1、第十章第十章 化学实验综合题型化学实验综合题型【考纲要求】【考纲要求】1.1.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。2.2.掌握常掌握常见气体的实验室制法见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。3.3.掌握常掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。掌握溶液的配制方法。见物质检验、分离和提纯的方法。掌握溶液的配制方法。4.4.根据化学实验的目根据化学实验的目的和要求的和要求,能做到能做到:(1):(1)设计实验方案设计实验方案;(2);(2)正确选用实验装置正确选用实验装置;(3);(3)掌
2、握控制实验掌握控制实验条件的方法条件的方法;(4);(4)预测或描述实验现象、分析或处理实验数据预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论得出合理结论;(5);(5)评价或改进实验方案。评价或改进实验方案。5.5.以上各部分知识与技能的综合应用。以上各部分知识与技能的综合应用。第第3030讲探究性综合实验题讲探究性综合实验题题型突破题型突破真题体验真题体验题型突破题型突破 梳理、讲解、训练梳理、讲解、训练 一站式突破一站式突破要点讲解要点讲解题型一物质成分、性质探究型实验题题型一物质成分、性质探究型实验题1.1.物质成分的探究物质成分的探究同一化学反应同一化学反应,可能会由于条件的不
3、同、反应物用量不同等生成不同的产物可能会由于条件的不同、反应物用量不同等生成不同的产物,或生成几种产物的混合物。通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质或生成几种产物的混合物。通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质,对这对这些物质逐一利用学过的物质检验、鉴别等实验方法进行检验来确定究竟含有些物质逐一利用学过的物质检验、鉴别等实验方法进行检验来确定究竟含有哪些成分哪些成分,这就是物质成分的探究。这就是物质成分的探究。2.2.物质性质的探究物质性质的探究(1)(1)性质实验探究的角度与方法性质实验探究的角度与方法物质性质实验探究是中学化学实验探究的重要内容。设计实验探究时物质性质实验探究是中学化学实验探
4、究的重要内容。设计实验探究时,要求要求原理准确、步骤简便、现象明显、结论易得原理准确、步骤简便、现象明显、结论易得,且不对环境造成污染且不对环境造成污染,中学化学中学化学性质实验探究的主要角度有性质实验探究的主要角度有:物质氧化性、还原性的判断。如探究物质氧化性、还原性的判断。如探究SOSO2 2具有还原性的方法是将气体通入酸具有还原性的方法是将气体通入酸性性KMnOKMnO4 4溶液中溶液中,通过通过KMnOKMnO4 4溶液是否褪色来说明。溶液是否褪色来说明。物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究FeFe3+3+的氧化性强于的氧化性强于I I2 2
5、时时,可利可利用用FeClFeCl3 3与与KIKI淀粉溶液反应淀粉溶液反应,通过溶液是否变蓝色来说明通过溶液是否变蓝色来说明FeFe3+3+的氧化性强于的氧化性强于I I2 2。同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验来完成的强弱实验来完成,如通过如通过MgMg、AlAl与同浓度盐酸反应产生与同浓度盐酸反应产生H H2 2的快慢来说明的快慢来说明MgMg的的活泼性强于活泼性强于AlAl。电解质强弱的判断。如探究一元酸电解质强弱的判断。如探究一元酸HAHA是弱酸的方法是常温下配制是弱酸的方法是常温
6、下配制NaANaA的溶液的溶液,测测pH,pH,若若pH7,pH7,则说明则说明HAHA为弱酸。为弱酸。物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱,可利用相对强的酸制可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理备相对弱的酸的反应原理,将将COCO2 2气体通入气体通入NaNa2 2SiOSiO3 3溶液溶液,看是否有白色胶状沉淀看是否有白色胶状沉淀生成来判断。生成来判断。钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质以及是否与空钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质以及是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中
7、体系内的气压变气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验化等角度设计实验,找出规律。找出规律。(2)(2)物质实验探究设计组要注意的问题物质实验探究设计组要注意的问题有水蒸气生成时有水蒸气生成时,先检验水蒸气再检验其他成分。先检验水蒸气再检验其他成分。对于需要进行转化才能检测的成分要注意排除干扰。如对于需要进行转化才能检测的成分要注意排除干扰。如COCO的检验的检验,要先检测要先检测COCO中是否含有中是否含有COCO2 2,如果有如果有COCO2 2,先除去先除去COCO2 2后才能对后才能对COCO实施转化实施转化,最后再检测转化最后再检测转化生成的
8、生成的COCO2 2。若试题只给出部分药品和装置若试题只给出部分药品和装置,则应给出必要的补充则应给出必要的补充;若给出多余的试剂品若给出多余的试剂品种种,则应进行筛选。则应进行筛选。注重答题的规范性注重答题的规范性,有些题目要求指出试剂的名称。如无水硫酸铜、澄清石有些题目要求指出试剂的名称。如无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、饱和灰水、酸性高锰酸钾溶液、饱和NaHCONaHCO3 3溶液等。溶液等。【示例示例】(2015(2015全国全国卷卷)草酸草酸(乙二酸乙二酸)存在于自然界的植物中存在于自然界的植物中,其其K K1 1=5.4=5.41010-2-2,K,K2 2=5.4=5.
