（高考化學(xué)）專題24-化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)-真題分類匯編

專題24化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)②③④(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，方法是(2)步驟②需要加熱的目的是,溫度保持80~95℃,采用的合適加熱方式是。鐵屑中含有少量硫化物，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體需要凈化處理，合適的裝置為(填標(biāo)號(hào))。ABCD(3)步驟③中選用足量的H?O?,理由是。分批加入H?O?,同時(shí)為了 ,溶液要保持pH小于0.5。(4)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有,經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。(5)采用熱重分析法測(cè)定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱【答案】(1)堿煮水洗(2)加快反應(yīng)熱水浴C(3)將Fe2+全部氧化為Fe3+;不引入雜質(zhì)防止Fe3水解(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌)【解析】(1)步驟①的目的是去除廢鐵屑表面的油污，油污在堿性(2)步驟②需要加熱的目的是為了加快反應(yīng)速率；溫度保持80~95℃,由于保持溫度比較恒定且低于水的沸點(diǎn)，故采用的合適加熱方式是水浴加熱(熱水浴);鐵屑中含有少量硫化倒置的漏斗，故選擇C裝置；(3)步驟③中選用足量的H?O?,BO?可以將Fe2+氧化為Fe3+,且H?O?的還原產(chǎn)物為H?O,不解，所以在加入時(shí)需分量加入，同時(shí)為了防止Fe3水解，溶液要保持pH小于0.5;(4)為了除去可溶性的硫酸銨、鐵離子等，需要經(jīng)過(guò)的步驟為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾(洗滌);(5)設(shè)硫酸鐵銨的化學(xué)式為NH?Fe(SO?)zxH?O,其相對(duì)分子質(zhì)量為266+18x,1.5個(gè)水分子的相對(duì)分子質(zhì)量為1.5×18=27,則27/(266+18x)=5.6%,解得x=12,則硫酸鐵銨的化學(xué)式2.[2019新課標(biāo)Ⅱ]咖啡因是一種生物堿(易溶于水及乙醇，熔點(diǎn)234.5℃,100℃以上開始升華),有興奮大腦神經(jīng)和利尿等作用。茶葉中含咖啡因約1%~5%、單寧酸(K約為10-6,易溶于水及乙醇)約3%~10%,還含有色素、纖維素等。實(shí)驗(yàn)室從茶葉中提取咖啡因的索氏提取索氏提取裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)燒瓶中溶劑受熱蒸發(fā)，蒸汽沿蒸汽導(dǎo)管2上升至球形冷筒管筒管套導(dǎo)頂端時(shí)，經(jīng)虹吸管3返回?zé)浚瑥亩鴮?shí)現(xiàn)對(duì)茶葉末的連續(xù)萃取?；卮鹣铝袉?wèn)題：索氏提取器甲(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需將茶葉研細(xì)，放入濾紙?zhí)淄?中，研細(xì)的目的是_,圓底燒瓶中加入95%乙醇為溶劑，加熱前還要加幾粒(2)提取過(guò)程不可選用明火直接加熱，原因是_,與常規(guī)的萃取相比，采(3)提取液需經(jīng)“蒸餾濃縮”除去大部分溶劑。與水相比，乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是 A.直形冷凝管B.球形冷凝管C.接收瓶D.燒杯(4)濃縮液加生石灰的作用是中和和吸收(5)可采用如圖所示的簡(jiǎn)易裝置分離提純咖啡因。將粉狀物放入蒸發(fā)皿中并小火加熱，【答案】(1)增加固液接觸面積，提取充分沸石(2)乙醇易揮發(fā)，易燃使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高)(3)乙醇沸點(diǎn)低，易濃縮AC(4)單寧酸水(5)升華(2)由于乙醇易揮發(fā)，易燃燒，為防止溫度過(guò)高使揮發(fā)出的乙醇燃燒，因此提取過(guò)程中不可選用明火直接加熱根據(jù)題干中的已知信息可判斷與常規(guī)的萃取相比較，采用索式提取器的優(yōu)點(diǎn)是使用溶劑量少，可連續(xù)萃取(萃取效率高);(3)乙醇是有機(jī)溶劑，沸點(diǎn)低，因此與水相比較乙醇作為萃取劑的優(yōu)點(diǎn)是乙醇沸點(diǎn)低，易濃縮蒸餾濃縮時(shí)需要冷凝管，為防止液體殘留在冷凝管中，應(yīng)該選用直形冷凝管，而不需(4)由于茶葉中還含有單寧酸，且單寧酸也易溶于水和乙醇，因此濃縮液中加入氧化鈣的(5)根據(jù)已知信息可知咖啡因在100℃以上時(shí)開始升華，因此該分離提純方法的名稱是升3.[2019新課標(biāo)Ⅲ]乙酰水楊酸(阿司匹林)是目前常用藥物之一。