2025江苏版新教材化学高考第一轮基础练习--专题十七　实验方案的设计和评价　拓展训练（含答案）

中小学教育资源及组卷应用平台
2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题十七　实验方案的设计和评价
1.下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2,能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制NO气体 B.用装置乙收集NO气体
C.用装置丙进行NO的尾气吸收 D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2固体
答案　B　
2.实验室可以利用下图装置制备溴苯。
已知:溴苯及苯的沸点分别是154 ℃和80.1 ℃,温度过高易发生副反应生成二溴苯等。
反应原理为+Br2 +HBr　ΔH<0
下列说法错误的是(　　)
A.恒压滴液漏斗中的液体滴入速率不能过大
B.装置A可以用直形冷凝管代替
C.反应过程中,需要用加热装置不断加热三颈烧瓶
D.装置B既可以吸收HBr气体,又可以防倒吸
答案　C　
3.实验室制取乙烯并验证其化学性质,下列装置不正确的是(　　)
A.制备乙烯 B.除去杂质
C.验证性质 D.收集乙烯
答案　D　
4.利用如图所示装置进行SO2的制备和性质探究实验(夹持装置省略)。下列说法不正确的是(　　)
A.固体X可为Cu
B.若试剂Y为氢硫酸,则试管中可产生淡黄色沉淀
C.为证明SO2具有还原性,试剂Y可为酸性KMnO4溶液
D.该装置中试管口应塞一团浸有NaOH溶液的棉团
答案　A　
5.下列操作能实现相应的实验目的的是(　　)
选项 实验目的 操作步骤及现象
A 验证淀粉水解生成葡萄糖 将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间;待溶液冷却后,加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生
B 证明某钠盐为Na2SO3或NaHSO3 向某钠盐中滴加浓盐酸,并将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
C 除去乙醇中混有的少量乙酸 向混合液中加入饱和Na2CO3溶液,分液
D 证明氧化性:H2O2>Fe3+ 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液变红
答案　A　
6.兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号 操作 试剂a 试剂b 现象
① 0.2 mol/L FeCl3溶液 蒸馏水 溶液为黄色
② 0.2 mol/L FeCl3溶液 2 mol/L 盐酸 溶液为浅黄色
③ 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液 蒸馏水 溶液为浅黄色
④ 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液 2 mol/L 硝酸 溶液接近无色
下列说法不正确的是(　　)
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
答案　D　
7.下列实验中,对应的操作、现象以及结论都正确的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 将镀层破坏的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后取溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 无蓝色沉淀产生 铁未被腐蚀,已破损的镀层锌仍能起到保护的作用
B 向含0.1 mol FeI2的溶液中通入1 mol Cl2,再滴加淀粉溶液 溶液变蓝色 还原性:I->Fe2+
C 向CH2CHCHO溶液中滴加溴水 溴水褪色 CH2CHCHO中含有碳碳双键
D 将乙醇、浓硫酸在170 ℃条件下产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 有乙烯生成
答案　A　
8.实验探究是化学学习的方法之一。下列实验设计、现象和实验结论都正确的是(　　)
实验设计 现象 实验结论
A 在坩埚中加入16.4 g CaC2O4·2H2O,加热一段时间,在干燥器中冷却 称取坩埚中剩余物质质量为12.8 g 加热后坩埚内固体为CaO和CaC2O4的混合物
B 向溶液X中先滴加稀硝酸,然后再滴加BaCl2溶液 滴加稀硝酸时无明显现象,滴加BaCl2溶液时产生白色沉淀 溶液X中含S或Ag+
C 分别用蒸馏水、1.0 mol·L-1 AlCl3溶液喷洒甲、乙两张白纸,静置、干燥 喷洒AlCl3溶液的纸张老化明显 Cl-能促进纸张的老化
D 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性,能还原HNO3
答案　B
9.实验是探究物质性质的重要方法,下列实验中,操作及现象与得出的结论相一致的是(　　)
选项 实验目的 操作及现象 结论
A 探究不同催化剂的催化效率 两支试管中分别盛相同温度、相同浓度、相同体积的H2O2溶液,分别滴加相同浓度、相同体积的FeCl3溶液与CuSO4溶液,滴加FeCl3溶液的试管中产生气体更快 Fe3+对H2O2分解的催化效率更高
