新教材適用高考化學(xué)高考非選擇題專項(xiàng)練(七)實(shí)驗(yàn)綜合題A【題型特點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)綜合題(實(shí)驗(yàn)探究題)是安徽省高考化學(xué)試題的壓軸題,一般以工業(yè)廢棄物如廢水、廢渣等材料為背景或以化學(xué)反應(yīng)為情境,綜合考查學(xué)生的思維能力、分析問題、解決問題的能力、提出假設(shè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。涉及的考點(diǎn)有采取控制變量的方法研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素、對(duì)物質(zhì)的成分或性質(zhì)、出現(xiàn)的現(xiàn)象、本質(zhì)等提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究(多以表格的形式考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、寫出實(shí)驗(yàn)步驟得出結(jié)論的能力)并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析,綜合性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕忸}策略以探究化學(xué)反應(yīng)速率或化學(xué)平衡的影響因素為目的這種題型考查的是采取控制變量的方法研究化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響因素,解題時(shí)需分析有哪些影響因素,從而提出假設(shè),假設(shè)的驗(yàn)證則需控制變量(即只能有一個(gè)變量),根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論以探究物質(zhì)的組成或性質(zhì)等為目的這種題型其實(shí)是以物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)為情境,對(duì)某種反應(yīng)的反應(yīng)實(shí)質(zhì)或物質(zhì)的成分等提出假設(shè),然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)去做,但要防止物質(zhì)在檢驗(yàn)時(shí)的相互干擾1.(2014合肥一模)某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一包黑色粉末是氧化銅、氧化亞鐵或二者的混合物,探究過程如下:(1)提出假設(shè)假設(shè)1,黑色粉末是FeO。假設(shè)2,黑色粉末是(寫化學(xué)式)。假設(shè)3,黑色粉末是FeO和CuO的混合物。(2)設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)小組選用稀硫酸、氯水、硫氰化鉀溶液作試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)操作步驟及現(xiàn)象填入下表。實(shí)驗(yàn)操作步驟現(xiàn)象結(jié)論取少量粉末加入足量稀硫酸假設(shè)1成立假設(shè)2成立假設(shè)3成立(3)查閱資料得知,通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下表:物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7若經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析確定,該黑色物質(zhì)為氧化銅和氧化亞鐵的混合物,實(shí)驗(yàn)小組欲利用該黑色粉末制取較純凈的硫酸銅,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:回答:試劑1是(填化學(xué)式)溶液;加入試劑2的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,該物質(zhì)是(填名稱),將溶液pH調(diào)節(jié)到(填范圍);操作1的名稱是。【解析】(1)根據(jù)假設(shè)1、3可推知假設(shè)2為黑色固體是CuO。(2)假設(shè)1的驗(yàn)證可利用其與酸反應(yīng)后溶液的顏色為淺綠色判斷;假設(shè)2、3用酸溶解后,溶液都為藍(lán)色,若要具體驗(yàn)證假設(shè)2、3還需檢驗(yàn)用酸溶解后的溶液中有沒有Fe2+,即酸溶后,再加KSCN、氯水,若溶液只呈藍(lán)色,則假設(shè)2正確,若溶液呈藍(lán)色,再加KSCN、氯水后溶液呈紅色,則假設(shè)3正確。(3)本小題的目的是用CuO、FeO制備硫酸銅,因此需除去FeO,而Cu2+、Fe2+開始沉淀和沉淀完全的pH相近,因此欲得到純凈的硫酸銅,則需把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)節(jié)pH除去Fe3+,即試劑1是氧化劑,可以是H2O2,試劑2作用是調(diào)節(jié)pH,但不能引入雜質(zhì),可用CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3中的一種,調(diào)節(jié)pH到3.76.0(保證Fe3+完全沉淀,而Cu2+沒有沉淀),操作1后是過濾,因此操作1是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶以析出硫酸銅晶體。