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1、题型十化学实验综合题高考命题规律2020年高考必备2015年2016年2017年2018年2019年卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷命题角度1探究型实验2626282628命题角度2制备型实验无机化合物的制备2626命题角度3制备型实验有机化合物的合成2827命题角度4定量分析型实验28262826命题角度1探究型实验高考真题体验对方向1.(2019北京理综,28)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓硫酸与Cu反应的化学方程式是。试剂a是。(2)对体系中有关物
2、质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分沉淀B溶液C沉淀D.洗涤干净.过量稀盐酸写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是。(3)根据沉淀F的存在,推测SO42-的产生有两个途径:途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。途径2:实验二中,SO32-被氧化为SO42-进入D。实验三:探究
3、SO42-的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由:。实验三的结论:。(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是。(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和SO42-生成。(6)根据上述实验所得结论:。答案(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O饱和NaHSO3溶液(2)Ag2SO3+4NH3H2O2Ag(NH3)2+4H2O+SO32-H2O2溶液,产生白色沉淀(3)Ag+Ag2
4、SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4途径1不产生SO42-,途径2产生SO42-(4)2Ag+SO2+H2OAg2SO3+2H+(6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SO42-的速率;碱性溶液中SO32-更易被氧化为SO42-解析(1)浓硫酸与Cu反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O。试剂a是饱和NaHSO3溶液,所起作用是吸收除SO2外的其他酸性气体。(2)实验二:Ag2SO3溶于氨水形成银氨络合物,总反应离子方程式为Ag2SO3+4NH3H2O2Ag(NH3)2+4H2O+SO32-。
5、滤液中含有Ba2+和SO32-,可加入H2O2溶液,观察有白色沉淀生成进行证明。(3)向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有Ag+;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,说明没有SO42-,可判断B中不含Ag2SO4。SO42-的产生途径是SO32-被氧化。(4)根据信息,相关离子方程式是2Ag+ SO2+H2O2H+Ag2SO3。(6)根据上述实验可知:SO2和AgNO3溶液既能发生沉淀反应,又能发生氧化还原反应,其中沉淀B为Ag2SO3,说明沉淀反应的速率比氧化还原反应大。2.(2018全国,28)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用
6、于晒制蓝图,回答下列问题:(1)晒制蓝图时,用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂,以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,其光解反应的化学方程式为:2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;显色反应的化学方程式为。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是。实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有、。为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是。样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量m g样品于锥
7、形瓶中,溶解后加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,滴定终点的现象是。向上述溶液中加入适量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中,加稀硫酸酸化,用c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL,该晶体中铁的质量分数的表达式为。答案(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4(2)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E处的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入12滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(3)溶液出现粉红色且半
8、分钟内粉红色不消失5cV56m1 000100%解析(1)根据题目信息,三草酸合铁酸钾感光后得到FeC2O4,故以K3Fe(CN)6溶液为显色剂,发生反应的化学方程式为:3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。(2)探究三草酸合铁酸钾热分解的产物,通入氮气可以起到隔绝空气且使反应产生的气体全部进入后续装置的作用。分析装置图各部分的作用,A为热分解的反应装置,B用于检验生成的气体中是否含有CO2,C吸收生成的CO2,D为干燥装置,E、F检验生成的气体中是否含有CO。若B、F中澄清石灰水均变浑浊,E中CuO变为红色,则热分解的产物中一定含有CO2和CO。为防止倒
9、吸,停止实验时应先熄灭A、E处酒精灯并继续通入氮气,待反应管冷却后停止通入氮气。检验装置A中的残留物中是否含有Fe2O3,可将残留物溶于稀硫酸,使Fe2O3转化为Fe3+,然后用KSCN溶液检验。(3)用KMnO4溶液滴定三草酸合铁酸钾,滴定终点的现象是溶液出现粉红色(极稀的酸性KMnO4溶液颜色)且半分钟内粉红色不消失。该测定原理的离子方程式为2Fe3+Zn2Fe2+Zn2+,5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O。即5Fe2+MnO4-,故该晶体中铁的质量分数的表达式:w(Fe)=cmolL-1V10-3L556 gmol-1mg100%=5cV561 000m100%。3
10、.(2017全国,26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:、。(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是。将下列实验操作步骤正确排序(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K
