（16分）Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：（1）甲同

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（16分）Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学完成了Fe、Cu分别与S、Cl₂反应的实验，下列物质中不可能为甲同学实验得到的生成物是

A．FeCl₃

B．FeCl₂

C．CuCl₂

D．FeS

（2）乙同学为验证Fe能和热的浓HNO₃反应，设计了如上图所示的实验装置，请说出装置B的作用：                              。开始加热前        （填“有”或“无”）明显现象。
（3）当乙同学实验结束时，铁完全溶解，试管液面上方为无色气体，试管上部为红棕色气体，此时丙同学用所得的溶液进行如下实验和探究：
①在所得的溶液中加入一小块Cu片，结果Cu片先逐渐溶解，并伴随其他现象，反应一段时间后不再溶解。丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因可能是和过量的HNO₃发生反应。他依据的反应现象是                                                        ；该反应的离子方程式为                              。你认为Cu片溶解是否还有另一原因，若有请用化学方程式表示其理由：                                （若无此空不填）
②请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe²^＋但不含有Fe³^＋。说明具体的操作和实验现象                                                          。
③丙同学实验结束后加水稀释后得到溶液500mL，假设实验全过程硝酸只被还原成NO和NO₂共0.02 mol并测得溶液中Fe²^＋和Cu²⁺浓度均为0.02 mol/L，则NO₃^-的物质的量浓度为
mol/L。生成NO气体的体积为 _________________L（标准状况）。
（4）本次探究实验用掉密度为1.5g·cm^-3质量分数为95%的浓硝酸3mL，超出实际参加反应的量其原因有（写出两点）：①                          ②

答案

（3）①生成无色气体；试管上部出现红棕色气体（1分）；
3Cu+2NO₃^-+8 H⁺="3Cu" ²⁺+2NO↑+4 H₂O (2分)；
2Fe(NO₃)₃+Cu=Cu(NO₃)₂+2Fe(NO₃)₂（2分）。
②取该溶液少许，滴加适量的KSCN溶液，不出现红色，再滴加适量新制氯水，出现红色
③0.08 0.224
(4)①浓硝酸易挥发，部分硝酸挥发 ②硝酸受热分解

解析

考查铁铜与硝酸的反应
（1）由于氯气的氧化性强，与铁铜反应生成的均为高价氯化物，而硫的氧化性相对较弱，与铁铜只能生成低价硫化物，故答案为B
（2）由于硝酸的强氧化性，铁在冷的浓硝酸中钝化，故不加热时无反应，也无现象
加热时可能发生反应：Fe＋6HNO₃(浓)=Fe(NO₃)₃＋3NO₂↑＋3H₂O
Fe＋4HNO₃(稀)=Fe(NO₃)₃＋NO↑＋2H₂O
2Fe³^＋＋Fe=3Fe²^＋
由于NO与NO₂可被碱液吸收，故为防止倒吸，采用B装置，起到安全瓶的作用
（3）①剩余的硝酸或生成的Fe(NO₃)₃均可溶解铜
3Cu+2NO₃^-+8 H⁺="3Cu" ²⁺+2NO↑+4 H₂O (2分)；
2Fe(NO₃)₃+Cu=Cu(NO₃)₂+2Fe(NO₃)₂（2分）。
故可通过观察是否有气泡产生来判定是那种物质来氧化铜
②考查铁离子的检验：一般采用加入KSCN溶液是否呈现血红色来检验
③所得溶液为硝酸铜及硝酸亚铁的混合溶液，它们的物质的量均为0.01mol，故NO₃^—的物质的量为0.04mol，其物质的量浓度为0.08mol/L；
设NO、NO₂的物质的量分别x、y，则x+y=0.02
由电子的得失守恒可知：3x+y=（0.01+0.01）×2（金属铁、铜的物质的量也均为0.01mol）
求得x=y=0.01mol，即两气体的体积在标准状况下均为0.224L
（4）由氮原子的守恒可知硝酸的物质的量理论上为0.04+0.02=0.06mol，而实际消耗硝酸为：

