2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義人教版高考化學(xué)大單元六　第十六章　第73講　以物質(zhì)含量或組成測(cè)定為主的綜合實(shí)驗(yàn)含答案

2025步步高大一輪復(fù)習(xí)講義人教版高考化學(xué)第73講以物質(zhì)含量或組成測(cè)定為主的綜合實(shí)驗(yàn)[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.掌握物質(zhì)含量或組成測(cè)定的一般方法。2.掌握定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的思維模型。類型一物質(zhì)含量的測(cè)定1．重量分析法(1)在重量分析中，一般首先采用適當(dāng)?shù)姆椒?，使被測(cè)組分以單質(zhì)或化合物的形式從試樣中與其他組分分離。(2)重量分析法不需要指示劑，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷反應(yīng)是否完全，以及反應(yīng)前后固體(或液體)質(zhì)量的變化。(3)重量分析法包括分離和稱量?jī)蓚€(gè)過(guò)程。根據(jù)分離的方法不同，重量分析法又可分為沉淀法、揮發(fā)法、萃取法等。(4)計(jì)算方法采用重量分析法進(jìn)行定量計(jì)算時(shí)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式或原子守恒確定相關(guān)物質(zhì)之間的定量關(guān)系，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列出關(guān)系式，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2．滴定分析法(1)滴定分析法是將已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴加到待測(cè)溶液中(或者將待測(cè)溶液滴加到標(biāo)準(zhǔn)溶液中)，直到所加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)溶液按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)完全為止，然后測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計(jì)算出待測(cè)物質(zhì)的含量。(2)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確量取待測(cè)溶液，根據(jù)指示劑的顏色變化確定滴定終點(diǎn)。(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液間反應(yīng)類型的不同，可將滴定分析法分為四大類：中和滴定、氧化還原滴定、絡(luò)合滴定和沉淀滴定。3．氣體體積法(1)通過(guò)測(cè)量反應(yīng)生成氣體的體積進(jìn)行定量分析的方法，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確測(cè)量生成氣體的體積。(2)測(cè)氣體體積的方法分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法直接測(cè)量法將氣體通入帶有刻度的容器中，直接讀取氣體的體積。根據(jù)所用測(cè)量?jī)x器的不同，直接測(cè)量法可分為倒置量筒法和滴定管法兩種間接測(cè)量法利用氣體將液體(通常為水)排出，通過(guò)測(cè)量所排出液體的體積從而得到氣體體積。常用的測(cè)量裝置為用導(dǎo)管連接的裝滿液體的廣口瓶和空量筒。排水法收集氣體時(shí)，要保證“短進(jìn)長(zhǎng)出”1．(2023·湖北，18)學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過(guò)程及銅的氧化物的組成?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為_(kāi)___________，裝置B的作用為_(kāi)_______________________________________________________________________。(2)銅與過(guò)量H2O2反應(yīng)的探究如下：實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為_(kāi)_________________________________________________________________________________________________________________；產(chǎn)生的氣體為_(kāi)_________。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說(shuō)明H＋的作用是________。(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，eq\f(n,m)＝eq\f(5,6)。X的化學(xué)式為_(kāi)_______________。(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過(guò)量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用0.1000mol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，粗品中X的相對(duì)含量為_(kāi)_______________。答案(1)具支試管防倒吸(2)Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2OO2H＋增強(qiáng)H2O2的氧化能力(3)CuO2(4)溶液藍(lán)色消失，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色96%解析(1)由圖可知，儀器A的名稱為具支試管；銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，則裝置B的作用為防倒吸。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)②現(xiàn)象，銅片溶解，溶液變藍(lán)，可知在酸性條件下銅和過(guò)氧化氫發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅，離子方程式為Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；銅離子可以催化過(guò)氧化氫分解生成氧氣，則產(chǎn)生的氣體為O2。(3)X為銅的氧化物，設(shè)X的化學(xué)式為CuOx，其在惰性氛圍下分解生成黑色氧化物(CuO)，則：CuOxeq\o(=,\s\up7(△))CuO＋eq\f(x－1,2)O2↑64＋16x80mn則eq\f(64＋16x,m)＝eq\f(80,n)，又eq\f(n,m)＝eq\f(5,6)，解得x＝2，則X的化學(xué)式為CuO2。(4)滴定結(jié)束時(shí)，單質(zhì)碘消耗完，則標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色消失，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色；在CuO2中銅為＋2價(jià)，氧為－1價(jià)，根據(jù)2CuO2＋8I－＋8H＋=2CuI＋3I2＋4H2O，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可以得到關(guān)系式：2CuO2～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)，則n(CuO2)＝eq\f(1,3)×0.1000mol·L－1×0.015L＝0.0005mol，粗品中X的相對(duì)含量為eq\f(0.0005mol×96g·mol－1,0.0500g)×100%＝96%。2．(2022·河北，14)某研究小組為了更準(zhǔn)確檢測(cè)香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水；錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液，并預(yù)加0.30mL0.01000mol·L－1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，攪拌。②以0.2L·min－1流速通氮?dú)?，再加入過(guò)量磷酸，加熱并保持微沸，同時(shí)用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至終點(diǎn)時(shí)滴定消耗了1.00mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。③做空白實(shí)驗(yàn)，消耗了0.10mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。④用適量Na2SO3替代香菇樣品，重復(fù)上述步驟，測(cè)得SO2的平均回收率為95%。已知：Ka1(H3PO4)＝7.1×10－3，Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2回答下列問(wèn)題：(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為_(kāi)__________________、______________。(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為_(kāi)_______(填標(biāo)號(hào))。A．250mLB．500mLC．1000mL(3)解釋加入H3PO4，能夠生成SO2的原因：_________________________________________________________________________________________________________。(4)滴定管在使用前需要__________、洗滌、潤(rùn)洗；滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色為_(kāi)_________；滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________。(5)若先加磷酸再通氮?dú)猓瑫?huì)使測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為_(kāi)_________mg·kg－1(以SO2計(jì)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案(1)球形冷凝管酸式滴定管(2)C(3)加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2＋H2O，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2＋H2O向右移動(dòng)(4)檢漏藍(lán)色I(xiàn)2＋SO2＋2H2O=2I－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)(5)偏低(6)80.8解析由題中信息可知，檢測(cè)香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是用過(guò)量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應(yīng)生成SO2，用氮?dú)鈱O2排入到錐形瓶中被水吸收，最后用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測(cè)出樣品中亞硫酸鹽含量。