高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實驗 突破點19 實驗方案的設(shè)計與評價-人教高三化學(xué)試題

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高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實驗 突破點19 實驗方案的設(shè)計與評價-人教高三化學(xué)試題_第1頁
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1、突破點19 實驗方案的設(shè)計與評價 提煉1 實驗方案設(shè)計 1.實驗方案設(shè)計的基本思路 2.設(shè)計實驗方案時注意的問題 (1)實驗方案要可行。要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實驗室難以達(dá)到的條件,實驗方案要簡單易行。 (2)實驗順序要科學(xué)。要對各個實驗步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排,保證實驗準(zhǔn)確且高效。同時要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實驗步驟間的干擾。 (3)實驗現(xiàn)象要直觀。如“證明醋酸是弱電解質(zhì)”的實驗,可配制一定濃度的CH3COONa溶液,用pH試紙測溶液的pH,通過測定的結(jié)果pH>7從而得出結(jié)論,既操作簡便又現(xiàn)象明顯。 (4)實驗結(jié)論要可靠。要反復(fù)推敲實驗步驟和多方論證實驗結(jié)果

2、,保證實驗結(jié)論準(zhǔn)確可靠。 提煉2 實驗方案評價的基本思路1.從試劑、儀器和裝置的合理性上評價。 2.從實驗原理上評價,實驗方案要符合實驗原理,保證達(dá)到實驗?zāi)康摹? 3.從操作步驟、實驗現(xiàn)象上評價,實驗方案要步驟簡單,現(xiàn)象明顯。 4.從環(huán)境保護(hù)上評價,實驗方案的設(shè)計要充分體現(xiàn)環(huán)保意識。 5.從節(jié)能、安全可靠上評價,實驗方案的設(shè)計要節(jié)約能源,節(jié)省原料且安全可靠。 回訪1 (2015·福建高考)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實驗。 【導(dǎo)學(xué)號:14942072】 實驗一 制取氯酸鉀和氯水 利用下圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。 (1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻

3、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(yīng)的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)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(jìn)行): 試管編號 1 2 3 4 0.20 mol·L-1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 mol·L-1 H2SO

4、4/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?zāi)康氖莀________________________________。 ②設(shè)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(lán)色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)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(shè)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

5、方案不可行的主要原因是_______________。 (不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細(xì)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-。 [解析] (1)過濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器,而洗滌沉淀也需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器。 (2)若對調(diào)B和C裝置,可以通過水先把Cl2中的HCl除去,可提高KClO3的產(chǎn)率。 (3)①根據(jù)圖表可看出其他條件都相同,只有

6、H2SO4的濃度不同,因此該實驗研究的是硫酸的濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②1號實驗中H2SO4的濃度為0,故該實驗起到與其他實驗對照的作用;③淀粉遇到碘單質(zhì)會顯藍(lán)色,故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì),ClO被還原為Cl-。 (4)產(chǎn)生的Cl2會重新溶于水,同時HClO也會發(fā)生分解,生成HCl,極易溶于水,則無法計算氯元素的量。 (5)根據(jù)信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能將次氯酸或者氯氣還原,如果選擇SO2會引入SO,對Cl-的測定造成干擾,如果選擇FeCl2則會引入Cl-,而H2O2不會引入雜質(zhì)離子,因此選擇H2O2將次氯酸或者氯氣還原為Cl-,再用AgNO3溶液測定Cl-。 [答案] (1)燒杯

7、、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(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響?、诹蛩釢舛葹?的對照實驗 ③ClO+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) 回訪2 (2015·全國卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2

8、O4·2H2O)無色,熔點為101 ℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解。 回答下列問題: (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________, 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有________。裝置B的主要作用是______。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實驗。 ①乙組同學(xué)的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是

9、________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是________________________。 (3)設(shè)計實驗證明: ①草酸的酸性比碳酸的強__________________________。 ②草酸為二元酸_____________________________。 [解析] (1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知,澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華,且草酸鈣難溶于水,若草酸進(jìn)入C裝置,會干擾CO2的檢驗,故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。 (2)①要驗證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,只能通過檢驗CO與CuO

