专题21化学实验设计与探究-三年高考(2015-2017)化学试题分项版解析含解析

1、专題21化学实验设计与探究1.【2017新课标3卷】（14分）绿矶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 兴趣小组对绿矶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矶样品，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）为测定绿矶中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关Ki和K2）（设为装 臵A）称重，记为m g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装臵A称重，记为m2g按下图连接好装臵进行实验。KtAKi1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，

2、记为m g。a.点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭K和K2d.打开Ki和&，缓缓通入 2e.称量Af.冷却到室温3根据实验记录，计算绿矶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）中已恒重的装臵A接入下图所示的装 臵中，打开K和&，缓缓通入2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。1C、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.NaOHc.BaCld.Ba(NO)2e.浓HSO2写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 _。

3、【答案】(1)样品中没有Fe3+Fe+易被氧气氧化为3+Fe(2) 干燥管dabfce76(m2-g)9血-mJ偏小(3) c、a生成白色沉淀、褪色2FeSO )FeO+SOT+SOT【解析】样品濬于水滴加空濬海 溶液颜色无明显鸡匕说明样品中无F4;再向试菅中通入丫 汛溶港逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫釀亚铁易被空气氧化为硫釀铁，铁离子KSCN显红色。(2)根据仪器构造可知B是干燥菅。由于装置中含有空气空气能氧化硫酸亚铁所以加熱前需要排尽装置中空沆利用嬴 F 非出空隹 为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭阳和K鮎最后称量，即正确| 排序是dabfee*3样品的质量

4、是(m2-m)g,加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为(m3-m)g,生 成水的质量为(mm3)g,FeSQxH?O FeSQ+ xH2O15218x(mm)g(m2m)g则：15218x，解得：76(m2m3)；x -(m3-mjg(m?-m3)g9(m)3-mJ若实验时按a、d次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x偏小。(3)最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发生了氧化还原反应，根据化合价变化可知一定有SO生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO和三 氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和钡离子结合生成白色沉

5、淀硫酸钡， 由于硝 酸钡在酸性溶液中有氧化性，能氧化SO,所以应该用氯化钡，检验SQ用品红溶液, 所以C D的溶液依次为氯化钡溶液和品红溶液，实验现象是C中溶液变浑浊，产生 白色沉淀，D中品红溶液褪色。根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、SQ和SQ,根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FeSQFQQ+SQT+SQT。【名师点睛】以绿矶为载体考查无机物的性质实验方案的探究，通常解答综合 性实验设计与评价题的基本流程：原理 -反应物质一仪器装臵一现象一结论一作用 意义一联想。具体分析为：实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什 么？所用各物质名称、状态、代替物（根据实验目的和相

6、关的化学反应原理，进行 全面的分析比较和推理，并合理选择）。有关装臵：性能、使用方法、适用范围、 注意问题、是否有替代装臵可用、仪器规格等。有关操作：技能、操作顺序、注 意事项或操作错误的后果。实验现象：自下而上，自左而右全面观察。实验结 论：直接结论或导出结论。2.【2017北京卷】（16分）某小组在验证反应 “Fe+2Agj=Fe2+2Ag的实验中 检测到Fe3+，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL-1硝酸银溶液（p*2）中加入过量铁粉，搅拌后静臵, 烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。（1）检验产物1取出少量黑色固体，洗涤后， _（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。2取上层清液，滴加&溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe+，乙依据的原理是_（用离