學(xué)習(xí)任務(wù)1　探究型實(shí)驗(yàn)

一、探究型實(shí)驗(yàn)的常見(jiàn)類(lèi)型
1．對(duì)未知產(chǎn)物的探究
通過(guò)化學(xué)反應(yīng)原理猜測(cè)可能生成哪些物質(zhì)，對(duì)這些物質(zhì)逐一進(jìn)行檢驗(yàn)來(lái)確定究竟含有哪些物質(zhì)。雖然探究型實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的探究能力，但在問(wèn)題中常常包含了對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。例如：
(1)常見(jiàn)物質(zhì)分離的提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過(guò)濾法、升華法、萃取法、滲析法等。
(2)常見(jiàn)氣體的制備、凈化、干燥、收集等方法。
(3)熟悉重點(diǎn)的操作：氣密性檢查、測(cè)量氣體體積、防倒吸、防污染等。
2．物質(zhì)性質(zhì)的探究
(1)在探究過(guò)程中往往可以利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。
(2)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物性質(zhì)的探究，必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證。脫離元素化合物知識(shí)，獨(dú)立看待實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是不科學(xué)的，只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí)，才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。
二、探究型實(shí)驗(yàn)的基本程序
探究型實(shí)驗(yàn)的基本程序可用以下流程圖表示：

1．提出問(wèn)題
要提出問(wèn)題，首先得發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)題給信息進(jìn)行對(duì)比、質(zhì)疑，通過(guò)思考提出值得探究的問(wèn)題。此外，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的重要契機(jī)。
2．提出猜想
所謂猜想就是根據(jù)已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問(wèn)題，結(jié)論有多種可能(這就是猜想)，只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
3．設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案
提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、安全的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)可能的情況進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)試劑的選擇和實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控。
4．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論
根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析或計(jì)算分析得出結(jié)論。

1．(2020·南昌一模)某研究小組欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證乙醇的還原性，裝置如下：

(1)乙醇被氧化的產(chǎn)物為_(kāi)_______，1 mol乙醇失去________mol電子。
(2)通入乙醇反應(yīng)，試管A中的現(xiàn)象是______________________________________；
反應(yīng)結(jié)束后，如果對(duì)試管B進(jìn)行加熱，將會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________________。
(3)研究小組發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)后期有不溶于水的氣體出現(xiàn)，收集該氣體證明是H2，為了進(jìn)一步研究設(shè)計(jì)了如圖裝置(部分加熱儀器已省略)。

①裝置C盛有的物質(zhì)是________，先加熱裝置________(填裝置字母)，趕走裝置內(nèi)的空氣。
②裝置E用于收集液體產(chǎn)物，甲認(rèn)為是乙酸，乙認(rèn)為是乙醛，請(qǐng)你判斷誰(shuí)的推測(cè)更合理，并說(shuō)明理由：_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)乙醇被強(qiáng)氧化劑(如酸性KMnO4溶液)氧化能得到乙酸，但像Fe2O3這樣較弱的氧化劑只能把乙醇氧化為乙醛；乙醇(C2H6O)中C的化合價(jià)是－2價(jià)，乙醛(C2H4O)中C的化合價(jià)是－1價(jià)，所以1 mol乙醇被氧化為乙醛時(shí)失去2 mol電子。(2)聯(lián)想乙醇與CuO的反應(yīng)，可知試管A中發(fā)生下列反應(yīng)：3CH3CH2OH＋Fe2O33CH3CHO＋2Fe＋3H2O，所以A中可看到的現(xiàn)象是紅棕色固體變黑。(3)①反應(yīng)后期，F(xiàn)e2O3已大部分變?yōu)镕e，此時(shí)有H2生成，最大的可能是Fe做催化劑使乙醇發(fā)生了脫氫反應(yīng)，為驗(yàn)證這一猜想，設(shè)計(jì)了題圖所示實(shí)驗(yàn)，所以C中盛有的物質(zhì)是乙醇；為了防止空氣中的O2與Fe反應(yīng)，需先趕走裝置內(nèi)的空氣，因此應(yīng)先加熱裝置C，使乙醇汽化。②若E中收集的液體產(chǎn)物是乙酸，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是2C2H5OHCH3COOH＋2H2↑＋C2H4↑，生成的氣體中除氫氣外還有乙烯，這與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符；若E中收集的液體產(chǎn)物是乙醛，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是C2H5OHCH3CHO＋H2↑，符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)，因此乙的推測(cè)更合理。
答案：(1)乙醛　2
(2)紅棕色固體變黑　出現(xiàn)磚紅色沉淀
(3)①乙醇　C?、谝腋侠?，依據(jù)氧原子守恒和得失電子守恒，若生成乙酸則生成的氣體中除氫氣外還有乙烯，這與實(shí)驗(yàn)事實(shí)不符
2．某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為了探究氨的還原性和氧化性設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。
【實(shí)驗(yàn)一】　探究氨的還原性
已知：(ⅰ)Mg(OH)2可代替消石灰與氯化銨在加熱條件下反應(yīng)生成氨和堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]；
(ⅱ)Cu2O粉末呈紅色，在酸性溶液中不穩(wěn)定：Cu2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O。

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________
________________________________________________________________________，
裝置D的作用是________。
(2)反應(yīng)結(jié)束后裝置C中的氧化銅完全反應(yīng)生成紅色固體，為了探究紅色固體成分，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取10.4 g紅色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸，充分?jǐn)嚢?，靜置
若無(wú)現(xiàn)象
①紅色固體為_(kāi)_____
若溶液變藍(lán)
②紅色固體中肯定含有________，可能含有________
取上述反應(yīng)后的混合物過(guò)濾、洗滌、干燥、稱重
固體的質(zhì)量為6.4 g
③紅色固體的成分及其物質(zhì)的量為_(kāi)_________________________________________________________
__________________________________________________________
【實(shí)驗(yàn)二】　探究氨的氧化性
已知：(ⅲ)鋁可以與氨反應(yīng)2Al＋2NH32AlN＋3H2；
(ⅳ)氮化鋁性質(zhì)穩(wěn)定，基本不與水、酸反應(yīng)，在加熱時(shí)溶于濃堿可產(chǎn)生氨。
按如圖所示連接好裝置，檢查裝置氣密性；在蒸餾燒瓶中加入生石灰，分液漏斗加入濃氨水，裝置G中盛裝堿石灰，裝置H中加入鋁粉，打開(kāi)分液漏斗活塞，待裝置中空氣排盡后再點(diǎn)燃裝置H處酒精燈。

