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题型层级练11化学实验综合探究题(A级)1．某校活动小组的同学拟用乙烯催化还原二氧化硫的方法来制取单质硫。(1)甲组同学用乙醇脱水的反应来制取纯净的乙烯气体，其反应原理及制备装置如下：主反应：C2H5OH浓硫酸CH2===CH2↑＋H2O。副反应：C2H5OH＋2H2SO4(浓)――→△2C＋2SO2↑＋5H2O；C＋2H2SO4(浓)=====△CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。①仪器M的名称是________________________________________________________________________。②装置B中盛放的试剂可能是________________________________________________________________________。③装置C的作用是________________________________________________________________________。(2)乙组同学用甲组同学制得的乙烯并结合下列装置进行乙烯催化还原二氧化硫的实验。①装置E的作用是________________________________________________________________________；装置G的作用是________________________________________________________________________。②玻璃管中有硫及二氧化碳生成，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。③用下列装置检验G中逸出的气体含有氧化产物CO2。装置正确的连接顺序为G→________，证明G中逸出的气体含有CO2的现象为________________________________________________________________________。答案：(1)①圆底烧瓶②NaOH溶液(或其他合理答案)③检验CO2和SO2是否除尽(2)①混合C2H4与SO2气体将生成的硫蒸气冷却为固体②C2H4＋3SO2Fe2O3/CeO23S＋2CO2＋2H2O③I→J→H品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊2．资料显示：O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱。室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O2的反应，实验记录如下。序号烧杯中的液体5分钟后现象①2mL1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉无明显变化②2mL1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉＋2mL0.2mol·L－1HCl溶液变蓝③2mL1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉＋2mL0.2mol·L－1KCl无明显变化④2mL1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉＋2mL0.2mol·L－1CH3COOH溶液变蓝，颜色比②浅回答下列问题：(1)实验③的目的是________________________________________________________________________。(2)实验②中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。为进一步探究KI与O2的反应，用上述装置继续进行实验：序号烧杯中的液体5小时后现象⑤2mL混有KOH的pH＝8.5的1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液略变蓝⑥2mL混有KOH的pH＝10的1mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉无明显变化对于实验⑥的现象。甲同学猜想“pH＝10时O2不能氧化I－”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。(4)烧杯a中的溶液为________________________________________________________________________。(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象：通入O2后，________________________________________________________________________。(6)乙同学向pH＝10的“KOH淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO－3，用离子方程式表示褪色的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)验证Cl－是否影响KI与O2的反应(2)4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O(3)其他条件相同时，HCl是强电解质，溶液中c(H＋)较醋酸大，O2的氧化性较强(4)pH＝10的KOH溶液(5)电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色(6)3I2＋6OH－===IO－3＋5I－＋3H2O(7)中性条件下，O2的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH＝10的KOH溶液中I－被氧化生成I2，I2迅速发生歧化反应变为IO－3和I－3．氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的________，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为发生装置→________(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1，推动注射器活塞，使X①Y管中②反应的化学方程中的气体缓慢通入Y管中________________________________________________________________________式________________________________________________________________________将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2③________________________________________________________________________④________________________________________________________________________解析：(1)①图中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热制气装置，一种是固液加热制气装置。如果选择A装置制取氨气，则反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；如果选择B装置制取氨气，则反应的化学方程式为NH3·H2O=====△NH3↑＋H2O。②欲收集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备氨气的杂质只有水蒸气，由于氨气溶于水显碱性，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的进出口方向为粗进细出，因此先接d后接c；其次要收集氨气，由于氨气的密度小于空气，要从短管进气，因此先接f再接e；最后要进行尾气处理，由于氨气极易溶于水，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒吸，所以接i。(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2”，结合实验条件可知反应为8NH3＋6NO2催化剂,7N2＋12H2O，NO2为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外压，因此产生倒吸现象。答案：(1)①A2NH4Cl＋Ca(OH)2=====△2NH3↑＋CaCl2＋2H2O(或BNH3·H2O=====△NH3↑＋H2O)②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅②8NH3＋6NO2催化剂,7N2＋12H2O③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压(B级)4．某研究小组为探究SO2和Fe(NO3)3溶液反应的实质，设计了如图所示装置进行实验。已知：1.0mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1。请回答下列问题：(1)装置A中用于滴加浓硫酸的仪器名称为________。(2)实验前鼓入N2的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)装置B中产生了白色沉淀，其成分是________，说明SO2具有________性。(4)分析B中产生白色沉淀的原因。观点1：SO2与Fe3＋反应；观点2：在酸性条件下SO2与NO－3反应。①若观点1正确，除产生沉淀外，还应观察到的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②按观点2，装置B中反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③有人认为，如将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验，也可验证观点2是否正确。此时应选择的最佳试剂是________(填字母)。A．1mol·L－1稀硝酸B．1.5mol·L－1Fe(NO3)2溶液C．6.0mol·L－1NaNO3溶液和0.2mol·L－1盐酸等体积混合的溶液D．3.0mol·L－1NaNO3溶液和0.1mol·L－1硫酸等体积混合的溶液解析：(1)装置A中用于滴加浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。(2)氧气、NO－3都能将二氧化硫氧化，所以如果装置中含有氧气，会干扰实验，所以鼓入氮气的目的是排净空气防止干扰实验。(3)二氧化硫具有还原性，酸性条件下，能被NO－3氧化生成SO2－4，SO2