【新教材】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 高考非選擇題專項練：實驗綜合題B18頁含解析

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1、新教材適用高考化學(xué) 高考非選擇題專項練(八) 實驗綜合題B 【題型特點】 　　評價探究類綜合性實驗題能力要求高,主要考查在化學(xué)實驗背景下發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力和根據(jù)圖表信息形成結(jié)論的能力。該類試題主要由提出假設(shè)、制訂方案、實驗驗證、得出結(jié)論等一系列步驟組成。在審題過程中要注意審“目的”、審“圖表”、審“操作”,答題時要注意抓住關(guān)鍵詞、語言的組織與表達,做到嚴謹規(guī)范,切不可似是而非。 在解題過程中,要注意以下幾個問題: (1)縱觀全題,對題目中所設(shè)置的問題做到心中有數(shù)。 (2)仔細讀題,看清提出的問題和做出的猜想,結(jié)論要與提出的問題相吻合。 (3)重視給定資料,善于在資料中

2、搜尋信息,資料中必有未學(xué)過的知識,在后面的題目中必要用到。 (4)設(shè)計實驗方案要遵循四個原則:科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性。 (5)實驗結(jié)論及解釋的關(guān)鍵是緊扣實驗?zāi)康?、實驗方案進行思考、解答。要注意語言的表述,要詳細,可以兼顧其他步驟模仿來寫。 (6)解答反思與評價類問題的關(guān)鍵是緊扣實驗?zāi)康?從合理性、科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性、經(jīng)濟性等方面進行分析、思考,并提出改進的具體建議。 1.(2014合肥二模)某學(xué)習(xí)小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時,利用剛吸收過少量SO2的NaOH吸收液對其尾氣進行吸收處理。 (1)少量SO2被NaOH溶液吸收的化學(xué)方程式為

3、 　 ; 吸收液主要吸收尾氣中的　　　　,防止空氣污染。 (2)當尾氣吸收一段時間后,探究吸收液中可能存在的陰離子(不考慮空氣中CO2的影響)。 ①提出假設(shè): 假設(shè)1:可能存在S 假設(shè)2: 假設(shè)3:既存在S,也存在ClO-; ②設(shè)計實驗并驗證: 請在下表中寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑:1 mo

4、lL-1NaOH、0.01 molL-1KMnO4(酸性)、淀粉KI溶液、紫色石蕊試液。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:取少量吸收液于兩支試管中 步驟2: 若有　　　　現(xiàn)象,則假設(shè)1正確 步驟3: 若有　　　　現(xiàn)象,則假設(shè)2正確 ③質(zhì)疑與討論: 你認為假設(shè)3是否合理?　　　　,理由是 　 ; 寫出上述實驗步驟2中反應(yīng)的離子方程式: 　

5、 。 【解析】(1)少量二氧化硫被氫氧化鈉吸收生成亞硫酸鈉,用二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,則氯氣中含HCl,亞硫酸鈉能與氯氣、HCl反應(yīng),因此亞硫酸鈉溶液可吸收氯氣、HCl。 (2)①根據(jù)假設(shè)1和3可知假設(shè)2是可能存在ClO-。②假設(shè)1的驗證即確定吸收液含S,而S可被高錳酸鉀溶液氧化而使高錳酸鉀溶液褪色,反應(yīng)方程式是2Mn+5S+6H+2Mn2++5S+3H2O;假設(shè)2的驗證即確定吸收液含ClO-,可根據(jù)ClO-有漂白性及水解使溶液呈堿性設(shè)計實驗,結(jié)合所給試劑可用紫色石

6、蕊試液,現(xiàn)象是溶液先變藍色后褪色。③ClO-與S可發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存,因此假設(shè)3不合理。 答案:(1)2NaOH+SO2(少量)Na2SO3+H2O 反應(yīng)生成的過量氯氣和揮發(fā)出來的氯化氫氣體 (2)①可能存在ClO- ② 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟2:取步驟1中的一支試管滴加2滴0.01 molL-1KMnO4(酸性)溶液 紫紅色褪去 步驟3:取步驟1中的一支試管滴加2滴紫色石蕊試液 先變藍后褪色 ③不合理　S具有強還原性,ClO-具有強氧化性,兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存 2Mn+5S+6H+2Mn2++5S+3H2O 2.(2014六安模