(3)用平衡移動(dòng)原理解釋裝置F中產(chǎn)生氨的原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)裝置H處反應(yīng)進(jìn)行完全的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)____________________________________。
(5)為了得到純凈的氮化鋁，可將裝置H中固體冷卻后轉(zhuǎn)移至燒杯中，加入________溶解、________(填操作名稱)、洗滌、干燥即可。
(6)寫(xiě)出氮化鋁與濃氫氧化鈉溶液共熱反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。
解析：(1)由已知信息(ⅰ)可知，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Mg(OH)2＋NH4ClMg(OH)Cl＋NH3↑＋H2O；裝置E中的稀硫酸如果倒吸進(jìn)入裝置C中會(huì)引起實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題，所以裝置D做安全瓶，防止倒吸。(2)①Cu不與稀硫酸反應(yīng)；②溶液變藍(lán)，說(shuō)明有CuSO4 生成，則紅色固體中肯定含有Cu2O，不能確定是否含有單質(zhì)Cu；③所得固體為單質(zhì)Cu，物質(zhì)的量為0.1 mol，根據(jù)其質(zhì)量變化可知，原紅色固體中含有Cu和Cu2O，設(shè)10.4 g紅色固體中含x mol Cu，y mol Cu2O，因?yàn)镃u2O＋H2SO4===Cu＋CuSO4＋H2O，則有x＋y＝0.1，64x＋144y＝10.4，聯(lián)立得x＝y(tǒng)＝0.05，則Cu2O與Cu的物質(zhì)的量均為0.05 mol。(3)濃氨水中氨溶解度隨溫度升高而減小，且氨水中還存在溶解平衡和電離平衡：NH3＋H2ONH3·H2O，NH3·H2ONH＋OH－，所以可以從溶解度及平衡移動(dòng)等角度分析生石灰與濃氨水作用產(chǎn)生氨的原因。(4)對(duì)于反應(yīng)2Al＋2NH32AlN＋3H2，由于氨極易溶于水，而氫氣不溶于水，會(huì)產(chǎn)生氣泡，所以反應(yīng)進(jìn)行完全時(shí)裝置J中將不再產(chǎn)生氣泡。(5)裝置H中所得的固體中含有氮化鋁和沒(méi)有反應(yīng)完全的鋁，氮化鋁不溶于酸，所以可以選用稀鹽酸或稀硫酸除去其中的鋁，然后過(guò)濾、洗滌、干燥即可。(6)根據(jù)題中信息并結(jié)合鋁在強(qiáng)堿溶液中以偏鋁酸根離子的形式存在，可以寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式。
答案：(1)Mg(OH)2＋NH4ClMg(OH)Cl＋NH3↑＋H2O　做安全瓶
(2)①銅　②氧化亞銅　銅?、?.05 mol Cu、0.05 mol Cu2O
(3)一方面，生石灰與水反應(yīng)放熱，降低了氨的溶解度；另一方面，生石灰與水反應(yīng)將溶劑消耗，且生成了Ca(OH)2，增大了OH－的濃度，使平衡NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－逆向移動(dòng)，使氨逸出
(4)裝置J中幾乎不再有氣泡冒出
(5)稀鹽酸(或稀硫酸等其他合理答案)　過(guò)濾
(6)AlN＋OH－＋H2OAlO＋NH3↑
學(xué)習(xí)任務(wù)2　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

1．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求

2．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容
一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容：
(1)實(shí)驗(yàn)名稱；(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?3)實(shí)驗(yàn)原理；(4)實(shí)驗(yàn)用品(藥品、儀器、裝置、設(shè)備)及規(guī)格；(5)實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法；(6)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；(7)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄及結(jié)果處理；(8)問(wèn)題與討論。
3．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案。


1．某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置已略去)，以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。

(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)寫(xiě)出試劑Y的名稱：________。
(3)已知：通入一定量的Cl2后，測(cè)得D中只有一種常溫下為棕黃色的氣體，其為含氯氧化物。可以確定的是C中含氯化合物(鹽)只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對(duì)C中的成分進(jìn)行猜想和探究。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1：存在兩種成分，即NaHCO3和________；
假設(shè)2：存在三種成分，即NaHCO3、________和________。
②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯、膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至固體完全溶解，然后將所得溶液分別置于a、b試管中
—
步驟2：


步驟3：


(4)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)1成立，可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)裝置A為Cl2的發(fā)生裝置，由MnO2可以確定試劑X為濃鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)制得的Cl2中除了含有水蒸氣外還含有一定量的HCl氣體，必須除去，試劑Y為飽和食鹽水。(3)①根據(jù)反應(yīng)物Cl2、Na2CO3、H2O，從組成元素的角度來(lái)看，固體生成物可能有NaHCO3、NaCl、NaClO、NaClO3等，可以確定的是C中含氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3，另一種氣體生成物是含氯氧化物，Cl元素的化合價(jià)升高，則含氯元素的鹽只能是NaCl，排除NaClO、NaClO3。這樣就可以假設(shè)C中的成分有兩種可能：NaHCO3和NaCl；NaHCO3、Na2CO3和NaCl。②將產(chǎn)物探究轉(zhuǎn)化為離子的檢驗(yàn)即可確定固體成分，即檢驗(yàn)Cl－、CO；NaHCO3已經(jīng)確定存在，故無(wú)須檢驗(yàn)HCO，但要防止其對(duì)CO的干擾。檢驗(yàn)CO用BaCl2溶液；檢驗(yàn)Cl－用AgNO3溶液，但要注意CO的干擾，應(yīng)先滴加過(guò)量的稀HNO3，再滴加AgNO3溶液。(4)Cl2與Na2CO3等物質(zhì)的量反應(yīng)的通式為xCl2＋xNa2CO3＋H2O===xNaHCO3＋xNaCl＋ClmOn，Cl2與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為 1∶1，由氧原子守恒，可得 m∶n＝2∶1，可推出生成的氯的氧化物為Cl2O，然后配平即可。
答案：(1)4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
(2)飽和食鹽水
(3)①NaCl　Na2CO3　NaCl
②
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2：向a試管中滴加BaCl2溶液
Ⅰ.若無(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3；
Ⅱ.若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3
步驟3：向b試管中滴加過(guò)量的稀HNO3，再滴加AgNO3溶液
若溶液變渾濁，結(jié)合步驟2中結(jié)論 Ⅰ，則假設(shè)1成立；結(jié)合步驟2中結(jié)論 Ⅱ，則假設(shè)2成立
(4)2Cl2＋2Na2CO3＋H2O===2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O
2．高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下：
(1)制備MnSO4溶液：在燒瓶中(裝置見(jiàn)下圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2的混合氣體，反應(yīng)3 h。停止通入SO2，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過(guò)濾(已知：MnO2＋H2SO3===MnSO4＋H2O)。

