1、部编版高考化学一轮复习 元素及其化合物 专题05 物质性质探究题专题05 物质性质探究题1如图是某同学用含有铁锈的废铁屑制取氯化铁的装置(省略夹持装置，气密性完好)。下列说法正确的是 A. 装置A 中存在反应:2Fe3+Fe=3Fe2+B. 实验开始时，打开活塞a，盐酸快速流人装置A 中C. 装置B中收集到的气体可直接点燃D. 反应后的烧杯中通入少量SO2，溶液颜色立即由棕黄色变为浅绿色【答案】A 2实验密为探究铁与浓硫酸(足量)的反应，并验证SO2的性质，设计如图所示装置进行实验，下列说法错误的是 A. 装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，体现了二氧化硫的还原性B. 实验结束后可向装置A 的
2、溶液中滴加KSCN溶液检验是否有Fe2+C. 装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性D. 实验时将导管a插入浓硫酸中，可防止装置B中的溶液倒吸【答案】B【解析】该实验向探究铁与浓硫酸在加热条件下的反应，并验证SO2的性质，A装置即为铁与浓硫酸的反应装置，产生SO2；B、C、D装置分别是验证SO2的性质，E装置为尾气处理装置。A、装置B中酸性KMnO4溶液逐渐褪色，说明SO2被氧化，即体现了二氧化硫的还原性，故A正确；B、KSCN溶液是用来检验是否有Fe3+，故B错误；C、品红溶液就是用来检验物质的漂白性，故装置D中品红溶液褪色可以验证SO2的漂白性，故C正确；D、实验时将导管a插入浓硫酸中
3、，可以使A中试管内压强与外界压强相等，即可防止装置B中的溶液倒吸，故D正确；故选B。3氧化铅( PbO)是黄色固体。实验室用草酸在浓硫酸作用下分解制备CO，其原理为：H2C2O4CO+CO2+H2O。某课题组同学设计实验探究CO 还原氧化铅并检验氧化产物(已知CO能使银氨溶液产生黑色沉锭)的装置如图所示。下列说法正确的是 A. 实验时，先点燃装置处酒精灯，当装置中产生连续气泡且有明显现象后再点燃装置处酒精灯B. 装置中的试剂依次为碱石灰、银氨溶液、澄清石灰水C. 实验完毕时，先熄灭装置处酒精灯，再熄灭装置处酒精灯D. 尾气处理可选用点燃、气袋收集、NaOH 溶液吸收等方法【答案】A【解析】装置
4、中发生反应产生CO、H2O和CO2，装置中用碱石灰除去H2O和CO2，装置中发生主体反应：CO+PbO Pb+CO2，装置中用澄清石灰水检验并除去反应中产生的CO2，装置中用银氨溶液检验反应前CO是否将装置中的空气排尽，尾气处理装置用于处理未反应的CO。A、实验时，先点燃装置处酒精灯，当装置中产生连续气泡且有明显现象后，即装置中的空气已被排尽后，再点燃装置处酒精灯，开始反应，故A正确；B、装置中的试剂应该依次为碱石灰、澄清石灰水、银氨溶液，故B错误；C、实验完毕时，先先熄灭装置处酒精灯，再熄灭装置处酒精灯，否则极容易发生倒吸造成危险，故C错误；D、尾气处理装置用于处理未反应的CO，尾气处理可选
5、用点燃、气袋收集，不能用NaOH 溶液吸收，故D错误；故选A。4某小组研究Na2S 溶液与KMnO4溶液反应，探究过程如下实验序号III实验过程实验现象紫色变浅（pH1），生成棕褐色沉淀（MnO2）溶液呈淡黄色（pH8），生成浅粉色沉淀（MnS） 资料: i.MnO4-在强酸性条件下被还原为Mn2+，在近中性条件下被还原为MnO2ii.单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液呈淡黄色。下列说法正确的是A. 根据实验可知，Na2S被还原B. 取实验I中少量溶液进行实验，检测到有SO42-，得出S2-被氧化成SO42-C. 实验I中反应离子方程式: 2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+D. 实
6、验II 中反应结束后溶液呈淡黄色，有MnO2生成【答案】C【解析】A项，实验I中KMnO4被还原成MnO2，实验II中KMnO4被还原成MnS，实验中Na2S被氧化，A项错误；B项，实验I中KMnO4溶液用H2SO4酸化，溶液中的SO42-不一定由S2-氧化生成，B项错误；C项，实验I中紫色变浅说明KMnO4溶液过量，pH1，根据资料i酸性条件下MnO4-应被还原为Mn2+，实验I中生成棕褐色沉淀，说明过量的MnO4-与Mn2+发生归中反应生成MnO2，反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2+2H2O=5MnO2+4H+，C项正确；D项，根据实验现象实验II反应结束后溶液呈淡黄色，有MnS生