B 验证反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2是可逆反应 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应。取反应后试样,滴加KSCN溶液,溶液变为红色;另取反应后试样,加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀 反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2是可逆反应
C 检验Cu2O固体中是否含有单质Cu 取样,加入足量稀盐酸,观察现象 若有红色固体剩余,则说明样品中有单质Cu
D 证明苯酚与溴水发生反应 向苯酚饱和溶液中滴加少量溴水,充分振荡 若出现白色沉淀,说明苯酚与溴发生了反应
答案　B
10.实验室用a装置制备下列气体时,所选试剂及收集方法均正确的是(　　)
选项 气体 试剂 收集
A SO2 Cu+浓硫酸 b
B NO2 Cu+浓硝酸 c
C C2H2 电石+饱和食盐水 d
D NH3 生石灰+浓氨水 d
答案　C　
11.利用SO2 ZnS2O4 Na2S2O4转化制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的装置如图。已知金属Zn类似于金属Al,具有两性,下列说法不正确的是(　　)
A.单向阀可以起到防倒吸的作用
B.先打开滴液漏斗旋塞,再通入SO2至溶液中
C.NaOH溶液不宜加入过多的原因是防止产品中混有含锌元素的杂质
D.该实验适合使用NaOH溶液进行尾气处理
答案　B　
12.探究硫及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论中有不正确的是(　　)
实验方案 现象 结论
A 在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸 产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体 发生歧化反应:Na2S2+2HCl 2NaCl+H2S↑+S↓
B 已知[Fe(SO2)6]3+呈红棕色,将SO2气体通入FeCl3溶液中 溶液先变为红棕色,过一段时间又变成浅绿色 Fe3+与SO2络合反应速率比氧化还原反应速率快,但氧化还原反应的平衡常数更大
C 燃着的镁条插入盛有SO2的集气瓶中。冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量CuSO4溶液 剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀 镁能在SO2中燃烧:2Mg+SO2 2MgO+S
D 探究电石与水的反应 将电石与饱和食盐水反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察现象 若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明电石与水反应生成了乙炔
答案　D　
13.三氯化铬为紫色晶体,熔点为1 152 ℃,易潮解,高温下易被氧气氧化。实验室根据反应Cr2O3(s)+3CCl4(g) 2CrCl3(s)+3COCl2(g),利用如下装置制备CrCl3粗品(加热及夹持装置略去)。回答下列问题:
已知:CCl4沸点为76.8 ℃;COCl2有毒,沸点为8.2 ℃,遇水剧烈水解生成有刺激性气味的气体。
制备CrCl3时进行操作:
(ⅰ)……;
(ⅱ)将盛有Cr2O3粉末的瓷舟置于管式炉中;
(ⅲ)通入N2,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应,控制温度为750 ℃左右;
(ⅳ)反应结束后,停止热水浴和管式炉加热,继续通入N2,直至装置冷却。
(1)操作(ⅰ)为　　　　　　　　,判断制备反应结束的实验现象是　　　　。
(2)图示装置存在的缺陷是　　　　　　　　　　　　。实验过程中通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　,锥形瓶用来收集　　　　(填化学式)。
(3)装置E中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)检查装置的气密性　当pH传感器读数保持不变时
(2)D、E之间缺少防倒吸装置　开始时把装置中的空气排出,结束时将装置中的COCl2气体排入装置E进行处理　CCl4
(3)COCl2+4OH- C+2Cl-+2H2O
14.K4[Fe(C2O4)3]·xH2O(三草酸合亚铁酸钾)是一种橙色固体,能溶于水,难溶于乙醇,在分析化学中用作吸氧剂。可通过如下实验装置(夹持装置省略),先制得难溶于水的FeC2O4,再制取三草酸合亚铁酸钾。
回答下列问题:
(1)将铁屑放入a中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,进行的操作为①打开K1、K3和K4,关闭K2;②……;③……;④关闭K1、K2。操作②是　　　　　,目的是　　　　　　;经操作③,B装置中生成FeC2O4,此时活塞K2、K3的状态是　　　。