①石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。
②反應(yīng)過(guò)程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有____________________、____________________。
③若實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2＋、SO －的濃度(c)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如下圖。導(dǎo)致溶液中Mn2＋、SO －濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，100 ℃開(kāi)始分解；Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH＝7.7。請(qǐng)補(bǔ)充由(1)制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟[實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤低于100 ℃干燥。
解析：(1)①石灰乳的作用是吸收SO2。②為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可從溫度、反應(yīng)時(shí)間(即通氣速率)來(lái)思考。③N2換成空氣，空氣中O2會(huì)氧化H2SO3，但隨著c(Mn2＋)的增大，c(SO －)迅速增大，可能是Mn2＋起了催化作用。
(2)制備高純MnCO3固體時(shí)的注意點(diǎn)：一是Mn(OH)2開(kāi)始沉淀的pH＝7.7，加Na2CO3生成MnCO3時(shí)，因Na2CO3堿性較強(qiáng)，所以要控制溶液的pH＜7.7。二是MnCO3純度要高，所以要除去SO －等離子，必須水洗，并檢驗(yàn)SO －是否被除去。三是注意題給信息：潮濕的MnCO3易被空氣氧化，所以要用乙醇洗去水。
答案：(1)①Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O?、诳刂七m當(dāng)?shù)臏囟取【徛ㄈ牖旌蠚怏w　③Mn2＋催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4
(2)①邊攪拌邊加入Na2CO3，并控制溶液pH＜7.7
②過(guò)濾，用少量水洗滌2～3次
③檢驗(yàn)SO －是否被除去
④用少量乙醇洗滌
3．草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101 ℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解。

回答下列問(wèn)題：
(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有____________。裝置B的主要作用是_____________________________________。
(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。


①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、__________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________。
②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是________
________________________________________________________________________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：
①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)：________________________________________________
________________________________________________________________________。
②草酸為二元酸：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來(lái)檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來(lái)的草酸。
(2)①要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通過(guò)檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來(lái)達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對(duì)CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選用F裝置來(lái)除去CO2，D裝置用來(lái)檢驗(yàn)CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過(guò)盛有無(wú)水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過(guò)盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過(guò)盛有澄清石灰水的D裝置，用來(lái)檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過(guò)排水法收集。
②若前一個(gè)裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；H中黑色粉末(CuO)變紅，同時(shí)其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。
(3)①根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇將NaHCO3加入草酸溶液的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)證明草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)。
②根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1∶2，證明草酸是二元酸。
答案：(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn)
(2)①F、D、G、H、D、I　CuO?、谇懊鍰中的澄清石灰水不變渾濁，H中黑色粉末變?yōu)榧t色，后面D中澄清石灰水變渾濁
(3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生　②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍

綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路
(1)巧審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素及其化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案?br /> (2)想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的方法和步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。
(3)看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。
(4)細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。
學(xué)習(xí)任務(wù)3　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與改進(jìn)

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的三大視角
1．綠色化視角
(1)實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行、無(wú)污染；
(2)實(shí)驗(yàn)操作是否安全合理；
(3)實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單方便；
(4)實(shí)驗(yàn)效果是否明顯。
2．安全性視角
(1)避免炸裂：受熱不均勻、液體倒吸、氣流不暢、易燃?xì)怏w中混有助燃?xì)怏w等。
(2)防污染：有毒尾氣未經(jīng)處理、剩余藥品隨意丟棄、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液隨意傾倒等。
(3)防失火：點(diǎn)燃或熄滅酒精燈的方法不正確、易燃試劑與明火接觸等。
(4)防吸水：極易水解、吸水性強(qiáng)(潮解)的物質(zhì)未密封保存或與潮濕空氣接觸，大量吸水導(dǎo)致液體溢出或反應(yīng)變質(zhì)等。
3．規(guī)范性視角
(1)儀器的安裝與拆卸；
(2)試劑添加的順序與用量；
(3)加熱的方式、方法和時(shí)機(jī)；
(4)儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn)；
(5)溫度計(jì)的規(guī)范使用、水銀球的位置；
(6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀??；
(7)冷卻、冷凝的方法等。
二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)一般分為如下三種情況：
1．氣體實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)掌握的氣體制備實(shí)驗(yàn)有：三種單質(zhì)(H2、O2、Cl2)的制備；兩種氫化物(HCl、NH3)的制備；四種氧化物(CO2、SO2、NO2、NO)的制備；一種有機(jī)物(C2H4)的制備。復(fù)習(xí)時(shí)，除了掌握好教材中經(jīng)典的制備方法外，還應(yīng)對(duì)藥品選擇、反應(yīng)原理進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。
典型的氣體實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)有：依據(jù)啟普發(fā)生器原理設(shè)計(jì)的反應(yīng)器，尾氣吸收、防倒吸裝置的設(shè)計(jì)，液封裝置的設(shè)計(jì)，恒壓裝置的設(shè)計(jì)等。
2．性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
研究物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最主要功能。性質(zhì)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)可以考查考生的創(chuàng)新思維能力。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成，且效果明顯。例如：用套管實(shí)驗(yàn)證明Na2CO3、NaHCO3的熱穩(wěn)定性(圖甲)；用一套培養(yǎng)皿通過(guò)向NaOH固體上滴濃氨水，探究氨的性質(zhì)(圖乙)等。


