2017年高考化学高考题和高考模拟题分项版汇编专题21化学实验设计与探究新人教版

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1、专题21化学实验设计与探究1.【2017新课标3卷】（14分）绿矶是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产屮具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矶的一些性质进行探究。回答下列问题：（1）在试管中加入少量绿矶样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：、。（2）为测定绿矶中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关陷和&）（设为装置A）称重，记为血go将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为ntgo按下图连接好装置进行实验。①仪器B的名称是o②将下列实验操作步骤正确排序（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重,记为加g

2、o乩点燃酒精灯，加热b.熄灭酒精灯c.关闭&和&d.打开Ki和K2,缓缓通入2e.称量Af・冷却到室温③根据实验记录，计算绿矶化学式屮结晶水数目尸（列式表示）。若实验时按a、d次序操作，则使x（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K.和K?,缓缓通入加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。e.浓H2SO4a.品红b.NaOHc.BaCl2d.Ba(N03)2②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式（2）①干燥管②dabfee③76（〃y）偏小9（〃®-卑）（3）①c、a生成白色沉淀、褪色②2F

3、oS0；=^=Fe203+S02t+S03t【解析】（1）样品滚于水滴加KSCN滚液，溶滋颜色无明显变化，说明样品中无F0+；再向试管中通入空气，'溶液逐渐变红，这说明有铁离子产生，即硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁，铁离子遇KSCN'漆液显红鱼。（2）①根据仪器构造可知B杲干燥管。②由于装羞中含有空气，空气能氧化硫酸亚铁，所以加热前需要排尽装置中空气，利用氮气排出空气,为了使生成的水蒸气完全排除，应该先熄灭酒精灯，再冷却，然后关闭K】和最后称量，即正确的排序是dabfee。③样品的质量是（饥一刃）g,加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（/%—旳）g,生成水的质量为(饥—7%

4、)g,FeSOi•aH2O==FeSOi+aH20152(加—刃i)g18t5—mJg解得:76(“-mJx=———9(m3一mJ152_1弘(/7?3-)g(m2-/?z3)g若实验时按a、d次序操作，在加热过程屮部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致加增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此/偏小。（3）①最终得到红色粉末，说明有氧化铁生成，即分解过程发牛了氧化还原反应，根据化合价变化可知一定有SO?生成，这说明硫酸亚铁分解生成氧化铁、SO?和三氧化硫。三氧化硫溶于水生成硫酸，硫酸和锁离子结合生成白色沉淀硫酸锁，由于硝酸锁在酸性溶液中有氧化性，能氧化S02,

5、所以应该用氯化锁，检验S02用品红溶液，所以C、D的溶液依次为氯化锁溶液和品红溶液,实验现彖是C中溶液变浑浊，产生白色沉淀，D中品红溶液褪色。②根据以上分析可知硫酸亚铁高温分解生成氧化铁、S0?和SO：”根据电子守恒和原子守恒得此反应的方程式为2FoSO」卫生Fe2O：j+SO2t+S03to【名师点睛】以绿矶为载体考查无机物的性质实验方案的探究，通常解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理f反应物质f仪器装置f现象f结论f作用意义f联想。具体分析为：①实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？②所用各物质名称、状态、代替物（根据实验目的和相关的化学反应原理，

6、进行全面的分析比较和推理，并合理选择）。③有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象：白下而上，白左而右全面观察。⑥实验结论：直接结论或导岀结论。1.[2017北京卷】（16分）某小组在验证反应“Fe+2A"二F/+2Ag”的实验中检测到F『，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol-I/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

7、，滴加心溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有。（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有乙认为铁粉过量时不可能有Ff,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：序号取样吋I'nJ/min现象■13产生大量白色沉淀；溶液呈红色••1130产生白色沉淀；较3min时量少；溶液红色较3min时加深•••111120产生白色沉淀；较30min时量少；溶液红色较30min时变浅（资料：Ag‘与SC