1.探究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序
2.性質(zhì)、原理探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)角度分析
(1)酸性強(qiáng)弱比較:可通過(guò)強(qiáng)酸制弱酸、對(duì)應(yīng)鹽溶液的堿性、同濃度溶液導(dǎo)電能力或pH等方法來(lái)比較
(2)金屬性強(qiáng)弱比較:可通過(guò)與水或酸反應(yīng)置換氫的能力、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性、置換反應(yīng)、原電池的正負(fù)極、電解池中陰極陽(yáng)離子的放電順序等方法來(lái)比較
(3)非金屬性強(qiáng)弱比較:可通過(guò)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、與H2化合的難易程度、相互之間的置換、對(duì)應(yīng)陰離子的還原性等方法來(lái)比較
(4)弱酸酸式鹽的電離程度與水解程度比較:可通過(guò)測(cè)定溶液的酸堿性的方法來(lái)比較
(5)Ksp的大小比較
(6)一元酸、二元酸判斷:可用NaOH溶液進(jìn)行中和滴定測(cè)定消耗V(NaOH)來(lái)確定
(7)羥基的數(shù)目判斷:可通過(guò)取一定量試劑與足量Na反應(yīng)測(cè)定放出氫氣的量來(lái)確定
(8)羧基的數(shù)目判斷:可通過(guò)取一定量試劑與足量NaHCO3反應(yīng)測(cè)定放出CO2的量來(lái)確定
3.解性質(zhì)、原理探究類(lèi)試題的思維流程
(1)第一步,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,知道該?shí)驗(yàn)要干什么
(2)第二步,逆推實(shí)驗(yàn)原理,依據(jù)目的聯(lián)系所學(xué)知識(shí),再結(jié)合提給信息設(shè)想探究方案
(3)第三步,回歸題干尋找對(duì)應(yīng)的情境信息與實(shí)驗(yàn)裝置,遷移運(yùn)用所學(xué)知識(shí),鎖定探究方案
(4)第四步,整體驗(yàn)證分析,定答案
【題組訓(xùn)練】
1.某實(shí)驗(yàn)小組研究溶液中AgNO3和Na2S的反應(yīng)。
(1)用離子方程式解釋AgNO3溶液pH0)。對(duì)AgNO3溶液中氧化S2-的物質(zhì)進(jìn)行推測(cè):
假設(shè)1:0.1 ml·L-1 AgNO3溶液(pH=4)中的Ag+氧化了S2-
假設(shè)2:0.1 ml·L-1 AgNO3溶液(pH=4)中的NOeq \\al(-,3)氧化了S2-
利用如圖裝置繼續(xù)研究(已知:電壓大小反映了物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱的差異;物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱的差異越大,電壓越大)
①將pH=4的0.1 ml·L-1 AgNO3溶液替換為_(kāi)___________溶液,記錄電壓為b(b>0)
②上述實(shí)驗(yàn)證實(shí)了氧化S2-的物質(zhì)中一定包含了Ag+,其證據(jù)是________________
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:AgNO3溶液與Na2S溶液的反應(yīng)類(lèi)型與反應(yīng)條件有關(guān)。
2.某探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行SO2、Fe2+和Cl-還原性強(qiáng)弱比較實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2,當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止通氣
Ⅱ.打開(kāi)活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)取出溶液中的離子
Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體
Ⅳ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅱ,檢驗(yàn)取出溶液中的離子
(1)棉花中浸潤(rùn)的溶液為_(kāi)_______,目的是________
(2)過(guò)程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________,過(guò)程Ⅳ中檢驗(yàn)取出溶液中是否含有Fe2+的操作是__________________________________________________
(3)該小組對(duì)SO2、Fe2+和Cl-還原性強(qiáng)弱比較期望達(dá)到的結(jié)論是________________
(4)甲、乙、丙三同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),下表是他們的檢測(cè)結(jié)果,他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明SO2、Fe2+和Cl-還原性強(qiáng)弱關(guān)系的是________
3.某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________
(2)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)實(shí)驗(yàn)方案:
查閱資料:①SCN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似;②2Cu2++4I-===2CuI↓+I(xiàn)2
Cu2+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:
查閱資料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)
(3)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因:________________________________