7、擬)工業(yè)上用電解含Na2SO4的飽和食鹽水制備燒堿,某學(xué)生對該燒堿固體是否變質(zhì)進行探究。 (1)該學(xué)生首先對燒堿固體中雜質(zhì)的成分進行了猜想: 假設(shè)一:雜質(zhì)為Na2SO4和NaCl 假設(shè)二: (2)在本實驗中,可以證明燒堿固體已經(jīng)變質(zhì)的試劑是　　　　。 A.酚酞試液　　　　　　　 B.稀鹽酸 C.BaCl2溶液 D.CaCl2溶液 (3)請設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)一(所需的實驗儀器及藥品自選)。 實驗步驟 預(yù)期的實驗現(xiàn)象及結(jié)論 (4)該學(xué)生設(shè)計了如下

8、實驗裝置測定燒堿固體的變質(zhì)率(就是已變質(zhì)的燒堿的質(zhì)量分數(shù),燒堿中的Na2SO4和NaCl忽略不計)。 主要步驟如下(裝置中殘留的空氣中的CO2忽略不計); ⅰ.按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性 ⅱ.將ag試樣放入錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,得到試樣溶液 ⅲ.稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量,得到bg ⅳ.從分液漏斗滴入6 molL-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時為止 ⅴ. ⅵ.再次稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量,得到cg ⅶ.重復(fù)步驟ⅴ和ⅵ的操作,直到U形管的

9、質(zhì)量基本不變,為dg ①燒堿固體的變質(zhì)率為　　　　; ②如果沒有裝置B,測定結(jié)果將　　　　(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 【解析】(1)燒堿久置于空氣中,燒堿與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉。 (2)證明燒堿變質(zhì),即檢驗碳酸鈉,可用鹽酸,若加入鹽酸有氣體生成,則含碳酸鈉,不能用酚酞,因為氫氧化鈉與酚酞作用呈紅色,也不能用氯化鈣和氯化鋇,二者都與硫酸鈉反應(yīng)。 (3)驗證假設(shè)一即檢驗S、Cl-,S一般用Ba(NO3)2檢驗,Cl-一般用AgNO3檢驗,但先檢驗S并沉淀S,否則S與AgNO3反應(yīng)生成Ag2SO4。 (4)測定變質(zhì)燒堿的質(zhì)量分數(shù)的原理是測定生成的二氧化碳的質(zhì)量進而求碳酸鈉的質(zhì)

10、量,ⅴ應(yīng)該是從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣,將裝置中產(chǎn)生的二氧化碳全部吹入U形管,否則測得的質(zhì)量分數(shù)偏小,裝置B的作用是吸收空氣中的水及二氧化碳,否則測得的質(zhì)量分數(shù)偏大,二氧化碳質(zhì)量為(d-b)g,則碳酸鈉質(zhì)量為106 g,則生成碳酸鈉消耗的氫氧化鈉質(zhì)量為g,變質(zhì)率為100%。 答案:(1)雜質(zhì)為Na2SO4、NaCl和Na2CO3　(2)B (3) 實驗步驟 預(yù)期的實驗現(xiàn)象及結(jié)論 ①取少量的燒堿固體放入試管,加適量水溶解,然后加入過量的Ba(NO3)2溶液,振蕩,充分反應(yīng),過濾。 ②取步驟①中的濾液少許,加入過量稀硝酸,然后加入幾滴硝酸銀溶液,振蕩 ①產(chǎn)生白色沉淀,說明燒堿固體

11、中含有Na2SO4。 ②產(chǎn)生白色沉淀,說明燒堿固體中含有NaCl (說明:所提供的答案應(yīng)該是最佳的實驗設(shè)計。其他答案如果也比較合理,如取兩次固體配成溶液然后分別檢驗Na2SO4和NaCl,也可) (4)ⅴ.從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣 ①100%?、谄? 3.(2014安慶三模)實驗室中常向Na2S和Na2CO3混合溶液中通入SO2來制備Na2S2O3,其反應(yīng)原理為2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,實驗裝置如下圖所示(夾持儀器省略)。 (1)A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 　

12、 。 (2)甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)加熱A后,液面下的銅絲變黑。假定黑色物質(zhì)為單一的成分,該同學(xué)對其成分提出了以下假設(shè): 假設(shè)1:　 ; 假設(shè)2:可能是CuS 假設(shè)3:可能是Cu2O 乙同學(xué)指出假設(shè)3一定不成立,因為　 。 為確定假設(shè)1和假設(shè)2哪個正確,乙同學(xué)又進行了實驗驗證。請完成實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)

