应没有明显实验现象,无法判断反应进行的快慢,D项不能达到实验目的。
2.(2018·高考全国卷Ⅱ)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O做感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光光照
解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]===== 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 (2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是_______________________________________________。 ②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有________、________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_________________________________ ________________________________________________________________________。 ④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 解析:(1)发生的显色反应是溶液中Fe与K3[Fe(CN)6]生成Fe3[Fe(CN)6]2,其化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(2)①实验时通入N2,不仅能隔绝空气,排除空气的干扰,还能使反应产生的气体全部进入后续装置。②实验中装置B中澄清石灰水变浑浊,说明三草酸合铁酸钾的热分解产物中含有CO2,经NaOH溶液可除去CO2,气体经浓硫酸干燥后,与灼热的CuO反应,得到单质Cu,且由装置F中现象可知装置E中又生成CO2,由此可判断热分解产物中还含有CO。③为防止倒吸,实验结束后,应先熄灭装置A、E两处的酒精灯,冷却后停止通入氮气。④要检验A中残留固体中含有Fe2O3,可取少量A中残留固体,加入足量稀硫酸或稀盐酸溶解,再滴入少许KSCN溶液,溶液中出现血红色,即可确定残留固体中含有Fe2O3。
答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4 (2)①隔绝空气,使反应产生的气体全部进入后续装置 ②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
2+
16
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变为血红色,证明含有Fe2O3
3.(2019·高考江苏卷)实验室以工业废渣(主要含CaSO4·2H2O,还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3)为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体,其实验流程如下:
(1)室温下,反应CaSO4(s)+CO3(aq)
2-
CaCO3(s)+SO4(aq)达到平衡,则溶液中
2-
2-
c(SO4)
=___________________________________________________________ 2-
c(CO3)
[Ksp(CaSO4)=4.8×10,Ksp(CaCO3)=3×10]。
(2)将氨水和NH4HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为________________________________________________________________________;
浸取废渣时,向(NH4)2CO3溶液中加入适量浓氨水的目的是___________________。 (3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃,搅拌,反应3小时。温度过高将会导致
CaSO4的转化率下降,其原因是
-5-9
__________________________________;
保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高CaSO4转化率的操作有________________________________________________________________________。
(4)滤渣水洗后,经多步处理得到制备轻质CaCO3所需的CaCl2溶液。设计以水洗后的滤渣为原料,制取CaCl2溶液的实验方案:___________________________________________[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。实验中必须使用的试剂:盐酸和Ca(OH)2]。
-2-2+-5
c(SO2c(SO4)·c(Ca)Ksp(CaSO4)4.8×104)4
解析:(1)===2-2-2+-9=1.6×10。
c(CO3)c(CO3)·c(Ca)Ksp(CaCO3)3×10
(2)HCO3与NH3·H2O反应生成CO3、NH4和H2O。CO3水解显碱性,加入NH3·H2O可以抑制CO3
2-
-2-+2-2-
水解,增加溶液中CO3的浓度,促进CaSO4转化为CaCO3。(3)(NH4)2CO3受热易分解,所以反应环境温度不能过高。加快搅拌速率,可提高CaSO4的转化率。(4)水洗之后的滤渣的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaCO3,将滤渣分批加入盐酸中,可以使其与盐酸充分反应,CaCO3与HCl反应会有气泡产生,当看不到气泡时,过滤除去SiO2等不溶物,此时滤液中含有Al
3
17
+
、Fe和Ca,加入Ca(OH)2,调节pH介于5~8.5时,Al和Fe完全以沉淀形式存在,
3+2+3+3+
然后过滤得CaCl2溶液。
答案:(1)1.6×10
(2)HCO3+NH3·H2O===NH4+CO3+H2O 增加溶液中CO3的浓度,促进CaSO4的转化 (3)温度过高,(NH4)2CO3分解 加快搅拌速率
(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣,待观察不到气泡产生后,过滤,向滤液中分批加入少量Ca(OH)2,用pH试纸测量溶液pH,当pH介于5~8.5时,过滤
1.(2020·江门调研)已知:Mg能在NO2中燃烧,可能产物为Mg3N2、MgO和N2。Mg3N2容易与水反应。
(1)某实验探究小组探究Mg与NO2反应的固体产物成分,对固体产物提出三种假设: 假设Ⅰ:固体产物为MgO;假设Ⅱ:____________________________________________; 假设Ⅲ:____________________________________________________________。 (2)该小组通过如下实验装置来验证Mg在NO2中燃烧反应产物(夹持装置省略,部分仪器可重复使用)。
