高考化学二轮复习必考题精选精练(含详解):化学实验方案的设计与评价.doc

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1、 高考化学二轮复习必考题型:高考化学二轮复习必考题型:化学实验方案的设计与评价化学实验方案的设计与评价 1、 (NH4)2Cr2O7可用作有机合成催化剂、 媒染剂、 显影液等。 某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7 的部分性质及组成进行探究。 已知:2 27 Cr O (橙色)+H2O=2 2 4 CrO (黄色)+2H+。请回答下列问题: 1.在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7固体,滴加足量浓 K0H 溶液,振荡、微热,观察到的主要 现象是_。 2.为探究(NH4)2Cr2O7 (摩尔质量为 252g/mol)的分解产物,按下图连接好装置,在 A 中加入 5.040g 样品进行实验。

2、仪器 C 的名称是_。 连接好装置,点燃酒精灯之前,需进行的必要操作是_。 反应结束后,依然要通一段时间的氮气的原因是_。 加热 A 至恒重,观察到 D 中溶液不变色,同时测得 A 中残留物为 Cr2O3、B 中质量的变 化为 1.44g,写出重铬酸铵加热分解反应的化学方程式:_。 3.实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7的样品中氮的质量分数(杂质不发生反应),其反 应原理为 2Ba2+ 2 27 Cr O +H2O=2BaCrO 4+2H+、4+ 4 NH +6HCHO=3H+6H2O+(CH2)6N4H+滴 定时,1mo1 (CH2)6N4H+与 1mo1 H+相当,然后用 NaO

3、H 标准溶液滴定反应生成的酸。 实验步骤: 称取样品 5.600g, 配成 500mL 溶液, 移取 25.00mL 样品溶液于 250mL 锥形瓶中, 用氯化钡溶液使2 27 Cr O 完全沉淀后,加入 10mL 20.00mol L1的中性甲醛溶液,摇匀、静置 5min 后,加入 12 滴酚酞试液,用 0.200mol L1 NaOH 标准溶液滴定至终点。重复上述操 作 3 次,最终滴定用去 Na0H 标准溶液体积的平均值为 20.00mL。 若滴定终点时,仰视读数,则测定结果_(填“偏大” “偏小”或“无影响”)。 滴定计算得该样品中氮的质量分数为_。 2、苯甲酸(CsH5COOH)是一

4、种重要的化工原料,广泛应用于 制药和化工行业。某化学小组 用甲苯作主要原料制备苯甲酸的步骤如下: 步骤一:在如图甲所示装置的三颈瓶中加入 2. 7 mL 甲苯(2. 3 g)、l00 mL 水和 23 片碎瓷 片,开动电动搅拌器,a 中通人流动的水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入 8.5 g 高 锰酸 钾,在 100 C时,继续搅拌约45 h,再停止反应。 步骤二:将反应后的混合液过滤,滤液用浓盐酸酸化后用图乙所示的装置抽滤得粗产品。 步骤三:将粗产品进行重结晶即得纯品苯甲酸。 甲苯、苯甲酸钾、苯甲酸的部分物理性质见下表: 物质 熔点/C 沸点/C 密度/g cm 3 在水中溶解性 甲苯

5、-95 110. 6 0. 866 9 难溶 苯甲酸钾 121.5123.5 易溶 苯甲酸 122.4(100 C左右升华) 248 1. 265 9 微溶 (1)仪器 A 的名称为 ,其出水口是 (填“a”或“b”)。 (2)步骤一中,应在三颈瓶中观察到 的现象时才停止反应。 (3)反应结束时,测得三颈瓶中混合液为碱性,则三颈瓶内发生反应的化学方程式为 (在本实验条件下,高锰酸钾的还原产物是 MnO2) (4) 步骤二中抽滤的优点是 。 (5) 如图乙所示抽滤完毕时,应先断开 之间的橡皮管。 (6) 步骤二中,如果滤液呈紫色,要先加 KHSO3,原因 。 (7) 若提纯得到 2.9 g 苯甲

6、酸,则苯甲酸的产率是 %(保留到小数点后一位) 3、实验室中制备对氯苯甲酸的反应以及装置如下图所示: 常温下,物质的有关数据和性质如表所示: 熔点/ 沸点/ 密度/g cm-3 颜色 水溶性 对氯甲苯 7.5 162 1.07 无色 难溶 对氯苯甲酸 243 275 1.54 白色 微溶 对氯苯甲酸钾 具有盐的通性,属于可溶性盐 实验步骤:在规格为 250 mL 的仪器 A 中加入一定量的催化剂、适量 KMnO4,100 mL 水;安装 好装置,在滴液漏斗中加入 6.00 mL对氯甲苯,在温度为 93 左右时,逐滴滴入对氯甲苯;控制 温度在 93 左右,反应 2 h,过滤,将滤渣用热水洗涤,使

