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1、12第10题综合实验探究复习建议:4课时(题型突破2课时习题2课时)感悟高考咽片欣1.考情解倒1.(2018课标全国I,26)醋酸亚铭(CH3COOCr2H2O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。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铭还原为二价铭;二价铭再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铭。实验装置如图所示。回答下列问题:t群r辅化络溶液(1)实验中所用蒸储水均需经煮沸后迅速冷却,目的是仪器a的名称是。(2)将过量锌粒和氯化铭固体置于c中,加入少量蒸储水,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
2、时c中有气体产生,该气体的作用是打开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可能存在的缺点解析(1)审题时抓住醋酸亚铭“在气体分析中用作氧气吸收剂”,这暗示醋酸亚铭具有强还原性,易被氧气氧化,故该实验中使用的蒸储水必须去除溶解氧。(2)依题意可知,c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,主要是由于锌与铭离子反应生成亚铭离子和锌离子,即Zn+2Cr3+=Zr2+2Cr2+oc中产生的气体为氢气,该气体主要用于排尽装置内的空气,避免Q氧化Cr2o(3)c中有氢气产生,打开K3,关闭K1和K2后,c中压强大于
3、外界压强,从而将c中溶液压入醋酸钠溶液中。析出并分离产品的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。(4)观察d装置,可发现其与空气相通,这会导致生成的醋酸亚铭被Q氧化。答案(1)去除水中溶解氧分液漏斗(2)Zn+2Cr3+=Zn+2Cr2+排除c中空气(3)c中产生H2使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤(4)敞开体系,可能使醋酸亚铭与空气接触2.(2018课标全国n,28)K3Fe(C2Q)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:晒制蓝图时,用K3Fe(C204)3-3H2O作感光剂,以K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反光照.一应的化学万程式为:2K3Fe(C2O)3
4、=2FeGQ+3KCQ+2COT;显色反应的化学万程式为(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。淮酒NmOH旅漫酒ABCDtF通入氮气的目的是。实验中观察到装置RF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FeQ,检验FezQ存在的方法是:(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。1称重mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO酸化,用cmolLKMnO溶放滴te至终点。滴定终点的现象是向上述溶液中加入过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
5、形瓶中。加稀HkSO酸化,用cmol-L1KMnQ溶液滴定至终点,消耗KMnO§?夜VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为解析(1)发生的显色反应是溶液中Fe"与&Fe(CN)6生成Fe3Fe(CN)62,其化学方程式为3FeQQ+2K3Fe(CN)可=Fe3Fe(CN)62+3K2C2。(2)实验时通入电不仅能隔绝空气,排除空气的干扰,还能使反应产生的气体全部进入后续装置。实验中装置B中澄清石灰水变浑浊,说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO,经NaOH§液可除去CO,气体经浓硫酸干燥后,与灼热的CuO反应,得到单质Cu,且由装置F中现象可知装置E中又
6、生成CO,由此可判断热分解产物中还含有CQ为防止倒吸,实验结束后,应先熄灭装置AE两处的酒精灯,冷却后停止通入氮气。要检验A中残留固体中含有Fe2C3,可取少量A中残留固体,加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解,再滴入少许KSCNB液,溶液中出现红色,即可确定残留固体中含有FezQ。KMnO能将样品溶液中Fe"氧化成Fe3+,将C2O一氧化成CO,达到滴定终点时,KMnO稍过量,溶液中出现粉红色。加入过量锌粉能将溶液中Fe"还原为Fe2+,酸化后Fe2+与KMnOm反应,根据化合价变化可找出关系式为5Fe"Mn。,根据消耗KMnO容液的浓度和体积可知溶液中n(Fe2+)=c
