高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题9 大题题空逐空突破(十六) 实验规范解答集训（含解析）

这是一份高考化学二轮复习(新高考版) 第1部分 专题9 大题题空逐空突破(十六) 实验规范解答集训（含解析），共6页。试卷主要包含了认识喷泉实验的原理等内容，欢迎下载使用。

1．认识喷泉实验的原理。

(1)使图中装置Ⅱ产生喷泉的实验操作是____________________________________________。
(2)喷泉实验结束后，发现三颈烧瓶中未充满水(假如装置的气密性良好)，原因是____________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)在三颈烧瓶中收集满氨气，关闭止水夹a，打开止水夹b，用热毛巾敷在三颈烧瓶底部
(2)氨气中混有空气(或其他合理答案)
2．通过Fe3＋和C2O在溶液中的反应比较Fe2＋和C2O的还原性强弱。
资料：Ⅰ.草酸(H2C2O4)为二元弱酸。
Ⅱ.三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3·3H2O]为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在[Fe(C2O4)3]3－Fe3＋＋3C2O　K＝6.3×10－21
Ⅲ.FeC2O4·2H2O为黄色固体，溶于水，可溶于强酸。
操作
现象
在避光处，向10 mL 0.5 mol·L－1FeCl3溶液中缓慢加入0.5 mol·L－1K2C2O4溶液至过量，搅拌，充分反应后，冰水浴冷却，过滤
得到翠绿色溶液和翠绿色晶体

(1)取实验中少量晶体洗浄，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有＋3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是___________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)经检验，翠绿色晶体为K3Fe(C2O4)3·3H2O。设计实验，确认实验中没有发生氧化还原反应的操作和现象是________________________________________________________________。
答案　(1) 溶液中存在平衡：[Fe(C2O4)3]3－Fe3＋＋3C2O，加入硫酸后，H＋与C2O结合可使平衡正向移动，c(Fe3＋)增大，遇KSCN溶液变红　(2)取少量实验中的翠绿色溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，不出现蓝色沉淀
3．CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。
【资料查阅】

【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)。

请回答下列问题：
(1)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______________。
(2)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是________________________________________________。
②若杂质是CuO，则产生的原因是_________________________________________________。
答案　(1)先变红，后褪色
(2)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足
解析　(1)B中物质由白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先变红色，后褪色。
(2)①根据题给信息知，若杂质是CuCl2，说明CuCl2没有反应完全，原因为加热时间不足或温度偏低；②若杂质是氧化铜，说明CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2，进一步分解生成CuO，原因是通入HCl的量不足。
4．土法酿造葡萄酒(只加糖的纯天然酿酒法)容易出问题，有报道说，喝了自制葡萄酒差点失明。主要原因是发酵过程产生的菌种难以控制，多达百种，且产生对神经有毒的甲醇等物质。科学酿酒加SO2等辅料，我国国家标准(GB2760－2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L－1。
(1)用如图实验装置探究二氧化硫的氧化性。

充入气体前的操作为________________，关闭旋塞1和2；按上图充入气体，连接装置。打开旋塞1，可观察到的主要现象是________________________；若A瓶和B瓶的体积相等，恢复到常温，打开旋塞2，可观察到的现象是__________________，此时A瓶中可能发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________。
(2)从环保角度，利用上图装置设计探究二氧化硫既有氧化性又有还原性的最佳方案。
实验方案
预期现象
将烧杯中的氢氧化钠溶液换成________溶液，操作如(1)
说明SO2具有还原性的现象为___________，对应的离子方程式为____________________

答案　(1)检査装置气密性　B瓶内壁有黄色固体和小水珠生成　NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中　SO2＋NaOH===NaHSO3或SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O
(2)KMnO4　A、B瓶中酸性KMnO4溶液褪色　2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋
(或溴水　A、B瓶中溴水褪色　Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋)
解析　(1)该反应装置内有气体参与反应，因此充入气体前的操作为检査装置气密性；由于A中SO2气体压强大于B中H2S气体的压强，打开旋塞1，A中SO2向B中扩散，在B中发生反应：SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，所以在B中可观察到的主要现象是：B瓶内壁有黄色固体和小水珠生成；若A瓶和B瓶的体积相等，由于SO2的气体压强是H2S的1.5倍，说明SO2的物质的量是H2S的1.5倍，根据SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O可知，SO2过量，最后A、B中都充满了SO2气体，恢复到常温，打开旋塞2，SO2易溶于NaOH，并与之发生反应：SO2＋NaOH===NaHSO3或SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，使装置内气体压强减小，因此可观察到的现象是NaOH溶液倒吸到A瓶、B瓶中。
(2)要证明SO2具有还原性，可以选用具有氧化性的物质，只要反应现象明显，而且环保、无污染即可。可以将NaOH溶液改为酸性KMnO4溶液或溴水，若为酸性KMnO4溶液时，酸性KMnO4将SO2氧化为硫酸，KMnO4被还原为MnSO4无色溶液，因此观察到的实验现象为红色溶液褪色，反应的离子方程式为：2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋；若溶液为溴水时，会发生反应：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋SO＋4H＋，观察到溴水褪色。
5．为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。

