安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三化学下学期假期作业（通用）

安徽省六安市毛坦厂中学2020届高三化学下学期假期作业（2.20）一、实验题1铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。（1）氧化铁是重要工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：回答下列问题：操作、的名称分别是_、_。写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式_；煅烧如果不充分，产品中将有Fe2+存在，试设计实验检验产品中有无Fe2+_。（2）有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾（FeSO47H2O）产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式_计算上述样品中FeSO47H2O的质量分数为_已知M(FeSO47H2O)=278g/mol滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为_下列操作会导致样品中FeSO47H2O的质量分数的测定结果偏高的有_。a未干燥锥形瓶b盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗 c 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 d量取待测液，视线注视刻度时开始平视、结束俯视2(1)利用如图装置，进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。仪器a的名称为_，仪器b中装入的试剂可以是_。按气流方向正确的装置连接顺序为_(填字母，装置可重复使用)。(2)亚硝酸钠是一种工业盐，在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置(夹持装置已省略)及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。已知：.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O.气体液化的温度：NO2(21)、NO(-152)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是_。为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序(从左向右连接)：A_；组装好仪器后，接下来进行的操作是_。3实验室中所用少量氯气是用下列方法制取的，试回答下列问题：（1）发生装置中的反应的化学方程式_。是氧化还原反应吗？_，如果是氧化还原反应，请指出_是氧化剂，_是还原剂。（2）集气瓶A中盛装的是饱和食盐水（注：氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度则很大），其作用是_。（3）氯气溶入水显酸性，且氯气有毒，并有剧烈的刺激性，若吸入大量氯气，可中毒死亡，所以氯气尾气直接排入大气中，会污染环境。实验室中可采用_溶液来吸收有毒的氯气。（4）一次实验中，用浓盐酸800mL，其密度为1.19gcm-3、HCl的质量分数为36.5%，跟一定量的MnO2充分反应，产生了5.6L（STP）的氯气。试计算浓盐酸的物质的量浓度和被氧化的HCl的物质的量_、_。4已知三氯化铁的熔点为，沸点为，易溶于水并且有强烈的吸水性，能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验：装碱石灰的仪器是_填仪器名称饱和食盐水的作用_。装置的连接顺序为_。反应一段时间后熄灭酒精灯，冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中，加入过量的稀盐酸和少许植物油反应过程中不振荡，充分反应后，进行如下实验：固体混合物的成分是_。填化学式淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_。已知红色褪去的同时有气体生成，经检验为。该小组内的同学们对红色褪去的原因提出了三种假设。假设I：还原，使其转变为；假设：分解生成，氧化试剂X；假设：_。如果表达中遇到试剂X，请写出其化学式。并对假设进行了以下实验研究：取褪色后溶液三份，第一份滴加溶液无明显变化；第二份滴加试剂X，溶液出现红色；第三份滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀。另取同浓度的 溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入，无明显变化。实验说明假设_不正确；实验的目的是_；由实验得出假设_是正确的。5某兴趣小组为了探究铁粉与水蒸气反应的产物，做了下面实验。资料：在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同：Fe +H2OFeO+H2 ；3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2实验一：某兴趣小组用如图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应并检验固体产物的组成。(1)实验过程中，应先点燃_(选填“酒精灯”或“酒精喷灯”)；目的是_，装置中石棉绒的作用是_。 (2)若在实验中的某段时间内生成0.2g H2，则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是_g。