7、molxVx103Lx5=5X103cVmol,e:、日&e0日八3乂一5X103xcVmolx56g-mol125cVx56则该晶体中铁兀素的质量分数为X100彼X100%mgm<1000答案(1)3FeC2Q+2K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4(2)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置COCO先熄灭装置A、E两处的酒精灯,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§液,溶液变红色,证明含且30 s内不变色5cVx 56Dmx 1 000有Fe2O3(3)当滴入最后一滴KMnO溶液,锥形瓶中溶液变为粉红色
8、,X100%3. (2018课标全国出,26)硫代硫酸钠晶体(NazSQ5屋O,M=248g-mol-)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知:Ksp(BaSO)=1.1X10t°,&(BaS2Q)=4.1x10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO、BaCl2溶液、Na2CG溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品,加入除氧蒸储水固体完全溶解得无色澄清溶液,后刺激性气体产生静置,(2)利用RCrzQ标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷
9、却的蒸储水在中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的中,加蒸储水至。滴定:取0.00950mol-L-的&Cr2。标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O2+6I+14H+=3I2+2Cr3+7H2Q然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2&&=S«+2I,加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为%(保留1位小数)。解析(1)欲检验市售Na2s2Q中是否含有S(O,应先取少量样品,加入除氧蒸储水,固体完全溶解得澄清溶液,向其中加入过量稀盐酸,
10、使5O一完全反应(S2+2H+=SJ+SOT+H2O),以避免生成BaS2O3沉淀,对检验产生干扰,产生的现象是出现乳黄色浑浊,并有刺激性气味的气体产生,静置后,取上层清液,向其中滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀即可说明市售Na2s2Q中含有SO,(2)配制溶液时称取的样品应在烧杯中溶解,溶解、冷却至室温后全部转移至100mL的容量瓶中,加蒸储水至刻度线。利用12遇淀粉溶液显蓝色来判断滴定终点时,当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复即可说明达到滴定终点。根据题中反应可得:Cr2O23126s2。3一,则1.2000g样品中含有N&S2Q5HO的质量=X248 g - mol 1 = 1.1
11、40g,样品纯度=6X20.00X10LX0.00950mol-L100x124.801.140 g1.200 0 gX100%= 95.0%。答案(1)加入过量稀盐酸出现乳黄色浑浊(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀(2)烧杯容量瓶刻度线蓝色褪去95.04. (2017全国卷I,26,节选)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成钱盐,利用如图所示装置处理钱盐,然后通过滴定测量。已知:NH+HbBO=NH-H3BO;NHH3BO+HCl=NHCl+HhBO。.工I反应装置回答下列问题:(1)a的作用是。(2)b中放入少量碎瓷片的
12、目的是。f的名称是。(3)清洗仪器:g中加蒸储水;打开Ki,关闭&、&,加热b,蒸气充满管路;停止加热,关闭K,g中蒸储水倒吸进入c,原因是;打开Ka放掉水,重复操作23次。(4)仪器清洗后,g中加入硼酸(H3BO)和指示剂,俊盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸储水冲洗d,关闭K3,d中保留少量水,打开K,加热b,使水蒸气进入e。d中保留少量水的目的是。e中主要反应的离子方程式为,e采用中空双层玻璃瓶的作用是。解析(1)a管作用是平衡气压,防止b中压强过大。(2)碎瓷片防止液体加热时暴沸。f为直形冷凝管。(3)停止加热,管路中气体温度下降,水蒸气冷凝为液态水,形成负压
13、,g中蒸储水倒吸入c中。(4)d中少量水,起液封作用,防止有NH逸出。e中Nhf与OH加热反应放出NH。因为加热水蒸气充满管路,中空双层玻璃瓶中也充满水蒸气,起保温作用,有利于NH完全逸出。答案(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降,管路中形成负压(4)液封,防止氨气逸出NHt+OH=NHf+H2O保温使氨完全逸出5. (2016新课标全国I,26)氮的氧化物(N。)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条彳下用NH3将NO还原生成N2o某同学在实验室中对NH与NO反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择上图中的反应的化学方程式欲收集一
