2019年西城高三二模化学
1.材料的研发应用使城市轨道交通快速发展。地铁列车以下部件的成分属于合金的是
A.钢化玻璃车窗
B.铝合金车体
C.酚醛树脂
玻璃钢座椅
D.阻燃橡胶地板
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、钢化玻璃与普通玻璃的成分相同,属于无机非金属材料,故A错误;
B、车体的成分是铝合金,属于合金材料,故B正确;
C、酚醛树脂、玻璃钢均属于有机合成高分子化合物,故C错误;
D.阻燃橡胶地板的主要成分是有机合成高分子化合物,故D错误;
答案选B。
2.下列化学用语对事实的表述正确的是
A. 醋酸电离:CH3COOH==CH3COO−+ H+
B. Na2O2与CO2反应提供O2:Na2O2 +CO2==Na2CO3 + O2
C. NO2与水反应制硝酸:NO2 +H2O==H++ NO3−
D. NaOH溶液除去铝表面氧化膜:Al2O3+2OH−==2AlO2−+H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸为弱酸,应该用,电离方程式:CH3COOH⇌CH3COO-+H+,故A错误;
B.方程式未配平,反应的化学方程式应该为2Na2O2 +2CO2==2Na2CO3 + O2,故B错误;
C.二氧化氮与水反应生成硝酸与NO,反应方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO↑,故C错误;
D.用NaOH溶液除去铝表面的氧化膜,Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,该反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-═2A1O2-+H2O,故D正确;
答案选D。
3.我国科研人员使用催化剂CoGa3实现了H2还原肉桂醛生成肉桂醇,反应机理的示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 肉桂醛分子中不存在顺反异构现象
B. 苯丙醛分子中有6种不同化学环境的氢原子
C. 还原反应过程发生了极性键和非极性键的断裂
D. 该催化剂实现了选择性还原肉桂醛中的醛基
【答案】A
【解析】
【详解】A. 肉桂醛()分子中碳碳双键两端分别连接2个不同的基团,存在顺反异构现象,故A错误;
B. 苯丙醛()分子中有6种不同化学环境的氢原子,如图示:,故B正确;
C. 根据图示,还原反应过程中肉桂醛与氢气反应转化成了肉桂醇,分别断开了H-H键和C-O键,发生了极性键和非极性键的断裂,故C正确;
D. 根据图示,还原反应过程中肉桂醛转化成了苯丙醛和肉桂醇,而没有转化为苯丙醛,体现了该催化剂选择性的还原肉桂醛中的醛基,故D正确;
答案选A。
【点睛】本题的易错点为C,要注意肉桂醛转化成肉桂醇的过程中仅断开了极性键,非极性键是断开的氢气分子中的H-H。
4.将氯水加入下列4种试剂中。根据实验现象,得出的结论不正确的是
试剂
现象
结论
A
硝酸酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
氯水中含有Cl−
B
CaCO3固体
固体表面有气泡冒出
氯水具有酸性
C
KBr溶液
溶液变黄
氯水具有氧化性
D
滴加酚酞的Na2SO3溶液
红色褪去
Cl2具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将氯水加入硝酸酸化的AgNO3溶液中,反应产生白色沉淀,只能是氯离子与银离子反应得到AgCl白色沉淀,说明氯水中含有Cl-,故A正确;
B、将氯水加入CaCO3固体中生成了气体二氧化碳,能证明溶液呈酸性,故B正确;
C、将氯水滴入KBr溶液,溶液变黄,说明生成了溴单质,氯气氧化溴离子变成溴单质,说明氯气具有氧化性,故C正确;
D.将氯水滴入滴加酚酞的Na2SO3溶液,是因为氯水显酸性和强氧化性,将Na2SO3转化成了硫酸钠,硫酸钠不水解,溶液不再显示碱性,因此酚酞溶液褪色,结论不正确,故D错误;
答案选D。
5.磺化聚苯醚(SPPO)质子交换膜在燃料电池领域有广阔的应用前景。合成聚苯醚(PPO)并将其改性制备SPPO的路线如下:
下列说法不正确的是
A. 2,6-二甲基苯酚能与饱和溴水发生取代反应
B. 常温下2,6-二甲基苯酚易溶于水
C. 2,6-二甲基苯酚与O2发生氧化反应生成PPO
D. PPO合成SPPO的反应是:+mClSO3H+mHCl
【答案】B
【解析】
【详解】A. 2,6-二甲基苯酚()中存在酚羟基的对位氢原子,能与饱和溴水发生取代反应,故A正确;
B. 2,6-二甲基苯酚与苯酚互为同系物,结构相似,性质具有相似性,且甲基为憎水基团,常温下2,6-二甲基苯酚在水中的溶解度更小,故B错误;
C. 根据流程图,2,6-二甲基苯酚与O2反应过程中失去了氢原子,发生氧化反应生成PPO,故C正确;
