专题24+探究性实验-2018年高考化学二轮核心考点总动员+含解析

专题24+探究性实验-2018年高考化学二轮核心考点总动员+含解析

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1、2018年高考二轮复习之核心考点步步高系列考点二十四、探究性实验题型介绍:实验探究题主要考查学生的化学实验探究能力和科学表达能力。试题往往以一个具体的化学问题或化学现象为背景,在实验结果不知晓的情况下,由实验者白行设计实验方案进行探究的,因此就会涉及结果假设和设计方案以及预测现象、结果的内容。创新探究类试题一般有以下儿种命题形式:探究化学反应机理、探究化学实验屮的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探究化学反应的现象等。高考选题:[2017北京卷】(

2、16分)某小组在验证反应“Fc+2Ag:Fc2++2AL的实验中检测到Fc卄,发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05mol-L-1硝酸银溶液(pHu2)屮加入过量铁粉,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,滴加K3[Fc(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有o(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是(用离子方程式表示)。针对两种观点

3、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、沉淀量多少与取样吋问有关,对比实验记录如下:序号取样时间/min现彖13产生大暈口色沉淀;溶液呈红色••1130产生白色沉淀;较3min时量少;溶液红色较3min吋加深•・・111120产生白色沉淀;较30min时量少;溶液红色较30min时变浅(资料:A/与SCN-生成白色沉淀AgSCN)①对Fe卄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Fe叫假设b:空气中存在O2,由于

4、(用离子方程式表示),可产生Fc叭假设c:酸性溶液屮NO3-具有氧化性,可产生代叭假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe”。②下列实验I可证实假设a、b、c不是产生Fe*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,不同吋间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液儿乎无色。实验II:装置如图。其屮甲溶液是,操作及现象是o盐桥(3)根据实验现象,结合方程式推测实验i〜血中Fe”浓度变化的原因:。【答案】(1)

5、①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀②(2)Fc+2Fc3+=3Fc2+②4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀③0.05molL'1NaNOs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:®Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+,③Fe+2Fc3+=3Fe2反应开始吋,c(Ag')大,以反应①、②为主,c(Fe3+)增大。约

6、30分钟后,c(A£)小,以反应③为主,c(Fc”)减小。【解析】(1)①黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HC1或HiSCh溶解代,而银不能溶解。或者先用硝酸滚解固体,再用HC1检验树。②也[Fe(CN>]l检验EP的试剂,所以产生蓝色沉淀说明含有F0。(2)过量铁粉与F七卄反应生成Fe2^即代+2尸产=3尸奔。②氧化性成Fe3+的反应为4Fe2JO2+4H+=4F尹+2比0。加入KSCN溶液后产生白色沉淀AgSCN,所以实验可以说明溶液屮含有Ag+,故可以假设Ag+可能氧化Fe?+生

7、成Fe”。③证明假设a、b、c错误,就是排除Ag*对实验的干扰,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0.05molL-1NaNOs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Fe”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Fe?+能够被Ag卜氧化发生反应②Ag++F

8、e2+=Ag+Fe3+,生成的Fe*与过量铁粉发生反应③Fe+2Fe3+=3Fe2+o反应开始吋,c(Ag+)大,以反应①②为主,c(Fc3+)增大。约30分钟后,c(Ag+)小,以反应③为主,曲尹)减小。【名师点睛】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。注意控制变量思想方法的应用,探究实验异常现象成为近几年实验

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