13、論。 限選實驗試劑:硝酸、硫酸、NaOH溶液、H2O2溶液。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 (3)反應(yīng)制得的Na2S2O3在化學(xué)定量分析中常用作基準物質(zhì)。如實驗室用Na2S2O3標準溶液測量某工業(yè)廢水中Ba2+的濃度,過程如下: 已知:2S2+I2S4+2I- ①寫出BaCrO4固體與過量HI溶液反應(yīng)的離子方程式 　 ; ②以淀粉為指示劑,則到達滴定終點的現(xiàn)象是

14、 　 。 【解析】(1)裝置A是制取二氧化硫:Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。 (2)根據(jù)A中的反應(yīng)物可推測假設(shè)1可能是CuO,Cu2O是紅色的,因此假設(shè)3錯誤。假設(shè)的驗證即利用CuO溶于硫酸和CuS不溶于硫酸的性質(zhì)設(shè)計實驗進行檢驗,不能用硝酸。 (3)①二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):2BaCrO4+6I-+16H+3I2+2Cr3++2Ba2++8H2O; ②由于是用Na2S2O3滴定I2,因此終點現(xiàn)象是溶液由藍色變?yōu)闊o色,而且半分鐘內(nèi)不變色。

15、 答案:(1)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O (2)可能是CuO(其他答案合理均可)　Cu2O是紅色的 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 取少量銅絲上的黑色固體,加入稀硫酸,觀察現(xiàn)象 若黑色固體溶解,溶液變成藍色,則假設(shè)1正確; 若黑色固體不溶解,溶液顏色無明顯變化,則假設(shè)2正確 (3)①2BaCrO4+6I-+16H+3I2+2Cr3++2Ba2++8H2O ②錐形瓶內(nèi)溶液由藍色變?yōu)闊o色,半分鐘內(nèi)不變色 4.(2014皖北協(xié)作區(qū)二模)環(huán)保部門的技術(shù)人員常用草酸測定酸性工業(yè)廢水中Mn的濃度。某課題組研究發(fā)現(xiàn):少量的摩爾氏鹽FeSO4(NH4)2SO46H2O可

16、加快溶液紫紅色的褪去。為進一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下: (1)請完成以下表格(表中不要留有空格): 實驗 編號 實驗?zāi)康? 溫度 廢水樣品 2.0 mL H2C2O4 的濃度 ① 273 K 4.0 mL 0.10 molL-1 ② 298 K 4.0 mL 0.10 molL-1 ③ 探究濃度 對反應(yīng) 速率的影響 273 K 0.20 molL-1 (2)請配平該反應(yīng)的離子方程式: (3)假如實驗中的試劑均一次性加入(體積變化忽略不計),10 s末時實驗①中收集到標準狀況下氣體3.36 mL,請用H2C2O4表示

17、該段時間內(nèi)的反應(yīng)速率:v=　　　　。 (4)某課題組對摩爾氏鹽FeSO4(NH4)2SO46H2O中起加快溶液紫紅色褪去作用的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三: 假設(shè)一:N起還原作用或起催化劑作用。 假設(shè)二:　 。 假設(shè)三:　 。 (5)請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一是否成立,完成下表中的內(nèi)容。 實驗方案(不要求寫具體操作過程) 預(yù)期的實驗 現(xiàn)象和結(jié)論 取一定量的

18、廢水樣品于試管中,　　　　　　　 【解析】(1)本題是采取控制變量的方法探究反應(yīng)速率的影響因素,實驗①②的溫度不同,其他相同,因此實驗②是探究溫度對反應(yīng)速率的影響,實驗①③的溫度相同,草酸用量相同,濃度不同,由于是探究濃度對反應(yīng)速率的影響,因此廢水的體積相同,即4.0 mL。 (2)該反應(yīng)的Mn的化合價變化了5,C的化合價變化了1,因此Mn與H2C2O4的計量數(shù)之比為2∶5,再結(jié)合質(zhì)量守恒配平。 (3)n(CO2)=0.1510-3mol,則消耗的n(H2C2O4)=0.07510-3mol,v(H2C2O4)=0.07510-3mol10 s=0.00 125 molL-1s-1。

