高中化学（人教2019）必修二期末知识点复习7 实验：化学能转化为电能-在线组卷题库

1.

(1)、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。

请回答下列问题：

①当电极a为Al、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为，当电路中有0.2mol电子通过时，负极的质量减少g。

②当电极a为Al、电极b为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时，该装置（填“能”或“不能”）形成原电池，若不能，请说明理由，若能，请指出正、负极：。

(2)、将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流表。

①锌片上发生的电板反应为；

②银片上发生的电极反应为；

③若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：

a．产生氢气的体积（标准状况）。

b．通过导线的电量。（已知 $N_{A} = 6.02 \times 1 0^{23} m o l^{- 1}$ ，电子电荷为 $1.60 \times 1 0^{- 19} C$ ）

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2. 某小组同学探究

N a_{2} S

与

K M n O_{4}

溶液的反应，实验如下。

资料：i． $(x - 1) S + S^{2 -} ⇌ S_{x}^{2 -}$ (黄色)

ii． $M n O_{4}^{2 -}$ 呈绿色(酸性条件下不稳定)、低浓度 $M n^{2 +}$ 呈无色、MnS为肉色沉淀。

iii． $2 M n {(O H)}_{2} (白色) + O_{2} = 2 M n O_{2} (棕黑色) + 2 H_{2} O$

实验Ⅰ：

(1)、用离子方程式表示

N a_{2} S

溶液显碱性的原因：。

(2)、将固体a过滤、洗涤，放置在空气中，固体变为棕黑色。

①甲同学认为固体a中除了MnS外，还有 $M n {(O H)}_{2}$ ，依据的现象是。

②乙同学认为根据上述现象不能得出固体a中含有 $M n {(O H)}_{2}$ ，应补充对比实验：(填实验方案)。实验证实固体a中含有 $M n {(O H)}_{2}$ 。

(3)、固体b的主要成分是S。分析产生S的可能原因：。

(4)、经检验，固体c的主要成分是

M n O_{2}

。

①分析产生 $M n O_{2}$ 的可能原因：酸性条件下， $M n O_{4}^{-}$ 将 $M n^{2 +}$ 氧化。该反应的离子方程式是。

(5)、②继续滴加酸性

K M n O_{4}

溶液，溶液变为紫红色，仍有棕黑色固体。

实验Ⅱ：改用未经酸化的 $K M n O_{4}$ 溶液重复实验Ⅰ，产生棕黑色固体时溶液呈绿色。

分析实验Ⅰ未见绿色的原因：取少量实验Ⅱ的绿色溶液，滴加硫酸，溶液变为紫红色，产生棕黑色固体。该反应的离子方程式是。

(6)、实验Ⅲ：向未经酸化的

K M n O_{4}

溶液中滴加少量

N a_{2} S

，产生棕黑色沉淀并检测到。

检验 $S O_{4}^{2 -}$ 的实验方案：(填操作和现象)。注：该实验条件下， $M n O_{4}^{-}$ 与 $B a^{2 +}$ 不反应。

(7)、综合上述实验，

N a_{2} S

与

K M n O_{4}

溶液反应的产物与等因素有关(答出两点即可)。

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3. 某小组根据硫元素的化合价，预测SO₂既有还原性又有氧化性，并设计实验进行探究。

(1)、I．探究SO₂的还原性：向试管中通入足量SO₂ (尾气处理装置已略) ，记录如下。

装置	编号	试剂	实验现象
	a	碘水	溶液的棕黄色褪去
	b	Fe₂(SO₄)₃溶液

a中反应的离子方程式为。

(2)、b中的实验现象为。将b所得溶液分成三份，进行如下实验。

实验①向第一份溶液中加入K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生蓝色沉淀。

实验②向第二份溶液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。

实验③向第三份溶液中先加入稀盐酸酸化，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀。

上述实验不能证明SO₂与Fe³⁺发生了氧化还原反应的是，原因是。

(3)、II．探究SO₂的氧化性：向试管中通入足量SO₂ (尾气处理装置已略) ，记录如下。

装置	编号	试剂	实验现象
	c	3mol·L^-1稀硫酸	始终无明显变化
	d	3 mol·L^-1稀盐酸	铜片表面变黑，溶液变为棕色

已知：i．水合Cu⁺既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合Cu⁺。

ii．CuCl为白色固体，难溶于水，可溶于c(Cl^-)较大的溶液生成[CuCl₃]^2-。

证明d所得棕色溶液含有[CuCl₃]^2- ：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸馏水中，出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因是。

