2022年高考化學(xué) 備考百強(qiáng)校大題狂練系列 專題52 探究實(shí)驗(yàn)1某探究性實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將打磨過的鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)迅速，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。該小組同學(xué)對白色不溶物的成分進(jìn)行了探究和確定。、提出假設(shè)：甲同學(xué)：可能只是MgCO3；乙同學(xué)：可能只是Mg(OH)2；丙同學(xué)：可能是xMgCO3·yMg(OH)2、定性實(shí)驗(yàn)探究：（1）取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸時固體溶解，產(chǎn)生大量氣泡，則_同學(xué)假設(shè)錯誤（選填“甲”、“乙”或“丙”）。 、定量實(shí)驗(yàn)探究：取一定量已干燥過的沉淀樣品，利用下列裝置測定其組成（部分固定夾持類裝置未畫出），經(jīng)實(shí)驗(yàn)前后對比各裝置的質(zhì)量變化來分析沉淀的組成，得出丙同學(xué)的假設(shè)是正確的。請回答下列問題： （2）實(shí)驗(yàn)中合理的連接順序?yàn)椋篹_ gh（各裝置只使用一次）。（3）實(shí)驗(yàn)一段時間后，當(dāng)B裝置中_（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），停止加熱，說明固體已分解完全；打開f處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是_，（4）指導(dǎo)老師認(rèn)為在上述實(shí)驗(yàn)裝置中末端還需再連接一個D裝置，若無此裝置，會使測出的x ：y的值_（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。（5）若改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后，最終裝置B質(zhì)量增加m克，裝置D質(zhì)量增加了n克，則x ：y=_。（用含m、n的代數(shù)式表示）【答案】乙同學(xué)fabdc或fbadc無氣泡冒出排出裝置中的CO2和水蒸氣偏大9n/22m【解析】【詳解】2某化學(xué)興趣小組探究NO和Na2O2的反應(yīng)，設(shè)計了如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，其中E為實(shí)驗(yàn)前壓癟的氣囊。資料：除淺黃色的AgNO2難溶于水外，其余亞硝酸鹽均易溶于水。（1）寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。（2）將裝置B補(bǔ)充完整，并標(biāo)明試劑_。（3）用無水CaCl2除去水蒸氣的目的是_。（4）反應(yīng)一段時間后，D處有燙手的感覺，其中固體由淡黃色變?yōu)榘咨敝令伾辉僮兓瘯r，氣囊E始終沒有明顯鼓起。學(xué)生依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和氧化還原反應(yīng)規(guī)律推斷固體產(chǎn)物為NaNO2。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明的NaNO2生成，實(shí)驗(yàn)方案是_。（寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論）【答案】Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 防止水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)，干擾實(shí)驗(yàn) 2NO+Na2O2=2NaNO2 取少量D管中的固體與試管中，加水溶解，再加入AgNO3溶液，若生成淺黃色沉淀，則有亞硝酸鈉生成。 【解析】【分析】在整個實(shí)驗(yàn)裝置中，A為NO2的發(fā)生裝置，B為NO的轉(zhuǎn)化裝置，C為除雜（除去NO中的水份）裝置，D為NO與過氧化鈉的反應(yīng)裝置，E既可進(jìn)行尾氣吸收，又可對反應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行判斷，據(jù)此分析解答?！驹斀狻?實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。（1）K2FeO4作為高效、多功能水處理劑的原因是_。（2）制備K2FeO4（夾持裝置略） A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是_。該裝置有明顯不合理設(shè)計，如何改進(jìn)？_。改進(jìn)后，B中得到紫色固體和溶液。B中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有_。（3）探究K2FeO4的性質(zhì)（改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)）取B中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl而產(chǎn)生Cl2，設(shè)計以下方案：方案取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。