版高考化学一轮复习专题9第29讲化学实验方案的设计与评价练习苏教版Word格式文档下载.docx

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7.0

实验Ⅰ：

滴入几滴KSCN溶液

不变红

实验Ⅱ：

先加入过量稀硫酸，再滴入几滴KSCN溶液

变红

①产生红褐色沉淀的离子方程式是_____________________________________________________________

_____________________________________________________________。

②当c（NaOH）≥6.0mol·

L－1时，实验Ⅱ中溶液变红的原因是________________________________________________________________

___________________________________________（用离子方程式表示）。

（2）有同学提出可用某些盐与FeCl3反应制备Fe（OH）3。

①向1mL1.0mol·

L－1FeCl3溶液中滴加1.0mol·

L－1Na2CO3溶液，立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。

有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。

将沉淀过滤、洗涤后取样，________证明沉淀中含有碳酸盐。

②向1mL1.0mol·

L－1Na2SO3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加Na2SO3溶液，最终得到红褐色沉淀。

经检验沉淀中除Fe（OH）3外还含有FeSO3。

产生FeSO3的原因是___________________________________________。

（3）比较

（1）和

（2），制备Fe（OH）3的合理方法是

________________________________________________________

_____________________________________________（注明试剂和用量）。

（4）FeSO4溶液仅与一种试剂反应也可制Fe（OH）3，该试剂的化学式是________（写出一种即可）。

解析：

（1）①氯化铁与氢氧化钠反应生成红褐色沉淀，反应的离子方程式是Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓；

②NaOH浓度较小时，与FeCl3反应后的上层清液中几乎不含有Fe3＋、FeO，增大NaOH浓度后，促进Fe（OH）3电离为FeO，故当c（NaOH）≥6.0mol·

L－1时，其与FeCl3反应后的上层清液中含有FeO，实验Ⅱ中，加入过量H2SO4，结合Fe3＋＋3OH－Fe（OH）3H＋＋FeO＋H2O可知，有Fe3＋生成，则加入KSCN溶液后，混合溶液变红。

（2）①碳酸盐与盐酸反应有CO2生成，证明沉淀中含有碳酸盐；

L－1Na2SO3溶液发生氧化还原反应：

2Fe3＋＋SO＋H2O2Fe2＋＋SO＋2H＋，继续滴加Na2SO3溶液：

Fe2＋＋SOFeSO3↓。

（3）

（2）方法容易引入杂质，

（1）中NaOH浓度过大时，Fe3＋的利用率不高，因此制备Fe（OH）3的合理方法是选用1mL1.0mol·

L－1FeCl3溶液与3mL浓度小于6.0mol·

L－1的NaOH溶液。

（4）Na2O2具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成的溶液具有碱性，可制得Fe（OH）3，FeSO4溶液与NaClO反应也可制Fe（OH）3。

答案：

（1）①Fe3＋＋3OH－===Fe（OH）3↓

②FeO＋4H＋===Fe3＋＋2H2O，Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3

（2）①加入少量稀盐酸，有无色气泡产生

②2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋、Fe2＋＋SO===FeSO3↓（文字描述也可）

（3）1mL1.0mol·

L－1的NaOH溶液

（4）Na2O2、NaClO等

2．（2017·

广州测评）氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种用途广泛的化工原料。

有关资料及制取步骤如下：

①氨基甲酸铵在常温下、干燥的空气中稳定，遇水或潮湿空气则生成碳酸铵或碳酸氢铵。

②制备氨基甲酸铵的原理为2NH3（g）＋CO2（g）NH2COONH4（s）　ΔH<

③按图中装置进行制备实验：

步骤1：

检查装置的气密性。

步骤2：

在相应仪器中装入药品，其中在三颈烧瓶中加入足量的氢氧化钠固体，恒压滴液漏斗中装入浓氨水。

步骤3：

滴加浓氨水并搅拌，调节反应速率，在反应器中得到产品。

请回答下列问题：

（1）干燥管中盛放的药品是________。

（2）对比碳酸盐和酸反应制CO2，该实验利用干冰升华产生CO2气体的优点有________、________。

（3）以恒压滴液漏斗代替分液漏斗的目的是____________________________________________________________。