2-
-
+
2-
4
①实验装置连接的顺序为____________(填字母)。 ②装置B中盛装的试剂可以是________ (填字母)。 a.浓硫酸 c.无水CaCl2
b.碱石灰 d.五氧化二磷
③确定产物中有N2生成的实验现象为____________________。
(3)设计实验证明产物中存在Mg3N2:________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)已知装置C中初始加入Mg粉质量为13.2 g,在足量的NO2中充分燃烧,实验结束后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g,产生N2的体积为 1 120 mL(标准状况)。写出玻璃管中发生反应的化学方程式:_____________________
________________________________________________________________________。
18
解析:(1)根据已知Mg在NO2中燃烧产物的可能性分析判断,假设Ⅰ:固体产物为MgO;假设Ⅱ:固体产物为Mg3N2;假设Ⅲ:固体产物为MgO和Mg3N2的混合物。
(2)①A中铜与浓硝酸反应产生二氧化氮,用B中干燥剂干燥后,通入硬质玻璃管C中与镁粉反应,用E中NaOH溶液除去多余的二氧化氮,最后用D中排水法收集氮气,为确保C中无水蒸气,在C和E之间也应连接干燥装置,故装置的连接顺序为ABCBED;②二氧化氮不能用碱性干燥剂干燥,U形管盛装的是固体干燥剂,故B中盛放的试剂可以是无水氯化钙或五氧化二磷等,选cd;③从C中导出的气体通过NaOH溶液吸收NO2后,仍有气体将D中试剂瓶中的水压入烧杯中,则确定产物中有N2生成。
(3)Mg3N2能与水反应生成氨,氨是具有刺激性气味的碱性气体,所以取少量反应后的固体产物,加入水中产生有刺激性气味的气体,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,则证明产物中有Mg3N2。
(4)13.2 g镁的物质的量为0.55 mol,设生成Mg3N2的物质的量为x mol,MgO的物质的量为y mol,根据镁原子守恒得①3x+y=0.55 mol;根据固体质量得②100x+40y=21.0 g,联立①②解得x=0.05,y=0.4;氮气的物质的量为1.12 L÷22.4 L·mol=0.05 mol,综上分析反应物为Mg和NO2,生成物为Mg3N2、MgO和N2且物质的量之比为1∶8∶1,所以化△
学方程式为11Mg+4NO2=====Mg3N2+8MgO+N2。
答案:(1)固体产物为Mg3N2 固体产物为MgO和Mg3N2的混合物 (2)①ABCBED ②cd ③D中试剂瓶中的水被气体压入烧杯中
(3)取 C 中少量反应产物,加入水中产生有刺激性气味的气体,该气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝
△
(4)11Mg+4NO2=====Mg3N2+8MgO+N2
2.(1)甲同学设计两种方案来检验Na2SO3溶液是否发生变质。
方案一:取样,加入稀盐酸有气泡生成,认为亚硫酸钠溶液没有变质。 方案二:取样,加入氯化钡溶液有白色沉淀生成,认为亚硫酸钠溶液完全变质。 请你对两方案做出评价。
方案一:________(填“合理”或“不合理”),理由是__________________________ ________________________________________________________________________。 方案二:________(填“合理”或“不合理”),理由是_________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙同学探究Na2SO3溶液是否发生变质,设计如下实验测定1.0 mol·LNa2SO3溶液的实际浓度。
-1-1
19
①分液漏斗中应加入足量的________(填字母)。 a.浓硝酸 b.65%硫酸 c.浓盐酸
②实验前后测得C装置增重3.2 g,则Na2SO3溶液实际的物质的量浓度为________。 (3)该实验装置还存在一个明显的缺陷,该缺陷是______________________________ ________________________________________________________________________; 如何改进?______________________________________________________________。 解析:(2)①制备二氧化硫气体选用硫酸。②C装置增重3.2 g,产生的n(SO2)=0.05 mol,所以n(Na2SO3)=0.05 mol,c(Na2SO3)=0.05 mol÷0.06 L≈0.83 mol·L。(3)该实验装置中存在的一个明显的缺陷是缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置。
答案:(1)不合理 亚硫酸钠部分变质时加入稀盐酸也会产生气泡 不合理 亚硫酸钠也能与氯化钡反应生成白色沉淀,亚硫酸钠未变质或部分变质时加入氯化钡溶液也会产生白色沉淀
(2)①b ②0.83 mol·L
(3)缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置(或其他合理答案) 在A装置中加一个带活塞的导气管
3.(2017·高考北京卷)某小组在验证反应“Fe+2Ag===Fe+2Ag”的实验中检测到Fe,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L
-1
3+
+
2+
-1
-1
硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯
底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,____________________________________________ ________________________________________________________________________ (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有________。 (2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe,乙认为铁粉过量时不可能有Fe,乙依据的原理是__________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下: 序号 ⅰ
3+
3+
取样时间/min 3 现象 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 20
江苏鸭2021版新高考化学一轮复习专题10单元探究型实验实验方案的设7第五计与评价教学案苏教版
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