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题型17 化学实验综合【高考化学】二轮热点题型归纳与变式演练(新高考通用)
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TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc27645" PAGEREF _Tc27645 \h 1
\l "_Tc2765" 【考向一】常见气体的制备与收集 PAGEREF _Tc2765 \h 1
\l "_Tc16723" 【考向二】常见无机物的制备 PAGEREF _Tc16723 \h 9
\l "_Tc4879" 【考向三】常见有机物的制备 PAGEREF _Tc4879 \h 17
\l "_Tc29537" 【考向四】滴定法测定某成分的含量 PAGEREF _Tc29537 \h 24
\l "_Tc29070" 【考向五】热重分析法测定某成分的含量 PAGEREF _Tc29070 \h 30
\l "_Tc31372" 【考向六】量气法、沉淀法测定某成分的含量 PAGEREF _Tc31372 \h 33
\l "_Tc29233" 【考向七】变量控制型实验 PAGEREF _Tc29233 \h 37
\l "_Tc15315" 【考向八】物质性质探究类实验 PAGEREF _Tc15315 \h 40
\l "_Tc21479" 【考向九】物质性质猜想类实验 PAGEREF _Tc21479 \h 43
\l "_Tc22701" PAGEREF _Tc22701 \h 48
【考向一】常见气体的制备与收集
【典例1】(2023上·湖南衡阳·高三湖南省衡南县第一中学校联考期中)亚硝酰氯(,熔点为℃,沸点为℃)是一种红褐色液体或黄色气体,遇水反现生成一种氢化物和两种氧化物,可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。某学习小组在实验室中用和NO制备。请回答下列问题:
(1)原料气NO和的制备。
①如图中盛有碱石灰的仪器名称是 。实验室制备NO的反应的离子方程式为 。
②实验室制备可选择图中的装置 (填标号);制备并收集干燥的的装置连接顺序:a→ (按气流方向,用小写字母表示)。
(2)利用制得的NO和制备亚硝酰氯,装置如图所示。
①装置I、Ⅱ除可进一步干燥NO、外,另一个作用是 。
②装置Ⅳ的作用是 ;若无装置V,则装置Ⅳ中可能发生反应的化学方相式为 。
③查阅资料知,王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸,一定条件下该混合酸可自身反应生成亚硝酰氯、氯气和水,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 球形干燥管 AB fgcbdej(h)
(2) 通过观察气泡调节气体的流速 冷却并收集液态NOCl HNO3(浓)+3HCl(浓)
【分析】制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气,所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢后再用浓硫酸进行干燥,然后再根据氯气的密度比空气大的性质,用向上排空气法收集,氯气是有毒气体,需要进行尾气处理,可以用碱石灰作吸收剂;
【解析】(1)①如图中盛有碱石灰的仪器名称是球形干燥管;实验室制备NO是利用铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为;
②制得的氯气中含有氯化氢及水蒸气,所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢后再用浓硫酸进行干燥,然后再根据氯气的密度比空气大的性质,用向上排空气法收集,氯气是有毒气体,需要进行尾气处理,可以用碱石灰作吸收剂,故装置连接顺序为afgcbdej(h)。
(2)①通过观察洗气瓶中气泡的快慢,调节NO、气体的流速,以达到最佳反应比,提高原料的利用率,减少有害气体的排放;
②已知沸点为℃,遇水易水解,所以可用冰盐冷却收集液体。装有无水的干燥管Ⅴ防止水蒸气进入装置Ⅳ中使变质,与水反应生成盐酸、一氧化氮和二氧化氮,反应的化学方程式为;
③查阅资料知,王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸,一定条件下该混合酸可自身反应生成亚硝酰氯、氯气和水,该反应的化学方程式为HNO3(浓)+3HCl(浓)。
1.常见气体制备的发生装置
选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等,具体如表所示:
2.常见气体制备的反应原理
(1)O2:2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl+3O2↑
或2H2O2eq \(=====,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑。
(2)H2:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
(3)NH3:2NH4Cl+Ca(OH)2eq \(=====,\s\up7(△))CaCl2+2H2O+2NH3↑。
(4)CO2:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(5)Cl2:MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(6)SO2:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑。
(7)NO:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(8)NO2:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
3.气体的收集方法
提醒:气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择,对易溶于水的气体除用排空气法收集外,还可用排其他液体法,如Cl2可用排饱和食盐水法收集。
4.常见气体制程备实验应注意的问题
(1)实验室里不能(填“能”或“不能”)用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体,原因是CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在大理石的表面,阻止反应的继续进行。