3．制備實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)
制備一種物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的組成來(lái)確定原料及反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑，選擇合適的儀器和裝置。最后，根據(jù)生成物的性質(zhì)將產(chǎn)品分離提純出來(lái)。整個(gè)過(guò)程如下圖所示：
→→→→→
改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：
(1)在設(shè)計(jì)物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要優(yōu)化上述流程中的每一個(gè)具體環(huán)節(jié)。遵循的優(yōu)化原則是原料廉價(jià)，原理綠色，條件優(yōu)化，儀器簡(jiǎn)單，分離方便。
(2)一些物質(zhì)的制備，由于其性質(zhì)上的特殊性，需要設(shè)計(jì)一些特殊的裝置來(lái)完成，如實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2固體，由于Fe(OH)2遇空氣易被氧化而變質(zhì)，故其制備實(shí)驗(yàn)裝置必須嚴(yán)格防止制備的Fe(OH)2固體與O2接觸；再如常見(jiàn)有機(jī)物的制備中，由于有機(jī)反應(yīng)緩慢、副產(chǎn)品多、原料容易揮發(fā)，所以常見(jiàn)有機(jī)物的制備裝置都要加裝冷凝回流裝置，使原料回流、充分反應(yīng)，提高產(chǎn)率。

1．(2020·吉林模擬)下列實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論均正確的是(　　)
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A
將大小相同的金屬鈉分別投入水和乙醇中
鈉與水反應(yīng)比鈉與乙醇反應(yīng)劇烈
乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑
B
在適量淀粉溶液中加入幾滴稀硫酸，水浴加熱5 min，加入NaOH溶液調(diào)溶液pH至堿性，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱
有磚紅色沉淀生成
淀粉完全水解
續(xù)　表
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
C
向Fe(NO3)2 溶液中依次滴加少量稀H2SO4 和KSCN溶液
溶液變?yōu)檠t色
稀硫酸能氧化Fe2＋
D
向尿液中加入新制Cu(OH)2懸濁液
沒(méi)有磚紅色沉淀生成
尿液中不含葡萄糖
解析：選A。A.鈉分別與水和乙醇反應(yīng)都能置換出氫氣，大小相同的鈉與水反應(yīng)比與乙醇反應(yīng)劇烈，說(shuō)明水中的氫原子比乙醇羥基上的氫原子活潑，A正確；B.淀粉若部分水解，也會(huì)產(chǎn)生同樣的現(xiàn)象，B錯(cuò)誤；C.向Fe(NO3)2 溶液中滴加稀H2SO4，使溶液呈酸性，形成的硝酸將Fe2＋氧化為Fe3＋，滴加KSCN溶液變?yōu)檠t色，而不是稀硫酸能氧化Fe2＋，C錯(cuò)誤；D.在加入新制Cu(OH)2懸濁液之前，應(yīng)先加氫氧化鈉形成堿性環(huán)境，且需要加熱，這樣Cu(OH)2才會(huì)與醛基反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，才能檢測(cè)出尿液中的葡萄糖，D錯(cuò)誤。
2．(雙選)下表中各欄目的敘述對(duì)應(yīng)都正確的一項(xiàng)是(　　)
選項(xiàng)
敘述
實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象
解釋
A
反萃取法提取碘的CCl4 溶液中的碘
向富碘的CCl4 溶液中加入足量水、振蕩、靜置、分液
碘在水中溶解度比在CCl4 中大
B
在FeCl3 溶液中加入適量Fe粉，充分反應(yīng)后再滴加幾滴鐵氰化鉀溶液
產(chǎn)生藍(lán)色沉淀
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－=== Fe3[Fe(CN)6]2↓
C
向0.1 mol/L的Fe(NO3)2 溶液中滴加鹽酸
振蕩試管溶液顏色加深
NO(H＋)將Fe2＋氧化為Fe3＋
D
向5 mL 0.1 mol/L NaOH溶液滴入5 滴0.1 mol/L MgSO4 溶液，再滴加0.1 mol/L CuSO4 溶液
先有白色沉淀生成，后變?yōu)闇\藍(lán)色沉淀
Cu(OH)2 的溶度積比 Mg(OH)2 的小
解析：選BC。A.根據(jù)相似相溶原理知，碘和四氯化碳都是非極性分子，水是極性分子，所以碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，向富碘的CCl4溶液中加入足量水、振蕩、靜置、分液，雖然碘在水中的溶解度低，但因?yàn)樗牧看?，?dǎo)致碘溶于水中，并不是因?yàn)榈庠谒腥芙舛缺仍贑Cl4中大，A錯(cuò)誤；B.亞鐵離子和鐵氰根離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋都正確，B正確；C.酸性條件下，硝酸根離子能氧化亞鐵離子生成鐵離子，導(dǎo)致溶液顏色加深，C正確；D.NaOH溶液過(guò)量，過(guò)量的氫氧化鈉與CuSO4溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，不能說(shuō)明發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，不能用Cu(OH)2的溶度積比 Mg(OH)2 的小來(lái)解釋，D錯(cuò)誤。

表格評(píng)價(jià)型實(shí)驗(yàn)題常常與元素化合物知識(shí)相結(jié)合，并以拼盤(pán)形式出現(xiàn)，從不同的角度進(jìn)行命題，信息容量大、綜合性強(qiáng)。解答該類(lèi)題目的步驟如下：
(1)明確題干信息
①明確關(guān)鍵要求，如“正確的是”等；
②把握關(guān)鍵字詞，如“分離”“提純”等。
(2)逐項(xiàng)分析選項(xiàng)
①“分離”“提純”要明確原理，切記不能引入新雜質(zhì)；
②“操作問(wèn)題”要避免遺漏，養(yǎng)成有序思維的習(xí)慣；
③“制備問(wèn)題”要從教材類(lèi)比遷移，明確是考查原理，還是考查操作或儀器。
(3)對(duì)比驗(yàn)證
在題干要求的前提下快速對(duì)比驗(yàn)證，確保答案正確。
3．(2020·漳州高三檢測(cè))資料表明，在加熱條件下SO3具有比較強(qiáng)的氧化性。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)綠礬(FeSO4·7H2O)受熱分解的情況進(jìn)行探究。
(1)甲同學(xué)認(rèn)為，綠礬受熱分解的產(chǎn)物是FeO、SO3、H2O。你支持該觀點(diǎn)嗎？________。說(shuō)明理由：________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究綠礬受熱分解的情況(部分夾持裝置未畫(huà)出，C裝置的水槽中加冰鹽水)。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列表格。