實(shí)驗(yàn)室通過(guò)水楊酸進(jìn)行乙酰水楊酸熔點(diǎn)/℃相對(duì)密度/(g·cm-3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程在100mL錐形瓶中加入水楊酸6.9g及醋酸酐10mL,充分搖動(dòng)使固體完全溶解。(1)該合成反應(yīng)中應(yīng)采用加熱。(填標(biāo)號(hào))A.熱水浴B.酒精燈C.煤氣燈D.電爐 (填名稱)。(4)②中飽和碳酸氫鈉的作用是,以便過(guò)濾除去(6)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是%。(3)充分析出乙酰水楊酸固體(結(jié)晶)(4)生成可溶的乙酰水楊酸鈉(5)重結(jié)晶【解析】(1)因?yàn)榉磻?yīng)溫度在70℃,低于水的沸點(diǎn)，且需維溫度不變，故采用熱水浴的方(2)操作①需將反應(yīng)物倒入冷水，需要用燒杯量取和存放冷水，過(guò)濾的操作中還需要漏斗，(3)反應(yīng)時(shí)溫度較高，所以用冷水的目的是使得乙酰水楊酸晶體充分析出；(4)乙酰水楊酸難溶于水，為了除去其中的雜質(zhì)，可將生成的乙酰水楊酸與碳酸氫鈉反應(yīng)(5)每次結(jié)晶過(guò)程中會(huì)有少量雜質(zhì)一起析出，可以通過(guò)多次結(jié)晶的方法進(jìn)行純化，也就是(6)水楊酸分子式為CH?O?,乙酰水楊酸分子式為C?H?O?,根據(jù)關(guān)系式法計(jì)算得：mm(C?H?O?)=(6.9g×180)/138=9g,則產(chǎn)率為4.[2019天津]環(huán)己烯是重要的化工原料。其實(shí)驗(yàn)室制備流程如下：(沸點(diǎn)161℃)環(huán)已烯飽和食鹽水粗產(chǎn)品操作2干燥過(guò)濾操作3(沸點(diǎn)83℃)水相(棄去)I.環(huán)己烯的制備與提純(1)原料環(huán)己醇中若含苯酚雜質(zhì)，檢驗(yàn)試劑為,現(xiàn)象為(2)操作1的裝置如圖所示(加熱和夾持裝置已略去)。①燒瓶A中進(jìn)行的可逆反應(yīng)化學(xué)方程式為,濃硫酸也可作該反應(yīng)的催化劑，選擇FeCl?-6H?O而不用濃硫酸的原因?yàn)閍.濃硫酸易使原料炭化并產(chǎn)生SO,b.FeCl?·6H?O污染小、可循環(huán)使用，符合綠色化學(xué)理念②儀器B的作用為(3)操作2用到的玻璃儀器是(4)將操作3(蒸餾)的步驟補(bǔ)齊：安裝蒸餾裝置，加入待蒸餾的物質(zhì)和沸石， ,棄去前餾分，收集83℃的餾分。Ⅱ.環(huán)己烯含量的測(cè)定測(cè)定過(guò)程中，發(fā)生的反應(yīng)如下：②③(5)滴定所用指示劑為。樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用字(6)下列情況會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低的是(填序號(hào))。a.樣品中含有苯酚雜質(zhì)b.在測(cè)定過(guò)程中部分環(huán)己烯揮發(fā)②減少環(huán)己醇蒸出(3)分液漏斗、燒杯(4)通冷凝水，加熱(5)淀粉溶液a【解析】【分析】I.(1)檢驗(yàn)物質(zhì)時(shí)通常是利用該物質(zhì)的特殊性質(zhì)，或利用不同物質(zhì)間的性質(zhì)差異。苯酚能與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)而醇不能，可依此設(shè)計(jì)用氯化鐵溶液檢驗(yàn)苯酚的存在；(2)書寫陌生情境的化學(xué)方程式時(shí)，一定要將題給的所有信息挖掘出來(lái)，比如題給的反應(yīng)條件，如催化劑、加熱的溫度、此反應(yīng)已明確指出的“可逆”;(3)催化劑選擇FeCl?·6H2O而不用濃硫酸的理由分析，顯然要突出濃硫酸的缺點(diǎn)，突出(4)在發(fā)生裝置中加裝冷凝管，顯然是為了冷凝回流，提高原料的利用率。(5)計(jì)算此問(wèn)時(shí)盡可能采用關(guān)系式法，找到已知和未知之間的直接關(guān)系。(6)誤差分析時(shí)，利用相關(guān)反應(yīng)式將量盡可能明確化。【詳解】I.(1)檢驗(yàn)苯酚的首選試劑是FeCl?溶液，原料環(huán)己醇中若含有苯酚，加入FeCl?第10頁(yè)共44頁(yè)(2)①?gòu)念}給的制備流程可以看出，環(huán)己醇在FeCl?·6H?O的作用下，反應(yīng)生成了環(huán)己烯， 標(biāo)出可逆符號(hào)，F(xiàn)eCl?·6H?O是反應(yīng)條件(催化劑)別漏標(biāo)；此處用FeCl?·6H?O而不用濃+2H?O;b項(xiàng)合理，與濃硫酸相比，F(xiàn)eCl?·6H?O對(duì)環(huán)境相對(duì)友好(3)操作2實(shí)現(xiàn)了互不相溶的兩種液體的分離，應(yīng)是分液操作，分液操作時(shí)需要用到的玻(4)題目中已明確提示了操作3是蒸餾操作。蒸餾操作在加入藥品后，要先通冷凝水，再II.(5)因滴定的是碘單質(zhì)的溶液，所以選取淀粉溶液比較合適；根據(jù)所給的②式和③式，可知剩余的Br?與反應(yīng)消耗的Na?S?O?的物質(zhì)的量之比為1:2,所以剩余Br?