(2)三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水，向其中加入H3PO4的體積不超過(guò)10mL。在加熱時(shí)，三頸燒瓶中的液體不能超過(guò)其容積的eq\f(2,3)，因此，三頸燒瓶適宜的規(guī)格為1000mL，選C。(3)雖然Ka1(H3PO4)＝7.1×10－3＜Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2，但是H3PO4為難揮發(fā)性的酸，而H2SO3易分解為SO2和水，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2＋H2O向右移動(dòng)。(4)滴定管在使用前需要檢漏、洗滌、潤(rùn)洗；滴定前，溶液中的碘被SO2還原為碘離子，溶液的顏色為無(wú)色，滴定終點(diǎn)時(shí)，過(guò)量的半滴碘標(biāo)準(zhǔn)溶液使淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘之內(nèi)不變色，因此，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液為藍(lán)色；滴定反應(yīng)的離子方程式為I2＋SO2＋2H2O=2I－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。(5)若先加磷酸再通氮?dú)猓瑒t不能將裝置中的空氣及時(shí)排出，有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化，碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量將減少，因此會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低。(6)實(shí)驗(yàn)中SO2消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為0.30mL＋1.00mL＝1.30mL，減去空白實(shí)驗(yàn)消耗的0.10mL，則實(shí)際消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為1.20mL，根據(jù)反應(yīng)I2＋SO2＋2H2O=2I－＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)可以計(jì)算出n(SO2)＝n(I2)＝1.20mL×10－3L·mL－1×0.01000mol·L－1＝1.20×10－5mol，由于SO2的平均回收率為95%，則實(shí)際生成的n(SO2)＝eq\f(1.20×10－5mol,0.95)≈1.263×10－5mol，則根據(jù)S元素守恒可知，該樣品中亞硫酸鹽含量為eq\f(1.263×10－5mol×64g·mol－1×1000mg·g－1,10.00g×10－3kg·g－1)≈80.8mg·kg－1。類型二物質(zhì)組成的測(cè)定確定物質(zhì)組成的注意事項(xiàng)(1)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有消除干擾氣體的意識(shí)如用惰性氣體將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。(2)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有被測(cè)量氣體全部被測(cè)量的意識(shí)如可采取反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入惰性氣體以使被測(cè)量氣體全部被吸收劑吸收的方法。(3)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識(shí)①稱量固體質(zhì)量時(shí)，中學(xué)一般用托盤天平，可估讀到0.1g，精確度要求高的實(shí)驗(yàn)中可以用分析天平或電子天平。②測(cè)量液體體積時(shí)，一般實(shí)驗(yàn)中選用適當(dāng)規(guī)格的量筒，可估讀到0.1mL，準(zhǔn)確度要求高的定量實(shí)驗(yàn)如中和滴定中選用滴定管，可估讀到0.01mL。③氣體除了量取外，還可以稱量。稱氣體的質(zhì)量時(shí)一般有兩種方法：一種方法是稱反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值；另一種方法是稱吸收裝置前后的質(zhì)量增大值。④用pH試紙(測(cè)得整數(shù)值)或pH計(jì)(精確到0.01)直接測(cè)出溶液的pH，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到溶液中H＋或OH－的物質(zhì)的量濃度。1.(2023·湖州、衢州、麗水三地市模擬)某研究小組利用轉(zhuǎn)爐銅渣(主要成分是Cu、Cu2O、FeO等)制備膽礬，流程如下：請(qǐng)回答：(1)制備膽礬時(shí)，除反應(yīng)釜、量筒、酒精燈、玻璃棒、漏斗外，以下的實(shí)驗(yàn)儀器還必須使用的有________(填字母)。A．燒杯 B．容量瓶C．蒸發(fā)皿 D．移液管(2)步驟Ⅰ中，反應(yīng)溫度在80℃時(shí)相同時(shí)間內(nèi)銅的浸出率達(dá)到最高，繼續(xù)升溫會(huì)導(dǎo)致浸出率下降，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是________(填字母)。A．步驟Ⅰ中，溫度升至臨近實(shí)驗(yàn)溫度可關(guān)閉加熱電源，利用反應(yīng)放熱維持體系溫度B．步驟Ⅱ中，過(guò)濾前需煮沸10min，主要目的是破壞膠體結(jié)構(gòu)，便于過(guò)濾C．步驟Ⅱ中，控制pH在3.5～4，是為了除鐵，并抑制硫酸銅的水解D．步驟Ⅲ后，測(cè)定結(jié)晶水時(shí)加熱脫水后的坩堝應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)陶土網(wǎng)上冷卻后再稱量(4)從濾液中分離提純得到膽礬樣品并測(cè)定其中結(jié)晶水個(gè)數(shù)，可按以下步驟進(jìn)行，請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選擇合理的操作，補(bǔ)全如下步驟(填字母)。________→過(guò)濾→乙醇洗滌→________→稱量干燥坩堝的質(zhì)量為m1g→________→________→冷卻后稱量得到總質(zhì)量為m3g→重復(fù)上述兩步操作，最終總質(zhì)量恒定為m4ga．加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶b．加熱、蒸發(fā)結(jié)晶c．將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨玠．稱量樣品質(zhì)量為m2ge．將樣品干燥f．稱量樣品和坩堝總質(zhì)量為m2g(5)該樣品中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)為_(kāi)_______[用(4)中字母寫出表達(dá)式]。答案(1)AC(2)在較低溫度時(shí)，升溫使反應(yīng)速率加快；溫度過(guò)高時(shí)，氧氣的溶解度下降，導(dǎo)致銅浸出率降低(3)D(4)aefc(5)eq\f(80m2－m4,9m4－m1)解析(1)制備膽礬涉及過(guò)濾操作，過(guò)濾時(shí)需用到燒杯，還涉及蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，因此還需用到蒸發(fā)皿。(3)步驟Ⅲ后，測(cè)定結(jié)晶水時(shí)加熱脫水后的坩堝應(yīng)放在干燥器中冷卻后再稱量，故D錯(cuò)誤。(4)硫酸銅溶液首先進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再過(guò)濾得到晶體，晶體用乙醇洗滌干凈后干燥，干燥后的晶體置于已稱量質(zhì)量的坩堝中，再次稱量?jī)烧叩馁|(zhì)量，然后將坩堝加熱至膽礬全部變?yōu)榘咨?，使晶體完全失去結(jié)晶水后，冷卻后稱量，反復(fù)操作到恒重后計(jì)算結(jié)晶水含量。(5)由題意可知晶體中水的質(zhì)量為(m2－m4)g，則水的物質(zhì)的量為eq\f(m2－m4,18)g，硫酸銅的質(zhì)量為(m4－m1)g，硫酸銅的物質(zhì)的量為eq\f(m4－m1,160)mol，該樣品中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)即可表示為eq\f(80m2－m4,9m4－m1)。2．(2023·山西懷仁模擬)硫酸亞鐵銨晶體[x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O][M＝(132x＋152y＋18z)g·mol－1]是常見(jiàn)的補(bǔ)血?jiǎng)Ｒ阎孩倭蛩醽嗚F銨晶體在空氣中不易被氧化。②FeSO4溶液與(NH4)2SO4反應(yīng)可得到硫酸亞鐵銨。(1)FeSO4溶液的制備。將鐵粉、一定量H2SO4溶液反應(yīng)制得FeSO4溶液，其中加入的鐵粉需過(guò)量，除鐵粉不純外，主要原因是________________(用離子方程式表示)。(2)制備x(NH4)2SO4·yFeSO4·zH2O。向制備得到的FeSO4溶液中加入一定質(zhì)量的(NH4)2SO4固體，在70～80℃條件下溶解后，趁熱倒入50mL乙醇中，析出晶體。乙醇的作用為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)產(chǎn)品化學(xué)式的確定——NHeq\o\al(＋,4)含量的測(cè)定Ⅰ.準(zhǔn)確稱取58.80g晶體，加水溶解后，將溶液注入三頸燒瓶中；Ⅱ.準(zhǔn)確量取50.00mL3.030mol·L－1H2SO4溶液于錐形瓶中；Ⅲ.向三頸燒瓶中通入氮?dú)?，加入足量NaOH濃溶液，加熱，蒸氨結(jié)束后取下錐形瓶；Ⅳ.用0.120mol·L－1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中過(guò)量的硫酸，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗25.00mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。①裝置M的名稱為_(kāi)_______。②通入N2的作用為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________________________________。