11、2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为。a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(NO3)2e.浓硫酸写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式。答案(1)样品中没有Fe()Fe()易被氧化成Fe()(2)干燥管dabfce76(m2-
12、m3)9(m3-m1)偏小(3)c、a产生白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3解析(1)样品溶于水,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不存在Fe3+;通入空气,溶液逐渐变红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。(2)B为干燥管;在反应之前先通入N2,目的是排除装置中的空气,防止Fe2+被空气中的O2氧化,再加热使绿矾隔绝空气分解,然后熄灭酒精灯使其在N2中冷却到室温,再关闭K1、K2,最后称量A,根据前后质量变化,可得出失去的结晶水质量。则操作步骤的正确排序是dabfce。根据题意FeSO4的质量为(m3-m1) g,结晶水的质量为(m2-m3) g,绿矾分解反
13、应的化学方程式为:FeSO4xH2OFeSO4+xH2O15218x(m3-m1) g(m2-m3) g则152(m3-m1) g=18x(m2-m3) g,得x=76(m2-m3)9(m3-m1);若按a、d次序操作,Fe2+会被空气中的O2氧化,导致m3增大,由表达式x=76(m2-m3)9(m3-m1),可判断x偏小。(3)FeSO4分解看到有红色粉末,说明有Fe2O3生成。将气体通入BaCl2溶液中,若有沉淀生成,说明产物中有SO3,SO2与BaCl2不反应。继续通入品红溶液中,若红色褪去,说明产物中有SO2,SO2并不能完全被品红吸收,所以在最后要进行尾气处理。BaCl2溶液不能为B
14、a(NO3)2溶液,因为将SO2和SO3的混合气通入Ba(NO3)2溶液,SO2和SO3均能与Ba(NO3)2溶液反应生成BaSO4沉淀。由实验现象判断出分解产物有Fe2O3、SO2和SO3,则FeSO4分解反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3。4.(2016全国,26)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO2反应进行了探究。回答下列问题:(1)氨气的制备氨气的发生装置可以选择上图中的,反应的化学方程式为。欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置(按气流方向,用小
15、写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH3充入注射器X中,硬质玻璃管Y中加入少量催化剂,充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中Y管中反应的化学方程式将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开K2答案(1)A2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+CaCl2+2H2O(或BNH3H2ONH3+H2O)dcfei(2)红棕色气体颜色慢慢变浅8NH3+6NO27N2+12H2OZ中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少,Y管中压强小
16、于外压解析(1)由于制取氨气可以用2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,故可以选A装置;或利用NH3H2ONH3+H2O制取NH3,故也可以选B装置。生成的NH3中混有水蒸气,且氨气是碱性气体,可用碱石灰干燥,用向下排空气法收集;在收集装置后,需用防倒吸的尾气处理装置。(2)NO2具有强氧化性,NH3具有还原性,NO2中氮元素由+4价降至0价,NH3中氮元素由-3价上升至0价,生成N2,故化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,则Y管内气体颜色变浅甚至变为无色。由于反应后气体物质的量减小,故Y中压强减小,烧杯内NaOH溶液在大气压强的作用下会倒吸入Y管内。5.(
17、2016全国,28)某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 molL-1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是。(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是。(4)丙组同学取10 mL 0.1 molL-1 KI溶液,加入6 mL
18、 0.1 molL-1 FeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;第二支试管中加入1滴K3Fe(CN)6溶液,生成蓝色沉淀;第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。实验检验的离子是(填离子符号);实验和说明:在I-过量的情况下,溶液中仍含有(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为;一段时间后,溶液中有气泡出现,并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是;生成沉淀的原因是(用平衡移动原
19、理解释)。答案(1)防止Fe2+被氧化(2)2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-(3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响)(4)Fe2+Fe3+可逆反应(5)2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OFe3+催化H2O2分解产生O2H2O2分解反应放热,促进Fe3+的水解平衡正向移动解析(1)Fe2+具有还原性,可被空气中的O2氧化,所以配制FeCl2溶液时加少量铁屑可防止Fe2+被氧化。(2)Cl2可将Fe2+氧化为Fe3+,Cl2自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+。(3)煤油不溶于水,且其密度比水的小,可覆盖在FeCl2溶液上面以隔绝空气,防止Fe2+
20、被氧化。(4)实验中加入K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀,说明溶液中一定含Fe2+;实验中加入KSCN溶液,溶液变红,说明溶液中一定含有Fe3+,Fe3+和I-发生反应2Fe3+2I-2Fe2+I2,在I-过量的情况下,Fe3+和I2共存可说明Fe3+和I-间发生的是可逆反应。(5)H2O2与FeCl2间发生的离子反应为H2O2+2Fe2+2H+2Fe3+2H2O。生成的Fe3+可作H2O2分解的催化剂,H2O2分解有氧气产生,同时反应放热又促进Fe3+的水解,从而生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。6.(2015全国,26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.
