2014-2015学年陕西省咸阳市泾阳县云阳中学高三（上）强化化学试卷（2）

参考答案与试题解析

一、填空题（共11小题，每小题14分，满分146分） 1．（14分）（2014?蒙山县模拟）某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合

金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应．

（1）m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应；② 常温下Fe在浓硫酸中钝化 ．

（2）写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 C+2H2SO4（浓）

CO2↑+2SO2↑+2H2O ．

（3）B中的现象是： 品红溶液褪色 ；C的作用是： 除去二氧化硫并检验二氧化硫已除尽 ．

（4）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg．则铁碳合金中铁的质量分数为

×100% （写表达式）．

（5）反应一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离

3+2+2+3+

子的成分有以下三种可能：A：只含有Fe；B：只含有Fe；C： 既有Fe，又有Fe ．验证C的实验方法是 取试样少许与试管中，先滴加少量的硫氰化钾溶液，振荡后溶液显示红

3+

色证明有Fe；再取少许试样与试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶液，若浅红色褪去，证明溶

2+

液中含有Fe ． 考点：浓硫酸的性质实验；铁及其化合物的性质实验． 专题：实验设计题． 分析：由装置图可知，该实验原理：通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根 据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数．故二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥． （1）根据常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应进行解答； （2）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水； （3）根据二氧化硫具有漂白性判断使品红溶液颜色变化；二氧化硫具有还原性，可以被酸性高锰酸钾氧化二除去，根据颜色变化确定二氧化硫是否除尽； （4）根据碳原子守恒计算出合金中含有碳的质量，再计算出合金中铁的质量分数；

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（5）根据铁与浓硫酸反应，铁可能被氧化成Fe或Fe完成假设Ⅲ；先使用硫氰化钾检验铁离子，然后使用高锰酸钾溶液检验亚铁离子． 解答：解： 由装置图可知，该实验原理：通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量，进而计算铁的质量，再计算合金中铁的质量分数．故二氧化硫会影响二氧化碳的测定，进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥． （1）常温下Fe在浓硫酸中钝化，碳不与浓硫酸反应，没有二氧化硫生成，故A、B均无明显现象， 故答案为：常温下Fe在浓硫酸中钝化； （2）加热条件下，Fe、碳都与浓硫酸反应，碳与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳与水，反应方程式为：C+2H2SO4（浓）故答案为：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O， 3+2+CO2↑+2SO2↑+2H2O； （3）由于二氧化硫具有漂白性，所以B装置中品红溶液褪色；由装置可知，实验是通过测定E装置碱石灰增重，测定二氧化碳的质量，进而测定铁的含量，碱石灰可以吸收二氧化硫，二氧化硫具有还原性，可以被酸性高锰酸钾氧化二除去，根据颜色变化确定二氧化硫是否除尽，故C的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫以除尽， 故答案为：品红溶液褪色；除去二氧化硫并检验二氧化硫已除尽； （4）称取mg铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E装置并称重，E增重bg，则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则mg铁碳合金中含碳元素的质量为×12g/mol=g，则含铁的质量为mg﹣g，铁的质量分数为：×100%=3+2+×100%； （5）铁与浓硫酸反应，铁可能被氧化成Fe或Fe，试样中所含金属离子的成分有以3+2+2+3+下三种可能：只含有Fe；只含有Fe；既有Fe，又有Fe， 检验假设Ⅲ的方法为：取试样少许于试管中，先滴加少量的硫氰化钾溶液，振荡后溶液显示红色证明有铁离子；再取少许试样与试管中，滴加少量的酸性高锰酸钾溶液，若浅红色褪去，证明溶液中含有亚铁离子， 2+3+故答案为：既有Fe，又有Fe；取试样少许与试管中，先滴加少量的硫氰化钾溶液，3+振荡后溶液显示红色证明有Fe；再取少许试样与试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶2+液，若浅红色褪去，证明溶液中含有Fe． 点评：本题考查了探究物质的组成方法、实验方案的设计，题目难度较大，涉及了实验方案 的设计的评价、离子检验、铁质量分数的计算等知识，注意熟记常见物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析的实验现象，来验证该物质的性质或变化规律，该类试题侧重对学生实验答题能力的培养和方法与技巧的指导和训练，有利于提高学生的实验设计能力和应试能力，提升学生的学科素养． 2．（16分）（2011?冀州市校级模拟）现有某金属硝酸盐化学式为M（NO3）2，为了探究其热分解产物，某化学小组开展探究性学习：

