1、题型十 化学实验综合题,-2-,高考命题规律,-3-,高考真题体验,典题演练提能,探究型实验 1.(2019北京理综,28)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。 (1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。 浓硫酸与Cu反应的化学方程式是 。 试剂a是 。,-4-,高考真题体验,典题演练提能,(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。 (资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水) 实验二:验证B的成分 写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式: 。 加
2、入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。,-5-,高考真题体验,典题演练提能,向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有 ;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由: 。 实验三的结论: 。 (4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 。 (5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和 生成。 (6)根据上述实验所得结论:
3、 。,-6-,高考真题体验,典题演练提能,-7-,高考真题体验,典题演练提能,-8-,高考真题体验,典题演练提能,2.(2018全国,28)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题: (1)晒制蓝图时,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂,以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为:2K3Fe(C2O4)3 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;显色反应的化学方程式为 。 (2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。,-9-,高考真题体验,典题演练提能,通入氮气的目的是 。 实验中观察到装置B、
4、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。 为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 。 样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是: 。 (3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是 。 向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL,该晶体中铁的质量分数的表达式为 。,-10-,高考真题体验,
5、典题演练提能,(2)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置 CO2 CO 先熄灭装置A、E处的酒精灯,冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3 (3)溶液出现粉红色且半分钟内粉红色不消失,-11-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为:3FeC2O4+2K3Fe(CN)6 = Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。 (2)探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气且使反应产生的气体全部进入后
6、续装置的作用。 分析装置图各部分的作用,A为热分解的反应装置,B用于检验生成的气体中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D为干燥装置,E、F检验生成的气体中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变为红色,则热分解的产物中一定含有CO2和CO。 为防止倒吸,停止实验时应先熄灭A、E处酒精灯并继续通入氮气,待反应管冷却后停止通入氮气。 检验装置A中的残留物中是否含有Fe2O3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe2O3转化为Fe3+,然后用KSCN溶液检验。,-12-,高考真题体验,典题演练提能,(3)用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO4
7、溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。,-13-,高考真题体验,典题演练提能,3.(2017全国,26)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K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。,-14-,高考真题体验,典题演练提能,仪器B的名称是 。 将下
8、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m3 g。 a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却到室温 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”)。,-15-,高考真题体验,典题演练提能,(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K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。 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