D. 根据流程图,PPO与ClSO3H发生取代反应生成SPPO,反应的化学方程式为:,故D正确;
答案选B。
【点睛】本题的易错点为C,要注意有机反应的氧化反应和还原反应的判断方法。有机反应中一般将“去氢”或“加氧”的反应称为氧化反应,将“加氢”或“去氧”的反应称为还原反应。
6.某小组利用下面的装置进行实验,②、③中溶液均足量,操作和现象如下表。
实验
操作
现象
Ⅰ
向盛有Na2S溶液的①中持续通入CO2至过量
②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低;
③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡
Ⅱ
向盛有NaHCO3溶液①中持续通入H2S气体至过量
现象同实验Ⅰ
资料:CaS遇水完全水解
由上述实验得出的结论不正确的是
A. ③中白色浑浊是CaCO3
B. ②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+ == CuS↓+2H+
C. 实验Ⅰ①中CO2过量发生的反应是:CO2+H2O+ S2−== CO32−+ H2S
D. 由实验Ⅰ和Ⅱ不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱
【答案】C
【解析】
【分析】
实验Ⅰ.向①的Na2S溶液中持续通入CO2至过量,②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低,说明生成了硫化氢气体,同时生成了硫酸;③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡,说明二氧化碳过量,被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙沉淀;
实验Ⅱ. 向盛有NaHCO3溶液的①中持续通入H2S气体至过量,②中产生黑色沉淀,溶液的pH降低,是因为过量的硫化氢气体与硫酸铜溶液反应生成了CuS黑色沉淀,同时生成了硫酸;③中产生白色浑浊,该浑浊遇酸冒气泡,说明反应生成了二氧化碳,被氢氧化钙溶液吸收生成了碳酸钙沉淀;据此分析解答。
【详解】A. 根据上述分析,③中白色浑浊是CaCO3,不可能是CaS,因为CaS遇水完全水解,故A正确;
B. ②中反应生成的硫化氢或过量的硫化氢与硫酸铜反应, H2S+Cu2+ = CuS↓+2H+,使得溶液的pH降低,故B正确;
C. CO2过量反应生成2HCO3−,发生的反应是:2CO2+2H2O+ S2−=2HCO3−+ H2S,故C错误;
D. 根据实验Ⅰ、Ⅱ中现象:Ⅰ中通二氧化碳有H2S生成,Ⅱ中通H2S有二氧化碳生成,不能比较H2CO3和H2S酸性的强弱,故D正确;
答案选C。
7.研究生铁的锈蚀,下列分析不正确的是
序号
①
②
③
实验
现象
8小时未观察
到明显锈蚀
8小时未观察
到明显锈蚀
1小时观察
到明显锈蚀
A. ①中,NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
B. ②中,生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O
C. ③中正极反应:O2+4e−+ 2H2O ==4OH−
D. 对比①②③,说明苯能隔绝O2
【答案】D
【解析】
【详解】A. 根据实验现象,③中1小时观察到明显锈蚀,说明NaCl溶液中溶解有O2,只是苯不能隔绝空气中的氧气进入氯化钠溶液,而①中由于是密闭体系,溶解的O2较少,不足以使生铁片明显锈蚀,故A正确;
B. 苯属于非电解质,②中无电解质溶液,不满足电化学腐蚀的条件,故B正确;
C. 根据现象,铁在中性环境下发生吸氧腐蚀,正极反应:O2+4e−+ 2H2O ==4OH−,电极反应式合理,故C正确;
D. 根据现象,③中发生吸氧腐蚀,①③溶液中均溶解由氧气,③中观察到明显锈蚀,说明苯不能隔绝O2,故D错误;
答案选D。
8.合成中间体L的路线如下(部分反应条件或试剂略去):
已知:
(1)A的名称是______。
(2)A与Br2按物质的量之比1︰1发生1,4-加成反应生成B,A→B的化学方程式是______。
(3)B→C的反应类型是______。
(4)D中所含官能团的名称是______。
(5)E与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式是______。
(6)C→D在上述合成中的作用是______。
(7)J的结构简式是______。
(8)K→L的化学方程式是______。
(9)设计由L制备M()的合成路线______(有机物用结构简式表示,无机试剂任选)。
【答案】 (1). 1,3-丁二烯 (2). CH2=CH-CH=CH3+Br2 (3). 取代反应 (4). 溴原子、羟基 (5). +3NaOHNaOOCCH=CHCOONa+NaBr+3H2O (6). 保护碳碳双键,防止其被氧化 (7). (8).