③步驟Ⅲ中，反應(yīng)的離子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________。④若步驟Ⅳ中，未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則n(NHeq\o\al(＋,4))將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。步驟Ⅳ中，滴定時(shí)還必須選用的儀器是________(填編號(hào))。(4)產(chǎn)品化學(xué)式的確定——SOeq\o\al(2－,4)含量的測(cè)定Ⅰ.另準(zhǔn)確稱取58.80g晶體于燒杯中，加水溶解，邊攪拌邊加入過(guò)量的BaCl2溶液；Ⅱ.過(guò)濾得到沉淀，洗滌沉淀3～4次；Ⅲ.灼燒沉淀至恒重，稱量，得沉淀質(zhì)量為69.90g。結(jié)合實(shí)驗(yàn)(3)和(4)，通過(guò)計(jì)算得出硫酸亞鐵銨晶體的化學(xué)式為_(kāi)_________________。答案(1)2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋(或4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O)(2)乙醇分子的極性弱于水的，加入乙醇，形成乙醇-水的混合溶劑，極性比水的更弱。根據(jù)相似相溶原理，使離子化合物硫酸亞鐵銨在乙醇-水的混合溶劑中的溶解度更小，有利于晶體析出(3)①分液漏斗②將產(chǎn)生的氨氣全部趕至錐形瓶?jī)?nèi)，被H2SO4溶液完全吸收③NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O④偏?、邰?4)(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O解析(1)Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化為鐵離子：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，F(xiàn)e粉可以和鐵離子發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，因此過(guò)量的鐵粉能防止其被氧化。(3)②反應(yīng)中裝置中會(huì)有殘留的氨氣，持續(xù)通入N2可以將產(chǎn)生的氨氣全部趕至錐形瓶?jī)?nèi)，被H2SO4溶液完全吸收。③步驟Ⅲ中，銨根離子和氫氧根離子在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣和水，離子方程式是NHeq\o\al(＋,4)＋OH－eq\o(=,\s\up7(△))NH3↑＋H2O。④若未用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，則NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏低，則滴定中消耗的NaOH的體積偏大，剩余的硫酸的量偏大，則測(cè)得的氨氣的含量偏??；步驟Ⅳ中，滴定時(shí)還必須選用的儀器是③滴定管夾、⑥堿式滴定管。(4)測(cè)定NHeq\o\al(＋,4)含量時(shí)，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗25.00mLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，所以剩余n(H＋)＝0.120mol·L－1×0.025L＝0.003mol，所以n(NHeq\o\al(＋,4))＝3.030mol·L－1×0.05L×2－0.003mol＝0.3mol，則(NH4)2SO4的物質(zhì)的量為0.15mol，測(cè)定SOeq\o\al(2－,4)含量時(shí)，BaSO4的物質(zhì)的量為0.3mol，F(xiàn)eSO4的物質(zhì)的量為0.15mol，根據(jù)質(zhì)量守恒可得，132×0.15g＋152×0.15g＋18×n(H2O)＝58.80g，則n(H2O)＝0.9mol，n[(NH4)2SO4]∶n(FeSO4)∶n(H2O)＝1∶1∶6，故根據(jù)比例可得硫酸亞鐵銨晶體的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。課時(shí)精練1．綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對(duì)綠礬的一些性質(zhì)進(jìn)行探究?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ.測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量為測(cè)定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開(kāi)關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重，記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2g。按如圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)將下列實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序________→________→________→________→c→e(填字母)；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m3g。a．點(diǎn)燃酒精燈，加熱b．熄滅酒精燈c．關(guān)閉K1和K2d．打開(kāi)K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2e．稱量Af．冷卻至室溫(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x＝________(列式表示)。Ⅱ.探究綠礬的熱分解產(chǎn)物該小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到A中固體變紅棕色，B中的現(xiàn)象：___________________；C中試紙的顏色變化是___________________________________________________。(4)D中有白色沉淀生成，該沉淀的化學(xué)式為_(kāi)________________________________。有同學(xué)認(rèn)為還應(yīng)該增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，取D中沉淀，加入一定量的鹽酸以確定其組成，從而確定FeSO4·xH2O的分解產(chǎn)物，你認(rèn)為是否必要？________(填“是”或“否”)，請(qǐng)說(shuō)明你的理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅲ.測(cè)定綠礬熱分解時(shí)的溫度與剩余固體質(zhì)量關(guān)系(5)將8.34gFeSO4·7H2O樣品隔絕空氣加熱脫水，其熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示。已知M(FeSO4·7H2O)＝278g·mol－1，在100℃時(shí)，M的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________________________________________。答案(1)dabf(2)eq\f(76m2－m3,9m3－m1)(3)固體由白色變?yōu)樗{(lán)色由藍(lán)色變?yōu)榧t色(4)BaSO4、BaSO3否鐵元素的化合價(jià)升高，則必有硫元素的化合價(jià)降低，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒可知，只有一部分硫元素的化合價(jià)降低，則進(jìn)入D中的氣體為SO3和SO2(5)FeSO4·4H2O解析(1)測(cè)定晶體中結(jié)晶水含量時(shí)，需先排盡裝置內(nèi)的空氣，再加熱，依據(jù)固體顏色改變確定結(jié)晶水全部失去后，停止加熱、冷卻稱量，則實(shí)驗(yàn)操作步驟正確排序?yàn)閐→a→b→f→c→e。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，綠礬晶體的質(zhì)量為(m2－m1)g，結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2－m3)g，硫酸亞鐵的質(zhì)量為(m3－m1)g，則綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x＝eq\f(76m2－m3,9m3－m1)。(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，無(wú)水硫酸銅吸收水，生成硫酸銅晶體，觀察到B中的現(xiàn)象：固體由白色變?yōu)樗{(lán)色；SO3、SO2都是酸性氣體，則C中試紙的顏色變化是由藍(lán)色變?yōu)榧t色。(4)SO3、SO2都能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)，則D中有白色沉淀生成，該沉淀的化學(xué)式為BaSO4、BaSO3。(5)n(FeSO4·7H2O)＝eq\f(8.34g,278g·mol－1)＝0.03mol，m(FeSO4)＝0.03mol×152g·mol－1＝4.56g，則在100℃時(shí)，F(xiàn)eSO4·7H2O只失去部分結(jié)晶水，此時(shí)M的摩爾質(zhì)量為eq\f(6.72g,0.03mol)＝224g·mol－1，設(shè)化學(xué)式為FeSO4·xH2O，則152＋18x＝224，x＝4，M的化學(xué)式為FeSO4·4H2O。2．檢驗(yàn)甲醛含量的方法有很多，其中銀-Ferrozine法靈敏度較高。測(cè)定原理為甲醛把氧化銀還原成Ag，產(chǎn)生的Ag與Fe3＋定量反應(yīng)生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋與菲洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物，通過(guò)測(cè)定吸光度計(jì)算出甲醛的含量。某學(xué)習(xí)小組類比此原理設(shè)計(jì)如下裝置測(cè)定新裝修居室內(nèi)空氣中甲醛的含量(夾持裝置略去)。已知：甲醛和銀氨溶液反應(yīng)生成單質(zhì)銀和CO2，氮化鎂與水反應(yīng)放出NH3，毛細(xì)管內(nèi)徑不超過(guò)1mm。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________________________________________________________________________，用飽和食鹽水代替水制備NH3的原因是______________________________________________________________________________________________________________。