(4)、与c对比，d能发生反应的原因是。

(5)、由实验II可推知，该条件下SO₂、CuCl、Cu²⁺的氧化性由强到弱的顺序为。

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4. Na₂FeO₄具有强氧化性，是一种新型的绿色非氯净水消毒剂，碱性条件下可以稳定存在，酸性条件下会自身分解生成Fe(OH)₃。可用Fe(OH)₃与NaClO在强碱性条件下制取，某实验小组利用如图所示实验装置，制取Na₂FeO₄ ，并验证其处理含CN^-废水的能力。

(1)、Ⅰ.制取Na₂FeO₄

仪器D的名称为。洗气瓶B中盛有的试剂为。实验开始，先打开分液漏斗(填“A”或“C”)的活塞。

(2)、写出大试管中发生反应的离子方程式：。

(3)、三颈烧瓶中的红褐色固体基本消失，得到紫色溶液时，停止通入Cl₂。通入氯气的过程中三颈烧瓶中发生反应的离子方程式有：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O、。

(4)、Ⅱ.模拟并验证Na₂FeO₄处理含CN^-废水的能力

取一定量Na₂FeO₄加入试管中，向其中加入0.2mol•L^-1的NaCN溶液10mL，CN^-被氧化为CO $_{3}^{2 -}$ 和N₂。充分反应后测得试管中仍有Na₂FeO₄剩余，过滤。向滤液中加入足量BaCl₂溶液，生成白色沉淀，将沉淀过滤干燥后称量，得白色沉淀0.3546g。

①配制0.2mol•L^-1的NaCN溶液，需要的玻璃仪器有(填序号，下同)。

②计算NaCN溶液中CN^-的去除率为(保留两位有效数字)。

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5. 某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究

(1)、完成下列问题。

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验一		将 $0.5 g$ 琼脂加入 $250 m L$ 烧杯中，再加入 $25 m L$ 饱和食盐水和 $75 m L$ 水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养血中。滴入5～6滴酚酞溶液和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液
实验一		将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。	铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀。

①请解释铜丝区域溶液变红的原因是。

②写出生成蓝色沉淀的离子方程式。

(2)、完成下列问题。

实验序号	实验方案	实验现象
实验二	取 $2 m L$ 饱和 $K I$ 溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液，振荡。	滴入 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液后，溶液变蓝色。

根据实验二的现象，推测 $K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 可能具有“填氧化性或还原性”。

(3)、依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明

F e

发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验三		取 $2 m L$ 煮沸过的的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入 $1 m L$ 煤油液封。	溶液无明显变化
实验三		继续向试管中加入少许 $N a C l$ 固体。	一段时间后，铁片表面产生大量的蓝

根据实验现象推出实验三的结论是：在 $N a C l$ 溶液中情况下，。

(4)、结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为

F e

时，实验四的两个实验方案均可以证明

F e

发生电化学腐蚀

①补全实验方案2中的空格部分

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验四		1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。	电流表指针偏转，读数为I
实验四		2.取于试管中，加入溶液，振荡。	产生蓝色沉淀。

②思考：若电极X为 $M g$ 时，电流表读数为 $1.5 I$ ，推测电极X为 $Z n$ 时电流表读数的范围是。

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6. 某学习小组将Cu与

H_{2} O_{2}

的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题：

(1)、I．实验准备

稀硫酸的配制

①配制 $100 m L 0.3 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $H_{2} S O_{4}$ 溶液，需 $6 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$ 溶液的体积为mL。

②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是(填仪器名称)。

(2)、Cu与

H_{2} O_{2}

在酸性条件下反应的离子方程式为。

(3)、II．实验探究

【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。

【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大。

【进行实验】

利用下表所示装置进行实验1～4，记录数据。

装置	实验序号	烧杯中所加试剂			电压表读数
		30％ $H_{2} O_{2}$	$0.3 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$	$H_{2} O$
		$V / m L$	$V / m L$	$V / m L$
	1	30.0	/	10.0	$U_{1}$
	2	30.0	1.0	9.0	$U_{2}$
	3	30.0	2.0	8.0	$U_{3}$
	4	35.0	1.0	$V_{1}$	$U_{4}$

已知：本实验条件下， $S O_{4}^{2 -}$ 对电压的影响可忽略。

①根据表中信息，补充数据： $V_{1} =$ 。

②由实验2和4可知， $U_{2}$ $U_{4}$ (填“大于”或“小于”或“等于”)，说明其他条件相同时， $H_{2} O_{2}$ 溶液的浓度越大，其氧化性越强。