的物質(zhì)的量為：1,反應(yīng)消耗的Br?的物質(zhì)的量為(b-,據(jù)反應(yīng)①式中環(huán)己烯與溴單質(zhì)1:1反應(yīng)，可知環(huán)己烯的物質(zhì)的量也為(b-,所以ag樣品中環(huán)己烯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：,其質(zhì)量為45-(6)a項(xiàng)錯(cuò)誤，樣品中含有苯酚，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：第11頁(yè)共44頁(yè)每反應(yīng)1molBr2,消耗苯酚的質(zhì)量為31.3g;而每反應(yīng)1molBrz,消耗環(huán)己烯的質(zhì)量為82g;3個(gè)反應(yīng)方程式可以得出：2Na?S?O?^I?^Br?^〔③對(duì)于a項(xiàng)的分析，要粗略計(jì)算出因苯酚的混入，導(dǎo)致單位質(zhì)量樣品消耗溴單質(zhì)的量增加，5.[2019江蘇]丙炔酸甲酯(CH=C—COOH)是一種重要的有機(jī)化工原料，沸點(diǎn)為步驟1:在反應(yīng)瓶中，加入14g丙炔酸、50mL甲醇和2mL濃硫酸，攪拌，加熱回流一段時(shí)步驟2:蒸出過(guò)量的甲醇(裝置見下圖)。步驟4:有機(jī)相經(jīng)無(wú)水Na?SO?干燥、過(guò)濾、蒸餾，得丙炔酸甲酯。第12頁(yè)共44頁(yè)(1)步驟1中，加入過(guò)量甲醇的目的是_4A(4)步驟4中，蒸餾時(shí)不能用水浴加熱的原因是【答案】(1)作為溶劑、提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率(2)(直形)冷凝管防止暴沸(3)丙炔酸分液(4)丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)比水的高【解析】(1)一般來(lái)說(shuō)，酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入過(guò)量的甲醇，提高丙炔酸的轉(zhuǎn)化率，丙(2)根據(jù)裝置圖，儀器A為直形冷凝管；加熱液體時(shí)，為防止液體暴沸，需要加入碎瓷片(3)丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)為103℃~105℃,制備丙炔酸甲酯采用水浴加熱，因此反應(yīng)液中除液的作用是除去丙炔酸，降低丙炔酸甲酯在水中的溶解度，使之析出；水洗除去NaCl、(4)水浴加熱提供最高溫度為100℃,而丙炔酸甲酯的沸點(diǎn)為103℃~105℃,采用水浴加熱，第13頁(yè)共44頁(yè)6.[2019北京]化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO?與AgNO?溶液的反應(yīng)。(1)實(shí)驗(yàn)一：用如下裝置(夾持、加熱儀器略)制備SO?,將足量SO?通入AgNO?溶液中，迅速反應(yīng)，得到無(wú)色溶液A和白色沉淀B。(2)對(duì)體系中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)分析得出沉淀B可能為Ag?SO?、AgSO?或二者混合物。(資實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證B的成分②加入鹽酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推斷D中主要是BaSO?,進(jìn)而推斷B中含有Ag?SO?。向?yàn)V液E中加入一種試劑，可進(jìn)一步證實(shí)B中含有Ag?SO(3)根據(jù)沉淀F的存在，推測(cè)SO?的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑：途徑1:實(shí)驗(yàn)一中，SO?在AgNO?溶液中被氧化生成Ag?SO?,隨沉淀B進(jìn)入D。途徑2:實(shí)驗(yàn)二中，SO;被氧化為SO?進(jìn)入D。①向溶液A中滴入過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，證明溶液中含有:取上層清液繼續(xù)滴加BaCl?溶液，未出現(xiàn)白色沉淀，可判斷B中不含Ag?SO?。做出判斷的理由： (5)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析，SO?與AgNO?溶液應(yīng)該可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。將實(shí)驗(yàn)一所得②H?O?溶液，產(chǎn)生白色沉淀(3)①Ag*Ag?SO?溶解度大于BaSO,沒有BaS②途徑1不產(chǎn)生SO2,途徑2產(chǎn)生SO2(6)實(shí)驗(yàn)條件下：第14頁(yè)共44頁(yè)第15頁(yè)共44頁(yè)【解析】(1)①銅和濃硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，化學(xué)方程式為：②試劑a為飽和NaHSO?溶液，用于觀察氣體流速，且在SO?