文档内容
专题 07 实验的设计与评价
考点一 表格型实验方案的评价
考点梳理
1.表格型实验方案的设计与评价
解题流程:
2.实验装置的可行性评价
分析思路:
3.微型制备与性质探究实验
思维流程:
典例精讲
例1.(2023·江苏卷第11题)室温下,探究 溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的
的是
选项 探究目的 实验方案
向2mLFeSO 溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶
4
A 溶液中是否含有Fe3+
液颜色变化B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO 溶液中滴加几滴酸性 溶液,观察溶液颜色变化
4
C Fe2+是否水解 向2mLFeSO 溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化
4
D Fe2+能否催化HO 分解 向 溶液中滴加几滴2mLFeSO 溶液,观察气泡产生情况
2 2 4
变式探究
1.(2023·浙江选考1月第16题)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 往FeCl 溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
2
往Fe (SO ) 溶液中滴加KSCN溶液, 溶液先变成血红色后无
2 4 3
B Fe3+与SCN-的反应不可逆
再加入少量KSO 固体 明显变化
2 4
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于
C 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁
盐酸,滴加KSCN溶液
向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl 溶 溶液先变成红褐色再析 Fe3+先水解得Fe(OH) 再聚集成
3 3
D
液,持续煮沸 出沉淀 Fe(OH) 沉淀
3
2.(2023·浙江卷6月第12题)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl
和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法不
正确的是
A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量
B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D. 操作IV可用冷水洗涤晶体
即时训练
1.(2023·四川雅安模拟)下列由实验操作及现象所得结论正确的是
选
实验操作和现象 实验结论
项
将适量蔗糖与稀硫酸反应,加热后加碱中和,再加入新制Cu(OH) 浊液
2
A 证明蔗糖完全水解
加热,有红色沉淀生成
向2 mL0.1 mol·L-1硝酸银溶液中,加入1 mL等浓度NaCl溶液,出现白
B K (AgCl)>K (Ag S)
sp sp 2
色沉淀,再加入几滴等浓度的NaS溶液,有黑色沉淀生成
2C 某溶液中加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 原溶液中一定存在
I 在CCl 中的溶解度大于
2 4
D 向碘水中加入等体积CCl ,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
4
在水中的溶解度
2.(2023·陕西渭南模拟)实验探究是化学学习的方法之一、根据下列实验设计的现象所得实验结论正确
的是
选
实验设计 现象 实验结论
项
在坩埚中加入16.4g ,加热一段时 加热后坩埚内固体为
A 质量为12.8g
和 混合物
间,在干燥器中冷却,称量剩余固体质量
产生白色沉淀,加
B 向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液 蛋白质发生了变性
水后沉淀不溶解
分别用蒸馏水、 溶液喷洒甲、乙两 喷洒 溶液的
C 能促进纸张的老化
张白纸,静置、干燥 纸张老化明显
烧瓶中有红棕色气 木炭具有还原性,能还
D 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热
体产生 原
3.(2023·广西南宁三中联考模拟)下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是
实验目的 方案设计和现象 结论
比较KMnO 、Cl 和Fe3+的 向酸性KMnO 溶液中滴入FeCl 溶液,紫红色溶液 氧化性:KMnO >
4 2 4 2 4
A
氧化性 变浅并伴有黄绿色气体产生 Cl>Fe3+
2
取少量待检液于试管中,先滴加KSCN溶液,无明 该溶液一定含有
B 检验某溶液中是否含有Fe2+
显变化,再滴加新制氯水,变为红色溶液 Fe2+
比较K (AgCl)、K (AgI)的 向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量AgNO 溶液, K (AgCl)大于
sp sp 3 sp
C
大小 有黄色沉淀生成 K (AgI)
sp
检验某有机物(如图)中含有
醛基
取少量待检液于试管中,滴加酸性KMnO 溶液, 该有机物中含有醛
4
D
紫红色褪去 基
考点二 探究类实验方案分析评价
考点梳理(一)探究类实验方案的设计
1.性质验证型实验
设计性质验证实验方案可分为多种情况:一是已知物质的性质,设计实验验证物质的某些性质;二是已知
某类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验来验证这类物质的结构;三是根据性质设计定量实验;
四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。设计性质验证实验方案的
常用程序有如下两种:
(1)根据物质性质设计实验方案
―→―→―→
(2)根据物质的结构(或官能团)设计验证性质实验方案
2.性质探究型实验
设计性质探究实验方案时要注意:
要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要
实验方案要可行
简单易行
要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确高效,同时要减
实验顺序要科学
少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰
如“证明CHCOOH是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CHCOONa
3 3
实验现象要直观 溶液,用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果(常温下,pH>7)得出结
论,操作简便且现象明显
实验结论要可靠 要反复推敲实验步骤,多方验证实验结果,做到实验结论准确可靠
(二)探究类实验方案的评价
1.实验方案的评价形式
对比各方案装置,从装置的合理性、操作的简便性和可行性等方面进行全
实验装置的评价
2.