7、洗涤液与滤液合并,加入稀硫酸酸化, 加热浓缩,冷却,然后过滤,将滤渣用冷水进行洗涤,干燥后称量其质量。请回答下列问题: 1.仪器 A 的名称为_。 2.仪器 B 是冷凝管,实验过程中,冷却水从 a 口进入,如此操作的目的是_。 3.实验过程中两次过滤、洗涤操作,第一次过滤的滤渣成分为_(填化学式),洗涤 该滤渣用热水,目的是_,第二次过滤后,洗涤滤渣用冷水,目的是_。 4.过滤、洗涤操作中能用到的仪器是_(填选项字母)。 a.烧杯 b.分液漏斗 c.锥形瓶 d.玻璃棒 5.第一次过滤后的滤液中加入硫酸,出现的现象是_。 6.如图是温度对对氯苯甲酸产率的影响关系,最后干燥、称量得到的对氯苯甲酸的

8、质量为 _(保留小数点后两位)。 4、某实验小组对 3 FeCl分别与 Na2S03、NaHS03的反应进行 探究。 【甲同学的实验】 装置 编号 试剂 X 实验现象 I 23 Na SO溶液 (pH 9) 闭合开关后灵敏电流计指针发 生偏转 3 NaHSO溶液(pH5) 闭合开关后灵敏电流计指针未 发生偏转 (1)配制 3 FeCl溶 液 时,先将 3 FeCl溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。结合化学用语说明浓盐 酸 的作用: 。 (2)甲同学探究实验 I 的电极产物。 取少量 23 Na SO溶液电极附近的混合液,加入 ,产生白色沉淀,证明产生了 2- 4 SO。 该同学又设计实验探究另一电

9、极的产物,其实验方案为 。 (3)实验 I 中负极的电极反应式为 。 【乙同学的实验】 乙同学进一步探究 3 FeCl溶液与 3 NaHSO溶液能否发生反应,设计、完成实验并记录如下: (4)乙同学认为刺激性气味气体的产生原因有两种可能,用离子方程式表示的可能原因 3+- 332 Fe +3HCOFe(OH) +3SO; 。 (5)査阅资料:溶液中 3+ Fe、 2- 3 SO、 - OH三种微粒会形成氧色配合物并存在如下转化: 2 2- 4 +4+5 O2+ 22 HOFeOSOHOFeOSOFe +SO 红色橙色 从反应速率和化学平衡两个角度解释 130min 的实验现象 。 (6)解释

10、30 min 后上层溶液又变为浅红色的可能原因: 。 【实验反思】 (7)分别对比和、和 III, 3 FeCl能否与 23 Na SO或 3 NaHSO发生氧化还原反应 和 有关。(写出两条)。 5、草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O,相对分子质量为 180)呈淡黄色,可用作照相显影剂。某实验 小组对其进行了一系列探究。 I.纯净草酸亚铁晶体热分解产物的探究。 1.气体产物成分的探究。小组成员采用如下装置(可重复选用)进行实验: 装置 D 的名称为_。 按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺序为尾气处理装置_(填仪器接口 的字母编号)。 实验前先通入一段时间 N2,其目的为_。 实验证明了

11、气体产物中含有 CO,依据的实验现象为_。 2.固体产物成分的探究。充分反应后,A 处反应管中残留黑色固体。查阅资料可知,黑色固体 可能为 Fe 或 FeO。小组成员设计实验证明了其成分只有 FeO,其操作及现象为_ 3.依据(1)和(2)结论,可知 A 处反应管中发生反应的化学方程式为_。 .草酸亚铁晶体样品纯度的测定工业制得的草酸亚铁晶体中常含有 FeSO4杂质,测定其纯度 的步骤如下: 步骤 1:称取 mg 草酸亚铁晶体样品并溶于稀 H2SO4中,配成 250 mL 溶液。 步骤 2:取上述溶液 25.00 mL,用 cmolL-1KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液 V1L; 步骤