实验二：铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如图：(1)实验前检查装置A的气密性：关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差_，则气密性良好。 (2)装置A中发生的反应方程式_。 (3)为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须_。(4)装置C中所放试剂为_，装置B的作用是_。 (5)干燥管E右边又连接干燥管F的目的是_。若无干燥管F，测得Fe3O4的质量将_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。6工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动。（探究一）（1）甲同学将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_。（探究二）（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为_。分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）：（3）装置B中试剂的作用是_。（4）认为气体Y中还含有Q的理由是_（用化学方程式表示）。（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于_（选填序号）。aA之前 bAB间 cBC间 dCD间（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是_。7将所列仪器组装为一套实验室蒸馏石油的装置并进行蒸馏，可得到汽油和煤油。（1）图中A、B、C三种仪器的名称分别是：A、_；B、_；C、_。（2）将以上仪器按(一)(六)顺序，用字母a，b，c表示连接顺序：e接_；h接_；k接l；b接_；_接_。（3）A仪器中的c口用于_，d口用于_。（4）蒸馏时，温度计水银球的位置应在_。（5）在B中注入原油后，加几片碎瓷片的目的是_。（6）给B加热，收集到沸点为60150间的馏分是_，收集到150300间的馏分是_。8某化学课外小组用海带为原料制取少量碘。其实验操作可分解为如下几步A.将海带灼烧成灰B._C.使用新制氯水置换出碘单质，反应方程式：Cl2+2KI=2KCl+I2D. 萃取 E.得到固体碘回答下列问题(1)写出步骤A中需要的仪器_。(2)步骤B的实验操作名称_。(3)步骤D中向分液漏斗中加入苯作萃取剂后，如何操作可使两种溶液充分接触，_；碘进入_层液体，颜色为_。(4)步骤E中得到固体碘，还需要的仪器为_。A. B. C.D. 参考答案1过滤 洗涤 4FeCO3O22Fe2O34CO2 取固体样品少许放置试管中，加入足量稀硫酸，振荡试管，再加入几滴KMnO4溶液。如果溶液褪色，则有Fe2+ 5Fe2+MnO48H=Fe32Mn24H2O 0.9754 溶液由浅绿色变成紫红色，且半分钟内不立即退去 b d 【解析】【分析】（1）铁屑用碳酸钠溶液洗去油污后，加入稀硫酸充分反应，得到FeSO4溶液，过滤除去杂质，滤液即FeSO4溶液中加入稍过量的NH4HCO3溶液，得到FeCO3沉淀，然后经过滤、洗涤、干燥、煅烧得到产品铁红。（2）用高锰酸钾溶液滴定测定绿矾中铁元素的含量，根据高锰酸钾和绿矾中的+2价铁发生的氧化还原反应以及所用的高锰酸钾的物质的量，即可计算绿矾中铁元素的物质的量。【详解】（1）操作I后得到滤渣和滤液，所以应为过滤，沉淀干燥前应先洗涤除去杂质。+2价铁在空气中加热易被氧化为+3价，即Fe2O3，发生反应的化学方程式为4FeCO3O22Fe2O34CO2。检验Fe2+可以选用氧化剂，为了使现象更加明显可选用KMnO4，两者发生反应后高锰酸钾溶液的紫色会褪去。（2）酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5Fe2+MnO48H=Fe32Mn24H2O；n(KMnO4)=0.01000mol/L0.02000L=2.00010-4mol，根据反应的方程式可知：n(Fe2+)=5 n(KMnO4)=1.00010-3mol，由于配制的是250mL溶液，取出25mL，故2.850g绿矾中FeSO47H2O的物质的量为1.00010-2mol，所以样品中FeSO47H2O的质量分数为=0.9754。滴定达到终点时，Fe2+被消耗完，滴入溶液的KMnO4溶液的颜色不退去，故答案为：溶液由浅绿色变成紫红色，且半分钟内不立即退去；a项，锥形瓶内有水对结果无影响，b项，滴定管未润洗相当于将标准液稀释，所用标准液体积增大，故结果偏高；c项，终点时产生气泡，读取体积偏小，结果偏低；d项，取待测液结束时俯视导致所取待测液体积偏大，消耗标准液体积偏大，结果偏高。故选bd。2分液漏斗 NaOH或生石灰或碱石灰 BDADC 排出装置中的空气，防止干扰NO的检验 CEDB 检查装置的气密性 【解析】【分析】(1)根据仪器的结构判断仪器名称，仪器b中加入的是氢氧化钠固体或碱石灰，能够吸收水蒸气；从发生装置中出来的氨气带有水蒸气，必须干燥，故B接D，D接A，吸收反应生成的水用装置D，最后多余的氨气用装置C吸收；(2)NO易遇空气中的氧气反应生成二氧化氮；根据各部分装置的作用进行连接。有气体参与或生成的反应装置，实验前通常需要检验气密性；【详解】(1)通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量，a中试剂是浓氨水。