高考化学二轮强化专题突破课件-专题二十二化学实验设计评价

2020届高考化学二轮强化专题突破课件——专题二十二实验方案的设计与评价考点一制备实验方案的设计与评价1.(2013安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持

和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是

()

选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液答案

B题给装置可以用于固体和液体反应不加热型、收集方法为向上排空气法、使用防

倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项,NH3收集用向下排空气法,不符合题意;C项,铜和稀

硝酸反应不能产生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D项,用浓盐酸与MnO2反应

制Cl2需要加热,本装置不能满足。2.(2013浙江理综,8,6分)下列说法正确的是

()A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性答案

CA中在过滤后少了向滤液中加入氧化剂将I-氧化为I2的步骤,A错误;用乙醇和浓硫酸

制备乙烯时,应控制反应温度为170℃,水浴加热最高温度为100℃,B错误;加入(NH4)2SO4,蛋白

质溶液中出现沉淀,属于蛋白质的盐析,不是变性,D错误。3.(2014课标Ⅰ,36,15分)磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用

过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。

图(a)

图(b)部分物质的相关性质如下:回答下列问题:(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的

%。(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为

。现有1t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸

t。(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成

白磷。炉渣的主要成分是

(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是

,冷凝塔2的主要沉积物是

。(4)尾气中主要含有

,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除

熔点/℃沸点/℃备注白磷44280.5

PH3-133.8-87.8难溶于水,有还原性SiF4-90-86易水解将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中(5)硫铁矿烧渣与足

量稀硫酸充分反应后,过滤滤去SiO2,为除去滤液中的Al3+,可调节溶液pH约为5,但此时滤液中

Fe3+也已沉淀完全,故在调pH之前需先加入过量铁粉将Fe3+还原成Fe2+。(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的

%。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是

。(5)“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,

过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫

酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到

60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水,600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根

据图像中①的变化可以求出v(Cr2 )= mol·L-1·min-1,再结合反应Cr2 +3C2 +14H+(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

。②B中盛放的溶液可以是

(填字母)。去

;再通入次氯酸钠溶液,可除去

。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是

。答案(1)69(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4

3H3PO4+5CaSO4+HF↑0.49(3)CaSiO3液态白磷固态白磷(4)SiF4、COSiF4、HF、H2SPH3(5)产品纯度高(浓度大)解析(1)由图(a)可知,生产含磷肥料约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%×85%×80%≈69%。(2)由题意可得Ca5F(PO4)3与H2SO4反应制H3PO4的化学方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4

5CaSO4+HF↑+3H3PO4。由P2O5~2H3PO4,根据磷原子守恒可知,最多可生产85%的磷酸:1t×30%×

÷85%≈0.49t。(3)磷灰石与SiO2、过量焦炭反应生成P4,磷元素的化合价降低,故碳元素化合价升高,考虑到焦炭过量,故氧化产物为CO,由原子守恒可知,产物中应有CaSiO3,故炉渣

主要成分为CaSiO3。根据题给物质的熔点和沸点数据可判断冷凝塔1的主要沉积物为液态白

磷,冷凝塔2的主要沉积物为固态白磷。(4)尾气中主要成分是CO和SiF4,尾气通过纯碱溶液时

HF、H2S被吸收,SiF4水解后也被吸收;通过NaClO溶液,NaClO可将具有强还原性的PH3氧化而

除去。(5)热法磷酸中,磷灰石→P4→P2O5→H3PO4,制得的H3PO4纯度较高,浓度较大。4.(2014大纲全国,29,15分)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前

驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

(

)2Cu+H2O制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5℃,微溶于冷水,溶于乙醇。回答下列问题:(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序

是

。(2)将a中的溶液加热至100℃,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130℃继续反

应。在装置中,仪器b的作用是

;仪器c的名称是

,其作用是

。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的

目的是

。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是

(填标号)。A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是

,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是

。(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干

净的实验操作和现象是

。(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静

置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是

。答案(1)先加水、再加入浓硫酸(1分)(2)滴加苯乙腈(1分)球形冷凝管(1分)回流(或使汽化的反应液冷凝)(1分)便于苯乙酸析

出(2分)BCE(全选对2分)(3)重结晶(1分)95%(2分)(4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现(2分)(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)解析(1)稀释浓硫酸时,应将浓硫酸加入水中。(2)b是滴液漏斗,用来滴加苯乙腈;c是球形冷凝管,作用是冷凝回流或使汽化的反应液冷凝。

