1、【 精品教育资源文库】第 32 讲 化学实验方案的设计与评价课时作业1(2017西城区质检)Fe(OH) 3可用来制颜料、药物，做净水剂。现设计实验研究制备Fe(OH)3的方法。资料：新制 Fe(OH)3在溶液中存在两种电离：Fe 3 3OH Fe(OH)3H FeO H 2O。 2(1)向 3 支盛有 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液的试管中，分别加入 3 mL 不同浓度的 NaOH溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：c(NaOH)/(molL1 ) 5.0 6.0 7.0实验：滴入几滴 KSCN 溶液 不变红 不变红 不变红实
2、验：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴 KSCN 溶液 不变红 变红 变红产生红褐色沉淀的离子方程式是_。当 c(NaOH)6.0 molL 1 时，实验中溶液变红的原因是_、_(用离子方程式表示)。(2)有同学提出可用某些盐与 FeCl3反应制备 Fe(OH)3。向 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液中滴加 1.0 molL 1 Na2CO3溶液，立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，_证明沉淀中含有碳酸盐。向 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液中滴加 1.0 molL 1 Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应
3、，继续滴加 Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除 Fe(OH)3外还含有 FeSO3。产生 FeSO3的原因是_。(3)比较(1)和(2)，制备 Fe(OH)3的合理方法是_(注明试剂和用量)。(4)FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制 Fe(OH)3，该试剂的化学式是_(写出一种即可)。解析：(1)氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，反应的离子方程式是Fe3 3OH =Fe(OH)3；NaOH 浓度较小时，与 FeCl3反应后的上层清液中几乎不含有Fe3 、FeO ，增大 NaOH 浓度后，促进 Fe(OH)3电离为 FeO ，故当 c(NaOH)6.0 2 2molL1 时
4、，其与 FeCl3反应后的上层清液中含有 FeO ，实验中，加入过量 H2SO4，结 2合 Fe3 3OH Fe(OH) 3H FeO H 2O 可知，有 2Fe3 生成，则加入 KSCN 溶液后，混合溶液变红。(2)碳酸盐与盐酸反应有 CO2生成，证明沉淀中含有碳酸盐；【 精品教育资源文库】向 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液中滴加 1.0 molL 1 Na2SO3溶液发生氧化还原反应：2Fe3 SO H 2O2Fe 2 SO 2H ，继续滴加 Na2SO3溶液：23 24Fe2 SO FeSO 3。(3)(2)方法容易引入杂质，(1)中 NaOH 浓度过大时，Fe 3 的利2
5、3用率不高，因此制备 Fe(OH)3的合理方法是选用 1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液与3 mL 浓度小于 6.0 molL1 的 NaOH 溶液。(4)Na 2O2具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成的溶液具有碱性，可制得 Fe(OH)3，FeSO 4溶液与 NaClO 反应也可制Fe(OH)3。答案：(1)Fe 3 3OH =Fe(OH)3FeO 4H =Fe3 2H 2O，Fe 3 3SCN =Fe(SCN)3 2(2)加入少量稀盐酸，有无色气泡产生2Fe 3 SO H 2O=2Fe2 SO 2H 、Fe 2 SO =FeSO3(文字描述也可)23 24 23(3
6、)1 mL 1.0 molL1 FeCl3溶液与 3 mL 浓度小于 6.0 molL1 的 NaOH 溶液(4)Na2O2、NaClO 等2(2017广州测评)氨基甲酸铵(NH 2COONH4)是一种用途广泛的化工原料。有关资料及制取步骤如下：氨基甲酸铵在常温下、干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵。制备氨基甲酸铵的原理为 2NH3(g)CO 2(g)NH 2COONH4(s) H” “”或“”)7。(2)部分学生由 S 元素化合价推测 Na2S2O3与 Na2SO3性质相似，均具有较强的_。实验探究取适量 Na2S2O3晶体，溶于水中制成 Na2S2O3溶液，进行如下探究
7、(填写表中空格)。实验操作 实验现象现象解释(用离子方程式表示)探究 (3)_ 溶液 pH8 (4)_【 精品教育资源文库】探究向新制氯水(pH2)中滴加少量 Na2S2O3溶液氯水颜色变浅 (5)_实验结论(6)探究_。(7)探究_。问题讨论(8)甲同学向“探究”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将 Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由：_。(9)请你重新设计一个实验方案，证明 Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是_。解析：(1)Na 2S2O3与 Na2SO4结构相似，化学性质也相似，Na 2SO4溶液是中性的，则 Na2S2O3溶液也呈中性
8、，猜测 pH7。(2)Na 2S2O3与 Na2SO3中 S 元素化合价分别是2 价和4 价，低价态的元素具有还原性。(3)实验操作是测定溶液的 pH，测定方法是用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在 pH 试纸中部，迅速将试纸颜色与标准比色卡对照以确定溶液的 pH。(4)pH8，溶液显碱性的原因是盐类水解，离子方程式是 S2O H 2OHS 2O OH 。(5)23 3向新制氯水(pH2)中滴加少量 Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，发生了氧化还原反应，氯气是氧化剂，硫代硫酸钠是还原剂，方程式是 S2O 4Cl 25H 2O=2SO 8Cl 10H 。23 24(6)实验探究的结论是硫代硫酸钠溶
9、液呈碱性。(7)实验探究硫代硫酸钠和氯水发生氧化还原反应，氯水是氧化剂，硫代硫酸钠是还原剂，结论是硫代硫酸钠具有还原性。(8)因为即使氯水不跟硫代硫酸钠反应，也存在 Cl ，加入硝酸银溶液，也产生白色沉淀，不能说明氯水氧化硫代硫酸钠。(9)证明硫代硫酸钠被氧化，可以从生成物有 SO 来鉴定，所24以设计的方案是硫酸根离子的鉴别，方案：取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明 Na2S2O3能被氯水氧化。答案：(1)(2)还原性(3)用玻璃棒蘸取 Na2S2O3溶液点在 pH 试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照(4)S2O H 2O HS2O OH 23 3(5
10、)S2O 4Cl 25H 2O=2SO 8Cl 10H 23 24【 精品教育资源文库】(6)Na2S2O3溶液呈碱性(7)Na2S2O3具有还原性(8)不正确，因氯水中含有 Cl ，也会生成 AgCl 沉淀(9)取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3被氯水氧化7漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在 CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。(1)提出合理假设。假设 1：该漂白粉未变质，只含有_；假设 2：该漂白粉全部变质，只含有_；假设 3：该漂白粉部分变质，既含有_，又含_。
11、(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 molL1 盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验 Ca2 和 Cl )实验步骤 预期现象和结论取少量上述漂白粉于试管中，_答案：(1)Ca(ClO) 2 CaCO 3 Ca(ClO) 2 CaCO 3(2)加入适量 1 molL1 盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中若澄清石灰水未变浑浊，则假设 1 成立；若澄清石灰水变浑浊，则假设 2 或假设 3 成立向步骤反应后的试管中滴入 12滴品红溶液，振荡(或另外取样操作)若品红溶液褪色，则假设 3 成立；若品红溶液不褪色，则假设 2 成立8.(2017太原测试)现代传感信息技术在化学实验中有广泛的应用。某小组用传感技术测定喷泉实验中的压强变化来认识喷泉实验的原理(如图甲所示)，并测定 NH3H2O 的电离平