9、。 a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓硫酸 写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 。,-16-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)样品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不存在Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。(2)B为干燥管;在反应之前先通入N2,目的是排除装置中的空气,防止Fe2+被空气中的O2氧化,再加热使绿矾隔绝空气分解,然后熄灭酒精灯使其在N2中冷却到室温,再关闭K1、K2,最后称量A,根据前后质量变化,可得出失去的结晶水质量。则操作步骤的正确排序是dabfce。根据题意FeSO4的质量
10、为(m3-m1) g,结晶水的质量为(m2-m3) g,绿矾分解反应的化学方程式为:,-17-,高考真题体验,典题演练提能,(3)FeSO4分解看到有红色粉末,说明有Fe2O3生成。将气体通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,说明产物中有SO3,SO2与BaCl2不反应。继续通入品红溶液中,若红色褪去,说明产物中有SO2,SO2并不能完全被品红吸收,所以在最后要进行尾气处理。BaCl2溶液不能为Ba(NO3)2溶液,因为将SO2和SO3的混合气通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀。由实验现象判断出分解产物有Fe2O3、SO2和SO3,则FeSO
11、4分解反应的化学方程式为,-18-,高考真题体验,典题演练提能,4.(2016全国,26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题: (1)氨气的制备,-19-,高考真题体验,典题演练提能,氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。 欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置 (按气流方向,用小写字母表示)。 (2)氨气与二氧化氮的反应 将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在
12、一定温度下按图示装置进行实验。,-20-,高考真题体验,典题演练提能,-21-,高考真题体验,典题演练提能,-22-,高考真题体验,典题演练提能,-23-,高考真题体验,典题演练提能,5.(2016全国,28)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题: (1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。 (2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为 。 (3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该
13、组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是 。,-24-,高考真题体验,典题演练提能,(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验: 第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色; 第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀; 第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。 实验检验的离子是 (填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有 (填离子符
14、号),由此可以证明该氧化还原反应为 。 (5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为 ;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是 (用平衡移动原理解释)。,-25-,高考真题体验,典题演练提能,-26-,高考真题体验,典题演练提能,-27-,高考真题体验,典题演练提能,6.(2015全国,26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,熔点为101 ,易溶
15、于水,受热脱水、升华,170 以上分解。回答下列问题:,-28-,高考真题体验,典题演练提能,(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 。装置B的主要作用是 。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。,-29-,高考真题体验,典题演练提能,乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 。装置H反应管中盛有的物质是 。 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是 。 (3)设计实验证明: 草酸的酸性比碳酸的强 。 草酸为
16、二元酸 。,-30-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验 (2)F、D、G、H、D、I CuO H中黑色粉末变为红色,其后的装置D中的澄清石灰水变浑浊 (3)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生 用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍,-31-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)澄清石灰水通常可以用来检验二氧化碳,所以推测产物中有二氧化碳;草酸易升华,加热易变成气体随分解产物进入C装置,影响二氧化碳的检验。 (2)要
17、想检验一氧化碳,必须先除净二氧化碳和水蒸气,选F、D、G装置,再利用一氧化碳的还原性检验它的存在,选H、D装置,还要进行一氧化碳的尾气处理,选I装置。 若存在一氧化碳,则黑色的氧化铜被还原为红色的铜,一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。 (3)根据相对强酸制弱酸的原理,用碳酸盐溶液和草酸混合,只要能看到气泡产生即可。利用酸碱中和的原理,证明氢氧化钠的物质,-32-,高考真题体验,典题演练提能,1.(2019北师大附中模拟)某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。 (1)用如图所示装置进行实验1(加热和夹持仪器已略去)。,-33-,高考