(9).
【解析】
【分析】
A(CH2=CH-CH=CH2)发生1,4-加成生成B,B为,根据C(C4H8O2)的不饱和度为1,与B()一致,并且分子式中没有了溴原子,可知B到C的反应为卤代烃的水解反应,则C为;由C(C4H8O2)、D(C4H9O2Br)的分子式可知,此步发生了碳碳双键与HBr的加成反应,D为,D被酸性高锰酸钾氧化生成E,E为,氢氧化钠醇溶液为卤代烃消去反应的标志条件,因此F为NaOOCCH=CHCOONa,由K到L的反应条件,结合K的分子式和G的结构可以推知K为,根据已知信息I,结合G和K的结构,J为,据此分析解答。
【详解】(1)由有机物的命名规则可知,A(CH2=CH-CH=CH2)的名称为1,3-丁二烯,故答案为:1,3-丁二烯;
(2)按照二烯烃的1,4-加成原理可知,反应的方程式为,故答案为:;
(3)C(C4H8O2)的不饱和度为1,与B()一致,并且分子式中没有了溴原子,可知B到C的反应为卤代烃的水解反应,所以反应类型为取代反应或水解反应,故答案为:取代反应或水解反应;
(4)根据上述分析,D()中官能团有羟基和溴原子,故答案为:羟基和溴原子;
(5)
氢氧化钠醇溶液为卤代烃消去反应的标志条件,所以此步反应是卤代烃的消去反应,反应的化学方程式为+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa + NaBr+3H2O,故答案为:+3NaOHNaOOCCH=CHCOONa + NaBr+3H2O;
(6)由已知信息II可知,烯烃可以被酸性高锰酸钾氧化,所以流程中采取了在使用酸性高锰酸钾之前对碳碳双键进行了保护,故答案为:保护碳碳双键,防止其被氧化;
(7)根据上述分析,J为,故答案为:;
(8)K到L的反应发生在酸酐上,同时要消耗两个乙醇才能生成L的两个酯基,因此反应的化学方程式为,故答案为:;
(9)由L()制备M()。根据已知信息II,L中碳碳双键能够被酸性高锰酸钾溶液氧化生成,根据已知信息III,就可以形成目标产物,因此合成路线为,故答案为:。
【点睛】本题的易错点为(9)中合成路线的设计,要注意题干信息的灵活运用,要合成,根据信息III,若将中环打开,则需要合成
,因此需要根据信息II将原料中碳碳双键打开。
9.CO2甲烷化是一种实现CO2资源化利用的有效途径。
Ⅰ.热化学转化
CO2甲烷化过程发生反应:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH
(1)每生成1mol CH4(g),放热165 kJ,则ΔH=______。
(2)反应的平衡常数的表达式:K=______。温度升高,K______(填“增大”或“减小”)。
(3)其他条件不变时,一段时间内,压强对CO2的转化率及CH4的选择性的影响如下图。
注:选择性=转化为目标产物的原料量÷原料总的转化量
CO2甲烷化反应选择0.1MPa而不选择更高压强的原因是______。
Ⅱ.电化学转化
多晶Cu可高效催化CO2甲烷化,电解CO2制备CH4的原理示意图如下。电解过程中温度控制在10℃左右,持续通入CO2。阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度基本保持不变。
(4)多晶Cu作______(填“阴”或“阳”)极。
(5)结合电极反应式,说明阴极室KHCO3溶液浓度基本不变的原因:______。
(6)上述电解过程中采取了______措施(写2条即可)使CO2优先于H+放电。
【答案】 (1). -165 kJ·mol−1 (2). c(CH4)c2(H2O)/[c(CO2)c4(H2)] (3). 减小 (4). 在0.1MPa,CO2的转化率及CH4的选择性较高,加压CO2的转化率及CH4
的选择性变化不大,且加压会增大投资和能耗 (5). 阴 (6). 阴极发生反应:9CO2+8e−+6H2O ==CH4+8HCO3−,每转移8 mol电子,阴极生成8 mol HCO3−,又有8 molHCO3−通过阴离子交换膜进入阳极室,且K+的浓度不变,所以阴极室的KHCO3浓度基本保持不变 (7). 以pH≈8的KHCO3溶液为电解液;温度控制在10℃左右;持续通入CO2;用多晶铜作阴极等
【解析】
【分析】
(1)根据反应放热分析解答;
(2)发生的反应为CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165 kJ·mol−1,据此书写平衡常数的表达式,结合影响化学平衡的元素分析判断;
(3)根据图像,压强大于0.1MPa,CO2的转化率几乎不变,CH4的选择性增加很少,结合生产成本分析解答;