仪器a名称为分液漏斗，用来盛放和滴加液体，a中试剂是浓氨水，仪器b中加入的是氢氧化钠固体或碱石灰，滴入浓氨水固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气；从发生装置中出来的氨气带有水蒸气，必须先进行干燥，又NH3的水溶液显碱性，因此要使用碱性干燥剂碱石灰干燥氨气，故B接D，干燥后的氨气在装置A中与MxOy发生氧化还原反应，得到N2和H2O，所以D接A，再通过碱石灰的U型管吸收反应生成的H2O蒸气，这时的气体中含有未完全反应的氨气，不能直接排入大气，要通过盛有浓硫酸的C装置吸收氨气后再排入大气，所以还需要装置C，故按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC；(2)反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是排出装置中的空气，防止反应产生的NO被装置中空气中含有的氧气氧化产生NO2，干扰NO的检验；装置A中反应制取NO、NO2的混合气体，装置C吸收水蒸气，E冷却NO2，使其转化为无色的N2O4，利用D检验NO，NO、NO2都是大气污染物，不能直接排入大气，利用二者能够与NaOH溶液反应的性质，利用装置B进行尾气处理，防止污染空气，所以装置的连接为ACEDB，组装好仪器后，接下来进行的操作实验是检查装置气密性。【点睛】本题考查了有气体参加反应的仪器的使用、装置的连接顺序等知识。对实验原理的理解、对实验过程、实验现象的正确分析和应用，掌握基础是解题关键。对于探究亚硝酸钠和稀硫酸反应生成气体的成分，难点在于NO2的存在对NO的检验有干扰，所以检验NO2后要排除NO2气体再检验NO，特别注意的是NO2能与水反应生成NO，因此气体需要干燥，考虑到氮氧化物对环境有污染，还需要用NaOH溶液吸收进行尾气处理。34HCl（浓）+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O 是 MnO2 HCl 除去氯气中混有的HCl气体 浓氢氧化钠（浓碱） 11.9mol/L 0.5mol 【解析】【分析】（1）根据化学反应中元素的化合价变化来分析，含有元素化合价升高的物质为还原剂；（2）根据氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度很大来分析；（3）根据氯气能与碱反应来分析尾气的处理；（4）利用c=来计算浓度，再利用氧化还原反应可知，生成1mol氯气，则有2mol的HCl被氧化来计算。【详解】（1）在反应4HCl（浓）+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O中，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，则MnO2为氧化剂，Cl元素的化合价由-1价升高到0，则HCl为还原剂，故答案为：4HCl（浓）+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O；是；MnO2；HCl；（2）因氯气在饱和食盐水中溶解度很小，而氯化氢在饱和食盐水中的溶解度很大，且浓盐酸易挥发，使生成的氯气中混有HCl，则饱和食盐水的作用为除去氯气中混有的HCl气体，故答案为：除去氯气中混有的HCl气体；（3）因氯气有毒，不能排放在环境中，且氯气能被碱吸收，则可利用浓氢氧化钠（浓碱）来处理尾气，故答案为：浓氢氧化钠（浓碱）；（4）浓盐酸800mL，其密度为1.19gcm-3、HCl的质量分数为36.5%，则浓盐酸的物质的量浓度是c=11.9mol/L，由4HCl（浓）+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O可知，氯气是氧化产物，1mol氯气生成，则有2mol的HCl被氧化，则被氧化的HCl的物质的量为2=0.5mol，答： 11.9mol/L；0.5mol4球形干燥管 除去氯气中的氯化氢气体 ，FeCl3 3 氧化KSCN I 证明假设II不成立 III 【解析】【分析】(1)根据装置图判断仪器名称；制取的氯气中混有HCl，需要用饱和食盐水除去；(2)排列顺序为气体的制取洗气干燥氯气和铁的反应尾气处理；(3)铁离子与硫氰根离子变红，加入过量双氧水溶液颜色变深，说明铁离子浓度增大；根据Fe3+和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色；(4)假设：自身就是一种强氧化剂，可能会将硫氰化钾氧化；根据另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X，溶液变红，再通入O2，无明显变化，说明O2不能氧化SCN-。【详解】(1)装碱石灰的仪器是球形干燥管；浓盐酸易挥发，制取的氯气中会混有HCl气体，需要用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体；(2) 浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解，装置排列顺序为气体的制取洗气干燥氯气和铁的反应尾气处理，所以装置连接顺序为：aghdebcf；(3)固体混合物加入过量稀盐酸后得到淡黄色溶液，可知含，试剂X是KSCN溶液，淡红色溶液，加入后颜色加深，证明浓度增大，证明溶液中存在，由此可知，固体混合物中可能含Fe、；和KSCN反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色，反应方程式为；(4)溶液中有和，还有，红色褪去，可能是X消耗了，也可能是消耗了，故假设为氧化KSCN；实验说明假设不正确，如果红色褪去是因为三价铁离子的原因，加入溶液应该红色复原，没有变化，证明不是的原因；实验的目的是证明假设不成立，如果通入氧气，红色复原，证明假设 成立，结果没有变化，则说明不成立；由实验得出假设是正确的。