（4）浓硫酸的作用：

__________________________________________。

（5）取部分因变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.782g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g。

则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。

（1）碱石灰　

（2）不需要干燥　提供低温环境，提高转化率

（3）使氨水顺利滴下

（4）吸收多余氨气；

防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解　（5）0.80或80%

3．（2017·

潍坊期末）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。

某化学小组选用如图所示装置进行实验（夹持装置略），探究此反应产物。

（1）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________

（2）乙同学称取14.20g硫酸亚铁铵固体，隔绝空气加热至500℃时使其完全分解，冷却后称得固体质量为4.00g，则所得固体产物的化学式为________（硫酸亚铁铵的摩尔质量为284g·

mol－1）。

（3）实验证明：

（NH4）2Fe（SO4）2受热分解除上述产物外，还有N2生成，试写出硫酸亚铁铵在隔绝空气的条件下加热至500℃时的分解反应方程式：

______________________________________________________________。

（1）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＋　

（2）Fe2O3

（3）2（NH4）2Fe（SO4）2Fe2O3＋2NH3↑＋N2↑＋5H2O＋4SO2↑

4．（2017·

山东青岛质检）氯化铁可用作金属蚀刻、有机合成的催化剂，研究其制备及性质是一个重要的课题。

（1）氯化铁晶体的制备：

①实验过程中装置乙发生反应的离子方程式有________________________，装置丙的作用为________。

②为顺利达到实验目的，上述装置中弹簧夹打开和关闭的顺序为____________________________________________________________。

③反应结束后，将乙中溶液边加入________________，边进行加热浓缩、________、过滤、洗涤、干燥即得到产品。

（2）氯化铁的性质探究：

某兴趣小组将饱和FeCl3溶液进行加热蒸发、蒸干灼烧，在试管底部得到固体。

为进一步探究该固体的成分设计了如下实验。

（查阅文献知：

①FeCl3溶液浓度越大，水解程度越小；

②氯化铁的熔点为306℃、沸点为315℃，易升华，气态FeCl3会分解成FeCl2和Cl2；

③FeCl2的熔点为670℃）

解释原因

打开K，充入氮气

D中有气泡产生

①充入N2的原因是________

关闭K，加热至600℃，充分灼烧固体

B中出现棕黄色固体

②产生现象的原因是________

实验结束，振荡C静置

③　　　　

④________________（用相关的方程式说明）

⑤结合以上实验和文献资料，该固体可以确定的成分有________

（1）①Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－　吸收多余的氯气

②关闭弹簧夹1和3，打开弹簧夹2，待铁屑完全溶解后打开弹簧夹1和3，关闭弹簧夹2

③浓盐酸　冷却结晶

（2）①排出装置内的空气　②FeCl3易升华　③溶液分层，上层接近无色，下层橙红色　④2FeCl32FeCl2＋Cl2、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－　⑤FeCl3、FeCl2、Fe2O3

5．（2017·

海淀区期末）为探究FeCl3溶液中的离子平衡和离子反应，某小组同学进行了如下实验。

（1）配制50mL1.0mol·

L－1的FeCl3溶液，测其pH约为0.7；

即c（H＋）＝0.2mol·

L－1。

①用化学用语解释FeCl3溶液呈酸性的原因：

____________________________________________________________

___________________________________________________________。

②下列实验方案中，能使FeCl3溶液pH升高的是________（填字母序号）。

a．加水稀释　　　　　　　B．加入FeCl3固体

c．滴加浓KSCN溶液D．加入NaHCO3固体

（2）小组同学利用上述FeCl3溶液探究其与足量锌粉的反应。

实验操作及现象如下：

操作

现象

向反应瓶中加入6.5g锌粉，然后加入50mL1.0mol·

L－1的FeCl3溶液，搅拌

溶液温度迅速上升，稍后出现红褐色沉淀，同时出现少量气泡；

反应一段时间后静置，上层溶液为浅绿色，反应瓶底部有黑色固体

收集检验反应过程中产生的气体

集气管口靠近火焰，有爆鸣声

已知：

Zn的性质与Al相似，能发生反应：

Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑

①结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因：

___________________________________________________________________。

②用离子方程式解释反应后溶液为浅绿色的原因：

_____________________________