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    12．化学是以实验为基础的学科．利用已学知识对下列实验进行分析并填空：

    Ⅰ．某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律．
    甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系，设计了如图1装置完成
    同主族元素非金属性强弱比较的实验研究；
    乙同学设计了如图2装置实验来验证卤族元素性质的递变规律（夹持装置已略去）．A、B、C三个胶头滴管分别是氯酸钾溶液、NaBr溶液、淀粉KI溶液．已知常温下浓盐酸与氯酸钾溶液能反应生成氯气．
    （1）甲同学设计实验所涉及的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、SiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-；
    （2）乙同学具体操作如下：
    ①先挤压胶体滴管A，使少量溶液滴入烧瓶内；
    ②挤压体滴管B，使稍过量溶液滴入烧瓶内，充分反应．写出该操作中主要离子方程式为2Br-+Cl2?Br2+2Cl-．
    ③再挤压体滴管C，使少量溶液滴入烧瓶内，可观察到溶液由橙黄色变为蓝色；
    （3）根据甲乙同学的实验可得到的结论是：同一主族元素，从上到下，元素的非金属性减弱．
    Ⅱ．
    实验目的 
    探究温度对双氧水分解反应的速率的影响
    实验   
    实验结论结论：温度越高，反应速率越快
                                                               
    FeCl3在实验中的作用为：催化剂
     
    反应方程式 
    2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑

    分析 Ⅰ（1）根据实验装置图可知，甲同学利用强酸制弱的原理比较酸性的强弱，利用元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，则元素的非金属性超强，判断同主族元素非金属性强弱，能用该实验装置完成的应该是碳元素和硅元素的比较；
    （2）根据实验装置图及题中提供的试剂可知，乙同学利用单质的氧化性越强，元素的非金属性越强的原理比较氯、溴、碘的非金属性，具体操作为先用氯酸钾与浓盐酸反应生成氯气，形成氯水，再向溶液中滴加溴化钠溶液，生成溴，溶液出现橙黄色，再滴入淀粉碘化钾溶液，溴能氧化碘离子生成碘，溶液呈蓝色；
    （3）根据（1）和（2）的结论答题；
    Ⅱ比较三个实验装置图可知，三个装置中的温度不同，根据对比实验的原理可其实验目的，双氧水在氯化铁作催化剂的条件下发生分解生成氧气和水，温度越高，双氧水越易分解；

    解答 解：Ⅰ（1）根据实验装置图可知，甲同学利用强酸制弱的原理比较酸性的强弱，利用元素的最高价氧化物的水化物酸性越强，则元素的非金属性超强，判断同主族元素非金属性强弱，能用该实验装置完成的应该是碳元素和硅元素的比较，所以该实验是用碳酸制硅酸，装置A和B是用强酸与碳酸钙反应生成二氧化碳，C中装硅酸钠溶液，将生成的二氧化碳通入硅酸钠溶液，有白色沉淀生成，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、SiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-，
    故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、SiO32-+CO2+H2O═H2SiO3↓+CO32-；
    （2）根据实验装置图及题中提供的试剂可知，乙同学利用单质的氧化性越强，元素的非金属性越强的原理比较氯、溴、碘的非金属性，具体操作为先用氯酸钾与浓盐酸反应生成氯气，形成氯水，再向溶液中滴加溴化钠溶液，生成溴，溶液出现橙黄色，反应的离子方程式为2Br-+Cl2?Br2+2Cl-，再滴入淀粉碘化钾溶液，溴能氧化碘离子生成碘，溶液由橙黄色变为蓝色，
    故答案为：2Br-+Cl2?Br2+2Cl-；溶液由橙黄色变为蓝色；
    （3）根据（1）可知，碳的非金属性强于硅，（2）可知，氯的非金属性强于溴，溴的非金属性强于碘，所以结论是同一主族元素，从上到下，元素的非金属性减弱，
    故答案为：同一主族元素，从上到下，元素的非金属性减弱；
    Ⅱ比较三个实验装置图可知，三个装置中的温度不同，根据对比实验的原理可其实验目的是探究温度对双氧水分解反应的速率的影响，温度越高，反应速率越快，双氧水越易分解．双氧水在氯化铁作催化剂的条件下发生分解生成氧气和水，反应的方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑，
    故答案为：探究温度对双氧水分解反应的速率的影响；温度越高，反应速率越快；催化剂；2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

    点评 本题将元素及其化合物、元素周期律与实验知识结合起来，考查了审题能力、思维能力，具有较强的综合性，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列各组元素性质递变情况错误的是（　　）
    ①Li、B、Be原子最外层电子数依次增多
    ②P、S、Cl元素最高正化合价依次升高
    ③B、C、N、O、F原子半径依次增大
    ④Li、Na、K、Rb的原子半径依次增大．
    A．①B．①③C．③D．②④

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．用MnO2和浓盐酸制取纯净干燥的氯气，并让氯气与铜粉反应制取纯净的无水CuCl2，装置如图1所示．