(4)多晶铜电极区,二氧化碳转化为甲烷,根据发生的反应的类型分析解答;
(5)结合阴极反应式和阴离子交换膜的作用分析解答;
(6)可以从我的对气体的溶解度、阴离子交换膜的作用等角度分析解答。
【详解】(1)方程式中CH4的系数=1,反应放热,因此方程式对应的ΔH=-165 kJ·mol−1,故答案为:-165 kJ·mol−1;
(2)CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165 kJ·mol−1,平衡常数K=;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故答案为:;减小;
(3)根据图像,压强大于0.1MPa,CO2的转化率几乎不变,CH4的选择性增加很少,为节约成本,应该选择0.1MPa,故答案为:在0.1MPa,CO2的转化率及CH4的选择性较高,加压CO2的转化率及CH4的选择性变化不大,且加压会增大投资和能耗;
(4)多晶铜电极区,二氧化碳转化为甲烷,C元素的化合价降低,得到电子,发生还原反应,因此铜为阴极,故答案为:阴;
(5)阴极反应式9CO2+8e−+6H2O =CH4+8HCO3−,阴极生成HCO3−,电路中每转移8 mol电子,阴极生成8 mol HCO3−,同时有8 molHCO3−通过阴离子交换膜进入阳极室,且K+的浓度不变,所以阴极室的HCO3−浓度基本保持不变,故答案为:阴极反应式9CO2+8e−+6H2O =CH4+8HCO3−,每转移8 mol电子,阴极生成8 mol HCO3−,又有8 molHCO3−通过阴离子交换膜进入阳极室,且K+的浓度不变,所以阴极室的KHCO3浓度基本保持不变;
(6)①降低温度,能够提高气体在水中的溶解度,提高水中二氧化碳的浓度,从而提高二氧化碳的氧化性,有利于二氧化碳放电;②采取阴离子交换膜,阳极区中氢氧根放电,氢离子浓度增大,能够防止阳极区生成的氢离子移向阴极,可以防止阴极区氢离子浓度增大,使CO2优先于H+放电;③将溶液调节成碱性,降低阴极区氢离子浓度,降低氢离子氧化性,通过二氧化碳的氧化性,有利于二氧化碳放电,故答案为:以pH≈8的KHCO3溶液为电解液;温度控制在10℃左右;持续通入CO2;用多晶铜作阴极等。
10.废水中氨态氮以NH3•H2O、NH3和NH4+的形式存在,废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点。
Ⅰ.沉淀法
向废水中投入MgCl2和Na2HPO4,生成MgNH4PO4•6H2O沉淀,可将氨态氮含量降至10mg·L−1以下。
(1)NH3的电子式:______。
(2)废水中的NH3•H2O转化为MgNH4PO4•6H2O的离子方程式是______。
(3)16℃时,向废水中加入MgCl2和Na2HPO4,使镁、氮、磷物质的量之比为1︰1︰1,沉淀过程中的pH对剩余氨态氮浓度的影响如图。欲使剩余氨态氮浓度低于10mg·L−1,pH的适宜范围是______,pH偏大或者偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成,原因是______。
Ⅱ.微波—氧化法
(4)仅对废水进行微波加热,pH对氨态氮脱出的影响如下表。
溶液pH
6~7
8~9
10~11
11~12
剩余氨态氮浓度(mg·L−1)
156
100
40
14
表中数据表明:pH增大有利于废水中化学平衡______(用化学用语表示)的移动。
(5)微波协同CuO和H2O2除去氨态氮
①其他条件相同,取相同体积的同一废水样品,微波10min,剩余氨态氮浓度与一定浓度H2O2溶液添加量的关系如下图。据图推测CuO在氨态氮脱除中可能起催化作用,理由是______。
②微波协同CuO有利于H2O2除去氨态氮。该条件下,H2O2将NH3氧化为N2的化学方程式是______。
【答案】 (1). (2). Mg2+ + NH3•H2O+HPO42− + 5H2O = MgNH4PO4•6H2O↓ (3). pH=8~10 (4). pH偏大, NH4+、Mg2+易与OH−结合生成NH3•H2O、Mg(OH)2, NH3•H2O的电离被抑制,使NH4+和Mg2+浓度降低;pH偏小,不利于HPO42−电离,PO43−浓度偏低。所以pH偏大或偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成 (5). NH3+ H2ONH3•H2ONH4+ + OH− (6). 相同的H2O2溶液添加量,相同时间内,与不加CuO相比,加入CuO,氨态氮浓度降低的多,反应速率快 (7). 3H2O2+ 2NH3N2+6H2O
