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题目
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某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。

(1)甲同学设计实验的依据是
__________________________________________________________________;
写出选用物质的化学式:A____________,B_____________,C____________;
(2)其中装置B中所盛试剂的作用为_____________________________________;
C中反应的离子方程式为____________________________________________;
(3)乙同学的实验原理是_____________________________________________;
写出B处的离子方程式: ___________________________________________。
答案
(13分)(1)强酸制弱酸(2分);碳酸钙、饱和碳酸氢钠溶液、硅酸钠溶液(3分) 
(2) 除去CO2中的氯化氢气体(2分;SiO32+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3(2分)
(3)强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质(2分) 
2I+Cl2=2Cl+I2(2分)
解析

试题分析:(1)根据图①装置的特点可知,甲同学设计实验的依据是根据较强的酸制备减弱酸的原理进行设计的。A装置是制备CO2的,所以A中盛放的是碳酸钙,C盛放的是硅酸钠溶液。由于盐酸易挥发,也能和硅酸钠反应,生成硅酸沉淀,所以B中应该盛放饱和碳酸氢钠溶液,除去CO2中的氯化氢气体。
(2)C中反应的离子方程式为SiO32+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3
(3)根据图②装置的特点可知,甲同学设计实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质。高锰酸钾溶液能把氯化氢氧化生成氯气,氯气能把碘化钾溶液氧化生成单质碘,反应的离子方程式是2I+Cl2=2Cl+I2
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。该题综合性强,侧重对学生实验能力的培养,提高学生的学科素养。有利于培养学生规范、严谨的实验设计、评价能力以及操作动手能力。该题需要明确的这种类型的试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心,通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。
核心考点
试题【某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
右图的装置中,干燥烧瓶中盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压滴管的胶头,下列与试验事实不相符的是
A.SO2 (NaOH溶液)无色喷泉 B.NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C.NO(H2O含石蕊)红色喷泉 D.HCl(AgNO3溶液)白色喷泉

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下列实验操作都可能引起实验误差,其中说法正确的是(  )
A.常温下测定的气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1
B.100 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液和100 mL 0.1mol·L-1CH3COOH溶液反应放出的热量等于573 J
C.配制1.0 mol·L-1NaCl溶液定容时仰视容量瓶的刻度线导致所配溶液浓度偏高
D.中和滴定时,锥形瓶含有水就注入待测液,所测待测液浓度减小

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某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:

(1)SO2气体还原Fe3+的产物是        (填离子符号),参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是           
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是       (填序号)。
A.Na2SO3溶液与HNO3                B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧               D.硫铁矿在高温下与O2反应
(3)装置C的作用是                                               
(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有         (填序号)。
A.蒸发皿   B.石棉网   C.漏斗   D.烧杯    E.玻璃棒   F.坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是      ,原因是                                  
(6)能表明I的还原性弱于SO2的现象是                           
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为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。请填空:

(1)D装置中主要反应的离子方程式为      ,F仪器的作用是      
(2)为验证通入D装置中的气体是Cl2还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
a 氯化铁稀溶液         b 氯化亚铁溶液     c 硫氰化钾溶液 
d 苯酚溶液             e 品红溶液         f 酸性高锰酸钾溶液
①若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有      (选填一个符号)试剂的试管内,再加入      (选填一个符号)试剂,发生的现象是:      
②若选用上述试剂中的一种再结合必要的操作就可以验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,该试剂是      (选填一个符号)。必要的操作和结论是      
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某研究性学习小组用FeCl3溶液做“腐蚀液”,制作印刷电路板,其反应原理是:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
【实验探究】
(1)通过《化学1》的学习,知道了有离子参加的化学反应为离子反应。离子反应可用离子方程式表示。请写出2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2反应的离子方程式为:      
(2)若要溶解电路板上3.2g的铜,则至少需要FeCl3物质的量为      mol。
(3)使用后失效的“腐蚀液”为废液,验证废液中是否存在Fe3+的试剂是      ,加入该试剂后,若出现      现象,说明废液中还存在Fe3+
(4)废液中的CuCl2可通过加入足量的      ,反应后转化成铜且能使所得溶液中含有单一溶质。
(5)回收Cu后的废液,通入足量的Cl2,可以重新获得FeCl3溶液,其反应的化学方程式为      
【实验结论】
利用FeCl3溶液做印刷电路板的“腐蚀液”,不仅废液中的铜可以得到回收,经过处理后的废液还可以重新使用。
【知识拓展】
(6)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量元素,虽然人体中通常只含有3~5g铁元素,但铁元素在人体中却发挥着重要作用,人体缺铁会引起      疾病。
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