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第23講　實驗方案的設計與評價 考綱解讀 考點 考綱內(nèi)容 高考示例 預測熱度 實驗方案的設計 1.能設計實驗方案 2.能繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖 2017課標Ⅲ,26,14分 2016課標Ⅰ,26,14分 2016北京理綜,27,12 ★★ 實驗方案的評價 1.能評價或改進實驗方案 2.能分析或處理實驗數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論 2017江蘇單科,19,15分 2016課標Ⅱ,13,6分 ★★ 分析解讀 實驗方案的設計與評價作為綜合實驗專題是歷年高考必考內(nèi)容,特別是實驗方案的設計,可綜合考查儀器的使用、裝置的連接、實驗基本操作、實驗現(xiàn)象的分析等多個考點。實驗方案的評價以選擇題形式呈現(xiàn)頻率較高,但也可以是綜合實驗題中的某一小題。 命題分析 答案　(1)樣品中沒有Fe(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧氣氧化為Fe(Ⅲ)　(2)①干燥管?、赿abfce?、?6(m2-m3)9(m3-m1)　偏小 (3)①c、a　生成白色沉淀、褪色?、?FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 核心考點 1.Fe3+的檢驗　2.Fe2+的還原性　3.實驗操作步驟的設計 4.SO2、SO3的檢驗　5.化學方程式的書寫 解題思路 (1)滴加KSCN溶液,溶液顏色無明顯變化,說明溶液中不含F(xiàn)e3+;通入空氣,溶液逐漸變紅,說明Fe2+被氧氣氧化成了Fe3+。(2)②先通入N2將裝置中的空氣排出,然后加熱,可防止FeSO4在加熱過程中被氧化;最后在N2保護下冷卻至室溫再稱重。③設綠礬晶體的化學式為FeSO4xH2O,結(jié)合題意可知18x152=m2-m3m3-m1,x=152(m2-m3)18(m3-m1)=76(m2-m3)9(m3-m1);若實驗時未排空氣就加熱,則FeSO4會被氧化,使m3偏大,計算出的x偏小。(3)由題意可知Fe+2SO4固體高溫條件下可分解生成Fe+32O3,依據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律推測產(chǎn)物中應有SO2,且Fe2O3與SO2物質(zhì)的量之比為1∶1,結(jié)合原子守恒可知產(chǎn)物中還應該有SO3,故FeSO4高溫分解反應的化學方程式為2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑;SO2與BaCl2不反應,SO3與BaCl2反應生成BaSO4沉淀,故先用BaCl2溶液檢驗SO3氣體,再用品紅溶液檢驗SO2氣體,最后用NaOH溶液進行尾氣處理。 知識儲備 1.H2還原CuO實驗中,先用H2將裝置中空氣排凈后再加熱;實驗結(jié)束后要先熄滅酒精燈,將Cu在H2保護下冷卻至室溫 2.石英玻璃管更耐高溫,但與普通玻璃管一樣不能用于強堿性物質(zhì)的加熱、灼燒 規(guī)律總結(jié) SO2、CO2與鋇鹽溶液反應規(guī)律:1.SO2、CO2均不與BaCl2溶液反應;2.CO2不與Ba(NO3)2溶液反應,SO2可與Ba(NO3)2溶液反應生成BaSO4沉淀。 能力要求 此題要求能根據(jù)化合物的性質(zhì)合理設計實驗步驟,同時對數(shù)據(jù)處理能力及分析問題能力也進行了考查。 命題特點 本專題命題有兩大特點:1.以選擇題形式,結(jié)合實驗裝置圖分析某制備實驗是否能達到實驗目的,或?qū)ΜF(xiàn)象進行分析并得出結(jié)論、作出評價等;2.作為非選擇題,以物質(zhì)的制備和資源的回收利用為載體,以及以探究物質(zhì)的組成、性質(zhì)為線索,綜合考查化學實驗基本操作,并對實驗設計進行分析、評價、改進或自行設計實驗方案。 高考真題 考點一　實驗方案的設計 1.(2017天津理綜,4,6分)以下實驗設計能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗設計 A. 除去NaHCO3固體中的Na2CO3 將固體加熱至恒重 B. 制備無水AlCl3 蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應后的溶液 C. 重結(jié)晶提純苯甲酸 將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶 D. 鑒別NaBr和KI溶液 分別加新制氯水后,用CCl4萃取 答案　D 2.(2016北京理綜,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗: 結(jié)合實驗,下列說法不正確的是(　　) A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃 B.②中Cr2O72-被C2H5OH還原 C.對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強 D.若向④中加入70% H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬? 答案　D 3.(2015重慶理綜,4,6分)下列實驗中,所使用的裝置(夾持裝置略)、試劑和操作方法都正確的是(　　) 答案　A 4.(2014課標Ⅰ,13,6分)利用如圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結(jié)論的是(　　) 選項 ① ② ③ 實驗結(jié)論 A. 稀硫酸 Na2S AgNO3與 AgCl的濁液 Ksp(AgCl)> Ksp(Ag2S) B. 濃硫酸 蔗糖 溴水 濃硫酸具有脫 水性、氧化性 C. 稀鹽酸 Na2SO3 Ba(NO3)2 溶液 SO2與可溶性 鋇鹽均可生 成白色沉淀 D. 濃硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 酸性:硝酸> 碳酸>硅酸 答案　B 5.(2013安徽理綜,8,6分)實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗,最合理的選項是(　　) 選項 a中的物質(zhì) b中的物質(zhì) c中收集 的氣體 d中的物質(zhì) A 濃氨水 CaO NH3 H2O B 濃硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 濃鹽酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 答案　B 6.(2016課標Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NOx)是大氣污染物之一,工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2。某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究?