飽和NaHSO?溶液中溶解度很小，②沉淀D洗滌干凈后，加入過(guò)量稀鹽酸，BaSO?與稀鹽酸反應(yīng)生成BaCl?和SO?、H?O,則濾氧化生成SO?,SO3和Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生白色BaSO?沉淀，進(jìn)一步證實(shí)B中含有Ag?SO?。(3)向溶液A中滴入過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀為AgCl,證明溶液A中含有Ag*;取上層清液繼續(xù)滴加BaCl?溶液，未出現(xiàn)白色沉淀，證明溶液A中不含SO2,由于Ag?SO?微溶于水，則B中不含AgSO,從而確定途徑1不產(chǎn)生SO?,途徑2產(chǎn)生SO2。(6)對(duì)比分析(4)(5)可知，SO?與AgNO?溶液生成Ag?SO?的速率大于生成Ag和SO?的速率，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)二可知，堿性溶液中SO?更易被氧化為SO。EAC蒸氨Ⅲ①700℃只發(fā)生MgCO?和Mg(OH)?的分解反應(yīng)。②NH?Cl溶液僅與體系中的MgO反應(yīng)，且反應(yīng)程度不大。(1)下列說(shuō)法正確的是A.步驟I,煅燒樣品的容器可以用坩堝，不能用燒杯和錐形瓶B.步驟Ⅲ,蒸氨促進(jìn)平衡正向移動(dòng)，提高M(jìn)gO的溶解量C.步驟Ⅲ,可以將固液混合物C先過(guò)濾，再蒸氨(2)步驟Ⅲ,需要搭建合適的裝置，實(shí)現(xiàn)蒸氨、吸收和指示于一體(用硫酸溶液吸收氨①選擇必須的儀器，并按連接順序排列(填寫接);熱源→②為了指示蒸氨操作完成，在一定量硫酸溶液中加指示劑。(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。取少量產(chǎn)品第16頁(yè)共44頁(yè)(4)有同學(xué)采用鹽酸代替步驟Ⅱ中的NH?Cl溶液處理固體B,然后除雜，制備MgCl?溶 固體B→a→()→()→()→()→()→()→MgCl?a.用鹽酸溶解b.調(diào)pH=3.0c.調(diào)pH=5.0(3)堿式氯化鎂(氫氧化鎂)過(guò)度蒸發(fā)導(dǎo)致氯化鎂水解(4)cfefga第17頁(yè)共44頁(yè)第18頁(yè)共44頁(yè)(2)①先選發(fā)生裝置為a,然后連接回流裝置d,生成的氨氣有水蒸氣，需要干燥，然后連接干燥管f,氨氣是堿性氣體，需要用酸吸收，最后連接c。故答案填a→d→f→c。②硫酸和氨氣恰好完全反應(yīng)生成硫酸銨((NH)?SQ?),硫酸銨顯酸性，因而選擇在酸性范圍(3)溶液F經(jīng)鹽酸酸化、蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌和低溫干燥得到產(chǎn)品。①溶液仍呈堿性，注意不可能是氨氣的影響，由于氯化鎂水解使溶液呈酸性，故溶液的堿性是由雜質(zhì)引起的。(4)根據(jù)各離子完全沉淀的pH值，加酸后溶液呈酸性，可逐步提高pH,同時(shí)以沉淀形式除掉不同離子，因而先將pH調(diào)至5,除掉Al3+和Fe3,然后過(guò)濾其沉淀，然后將pH調(diào)至到氯化鎂溶液。故答案依次填cfefga。8.(2018全國(guó)Ⅱ理綜，28,15分)K?[Fe(C?O?)3]·3H?O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，第19頁(yè)共44頁(yè)N,樣品AEF_④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有Fe0和Fe?O?,檢驗(yàn)Fe?O?存在的方法1.(1)3FeC?O?+2K?[Fe(CN)?]===Fe?[Fe(CN)?]?+3K?C?O?(2分)(2)①隔絕空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置(2分)②CO2(1分)CO③先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?2分)(3)①粉紅色出現(xiàn)(2分)(3分)第20頁(yè)共44頁(yè)【解析】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)綜合應(yīng)用。(1)發(fā)生的顯色反應(yīng)是溶液中Fe2+與K?[Fe(CN)?]生成Fe?[Fe(CN)?]?,其化學(xué)方程式為變渾濁，說(shuō)明三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物中含有CO2,經(jīng)NaOH溶液可除去CO2,氣體經(jīng)濃硫酸干燥后，與灼熱的CuO反應(yīng)，得到單質(zhì)Cu,且由裝置F中現(xiàn)象可知裝置E中又生成CO?,由此可判斷熱分解產(chǎn)物中還含有CO。③為防止倒吸，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)先熄滅裝兩處的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?。