某实验小组在研究硝酸与铜的反应时，发现稀硝酸和铜反应后的混合液为蓝色，而浓硝酸和铜反应后的混合液为绿色，为此对产生绿色的原因开展探究。按要求完成下列问题：
[猜想假设]
(1)假设1：___________
假设2：硝酸铜溶液中溶解了
[实验操作及现象分析]
实验一：向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体，最终配成饱和溶液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色，未见绿色出现。
甲同学根据实验一的现象证明了假设1不成立，请补全假设。
实验二：
(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二，并初步验证了假设2成立，他的实验操作及现象是___________ 。
乙同学认为假设2不严谨，用以下实验对假设2进行了深入探究：
实验三：
(3)结合实验三，乙同学认为假设2不严谨的证据是___________
(4)乙同学查阅资料发现：
①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于
(或
)与铜离子作用的结果。
②金属和浓
的反应一旦发生后速率不断加快。原因是过程中有生成。如
和浓反应，开始生成的溶于水形成，它再和反应，速率就大大加快。
请依据资料完成以下离子反应方程式。
i.
；___________
ii.
；___________
iii.
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中的生成。
(5)结合化学用语，解释实验3产生该现象的原因是___________ 。
[猜想假设]
(1)假设1：
假设2：硝酸铜溶液中溶解了
[实验操作及现象分析]
实验一：向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体，最终配成饱和溶液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色，未见绿色出现。
甲同学根据实验一的现象证明了假设1不成立，请补全假设。
实验二：
(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二，并初步验证了假设2成立，他的实验操作及现象是
乙同学认为假设2不严谨，用以下实验对假设2进行了深入探究：
实验三：
| 操作及试剂 | 现象 |
向浓硝酸和铜反应后的混合液中通入 | 大量红棕色气体放出，短时间内溶液仍保持绿色。长时间后变成蓝色 |
(4)乙同学查阅资料发现：
①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于
(或)与铜离子作用的结果。②金属和浓
的反应一旦发生后速率不断加快。原因是过程中有生成。如和浓反应，开始生成的溶于水形成，它再和反应，速率就大大加快。请依据资料完成以下离子反应方程式。
i.
；ii.
；iii.
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中
的生成。| 实验 | 操作 | 现象 |
| 1 | 向试管a中加入lmL浓硝酸，再插入铜丝 | 快速产生红棕色气体，溶液变为绿色 |
| 2 | 向试管b中加入1mL浓硝酸，3滴蒸馏水，再插入铜丝 | 快速产生红棕色气体溶液变为绿色 |
| 3 | 向试管c中加入1mL浓硝酸，3滴 ，再插入铜丝 | 反应较慢，溶液变为蓝色 |
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更新时间：2022-03-31 22:04:50
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及
。黏土钒矿采用以下工艺流程可制备偏钒酸铵。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下表所示：
回答下列问题：
(1)钒在周期表中的位置为___________ 。
(2)写出“酸浸氧化”中
转化为
的离子方程式___________ 。
(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为
，滤液②中金属阳离子有
、
___________ 。
(4)“沉淀转溶”中，
溶解为
或
，滤渣③的主要成分是___________ 。
(5)“调”中有沉淀产生，生成沉淀反应的化学方程式是___________ 。
(6)偏钒酸铵，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸铵的化学式为___________ 。
(7)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。
①左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为___________ 。
②充电时若转移的电子数为
个，左槽溶液中
物质的量的变化量为___________ 。
。黏土钒矿采用以下工艺流程可制备偏钒酸铵。该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下表所示：| 金属离子 |  |  |  |  |
| 开始沉淀 | 1.9 | 7.0 | 3.0 | 8.1 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 9.0 | 4.7 | 10.1 |
(1)钒在周期表中的位置为
(2)写出“酸浸氧化”中
转化为的离子方程式(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为
，滤液②中金属阳离子有、(4)“沉淀转溶”中，
溶解为或，滤渣③的主要成分是(5)“调