(4)、由(3)中实验结果

U_{3} > U_{2} > U_{1}

，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想：

猜想1：酸性条件下， $H_{2} O_{2}$ 的氧化性随pH减小而增强。

猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。

为验证猜想，小组同学在(3)中实验1～4的基础上，利用下表装置进行实验5～-7，并记录数据。

装置	实验序号	操作	电压表读数
	5	/	$U_{5}$
	6	①向(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加 $5.0 m L 0.3 m o l \cdot L^{- 1}$ $H_{2} S O_{4}$ 溶液。	$U_{6}$
	7	向另一侧烧杯中滴加 $5.0 m L 0.3 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$ 溶液	$U_{7}$

②实验结果为： $U_{5} \approx U_{6}$ 、，说明猜想2不成立，猜想1成立。

(5)、已知Cu与

H_{2} O_{2}

反应时，加入氨水可形成深蓝色的

{[C u {(N H_{3})}_{4}]}^{2 +}

。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：。

【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。

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7.

N a_{2} S O_{3}

是一种重要的试剂，利用工业废碱液(主要成分

N a_{2} C O_{3}

)吸收烟气中的

S O_{2}

并可获得无水

N a_{2} S O_{3}

。

(1)、吸收塔中发生反应离子方程式，

H_{2} S O_{3}

的电离常数

K a_{1}

H_{2} C O_{3}

的电离常数

K^{'} a_{1}

(填“<”或“>”)。

(2)、向

H_{2} S O_{3}

溶液中滴加NaOH溶液，测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化如图。

①由此可知 $N a H S O_{3}$ 溶液呈(填“酸性”或“碱性”)

②写出 $H S O_{3}^{-}$ 在水中存在的两个平衡：ⅰⅱ。

这两个平衡程度的大小关系是：ⅰⅱ。(填“<”或“>”)

(3)、为了进一步探究

N a_{2} S O_{3}

性质，两个同学分别做了如下实验：

其中甲同学设计图1装置(盐桥中为KCl)，闭合开关后灵敏电流计指针发生偏转。

①通过验证新产物也可以帮助确认正、负两极，验证电源正极生成物的实验操作方法是。

②闭合开关后盐桥中的 $K^{+}$ 移向(填“左”或“右”)侧的烧杯。

③负极的电极反应。

④乙同学按图2操作，并没有出现预期的现象，而是溶液很快呈红色。大约30mm后红色变为橙色，5小时后变为黄绿色。

因此，乙认为刚开始一段时间并不涉及氧化还原反应。

查阅资料：溶液中 $F e^{3 +}$ 、 $S O_{3}^{2 -}$ 、 $O H^{-}$ 三种微粒会形成一种组成为 $H O F e O S O_{2}$ 的“配合物”并存在转化关系： $\underset{（红色）}{H O F e O {\overset{+ 4}{S O}}_{2}} ⇌ \underset{（橙色）}{H O F e O {\overset{+ 5}{S O}}_{2}} \to_{}^{O_{2}} F e^{2 +} + S O_{4}^{2 -}$

请从反应速率和平衡的角度解释原因。

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8. 某课外活动小组用如图所示装置进行实验，试回答下列问题：

(1)、若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为。

(2)、若开始时开关K与b极连接，此装置为(原电池或电解池)总反应的离子方程式为。

(3)、如图所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L

^{- 1}

硫酸铜溶液，a电极上的电极反应式为，若a电极产生56 mL(标准状况)气体，则所得溶液的

p H =

(不考虑溶液体积变化)。

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9. 将裹有锌片的铁钉放入溶有琼脂的饱和NaCl溶液中，滴入少量酚酞，回答下列问题。

