高中化学无机物的性质实验实验题

绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：

（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加 $\text{KSCN}$ 溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：________、________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关 $K_1$ 和 $K_2$ ）（设为装置A）称重，记为 $m_{1}g$ 。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为 $m_{2}g$ 。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是________。

②将下列实验操作步骤正确排序________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为 $m_{3}g$ 。

a．点燃酒精灯，加热

b．熄灭酒精灯

c．关闭 $K_1$ 和 $K_2$

d．打开 $K_1$ 和 $K_2$ ，缓缓通入 $N_2$

e．称量Af．冷却到室温

③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目 $x=$ ________（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x________（填"偏大""偏小"或"无影响"）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开 $K_1$ 和 $K_2$ ，缓缓通入 $N_2$ ，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

① $C、D$ 中的溶液依次为________（填标号）。 $C、D$ 中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为________。

a．品红

b． $\text{NaOH}$

c． $\text{BaC}{\text{l}}_2$

d． $\text{Ba}({\mathit{NO}}_3{)}_2$

e．浓 $H_2\text{S}{\text{O}}_4$

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式________。

聚合硫酸铁（PFS）是水处理中重要的絮凝剂，如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程．

回答下列问题

（1）废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁，铁锈的主要成分为________．粉碎过筛的目的是________．

（2）酸浸时最合适的酸是________，写出铁锈与酸反应的离子方程式________．

（3）反应釜中加入氧化剂的作用是________，下列氧化剂中最合适的是________（填标号）．

A．

$KMn{O}_4$

B．

$C{l}_2$

C．

$H_2{O}_2$

D．

$HN{O}_3$

（4）聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内，pH偏小时 $F{e}^{3+}$ 水解程度弱，pH偏大时则________．

（5）相对于常压蒸发，减压蒸发的优点是________．

（6）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，定义式为 $\mathrm{B}=\frac{3n\left(\mathit{OH}\right)}{n\left(\mathit{Fe}\right)}$ （n为物质的量）．为测量样品的B值，取样品 $mg$ ，准确加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，以酚酞为指示剂，用 $cmol•L^{﹣1}$ 的标准NaOH溶液进行中和滴定（部分操作略去，已排除铁离子干扰）．到终点时消耗NaOH溶液 $VmL$ ．按上述步骤做空白对照试验，消耗NaOH溶液 $V_{0}mL$ ，已知该样品中Fe的质量分数w，则B的表达式为________．

取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。

试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；
试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原先溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；
试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；
试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
（1）上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是______ (填试管序号)；在电化学腐蚀中，负极反应是________，正极反应是__________。
（2）从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_____________。
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是___________(答两种方法)。

某小组按图1所示的装置探究铁的吸氧腐蚀。完成下列填空：
    
（1）图2 是图1所示装置的示意图，在图2的小括号内填写正极材料的化学式；在方括号内用箭头表示出电子流动的方向。
（2）写出正、负极反应的方程式。正极：                ，负极：               。
（3）按图1装置实验，约8分钟才看到的导管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地观察到液柱上升的是                 。
a．用纯氧气代替具支试管内的空气
b．用食盐水浸泡过的铁钉再蘸取铁粉和炭粉的混合物
c．用毛细尖嘴管代替玻璃导管，并向试管的水中滴加少量红墨水
（4）升高温度可以加快化学反应速率，建议用酒精灯加热具支试管。这一措施        （填“可行”或“不行”）。
（5）有同学观察到图1装置在组装时就会使导管中液面低于试管中液面，导致实验时导管中液柱上升需要更多的时间。图1装置组装时，使导管中液面低于试管中液面的原因是      。消除这一现象的简单操作是                                                      。

某研究小组对铁生锈进行研究：

（1）经过较长时间后，甲同学观察到的现象是：上图中的铁钉最容易生锈的是     （填字母）；
（2）根据实验条件判断，在铁钉的锈蚀过程中，正极的电极反应为：        ；      
（3）若为了防止铁钉生锈，该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属，该金属最好是         
A. 锡         B. 铜         C. 锌    
（4）钢铁容易腐蚀，工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理，以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”，就是在钢铁零件等进行氧化处理，使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下：

为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格，常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液，如果成品不合格（即铁件表面有微小松孔，未形成致密的氧化膜），一段时间将观察到的现象为__________________________。

(12分)铁生锈是比较常见的现象，某实验小组为研究铁生锈的条件，设计了以下快速、易行的方法：

首先检查制取氧气装置的气密性，然后按上图所示连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形导管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形导管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮。
试回答以下问题：
(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于____________。
(2)仪器A的名称为____________，其中装的药品可以是________，其作用是________。
(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为____________________________________ ____________________________________。
决定铁生锈快慢的一个重要因素是________。

铁生锈是比较常见的现象，某实验小组，为研究铁生锈的条件，设计了以下快速.易行的方法：

首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③中潮湿的铁丝依然光亮。
试回答以下问题：
(1)由于与接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于___________。
能表示其原理的反应方程式为_____________________________________
(2)仪器A的名称为______________，其中装的药品可以是_____     __________，其作用是___________________________________________
(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为_______________________________________。决定铁生锈快慢的一个重要因素是_____________________________________________

如何防止铁的腐蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：

序号	内容	实验现象
1	常温下将铁丝放在干燥空气中一个月	干燥的铁丝表面依然光亮
2	常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时	铁丝表面依然光亮
3	常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月	铁丝表面已变得灰暗
4	将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时	铁丝表面略显灰暗
5	将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面已变得灰暗
6	将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面灰暗程度比实验5严重

回答以下问题：
⑴上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号）                      ，在电化学腐蚀中，负极反应是_______________          ，正极反应是_______________               。
⑵由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是                                        。
⑶下列对金属制品采取的防护方法不正确的是                 （填序号）。
A．在电线的外面包上一层塑料层     
B．在自行车钢圈上镀上一层金属铬
C．在海轮的铁制外壳上焊上铜块

如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重要内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探究实验：

序号	内容	实验现象
1	常温下将铁丝放在干燥空气中一个月	干燥的铁丝表面依然光亮
2	常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时	铁丝表面依然光亮
3	常温下将铁丝放在潮湿空气中一个月	铁丝表面已变得灰暗
4	将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时	铁丝表面略显灰暗
5	将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面已变得灰暗
6	将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时	铁丝表面灰暗程度比实验5严重

回答下列问题：
（1）上述实验中发生了电化学腐蚀的是（填实验序号）___________；在电化学腐蚀中，负极反应是_______；正极反应是______________。
（2）由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是___________________________________；
（3）为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是___________________________________（答两种方法）。

电解原理在化学工业中有广泛的应用。如图表示一个电解池，装有电解液a，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X电极上的电极反应式为________。在X极附近观察到的现象是________。
②Y电极上的电极反应式为________，检验该电极反应产物的方法是________。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则
①X电极的材料是________，电极反应式为________________。
②Y电极的材料是________，电极反应式为________________（说明：杂质发生的电极反应不必写出）。