”中有沉淀产生，生成沉淀反应的化学方程式是(6)偏钒酸铵，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸铵的化学式为
(7)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如图所示。
①左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为
②充电时若转移的电子数为
个，左槽溶液中物质的量的变化量为
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【推荐2】某化学小组模拟工业生产原理：以废铁屑(含少量
、Mn、C等杂质)为原料生产配合物乙二胺四乙酸铁钠(EDTA铁钠盐)，并测定所制取的样品中铁元素的含量。
已知：①乙二胺四乙酸铁钠，易溶于水和稀酸，微溶于乙醇；该螯合型配合物稳定性好
②氢氧化铁沉淀通常呈胶体状态，有较强的吸附性
Ⅰ．制备乙二胺四乙酸铁钠晶体
实验原理：
实验流程：
方案1：
(1)由
制乙二胺四乙酸铁钠可以选择_________ (填“酒精灯直接加热”或“水浴加热”)。
(2)氧化剂A可以选择
，试写出该步反应的离子方程式___________ 。
(3)下列说法正确的是___________ 。
A．为避免沉淀中裹入过多杂质，可以采用一次性加入氨水
B．该流程中两次用到
溶液，均可用
溶液代替
C．操作④洗涤时宜采用冷水洗涤
D．“一系列的操作”是指“蒸发浓缩，趁热过滤、洗涤、干燥”
E．乙二胺四乙酸铁钠溶液中滴入KSCN溶液不一定会显红色
方案2：用EDTA、
与
反应，制备乙二胺四乙酸铁钠，此法EDTA先被中和后再和直接反应。两个方案都有不足之处，方案1的缺点：氢氧化铁沉淀成胶体状态，难以过滤和洗涤。
(4)为使沉淀颗粒增大，实验中往往可以采取___________ (填实验条件)。
(5)方案2的缺点：产品中含杂质多，纯度不好。方案2后剩余废液可用层柱法(利用筛网孔径与微粒孔径不同的一种分离方法)可得到反应的副产物___________ (填名称)。
Ⅱ．测定所制取样品中铁的含量(EDTA标准溶液滴定法)
取
样品溶于水，然后将其中的铁元素用萃取剂从配合物中“反萃取”出来并配成
溶液，取出
加入过量的
标准溶液并加热煮沸，充分反应后，再用
的
标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗标准溶液体积为
。
已知：、与EDTA反应的化学计量比均为
。
(6)实验室进行萃取操作时，需要打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示___________。
(7)计算铁元素的质量分数___________ 。
、Mn、C等杂质)为原料生产配合物乙二胺四乙酸铁钠(EDTA铁钠盐)，并测定所制取的样品中铁元素的含量。已知：①乙二胺四乙酸铁钠，易溶于水和稀酸，微溶于乙醇；该螯合型配合物稳定性好
②氢氧化铁沉淀通常呈胶体状态，有较强的吸附性
Ⅰ．制备乙二胺四乙酸铁钠晶体
实验原理：
实验流程：
方案1：
(1)由
制乙二胺四乙酸铁钠可以选择(2)氧化剂A可以选择
，试写出该步反应的离子方程式(3)下列说法正确的是
A．为避免
沉淀中裹入过多杂质，可以采用一次性加入氨水B．该流程中两次用到
溶液，均可用溶液代替C．操作④洗涤时宜采用冷水洗涤
D．“一系列的操作”是指“蒸发浓缩，趁热过滤、洗涤、干燥”
E．乙二胺四乙酸铁钠溶液中滴入KSCN溶液不一定会显红色
方案2：用EDTA、
与反应，制备乙二胺四乙酸铁钠，此法EDTA先被中和后再和直接反应。两个方案都有不足之处，方案1的缺点：氢氧化铁沉淀成胶体状态，难以过滤和洗涤。(4)为使沉淀颗粒增大，实验中往往可以采取
(5)方案2的缺点：产品中含杂质多，纯度不好。方案2后剩余废液可用层柱法(利用筛网孔径与微粒孔径不同的一种分离方法)可得到反应的副产物
Ⅱ．测定所制取样品中铁的含量(EDTA标准溶液滴定法)
取
样品溶于水，然后将其中的铁元素用萃取剂从配合物中“反萃取”出来并配成溶液，取出加入过量的标准溶液并加热煮沸，充分反应后，再用的标准溶液滴定过量的EDTA至终点，消耗标准溶液体积为。已知：
、与EDTA反应的化学计量比均为。(6)实验室进行萃取操作时，需要打开分液漏斗活塞放气，正确的放气图示___________。
A． | B． | C． | D． |
(7)计算铁元素的质量分数
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐3】回答下列离子反应相关问题
(1)写出下列反应的离子方程式：
①实验室制备CO2的反应___________ ；
②实验室制备H2的反应___________ ；
③稀醋酸与氢氧化钾溶液反应___________ 。
(2)向三只盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，随后在所得溶液甲、乙、丙中逐滴滴加稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和 HCl的挥发)：
①所得溶液甲中溶质为___________ (填写化学式)，物质的量之比为___________ ；
②所得溶液乙中溶质为___________ (填写化学式)，物质的量之比为___________ ；
③若向所得溶液丙中，改为加入过量Ba(OH)2溶液，写出离子方程式：__________ 。
(3)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：
。为确认溶液组成，进行如下实验：
(Ⅰ)取200mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g， 向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。