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查阅资料：金属活泼性不同，其硝酸盐分解产物不同．如，2KNO32Cu（NO3）2

2CuO+2NO2↑+O2↑，4AgNO3

M（NO2）2+O2↑

4Ag+4NO2↑+O2↑

2KNO2+O2↑，

提出猜想：猜想1 M（NO3）2猜想2 2M（NO3）2

2MO+4NO2↑+O2↑

猜想3．

设计实验：为了探究上述猜想，设计如图实验装置：

实验步骤：①连接仪器；②检查装置气密性；③取一定量样品装于大试管，并重新连接好仪器；④加热；⑤…

（1）写出猜想3的化学方程式： M（NO3）2

M+2NO2↑+O2↑ ；

（2）测定气体体积应选择 B （填A或B）；不选另一个装置的理由是 装置A不应长导管进气，这样不能排水集气；导水管口应伸入量筒中下部，以便读数前调平液面 ；

（3）实验收集到一定量气体，为了检验收集气体的成分，其操作方法是 用玻璃片在水槽里盖好量筒口，用食指摁紧玻璃片，将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片，用带火星木条接近量筒口，若木条燃烧更旺，说明收集到的气体是氧气 ；

（4）在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生大量气体，说明 3 正确（填：猜想1．猜想2或猜想3）；

（5）该小组测得两组数据：①实验前样品质量为Wg，收集到气体体积为V L；

②实验前样品质量为Wg，完全分解后测得固体产物质量为m g；请你选择其中一组数据，计算M的相对原子质量为

．

考点：探究物质的组成或测量物质的含量；常见气体的检验． 专题：实验探究和数据处理题． 分析：（1）根据题给信息，活泼性不同的金属的硝酸盐受热分解产物不同，可能有三种固 体产物：亚硝酸盐、金属氧化物、金属单质． （2）A装置存在压强差，且导管中的气体不能被测量，存在误差，而B装置则避免了这些误差． （3）根据题意，不论哪种假设，收集到的气体都为氧气，故只要用带火星的木条验证即可． （4）依据题意，试验后的溶液呈强酸性，三种猜想中只有猜想2和3生成的二氧化氮溶于水才生成强酸硝酸，结合（3）知猜想3正确．

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（5）根据猜想3，根据反应可知固体质量减少的量为NO2和O2的质量，利用差量法计算， 解答：（1）活泼性不同的金属的硝酸盐受热分解产物不同，可能有三种固体产物：亚硝酸 盐、金属氧化物、金属单质，猜想3的化学方程式为M（NO3）2故答案为：M（NO3）2M+2NO2↑+O2↑； M+2NO2↑+O2↑， （2）A装置存在压强差，且导管中的气体不能被测量，存在误差，而B装置则避免了这些误差，收集气体时导水管口应伸入量筒中下部， 故答案为：B；装置A不应长导管进气，这样不能排水集气；导水管口应伸入量筒中下部，以便读数前调平液面； （3）检验氧气用带火星的木条，操作方法为用玻璃片在水槽里盖好量筒口，用食指摁紧玻璃片，将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片，用带火星木条接近量筒口，若木条燃烧更旺，说明收集到的气体是氧气， 故答案为：用玻璃片在水槽里盖好量筒口，用食指摁紧玻璃片，将量筒从水槽里拿出来，正放在实验台上，移开玻璃片，用带火星木条接近量筒口，若木条燃烧更旺，说明收集到的气体是氧气； （4）在实验后的水里加入适量碳酸氢钠粉末，溶液中产生大量气体，说明溶液呈酸性，猜想2中两种气体完全反应生成硝酸，不能收集到气体，猜想3氧气过量，反应后可以收集到气体，溶液呈酸性，符合实验现象，故答案为：猜想3； （5）设M的相对原子质量为A，根据反应可知固体质量减少的量为NO2和O2的质量，利用差量法计算， M（NO3）2M+2NO2↑+O2↑△m A g 124g m （W﹣m）g A=， ． 故答案为：点评：本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成及含量的测定，本题难度较大，学习中 注意基础知识的积累，本题注意差量法计算的运用． 3．（14分）（2013?资阳一模）为探究工业制硫酸接触室中的反应，并测定此条件下二氧化硫的转化率，甲同学设计了如图装置（图中部分夹持仪器已略去）．已知SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略装置内空气中的CO2．

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