面分析,选出最佳装置
实
紧扣实验目的,对各方案的原理综合考虑,从原理是否科学、原料是否节
实验原理的评价
验
约、误差是否较小等方面进行全面分析,选出最佳方案
方
案评价类试题的解题思路
(1)从可行性方面进行评价
①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行。
②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理。
③实验步骤是否简单、方便。④实验现象是否明显,实验结论是否正确。
(2)从规范性视角进行评价
①仪器的安装与拆卸。
②仪器的查漏、气密性检验。
③试剂添加的顺序与用量。
④加热的方式方法和时机。
⑤温度计的规范使用、水银球的位置。
⑥实验数据的读取。
⑦冷却、冷凝的方法等。
(3)从“绿色化学”视角进行评价
①反应原料是否易得、安全、无毒。
②反应速率是否较快。
③原料利用率以及合成物质的产率是否较高。
④合成过程中是否造成环境污染。
(4)从实验设计的安全性方面进行评价
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸。
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H 还原CuO应先通H 后加热,气体点燃前先验纯等)。
2 2
③防氧化(如H 还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)。
2
④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的药品,宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。
⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流
装置,如长玻璃管、冷凝管等)。
⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却。
⑦其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
典例精讲
例2.(2023·湖北卷第18题)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为_______,装置B的作用为_______。
(2)铜与过量 反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为_______;产生的气体为_______。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是_______。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X
在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y, 。X的化学式为_______。
(4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指
示剂,用 标准溶液滴定,滴定终点时消耗 标准溶液15.00mL。(已知:
, )标志滴定终点的现象是_______,粗品中X的相
对含量为_______。
3.(2023·北京卷第19题)资料显示,I 可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I 氧化的产
2 2
物及铜元素的价态。
已知:I 易溶于KI溶液,发生反应 (红棕色);I 和I-氧化性几乎相同。
2 2 3
I.将等体积的KI溶液加入到 nmol铜粉和nmolI(n>m)的固体混合物中,振荡。
2
实验记录如下:
实验现象
实验 极少量I 溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍
2
0.01mol·L-1
Ⅰ 为淡红色
实验 部分I 溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为
2
0.1mol·L-1
Ⅱ 红棕色
实验 I 完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕
2
4mol·L-1
Ⅲ 色
(1)初始阶段,Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ__________(填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。
(2)实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有 (蓝色)或 (无色),进
行以下实验探究:
步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入CCl ,多次萃取、分液。
4