(Ⅱ)向(Ⅰ)的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体A，体积为1.12L(已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出)。
①写出生成气体A的离子方程式___________ ；
②该溶液中一定存在的离子为：___________ (填写离子符号)；
③如果上述6种离子都存在，则c(Cl⁻)______ c(
)(选填“>”、“=”、“<”或“无法比较”)。
(1)写出下列反应的离子方程式：
①实验室制备CO2的反应
②实验室制备H2的反应
③稀醋酸与氢氧化钾溶液反应
(2)向三只盛有一定量NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，随后在所得溶液甲、乙、丙中逐滴滴加稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和 HCl的挥发)：
①所得溶液甲中溶质为
②所得溶液乙中溶质为
③若向所得溶液丙中，改为加入过量Ba(OH)2溶液，写出离子方程式：
(3)某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：
。为确认溶液组成，进行如下实验：(Ⅰ)取200mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g， 向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶。
(Ⅱ)向(Ⅰ)的滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体A，体积为1.12L(已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出)。
①写出生成气体A的离子方程式
②该溶液中一定存在的离子为：
③如果上述6种离子都存在，则c(Cl⁻)
)(选填“>”、“=”、“<”或“无法比较”)。
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解答题-无机推断题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】X、Y、Z、W四种常见元素，其中X、Y、Z为短周期元素，有关信息如表：
（1）W在周期表的位置为________ 。
在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程为________ 。
（2）X的简单阴离子的结构示意为________ ，X的最高价氧化物对应水化物的水溶液与Y的氧化物反应的离子方程式为________ 。
（3）工业上制备Z的单质的化学反应方程式为________ ，锗与Z是同一主族元素，门捷列夫曾预言了这一元素的存在，它用来制造半导体晶体管，最新研究表明：有机锗具有明显的抗肿瘤活性，锗不与NaOH溶液反应但在有
存在时可与NaOH溶液反应生成锗酸盐，其方程式为________ 。
| 原子或分子相关信息 | 单质及其化合物相关信息 | |
| X |  分子是由粗Z提纯Z的中间产物 | X的最高价氧化物对应的水化物为无机酸中最强酸 |
| Y | Y原子的最外层电子数等于电子层数 | Y的氧化物是典型的两性氧化物，可用于制造一种极有前途的高温材料 |
| Z | Z原子的最外层电子数是次外层电子数的 | Z是无机非金属材料的主角，其单质是制取大规模集成电路的主要原料 |
| w | w原子的最外层电子数小于4 | w的常见化合价有+3、+2， 稀溶液呈黄色 |
（1）W在周期表的位置为
在空气中不稳定，极易被氧化，由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，反应的化学方程为（2）X的简单阴离子的结构示意为
（3）工业上制备Z的单质的化学反应方程式为
存在时可与NaOH溶液反应生成锗酸盐，其方程式为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】锌钡白(又称立德粉)广泛用作白色颜料。以含锌废料(主要成分是ZnO，含少量Fe3O4、CuO、SiO2等)为原料生产锌钡白(ZnS∙BaSO4)的工艺如下：
已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，Ksp(ZnS)=3.0×10-25，Ksp(CuS)=6.0×10-36；
②BaS微溶于水，溶于水缓慢反应生成Ba(OH)2和H2S。
回答下列问题：
(1)“固体2”的主要成分是______ (填化学式)；提高“酸浸"速率的措施主要有_______ (答一条)。
(2)“氧化”的离子方程式为___________ 。
(3)“除铁”后c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1时，滤液的pH=___________
(4)“除铜”中ZnS(s)+Cu2+(aq)
CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数K=___________
(5)制备锌钡白的化学方程式为_______ ，通过检验SO
判断立德粉是否洗净，其操作方法是___________ 。
(6)已知该废料中含ZnO的质量分数为8.1%，100t这种废料最终可制备23.4t立德粉，其中0.3t为除杂试剂转化所得，则由该废料制得的立德粉的产率为___________ 。
已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，Ksp(ZnS)=3.0×10-25，Ksp(CuS)=6.0×10-36；
②BaS微溶于水，溶于水缓慢反应生成Ba(OH)2和H2S。
回答下列问题：
(1)“固体2”的主要成分是
(2)“氧化”的离子方程式为
