化学实验设计与探究-2018年高考化学Word文件下载.doc

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3

产生大量白色沉淀；

溶液呈红色

ⅱ

30

产生白色沉淀；

较3min时量少；

溶液红色较3min时加深

ⅲ

120

较30min时量少；

溶液红色较30min时变浅

（资料：

Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）

②对Fe3+产生的原因作出如下假设：

假设a：

可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；

假设b：

空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；

假设c：

酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；

假设d：

根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：

向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液，3min时溶液呈浅红色，30min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：

装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：

______。

【答案】

（1）①加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀②Fe2+

（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+

②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀

③0.05mol·

L-1NaNO3溶液FeSO4溶液（或FeCl2溶液）

分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深

（3）溶液中存在反应：

①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag、②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+、③Fe+2Fe3+=3Fe2+，反应开始时，

c（Ag+）大，以反应①、②为主，c（Fe3+）增大。

约30分钟后，c（Ag+）小，以反应③为主，c（Fe3+）减小。

验的干扰，相当于没有Ag+存在的空白实验，考虑其他条件不要变化，可以选用0.05mol·

L-1NaNO3溶液。

原电池实验需要证明的是假设d的反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+能够实现，所以甲池应当注入FeCl2（或者FeSO4溶液）。

假设d成立，则上述原电池中能够产生电流，左侧溶液中生成的Fe3+遇到KSCN时红色会更深。

（3）由于加入过量铁粉，溶液中存在反应有①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag，反应生成的Fe2+能够被Ag+氧化发生反应②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，生成的Fe3+与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+。

反应开始时，c（Ag+）大，以反应①②为主，c（Fe3+）增大。

【命题意图】该题是一个探究性试题，主要考查部分基础化学反应原理、物质的检验、实验分析、有盐桥的原电池结构、实验设计等知识，考查考生实验理解能力、根据要求进行实验设计的能力和对问题的综合分析能力。

【命题方向】化学是一门实验性的，物质的制备、混合物的分离提纯、物质的含量的测定及实验时仪器的选择使用，实验方法的设计与评价的问题，都是化学实验必不可少的。

因此掌握一些基本化学基础和仪器的使用方法、实验技巧是非常必要的。

该类试题的一般考查为：

考查化学实验基础知识、元素及化合物及相关理论知识，还涉及对探究方法的考查；

将化学基本理论、探究性实验、定性与定量实验放在一起综合考查学生分析问题、解决问题的能力；

结合题目给定的信息，对知识进行迁移应用，解决相关问题。

【得分要点】灵活应用控制变量思想方法是解答此类问题的关键，探究实验异常现象成为近几年实验探究命题的热点，突出对实验能力的考查。

该题为实验探究题，装置图、流程图很简单，但探究过程较复杂，准确全面获取信息、通过控制变量思想进行逻辑分析是解题的关键，凭感觉做题，不容易准确获取题中信息。

该类试题的解题策略为：

（1）确定变量：

解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。

（2）定多变:

在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，

1．【衡阳市2017届下学期第三次联考】甲乙两实验小组同学对铁及其化合物的性质进行如下探究:

I.甲组同学利用如图装置探究过量铁粉与浓H2SO4反应产生的气体成分。

（1）组装好实验仪器后，接下来的实验操作是____________________；

（2）B中观察到品红溶液褪色，D中收集到VmL水，说明A中反应产生气体的成分

是______________________。

II.乙组同学对反应后圆底烧瓶溶液中所含金属离子进行探究。

（3）铁与浓H2SO4的反应过程中必有Fe3+生成。

取适量反应后的溶液，加入少量KSCN溶液，不变红色。

原因是_______________（用离子方程式表示）。

（4）取适量反应后的溶液，加人少量酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色。

该反应原理的离子方程式为_______________________。

（5）取少量反应后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，呈现血红色,继续滴加过量新制氯水，红色褪去。

①分析其可能的原因是：

A.溶液中Fe3+被氧化成更髙价；

B.____________________________；

C.______________________。

②请选用下列合适的化学试剂，验证结论A是否正确。

0.lmol/LFeCl3溶液、lmol/LFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水、一定浓度的H2O2溶液。

操作、现象及相关结论为_______________________。

【答案】检查装罝的气密性SO2和H2（或二氧化硫和氢气）2Fe3++Fe=3Fe2+5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O溶液中SCN-被试化溶液中Fe3+及SCN-均被氧化（注意：

B、C可互换）在己褪色的溶液中取出溶液少许于另一试管中，再加入适量的lmol/LKSCN溶液，如果没有明显现象，则结论A正确。

或：

在己褪色的溶液中取出溶液少许于另一试管中，再加入适量的0.1moI/LFeCl3溶液，如果溶液红色复原，则结论A正确。

【解析】I.