(2)向生成FeC2O4的B装置中重新加入H2C2O4-K2C2O4混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,从而获得K4[Fe(C2O4)3]·xH2O沉淀。对所得产品洗涤干净后进行如下分析:取m g产品进行含铁量的测定,平均分成三份加入锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解后,用c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,三次实验消耗KMnO4溶液的平均体积为V mL。产品中铁元素的质量分数表达式为　　　%;若产品加入锥形瓶后放置时间过长,则测定的质量分数将　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)K4[Fe(C2O4)3]·xH2O加热时易分解。现利用如下装置检验其受热分解所得产物是否含有H2O、CO、CO2:
各装置接口的连接顺序为a→hi→　　　　　　　　　　　　　　(填标号);实验开始时,先通一段时间的N2。若气体产物中含有CO,则装置中的现象是　 　。
答案　(1)在尾部检验H2纯度　证明装置内空气已排尽(防止产品被氧化)　打开K2,关闭K3
(2)降低三草酸合亚铁酸钾的溶解度,便于析出　　偏低
(3)fg→bc(或cb)→d　B中黑色固体变红,E中澄清石灰水不变浑浊,且C中澄清石灰水变浑浊
15.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。
已知:
①2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O;
②SO3的沸点为44.8 ℃;
③Na2S2O3中S元素的化合价分别为-2价和+6价。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性,加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,目的是　　　　　　　　　　　,D装置中试剂为　　　　　　　　　。
(2)实验过程操作:①打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入一段时间N2;②关闭活塞K1、K2,打开活塞K3,加热绿矾;③C处溶液pH约为8时停止加热;④在m处连接盛有NaOH溶液的容器……⑤从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体。使用pH传感器始终监测混合溶液pH的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;补充完善操作④:　　　　　。
(3)步骤⑤中需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止,使用水浴加热的原因是　　　　　　。
(4)学习小组探究Na2S2O3的性质:取Na2S2O3晶体,溶解配成0.2 mol/L的溶液;取4 mL溶液,向其中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊。对溶液变浑浊的原因提出假设:
假设1:氯水氧化了-2价硫元素;
假设2:酸性条件下Na2S2O3分解产生S。
实验验证:a、b试管均盛有4 mL 0.2 mol/L Na2S2O3溶液。
①用胶头滴管向试管b中加入的试剂为　　　　　　　　。
②依据现象,S产生的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。
答案　(1)除去水中溶解的氧气　NaOH溶液　(2)防止SO2过量使溶液呈酸性,造成Na2S2O3分解　关闭活塞K3,打开活塞K1、K2,通入一段时间N2　(3)控制温度,防止温度过高Na2S2O3分解　(4)①1 mL pH=2.4的盐酸　②Cl2+S2+H2O S+S↓+2Cl-+2H+
16.某化学小组用下列装置(夹持装置已略去)制备氨基甲酸铵(H2NCOONH4),其反应原理为2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s)　ΔH<0。已知:氨基甲酸铵难溶于四氯化碳,易水解生成碳酸氢铵,受热易分解生成尿素。
试回答下列问题:
(1)装置C中仪器m的名称是　　　　;装置F中橡皮管的作用是　。
(2)装置A是制备氨气的简易装置,装置B中盛放的试剂为　　　　。
(3)反应时,为了提高氨基甲酸铵的产量,仪器m应放置在　　　　(填“热水浴”或“冷水浴”)中;装置C中浸有稀硫酸的棉花的作用是　　　　　　　　　　。
(4)装置F中利用盐酸和石灰石制CO2,则装置E、D的作用分别是　　　。
(5)实验制备过程中,为了提高氨基甲酸铵纯度,请提出合理措施:　　　　　　　　　　　　　　　　(写两条)。
答案　(1)三颈烧瓶　平衡气压,便于液体顺利流下
(2)碱石灰　(3)冷水浴　吸收氨气,防止污染空气
(4)除去挥发出来的HCl、干燥CO2
(5)试剂和仪器尽量避免与水接触;控制适宜温度,以防分解
17.己二酸在有机合成工业等方面有着重要作用,以环己醇(,Mr=100,ρ=0.95 g/mL)为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH,Mr=146],已知己二酸和己二酸钾[KOOC(CH2)4COOK]的溶解度均随温度升高而增大。
