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課下鞏固精練卷(五十六)性質(zhì)探究類(lèi)綜合實(shí)驗(yàn)1.(2022·北京高考)某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)資料:ⅰ.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))(綠色)、MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))(紫色)。ⅱ.濃堿條件下,MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))可被OH-還原為MnOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))。ⅲ.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無(wú)關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置略)序號(hào)物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無(wú)色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉淀?0%NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋?1)B中試劑是____________。(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是________________________________________________________________________。(4)根據(jù)資料ⅱ,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:原因一:可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。原因二:可能是氧化劑過(guò)量,氧化劑將MnOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))氧化為MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))。①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因__________________________,但通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定溶液的堿性變化很小。②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為_(kāi)_______________________________________,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被__________(填“化學(xué)式”)氧化,可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過(guò)量。③取Ⅲ中放置后的1mL懸濁液,加入4mL水,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應(yīng)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④從反應(yīng)速率的角度,分析實(shí)驗(yàn)Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)飽和NaCl溶液(2)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O(3)Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)(4)Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O4MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+4OH-=4MnOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))+O2↑+2H2ONaClO3ClO-+2MnO2+2OH-=2MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))+3Cl-+H2Oc(OH-)、c(ClO-)均很大時(shí),NaClO氧化MnO2的速率大于溶液中的MnOeq\o\al(\s\up1(-),\s\do1(4))被還原為MnOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))的速率2.(2025·廣東梅州模擬)某小組在實(shí)驗(yàn)室用NaClO溶液和NH3反應(yīng)制備肼(N2H4),并進(jìn)行相關(guān)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制備N(xiāo)2H4(1)裝置中缺少的儀器名稱是____________。(2)裝置中長(zhǎng)頸漏斗的作用:____________。(3)制備N(xiāo)2H4的離子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.測(cè)定產(chǎn)品中水合肼(N2H4·H2O)的含量(4)稱取產(chǎn)品6.0g,加入適量NaHCO3固體(調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于錐形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.3000mol/L的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O)。①滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②重復(fù)上述滴定實(shí)驗(yàn)2~3次,測(cè)得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值為20.00mL,產(chǎn)品中水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。Ⅲ.探究肼的化學(xué)性質(zhì)。將制得的肼分離提純后,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。【查閱資料】AgOH在溶液中不穩(wěn)定,易分解生成黑色的Ag2O,Ag2O可溶于氨水?!咎岢黾僭O(shè)】黑色固體可能是Ag、Ag2O中的一種或兩種?!緦?shí)驗(yàn)驗(yàn)證】(5)設(shè)計(jì)如下方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作現(xiàn)象結(jié)論ⅰ.取少量黑色固體于試管中,加入足量①____________,振蕩黑色固體部分溶解黑色固體有Ag2Oⅱ.