10. (12分)空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量(可用g/cm³表示)都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg/L。

⑴为测定某地方的空气中SO₂和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO₂含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速(单位：cm³/min)外，还需要测定　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。

请你协助甲同学完成100mL5×10^-4mol/L碘溶液的配制：

第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中，　　　　　　　　　　　　　　　 ；

第二步：　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度线。

⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO₂含量：准确移取50mL5×10^-4mol/L的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2-3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数(n)。

①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为　　　　 次，方可说明该地空气中的SO₂含量符合排放标准。

②如果乙同学用该方法测量空气中SO₂的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误)提出两种合理假设：_________________________　　　　　　 、_____________________________________。

③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与乙讨论后，决定将抽气次数降到100次以下，请你设计合理的改进方案：　　　　　　　　　 　

　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

9．(9分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

　 (1)提出假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。

　 (2)设计方案：如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

　 (3)查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO₂)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式：　　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (4)实验操作及实验现象：

　　　　 ①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ②加热前，选通一段时间纯净干燥的氮气；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水变浑浊；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ④待反应结束，再通一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g。

　 (5)数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g。得出原假设不成立，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (6)得出结论：根据数据处理结果判断，反应产生的气体是　　　　　　　　　　　　

该实验中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。

　 (7)实验优化：根据实验得出的结论，应对实验装置进一步完善，你认为应作如何改进？

　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

8．某化学研究性学习小组讨论Fe³⁺和SO₃^2-之间发生怎样的反应，提出了两种可能：一是发生氧化还原反应：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；二是发生双水解反应：2Fe³⁺+3 SO₃^2-+6H₂O=2Fe(OH)₃(胶体)+3H₂SO₃。为了证明是哪一种反应发生，同学们设计并实施了下列实验，请填写下列空白：

实验Ⅰ：学生选择的实验用品：Na₂SO₃浓溶液、BaCl₂稀溶液、稀盐酸；试管若干、胶头滴管若干。从选择的药品分析，实验作者设计这个实验的目的是_________________________________________________________________。

实验Ⅱ：取5mLFeCl₃浓溶液于试管中，逐滴加入Na₂SO₃浓溶液，观察到溶液颜色由黄色变为红棕色，无气泡产生，无沉淀生成，继续加入Na₂SO₃浓溶液至过量，溶液颜色加深，最终变为红褐色。这种红褐色液体是___________________。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量，可以观察到的现象是____________________________________。将溶液分成两等份，其中一份加入KSCN溶液，溶液变成血红色，反应的离子方程式为_________________________。另一份加入BaCl₂稀溶液，有少量白色沉淀生成，产生该白色沉淀的离子方程式是_________________________________。

实验Ⅲ：换用稀释的FeCl₃和Na₂SO₃溶液重复实验Ⅱ。实验Ⅱ、Ⅲ产生的现象完全相同。由上述实验得出的结论是______________________________________。若在FeCl₃浓溶液中加入Na₂CO₃浓溶液，观察到红褐色沉淀并且产生无色气体，该反应的化学方程式是_______________________________________________。从形式上看，Na₂CO₃和Na₂SO₃相似，但是从上述实验中可以看到，二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大，分析其原因可能是：

①_________________________________②______________________________

7、某化学课外活动小组，从化学手册上查得硫酸铜在500 ℃以上按下式分解：CuSO₄CuO+SO₂↑+SO₃↑+O₂↑，便决定设计一验证性实验探索测定反应产生的SO₂、SO₃和O₂的物质的量，并经计算以此确定该条件下CuSO₄分解反应方程式中各物质的化学计量数。实验可能用到的仪器如下图所示：

实验测得数据及有关结果如下：

①准确称取6.0 g无水CuSO₄；②干燥管总质量在实验结束时增加了2.4 g；③测出量筒中水的体积后，折算成排水的气体，在标准状况下的体积为280 mL；④实验结束时，装置F中的溶液变为NaHSO₄溶液(不含其他杂质)。

试回答下列问题：

(1)按装置从左至右的方向，各仪器接口连接顺序为_____________________(填序号)。

(2)装置F的作用是_____________________________________________。

(3)装置D的作用是_____________________________________。

(4)确定装置E的进、出口的原则是：______________。

(5)首先应计算的是物质__________的体积；通过计算，推断出该条件下反应的化学

方程式：__________________________。

(6)该实验设计中，可能给测定带来误差最大的装置是___________________(填代号)。

6、某化学课外活动小组研究乙醇氧化的实验并验证其产物，设计了甲、乙、丙三套装置(图中的夹持仪器均未画出，“△”表示酒精灯热源)，每套装置又可划分为①、②、③三部分。仪器中盛放的试剂为：a－无水乙醇(沸点：78 ℃)；b－铜丝；c－无水硫酸铜；d－新制氢氧化铜悬浊液。