步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。
ⅰ.步骤a的目的是_____________________。
ⅱ.查阅资料, , (无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步
骤b的溶液中发生的变化:______________。
(3)结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是
____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓KI溶液,
__________(填实验现象),观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。
(4)上述实验结果,I 仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了I 能将Cu氧
2 2化为Cu2+。装置如图所示,a、b分别是_____________。
(5)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中Cu被I 氧化的产物中价态不同的原因:_________。
2
即时训练
4.(2023·浙江联考一模)探究氮元素及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论正确的是
实验目的 实验方案 现象和结论
检验某红棕色气体是
A 将该气体通入淀粉—KI溶液 若溶液变蓝,则该气体为NO
2
否为NO
2
检验某钠盐溶液中是 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气
B
否含有NO 酸化,再加入FeCl 溶液 体,则该溶液中含有NO
2
检验某固体物质是否 取一定量固体于试管中加浓NaOH 若产生的气体能使湿润的pH试纸变
C
为铵盐 溶液,微热 蓝,则该固体为铵盐
若固体由黑色变成红色,则证明NH 具
3
D 检验NH 具有还原性 将干燥的NH 通入灼热的CuO
3 3
有还原性
5.(2023·江苏南通模拟)下列实验方案能达到探究目的的是
选
实验方案 探究目的
项
A 向2mL5%H O 溶液中滴加几滴FeSO 溶液,观察气泡产生情况 Fe2+能否催化HO 分解
2 2 4 2 2
B 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,观察火焰颜色 溶液中是否存在钠盐
向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热
C 溶液中是否存在NH +
4
观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色
D 向盛有SO 水溶液的试管中滴加石蕊,观察颜色变化 SO 水溶液是否具有酸性
2 2
6.(2023·辽宁大连八中模拟)下列实验探究方案能达到探究目的的是
选
探究方案 探究目的
项
A 向 溶液中滴加2滴 饱和溶液,煮沸 制备 胶体
B 将乙醇和浓硫酸加热后生成的气体通入溴水 乙烯可以发生加成反应C 将 通入适量品红溶液中 探究 的漂白性
室温下,分别测定浓度均为 溶液和 比较 和 的
D
溶液的 酸性
1.(2023·辽宁阜新实验中学模拟)下列实验设计方案合理且能达到相应实验目的的是
选
实验目的 实验设计
项
将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体通入溴水中,溴水
A 溴乙烷发生了消去反应
颜色褪去
验证工业电石(CaC )与水反
2
B 将生成的气体通入酸性KMnO 溶液,观察现象
4
应生成乙炔
向盛有3mL0.1mol·L-1AgNO 溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1NaCl溶
3
C 比较Ksp(AgI)K (CaCO)
sp 3 2 3 sp 4 sp 3
探究Ag+与Fe3+氧化 向Fe(NO ) 和KSCN 的混合溶液中滴加 溶液变红,说明氧化性:
3 2
D
性的强弱 酸化的AgNO 溶液 Ag+>Fe3+
3
3.(2023·安徽合肥一六八中学模拟)下列实验方案设计(操作)、现象和结论都正确的是选
方案设计(操作) 现象和结论
项
向淀粉溶液中加适量20%H SO 溶液并加热,冷却后加足
2 4
A 溶液不变蓝,说明淀粉水解完全
量NaOH溶液,再滴加少量碘水
产生白色沉淀,说明结合质子的能力:
B 向NaAlO 溶液中滴加NaHCO 溶液
2 3
AlO >CO
相同温度下,向100mL浓度均为0.01mol•L-1的NaCl和 先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀,
C
NaCrO 混合液中滴加0.01mol•L-1AgNO 溶液 说明K (AgCl)<K (Ag CrO)
2 4 3 sp sp 2 4