；卮鹣铝袉栴}: (1)氨氣的制備 ①氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的　　　　　,反應的化學方程式為　 。 ②欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:發(fā)生裝置→　　　　　(按氣流方向,用小寫字母表示)。 (2)氨氣與二氧化氮的反應 將上述收集到的NH3充入注射器X中,硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑,充入NO2(兩端用夾子K1、K2夾好)。在一定溫度下按圖示裝置進行實驗。 操作步驟 實驗現(xiàn)象 解釋原因 打開K1,推動注射器活塞,使X中的氣體緩慢通入Y管中 ①Y管中　　　　　　　　　 ②反應的化學方程式　　　　　　　 將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復到室溫 Y管中有少量水珠 生成的氣態(tài)水凝聚 打開K2 ③　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 ④　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3H2O NH3↑+H2O)?、赿cfei (2)①紅棕色氣體慢慢變淺?、?NH3+6NO2 7N2+12H2O?、踆中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象　④反應后氣體分子數(shù)減少,Y管中壓強小于外壓 7.(2016北京理綜,27,12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料,制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下: (1)過程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反應生成PbSO4的化學方程式是　。 (2)過程Ⅰ中,Fe2+催化過程可表示為: ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++SO42- 2Fe3++PbSO4+2H2O ⅱ:…… ①寫出ⅱ的離子方程式:　 。 ②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液幾乎無色,再加入少量PbO2,溶液變紅。 b.　 。 (3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲線如下圖所示。 ①過程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程Ⅱ中重復使用,其目的是　　　　(選填序號)。 A.減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 B.重復利用NaOH,提高原料的利用率 C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率 ②過程Ⅲ的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線,簡述過程Ⅲ的操作: 　　　　　　　　　　。 答案　(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O (2)①2Fe3++Pb+SO42- 2Fe2++PbSO4 ②b.取a中紅色溶液,向其中加入鉛粉后,紅色褪去 (3)①A、B ②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液,加熱至110 ℃,充分溶解后,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,過濾得到PbO固體 8.(2014大綱全國,29,15分)苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑、傳感材料——納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一。下面是它的一種實驗室合成路線: ()2Cu+H2O 制備苯乙酸的裝置示意圖如下(加熱和夾持裝置等略): 已知:苯乙酸的熔點為76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列問題: (1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸時,加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是　。 (2)將a中的溶液加熱至100 ℃,緩緩滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升溫到130 ℃繼續(xù)反應。在裝置中,儀器b的作用是　　　　　　　;儀器c的名稱是　　　　　,其作用是　　　　　　　。反應結(jié)束后加適量冷水,再分離出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是　　　　　　　。下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是　　　　(填標號)。 A.分液漏斗 　　B.漏斗 　　C.燒杯 D.直形冷凝管 　　E.玻璃棒 (3)提純粗苯乙酸的方法是　　　　,最終得到44 g純品,則苯乙酸的產(chǎn)率是　　　　。 (4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制備適量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸餾水洗滌沉淀,判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中,充分溶解后,加入Cu(OH)2攪拌30 min,過濾,濾液靜置一段時間,析出苯乙酸銅晶體,混合溶劑中乙醇的作用是　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)先加水、再加入濃硫酸(1分) (2)滴加苯乙腈(1分)　球形冷凝管(1分)　回流(或使汽化的反應液冷凝)(1分)　便于苯乙酸析出(2分)　BCE(全選對2分) (3)重結(jié)晶(1分)　95%(2分) (4)取少量洗滌液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、無白色渾濁出現(xiàn)(2分) (5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反應(2分) 9.(2013浙江理綜,8,6分)下列說法正確的是(　　) A.實驗室從海帶提取單質(zhì)碘的方法是:取樣→灼燒→溶解→過濾→萃取 B.用乙醇和濃H2SO4制備乙烯時,可用水浴加熱控制反應的溫度 C.氯離子存在時,鋁表面的氧化膜易被破壞,因此含鹽腌制品不宜直接存放在鋁制容器中 D.將(NH4)2SO4、CuSO4溶液分別加入蛋白質(zhì)溶液,都出現(xiàn)沉淀,表明二者均可使蛋白質(zhì)變性 答案　C 10.