(4)從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對(duì)體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析:
反應(yīng)Ⅰ:Fe2+與HNO3反應(yīng);反應(yīng)Ⅱ:Fe2+與NO反應(yīng)。
①依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可推知反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的________(填“快”或“慢”)
②反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)不可逆反應(yīng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案加以證明:______________________________________________
_________________________________________________________________________________
③請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因:__________________________________________
_________________________________________________________________________________
4.焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種可溶于水的白色或淡黃色小晶體,食品級(jí)焦亞硫酸鈉可作為貯存水果的保鮮劑等。某化學(xué)研究興趣小組欲自制焦亞硫酸鈉并探究其部分化學(xué)性質(zhì)等
(1)制備N(xiāo)a2S2O5,如圖(夾持及加熱裝置略)
可用試劑:飽和Na2SO3溶液、濃NaOH溶液、濃H2SO4、苯、Na2SO3固體(試劑不重復(fù)使用)。
焦亞硫酸鈉的析出原理:NaHSO3(飽和溶液)Na2S2O5(晶體)+H2O(l)
①F中盛裝的試劑是________,作用是________
②通入N2的作用是____________________________________
③Na2S2O5晶體在________(填“A”“D”或“F”)中得到,再經(jīng)離心分離,干燥后可得純凈的樣品
④若撤去E,則可能發(fā)生________
(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Na2S2O5的性質(zhì),完成表中填空:
①________________________________________________________________________
(提供:pH試紙、蒸餾水及實(shí)驗(yàn)必需的玻璃儀器)
②探究二中反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________(KMnO4Mn2+)
5.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)。回答下列問(wèn)題:
(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10 ml·L-1 FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃棒、 (從下列圖中選擇,寫(xiě)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)
(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極??芍}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0.02 ml·L-1。石墨電極上未見(jiàn)Fe析出。可知,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 ,鐵電極的電極反應(yīng)式為 ,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____________________________________
6.文獻(xiàn)表明:相同條件下,草酸根(C2Oeq \\al(2-,4))的還原性強(qiáng)于Fe2+。為檢驗(yàn)這一結(jié)論,某研究性小組進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
資料:i.無(wú)水氯化鐵在300 ℃以上升華,遇潮濕空氣極易潮解。
ii.K3[Fe(C2O4)3]·3H2O為亮綠色晶體,光照易分解;FeC2O4·2H2O為黃色固體,微溶于水,可溶于強(qiáng)酸。
iii.配合物的穩(wěn)定性可以用穩(wěn)定常數(shù)K來(lái)衡量,如Cu2++4NH3===[Cu(NH3)4]2+,其穩(wěn)定常數(shù)表達(dá)式為
K=eq \f(c{[Cu?NH3?4]2+},c?Cu2+?·c4?NH3?),已知K{[Fe(C2O4)3]3-}=1020,K[Fe(SCN)3]=2×103
(實(shí)驗(yàn)1)用以下裝置制取無(wú)水氯化鐵

(1)儀器X的名稱是________。裝置D的作用是______________
(2)欲制得純凈的FeCl3,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中點(diǎn)燃裝置F處酒精燈的時(shí)機(jī)是________
(3)裝置的連接順序?yàn)锳→________(按氣流方向,用大寫(xiě)字母表示)
(實(shí)驗(yàn)2)通過(guò)Fe3+和C2Oeq \\al(2-,4)在溶液中的反應(yīng)比較Fe2+和C2Oeq \\al(2-,4)的還原性強(qiáng)弱。
(4)取實(shí)驗(yàn)2中少量晶體洗凈,配成溶液,滴加KSCN溶液,不變紅。繼續(xù)加入硫酸,溶液變紅,說(shuō)明晶體含有+3價(jià)的鐵元素。其原因是________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________