D 向Ba(NO ) 溶液中通入适量的SO 产生白色沉淀,该沉淀为BaSO
3 2 2 3
4.(2023·浙江温州知临中学二模)下列有关铁及其化合物的实验方案,对应的现象和结论都正确的是
选
实验方案 现象 结论
项
将红热的铁与水蒸气在高温条件下反 反应结束后有黑色固体生成,且 铁与水蒸气在高温下
A
应,反应结束后,将磁铁靠近产物 该固体被磁铁吸引 反应,生成
为了验证 的还原性,取 溶液于
B 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 具有还原性
试管中,加入酸性高锰酸钾溶液
取 溶液与试管中,逐滴加入
和 既发生氧
加入稀盐酸前,溶液由黄色变为
溶液至过量。再加入过量稀盐酸 化还原反应,也发生
C 红棕色。加入稀盐酸和 溶
和 溶液 双水解
液后产生白色沉淀
向少量蒸馏水的试管里滴加2滴
与 的配位能
D 溶液,然后再滴加2滴硫氰 溶液变血红色
力小于
化钾溶液
5.(2023·江苏连云港模拟)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选
探究方案 探究目的
项
A 向 溶液中滴加少量酸性 溶液,观察现象 具有还原性
向淀粉溶液中加入适量20% 溶液,加热,冷却后加入新制 悬
B 淀粉已水解
浊液加热,观察现象提纯含有少量乙酸的
C 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液,振荡后静置,分液
乙酸乙酯
向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加 麦芽糖水解产物具有
D
入银氨溶液,水浴加热,观察现象 还原性
6.(2023·广东汕头金山中学三模)下列实验方案能达到实验目的的是
选
实验目的 实验方案
项
配 溶
A 将 溶于蒸馏水配成 溶液
液
溶液中滴足量盐酸,再滴少量 溶液,观察是否产生白
B 验证 是否变质
色沉淀
将 与 溶液振荡后共热,一段时间后冷却,取上层
C 检验 中的溴元素
溶液加入 溶液,观察是否产生黄色沉淀
比较 和 的酸 用 试纸分别测定浓度相等的 溶液和 溶液的
D
性强弱
7.(2023·北京东城模拟)下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 目的 实验方案
A 比较Mg、Al的金属性 向MgCl 、AlCl 溶液中分别加入过量NaOH溶液
2 3
B 鉴别KBr和 KI溶液 将少量氯水分别滴入两溶液后,再加入少量CCl
4
C 证明苯环对羟基的影响 分别向苯和苯酚溶液中滴加饱和溴水
D 比较苯酚和乙酸的酸性 测定相同温度与浓度时苯酚钠和乙酸钠的pH
8.(2023·广东茂名第一中学一模)亚硝酸钠( )是一种常见的食品添加剂。某实验小组制备
并对其性质进行探究。已知: 与 反应,可生成 白色沉淀或无色配离子。
回答下列问题:
I. 的制取(夹持装置略)向装置A中通入一段时间 ,再通入NO和 混合气体,待 反应完全后,将所得溶液经系列操
作,得到 白色固体。
(1)图中作反应器盛放碳酸钠溶液的仪器名称是 。
(2)通入NO和 混合气体之前先通入一段时间 的目的是 。
(3)制取 的化学方程式是 ,常温下 溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表
示)。
II. 性质探究
将实验i制取的 固体配制成约 溶液,进行实验ii和iii。
(4)由实验ii的现象得出结论:白色沉淀的生成与 有关。
(5)①酸性条件下, 氧化 的离子方程式是 。
②甲同学认为,依据实验iii的现象可以得出结论:该条件下, 能氧化 。乙同学则认为试验i中制得
的 溶液中可能含有副产物 , 在酸性条件下也能氧化 ,仅凭实验iii不能得出上述结论。
9.(2023·湖南邵阳第二中学模拟)某学生对 的还原性进行实验探究,根据所学知识,回答下列问题:
实验一: 与漂粉精(已在空气中露置了一小段时间)反应的实验探究
步骤①:取4g漂粉精固体,加入100 mL水,固体有少量不溶解,溶液略有颜色,过滤,pH计测得漂粉精
溶液的pH约为12。
步骤②:将 验持续通入漂粉精溶液中,液面上方出现白雾,稍后出现浑浊,溶液变为黄绿色,最后产
生大量白色沉淀,黄绿色褪去。
(1) 的VSEPR模型为 。
(2)若向水中持续通入 ,未观察到白雾。推测步骤②中的白雾是由HCl小液滴形成的,进行如下实
验:
a.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的 溶液检验白雾,产生白色沉淀A。
I.实验a的目的是 。II.白色沉淀A可能为 (填化学式)。
(3)步骤②中溶液变为黄绿色的可能原因:随着溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和 发生反应。通
过进一步实验确认了这种可能性,设计的实验操作为 。
(4)向步骤①中过滤后得到的固体中加入稀盐酸,可能观察到的实验现象为 。
实验二: 与 溶液反应的实验探究