(1)、一段时间后a处可能出现的现象是，请结合化学用语解释原因。

(2)、某同学为验证选择的铁钉未被腐蚀，取少量溶液于试管，分别进行如表实验，能证明铁钉未被腐蚀的实验是(填序号)。

序号	①	②	③	④
滴入试剂	AgNO₃溶液	淀粉KI溶液	KSCN溶液	K₃[Fe(CN)₆]溶液
实验现象	产生沉淀	无蓝色出现	无红色出现	无蓝色沉淀

(3)、某同学欲将铁棒镀铜设计电镀铜实验，请依据提供实验用品完成如图所示电镀装置，并写出电池工作一段时间后的现象。

供选择的实验用品：FeCl₂溶液，CuSO₄溶液，铜棒，锌棒，铁棒

实验现象：。

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10. 资料显示，酸性介质中，

S_{2} O_{8}^{2 -}

和

M n^{2 +}

可反应转化为

M n O_{4}^{-}

和

S O_{4}^{2 -}

。小组探究利用该反应测定

M n^{2 +}

含量的条件。

实验	序号	物质a	实验现象
	I	0.002mol/L $M n S O_{4}$ 溶液	无明显变化
	II	0.002mol/L $M n S O_{4}$ 溶液	加热至沸腾，5min后溶液变为紫色
	III	0.05mol/L $M n S O_{4}$ 溶液	加热至沸腾，生成大量棕黑色沉淀，静置，上层溶液未变紫色

(1)、根据实验II的现象，氧化性：

S_{2} O_{8}^{2 -}

M n O_{4}^{-}

(填“>”或“<”)。

(2)、实验II中反应的离子方程式是。

(3)、实验I的条件下

S_{2} O_{8}^{2 -}

能将

M n^{2 +}

氧化为

M n O_{4}^{-}

，推测实验I未出现紫色的原因：。

(4)、经检验，棕黑色沉淀为

M n O_{2}

，针对实验Ⅲ中的现象，提出以下假设：

假设1： $S_{2} O_{8}^{2 -}$ 的浓度较低，不足以将 $M n^{2 +}$ 氧化为 $M n O_{4}^{-}$

假设2：溶液中存在还原剂 $M n^{2 +}$ ，将生成的 $M n O_{4}^{-}$ 还原为 $M n O_{2}$

①甲同学分析上述实验设计，认为假设1不成立，理由是。

②针对假设2，乙同学设计实验IV证实了推测合理。

请写出实验操作和现象：。

③实验III中生成 $M n O_{2}$ 的离子方程式是，从化学反应速率的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因：。

(5)、资料表明

A g^{+}

可作为

M n^{2 +}

和

S_{2} O_{8}^{2 -}

反应转化为

M n O_{4}^{-}

的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向中滴加2滴0.1mol/L

A g N O_{3}

溶液，再加入0.0005mol

{(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}

固体，加热至沸腾，观察到溶液变为紫色。

(6)、根据上述实验，要利用

{(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}

将

M n^{2 +}

转化为

M n O_{4}^{-}

的反应来快速测定

M n^{2 +}

的含量，应控制的反应条件有：加热至沸腾、。

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11. 某小组探究硝酸银与碘化钾的反应。

(1)、实验Ⅰ：向盛有

1 m L 1.0 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}

溶液的试管中，加入

1 m L 1.0 m o l \cdot L^{- 1} K I

溶液，振荡试管，产生黄色沉淀，然后向其中滴入淀粉溶液，溶液无明显变化。

①常温下， $1.0 m o l \cdot L^{- 1} A g N O_{3}$ 溶液中， $c (H^{+})$ $c (O H^{-})$ (填“>”、“<”或“=”)。

②发生反应生成黄色沉淀的离子方程式是。

(2)、小组同学依据物质性质分析，反应产物中可能存在Ag。依据是。

(3)、经检验，黄色沉淀中不含Ag。小组同学设计实验Ⅱ证实了

A g N O_{3}

溶液与KI溶液可以发生反应得到Ag。装置如图。

①甲溶液是。

②该装置中发生的总反应的离子方程式是。(该反应的平衡常数 $K = 2.87 \times 1 0^{8}$ )。

(4)、结合实验及数据，推测实验Ⅰ中生成黄色沉淀而没有产生Ag的原因。

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12. 某同学用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气，并验证卤族单质间氧化性强弱。实验装置如图所示(夹持装置已省略)。

回答下列问题：

(1)、进行该实验前需进行的操作是。

(2)、装置A中发生反应的化学方程式为。

(3)、装置B的作用为。

(4)、打开a，关闭b，装置C中的实验现象为。可证明氧化性

C l_{2} > B r_{2}

；一段时间后，装置C中溶液颜色不变，打开b，关闭a，装置E中溶液由无色逐渐变为蓝色，该同学由此得出结论，氧化性：

B r_{2} > I_{2}

，你是否认同该同学的结论，若不认同，给出理由：。

(5)、装置D中足量NaOH溶液中发生反应的离子方程式为。

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13. 某小组根据

S O_{2}

既有还原性又有氧化性，探究其能否实现

C u^{2 +} \to C u

或

C u \to C u^{2 +}

的转化。

已知：ⅰ.水合 $C u^{+}$ 既易被氧化也易被还原，因此水溶液中无法生成水合 $C u^{+}$ 。

ⅱ. $C u C l$ 为白色固体，难溶于水，可溶于 $c (C l^{-})$ 较大的溶液生成 ${[C u C l_{3}]}^{2 -}$ ，也可溶于氨水生成 ${[C u {(N H_{3})}_{2}]}^{+}$ (无色)。

(1)、Ⅰ.