14、瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为发生装置一(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NH充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO(两端用夹子K、”夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。%4。二二1,;?心刑*XY根爵,.INiOH滞清操作步骤实验现象解释原因打开K,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入丫管中Y管中反应的化学方程式将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温丫管中有少量水珠生成气态水凝聚打开&解析(1)在实验室通常是用加热氯化钱和消石灰固体混合物制取氨气,应选用发生装置.,A,其反应的化学万程式为2NHCl+Ca(
15、OH)2=CaCl2+2H2O+2NHT,或选用发生装置B,直接加热浓氨水生成氨气:NH3H2O=NHT+H2O;氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,密度小于空气,应采用向下排空气法收集,氨气极易溶于水,尾气处理时应防止倒吸,则要收集一瓶干燥的氨气,仪器的连接顺序为:发生装置一d、c-f、e-i。(2)打开Ki,推动注射器活塞将氨气缓慢通入Y管中,在一定温度和催化剂的作用下发生反应:6NO+8NH空=7K+12HQ随着反应的发生Y管中红棕色气体颜色变浅;反应生成的水蒸气液化后,NO和NH反应后气体的物质的量减小,反应容器中的压强减小,打开K2,Z中的溶液倒吸入Y管中。答案(1)A2NH4C1+Ca
16、(OH)2=aCl2+2HO+2NHT(或BNH匕0=NHT+HO)dcfei一催仆荆一.(2)红棕色气体慢慢变浅6NQ+8NH德=7N2+12H0Z中NaOH§放广生倒吸现象反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压至命题调研(20142018五年大数据)命题角度设空方向频数难度1.化学实验基础的考查仪器的名称90.49仪器的连接及选择实验基础操作、顺序选择2.物质性质的考查物质的化学性质的应用100.51化学方程式、离子方程式3.物质的制备实验实验条件的控制、实验流程与步骤80.47产物的分离与提纯产率的计算4.探究性综合实验原理的探究、性质的探究60.43含量的探究实验方案的设计
17、色梏海用'实验是高考的重要内容,所占分值较高,从近几年的实验题来看,通常为考生提供一个真实的实验环境,让考生用已有的化学原理和实验技能,结合新信息、新问题去研操作方法及制备过程中需要究和解决问题。以无机物制备为背景的题目除了考查制备方法、注意的问题等往往还涉及方法改进;实验探究类题目往往涉及到方案设计、定量分析等较高层次的要求,预计2019年高考实验部分会加大对实验设计方案的考查。2.智能提升有基固本拈楷华装置连接I顺序及操作顺序(1)装置连接顺序I.装置(仪器)连接顺序考查内容常用仪器的使用由多个仪器组成的装置的正确选择常见气体的制备、性质常见物质的检验、分离、提纯实验现象的预测能力
18、与过程分析的推导能力n.“仪器连接顺序”考查思维流程接口的连接:总体做到“自下而上,从左到右”。净化装置应:“长”进“短”出量气装置应:“短”进“长”出干燥管应:“粗”进“细”出(2)实验操作顺序与气体有关的实验操作顺序:装置选择与连接一气密性检查一装入固体药品一加液体药品一按程序实验一拆卸仪器。(3)解题指导示例1三氯化硼(BCl3)常用作有机合成的催化剂,也可用于制取乙硼烷(B2H6),遇水能够发生水解反应。某兴趣小组设计如图所示装置,用单质硼与氯气反应制备三氯化硼。已知:BC13的熔点为一107.3C,沸点为12.5C;SiCl4的熔点为一70C,沸点为57.6C。(1)装置的连接顺序为
19、A、F。(2)装置D的作用是,装置F可用一个盛装(填试剂名称)的干燥管代替。(3)实验过程中,应先点燃A处的酒精灯,当观察到时再点燃B处的酒精灯。解题指导由A装置出来的Cl2中含有氯化氢和水蒸气,首先要通过E装置,除去氯化氢,再通过C装置,除去水蒸气,纯净的C12进入B装置参与反应,用D装置收集三氯化硼,所以装置的连接顺序为A、E、C、B、DF;实验过程中,先点燃A处酒精灯,当观察到装置F中试剂瓶内充满黄绿色气体时,说明已经把装置中的空气排尽了,再点燃B处酒精灯。答案(1)E、C、B、D(2)冷却和收集三氯化硼碱石灰(3)装置F中试剂瓶内充满黄绿色气体智能点2实验条件控制条件控制是化学实验中的
20、重要手段,也是高考命题的一个热点。通过控制条件可以使反应向着实际需要的方向进行和转化,尤其是实验中“温度”的控制。考查内容(1)加热的目的:加快化学反应速率或使化学平衡向某方向移动。(2)降温的目的:防止某物质在高温时分解或使化学平衡向某方向移动。(3)控制温度在一定范围的目的:若温度过低,则反应速率(或溶解速率)较慢;若温度过高,则某物质(如H2Q、氨水、草酸、浓硝酸、俊盐等)会分解或挥发。(4)水浴加热的好处:受热均匀,温度可控,且温度不超过100Co(5)冰水浴冷却的目的:防止某物质分解或挥发。(6)趁热过滤的原因:保持过滤温度,防止温度降低后某物质析出。(7)减压蒸发的原因:减压蒸发降