7、成，没有MnO2生成，原因是：实验II溶液的pH8，根据资料i在近中性条件下MnO4-被还原为MnO2，反应结束后溶液呈淡黄色，根据资料ii，反应生成的S溶于Na2S溶液，说明Na2S过量，过量Na2S与MnO2反应生成了MnS沉淀，D项错误；答案选C。5某同学利用下列装置探究Na 与CO2反应的还原产物，已知PdCl2+CO+H2O=Pd(黑色) +CO2+2HCl。下列相关分析错误的是 A. I中发生反应可以是Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2B. II 中浓硫酸的目的是干燥CO2C. 实验时，III中石英玻璃管容易受到腐蚀D. 步骤IV的目的是证明还原产物是否有CO【
8、答案】A 6下图是SO2制取、性质检验、收集、尾气处理的装置，有关说法正确的是 A. 上图中有两处错误B. 装置也可以用于制取氨气、氯气C. 在中加入品红或紫色石蕊试液都可以验证SO2的漂白性D. 在中加入BaCl2溶液，先生成白色沉淀，随后沉淀慢慢消失【答案】B【解析】A. 图中装置制取SO2时需用浓硫酸，装置收集SO2时需用向上排空气法，导管应长进短出，装置吸收SO2尾气时，饱和NaHSO3溶液与SO2不反应，不能吸收尾气，共有三处错误，故A错误；B. 在实验室用加热浓氨水制取氨气，用加热浓盐酸和二氧化锰制取氯气都可用装置，故B正确；C. 在中加入紫色石蕊试液只变红不褪色，不能验证SO2的
9、漂白性，故C错误；D. SO2和BaCl2溶液不反应，故D错误；答案选B。7草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)是一种淡黄色粉末，某课外小组利用下列装置检验草酸亚铁晶体受热分解的部分产物。 下列说法正确的是A. 若和中分别盛放足量NaOH溶液和CuO，可检验生成的COB. 实验时只需要在装置中反应结束后再通入N2C. 若将中的无水CaCl2换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气D. 实验结束后，中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁【答案】A 点睛：固体分解得到的水一定要在通过溶液之前检验。8实验室欲探究CO还原CuO，设计如图所示装置(夹持装置略去)。下列说法正确的是 A. 、中均可盛装碱石
10、灰B. 加热的顺序为、C. 、中均发生氧化还原反应D. 可将尾气用导管通入到的酒精灯处灼烧【答案】D【解析】由装置图可知，NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，用装置除去CO2中混有的H2O(g)，CO2与碳粉加热反应生成CO，用装置除去剩余的CO2，CO与CuO固体加热反应生成CO2和Cu，最后进行尾气处理除去剩余的CO。A. 中若盛装碱石灰，会把CO2和H2O(g)一并除去，因此中应盛装P2O5等干燥剂，装置的作用是除去剩余的CO2，所以装置中可盛装碱石灰，故A错误；B. 因碳粉会和空气中的氧气、水蒸气等在加热时发生反应，所以应先加热装置，待整个装置中充满CO2时，再加热和
11、，故B错误；C. 装置中发生的是NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2的反应，该反应中没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，中发生的反应为CCO2=2CO、中发生的反应为COCuO=CuCO2，这两个反应中均有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C错误；D. 处理尾气CO通常采用点燃的方法，使CO燃烧生成无污染的CO2，故D正确；答案选D。9某学校探究小组利用如图所示装置，探究焦炭还原SiO2制备单质硅及实验过程中生成的气体产物的成分。已知反应CO+PdCl2+H2O=CO2+2HCl+Pd,反应后溶液变浑浊、金属钯呈黑色。下列说法错误的是（ ） A. 实验前需要先向装置
12、中通入He，其作用是排尽中的空气B. 的作用是作安全瓶,防止液体倒吸入中C. 若中的澄清石灰水先出现白色沉淀,后沉淀溶解，中PdCl2溶液出现黑色浑浊,则中生成了两种无色无味的气体D. 既能检验CO，又能吸收CO,故可将去掉【答案】D【解析】A. 实验前通入He的目的是排尽中的空气，以避免氧气与焦炭反应，选项A正确；B. 若缺少，与直接相连，则中的液体会倒吸入中，导致热的试管炸裂，故起到安全瓶的作用，选项B正确；C. 中的实验现象为先出现白色沉淀,后沉淀溶解，由中的现象可知，中生成CO和CO2，选项C正确；D. 中生成的CO有毒，虽然也能吸收一部分CO，但不能完全吸收，因此还需要通过燃烧的方法
