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解答题-实验探究题 | 适中(0.65) |
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1 . 亚硝酸钠(NaNO2)常用作肉类食品的防腐剂。某实验小组将NO和NO2的混合气体通入Na2CO3溶液中,并经一系列操作制得NaNO2固体,然后对其性质进行探究。
【查阅资料】
①NaNO2具有较强的氧化性和较弱的还原性,其水溶液显碱性。
与Ag+反应,可生成AgNO2白色沉淀或无色配离子。
【性质探究】将制取的NaNO2固体配制成约0.1mol/L NaNO2溶液,进行实验I和实验II。

请回答下列问题:
(1)NaNO2溶液显碱性的原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)根据实验I,推测酸性条件下氧化I- 的离子方程式是_______
(3)甲同学认为依据实验I的现象可以得出结论:该条件下能氧化I-。乙同学则认为制取的NaNO2含有副产物,仅凭实验I不能得出上述结论,还需要进行补充实验。乙同学设计实验III证明了实验I条件下氧化I- 的只有。请补充完整实验III的实验方案:取2mL 0.1mol/L_______溶液于试管中,加入_______,溶液没有变蓝。
(4)①由实验II的现象得出结论:白色沉淀的生成与_______有关。
②仅用实验II的试剂,设计实验方案进一步证实了上述结论,实验操作及现象是_______
(5)常温下AgNO2微溶于水,在沸水中可溶。除去AgNO2沉淀中的少量Ag2O杂质的方法如下:加入适量水,加热溶解,_______,过滤,洗涤,干燥。
2 . 在处理NO废气的过程中,催化剂[Co(NH3)6]2+会逐渐失活变为[Co(NH3)6]3+。某小组为解决这一问题,实验研究之间的相互转化。
资料:i.Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44
ii.Co2++6NH3[Co(NH3)6]2+K1=1.3×105
Co3++6NH3[Co(NH3)6]3+K2=2×1035
iii.[Co(NH3)6]2+和[Co(NH3)6]3+在酸性条件下均能生成NH
(1)探究的还原性
实验I.粉红色的CoCl2溶液或CoSO4溶液在空气中久置,无明显变化。
实验II.向0.1mol/LCoCl2溶液中滴入2滴酸性KMnO4溶液,无明显变化。
实验III.按如图装置进行实验,观察到电压表指针偏转。

①甲同学根据实验III得出结论:Co2+可以被酸性KMnO4溶液氧化。
乙同学补充实验IV,____(补全实验操作及现象),否定了该观点。
②探究碱性条件下的还原性,进行实验。

ii中反应的化学方程式是____
③根据氧化还原反应规律解释:还原性Co(OH)2>Co2+:Co2+-e-=Co3+在碱性条件下,OH-与Co2+、Co3+反应,使c(Co2+)和c(Co3+)均降低,但____降低的程度更大,还原剂的还原性增强。
(2)探究的氧化性
①根据实验III和IV推测氧化性:Co3+>Cl2,设计实验证明:向V中得到的棕褐色沉淀中,____(补全实验操作及现象),反应的离子方程式是____
②向V中得到的棕褐色沉淀中滴加H2SO4溶液,加入催化剂,产生无色气泡,该气体是____
(3)催化剂[Co(NH3)6]2+的失活与再生
①结合数据解释[Co(NH3)6]2+能被氧化为[Co(NH3)6]3+而失活的原因:____
②根据以上实验,设计物质转化流程图实现[Co(NH3)6]2+的再生:____
示例:CoCoCl2Co(OH)2
3 . 某小组探究Cu和H2O2的反应的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。
【实验探究】
实验i:向装有0.5g Cu的烧杯中加入20mL30% H2O2溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体。
(1)①写出该反应的化学方程式:_______
②电极反应式:
ⅰ.氧化反应:_______
ⅱ.还原反应: H2O2+ 2e- = 2OH-
【继续探究】
针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验。
装置序号试剂a现象
ii20mL30% H2O2与4mL5mol/L H2SO4混合液Cu表面很快生产少量气泡,溶液逐渐变蓝,产生较多气泡
iii20mL30% H2O2与4mL5mol/L氨水混合液溶液立即变为深蓝色,产生大量气泡,Cu表面有少量蓝色不溶物
(2)实验ii中:溶液变蓝的原因是_______(用化学方程式表示)。
(3)对比实验i和iii,为探究浓氨水对Cu的还原性或H2O2氧化性的影响,该同学利用下图装置继续实验。