21、低了蒸发温度,可以防止某物质分解或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。示例2ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂,可用NaClQ和草酸(H2QQ)反应制得。已知:无水草酸100c可以升华。问题:制备C1O2时实验需在60100C进行的原因是,控制所需温度的方法是解题指导(1)经验:要充分利用题给信息,尤其是物质熔点和沸点、受热分解或升华等信息。(2)实验规律:一般实验所需温度不超过100C,常用水浴加热的方法控制温度。(3)答题角度:答题一般分2个角度,温度低了反应速率较慢,温度高了某种反应物(或产物)受热分解(或升华)。水浴加热答案若温度过低,化学反应速率较慢;若温度过高,
22、草酸升华或分解智能点3物质制备解题流程分析制备流程熟悉重要仪器高,再塞小操作育雏匠山轮什梓制m12产闱*Wi的性珀惧选择为防法特殊实验装置分析制备在空气中易吸水、¥I!解以及水解的物质(如AI2S2、A1C13等),往往在装置的末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气的进入。用液体吸收气体,若气体溶解度较大,要加防倒吸装置。若制备物易被空气中氧气氧化,应加排空气装置。依据反应特点作答加热操作:使用可燃性气体(如:H、COCH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继
23、续通原料气至试管冷却。有机制备:有机物易挥发,反应中通常采用冷凝回流装置,以提高原料的利用率和产物的产率。在实验中需要控制反应条件,以减少副反应的发生。根据产品与杂质的性质特点,选择合适的分离提纯方法。剖析:(1)思维流程叫陶机制眄,处54(2)解题指导示例3醋酸亚铭水合物Cr(CH3COO)22HQ相对分子质量为376是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铭溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铭水合物,其装置如图所示,且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铭不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下:Zn(s)+2HCl(aq)=ZnC
24、l2(aq)+H2(g)2CrCl3(aq)+Zn(s)=2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)2+_2Cr(aq)+4CHCOO(aq)+2屋0(1)=Cr(CH3COO)2-2H2O(s)请回答下列问题:(1)仪器1的名称是(2)往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是(选下面字母);目的是A.盐酸和三氯化铭溶液同时加入B.先加三氯化铭溶液一段时间后再加盐酸C.先加盐酸一段时间后再加三氯化铭溶液为使生成的CrCl2溶液与CHCOONa顺利混合,应关闭止水夹(填“A”或“B”,下同),打开止水夹。(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了让产生的Hk将CrCl2溶液压入装置3中与CHCOON潞
25、液反应外,另一个作用是。(5)已知其他反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1molL-;实验后得干燥纯净的Cr(CH3COO)22H2O9.48g,则该实验所得产品的产率为(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。解题指导第一步:明确实验目的、要求及所给原料以锌粒、CrCl3溶液、CHCOON溶液和盐酸为主要原料制备Cr(CH3COO)22HO。第二步:分析制备原理要得到二价Cr,三氯化铬溶液中需要加入还原剂,选择Zn做还原剂,发生的反应为:2CrCl3(aq)+Zn(s)=2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq),然后Cr2+与醋酸钠溶液反应:2Cr
26、2+(aq)+4CHCOO(aq)+2H2O(l)=Cr(CH3COO)2-2H2O(s)。第三步:解决实际问题2例如装置2分析:Cr不稳定,极易被Q氧化,让锌粒与盐酸先反应产生Hk,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的Cr2被氧化;还有一个作用是利用生成氢气,使装置内气压增大,将CrCl2溶液压入装置3中与CHCOON溶液顺利混合;装置2锌粒要过量,除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CHCOONO反应外,另一个作用是:过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2。第四步:产率计算要细算题目中给了CrCl3和CHCOONaB个量,注意CHCOONa是过量的,根据元素守恒即可算出Cr(C