（1）有气体参加或生成的实验，组装好实验仪器后，接下来的实验操作是检查装罝的气密性；

（2）B中观察到品红溶液褪色，说明有SO2，D中收集到VmL水，说明生成的气体中可能有H2，浓H2SO4与Fe反应生成SO2，随反应的进行，硫酸浓度变稀，反应后产生H2，最后气体为SO2和H2（或二氧化硫和氢气）；

II.（3）加入少量KSCN溶液，不变红色。

原因是没有Fe3＋，Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；

说明溶液中有还原性物质，5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；

（5）取少量反应后的溶液，先滴加少量新制氯水，再滴加KSCN溶

2．【合肥市2017届第三次教学模拟】某学习小组通过下列装置探究MnO2与FeCl3·

6H2O能否反应产生Cl2.

实验操作和现象如下表：

实验编号

操作

实验1

按上图所示加热MnO2与FeCl3·

6H2O混合物

①试管A中部分固体溶解，上方出现白雾

②稍后，产生黄色气体，管壁附着黄色液滴

③试管B中溶液变蓝

实验2

把A中的混合物换为FeC13·

6H2O,B中溶液换为KSCN溶液，加热。

A中部分固体溶解，产生白雾和黄色气体，B中KSCN溶液变红

回答下列问题：

（l）上述实验中的白雾是_______；

试管A管口向上倾斜的原因是_________

（2）实验2说明黄色气体中含有FeCl3，写出FeCl3使KI-淀粉溶液变蓝的离子方程式：

___

（3）为进一步确认黄色气体中含有Cl2，该学习小组对实验1提出两种改进方案：

方案1：

在A、B间增加盛有某种试剂的洗气瓶C，结果B中溶液仍变为蓝色。

方案2：

将B中KI一淀粉溶液替换为NaBr溶液，结果B中溶液呈橙红色，且未检出Fe2+。

则方案1C中盛放的试剂是_________；

方案2中检验Fe2+的试剂是______，选择NaBr溶液的依据是______。

（4）实验1充分加热后，若反应中被氧化与未被氧化的氯元素质量之比为1:

2，则A中发生反应的化学方程式为_______；

其尾气处理的方法是_________。

（5）该学习小组认为实验1中溶液变蓝，可能还有另外一种原因是：

________________________。

请你设计实验方案验证此猜想：

_____________________。

【答案】盐酸小液滴试管A中部分固体溶解在FeCl3·

6H2O分解生成的水中形应溶液2Fe3++2I-=2Fe2++I2饱和NaCl溶液硫氰化钾溶液Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3+氧化为Br2MnO2+2FeCl3·

6H2OFe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O将尾气通入到氢氧化钾溶液中实验未先赶出空气，其中的O2在此条件下可能氧化I-向一试管中加入KI-淀粉溶液．再滴入几滴稀盐酸，在空气中放置，观察一段时间后溶液是否变蓝

【解析】

（l）HCl具有挥发性，上述实验中的白雾是盐酸小液滴；

试管A管口向上倾斜的原因是试管A中部分固体溶解在FeCl3·

6H2O分解生成的水中形应溶液；

（2）FeCl3具有氧化性，使KI-淀粉溶液变蓝的离子方程式：

2Fe3++2I-=2Fe2++I2；

（3）方案1C中盛放的试剂是饱和NaCl溶液，洗去HCl，Cl2在其中溶解度小；

方案2中检验Fe2+的试剂是硫氰化钾溶液；

氧化性次序：

Cl2>

Br2>

Fe3＋>

I2，选择NaBr溶液的依据是Br-可以被Cl2氧化成Br2，但不会被Fe3+氧化为Br2（4）实验1充分加热后，若反应中

3．【山东省实验中学2017届下学期第二次模拟考试】

（14分〕某化学兴趣小组欲探究含硫物质的性质及制备。

【探究一】用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：

装置连接顺序为_________（用字母表示），其中装置C的作用是___________。

【探究二】

（1）某小组同学为探究SO2的漂白性性质，用下图所示装置进行实验，

观察到如下现象：

i中红色褪去；

ii中无变化．碱石灰的作用除了吸收尾气外还有_______的作用。

从实验中可知使品红的水溶液褪色的微粒可能是____________。

（2）该小组同学又对SO2与氯水的反应进行探究。

①用注射器吸入一定量的饱和氯水和SO2，振荡，静置，再吸入少量品红溶液，发现品红溶液不褪色。

②改变氯水用量，重复①操作，发现品红溶液红色褪去，你认为②中品红溶液褪色的原因可