(3)“除铁”后c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1时，滤液的pH=
(4)“除铜”中ZnS(s)+Cu2+(aq)
CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数K=(5)制备锌钡白的化学方程式为
判断立德粉是否洗净，其操作方法是(6)已知该废料中含ZnO的质量分数为8.1%，100t这种废料最终可制备23.4t立德粉，其中0.3t为除杂试剂转化所得，则由该废料制得的立德粉的产率为
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解答题-工业流程题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】一种从废钴锰催化剂[含53.1%(CH3COO)2Co、13.2%(CH3COO)2Mn、23.8%CoCO3、6.5%Mn(OH)2、1.3%SO2及对二甲苯等有机物等]中回收钴和锰的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①焙烧的目的是_________________________________ 。
(2)步骤②酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，其目的是___________ 。
(3)步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应的离子方程式为______________________ 。
(4)步骤④调节pH时采用CH3COOH和CH3 COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时pH变化均不大，其中稀释时pH变化不大的原因是______________________ 。
(5)步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同时生成NO和S，该反应的化学方程式为______________________ 。
(6)步骤⑦若在实验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有___________ (填仪器名称)。
(7)某工厂用mkg废催化剂最终制得 CoO n kg，则CoO的产率为___________ 。
回答下列问题：
(1)步骤①焙烧的目的是
(2)步骤②酸浸时，控制盐酸适当过量、溶液加热并充分搅拌，其目的是
(3)步骤③MnCl2与H2O2和氨水反应的离子方程式为
(4)步骤④调节pH时采用CH3COOH和CH3 COONa混合溶液，该混合溶液称为缓冲溶液，该溶液中加入少量的酸、碱或稀释时pH变化均不大，其中稀释时pH变化不大的原因是
(5)步骤⑤硝酸溶解CoS生成Co(NO3)2同时生成NO和S，该反应的化学方程式为
(6)步骤⑦若在实验室进行，所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外，还有
(7)某工厂用mkg废催化剂最终制得 CoO n kg，则CoO的产率为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】某研究性学习小组的同学为了探究
的性质，进行了如下实验。
(1)甲同学设计了图甲装置进行实验，观察到集气瓶中收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成气体。乙同学不同意甲同学的推断，理由是_______ 。
(2)乙同学观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色，为此他设计了图乙装置进行实验，步骤如下：
①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；
②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；
③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体；
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出，敞口正放在桌面上，观察到瓶口气体颜色有变化，证明稀硝酸与铜反应生成。
步骤①的作用是_______ ；步骤④瓶口气体的颜色变化是_______ 。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式为_______ 。
(4)将
铜加入到
的硝酸溶液中，铜全部溶解，得到
和的混合气体。将反应后溶液稀释至
，测得
的浓度为
。
①混合气体中和的总物质的量为_______ 
；
②稀释后的溶液中的物质的量浓度为_______ 
。
的性质，进行了如下实验。(1)甲同学设计了图甲装置进行实验，观察到集气瓶中收集到无色气体，由此确定铜和稀硝酸反应生成
气体。乙同学不同意甲同学的推断，理由是(2)乙同学观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色，为此他设计了图乙装置进行实验，步骤如下：
①在大试管中放入适量石灰石，加入过量稀硝酸；
②待石灰石反应完全，将铜丝浸入过量的稀硝酸中；
③一段时间后，观察到大试管中气体始终为无色，收集反应产生的气体；
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出，敞口正放在桌面上，观察到瓶口气体颜色有变化，证明稀硝酸与铜反应生成
。步骤①的作用是
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后，再加入20%的稀硫酸，铜片上又有气泡产生，反应的离子方程式为
(4)将