(2016江蘇單科,16,12分)以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下: (1)氯化過程控制電石渣過量、在75 ℃左右進行。氯化時存在Cl2與Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反應,Ca(ClO)2進一步轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解為CaCl2和O2。 ①生成Ca(ClO)2的化學方程式為　 。 ②提高Cl2轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的轉(zhuǎn)化率的可行措施有　　　　(填序號)。 A.適當減緩通入Cl2速率 B.充分攪拌漿料 C.加水使Ca(OH)2完全溶解 (2)氯化過程中Cl2 轉(zhuǎn)化為Ca(ClO3)2的總反應方程式為 6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O 氯化完成后過濾。 ①濾渣的主要成分為　　　　　　　　　　(填化學式)。 ②濾液中Ca(ClO3)2與CaCl2的物質(zhì)的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)　　　1∶5(填“>”“<”或“=”)。 (3)向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉(zhuǎn)化為KClO3。若溶液中KClO3的含量為100 gL-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是　　　　　　　　。 答案　(12分)(1)①2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O　②AB (2)①CaCO3、Ca(OH)2?、? (3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 11.(2015江蘇單科,19,15分)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高效水處理劑K2FeO4。 已知K2FeO4具有下列性質(zhì):①可溶于水、微溶于濃KOH溶液,②在0 ℃~5 ℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,④在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2。 (1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　,將制備的Cl2通過裝置B可除去　　　　(填化學式)。 (2)Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應在0 ℃~5 ℃進行,實驗中可采取的措施是　　　　　　　　、　　　　　　　　　。 (3)制備K2FeO4時,KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3 molL-1 KOH溶液中, (實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常用儀器外須使用的儀器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。 答案　(15分) (1)2MnO4-+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O　HCl (2)緩慢滴加鹽酸　裝置C加冰水浴 (3)在攪拌下,將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中 (4)用砂芯漏斗過濾,將濾液置于冰水浴中,向濾液中加入飽和KOH溶液,攪拌、靜置,再用砂芯漏斗過濾,晶體用適量乙醇洗滌2~3次后,在真空干燥箱中干燥 12.(2014課標Ⅱ,28,15分)某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為確定其組成,進行如下實驗。 ①氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 molL-1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mL NaOH溶液。 ②氯的測定:準確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題: (1)裝置中安全管的作用原理是　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時,應使用　　　　式滴定管,可使用的指示劑為　　　　。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為　 。 (4)測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗,若氣密性不好測定結(jié)果將　　　　(填“偏高”或“偏低”)。 (5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是　　　　　　　　;滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.010-5 molL-1,c(CrO42-)為　　　　molL-1。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12] (6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3,鈷的化合價為　　　　。制備X的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;X的制備過程中溫度不能過高的原因是　 　　　　　　。 答案　(1)當A中壓力過大時,安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定(2分) (2)堿　酚酞(或甲基紅)(每空1分,共2分) (3)(c1V1-c2V2)10-317w100%(2分) (4)偏低(2分) (5)防止硝酸銀見光分解　2.810-3(每空1分,共2分) (6)+3(1分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2分)　溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出(2分) 13.(2013江蘇單科,19,15分)檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種易吸收的高效鐵制劑,可由綠礬(FeSO47H2O)通過下列反應制備: 　　　FeSO4+Na2CO3 FeCO3↓+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7 FeC6H6O7+CO2↑+H2O 下表列出了相關金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL-1計算)。 