【新教材】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 高考非選擇題專項(xiàng)練：實(shí)驗(yàn)綜合題A18頁(yè)含解析

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1、新教材適用高考化學(xué) 高考非選擇題專項(xiàng)練(七) 實(shí)驗(yàn)綜合題A 【題型特點(diǎn)】 　　實(shí)驗(yàn)綜合題(實(shí)驗(yàn)探究題)是安徽省高考化學(xué)試題的壓軸題,一般以工業(yè)廢棄物如廢水、廢渣等材料為背景或以化學(xué)反應(yīng)為情境,綜合考查學(xué)生的思維能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＩ婕暗目键c(diǎn)有采取控制變量的方法研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素、對(duì)物質(zhì)的成分或性質(zhì)、出現(xiàn)的現(xiàn)象、本質(zhì)等提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(多以表格的形式考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、寫出實(shí)驗(yàn)步驟得出結(jié)論的能力)并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析,綜合性強(qiáng)。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 解題策略 以探究化學(xué)反應(yīng)速率或化學(xué)平衡的影響因素為目的 這種題型

2、考查的是采取控制變量的方法研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素,解題時(shí)需分析有哪些影響因素,從而提出假設(shè),假設(shè)的驗(yàn)證則需控制變量(即只能有一個(gè)變量),根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論 以探究物質(zhì)的組成或性質(zhì)等為目的 這種題型其實(shí)是以物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)為情境,對(duì)某種反應(yīng)的反應(yīng)實(shí)質(zhì)或物質(zhì)的成分等提出假設(shè),然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)去做,但要防止物質(zhì)在檢驗(yàn)時(shí)的相互干擾 1.(2014合肥一模)某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一包黑色粉末是氧化銅、氧化亞鐵或二者的混合物,探究過(guò)程如下: (1)提出假設(shè) 假設(shè)1,黑色粉末是FeO。 假設(shè)2,黑色粉末是　　

3、　　(寫化學(xué)式)。 假設(shè)3,黑色粉末是FeO和CuO的混合物。 (2)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)小組選用稀硫酸、氯水、硫氰化鉀溶液作試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象填入下表。 實(shí)驗(yàn)操作步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 取少量粉末加入 足量稀硫酸 假設(shè)1成立 假設(shè)2成立 假設(shè)3成立 (3)查閱資料得知,通過(guò)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下表: 物　質(zhì) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 開(kāi)始沉淀pH 6.0 7.5 1.4 沉淀完全pH 13 14 3.7 若經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)分析確定,該黑色物質(zhì)為氧化銅

4、和氧化亞鐵的混合物,實(shí)驗(yàn)小組欲利用該黑色粉末制取較純凈的硫酸銅,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案: 回答:試劑1是　　　　(填化學(xué)式)溶液;加入試劑2的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,該物質(zhì)是　　　　(填名稱),將溶液pH調(diào)節(jié)到　　　　　　　　　　　　(填范圍);操作1的名稱是　　　　　　　　。 【解析】(1)根據(jù)假設(shè)1、3可推知假設(shè)2為黑色固體是CuO。 (2)假設(shè)1的驗(yàn)證可利用其與酸反應(yīng)后溶液的顏色為淺綠色判斷;假設(shè)2、3用酸溶解后,溶液都為藍(lán)色,若要具體驗(yàn)證假設(shè)2、3還需檢驗(yàn)用酸溶解后的溶液中有沒(méi)有Fe2+,即酸溶后,再加KSCN、氯水,若溶液只呈藍(lán)色,則假設(shè)2正確,若溶液呈藍(lán)色,再加KSCN、氯水后溶

5、液呈紅色,則假設(shè)3正確。 (3)本小題的目的是用CuO、FeO制備硫酸銅,因此需除去FeO,而Cu2+、Fe2+開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH相近,因此欲得到純凈的硫酸銅,則需把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH除去Fe3+,即試劑1是氧化劑,可以是H2O2,試劑2作用是調(diào)節(jié)pH,但不能引入雜質(zhì),可用CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中的一種,調(diào)節(jié)pH到3.7～6.0(保證Fe3+完全沉淀,而Cu2+沒(méi)有沉淀),操作1后是過(guò)濾,因此操作1是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶以析出硫酸銅晶體。 答案:(1)CuO (2) 實(shí)驗(yàn)操作步驟 現(xiàn)　象 黑色粉末溶解,溶液呈淺綠色