18、真题体验,典题演练提能,实验1:铜片与浓硫酸反应 装置B的作用是 。装置C中盛放的试剂是 。 为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是 。,-34-,高考真题体验,典题演练提能,(2)探究实验1中120250 时所得黑色固体的成分。 【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。 【查阅资料】 资料1:亚铁氰化钾K4Fe(CN)6是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。 资料2:,-35-,高考真题体验,典题演练提能,【设计并实施实验】 实验2:探究黑色固体中是否含CuO 试剂A是 。 甲认为中溶液无色有可能
19、是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是 。,-36-,高考真题体验,典题演练提能,实验3:探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S (3)获得结论:由实验2和实验3可得到的结论是实验1中,120250 时所得黑色固体中 。,(4)实验反思:分析实验1中338 时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为 。,-37-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)防止C中溶液倒吸入A中 NaOH溶液 冷却后将浊液倒入盛水的小烧杯中,
20、得到蓝色溶液(或冷却后,将上层浓硫酸倒出,向瓶中加入少量水,得到蓝色溶液) (2)一定浓度的稀硫酸 向上层清液中滴加2滴亚铁氰化钾溶液,没有明显现象(或无红棕色沉淀生成) (3)不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S,-38-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)反应生成的二氧化硫易溶于水,容易造成倒吸现象,装置B可以防止C中溶液倒吸入A中。二氧化硫会污染空气,且二氧化硫属于酸性氧化物,装置C中可以用NaOH溶液吸收二氧化硫。硫酸铜溶液显蓝色,为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,可以将冷却后的浊液倒入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液即可证明。 (2)根据CuS、Cu2S的性质可知
21、,二者均难溶于稀硫酸,可溶于硝酸,因此试剂A应该选择稀硫酸。根据题意,亚铁氰化钾K4Fe(CN)6是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,可以生成红棕色沉淀。因此只要向反应后的溶液中加入亚铁氰化钾即可检验溶液中是否存在Cu2+。,-39-,高考真题体验,典题演练提能,(3)获得结论。根据实验2可知,黑色固体中不含CuO,根据实验3可知,加入适量浓氨水,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色;加入适量浓盐酸,微热后静置,溶液变成浅绿色,因为CuS微溶于浓氨水或热的浓盐酸,Cu2S难溶于浓盐酸,说明含有CuS、可能含有Cu2S。 (4)实验反思。黑色固体中含有CuS、可能含有Cu2
22、S,根据反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,CuS、Cu2S与浓硫酸的反应,-40-,高考真题体验,典题演练提能,2.(2019北京海淀一模)某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。 【初步探究】室温下进行下表所列实验。 (1)证明实验中有I2生成,加入的试剂为 。 (2)写出实验反应的离子方程式 。 (3)结合上述实验现象可以证明Fe3+与I-发生可逆反应,原因是 。,-41-,高考真题体验,典题演练提能,【深入探究】20 min后继续观察实验现象,实验溶液棕黄色变深,实验溶液红色变浅。 (4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I-
23、氧化为I2,使实验中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验: ,20 min内溶液不变蓝,证明该假设不成立,导致溶液不变蓝的因素可能是 (写出两条)。 (5)乙同学查阅资料可知,FeCl3与KI的反应体系中还存在 呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验中20 min后溶液红色变浅的原因是 。 (6)丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案为 。,-42-,高考真题体验,典题演练提能,(6)向1支试管中加入2
24、 mL0.1 molL-1KI溶液,再滴加0.1 molL-1FeCl3溶液23滴,滴加2滴0.1 molL-1KSCN溶液,之后每间隔5 min,另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色的变化,-43-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)取5 mL 0.1 molL-1KI溶液,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液56滴(混合溶液pH=5),溶液变为棕黄色,证明实验中有I2生成,检验碘单质可以选用淀粉溶液,溶液变蓝色说明生成了碘单质。 (2)实验中Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,反 (3)实验取2 mL实验反应后的溶液,滴加2滴0.1 molL-1 KS
25、CN溶液,溶液变红色,说明KI过量的前提下仍有Fe3+存在,说明反应不能进行彻底,证明该反应为可逆反应。 (4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I-氧化为I2,使实验中溶液棕黄色变深。甲同学可以设计如下实验:向试管中加入5 mL 0.1 mol KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5,20 min内溶液不变蓝,证明该假设不成立。导致溶液不变蓝的因素可能是c(I-)低或c(H+)低。,-44-,高考真题体验,典题演练提能,(6)丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能