④要檢驗(yàn)A中殘留固體中含有FeO?,可取少量A中殘留固體，加入足量稀硫酸或稀鹽酸溶解，再滴入少許KSCN溶液，溶液中出現(xiàn)紅色，即可確定殘留固體中含有Fe?Og。(3)①KMnO?能將樣品溶液中Fe+氧化成Fe3+,將C?O?2氧化成還原為Fe2+,酸化后Fe2+與KMnO?溶液反應(yīng)，根據(jù)化合價(jià)變化可找出關(guān)系式為5Fe2+~MnO?,100%可9.(2018北京理綜，28,16分)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(KFeO?)并探究其性質(zhì)。②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。第21頁(yè)共44頁(yè)(2)探究KFeO?的性質(zhì)①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a,經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl?。為證明是否K?FeO?氧化了Cl而產(chǎn)生Cl?,設(shè)計(jì)以下方案：方案I方案Ⅱ液將K,FeO?溶出，得到紫色溶液b。取少量b,滴加鹽酸，有Cl?產(chǎn)生。i.由方案I中溶液變紅可知a中含有離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是③資料表明，酸性溶液中的氧化性FeO?2->MnO?-,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下：將溶液b滴入MnSO?和足量H?SO?的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色。該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO?2->MnO?。若2.(1)①2KMnO?+16HCl===2MnCl?+2KCl+5Cl?↑+8HO(2分)(2分)ii.排除C10的干擾(2分)第22頁(yè)共44頁(yè)過(guò)濾器吸收器過(guò)濾器吸收器③理由：Fe0?在過(guò)量酸的作用下分)或方案：向紫色溶液b中滴加過(guò)量稀H?SO?,觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色(2分)【解析】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)。(1)①由題圖知A中反應(yīng)物為濃鹽酸和KMnO?,生成物有Cl?,且錳被還原為Mn2,根據(jù)得失電子守恒及元素守恒即可完成反應(yīng)的化學(xué)方程式。②由于裝置C中高鐵酸鉀的制備環(huán)境呈堿性而制得的氯氣中混有的氯化氫氣體為酸性，中氧元素的化合價(jià)升高，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，高鐵酸鉀中+6價(jià)的鐵元素化合價(jià)必然降低，其還原產(chǎn)物可能是Fe3+。也就是說(shuō)，F(xiàn)e3+可能來(lái)自于高鐵酸鉀自身的氧化還原反應(yīng)。書寫離子方程式時(shí)，可以先寫出明確的、已知的反應(yīng)物(即FeO?-)和生成物(即Fe3+和O?),根據(jù)得失電子守恒確定Fe+和O?的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為4:3,再根據(jù)電荷守恒和元素守恒確化性，也能氧化Cl1,故需排除C10-的干擾。②K?FeO?的制備實(shí)驗(yàn)中Cl?化合價(jià)降低作氧化劑，故氧化性Cl?>FeO?2,該反應(yīng)是在堿性條10.(2018天津理綜，9,18分)煙道氣中的NO是主要的大氣污染物之一，為了監(jiān)測(cè)其含AB操CD①檢驗(yàn)系統(tǒng)氣密性；②加熱器將煙道氣加熱至14(2)C中填充的于燥劑是(填序號(hào))(3)用實(shí)驗(yàn)室常用儀器組裝一套裝置，其作用與D(裝有堿液)相同，在虛線框中畫出該(4)采樣步驟②加熱煙道氣的目的是。將vL氣樣通入適量酸化的H?O?溶液中，使NO完全被氧化成NO?-,加水稀釋至100.00mL。量取20.00mL該溶液，加入v1mLclmol·L-1FeSO?標(biāo)準(zhǔn)溶液(過(guò)量),充分反應(yīng)后，用c?mol·L-1KCr?O?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Fe2+,終點(diǎn)時(shí)消耗v?mL。(6)滴定操作使用的玻璃儀器主要有(7)滴定過(guò)程中發(fā)生下列反應(yīng)：若缺少采樣步驟③,會(huì)使測(cè)定結(jié)果第23頁(yè)共44頁(yè)(每空2分)(1)除塵(2)c亮NgOIⅡ落液期(6)錐形瓶、酸式滴定管(8)偏低偏高【解析】本題主要考查煙道氣中NO?含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)。(1)A中裝有無(wú)堿玻璃棉，其作用是通常只用于檢驗(yàn)水而不是吸收水，故該干燥劑為P?O?。(3)D的作用是吸收NOx,故該裝置(5)NO被H?O?氧化為NO?,則H?式滴定管。