13、使其转化为无毒的物质，防止污染环境，选项D错误。答案选D。10某化学兴趣小组用下图装置探究硝酸银受热分解的产物，在a处充分加热固体后，b中观察到红棕色气体，d中收集到无色气体，a中残留黑色固体，下列叙述错误的是 A. 装置a中残留的固体是Ag2O B. 装置b还起安全瓶的作用C. 装置c中生成的盐含有NaNO3 D. 装置d 中的无色气体遇空气仍然是无色【答案】A【解析】A、Ag2O受热分解生成银和氧气，故装置a中残留的固体是Ag，选项A错误；B. 装置b还起安全瓶的作用，防止c中溶液倒吸入b中，选项B正确；C、二氧化氮与氢氧化钠反应生成NaNO3、NaNO2和水，选项C正确；D、装置d 中的
14、无色气体为氧气，遇空气仍然是无色，选项D正确。答案选A。11某学习小组设计实验探究H2S的性质,装置如图所示。 下列说法正确的是（ ）A. 若F中产生黑色沉淀,则说明H2SO4的酸性比H2S强B. 若G中产生浅黄色沉淀,则说明H2S的还原性比Fe2+强C. 若H中溶液变红色,则说明H2S是二元弱酸D. 若E中FeS换成Na2S,该装置也可达到相同的目的【答案】B【解析】A. 硫化氢和硫酸铜反应生成黑色沉淀硫化铜和硫酸，不能说明H2SO4的酸性比H2S强（当然也不能说明氢硫酸的酸性比硫酸强），只能说明硫化铜不溶于硫酸，A不正确；B. 若G中产生浅黄色沉淀，证明硫化氢可以被Fe+氧化，则说明H2S
15、的还原性比Fe2+强，B正确；C. 若H中溶液变红色，则说明H2S的水溶液呈酸性，但是不能说明氢硫酸是几元酸，C不正确；D. 若E中FeS换成Na2S，由于硫化钠可溶于水，无法达到该装置随开随用、随关随停的目的，D不正确。本题选B。12某课外活动小组同学欲利用CuO与NH3的反应来研究NH3的某种性质并测定其组成，设计的实验装置如图所示(夹持装置已省略)。 请回答下列问题:（1）仪器a的名称为_；仪器b中盛装的试剂为_(填名称)。（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为单质铜，且量气管中有气体单质产生，上述实验现象证明NH3具有_性，写出相应的化学方程式:_。（3）装置E中浓硫酸的作用是_
16、。（4）实验结束后，若测得干燥管D增重mg，装置F中气体的体积为nL(已折算为标准状况)，则氨分子中氮、氢的原子个数比为_(用含m、n的代数式表示)。【答案】 分液漏斗 生石灰(或氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰) 还原 3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2 吸收未反应完的氨气，阻止装置F中的水蒸气进入装置D 9n/11.2m(或18n/22.4m)【解析】分析：（1）依据装置仪器分析回答，根据氨气的制备原理解答；（2）C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，说明氧化铜做氧化剂氧化氨气生成铜、氮气和水；（3）E装置中浓硫酸的作用依据装置图分析判断是利用浓硫酸吸收过量氨气，同时
17、避免F装置中的水蒸气进入D；（4）干燥管D增重mg为反应生成的水，装置F测得气体的体积为nL为反应生成的氮气；依据元素守恒计算得到。 （4）若测得干燥管D增重mg为水，物质的量为，装置F测得气体的体积为nL（已折算成标准状况）为N2，物质的量为，依据元素守恒得到氮原子和氢原子物质的量之比，则氨分子中氮、氢的原子个数比为。13Na2O2可用作漂白剂和呼吸面具中的供氧剂(1)某学习小组发现：在盛有Na2O2的试管中加入足量水，固体完全溶解，并立即产生大量气泡，当气泡消失后，向其中滴入12滴酚酞溶液，溶液变红；将试管轻轻振荡，红色很快褪去；此时再向试管中加入少量MnO2粉末，又有气泡产生。写出Na2
18、O2作供氧剂的化学反应方程式_；使酚酞溶液变红是因为_，红色褪去的可能原因是_；加入MnO2反应的化学方程式为_；(2)Na2O2有强氧化性，H2具有还原性，有同学猜想Na2O2与H2能反应。为了验证此猜想，该小组同学进行加下实验，实验步骤和现象如下： 步骤1：按上图组装仪器(图中夹持仪器省略)，检查气密性，装入药品。步骤2：打开K1、K2，产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管，一段时间后没有任何现象。步骤3： ，开始加热，观察到硬质玻璃管内Na2O2开始熔化，淡黄色的粉末变成了白色固体，干燥管内硫酸铜未变蓝色。步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。添加稀盐酸的仪器名称是_
