物质检验与性质探究、验证类实验1．某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：实验操作实验现象Ⅰ打开活塞a，滴加氯水，关闭活塞aA中溶液变为红棕色Ⅱ吹入热空气A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化Ⅲ停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色请回答下列问题：(1)A中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(2)实验操作Ⅱ中吹入热空气的目的是____________________________。(3)装置C的作用是________________，C中盛放的药品是________________。(4)实验操作Ⅲ，混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式为________________________。(5)由上述实验得出的结论是______________________________________________。(6)实验反思：①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰(5)中结论的得出，你认为是否干扰，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可)：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．某待测稀溶液中可能含有SO、SO、S2－、CO、HCO等阴离子，现进行如下实验操作检验(已知所加BaCl2溶液、H2SO4、稀硝酸、澄清石灰水均过量；不考虑Ba2＋与S2－\n的反应)。(1)沉淀C的化学式为________。(2)生成沉淀B的反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________________。(3)若气体A是单一气体，则其化学式为________；若气体A是混合气体，则其成分为________(填化学式)。(4)原待测液中是否含有CO、HCO？__________________________________________________________________________________________________________。(5)原待测液中是否含有SO、SO？_________________________________________________________________________________________________________________。3．(2022·四川高考)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。Ⅰ.[查阅资料](1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。(3)Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示(省略夹持装置)：实验步骤：(1)检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是________；E中的试剂是________(选填下列字母编号)。A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO3溶液\n(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。Ⅲ.[探究与反思](1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进，改进后的操作是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过________方法提纯。4．某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：(2)①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；②________________________________________________________________________。(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是________。(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：Ⅰ：只含有Fe3＋；Ⅱ：只含有Fe2＋；Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：A．稀盐酸溶液 B．稀硫酸溶液C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液E．NaOH溶液F．淀粉_KI溶液G．H2O2溶液验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为________________________________。\n步骤2.再取适量的试样滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。5．某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。阳离子K＋ Cu2＋ Fe3＋ Al3＋ Fe2＋阴离子Cl－ CO NO SO SiO甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显变化。Ⅲ.另取少量溶液于试管中，加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请推断：(1)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是________，阴离子是________(写离子符号)。(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。(3)另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________g。(4)工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是________。选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2＋等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含复杂有机物的废水通过微生物代谢物理法D碱性的废水用CO2中和化学法6．某化学课外活动小组为探究氮的化合物的性质，设计了如图所示实验装置，A处是气体发生装置。\n按上图连接好各仪器，检验装置气密性后，先将C处铂丝网加热至红热，再将A处产生的无色气体通入B装置，片刻后可观察到F中铜片表面有气泡产生。请回答下列问题：(1)若装置A中制取气体时限用一种试剂，则该试剂是________(填字母)。a．NH4HCO3 B．NH4Clc．Ca(OH)2 D．浓氨水(2)E中发生反应的化学方程式为______________________________________。(3)C中发生反应的化学方程式为________________________________________________________。C处加热片刻后撤去酒精灯，铂丝仍保持红热，原因是________________。(4)F中发生反应的离子方程式为________________________；若进入F装置的物质成分和质量一定，向F中加入下列物质中的________(填字母)可使铜片溶解的质量增多。a．Na2CO3 B．NaClc．CuSO4 D．H2SO4(5)待实验结束后，将B中固体混合物溶于500mL1.0mol·L－1的盐酸中，产生无色混合气体甲，溶液呈中性，则实验前B中原有Na2O2的物质的量是________mol。(6)从安全与环保角度考虑，指出该装置中的两处明显缺陷，并提出修改建议：________________________________________________________________________。答案1．解析：(2)吹入热空气的目的是吹出Br2。(6)解题时注意审题，Ⅱ的实验现象是A中红棕色明显变浅，B中混合液颜色无明显变化，说明Br2被吹出，在B中与H2SO3发生了反应。答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－(2)吹出单质Br2(3)吸收尾气 NaOH溶液(4)H2O＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O(5)氧化性：H2O2>Br2>H2SO3(6)①不干扰，无论热空气是否参与氧化H2SO3，只要观察到产生白色沉淀的同时无明显颜色变化，即能证明Br2氧化了H2SO3②H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br－与H2O2反应慢等因素都可)2．解析：(1)溶液B与H2SO4反应生成沉淀C，则沉淀C只能是过量的Ba2＋与SO反应生成的BaSO4。答案：(1)BaSO4(2)Cl2＋S2－===2Cl－＋S↓(3)CO2 CO2与NO\n(4)一定含有CO，可能含有HCO(5)含有SO和SO中的一种或两种都有3．解析：Ⅲ.(1)根据Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于HCl，而BaSO4难溶于HCl，则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，将生成的沉淀过滤、洗涤后，向沉淀中加入HCl，沉淀未完全溶解，说明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气体为SO2，则沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有SO。答案：Ⅱ.(1)分液漏斗 B(3)蒸发Ⅲ.(1)过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl(2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液(3)重结晶4．解析：(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。答案：(1)便于控制反应的发生和停止(2)品红溶液褪色(3)C G C(或F) 红(或蓝)Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)D 浅红或变浅5．解析：(3)加入NaOH溶液后，Cu2＋、Fe2＋与NaOH溶液反应分别生成Cu(OH)2、Fe(OH)2，充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒重最终得到CuO和Fe2O3固体，根据原子守恒可知得到0.01molCuO,0.005molFe2O3，其总质量为0.01mol×80g/mol＋0.005mol×160g/mol＝1.6g。(4)选项A，中和法属于化学方法；选项B，Cu2＋不能与SO沉降，可加入Na2S溶液；选项C，微生物分解有机废水也属于化学变化；选项D，CO2与碱性废水的中和法属于化学方法，正确。答案：(1)Fe2＋、Cu2＋ Cl－、NO、SO(2)3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O(3)1.6 (4)D6．解析：(5)溶液呈中性说明反应后的溶质是NaCl，根据Na＋和Cl－物质的量相等可求出Na2O2的物质的量。答案：(1)ad\n(2)2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4(3)4NH3＋5O24NO＋6H2O 该反应为放热反应(4)3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O d(5)0.25(6)在装置E、F之间增加一个防倒吸装置；在装置F后增加一个尾气吸收装置