9、41010-5-5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶而其钙盐难溶于水。草酸晶体体(H(H2 2C C2 2O O4 42H2H2 2O)O)无色无色,熔点为熔点为101,101,易溶于水易溶于水,受热脱水、升华受热脱水、升华,170,170 以上以上分解。分解。回答下列问题回答下列问题:(1)(1)甲组同学按照如图所示的装置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。装置通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C C中可观察中可观察到的现象是到的现象是_ ,由此可知草酸晶体分解的产物中有由此可知草酸晶体分解的产物中有。装置。装置B B的主
10、要作用是的主要作用是 。示例分析示例分析:第第(1)(1)问考查问考查COCO2 2的检验方法的检验方法COCO2 2能使澄清石灰水变浑浊。最后一空考查草酸的物理性质草酸的熔点为能使澄清石灰水变浑浊。最后一空考查草酸的物理性质草酸的熔点为101,101,故故草酸蒸气遇冷后会冷凝为非气态物质草酸蒸气遇冷后会冷凝为非气态物质,故装置故装置B B的作用是冷凝。冷凝的目的是防止的作用是冷凝。冷凝的目的是防止草酸蒸气对草酸蒸气对COCO2 2的检验造成干扰。的检验造成干扰。【标准答案】【标准答案】(1)(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊COCO2 2 冷凝冷凝(水蒸气、草酸等
11、水蒸气、草酸等),),防防止草酸进入装置止草酸进入装置C C反应生成沉淀反应生成沉淀,干扰干扰COCO2 2的检验的检验(2)(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,CO,为进行验证为进行验证,选用甲组实验中的选用甲组实验中的装置装置A A、B B和如图所示的部分装置和如图所示的部分装置(可以重复选用可以重复选用)进行实验。进行实验。乙组同学的实验装置中乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为依次连接的合理顺序为A A、B B、。装置。装置H H反应管中盛有的物质是反应管中盛有的物质是。示例分析示例分析:第第(2)(2)问考查实验方案的设计问考查实验方
12、案的设计先分析如何排除先分析如何排除COCO2 2对对COCO检验的干扰检验的干扰:检验检验COCO气体气体,应先在应先在H H装置中进行装置中进行COCO还原还原CuOCuO的反应的反应,气体进入气体进入H H装置前需除去装置前需除去COCO中的中的COCO2 2气体气体,从从H H装置中导出的气体需用澄清石灰水检验装置中导出的气体需用澄清石灰水检验COCO2 2气体的气体的存在。存在。【标准答案标准答案】(2)(2)F F、D D、G G、H H、D D、I ICuOCuO(2)(2)能证明草酸晶体分解产物中有能证明草酸晶体分解产物中有COCO的现象是的现象是_ 。示例分析示例分析:第第(
13、2)(2)考查考查COCO的检验方法的检验方法COCO还原还原CuOCuO时时,黑色的黑色的CuOCuO变成红色的单质变成红色的单质Cu,Cu,且且COCO的氧化产物是的氧化产物是COCO2 2。故证明草酸晶体分解产物中有故证明草酸晶体分解产物中有COCO的现象是的现象是H H中的黑色粉末变成红色中的黑色粉末变成红色,其后的其后的D D中澄清石灰水变浑浊。中澄清石灰水变浑浊。【标准答案】【标准答案】H H中黑色粉末变为红色中黑色粉末变为红色,其后的其后的D D中澄清石灰水变浑浊中澄清石灰水变浑浊(3)(3)设计实验证明设计实验证明:草酸的酸性比碳酸的强草酸的酸性比碳酸的强_ 。草酸为二元酸草酸
14、为二元酸 。示例分析示例分析:第第(3)(3)问考查一元酸、二元酸的证明方法问考查一元酸、二元酸的证明方法向向NaHCONaHCO3 3溶液中加入草酸溶液中加入草酸,若有若有COCO2 2生成生成,即可证明草酸的酸性强于碳酸即可证明草酸的酸性强于碳酸,当当1 mol1 mol草酸与草酸与NaOHNaOH完全中和时完全中和时,需要消耗需要消耗2 mol NaOH2 mol NaOH溶液溶液,即可证明草酸为二即可证明草酸为二元酸。元酸。【标准答案】【标准答案】(3)(3)向盛有少量向盛有少量NaHCONaHCO3 3的试管里滴加草酸溶液的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生有气泡产生用用NaOHNaOH