(2)B中裝有AgNO3溶液，儀器B的名稱為_(kāi)_________。(3)銀氨溶液的制備。關(guān)閉K1、K2，打開(kāi)K3，打開(kāi)__________________________，使飽和食鹽水慢慢滴入圓底燒瓶中，當(dāng)觀察到B中__________________________，停止通NH3。(4)室內(nèi)空氣中甲醛含量的測(cè)定。①用熱水浴加熱B，打開(kāi)K1，將滑動(dòng)隔板慢慢由最右端抽到最左端，吸入1L室內(nèi)空氣，關(guān)閉K1；后續(xù)操作是______________________________________________________________________________________________________________________________；再重復(fù)上述操作3次。毛細(xì)管的作用是_____________________________________________________________________________________________________________。②向上述B中充分反應(yīng)后的溶液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH＝1，再加入足量Fe2(SO4)3溶液，充分反應(yīng)后立即加入菲洛嗪，F(xiàn)e2＋與菲洛嗪形成有色物質(zhì)，在562nm處測(cè)定吸光度，測(cè)得生成1.12mgFe2＋，空氣中甲醛的含量為_(kāi)_________mg·L－1。答案(1)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑飽和食鹽水可減緩生成氨氣的速率(2)三頸燒瓶(3)分液漏斗的活塞與旋塞沉淀恰好完全溶解時(shí)(4)①打開(kāi)K2，緩慢推動(dòng)可滑動(dòng)隔板，將氣體全部推出，再關(guān)閉K2減小氣體的通入速率，使空氣中的甲醛氣體被完全吸收②0.0375解析在儀器A中Mg3N2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生Mg(OH)2和NH3，NH3通入AgNO3溶液中首先產(chǎn)生AgOH白色沉淀，當(dāng)氨氣過(guò)量時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)生[Ag(NH3)2]OH，然后向溶液中通入甲醛，水浴加熱，發(fā)生銀鏡反應(yīng)產(chǎn)生單質(zhì)Ag和CO2氣體，產(chǎn)生的Ag與加入的Fe3＋定量反應(yīng)生成Fe2＋，F(xiàn)e2＋與菲洛嗪形成有色物質(zhì)，在562nm處測(cè)定吸光度，測(cè)得生成1.12mgFe2＋，據(jù)此結(jié)合反應(yīng)過(guò)程中電子守恒，可計(jì)算室內(nèi)空氣中甲醛的含量。(4)②甲醛和銀氨溶液加熱反應(yīng)生成銀，銀具有還原性，被Fe3＋氧化，結(jié)合甲醛被氧化為CO2，[Ag(NH3)2]OH被還原為銀，甲醛中碳元素化合價(jià)由0價(jià)升高為＋4價(jià)，銀由＋1價(jià)降低為0價(jià)，生成的銀又被鐵離子氧化，鐵離子被還原為亞鐵離子，生成亞鐵離子1.12mg，則n(Fe)＝eq\f(1.12×10－3g,56g·mol－1)＝2×10－5mol，設(shè)消耗甲醛的物質(zhì)的量為x，則4x＝2×10－5mol，x＝5×10－6mol，因?qū)嶒?yàn)進(jìn)行了4次操作，所以測(cè)得1L空氣中甲醛的含量為1.25×10－6mol，空氣中甲醛的含量為eq\f(1.25×10－6mol×30g·mol－1×103mg·g－1,1L)＝0.0375mg·L－1。3．堿式碳酸鈷[Cox(OH)y(CO3)2]可用作電子材料、磁性材料的添加劑，受熱時(shí)可分解生成三種氧化物。為了確定其組成，某化學(xué)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：①稱取3.65g樣品置于硬質(zhì)玻璃管內(nèi)，分別稱量乙、丙裝置的質(zhì)量；②按如圖所示裝置組裝好儀器，并檢查裝置氣密性；③加熱甲裝置中硬質(zhì)玻璃管，當(dāng)乙裝置中________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，停止加熱；④打開(kāi)活塞K，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘后，稱量乙、丙裝置的質(zhì)量；⑤計(jì)算。(2)步驟④中緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是___________________________________________________________________________________________________________。(3)某同學(xué)認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)裝置中存在一個(gè)明顯缺陷，為解決這一問(wèn)題，可選用下列裝置中的______(填字母)連接在________(填裝置連接位置)。(4)若按正確裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得如下數(shù)據(jù)：乙裝置的質(zhì)量/g丙裝置的質(zhì)量/g加熱前80.0062.00加熱后80.3662.88則該堿式碳酸鈷的化學(xué)式為_(kāi)_______________________________________________。(5)有人認(rèn)為用如圖所示裝置進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)也可以確定堿式碳酸鈷的組成。實(shí)驗(yàn)Ⅰ：稱取一定質(zhì)量的樣品置于Y形管a處，加入一定體積一定物質(zhì)的量濃度的足量稀硫酸于Y形管b處，量氣管中盛放飽和碳酸氫鈉溶液，而不用蒸餾水，其原因是________________________，然后通過(guò)______________________(填操作)，引發(fā)反應(yīng)，測(cè)定產(chǎn)生的CO2的體積(假設(shè)實(shí)驗(yàn)條件是在室溫下)。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中反應(yīng)后的液體和足量的鋅粒分別放置在另一個(gè)Y形管的a、b中，量氣管中盛裝蒸餾水，此時(shí)引發(fā)反應(yīng)的方式與實(shí)驗(yàn)Ⅰ________(填“相同”“不同”或“可相同也可不同”)，然后測(cè)定產(chǎn)生H2的體積(假設(shè)實(shí)驗(yàn)條件是在室溫下)。兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，讀數(shù)前，先________，再調(diào)節(jié)量氣管兩側(cè)液面持平，然后平視讀數(shù)；下列實(shí)驗(yàn)操作有可能會(huì)使y的值偏大的是________(填字母)。A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ讀數(shù)時(shí)量氣管左側(cè)液面高于右側(cè)液面B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ?qū)嶒?yàn)結(jié)束時(shí)，迅速調(diào)整兩側(cè)液面持平，立即讀數(shù)C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ引發(fā)反應(yīng)時(shí)將稀硫酸向鋅粒傾斜答案(1)不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)(2)將甲裝置中產(chǎn)生的CO2和水蒸氣全部趕入乙、丙裝置中(3)D活塞K前(或甲裝置前)(4)Co3(OH)4(CO3)2(5)飽和碳酸氫鈉溶液會(huì)降低CO2的溶解度將b向a傾斜，使稀硫酸流入a中不同恢復(fù)至室溫C解析(4)n(H2O)＝eq\f(0.36g,18g·mol－1)＝0.02mol，n(CO2)＝eq\f(0.88g,44g·mol－1)＝0.02mol，由C元素守恒知，該樣品物質(zhì)的量為0.01mol，H元素物質(zhì)的量為0.04mol，則y為4，Co元素質(zhì)量為3.65g－0.04mol×17g·mol－1－0.02mol×60g·mol－1＝1.77g，Co的物質(zhì)的量為0.03mol，故堿式碳酸鈷的化學(xué)式為Co3(OH)4(CO3)2。(5)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中應(yīng)該讓樣品完全反應(yīng)，所以引發(fā)反應(yīng)時(shí)應(yīng)該將稀硫酸向樣品中傾斜；而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中應(yīng)該讓稀硫酸完全反應(yīng)，所以引發(fā)反應(yīng)時(shí)應(yīng)該將鋅粒向稀硫酸中傾斜。4．(2020·天津，15)為測(cè)定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?；卮鹣铝袉?wèn)題：Ⅰ.甲方案實(shí)驗(yàn)原理：CuSO4＋BaCl2=BaSO4↓＋CuCl2實(shí)驗(yàn)步驟：(1)判斷SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全的操作為_(kāi)____________________________________________________________________________________________________________________。(2)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為_(kāi)_____________________。(3)步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為_(kāi)_____________________。(4)固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)＝_________________________________________mol·L－1。(5)若步驟①?gòu)臒修D(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測(cè)得c(CuSO4)__________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。Ⅱ.乙方案實(shí)驗(yàn)原理：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋CuZn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑實(shí)驗(yàn)步驟：①按圖安裝裝置(夾持儀器略去)②……③在儀器A、B、C、D、E中加入圖示的試劑④調(diào)整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，讀數(shù)并記錄⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動(dòng)E管，保持D、E中兩液面相平，讀數(shù)并記錄⑦處理數(shù)據(jù)(6)步驟②為_(kāi)___________________。