因苯乙酸微溶于冷水,故实验结束后加入冷水的目的是使苯乙酸结晶析出。过滤滤出苯乙酸

粗品,所需仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶。苯乙酸的产率=

×100%≈95%。(4)可用检验Cl-是否存在的方法来判断沉淀是否洗净。(5)加入乙醇,可增大苯乙酸的溶解度,便于反应充分进行。5.(2013江苏单科,16,12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯

氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁

的实验流程如下:

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为

。(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为

。(3)滤渣2的成分是

(填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应:2MgSO4+C

2MgO+2SO2↑+CO2↑MgSO4+C

MgO+SO2↑+CO↑MgSO4+3C

MgO+S↑+3CO↑利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。①D中收集的气体是

(填化学式)。②B中盛放的溶液可以是

(填字母)。a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液c.稀硝酸d.KMnO4溶液③A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应,产物中元素的最高价态为+4,写出该反应

的离子方程式:

。答案(12分)(1)MgCO3+2H+

Mg2++CO2↑+H2O(2)2FeSO4+H2O2+H2SO4

Fe2(SO4)3+2H2O(3)Fe(OH)3(4)①CO②d③3S+6OH-

2S2-+S

+3H2O解析(2)根据题设信息可知,菱镁矿中含FeCO3,加入H2SO4后FeCO3转化为FeSO4进入滤液形

成杂质。加入H2O2的目的是除去Fe2+,使Fe2+转化为Fe3+,再通过调节pH除去Fe3+。(4)气体成分为SO2、CO2、CO、S(g),分步吸收的顺序:A中收集S,B吸收SO2,C吸收CO2,D收集

CO。B中可以选择KMnO4溶液。6.(2013江苏单科,19,15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·

7H2O)通过下列反应制备:FeSO4+Na2CO3

FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7

FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe3+1.13.2Al3+3.05.0Fe2+5.88.8(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是

(填字母),原因是

。a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

。(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。①铁粉的作

用是

。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是

。(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是

。(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合下图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体

的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸

充分反应,

,得到FeSO4溶液,

,得到FeSO4·7H2O晶体。

答案(15分)(1)c避免生成Fe(OH)2沉淀(2)取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉

淀产生,则表明已洗涤干净(3)①防止+2价的铁元素被氧化②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出(5)“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,

过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫

酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤”(滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到

60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥解析(1)Fe2+开始生成Fe(OH)2的pH为5.8,为防止Fe(OH)2的生成,应将Na2CO3溶液滴加到FeSO4溶液中制备FeCO3。(2)沉淀洗涤的目的是除去沉淀吸附的可溶性杂质,由制备反应可知FeCO3沉淀中吸附的离子有Na+、S

、C

等,检验其中某种离子是否存在即可证明沉淀是否已洗净,实际检验时应尽量选择现象明显、灵敏度高的离子来检验,本题选择检验S

是否存在较为合适,具体操作见答案。(3)因Fe2+易被空气中的O2氧化,故应加入铁粉防止Fe2+被氧化,过

量的铁粉可加入适量柠檬酸使之完全反应生成柠檬酸亚铁。(4)“醇析法”在《实验化学》

中已有涉及,加入乙醇可降低产品在水中的溶解量,有利于晶体结晶析出。(5)硫铁矿烧渣与足

量稀硫酸充分反应后,过滤滤去SiO2,为除去滤液中的Al3+,可调节溶液pH约为5,但此时滤液中

Fe3+也已沉淀完全,故在调pH之前需先加入过量铁粉将Fe3+还原成Fe2+。从FeSO4·7H2O溶解度

曲线可知,要从FeSO4溶液中获得FeSO4·7H2O晶体,应先将溶液加热浓缩得到60℃饱和溶液,然

后再冷却结晶,过滤得到晶体后,为减少晶体洗涤时的溶解损耗,洗涤剂应选择冰水。为防止晶

体干燥时脱水,应选择低温干燥或真空干燥等方式。考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价7.(2014课标Ⅰ,13,6分)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是

()答案

BH2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能说明Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S),A错

误。浓硫酸滴入蔗糖中,②处试管中观察到白色固体变黑,证明浓硫酸有脱水性;③处试管中溴

水褪色,说明有SO2生成(SO2+Br2+2H2O

H2SO4+2HBr),从而证明浓硫酸有氧化性,B正确。SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成白色沉淀BaSO4[3Ba(NO3)2+3SO2+2H2O

3BaSO4↓+2NO↑+4HNO3],但BaCl2与SO2不反应,C错误。浓硝酸挥发产生的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液