    请回答下列问题：
    （1）B中选用的试剂是饱和食盐水，其作用是除去Cl2中的HCl；C中选用的试剂是浓硫酸，其作用是除去Cl2中的水蒸气．
    （2）D中反应的化学方程式是Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2，将此生成物溶于少量水，得到蓝色溶液．
    （3）某学生应用如图2所示的方法研究物质的性质，其中气体X的主要成分是氯气，杂质是空气和水蒸气．回答下列问题：
    ①该项研究（实验）的主要目的是比较Cl2与HClO谁有漂白性．
    ②与研究目的直接相关的实验现象是B中的布条不退色，C中的布条退色．
    ③从物质性质的方面来看，这样的实验设计还存在事故隐患，事故表现是氯气外逸，污染环境．④请在图中的D处以图的形式表明克服事故隐患的措施．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    1．有关金属钠的叙述正确的是 （　　）
    A．钠的密度比煤油大，保存在煤油中
    B．金属钠质软，可以用小刀切割
    C．钠的熔点比水大，钠投入到水中放热反应生成的气体中有大量水蒸气
    D．Na比Cu活泼，因而可以从Cu的盐溶液中置换出铜

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．有甲、乙两位同学根据所学化学知识，设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案：
    ①铜与浓硫酸加热直接反应，即Cu→CuS04
    ②将铜加到热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜，即由Cu→CuO→CuSO4试回答：
    （1）写出方案①的化学反应方程式Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，这两种方案，你认为哪一种方案比较合理？②．（答编号），理由是无污染物产生，节约原料
    （2）实验室采用方案①铜与浓硫酸加热直接反应制取硫酸铜时，会有气体产生，若将产生的气体通入盛有品红溶液的试管中，现象是品红溶液褪色；若将Cl2通入品红溶液中也能看到同样的现象，如果不从气体颜色上去判断，到底是SO2还是Cl2导致了上述现象的发生，应怎样操作才能做出判断：对褪色的溶液加热，若恢复红色则是二氧化硫的漂白性，若加热不能恢复溶液颜色，证明为氯气导致的品红溶液褪色，SO2与下列五种有色溶液作用，均能褪色，其实质相同的是：②③⑤（填序号）
    ①品红、②酸性KMnO4、③溴水、④滴有酚酞的NaOH溶液⑤淀粉---碘溶液
    （3）如果实验所需的浓硫酸是用接触法制取的，现有1.6t 75%的FeS2（杂质不含硫元素）的硫铁矿，理论上能制得98%的浓硫酸质量为2×106 克．
    （4）如果将3.2g Cu与足量的浓硫酸在加热条件下充分反应，则被还原的硫酸的物质的量为0.05mol．如果把反应后的溶液稀释至500mL，取出50mL，向其中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀23.3g，则稀释后所得溶液中SO42-的物质的量浓度为2mol/L．把产生的气体全部缓缓通入100mL a mol/L的NaOH溶液中，若反应物均无剩余，则a的取值范围是0.5≤b≤1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．溴化钙具有易溶于水，易吸潮等性质．溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：
    完成下列填空：
    （1）上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、量筒、烧杯．
    （2）已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+．步骤Ⅱ加入的试剂a是氢氧化钙，控制溶液的pH约为8.0的目的是确保Al3+、Fe3+沉淀完全、防止氢氧化铝溶解．
    （3）试剂b是氢溴酸，步骤Ⅳ的目的是除去过量的氢氧化钙．
    （4）步骤Ⅴ所含的操作依次是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤．
    （5）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
    ①称取 4.00g无水溴化钙样品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反应；④过滤；⑤洗涤；⑥烘干冷却；⑦称量．若得到1.56g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为0.94（保留两位小数）．若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等．以下是用含杂质的铜粉氧化法生产CuO的流程图：

    回答下列问题：
    （1）写出溶解过程中的离子方程式CuO+2H+=Cu2++H2O．
    （2）1：1的H2SO4是用1体积98% H2SO4与1体积水混合而成．配制该硫酸溶液所需的玻璃仪器除玻璃棒外，还需要量筒、烧杯．
    （3）该工艺会产生一定量的酸性气体，该气体是SO2（写分子式），应加以回收处理．
    （4）已知氧化亚铜（Cu2O）与稀H2SO4反应有CuSO4和Cu生成．假设焙烧后固体只含铜的氧化物，为检验该固体的成分，下列实验设计合理的是bc（选填序号）．
    （a）加入稀H2SO4，若溶液呈现蓝色，说明固体中一定有CuO
    （b）加入稀H2SO4，若有红色沉淀物，说明固体中一定有Cu2O
    （c）加入稀HNO3，若有无色气体（随即变成红棕色）产生，说明固体中有Cu2O
    （d）加入稀HNO3，若全部溶解，说明固体中没有Cu2O．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    1．某校研究性学习小组的同学对金属镁在空气中燃烧的产物进行探究．
    （1）甲同学根据所学知识认为镁在空气中燃烧的产物就是氧化镁，请你用化学方程式表示甲的观点：2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO．
    （2）乙同学认为，空气中存在大量的氮气，镁也可能和氮气反应，他设计了如下装置进行实验：
    待镁条燃烧完后取出蒸发皿观察，发现蒸发皿中除有白色固体外，还有少量的淡黄色固体．能支持乙同学观点的实脸现象除生成淡黄色固体外还有钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5，理由是因为空气中O2的体积分数约为1/5，CO2的体积分数很小，只有和N2反应，钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5．
    （3）丙同学对乙同学实验中生成的淡黄色固体产生了兴趣，他向蒸发皿中的固体大家少量水，发现有刺激性气味的气体产生，淡黄色固体转变成白色，请你写出上述过程中发生反应的化学方程式Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑，生成淡黄色固体的化学方程式是3Mg+N2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Mg3N2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    2．下列事实不能用电化学原理解释的是（　　）
    A．镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀
    B．常温条件下，在空气中铝不容易被腐蚀
    C．用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜溶液
    D．可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀

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