(5)經(jīng)檢驗(yàn),亮綠色晶體為K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)實(shí)驗(yàn)2中沒(méi)有發(fā)生氧化還原反應(yīng)的操作和現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(6)取實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液光照一段時(shí)間,產(chǎn)生黃色渾濁且有氣泡產(chǎn)生。補(bǔ)全反應(yīng)的離子方程式:________[Fe(C2O4)3]3-eq \(=====,\s\up7(光照))________FeC2O4↓+________↑+________
(實(shí)驗(yàn)3)又設(shè)計(jì)以下裝置直接比較Fe2+和C2Oeq \\al(2-,4)的還原性強(qiáng)弱,并達(dá)到了預(yù)期的目的
(7)描述達(dá)到預(yù)期目的可能產(chǎn)生的現(xiàn)象:______________________________________________________________
7.某研究小組將純凈的SO2氣體緩緩地通入到盛有25 mL 0.1 ml·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到BaSO4沉淀。為探究該反應(yīng)中的氧化劑,該小組提出了如下假設(shè):
假設(shè)Ⅰ:溶液中的NOeq \\al(-,3);假設(shè)Ⅱ:____________
(1)該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)Ⅰ成立(為排除假設(shè)Ⅱ?qū)僭O(shè)Ⅰ的干擾,在配制下列實(shí)驗(yàn)所用溶液時(shí),應(yīng)______________________________________),請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表
(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pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。V1時(shí),實(shí)驗(yàn)②中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)①的原因是(用離子方程式表示):_______________________________________________
(3)驗(yàn)證假設(shè)Ⅱ。某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下方案,請(qǐng)完成下列表格(可以不填滿)
(4)查資料知:H2SO3是二元酸(K1=1.54×10-2,K2=1.02×10-7),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證H2SO3是二元酸__________
______________________________________________________________________________(試劑及儀器自選)
8.某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的產(chǎn)物
按圖連接好裝置(夾持裝置省略),打開(kāi)磁攪拌器,先往20 mL 1.00 ml·L-1的CuCl2溶液中加入20 mL 2.00 ml/L的NaOH溶液,再通入一定量SO2,三口燒瓶中生成大量白色沉淀X
回答下列問(wèn)題:
(1)以亞硫酸鈉和濃硫酸為原料制取SO2,虛框中應(yīng)選用______(填“A”或“B”)裝置,通入SO2過(guò)程中不斷攪拌的目的是______________
(2)儀器a的名稱為_(kāi)___________,燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________
(3)據(jù)SO2是酸性氧化物,推測(cè)X可能為_(kāi)___________,取少量X加入稀硫酸進(jìn)行驗(yàn)證,觀察到______________,說(shuō)明該推測(cè)錯(cuò)誤
(4)據(jù)SO2的還原性,推測(cè)X可能為CuCl,做如下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
①取少量的X,加過(guò)量的氨水溶解,露置于空氣中迅速得到深藍(lán)色溶液,其中陽(yáng)離子的化學(xué)式為_(kāi)_________
②向深藍(lán)色溶液中先加入過(guò)量的__________,再滴加__________溶液,產(chǎn)生白色沉淀
③生成X的離子方程式為_(kāi)_____________________________________
9.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)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一:制取氯酸鉀和氯水
利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置已省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
(1)將Cl2通入B裝置中得到的含氯產(chǎn)物為KClO3和KCl,該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________
(2)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。過(guò)濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有膠頭滴管、燒杯、________、________
(3)寫(xiě)出D裝置中處理尾氣的離子方程式:______________________________________________
實(shí)驗(yàn)二:氯酸鉀碘化鉀反應(yīng)的探究。
(4)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。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(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行):