儀器
加入試劑
預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A
綠礬試樣

B


D


(3)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)明顯不足之處是_____________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要檢驗(yàn)綠礬是否分解完全，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法：____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若綠礬分解完全，C裝置中U形管內(nèi)有無(wú)色晶體出現(xiàn)，請(qǐng)寫(xiě)出綠礬受熱分解的化學(xué)方程式：__________________________________________________。
解析：(1)因題目中已知“在加熱條件下SO3具有比較強(qiáng)的氧化性”，而FeO具有還原性，二者受熱時(shí)會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存，故不支持該觀點(diǎn)。
(2)FeSO4·7H2O受熱分解的產(chǎn)物一定有Fe2O3，根據(jù)化合價(jià)升降可知一定有SO2，還一定有H2O，故A中應(yīng)殘留紅棕色固體；B中試劑為無(wú)水CuSO4粉末，用于檢驗(yàn)產(chǎn)物水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為白色粉末變藍(lán)；D中試劑為品紅或酸性高錳酸鉀溶液或溴水，用于檢驗(yàn)產(chǎn)物SO2，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液褪色。
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足之處一般從有沒(méi)有防止倒吸的裝置以及尾氣處理裝置等方面考慮。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)明顯沒(méi)有尾氣吸收裝置。
(4)“要檢驗(yàn)綠礬是否分解完全”，只需檢驗(yàn)有無(wú)Fe2＋即可：取A中殘留固體少許溶于足量稀硫酸，再取溶解液少許于試管中，滴入酸性KMnO4溶液，振蕩，若溶液不褪色，證明分解完全；否則分解不完全。
(5)U形管內(nèi)的無(wú)色晶體是SO3，可寫(xiě)出綠礬受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。
答案：(1)不支持　FeO有還原性，SO3在加熱條件下有較強(qiáng)的氧化性，二者受熱時(shí)會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存
(2)
儀器
加入試劑
預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
A

殘留紅棕色固體
B
無(wú)水CuSO4粉末
白色粉末變藍(lán)
D
品紅或酸性高錳
酸鉀溶液或溴水
溶液褪色
(3)沒(méi)有尾氣吸收裝置
(4)取A中殘留固體少許溶于足量稀硫酸，再取溶解液少許于試管中，滴入酸性KMnO4溶液，振蕩，若酸性KMnO4溶液不褪色，證明分解完全；否則分解不完全
(5)2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O

解答綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題的基本流程
原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用或意義→聯(lián)想。具體分析如下：
(1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的？實(shí)驗(yàn)的目的是什么？
(2)所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)行全面的分析比較和推理，并合理選擇)。
(3)有關(guān)裝置：性能、使用方法、適用范圍、注意問(wèn)題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。
(4)有關(guān)操作：操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。
(5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：自下而上，自左而右全面觀察。
(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。

1．(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　)
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
A
配制0.400 0 mol·L－1的NaOH溶液
稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中定容
B
探究維生素C的還原性
向盛有2 mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化
C
制取并純化氫氣
向稀鹽酸中加入鋅粒，將生成的氣體依次通過(guò)NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液
D
探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
向2支盛有5 mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時(shí)加入2 mL 5%H2O2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解析：選B。NaOH固體溶解后需冷卻至室溫才能轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，且需用蒸餾水洗滌燒杯內(nèi)壁和玻璃棒2～3次，洗滌液并入容量瓶，然后定容，A項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?shí)驗(yàn)中若觀察到FeCl3溶液的黃色逐漸褪去，且溶液變成淺綠色，說(shuō)明維生素C具有還原性，B項(xiàng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；通過(guò)NaOH溶液可除去H2中混有的少量HCl雜質(zhì)，再經(jīng)濃硫酸干燥即可得到H2，沒(méi)有必要經(jīng)過(guò)KMnO4溶液，C項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；NaHSO3溶液與H2O2溶液的反應(yīng)沒(méi)有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，無(wú)法判斷反應(yīng)進(jìn)行的快慢，D項(xiàng)不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br /> 2．(2018·高考全國(guó)卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：
(1)曬制藍(lán)圖時(shí)，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O做感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3[Fe(C2O4)3] 2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①通入氮?dú)獾哪康氖莀______________________________________________。
②實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有________、________。
③為防止倒吸，停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是_________________________________
________________________________________________________________________。
④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)發(fā)生的顯色反應(yīng)是溶液中Fe2＋與K3[Fe(CN)6]生成Fe3[Fe(CN)6]2，其化學(xué)方程式為3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①實(shí)驗(yàn)時(shí)通入N2，不僅能隔絕空氣，排除空氣的干擾，還能使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。②實(shí)驗(yàn)中裝置B中澄清石灰水變渾濁，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CO2，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)先熄滅裝置A、E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Fe2O3，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)血紅色，即可確定殘留固體中含有Fe2O3。
答案：(1)3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4
(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
②CO2　CO
③先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?br /> ④取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色，證明含有Fe2O3
3．(2019·高考江蘇卷)實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)廢渣(主要含CaSO4·2H2O，還含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)為原料制取輕質(zhì)CaCO3和(NH4)2SO4晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如下：