实验步骤:将一定量的 通入 溶液中,有白色沉淀生成。
经分析, 与 溶液反应可能有两种情况:
c.若通入少量 ,则反应为
d.若通入过量 ,则反应为
为了探究发生了哪一种情况,取上述反应后过滤所得的溶液,分别装入A、B、C、D四支试管中,进行如
下实验:
(5)试管A中有气体生成,则该气体可能为 (填化学式)。
(6)下列实验现象能说明发生的是情况c的是 (填标号,下同),能说明发生了情况d的是
。
A.试管A中有气体生成 B.试管B中溶液颜色发生了变化
C.试管C中有气体生成 D.试管D中有白色沉淀生成
10.(2023·上海嘉定一模)
Ⅰ.制备无水氯化铁
实验室利用如图装置在500~600℃制备无水氯化铁。
已知:氯化铁熔点306℃,沸点316℃,易升华、易潮解。
(1)制备无水氯化铁的化学方程式 ;装置B的作用 ;针对该装置存在的主要缺陷,提出
一个改进意见 。
Ⅱ.探究氯化铁的性质
化学社团在常温下配制了不同浓度的 溶液,分别测定其pH,20小时后再次测定pH,得到下列数据记录:
序号 浓度( ) pH(刚刚配制) pH(20小时后)
1 0.125 1.59 1.12
2 0.025 2.07 1.68
3 0.005 2.53 2.1
小组成员探究分析下列问题:
(2)配制 溶液的方法 。
(3) 溶液配制后,久置pH变小,简述原因 。
(4)表格中的数据能说明 溶液“越稀越水解”吗?用实验序号1和序号3的计算数据说明原因 。
(已知 ; )
(5)向 溶液中加入金属锌,写出可能发生的离子方程式:
, ,简述以上反应如何能控制到铁离子全部转化成亚铁离子。 。
11.(2023·广东韶关模拟)某学习小组对Cu与HNO 的反应进行了研究。
3
(1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是 。
(2)利用下图装置完成Cu与HNO 制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体,
3
C中液面上为红棕色气体。
①盛稀硝酸的仪器名称 。
②为排尽整套装置内的空气,先打开弹簧夹,通入 (填化学式),一段时间后关闭弹簧夹。
③C中液面上为红棕色气体,其原因是 (用化学方程式表示)。
(3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡,而相
同条件下 稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A
的成分后,学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。①假设1: (填化学式)对该反应有催化作用。
实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜固体,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:NO 对该反应有催化作用。
2
方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO ,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补
2
充对比实验:另取一份放有铜片的溶液B,向其中加入数滴5mol·L—1硝酸,无明显变化。补充该实验的目
的是 。
方案2:向A中鼓入N 数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、C溶液的反应速率分别为 、 ,
2
当 。(填“>”、“=”、“<”)时,实验能够证明假设2成立。
③经检验,A溶液中还含有少量亚硝酸HNO。
2
设计实验证明HNO 也对该反应有催化作用。操作和预期现象是:向含有铜片的B溶液中 。
2
最后结论:NO 和HNO 对铜与硝酸的反应都有催化作用。
2 2
12.(2023·湖北联考模拟)某兴趣小组设计了以下实验方案,探究Fe2+与SCN-能否反应生成配合物。回
答下列问题:
(1)制备FeCO 固体的实验装置如下图所示:
3
①FeCO 由FeSO 溶液和NaHCO 溶液混合制备,反应的离子方程式为 ,
3 4 3
②仪器a的名称是 ,检查装置气密性后,依次打开活塞K、K、K,反应一段时间后,打开K,
4 3 1 2
关闭 ,反应结束后,将b中FeCO 固体纯化备用。
3
(2)分别取等量少许FeCO 固体于两支试管中,进行如下图所示实验I和实验II:
3
①向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度增大,这种现象叫做
“盐效应”。则实验II中KCl溶液会使FeCO(s) Fe2+(aq)+CO (aq)溶解平衡向 (填“溶解”或
3
“沉淀”)方向移动。
②已知相同浓度的KSCN和KCl溶液的“盐效应”作用相近。两组实验的滤液中二价铁的总浓度实验I(填“大于”“等于”或“小于”)实验II,其原因是 。
(3)根据上述实验所得结论:Fe2+和SCN- (填“能”或“不能”)反应生成配合物。