26、20 min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案是:向1支试管中加入2 mL 0.1 molL-1KI溶液,再滴入0.1 molL-1的FeCl3溶液23滴,滴加2滴KSCN溶液,之后每间隔5 min另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色的变化。,-45-,高考真题体验,典题演练提能,3.(2019重庆九校联盟联考)过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。 某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。 (1)实验探究CaO2与酸的
27、反应。 CaO2与盐酸反应的化学方程式为 。 加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的 。,-46-,高考真题体验,典题演练提能,请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为 (填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)。 根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:.检验装置的气密性后,装入药品;.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品; .反应结束后, (填操作);.拆除装置,取出产物。,-47-,高考真题体验,典题演练提能,NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是 。 反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O。过滤需要的玻璃仪器是 ;将沉淀
28、进行洗涤的操作为 。 (4)设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强: 。,-48-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)2CaO2+4HCl = 2CaCl2+2H2O+O2 H2O2 (2)defbce(或defcbe) 熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞 (3)消耗生成的氢离子,促进反应进行(或使溶液呈碱性,减少CaO28H2O的溶解,或提高产品的产率等其他合理答案) 烧杯、漏斗、玻璃棒 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复23次 (4)在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加入少量CaO2粉末,溶液变红色,
29、说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强,-49-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)CaO2与盐酸反应产生CaCl2、H2O和氧气,反应的化学方程式为2CaO2+4HCl = 2CaCl2+2H2O+O2;加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2,该物质具有氧化性,能将红色的物质氧化变为无色。(2)用H2O2与MnO2反应产生O2,用浓硫酸干燥氧气,然后是氧气与Ca在加热时发生反应产生CaO2,为防止空气中的水分影响反应产物,应该再连接盛有浓硫酸的洗气瓶。故装置的连接顺序是defbce(或defcbe)。根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:.检验装置的气密性后装入
30、药品;.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;.反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;.拆除装置,取出产物。,-50-,高考真题体验,典题演练提能,(3)根据反应的离子方程式可知NH3与反应产生的H+结合形成 ,所以NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是消耗生成的氢离子,促进反应进行。反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O,过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复23次。(4)要证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强,可在FeCl2
31、溶液中滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加入少量CaO2粉末,溶液变红色,说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强。,-51-,高考真题体验,典题演练提能,4.(2019安徽江淮十校第三次联考)某小组欲探究Cl2与KI溶液的反应,设计实验装置如下图所示: 已知:I2在水中溶解度很小,在KI溶液中溶解度显著增大,其原因为,-52-,高考真题体验,典题演练提能,完成下列填空: (1)仪器A使用前必须进行的操作是 ,仪器B的名称是 。 (2)该实验装置存在的明显设计缺陷是 ,改进之后,进行后续实验。 (3)C中的试剂是 ;当E装置中出现 时,停止加热。 (4)当氯气开始进入D时,D中看到的现象是
32、;不断向D中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因 。,-53-,高考真题体验,典题演练提能,(5)持续不断地向D中通入氯气,看到D中液体逐渐澄清,最终呈无色。实验小组猜想,D中无色溶液里的含碘物质可能是HIO3。 按照实验小组的猜想,用化学方程式解释“D中液体逐渐澄清,最终呈无色”的原因 。 为了验证猜想是否正确,实验小组又进行如下实验: .取反应后D中溶液5.00 mL(均匀)于锥形瓶中,加入KI(过量)和足量稀硫酸。 .向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂,溶液变蓝,用0.625 0 molL-1的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去,消耗N