(7)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是_______________________(填序號(hào))。a．反應(yīng)熱受溫度影響b．氣體密度受溫度影響c．反應(yīng)速率受溫度影響(8)Zn粉質(zhì)量為ag，若測(cè)得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ(H2)＝dg·L－1，則c(CuSO4)＝__________________________________________________mol·L－1(列出計(jì)算表達(dá)式)。(9)若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測(cè)得c(CuSO4)__________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。(10)是否能用同樣的裝置和方法測(cè)定MgSO4溶液的濃度：__________(填“是”或“否”)。答案(1)向上層清液中(或取上層清液少許于試管中)繼續(xù)滴加BaCl2溶液，無(wú)白色沉淀生成，則SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全(2)AgNO3溶液(3)坩堝(4)eq\f(40w,233)(5)偏低(6)檢查裝置氣密性(7)b(8)eq\f(\f(a,65)－\f(bd×10－3,2),25.00×10－3)(9)偏高(10)否解析(2)BaSO4沉淀表面附著的離子是Cu2＋、Ba2＋和Cl－，可向洗滌液中加入AgNO3溶液，若沒(méi)有沉淀生成，則證明BaSO4沉淀已洗凈。(3)步驟③灼燒的是BaSO4固體，灼燒固體選擇的儀器是坩堝。(4)BaSO4的質(zhì)量為wg，BaSO4的物質(zhì)的量為eq\f(w,233)mol，由化學(xué)方程式：CuSO4＋BaCl2=BaSO4↓＋CuCl2可知，CuSO4的物質(zhì)的量等于BaSO4的物質(zhì)的量，所以CuSO4溶液的濃度為c(CuSO4)＝eq\f(\f(w,233)mol,0.025L)＝eq\f(40w,233)mol·L－1。(5)若步驟①中，轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，會(huì)造成BaSO4沉淀的質(zhì)量減少，所以使測(cè)得的c(CuSO4)偏低。(7)步驟⑥中保證體系恢復(fù)到室溫的原因是氣體密度受溫度影響較大，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)造成氣體密度的改變。(8)Zn粉的物質(zhì)的量為eq\f(a,65)mol，反應(yīng)產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量為eq\f(dg·L－1×b×10－3L,2g·mol－1)＝eq\f(bd×10－3,2)mol，由Zn＋H2SO4=ZnSO4＋H2↑知，與H2SO4反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量等于產(chǎn)生H2的物質(zhì)的量，為eq\f(bd×10－3,2)mol，與CuSO4反應(yīng)消耗的Zn的物質(zhì)的量為(eq\f(a,65)－eq\f(bd×10－3,2))mol，由化學(xué)方程式Zn＋CuSO4=ZnSO4＋Cu可知，與CuSO4反應(yīng)消耗的Zn的物質(zhì)的量等于CuSO4的物質(zhì)的量，所以c(CuSO4)＝eq\f(\f(a,65)－\f(bd×10－3,2),25.00×10－3)mol·L－1。(9)若步驟⑥E管液面高于D管，則D管內(nèi)氣體壓強(qiáng)高于外界大氣壓，造成氣體體積b的數(shù)值偏小，由c(CuSO4)＝eq\f(\f(a,65)－\f(bd×10－3,2),25.00×10－3)mol·L－1可知，c(CuSO4)會(huì)偏高。(10)因?yàn)閆n和MgSO4溶液不反應(yīng)，所以不能用同樣的裝置和方法測(cè)定MgSO4溶液的濃度。第74講以性質(zhì)為主的探究類綜合實(shí)驗(yàn)[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.能根據(jù)不同情景、不同類型實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)評(píng)價(jià)或設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的簡(jiǎn)單方案。2.建立解答探究類綜合實(shí)驗(yàn)的思維模型。類型一物質(zhì)性質(zhì)的探究1．物質(zhì)性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)的類型(1)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(2)根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或官能團(tuán))設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案2．物質(zhì)性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)的常見(jiàn)操作及原因操作目的或原因沉淀水洗除去××(可溶于水)雜質(zhì)沉淀用乙醇洗滌a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜質(zhì)；c.乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥冷凝回流防止××蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系；提高××物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率控制溶液pH防止××離子水解；防止××離子沉淀；確?！痢岭x子沉淀完全；防止××溶解等“趁熱過(guò)濾”后，有時(shí)先向?yàn)V液中加入少量水，加熱至沸騰，然后再“冷卻結(jié)晶”稀釋溶液，防止降溫過(guò)程中雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品的純度加過(guò)量A試劑使B物質(zhì)反應(yīng)完全(或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等)溫度不高于××℃溫度過(guò)高××物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)氧化(如Na2SO3等)或促進(jìn)××物質(zhì)水解(如AlCl3等)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行，加熱MgCl2·6H2O制MgCl2時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行等)配制某溶液前先煮沸水除去溶解在水中的氧氣，防止××物質(zhì)被氧化反應(yīng)容器中用玻璃管和大氣相通指示容器中壓強(qiáng)大小，避免反應(yīng)容器中壓強(qiáng)過(guò)大1．(2021·福建，12)NaNO2溶液和NH4Cl溶液可發(fā)生反應(yīng)：NaNO2＋NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))N2↑＋NaCl＋2H2O。為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系，利用如圖裝置(夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：往A中加入一定體積(V)的2.0mol·L－1NaNO2溶液、2.0mol·L－1NH4Cl溶液和水，充分?jǐn)嚢琛？刂企w系溫度，通過(guò)分液漏斗往A中加入1.0mol·L－1醋酸，當(dāng)導(dǎo)管口氣泡均勻穩(wěn)定冒出時(shí)，開(kāi)始用排水法收集氣體，用秒表測(cè)量收集1.0molN2所需的時(shí)間，重復(fù)多次取平均值(t)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)儀器A的名稱為_(kāi)_______。(2)檢驗(yàn)裝置氣密性的方法：關(guān)閉止水夾K，_________________________________________________________________________________________________________。(3)若需控制體系的溫度為36℃，采取的合理加熱方式為_(kāi)_________________。(4)每組實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，反應(yīng)物濃度變化很小，忽略其對(duì)反應(yīng)速率測(cè)定的影響。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。實(shí)驗(yàn)編號(hào)V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①V1＝________，V3＝________。②該反應(yīng)的速率方程為v＝k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H＋)，k為反應(yīng)速率常數(shù)。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得m＝________(填整數(shù))。③醋酸的作用是_________________________________________________________。(5)如果用同濃度的鹽酸代替醋酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1，NaNO2與鹽酸反應(yīng)生成HNO2，HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體，反應(yīng)結(jié)束后，A中紅棕色氣體逐漸變淺，裝置中還能觀察到的現(xiàn)象有____________________。HNO2分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________。答案(1)錐形瓶(2)通過(guò)分液漏斗往A中加水，一段時(shí)間后水難以滴入，則氣密性良好(3)水浴加熱(4)①4.06.0②2③作催化劑，加快反應(yīng)速率(5)量筒中收集到無(wú)色氣體，導(dǎo)管里上升一段水柱2HNO2=NO↑＋NO2↑＋H2O解析(4)①為探究反應(yīng)速率與c(NaNO2)的關(guān)系，NH4Cl濃度不變，根據(jù)數(shù)據(jù)3和4可知溶液總體積為20.0mL，故V1為4.0；根據(jù)變量單一可知V2為6.0，V3為6.0。②濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快，根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3數(shù)據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)3的c(NaNO2)是實(shí)驗(yàn)1的2倍，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3所用的時(shí)間比eq\f(334,83)≈4，根據(jù)分析可知速率和NaNO2濃度的平方成正比，故m＝2。(5)HNO2分解產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種氣體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HNO2=NO↑＋NO2↑＋H2O，反應(yīng)結(jié)束后量筒收集到NO，因?yàn)镹O2溶于水生成NO，A中紅棕色氣體逐漸變淺，錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)降低，導(dǎo)管里上升一段水柱。2．(2023·江西上饒統(tǒng)考一模)碘化亞銅(CuI)是重要的有機(jī)催化劑。某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置制備CuI，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其性質(zhì)。已知：碘化亞銅(CuI)是白色固體，難溶于水，易與KI形成K[CuI2]，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。(1)儀器D的名稱是____________。(2)實(shí)驗(yàn)完畢后，用圖2所示裝置分離CuI的突出優(yōu)點(diǎn)是_______________________。(3)某同學(xué)向裝置C的燒杯中傾倒NaOH溶液時(shí)，不慎將少量溶液濺到皮膚上，處理的方法是________________________________________________________________________。(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________________________________________________________。(5)小組同學(xué)設(shè)計(jì)下表方案對(duì)CuI的性質(zhì)進(jìn)行探究：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象Ⅰ取少量CuI放入試管中，加入KI溶液，白色固體溶解得到無(wú)色溶液；加水，又生成白色沉淀Ⅱ取少量CuI放入試管中，加入NaOH溶液，振蕩，產(chǎn)生磚紅色沉淀。過(guò)濾，向所得上層清液中滴加淀粉溶液，無(wú)明顯變化；將磚紅色沉淀溶于稀硫酸，產(chǎn)生紅色固體和藍(lán)色溶液①在實(shí)驗(yàn)Ⅰ中“加水，又生成白色沉淀”的原理是___________________________________________________________________________________________________。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ，CuI與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________。(6)測(cè)定CuI樣品純度。取agCuI樣品與適量NaOH溶液充分反應(yīng)后，過(guò)濾；在濾液中加入足量的酸化的雙氧水，滴幾滴淀粉溶液，用bmol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL[已知：滴定反應(yīng)為I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)(無(wú)色)＋2I－]。該樣品純度為_(kāi)_______(用含a、b、V的代數(shù)式表示)。如果其他操作均正確，僅滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，測(cè)得結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。答案(1)恒壓滴液漏斗(2)過(guò)濾速率快(3)立即用大量水沖洗，再涂上稀硼酸溶液(4)2Cu2＋＋SO2＋2I－＋2H2O=2CuI↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(5)①無(wú)色溶液中存在平衡：I－＋CuI[CuI2]－，加水，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化成更多的CuI，因其難溶于水而析出②2CuI＋2NaOH=Cu2O＋2NaI＋H2O(6)eq\f(191bV,10a)%偏高解析(2)圖2裝置有抽氣泵，可以降低布氏漏斗下部的氣體壓強(qiáng)，布氏漏斗上部氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，由于上部壓強(qiáng)大于下部壓強(qiáng)，混合物質(zhì)中的液體在重力及上下氣體壓強(qiáng)作用下可以迅速過(guò)濾，分離得到CuI固體，即該裝置的優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾速率快。(4)在裝置B中SO2、CuSO4、KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取CuI，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒，結(jié)合物質(zhì)的拆分原則，可知該反應(yīng)的離子方程式為2Cu2＋＋SO2＋2I－＋2H2O=2CuI↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(6)agCuI樣品與適量NaOH溶液充分反應(yīng)：2CuI＋2NaOH=Cu2O＋2NaI＋H2O，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入足量的酸化的雙氧水，發(fā)生反應(yīng)：2I－＋H2O2＋2H＋=I2＋2H2O，再以淀粉溶液為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)(無(wú)色)＋2I－，當(dāng)恰好反應(yīng)完全時(shí)，溶液藍(lán)色褪去。根據(jù)反應(yīng)方程式可得關(guān)系式：2CuI～2NaI～I(xiàn)2～2Na2S2O3，n(CuI)＝n(Na2S2O3)＝bV×10－3mol，則樣品中CuI的純度為eq\f(bV×10－3mol×191g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(191bV,10a)%。如果其他操作均正確，僅滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管用蒸餾水洗凈后沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，會(huì)因標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋而使其濃度變小，CuI反應(yīng)產(chǎn)生的NaI溶液消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，最終使測(cè)得的結(jié)果偏高。類型二反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)機(jī)理的探究1．解答產(chǎn)物確定題的思路分析由性質(zhì)確定反應(yīng)產(chǎn)物是解此類題目的根本思路，而題目中所涉及的物質(zhì)，一般分為兩類。第一類常見(jiàn)的熟悉物質(zhì)要注意物質(zhì)的特殊性質(zhì)，比如顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性等物理性質(zhì)，或能與哪些物質(zhì)反應(yīng)生成特殊的沉淀、氣體等化學(xué)性質(zhì)第二類能類比遷移的陌生物質(zhì)雖然平時(shí)接觸不多，但其某種組成成分、結(jié)構(gòu)成分(如離子、原子團(tuán)、官能團(tuán)等)必然學(xué)過(guò)，則可以考慮與其結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)的性質(zhì)，進(jìn)而推斷其具體組成2.文字表述題的各種答題規(guī)范(1)沉淀洗滌是否完全的檢驗(yàn)答題模板取少許最后一次洗滌液，滴入少量……溶液(試劑)，若……(現(xiàn)象)，表示已經(jīng)洗滌完全。解答此類題目要注意四個(gè)得分點(diǎn)：取樣＋試劑＋現(xiàn)象＋結(jié)論。取樣要取“少許最后一次”洗滌液試劑選擇合理的試劑現(xiàn)象須有明顯的現(xiàn)象描述結(jié)論根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論(2)實(shí)驗(yàn)操作的原因、目的、作用的答題要點(diǎn)答題要素明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鹤鍪裁疵鞔_操作目的：為什么這樣做明確結(jié)論：這樣做會(huì)有什么結(jié)果？理由是什么得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞操作：怎么“做”，為什么這樣“做”作用：須有明確的結(jié)論、判斷、理由(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確、全面描述答題要素現(xiàn)象描述要全面：看到的、聽(tīng)到的、觸摸到的、聞到的現(xiàn)象描述要準(zhǔn)確：如A試管中……B處有……按“現(xiàn)象＋結(jié)論”格式描述，忌現(xiàn)象結(jié)論不分、由理論推現(xiàn)象、指出具體生成物的名稱得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞溶液中：顏色由……變成……，液面上升或下降(形成液面差)，溶液變渾濁，生成(產(chǎn)生)……沉淀，溶液發(fā)生倒吸，產(chǎn)生大量氣泡(或有氣體從溶液中逸出)，有液體溢出等固體：表面產(chǎn)生大量氣泡，逐漸溶解，體積逐漸變小，顏色由……變成……等氣體：生成……色(味)氣體，氣體由……色變成……色，先變……后……(加深、變淺、褪色)等(4)試劑的作用的答題模板答題要素試劑的作用是什么？要達(dá)到的目的是什么得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞作用類：“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要準(zhǔn)確作用—目的類：“作用”是“……”，“目的”是“……”，回答要準(zhǔn)確全面1．(2023·北京，19)資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2＋。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。