19、 (4)根據(jù)摩爾氏鹽的組成分析可知加快紫紅色褪去的原因可能還有Fe2+起還原性作用或Fe2+起催化劑作用或S起催化劑作用(不能填S的還原作用,因為S幾乎沒有還原性)。 (5)驗證假設(shè)一可做對比實驗,即向廢水樣品中通入適量的氨氣(提供N),觀察,若樣品顏色無變化,說明假設(shè)一不正確;反之,正確,但不能加氯化銨或硫酸銨,因為這樣會引入陰離子,而引入的離子可能對反應(yīng)有催化作用 答案:(1)探究溫度對反應(yīng)速率的影響　4.0 mL (2)2　5　6　H+　2　8　10 (3)0.00 125 molL-1s-1 (4)Fe2+起還原作用或Fe2+起催化劑作用 S起催化劑作用 (5)然后通入

20、適量的氨氣,觀察　若樣品顏色無變化,說明假設(shè)一不正確;反之,正確(若其他答案合理也可) 【方法規(guī)律】氧化還原反應(yīng)方程式的書寫技巧 氧化還原反應(yīng)方程式的書寫分三步走,如本題的(2): (1)寫出主要的物質(zhì),如氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物,并根據(jù)得失電子相等配平,2Mn+5H2C2O4——2Mn2++10CO2; (2)根據(jù)電荷守恒配平,2Mn+5H2C2O4——2Mn2++10CO2的左邊帶2個單位的負電荷,右邊帶4個單位正電荷,因此在左邊加6個H+,即2Mn+5H2C2O4+6H+——2Mn2++10CO2; (3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律整體配平,顯然右邊加8個水分子:2Mn+5H2

21、C2O4+6H+ 2Mn2++8H2O+10CO2↑。 【加固訓(xùn)練】草酸亞鐵晶體(FeC2O42H2O)用作分析試劑及顯影劑和用于新型電池材料磷酸亞鐵鋰的生產(chǎn)?；卮鹣铝袉栴}: Ⅰ.興趣小組對草酸亞鐵晶體的分解產(chǎn)物進行實驗和探究。探究分解得到的固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。 (1)提出假設(shè) 假設(shè)一:　 ; 假設(shè)二:全部是FeO; 假設(shè)三:FeO和Fe的混合物。 (2)設(shè)計實驗方案證明假設(shè)三。 限選試劑:稀鹽酸、新制的氯水、0.1 molL-1CuSO4溶液、20% KSCN

22、溶液、蒸餾水。 實驗步驟 現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1:向試管中加入少量固體產(chǎn)物,再加入足量　　　　,充分振蕩 若溶液顏色明顯改變,且有 　　　　生成,則證明有鐵單質(zhì)存在 步驟2:將步驟1中得到的濁液過濾,并用蒸餾水洗滌至洗滌液無色 步驟3:取步驟2得到的少量固體于試管中,滴加　　　 　　　　　　　　 Ⅱ.興趣小組在文獻中查閱到,FeC2O42H2O受熱分解時,固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示,寫出加熱到400℃時,FeC2O42H2O晶體受熱分解的化學(xué)方程式為

23、 　 ; 根據(jù)圖像,如有1.0 g草酸亞鐵晶體在坩堝中敞口充分加熱,最終殘留黑色固體的質(zhì)量大于0.4 g。某同學(xué)由此得出結(jié)論:假設(shè)二不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由: 　 。 【解析】Ⅰ.(1)根據(jù)假設(shè)二、三可知假設(shè)一是

24、全部是Fe。 (2)驗證假設(shè)三即檢驗Fe和FeO,而Fe的檢驗根據(jù)現(xiàn)象“溶液顏色明顯改變”,可用硫酸銅溶液與固體作用;步驟3是用步驟2的固體做實驗,若假設(shè)三正確,則該固體含銅和FeO,可用稀鹽酸溶解,而后用KSCN和新制的氯水檢驗Fe2+,步驟為加過量稀鹽酸,靜置,取上層清液,滴加幾滴KSCN溶液,再滴加適量新制的氯水,充分振蕩,若滴加適量新制的氯水后溶液呈紅色,則證明有FeO。 Ⅱ.1.0 g FeC2O42H2O含F(xiàn)eO:(1 g180 gmol-1)72 gmol-1=0.4 g,即FeC2O42H2O加熱到400℃所得固體是FeO,FeC2O4中C的化合價為+3價,因此分解生成的氣