(1)简述三套方案各自的优点

　　 甲：_______________________________________________________

　　 乙：_______________________________________________________

　　 丙：_______________________________________________________

(2)集中三套方案的优点，组成一套比较合理完善的实验装置，可按气流由左至右的顺序表示为_____________________(例如甲①，乙②，丙③)

(3)若要保证此实验有较高的效率，还需补充的仪器有________________________。

　　 理由_________________________________________________。

(4)实验中能验证乙醇氧化产物的实验现象是__________________________。

(5)装置中，若撤去第①部分，其它操作不变，则无水硫酸铜无明显变化，其余现象与(4)相同，推断燃烧管中主要反应的化学方程式______________________________。

5、在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应。请设计实验，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应。

铁粉与水蒸气反应的化学方程式是: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　

(3)某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实

验装置示意图(铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择)

　(4)停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，

过滤。简述检验所得滤液中Fe³⁺的操作方法:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　(5)经检验上述滤液中不含Fe³⁺，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含十3价

的Fe元素。原因是(结合离子方程式说明)

　(6)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)₂沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察至生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

①沉淀由白色→红褐色的化学方程式是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②为了得到白色的Fe(OH)₂沉淀，并尽可能长时间保持其白色，可采取的措施有多种，请写出其中的两种。

第一种:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

第二种:　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4.某研究性学习小组的一个课题是“NO₂能否支持木条的燃烧？”由于实验室中没有现成的NO₂气体，该小组的同学设计了两个方案(忽略N₂O₄的存在，图中铁架台等夹持仪器均已略去)：

Ⅰ．实验装置如下图1所示

　　　　　 图1　　　　　　　　　　　　　　　 图2

(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO₂不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？　　 　　　　　　　　　　　(填“正确”或“不正确)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

Ⅱ．实验装置如上图2所示

(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是

　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)当集气瓶中充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO₂能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？　　　　　　　　 (填“正确”或“不正确”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　Ⅲ．为了更直接说明“NO₂能否支持木条的燃烧”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作。

3、某化学学习小组欲设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(预计H₂的体积6ml左右)同时检验氯气的氧化性。现有以下的仪器可供选择：

(1)若要完成以上的实验，将所给仪器连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是：A接_______________________，B接　　　　　　　　　　　　 ；

(2)炭棒接直流电源的　　　　　　 极；

(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_________________________________　　 _；

(4)假定装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得的氢气为5.6mL(标准状况)时停止通电。摇匀U形管内的溶液后溶液的pH约为__________。

2、某同学为研究硝酸与镁的反应，进行图示实验，实验现象及相关数据如下：(a)A中为一定浓度的硝酸与Mg片发生反应，生成的气体通过B后，在B中只生成一种盐，剩余气体遇空气不变色，其体积为原体积的一半。(b)从C进入D中的气体有两种，且体积比为1∶1。(c)将D加热一段时间后，E中干燥的红色石蕊试纸逐渐恋蓝。(设实验前，装置中的空气已排尽；气体的体积均在同温同压下测定)

已知：2NO₂+2NaOH=NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O，且水蒸气的体积忽略不计，实验中的液体药品均过量。请回答：

⑴硝酸与Mg片反应生成的气体成分是___________________________(用化学式表示)。

⑵硝酸在装置A的反应中所表现的性质有____________________________________。

⑶写出D中发生反应的化学方程式____________________________________________

　 ____________________________________________________。

⑷若向反应后的A中加入足量的NaOH固体，使产生的气体全部逸出，其体积为硝酸与Mg片反应生成的气体体积的1/4(同温同压)，写出符合上述实验事实的硝酸与Mg片反应的离子方程式______________________________________________________。

1.(12分)下列是某兴趣小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证:

①一般认为1:1的硫酸浓度大于60%，就具有一定的氧化性，越浓氧化性越强，60%以下的H₂SO₄氧化性就不怎么强了。

②温度也影响氧化性，如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显，如果加热就可以观察到明显现象。

③98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mol·L^－1，密度为1.84g·cm^－3

据以上信息回答：

(1)如图装置，同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3mL水，然后从分液漏斗中加98%的浓硫酸10—15滴(约0.5mL)，加热至沸腾，该试管中液体是否有有明显变化______

　　　　　　 ___。试用数据解释原因__________________________________________。

(2)甲同学再用分液漏斗加浓硫酸10mL再加热至沸腾，现象是____________________________________________________。

(3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中加浓硫酸10mL与铜片反应。所观察到与甲不同的现象是　　　 __________________原因是__________________________________。为了最终看到与甲类似的现象，乙同学需进行的操作是___________________。

(4)乙同学进行加热，还在带支管的试管中观察到有黑色物质出现，大胆假设此物质是_______________。