第33題綜合實(shí)驗(yàn)探究1(1)某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室探究工業(yè)合成硝酸的化學(xué)原理。氨的催化氧化：圖a是探究氨的催化氧化的簡(jiǎn)易裝置，實(shí)驗(yàn)中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱，有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是_(填化學(xué)式)。NO2的吸收：如圖b所示，將一瓶NO2倒置于水槽中，在水下移開(kāi)玻璃片，可觀察到的現(xiàn)象是_。(2)三價(jià)鐵鹽溶液因Fe3水解而顯棕黃色，請(qǐng)以Fe(NO3)3 溶液為例，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響鹽類水解程度的因素。寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式_。參照示例完成下表實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。限選材料：0.05 mol·L1 Fe(NO3)3、0.5 mol·L1 Fe(NO3)3、1.0 mol·L1HNO3、1.0 mol·L1 NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物；pH計(jì)及其他常見(jiàn)儀器?？赡苡绊懸蛩貙?shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論溶液的酸堿性取少量0.5 mol·L1 Fe(NO3)3于試管中，加入幾滴1 mol·L1 HNO3棕黃色溶液顏色變淺，說(shuō)明溶液酸性增強(qiáng)能抑制Fe(NO3)3的水解鹽的濃度答案(1)NH4NO3集氣瓶中紅棕色逐漸消失，集氣瓶中的液面逐漸上升(2)Fe33H2OFe(OH)33H可能影響因素實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論鹽的濃度用量筒取10 mL Fe(NO3)3于燒杯中，用pH計(jì)測(cè)出pH值。另取90 mL蒸餾水加入燒杯，充分?jǐn)嚢瑁儆胮H計(jì)測(cè)出pH值前后測(cè)得pH值之差小于1。說(shuō)明加水稀釋后平衡右移，生成更多的H，故減小Fe(NO3)3濃度，促進(jìn)Fe(NO3)3水解或鹽的濃度或用pH計(jì)分別測(cè)定0.05 mol·L1 Fe(NO3)3 和0.5 mol·L1 Fe(NO3)3的pH，并比較大小二種溶液的pH值之差小于1。說(shuō)明增大cFe(NO3)3，抑制Fe(NO3)3水解或鹽的濃度取少量0.5 mol·L1 Fe(NO3)3于試管中，加入少量NaHCO3固體溶液顏色變深。說(shuō)明加入少量NaHCO3固體可減少c(H)促進(jìn)Fe(NO3)3水解或鹽的濃度取少量0.5 mol·L1 Fe(NO3)3于試管中，加入幾滴1.0 mol·L1 NaOH產(chǎn)生紅棕色沉淀，棕黃色溶液變成無(wú)色，說(shuō)明加入NaOH可減少c(H)能促進(jìn)Fe(NO3)3水解升高溫度取少量0.5 mol·L1 Fe(NO3)3于試管中，再用酒精燈加熱一段時(shí)間，觀察溶液顏色加熱后溶液顏色變深，說(shuō)明升高溫度促進(jìn)Fe(NO3)3水解或降低溫度取少量0.5 mol·L1 Fe(NO3)3于試管中，再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時(shí)間，觀察溶液顏色棕黃色溶液顏色變淺，說(shuō)明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解2.牙膏中的摩擦劑一般由CaCO3、Al(OH)3或SiO2組成。某小組對(duì)幾種牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行探究：(1)根據(jù)上述信息，推測(cè)摩擦劑應(yīng)具備的性質(zhì)有_。A. 易溶于水 B. 難溶于水C. 顆粒較大 D顆粒較小(2)已知A牌牙膏的摩擦劑是Al(OH)3，取少量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢?、過(guò)濾：往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液，Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式。往所得濾液先通入過(guò)量CO2，再加入過(guò)量稀鹽酸，觀察到的現(xiàn)象是_。(3)已知B牌牙膏中摩擦劑可能含有一或兩種物質(zhì)，將此牙膏的摩擦劑溶于鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)有不溶性物質(zhì)。對(duì)B品牌牙膏摩擦劑的成分提出合理假設(shè)：假設(shè)1：只有SiO2假設(shè)2：可能有SiO2 和CaCO3假設(shè)3：可能有_請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案對(duì)B品牌牙膏摩擦劑的成分進(jìn)行驗(yàn)證。填寫下表。限選試劑：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取適量牙膏樣品，加水?dāng)嚢?、過(guò)濾，得濾液A和沉淀B步驟2: 步驟3: (4)已知C牌牙膏中的摩擦劑為CaCO3，為測(cè)定CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取20.0 g牙膏樣品溶于水后過(guò)濾，將所得沉淀溶于100 mL 1 mol·L1的鹽酸(假設(shè)所得溶液體積不變)，從所得的溶液中取20.00 mL，用1 mol·L1 NaOH溶液進(jìn)行滴定，消耗NaOH溶液5.00 mL，則C品牌牙膏中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)(保留四位有效數(shù)字)。答案(1)BD(2)Al(OH)3OH=AlO2H2O通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸沉淀溶解，有氣體生成(或通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸沉淀溶解)(3)SiO2和Al(OH)3實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟2：取適量沉淀B于試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸出現(xiàn)無(wú)色氣泡，說(shuō)明含有碳酸鈣步驟3：取步驟2的上層清液，滴加氫氧化鈉溶液先生成白色沉淀，后沉淀溶解，說(shuō)明含有氫氧化鋁(4)18.75% (或0.187 5)3為驗(yàn)證氧化性：Cl2>Fe3>SO2，某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和甲中加熱裝置已略，氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)步驟：.在甲裝置中，打開(kāi)活塞a，加熱，待裝置中充滿黃綠色氣體時(shí)，與丙裝置連接。.當(dāng)丙裝置中FeCl2溶液變黃時(shí)，停止加熱。.打開(kāi)活塞c，使約2 mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。.在乙裝置中，打開(kāi)活塞b，待空氣排盡后，將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中，一段時(shí)間后停止。.