答案:(1)CuO(2)實(shí)驗(yàn)操作步驟現(xiàn)象黑色粉末溶解,溶液呈淺綠色取少量粉末加入足量稀硫酸,加幾滴KSCN溶液,再加幾滴氯水黑色粉末溶解,溶液只呈藍(lán)色黑色粉末溶解,溶液先呈藍(lán)色,后呈紅色(3)H2O2氧化銅(或氫氧化銅或堿式碳酸銅)3.76.0加熱濃縮、冷卻結(jié)晶2.某?；瘜W(xué)小組的同學(xué)以碳棒為電極電解氯化銅溶液時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上除了有紅色物質(zhì)析出外,還有少量白色物質(zhì)析出。為探究陰極碳棒上的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如下過程:.有關(guān)資料銅的化合物顏色、性質(zhì)如下:.探究實(shí)驗(yàn)(1)提出假設(shè):紅色物質(zhì)一定有銅,還可能有Cu2O;白色物質(zhì)為銅的化合物,其化學(xué)式可能為CuCl。(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:取電解CuCl2溶液后的陰極碳棒,洗滌、干燥,連接下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證陰極產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色,無水硫酸銅不變色。碳棒上的紅色物質(zhì)是否有Cu2O(填“是”或“否”),理由是 ;在c裝置后將氣體通入中,若出現(xiàn)白色沉淀,可說明提出假設(shè)中的白色物質(zhì)一定存在;寫出裝置b中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。(3)問題討論:電解CuCl2溶液后的陰極上發(fā)生的反應(yīng)為Cu2+2e-Cu和 ;用石墨電極電解飽和硫酸銅溶液,觀察陰極碳棒表面出現(xiàn)的現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)有紅色物質(zhì)附著,無白色物質(zhì),加入后繼續(xù)電解,出現(xiàn)白色物質(zhì)?！窘馕觥?2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:由碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色,無水硫酸銅不變色推出碳棒上的紅色物質(zhì)不含有Cu2O;從資料看,白色物質(zhì)只能為CuCl,檢驗(yàn)氯離子只能通入硝酸銀溶液中;寫出化學(xué)方程式為2CuCl+H22Cu+2HCl。(3)問題討論:由上面分析可知陰極產(chǎn)物有氯化亞銅,則電極反應(yīng)為Cu-e-+Cl-CuCl;要想出現(xiàn)白色物質(zhì),只要加入含有可溶性氯離子的物質(zhì)即可。答案:(2)否無水硫酸銅不變色說明沒有氧元素硝酸銀溶液2CuCl+H22Cu+2HCl(3)Cu-e-+Cl-CuClNaCl溶液(或其他含氯離子的合理答案)3.(2014馬鞍山三模)已知:KI溶液在酸性條件下能被空氣中O2氧化。某小組欲探究不同條件對(duì)該反應(yīng)速率的影響。(1)該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)用表(硫酸、KI溶液體積均為5 mL,淀粉溶液用量相同),請(qǐng)你完成下表:實(shí)驗(yàn)編號(hào)T/Kc(KI)/molL-1c(H2SO4)/molL-1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?9810.1實(shí)驗(yàn)和探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;實(shí)驗(yàn)和探究反應(yīng)物濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響3081_10.2(2)該反應(yīng)的離子方程式為 。(3)探究外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響時(shí),應(yīng)該觀察記錄_ ;為此,該實(shí)驗(yàn)中三種溶液混合的順序不合理的是。a.先將KI溶液與淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液b.先將KI溶液與硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液c.先將硫酸溶液與淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液(4)該小組實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),敞口放置在空氣中的KI溶液漸呈黃色,加入淀粉溶液后呈藍(lán)色,他們查閱資料知,其反應(yīng)方程式為O2+4KI+2H2O2I2+4KOH。他們對(duì)此反應(yīng)方程式有疑問:單質(zhì)碘為何與KOH共存?經(jīng)過仔細(xì)思考后,他們根據(jù)溫度、溶液酸堿性和敞口放置等因素提出了如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)三:假設(shè)一:常溫下,碘與KOH溶液不反應(yīng);假設(shè)二:溶液堿性較弱,碘不與KOH溶液反應(yīng);假設(shè)三: 。(5)請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)二,完成下表中內(nèi)容。