10、反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來達(dá)到這一目的。因為草酸晶體的分解產(chǎn)物本身含有CO2,會對CO的檢驗造成干擾,所以在檢驗CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡,可選用F裝置來除去CO2,D裝置用來檢驗CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置G干燥,然后通過盛有CuO的裝置H,CuO將CO氧化為CO2,再將氣體通過盛有澄清石灰水的D裝置,用來檢驗CO2的存在。因CO有毒,最后可將尾氣通過排水法收集。②若前一個裝置D中澄清石灰水不變渾濁,說明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡;H中黑色CuO變紅,同時其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁,說明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。 (3)①根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理

11、,可選擇NaHCO3加入草酸溶液的實驗方法來證明草酸的酸性比碳酸的強。 ②根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理,可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液,根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1∶2,證明草酸是二元酸。 [答案] (1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁 CO2 冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗 (2)①F、D、G、H、D、I CuO?、贖中黑色粉末變?yōu)榧t色,其后的D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生 ②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍

12、 回訪3 (2014·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)某小組以CoCl2·6H2O、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(jìn)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 mol·L-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mL NaOH溶液。 氨的測定裝置(已省略加熱和夾持裝置) ②氯的測定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,

13、K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀且不再消失為終點(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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時,應(yīng)使用________式滴定管,可使用的指示劑為________。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_________________________________。 (4)測定氨前應(yīng)該對裝置進(jìn)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_____________

14、_______; 滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1,c(CrO)為______mol·L-1。[已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12] (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(xué)方程式為________________________; X的制備過程中溫度不能過高的原因是________________________。 [解析] (1)若沒有A中的安全管,當(dāng)A中產(chǎn)生氣體時,會因裝置壓力過大發(fā)生危險,反之,有安全管存在,當(dāng)A中壓力過大時,安全管中的液面會上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定。

15、 (2)由題意知,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時,NaOH溶液應(yīng)放入堿式滴定管中,可使用酚酞作指示劑,滴定至終點時溶液由無色變?yōu)闇\紅色。 (3)已知鹽酸的總的物質(zhì)的量為c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L·mL-1=c1V1×10-3 mol,NH3反應(yīng)完后剩余的鹽酸用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,可求出剩余的鹽酸為c2×V2×10-3 mol,由NH3+HCl===NH4Cl可求出NH3的物質(zhì)的量。進(jìn)而求出w g X中的含氨量,即:×100%。 (4)若裝置氣密性不好,會有NH3外逸,而不被HCl吸收,則剩余的HCl的物質(zhì)的量會增多,消耗NaOH增多,即c2V2的值增大,由(3

16、)中計算式可知氨的測定結(jié)果偏低。 (5)AgNO3是見光易分解的物質(zhì),使用棕色滴定管的目的是防止AgNO3分解而影響實驗結(jié)果;由Ag2CrO4的溶度積常數(shù)Ksp=1.12×10-12,c(Ag+)=2.0×10-5 mol·L-1,可求出c(CrO)== mol·L-1=2.8×10-3 mol·L-1。 (6)樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3,可寫出化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3,由化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0計算,NH3整體為0價,氯為-1價,故Co為+3價;從而推出制備X的化學(xué)方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+

17、2H2O。由于溫度過高時H2O2易分解,NH3易揮發(fā),故制備過程中溫度不能過高,否則H2O2分解,NH3揮發(fā)。 [答案] (1)當(dāng)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)堿 酚酞(或甲基紅) (3)×100% (4)偏低 (5)防止硝酸銀見光分解 2.8×10-3 (6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出 [題型分析] 實驗方案的設(shè)計與評價問題常結(jié)合實驗基礎(chǔ)知識、基本操作與化學(xué)基本理論、元素化合物知識、化學(xué)計算等綜合考查考生的實驗?zāi)芰?。高考主要考查方向有?1)給

18、定實驗情境或物質(zhì)性質(zhì),要求考生設(shè)計實驗方案;(2)提出實驗問題,要求考生選擇儀器、藥品,組裝實驗裝置,確定實驗步驟,評價實驗方案;(3)結(jié)合給定的實驗情境考查現(xiàn)象分析與結(jié)論得出。 [典型例題] 硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料。實驗室制備硫代硫酸鈉產(chǎn)品的流程如下: 請回答下列問題: (1)“溶解”使用的水必須先煮沸一段時間,然后冷卻至室溫待用,其目的是 ______________________________________________________________。 (2)寫出“反應(yīng)”中的化學(xué)方程式: _________________________________