21、410-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色,熔点为101 ,易溶于水,受热脱水、升华,170 以上分解。回答下列问题:(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是,由此可知草酸晶体分解的产物中有。装置B的主要作用是。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、。装置H反应管中盛有的物质是。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是。(3)设计实验证明:草酸的酸性比碳酸的
22、强。草酸为二元酸。答案(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊CO2冷凝(水蒸气、草酸等),防止草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验(2)F、D、G、H、D、ICuOH中黑色粉末变为红色,其后的装置D中的澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生用NaOH标准溶液滴定同浓度的草酸溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍解析(1)澄清石灰水通常可以用来检验二氧化碳,所以推测产物中有二氧化碳;草酸易升华,加热易变成气体随分解产物进入C装置,影响二氧化碳的检验。(2)要想检验一氧化碳,必须先除净二氧化碳和水蒸气,选F、D、G装置,再利用一氧化碳的还原性检验它的
23、存在,选H、D装置,还要进行一氧化碳的尾气处理,选I装置。若存在一氧化碳,则黑色的氧化铜被还原为红色的铜,一氧化碳被氧化成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊。(3)根据相对强酸制弱酸的原理,用碳酸盐溶液和草酸混合,只要能看到气泡产生即可。利用酸碱中和的原理,证明氢氧化钠的物质的量是草酸的2倍。典题演练提能刷高分1.(2019北师大附中模拟)某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。(1)用如图所示装置进行实验1(加热和夹持仪器已略去)。实验1:铜片与浓硫酸反应操作现象加热到120250 铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液继续加热至338 铜片
24、上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀装置B的作用是。装置C中盛放的试剂是。为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是。(2)探究实验1中120250 时所得黑色固体的成分。【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。【查阅资料】资料1:亚铁氰化钾K4Fe(CN)6是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。资料2:CuSCu2S黑色结晶或粉末灰黑色结晶或粉末难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水【设计并实施实验】实验2:探究黑
25、色固体中是否含CuO操作现象i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10 mL试剂A的小烧杯中,搅拌黑色表层脱落,露出光亮的铜片.取出铜片,待黑色沉淀沉降上层溶液澄清、无色试剂A是。甲认为中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是。实验3:探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S操作现象i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置有固体剩余,溶液变成浅绿色(3)获得结论:由实验2和实验3可得到的结论是实验1中,120250 时
26、所得黑色固体中。(4)实验反思:分析实验1中338 时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为。答案(1)防止C中溶液倒吸入A中NaOH溶液冷却后将浊液倒入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液(或冷却后,将上层浓硫酸倒出,向瓶中加入少量水,得到蓝色溶液)(2)一定浓度的稀硫酸向上层清液中滴加2滴亚铁氰化钾溶液,没有明显现象(或无红棕色沉淀生成)(3)不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S(4)CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2+4H2O,Cu2S+6H
27、2SO4(浓)2CuSO4+5SO2+6H2O解析(1)反应生成的二氧化硫易溶于水,容易造成倒吸现象,装置B可以防止C中溶液倒吸入A中。二氧化硫会污染空气,且二氧化硫属于酸性氧化物,装置C中可以用NaOH溶液吸收二氧化硫。硫酸铜溶液显蓝色,为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,可以将冷却后的浊液倒入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液即可证明。(2)根据CuS、Cu2S的性质可知,二者均难溶于稀硫酸,可溶于硝酸,因此试剂A应该选择稀硫酸。根据题意,亚铁氰化钾K4Fe(CN)6是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,可以生成红棕色沉淀。因此只要向反应后的溶液中加入亚铁氰化
28、钾即可检验溶液中是否存在Cu2+。(3)获得结论。根据实验2可知,黑色固体中不含CuO,根据实验3可知,加入适量浓氨水,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色;加入适量浓盐酸,微热后静置,溶液变成浅绿色,因为CuS微溶于浓氨水或热的浓盐酸,Cu2S难溶于浓盐酸,说明含有CuS、可能含有Cu2S。(4)实验反思。黑色固体中含有CuS、可能含有Cu2S,根据反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,CuS、Cu2S与浓硫酸的反应方程式分别为CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2+4H2O,Cu2S+6H2SO4(浓)2CuSO4+5SO2+6H2O。2.(2019北京海淀一模)某小组同学对FeCl3