取少量黑色固體于試管中,加入足量稀硝酸,振蕩②___________________________黑色固體是Ag和Ag2O③綜合上述實(shí)驗(yàn),肼具有的性質(zhì)是______________________________。(6)N2H4是一種二元弱堿,在水中的電離與NH3相似,寫(xiě)出肼的第一步電離方程式:________________________________________________________________________。解析:先在裝置A中利用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣,再通過(guò)飽和食鹽水對(duì)氯氣進(jìn)行除雜,氯氣通入氫氧化鈉溶液中生成次氯酸鈉,D裝置制取氨氣,氨氣也通入C中進(jìn)行反應(yīng)生成N2H4。(4)根據(jù)題意列出關(guān)系eq\f(\f(20×10-3×0.3,2)×10×50,6)×100%=25%。(5)Ag2O可溶于氨水,銀不溶于氨水,故加入過(guò)量的氨水,固體部分溶解,可證明有氧化銀;硝酸和銀反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一氧化氮?dú)怏w,故加入硝酸后現(xiàn)象為黑色固體溶解,有氣體產(chǎn)生,遇空氣變紅棕色;根據(jù)上述可知有部分銀離子變成銀單質(zhì),該部分銀離子為氧化劑,故肼具有還原性,同時(shí)肼具有堿性,與Ag+反應(yīng)生成AgOH,AgOH不穩(wěn)定,易分解生成黑色的Ag2O。答案:(1)酒精燈(2)平衡壓強(qiáng)(3)ClO-+2NH3=N2H4+Cl-+H2O(4)滴入最后半滴碘標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液從無(wú)色變成藍(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色25%(5)氨水黑色固體溶解,有氣體產(chǎn)生,遇空氣變紅棕色還原性、堿性(6)N2H4+H2O?N2Heq\o\al(\s\up1(+),\s\do1(5))+OH-3.(2021·北京高考)某小組探究鹵素參與的氧化還原反應(yīng),從電極反應(yīng)角度分析物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。(1)濃HCl與MnO2混合加熱生成Cl2,氯氣不再逸出時(shí),固液混合物A中存在鹽酸和MnO2。①反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。②電極反應(yīng)式:i還原反應(yīng):MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2Oii氧化反應(yīng):___________________________________________________________。③根據(jù)電極反應(yīng)式,分析A中仍存在鹽酸和MnO2的原因。i隨H+濃度降低或Mn2+濃度升高,MnO2氧化性減弱;ii隨Cl-濃度降低,________________________________________________________________________。④補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)證實(shí)了③中的分析,則a為_(kāi)_______________________________________________________________________,b為_(kāi)_______________。實(shí)驗(yàn)操作試劑產(chǎn)物Ⅰ較濃H2SO4有Cl2Ⅱa有Cl2Ⅲa+b無(wú)Cl2(2)利用H+濃度對(duì)MnO2氧化性的影響,探究鹵素離子的還原性,相同濃度的KCl、KBr、KI溶液,能與MnO2反應(yīng)的最低H+濃度由大到小的順序是________________,從原子結(jié)構(gòu)角度說(shuō)明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)(1)中的結(jié)論推測(cè),酸性條件下,加入某種化合物可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2,經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了推測(cè),該化合物是________________________________________________________________________。(4)Ag分別與1mol·L-1的鹽酸、氫溴酸、氫碘酸混合,Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應(yīng),試解釋原因__________________________________________________________。(5)總結(jié):物質(zhì)氧化性、還原性變化的一般規(guī)律是________________________________________________________________________。解析:(3)根據(jù)(1)中的結(jié)論推測(cè)隨Cl-濃度降低導(dǎo)致二氧化錳的氧化性減弱,那么如果進(jìn)一步降低Cl-濃度則可以提高溴的氧化性,將Mn2+氧化為MnO2。答案:(1)①M(fèi)nO2+4H++2Cl-eq\o(=,\s\up7(△))Mn2++Cl2↑+2H2O②2Cl--2e-=Cl2↑③Cl-還原性減弱或Cl2的氧化性增強(qiáng)④KCl固體MnSO4固體(2)KCl>KBr>KICl、Br、I位于第ⅦA族,從上到下電子層數(shù)逐漸增加,原子半徑逐漸增大,得電子能力逐漸減弱,陰離子的還原性逐漸增強(qiáng)(3)AgNO3或Ag2SO4(4)比較AgX的溶解度,AgI溶解度最小,Ag++I(xiàn)-=AgI↓使得Ag還原性增強(qiáng)的最多,使得2Ag+2H+=2Ag++H2↑反應(yīng)得以發(fā)生(5)氧化劑(還原劑)的濃度越大,其氧化性(還原性)越強(qiáng),還原產(chǎn)物(氧化產(chǎn)物)的濃度越大,氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)越小;反應(yīng)物濃度越大或生成物濃度越小,氧化劑氧化性越強(qiáng)4.(2021·福建高考)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可發(fā)生反應(yīng):NaNO2+NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))N2↑+NaCl+2H2O。為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系,利用如圖裝置(夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟:往A中加入一定體積(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分?jǐn)嚢琛?