金屬離子 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 1.1 3.2 Al3+ 3.0 5.0 Fe2+ 5.8 8.8 (1)制備FeCO3時,選用的加料方式是　　　　　(填字母),原因是　　　　　　　　　　　　　　。 a.將FeSO4溶液與Na2CO3溶液同時加入到反應容器中 b.將FeSO4溶液緩慢加入到盛有Na2CO3溶液的反應容器中 c.將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應容器中 (2)生成的FeCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗洗滌是否完全的方法是 。 (3)將制得的FeCO3加入到足量檸檬酸溶液中,再加入少量鐵粉,80 ℃下攪拌反應。①鐵粉的作用是　　　　　　　　　。②反應結(jié)束后,無需過濾,除去過量鐵粉的方法是　　　　　　　　　　　　。 (4)最后溶液經(jīng)濃縮、加入適量無水乙醇、靜置、過濾、洗滌、干燥,獲得檸檬酸亞鐵晶體。分離過程中加入無水乙醇的目的是　 。 (5)某研究性學習小組欲從硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3)出發(fā),先制備綠礬,再合成檸檬酸亞鐵。請結(jié)合右圖的綠礬溶解度曲線,補充完整由硫鐵礦燒渣制備FeSO47H2O晶體的實驗步驟(可選用的試劑:鐵粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量燒渣中加入足量的稀硫酸充分反應,　　　　　　　　　　　　　　,得到FeSO4溶液,　 　 ,得到FeSO47H2O晶體。 答案　(15分)(1)c　避免生成Fe(OH)2沉淀 (2)取最后一次的洗滌濾液1~2 mL于試管中,向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液,若無白色沉淀產(chǎn)生,則表明已洗滌干凈 (3)①防止+2價的鐵元素被氧化?、诩尤脒m量檸檬酸讓鐵粉反應完全 (4)降低檸檬酸亞鐵在水中的溶解量,有利于晶體析出 (5)“(過濾,)向反應液中加入足量的鐵粉,充分攪拌后,滴加NaOH溶液調(diào)節(jié)反應液的pH約為5,過濾”或“過濾,向濾液中滴加過量的NaOH溶液,過濾,充分洗滌固體,向固體中加入足量稀硫酸至固體完全溶解,再加入足量的鐵粉,充分攪拌后,過濾”　(滴加稀硫酸酸化,)加熱濃縮得到60 ℃飽和溶液,冷卻至0 ℃結(jié)晶,過濾,少量冰水洗滌,低溫干燥 14.(2013重慶理綜,9,15分)某研究小組利用下圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。 (1)MgCO3的分解產(chǎn)物為　　　　　。 (2)裝置C的作用是　　　　,處理尾氣的方法為　　　　。 (3)將研究小組分為兩組,按上圖裝置進行對比實驗,甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱,反應產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)。兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗。 步驟 操作 甲組現(xiàn)象 乙組現(xiàn)象 1 取黑色粉末加入稀鹽酸 溶解,無氣泡 溶解,有氣泡 2 取步驟1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 藍色沉淀 藍色沉淀 3 取步驟1中溶液,滴加KSCN溶液 變紅 無現(xiàn)象 4 向步驟3溶液中滴加新制氯水 紅色褪去 先變紅,后褪色 ①乙組得到的黑色粉末是　　　　　。 ②甲組步驟1中反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。③乙組步驟4中,溶液變紅的原因為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;溶液褪色可能的原因及其驗證方法為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④從實驗安全考慮,上圖裝置還可采取的改進措施是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(15分)(1)MgO、CO2 (2)除CO2　點燃 (3)①Fe ②Fe3O4+8H+ 2Fe3++Fe2++4H2O ③Fe2+被氧化為Fe3+,Fe3+遇SCN-顯紅色　假設SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出現(xiàn)紅色,則假設成立(其他合理答案均可得分) ④在裝置BC之間添加裝置E防倒吸(其他合理答案均可得分) 15.(2013江蘇單科,16,12分)氧化鎂在醫(yī)藥、建筑等行業(yè)應用廣泛。硫酸鎂還原熱解制備高純氧化鎂是一種新的探索。以菱鎂礦(主要成分為MgCO3,含少量FeCO3)為原料制備高純氧化鎂的實驗流程如下: (1)MgCO3與稀硫酸反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　。 (2)加入H2O2氧化時,發(fā)生反應的化學方程式為　　　　　　　　。 (3)濾渣2的成分是　　　　(填化學式)。 (4)煅燒過程存在以下反應: 2MgSO4+C 2MgO+2SO2↑+CO2↑ MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C MgO+S↑+3CO↑ 利用如圖裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進行分步吸收或收集。 ①D中收集的氣體是　　　　(填化學式)。 ②B中盛放的溶液可以是　　　　(填字母)。 a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.KMnO4溶液 ③A中得到的淡黃色固體能與熱的NaOH溶液反應,產(chǎn)物中元素的最高價態(tài)為+4,寫出該反應的離子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案　(12分)(1)MgCO3+2H+ Mg2++CO2↑+H2O (2)2FeSO4+H2O2+H2SO4 Fe2(SO4)3+2H2O (3)Fe(OH)3 (4)①CO?、赿?、?S+6OH- 2S2-+SO32-+3H2O 考點二　實驗方案的評價 1.(2016課標Ⅱ,13,6分)下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗操作 A. 制備Fe(OH)3膠體 將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中 B. 由MgCl2溶液制備無水MgCl2 將MgCl2溶液加熱蒸干 C. 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解,過濾、洗滌、干燥 D. 比較水與乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 答案　D 2.