(1)室溫下，反應(yīng)CaSO4(s)＋CO(aq)CaCO3(s)＋SO(aq)達(dá)到平衡，則溶液中＝___________________________________________________________
[Ksp(CaSO4)＝4.8×10－5，Ksp(CaCO3)＝3×10－9]。
(2)將氨水和NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________；
浸取廢渣時(shí)，向(NH4)2CO3溶液中加入適量濃氨水的目的是___________________。
(3)廢渣浸取在如圖所示的裝置中進(jìn)行。控制反應(yīng)溫度在60～70 ℃，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。溫度過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致CaSO4的轉(zhuǎn)化率下降，其原因是__________________________________；
保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變，實(shí)驗(yàn)中提高CaSO4轉(zhuǎn)化率的操作有________________________________________________________________________。

(4)濾渣水洗后，經(jīng)多步處理得到制備輕質(zhì)CaCO3所需的CaCl2溶液。設(shè)計(jì)以水洗后的濾渣為原料，制取CaCl2溶液的實(shí)驗(yàn)方案：___________________________________________[已知pH＝5時(shí)Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH＝8.5時(shí)Al(OH)3開(kāi)始溶解。實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑：鹽酸和Ca(OH)2]。
解析：(1)＝＝＝＝1.6×104。(2)HCO與NH3·H2O反應(yīng)生成CO、NH和H2O。CO水解顯堿性，加入NH3·H2O可以抑制CO水解，增加溶液中CO的濃度，促進(jìn)CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3。(3)(NH4)2CO3受熱易分解，所以反應(yīng)環(huán)境溫度不能過(guò)高。加快攪拌速率，可提高CaSO4的轉(zhuǎn)化率。(4)水洗之后的濾渣的主要成分為SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaCO3，將濾渣分批加入鹽酸中，可以使其與鹽酸充分反應(yīng)，CaCO3與HCl反應(yīng)會(huì)有氣泡產(chǎn)生，當(dāng)看不到氣泡時(shí)，過(guò)濾除去SiO2等不溶物，此時(shí)濾液中含有Al3＋、Fe3＋和Ca2＋，加入Ca(OH)2，調(diào)節(jié)pH介于5～8.5時(shí)，Al3＋和Fe3＋完全以沉淀形式存在，然后過(guò)濾得CaCl2溶液。
答案：(1)1.6×104
(2)HCO＋NH3·H2O===NH＋CO＋H2O
增加溶液中CO的濃度，促進(jìn)CaSO4的轉(zhuǎn)化
(3)溫度過(guò)高，(NH4)2CO3分解　加快攪拌速率
(4)在攪拌下向足量稀鹽酸中分批加入濾渣，待觀察不到氣泡產(chǎn)生后，過(guò)濾，向?yàn)V液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH試紙測(cè)量溶液pH，當(dāng)pH介于5～8.5時(shí)，過(guò)濾

1．(2020·江門(mén)調(diào)研)已知：Mg能在NO2中燃燒，可能產(chǎn)物為Mg3N2、MgO和N2。Mg3N2容易與水反應(yīng)。
(1)某實(shí)驗(yàn)探究小組探究Mg與NO2反應(yīng)的固體產(chǎn)物成分，對(duì)固體產(chǎn)物提出三種假設(shè)：
假設(shè)Ⅰ：固體產(chǎn)物為MgO；假設(shè)Ⅱ：____________________________________________；
假設(shè)Ⅲ：____________________________________________________________。
(2)該小組通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)驗(yàn)證Mg在NO2中燃燒反應(yīng)產(chǎn)物(夾持裝置省略，部分儀器可重復(fù)使用)。


①實(shí)驗(yàn)裝置連接的順序?yàn)開(kāi)___________(填字母)。
②裝置B中盛裝的試劑可以是________ (填字母)。
a．濃硫酸　　　　　　　 b．堿石灰
c．無(wú)水CaCl2 d．五氧化二磷
③確定產(chǎn)物中有N2生成的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)___________________。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)物中存在Mg3N2：________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知裝置C中初始加入Mg粉質(zhì)量為13.2 g，在足量的NO2中充分燃燒，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，硬質(zhì)玻璃管冷卻至室溫、稱量，測(cè)得硬質(zhì)玻璃管中剩余固體的質(zhì)量為21.0 g，產(chǎn)生N2的體積為 1 120 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。寫(xiě)出玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)根據(jù)已知Mg在NO2中燃燒產(chǎn)物的可能性分析判斷，假設(shè)Ⅰ：固體產(chǎn)物為MgO；假設(shè)Ⅱ：固體產(chǎn)物為Mg3N2；假設(shè)Ⅲ：固體產(chǎn)物為MgO和Mg3N2的混合物。
(2)①A中銅與濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化氮，用B中干燥劑干燥后，通入硬質(zhì)玻璃管C中與鎂粉反應(yīng)，用E中NaOH溶液除去多余的二氧化氮，最后用D中排水法收集氮?dú)猓瑸榇_保C中無(wú)水蒸氣，在C和E之間也應(yīng)連接干燥裝置，故裝置的連接順序?yàn)锳BCBED；②二氧化氮不能用堿性干燥劑干燥，U形管盛裝的是固體干燥劑，故B中盛放的試劑可以是無(wú)水氯化鈣或五氧化二磷等，選cd；③從C中導(dǎo)出的氣體通過(guò)NaOH溶液吸收NO2后，仍有氣體將D中試劑瓶中的水壓入燒杯中，則確定產(chǎn)物中有N2生成。
(3)Mg3N2能與水反應(yīng)生成氨，氨是具有刺激性氣味的堿性氣體，所以取少量反應(yīng)后的固體產(chǎn)物，加入水中產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變成藍(lán)色，則證明產(chǎn)物中有Mg3N2。
(4)13.2 g鎂的物質(zhì)的量為0.55 mol，設(shè)生成Mg3N2的物質(zhì)的量為x mol，MgO的物質(zhì)的量為y mol，根據(jù)鎂原子守恒得①3x＋y＝0.55 mol；根據(jù)固體質(zhì)量得②100x＋40y＝21.0 g，聯(lián)立①②解得x＝0.05，y＝0.4；氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量為1.12 L÷22.4 L·mol－1＝0.05 mol，綜上分析反應(yīng)物為Mg和NO2，生成物為Mg3N2、MgO和N2且物質(zhì)的量之比為1∶8∶1，所以化學(xué)方程式為11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2。
答案：(1)固體產(chǎn)物為Mg3N2　固體產(chǎn)物為MgO和Mg3N2的混合物
(2)①ABCBED?、赾d?、跠中試劑瓶中的水被氣體壓入燒杯中
(3)取 C 中少量反應(yīng)產(chǎn)物，加入水中產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，該氣體可使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)
(4)11Mg＋4NO2Mg3N2＋8MgO＋N2
2．(1)甲同學(xué)設(shè)計(jì)兩種方案來(lái)檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)。
方案一：取樣，加入稀鹽酸有氣泡生成，認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒(méi)有變質(zhì)。
方案二：取樣，加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成，認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。
請(qǐng)你對(duì)兩方案做出評(píng)價(jià)。
方案一：________(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________________
________________________________________________________________________。
方案二：________(填“合理”或“不合理”)，理由是_________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙同學(xué)探究Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定1.0 mol·L－1Na2SO3溶液的實(shí)際濃度。