29、与KI的反应进行探究。【初步探究】室温下进行下表所列实验。序号操作现象实验取5 mL 0.1 molL-1 KI溶液,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液56滴(混合溶液pH=5)溶液变为棕黄色实验取2 mL实验反应后的溶液,滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液溶液呈红色(1)证明实验中有I2生成,加入的试剂为。(2)写出实验反应的离子方程式。(3)结合上述实验现象可以证明Fe3+与I-发生可逆反应,原因是。【深入探究】20 min后继续观察实验现象,实验溶液棕黄色变深,实验溶液红色变浅。(4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气将I-氧
30、化为I2,使实验中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验:,20 min内溶液不变蓝,证明该假设不成立,导致溶液不变蓝的因素可能是(写出两条)。(5)乙同学查阅资料可知,FeCl3与KI的反应体系中还存在I-+I2I3-,I3-呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验中20 min后溶液红色变浅的原因是。(6)丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间,有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案为。答案(1)淀粉溶液或CCl4(2)2Fe3+2I-2Fe
31、2+I2(3)实验通过检验KI过量(或Fe3+不足量)的情况下仍有Fe3+剩余,说明正反应不能进行到底(4)向试管中加入5 mL 0.1 molL-1KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5c(I-)低或c(H+)低(5)由于I-+I2I3-,使c(I2)减小,2Fe3+2I-2Fe2+I2平衡正向移动,c(Fe3+)减小,Fe3+3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动,红色变浅(6)向1支试管中加入2 mL0.1 molL-1KI溶液,再滴加0.1 molL-1FeCl3溶液23滴,滴加2滴0.1 molL-1KSCN溶液,之后每间隔5 min,另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜
32、色的变化解析(1)取5 mL 0.1 molL-1KI溶液,滴加0.1 molL-1 FeCl3溶液56滴(混合溶液pH=5),溶液变为棕黄色,证明实验中有I2生成,检验碘单质可以选用淀粉溶液,溶液变蓝色说明生成了碘单质。(2)实验中Fe3+与I-发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe3+2I-2Fe2+I2。(3)实验取2 mL实验反应后的溶液,滴加2滴0.1 molL-1 KSCN溶液,溶液变红色,说明KI过量的前提下仍有Fe3+存在,说明反应不能进行彻底,证明该反应为可逆反应。(4)已知在酸性较强的条件下,I-可被空气氧化为I2,故甲同学提出假设:该反应条件下空气
33、将I-氧化为I2,使实验中溶液棕黄色变深。甲同学可以设计如下实验:向试管中加入5 mL 0.1 mol KI溶液和2滴淀粉溶液,加酸调至pH=5,20 min内溶液不变蓝,证明该假设不成立。导致溶液不变蓝的因素可能是c(I-)低或c(H+)低。(5)实验中20 min后溶液红色变浅的原因是由于存在化学平衡I-+I2I3-,碘离子过量,则碘单质浓度减小为主要因素,使得2Fe3+2I-2Fe2+I2平衡正向移动,Fe3+浓度减小,导致Fe3+3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动,溶液红色变浅。(6)丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设:FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需
34、要一段时间,有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设,丙同学用4支试管进行实验,得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系,具体实验方案是:向1支试管中加入2 mL 0.1 molL-1KI溶液,再滴入0.1 molL-1的FeCl3溶液23滴,滴加2滴KSCN溶液,之后每间隔5 min另取1支试管重复上述实验,观察4支试管中溶液颜色的变化。3.(2019重庆九校联盟联考)过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。(1)实验探究CaO2与酸的反应。操作现象向盛有4 g
35、 CaO2的大试管中加入10 mL稀盐酸得溶液a剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体取5 mL溶液a置于试管中,滴入两滴石蕊溶液溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后溶液变为无色CaO2与盐酸反应的化学方程式为。加入石蕊溶液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的。(2)用如图所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2CaO2。请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为(填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)。根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:.检验装置的气密性后,装入药品;.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;.反应结束后,(填操作);.拆除装置,取出产