(2016江蘇單科,13,4分)根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是(雙選)(　　) 選項 實驗操作和現(xiàn)象 結(jié)論 A 室溫下,向苯酚鈉溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁 碳酸的酸性比苯酚的強 B 室溫下,向濃度均為0.1 molL-1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液,出現(xiàn)白色沉淀 Ksp(BaSO4)< Ksp(CaSO4) C 室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍色 Fe3+的氧化性比I2的強 D 室溫下,用pH試紙測得:0.1 molL-1 Na2SO3溶液的pH約為10;0.1 molL-1 NaHSO3溶液的pH約為5 HSO3-結(jié)合H+的能力比SO32-的強 答案　AC 3.(2015課標Ⅱ,13,6分)用如圖所示裝置進行下列實驗:將①中溶液滴入②中,預測的現(xiàn)象與實際相符的是(　　) 選項 ①中物質(zhì) ②中物質(zhì) 預測②中的現(xiàn)象 A. 稀鹽酸 碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液 立即產(chǎn)生氣泡 B. 濃硝酸 用砂紙打磨過的鋁條 產(chǎn)生紅棕 色氣體 C. 氯化鋁溶液 濃氫氧化鈉溶液 產(chǎn)生大量 白色沉淀 D. 草酸溶液 高錳酸鉀酸性溶液 溶液逐漸褪色 答案　D 4.(2015安徽理綜,12,6分)某同學將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中,有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應原理,該同學做了以下實驗并觀察到相關現(xiàn)象,由此得出的結(jié)論不合理的是(　　) 選項 實驗及現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,試紙變藍 反應中有NH3產(chǎn)生 B 收集產(chǎn)生的氣體并點燃,火焰呈淡藍色 反應中有H2產(chǎn)生 C 收集氣體的同時測得溶液的pH為8.6 弱堿性溶液中Mg也可被氧化 D 將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中,有氣泡產(chǎn)生 弱堿性溶液中OH-氧化了Mg 答案　D 5.(2017江蘇單科,19,15分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗的影響可忽略)。 已知:①NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3 ②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3H2O Ag(NH3)2++Cl-+2H2O ③常溫時N2H4H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+:4Ag(NH3)2++N2H4H2O 4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O (1)“氧化”階段需在80 ℃條件下進行,適宜的加熱方式為　　　　 　。 (2)NaClO溶液與Ag反應的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應的化學方程式為　 。 HNO3也能氧化Ag,從反應產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點是　　　　　　　　　　　　。 (3)為提高Ag的回收率,需對“過濾Ⅱ”的濾渣進行洗滌,并　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)若省略“過濾Ⅰ”,直接向冷卻后的反應容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3H2O反應外(該條件下NaClO3與NH3H2O不反應),還因為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)請設計從“過濾Ⅱ”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(實驗中須使用的試劑有:2 molL-1水合肼溶液,1 molL-1 H2SO4溶液)。 答案　(15分) (1)水浴加熱 (2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑ 會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染 (3)將洗滌后的濾液合并入過濾Ⅱ的濾液中 (4)未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應 (5)向濾液中滴加2 molL-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應,同時用1 molL-1 H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3,待溶液中無氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥 6.(2015江蘇單科,21B,12分)實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置見下圖,相關物質(zhì)的沸點見附表)。 　　　　　附表　相關物質(zhì)的沸點(101 kPa) 物質(zhì) 沸點/ ℃ 物質(zhì) 沸點/ ℃ 溴 58.8 1,2-二氯乙烷 83.5 苯甲醛 179 間溴苯甲醛 229 其實驗步驟為: 步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60 ℃,緩慢滴加經(jīng)濃H2SO4干燥過的液溴,保溫反應一段時間,冷卻。 步驟2:將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液。有機相用10% NaHCO3溶液洗滌。 步驟3:經(jīng)洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體,放置一段時間后過濾。 步驟4:減壓蒸餾有機相,收集相應餾分。 (1)實驗裝置中冷凝管的主要作用是　　　　,錐形瓶中的溶液應為　　　　。 (2)步驟1所加入的物質(zhì)中,有一種物質(zhì)是催化劑,其化學式為　　　　。 (3)步驟2中用10% NaHCO3溶液洗滌有機相,是為了除去溶于有機相的　　　　　　(填化學式)。 (4)步驟3中加入無水MgSO4固體的作用是　　　　　　　　。 (5)步驟4中采用減壓蒸餾技術,是為了防止　　　　　　　　　。 答案　(1)冷凝回流　NaOH (2)AlCl3 (3)Br2、HCl (4)除去有機相的水 (5)間溴苯甲醛被氧化 7.