限選試劑:1 molL-1鹽酸、1 molL-1KOH溶液、碘水、淀粉溶液實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論【解析】(1)是探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因此其他條件相同,即的硫酸濃度與相同,是0.1 molL-1,是探究反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,因此其他條件相同,即的溫度與相同,是298 K。(2)該反應(yīng)是在酸性條件下氧氣將I-氧化:4H+4I-+O22I2+2H2O。(3)由于生成了能使淀粉溶液變藍(lán)色的I2,因此反應(yīng)速率快慢是依據(jù)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間長短來判斷,淀粉的加入應(yīng)該在反應(yīng)之前,若反應(yīng)后加入淀粉,則溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間滯后,因此選b。(4)根據(jù)題意,敞口放置,則空氣中的二氧化碳會(huì)與氫氧化鉀反應(yīng)而消耗了氫氧化鉀,即假設(shè)三是KOH可能與空氣中的CO2發(fā)生了反應(yīng)。(5)假設(shè)二的驗(yàn)證可做對(duì)比實(shí)驗(yàn),即取碘水、淀粉溶液與氫氧化鉀作用,根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論,具體是取少量碘水滴入幾滴淀粉溶液,再逐滴加入1 molL-1KOH溶液,若開始藍(lán)色不變,隨著堿液增多,藍(lán)色消失,說明假設(shè)二正確。答案:(1)0.1298(2)4H+4I-+O22I2+2H2O(3)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間b(4)KOH可能與空氣中的CO2發(fā)生了反應(yīng)(5)實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取少量碘水滴入幾滴淀粉溶液,再逐滴加入1 molL-1KOH溶液,觀察現(xiàn)象若開始藍(lán)色不變,隨著堿液增多,藍(lán)色消失,說明假設(shè)二正確(其他合理答案均可)【加固訓(xùn)練】某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上搜集到如下信息:硫化鈉,俗稱臭堿,是一種強(qiáng)還原劑,在工業(yè)上用途廣泛。他們對(duì)硫化鈉與次氯酸鈉的反應(yīng)進(jìn)行探究?！緦?shí)驗(yàn)】在次氯酸鈉溶液中加入硫化鈉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液始終澄清。(1)下列有關(guān)硫化鈉的說法正確的是。a.硫化鈉溶液不宜久置,應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配b.硫化鈉溶液中通入SO2有淡黃色渾濁,可證明SO2有氧化性c.硫化鈉在空氣中潮解并不斷放出H2S氣體,說明酸性:H2CO3>H2Sd.配制硫化鈉溶液時(shí)加入少量氫氧化鉀e.向硫化鈉溶液中滴加稀硝酸有臭雞蛋氣味的氣體生成【提出假設(shè)】(2)反應(yīng)后的溶液中肯定存在Cl-、S和OH-,為探究溶液中可能還存在的其他陰離子(不考慮離子水解及空氣中CO2的影響),該學(xué)習(xí)小組提出如下假設(shè):假設(shè)1:還存在S2-假設(shè)2:還存在ClO-假設(shè)3: 【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)】(3)請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實(shí)驗(yàn)試劑:1 molL-1的CuSO4溶液、1 molL-1NaOH溶液、淀粉KI溶液、紫色石蕊試液、酚酞試液。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:取少許反應(yīng)后溶液于試管中,滴加若,則假設(shè)成立步驟2:另取少許反應(yīng)后溶液于試管中,滴加若 ,則假設(shè)成立。若 ,則假設(shè)3成立【思考與交流】(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)所用硫化鈉溶液呈黃色,聯(lián)想到工業(yè)鹽酸呈黃色的原因,該同學(xué)認(rèn)為所用硫化鈉溶液中混有少量FeCl3。你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn)?(填“同意”或“不同意”),請(qǐng)簡述理由: ?！窘馕觥?1)a.氧氣可氧化硫離子為S,因此硫化鈉不宜久置,正確;b.硫化鈉溶液中通入二氧化硫生成S,表明二氧化硫有氧化性,正確;c.在空氣中產(chǎn)生H2S,表明酸性:H2CO3>H2S,正確;加入氫氧化鉀則引入鉀離子,d錯(cuò)誤;硝酸有氧化性,硫化鈉有還原性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng),e錯(cuò)誤。(2)S2-、ClO-不能共存,根據(jù)假設(shè)1、2可知假設(shè)3既不存在S2-,也不存在ClO-。