13.(2023·北京丰台三模)某小组研究NaS 溶液与KMnO 溶液反应,探究过程如下。
2 4
实验
I II
序号
加10滴(约0.3mL) 溶液 滴加10滴约(0.3mL) 酸性KMnO 4 溶液(
酸化至 )
实验
酸性KMnO 溶液(
4
过程
酸化至 ) 溶液
实验
紫色变浅( ),生成棕褐色沉淀( ) 溶液呈淡黄色( ),生成浅粉色沉淀( )
现象
资料:i. 在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为 。
ii.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
(1)根据实验可知,NaS具有 性。
2
(2)甲同学实验I中S2-被氧化成 。
①根据实验现象,乙同学认为甲的不合理,理由是 。
②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到有 ,得出S2-被氧化成 的结论,丙同学否定了该
结论,理由是 。
③同学们经讨论后,设计了如下实验,证实该条件下 的确可以将S2-氧化成 。
a.右侧烧杯中的溶液是 。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后, (填操作和现象)。
(3)实验I的现象与资料ⅰ存在差异,其原因是新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物( )发生反应,该
反应的离子方程式是 。
(4)实验II的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方
案是 。(5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与 因
素有关。
14.(2023·广东江门模拟)焦亚硫酸钠(Na SO)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸
2 2 5
钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备NaSO,如图(夹持及加热装置略)
2 2 5
可用试剂:饱和NaSO 溶液、浓NaOH溶液、浓HSO 、苯、NaSO 固体焦亚硫酸钠的析出原理:
2 3 2 4 2 3
NaHSO(饱和溶液)→Na SO(晶体)+H O(1)。
3 2 2 5 2
①F中盛装的试剂是 。E装置的作用是 。
②通入N 的作用是 。
2
③Na SO 晶体在装置 中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。
2 2 5
(2)设计实验探究NaSO 的性质,完成表中填空:
2 2 5
NaSO 的性质 探究NaSO 性质的操作及现象
2 2 5 2 2 5
探究 NaSO 的溶液呈酸
2 2 5
用适量蒸馏水溶解少量NaSO 固体于试管中,①
2 2 5
一 性
探究 NaSO 晶体具有还 取少量NaSO 晶体于试管中,滴加1mL2mol•L-1酸性KMnO 溶液,剧烈反
2 2 5 2 2 5 4
二 原性 应,溶液紫红色很快褪去
①补充步骤①的操作与现象: (提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)
②探究二中反应的离子方程式为 。
(3)试设计检验NaSO 晶体在空气中已被氧化的实验方案 。
2 2 5
15.(2023·广东佛山一模)某小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件。
已知: 。
(1)向银氨溶液中滴加乙醛,振荡后将试管放在热水浴中加热,试管内壁产生银镜。写出反应的化学方
程式 。
(2)文献记载:碱性条件有利于银镜产生。小组设计实验验证该说法。
序号 实验 试剂 混合液pH 现象
Ⅰ NaOH 10 常温产生银镜
Ⅱ 浓氨水 10 加热无银镜Ⅲ 无 8 加热才能产生银镜
①对比实验 和 ,证实了文献的说法。
②实验Ⅱ未产生银镜,结合以下机理简要分析原因 。
CHCOO-+Ag
3
(3)文献还记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。小组进一步实验如下。
实验Ⅳ:向银氨溶液中加入NaOH溶液至pH=14,得到棕黑色沉淀,振荡后将试管放在热水浴中温热,有
气泡产生,试管内壁产生银镜。
①实验Ⅳ中,将Ag元素还原的离子可能是 。
②经检验棕黑色沉淀Y中含有Ag单质,请设计实验方案验证: 。
16.(2023·广东湛江模拟)
I.配制100mL0.05mol·L-1Fe (SO ) 溶液。
2 4 3
(1)该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 。
(2)为了防止Fe (SO ) 水解,在配置过程中可以加入少量 。
2 4 3
Ⅱ.探究Fe (SO ) 与Cu的反应。
2 4 3
原理:
(3)请写出Fe (SO ) 与Cu的反应的离子方程式: 。