①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀__________________________________________________________
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_(kāi)____________________________________________________________
實(shí)驗(yàn)三:比較Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱。
為比較Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)步驟:
(5)加入10滴KI溶液時(shí),溶液的顏色由橙黃色變?yōu)槌燃t色,說(shuō)明氧化性:Br2________I2(填“強(qiáng)于”或“弱于”)
(6)加入1 mL CCl4后,振蕩?kù)o置,最終試管中的現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________。
10.氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應(yīng)用于殺菌、消毒及化工領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室中利用如圖裝置(部分裝置省略)制備KClO3和NaClO,探究其氧化還原性質(zhì),回答下列問(wèn)題:
(1)盛放MnO2粉末的儀器名稱是________,a中的試劑為_(kāi)_______
(2)b中采用的加熱方式是________。c中化學(xué)反應(yīng)的離子方程式是____________________________________,采
用冰水浴冷卻的目的是________________________
(3)d的作用是____________,可選用試劑__________(填標(biāo)號(hào))
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取出b中試管,經(jīng)冷卻結(jié)晶,________,________,干燥,得到KClO3晶體
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號(hào)和2號(hào)試管中,滴加中性KI溶液。1號(hào)試管溶液顏色不變。2號(hào)試管溶液變?yōu)樽厣?,加入CCl4振蕩,靜置后CCl4層顯________色。可知該條件下KClO3的氧化能力________NaClO(填“大于”或“小于”)
11.某研究性學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證AgI沉淀的生成會(huì)使I2的氧化能力增強(qiáng),可將Fe2+氧化?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)由AgNO3固體配制0.1 ml·L-1的AgNO3溶液50 mL,下列儀器中不需要使用的有________(寫(xiě)出名稱),配制好的溶液應(yīng)轉(zhuǎn)移到________試劑瓶中保存
(2)步驟1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________;步驟2無(wú)明顯現(xiàn)象;步驟3最終的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液中生成黃色沉淀,______________________________________________________________________,由此可知,步驟3反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________
(3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)漏掉步驟2,直接加入過(guò)量AgNO3溶液,也觀察到與步驟3相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該同學(xué)推測(cè)溶液中還有碘的離子________(填離子符號(hào))生成,并由此對(duì)I2氧化Fe2+產(chǎn)生了質(zhì)疑
(4)為了證明AgI的生成使I2的氧化能力增強(qiáng)而將Fe2+氧化,學(xué)習(xí)小組在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):分別取少量的________和步驟3試管中的上層清液于試管a和試管b中,往兩支試管中加入過(guò)量的__________,觀察到的現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________________
12.某學(xué)習(xí)小組通過(guò)下列裝置探究MnO2與FeCl3是否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。已知FeCl3固體易升華,其蒸氣為黃色
實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:
(1)該實(shí)驗(yàn)裝置從安全角度分析,存在的問(wèn)題是____________________________________
(2)在進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)前還必需進(jìn)行的操作為_(kāi)_____________________________
(3)裝置A中產(chǎn)生黃色氣體能不能說(shuō)明一定產(chǎn)生Cl2?原因?yàn)開(kāi)_______________
(4)除了生成的氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,推測(cè)還有兩種可能。
①推測(cè)一:裝置A中產(chǎn)生的另一種黃色氣體也可使B中溶液變藍(lán)。為排除這種黃色氣體應(yīng)作如何改進(jìn)?