27、H3COO)2-2H2O的量。答案(1)分液漏斗(2)C让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置2和3中的空气赶出,避免生成的亚铬离子被氧BA(4)使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2(5)84.0%智能点4探究型实验题的解题流程一、明确探究目的探究实验的原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合兀素化合物的有关知识获取。在此基础上,依据可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的实验方案二、理清操作过程根据由实验原理所确定的探究实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法和步骤,把握各实验步骤的要点,理清实验操作的先后顺序三、弄懂装置(流程)作用若题目中给出装置图,在分析解答过程
28、中,要认真细致地分析图中的各部分装置,并结合实验目的和原理,确定它们在实验中的作用四、得出探究结论例如对于定量实验,可根据实验现象和记录的数据,对实验数据进行筛选,通过分析、计算、推理等确定有关样品含量及化学式探究型实验题答题“易错点”(i)实验探究过程中提出的假设不够完整,遗漏某种情况;有时也会在方案设计中遗漏某一种可能,造成方案不完整,或非此即彼的情况。(2)实验探究中易将待探究的结果当成已知内容进行设计,造成明确的探究指向。(3)评价实验过程中忽视反应条件设置与控制;回答问题时遗漏某一限制条件;易造成想当然或默认某些条件等错误。(4)实验设计思路中从已知数据中找不到合理的规律,无法将综合
29、实验解答完整。示例4圮M学用如下鸯总配Fr jl的性雨.同春下H M随二门)分期照一定量见化铁.如北克植而休.均配餐成比I M11的静数. ft Frt7l, 用活中雷加入少量校舄,其仃的*tejEF£2*<fk.匕ImM何“我2 naLFeCL溶液,如人人再班木.加入】篇KSt'S吊需.用液工 虹岷网CL «称Fe'* ft ft. FcC1t*M与制水员班的H f fi省戒力ZK£_J_Q 2FjH aq-.(3J乙如同学认为甲组的要验不姑广喈,该用国学在皆mL FeCL将穰中先入 0、山1用,斗整曲F旗次加入兀一氯M和匚背KSCM没,曲
30、法变红,津泪的已川忸*空空二(川苒应胃财实若浊陀巩兀门】再用何。眼1。回/eM*L 下I/充,W A 6 niL况1 “卬I,I. ' FH需濯 tft&.廿别址' ml.此君Mt F J更质管中追打如下真酸:-Cg第二鸟比俵2M人】1110/1式仆在由史田,马屋丁.北0E第_支比曾牛修人M 2|>-1泡,白雷液.生成猩色第淀1 一:2系兰士优管中匕入1 X KSCN阳液,溶濯空红,I实装1ft歌的离,是晅丁地离子特号八实聿<D和曲说用在I过量的情配K迷瓶中"啻有FF*育子符号L由此可以厘明治融化if厚反应当叫逆反应.网问学问盛行儿。.善推的成售中
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32、高的他验说明:员*出草 为F¥*、子阴核存在PW*鱼现将株现津.提出薪何以乐的幅"幡身雄论;发兄的可逆也湿童的白,即解秆;过粗化用UftF,"一有林“一过机化*分偶Fd0FD,生成蛾育子的水修体-t,lt之良业的塞梯怪%.帔股坐找班神典例演示1(2018北京理综,28)实验小组制备高铁酸钾(KzFeO)并探究其性质。资料:K2FeO为紫色固体,微溶于KOH§液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生Q,在碱性溶液中较稳定。制备&FeQ(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是(镒被还原为MrT)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得
33、到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=22FeQ+6KC1+8H2O,另外还有。(2)探究&FeQ的性质a,经检验气体中含有CL。为取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液证明是否&FeQ氧化了CF而产生Cl2,设计以下方案:方某1取少量a,滴加KSCN§液至过量,溶液呈红色。方某n用KOH§液充分洗涤C中所得固体,再用KOH§液将K2Fe。溶出,得到紫色溶液bo取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。i.由方案I中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是&FeQ将C氧化,还可能由
34、产生(用方程式表示)。11. 方案n可证明K2FeO氧化了Clo用KOH溶液洗涤的目的是根据K2FeQ的制备实验得出:氧化性C12FeO(填“>”或“<”),而方案n实验表明,Cl2和FeO4一的氧化性强弱关系相反,原因是资料表明,酸性溶液中的氧化性FeCf>MnO,验证实验如下:将溶液b滴入MnSOm足量H2SO的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FedrMnO。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:解析(1)由题图知A中反应物为浓盐酸和KMnQ生成物有Cl2,且镒被还原为Mn+,根据得失电子守恒及元素守恒即可完成反应的化学方程式。由于
35、装置C中高铁酸钾的制备环境呈碱性而制得的氯气中混有的氯化氢气体为酸性,可用饱和食盐水除去氯化氢,注意“长导管进短导管出”。氯气能与过量的KOH§液反应。(2)i.Fe3+遇KSCNB液变红色。由已知高铁酸钾在酸性溶液中快速产生氧气,反应过程中氧元素的化合价升高,根据氧化还原一-.、.-.3上一.反应的规律,局铁酸钾中+6价的铁元素化合价必然降低,其还原产物可能是Fe。也就是说,Fe3+可能来自于高铁酸钾自身的氧化还原反应。书写离子方程式时,可以先写出明确的、已知的反应物(即FeW)和生成物(即Fe3+和Q),根据得失电子守恒确定Fe3+和Q的化学计量数之比为4:3,再根据电荷守恒和元