实验步骤:①向250 mL三颈烧瓶中加入搅拌磁子、50 mL 1.0%的KOH溶液和9.0 g高锰酸钾,按如图所示安装装置,控制滴速并维持温度在45 ℃左右,共滴加环己醇2.0 mL,滴加结束时需启动加热装置加热一段时间,趁热过滤,洗涤滤渣MnO2。
②将滤液和洗涤液倒入100 mL烧杯中,加入适量饱和亚硫酸氢钾溶液,再用约4 mL浓HCl溶液,使溶液呈酸性,加热浓缩使溶液体积减少至10 mL,经过冷却结晶、过滤、洗涤,烘干得到粗产品a g。
③准确称取b g己二酸产品于锥形瓶中,加入少量水溶解,滴入酚酞试剂,用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定。重复上述操作三次,平均消耗NaOH溶液V mL。
(1)装环己醇的仪器名称　　　　,冷凝水的进水口为　　　　(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶内发生反应的化学方程式为　　　　　　。
(3)步骤①中趁热过滤的优点是　　　　。
(4)下列关于实验操作的相关说法,错误的有　　　　。
A.步骤①中洗涤时可采用少量热水洗涤滤渣三次
B.步骤①如果滴速过快,会导致溶液温度升高,反应过于剧烈
C.步骤②中饱和亚硫酸氢钾溶液的目的是除去多余的KMnO4
D.步骤②中过滤时,可用玻璃棒搅拌待过滤液,加快过滤速率
(5)如不加入适量饱和亚硫酸氢钾溶液,后续会产生一种有毒气体。在产生该有毒气体的化学反应中,氧化剂和氧化产物的物质的量之比为　　　　。
(6)如何判断滴定达到终点:　　　　　　　　　。
(7)己二酸的实际产率是　　　　(用含a、b、V的化简后的式子表示)。
答案　(1)恒压滴液漏斗　b
(2)3+8KMnO4 8MnO2↓+3KOOC(CH2)4COOK+2KOH+5H2O
(3)滤去MnO2的同时可以避免溶液冷却导致己二酸钾析出,提高产率
(4)D
(5)2∶5
(6)当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色刚好变为粉红色,且半分钟内不褪色
(7)×100%
18.实验小组制备NaNO2并探究其性质。
Ⅰ.制备NaNO2
(1)仪器a的名称是　　　　　;气体b的化学式为　　　　　　。用漏斗代替导管的目的是　　　　　　　　　　　　(答2条)。
(2)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:
序号 试管 操作 现象
① 2 mL B中溶液 加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 不变蓝
② 2 mL B中溶液 滴加几滴H2SO4溶液至pH=5,加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 变蓝
③ 2 mL H2O 滴加几滴H2SO4溶液至pH=5,加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 不变蓝
乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是　　　　　。
Ⅱ.探究NaNO2的性质
装置 操作 现象
取10 mL 1 mol/L NaNO2溶液于试剂瓶中,加入几滴H2SO4溶液酸化,再加入10 mL 1 mol/L FeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量O2 ⅰ.溶液迅速变为棕色 ⅱ.溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色 ⅲ.最终形成棕褐色溶液
资料:①[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
②HNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。
(3)溶液迅速变为棕色的原因是　　　　　　　。已知棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)最终棕褐色溶液中溶质的成分是Fe(OH)x(SO4)y,测得装置中混合溶液体积为20 mL,设计如下实验测定其组成。
资料:充分反应后,Fe2+全部转化为Fe(OH)x(SO4)y。
加掩蔽剂KF的原理和目的是(掩蔽Fe3+的颜色除外)　　　　　　　　　。由上述数据可知Fe(OH)x(SO4)y中x=　　　　(用含V1、V2的代数式表示)。
答案　(1)圆底烧瓶　O2　防止倒吸、增大接触面积使其充分反应
(2)NO2可能与NaOH反应生成NaNO3,酸性条件下N也会氧化I-
(3)酸性条件下,HNO2分解产生的NO与溶液中的Fe2+以配位键结合形成[Fe(NO)]2+　4[Fe(NO)]2++O2+4H+ 4Fe3++4NO+2H2O
(4)F-能与Fe3+形成稳定的无色配合离子[FeF6]3-,可避免Fe3+与氢氧化钠反应造成实验干扰　
19.利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1 mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化 型/还原型) Fe3+/ Fe2+ H2O2/ H2O O2/ H2O2 MnO2/ Mn2+ I2/ I-