19、_____________________________。 (3)設(shè)計如圖所示裝置制備硫代硫酸鈉晶體: ①B裝置和D裝置的作用是________。 ②實驗中先打開________(填“A”或“C”)處分液漏斗的活塞。 (4)為了研究粗產(chǎn)品中含有的雜質(zhì),進(jìn)行如下實驗: 該粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)Na2CO3、Na2SO3和S。請選擇下列試劑設(shè)計實驗方案,檢驗產(chǎn)品中是否含有Na2CO3。 實驗方案 現(xiàn)象及結(jié)論 限選試劑:3 mol·L-1H2SO4溶液、1 mol·L-1 NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、飽和NaHCO3溶液、品紅溶液、澄清石灰水。 【解題指導(dǎo)】 (1

20、)陌生氧化還原方程式的書寫技巧:先判斷反應(yīng)物→再判斷已知產(chǎn)物→據(jù)原子守恒判斷未知生成物→據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒配平。 (2)檢驗SO2、CO2混合氣體中含有CO2的方法:除去SO2→檢驗SO2是否除凈→檢驗CO2。 [解析] (1)硫化鈉、硫代硫酸鈉均具有還原性,易被氧氣氧化。煮沸水的目的是除去水中的O2。 (2)硫化鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量之比為2∶1,可根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒書寫化學(xué)方程式。 (3)①B、D裝置用于防倒吸。②先使A裝置中反應(yīng)產(chǎn)生SO2,將裝置內(nèi)空氣排盡后再進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)。 (4)檢驗是否含有Na2CO3,要排除Na2SO3的干擾。酸性高錳酸鉀溶液起檢驗SO2、除

21、去SO2的作用,品紅溶液檢驗SO2是否除盡。 [答案] (1)除去水中的O2 (2)2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2 (3)①安全瓶(或緩沖瓶)?、贏 (4)取少量樣品加入3 mol·L-1H2SO4溶液,將產(chǎn)生氣體依次通入酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水,若品紅溶液不褪色,且澄清石灰水變渾濁,說明產(chǎn)品中混有Na2CO3(或其他合理答案) [針對訓(xùn)練] 1.單質(zhì)銅及其化合物一般都具有特殊的顏色,如: Cu Cu2O CuO Cu(OH)2 CuSO4·5H2O 紅色(或紫紅色) 紅色 黑色 藍(lán)色 藍(lán)色 某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組甲

22、為檢測實驗室用H2還原CuO所得紅色固體中是否含有Cu2O進(jìn)行了認(rèn)真的探究。 Ⅰ.查閱資料得出下列信息: ①Cu2O屬于堿性氧化物 ③高溫灼燒CuO生成Cu2O; ③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生下列反應(yīng): Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。 Ⅱ.設(shè)計實驗方案: 方案1:取該紅色試樣溶于足量的稀硝酸中,觀察溶液顏色變化。 方案2:取該紅色試樣溶于足量的稀硫酸中,觀察溶液是否呈藍(lán)色。 方案3:稱得干燥坩堝的質(zhì)量為a g,取紅色試樣置于坩堝中稱得總質(zhì)量為b g,在空氣中高溫灼燒至質(zhì)量恒定,稱得最后總質(zhì)量為c g。 (1)寫出下列的化學(xué)方程式: 方案1中Cu2O參與的化

23、學(xué)方程式:________________________。 方案2中Cu2O參與的化學(xué)方程式:________________________。 (2)請你評價方案1和方案2的合理性,并簡述理由: 方案1:_____________________。 方案2:_____________________。 (3)方案3中,若確認(rèn)紅色粉末中含有Cu2O,則a、b、c應(yīng)符合的數(shù)學(xué)關(guān)系為________,該實驗方案最少得進(jìn)行________次稱量。 Ⅲ.研究性學(xué)習(xí)小組乙,設(shè)計了新的探究方案,擬通過干燥管CuSO4是否變藍(lán)來判斷紅色固體中是否含有Cu2O,裝置如圖所示。 (4)簡述該

24、探究方案中,檢驗氣體發(fā)生裝置氣密性的方法(說明操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論):_____________________________________。 (5)為確保探究的科學(xué)、合理、安全,你認(rèn)為實驗中還應(yīng)采取的措施有:________(填字母代號)。 A.在氫氣發(fā)生器與硬質(zhì)玻璃管之間加一個干燥裝置 B.加熱前先排盡裝置中的空氣 C.在盛有硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有堿石灰的干燥管 [解析] 方案1中因為稀硝酸具有氧化性,所以無法區(qū)分溶液中的Cu2+是來自于銅被氧化,還是Cu2O被氧化;方案2中因為稀硫酸無強氧化性,所以通過溶液中是否有紅色沉淀及溶液是否顯藍(lán)色可以判斷紅色固體中是否含有C