36、素守恒确定反应物中还应有4,最后用观察法配平即可。ii.C中CI2与KOH反应生成的Cl。具有氧化性,也能氧化C,故需排除00一的干扰。KzFeQ的制备实验中C12化合价降低作氧化剂,故氧化性Cl2>FeO4,该反应是在碱性条件下进行的,方案n是在酸性条件下进行的,溶液的酸碱性对物质的氧化性或还原性会产生影响。答案(1)2KMnO+16HCl=2MnC2+2KCl+5Cl2T+8H2O千运泡物副冰Cl2+2KOH=KC-KC1O+H2O(2)i.Fe3+4Fed+204=4电+3。4+10Hoii.排除CIO的干扰溶液酸碱性不同理由:FeCT在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和Q,溶液浅
37、紫色一定是MnO的颜色或方案:向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色题型训练11-澳丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71C,密度为1.36g-cm3。实验室制备少量1-澳丙烷的主要步骤如下:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。步骤2:如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物播出为止。一尾气处理4火泮步骤3:将储出液转入分液漏斗,分出有机相。步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mLHbQ12mL5%Na2CO溶液和12mLH2O洗涤,分液,得粗产品,进
38、一步提纯得1-澳丙烷。(1)仪器A的名称是;加入搅拌磁子的目的是搅拌和(2)反应时生成的主要有机副产物有2-澳丙烷和步骤2中需向接收瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸储平稳进行,目的是步骤4中用5%NaCG溶液洗涤有机相的操作:向分液漏斗中小心加入12mL5%NazCO溶液,振荡,,静置,分液。解析(2)浓H2SO存在条件下,正丙醇可能发生消去反应生成丙烯,也可能分子间脱水生成正丙醒。(3)冰水降低温度,减少1-澳丙烷的挥发。(4)因正丙醇与HBr反应生成1-澳丙烷,HBr易挥发,缓慢加热,以减少HBr的挥发。答案(1)蒸储烧瓶防止暴沸(2)丙烯、正丙醛(
39、3)减少1-澳丙烷的挥发(4)减少HBr挥发(5)将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体性质、原理探究类综合实验典例演示2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§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K1和6)(设为装置A)称重,记为mgo将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2go按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是。将下列实验操作步骤正确排序(填
40、标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录,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)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K和左,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。CD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.BaCl2d.Ba(NQ)2e.浓H2SO写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式解析(1
41、)绿矶溶解于水电离出Fe2+,滴加KSCN溶液后颜色无明显变化,说明样品中没有Fe3+,通入空气之后,空气中的氧气把Fe"氧化为Fe3+,Fe3+与KSCN5E应而使溶液显红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+O(2)仪器B的名称是干燥管;实验时先打开Ki和K2,缓慢通入N2,排除装置中的空气,防止空气中的氧气将绿矶中的Fe"氧化为Fe3+,一段时间后点燃酒精灯,使绿矶中的结晶水变为水蒸气并被N2排出,然后熄灭酒精灯,冷却时注意关闭Ki和K2,防止氧气进入,冷却至室温后再称量A;由题意可知FeSO的物质的量为限?mol,水的物质的量为与m15218mol,则绿矶中结晶水的