25、體是CO、CO2,反應(yīng)為FeC2O42H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O;若FeC2O42H2O敞口加熱,所得固體質(zhì)量大于0.4 g,但該同學(xué)的結(jié)論不一定正確,是因為實驗沒有在密閉容器中進行,生成的FeO會被空氣中的氧氣進一步氧化,生成鐵的其他氧化物而使質(zhì)量增大。 答案:Ⅰ.(1)全部是Fe (2) 實驗步驟 現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1:0.1 molL-1硫酸銅溶液 (暗)紅色固體 步驟3:過量稀鹽酸,靜置,取上層清液,滴加幾滴KSCN溶液,再滴加適量新制的氯水,充分振蕩 若滴加適量新制的氯水后溶液呈紅色,則證明有FeO (其他答案合理即可) Ⅱ.FeC2O42H2OFeO

26、+CO↑+CO2↑+2H2O 不同意,實驗沒有在密閉容器中進行,FeO會被空氣中的氧氣進一步氧化,生成鐵的其他氧化物 5.某興趣小組同學(xué)在復(fù)習(xí)非金屬元素及其化合物的性質(zhì)時知道①氯氣與氫氧化鈉溶液可發(fā)生反應(yīng);②二氧化硫通入氯水,氯水褪色,他們認為氯氣與亞硫酸鈉溶液可能發(fā)生與①②類似的反應(yīng),于是他們將一定量的氯氣通入滴有酚酞的亞硫酸鈉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液由粉紅色變?yōu)闊o色。 (1)亞硫酸鈉溶液使酚酞溶液變紅的原因是

27、 　 (用離子方程式表示)。 (2)該小組同學(xué)對溶液褪色的原因進行探究: 【提出假設(shè)】 假設(shè)1:褪色的原因是亞硫酸鈉被氧化; 假設(shè)2:褪色的原因是酚酞被氧化; 假設(shè)3:　　　　　　　　。 【實驗驗證】可供選擇的實驗試劑有: 一小瓶氯氣、3 molL-1HCl、3 molL-1HNO3、1 molL-1Na2SO3、1 molL-1BaCl2、溴水、1 molL-1AgNO3、品紅溶液、酚酞的酒精溶液等。 請完成下表: 序號 操　作 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 結(jié)　論 ① 取少量褪色后的溶液于試管中,并加鹽

28、酸酸化,然后滴加幾滴　　　溶液 若　　　 則假設(shè)1成立 ② 向一小瓶氯氣中滴加過量的　　　　,然后加硝酸酸化,再滴加幾滴　　　　溶液 若瓶內(nèi)氣體變?yōu)闊o色,產(chǎn)生　 假設(shè)2成立,根據(jù)①②可判斷假設(shè)3是否成立 【思考與交流】步驟①與②酸的酸化能否互換　 , 理由是　 。 ②可否向褪色后的溶液中加酚酞溶液,根據(jù)溶液變紅色,來驗證假設(shè)2　 。 【解析】(1)亞硫酸鈉溶液使酚酞溶液變紅是因為其發(fā)生了水解。(2)①

29、是通過檢驗生成物中有Na2SO4來驗證,而Na2SO4可用BaCl2檢驗;②是通過檢驗氯氣與酚酞反應(yīng),根據(jù)瓶內(nèi)氣體變?yōu)闊o色來驗證,之后檢驗Cl-進一步驗證,因此用酚酞的酒精溶液,不能用水溶液(引入Cl-)。 答案:(1)S+H2OHS+OH- (2)【提出假設(shè)】褪色的原因是氯氣將亞硫酸鈉和酚酞都氧化 【實驗驗證】 序號 操　作 可能出現(xiàn)的現(xiàn)象 結(jié)　論 ① 取少量褪色后的溶液于試管中,并加鹽酸酸化,然后滴加幾滴1 molL-1BaCl2溶液 若產(chǎn)生白色沉淀 則假設(shè)1成立 ② 向一小瓶氯氣中滴加過量的酚酞的酒精溶液,然后加硝酸酸化,再滴加幾滴1 molL-1AgNO3溶液