25、u2O;方案3是通過定量的方法來進(jìn)行判斷的,原理是4Cu+O22Cu2O,若(b-a) g全部是Cu,那么可以得到Cu2O的質(zhì)量為(b-a)g,若紅色固體中含有Cu2O,則存在關(guān)系:(b-a) g>(c-a) g,即8c<9b-a。 [答案] (1)3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O Cu2O+H2SO4(稀)===Cu+CuSO4+H2O (2)不合理,因為銅和氧化亞銅均可溶于稀硝酸形成藍(lán)色溶液 合理,因為氧化亞銅與稀硫酸生成Cu和Cu2+,導(dǎo)致溶液呈藍(lán)色 (3)8c<9b-a 4 (4)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞,從長頸漏斗中往試管中注水,漏斗中的液

26、面高度高于試管中的液面高度,在一段時間內(nèi)液面差不變,說明氣體發(fā)生裝置氣密性良好 (5)ABC 2.(2016·衡水一中模擬)資料表明硫粉與熱的KOH溶液共熱生成兩種鹽,其中一種是K2SO3。某化學(xué)興趣小組進(jìn)行該實驗時,卻檢測到生成的鹽中含有SO。 【導(dǎo)學(xué)號:14942073】 (1)該興趣小組設(shè)計實驗對上述反應(yīng)中生成鹽的成分進(jìn)行探究。他們提出如下假設(shè),請你根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,完成假設(shè)二和假設(shè)三。 假設(shè)一:生成的鹽是K2S和K2SO3。 假設(shè)二:生成的鹽是________。 假設(shè)三:生成的鹽是K2SO3和K2SO4。 請評價該興趣小組假設(shè)三的合理性:________(填“合理

27、”或“不合理”),原因是____________________________。 (2)請你設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一,完成表中內(nèi)容。除了硫粉與熱的KOH溶液之外,可供選擇的藥品還有稀硝酸、稀鹽酸等。已知:6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O。 實驗方案(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 (3)興趣小組通過改變硫粉的質(zhì)量,得出生成鉀鹽的質(zhì)量與硫粉質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示。有人據(jù)此得出結(jié)論:生成的鹽一定是K2S和K2SO3的混合物。請你根據(jù)計算結(jié)果指出該結(jié)論是否正確:______________________________。 (4)請分析上述反應(yīng)中有K2

28、SO4生成的可能原因是________________。 (5)請設(shè)計實驗方案檢驗硫粉與熱的KOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物中含有少量SO: ______________________________________________________________。 [解析] (1)由題干信息“生成兩種鹽”結(jié)合常見的含硫元素的鹽可知,S與KOH反應(yīng)可能生成K2S、K2SO3、K2SO4,其組合為K2S和K2SO3、K2S和K2SO4或K2SO3和K2SO4;假設(shè)三不符合氧化還原反應(yīng)的原理,所以不合理。(2)由題干信息“6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O”可知,檢驗假設(shè)一的實驗方案應(yīng)是向反

29、應(yīng)后的清液中加入非氧化性酸發(fā)生反應(yīng):6H++SO+2S2-===3S↓+3H2O,若溶液變渾濁且無氣體逸出,則假設(shè)一成立;若溶液中有氣體生成則假設(shè)二成立。 (3)若發(fā)生反應(yīng):3S+6KOH===2K2S+K2SO3+3H2O,根據(jù)化學(xué)方程式列比例式計算可得3.2 g S,生成鉀鹽的質(zhì)量為m(鉀鹽)=m(K2S)+m(K2SO3)=12.6 g;若發(fā)生反應(yīng):4S+8KOH===3K2S+K2SO4+4H2O,根據(jù)化學(xué)方程式列比例式計算可得3.2 g S生成鉀鹽的質(zhì)量為m(鉀鹽)=m(K2S)+m(K2SO4)=12.6 g,故根據(jù)該圖像不能判定S與KOH反應(yīng)一定生成K2S和K2SO3的混合物。