(2015四川理綜,9,13分)(NH4)2SO4是常用的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。 【查閱資料】(NH4)2SO4在260 ℃和400 ℃時分解產(chǎn)物不同。 【實驗探究】該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)。 實驗1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.500 0 mol/L鹽酸70.00 mL)。通入N2排盡空氣后,于260 ℃加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色。取下裝置B,加入指示劑,用0.200 0 mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無SO42-。 (1)儀器X的名稱是　　　　。 (2)滴定前,下列操作的正確順序是　　　　(填字母編號)。 a.盛裝0.200 0 mol/L NaOH溶液 b.用0.200 0 mol/L NaOH溶液潤洗 c.讀數(shù)、記錄 d.查漏、清洗 e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面 (3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是　　　　mol。 實驗2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400 ℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗,該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-。進一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。 (4)檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無SO42-的實驗操作和現(xiàn)象 是　。 (5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是　　　　。 (6)(NH4)2SO4在400 ℃分解的化學方程式是　 。 答案　(13分)(1)圓底燒瓶 (2)dbaec　(3)0.03 (4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體 (5)NH3或氨氣 (6)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑ 8.(2015福建理綜,25,15分)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關探究實驗。 實驗一　制取氯酸鉀和氯水 利用上圖所示的實驗裝置進行實驗。 (1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶,過濾,洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有　　　　　　　　　　　　。 (2)若對調(diào)B和C裝置的位置,　　　　(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實驗二　氯酸鉀與碘化鉀反應的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設計了系列實驗研究反應條件對反應產(chǎn)物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行): 試管編號 1 2 3 4 0.20 molL-1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 molL-1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸餾水/mL 9.0 6.0 3.0 0 實驗現(xiàn)象 ①系列a實驗的實驗目的是　 。 ②設計1號試管實驗的作用是 　 。 ③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應的離子方程式為　 。 實驗三　測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設計的實驗方案為:使用下圖裝置,加熱15.0 mL飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料,為該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié)): 　。 資料:ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑; ⅱ.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。 答案　(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)　(2)能 (3)①研究反應體系中硫酸濃度對反應產(chǎn)物的影響?、诹蛩釢舛葹?的對照實驗?、跜lO3-+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案) (5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案) 9.(2014浙江理綜,28,14分)葡萄糖酸鈣是一種可促進骨骼生長的營養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過以下反應制得: C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr 2C6H12O7+CaCO3 Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)+H2O+CO2↑ 相關物質(zhì)的溶解性見下表: 物質(zhì)名稱 葡萄糖酸鈣 葡萄糖酸 溴化鈣 氯化鈣 水中的溶解性 可溶于冷水 易溶于熱水 可溶 易溶 易溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 可溶 可溶 實驗流程如下: C6H12O6溶液 懸濁液 Ca(C6H11O7)2 請回答下列問題: (1)第①步中溴水氧化葡萄糖時,下列裝置中最適合的是　　　 。 制備葡萄糖酸鈣的過程中,葡萄糖的氧化也可用其他試劑,下列物質(zhì)中最適合的是　　　　。 A.新制Cu(OH)2懸濁液 B.酸性KMnO4溶液 C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH溶液 (2)第②步充分反應后CaCO3固體需有剩余,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　;本實驗中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)第③步需趁熱過濾,其原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (4)第④步加入乙醇的作用是　　　　　　　　。 (5)第⑥步中,下列洗滌劑最合適的是　　　　。 A.冷水　　B.熱水　　C.乙醇　　D.乙醇-水混合溶液 答案　(1)B　C (2)提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率;便于后續(xù)分離　氯化鈣難以與葡萄糖酸直接反應得到葡萄糖酸鈣 (3)葡萄糖酸鈣冷卻后會結(jié)晶析出,如不趁熱過濾會損失產(chǎn)品 (4)可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度,有利于葡萄糖酸鈣析出 (5)D 10.(2015江蘇單科,13,4分)下列設計的實驗方案能達到實驗目的的是(雙選)(　　) A.制備Al(OH)3懸濁液:向1 molL-1 AlCl3溶液中加過量的6 molL-1 NaOH溶液 B.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液,振蕩后靜置分液,并除去有機相的水 C.檢驗溶液中是否含有Fe2+:取少量待檢驗溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實驗現(xiàn)象 D.探究催化劑對H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,觀察并比較實驗現(xiàn)象 答案　BD 11.(2015廣東理綜,22,6分)下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是(雙選)(　　) 選項 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體 試管內(nèi)壁均有水珠 兩種物質(zhì)均受熱分解 B 向稀的苯酚水溶液滴加飽和溴水 生成白色沉淀 產(chǎn)物三溴苯酚不溶于水 C 向含I-的無色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液變成藍色 氧化性:Cl2>I2 D 向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液 加入H2O2后溶液變成血紅色 Fe2+既有氧化性又有還原性 答案　BC 12.(2014廣東理綜,22,6分)下列實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是(雙選)(　　) 選項 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 向蘇打和小蘇打溶液中分別加入鹽酸 均冒氣泡 兩者均能與鹽酸反應 B 向AgNO3溶液中滴加過量氨水 溶液澄清 Ag+與NH3H2O能大量共存 C 將可調(diào)高度的銅絲伸入到稀HNO3中 溶液變藍 Cu與稀HNO3發(fā)生置換反應 D 將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置 下層溶液 顯紫紅色 氧化性:Fe3+>I2 答案　AD 13.(2014江蘇單科,18,12分)堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O]常用作塑料阻燃劑。 (1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用,是由于其受熱分解需吸收大量熱量和　　　　　　　　　　　。 (2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代數(shù)關系式為　　　　　　。 (3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成,進行如下實驗: ①準確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應,生成CO2 0.560 L(已換算成標準狀況下)。 ②另取一定量樣品在空氣中加熱,樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量固體樣品的起始質(zhì)量100%)隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270 ℃時已完全失去結(jié)晶水,600 ℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。 根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH-)∶n(CO32-)(寫出計算過程)。 答案　(12分)(1)生成的產(chǎn)物具有阻燃作用 (2)2a+3b=c+2d (3)n(CO2)=0.560 L22.4 Lmol-1=2.5010-2 mol m(CO2)=2.5010-2 mol44 gmol-1=1.10 g 在270~600 ℃之間,失去結(jié)晶水后的樣品進一步受熱分解放出CO2和H2O m(CO2)+m(H2O)=3.390 g(0.734 5-0.370 2)=1.235 g m(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 g n(H2O)=0.135 g18 gmol-1=7.5010-3 mol n(OH-)=7.5010-3 mol2=1.5010-2 mol n(OH-)∶n(CO32-)=1.5010-2 mol∶2.5010-2 mol=3∶5 14.(2014課標Ⅰ,36,15分)磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3(PO4)2H2O]和磷灰石[Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3]等形式存在。圖(a)為目前國際上磷礦石利用的大致情況,其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸。圖(b)是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程。 圖(a) 　　　　　　　　圖(b) 部分物質(zhì)的相關性質(zhì)如下: 熔點/℃ 沸點/℃ 備注 白磷 44 280.5 PH3 -133.8 -87.8 難溶于水,有還原性 SiF4 -90 -86 易水解 回答下列問題: (1)世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料,約占磷礦石使用量的　　　　%。 (2)以磷灰石為原料,濕法磷酸過程中Ca5F(PO4)3反應的化學方程式為　 。 現(xiàn)有1 t折合含有P2O5約30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸　　　　t。 (3)如圖(b)所示,熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合,高溫反應生成白磷。爐渣的主要成分是　　　　(填化學式),冷凝塔1的主要沉積物是　 ,冷凝塔2的主要沉積物是　　　　。 (4)尾氣中主要含有　　　　,還含有少量的PH3、H2S和HF等。