18.(廣東卷21).(12分)

某種催化劑為鐵的氧化物�；瘜W興趣小組在實驗室對該催化劑中鐵元素的價態進行探究：將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后出現紅色。一位同學由此得出該催化劑中鐵元素價態為+3的結論。

(1)請指出該結論是否合理并說明理由　　　　　。

(2)請完成對鐵元素價態的探究：

限選實驗儀器與試劑：燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾：3 mol·L^-1H₂SO₄/3% H_2O2、6 mol·L^-1HNO₃/0.01 mol·L^-1KmnO₄、NaOH稀溶液、0.1 mol·L^-1Kl、20% KSCN、蒸餾水。

①　　 提出合理假設

假設1：　　　　；

假設2：　　　　；

假設3：　　　　。

②　　 設計實驗方案證明你的假設(不要在答題卡上作答)

③　　 實驗過程

根據②的實驗方案，進行實驗。請在答題卡上按下表格式寫出實驗操作步驟、預期現象與結論。

解析：。(1)　 該結論不正確。稀HNO₃有強氧化性，若該鐵的價態為+2價，則被氧化為+3價同樣可使KSCN溶液變血紅色。

(2) ①提出合理假設

假設1：催化劑中鐵元素的價態為+3價。

假設2：催化劑中鐵元素的價態為+2價。

假設3：催化劑中鐵元素的價態既有+3價也有+2價。

②設計實驗方法證明你的假設

③實驗過程

5.所以HNO₃在70-90S范圍內的平均反應速率為

v(HNO₃)=△c(HNO₃)/t == 1/110 mol·L-1·S-1

(3)作圖略

作圖要點：因為實驗①HNO₃與大理石恰好完全反應；

實驗②中，HNO₃不足量，縱坐標對應的每一個值均為原來的1/2；

實驗③④的圖象類似，恰好完全反應，但反應條件改變，升高溫度與大理石細顆粒增大表面積可加快反應速率。所以圖象曲線斜率變大，平衡位置縱坐標與實驗①相同。

4.反應的時間t=90-70=20s

3.溶液體積為25ml=0.025L，所以HNO3減少的濃度△c(HNO₃)=2/11 mol/L

2.根據方程式比例，可知消耗HNO₃的物質的量為：n(HNO₃)0.1/22=1/220mol

1.70至90S，CO₂生成的質量為：m(CO₂)0.95-0.85=0.1g

17.(廣東卷20).(11分)

某探究小組用HNO₃與大理石反應過程中質量減小的方法，研究影響反應速率的因素。所用HNO₃濃度為1.00 mol·L^-1、2.00 mol·L^-1，大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格，實驗溫度為298 K、308 K，每次實驗HNO₃的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。

(1)請完成以下實驗設計表，并在實驗目的一欄中填出對應的實驗編號：

(2)實驗①中CO₂質量隨時間變化的關系見下圖：

依據反應方程式CaCO₃+HNO₃=Ca(NO₃)₂+CO₂↑+H₂O，計算實驗①在70-90 s范圍內HNO₃的平均反應速率(忽略溶液體積變化，寫出計算過程)。

(3)請在答題卡的框圖中，畫出實驗②、③和④中CO₂質量隨時間變化關系的預期結果示意圖。

解析：

(2)

16.(廣東卷19).(11分)

碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業的重要原料。工業碳酸鈉(鈍度約98%)中含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、Cl^-和SO等雜質，提純工藝路線如下：

已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：

回答下列問題：

(1)濾渣的主要成分為　　　　。

(2)“趁熱過濾”的原因是　　　　。

(3)若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是　　　　(寫出1種)。

(4)若“母液”循環使用，可能出現的問題及其原因是　　　　。

(5)已知：

Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃(s)+10H₂O(g)　　　 ΔH₁=+532.36 kJ·mol^-1

　　　　　 Na₂CO₃·10H₂O(s)=Na₂CO₃·H₂O(s)+9H­₂O(g)　 ΔH₁=+473.63 kJ·mol^-1

寫出Na₂CO₃·H₂O脫水反應的熱化學方程式　　　　。

解析：(1)　 濾渣的主要成分為Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、CaCO₃。

(2)　 “趁熱過濾”的原因是使析出的晶體為Na₂CO₃·H₂O，防止因溫度過低而析出Na₂CO₃·10H₂0晶體，令后續的加熱脫水耗時長。

(3)　 若在實驗室進行“趁熱過濾”，可采取的措施是用已預熱的布氏漏斗趁熱抽濾。

(4)　 若“母液”循環使用，可能出現的問題及其原因是問題：溶解時有大量沉淀生成，使Na₂CO₃損耗且產物Na₂CO₃混有雜質；原因：“母液”中，含有的離子有Ca²⁺，Na⁺，Cl^-，SO₄^2-，OH^-，CO₃^2-，當多次循環后，使用離子濃度不斷增大，溶解時會生成CaSO₄，Ca(OH)₂，CaCO₃等沉淀。

(5)　 寫出Na₂CO₃·H₂O脫水反應的熱化學方程式

Na₂CO₃·H₂O(S)==== Na₂CO₃(s) + H₂O(g)&8710;H= +58.73kJ/mol

　解釋與思路：

(1)　　 因工業碳酸鈉中含有Mg²⁺，Fe³⁺，Ca²⁺，所以“除雜”中加入過量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)₂、Fe(OH)₃、Ca(OH)₂沉淀。