6、 取少量粉末加入足量稀硫酸,加幾滴KSCN溶液,再加幾滴氯水 黑色粉末溶解,溶液只呈藍(lán)色 黑色粉末溶解,溶液先呈藍(lán)色, 后呈紅色 (3)H2O2　氧化銅(或氫氧化銅或堿式碳酸銅) 3.7～6.0　加熱濃縮、冷卻結(jié)晶 2.某校化學(xué)小組的同學(xué)以碳棒為電極電解氯化銅溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了有紅色物質(zhì)析出外,還有少量白色物質(zhì)析出。為探究陰極碳棒上的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如下過(guò)程: Ⅰ.有關(guān)資料 銅的化合物顏色、性質(zhì)如下: Ⅱ.探究實(shí)驗(yàn) (1)提出假設(shè):①紅色物質(zhì)一定有銅,還可能有Cu2O;②白色物質(zhì)為銅的化合物,其化學(xué)式可能為CuCl。 (2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: 取電解CuCl2溶液后

7、的陰極碳棒,洗滌、干燥,連接下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證陰極產(chǎn)物 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色,無(wú)水硫酸銅不變色。 ①碳棒上的紅色物質(zhì)是否有Cu2O　　　　(填“是”或“否”),理由是　 ; ②在c裝置后將氣體通入　　　　　　　　　中,若出現(xiàn)白色沉淀,可說(shuō)明提出假設(shè)②中的白色物質(zhì)一定存在;③寫出裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 　 。 (3)問(wèn)題討論: ①電解CuCl2溶液后的陰極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2++2e-Cu和　　　　　

8、 　　　　;②用石墨電極電解飽和硫酸銅溶液,觀察陰極碳棒表面出現(xiàn)的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)有紅色物質(zhì)附著,無(wú)白色物質(zhì),加入　　　　　　　后繼續(xù)電解,出現(xiàn)白色物質(zhì)。 【解析】(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證: ①由碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色,無(wú)水硫酸銅不變色推出碳棒上的紅色物質(zhì)不含有Cu2O;②從資料看,白色物質(zhì)只能為CuCl,檢驗(yàn)氯離子只能通入硝酸銀溶液中;③寫出化學(xué)方程式為2CuCl+H22Cu+2HCl。 (3)問(wèn)題討論: ①由上面分析可知陰極產(chǎn)物有氯化亞銅,則電極反應(yīng)為Cu-e-+Cl-CuCl;②要想出現(xiàn)白色物質(zhì),只要加入含有可溶性氯離子的物質(zhì)即可。 答案:(2)①否　無(wú)水硫酸銅不變色說(shuō)明沒(méi)有氧元素?、谙跛徙y

9、溶液　 ③2CuCl+H22Cu+2HCl (3)①Cu-e-+Cl-CuCl?、贜aCl溶液(或其他含氯離子的合理答案) 3.(2014馬鞍山三模)已知:KI溶液在酸性條件下能被空氣中O2氧化。某小組欲探究不同條件對(duì)該反應(yīng)速率的影響。 (1)該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)用表(硫酸、KI溶液體積均為5 mL,淀粉溶液用量相同),請(qǐng)你完成下表: 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) T/K c(KI) /molL-1 c(H2SO4) /molL-1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? ① 298 1 0.1 實(shí)驗(yàn)①和②探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)①和③探究反應(yīng)物濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響 ② 308 1 ___

10、__ ③ ______ 1 0.2 (2)該反應(yīng)的離子方程式為　 。 (3)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)該觀察記錄___________________ 　 ; 為此,該實(shí)驗(yàn)中三種溶液混合的順序不合理的是　　　　。 a.先將KI溶液與淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液 b.先將KI溶液與硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液 c.先將硫酸溶液與淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液

11、 (4)該小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),敞口放置在空氣中的KI溶液漸呈黃色,加入淀粉溶液后呈藍(lán)色,他們查閱資料知,其反應(yīng)方程式為O2+4KI+2H2O2I2+4KOH。他們對(duì)此反應(yīng)方程式有疑問(wèn):單質(zhì)碘為何與KOH共存?經(jīng)過(guò)仔細(xì)思考后,他們根據(jù)溫度、溶液酸堿性和敞口放置等因素提出了如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)三: 假設(shè)一:常溫下,碘與KOH溶液不反應(yīng); 假設(shè)二:溶液堿性較弱,碘不與KOH溶液反應(yīng); 假設(shè)三:　 。 (5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)二,完成下表中內(nèi)容。 限選試劑:1 molL-1鹽酸、