19、，B装置的作用_。步骤3在点燃C处酒精灯前必须进行的操作是_；装置D的目的是_；你得到的结论是_(若能反应请用化学方程式表示)；该实验设计中存在着明显不足之处，应该如何改进：_。【答案】 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 （或写成2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2） 生成了碱（NaOH） 反应生成的H2O2具有漂白作用 长颈漏斗 吸收氢气中的杂质气体或除去氢气中的水蒸气和氯化氢气体 检验氢气纯度 检验是否有水生成 Na2O2 + H2 = 2 NaOH 在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置【解析】分析：(1)过氧化钠和水或二氧化碳反应生成氢氧化钠和氧气，反应中
20、可能生成过氧化氢，过氧化氢具有氧化性，因此加入二氧化锰可以放出氧气； (2)分析装置图和实验步骤可知，盐酸与锌反应生成的氢气中会混有氯化氢气体，氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易发生爆炸；实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，证明氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠。详解：(1)过氧化钠和水或二氧化碳反应生成氢氧化钠和氧气，反应的方程式为2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2或2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2，故答案为：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 (或写成2 Na2O2+2H2O=4NaOH +O2)；氢氧化钠是
21、碱，碱遇酚酞变红；红色褪去的可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性，能氧化有色物质，故答案为：生成了碱(NaOH)；反应生成的H2O2具有漂白作用； D装置中装有无水硫酸铜，用来检验反应中是否有水产生，故答案为：检验反应中是否有水产生；实验现象分析可知过氧化钠变为白色固体，硫酸铜不变蓝色证明无水生成，证明氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，反应的化学方程式为，Na2O2+H22NaOH，故答案为：氢气和过氧化钠反应生成氢氧化钠，Na2O2+H22NaOH；氢气属于易燃气体，多余的氢气不能直接排放到空气中，需要在装置D后连接一个氢气的尾气处理装置，故答案为：在装置D后连接一个氢气的尾气处
22、理装置。14为了探究氨气及氨水的还原性，某兴趣小组同学设计了以下探究活动。I.探究氨气的还原性该兴趣小组同学利用以下装置(夹持，加热仪器略)探究氯气与氨气的反应，其中A、F分别为氯气和氨气的发生装置，B 为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。 请回答下列问题：（1）上述装置接口的连接顺序为a接h、i接f、g接_、_接_、_接j，其中装置D的作用是_。(2)若氨气足量，装置B中出现的现象为_。II.探究氨水的还原性该兴趣小组同学探究不同条件下高锰酸钾溶液与氨水的反应，实验如下:实验操作现象取2mL.0.01mol/LKMnO4溶液于试管中，加入新开封1mL浓氨水，加入半滴管蒸馏水，振荡，用橡皮塞塞住
23、。产生棕褐色物质(MnO2),约10min后溶液紫红色变浅取2mL0.01mol/L KMnO4溶液于试管中，加入新开封1mL浓氨水，加入半滴管1:5的硫酸，振荡，用橡皮塞塞住。产生棕褐色物质(MnO2),溶液紫红色立刻变浅，约2min后溶液紫红色完全退去取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于试管中，加入新开封ImL浓氨水，加入半滴管蒸馏水，振荡，用橡皮塞塞住。产生棕褐色物质(MnO2),约10min后溶液紫红色变浅取2mL0.1mol/LKMnO4溶液于试管中，加入新开封1mL浓氨水，加人半滴管1:5的硫酸，振荡，用橡皮塞塞住。产生棕褐色物质(MnO2)，溶液紫红色立刻变浅，约5min后溶
24、液紫红色完全退去（3）实验中氧化产物为N2，写出该反应的离子方程式:_。（4）实验说明_。（5）实 验比实验反应速率_( 填“快“或“慢” )，原因是_。（6）1:5的硫酸溶液(密度为2gcm-3)，可用质量分数为98%的浓硫酸(密度为1gcm-3)和蒸馏水按体积比1:5配成，则该1:5的硫酸溶液的物质的量浓度为_mol/L。(用含1、2的式子表示)（7）由实验I、II可得出的结论是_。【答案】 c b e d 干燥氯气 B瓶中有浓厚的白烟并在容器内壁凝结 2MnO4-+2NH3H2O= 2MnO2+N2+4H2O+2OH-或2MnO4-+2NH3=2MnO2+N2+2H2O+2OH- 高锰酸