15、标准溶液滴定草酸溶液标准溶液滴定草酸溶液,消耗消耗NaOHNaOH的物质的量为草酸的的物质的量为草酸的2 2倍倍题型演练题型演练1.1.(2016(2016全国全国卷卷)某班同学用如下实验探究某班同学用如下实验探究FeFe2+2+、FeFe3+3+的性质。回答下列问题的性质。回答下列问题:(1)(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成均配制成0.1 mol0.1 molL L-1-1的溶液。在的溶液。在FeClFeCl2 2溶液中需加入少量铁屑溶液中需加入少量铁屑,其目的是其目的是 。答案答案:(1)(1)防止防止FeFe2+2+被氧化被氧化(2)(2)
16、甲组同学取甲组同学取2 mL FeCl2 mL FeCl2 2溶液溶液,加入几滴氯水加入几滴氯水,再加入再加入 1 1滴滴 KSCNKSCN溶液溶液,溶液变溶液变红红,说明说明ClCl2 2可将可将FeFe2+2+氧化。氧化。FeClFeCl2 2溶液与氯水反应的离子方程式为溶液与氯水反应的离子方程式为_ 。(3)(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在该组同学在2 mL FeCl2 mL FeCl2 2溶液中先加入溶液中先加入0.5 mL0.5 mL煤油煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和再于液面下依次加入几滴氯水和1 1滴滴KSCNKSCN溶液溶液,溶液
17、变红溶液变红,煤油的煤油的作用是作用是。解析解析:(3)(3)乙组同学在乙组同学在FeClFeCl2 2溶液中先加入煤油溶液中先加入煤油,再加入氯水和再加入氯水和KSCNKSCN溶液溶液,这这样做是因为煤油可隔绝空气样做是因为煤油可隔绝空气,防止空气中的氧气将防止空气中的氧气将FeFe2+2+氧化氧化,干扰实验。干扰实验。答案答案:(3)(3)隔绝空气隔绝空气(排除氧气对实验的影响排除氧气对实验的影响)(4)(4)丙组同学取丙组同学取10 mL 0.1 mol10 mL 0.1 molL L-1-1 KI KI溶液溶液,加入加入6 mL 0.1 mol6 mL 0.1 molL L-1-1 F
18、eCl FeCl3 3溶液混合。分溶液混合。分别取别取2 mL2 mL此溶液于此溶液于 3 3支试管中进行如下实验支试管中进行如下实验:第一支试管中加入第一支试管中加入1 mL CCl1 mL CCl4 4充分振荡、静置充分振荡、静置,CCl,CCl4 4层显紫色层显紫色;第二支试管中加入第二支试管中加入1 1滴滴K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液溶液,生成蓝色沉淀生成蓝色沉淀;第三支试管中加入第三支试管中加入1 1滴滴KSCNKSCN溶液溶液,溶液变红。溶液变红。实验检验的离子是实验检验的离子是 (填离子符号填离子符号););实验和说明实验和说明:在在I I-过量的情况下过量的
19、情况下,溶溶液中仍含有液中仍含有 (填离子符号填离子符号),),由此可以证明该氧化还原反应为由此可以证明该氧化还原反应为 。解析解析:(4)(4)丙组同学的三组实验中丙组同学的三组实验中,加入加入K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 是为了检验是为了检验FeFe2+2+的存在的存在,有蓝有蓝色沉淀生成色沉淀生成,说明有说明有FeFe2+2+,实验说明有实验说明有I I2 2存在存在,实验说明溶液中有实验说明溶液中有FeFe3+3+存在存在,在在I I-过量的情况下过量的情况下,溶液中仍含有溶液中仍含有FeFe3+3+,由此可证明由此可证明FeClFeCl3 3溶液与溶液与KIKI溶液发生
20、的氧化还原溶液发生的氧化还原反应是可逆反应。反应是可逆反应。答案答案:(4)Fe(4)Fe2+2+FeFe3+3+可逆反应可逆反应(5)(5)丁组同学向盛有丁组同学向盛有H H2 2O O2 2溶液的试管中加入几滴酸化的溶液的试管中加入几滴酸化的FeClFeCl2 2溶液溶液,溶液变成棕黄色溶液变成棕黄色,发生发生反应的离子方程式为反应的离子方程式为;一段时间后一段时间后,溶液中有气溶液中有气泡出现泡出现,并放热并放热,随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是 ;生成沉淀的原因是生成沉淀的原因是_ (用平衡移动原理解释用平衡移动原理解释)。2.2.(2018