42、数目n (H。 152 (m2m)n (FeSO) 18 (m m)76 (m m)9 (mm);若先点燃酒精灯再通N2,则石英玻璃管中原有的空气会将绿矶中的Fe2+氧化,最终剩余的固体质量会偏大,则计算得到的结晶水的数目会偏小。(3)实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2Q,根据得失电子守恒可知必然有SQ产生,根据元素守恒可知还会生成SO,检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液,不能选择Ba(NC3)2溶液,因为SQ会与Ba(NQ)2溶液产生白色沉淀,干扰SO的检验,由于SO可与水反应生成硫酸,故应先检验SO,再利用SO能使品红褪色的原理检验SO;由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeS
43、Q=Fe2O3+SOT+SOT。答案(1)样品中没有Fe3+Fe2+易被氧气氧化为Fe3+(2)干燥管d、a、b、c、f、e小76 (mm)D-9 (m3- m)偏小c、a品红褪色,生成白色沉淀2FeSQ=Fe2Q+SOT+SQT解东加段强1含量测定及组成确定类综合实蛉典例演示3用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I一),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。I.准备标准溶液a.准确称取AgNO基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100mL0.1000mol-L一NHSCNfe准溶液,备用。n.滴定的主
44、要步骤a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol-L1AgNC3溶液(过量),使I一完全转化为AgI沉淀。c.加入NHFe(SO)2溶液作指示剂。d.用0.1000mol-L-NH,SCNB液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCWf淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:实验序号123消耗NHSCNB准溶?体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题:将称得的AgNO配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是(3)滴定应在pHv
45、0.5的条件下进行,其原因是(4)b和c两步操作是否可以颠倒,说明理由所消耗的NHSCNB准溶液平均体积为mL,测得c(I)=mol。(6)在滴定管中装入NHSCN标准溶液的前一步,应进行的操作为判断下列操作对c(I一)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)若在配制AgNO标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果。解析(1)配制AgNO标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)因AgNO见光易分解,所以AgNO标准溶液应放在棕色细口试剂瓶中并避光保存。(3)NH4Fe(SQ)2
46、为强酸弱碱盐,且Fe3+的水解程度很大,为防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解),所以滴定应在pH<0.5的条件下进行。(4)因Fe"能与发生氧化还原反应,而使指示剂耗尽,无法判断滴定终点,所以b和c两步操作不能顺序颠侄(5)由三次测定数据可知,第1组数据误差较大,应舍去,所以所消耗的NHSCNfe准一十父.行,10.02mL+9.98mL、一口溶放平均体积为2=10.00mL,测得c(I)=n(AgNQ)n(NH4SCN)/VNaI(aq)=(25.00X103LX0.1000mol-L一10.00X103LX0.1000molLt)/25.00X1
47、03L=0.0600mol-L一。(6)在滴定管中装入NHSCNfe准溶液的前一步,用NHSCNfe准溶液润洗滴定管23次。(7)若在配制AgNO标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,造成溶质减少,则使配制AgNO标准溶液的浓度偏低,则使消耗的n(NH4SCN)偏小,由c(I)=n(AgNQ)-n(NH4SCN)/VNaI(aq)可推断,对c(I一)测定结果影响将偏高。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使读取的NHSCN标准溶液的体积偏低,由c(I一)=n(AgNQ)n(NH4SCN)/VNaI(aq)可推断,对c(I一)测定结果影响将偏局。答案(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴
48、管(2)避免AgNO见光分解(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)若颠倒,Fe”与反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NHSCNfe准溶液润洗滴定管23次偏局偏(Wj题型训练2(2018天津理综,9)烟道气中的NO是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:I.采样姻道w _ 粉上.空气. H o , NO,)加热器x阀门 柔件处阕Hl气泉采样系统简图采样步骤:检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140C;打开抽气泵置换系统内空气;采集无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。(1