12、1 molL-1KOH溶液、碘水、淀粉溶液 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 【解析】(1)①②是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因此其他條件相同,即②的硫酸濃度與①相同,是0.1 molL-1,①③是探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因此其他條件相同,即③的溫度與①相同,是298 K。 (2)該反應(yīng)是在酸性條件下氧氣將I-氧化: 4H++4I-+O22I2+2H2O。 (3)由于生成了能使淀粉溶液變藍(lán)色的I2,因此反應(yīng)速率快慢是依據(jù)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷,淀粉的加入應(yīng)該在反應(yīng)之前,若反應(yīng)后加入淀粉,則溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間滯后,因此選b。 (4)根

13、據(jù)題意,敞口放置,則空氣中的二氧化碳會(huì)與氫氧化鉀反應(yīng)而消耗了氫氧化鉀,即假設(shè)三是KOH可能與空氣中的CO2發(fā)生了反應(yīng)。 (5)假設(shè)二的驗(yàn)證可做對(duì)比實(shí)驗(yàn),即取碘水、淀粉溶液與氫氧化鉀作用,根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論,具體是取少量碘水滴入幾滴淀粉溶液,再逐滴加入1 molL-1KOH溶液,若開(kāi)始藍(lán)色不變,隨著堿液增多,藍(lán)色消失,說(shuō)明假設(shè)二正確。 答案:(1)0.1　298 (2)4H++4I-+O22I2+2H2O (3)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間　b (4)KOH可能與空氣中的CO2發(fā)生了反應(yīng) (5) 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過(guò)程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 取少量碘水滴入幾滴淀粉溶液,再逐滴加

14、入1 molL-1KOH溶液,觀察現(xiàn)象 若開(kāi)始藍(lán)色不變,隨著堿液增多,藍(lán)色消失,說(shuō)明假設(shè)二正確 (其他合理答案均可) 【加固訓(xùn)練】某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上搜集到如下信息:硫化鈉,俗稱臭堿,是一種強(qiáng)還原劑,在工業(yè)上用途廣泛。他們對(duì)硫化鈉與次氯酸鈉的反應(yīng)進(jìn)行探究。 【實(shí)驗(yàn)】 在次氯酸鈉溶液中加入硫化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液始終澄清。 (1)下列有關(guān)硫化鈉的說(shuō)法正確的是　　　　　。 a.硫化鈉溶液不宜久置,應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配 b.硫化鈉溶液中通入SO2有淡黃色渾濁,可證明SO2有氧化性 c.硫化鈉在空氣中潮解并不斷放出H2S氣體,說(shuō)明酸性:H2CO3>H2S d.配制硫化鈉溶液時(shí)加入少量氫氧化鉀

15、 e.向硫化鈉溶液中滴加稀硝酸有臭雞蛋氣味的氣體生成 【提出假設(shè)】 (2)反應(yīng)后的溶液中肯定存在Cl-、S和OH-,為探究溶液中可能還存在的其他陰離子(不考慮離子水解及空氣中CO2的影響),該學(xué)習(xí)小組提出如下假設(shè): 假設(shè)1:還存在S2- 假設(shè)2:還存在ClO- 假設(shè)3: 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)】 (3)請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 限選實(shí)驗(yàn)試劑:1 molL-1的CuSO4溶液、1 molL-1NaOH溶液、淀粉KI溶液、紫色石蕊試液、酚酞試液。 實(shí)驗(yàn)步驟

16、 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:取少許反應(yīng)后溶液于試管中,滴加　　　　　　 若　　　　　　　　　　,則假設(shè)　　　　　　　成立 步驟2:另取少許反應(yīng)后溶液于試管中,滴加　　　　　　　　　　　　　　　　　 若　 , 則假設(shè)　　　　　　　成立。若　 , 則假設(shè)3成立 【思考與交流】 (4)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)所用硫化鈉溶液呈黃色,聯(lián)想到工業(yè)鹽酸呈黃色的原因,該同學(xué)認(rèn)為所用硫化鈉溶液中混有少量FeCl3。你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)? 　　　　　　　　(填“同意”或“不同意”),請(qǐng)簡(jiǎn)述理由: 　