12、3:向反应后溶液中加入适量锌粉,充分反应后,加入适量稀 H2SO4,再用 cmolL-1KMnO4 标准溶液滴定至终点,消耗标准液 V2mL。 4.步骤 3 中加入锌粉的目的为_。 5.草酸亚铁晶体样品的纯度为_;若步骤配制溶液时部分 Fe2+被氧化, 则测定结果将_(填“偏高”“偏低”或“不变”) 6、某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知: 物质 AgCI 4 BaSO 3 BaSO Agl 溶解度/g (20) 4 1.5 10 4 2.4 10 3 1.4 10 7 3.0 10 (1)探究 3 BaCO和 4 BaSO之间的转化 试剂 A 试剂 B 试剂 C 加

13、入盐酸后的 现象 实验 I 2 BaCl 23 Na CO 24 Na SO 实验 24 Na SO 23 Na CO 有少量气泡产 生,沉淀部分溶 解 实验 I 说明 4 BaCO全部转化为 4 BaSO,依据的现象是加入盐酸后, . 实验中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 . 实验说明沉淀发生了部分转化,结合 4 BaSO的淀溶解平衡解释原因: . (2)探究 AgCl 和 AgI 之间的转化 实验:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到 Agl 转化为 AgCl,于是又设计了如 下实验(电压表读数:acb0) 装 置 步骤 电压表读数 .如图连接装置并加试剂, 闭合 K a .向

14、B 中滴入 2 AgNO(aq) , 至沉淀完全 b .再向 B 中投入一定量 NaCl(s) c .重复, 再向 B 中加与 等量 NaCl(s) a 注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强, 原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。 实验证明了 AgCl 转化为 AgI,甲溶液可以是 (填序号)。 a. 3 AgNO溶液 b.NaCl 溶液 c.KI 溶液 实验的步骤 i 中,B 中石墨上的电极反应式是 . 结合信息,解释实验中 ba 的原因: . 实验的现象能说明 AgI 转化为 AgCl,理由是 . (3)综合实验 I,可得出

15、结论: . 7、硫代硫酸钠可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得: Na2SO3+S = Na2S2O3。常温下溶液中析出晶体为 Na2S2O35H2O。 Na2S2O3 5H2O 于 4045 熔化,48 分解;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇。在水中有 关物质的溶解度曲线如下图所示。 现按如下方法制备 Na2S2O35H2O: 将硫化钠和碳酸钠按反应要求比例一并放入三颈烧瓶中,注入 150 mL 蒸馏水使其溶解,在 分液漏斗中,注入浓盐酸,在装置 2 中加入亚硫酸钠固体,并按如下图所示安装好装置。 1.仪器 2 的名称为_,装置 6 中可放入_。 ABaCl2 溶液 B浓 H2SO4 C酸性

16、 KMnO4 溶液 DNaOH 溶液 2.打开分液漏斗活塞, 注入浓盐酸使反应产生的二氧化硫气体较均匀的通入 Na2S 和 Na2CO3 的混合溶液中,并用磁力搅拌器搅动并加热,反应原理为:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S 2H2S+SO2=3S+2H2O Na2SO3+SNa2S2O3 随着 SO2气体的通入,看到溶液中有大量浅黄色固体析出,继续通 SO2气体,反应约半小 时。当溶液中 pH 接近或不小于 7 时,即可停止通气和加热。溶液 pH 要控制不小于 7 的理 由是:_(用文字和相关离子方程式表示)。 分离 Na2S2O35H

17、2O 并测定含量: 3.为减少产品的损失,操作为_,操作是过滤洗涤干燥,其中洗涤操作是 用_(填试剂)作洗涤剂。 4.蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止,蒸发时为什么要控制温度不宜过高 _。 5.制得的粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中 Na2S2O35H2O 的含量,一般采用 在酸性条件下用 KMnO4标准液滴定的方法 (假定粗产品中杂质与酸性 KMnO4溶液不反应) 。 称取 1.28 g 的粗样品溶于水, 用 0.40 mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定, 当溶液中 2- 23 S O,全部被氧化时,消耗 KMnO4溶液体积 20.00 mL。(5 2- 23

18、S O+8 4 MnO+14H+ 8Mn2+10 2- 4 SO+7H2O) 试回答: 滴定终点时的颜色变化:_。 产品中 Na2S2O35H2O 的质量分数为_。 8、富马酸亚铁( 424 C H O Fe)常用于治疗缺铁性贫血,也可作食品营养强化剂,可以糠醛 ()和硫酸亚铁为原料制备。 已知: 2 HOOC-CHCH-COOHCO 。 回答下列问题: .制备富马酸(实验装置如图所示,夹持装置已略去) (1)将 45.0 g 氯酸钠、0.2 g 五氧化温度计二钒置于三颈烧瓶中,加入适量水,滴加糠醛并 加热至 90电动搅拌器 100,维持此温度 34h。实验中冷凝管的作用是冷却液宜从 (填“a