21、(2018江西赣州中学模拟江西赣州中学模拟)三草酸合铁三草酸合铁()()酸钾晶体酸钾晶体(K(K3 3Fe(CFe(C2 2O O4 4)3 3 3H3H2 2O)O)可用于摄影和蓝色印刷可用于摄影和蓝色印刷,其在其在110 110 可完全失去结晶水可完全失去结晶水,继续升高温度可发生继续升高温度可发生分解反应。某化学研究小组对分解反应。某化学研究小组对 K K3 3Fe(CFe(C2 2O O4 4)3 3 3H3H2 2O O 受热分解生成的气体产物受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。和固体产物进行探究。(1)(1)烧瓶烧瓶M M中盛有饱和中盛有饱和NHNH4 4ClCl与饱和与饱和
22、NaNONaNO2 2的混合液的混合液,常用于实验室制常用于实验室制N N2 2,则该反应的则该反应的化学方程式为化学方程式为_。(2)(2)实验所需的仪器装置如图所示实验所需的仪器装置如图所示,各装置的连接顺序为各装置的连接顺序为:a:a接接 、接接、接接、接接。解析解析:(2)(2)验证气体产物验证气体产物,先验证水蒸气、再验证先验证水蒸气、再验证COCO2 2并除去并除去COCO2 2、最后验证、最后验证COCO气体。气体。答案答案:(2)b(2)bc cf fg gd de eh h(3)(3)装置检查气密性后装置检查气密性后,先通一段时间先通一段时间N N2 2,其目的是其目的是_。
23、结束实验时先熄灭。结束实验时先熄灭B B、D D两装置中的酒精灯再通入两装置中的酒精灯再通入N N2 2至常温至常温,其目的是其目的是 。解析解析:(3)(3)先通一段时间先通一段时间N N2 2,排出装置中的空气排出装置中的空气,防止空气中的防止空气中的COCO2 2干扰实验干扰实验结果。结束实验时先熄灭结果。结束实验时先熄灭B B、D D两装置中的酒精灯两装置中的酒精灯,再通入再通入N N2 2至常温至常温,目的是目的是防止压强减小防止压强减小,E,E、F F装置中的溶液倒吸。装置中的溶液倒吸。答案答案:(3)(3)排出装置中的空气排出装置中的空气,防止空气中的防止空气中的COCO2 2干
24、扰实验结果防止干扰实验结果防止E E、F F装装置中的溶液倒吸置中的溶液倒吸(4)E(4)E装置中澄清石灰水的作用是装置中澄清石灰水的作用是 。解析解析:(4)(4)检验气体产物中是否含有检验气体产物中是否含有CO,CO,需先除净需先除净COCO2 2,E,E装置中的澄清石灰水装置中的澄清石灰水用来检验用来检验COCO2 2是否除尽。是否除尽。答案答案:(4)(4)检验检验COCO2 2是否除尽是否除尽(5)(5)探究分解后的固体产物探究分解后的固体产物取取B B中充分反应后所得固体于试管中中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末
25、得到黑色粉末,取取4.4 g4.4 g黑色粉末溶于足量稀硝酸中黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到标准状况下收集到标准状况下NONO气气体体1.12 L1.12 L。通过计算判断。通过计算判断,黑色粉末的成分为黑色粉末的成分为(写化学式写化学式)。请设计。请设计实验方案验证实验方案验证:。答案答案:(5)(5)FeOFeO和和FeFe取少量固体于试管中取少量固体于试管中,加入足量的硫酸铜溶液加入足量的硫酸铜溶液,若若出现红色固体出现红色固体,则说明有则说明有Fe;Fe;取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另一支试管中一支试管中,加过量盐酸加过量盐酸,静置静置,
26、取上层清液取上层清液,滴加几滴滴加几滴KSCNKSCN溶液无红色出溶液无红色出现现,再滴加再滴加1 12 2滴滴H H2 2O O2 2溶液溶液,若溶液呈红色若溶液呈红色,则说明有则说明有FeO(FeO(其他合理答案也其他合理答案也可以可以)(5)(5)9.82 g9.82 g三草酸合铁三草酸合铁()()酸钾晶体在以上装置中加热分解酸钾晶体在以上装置中加热分解,所得固体的质所得固体的质量为量为5.42 g,5.42 g,同时得到密度为同时得到密度为1.647 g1.647 gL L-1-1(已折合成标准状况下已折合成标准状况下)的含碳气体的含碳气体,写出该分解反应的化学方程式写出该分解反应的化