(3)步驟1:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加1 molL-1的CuSO4溶液,溶液出現(xiàn)黑色沉淀,則假設(shè)1成立;步驟2:另取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴加12滴淀粉KI溶液,若溶液變藍(lán)色,則假設(shè)2成立;若步驟1沒有出現(xiàn)黑色沉淀,步驟2溶液沒有變藍(lán)色,則假設(shè)3成立。(4)不同意,硫化鈉有還原性,氯化鐵有氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存。答案:(1)a、b、c(2)既不存在S2-也不存在ClO-(3)其他合理答案也可,步驟1和步驟2可以對(duì)調(diào)。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1:1 molL-1的CuSO4溶液若溶液中出現(xiàn)黑色沉淀,則假設(shè)1成立步驟2:12滴淀粉KI溶液若溶液變藍(lán),則假設(shè)2成立。若步驟1中沒有出現(xiàn)黑色沉淀,步驟2中溶液不變藍(lán)色,則假設(shè)3成立(4)不同意因?yàn)榱蚧c具有強(qiáng)還原性,氯化鐵具有強(qiáng)氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存4.(2014蚌埠二模)氯酸鉀熱分解是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的一種方法,某探究小組查閱資料得知,氯酸鉀在不同條件下分解結(jié)果如下:實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系第一放熱峰溫度()第二放熱峰溫度()1KClO3400(無氣體放出)480(有少量氣體放出)2KClO3+MnO2350(有大量氣體放出)已知實(shí)驗(yàn)1在480時(shí)反應(yīng)方程式為KClO4KCl+2O2,請(qǐng)寫出在400時(shí)的化學(xué)反應(yīng)方程式 (提示:反應(yīng)中只有氯元素的化合價(jià)改變)。該小組同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)2來制取氧氣時(shí),在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)生成的氣體略帶顏色并有刺激性氣味。【提出問題】實(shí)驗(yàn)中生成的氣體中除了氧氣外還含有什么物質(zhì)?【查閱資料】1.二氧化氯常溫下是黃色有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體。2.二氧化氯具有強(qiáng)氧化性,在溶液中能夠把二價(jià)錳氧化成四價(jià)錳,使之形成不溶于水的二氧化錳(2ClO2+5Mn2+6H2O5MnO2+12H+2Cl-),而氯氣不能?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1:含有氯氣;假設(shè)2:含有二氧化氯?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)1成立。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論將產(chǎn)生的氣體接觸濕潤的淀粉碘化鉀試紙假設(shè)1正確乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)2成立。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論假設(shè)2正確【思考與交流】你同意他們的實(shí)驗(yàn)方案嗎?理由是 。【解析】根據(jù)480KClO4的分解反應(yīng)方程式及400的反應(yīng)中只有氯元素化合價(jià)變化可知KClO3發(fā)生的反應(yīng)是歧化反應(yīng),即生成KCl和KClO4,反應(yīng)是4KClO33KClO4+KCl。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)是用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣,即若含氯氣,則試紙變藍(lán)色;驗(yàn)證假設(shè)2即檢驗(yàn)生成的氣體中含ClO2,根據(jù)題給資料上的信息,ClO2的檢驗(yàn)可將氣體通入硫酸錳溶液中,若產(chǎn)生黑色沉淀,則氣體中含ClO2?！舅伎寂c交流】甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案均有片面性,有漏洞,因?yàn)樗麄兌紱]有考慮另外一種可能:氣體中既含ClO2又含Cl2,若是ClO2和Cl2的混合物,則會(huì)產(chǎn)生與甲或乙同學(xué)同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且ClO2也能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色,即甲同學(xué)不能證明氣體是哪種,乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明含ClO2,但不能證明是否含Cl2。答案:4KClO33KClO4+KCl試紙變藍(lán)將制得的氣體通入一定量的硫酸錳溶液中溶液中出現(xiàn)黑色渾濁不同意;實(shí)驗(yàn)方案都有片面性,ClO2也能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),故甲同學(xué)不能證明氣體是哪種,而乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)只能證明含ClO2,但不能證明是否含Cl2(其他合理答案也可以)5.