19、”或“b”)处进入。 (2)三颈烧瓶中混合物经冰水冷却使其结晶,并通过 (填操作名称)可以 得到富马酸粗品。 (3)用 -1 1mol L HCl溶液重结晶,得到纯富马酸。该操作中用 -1 1mol L HCl溶液的原因是 .合成富马酸亚铁 (4)取富马酸溶于适量水中,加入碳酸钠井加热、搅拌,调节 pH 6.56.7,产生大量气泡。 写出该反应的化学方程式: . (5)将硫酸亚铁溶液和适量的 23 Na SO溶液缓慢加入上述反应液中,维持温度 100并充分 搅拌 34h 该操作过程中加入适量的 23 Na SO溶液,其目的是 . 写出生成富马酸亚铁的离子方程式: . (6)过滤、干燥得到产品。

20、 过滤时滤纸要紧贴漏斗内壁,原因是 . .产品纯度测定 (7)取 0.300g 样品置于 250mL 锥形瓶中,加入 15.00mL 硫酸,加热溶解后冷却,再加入 50.00mL 新煮沸过的冷水和 2 滴邻二氮菲指示剂, 此时溶液呈红色, 立即用 -1 0.100 0mol L硫 酸铈()铵 44 23 NHCe SO标准液滴定(还原产物为 3+ Ce),滴定终点溶液变为浅蓝 色,平行测定三次,平均消耗 17.30mL 标准液,则样品的纯度为 . 9、 223 Na S O是重要的化工原料,易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性 溶液中稳定存在, 在酸件溶液中易生成 S 和 2 SO工业上用硫化碱

21、法制备 223 Na S O的反应方程式为: 22322232 2Na S+Na CO +4SO =3S ONa+CO,实验室用此法制备 223 Na S O的装置如图所示: 请回答下列问题: (1)仪器 a 的名称为 ,b 在装置 A 中的作用是 . (2) 223 Na S O的制备: 先组装好仪器,然后检验装置的气密性,将所需药品加入各仪器装置; 打开 2 K, 关 闭 3 K, 调 节 1 K使硫酸缓缓滴下,导管口有气泡冒出,pH 计读数逐渐减小,当 pH 计读数接近 7 时, 必须立即打开 3 K,关 闭 1 K、 2 K,原 因 是 ; 将装置 C 中所得溶液经一系列操作,最后洗涤

22、、干燥,得到 223 Na S O样品。洗涤时为尽可 能避免产品损失应选用的试剂是 。制备 223 Na S O的上述装置的明显不足 是 。 a.水 b.乙醇 c.氢氧化钠溶液 d.稀盐酸 (3) 223 Na S O样品纯度的测定:称取 6. 0 g 样品,配制成 200 mL 溶液;在锥形瓶中加 入 25.00mL0.01mol/L 3 KIO溶液和过量的酸性 KI 溶液,再滴入几滴淀粉溶液,立即 用所 配 223 Na S O溶液滴定,当 时达到滴定终点,测得消耗 223 Na S O溶液的 体积 为 20. 00 mL,则样品中硫代硫酸钠的质量分数为 _%。(相关反应: -+ 223

23、I +IO +6H = 3I=5+3H O; 2-2- 23246 2S O +I =S O +2I ) (4) 223 Na S O的应用:其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气,硫代硫酸钠被氧化成 2- 4 SO,反应的离子方程式为 。 10、Co(CH3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。在 氮气氛围中,乙酸钴受热分解生成 CO、CO2和 C2H6等产物。某研究小组利用下列装置检验 乙酸钴热分解的部分产物。 已知:CO+PdCl2+H2O=CO2+ Pd(黑色)+2HCl 变色硅胶为深蓝色,吸水后变为粉红色。 回答下列问题: 1.B 装置的作用是_

24、, 要检验乙酸钴分解产物中的 CO2,对以上装置的改进方案 是_。 2.仪器 a 中的试剂是_,其作用是_。 3.能证明乙酸钴的分解产物含有 C2H6的实验现象是_。 4.装置 D 中 C2H6被 CuO 完全氧化的化学方程武是_。 5.另取一定量乙酸钴结晶水合物样品Co(CH3COO)2nH2O在空气中加热,样品的固体残留率 (固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量100%) 随温度的变化如图所示 (样品在200 时已经完全失去结晶水,350以上残留固体为金属氧化物)。根据以上实验数据列出残留 氧化物 CoxOy中 xy 的计算式:_。 答案以及解析答案以及解析 1 答案及解析:答案及解析:

25、 答案:1. 固体溶解,产生无色、有刺激性气味的气体,溶液由橙色变为黄色 2.(球形)干燥管 检查装置的气密性后通入氮气一段时间将装置内空气排尽 将 A 中分解产生的气体全部赶入 B 中,防止产生实验误差 (NH4)2Cr2O7 Cr2O3+N2+4H2O 3.偏大;10.00% 解析:1. (NH4)2Cr2O7固体和浓 KOH 溶液反应,生成氨气,2 27 Cr O (橙色)+H2O22 4 CrO (黄色)+2H +,在碱性条件下平衡正向移动,观察到的现象为:固体溶解,产生无色、有刺激 性气味的气体,溶液由橙色变为黄色; 2.仪器 C 的名称是(球形)干燥管;检查装置的气密性后通入氮气一

26、段时间将装置内空 气排尽,以免影响实验结果。反应结束后,依然要通一段时间的氮气的原因是将 A 中分解 产生的气体全部赶入 B 中,防止产生实验误差;根据产物和水的质量计算 (NH4)2Cr2O7 (摩 尔质量为 252 g/mol),5.040g 样品的物质的量为 5.040g/252g/mol=0.02mol,分解产生的 水:1.44g/18gmol 1=0.08mol,观察到 D 中溶液不变色,同时测得 A 中残留物为 Cr 2O3、 生成氮气,反应方程式为(NH4)2Cr2O7Cr2O3+N2+4H2O。 3.若滴定终点时,仰视读数,读出的 NaOH 溶液的体积偏大,则测定结果偏大。 4

27、NaOH (NH4)2Cr2O7 2N 4 2 0.200molL 10.020L 0.002mol 滴定计算得该样品中氮的质量分数为(0.002mol14gmol 1500mL)/(25mL5.600g)=0.1,该样品中氮的质量分数为 10%。 2 答案及解析:答案及解析: 答案:(1)球形冷凝管;b (2)甲苯层消失、回流液不再出现油珠 (3) (4)过滤速度快,得到的固体水分少 (5)抽气汞和安全瓶 (6)过 a 的卨锰酸钾会氧化盐酸,产生氯气 (7)95.1 解析: (1)仪器 A 的名称为球形冷凝管,有机物易挥 发,仪器 A 能冷凝回流蒸汽, 防止甲苯的挥发而降 低产品产率,为增强

28、冷凝效果,进水口为 a,出水口为 b; (2)由题给信息可知,反应结束时,测得三颈瓶中混 合液为城性,说明步骤一甲 苯被易溶于水的高锰酸 钾氧化生成苯甲酸钾,甲笨难溶于水,苯甲酸钾易溶 于水, 当甲苯完全反应时,不会再出现分层,而且冷 凝回流的物质中不再存在甲苯; (3) 由题意,步骤一甲笨与易溶于水的高锰酸钾氧化生成苯甲酸钾、 二氧化锰和水, 反应的化学方程 式为: (4)抽滤相对于过滤而言过滤速度比普通过滤要快.得到的微溶于水的苯甲酸固体中 的水分少; (5)柚虑完毕时,应伴止通入自来水,不再进行抽气操作,断开抽气泵和安全瓶之间 的橡皮管; (6)由于高锰酸钾具有强氧化性,能够将盐酸氧化生

29、 成有毒的氯气,为防止过量 的高锰酸钾与浓盐酸反 应生成氯气,应加入还原性铎的 KHS03与高锰酸钾 反应, 防止生成氯气; (7)由方程式可知,2. 3g 甲 苯 理 论 上 可 以 生 成 =3.05 g 笨甲酸,则甲酸的产率 是95. 1%。 3 答案及解析:答案及解析: 答案:1.三颈烧瓶; 2.使水充满冷凝管,从而使挥发出的气体得到充分冷却、回流; 3.MnO4;减少对氯苯甲酸钾的损失;降低对氯苯甲酸中杂质的含量,减少对氯苯甲酸的溶 解损失; 4.ad;5.出现白色沉淀;6.6.59g 解析:1.由仪器 A 的结构特点为三口圆底,可知其名称为三颈烧瓶。 2.从冷凝管的下口进水, 可使