已知：I2易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)(紅棕色)；I2和Ieq\o\al(－,3)氧化性幾乎相同。(1)將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2(n>m)的固體混合物中，振蕩。實(shí)驗(yàn)記錄如下：c(KI)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ0.01mol·L－1極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色實(shí)驗(yàn)Ⅱ0.1mol·L－1部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色實(shí)驗(yàn)Ⅲ4mol·L－1I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色①初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)Ⅰ________(填“>”“<”或“＝”)實(shí)驗(yàn)Ⅱ。②實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2＋(藍(lán)色)或[CuI2]－(無(wú)色)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：步驟a.取實(shí)驗(yàn)Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步驟b.取分液后的無(wú)色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍(lán)色，并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是_______________________________________________________。ⅱ.查閱資料，2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2，[Cu(NH3)2]＋(無(wú)色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：_________________________________________。③結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。分別取實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，______________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I2僅將Cu氧化為＋1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了I2能將Cu氧化為Cu2＋。裝置如圖所示，a、b分別是___________________________。(3)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實(shí)驗(yàn)中Cu被I2氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)不同的原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①<②ⅰ.除去Ieq\o\al(－,3)，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)ⅱ.[CuI2]－＋2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O③2Cu＋I(xiàn)2=2CuI(或2Cu＋KI3=2CuI＋KI)白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o(wú)色銅與碘的反應(yīng)為可逆反應(yīng)(或Ieq\o\al(－,3)濃度小未能氧化全部的Cu)(2)銅、含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液(3)在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu＋可以進(jìn)一步與I－結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋濃度減小使得Cu2＋氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I(xiàn)2和2Cu2＋＋6I－=2[CuI2]－＋I(xiàn)2解析(1)①I2在水中溶解度很小，銅主要被Ieq\o\al(－,3)氧化，初始階段，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中I－的濃度比實(shí)驗(yàn)Ⅰ中I－的濃度更大，生成Ieq\o\al(－,3)的速率更快，則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中Cu被氧化的速率更快。②ⅰ.加入CCl4，I2＋I(xiàn)－Ieq\o\al(－,3)平衡逆向移動(dòng)，可以除去Ieq\o\al(－,3)，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)。ⅱ.加入濃氨水后[CuI2]－轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)2]＋，無(wú)色的[Cu(NH3)2]＋被氧化為藍(lán)色的[Cu(NH3)4]2＋。③結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測(cè)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是2Cu＋I(xiàn)2=2CuI或2Cu＋KI3=2CuI＋KI；加入濃KI溶液，發(fā)生反應(yīng)CuI＋I(xiàn)－=[CuI2]－，則可以觀察到的現(xiàn)象是白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o(wú)色。(2)要驗(yàn)證I2能將Cu氧化為Cu2＋，需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料a為Cu，b為含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。2．某化學(xué)小組實(shí)驗(yàn)探究SO2與AgNO3溶液的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)一：用如圖裝置制備SO2，并將足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反應(yīng)，得到無(wú)色溶液A和白色沉淀B(省略?shī)A持、加熱儀器)。(1)制備的SO2中會(huì)混有少量的SO3，原因可能為_(kāi)_____________________________________________________________________________________________________。為了排除SO3的干擾，試劑a可以為_(kāi)_______(填字母)。a．濃硫酸b．飽和Na2SO3溶液c．飽和NaHS溶液d．飽和NaHSO3溶液實(shí)驗(yàn)二：驗(yàn)證白色沉淀B的成分。分析：沉淀B可能為Ag2SO3、Ag2SO4或兩者混合物。滴加氨水可釋出其陰離子，便于后續(xù)檢驗(yàn)。相關(guān)反應(yīng)為①Ag2SO3＋4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H2O；②Ag2SO4＋4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。流程如下：(2)欲檢驗(yàn)溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已經(jīng)過(guò)量，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法：__________________________________________________________________________________。(3)沉淀D中主要含BaSO3，理由是________________________________________________________________________________________________________________。向?yàn)V液E中加入H2O2溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________，可進(jìn)一步證實(shí)B中含Ag2SO3。實(shí)驗(yàn)三：探究SOeq\o\al(2－,4)的產(chǎn)生途徑。猜想1：實(shí)驗(yàn)一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，隨沉淀B進(jìn)入D。猜想2：實(shí)驗(yàn)二中，SOeq\o\al(2－,3)被氧化為SOeq\o\al(2－,4)進(jìn)入D。(4)取少量溶液A，滴加過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀。靜置后，取上層清液再滴加BaCl2溶液，未出現(xiàn)白色沉淀，可判斷猜想1不合理。理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)不同反應(yīng)的速率也有所不同。將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間，也會(huì)有SOeq\o\al(2－,4)生成，同時(shí)生成單質(zhì)Ag。請(qǐng)從化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析原因：________________________________________________________________________________________________。(6)實(shí)驗(yàn)探究可知，SOeq\o\al(2－,3)在________(填“酸性”“中性”或“堿性”)溶液中更易被氧化為SOeq\o\al(2－,4)。答案(1)濃硫酸或硫酸銅受熱分解產(chǎn)生SO3ad(2)往上層清液中繼續(xù)滴加Ba(NO3)2溶液，若無(wú)沉淀產(chǎn)生，表明Ba(NO3)2已過(guò)量，否則未過(guò)量(3)BaSO3易溶于鹽酸，而B(niǎo)aSO4不溶于鹽酸，加入過(guò)量稀鹽酸后，只有少量沉淀剩余，則表明大部分沉淀為BaSO3有白色沉淀生成(4)Ag2SO4溶解度大于BaSO4，沒(méi)有BaSO4時(shí)，必定沒(méi)有Ag2SO4(5)SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成Ag2SO3和H＋，同時(shí)生成少量Ag2SO4，既能發(fā)生沉淀反應(yīng)，又能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但沉淀反應(yīng)的速率比氧化還原反應(yīng)快(6)堿性解析(1)制備的SO2中會(huì)混有少量的SO3，燒瓶?jī)?nèi)沒(méi)有SO2催化氧化的催化劑，則不是SO2氧化生成，原因可能為濃硫酸或硫酸銅受熱分解產(chǎn)生SO3。