铜加入到的硝酸溶液中，铜全部溶解，得到和的混合气体。将反应后溶液稀释至，测得的浓度为。①混合气体中
和的总物质的量为；②稀释后的溶液中
的物质的量浓度为。
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解答题-实验探究题
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(0.4)
【推荐2】某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。
资料：微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应：Cu2++4OH− =[Cu(OH)4]2−，[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。
（1）A中反应的化学方程式是________ 。
（2）将装置C补充完整并标明所用试剂________ 。
（3）实验I中，铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分，取出反应后的铜片，用水小心冲洗后，进行下列操作：
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO，理由是________ 。
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论，理由是______ 。需要增加实验iii，说明黑色沉淀不含CuO，实验iii的操作和现象是_______ 。
（4）甲同学对黑色沉淀成分继续探究，补全实验方案：
（5）用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下：
230℃时黑色沉淀的成分是__________ 。
（6）为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓H2SO4，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变蓝。用化学方程式解释原因____ 。
（7）综合上述实验过程，说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______ 。
资料：微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应：Cu2++4OH− =[Cu(OH)4]2−，[Cu(OH)4]2−溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。
| 编号 | 实验用品 | 实验现象 | |
| I | 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液 | 过量铜片 | 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失。 |
| II | 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液 | 适量铜片 | 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失。 |
（1）A中反应的化学方程式是
（2）将装置C补充完整并标明所用试剂
（3）实验I中，铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分，取出反应后的铜片，用水小心冲洗后，进行下列操作：
 |  |
| i. 黑色沉淀脱落，一段时间后，上层溶液呈无色。 | ii. 开始时，上层溶液呈无色，一段时间后，上层溶液呈淡蓝色。 |
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO，理由是
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论，理由是
（4）甲同学对黑色沉淀成分继续探究，补全实验方案：
| 编号 | 实验操作 | 实验现象 |
| iv | 取洗净后的黑色沉淀，加入适量 | 黑色沉淀全部溶解，试管上部出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 |
（5）用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下：
| 150℃取样 | 230℃取样 |
| 铜元素3.2g，硫元0.96g。 | 铜元素1.28g，硫元0.64g。 |
230℃时黑色沉淀的成分是
（6）为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓H2SO4，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变蓝。用化学方程式解释原因
（7）综合上述实验过程，说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，Cu和浓H2SO4反应的实验方案是
您最近一年使用：0次
解答题-实验探究题
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(0.4)
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解题方法
【推荐3】如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。
I. 浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
(1)具支试管中发生反应的化学方程式为___________ 。