27、学方程式:_ 。题型二反应规律、原理探究型实验题题型二反应规律、原理探究型实验题要点讲解要点讲解1.1.规律、原理探究型实验题探究方向规律、原理探究型实验题探究方向对于学过的反应规律对于学过的反应规律,化学反应原理通过实验进行探究验证。在进行试题分析化学反应原理通过实验进行探究验证。在进行试题分析时时,需要结合所学的知识规律需要结合所学的知识规律,把掌握的化学反应原理落实到各种实验装置、把掌握的化学反应原理落实到各种实验装置、实验现象上实验现象上,主要的探究类型包括主要的探究类型包括:(1)(1)元素金属性、非金属性的比较。元素金属性、非金属性的比较。(2)(2)物质氧化性、还原性的比较。物质
28、氧化性、还原性的比较。(3)(3)影响化学反应速率、化学平衡的因素的探究。影响化学反应速率、化学平衡的因素的探究。(4)(4)金属腐蚀与防护的探究。金属腐蚀与防护的探究。2.2.规律、原理探究型实验题注意事项规律、原理探究型实验题注意事项(1)(1)对于题中的异常现象要根据自己原有的知识进行大胆的排查、推测。对于题中的异常现象要根据自己原有的知识进行大胆的排查、推测。(2)(2)推测的正确性要靠实验的验证推测的正确性要靠实验的验证,若题中已给出验证实验若题中已给出验证实验,要仔细分析其是否要仔细分析其是否合理合理,若题中没给出验证实验若题中没给出验证实验,自己要设计合理的实验验证。自己要设计合
29、理的实验验证。实验实验编号编号实验实验温度温度/c(Nac(Na2 2S S2 2O O3 3)/(mol/(molL L-1-1)c(Hc(H2 2SOSO4 4)/(mol/(molL L-1-1)25250.10.10.10.125250.20.20.10.125250.10.10.20.250500.20.20.10.150500.10.10.10.1其他条件不变时其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响探究温度对化学反应速率的影响,应选择应选择(填实验填实验编号编号););探究浓度对化学反应速率的影响探究浓度对化学反应速率的影响,应选择应选择(填实验编号填实验编号););若同若同
30、时选择溶液比较变浑浊的时间时选择溶液比较变浑浊的时间,为探究为探究 对化学反应速率的对化学反应速率的影响。影响。示例分析示例分析:(1)(1)探究温度对反应速率的影响探究温度对反应速率的影响,应控制应控制NaNa2 2S S2 2O O3 3、H H2 2SOSO4 4的浓度相同的浓度相同,所以应选择或组所以应选择或组;探究浓度对化学反应速率的影响探究浓度对化学反应速率的影响,应控制温度相同应控制温度相同,所以应选择或或所以应选择或或;在中在中,温度相同温度相同,改变的是不同反应物改变的是不同反应物的浓度。的浓度。【标准答案标准答案】(1)(1)或或或不同反应物的浓度或或或不同反应物的浓度(2
31、)(2)已知已知NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液与溶液与ClCl2 2反应时反应时,1 mol Na,1 mol Na2 2S S2 2O O3 3转移转移8 mol8 mol电子。该反应的离电子。该反应的离子方程式是子方程式是_ ,甲同学设计如下实验流程探究甲同学设计如下实验流程探究NaNa2 2S S2 2O O3 3的化学性质。的化学性质。甲同学设计实验流程的目的是证明甲同学设计实验流程的目的是证明NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液具有碱性和溶液具有碱性和性。性。加入加入BaClBaCl2 2溶液生成白色沉淀溶液生成白色沉淀B B的离子方程式是的离子方程式是_ 。乙同学
32、认为应将上述流程中所加试剂顺序颠倒乙同学认为应将上述流程中所加试剂顺序颠倒,你认为甲、乙两同学你认为甲、乙两同学的设计更合理的是的设计更合理的是(填填“甲甲”或或“乙乙”),),理由是理由是 。题型演练题型演练1 1.(2018.(2018甘肃天水第一中学高三模拟甘肃天水第一中学高三模拟)某小组同学利用如图装置对电解氯化铜某小组同学利用如图装置对电解氯化铜实验进行了研究。实验进行了研究。装置装置现象现象电解一段时间时电解一段时间时,阳极石墨表面产生气体阳极石墨表面产生气体,阴极石墨上附阴极石墨上附着红色物质着红色物质,溶液由蓝色变为绿色溶液由蓝色变为绿色(1)(1)甲认为电解过程中阳极产生的甲
