2021年高考化学扫描考点微专题57 热点实验的综合探究（解析版）.docx

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1、57热点实验的综合探究【基础拿分练】1．某同学旅游时发现，苗族人的银饰美丽而富有民族文化，制作银饰时可以选用Fe(NO3)3溶液作蚀刻剂。受此启发，该同学所在的化学兴趣小组在实验室选用Fe(NO3)3溶液清洗做过银镜反应的试管，发现不但银镜溶解，而且产生较少刺激性气体。化学兴趣小组对Fe(NO3)3溶液溶解银的原理进行探究：【提出假设】假设一：Fe(NO3)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO能氧化Ag；假设二：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。【验证假设】(1)甲同学验证假设一。①用淡紫色的Fe(NO3)3·9H2O晶体(分析纯，Mr＝404)配制1

2、.5mol·L－1的Fe(NO3)3溶液100mL。需要称取________gFe(NO3)3·9H2O晶体，配制过程中所用到的仪器除烧杯、玻璃棒外还必需有________________________________________。②测得1.5mol·L－1的Fe(NO3)3溶液pH约为1，其原因用化学方程式表示为___________。③将pH＝1的HNO3溶液加入镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜慢慢溶解，产生无色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式应是________________。④将1.5mol·L－1的Fe(

3、NO3)3溶液加入镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜很快溶解，并且溶液颜色加深。(2)乙同学为验证假设二。分别为溶质质量分数为2%、10%的足量FeCl3溶液加入镀有银镜的试管中，振荡，都看不出银镜溶解。乙同学由此看出结论，假设二不成立。你是否同意乙同学的结论？________，简述理由：___________________。【思考与交流】甲同学的实验④中，溶液颜色为什么会加深？查阅资料得知，Fe2＋能与NO形成配离子：Fe2＋＋NO===[Fe(NO)]2＋(棕色)。已知，同浓度的硝酸氧化性比Fe3＋略强。根据以上信息综合分析，浓、稀Fe(N

4、O3)3溶液溶解银镜时，发生的反应有何不同？___________________________________________。【答案】【验证假设】(1)①60.6　100mL容量瓶、胶头滴管②Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋③3Ag＋NO＋4H＋===3Ag＋＋NO↑＋2H2O(2)不同意　没有检验是否生成了Fe2＋，可能是Fe3＋与Ag发生了反应，但生成的Ag＋与Cl－形成沉淀阻止了反应继续进行，也可能是FeCl3溶液浓度太小而不能溶解银【思考与交流】Fe(NO3)3浓溶液中，Fe3＋、NO都能氧化Ag，Fe(NO3)3稀溶液

5、中可能只有NO氧化Ag【解析】【验证假设】(1)①用淡紫色的Fe(NO3)3·9H2O晶体配制1.5mol·L－1的Fe(NO3)3溶液100mL，依据硝酸铁晶体溶质物质的量为0.15mol计算可知需要晶体质量为0.15mol×404g·mol－1＝60.6g；由配制溶液的过程和步骤分析可知需要的仪器除烧杯、玻璃棒外还必需有100mL的容量瓶、胶头滴管。②测得1.5mol·L－1的Fe(NO3)3溶液pH约为1说明溶液呈酸性，是铁离子水解的原因，反应的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。③将pH＝1的HNO3溶液加入镀有银镜

6、的试管中，振荡，观察到银镜慢慢溶解，产生无色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式为3Ag＋NO＋4H＋===3Ag＋＋NO↑＋2H2O。(2)假设二中，铁离子的氧化性和铁离子的浓度大小有关，且生成的银离子在溶液中生成氯化银沉淀阻止反应进行，可能是浓度小或阻止反应进行，需要验证亚铁离子的存在证明铁离子是否发生还原反应；没有检验是否生成了Fe2＋，可能是Fe3＋与Ag发生了反应，但生成的Ag＋与Cl－形成沉淀阻止了反应继续进行，也可能是FeCl3溶液浓度太小而不能溶解银，所以不同意乙的结论。【思考与交流】已知同浓度的硝酸氧化性比Fe

7、3＋略强。根据以上信息综合分析，浓、稀Fe(NO3)3溶液溶解银镜时的原理不同，Fe(NO3)3浓溶液中，Fe3＋、NO都能氧化Ag，Fe(NO3)3稀溶液中可能只有NO氧化Ag。2．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行以下探究活动：【探究一】(1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_______________________________。(2)另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体

8、Y。①甲同学认为X中可能含有Fe3＋和Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用________(填序号)。a．KSCN溶液　b．铁氰化钾