(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是___________ 。
II． 稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是___________ 。
(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是___________ (填字母)。
A． c中收集到无色气体
B． c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C． b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
III． 稀硝酸的强氧化性、酸性的相关计算
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解 9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。
(5)OA段反应的化学方程式为___________ 。AB段反应的离子方程式为 ___________ 。
(6)第二份溶液中最终溶质是什么并实验验证此溶液阳离子的方法是___________ 。
(7)H2SO4浓度为___________ mol/L。
I. 浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5 mL浓硝酸，往具支试管中放入约2 mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
(1)具支试管中发生反应的化学方程式为
(2)实验中观察到能证明浓硝酸具有强氧化性的现象是
II． 稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接的简便、合理的实验操作是
(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是
A． c中收集到无色气体
B． c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C． b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
III． 稀硝酸的强氧化性、酸性的相关计算
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解 9.6 g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。
(5)OA段反应的化学方程式为
(6)第二份溶液中最终溶质是什么并实验验证此溶液阳离子的方法是
(7)H2SO4浓度为
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐1】工业上，以钛铁矿（主要含FeTiO3，还含有Fe2O3 和Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备二氧化钛并得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下图所示。
已知：TiO2+在一定条件下会发生水解。
回答下列问题：
（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，可行的措施是（写一条即可）_______________ 。黑钛液中生成的主要阳离子有TiO2+和Fe2+，步骤①主要反应的化学方程式是_________ 。
（2）步骤②中，加入铁粉的主要作用是_____ ，同时也会将部分TiO2+还原为Ti3+。
（3）向滤液2中通入空气的目的是______ （用离子方程式表示）。
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:_________________ 。
（5）副产品绿矾中含有杂质[Al2(SO4)3]。要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程：将副产品溶于稀硫酸中，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，______ ，过滤，用冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H20晶体。
（6）用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数：在一定条件下，将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作为指示剂，用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。
①滴定终点的现象是_______________ 。
②滴定分析时，称取TiO2试样0.2 g，消耗0.1 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液24.00mL，则TiO2的质量分数为_______________ 。
已知：TiO2+在一定条件下会发生水解。
回答下列问题：
（1）要提高酸浸时钛矿石的溶解速率，可行的措施是（写一条即可）
（2）步骤②中，加入铁粉的主要作用是
（3）向滤液2中通入空气的目的是
（4）请结合化学用语用化学平衡理论解释步骤④中加入热水稀释将TiO2+转化为Ti(OH)4 的原因:
（5）副产品绿矾中含有杂质[Al2(SO4)3]。要将副产品进一步提纯，请结合右图的绿矾溶解度曲线完成提纯过程：将副产品溶于稀硫酸中，充分搅拌后，用NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤沉淀后得到FeSO4溶液，