已知:电压大小反映了物质氧化还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大。
a.K闭合时,电压为x。
b.向U型管右侧溶液中滴加浓氨水后,电压减小了y。
c.继续向U型管左侧溶液中滴加浓氨水后,电压增大了z。
①从电极反应角度解释产生现象c的原因:_______
②利用该方法也可证明酸性增强可提高H2O2的氧化性,具体实验操作及现象是_______
(4)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______
2022-10-15更新 | 168次组卷 | 1卷引用:北京市牛栏山一中2022-2023学年高三上学期10月月考化学试题
4 . 某小组探究H2O2氧化性、还原性的变化规律。
资料:Na2O2 + 2H2O=2NaOH+ H2O2、2H2O2=2H2O+O2
(1)制备H2O2:将Na2O2溶于冰水中,产生少量气泡,得溶液A。向A中加入过量稀H2SO4,得溶液B。溶解Na2O2用冰水,目的是_______
(2)检验H2O2:向溶液A、B中分别滴加适量酸性KMnO4溶液。
I:B中产生气泡,滴入的溶液紫色褪去。
发生还原反应: +5e-+8H+=Mn2+ +4H2O
H2O2发生氧化反应: _______
II: A中滴入的溶液紫色褪去,有棕褐色固体生成,产生大量气泡。推测固体可能含MnO2,对其产生的原因提出猜想:
猜想1. 有氧化性,能被还原为MnO2
猜想2. Mn2+_______性,能与H2O2反应产生MnO2
猜想3. ……
(3)探究猜想2的合理性,并分析I中没有产生棕褐色固体的原因,设计实验如下:
序号实验试剂现象
ia生成棕褐色固体,产生大量气泡
iib有少量气泡
iiiH2O2溶液有少量气泡
注:iii是ii和i的对照实验。
①X是_______。(填化学式,下同)
②a是______________;b是______________
③取i中棕褐色固体,滴加浓盐酸,加热,产生黄绿色气体。
(4)向一定浓度的H2O2溶液中加入少量MnO2,迅速产生大量气泡;发生的反应为: 2H2O22H2O+O2↑,MnO2 作催化剂;随后加入 H2SO4,固体溶解,气泡产生明显减弱,该过程发生反应的化学方程式为_______,MnO2作氧化剂。
(5)综上所述,H2O2在反应中做氧化剂还是还原剂,与其它反应物的氧化性、还原性以及_______等因素有关。
2022-12-16更新 | 119次组卷 | 1卷引用:河北省部分重点中学2023届高三上学期阶段性检测(一)化学试题
5 . 交警检验司机是否酒驾时,通常使用酒精检测仪,学习小组分别对酒精检测仪的原理进行探究性学习。
(1)一种传统的酒精检测仪利用乙醇与酸性溶液的反应进行检测,甲组同学进行模拟实验,向酸性溶液中加入乙醇,溶液由橙色变绿色,查阅资料发现在溶液中显绿色,该实验体现乙醇的_______(填“氧化性”或者“还原性”)
(2)目前常用的是燃料电池型呼气酒精检测仪,其工作原理如图所示,被测者呼出气体中所含的酒精被输送到电池中反应产生微小电流,该电流经电子放大器放大后在液晶显示屏上显示其酒精含量。

①负极电极反应式为_______
②电池反应为_______
(3)乙组同学设计如下装置(夹持装置省略)进一步探究催化氧化反应。

为检验反应产物,该小组同学分别取少量试管中的液体进行了如下实验,回答下列问题:已知:可以用检验葡萄糖的方法检验乙醛。
实验序号检验试剂和反应条件现象结论
a酸性溶液紫红色褪去产物含有乙醛
b新制悬浊液,加热_______产物含有乙醛
c浅红色含酚酞的溶液浅红色褪去产物可能含有乙酸

①热水浴的作用_______
②实验b得出结论依据的现象是_______
③实验a~c中的结论不合理的是_______(填序号),原因是_______
2022-06-28更新 | 245次组卷 | 1卷引用:山东省济南市2021-2022学年高一下学期5月联合考试化学试题
6 . 某化学小组在实验室中对SO2进行探究。回答下列问题:
(1)①学生甲用如图E装置制备SO2。写出该反应的化学方程式___________,该反应中,硫酸体现的的性质有___________

A.氧化性       B.还原性     C.酸性     D.碱性
②学生乙以粉末和为原料制取SO2,反应的化学方程式是:___________
③现欲收集一瓶干燥的SO2,选用下图中的A、B、C、D装置,其连接顺序(按气流方向,用小写字母表示,可重复选用)为:___________

(2)学生丙用浓H2SO4和蔗糖反应,得到的气体中含有SO2、CO2。现选择下图中的装置,验证混合气体中存在CO2和SO2,A和C中盛放的是品红溶液,B中盛放的是酸性高锰酸钾溶液。其中,能证明存在CO2的现象是___________