33、a2S2O3溶液V mL。 (6)欲检验某溶液中是否含有I-,可使用的试剂为溴水和四氯化碳。合理的实验操作为 。,-54-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)检漏 蒸馏烧瓶 (2)没有尾气处理装置 (3)饱和食盐水 白色沉淀 (4)无色溶液变棕黄色 被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大,所以溶液颜色逐渐加深;但随着反应进行,KI被消耗,平衡I2(s)+I- 24.00 (6)取适量样品,滴加少量溴水,用力振荡后加入适量的四氯化碳,振荡、静置、分层后若下层呈紫红色,说明样品溶液中含有I-,-55-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)仪器A是分液漏斗,B是蒸馏烧瓶;使用分液漏斗时应先
34、检漏。 (2)因为氯气有毒,未反应的氯气排入大气会造成污染。所以该实验装置存在的明显设计缺陷是没有尾气处理装置。 (3)C是用于除去氯气中的氯化氢气体,所以C中试剂是饱和食盐水;氯气与KI溶液反应之后,剩余的氯气进入硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀。 (4)氯气开始进入D时,将碘离子氧化成单质碘,所以开始溶液变棕黄色;不断向D中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,是因为被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大,导致溶液,-56-,高考真题体验,典题演练提能,(6)检验某溶液中是否含有I-,取适量样品,滴加少量溴水,用力振荡后加入适量的四氯化碳,振荡、静置、分层后若下层呈紫红色,说明
35、样品中含有I-。,-57-,高考真题体验,典题演练提能,5.(2019四川泸州三模)黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船的供氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题: .探究KO2与水的反应,-58-,高考真题体验,典题演练提能,.探究KO2与SO2的反应 (4)正确的操作顺序是 。 打开K1通入N2,排尽装置内原气体后关闭; 实验完成后拆卸装置; 检查装置气密性,然后装入药品; 打开分液漏斗活塞K2; (5)A装置中发生反应的化学方程式为 。,-59-,高考真题体验,典题演练提能,(6)用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是 。 (7)改进
36、后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00 mL溶液,等分为M、N两份。 向M溶液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、 ,称重为2.33 g。 将N溶液移入 (填仪器名称)中,用0.40 molL-1酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00 mL。 依据上述现象和数据,请写出该实验总反应的化学方程式: 。,-60-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)O2 (2)KOH和H2O2 (3)产生红褐色沉淀和气体 (4)或 (6)在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸)
37、,-61-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)取少量KO2固体于试管中,滴加少量水,将带火星的木条靠近试管口,木条复燃,说明生成的气体为氧气。 (2)KO2固体中滴加少量水,反应后向溶液中滴加酚酞溶液,溶液先变红后褪色,说明反应生成氢氧化钾和过氧化氢。 (3)KO2固体中滴加少量水,反应后溶液中滴加FeCl3溶液,氯化铁与氢氧化钾反应生成氢氧化铁红褐色沉淀,同时氯化铁催化过氧化氢分解放出氧气,因此看到的现象为产生红褐色沉淀和气体。 (4)根据题示的实验操作,结合实验装置图,实验步骤为:首先检查装置气密性,然后装入药品;打开K1通入N2,排尽装置内的空气后关闭,再打开分液漏斗活塞K2,反应
38、生成二氧化硫;打开K1通入N2,排尽装置内的二氧化硫后关闭;实验完成后拆卸装置。,-62-,高考真题体验,典题演练提能,(5)A装置中70%的H2SO4溶液与亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体,反应的化学方程式为H2SO4+Na2SO3 = Na2SO4+H2O+SO2。 (6)从实验装置图可知,进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气,干扰了实验验证“KO2与SO2反应生成O2”的现象,改进措施为在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸)。 (7)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解,配成50.00 mL溶液,等分为M、N两份。 向M溶液
39、中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,将沉淀过滤、洗涤、干燥,称重为2.33 g,此沉淀为BaSO4。 将N溶液移入锥形瓶中,用0.40 molL-1酸性KMnO4溶液滴定,终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00 mL,说明生成的产物中含有亚硫酸钾。,-63-,高考真题体验,典题演练提能,-64-,高考真题体验,典题演练提能,6.(2019北京丰台一模)某小组研究FeCl3与Na2S的反应,设计了如下实验:,-65-,高考真题体验,典题演练提能,.探究黑色沉淀的成分 查阅资料:Fe2S3(黑色)在空气中能够稳定存在,FeS(黑色)在空气中易变质为Fe(OH)3。 设计实验:分别取实
