭a,打开b,使NO2通过装置乙生成NO,验证NO与Fe2+、Fe3+是否反应。根据题中现象得出的结论是NO或NO2与Fe2+‎ 9‎ 反应生成深棕色溶液,NO或NO2与Fe3+作用得不到深棕色溶液。(4)预期现象是溶液颜色变为黄色,而实际上溶液颜色变为深棕色,说明Fe2+与NO、NO2发生了反应,要得到黄色溶液,必须将Fe2+完全氧化成Fe3+,即在盛有浓硝酸的试管中滴加数滴新制FeSO4溶液,振荡,可观察到溶液呈黄色。‎ 答案:(1)还原 ‎(2)Fe2+被浓硝酸氧化为Fe3+‎ ‎(3)①Cu+4HNO3(浓)‎ Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ‎②使NO2转化为NO ‎③排出乙右侧装置中残留的NO2‎ ‎④溶液的深棕色是由NO或NO2与Fe2+作用得到的(或溶液的深棕色不是由NO或NO2与Fe3+作用得到的)‎ ‎(4)向盛有浓硝酸的试管中滴入数滴新制FeSO4溶液,振荡 ‎5.某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。‎ 已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1‎ 请回答: ‎ ‎(1)装置A中反应的化学方程式是__。 ‎ ‎(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是___________。 ‎ ‎(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是______________________________, ‎ 说明SO2具有________________________。 ‎ ‎(4)分析B中产生白色沉淀的原因:‎ 观点1:__ ________________________________; ‎ 观点2:SO2与Fe3+反应;‎ 观点3:在酸性条件下SO2与N反应;‎ ‎①按观点2,装置B中反应的离子方程式是________________________________,证明该观点应进一步确认生成的新物质,其实验操作及现象是 ‎ 9‎ ‎__________________________________。 ‎ ‎②按观点3,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验。应选择的试剂是(填序号)________。 ‎ a.0.1‎‎ mol·L-1稀硝酸 b.1.5 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液 c.6.0 mol·L-1 NaNO3和0.2 mol·L-1盐酸等体积混合的溶液 ‎【解析】(1)浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)‎ Na2SO4+SO2↑+H2O。‎ ‎(2)要排除空气对实验的干扰,则就需要排尽装置中的空气。可利用氮气来排尽装置中的空气,即打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹。‎ ‎(3)B中溶液显酸性,因此不可能是亚硫酸钡沉淀,只能是硫酸钡沉淀。这说明SO2被氧化生成了硫酸,因此SO2具有还原性。‎ ‎(4)根据观点2、3可知,观点1应是SO2和Fe3+、酸性条件下N都反应。‎ ‎①如果是②,则铁离子的还原产物是亚铁离子,所以方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2OBaSO4↓+2Fe2++4H+。要检验亚铁离子,可利用其还原性进行检验,即取少量B溶液于试管中,加入少量的酸性KMnO4溶液,紫色褪去则溶液中有Fe2+。如果N氧化了SO2,则其还原产物是NO,NO具有氧化性,可以利用湿润的淀粉KI试纸,即用湿润的淀粉KI试纸靠近B导管末端,若不变蓝,说明N没反应则证明观点2合理。‎ ‎②为排除铁离子的干扰,可以选择不含铁离子的硝酸盐即可,所以答案选c。‎ 答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O ‎(2)打开弹簧夹,向装置中通入一段时间的N2,关闭弹簧夹　(3)BaSO4　还原性 ‎(4)SO2和Fe3+、酸性条件下N都反应 ‎①SO2+2Fe3++Ba2++2H2OBaSO4↓+2Fe2++4H+‎ 取少量B溶液于试管中,加入少量的酸性KMnO4溶液,紫色褪去则溶液中有Fe2+,然后用湿润的淀粉KI试纸靠近B导管末端,若不变蓝,说明N没反应,则证明观点2合理　②c 9‎