刂企w系溫度,通過(guò)分液漏斗往A中加入1.0mol·L-1醋酸,當(dāng)導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定冒出時(shí),開(kāi)始用排水法收集氣體,用秒表測(cè)量收集1.0mLN2所需的時(shí)間,重復(fù)多次取平均值(t)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)儀器A的名稱為_(kāi)_______。(2)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法:關(guān)閉止水夾K,________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)若需控制體系的溫度為36℃,采取的合理加熱方式為_(kāi)___________。(4)每組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,反應(yīng)物濃度變化很小,忽略其對(duì)反應(yīng)速率測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)編號(hào)V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①V1=________,V3=________。②該反應(yīng)的速率方程為v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k為反應(yīng)速率常數(shù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得m=________(填整數(shù))。③醋酸的作用是________________________________________________________________________。(5)如果用同濃度的鹽酸代替醋酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1,NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成HNO2,HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體,反應(yīng)結(jié)束后,A中紅棕色氣體逐漸變淺,裝置中還能觀察到的現(xiàn)象有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。HNO2分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(4)①為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系,NH4Cl濃度不變,根據(jù)實(shí)驗(yàn)3和4數(shù)據(jù)可知溶液總體積為20.0mL,故V1為4.0;根據(jù)變量單一可知V2為6.0,V3為6.0。②濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快,根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)分析,實(shí)驗(yàn)3的c(NaNO2)是實(shí)驗(yàn)1的2倍,實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3所用的時(shí)間比eq\f(334,83)≈4,根據(jù)分析可知速率和NaNO2濃度的平方成正比,故m=2。(5)HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體,根據(jù)氧化還原反應(yīng)可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2=NO↑+NO2↑+H2O,反應(yīng)結(jié)束后量筒收集到NO,因?yàn)镹O2溶于水生成NO,A中紅棕色氣體逐漸變淺,錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低,導(dǎo)管里上升一段水柱。答案:(1)錐形瓶(2)通過(guò)分液漏斗往A中加水,一段時(shí)間后水難以滴入,則氣密性良好(3)水浴加熱(4)①4.06.0②2③作催化劑,加快反應(yīng)速率(5)量筒中收集到無(wú)色氣體,導(dǎo)管里上升一段水柱2HNO2=NO↑+NO2↑+H2O5.(2020·北京高考)探究Na2SO3固休的熱分解產(chǎn)物。資料:①4Na2SO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2S+3Na2SO4。②Na2S能與S反應(yīng)生成Na2Sx,Na2Sx與酸反應(yīng)生成S和H2S。③BaS易溶于水。隔絕空氣條件下,加熱無(wú)水Na2SO3固體得到黃色固體A,過(guò)程中未檢測(cè)到氣體生成。黃色固體A加水得到濁液,放置得無(wú)色溶液B。(1)檢驗(yàn)分解產(chǎn)物Na2S:取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,產(chǎn)生黑色沉淀,證實(shí)有S2-。反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________。(2)檢驗(yàn)分解產(chǎn)物Na2SO4:取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加入鹽酸,沉淀增多(經(jīng)檢驗(yàn)該沉淀含S),同時(shí)產(chǎn)生有臭雞蛋氣味的氣體(H2S),由于沉淀增多對(duì)檢驗(yàn)造成干擾,另取少量溶液B,加入足量鹽酸,離心沉降(固液分離)后,________________________________________________________________________________________________________________________________________________(填操作和現(xiàn)象),可證實(shí)分解產(chǎn)物中含有SOeq\o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4))。(3)探究(2)中S的來(lái)源。來(lái)源1:固體A中有未分解的Na2SO3,在酸性條件下與Na2S反應(yīng)生成S。來(lái)源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反應(yīng)生成S。針對(duì)來(lái)源1進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):①實(shí)驗(yàn)可證實(shí)來(lái)源1不成立。實(shí)驗(yàn)證據(jù)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②不能用鹽酸代替硫酸的原因是___________________________________________
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