17、 。 【解析】(1)a.氧氣可氧化硫離子為S,因此硫化鈉不宜久置,正確;b.硫化鈉溶液中通入二氧化硫生成S,表明二氧化硫有氧化性,正確;c.在空氣中產(chǎn)生H2S,表明酸性:H2CO3>H2S,正確;加入氫氧化鉀則引入鉀離子,d錯(cuò)誤;硝酸有氧化性,硫化鈉有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),e錯(cuò)誤。 (2)S2-、ClO-不能共存,根據(jù)假設(shè)1、2可知假設(shè)3既不存在S2-,也不存在ClO-。 (3)步驟1:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加1 molL-1的CuSO4溶液,溶液出現(xiàn)黑色沉淀,則假設(shè)

18、1成立;步驟2:另取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加1～2滴淀粉KI溶液,若溶液變藍(lán)色,則假設(shè)2成立;若步驟1沒(méi)有出現(xiàn)黑色沉淀,步驟2溶液沒(méi)有變藍(lán)色,則假設(shè)3成立。 (4)不同意,硫化鈉有還原性,氯化鐵有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存。 答案:(1)a、b、c (2)既不存在S2-也不存在ClO- (3)其他合理答案也可,步驟1和步驟2可以對(duì)調(diào)。 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:1 molL-1的CuSO4溶液 若溶液中出現(xiàn)黑色沉淀,則假設(shè)1成立 步驟2:1～2滴淀粉KI溶液 若溶液變藍(lán),則假設(shè)2成立。若步驟1中沒(méi)有出現(xiàn)黑色沉淀,步驟2中溶液不變藍(lán)色,則假設(shè)3成立

19、 (4)不同意　因?yàn)榱蚧c具有強(qiáng)還原性,氯化鐵具有強(qiáng)氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存 4.(2014蚌埠二模)氯酸鉀熱分解是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的一種方法,某探究小組查閱資料得知,氯酸鉀在不同條件下分解結(jié)果如下: 實(shí)驗(yàn) 反應(yīng)體系 第一放熱峰溫度(℃) 第二放熱峰溫度(℃) 1 KClO3 400(無(wú)氣體放出) 480(有少量氣體放出) 2 KClO3+MnO2 350(有大量氣體放出) 已知實(shí)驗(yàn)1在480℃時(shí)反應(yīng)方程式為KClO4KCl+2O2↑,請(qǐng)寫出在400℃時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式

20、 (提示:反應(yīng)中只有氯元素的化合價(jià)改變)。 該小組同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)2來(lái)制取氧氣時(shí),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)生成的氣體略帶顏色并有刺激性氣味。 【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)中生成的氣體中除了氧氣外還含有什么物質(zhì)? 【查閱資料】1.二氧化氯常溫下是黃色有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。 2.二氧化氯具有強(qiáng)氧化性,在溶液中能夠把二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳,使之形成不溶于水的二氧化錳(2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+12H++2Cl-),而氯氣不能。 【提出假設(shè)】 假

21、設(shè)1:含有氯氣; 假設(shè)2:含有二氧化氯。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)1成立。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 將產(chǎn)生的氣體接觸濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 假設(shè)1正確 乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2成立。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 假設(shè)2 正確 【思考與交流】你同意他們的實(shí)驗(yàn)方案嗎?理由是 　

22、 。 【解析】根據(jù)480℃KClO4的分解反應(yīng)方程式及400℃的反應(yīng)中只有氯元素化合價(jià)變化可知KClO3發(fā)生的反應(yīng)是歧化反應(yīng),即生成KCl和KClO4,反應(yīng)是4KClO33KClO4+KCl。 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)是用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣,即若含氯氣,則試紙變藍(lán)色;驗(yàn)證假設(shè)2即檢驗(yàn)生成的氣體中含ClO2,根據(jù)題給資料上的信息,ClO2的檢驗(yàn)可將氣體通入硫酸錳溶液中,若產(chǎn)生黑色沉淀,則氣體中含ClO2。 【思考與交流】甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案均有片面性,有漏洞,因?yàn)樗麄兌紱](méi)有考慮另外一種可能:氣體中既含ClO2又含Cl2,若是ClO2和Cl2的混合物,則會(huì)產(chǎn)生

23、與甲或乙同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且ClO2也能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色,即甲同學(xué)不能證明氣體是哪種,乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明含ClO2,但不能證明是否含Cl2。 答案:4KClO33KClO4+KCl　試紙變藍(lán) 將制得的氣體通入一定量的硫酸錳溶液中　溶液中出現(xiàn)黑色渾濁 不同意;實(shí)驗(yàn)方案都有片面性,ClO2也能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),故甲同學(xué)不能證明氣體是哪種,而乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明含ClO2,但不能證明是否含Cl2(其他合理答案也可以) 5.(2014馬鞍山一模)王老師在用酒精噴燈做“鐵與水蒸氣反應(yīng)”后,該校高一化學(xué)研究性小組同學(xué)對(duì)得到的黑色固體物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn): (1)甲同