5酒精灯 先产生水蒸气，排尽空气 增大铁粉与水蒸气接触面积 4.2 不变 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 验纯 浓硫酸 除去HCl气体 防止空气中的二氧化碳和水被E吸收 偏大 【解析】【分析】实验一：(1)铁能与空气中的氧气发生反应，先加热酒精灯利用生成的水蒸气排除装置中的空气；装置中石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积；(2)分析两个反应可知产生四氧化三铁需要的铁少，因此可依据3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，由氢气的质量求出需要铁的质量；实验二：利用装置A制备氢气，加入药品反应可以随时进行随时停止，通过装置B除去挥发出的氯化氢气体，通过装置C中的浓硫酸干燥氢气，通过装置D还原铁的氧化物得到金属铁和水蒸气，通过装置E吸收生成的水蒸气，最后连接装置F是为了避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E影响测定结果。(1)根据检验气密性的方法进行分析解答；(2)根据锌和盐酸反应产生氯化锌和氢气写出反应的方程式；(3)根据氢气容易发生爆炸分析使用注意事项；(4)根据产生的氢气会混有杂质，要进行除杂、干燥分析装置的作用；(5)根据碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气导致E装置质量增大，会使测定的水多，影响实验的测定分析。【详解】实验一：(1)铁能与空气中的氧气发生反应，因此为了排除氧气的干扰，先加热酒精灯利用生成的水蒸气排除装置中的空气；装置中石棉绒可以增大水蒸气与铁粉的接触面积，故答案为：酒精灯；先产生水蒸气，排尽空气；增大铁粉与水蒸气的接触面积；(2)设生成0.2g氢气至少需要铁的质量为x，则有3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H21688x 0.2g则，解得x=4.2g，故答案为：4.2；实验二：(1)检查A装置气密性的方法：关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，形成的液柱不下降，即液面高度差不变，则气密性良好；故答案为：不变；(2)锌和盐酸反应产生氯化锌和氢气，故反应的方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2；(3)因为氢气在点燃时容易发生爆炸，为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须验纯；故答案为：验纯；(4)产生的氢气会混有氯化氢和水蒸气，因此要先通过水除去氯化氢，再通过浓硫酸除去水蒸气；故答案为：浓硫酸；除去HCl气体；(5) 干燥管E右边又连接干燥管F的目的是：防止空气中的二氧化碳和水被E吸收；若无干燥管F，E中碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气导致E装置质量偏大，会使测定生成的水偏大，测得Fe3O4的质量将偏大；故答案为：防止空气中的二氧化碳和水被E吸收；偏大。6铁钉表面被钝化 66.7% 检验SO2是否除尽 C2H2SO4(浓)CO22SO22H2O c D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝 【解析】【详解】(1)铁钉放入冷硫酸中，浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化导致铁钉表面有一层氧化膜，而氧化膜与硫酸铜不反应，所以将钝化后的铁钉移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显现象，其原因是铁钉表面被氧化；（2）铁与浓硫酸加热反应生成硫酸铁，二氧化硫和水，二氧化硫具有还原性，通入足量溴水中，发生反应SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，反应生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀BaSO4，生成的二氧化硫的物质的量为0.336L22.4L/mol=0.015mol；根据硫原子守恒，设SO2的物质的量为n，则 n=0.01mol，所以二氧化硫的体积分数为0.01mol0.015mol100%=66.7%；（3）装置A的作用是除去二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色，则装置B中试剂的作用是检验二氧化硫是否除尽。（4）在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4CO2+2SO2+2H2O；（5）Q为二氧化碳，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在，选d时二氧化碳被碱石灰吸收，所以只能选c；（6）氢气还原氧化铜会生成水蒸气，水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色，同时有红色的铜单质生成，则若Y中含有氢气，实验现象是D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝。7冷凝管 蒸馏烧瓶 锥形瓶 i a f g w 进水 出水 蒸馏烧瓶支管口 防止暴沸 溶剂油和汽油 煤油 【解析】【分析】（1）根据装置图判断仪器名称；（2）按实验要求和目的组装实验仪器；（3）冷凝水应是下进上出；（4）温度计测量的是蒸气的温度；（5）加几片碎瓷片的目的是防止暴沸；（6）汽油的沸点为60150间，煤油的150300间。【详解】（1）根据装置图可知，A是冷凝管，B是蒸馏烧瓶，C是锥形瓶，故答案为冷凝管；蒸馏烧瓶；锥形瓶；（2）根据蒸馏装置图（如下）可知，仪器连接顺序为：e接i；h接a；k接