(2)实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外,还有哪些方法能制取氨气?加热氨水或浓氨水与生石灰混合等。不能(填“能”或“不能”)加热NH4Cl制备氨气,原因是生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl。
(3)实验室里能(填“能”或“不能”)用图1装置制取氯气,若能,试写出反应的化学方程式:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(4)选择合适的试剂,能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2?能制取O2,但不能制取NO,原因是NO不能用排空气法收集,NO易与空气中O2反应,生成红棕色气体NO2。
5.气体制备实验的“两大要求”
(1)加热操作要求
①使用可燃性气体(如:H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。
②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却。
(2)实验室装置要求
①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等),往往在装置的末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气的进入。
②用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时,在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管,在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管,前一个的目的是干燥CO2,后一个的目的是防止空气中的CO2和H2O(g)进入。
6.气体制备的几种创新套装
(1)“固体+液体―→气体”装置的创新
(2)“固(液)+液eq \(――→,\s\up7(△))气体”装置的创新
图A的改进优点是能控制反应液的温度。
图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等,便于液体顺利流下。
7.常见气体的净化方法
8.气体的净化“套装”与干燥“套装”
9.尾气的处理“套装”
通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有:
(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。
(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。
(3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去,如图D或E。
10.气体除杂的原则
(1)不引入新的杂质。如除去CH4中的CH2===CH2不能用酸性KMnO4溶液,因为酸性KMnO4溶液氧化CH2===CH2会生成CO2,从而CH4中又引入了新的杂质。
(2)不减少被净化气体的量,尽可能增加被净化气体的量。如除去CO2中的SO2气体,如果使用NaOH溶液,CO2也会与NaOH反应,因此选用饱和NaHCO3溶液,既能除去SO2,同时又能增加CO2的量。
11.气体净化与干燥的先后顺序
(1)若采用溶液除杂,应该是除杂在前,干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气,干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2,欲制得干燥、纯净的CO2,可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液,除去混入其中的HCl气体,再通过浓硫酸除去水蒸气。
(2)若采用加热除杂,则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g),可先将混合气体通过碱石灰,除去CO2和H2O(g),再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管,除去O2,即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网,因气体中混有水蒸气,易使硬质玻璃管炸裂。
【变式1-1】是一种广谱型消毒剂,它易溶于水而难溶于有机溶剂。实验室用与反应制得和。如图是实验室用于制备氯气并用氯气制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置等省略)。其中E中盛有液体(用于除去中的未反应的,氯气几乎不溶于饱和食盐水)。
(1)仪器D的名称是 。
(2)请写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式: 。
(3)装置B中所盛试剂是 。
(4)F为收集装置,应选用下图的哪组装置来收集 (填序号),其中与装置E导管相连的导管口是 (填接口字母)。
(5)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(6)将通入冷的石灰乳中即制得漂白粉,漂白粉在使用时会与空气中反应,为 (填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)。
【答案】(1)球形干燥管
(2)
(3)饱和食盐水
(4) ② C
(5)
(6)酸性氧化物
【分析】装置A中浓盐酸和二氧化锰共热制备氯气,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢,装置C中盛放浓硫酸用于干燥氯气,装置D中为干燥的氯气和反应,装置E中液体用于除去中的未反应的氯气,易溶于水、密度比空气大,装置F可用向上排空气法收集,装置G作为安全瓶,最后选用碱液处理尾气,防止污染空气。
【解析】(1)仪器D为球形干燥管;
(2)装置A中浓盐酸和二氧化锰共热生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为:;
(3)浓盐酸有挥发性,会挥发出氯化氢,氯气几乎不溶于饱和食盐水,装置B中盛放饱和食盐水用于除去氯气中的氯化氢;
(4)易溶于水,不能用排水法收集,密度比空气大,可用向上排空气法收集,因此应选择②,且长管进、短管出,即与装置E导管相连的导管口是c.