24、學(xué)認(rèn)為:該黑色固體為四氧化三鐵。請(qǐng)寫出黑色固體溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式 　 ; (2)乙同學(xué)提出:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甲同學(xué)的觀點(diǎn)不可靠,理由是　 ; (3)深紅色溶液C放置一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)紅色褪去。關(guān)于溶液褪色的原因,同學(xué)們紛紛猜想: 假設(shè)一:氯水有強(qiáng)氧化性,將溶液中的SCN-氧化; 假設(shè)二:空氣中有還原性物質(zhì),將　

25、 ; 假設(shè)三:氯水有極強(qiáng)的氧化性,將　 。 基于假設(shè)一,為驗(yàn)證合理與否,可選用試劑:濃硫酸、1.0 molL-1HNO3、1.0 molL-1鹽酸、1.0 molL-1NaOH、0.1 molL-1FeCl3、0.1 molL-1CuSO4、20% KSCN、蒸餾水。 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象 結(jié)　論 取少量褪色后的溶液, 　　　　　　　　　 　　　　　　　　　 說(shuō)明假設(shè)一是合理的 (4)乙同學(xué)用酒精燈加熱做鐵與水

26、蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),也得到了黑色固體,它不能被磁鐵吸引,當(dāng)加入鹽酸溶解該固體時(shí),溶液呈淺綠色,再滴加KSCN溶液不變色。由此她認(rèn)為生成該固體的化學(xué)方程式為 　 。 【解析】(1)四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)為Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O。 (2)該固體除含四氧化三鐵外,若含鐵、FeO也會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象。 (3)紅色褪去可能是沒(méi)有了SCN-或沒(méi)有了Fe3+,因此假設(shè)二是Fe3+被還原,假設(shè)三是溶

27、液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)。若假設(shè)一正確,則溶液中有Fe3+,沒(méi)有SCN-,因此可做對(duì)比實(shí)驗(yàn),再向褪色后的溶液中加KSCN看溶液是否變紅。 (4)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),該黑色固體是FeO,生成FeO的反應(yīng)為Fe+H2O(g)FeO+H2。 答案:(1)Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O (2)該黑色固體不一定僅僅是Fe3O4,當(dāng)黑色固體為Fe3O4和FeO或Fe3O4和Fe或Fe3O4、FeO和Fe時(shí),也都有上述現(xiàn)象(回答合理即可) (3)溶液中的Fe3+還原為Fe2+　溶液中的+3價(jià)鐵氧化為更高的價(jià)態(tài)(回答合理均可) 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象 只答對(duì)其中一方面即

28、可 取少量褪色后的溶液,滴加20%KSCN溶液 如果溶液變紅色 或取少量褪色后溶液,加入0.1 molL-1FeCl3溶液 或如果溶液不變紅色 (4)Fe+H2O(g)FeO+H2 【方法規(guī)律】實(shí)驗(yàn)探究題的解題思路 (1)根據(jù)題目所含的信息如物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等采取發(fā)散性思維從不同的角度、不同的層面提出假設(shè),如本題的紅色褪去可從Fe3+和KSCN的性質(zhì)兩方面思考:①?zèng)]有了Fe3+,可能是Fe3+被還原或被氧化;②沒(méi)有了KSCN,可能是被氧化,從而提出假設(shè)。 (2)假設(shè)的驗(yàn)證則是圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜ピO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),往往可采取做對(duì)比實(shí)驗(yàn)等方法,需注意的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理、可行,要排

29、除干擾。 (3)反思與評(píng)價(jià)或表達(dá)與交流的解答的關(guān)鍵是緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?從合理性、科學(xué)性、安全性、可行性、簡(jiǎn)約性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析、思考,并提出改進(jìn)的具體建議或以書(shū)面方式對(duì)探究過(guò)程和結(jié)果作出比較明確的表述,如本題的(4)屬于表達(dá)與交流,根據(jù)題意得出結(jié)論。 6.(2014合肥聯(lián)考)安徽省從2013年12月1日零時(shí)起,車用汽油升級(jí)為“國(guó)Ⅳ”標(biāo)準(zhǔn),汽油中的硫含量下降三分之二,對(duì)二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某化學(xué)興趣小組對(duì)SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng) 做了相應(yīng)探究。 探究Ⅰ: (1)某同學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取12.8 g銅片和20 mL 18 mol