方案用KOH溶液充分洗滌B中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。a由方案中溶液變紅可知a中含有_離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl氧化，還可能由_產(chǎn)生（用方程式表示）。b方案可證明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗滌的目的是_。根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗(yàn)和方案實(shí)驗(yàn)表明Cl2和的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是_?！敬鸢浮縆2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能夠消毒殺菌；同時FeO42被還原成Fe3+，F(xiàn)e3+水解形成Fe（OH）3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì) 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H2O 應(yīng)該增加盛裝飽和食鹽水的洗氣瓶，吸收蒸發(fā)出來的HCl氣體 Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O Fe3+ 4FeO42+20H+=4Fe3+3O2+10H2O 排除ClO的干擾 溶液的酸堿性不同 【解析】【分析】（1）K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，說明K2FeO4具有強(qiáng)氧化性，而FeO42被還原成Fe3+，F(xiàn)e3+水解形成Fe（OH）3膠體，能夠吸附水中懸浮雜質(zhì)，所以可以用來凈水；（2）本實(shí)驗(yàn)采用氯氣與氫氧化鐵在堿性條件下制備K2FeO4，而采用濃鹽酸與高錳酸鉀溶液反應(yīng)制備的氯氣中混有氯化氫雜質(zhì)，應(yīng)先除去；（3）通過Cl2、Fe(OH)3與KOH之間的反應(yīng)制備K2FeO4，溶液中可能存在副反應(yīng)Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O，因此制備出的K2FeO4中可能混有次氯酸鉀和氯化鉀等雜質(zhì)。方案I，取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色說明溶液中存在Fe3+，但Fe3+不一定是與K2FeO4將Cl氧化，根據(jù)題干已知K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，同時產(chǎn)生Fe3+，氯氣是由酸性條件下次氯酸根與氯離子發(fā)生歸中反應(yīng)生成的。方案II可以證明K2FeO4將Cl氧化，方案II中采氫氧化鉀溶液洗滌高鐵酸鉀，使K2FeO4穩(wěn)定析出，并除去ClO，防止酸性條件下ClO與Cl發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，干擾實(shí)驗(yàn)?！驹斀狻繑_，并在洗滌時保證K2FeO4的穩(wěn)定性，避免FeO42在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2。實(shí)驗(yàn)中用在堿性條件下Cl2制備FeO42，可以得出氧化性為Cl2FeO42，而方案則得出相反的結(jié)論，主要是因?yàn)樵谒嵝原h(huán)境中氧化性FeO42Cl2。4某化學(xué)小組欲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究金屬與濃硫酸反應(yīng)。試回答下列問題。（1）利用上圖裝置研究銅與濃硫酸反應(yīng),反應(yīng)化學(xué)方程式為_;B裝置的目的是_;x溶液為_。（2）將上述實(shí)驗(yàn)中的銅改為黃銅(銅鋅合金),實(shí)驗(yàn)后階段可觀察到倒立漏斗邊緣有氣體冒出,且越來越快。該氣體可能為_，氣體產(chǎn)生越來越快的原因可能是_(至少兩點(diǎn))。驗(yàn)證該氣體的實(shí)驗(yàn)方案如下:裝置連接順序:x_；能證明上述假設(shè)成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。（3）取少量鎂粉加入盛濃硫酸的燒杯,在通風(fēng)櫥中實(shí)驗(yàn)。充分反應(yīng)后溶液中有灰白色懸浮物,設(shè)計方案研究該懸浮物的組成,請幫助完善。(假設(shè)鎂的化合物都溶于稀酸) _寫出產(chǎn)生該灰白色懸浮物主要反應(yīng)的化學(xué)方程式_?！敬鸢浮?Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2+2H2O 檢驗(yàn)產(chǎn)物SO2 NaOH溶液(其他合理答案均可得分) H2 反應(yīng)后期，c(H+)增大,與Zn反應(yīng)生成H2 速率加快;黃銅為銅鋅合金，與硫酸形成原電池產(chǎn)生H2 速率加快;反應(yīng)放熱 cdefabg E中(硬質(zhì)玻璃管)黑色粉末變紅，H中(球形干燥管)固體由白色變?yōu)樗{(lán)色 3Mg+4H2SO4(濃)=3MgSO4+S+4H2O【解析】（1）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱條件下與Cu反應(yīng)生成CuSO4、SO2和H2O，故化學(xué)方程式為：