36、物。(3)利用反应Ca2+H2O2+2NH3+8H2OCaO28H2O+2NH4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是。反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O。过滤需要的玻璃仪器是;将沉淀进行洗涤的操作为。(4)设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:。答案(1)2CaO2+4HCl2CaCl2+2H2O+O2H2O2(2)defbce(或defcbe)熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞(3)消耗生成的氢离子,促进反应进行(或使溶液呈碱性,减少CaO28H2O的溶解,或提高产品的
37、产率等其他合理答案)烧杯、漏斗、玻璃棒沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复23次(4)在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加入少量CaO2粉末,溶液变红色,说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强解析(1)CaO2与盐酸反应产生CaCl2、H2O和氧气,反应的化学方程式为2CaO2+4HCl2CaCl2+2H2O+O2;加入石蕊后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的H2O2,该物质具有氧化性,能将红色的物质氧化变为无色。(2)用H2O2与MnO2反应产生O2,用浓硫酸干燥氧气,然后是氧气与Ca在加热时发生反应产生CaO2,为防止空气中的水分影响反应产物,应
38、该再连接盛有浓硫酸的洗气瓶。故装置的连接顺序是defbce(或defcbe)。根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:.检验装置的气密性后装入药品;.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;.反应结束后,熄灭酒精灯,待反应管冷却至室温,停止通入氧气,并关闭分液漏斗的活塞;.拆除装置,取出产物。(3)根据反应的离子方程式可知NH3与反应产生的H+结合形成NH4+,所以NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是消耗生成的氢离子,促进反应进行。反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO28H2O,过滤所需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒。将沉淀进行洗涤的操作为沿玻璃棒向漏斗中注入
39、蒸馏水至浸没沉淀,让水自然流下,重复23次。(4)要证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强,可在FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,溶液不显红色,再加入少量CaO2粉末,溶液变红色,说明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强。4.(2019安徽江淮十校第三次联考)某小组欲探究Cl2与KI溶液的反应,设计实验装置如下图所示:已知:I2在水中溶解度很小,在KI溶液中溶解度显著增大,其原因为I2(s)+I-(aq)I3-(aq)完成下列填空:(1)仪器A使用前必须进行的操作是,仪器B的名称是。(2)该实验装置存在的明显设计缺陷是,改进之后,进行后续实验。(3)C中的试剂是;当E装置中出现时,停止加
40、热。(4)当氯气开始进入D时,D中看到的现象是;不断向D中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因。(5)持续不断地向D中通入氯气,看到D中液体逐渐澄清,最终呈无色。实验小组猜想,D中无色溶液里的含碘物质可能是HIO3。按照实验小组的猜想,用化学方程式解释“D中液体逐渐澄清,最终呈无色”的原因。为了验证猜想是否正确,实验小组又进行如下实验:.取反应后D中溶液5.00 mL(均匀)于锥形瓶中,加入KI(过量)和足量稀硫酸。.向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂,溶液变蓝,用0.625 0 molL-1的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去,消耗Na2S
41、2O3溶液V mL。已知:2HIO3+10KI+5H2SO46I2+5K2SO4+6H2O、I2+2S2O32-2I-+S2O62-,若V=时,说明实验小组的猜想正确。(6)欲检验某溶液中是否含有I-,可使用的试剂为溴水和四氯化碳。合理的实验操作为。答案(1)检漏蒸馏烧瓶(2)没有尾气处理装置(3)饱和食盐水白色沉淀(4)无色溶液变棕黄色被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大,所以溶液颜色逐渐加深;但随着反应进行,KI被消耗,平衡I2(s)+I-(aq)I3-(aq)逆向移动,部分碘以沉淀的形式析出(5)5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl24.00(6)取适量样品,滴加少量溴水,用
42、力振荡后加入适量的四氯化碳,振荡、静置、分层后若下层呈紫红色,说明样品溶液中含有I-解析(1)仪器A是分液漏斗,B是蒸馏烧瓶;使用分液漏斗时应先检漏。(2)因为氯气有毒,未反应的氯气排入大气会造成污染。所以该实验装置存在的明显设计缺陷是没有尾气处理装置。(3)C是用于除去氯气中的氯化氢气体,所以C中试剂是饱和食盐水;氯气与KI溶液反应之后,剩余的氯气进入硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀。(4)氯气开始进入D时,将碘离子氧化成单质碘,所以开始溶液变棕黄色;不断向D中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,是因为被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大,导致溶液颜色逐渐加深,但随着反应进行,I-渐被消耗,平衡I2(s)+I-(aq)I3-(aq)向左移动,