【解析】
【分析】
(1)N原子最外层有5个电子,据此书写NH3的电子式;
(2)根据题意,废水中的NH3•H2O转化为MgNH4PO4•6H2O,据此书写反应的离子方程式;
(3)由图可以判断欲使剩余氨态氮浓度低于10mg·L−1的pH适宜范围;根据pH对NH4+、Mg2+、PO43−浓度的影响分析解答;
(4)根据废水中存在NH3•H2O,结合氨水的性质分析解答;
(5)①根据图像对比添加了CuO和未添加CuO的反应速率,以及氨态氮浓度的高低分析解答;
②在微波协同CuO作用下,H2O2和NH3生成N2,据此书写反应的方程式。
【详解】(1)NH3电子式为,故答案为:;
(2)根据题意,废水中的NH3•H2O转化为MgNH4PO4•6H2O,反应的离子方程式为Mg2+ + NH3•H2O+HPO42− + 5H2O = MgNH4PO4•6H2O↓,故答案为:Mg2+ + NH3•H2O+HPO42− + 5H2O = MgNH4PO4•6H2O↓;
(3)由图可以看出,欲使剩余氨态氮浓度低于10mg·L−1,pH适宜范围为8~10,pH偏大, NH4+、Mg2+易与OH−结合生成NH3•H2O、Mg(OH)2, NH3•H2O的电离被抑制,使NH4+和Mg2+浓度降低;pH偏小,不利于HPO42−电离,PO43−浓度偏低。所以pH偏大或偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成,故答案为:pH=8~10;pH偏大, NH4+、Mg2+易与OH−结合生成NH3•H2O、Mg(OH)2, NH3•H2O的电离被抑制,使NH4+和Mg2+浓度降低;pH偏小,不利于HPO42−电离,PO43−浓度偏低。所以pH偏大或偏小均不利于MgNH4PO4•6H2O的生成;
(4)由表格数据可知,仅对废水进行微波加热,剩余氨态氮浓度降低、水溶液的pH增大,pH的增大,有利于废水中NH3+ H2ONH3•H2ONH4+ + OH−逆向移动,故答案为:NH3+ H2ONH3•H2ONH4+ + OH−;
(5)①由图可知,在相同时间和H2O2溶液添加量相同时,添加了CuO的反应速率较快,氨态氮的剩余浓度远远小于未添加CuO,故答案为:相同的H2O2溶液添加量,相同时间内,与不加CuO相比,加入CuO,氨态氮浓度降低的多,反应速率快;
②根据上述分析,在微波协同CuO作用下,H2O2和NH3生成N2,反应的方程式为3H2O2+ 2NH3 N2+6H2O,故答案为:3H2O2+ 2NH3 N2+6H2O。
11.某小组欲探究反应2Fe2+ + I22Fe3+ + 2I−,完成如下实验:
资料:AgI是黄色固体,不溶于稀硝酸。新制AgI见光会少量分解。
(1)Ⅰ、Ⅱ均未检出Fe3+,检验Ⅱ中有无Fe3+实验操作及现象是:取少量Ⅱ中溶液,______。
(2)Ⅲ中的黄色浑浊是______。
(3)经检验,Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了Fe3+。
①对Fe3+产生的原因做出如下假设:
假设a:空气中存在O2,由于______(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设b:溶液中Ag+具有氧化性,可产生Fe3+;
假设c: ______;
假设d:该条件下,I2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+。
②通过实验进一步证实a、b、c不是产生Fe3+的主要原因,假设d成立。Ⅱ→Ⅲ的过程中I2溶液氧化Fe2+的原因是______。
(4)经检验,Ⅳ中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。
①验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是:取洗净后的灰黑色固体,______。
② 为探究Ⅲ→Ⅳ出现灰黑色浑浊的原因,完成了实验1和实验2。
实验1:向1 mL 0.1 mol·L−1 FeSO4溶液中加入1 mL0.1 mol·L−1 AgNO3溶液,开始时,溶液无明显变化。几分钟后,出现大量灰黑色浑浊。反应过程中温度几乎无变化。测定溶液中Ag+浓度随反应时间的变化如下图。
实验2:实验开始时,先向试管中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,重复实验1,实验结果与实验1相同。
ⅰ.实验1中发生反应的离子方程式是______。