(5)装置D中为干燥的氯气和反应生成和NaCl,依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为:;
(6)二氧化碳能与碱反应生成盐和水,是酸性氧化物。
【变式1-2】(2023上·湖南·高三校联考)下图是某实验兴趣小组同学们设计的一套制取纯净干燥氧气,并进行氯气收集和尾气处理的实验装置(夹持仪器已省略)。
(1)仪器a的名称为 ,仪器b为恒压滴液漏斗,与普通漏斗相比,其优点是 。
(2)整套实验装置组装好后,首先需进行的必要操作是 。
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应的离子方程式为 。
(4)实验小组同学计划在反应结束后向A装置中继续通一会儿氮气,这样做的目的是 。
(5)实验室收集氯气装置D的方法外,还可用 法收集。
(6)装置E中倒扣漏斗的作用是 。装置E中发生的化学方程式为 。
【答案】(1) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 平衡压强,便于浓盐酸顺利流下
(2)检查装置的气密性
(3)
(4)将装置中残留的氯气赶出,以便被NaOH溶液充分吸收,避免污染空气
(5)排饱和食盐水
(6) 防止倒吸
【分析】A装置制备氯气,B装置除去氯气中的氯化氢,C装置干燥氯气,D装置收集氯气,E装置尾气处理,据此解答。
【解析】(1)根据仪器的构造可知,仪器a的名称为三颈烧瓶;字母b所指装置是恒压滴液漏斗,与普通漏斗相比,可以保持内外压强相等,所以其作用是平衡压强,便于浓盐酸顺利流下;
(2)由于是制备气体,所以整套实验装置组装好后,首先需进行的必要操作是检查装置的气密性;
(3)高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,反应的离子方程式为:
(4)由于装置内残留部分氯气,通入氮气可将氯气充分排出,以便被NaOH溶液充分吸收,防止污染空气;
(5)实验室收集氯气按装置D的方法是利用氯气的密度比空气大,还可利用氯气在饱和食盐水中的溶解度较小,用排饱和食盐水的方法收集氯气;
(6)氯气易溶于氢氧化钠溶液,容易发生倒吸,装置E中倒扣漏斗的作用是防止倒吸;氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应方程式为:。
【考向二】常见无机物的制备
【典例2】(2023上·河南信阳·高三信阳高中校考)某研究小组以TiCl4为原料制备新型耐热材料TiN。
步骤一:TiCl4水解制备TiO2(实验装置如图A,夹持装置省略):滴入TiCl4,边搅拌边加热,使混合液升温至80℃,保温3小时.离心分离白色沉淀TiO2·xH2O并洗涤,煅烧制得TiO2
(1)装置A中冷凝水的入口为 (填“a”或“b”).
(2)三颈烧瓶中预置的稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成,TiCl4水解生成的胶体主要成分为 (填化学式).
(3)判断沉淀是否洗涤干净,可使用的检验试剂有 .
步骤二:由制备并测定产率(实验装置如图,夹持装置省略).
(4)装置C中试剂X为 .
(5)装置D中反应生成、和,该反应的化学方程式为 .
(6)装置E的作用是 .
(7)实验中部分操作如下:
a.反应前,称取样品; b.打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞;
c.关闭装置B中恒压滴液漏斗旋塞; d.打开管式炉加热开关,加热至800℃左右;
e.关闭管式炉加热开关,待装置冷却; f.反应后,称得瓷舟中固体质量为0.496g.
①正确的操作顺序为:a→ →f(填标号).
②的产率为 .