33、认为电解过程中阳极产生的是溶液变绿的原因是溶液变绿的原因,写出产生该物写出产生该物质的电极反应式质的电极反应式:。解析解析:(1)(1)电解过程中阳极发生氧化反应电解过程中阳极发生氧化反应,溶液中的氯离子放电生成氯气溶液中的氯离子放电生成氯气,氯气氯气溶于水溶于水,溶液可能呈现绿色。溶液可能呈现绿色。(2)(2)乙改用下图装置乙改用下图装置,在相同条件下电解在相同条件下电解CuClCuCl2 2溶液溶液,对溶液变色现象继续探究。对溶液变色现象继续探究。装置装置现象现象电解相同时间时电解相同时间时,阳极石墨表面产生气泡阳极石墨表面产生气泡,溶液仍溶液仍为蓝色为蓝色;阴极石墨上附着红色物质阴极石墨
34、上附着红色物质,溶液由蓝色变溶液由蓝色变为绿色为绿色乙通过对现象分析证实了甲的观点不是溶液变绿的主要原因。乙否定甲的依据乙通过对现象分析证实了甲的观点不是溶液变绿的主要原因。乙否定甲的依据是是 。解析解析:(2)(2)阳极生成了氯气阳极生成了氯气,但阳极附近溶液仍为蓝色但阳极附近溶液仍为蓝色,说明不是生成氯气的说明不是生成氯气的缘故。缘故。答案答案:(2)(2)阳极附近溶液仍为蓝色阳极附近溶液仍为蓝色(3)(3)乙继续查阅资料乙继续查阅资料:.电解电解CuClCuCl2 2溶液时可能产生溶液时可能产生CuClCuCl2 2-,CuCl,CuCl2 2-掺杂掺杂CuCu2+2+后呈黄色。后呈黄色
35、。.稀释含稀释含CuClCuCl2 2-的溶液生成的溶液生成CuClCuCl白色沉淀白色沉淀,据此乙认为据此乙认为:电解过程中电解过程中,产生产生CuClCuCl2 2-掺杂掺杂CuCu2+2+后呈黄色后呈黄色,与与CuClCuCl2 2蓝色溶液混合呈绿色。蓝色溶液混合呈绿色。乙进行如下实验乙进行如下实验:a.a.取电解后绿色溶液取电解后绿色溶液2 mL,2 mL,加加20 mL20 mL水稀释水稀释,静置静置5 5分钟后溶液中产生白色分钟后溶液中产生白色沉淀。沉淀。b.b.另取少量氯化铜晶体和铜粉另取少量氯化铜晶体和铜粉,向其中加向其中加2 mL2 mL浓盐酸浓盐酸,加热获得含加热获得含Cu
36、ClCuCl2 2-的的黄色溶液。黄色溶液。c.c.冷却后向上述溶液冷却后向上述溶液d.d.取取c c中中2 mL2 mL溶液溶液,加加20 mL20 mL水稀释水稀释,静置静置5 5分钟后溶液中产生白色沉淀。分钟后溶液中产生白色沉淀。a a的目的是的目的是 。解析解析:(3)(3)根据信息根据信息,取电解后绿色溶液取电解后绿色溶液2 mL,2 mL,加加20 mL20 mL水稀释水稀释,静置静置5 5分钟后分钟后溶液中产生白色沉淀溶液中产生白色沉淀,说明电解后的绿色溶液中存在说明电解后的绿色溶液中存在CuClCuCl2 2-;答案答案:(3)(3)证明在上述实验条件下证明在上述实验条件下,电
37、解后的绿色溶液中存在电解后的绿色溶液中存在CuClCuCl2 2-(3)(3)写出写出b b中生成中生成CuClCuCl2 2-的离子方程式的离子方程式:_ 。(3)(3)补充补充c c中必要的操作及现象中必要的操作及现象:。乙据此得出结论乙据此得出结论:电解时阴极附近生成电解时阴极附近生成CuClCuCl2 2-是导致溶液变绿的原因。是导致溶液变绿的原因。解析解析:(3)(3)c c的步骤就是证明电解时阴极附近生成的步骤就是证明电解时阴极附近生成CuClCuCl2 2-是导致溶液变绿是导致溶液变绿的原因的原因,因此操作及现象为加入因此操作及现象为加入CuClCuCl2 2蓝色溶液蓝色溶液,直
38、至溶液颜色与电解后绿色直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同。溶液基本相同。答案答案:(3)(3)加入加入CuClCuCl2 2蓝色溶液蓝色溶液,直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同直至溶液颜色与电解后绿色溶液基本相同2.2.20182018高考信息卷高考信息卷(四四)某校化学兴趣小组探究某校化学兴趣小组探究SOSO2 2与与FeClFeCl3 3溶液的反应溶液的反应,所用所用装置如图所示装置如图所示(夹持装置已略去夹持装置已略去)。(1)(1)该小组同学预测该小组同学预测SOSO2 2与与FeClFeCl3 3溶液反应的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色溶液反应的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色,然后然