ⅱ.Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是______。
【答案】 (1). 滴加几滴KSCN溶液,溶液不变红 (2). AgI (3). 4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O (4). 酸性溶液中NO3−具有氧化性,可产生Fe3+ (5). Ag+与I−生成了AgI沉淀,降低了I−的浓度,使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I−正向移动,使I2氧化了Fe2+ (6). 加入足量稀硝酸,振荡,固体部分溶解,产生无色气泡,遇空气变红棕色。静置,取上层清液加入稀盐酸,有白色沉淀生成 (7). Fe2+ + Ag+== Fe3+ + Ag (8). AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与Ag+的反应
【解析】
【分析】
(1)根据检验Fe3+的实验方法分析解答;
(2)根据资料黄色固体AgI不溶于稀硝酸,结合图示分析判断;
(3)①Fe2+ 被O2氧化生成Fe3+,据此书写反应的离子方程式;酸性溶液中NO3−具有氧化性;②根据试管III中的现象,Ag+与I−生成了AgI沉淀,结合2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I−分析解答;
(4)①检验灰黑色浑浊物AgI中含有Ag,可以利用AgI不溶于稀硝酸,而Ag能够溶于稀硝酸设计实验检验;
②ⅰ.实验1中Fe2+ 和Ag+发生氧化还原反应,据此书写反应的离子方程式;ⅱ.由实验1的图示可知,5-10min,银离子浓度下降很快,说明有催化剂在影响反应;由实验2知,Fe3+ 没有起催化剂作用,结合试管III、Ⅳ中的现象分析解答。
【详解】(1)根据检验Fe3+的实验方法可知,滴加几滴KSCN溶液,溶液不变红,说明溶液中不存在Fe3+,故答案为:滴加几滴KSCN溶液,溶液不变红;
(2)由资料可知,黄色固体AgI不溶于稀硝酸,结合图示可知,黄色沉淀为AgI,故答案为:AgI;
(3)①Fe2+ 被O2氧化生成Fe3+,反应的离子方程式为4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,酸性溶液中NO3−具有氧化性,也可将Fe2+氧化生成Fe3+,故答案为:4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O;酸性溶液中NO3−具有氧化性,可产生Fe3+;
②结合已知信息:2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I−,和试管III中的现象,Ag+与I−生成了AgI沉淀,降低了I−的浓度,使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I−正向移动,使I2氧化了Fe2+,故答案为:Ag+与I−生成了AgI沉淀,降低了I−的浓度,使平衡2Fe2++ I2 2Fe3++ 2I−正向移动,使I2氧化了Fe2+;
(4)①检验灰黑色浑浊物AgI中含有Ag,可以利用AgI不溶于稀硝酸,而Ag能够溶于稀硝酸,使银转化为银离子,再检验银离子即可,具体操作为:加入足量稀硝酸,振荡,固体部分溶解,产生无色气泡,遇空气变红棕色。静置,取上层清液加入稀盐酸,有白色沉淀生成,说明AgI中含有Ag,故答案为:加入足量稀硝酸,振荡,固体部分溶解,产生无色气泡,遇空气变红棕色。静置,取上层清液加入稀盐酸,有白色沉淀生成;
②ⅰ.实验1中Fe2+ 和Ag+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag;ⅱ.由实验1的图示可知,5-10min,银离子浓度下降很快,说明有催化剂在影响反应;由实验2知,Fe3+ 没有起催化剂作用,结合试管III、Ⅳ中的现象可推知,AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与Ag+的反应,从而加快了Fe2+与Ag+的反应速率,使得Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊,故答案为:Fe2+ + Ag+= Fe3+ + Ag;AgI分解产生的Ag催化了Fe2+与Ag+的反应。
【点睛】理解题目中的实验原理和目的是解题的关键。本题的易错点和难点为(4)②,要注意图像的识别和实验现象的分析。