(8)一种电解法制钛的工艺如下图所示,CaCl2/CaO共熔体为介质,在阴极被还原的钙进一步还原TiO2,得到钛,在阴极制取钛的相关反应方程式为 .
【答案】(1)b
(2)
(3)AgNO3(或AgNO3+HNO3、硝酸银、酸化的硝酸银)
(4)碱石灰
(5)
(6)吸收氨气与水
(7) b→d→e→c 80.0%
(8)、
【分析】稀盐酸可抑制胶体形成、促进白色沉淀生成,向盐酸中滴入TiCl4,搅拌并加热,TiCl4在盐酸中水解生成白色沉淀TiO2⋅xH2O,将TiO2⋅xH2O洗涤,煅烧制得TiO2,装置B中利用浓氨水和生石灰反应制备NH3,利用装置C除去NH3中的水蒸气,则试剂X可以是碱石灰,装置D中,NH3和TiO2在800℃下反应生成TiN、N2和H2O,化学方程式为6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2,装置E中装有CaCl2,可以吸收生成的水蒸气及过量的NH3,以CaCl2/CaO共熔体作为介质,电解时,在阴极生成的Ca,电极反应为:Ca2++2e-=Ca,生成的Ca还原TiO2得钛,反应为:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,据此分析作答。
【解析】(1)由题干实验装置图可知,装置 A 中冷凝水应从下口进上口出,则冷凝水的入口为b,故答案为:b;
(2)TiCl4水解生成Ti(OH)4,TiCl4水解生成的胶体主要成分为Ti(OH)4,故答案为:Ti(OH)4;
(3)TiO2⋅xH2O沉淀中含有少量的Cl-杂质,判断TiO2⋅xH2O沉淀是否洗涤干净,只需检验洗涤液中是否含有Cl-,若最后一次洗涤液中不含Cl-,则证明TiO2⋅xH2O沉淀清洗干净,检验Cl-,应选用的试剂是硝酸酸化的AgNO3,故答案为:AgNO3(或AgNO3+HNO3、硝酸银、酸化的硝酸银);
(4)由分析可知,装置C中试剂X为碱石灰,故答案为:碱石灰;
(5)由分析可知,该反应的化学方程式为6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2,故答案为:6TiO2+8NH36TiN+12H2O+N2;
(6)由分析可知,装置E的作用是吸收氨气与水,故答案为:吸收氨气与水;
(7)①该实验应先称取一定量的TiO2固体,将TiO2放入管式炉中,提前通入NH3排出管式炉中空气后再进行加热,当反应结束后,应先停止加热,待冷却至室温后再停止通入NH3,则正确的实验操作步骤为a→b→d→e→c→f,故答案为:b→d→e→c;
②0.800gTiO2的物质的量为=0.01ml,根据反应方程式可知,生成的TiN的物质的量为0.01ml,则TiN的产率为×100%=80.0%,故答案为:80.0%;
(8)由分析可知,阴极生成Ca,Ca还原TiO2得钛,故阴极生成钛的有关电极反应式和化学方程式为:Ca2++2e-=Ca,2Ca+TiO2=Ti+2CaO;故答案为:Ca2++2e-=Ca,2Ca+TiO2=Ti+2CaO。
1.无机物质制备类试题的考查方式
物质制备型实验题是高考实验命题的一大亮点,也是主观大题的难点。大部分是以陌生物质的制备为载体,综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。
主要命题角度有:
(1)考查制备原理:如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理等。
(2)考查实验的基本操作:如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等。
(3)考查探究实验设计:如设计实验进行酸性强弱的判断、不同方案的评价等。
(4)考查绿色化学:如尾气的处理、循环利用等。
(5)考查计算:如计算原料投料比、产品纯度、产率等。
2.无机物质制备的三大原则
(1)选择最佳反应途径
如用铝制取氢氧化铝:
2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑、
2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
Al2(SO4)3+6Na[Al(OH)4]===8Al(OH)3↓+3Na2SO4,当n(Al3+)∶n[Al(OH)4]-=1∶3时,Al(OH)3产率最高。
(2)选择最佳原料
