(8分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。请你协助他们探究所得气体的成分。【提出猜想 - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

(8分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。请你协助他们探究所得气体的成分。
【提出猜想】
猜想一：所得气体中可能是SO₂。
猜想二：所得气体中可能是。
猜想三：所得气体中可能是的混合气体。
【实验探究】
（1）将所得气体通入如下装置

证明猜想三正确的实验现象；
（2）点燃试管中的气体前，必须要进行的操作是。

答案

(8分)猜想二：所得气体中可能是H₂(1分)
猜想三:所得气体中可能是SO₂和H₂的混合气体(2分)
（1）甲中KMnO₄溶液褪色，乙中KMnO₄溶液颜色不变，试管中收集到气体(3分)
（2）验纯(2分)

解析

略

核心考点

试题【(8分)铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。请你协助他们探究所得气体的成分。【提出猜想】；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

（13分）
[探究一]为测定钛铁矿（含FeTiO₃，钛酸亚铁）中可提取氧的质量分数，某研究性学习小组设计了以下两套实验装置：（注：可提取氧指的是可被H₂、C转化为H₂O、CO₂的氧原子）

（1）已知FeTiO₃被H₂还原后，生成Fe、TiO₂和水，学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO₃在加热时被H₂还原的化学方程式：
___________________________________________________________________
（2）已知FeTiO₃被C还原后生成Fe、TiO₂和CO₂，学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO₂可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：
6CO₂+6H₂O

C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+6O₂。
实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO₃的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为             。
（3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO₂不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。
①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有       __________的燃烧管，在B之后增加                             。
②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N₂的目的是                        。
[探究二]纳米TiO₂作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用。
（4）某科研小组在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO₂薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是          。（双选）

（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好
（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好
（c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
（d）不同负载TiO₂薄膜的光催化活性不同

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（11分）下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭加热条件下反应产生的所有气体产物

(1) 写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式
(2) 如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③，则可以检出的物质是_______     _____；不能检出的物质是______   ______。
(3) 如果将仪器的连接顺序变为①、③、②，则可以检出的物质是_            __；不能检出的物质是___               _。
(4) 如果将仪器的连接顺序变为②、③、①，则可以检出的物质是____          __；不能检出的物质是_             ___

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（13分）I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH₄)₂S₂O₈和KI反应的离子方程式为：S₂O₈²^－+ 2I^－= 2SO₄²^－+ I₂ （1）
平均反应速率的计算式为v(S₂O₈²^－)=

。
实验时，向KI、Na₂S₂O₃和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH₄)₂S₂O₈溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S₂O₃²^－+ I₂ =" " S₄O₆²^－+ 2I^－（2）
反应(1)生成的I₂立即与S₂O₃²^－反应，生成无色的S₄O₆²^－和I^－。S₂O₃²^－耗尽时，反应（1）继续生成的I₂才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH₄)₂S₂O₈溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。

实验编号		①	②	③	④	⑤
试剂用量 (mL)	0.20 mol·L^-1(NH₄)₂S₂O₈溶液	20.0	10.0	b	20.0	20.0
	0.20 mol·L^-1KI溶液	20.0	20.0	20.0	10.0	5.0
	0.010 mol·L^-1 Na₂S₂O₃溶液	a	8.0	8.0	8.0	8.0
	0.2% 淀粉溶液	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0
	0.20 mol·L^-1KNO₃溶液	0	0	0	10.0	c
	0.20 mol·L^-1(NH₄)₂SO₄溶液	0	10.0	15.0	0	0
20 ℃时，反应时间Δt（s）		32	67	130	66	135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH₄)₂S₂O₈溶液或KI溶液的用量，分别用(NH₄)₂SO₄溶液或KNO₃溶液补足；溶液混合后体积不变

（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是          。
（3）第①组实验的v(S₂O₈²^－)=                    mol·(L·s)^-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）
                                                                           。
II．实验小组查资料得知，向含有Na₂CO₃的Na₂S溶液中通入SO₂，可以制备上述实验所需的Na₂S₂O₃。反应如下：Na₂CO₃ + SO₂= Na₂SO₃ + CO₂；2Na₂S + 3SO₂ = 2Na₂SO₃ + 3S↓；
Na₂SO₃ + S= Na₂S₂O₃。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃。

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①                                ；
②                                。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是                                             。
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃·5H₂O晶体的主要操作包括：                                                                   。

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（9分）某化学课外兴趣小组为探究苯与溴发生反应的反应类型并制取纯净的溴苯，进行如下实验。请根据要求回答相关问题。
I：制取溴苯（装置如图所示）

（1）向烧瓶中滴人溴的苯溶液片刻后，在烧瓶中可观察到的现象是
（2）锥形瓶中有淡黄色浑浊生成，A同学提出不能由此证明苯与溴发生了取代反应，原因是。
（3）A同学从下列装置中选取适宜装置进行改进，请帮A同学在下面实验流程图的方框中填入序号。

①装有NaOH溶液的洗气瓶  ②装有CC1₄的洗气瓶
③装有KI溶液的洗气瓶   ④装有湿润淀粉KI试纸的集气瓶
（4）该实验还可用          代替AgNO₃溶液检验取代反应的产物之一溴化氢。
Ⅱ：提纯溴苯
（5）反应后所得混合液，经以下几步操作可得纯净的溴苯。简要写出各操作目的（不一定填满）。

操作l目的：

。操作2目的：。
操作3目的：。操作4目的：。

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（16分）铝土矿的主要成分为Al₂O₃。生产铵明矾[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]和Z（其水溶液可用于伤口消毒）的工艺流程图如下：

（1）反应Ⅰ的主要离子方程式是__________________________                      。
（2）已知反应Ⅱ中会生成氢氧化铝沉淀，则加入过量的X为_________（填化学式）。
（3）“电解”时，用惰性材料作电极，则阴极反应可表示为    _________     。
（4）流程中可以循环使用的物质是     。
（5）反应Ⅵ的化学方程式为       __________            ，其中的还原剂是____________。
（6）已知铵明矾的许多用途和明矾类似，请说明铵明矾的净水原理_________________________ 。

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