①分液漏斗中應(yīng)加入足量的________(填字母)。
a．濃硝酸　　　b．65%硫酸　　　c．濃鹽酸
②實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得C裝置增重3.2 g，則Na2SO3溶液實(shí)際的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。
(3)該實(shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯的缺陷，該缺陷是______________________________
________________________________________________________________________；
如何改進(jìn)？______________________________________________________________。
解析：(2)①制備二氧化硫氣體選用硫酸。②C裝置增重3.2 g，產(chǎn)生的n(SO2)＝0.05 mol，所以n(Na2SO3)＝0.05 mol，c(Na2SO3)＝0.05 mol÷0.06 L≈0.83 mol·L－1。(3)該實(shí)驗(yàn)裝置中存在的一個(gè)明顯的缺陷是缺少一個(gè)驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置。
答案：(1)不合理　亞硫酸鈉部分變質(zhì)時(shí)加入稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣泡　不合理　亞硫酸鈉也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀，亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時(shí)加入氯化鋇溶液也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀
(2)①b?、?.83 mol·L－1　
(3)缺少一個(gè)驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置(或其他合理答案)　在A裝置中加一個(gè)帶活塞的導(dǎo)氣管
3．(2017·高考北京卷)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3＋，發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。
(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物
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取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有________。
(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)的原理是__________________(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：
①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下：
序號(hào)
取樣時(shí)間/min
現(xiàn)象
ⅰ
3
產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色
ⅱ
30
產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時(shí)量少；溶液紅色較3 min時(shí)加深
ⅲ
120
產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時(shí)量少；溶液紅色較30 min時(shí)變淺
(資料：Ag＋與SCN－生成白色沉淀AgSCN)
②對(duì)Fe3＋產(chǎn)生的原因做出如下假設(shè)：
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O2，由于______________________(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3＋；
假設(shè)c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3＋；
假設(shè)d：根據(jù)______________________________________現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag＋，可產(chǎn)生Fe3＋。
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。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：向硝酸酸化的____________________溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無(wú)色。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：裝置如圖。其中甲溶液是________，操作及現(xiàn)象是______________________
________________________________________________________________________。

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ～ⅲ中Fe3＋濃度變化的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①黑色固體溶于熱的硝酸溶液后，向其中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，可證明黑色固體中含有Ag。②可利用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2＋的存在。(2)過(guò)量的鐵粉會(huì)與Fe3＋反應(yīng)。②空氣中的O2會(huì)與Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3＋；加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中存在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(lèi)及濃度保持不變，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)即可，所以可選用0.05 mol·L－1 NaNO3溶液(pH≈2)；實(shí)驗(yàn)Ⅱ利用原電池裝置證明反應(yīng)Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能發(fā)生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和現(xiàn)象：分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深。
答案：(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀?、贔e2＋
(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀?、?.05 mol·L－1 NaNO3　FeSO4溶液　分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深
(3)溶液中存在反應(yīng)：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c(Ag＋)大，以反應(yīng)①②為主，c(Fe3＋) 增大。約30 min后，c(Ag＋)小，以反應(yīng)③為主，c(Fe3＋)減小
4．(2020·湖北八校第二次聯(lián)考)Ⅰ.某化學(xué)興趣小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水。