30、(4)K2SO3與空氣中的O2反應(yīng)可生成K2SO4。(5)由于反應(yīng)得到的產(chǎn)物中還含有K2S、K2SO3,故需要加入足量的稀鹽酸,無沉淀S和氣體H2S生成后,取少量上層清液,向其中滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成則一定含SO。 [答案] (1)K2S和K2SO4 不合理 S與KOH的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),S的化合價應(yīng)該一部分升高,一部分降低,不可能化合價均升高 (2) 實驗方案(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期實驗現(xiàn)象和結(jié)論 在反應(yīng)液中加入足量的稀鹽酸 若溶液變渾濁且沒有氣體逸出,則假設(shè)一成立;若溶液中有氣體(H2S)逸出,則假設(shè)一不成立,假設(shè)二成立 (3)不正確,通過計算可知,3.

31、2 g硫粉完全反應(yīng),無論是生成K2S和K2SO3的混合物還是K2S和K2SO4的混合物,所得鉀鹽的質(zhì)量均為12.6 g (4)生成的K2SO3被空氣中的氧氣氧化為K2SO4 (5)向所得的反應(yīng)液中加入足量的稀鹽酸,待無沉淀S和氣體H2S生成時,再向上層清液中滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成則一定含SO 3.(2016·北京高考)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象,探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣 (1)經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ: _____________________________________________

32、_________________。 (2)經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO,含有Cu+、Cu2+和SO。 已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I(xiàn)2。 ①用稀H2SO4證實沉淀中含有Cu+的實驗現(xiàn)象是_____________________。 ②通過下列實驗證實,沉淀中含有Cu2+和SO。 a.白色沉淀A是BaSO4,試劑1是_____________________________。 b.證實沉淀中含有Cu2+和SO的理由是_______________________。 (3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗,現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無S

33、O,該白色沉淀既能溶于強酸,又能溶于強堿,還可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推測沉淀中含有亞硫酸根和________。 ②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè): ⅰ.被Al(OH)3所吸附;ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。對假設(shè)ⅱ設(shè)計了對比實驗,證實了假設(shè)ⅱ成立。 a.將對比實驗方案補充完整。 步驟一: 步驟二:______________________(按上圖形式呈現(xiàn))。 b.假設(shè)ⅱ成立的實驗證據(jù)是________________________________。 (4)根據(jù)實驗,亞硫酸鹽的性質(zhì)有_____________________________。 鹽溶液間反應(yīng)的

34、多樣性與____________________________________有關(guān)。 [解析] (1)現(xiàn)象 Ⅰ 中的白色沉淀是Ag2SO3,故反應(yīng)的離子方程式為2Ag++SO===Ag2SO3↓。 (2)①根據(jù)反應(yīng)Cu+Cu+Cu2+,若沉淀中含有Cu+,加入稀硫酸會發(fā)生歧化反應(yīng)生成單質(zhì)銅,實驗現(xiàn)象是析出紅色固體。 ②分析實驗流程知實驗原理為2Cu2++4I-===2CuI↓+I(xiàn)2、I2+SO+H2O===SO+2I-+2H+,SO+Ba2+===BaSO4↓。 a.白色沉淀A是BaSO4,為排除其他離子的干擾,所以試劑1是鹽酸酸化的BaCl2溶液。 b.棕黃色沉淀與KI溶液反應(yīng)生

35、成白色沉淀(CuI),在I-的作用下Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI,SO轉(zhuǎn)化為SO。 (3)①根據(jù)題意知實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO,該白色沉淀既能溶于強酸,又能溶于強堿,還可使酸性KMnO4溶液褪色,推測沉淀中含有亞硫酸根和Al3+、OH-。 ②步驟二的目的是作對比實驗,如果SO存在于鋁的堿式鹽中,消耗的NaOH的量大,故設(shè)計實驗步驟二如下: 2 mL 0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液 若V1明顯大于V2,則證明假設(shè)ⅱ成立。 (4)根據(jù)實驗,亞硫酸鹽具有溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件有關(guān)。 [答案] (1)2Ag++SO===Ag2SO3↓ (2)①析出紅色固體 ②a.HCl和BaCl2溶液 b.在I-的作用下,Cu2+轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI,SO轉(zhuǎn)化為SO (3)①Al3+、OH- ②a. 2 mL 0.1 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液 b.V1明顯大于V2 (4)亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性 兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件

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