40、验a、b、c中的沉淀放置于空气中12小时,a中沉淀无明显变化。b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。 (1)同学甲认为实验a中黑色沉淀为Fe2S3,实验b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依据的实验现象是 。 同学乙认为实验b的黑色沉淀物中有FeS,则一定混有S,理由是 。,-66-,高考真题体验,典题演练提能,设计实验检验b的黑色沉淀物中混有硫。 已知:硫在酒精溶液中的溶解度随乙醇质量分数的增大而增大。 实验证明了b中黑色沉淀混有S,试剂a是 ,观察到的现象为 。,-67-,高考真题体验,典题演练提能,.探究实验a中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应的原因 经查阅资料,可能的原因有两种
41、。 原因1:pH影响了Fe3+与S2-的性质,二者不能发生氧化还原反应。 原因2:沉淀反应先于氧化还原反应发生,导致反应物浓度下降,二者不能发生氧化还原反应。 设计实验:电极材料为石墨,-68-,高考真题体验,典题演练提能,(2)试剂X和Y分别是 、 。 甲认为若右侧溶液变浑浊,说明Fe3+与S2-发生了氧化还原反应。是否合理?说明理由: 。 乙进一步实验证明该装置中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应,实验操作及现象是 。 由此得出的实验结论是 。,-69-,高考真题体验,典题演练提能,.探究实验c随着FeCl3溶液的增加,黑色沉淀溶解的原因,-70-,高考真题体验,典题演练提能,(3)用离
42、子方程式解释实验1中的现象: 、 (写离子方程式)。 结合化学平衡等反应原理及规律解释实验2中现象相同与不同的原因: 。,-71-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)a中沉淀无明显变化,b、c中黑色沉淀部分变为红褐色 依据得失电子守恒,铁元素化合价降低,硫元素化合价必然升高 水 溶液变浑浊 (2)25 mL pH=12.2 NaOH溶液 5 mL 0.1 molL-1 FeCl3溶液 不合理。因为空气中的氧气也可能氧化S2- 取左侧烧杯中的液体,加入K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液,没有蓝色沉淀产生 氧化还原反应不能发生的原因是pH影响了Fe3+和S2-的性质 (3) 2Fe3+(aq
43、)+3S2-(aq),H+与S2-结合生成H2S,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应,两种因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移动。现象不同的原因是加入FeCl3溶液比加入盐酸的体系c(Fe3+)更大,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应速率增大,因此固体溶解更快,-72-,高考真题体验,典题演练提能,解析:.(1)同学甲认为实验a中黑色沉淀为Fe2S3,实验b、c的黑色沉淀物中既有Fe2S3又有FeS,依据的实验现象是a中沉淀无明显变化,b、c中黑色沉淀部分变为红褐色。依据得失电子守恒,铁元素化合价降低,硫元素化合价必然升高,据此,同学乙认为实验b的黑色沉淀物中有
44、FeS,则一定混有S。实验证明了b中黑色沉淀混有S,则试剂a应是水,硫不溶于水,观察到的现象为溶液变浑浊。 .(2)根据题意要提供含有铁离子的试剂,故试剂X和Y分别是25 mL pH=12.2的NaOH溶液、5 mL 0.1 molL-1的FeCl3溶液。甲认为若右侧溶液变浑浊,说明Fe3+与S2-发生了氧化还原反应,该说法不合理,因为空气中的氧气也可能氧化S2-。乙进一步实验证明该装置中Fe3+与S2-没有发生氧化还原反应,取左侧烧杯中的液体,加入K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液,没有蓝色沉淀产生,说明没有发生氧化还原反应生成亚铁离子。由此得出实验结论,氧化还原反应不能发生的原因是pH影响
45、了Fe3+和S2-的性质。,-73-,高考真题体验,典题演练提能,.(3)实验1中的现象为有臭鸡蛋气味的气体产生且有黄色沉淀 结合生成H2S,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应,两种因素使得c(Fe3+)、c(S2-)降低,平衡正向移动。现象不同的原因是加入FeCl3溶液比加入盐酸的体系中c(Fe3+)更大,酸性条件下Fe3+与S2-发生氧化还原反应的速率增大,因此固体溶解更快。,-74-,高考真题体验,典题演练提能,制备型实验无机化合物的制备 1.(2018全国,26)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是
46、先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:,-75-,高考真题体验,典题演练提能,(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。仪器a的名称是 。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。 同时c中有气体产生,该气体的作用是 。 (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。 (4)指出装置d
47、可能存在的缺点 。,-76-,高考真题体验,典题演练提能,答案:(1)去除水中溶解氧 分液漏斗 排除c中空气 (3)c中产生氢气使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触,-77-,高考真题体验,典题演练提能,解析:(1)由题给信息“醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧气影响实验,故所用蒸馏水应先煮沸除氧并迅速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液漏斗。 (2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应: (3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr2H2O沉淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。 (4)由于(CH3COO)2Cr2H2O沉淀易被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使醋酸亚铬与空气接触而被氧化。,-78-,高考真
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