(7)根據(jù)滴定原理，可得原溶液中NO;消耗的n(Fe2*)=(8)若缺少采樣步驟③,則采集的煙道氣中混有空氣，測(cè)定結(jié)果偏低；若FeS04標(biāo)準(zhǔn)溶液第25頁(yè)共44頁(yè)向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有①取出少量黑色固體，洗滌后，(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實(shí)了甲的猜測(cè)。同i3產(chǎn)生白色沉淀，較3min時(shí)量少；溶液紅色較3min時(shí)加深假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在0,由于(用離子方程式表示),段設(shè)d;根據(jù)現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag*,可產(chǎn)生③下述實(shí)驗(yàn)I可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。第26頁(yè)共44頁(yè) 【答案】(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深存在Ag,Ag可與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+。③實(shí)驗(yàn)I可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因，只要將原實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系中的Ag*替換，其他微粒的種類及濃度保持不變，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)即可，所以可選用0.05mol·L1NaNO?溶液(pH≈2);實(shí)驗(yàn)Ⅱ利用原電池裝置證明反應(yīng)12.【2016年高考江蘇卷19題】某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量第27頁(yè)共44頁(yè)15%15%NaClO溶液(過(guò)量)EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up5(處),光)EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up5(理),盤)10%氨水(1)“氧化”階段需在80℃條件下進(jìn)行，適宜的加熱方式為除因過(guò)量NaCl0與NH?·H?O反應(yīng)外(該條件下NaClO?與NHg·H?O不反應(yīng)),還因染應(yīng)的化學(xué)方程式。HNO?氧化Ag時(shí)會(huì)產(chǎn)生氮氧化物，污染環(huán)境。(3)為提高Ag的回收率，需增加氨水的用量；由已知信息①知冷卻后的溶液中因NaC10的分解，會(huì)含有一定濃度的C1-,不利于AgCl和氨水反應(yīng)的正向進(jìn)行。(5)由已知信息③知，水合肼可以和銀氨溶液發(fā)說(shuō)明反應(yīng)已進(jìn)行完全，靜置，過(guò)濾出生成的Ag,洗滌、干燥，得Ag。13.【2016年高考北京卷】(16分)以Na?SO?溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多實(shí)驗(yàn)滴管Na?SO?溶液飽和Ag?SO?溶液I.產(chǎn)生白色沉淀0.2mol·L-ICuSO?溶液Ⅱ.溶液變綠，繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀mol·L-Al。(SO?).第28頁(yè)共44頁(yè)第29頁(yè)共44頁(yè) 第30頁(yè)共44頁(yè)至沉淀恰好溶解至沉淀恰好溶解控制pH2mL0.1mol·L-1b.K明顯大于結(jié)論。(1)飽和溶液中的Ag*與Na?SO?反應(yīng)會(huì)生成更難溶的Ag?SO?。(2)①根據(jù)現(xiàn)象Ⅱ和已知a.根據(jù)沉淀A是BaSO?,知加入的試劑1含Ba2+,可以選用鹽酸酸化的BaCl?溶液。b.由白離子不足3個(gè)，因此可設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)V,設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù),對(duì)比與B即可得出結(jié)論。(4)I?被還原，酸性KMnO?溶液褪色，均顯示了亞硫酸鹽的還原性，亞14.【2016年高考四川卷】(13分)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl?·2H?O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究?！举Y料查閱】第31頁(yè)共44頁(yè)NaOHNaOHa.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈，冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCle.停止通入HCl,然后通入N?