2 4 3
开展实验并观察现象:
某实验小组在进行Fe (SO ) 与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究。
2 4 3
实验I:
提出问题:
(4)实验前,小组同学步骤2后溶液不会变为红色,原因是 。
查阅文献:i.CuSCN为难溶于水的白色固体;
ii.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似。
提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能。
猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应。猜测2:亚铁离子将其还原 , 。
(5)猜测1的离子方程式为 。
设计实验:
实验
对比实验及试剂 实验步骤 实验现象
序号
A试管
加入1mL0.4mol·L-1KSCN 开始时溶液的上方变为红色,一段时间后红
2 mL 0.1 mol/LFeSO
4
溶液 色向下蔓延,最后充满整支试管
溶液
Ⅱ
B试管
加入1mL0.4mol·L-1KSCN
2mL0.1mol/LCuSO 溶 溶液变成绿色
4
溶液
液
加入2mL0.1mol·L-1CuSO
4
溶液变为淡蓝色
C试管
溶液
Ⅲ 2mL0.1mol/LFeSO 溶
4
再加1mL0.4mol·L-1KSCN 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一
液
溶液 段时间后整支试管溶液呈深红色
得出结论:
(6)实验Ⅱ中试管 (填字母)中的现象可以证实猜测1不成立。
(7)Fe3+的氧化性本应强于Cu2+,结合实验Ⅲ中的现象解释 能正向发生的原因:
。
17.(2023·陕西渭南模拟)某小组同学探究 与新制 悬浊液的反应。
资料: 为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸;能与氨水反应生成 ,该物质在空气中会
立即被氧化成 而使溶液显蓝色。
C中实验现象
序
物质a
号
通入 前 通入 后产生蓝色絮 开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,
Ⅰ
溶液 状沉淀 试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色
产生蓝色絮 开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成
Ⅱ
溶液 状沉淀 大量白色沉淀,溶液呈绿色
(1)装置B的作用是控制 气体的流速,则B中试剂是 。
(2)通入 前,实验Ⅰ、Ⅱ中产生蓝色絮状沉淀的离子方程式为 。
(3)实验Ⅰ通入 后产生砖红色沉淀 ,该反应的化学方程式为 。分析实验Ⅰ一段时间后砖红
色沉淀消失的可能原因 。
(4)同学们对实验Ⅱ中白色沉淀的成分继续探究。
①甲同学取少量白色沉淀,洗净后加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:
、 。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为 ,实验方案如下:
填写下表空格:
试剂1 试剂2 蒸馏水
现象1 现象2
(5)实验Ⅰ和实验Ⅱ中 与新制 悬浊液均发生了 反应,反应现象的不同与 有关。
18.(2023·河南联考一模)某小组在验证反应“ ”,实验探究过程如下。结合探究
过程回答下列问题。
向硝酸酸化的 硝酸银溶液中(忽略 的水解)加入过量铁粉,搅拌后静置,一段时间后,将烧
杯底部黑色固体过滤,滤液呈黄色。
(1)检测到滤液中含有 ,可以选用的试剂为 (填化学式)溶液。 产生的原因可能有以
下几种。
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生 。
假设b:空气中存在 , 被氧化为 ,写出反应的离子方程式: 。
假设c:酸性溶液中的 具有氧化性,可产生 。
(2)某同学证明上面假设c不成立,向硝酸酸化的 硝酸钠溶液中加入过量铁粉,搅拌后静置,
一段时间后,上层清液未变黄色,经检验无 。(3)取过滤后的黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
(4)某同学利用原电池证明 可以将 氧化为 ,设计了如图所示的原电池装置。连接装置后,
电流表中有电流通过,一段时间后电流表不再偏转(所用溶液均已去除 )。甲溶液中的溶质为
。写出石墨电极上发生的电极反应式: 。电流表指针不再偏转后,向左侧烧杯中加入 固
体,发现电流表指针反向偏转,此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”),银电极的电极反应
式为 。
19.(2023·吉林延边第一中学模拟)某小组同学探究 与 溶液的反应,实验如下。
资料:i. (黄色)
ii. 呈绿色(酸性条件下不稳定)、低浓度 呈无色、MnS为肉色沉淀。
iii.