30、L-1的濃硫酸放在三頸瓶中共熱,直至反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,同時(shí)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)同學(xué)們認(rèn)為還有較多的硫酸剩余。 ①配制1.0 molL-1的Fe(NO3)3溶液,需準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的Fe(NO3)3固體,在燒杯中溶解恢復(fù)到室溫后,將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,再經(jīng)過(guò)洗滌、定容、搖勻可配得溶液,請(qǐng)回答將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中的操作方法________________________ 　

31、 。 ②裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 　 。 ③該同學(xué)設(shè)計(jì)求余酸的物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)方案是測(cè)定產(chǎn)生氣體的量。其方法有多種,請(qǐng)問(wèn)下列方案中不可行的是　　　　(填字母)。 A.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱重 B.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔縉a2S溶液后,測(cè)量所得沉淀的質(zhì)量 C.用排飽和NaHSO3溶液的方法測(cè)定其產(chǎn)

32、生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況) 探究Ⅱ: (2)為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是　 。 (3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因,提出下列三種猜想: 猜想1:SO2與Fe3+反應(yīng); 猜想2:在酸性條件下SO2與N反應(yīng); 猜想3:　 ; ①按猜想1,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是 　

33、 , 證明該猜想1中生成的還原產(chǎn)物,某同學(xué)取少量溶液滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,請(qǐng)分析該同學(xué)做法是否正確　　　　(填“正確”或“不正確”),理由是 　 。 ②按猜想2,只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列某種溶液,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇的替換溶液是　　　　(填序號(hào))。

34、 a.1.0 molL-1稀硝酸 b.pH=1的FeCl3溶液 c.6.0 molL-1NaNO3和0.2 molL-1鹽酸等體積混合的溶液 【解析】(1)①轉(zhuǎn)移溶液時(shí)要用玻璃棒引流,而且玻璃棒的下端在容量瓶的刻度線下,不能靠在瓶口。 ③A項(xiàng)堿石灰不僅吸收二氧化硫,也吸收水蒸氣,因此根據(jù)其增重量不能求氣體的量,該方案不可行;B項(xiàng)根據(jù)沉淀的量可求二氧化硫的量,可行;C項(xiàng)根據(jù)生成的氣體的量可求二氧化硫的量,可行,選A。 (2)加硫酸前通入氮?dú)馀懦隹諝? (3)根據(jù)猜想1、2可寫出猜想3,即SO2和Fe3+在酸性條件下都與N反應(yīng)。 ①猜想1是二氧化硫被Fe3+氧化為S,反應(yīng)方程式見(jiàn)答案

35、;該同學(xué)做法不正確,因?yàn)槎趸蛞材鼙桓咤i酸鉀氧化。 ②猜想2是N氧化二氧化硫,因此應(yīng)該排除Fe3+干擾,而且N濃度為 3 molL-1,pH=1,選c。 答案:(1)①用玻璃棒引流,玻璃棒的底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口 ②2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O ③A (2)打開(kāi)彈簧夾,向裝置中通入一段時(shí)間的N2,關(guān)閉彈簧夾 (3)猜想3:SO2和Fe3+在酸性條件下都與N反應(yīng) ①Ba2++SO2+2Fe3++2H2OBaSO4↓+4H++2Fe2+ (可分步寫成SO2+ 2Fe3++2H2OS+4H++2Fe2+,Ba2++SBaSO4↓) 不正確　二氧化硫也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色 ②c 【講評(píng)建議】本題難度較大,在講解本題時(shí),請(qǐng)?zhí)嵝褜W(xué)生注意以下幾點(diǎn): 解答第(1)小題的①,寫具體操作步驟時(shí)只答引流。 解答第(1)小題的③,缺乏分析問(wèn)題的能力而不知道采取什么方案,因此錯(cuò)選,教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)。 解答第(2)小題,由于沒(méi)有做過(guò)實(shí)驗(yàn)或缺乏思維的嚴(yán)密性而答成通入氮?dú)?忽視打開(kāi)彈簧夾)。 解答第(3)小題的①,缺乏思維的深刻性而忽視二氧化硫的干擾,因?yàn)槎趸蛞材鼙凰嵝愿咤i酸鉀氧化。 解答第(3)小題的②,不知道如何控制變量而答錯(cuò)。