(2014馬鞍山一模)王老師在用酒精噴燈做“鐵與水蒸氣反應(yīng)”后,該校高一化學(xué)研究性小組同學(xué)對(duì)得到的黑色固體物質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):(1)甲同學(xué)認(rèn)為:該黑色固體為四氧化三鐵。請(qǐng)寫出黑色固體溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式 ;(2)乙同學(xué)提出:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甲同學(xué)的觀點(diǎn)不可靠,理由是 ;(3)深紅色溶液C放置一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)紅色褪去。關(guān)于溶液褪色的原因,同學(xué)們紛紛猜想:假設(shè)一:氯水有強(qiáng)氧化性,將溶液中的SCN-氧化;假設(shè)二:空氣中有還原性物質(zhì),將 ;假設(shè)三:氯水有極強(qiáng)的氧化性,將 。基于假設(shè)一,為驗(yàn)證合理與否,可選用試劑:濃硫酸、1.0 molL-1HNO3、1.0 molL-1鹽酸、1.0 molL-1NaOH、0.1 molL-1FeCl3、0.1 molL-1CuSO4、20% KSCN、蒸餾水。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論取少量褪色后的溶液, 說明假設(shè)一是合理的(4)乙同學(xué)用酒精燈加熱做鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),也得到了黑色固體,它不能被磁鐵吸引,當(dāng)加入鹽酸溶解該固體時(shí),溶液呈淺綠色,再滴加KSCN溶液不變色。由此她認(rèn)為生成該固體的化學(xué)方程式為 ?！窘馕觥?1)四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)為Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O。(2)該固體除含四氧化三鐵外,若含鐵、FeO也會(huì)產(chǎn)生上述現(xiàn)象。(3)紅色褪去可能是沒有了SCN-或沒有了Fe3+,因此假設(shè)二是Fe3+被還原,假設(shè)三是溶液中的+3價(jià)鐵被氧化為更高的價(jià)態(tài)。若假設(shè)一正確,則溶液中有Fe3+,沒有SCN-,因此可做對(duì)比實(shí)驗(yàn),再向褪色后的溶液中加KSCN看溶液是否變紅。(4)根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn),該黑色固體是FeO,生成FeO的反應(yīng)為Fe+H2O(g)FeO+H2。答案:(1)Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O(2)該黑色固體不一定僅僅是Fe3O4,當(dāng)黑色固體為Fe3O4和FeO或Fe3O4和Fe或Fe3O4、FeO和Fe時(shí),也都有上述現(xiàn)象(回答合理即可)(3)溶液中的Fe3+還原為Fe2+溶液中的+3價(jià)鐵氧化為更高的價(jià)態(tài)(回答合理均可)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象只答對(duì)其中一方面即可取少量褪色后的溶液,滴加20%KSCN溶液如果溶液變紅色或取少量褪色后溶液,加入0.1 molL-1FeCl3溶液或如果溶液不變紅色(4)Fe+H2O(g)FeO+H2【方法規(guī)律】實(shí)驗(yàn)探究題的解題思路(1)根據(jù)題目所含的信息如物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)等采取發(fā)散性思維從不同的角度、不同的層面提出假設(shè),如本題的紅色褪去可從Fe3+和KSCN的性質(zhì)兩方面思考:沒有了Fe3+,可能是Fe3+被還原或被氧化;沒有了KSCN,可能是被氧化,從而提出假設(shè)。(2)假設(shè)的驗(yàn)證則是圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜ピO(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),往往可采取做對(duì)比實(shí)驗(yàn)等方法,需注意的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要科學(xué)、合理、可行,要排除干擾。(3)反思與評(píng)價(jià)或表達(dá)與交流的解答的關(guān)鍵是緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康?從合理性、科學(xué)性、安全性、可行性、簡約性、經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行分析、思考,并提出改進(jìn)的具體建議或以書面方式對(duì)探究過程和結(jié)果作出比較明確的表述,如本題的(4)屬于表達(dá)與交流,根據(jù)題意得出結(jié)論。6.(2014合肥聯(lián)考)安徽省從2013年12月1日零時(shí)起,車用汽油升級(jí)為“國”標(biāo)準(zhǔn),汽油中的硫含量下降三分之二,對(duì)二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某化學(xué)興趣小組對(duì)SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)做了相應(yīng)探究。