49、)A中装有无碱玻璃棉,其作用为。(2)C中填充的干燥剂是(填序号)。a.碱石灰b.无水CuSOc.P2O5(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。(4)采样步骤加热烟道气的目的是。n.NOx含量的测定将VL气样通入适量酸化的H2Q溶液中,使NO完全被氧化成N,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入VmLC1mol-L1FeSO标准溶液(过量),充分反应后,用C2molL1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe",终点时消耗V2mL。(5)NO被H2Q氧化为NO的离子方程式为(6)滴定操作使用
50、的玻璃仪器主要有(7)滴定过程中发生下列反应:3Fe2+N(3+4HI+=NCt+3Fe3+2H2OCrzO+6Fe"+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O3则气样中NO折合成NO的含量为mgm(8)判断下列情况对NO含量测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)若缺少采样步骤,会使测定结果。若FeSO标准溶液部分变质,会使测定结果。解析(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用是除去烟道气中的粉尘。(2)C中填充的干燥剂不能吸收NO,因此不能为碱石灰,而无水CuSO通常只用于检验水而不是吸收水,故该干燥剂为P2Q。(3)D的作用是吸收NO,故该装置中应装有碱液,为洗气瓶装置,气体从
51、长管进、短管出。(4)NOx中的NO能溶于水且与水反应,故加热烟道气的目的是防止NO溶于冷凝水。(5)NO被HbQ氧化为NG,则H2Q被还原为H20,配平离子方程式为2NO+3H2Q=2NO+2HI+2HQ(6)K2C2。标准溶液具有强氧化性,能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分,因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有车B形瓶、酸式滴定管。(7)根据滴定原理,可得原溶液中NO消耗的n(Fe2)=cimolL1xVxi03Lc2mol)1xV2x103LX6x”黑=5(cV6c2V2)X103mol,贝Un(NO3)=1n(Fe2+)=|(ciVi6c2V2)X103mol,故气样中NO折合成NO的含量为5
52、(ciVi6c20x103molx46000mg-mol(Vx103)m3=3、23X (eV 6c2V2)3VX104mgm一3。(8)若缺少采样步骤,则采集的烟道气中混有空气,测定结果偏低;若FeSO标准溶液部分变质,则消耗的FeSO标准溶液的体积偏大,测定结果偏高。答案(1)除尘(2)c(4)防止NO溶于冷凝水(5)2NO+3HQ=2hl+2N©+2HzO(6)锥形瓶、酸式滴定管23X(eV6c2Vo43Vx10(8)偏低偏高4.模秋验收休¥2岸亡/我1. (2018平度一中高三阶段性质量检测,28)Cu2SO-CuSO2H2O是一种深红色固体(以下用M表示)。某学习
53、小组拟测定胆矶样品的纯度,并以其为原料制备M已知:M不溶于水和乙醇,100c时发生分解反应;M可由胆矶和SO为原料制备,反应原理为3Cu2+6HO+3SO60=8O=CCu2SO-CuSO2屋OJ+8H+SO。I.测定胆矶样品的纯度。(1)取wg胆矶样品溶于蒸储水配制成250mL溶液,从中取25.00mL于锥形瓶中,加入指示剂,用cmolL-EDTA简写成NaY)标准溶液滴定至终点(滴定原理:Cif+V=Cu>Yr),测得消耗了VmLEDT雨准溶液。则该胆矶样品的纯度为%州含c、V、w的代数式表示)。如果滴定管装液前没有用EDTA标准溶液润洗,测得的结果会(填“偏高”“偏低”或“无影响”
54、)。n.制备M实验装置如下图所示:ABCD(2)实验室用70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下制备SO。上图A处的气体发生装置可从下图装置中选择,最合适的是(填字母)。解析(1)Cu 2+Y4,故胆矶样品的纯度=250cV ,X100%=% 如果w滴定管装液前没有用 EDTA标准溶液润洗,EDTAg准溶液在滴定管中会被稀释,使滴定消耗(3)装置D中的试剂是。装置B中水浴加热的优点是。(4)实验完毕冷却至室温后,从锥形瓶中分离产品的操作包括:、水洗、乙醇洗、常温干燥,得产品CuzSOCuSO2H2。检验产品已水洗完全的操作是的EDTAfe准溶液体积偏大,结果偏高。(2)70%硫酸与亚硫酸钠粉末在常温下反应生成SO,应选择固液不加热制气装置,即装置a。(3)装置D用于吸收未反应的SO,其中盛装的试剂可以是NaOH溶液、NaCO溶液、NaHCO溶液或NaSO溶液等。装置B中水浴加热的优点是受热均匀,容易控制温度范围,可防止温度过高导致产品分解。(4)用过滤的方法分离固体和溶液。水洗的目的是除去产品表面的可溶性杂质,通过检验洗涤液中是否存在SO或h+来判断水洗是否完全。250CV答案(1)-w-偏局(2)a(3)N
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