更換丙中試管，打開(kāi)活塞c，使約2 mL的溶液滴入試管中，檢驗(yàn)溶液中的離子。回答下列問(wèn)題：(1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。(2)用70%的硫酸制取SO2，反應(yīng)速率比用98%的硫酸快，原因是_。(3)實(shí)驗(yàn)中，證明氧化性Fe3>SO2的離子方程式為_(kāi)。(4)有A、B、C三組同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：步驟溶液中含有的離子步驟溶液中含有的離子A既有Fe3又有Fe2有SOB有Fe3無(wú)Fe2有SOC有Fe3無(wú)Fe2有Fe2上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定能夠證明氧化性：Cl2>Fe3>SO2的是_(用字母代號(hào)回答)。(5)若要用以上甲和丙裝置證明氧化性為Cl2>Fe3>I2的結(jié)論，則步驟為往丙的漏斗中加入兩種試劑_、_和一種溶劑_。將甲裝置中產(chǎn)生的Cl2慢慢通入丙中，觀察丙的漏斗中溶液顏色變化。如果觀察到丙中溶液_，則結(jié)論正確。停止通入Cl2。答案(1)MnO24HCl(濃)MnCl2Cl22H2O(2)70%的H2SO4比98%的H2SO4電離程度大，溶液中H濃度大，反應(yīng)速度快 (3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)AC(5)FeI2KSCNCCl4下層(CCl4層)先由無(wú)色變?yōu)樽霞t色；后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)檠t色4某化學(xué)小組同學(xué)向一定量滴入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過(guò)量的KIO3溶液，一段時(shí)間后，溶液突然變藍(lán)色。(1)查閱資料知，NaHSO3與過(guò)量KIO3反應(yīng)分為以下兩步進(jìn)行，第一步為IO3HSO=3SOI3H，則第二步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)通過(guò)測(cè)定溶液變藍(lán)所用時(shí)間來(lái)探究濃度和溫度對(duì)該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄如下：編號(hào)0.1 mol·L1 NaHSO3溶液/mL0.01 mol·L1 KIO3溶液/mLH2O/mL反應(yīng)溫度/溶液變藍(lán)的時(shí)間t/s610415t1a14015t26bc25t3實(shí)驗(yàn)是探究_對(duì)反應(yīng)速率的影響，表中a_；實(shí)驗(yàn)是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，則表中b_，c_。(3)改變反應(yīng)溫度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到溶液變藍(lán)所需時(shí)間(t)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(超過(guò)50 后溶液不會(huì)再變藍(lán))。A、B、C三點(diǎn)中，反應(yīng)速率最快的是_。(4)將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑)，用速率檢測(cè)儀檢測(cè)出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大，一段時(shí)間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對(duì)起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：反應(yīng)生成的SO對(duì)反應(yīng)起催化作用，SO濃度越大反應(yīng)速率越快；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_；(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成下表中內(nèi)容(反應(yīng)速率可用測(cè)速儀測(cè)定)。實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論答案(1)IO5I6H=3I23H2O(2)KIO3溶液的濃度6104(3)B(4)反應(yīng)生成的H對(duì)反應(yīng)起催化作用，H濃度越大反應(yīng)速率越快反應(yīng)生成的I2對(duì)反應(yīng)起催化作用，I2濃度越大反應(yīng)速率越快(5)實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過(guò)量KIO3溶液混合，用測(cè)速儀測(cè)定其起始時(shí)的反應(yīng)速率v(甲)；在燒杯乙(預(yù)先加入少量Na2SO4粉末，其他條件完全相同)中進(jìn)行同一反應(yīng)，測(cè)定其起始階段的相同時(shí)間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙)若v(甲)v(乙)，則假設(shè)一不成立；若v(甲)<v(乙)，則假設(shè)一成立5.鈉是一種很活潑的金屬，在工業(yè)上常用電解熔融NaCl的方法制得，其另一產(chǎn)物氯氣的用途也十分廣泛，工業(yè)上制取漂白粉就是其用途之一。(1)請(qǐng)寫出工業(yè)上用電解方法制取鈉的化學(xué)方程式：_。(2)工業(yè)上用Cl2與_(填名稱)反應(yīng)制取漂白粉。(3)實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉，其中肯定存在CaCl2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該固體中可能存在的其他物質(zhì)(不考慮水分)。提出合理假設(shè)。假設(shè)1：該漂白粉未變質(zhì)，還含Ca(ClO2)；假設(shè)2：該漂白粉全部變質(zhì)，還含CaCO3；假設(shè)3：該漂白粉部分變質(zhì)，_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)3，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(提示：不必檢驗(yàn)Ca2和Cl，表格可以不填滿)限選用的儀器和藥品：試管、滴管，帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來(lái)水、1 mol·L1的鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取少量上述漂白粉于試管中，_答案(1)2NaCl(熔融)2NaCl2(2)Ca(OH)2(3)既含Ca(ClO)2又含CaCO3實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論加入適量1 mol·L1的鹽酸后，再將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中(1)若澄清石灰水未變渾濁，則固體中不含CaCO3；(2)若澄清石灰水變渾濁，則固體中含有CaCO3向步驟反應(yīng)后的試管中滴入12滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作)(1)若品紅溶液褪色，則固體中含有Ca(ClO)2；(2)若品紅溶液不褪色，則固體中不含Ca(ClO)2