如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝,应选用氨水,而不能选用强碱氢氧化钠溶液;用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜,应选用氢氧化钠溶液,而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。
(3)选择适宜操作方法
如实验室制备氢氧化亚铁时,因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁,更要注意隔绝空气。
3.物质制备类试题的解答流程
(1)认真阅读题干,提取有用信息。
(2)仔细观察装置图(或框图),联想熟悉的实验,观察装置图(或框图),找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方,分析每件仪器中所装药品的作用。
(3)通读问题,整合信息,把所有的问题进行综合分析,运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。
【变式2-1】二氧化氯()是国际公认的新一代高效、广谱、安全杀菌保鲜剂。沸点为11℃,性质不稳定,温度较高或浓度较大时易爆炸,通常用化学方法将其稳定在水溶液中,使用时再释放出来。实验室制备并转化为“稳定态二氧化氯()”的装置如下(夹持装置省略):
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为 ,恒压分液漏斗导管a的作用是 ;恒温加热器内三颈瓶中发生反应生成的化学方程式为 。
(2)三个吸收瓶(混合溶液)中发生反应的离子方程式为 ,装置B“恒温低温槽”选择低温的原因是 。
(3)装置C的作用是 。
(4)溶液中存在、、、等四种含氧元素的微粒。经测定,25℃时溶液中部分含氯元素微粒的浓度随pH变化情况如图所示(没有标出),则25℃时的电离平衡常数为 ;pH=5时含氯元素的微粒浓度由大到小的关系为 。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。的有效氯含量为 g。(计算结果保留两位小数)
【答案】(1) 直形冷凝管 平衡气压,使液体顺利滴下
(2) 防止过氧化氢分解;增大的溶解度,防止温度和浓度过高时爆炸
(3)缓冲装置,防止倒吸(或作安全瓶)
(4)
(5)1.57
【分析】三颈烧瓶为反应器,生成的二氧化氯经过B中三个恒温低温槽后转化为比较纯净的。
【解析】(1)仪器A是直形冷凝管;由、、制备的过程中,NaClO3中氯元素化合价降低,作氧化剂,被还原为,作还原剂,被氧化为,所以反应的化学方程式为。
(2)吸收瓶中二氧化氯和过氧化氢在碱性条件下反应生成,离子方程式为;选择低温是因为反应物过氧化氢温度高会分解,影响产率,以及增大的溶解度,防止温度和浓度过高时爆炸。
(3)装置C起缓冲作用,防止吸收液直接进入真空泵,真空泵抽气而获得反应体系真空条件。
(4)亚氯酸钠溶液中存在反应:、。的电离平衡常数,观察图像可知,当pH=6时,,因此的电离平衡常数的数值;由图像可知,pH=5时,含氯元素的微粒浓度大小关系为,根据得失电子守恒生成的是的4倍,所以,故。
(5)的物质的量,依据电子转移数目相等,,,可知氯气的物质的量为,则氯气的质量为。
【变式2-2】(2023上·河南洛阳·高三洛阳市第一高级中学校考)硫代硫酸钠()俗称大苏打,广泛用于定影、媒染等领域,临床上用于氰化物解毒。实验室中以和为主要原料制备。回答下列问题:
(1)能解毒氰化物的原理为,为检验该反应产生了,最佳方法是取少量反应液,先向其中加入足量的盐酸,再加入 (填化学式),观察到的现象是 。
(2)工业级硫化钠中混有杂质(重金属硫化物、煤粉等),需进行纯化。纯化实验装置如图,保持水浴沸腾,回流一段时间后,过滤,将滤液冷却至室温后析出高纯硫化钠。
将工业硫化钠溶于酒精并加热时,采取水浴加热并且回流的原因是 。
(3)利用下图装置制备。
①仪器a的名称为 。
②实验开始时,打开螺旋夹并适当调节螺旋夹,一方面可以防止倒吸,另一方面可以 。
③装置Ⅱ处发生反应的总化学方程式为 ,停止通入前要控制Ⅱ装置中溶液pH约为7而不能小于7的理由是 。
④装置Ⅲ的作用是 。
(4)实验结束后,经过一系列操作得到粗产品,测定粗产品中()的质量分数。精确称取0.5g硫代硫酸钠样品,用少量水溶解后滴入1~2滴淀粉溶液,再注入缓冲溶液。用的标准溶液滴定,待指示剂颜色变化稳定后停止滴定,测得消耗标准溶液的体积为。(已知)
①滴定达到终点时的现象是 。
②产品中的质量分数为 %。
【答案】(1) 或(含有即可) 溶液变成红色
(2)水浴加热温度稳定且便于控温,回流是因为酒精容易挥发,如果不进行回流,加热过程中酒精会挥发殆尽