实验Ⅰ:
(1)用离子方程式表示 溶液显碱性的原因: 。
(2)将固体a过滤、洗涤,放置在空气中,固体变为棕黑色。
①甲同学认为固体a中除了MnS外,还有 ,依据的现象是 。
②乙同学认为根据上述现象不能得出固体a中含有 ,应补充对比实验: (填实验方案)。
实验证实固体a中含有 。
(3)固体b的主要成分是S。分析产生S的可能原因: 。
经检验,固体c的主要成分是 。
①分析产生 的可能原因:酸性条件下, 将 氧化。
②继续滴加酸性 溶液,溶液变为紫红色,仍有棕黑色固体。
实验Ⅱ:改用未经酸化的 溶液重复实验Ⅰ,产生棕黑色固体时溶液呈绿色。
(4)分析实验Ⅰ未见绿色的原因:取少量实验Ⅱ的绿色溶液,滴加硫酸,溶液变为紫红色,产生棕黑色固体。该反应的离子方程式是 。
实验Ⅲ:向未经酸化的 溶液中滴加少量,产生棕黑色沉淀并检测到。
(5)综合上述实验, 与 溶液反应的产物与 等因素有关(答出两点即可)。
20.(2023·四川成都石室中学模拟)硫酸亚铁铵[(NH )Fe(SO )•6H O]俗称莫尔盐,是一种常见的补血剂,
4 2 4 2 2
石室中学2023届的同学们分小组制取了莫尔盐晶体并对其热分解产物进行了探究。
I.莫尔盐晶体的制备
(1)用如图1的装置制备FeSO 。
4
①废铁屑需要先进行碱煮,目的是 。
②加入的废铁屑需过量,除废铁屑不纯外,主要原因是 。
③用离子方程式解释C中所盛试剂的作用: 。
(2)反应结束后趁热过滤,向滤液中加入HSO 调节pH在1~2,迅速加入一定质量的(NH )SO 固体,在
2 4 4 2 4
70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出莫尔盐晶体。乙醇的作用为 。
II.莫尔盐晶体热分解产物探究
查阅文献得知:莫尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解,产物复杂。
[提出猜想]
(3)莫尔盐晶体受热分解,同学们认为分解产物可能有以下几种情况:
A.FeO、NH 、SO 、HO
3 3 2
B.FeO、NH 、SO 、HO
3 2 2
C.Fe O、NH 、SO 、HO
2 3 3 3 2
D.FeO、N、SO 、HO
2 2 2
E.Fe O、NH 、SO 、SO 、HO
2 3 3 3 2 2
F.Fe O、NH 、SO 、SO 、N、HO
2 3 3 3 2 2 2
经认真分析,通过推理即可确定猜想 (填序号)不成立。
[实验探究]
(4)甲组同学设计如图2的实验装置,观察到A中固体逐渐变为红棕色,B中白色固体变蓝,D中酚酞溶
液变红色,由此可知莫尔盐分解的产物中有HO、 (填化学式)。进一步实验证实A中充分反应后的
2
固体残留物中不含FeO,操作方法及实验现象:取少量A中固体残留物于试管中, 。(5)乙组选用甲组实验中的装置A和图3所示的装置进行实验,验证了莫尔盐分解的产物中还有SO 、
2
SO 和N。
3 2
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序(用装置的字母表示)为A、E、 。(各装置中试剂均
足量)
②实验中,准确称量莫尔盐7.8400g,加热充分反应后,测得装置A中固体残留物的质量为1.6000g,装置
F中生成白色沉淀的质量为5.8250g。写出该条件下莫尔盐受热分解的化学方程式: 。(已
M[(NH)Fe(SO )•6H O]=392g•mol-1,分解产物被充分吸收,不考虑其损失)
4 2 4 2 2