__________________________________________________
②推測(cè)二:在酸性條件下,裝置中的空氣可使B中溶液變藍(lán)。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________;
為排除這種情況應(yīng)如何操作?______________________________________。
(5)按照上述改進(jìn)措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到裝置A中產(chǎn)生黃色氣體,裝置B中溶液變藍(lán),則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________
【物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)原理的探究型綜合實(shí)驗(yàn)】答案
1.(1)Ag++H2OAgOH+H+
(2)①濃硝酸 Ba(NO3)2溶液 黑色沉淀溶解,有紅棕色刺激性氣味的氣體生成
②加入濃氨水,充分振蕩后過(guò)濾,向?yàn)V液中滴加足量鹽酸 Ag(NH3)2OH+3HCl===AgCl↓+2NH4Cl+H2O (3)①pH=4的0.1 ml·L-1 NaNO3
②a>b
解析:(1)銀離子水解使硝酸銀溶液顯酸性,故其pHb。
2.(1)NaOH溶液 吸收未反應(yīng)的Cl2、SO2
(2)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
取溶液少許于試管中,滴加幾滴黃色K3[Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀則有Fe2+,反之則無(wú)
(3)SO2>Fe2+>Cl-
(4)乙、丙
解析:(1)Cl2、SO2有毒污染空氣,應(yīng)有尾氣處理,裝置中的棉花需要浸潤(rùn)強(qiáng)堿溶液如NaOH溶液吸收Cl2、SO2;(2)根據(jù)分析,過(guò)程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)為二氧化硫還原三價(jià)鐵,生成二價(jià)鐵和硫酸根,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+;由于取出液中可能含有Fe3+,所以檢驗(yàn)Fe2+最好的方法是取溶液少許于試管中,滴加幾滴黃色K3[Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀則有Fe2+,反之則無(wú); (3)根據(jù)通入Cl2,B的溶液變黃,說(shuō)明氯氣將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵,則氧化性氯氣大于三價(jià)鐵離子,還原性Fe2+>Cl-;當(dāng)通入一定量的SO2氣體時(shí),且之前的氯氣沒(méi)有剩余,同時(shí)有硫酸根生成,說(shuō)明二氧化硫?qū)⑷齼r(jià)鐵還原成二價(jià)鐵,則還原性SO2>Fe2+;所以期望達(dá)到的結(jié)論為還原性:SO2>Fe2+>Cl-;(4)甲同學(xué):過(guò)程Ⅱ中有Fe3+無(wú)Fe2+說(shuō)明Fe2+完全反應(yīng),無(wú)法證明是否含有氯氣,如有氯氣也可以氧化二氧化硫從而影響判斷結(jié)果,故甲同學(xué)不符合題意;乙同學(xué):B中存在Fe3+、Fe2+,說(shuō)明Cl2氧化性強(qiáng)于Fe3+,且沒(méi)有Cl2剩余,證明Fe2+的還原性強(qiáng)于Cl-,后有SOeq \\al(2-,4)能說(shuō)明SO2將Fe3+還原成Fe2+,證明SO2的還原性強(qiáng)于Fe2+,故乙同學(xué)符合題意;丙同學(xué):B中有Fe3+無(wú)Fe2+,說(shuō)明Cl2氧化性強(qiáng)于Fe3+,證明Fe2+的還原性強(qiáng)于Cl-,后生成了Fe2+,只能是Fe3+被SO2還原,證明SO2的還原性強(qiáng)于Fe2+,故丙同學(xué)符合題意。
3.(1)2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
(2)0.1 4 mL 0.2 ml·L-1 FeSO4溶液,向其中滴加3滴0.1 ml·L-1 KSCN溶液
2Cu2++4SCN-===2CuSCN↓+(SCN)2
(3)3Fe2++4H++NOeq \\al(-,3)===3Fe3++NO↑+2H2O
(4)①慢
②取少量反應(yīng)Ⅰ的溶液于試管中,向其中加入幾滴K3[Fe(CN)6]溶液,溶液無(wú)明顯變化,說(shuō)明反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)
不可逆反應(yīng)
③Fe2+被稀硝酸氧化為Fe3+,溶液中Fe2+濃度降低,導(dǎo)致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動(dòng),最終
Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+,溶液由棕色變?yōu)辄S色
解析:(1)Fe3+與Cu反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。
(2)由反應(yīng):2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,可知得到的溶液中Fe2+為0.2 ml·L-1,Cu2+為0.1 ml·L-1,分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液,滴入KSCN溶液進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn);由題目信息可知,Cu2+與SCN-反應(yīng)生成CuSCN沉淀,同時(shí)生成(SCN)2,反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++4SCN-===2CuSCN↓+(SCN)2。
(3)Fe2+具有還原性,酸性條件下NOeq \\al(-,3)具有強(qiáng)氧化性,二者反應(yīng)生成Fe3+、NO與水,反應(yīng)的離子方程式為3Fe2++4H++NOeq \\al(-,3)===3Fe3++NO↑+2H2O。
(4)①溶液先變?yōu)樽厣胖靡欢螘r(shí)間后,棕色消失,溶液變?yōu)辄S色,反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn),反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ的慢。
4.(1)①濃NaOH溶液 吸收剩余的SO2 ②排盡空氣,防止Na2S2O5被氧化 ③D ④倒吸
(2)①用適量蒸餾水溶解少量Na2S2O5固體于試管中,用玻璃棒蘸取少量Na2S2O5溶液點(diǎn)在pH試紙上,試紙變紅
②5S2Oeq \\al(2-,5)+4MnOeq \\al(-,4)+2H+===10SOeq \\al(2-,4)+4Mn2++H2O
解析:(1)A裝置中制備SO2,SO2通入D(盛裝飽和Na2SO3溶液)中生成NaHSO3,當(dāng)NaHSO3溶液達(dá)到飽和時(shí)就會(huì)析出Na2S2O5晶體,多余的SO2通入F(盛裝濃氫氧化鈉溶液)中被吸收,E的作用是防倒吸。
(2)①探究Na2S2O5溶液呈酸性,需溶解Na2S2O5固體并測(cè)溶液的pH。
②根據(jù)S2Oeq \\al(2-,5)被氧化為SOeq \\al(2-,4),KMnO4被還原為Mn2+可寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。
5.(1)燒杯、量筒、托盤(pán)天平
(2)KCl
(3)石墨
(4)0.09 ml·L-1
(5)2Fe3++2e-===2Fe2+ Fe-2e-===Fe2+ Fe3+ Fe
(6)取少量活化后溶液于試管,滴入KSCN溶液,不出現(xiàn)紅色
解析:(1)利用固體配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)需要用托盤(pán)天平稱量固體,用燒杯溶解固體,用量筒量取蒸餾水。(2)根據(jù)鹽橋中陰、陽(yáng)離子不能參與反應(yīng),及Fe3++3HCOeq \\al(-,3)===Fe(OH)3↓+3CO2↑、Ca2++SOeq \\al(2-,4)===CaSO4↓,可排除HCOeq \\al(-,3)、Ca2+,再根據(jù)FeSO4溶液顯酸性,而NOeq \\al(-,3)在酸性溶液中具有強(qiáng)氧化性,可排除NOeq \\al(-,3)。最后根據(jù)陰、陽(yáng)離子的電遷移率應(yīng)盡可能地接近,選擇KCl作鹽橋中電解質(zhì)較合適。(3)電子由負(fù)極流向正極,結(jié)合電子由鐵電極流向石墨電極,可知鐵電極為負(fù)極,石墨電極為正極。鹽橋中的陽(yáng)離子流向正極(石墨電極)溶液中。(4)由題意知負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e-===Fe2+,正極反應(yīng)為Fe3++e-===Fe2+,則鐵電極溶液中c(Fe2+)增加0.02 ml·L-1時(shí),石墨電極溶液中c(Fe2+)增加0.04 ml·L-1,故此時(shí)石墨電極溶液中c(Fe2+)=0.09 ml·L-1。(5)石墨電極的電極反應(yīng)式為2Fe3++2e-===2Fe2+,鐵電極的電極反應(yīng)式為Fe-2e-===Fe2+,故驗(yàn)證了氧化性:Fe3+>Fe2+,還原性:Fe>Fe2+。(6)該活化反應(yīng)為Fe+2Fe3+===3Fe2+,故通過(guò)檢驗(yàn)Fe3+可說(shuō)明活化反應(yīng)是否完成,具體操作為取少量活化后溶液于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液不變紅色,則說(shuō)明活化反應(yīng)已完成。
6.(1)圓底燒瓶 收集氯化鐵
(2)待裝置F的玻璃管內(nèi)充滿黃綠色氣體時(shí)再點(diǎn)燃酒精燈
(3)E→C→F→D→B