，可能由于硝酸为热不稳定酸，易挥发，均可造成它的损耗

举一反三

（9分）某小组同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，并收集一瓶反应产生的气体，设计了如右图所示装置。实验中他们取6.4g铜片与12mL 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕仍发现烧瓶中有铜剩余。

（1）为防止空气污染，请补画右图虚框中的实验装置，并注明所需要的试剂名称。
（2）写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
                                                  。
（3）该小组认为铜片未完全溶解，则瓶中可能还有一定量的硫酸剩余，其原因是：
                                                                 。
（4）为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，可选用下列药品中的           （填写字母序号）：

A．铁粉

B．BaCl₂溶液

C．银粉

D．Na₂CO₃溶液

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（13分）．Ⅰ、研究性学习小组进行SO₂的制备及性质探究实验，装置如下图（a为活塞，加热及固定装置已略去）

①连接仪器、              、加药品后，打开a，然后滴入浓硫酸，加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是：
                                                           。
③从品红溶液中观察到的现象说明SO₂具有                 性。
④高锰酸钾溶液中的实验现象是                          。
Ⅱ、上述实验中NaOH溶液用于吸收剩余的SO₂生成Na₂SO₃，Na₂SO₃是抗氧剂。向烧碱和Na₂SO₃混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色。
（1）写出在碱性中Br₂氧化Na₂SO₃的离子方程式
（2）反应后的溶液含有SO₃²^－、SO₄²^－、Br^－、OH^－等阴离子，请填写鉴定其中SO₄²^－和Br^－的实验报告（步骤可增减）。
限选试剂：2 mol·L^－¹HCl；1 mol·L^－¹ H₂SO₄；l mol·L^－¹BaCl₂；l mol·L^－¹Ba(NO₃)₂；
0.1 mol·L^－¹AgNO₃；CCl₄；新制饱和氯水。

编号	实验操作	预期现象和结论
步骤①		有白色沉淀生成，证明待测液中含SO₄²^－。
步骤②
步骤③
……

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（6分）在下图所示的装置A中，用KMnO₄固体和浓盐酸混合制取Cl₂，反应的离子方程式为：2MnO₄^—+10Cl^—+16H⁺=2Mn²⁺+5Cl₂↑+8H₂O；装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①蘸有淀粉—KI溶液②蘸有品红溶液③蘸有紫色石蕊溶液④蘸有浓NaOH溶液。（图中夹持装置已略去）。

回答下列问题：
（1）p中盛装试剂的名称为                  。
（2）反应开始后，观察到的实验现象是：
①处：                           ；
②处：                             ；
③处：                                    。
（3）写出④处反应的离子方式：                                               。

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某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应，并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题：

①通过试管乙中发生的　　　　　现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有　　　　　　性。
②写出试管甲中所发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　。
③该反应体现了浓硫酸的性和性。　　

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（12分）某研究性学习小组利用手持技术探究强碱和不同的酸中和反应的过程如下：
(1)实验步骤：
①分别配制浓度均为0.1mol·L^-1的NaOH、HC1、CH₃C00H、H₃PO₄溶液备用。配制过程中用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、细口瓶、____、____。
②在锥形瓶中加入10mL0.1 mol．L^-1的HC1，在25.00mL____（填“酸式”、“碱式”）滴定管中加入0.1 mol．L^-1的NaOH，连接数据采集器和pH传感器。
③向锥形瓶中滴入NaOH，接近估算的NaOH用量附近时，减慢滴加速度，等读数稳定后，再滴下一滴NaOH。
④存储计算机绘制的pH变化图。用0.1 mol·L^-1的CH₃C00H、H₃P0₄溶液代替HC1重复上述②～④的操作。
(2)结果分析：20℃时NaOH分别滴定HC1、CH₃C00H、H₃P0₄的pH变化曲线如下。

根据上述曲线回答下列问题：
①20℃时，三种酸从强到弱的顺序是            ；
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是                     ；
③醋酸恰好中和时pH≈8的原因是                ；
④你认为前述的步骤中，NaOH滴定磷酸是否可行？   （填“可行”、“不可行”）。

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