將尾氣先通入純堿溶液,可除去　　　　　　;再通入次氯酸鈉溶液,可除去　　　　。(均填化學式) (5)相比于濕法磷酸,熱法磷酸工藝復雜,能耗高,但優(yōu)點是　　　　　　　　　　。 答案　(1)69 (2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF↑　0.49 (3)CaSiO3　液態(tài)白磷　固態(tài)白磷 (4)SiF4、CO　SiF4、HF、H2S　PH3 (5)產(chǎn)品純度高(濃度大) 15.(2014江蘇單科,21B,12分)磷酸鐵(FePO42H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生產(chǎn)藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料。實驗室可通過下列實驗制備磷酸鐵。 (1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應一段時間后過濾。反應加熱的目的是　　　　　　　　　。 (2)向濾液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標準溶液滴定濾液中的Fe2+,離子方程式如下: Cr2O72-+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O ① 在向滴定管中注入K2Cr2O7標準溶液前,滴定管需要檢漏、　　　　　　　　和　　　　　　　　。 ②若滴定x mL濾液中的Fe2+,消耗a molL-1 K2Cr2O7標準溶液b mL,則濾液中c(Fe2+)=　　　　molL-1。 ③為使濾液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列實驗條件控制正確的是　　　　(填序號)。 A.加入適當過量的H2O2溶液 B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌 C.加熱,使反應在較高溫度下進行 D.用氨水調(diào)節(jié)溶液pH=7 (3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3+的溶液中,攪拌、過濾、洗滌、干燥得到FePO42H2O。若反應得到的FePO42H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為　　　　。 答案　(12分)(1)加快鐵與稀硫酸反應速率 (2)①用蒸餾水洗凈　用K2Cr2O7標準溶液潤洗2~3 次 ②6abx?、跘B　(3)Fe(OH)3(或氫氧化鐵) 16.(2013課標Ⅱ,27,14分)氧化鋅為白色粉末,可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì)]的流程如下: 工業(yè)ZnO浸出液 濾液 濾液 濾餅ZnO 提示:在本實驗條件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。 回答下列問題:(1)反應②中除掉的雜質(zhì)離子是　　　　,發(fā)生反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;在加高錳酸鉀溶液前,若pH較低,對除雜的影響是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)反應③的反應類型為　　　　,過濾得到的濾渣中,除了過量的鋅外還有　　　　。 (3)反應④形成的沉淀要用水洗,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)反應④中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的濾餅11.2 g,煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g,則x等于　　　　　　　　　　　　　。 答案　(1)Fe2+和Mn2+(2分)　MnO4-+3Fe2++7H2O 3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(2分)、2MnO4-+3Mn2++2H2O 5MnO2↓+4H+(2分) 鐵離子和錳離子不能生成沉淀,從而無法除去鐵和錳雜質(zhì)(2分) (2)置換反應　鎳(每空1分,共2分) (3)取少量水洗液于試管中,滴入1~2滴稀硝酸,再滴入硝酸鋇溶液,若無白色沉淀生成,則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈(2分) (4)1(2分) 17.(2013福建理綜,25,15分)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想: 甲:Mg(NO2)2、NO2、O2　乙:MgO、NO2、O2　丙:Mg3N2、O2　丁:MgO、NO2、N2 (1)實驗前,小組成員經(jīng)討論認定猜想丁不成立,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 查閱資料得知:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 針對甲、乙、丙猜想,設計如下圖所示的實驗裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略): (2)實驗過程 ①儀器連接后,放入固體試劑之前,關閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出,表明　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②稱取Mg(NO3)2固體3.7 g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是　　　　　　　　　　　　　　;關閉k,用酒精燈加熱時,正確操作是先　　　　　　　　　　　　,然后固定在管中固體部位下加熱。 ③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D中未見明顯變化。 ④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質(zhì)量為1.0 g。 ⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見明顯現(xiàn)象。 (3)實驗結(jié)果分析討論 ①根據(jù)實驗現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想　　　　是正確的。 ②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象,一位同學認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2,因為若有O2,D中將發(fā)生氧化還原反應:　　　　　　　　　　　　(填寫化學方程式),溶液顏色會退去;小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢測到的原因是