25、钾能氧化浓氨水，加入硫酸能加快氧化速率 慢 实验中高猛酸钾浓度比实验中小 氨气、氨水中-3价的N均显示还原性，能被强氧化剂如氯气、高锰酸钾溶液氧化 15某学习小组为了探究Fe(NO3)3的热稳定性和氧化性，设计如下实验：实验(一)： 热稳定性利用如图装置进行实验，加热A中Fe(NO3)3固体，A 和B中都有红棕色气体产生，A 试管中生成了红色粉末。 （1）B装置的作用_；要检验A中红色固体是否为Fe2O3，应该选用的试剂是_(填化学式)。（2）加热A中试管一段时间后，C 中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生原因是_。（3）写出硝酸铁受热分解的化学方程式_。实验(二)：氧化性Fe3+和Ag+
26、的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点。该小组设计如下实验：试验编号实验操作现象a向10mL3molL-1KNO3酸性溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液无沉淀生成b向10mL3molL-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1molL-1FeSO4溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液紫红色溶液不褪色c向10 mL3molL-1Fe(NO3)3溶液(pH=1)中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液产生白色沉淀（4）设计实验a的目的是_；实验c的结论是_。（5）实验b涉及反应的离子方程式为_。（6）实验结论是Fe3+、Ag+氧化性的相对强弱与离子的_有关。【答案】 防倒吸 HCl、KSC
27、N NO2、O2恰好与氢氧化钠溶液完全反应 4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2 排除NO3-的干扰 Fe3+能氧化Ag Ag+Fe2+=Fe3+Ag 浓度 （2）加热A中Fe(NO3)3固体，A 和B中都有红棕色气体产生，A 试管中生成了红色粉末，发生反应的方程式：4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2 ，4NO2+O2 +4NaOH=4NaNO3+2H2O，NO2与O2的混合气体恰好被NaOH溶液吸收，所以C 中导管口有气泡产生，产生的气泡被NaOH吸收，集气瓶中自然就无气泡产生了，所以正确答案是：NO2、O2恰好与氢氧化钠溶液完全反应；（3）根据（2）的解析可知
28、：硝酸铁受热分解的化学方程式4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2+3O2 ；（4）利用a实验验证NO3-离子在酸性条件下能否将Ag氧化为Ag+，根据实验现象，说明在pH=1的情况下，NO3-离子不能够将Ag氧化，排除了NO3-离子对后续实验的干扰作用，正确答案：排除NO3-的干扰；根据c实验的现象可知：Fe3+Ag=Fe2+Ag+，Ag+Cl-=AgCl，说明Fe3+能氧化Ag；（5）向10mL3molL-1AgNO3溶液中滴加2mL0.1molL-1FeSO4溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液 紫红色溶液不褪色，说明溶液中已经没有Fe2+，Fe2+已经被溶液中的Ag+离子氧化了，即：F
29、e2+ +Ag+=Fe3+ Ag，所以b涉及反应的离子方程式是：Fe2+ +Ag+=Fe3+ +Ag；（6）对照实验b中Ag+浓度大，可以将Fe2+氧化，c中Fe3+离子浓度大，可以将Ag氧化，因此，Fe3+、Ag+氧化性的相对强弱与溶液中两种离子的浓度有关。16资料表明：赤热铜能与NO2反应。某小组设计了如下实验装置进行探究，探究固体产物的成分，气体产物是N2还是NO。已知：酸性KMnO4溶液能氧化NO生成NO3；NO和FeSO4溶液反应：NO+FeSO4=Fe(NO)SO4(棕色)；Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O 请回答下列问题：（1）A中反应的化学方程式为_。（2）检查装置气密性，装好药品，然后实验的正确操作顺序是_关闭K1，打开K2 打开分液漏斗活塞打开K1，关闭K2 点燃C处酒精灯（3）实验过程中，D装置中的现象是_，能否根据D装置中的现象确认C中有