S O_{2}

与

C u^{2 +}

的反应

向试管中通入足量 $S O_{2}$ (尾气处理装置已略)，记录如下。

装置	编号	试剂	实验现象
	a	$1 m o l \cdot L^{- 1} C u S O_{4}$ 溶液	始终无明显变化
	b	$1 m o l \cdot L^{- 1} C u C l_{2}$ 溶液	溶液变绿，进而变棕黄色，一段时间后出现白色沉淀

基态 $29 C u^{+}$ 的价层电子排布式为。

(2)、将b所得沉淀过滤，充分洗涤，进行下列实验，证实该沉淀为

C u C l

。

①证明白色沉淀中有 $C u^{+}$ ，推理过程是。

②ⅲ排除了干扰 $C l^{-}$ 检验的因素。写出ⅲ中反应的离子方程式：；

(3)、进一步证实b中

S O_{2}

作还原剂，补全实验方案和预期现象：取b中反应后的上层清液于试管中，。

(4)、由实验Ⅰ可推知，该条件下：①a中

S O_{2}

不能将

C u^{2 +}

还原为

C u^{+}

或

C u

；

② $S O_{2}$ 、 $C u C l$ 、 $C u$ 的还原性由强到弱的顺序为。

综上所述，改变还原产物的价态或形态可以影响氧化还原反应能否发生。

(5)、Ⅱ.

S O_{2}

与

C u

的反应

向试管中通入足量 $S O_{2}$ (尾气处理装置已略)，记录如下

装置	编号	试剂	实验现象
	c	$3 m o l \cdot L^{- 1}$ 稀硫酸	始终无明显变化
	d	$3 m o l \cdot L^{- 1}$ 稀盐酸	铜片表面变黑，溶液变为棕色

证明d所得棕色溶液含有 ${[C u C l_{3}]}^{2 -}$ ：用滴管吸取少量棕色溶液，滴入蒸馏水中，出现白色沉淀。用平衡移动原理解释产生该现象的原因：。

(6)、经进一步检验，铜表面黑色物质为

C u_{2} S

。补全d中反应的离子方程式：

$C u + S O_{2} +$ $C l^{-} +$ _ $= C u_{2} S +$ ${[C u C l_{3}]}^{2 -} +$ _。

(7)、与c对比，d能发生反应的原因是。

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14. 某小组用如下装置制备并探究

S O_{2}

的性质。

(1)、制备

S O_{2}

时发生反应的化学方程式为。若所用硫酸的浓度较低，反应时观察不到气泡产生，可能的原因是。

(2)、能体现

S O_{2}

与水反应生成酸性物质的实验现象是。

(3)、②中观察到淡黄色固体生成，说明

S O_{2}

具有(填“氧化”或“还原”)性。

(4)、③中观察到蓝色褪去，

S O_{2}

发生反应的离子方程式为。

(5)、蘸有

N a O H

溶液的棉花的作用是。

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15. 铜片与浓硝酸反应后溶液呈现鲜草绿色，小组同学探究其成因。

(1)、铜片溶解的化学方程式为。

(2)、【初步实验】

甲同学提出猜想：仅仅是因为气体溶解后，溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色，进行实验1-1及1-2予以验证。

实验1-1：取 $5 m L$ 反应后混合液于一支试管内，按一定的气体流速将 $N_{2}$ 和 $C O_{2}$ 混合气体通入，有大量红棕色气体逸出，约 $25 m i n$ 后溶液转为蓝色。

实验1-2：取 $5 m L$ 反应后混合液于另一支试管内，按与实验1-1中相同的气体流速将空气通入，有大量红棕色气体逸出，约 $5 m i n$ 后溶液转为蓝色。