(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化 【探究反思】(5)反應(yīng)結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl?或CuO雜質(zhì)，根據(jù)資D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為氯氣與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，離子方程式為Cl?+20H==CuCl?沒有完全分解；②通入的氯化氫氣體不足，反應(yīng)過(guò)程中CuCl?水解生成Cu?(OH)?Cl?,Cu?(OH)?Cl?分解而生成Cu0。第32頁(yè)共44頁(yè)15.【2015福建理綜化學(xué)】(15分)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)(1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃(3)在不同條件下KClO?可將KI氧化為I?或KIO?。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如123400實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為第33頁(yè)共44頁(yè)(4)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為使用右圖裝置，加熱(5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)【答案】(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可);(2)能(3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響；②.硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn)；(4)因存在Cl?的重新溶解、HC10分解等，此方案無(wú)法測(cè)算試樣含氯總量(或其他合理答(5)量取一定量的試樣，加入足量的H?O?溶液，加熱除去過(guò)量的H?O?,冷卻，再加入足量的HCl,因此能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。(3)①由表格數(shù)據(jù)可知，各試==Cl-+3I?+3H?O。(4)第34頁(yè)共44頁(yè)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，因此了解反應(yīng)原理和物質(zhì)的成分是評(píng)價(jià)的依據(jù)。要根據(jù)電荷守恒、電子守恒及原子守恒進(jìn)行有電子轉(zhuǎn)移的離子方程式的書寫，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察、分析、16.【2015安徽理綜化學(xué)】(14分)某研究小組將純凈SO?氣體通入0.1mol·L-1的Ba(NO?)?溶液中，得到了BaSO?沉淀，為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO?,該小組突假設(shè)一：溶液中的NO?假設(shè)二：溶液中溶解的02實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1:在盛有不含O?的25ml0.1mol/LBaCl?溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO?氣體實(shí)驗(yàn)2:在盛有不含0?的25ml0.1mol/LBa(NO?)z溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO?氣體(2)為深入研究該反應(yīng)，該小組還測(cè)得上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中溶液的pH隨通入SO?體積的變化曲實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是V?時(shí)，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是(用第35頁(yè)共44頁(yè)離子方程式表示)(3)驗(yàn)證假設(shè)二實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過(guò)程)(4)若假設(shè)二成立，請(qǐng)預(yù)測(cè)在相同條件下，分別通入足量的O?和KNO?,氧化相同的H?SO?溶液(溶液體積變化忽略不計(jì)),充分反映后兩溶液的pH前者(填大于或小于)后者，【答案】(1)無(wú)明顯現(xiàn)象、有白色沉淀生成(2)SO?溶于水后生成HSO?;實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1:作為參考實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3:將純凈的SO?