作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论,D错误。8.(2015江苏单科,13,4分)下列设计的实验方案能达到实验目的的是

()A.制备Al(OH)3悬浊液:向1mol·L-1AlCl3溶液中加过量的6mol·L-1NaOH溶液B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振

荡后静置分液,并除去有机相的水C.检验溶液中是否含有Fe2+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,

观察实验现象D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mL

H2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象答案

BDA项,AlCl3+4NaOH

NaAlO2+3NaCl+2H2O,AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2,而不是Al(OH)3;B项,乙酸与Na2CO3反应,乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中溶解度小,可用

饱和Na2CO3溶液除去乙酸乙酯中的乙酸;C项,检验Fe2+应先加入KSCN溶液,不变色,再滴加氯

水,呈红色,说明Fe2+存在;D项,可以比较。9.(2016江苏单科,19,15分)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al

的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下:40%H2SO4↓30%H2O2↓有机萃取剂↓废渣

酸溶

过滤

氧化

萃取分液

……

MgCO3·3H2O↓滤渣↓含Fe3+的有机相(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)+2H+(aq)

Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)

ΔH=-50.4kJ·mol-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)

2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)

ΔH=-225.4kJ·mol-1酸溶需加热的目的是

;所加H2SO4不宜过量太多的原因是

。(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为

。(3)用下图所示的实验装置进行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。

①实验装置图中仪器A的名称为

。②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相,采取的操作:向装有水溶液的仪器A中加入一定量

的有机萃取剂,

、静置、分液,并重复多次。(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案:边搅拌边向溶液中滴加

氨水,

,过滤、用水洗涤固体2~3次,在50℃下干燥,得到MgCO3·3H2O。[已知该溶液中pH=

8.5时Mg(OH)2开始沉淀;pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]答案(15分)(1)加快酸溶速率避免制备MgCO3时消耗过多的碱(2)2Fe2++H2O2+2H+

2Fe3++2H2O(3)①分液漏斗②充分振荡(4)至5<pH<8.5,过滤,边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,静置,向上层清液

中滴加Na2CO3溶液,若无沉淀生成解析(4)除去Fe3+的溶液中还含有Al3+,所以需要通过控制溶液的pH来除去Al3+。为了让Al3+沉

淀完全,需要调节pH在5.0以上;为了防止Mg2+也沉淀出来,溶液的pH不能超过8.5。10.(2014江苏单科,18,12分)碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃剂。(1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量和

。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为

。(3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。②另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(

×100%)随温度的变化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水,600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。

根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)∶n(C

)(写出计算过程)。答案(12分)(1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a+3b=c+2d(3)n(CO2)=

=2.50×10-2molm(CO2)=2.50×10-2mol×44g·mol-1=1.10g在270~600℃之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)+m(H2O)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235gm(H2O)=1.235g-1.10g=0.135gn(H2O)=

=7.50×10-3moln(OH-)=7.50×10-3mol×2=1.50×10-2moln(OH-)∶n(C

)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5解析(1)碱式碳酸铝镁受热分解生成的MgO和Al2O3熔点高、耐高温,生成的CO2起到阻隔O2

的作用,故能阻燃。(2)根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零的原则可得2a+3b=c+2d。(3)碱式碳酸铝镁与稀盐酸反应生成的CO2与受热分解生成的CO2相等,n(C

)=n(CO2)=

=2.50×10-2mol,m(CO2)=2.50×10-2mol×44g·mol-1=1.10g。由图像可知,当温度从270℃升高到600℃后,失去结晶水的碱式碳酸铝镁完全分解为MgO、Al2O3、CO2和H2O,由固体

残留率的差值可得m(H2O+CO2)=3.390g×(0.7345-0.3702)=1.235g,则MgaAlb(OH)c(CO3)d分解

得到的H2O的质量m(H2O)=1.235g-1.10g=0.135g,故n(OH-)=2n(H2O)=2×

=1.50×10-2mol,则n(OH-)∶n(C

)=1.50×10-2mol∶2.50×10-2mol=3∶5。11.(2013安徽理综,28,14分)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的

Cr2

转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:(1)在25℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一

定浓度草酸溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL①4601030②5601030③560

测得实验①和②溶液中的Cr2

浓度随时间变化关系如图所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为

(填化学式)。(3)实验①和②的结果表明

;实验①中0~t1时间段反应速率v(Cr3+)=

mol·L-1·min-1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二

和假设三:假设一:Fe2+起催化作用;假设二:

;假设三:

;……(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。[除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2