(4)K{[Fe(C2O4)3]3-}>K[Fe(SCN)3],說(shuō)明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更穩(wěn)定,[Fe(C2O4)3]3-中的Fe3+不能與SCN-
反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,也就不能顯示紅色。加入硫酸后,H+與C2Oeq \\al(2-,4)結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng),c(Fe3+)增大,
遇KSCN溶液變紅
(5)取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
(6)2 2 2CO2 3C2Oeq \\al(2-,4)
(7)電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)有氣泡產(chǎn)生
解析:實(shí)驗(yàn)1中,裝置A為二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣,濃鹽酸易揮發(fā),用飽和食鹽水除去氯化氫,氯化鐵遇到潮濕的空氣極易水解,則制備的氯氣為干燥的,用裝置C除去水蒸氣,干燥的氯氣與鐵粉在裝置F中反應(yīng),無(wú)水氯化鐵在300 ℃以上升華,則裝置D的作用是收集氯化鐵,氯氣有毒,未反應(yīng)的氯氣用堿石灰吸收。
實(shí)驗(yàn)2通過(guò)含F(xiàn)e3+和C2Oeq \\al(2-,4)的溶液混合,得到亮綠色晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。
(3)根據(jù)分析,裝置的連接順序?yàn)锳→E→C→F→D→B。(4)已知K{[Fe(C2O4)3]3-}>K[Fe(SCN)3],說(shuō)明[Fe(C2O4)3]3-比Fe(SCN)3更穩(wěn)定,[Fe(C2O4)3]3-不能電離出Fe3+,則不能與SCN-反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Fe(SCN)3,也就不能顯示紅色。加入硫酸后,H+與C2Oeq \\al(2-,4)結(jié)合可使平衡逆向移動(dòng),c(Fe3+)增大,F(xiàn)e3+遇KSCN溶液變紅。(5)若Fe3+和C2Oeq \\al(2-,4)發(fā)生氧化還原反應(yīng),則生成亞鐵離子,亞鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)顯藍(lán)色,則操作為取少量實(shí)驗(yàn)2中的亮綠色溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,則未發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(6)已知K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,光照易分解,F(xiàn)e的化合價(jià)降低,則部分C的化合價(jià)升高,離子方程式為2[Fe(C2O4)3]3-eq \(=====,\s\up7(光照))2FeC2O4↓+2CO2↑+3C2Oeq \\al(2-,4)。(7)草酸根離子失電子能力大于亞鐵離子,該裝置為原電池,左側(cè)為正極,鐵離子得電子生成亞鐵離子,溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)為負(fù)極,草酸根離子失電子生成二氧化碳,現(xiàn)象為電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),一段時(shí)間后,左側(cè)溶液變?yōu)闇\綠色,右側(cè)有氣泡產(chǎn)生。
7.假設(shè)Ⅱ:溶解在溶液中的O2
(1)配制溶液前應(yīng)將蒸餾水煮沸后密封冷卻
實(shí)驗(yàn)①:無(wú)明顯現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)②:產(chǎn)生白色沉淀
(2)3SO2+2NOeq \\al(-,3)+2H2O===3SOeq \\al(2-,4)+2NO+4H+或3SO2+3Ba2++2NOeq \\al(-,3)+2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+
(3)
實(shí)驗(yàn)④:向盛有未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 ml·L-1BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入純凈的SO2氣體(向盛有25
mL 0.1 ml·L-1 BaCl2溶液的燒杯中緩慢通入SO2與O2的混合氣體)
(4)向一定體積和一定濃度的NaOH溶液中,緩緩?fù)ㄈ肱cNaOH等物質(zhì)的量的SO2氣體至全部溶解,然后用pH試紙測(cè)定溶液的pH,若pH

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