(3) 蒸馏烧瓶 调节气体流速,使反应产生的气体较均匀地通入三颈烧瓶的混合溶液中 pH7,则说明HA为弱酸。
(5)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备相对弱的酸的反应原理,将CO2气体通入Na2SiO3溶液,看是否有白色沉淀生成来判断。
(6)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、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验,找出规律。
【变式8-1】(2023上·山东·高三山东省实验中学校考)为探究类卤离子SCN-与Fe2+的还原性强弱,某同学进行了如下实验:
①分别配制0.1ml/L的KSCN溶液、FeSO4溶液;
②向0.1ml/L的KSCN溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4;溶液褪色;
③向0.1ml/L的FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,酸性KMnO4溶液褪色;
④向等体积、浓度均为0.1ml/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液先变红后褪色。
下列说法错误的是
A.实验①中配制FeSO4溶液应将其固体溶于稀硫酸中,并加少量还原铁粉搅匀过滤后使用
B.实验②中MnO可将SCN-氧化为(SCN)2
C.实验④说明还原性:SCN->Fe2+
D.实验③中反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
【答案】C
【解析】A.实验①配制溶液必须用到容量瓶、玻璃棒、量筒等玻璃仪器,A正确;
B.可将SCN看住一个整体,实验②中阴离子转化为单质,酸性条件下可将SCN-氧化成(SCN)2,B正确;
C.在等体积浓度均为0.1ml/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性高锰酸钾,溶液先变红,说明亚铁离子先被高锰酸根离子氧化成铁离子,故还原性SCN-C>Si
锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊
实验编号
试剂
现象
1
水
无明显变化
2
a
无明显变化
3
b
溶液变为深红色,且出现棕褐色沉淀
序号
实验
试剂
现象
i
a
生成棕褐色固体,产生大量气泡
ii
b
有少量气泡
iii
H2O2溶液
有少量气泡
温度/℃
20
30
40
50
溶解度/
84.5
91.6
98.4
104.1
A
B
C
D
备选装置(其中水中含酚酞试液)
I
II
III
温度/°C
25
45
55
65
产率/%
52.6
64.7
62.5
58.8
滴定次数
待测液体积/
标准盐酸体积/
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
1.02
20.3
第二次
20.00
1.00
19.99
第三次
20.00
0.10
22.10
难溶物
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
编号
实验操作
实验现象
①
取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色:有气泡产生
②
向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡
溶液出现血红色
③
另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置
有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解
实验
装置
试剂a
现象
①
紫色的石蕊试液
溶液先变红后褪色
②
NaHCO3溶液
产生气泡
③
HNO3酸化的AgNO3溶液
产生白色沉淀
④
FeCl2溶液、KSCN溶液
溶液变红
试验编号
溶液/
溶液/
蒸馏水/
0.4%的淀粉溶液/滴
溶液/
变色时间/s
a
4.0
0
4.0
2
2.0
立即
b
4.0
1.0
2
30
试验编号
溶液/
碘水/
溶液/
/
0.4%的淀粉溶液/滴
溶液/
实验现象
c
2
0
20
10
0
0.2
下层溶液显浅紫色
d
0
5
20
0
2
20
溶液先变蓝,后迅速褪色,一段时间后又变蓝
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