30、水慢慢充满冷凝管, 从而使装置 A 中挥发出的气体得到充分冷 却、回流,减少反应物及生成物的挥发损失。 3.由题给反应可知,高锰酸钾被还原为 MnO2,故第一次过滤的滤渣为 MnO2;滤渣附着有 对氯苯甲酸钾。由表格中的信息知,酸钾的溶解度随着温度的升高而增大,故用可减少其损 失; 第二次过滤的滤渣为对氯苯我们的实验目标产物, 使用冷水洗涤的目的对氯苯甲酸中的 杂质,同时还可以减少对氯溶解损耗。 4.过滤和洗涤操作中均需要使玻璃棒,不需要使用分液漏斗和锥形瓶。 5.表格中的信息,可知对氯苯甲酸微溶于水,中加入硫酸后,会出现白色沉淀。 6.根据转化关系: 对氯甲苯 对氯苯甲酸 126.5 156

31、.5 6.00 mL1.07 g/cm3 x/0.83 x=6.59 g 4 答案及解析:答案及解析: 答案:(1) 3+ 23 Fe +3H=Fe(OH) +3HO,盐酸抑制氯化铁水解 (2)足量盐酸和 2 BaCl溶液取少量 3 FeCl溶液电极附近的混合液.加入铁氰化钾 溶液,产生蓝色沉淀,证明产生了 2+ Fe (3) 2-2- 2334 32eH=SOOS=SOO2H (4) +- 232O SOHHSOH (5)生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成橙色配合物的速率较 慢,在 2 O的作用下,橙色的 2 HOFeOSO浓 度 下 降 , 平 衡 2 2- 4 +4+5 O2+

32、22 HOFeOSOHOFeOSOFe +SO 红色橙色 不断正向移动,最终溶液几乎无色 ( 6) 反 应 后 的 2+ Fe被 空 气 氧 化 为 3+ Fe,过量的 - 3 HSO电离提供 2 - 3 SO,溶液中 3+ Fe、 2- 3 SO、 - OH三种微粒会继续反应形成红色配合物 (7)溶液 pH 不同、 23 Na SO、 3 NaHSO溶液中 2 - 3 SO浓度不同(或 23 Na SO与 3 NaHSO不 同,或 23 Na SO与 3 NaHSO的阴离子不同)、反应物是否接触形成红色配合物 解析:(1)氯化铁是强酸弱碱盐,在水中会发生水解, 水解方程式为 3+ 23 Fe

33、 +3H=Fe(OH) +3HO, 则 在 配 制 3 F e C l溶液时,先将 3 FeCl溶于浓盐酸,抑 制氯化铁水解。 (2)实验 I 中试剂 X 为亚硫酸钠,亚硫酸钠溶液中的亚硫酸根离子在此电极 失电子发生氧化反应生成硫酸根离子,当向此电极产物中滴加盐酸和 2 BaCl溶 液时产生白色沉淀且白色沉淀不溶于盐酸,证明此电极产物为硫酸根离子。 本小题答案为:足量盐酸和 2 BaCl溶液。 3+ Fe得电子发生还原反应生成 2+ Fe则 探究这一电极的产物时可取少量 3 FeCl溶液,电极l 近的混合液加入铁氰化钾溶 液, 2+ Fe遇铁氰化 钾 产 生 蓝 色 沉 淀 。 (3)负极应发

34、生氧化反应,亚硫酸钠中的硫元素化合价由+4 价升高到+6 价 失电子发生氧化反应,则亚硫酸钠对应的一级为负极,电极反应式为 2 -2 - 2334 32eH=SOOS=SOO2H (4) 3 FeCl强酸弱城盐水解显酸性,溶液中的氢离子再 与亚硫酸氢根离子发生 复分解反应 +- 232O SOHHSOH (5)130 min 的实验现象为沉淀迅速溶解形成红色溶液,随后溶液逐渐变为 橙色,之后几乎无色,可见生成红色配合物的反应速率快,红色配合物生成 橙色配合物的速率较慢;是因为 在 2 O的作用下,橙色 的 2 HOFeOSO浓度下降, 平衡 2 2 - 4 + 4+ 5 O2 + 22 HOF