探究:(1)某同學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取12.8 g銅片和20 mL 18 molL-1的濃硫酸放在三頸瓶中共熱,直至反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,同時(shí)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)同學(xué)們認(rèn)為還有較多的硫酸剩余。配制1.0 molL-1的Fe(NO3)3溶液,需準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的Fe(NO3)3固體,在燒杯中溶解恢復(fù)到室溫后,將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,再經(jīng)過洗滌、定容、搖勻可配得溶液,請(qǐng)回答將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中的操作方法_ 。裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。該同學(xué)設(shè)計(jì)求余酸的物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)方案是測定產(chǎn)生氣體的量。其方法有多種,請(qǐng)問下列方案中不可行的是(填字母)。A.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱重B.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔縉a2S溶液后,測量所得沉淀的質(zhì)量C.用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)探究:(2)為排除空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是 。(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因,提出下列三種猜想:猜想1:SO2與Fe3+反應(yīng);猜想2:在酸性條件下SO2與N反應(yīng);猜想3: ;按猜想1,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是 ,證明該猜想1中生成的還原產(chǎn)物,某同學(xué)取少量溶液滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,請(qǐng)分析該同學(xué)做法是否正確(填“正確”或“不正確”),理由是 。按猜想2,只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列某種溶液,在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇的替換溶液是(填序號(hào))。a.1.0 molL-1稀硝酸b.pH=1的FeCl3溶液c.6.0 molL-1NaNO3和0.2 molL-1鹽酸等體積混合的溶液【解析】(1)轉(zhuǎn)移溶液時(shí)要用玻璃棒引流,而且玻璃棒的下端在容量瓶的刻度線下,不能靠在瓶口。A項(xiàng)堿石灰不僅吸收二氧化硫,也吸收水蒸氣,因此根據(jù)其增重量不能求氣體的量,該方案不可行;B項(xiàng)根據(jù)沉淀的量可求二氧化硫的量,可行;C項(xiàng)根據(jù)生成的氣體的量可求二氧化硫的量,可行,選A。(2)加硫酸前通入氮?dú)馀懦隹諝?(3)根據(jù)猜想1、2可寫出猜想3,即SO2和Fe3+在酸性條件下都與N反應(yīng)。猜想1是二氧化硫被Fe3+氧化為S,反應(yīng)方程式見答案;該同學(xué)做法不正確,因?yàn)槎趸蛞材鼙桓咤i酸鉀氧化。猜想2是N氧化二氧化硫,因此應(yīng)該排除Fe3+干擾,而且N濃度為3 molL-1,pH=1,選c。答案:(1)用玻璃棒引流,玻璃棒的底部要在容量瓶的刻度線以下且玻璃棒不能碰到容量瓶口2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2+2H2OA(2)打開彈簧夾,向裝置中通入一段時(shí)間的N2,關(guān)閉彈簧夾(3)猜想3:SO2和Fe3+在酸性條件下都與N反應(yīng)Ba2+SO2+2Fe3+2H2OBaSO4+4H+2Fe2+(可分步寫成SO2+ 2Fe3+2H2OS+4H+2Fe2+,Ba2+SBaSO4)不正確二氧化硫也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色c【講評(píng)建議】本題難度較大,在講解本題時(shí),請(qǐng)?zhí)嵝褜W(xué)生注意以下幾點(diǎn):解答第(1)小題的,寫具體操作步驟時(shí)只答引流。解答第(1)小題的,缺乏分析問題的能力而不知道采取什么方案,因此錯(cuò)選,教學(xué)中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)學(xué)生分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。解答第(2)小題,由于沒有做過實(shí)驗(yàn)或缺乏思維的嚴(yán)密性而答成通入氮?dú)?忽視打開彈簧夾)。解答第(3)小題的,缺乏思維的深刻性而忽視二氧化硫的干擾,因?yàn)槎趸蛞材鼙凰嵝愿咤i酸鉀氧化。解答第(3)小題的,不知道如何控制變量而答錯(cuò)。