已知：加熱(85 ℃)NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2。
(1)B裝置中儀器名稱是________________。
(2)為了完成實(shí)驗(yàn)，裝置從左到右接口的連接順序是
。
(3)D裝置中玻璃纖維的作用是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)小組中甲同學(xué)認(rèn)為F裝置不太合理，實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生倒吸。乙同學(xué)認(rèn)真分析后認(rèn)為該裝置無(wú)須改進(jìn)，他的理由是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究
(5)該小組同學(xué)利用制備的氨水再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)查閱資料，配制的銀氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，該小組同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：
①在潔凈的小試管中加入2 mL 2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。
②在制得的銀氨溶液中加入無(wú)水乙醇，溶液變渾濁，過(guò)濾，用____________洗滌，得到白色固體。
③將該白色固體用適量蒸餾水溶解，得到無(wú)色溶液，用廣范pH試紙檢驗(yàn)溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，取上層清液于另一支放有一小片銅的小試管中并微熱，發(fā)現(xiàn)銅片的表面有氣泡產(chǎn)生，遇到空氣變成紅棕色；另取少量上層清液加過(guò)量的NaOH溶液并加熱，得到無(wú)色刺激性氣體。由此確定通過(guò)上述方法制備的白色固體的主要成分是________________。
(6)請(qǐng)根據(jù)以上探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)制備少量純凈的Ag(NH3)2OH 溶液：取2 mL 2%的AgNO3溶液于潔凈的小試管中，_______________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
即得到純凈的Ag(NH3)2OH溶液。
解析：本實(shí)驗(yàn)分兩部分，Ⅰ是物質(zhì)的制備，反應(yīng)原理為N2＋3H22NH3，NH3＋H2ONH3·H2O，該實(shí)驗(yàn)可分解為“常見(jiàn)儀器的使用”“裝置的連接”“實(shí)驗(yàn)安全(防倒吸)”三個(gè)小實(shí)驗(yàn)；Ⅱ是探究物質(zhì)的成分，依據(jù)元素化合物的性質(zhì)即可作答。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理N2＋3H22NH3，A裝置產(chǎn)生N2(含水蒸氣)，B裝置產(chǎn)生H2(含HCl和水蒸氣)，H2通過(guò)E裝置除去HCl后與N2一同通入C裝置(干燥、混合、調(diào)節(jié)兩氣體比例)，得到N2和H2的混合氣體，然后進(jìn)入D裝置，與鐵觸媒接觸發(fā)生反應(yīng)，生成的NH3中混有未反應(yīng)的N2、H2，該混合氣體通入F裝置中制得氨水，尾氣中的H2用G裝置處理，因此裝置接口的連接順序是
(4)弄清產(chǎn)生倒吸的原理本問(wèn)就不難回答。產(chǎn)生倒吸的原理是大量氣體迅速溶于水，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，液體被外界氣壓壓入導(dǎo)管內(nèi)從而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。本題中反應(yīng)產(chǎn)生的NH3中含有大量未反應(yīng)的N2和H2，這兩種氣體均難溶于水，不會(huì)使導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小，因而也就不會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。
(5)在銀氨溶液中加入無(wú)水乙醇， 溶液變渾濁，說(shuō)明得到的沉淀物難溶于乙醇，因此可用無(wú)水乙醇洗滌該沉淀。由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，該白色固體中含有Ag(NH3)和NO，因此其成分是 Ag(NH3)2NO3。
(6)實(shí)驗(yàn)探究①中制備銀氨溶液的反應(yīng)原理為AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O，按此反應(yīng)原理分析，實(shí)驗(yàn)方案就不難設(shè)計(jì)了。
答案：(1)啟普發(fā)生器
(2)bih　fg(或gf)kjl
(3)增大氣體與催化劑鐵觸媒的接觸面積
(4)合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率低，NH3中混有較多難溶于水的氣體，F(xiàn)裝置中不會(huì)產(chǎn)生倒吸
(5)無(wú)水乙醇　Ag(NH3)2NO3
(6)逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成，過(guò)濾，用適量蒸餾水洗滌，再將固體轉(zhuǎn)移至小試管中，逐滴加入2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)
5．(2020·景德鎮(zhèn)高三質(zhì)檢)已知鐵離子、氯氣、溴均為常見(jiàn)的氧化劑，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)探究其氧化性強(qiáng)弱：

(1)①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
②整套實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯的不足，請(qǐng)指出：__________________________。
(2)用改正后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
打開(kāi)活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸；然后________________________
D裝置中：溶液變血紅色；E裝置中：水層溶液變黃， 振蕩后，CCl4層無(wú)明顯變化。一段時(shí)間后_______________________
Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)镃l2 ＞Br2 ＞Fe3＋
(3)因忙于觀察和記錄，沒(méi)有及時(shí)停止反應(yīng)，D、E中均發(fā)生了新的變化。
D裝置中：血紅色慢慢褪去。
E裝置中：CCl4層顏色逐漸加深，直至變成紅色。
為探究上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的本質(zhì)，小組同學(xué)查得資料如下：
ⅰ.Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 是一個(gè)可逆反應(yīng)。
ⅱ.(SCN)2性質(zhì)與鹵素單質(zhì)類(lèi)似。氧化性：Cl2 ＞(SCN)2。
①請(qǐng)用平衡移動(dòng)原理(結(jié)合上述資料)解釋Cl2過(guò)量時(shí)D中溶液血紅色褪去的原因：______________________________________________________________________________。
現(xiàn)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明上述解釋：取少量褪色后的溶液，滴加__________溶液，若溶液顏色________________，則上述解釋是合理的。
小組同學(xué)另查得資料如下：
ⅲ.Cl2和Br2反應(yīng)生成BrCl，BrCl呈紅色(略帶黃色)，沸點(diǎn)約5 ℃，它與水能發(fā)生水解反應(yīng)，且該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)。
ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。
②欲探究E中顏色變化的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：
用分液漏斗分離出E的下層溶液，蒸餾、收集紅色物質(zhì)，取少量，加入AgNO3溶液，結(jié)果觀察到僅有白色沉淀產(chǎn)生。請(qǐng)結(jié)合上述資料用兩步離子方程式解釋僅產(chǎn)生白色沉淀的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)①濃鹽酸與二氧化錳加熱反應(yīng)生成氯化錳、氯氣和水，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。②由于氯氣有毒，直接排放到空氣中會(huì)污染大氣，要用堿液吸收尾氣，實(shí)驗(yàn)裝置缺少尾氣處理裝置。(2)打開(kāi)活塞a，向圓底燒瓶中滴入適量濃鹽酸，然后關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈加熱；亞鐵離子的還原性比溴離子強(qiáng)，氯氣首先氧化亞鐵離子，再氧化溴離子，所以D裝置中溶液變血紅色，E裝置中首先水層溶液變黃，然后CCl4層由無(wú)色變?yōu)槌壬?3)①過(guò)量氯氣和SCN－反應(yīng)：2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－濃度減小，則Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，溶液褪色。為證明上述解釋，方法為取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，則上述解釋合理；或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl3溶液，若溶液不變血紅色，則上述解釋合理。②根據(jù)所給資料知，過(guò)量的氯氣和溴反應(yīng)生成氯化溴，氯化溴中加入AgNO3溶液后與水反應(yīng)生成鹽酸和次溴酸：BrCl＋H2O===HBrO＋H＋＋Cl－，氯離子和銀離子反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀：Ag＋＋Cl－===AgCl↓，次溴酸銀可溶于水，所以僅生成白色沉淀氯化銀。
答案：(1)①M(fèi)nO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O?、谌鄙傥矚馓幚硌b置
(2)關(guān)閉活塞a，點(diǎn)燃酒精燈　CCl4層由無(wú)色變?yōu)槌壬?br /> (3)①過(guò)量氯氣和SCN－反應(yīng)：2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－濃度減小，則Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 平衡逆向移動(dòng)，溶液褪色　KSCN　變血紅色(或 FeCl3　不變血紅色)
②BrCl＋H2O===HBrO＋H＋＋Cl－、Ag＋＋Cl－===AgCl↓



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