35、eOSOHOFeOSOFe +SO 红色橙色 不断正向移动,最终溶液几乎无 色。 (6)反应后的 2+ Fe被空气氧化为 3+ Fe,过量的 - 3 HSO电离提 供 2- 3 SO,溶液中 3+ Fe、 2- 3 SO、 - OH三种微粒会继续反应形成红色配合物,则 30 min 后与空气接触部分 的上层溶液又变为浅红色,随后逐渐变为浅橙色。 (7)I 和实验中亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的PH不同,溶液中 2- 3 SO浓度不同,与 3 FeCl反应的现象也不同,是影响与 3 FeCl是否发生氧化还原反应的原因之一; 和实验中 3 NaHSO与 3 FeCl一个接融,一 个没接触,反 应 现象不同

36、,是影响与 3 FeCl是否发生 氧化还原反应的原因之一。 5 答案及解析:答案及解析: 答案:1.(球形)干燥管;agfbchi(或ih)de(或ed)bc; 排尽装置中的空气,防止加 热时发生爆炸; C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑浊; 2.取固体少许溶于稀硫酸,无气体生成; 3.FeC2O42H2O=FeO+CO+CO2+2H2O 4.将 Fe3+还原为 Fe2+; 5.4.5c(V1-V2)/m100%;偏低 解析:1.装置D的名称为:(球形)干燥管;草酸亚铁晶体在装置A中加热分解,生成 的气体通过装置D无水硫酸铜检验水蒸气的存在,通过装置B中澄清石灰水检验二氧化碳的 生

37、成,通过装置E中碱石灰干燥后,气体通入装置C中玻璃管和氧化钢反应生成铜和二氧化 碳,再通过B装置检验生成的二氧化碳气体,按照气流从左到右的方向,上述装置的连接顺 序为:agfbchi(或ih)de(或ed)bc,最后连接尾气处理装置;实验前先通入一段时间N2, 目的是排尽装置中的空气,防止加热时CO与空气中的O2反应,发生爆炸;实验证明了气体 产物中含有CO,依据的实验现象为:C处反应管中固体由黑变红,其后的澄清石灰水变浑 浊; 2.充分反应后,A处反应管中残留黑色固体,黑色固体可能为Fe或FeO,要证明其成分只有 FeO,可以将固体溶于酸,看有无气体放出即可,具体为:取固体少许溶于稀硫酸,无

38、气体 生成说明无铁存在,只有氧化亚铁; 3.依据(1)和(2)结论,可知A处反应管中发生的反应是草酸亚铁晶体分解生成氧化亚铁、 一氧化碳、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:FeC2O42H2O=FeO+CO+CO2+2H2O; 4.锌可以将Fe3+还原,因此步骤3中加入锌粉的目的为:将Fe3+还原为Fe2+; 5.取上述溶液25.00 mL,用cmolL-1 KMnO4标准液滴定至终点,消耗标准液V1mL,此过程 中亚铁离子和草酸根离子都被氧化;向反应后的溶液中加入适量锋粉,锌将Fe3+还原为Fe2+, 充分反应后,加入适量稀H2SO4,再用c molL-1 KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗

39、标准液 V2mL,此时滴定的是溶液中的亚铁离子。第一次消耗的高锰酸钾减去第二次消耗的高锰酸 钾为滴定草酸根离子的量,反应的离子方程式:2 4 MnO+5 2 24 C O +6H+=10CO2+ +8H2O + 2Mn2+,草酸亚铁晶体样品的纯度=4.5c(V1-V2)/m100%,若步骤1配制溶液时部分Fe2+被 氧化,会导致第一步滴定中消耗的高锰酸钾的量减少,即V1偏小,则计算得到的亚铁离子 物质的量减小,测定结果偏低。 6 答案及解析:答案及解析: 答案:(1)沉淀不溶解无气泡产生或无明显现象 3 BaCO2H= 2 2 BaCOH2O 4 BaSO在溶液中存在 22 44 BaSOsB

40、aaq +SOaq 垐 ? 噲 ? ,当加入浓度较高的 23 Na CO溶 液, 2 3 CO 与 2 Ba 结合生成3 BaCO沉淀,使上述平衡向右移动 (2)b - 21 -2e= 2 I 由于生成 AgI 沉淀使 B 的溶液中 - Ic减小, - I还原性减弱 实验表明CI本身对该原电池电压无影响,则 cb 说明加入Cl使 - Ic增大,证明发 生了AgClAgCI+I 垐 ? 噲 ? . (3)溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易;溶解度差别越大,由溶 解度小的沉淀转 解析:因为 3 BaCO能溶于盐酸,放出 2 CO气体, 4 BaSO不溶于盐酸,所以实验说明全部 转