為了排除SO3的干擾，試劑a可以為濃硫酸或飽和NaHSO3溶液，故選ad。(2)欲檢驗(yàn)溶液C中加入的Ba(NO3)2是否已經(jīng)過(guò)量，可檢驗(yàn)溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)。(3)濾液E中含有亞硫酸，加入H2O2溶液后，被氧化為硫酸，與Ba2＋反應(yīng)生成BaSO4白色沉淀。(4)取少量溶液A，滴加過(guò)量鹽酸，產(chǎn)生AgCl白色沉淀。靜置后，取上層清液再滴加BaCl2溶液，未出現(xiàn)BaSO4白色沉淀，則表明溶液中不含有SOeq\o\al(2－,4)，可判斷猜想1不合理。(5)將實(shí)驗(yàn)一所得混合物放置一段時(shí)間，也會(huì)有SOeq\o\al(2－,4)生成，同時(shí)生成單質(zhì)Ag，則起初未生成Ag2SO4，從而表明生成Ag2SO4的反應(yīng)速率慢。(6)實(shí)驗(yàn)探究可知，酸性溶液中一段時(shí)間后才生成SOeq\o\al(2－,4)，而堿性溶液中，SOeq\o\al(2－,3)中混有SOeq\o\al(2－,4)，從而表明SOeq\o\al(2－,3)在堿性溶液中更易被氧化為SOeq\o\al(2－,4)。反應(yīng)機(jī)理類探究性實(shí)驗(yàn)解題流程課時(shí)精練1．(2020·全國(guó)卷Ⅰ，27)為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力，利用下列電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L－1FeSO4溶液，需要的儀器有藥匙、玻璃棒、________________________________________________________________________________________________________________________________________________(從下列圖中選擇，寫出名稱)。(2)電池裝置中，鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽(yáng)離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并且電遷移率(u∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù)，鹽橋中應(yīng)選擇________作為電解質(zhì)。陽(yáng)離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)陰離子u∞×108/(m2·s－1·V－1)Li＋4.07HCOeq\o\al(－,3)4.61Na＋5.19NOeq\o\al(－,3)7.40Ca2＋6.59Cl－7.91K＋7.62SOeq\o\al(2－,4)8.27(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極。可知，鹽橋中的陽(yáng)離子進(jìn)入________電極溶液中。(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1。石墨電極上未見(jiàn)Fe析出?？芍?，石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝____________________________。(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知石墨電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________，鐵電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________。因此，驗(yàn)證了Fe2＋氧化性小于________，還原性小于________。(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液，將鐵電極浸泡一段時(shí)間，鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是_______________________________________________________________________________________。答案(1)燒杯、量筒、托盤天平(2)KCl(3)石墨(4)0.09mol·L－1(5)Fe3＋＋e－=Fe2＋Fe－2e－=Fe2＋Fe3＋Fe(6)取活化后溶液少許于試管中，加入KSCN溶液，若溶液不出現(xiàn)紅色，說(shuō)明活化反應(yīng)完成解析(2)鹽橋中陰、陽(yáng)離子不與溶液中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，兩燒杯溶液中含有Fe2＋、Fe3＋和SOeq\o\al(2－,4)，Ca2＋與SOeq\o\al(2－,4)生成微溶于水的CaSO4，F(xiàn)e2＋、Fe3＋均與HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)，酸性條件下NOeq\o\al(－,3)與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)，故鹽橋中不能含有Ca2＋、HCOeq\o\al(－,3)和NOeq\o\al(－,3)。K＋和Cl－的電遷移率(u∞)相差較小，故鹽橋中應(yīng)選擇KCl作為電解質(zhì)。(4)假設(shè)兩個(gè)燒杯中溶液體積均為VL，鐵電極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，一段時(shí)間后，鐵電極溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1，則電路中通過(guò)的電子為0.02mol·L－1×VL×2＝0.04Vmol。石墨電極上未見(jiàn)Fe析出，則石墨電極反應(yīng)式為Fe3＋＋e－=Fe2＋，據(jù)得失電子守恒可知，石墨電極生成的Fe2＋為0.04Vmol，故石墨電極溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.05mol·L－1×VL＋0.04Vmol,VL)＝0.09mol·L－1。(6)鐵電極表面發(fā)生活化反應(yīng)：Fe＋Fe2(SO4)3=3FeSO4，活化反應(yīng)完成后，溶液中不含F(xiàn)e3＋。2．(2023·廣州模擬)某小組從電極反應(yīng)的角度研究物質(zhì)氧化性和還原性的變化規(guī)律。(1)實(shí)驗(yàn)室以MnO2和濃鹽酸為原料制取氯氣的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是________。將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，氧化反應(yīng)為2Cl－－2e－=Cl2↑，還原反應(yīng)為_(kāi)_______________________________________________。(2)當(dāng)氯氣不再逸出時(shí)，固液混合物A中仍存在MnO2和鹽酸。小組同學(xué)分析認(rèn)為隨著反應(yīng)的進(jìn)行，MnO2的氧化性和Cl－的還原性均減弱，為此進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)任務(wù)探究離子濃度對(duì)MnO2氧化性的影響提出猜想猜想a：隨c(H＋)減小，MnO2的氧化性減弱。猜想b：隨c(Mn2＋)增大，MnO2的氧化性減弱。查閱資料電極電勢(shì)(φ)是表征氧化劑的氧化性(或還原劑的還原性)強(qiáng)弱的物理量。電極電勢(shì)越大，氧化劑的氧化性越強(qiáng)；電極電勢(shì)越小，還原劑的還原性越強(qiáng)。驗(yàn)證猜想用0.10mol·L－1H2SO4溶液、0.10mol·L－1MnSO4溶液和蒸餾水配制混合液(溶液總體積相同)，將MnO2電極置于混合液中測(cè)定其電極電勢(shì)φ，進(jìn)行表中實(shí)驗(yàn)1～3，數(shù)據(jù)記錄如表。實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(H2SO4)/mLV(MnSO4)/mLV(H2O)/mL電極電勢(shì)/V120200φ12mn10φ23201010φ3①根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2的結(jié)果，猜想a成立。補(bǔ)充數(shù)據(jù)：m＝________，n＝________。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)1和3的結(jié)果，猜想b成立。判斷依據(jù)是________(用電極電勢(shì)關(guān)系表示)。探究結(jié)果固液混合物A中仍存在MnO2和鹽酸的原因是隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液中c(H＋)減小、c(Mn2＋)增大，MnO2氧化性減弱。③根據(jù)上述探究結(jié)果，小組同學(xué)作出如下推斷：隨c(Cl－)增大，Cl－還原性增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在固液混合物A中加入____________(填化學(xué)式)固體，加熱。證明推斷正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_______________________________________________________________。答案(1)Cl2MnO2＋2e－＋4H＋=2H2O＋Mn2＋(2)①1020②φ1<φ3③NaCl又產(chǎn)生黃綠色氣體解析(2)①分析表格數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)1為對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)3改變了MnSO4溶液的體積，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3組合研究Mn2＋濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響。那么實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)1組合可以研究H＋濃度的影響，所以改變H2SO4溶液的體積而不改變MnSO4溶液的體積，同時(shí)保證總體積為40mL，則m＝10、n＝20。②隨著Mn2＋濃度增大MnO2氧化性減弱，電極電勢(shì)降低，即φ1<φ3。③已知溶液中c(H＋)減小、c(Mn2＋)增大，MnO2氧化性減弱，保證單一變量，只改變Cl－的量，可加入NaCl固體，若加熱又產(chǎn)生黃綠色氣體，說(shuō)明Cl－的濃度增大其還原性增強(qiáng)。3．(2023·天津河?xùn)|區(qū)一模)某小組同學(xué)設(shè)計(jì)