（6）用氧化还原滴定法测定制备得到的产品中TiO2的质量分数：在一定条件下，将一定量的产品溶解并将TiO2还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作为指示剂，用硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。
①滴定终点的现象是
②滴定分析时，称取TiO2试样0.2 g，消耗0.1 mol/L NH4Fe(SO4)2标准溶液24.00mL，则TiO2的质量分数为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐2】某小组同学为探究Cl2与不同条件下的MnSO4的反应情况。
已知：i.几种锰的化合物颜色：MnO2棕黑色、MnO
绿色、MnO
紫色；
ii.Mn2+在一定条件下能被Cl2或ClO-氧化成上述某种锰的化合物；
iii.MnO的氧化性强于MnO2；浓碱条件下，MnO可被OH-还原为MnO；
iv.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，ClO-的氧化性随碱性增强而减弱。
设计了如图实验装置(夹持装置略)，实验过程与现象如表所示。
请按要求回答下列问题：
(1)使用KMnO4制备Cl2而不使用MnO2的理由是____ 。
(2)试剂X是____ ；Cl2在B中的反应是可逆的，其证据是____ ；用离子方程式表示装置D的作用：____ 。
(3)对比I-1与I-2的现象，得出氧化性强弱结论：O2____ Cl2(填“<”或“>”或“=”)；写出产生I-2现象的离子方程式：____ 。
(4)II-1中白色沉淀为____ ，在空气中变成棕黑色沉淀的原因是____ 。
(5)对比I-2与II-2的现象，得出结论是___ 。
(6)根据已知信息，推测III-2中应得到绿色溶液，但实际与之不符。分析可能的原因有(写一条)____ 。
已知：i.几种锰的化合物颜色：MnO2棕黑色、MnO
绿色、MnO紫色；ii.Mn2+在一定条件下能被Cl2或ClO-氧化成上述某种锰的化合物；
iii.MnO
的氧化性强于MnO2；浓碱条件下，MnO可被OH-还原为MnO；iv.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，ClO-的氧化性随碱性增强而减弱。
设计了如图实验装置(夹持装置略)，实验过程与现象如表所示。
| 实验序号 | 试管C中Y | C中实验现象 | |
| 通入Cl2前 | 通入Cl2后 | ||
| I | 水 | I-1得到无色溶液 | I-2产生棕黑色沉淀，溶液呈浅黄绿色，放置片刻后无明显现象 |
| II | 5%NaOH溶液 | II-1产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀 | II-2棕黑色沉淀增多，放置片刻后溶液变为紫色，仍有沉淀 |
| III | 40%NaOH溶液 | III-1产生白色沉淀，在空气中较II-1变成棕黑色沉淀快 | III-2棕黑色沉淀较II-2的增多，放置片刻后溶液变为紫色，仍有沉淀 |
(1)使用KMnO4制备Cl2而不使用MnO2的理由是
(2)试剂X是
(3)对比I-1与I-2的现象，得出氧化性强弱结论：O2
(4)II-1中白色沉淀为
(5)对比I-2与II-2的现象，得出结论是
(6)根据已知信息，推测III-2中应得到绿色溶液，但实际与之不符。分析可能的原因有(写一条)
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】某校化学兴趣小组同学为探究二氧化氮的氧化性和还原性，设计了如下装置：
已知：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O
请回答下列问题：
（1）盛放浓硝酸装置的名称是____________________________ 。
（2）装置乙的作用是______________________________________ 。
（3）装置丙中的实验现象为淡黄色固体变为白色，其反应为Na2O2＋2NO2
2NaNO3，该实验证明NO2具有_________________ 性。
（4）丁装置证明NO2具有氧化性，其实验现象为________________________________ ，反应的化学方程式为__________________________________________ 。
（5）装置戊中通入空气的目的为_______________________________________ 。
（6）若要证明装置丁的试管C中发生反应后的某种产物具有氧化性，你的实验设计方案为_________ 。
（7）该小组同学用酸性KMnO4溶液可测定反应后装置戊中NaNO2的含量（其他物质不与反应）。用___________ （填写“酸式”或“碱式”）滴定管取amol／L酸性KMnO4溶液滴定装置戊中反应后的溶液V2mL，消耗酸性KMnO4溶液V1mL，则反应后装置戊中NaNO2的含量为__________ g／mL。
已知：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2O NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O
请回答下列问题：
（1）盛放浓硝酸装置的名称是
（2）装置乙的作用是
（3）装置丙中的实验现象为淡黄色固体变为白色，其反应为Na2O2＋2NO2
2NaNO3，该实验证明NO2具有（4）丁装置证明NO2具有氧化性，其实验现象为
（5）装置戊中通入空气的目的为
（6）若要证明装置丁的试管C中发生反应后的某种产物具有氧化性，你的实验设计方案为
（7）该小组同学用酸性KMnO4溶液可测定反应后装置戊中NaNO2的含量（其他物质不与反应）。用
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