(3)学生甲实验中,大试管内产生了大量黑色固体。查阅资料知:
①黑色固体可能含有CuO、CuS、
②CuS和不溶于稀盐酸、稀硫酸,但加热下可溶于稀硝酸。
③向含微量的溶液中滴加溶液,能产生红褐色沉淀。
现取少量黑色沉淀,加入稀硫酸,充分振荡以后,再滴加溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是___________。另取少量黑色沉淀,加入足量稀硝酸并加热,发现黑色固体最终完全溶解,溶液变为蓝色,有无色气泡生成,管口处出现红棕色。试写出CuS溶于足量稀硝酸的离子方程式:___________
为测定黑色沉淀中的百分含量,取0.2000g黑色沉淀,在酸性溶液中用0.1000mol/LKMnO4溶液处理,发生反应:,,恰好用去KMnO4溶液23.50mL。则混合物中的质量分数为___________
7 . 亚硫酸钠(Na2SO3)是一种重要的化工产品,常用作防腐剂、漂白剂、脱氯剂等。为探究 Na2SO3的性质,进行了如下实验。
【性质预测】
(1)Na2SO3中硫元素的化合价是_____,属于 S 元素的中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。
【实验验证】
实验序号实验试剂X实验现象
KMnO4溶液、稀硫酸紫色褪去,变为无色
Na2S 溶液、稀硫酸加入Na2S溶液,无明显现象;再加入稀硫酸,产生淡黄色浑浊
资料:酸性条件下,KMnO4被还原为无色的 Mn2+
【分析解释】
(2)实验ⅰ中,反应的离子方程式是___________
(3)实验ⅱ中,能说明 Na2S 在酸性条件下被氧化的实验现象是___________
【继续探究】
(4)甲同学认为实验ⅱ的现象不能直接得出“Na2SO3具有氧化性”。
①对淡黄色浑浊产生的原因作出如下假设:
假设 a:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S;
假设 b:空气中存在 O2,在酸性条件下,由于___________ (用离子方程式表示),可产生 S;
假设 c:酸性溶液中的 SO具有氧化性,可产生 S。
②设计实验 iii 证实了假设 a 和 b 不是产生 S 的主要原因。
实验 iii:向 Na2S 溶液中加入___________(填试剂),产生有臭鸡蛋气味的气体,溶液未变浑浊。
(5)结合实验 ii 和 iii,用离子方程式解释实验ⅱ中产生淡黄色浑浊的原因:_______
8 . 某小组同学在实验室设计实验验证物质的性质及其相互转化。
Ⅰ.设计了如图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。

(1)从物质分类的角度,SO2属于____(填“酸性”或“碱性”)氧化物。
(2)利用Cu与浓H2SO4反应也可以制得SO2气体,请写出该反应的化学方程式____
(3)从元素化合价的角度分析,SO2既有氧化性又有还原性。
①当通入SO2一段时间后,可观察B中溶液褪色,说明SO2具有____性,补充完整反应的离子方程式:________SO2+________MnO+________=________SO+________Mn2++________。____
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是____(填字母)。
A.氯化铁溶液        B.浓硫酸        C.氯水       D.硫化钠溶液
Ⅱ.实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但实验室只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠.某学生设计了如图方案进行提纯:

(4)请写出①加热除去NH4HCO3的化学方程式____
(5)进行操作②后,如何判断SO已除尽,方法是____
(6)操作④的目的是____
2022-04-14更新 | 169次组卷 | 1卷引用:黑龙江省牡丹江市第一高级中学2021-2022学年高一下学期4月月考化学试题
9 . 某课外小组设计了下图所示的实验装置(图中固定装置已略去),进行SO2性质的研究。

(1)从物质分类的角度,SO2属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物
①图中D装置可用来验证SO2具有该性质,其中所加入的试剂是___________
②当向该装置通入SO2时,A中实验现象为___________
(2)从元素化合价的角度,SO2具有___________性(填“氧化性”或者“还原性”)
①当向该装置通入SO2一段时间后,可观察C中实验现象为___________,说明SO2具有___________性,
②如验证SO2还具有另一方面的性质,可选择的药品是___________,实验现象是___________
A.过氧化氢       B.浓硫酸       C.氯水       D.硫化钠溶液
(3)B中的品红溶液现象是___________,证明SO2具有___________性。
2022-03-27更新 | 75次组卷 | 1卷引用:海南省海口市灵山中学2021-2022学年高一下学期第一次月考化学试题
10 . 某研究小组利用如图装置(夹持装置略)制备氯气,并探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱
序号物质aC中实验现象
通入Cl2通入Cl2
I得到无色溶液产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II5%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III40%NaOH溶液产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是____,为减缓生成Cl2的速率,可以采用的方法是____
(2)B中试剂是____
(3)D的作用是____,可选用的试剂____(填标号)
a.NaCl b.FeCl2 c.Na2SO3 d.NaOH e.H2SO4
(4)通入Cl2后,I中产生棕黑色沉淀的化学方程式为_____
(5)对比实验III通入Cl2后的实验现象,可以得出的结论是:二价锰化合物的还原性____
(6)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为
①用离子方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因____,但通过实验测定溶液的碱性变化很小
②取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2_____(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量
③取III中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深的原因是____
④从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因____
2022-10-17更新 | 91次组卷 | 1卷引用:安徽省示范高中培优联盟 2022-2023学年高二上学期联赛化学试题
共计 平均难度:一般