(2)　　 觀察坐標圖，溫度減少至313K時發生突變，溶解度迅速減少，弱不趁熱過濾將析出晶體。

(3)　　 思路方向：1.減少過濾的時間 2.保持過濾時的溫度。

(4)　　 思路：分析“母液”中存在的離子，若參與循環，將使離子濃度增大，對工業生產中哪個環節有所影響。

(5)　　 通過觀察兩個熱化學方程式，可將兩式相減，從而得到Na₂CO₃·H₂O(S)==== Na₂CO₃(s)+ H₂O(g)。　

15.(重慶卷27).(14分)某學習小組用題27圖裝置測定鋁鎂合金中鋁的質量分數和鋁的相對原子質量.

(1)A中試劑為　　　　　　　　　　 .

(2)實驗前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是　　　　　　　　　　 .

(3)檢查氣密性，將藥品和水裝入各儀器中，連接好裝置后，需進行的操作還有：①記錄C的液面位置；②將B中剩余固體過濾，洗滌，干燥，稱重；③待B中不再有氣體產生并恢復至室溫后，記錄C的液面位置；④由A向B中滴加足量試劑；⑤檢查氣密性，上述操作的順序是　　　　　 ；(填序號)記錄C的液面位置時，除視線平視外，還應　　　　 .

(4)B中發生反應的化學方程式為　　　　　　　　 .

(5)若實驗用鋁鎂合金的質量為a g,測得氫氣體積為b ml(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質量為cg，則鋁的相對原子質量為　　　　　　　 .

(6)實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質量分數將　　　　　　 .(填“偏大”、“偏小”、“不受影響”)

[標準答案](1)NaOH溶液.(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜.(3)⑤①④③②(2分)；

使D和C的液面相平(4)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑或2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^－ +3H₂↑

(5)(6)偏小.

[試題分析](1)Mg、Al均可以和酸反應，因此不可以用酸來實驗，由于Al可以和堿反應而不和Mg反應，則可以用NaOH與Al反應制得H₂，然后用排水法收集H₂，以計算Al的量。(2)由于Al表面容易生成氧化膜，因而要用酸處理。(3)整個操作過程及原理是：檢查氣密性；記錄起始液面；加入堿反應；不產生氣體后，記錄未讀數，兩將相減即為產生H₂的量；最后稱得的固體即為Mg的質量。在讀數時要注意D、C液面相平，否則氣體將受壓，超成讀數不準。(4)B中發生的是Al與堿的反應；(5)(a-c)即為鋁的質量，再除以Al的物質的量即為鋁的摩爾質量。而n(Al)可以由產生的H₂獲得；(6)未洗滌，則超成(a-c)變小，則由(5)的結果得，偏小。

[高考考點]利用實驗測定合金含量及相對原子質量；

[易錯提醒]記不清Al的兩性；實驗過程的原理不懂。

[備考提示]平時多加強元素化合物的學習；學會分析實驗操作中的每一個關鍵點。

14.(四川卷28.)某課外小組利用H₂還原黃色的WO₃粉末測定W的相對原子質量，下圖是測定裝置的示意圖，A中的試劑是鹽酸。

請回答下列問題。

(1)儀器中裝入的試劑：B_________ 、C________、D___________；

(2)連接好裝置后應首先_________________________，其方法是________________

(3)“加熱反應管E”和“從A瓶逐滴滴加液體”這兩步操作應該先進行的是 _______________。在這兩步之間還應進行的操作是____________________________；

(4)反應過程中G管逸出的氣體是________________，其處理方法是_____

(5)從實驗中測得了下列數據

　①空E管的質量a ； ②E管和WO₃的總質量b ；③反應后E管和W粉的總質量c(冷卻到室溫稱量)；④反應前F管及內盛物的總質量d ；⑤反應后F管及內盛物的總質量e

由以上數據可以列出計算W的相對原子質量的兩個不同計算式(除W外，其他涉及的元素的相對原子質量均為已知)：

計算式1：A_r(W)＝____________；計算式2：A_r(W)＝____________。

[標準答案]　

(1)鋅粒， 水，濃硫酸；(2)檢查氣密性，將G彎管浸沒在盛有水的燒杯中，溫熱燒瓶B，觀察G管口，若有氣泡逸出，說明裝置的氣密性良好；(3)先從A瓶逐滴滴加液體； 檢驗H₂的純度

(4)氫氣；在G管出口處點燃；(5)　　 　 [知識點歸納]

①聯想課本改進后的綜合實驗：氯氣與鐵反應的性質實驗裝置： 制備氯氣、凈化氯氣(飽和食鹽水除氯化氫、濃硫酸除水蒸氣)、性質實驗裝置、產物檢驗裝置、尾氣處理裝置有助于本實驗的解題。

②聯想氫氣還原氧化銅實驗：制備氫氣、凈化氫氣、氫氣驗純、通入氫氣與點燃酒精燈順序、熄滅酒精燈與停止同氫氣的順序、氫氣的尾氣處理方式可以直接用于回答本題。