39、后开始实验。开始实验。FeClFeCl3 3溶液显酸性的原因是溶液显酸性的原因是_ (用化学用语解释用化学用语解释)。若用浓硫酸与若用浓硫酸与CuCu反应产生反应产生SOSO2 2,则该反应的化学方程式为则该反应的化学方程式为 。(2)(2)当当SOSO2 2通入通入FeClFeCl3 3溶液至饱和时溶液至饱和时,该小组同学观察到的现象是溶液由棕黄色变该小组同学观察到的现象是溶液由棕黄色变为红棕色为红棕色,没有观察到丁达尔现象。将混合液放置没有观察到丁达尔现象。将混合液放置1212小时小时,溶液才变成浅绿色。溶液才变成浅绿色。【查阅资料】【查阅资料】Fe(HSOFe(HSO3 3)2+2+为红
40、棕色为红棕色,它可以将还原为它可以将还原为FeFe2+2+;生成生成Fe(HSOFe(HSO3 3)2+2+的反应为可逆反应。的反应为可逆反应。解释解释SOSO2 2与与FeClFeCl3 3溶液反应生成红棕色溶液反应生成红棕色Fe(HSOFe(HSO3 3)2+2+的原因的原因:_ (用化学用语解释用化学用语解释)。写出溶液中写出溶液中Fe(HSOFe(HSO3 3)2+2+与反应的离子方程式与反应的离子方程式:。(3)(3)为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间为了探究如何缩短红棕色变为浅绿色的时间,该小组同学进行了步骤和该小组同学进行了步骤和步骤的实验。步骤的实验。步骤步骤往往5 mL
41、1 mol5 mL 1 molL L-1-1 FeCl FeCl3 3溶液中通入溶液中通入SOSO2 2气体气体,溶液立即变为红棕溶液立即变为红棕色。微热色。微热3 min,3 min,溶液颜色变为浅绿色溶液颜色变为浅绿色步骤步骤往往5 mL5 mL重新配制的重新配制的1 mol1 molL L-1-1 FeCl FeCl3 3溶液溶液(用浓盐酸酸化用浓盐酸酸化)中通入中通入SOSO2 2气体气体,溶液立即变为红棕色。几分钟后溶液立即变为红棕色。几分钟后,发现溶液颜色变成浅发现溶液颜色变成浅绿色绿色用铁氰化钾溶液检验步骤和步骤所得溶液中的用铁氰化钾溶液检验步骤和步骤所得溶液中的FeFe2+2+
42、,其现象为其现象为 。解析解析:(3)(3)用铁氰化钾溶液检验用铁氰化钾溶液检验FeFe2+2+时时,生成的生成的FeFe3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 2 2为蓝色沉淀。为蓝色沉淀。答案答案:(3)(3)生成蓝色沉淀生成蓝色沉淀(4)(4)综合上述实验探究过程综合上述实验探究过程,可以获得如下实验结论可以获得如下实验结论:a.SOa.SO2 2与与FeClFeCl3 3溶液反应生成红棕色中间产物溶液反应生成红棕色中间产物Fe(HSOFe(HSO3 3)2+2+;b.b.红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程红棕色中间产物转变成浅绿色溶液是一个较慢的过程;c.c._ 。解析解析:
43、(4)(4)根据步骤和步骤的实验探究过程根据步骤和步骤的实验探究过程,还可以得出的结论是加热、还可以得出的结论是加热、提高提高FeClFeCl3 3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间。答案答案:(4)(4)加热、提高加热、提高FeClFeCl3 3溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间溶液的酸性会缩短浅绿色出现的时间真题体验真题体验 考题、考向、考法考题、考向、考法 感悟中升华感悟中升华1 1.(2017.(2017全国全国卷卷,26),26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿
44、矾的一些性质进行探究。回答下列中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题问题:(1)(1)在试管中加入少量绿矾样品在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解加水溶解,滴加滴加KSCNKSCN溶液溶液,溶液颜色无明显变溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知溶液逐渐变红。由此可知:、。解析解析:(1)1)绿矾溶于水绿矾溶于水,滴加滴加KSCNKSCN溶液无明显变化溶液无明显变化,说明样品中没有说明样品中没有FeFe3+3+。再通。再通入空气入空气,溶液逐渐变红溶液逐渐变红,说明空气中的说明空气中的O O2 2能把能把FeFe2+2+