41、化为 4 BaSO,依据的现象是加入盐酸后,沉淀不溶解且无气泡产生或无明显现象。实 验是 2 BaCl中加入 24 Na SO和 23 Na CO产生 4 BaSO和 3 BaCO,再加入稀盐酸有少量气泡产 生,沉淀部分溶解,是 3 BaCO和盐酸发生反应产生此现象,所以反应的离子方程式 为: 3 BaCO2H= 2 22 BaCOH O 。由实验知 A 溶液为 3 滴 0.1mol/ 2 BaCl,B 为 2mL0.1mol/L 的 24 Na SO溶液,根据 22 4 BaSO = 4 BaSO,所以溶液中存在着 22 44 BaSOsBaaqSOaq 垐 ? 噲 ? ,当加入浓度较高的

42、23 Na CO溶液, 2 3 CO 与 2 Ba 结合 生成 3 BaCO沉淀,使上述平衡向右移动。所以 4 BaSO沉淀也可以转化为 3 BaCO沉淀 (2)甲溶液可以是 NaCl 溶液,滴入少量的 3 AgNO溶液后产生白色沉淀,再滴入 KI 溶液 有黄色沉淀产生。说明有 AgCl 转化为 Agl。实验的步骤中,B 中为 0.01mol/L 的 KI 溶液,A 中为 0.1mol/L 的 3 AgNO溶液,Ag 具有氧化性,作原电池的正极,I具有还原性, 作原电池的负极,所以 B 中石墨上的电极反应式是2I -2e = 2 I 由于 Ag 的溶解度小于 AgCl,B 中加入 3 AgNO

43、溶液后,产生了 AgI 沉淀,使 B 的溶液中 Ic 减小, - I还原性减弱,根据已知其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原 剂) 的氧化性 (或还原性) 越强, 原电池的电压越大, 而离子的浓度越大, 离子的氧化性 (或 还原性)强。所以实验中 ba。虽然 AgI 的溶解度小于 AgCl,但实验中加入了 NaCl (s),原电池的电压 cb,说明 Ic 的浓度增大,说明发生了AgIClAgCl+I 垐 ? 噲 ? 反 应,平衡向右移动, Ic 增大。 (3)综合实验 I,可得出溶解度小的沉淀容易转化成溶解度更小的沉淀,反之则不易; 溶解度差别越大,由溶解度小的沉淀转化为溶解度较大的

44、沉淀越难实现。 7 答案及解析:答案及解析: 答案:1.蒸馏烧瓶;CD 2.Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在。 2- 23 S O+2H+=S+SO2+H2O 3.趁热过滤;乙醇; 4.温度过高会导致析出的晶体分解 5.溶液恰好由无色变为浅红色,半分钟内不褪色;96.9% 解析:1.根据图示装置可知,仪器2的名称为蒸馏烧瓶6是尾气吸收装置,主要吸收SO2污染 性气体,选项中酸性KMnO4溶液具有氧化性,能氧化SO2生成H2SO4而吸收;NaOH溶液和 SO2反应生成Na2SO3和水,也能吸收SO2,而浓硫酸、氯化银与SO2都不反应,不能吸收SO2, 故选项C、D合理; 2.当溶液pH7时

45、,溶液显示酸性,会发生反应: 2- 23 S O +2H+=S+SO2+H2O,所以Na2S2O3 在酸性环境中不能稳定存在,溶液的pH应不小于7; 3.常温下溶液中祈出晶体为Na2S2O35H2O,Na2S2O35H2O于4045 熔化,为了避免析出 Na2S2O35H2O导致产率降低,所以操作过滤出活性炭时需要趁热;洗涤晶体时为减少晶 体损失,减少Na2S2O35H2O的溶解,依据Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇的性质选择乙醇洗 涤,且洗涤后乙醇易辉发,不引入新的杂质; 4.由于Na2S2O35H2O于4045熔化,48分解,所以蒸发时温度过高会导致析出的晶体分 解,降低了产率; 5.依

46、据标定的原理可知,反应结束前溶液为无色,反应结束后溶液中高锰酸根离子过量, 溶液变为浅红色,所以滴定终点的现象为:溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色; 20.00 mL 0.40 mol/L KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量为:n(KMnO4)=0.40 mol/L 0.02 L=0.008 mol,根据反应5 2- 23 S O +8 4 MnO+14H+=8Mn2+10 2- 4 SO+7H2O可知, 1.28g的粗样品含有Na2S2O35H2O的物质的量为:n(Na2S2O35H2O)=n( 2- 23 S O)=5/8 n (KMnO4)=0.005 mol,产品中Na2S2O

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