乙同学根据以上2个实验现象证明甲同学猜想不成立，理由是。

(3)、【深入研究】

分别向四支试管内依次加入下列试剂后，同时插入铜丝并记录实验现象，如下表。

编号	浓硝酸/ $m L$	蒸馏水/滴	$30 % H_{2} O_{2}$ /滴	$4 m o l / L$ 尿素溶液/滴	现象
2-1	1	0	0	0	快速反应，异常剧烈，溶液为鲜草绿色
2-2	1	3	0	0	快速反应，异常剧烈，溶液为鲜草绿色
2-3	1	0	3	0	反应较慢，溶液为蓝色，没有绿色出现
2-4	1	0	0	3	反应较慢，溶液为蓝色，没有绿色出现

已知：①尿素的化学式为 $C O {(N H_{2})}_{2}$ ，其中C的化合价为 $+ 4$ 价

②该条件下，浓硝酸与尿素溶液不反应

③金属和浓硝酸反应过程中有 $H N O_{2}$ 生成，可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。其原理为：

第一步： $4 N O_{2} + 2 H_{2} O ⇌ 2 H N O_{2} + 2 H^{+} + 2 N O_{3}^{-}$

第二步： $C u + \cdot \cdot \cdot$

第三步： $2 N O + 4 H^{+} + 4 N O_{3}^{-} ⇌ 6 N O_{2} + 2 H_{2} O$

补全上述原理的第二步反应：。

(4)、因为发生化学反应：

C O {(N H_{2})}_{2} +____= N_{2} ↑ +____+____

，因此实验2-4中反应速率较慢。上述实验可以说明反应过程中的

H N O_{2}

对反应速率有一定影响。丙同学设计实验3，能证明反应混合液的鲜草绿色也与

H N O_{2}

也有关。

(5)、实验3：向一支试管内加入5滴稀

H_{2} S O_{4}

，加入

N a N O_{2}

溶液振荡后再滴加

C u S O_{4}

溶液，现象是。

(6)、实验2-3和实验2-4分别证明了

H N O_{2}

具有性、性，这与其核心元素化合价密切相关。

(7)、解释实验1-1和1-2的现象差异。

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16. 铁是人体必需的微量元素之一，菠菜、黑木耳等食品中富含铁元素，其中菠菜中的铁元素至要以草酸亚铁

(F e C_{2} O_{4})

的形式存在，草酸亚铁粉末难溶于水。某小组设计实验检验和测定菠菜中的铁元素。

(1)、草酸亚铁溶于稀硫酸的化学方程式是。

(2)、菠菜的预处理

上述预处理流程中需要用到的仪器有烧杯、玻璃棒、酒精灯、(从下图中选择，写出名称)。

(3)、检验待测液中是否含有

F e^{2 +}

、

F e^{3 +}

检验试剂	现象	结论
①	溶液变为红色	滤液中含有 $F e^{3 +}$
②	③	滤液中含有 $F e^{2 +}$

(4)、利用

K M n O_{4}

标准溶液测定菠菜中铁元素的含量

步骤I：取10.00mL待测液于锥形瓶中，滴加 $K M n O_{4}$ 溶液至溶液显紫色。

步骤II：向步骤I得到的混合液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。

步骤III：向步骤II所得待测液中加入适量稀 $H_{2} S O_{4}$ 溶液，用 $c m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $K M n O_{4}$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $K M n O_{4}$ 溶液VmL。

①步骤I滴加 $K M n O_{4}$ 溶液的目的是。

②步骤III滴加 $K M n O_{4}$ 溶液时发生反应的离子方程式为。

③菠菜中铁的含量为mg/100g(即每100g菠菜中含铁元素的质量)。

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17. 为了探究KI与

F e C l_{3}

的反应为可逆反应，某化学小组进行了一系列的探究实验。回答下列问题：

(1)、甲同学首先进行了如图所示实验：

①写出 $F e C l_{3}$ 溶液与KI溶液反应的离子方程式：。

②甲同学通过试管ⅰ和试管ⅱ中现象证明该反应为可逆反应，其中试管ⅰ中现象为，乙同学认为该现象无法证明该反应为可逆反应，原因是。

(2)、乙同学根据上述情况重新设计了实验，并探究浓度对该平衡的影响，将KI溶液、

F e_{2} {(S O_{4})}_{3}

溶液、蒸馏水按照下列用量混合后滴加KSCN溶液。

实验编号	$0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ KI溶液	$0.005 m o l \cdot L^{- 1}$ $F e_{2} {(S O_{4})}_{3}$ 溶液	$0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ KSCN溶液	蒸馏水
1	8.00mL	0.60mL	0.40mL	0
2	0.80mL	0.60mL	xmL	ymL