实验过程：Ⅰ.打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时，关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是_________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是______________________________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程 Ⅳ 的操作和现象是_______________________________。
答案　(1)湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝　(2)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　(3)打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡，静止后四氯化碳层变为紫红色
解析　(1)高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气，氯气把碘化钾氧化为单质碘，则验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。
(2)生成的氯气通入B装置中把溴化钠氧化为单质溴，则B中溶液发生反应的离子方程式是2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。
(3)由于要排除氯气对溴置换碘的实验干扰，则为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b，将少量C中溶液滴入D中，关闭活塞b，取下D振荡。静止后四氯化碳层变为紫红色。
6．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂，在隔绝空气加热至500 ℃时能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。某化学小组选用下图所示装置进行实验(夹持装置略)，探究此反应产物。


甲同学根据可能生成的气体产物，设计下列实验：
操作步骤
实验现象
结论或解释
①按____________的顺序组装仪器并进行实验
②__________________
气体产物中既有H2O ，也有NH3
③按A、C、D、E的顺序组装仪器并进行实验，其中装置C的作用是_______
C中无明显现象，D中生成白色沉淀
④D中发生反应的离子方程式为_____________________________

答案　①A、F、E、B　②F中无水硫酸铜变蓝，B中溶液变红　③吸收NH3，验证是否含有SO3　④SO2＋H2O2＋Ba2＋ ===BaSO4↓＋2H＋
解析　硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在隔绝空气加热至500 ℃时能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。在A中先通入氮气排净装置中的空气，然后加热分解硫酸亚铁铵。根据装置图中的药品可知，装置B可以检验氨气；装置C可以检验生成的产物中是否含有三氧化硫，装置D可以将二氧化硫氧化生成三氧化硫，装置E碱石灰可以吸收硫的氧化物，装置F中无水硫酸铜可以检验生成的水。
要验证气体产物中既有H2O，也有NH3，可以按照装置顺序A、F、E、B连接，F中无水硫酸铜变蓝色证明生成水，B中溶液变红说明生成氨气；按A、C、D、E的顺序组装仪器并进行实验，通过装置C中的足量盐酸和氯化钡溶液，C中无明显现象说明无三氧化硫，D中生成白色沉淀，D中过氧化氢氧化二氧化硫生成硫酸，硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：SO2＋H2O2＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H＋。
7．某小组以亚硝酸钠(NaNO2)溶液为研究对象，探究NO的性质。
实验
试剂
编号及现象
滴管
试管

2 mL
1 %酚酞溶液
1 mol·L－1
NaNO2溶液
实验Ⅰ：溶液变为浅红色，微热后红色加深
1 mol·L－1
NaNO2溶液
0.1 mol·L－1
KMnO4 溶液
实验Ⅱ：开始无明显变化，向溶液中滴加稀硫酸后紫色褪去
KSCN溶液
1 mol·L－1 FeSO4
溶液(pH＝3)
实验Ⅲ：无明显变化
1 mol·L－1
NaNO2溶液
1 mol·L－1
FeSO4
溶液(pH＝3)
实验Ⅳ：溶液先变黄，后迅速变为棕色，滴加KSCN溶液变红

资料：[Fe(NO)]2＋在溶液中呈棕色。
(1)结合化学用语解释实验Ⅰ“微热后红色加深”的原因_____________________________。
(2)实验Ⅱ证明NO具有________性， 从原子结构角度分析原因________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)探究实验Ⅳ中的棕色溶液
①为确定棕色物质是NO与Fe2＋而非与Fe3＋发生络合反应的产物，设计如下实验，请补齐实验方案。
实验
溶液a
编号及现象

1 mol·L－1FeSO4溶液(pH＝3)
Ⅰ.溶液由________色迅速变为________色

Ⅱ.无明显变化

②加热实验Ⅳ中的棕色溶液，有气体逸出，该气体在接近试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成。解释上述现象产生的原因____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)NO发生水解反应NO＋H2OHNO2＋OH－，温度升高水解平衡正向移动，碱性增强，溶液红色加深
(2)还原　N原子最外层5个电子(可用原子结构示意图表示)，＋3价不稳定，易失电子，体现还原性　(3)①浅绿　棕　0.5 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液(pH＝3)　②棕色溶液中的[Fe(NO)]2＋受热生成NO和Fe2＋，NO被空气氧化为NO2，加热有利于Fe2＋被氧化为Fe3＋，促进Fe3＋水解，产生Fe(OH)3沉淀