的浓度可用仪器测定]实验方案(不要求写具体操作过程)预期实验结果和结论

答案(14分)(1)(2)CO2(3)溶液pH对该反应的速率有影响

(4)Al3+起催化作用S

起催化作用实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL③

2020(5)(本题属于开放性试题,合理答案均可)解析(1)根据题设要求,①和②数据对比可得出不同pH对反应速率的影响,②和③数据对比

可得出草酸用量对反应速率的影响。根据实验单一变量原则,设计实验③时,只能允许草酸用

量发生变化,且保证混合溶液其他成分浓度变化相同,故保证②和③中混合溶液总体积相同。

本题可以选择的组合有多种。例如:草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL2020或15

252515a(0<a<40,且a≠10)40-a(3)由实验①和②及对应图像可知溶液pH对该反应速率有影响。pH越小,反应速率越快。根

据图像中①的变化可以求出v(Cr2

)=

mol·L-1·min-1,再结合反应Cr2

+3C2

+14H+

2Cr3++6CO2↑+7H2O可得:v(Cr3+)=

mol·L-1·min-1。(4)分析铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]的成分,可以提出另外两个假设分别为:Al3+起催化作用,S

起催化作用。(5)完成本实验的关键是选择对照实验并控制单一变量(Fe2+的有和无)。最简捷的做法为选择实验①作为参照

实验,用等物质的量K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O代替实验①中的铁明矾,并控制其他实验条件与①

相同,进行对比实验。另外,还可以选择②或③作为参照实验,其他操作相同。本题也可以另外

设计对比实验,例如:实验方案预期实验结果和结论在两支盛有相同草酸和废水的试管中,一支加入少量K2SO4固体,另一支加入少量FeSO4固体,控制其他变量相同。反应进行相同时间后,若加入FeSO4的试管中c(Cr2

)的变化较大,则假设一成立,反之不成立。12.(2013四川理综,9,15分)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下

实验。Ⅰ.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶

液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂:KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。(1)请完成下表:操作现象结论取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡①

存在Fe3+取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入②

,振荡③

存在Fe2+【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+Ⅱ.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当

反应结束后,试管中残留固体为黑色。

(2)装置B的作用是

。(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是

。(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O。【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是

(填实验编号)。【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有

。实验编号操作现象a加入足量氨水,振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝酸,振荡黑色固体溶解,并有气体产生答案(1)①溶液呈红色②K3[Fe(CN)6]溶液③产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)用带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃,证明无色气体为O2(4)bAg、NO2、O2

解析(1)检验Fe3+可用KSCN溶液,现象为溶液呈红色。检验Fe2+可用K3[Fe(CN)6]溶液,Fe2+与K3[Fe(CN)6]反应可产生蓝色沉淀。(2)装置B的作用为防止溶液倒吸进入试管中。(3)O2的检验方法为用带火星的木条伸入集气瓶内,木条复燃。(4)由题干信息可知,Ag2O可溶于氨水,实验a加入足量氨水,固体不溶解,所以固体成分为Ag;而

Ag和Ag2O都溶于稀硝酸,所以实验b不能确定固体成分。13.(2015四川理综,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探

究其分解产物。【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。

(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸。(3)由实验①和②及对应图像可知溶液pH对该反应速率有影响。(2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为

。(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为

。【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。洗净,实际检验时应尽量选择现象明显、灵敏度高的离子来检验,本题选择检验S 是否存在m(CO2)+m(H2O)=3.②过程Ⅲ的目的是提纯。BaCl2溶液和稀盐酸。②B中盛放的溶液可以是

(填字母)。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:pH越小,反应速率越快。a(0<a<40,且a≠10)(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

。

实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)。通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶

液不褪色。取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/LNaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗

NaOH溶液25.00mL。经检验滴定后的溶液中无S

。(1)仪器X的名称是

。(2)滴定前,下列操作的正确顺序是

(填字母编号)。a.盛装0.2000mol/LNaOH溶液b.用0.2000mol/LNaOH溶液润洗c.读数、记录d.查漏、清洗e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是

mol。实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400℃加热

装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的

导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有S

,无S

。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。(4)检验装置D内溶液中有S

,无S

的实验操作和现象是

。(5)装置B内溶液吸收的气体是

。(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是

。答案(13分)(1)圆底烧瓶(2)dbaec(3)0.03(4)取少量装置D内溶液于试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全

溶解,放出无色刺激性气体(5)NH3或氨气(6)3(NH4)2SO4

4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑解析(2)滴定前一般操作顺序为先检查滴定管是否漏水,并清