45、氧化成氧化成FeFe3+3+。答案答案:(1)(1)样品中没有样品中没有Fe()Fe()Fe()Fe()易被氧气氧化为易被氧气氧化为 Fe()Fe()(2)(2)为测定绿矾中结晶水含量为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管将石英玻璃管(带两端开关带两端开关K K1 1和和K K2 2)()(设为装置设为装置A)A)称称重重,记为记为m m1 1 g g。将样品装入石英玻璃管中。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置再次将装置A A称重称重,记为记为m m2 2 g g。按下图。按下图连接好装置进行实验。连接好装置进行实验。仪器仪器B B的名称是的名称是。解析解析:(2)(2)B B为干燥管。为干燥管
46、。答案答案:(2)(2)干燥管干燥管(2)(2)将下列实验操作步骤正确排序将下列实验操作步骤正确排序(填标号填标号););重复上述操作步骤重复上述操作步骤,直至直至A A恒重恒重,记为记为m m3 3 g g。a.a.点燃酒精灯点燃酒精灯,加热加热 b.b.熄灭酒精灯熄灭酒精灯c.c.关闭关闭K K1 1和和K K2 2 d.d.打开打开K K1 1和和K K2 2,缓缓通入缓缓通入N N2 2e.e.称量称量A f.A f.冷却到室温冷却到室温解析解析:(2)(2)防止在加热过程中防止在加热过程中FeSOFeSO4 4被空气中的被空气中的O O2 2氧化氧化,所以在加热前及过程所以在加热前及
47、过程中都通入中都通入N N2 2,因此步骤顺序为因此步骤顺序为d d、a a、b b、f f、c c、e e。答案答案:(2)(2)dabfcedabfce(2)(2)根据实验记录根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目计算绿矾化学式中结晶水数目x=x=(列列式表示式表示)。若实验时按。若实验时按a a、d d次序操作次序操作,则使则使x x (填填“偏大偏大”“”“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。(3)(3)为探究硫酸亚铁的分解产物为探究硫酸亚铁的分解产物,将将(2)(2)中已恒重的装置中已恒重的装置A A接入下图所示的装置中接入下图所示的装置中,打开打开K K1 1和和K K2 2,缓缓
48、通入缓缓通入N N2 2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。解析解析:(3)FeSO(3)FeSO4 4在分解时生成红色粉末即为在分解时生成红色粉末即为FeFe2 2O O3 3、FeFe的化合价升高的化合价升高,则则S S元素元素的化合价降低的化合价降低,有有SOSO2 2生成生成,据原子守恒还应有据原子守恒还应有SOSO3 3生成生成,所以检验产物所以检验产物SOSO3 3用用BaClBaCl2 2溶液溶液,SO,SO2 2用品红检验用品红检验,故依次为故依次为c c、a,a,现象为生成白色沉淀、褪色。现象为生成白色沉淀、褪色。C C、D D中
49、的溶液依次为中的溶液依次为(填标号填标号)。C C、D D中有气泡冒出中有气泡冒出,并可观察到并可观察到的现象分别为的现象分别为 。a.a.品红品红b.NaOHb.NaOHc.BaClc.BaCl2 2d.Ba(NOd.Ba(NO3 3)2 2 e.e.浓浓H H2 2SOSO4 4答案答案:(3)(3)c c、a a产生白色沉淀、褪色产生白色沉淀、褪色(3)(3)写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:_ 。(1)(1)检验产物检验产物取出少量黑色固体取出少量黑色固体,洗涤后洗涤后,_ (填操作和现象填操作和现象),),证明黑色固体中含有证明黑色固体中含有A
50、gAg。解析解析:(1)(1)为证明固体中含为证明固体中含Ag,Ag,先加硝酸加热先加硝酸加热,使使AgAg变为变为AgAg+,再用再用ClCl-与与AgAg+生成生成AgClAgCl白色沉淀的方法证明含白色沉淀的方法证明含AgAg+,从而间接证明有从而间接证明有AgAg。答案答案:(1)(1)加硝酸加热溶解固体加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸再滴加稀盐酸,产生白色沉淀产生白色沉淀(1)(1)取上层清液取上层清液,滴加滴加K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液溶液,产生蓝色沉淀产生蓝色沉淀,说明溶液中含有说明溶液中含有 。解析解析:(1)(1)Fe(CN)Fe(CN)6 6 3-3-