氣體通入未經(jīng)脫O?處理的25mL0.1mol/L的BaCl?溶液中(4)小于，反應(yīng)的離子方程式表明，足量的O?和NO?分別氧化相同的H?SO?,生成的H+的【解析】(1)根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，亞硫酸是弱酸不能制備鹽酸，故實(shí)驗(yàn)1無(wú)現(xiàn)象，SO?H?SO?,亞硫酸顯酸性，電離出H+,和NO?結(jié)合生成硝酸，具有強(qiáng)氧化性，將SO32-氧化成成白色的BaSO?沉淀；(2)SO?溶于水后生成H?SO?,亞硫酸顯酸性，故pH值減??；第36頁(yè)共44頁(yè)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1:在盛有不含02的25ml0.1mol/LBaC12溶液的實(shí)驗(yàn)2:在盛有富含02的25ml0.1mol/LBaC12溶液的(4)小于，反應(yīng)的離子方程式表明，足量的O?和NO?分別氧化相同的H?SO?,生成的H的物質(zhì)的量前者多余后者(其他合理答案也正確)法。解決本題型的關(guān)鍵在于審題仔細(xì)，找出要探究的具體問(wèn)題，像題目中的“研究、驗(yàn)證、探究”等字眼后面的一般就是我們需要把握的探究問(wèn)題。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還有遵循以下原則，17.【20.14年高考安徽卷第28題】(14分)某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格):編號(hào)鐵粉/g醋酸/%①②③(2)編號(hào)①實(shí)驗(yàn)測(cè)得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t?時(shí)，容器中壓強(qiáng)明顯小于起始?jí)簭?qiáng)，其原因是鐵發(fā)生了腐蝕，請(qǐng)?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動(dòng)方向；第37頁(yè)共44頁(yè)編號(hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑冖厶挤酆康挠绊懙?8頁(yè)共44頁(yè)①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出管)③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)Fe2+等)。如果瓶?jī)?nèi)①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出管)③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)Fe2+等)。如果瓶?jī)?nèi)壓①藥品用量和操作同編號(hào)①實(shí)驗(yàn)(多孔橡皮塞增加進(jìn)、出管)③滴入醋酸溶液，同時(shí)測(cè)量瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化(也可測(cè)溫度變化，檢驗(yàn)Fe2+等)。如果瓶?jī)?nèi)壓②通入氫氣排凈瓶?jī)?nèi)空氣；第39頁(yè)共44頁(yè)18.【2014年高考廣東卷第33題】(17分)H?O?是一種綠色氧化還原試劑，在化學(xué)研究中(1)某小組擬在同濃度Fe3的催化下，探究HO?濃度對(duì)HO?分解反應(yīng)速率的影響。限②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：在不同HO,濃度下，測(cè)定日日④參照下表格式，擬定實(shí)驗(yàn)表格，完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出所實(shí)驗(yàn)序號(hào)1a2a(2)利用圖21(a)和21(b)中的信息，按圖21(c)裝置(連能的A、B瓶中已充有NO?氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?？捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的(填“深”或“淺”),其第40頁(yè)共44頁(yè)N?O?(g)【答案】(1)①③EO?的體積L-IFe?(SO?)?的體積(mL)的體積(mL)生成0?的體積(mL)實(shí)驗(yàn)1baCd實(shí)驗(yàn)2Cabd(2)深：因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解是放熱反應(yīng)，2NO?(g)=N?O?(g)也是放熱反應(yīng)，所以B瓶溫度 19.【2013年高考安徽卷第28題】(14分)某酸性工業(yè)廢水中含有K?Cr?O。光照下，草酸[Al?Fe(SO?)?·24H?O]即可對(duì)該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對(duì)該反應(yīng)速率的影第41頁(yè)共44頁(yè)和一定濃度草酸