30、 若瓶內(nèi)氣體變?yōu)闊o色,產(chǎn)生白色沉淀 假設(shè)2成立,根據(jù)①②可判斷假設(shè)3是否成立 【思考與交流】不能　步驟①的目的是驗證生成物有Na2SO4,若褪色后的溶液含Na2SO3,可被硝酸氧化為Na2SO4,與BaCl2反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而干擾實驗,若氯氣將酚酞氧化,則被還原為Cl-,步驟②中需驗證是否生成Cl-,若用鹽酸酸化,則引入Cl- 不能,因為若假設(shè)1成立,則加入酚酞,溶液不會變?yōu)榧t色 6.(2014宣城二模)為探究電解法處理工業(yè)酸性含鉻廢水(主要成分為Cr2)的可行性,某同學(xué)以硫酸酸化的K2Cr2O7溶液代替含鉻廢水進行了下圖所示電解實驗: (1)該電解池的陽極電極反應(yīng)式為　

31、 。 (2)處理過程中存在反應(yīng):Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,該反應(yīng)中的氧化劑是　　　　,反應(yīng)過程中消耗H+,電解液pH增大,Cr3+與Fe3+自動沉淀而被除去。請以Cr3+為例,簡述其被除去的理由 (用離子方程式配以簡要的文字解釋)。 (3)假設(shè)Cr3+與Fe3+已沉淀完全,為檢驗“含鉻廢水”中Cr

32、2是否除盡進行以下實驗: ①該溶液中除了一定存在的H+、K+、S和少量OH-之外,對還可能存在的離子提出合理假設(shè)。 假設(shè)1:只存在Fe2+; 假設(shè)2:　 ; 假設(shè)3:既不存在Fe2+,也不存在Cr2。 ②設(shè)計實驗方案,進行驗證。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑:3 molL-1H2SO4、0.01 molL-1KMnO4、新制氯水、KSCN溶液、淀粉KI溶液。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:過濾電解液,取少量濾液于試管中,滴加3 molL-1H2SO

33、4至溶液呈酸性,然后用A、B兩支試管各分1～2 mL 步驟2: 步驟3: 【解析】(1)該電池的陽極是鐵,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng):Fe-2e-Fe2+。 (2)該反應(yīng)的氧化劑是K2Cr2O7,Cr3+水解:Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,由于K2Cr2O7氧化Fe2+的過程中,H+濃度減小,使水解平衡正向移動,得到Cr(OH)3沉淀,從而除去Cr3+。 (3)①根據(jù)題意及假設(shè)1、3可猜測假設(shè)2是只存在Cr2。②根據(jù)題給限選試劑Fe2+的檢驗用高錳酸鉀溶液,Cr2的檢驗可運用其氧化性,用淀粉KI檢驗。 答案:(1)Fe-2e-Fe2+ (2)K2Cr2O7

34、Cr3+水解:Cr3++3H2OCr(OH)3+3H+,由于K2Cr2O7氧化Fe2+的過程中,H+濃度減小,使水解平衡正向移動,得到Cr(OH)3沉淀,從而除去Cr3+ (3)①只存在Cr2 ② 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟2:向A中滴加幾滴 0.01 molL-1的高錳酸鉀溶液 若溶液褪色,則假設(shè)1成立,若沒有現(xiàn)象,則繼續(xù)步驟3 步驟3:向B試管中滴加淀粉KI溶液 若溶液變藍色,則假設(shè)2成立,若沒有現(xiàn)象,則假設(shè)3成立 (其他答案合理也可) 【講評建議】本題較難,在講解本題時,應(yīng)提醒學(xué)生注意以下幾點: 解答第(2)小題,由于語言表達能力欠缺而只寫出水解反應(yīng)方程式或沒有能夠?qū)懗鲆c“K2Cr2O7氧化Fe2+的過程中,H+濃度減小,使水解平衡正向移動”,教學(xué)中要加強對學(xué)生語言表達能力的訓(xùn)練。 解答第(3)小題①,由于缺乏一定的分析問題的能力,沒有能夠根據(jù)假設(shè)1、3猜測出假設(shè)2是只存在Cr2。 解答第(3)小題②,假設(shè)的驗證實際上就是Fe2+或Cr2的檢驗,Fe2+的檢驗可用高錳酸鉀溶液或KSCN和氯水,但由于沒有認真審題(限選試劑)而答成用氫氧化鈉溶液;KSCN和氯水的加入順序反了(應(yīng)該先加KSCN),教學(xué)中應(yīng)該加強對學(xué)生分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng),加強對基礎(chǔ)知識如物質(zhì)的檢驗的鞏固,培養(yǎng)認真審題的習(xí)慣。