电极电势 φ/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536
回答下列问题:
Ⅰ.探究H2O2的分解反应
Fe3+催化H2O2分解反应过程包括ⅰ、ⅱ两步:
反应ⅰ:Fe3++H2O2 Fe2++H++　　　(未配平)
反应ⅱ:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
(1)反应ⅰ的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)验证Fe2+生成:反应过程中,加入　　　溶液,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+生成。
(3)酸性条件下MnO2也可催化H2O2分解。结合表中数据判断,上述条件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　。
Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E(E=φ正极-φ负极)随时间t的变化如图b所示:
(4)电池初始工作时,正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①t1时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
ⅰ 往烧杯A中加入适量Fe E　　　　0 猜想1成立
ⅱ 往烧杯B中加入适量　　　 E<0 猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由:　　　　　　。
③为进一步验证猜想1,进行实验ⅲ,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
ⅲ 往烧杯A中加入适量　　　 E<0 猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
答案　(1)2Fe3++H2O2 2Fe2++2H++O2↑
(2)K3[Fe(CN)6]　(3)H2O2>MnO2>O2　(4)Fe3++e- Fe2+　(5)①<　AgNO3固体　②加入铁粉后,同时使c(Fe2+)增大、c(Fe3+)减小,出现两个变量,c(Fe2+)增大和c(Fe3+)减小均能使平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I2逆向移动,使E<0,不足以证明猜想1成立　③FeCl2固体　
20.Ⅰ.配制100 mL 0.05 mol·L-1 Fe2 (SO4)3溶液。
(1)该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、　　　　、　　　　。
(2)为了防止Fe2 (SO4)3水解,在配制过程中可以加入少量　　　　。
Ⅱ.探究Fe2 (SO4)3与Cu的反应。
原理预测:
(3)请写出Fe2 (SO4)3与Cu反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　。
开展实验并观察现象:
某实验小组在进行Fe2 (SO4)3与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究。
实验Ⅰ:
提出问题:
(4)实验前,小组同学预测步骤2后溶液不会变为红色,原因是　　　　　　　　。
查阅文献:ⅰ.CuSCN为难溶于水的白色固体;
ⅱ.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似。
提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能。
猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应。
猜测2:Fe2+将Cu2+还原,Cu2++Fe2+ Cu++Fe3+,Cu++SCN- CuSCN↓。
(5)猜测1的离子方程式为　　　　　　　。
设计实验:
实验 序号 对比实验 及试剂 实验步骤 实验现象
Ⅱ A试管 2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液 加入1 mL 0.4 mol·L-1KSCN溶液 开始时溶液的上部变为红色,一段时间后红色向下扩散,最后充满整支试管
B试管 2 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 加入1 mL 0.4 mol·L-lKSCN溶液 溶液变成绿色
Ⅲ C试管 2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液 加入2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液 溶液变为淡蓝色
再加1 mL 0.4 mol·L-1KSCN溶液 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一段时间后整支试管溶液呈深红色
得出结论:
(6)实验Ⅱ中试管　　　　(填字母)中的现象可以证实猜测1不成立。
(7)Fe3+的氧化性本应强于Cu2+,结合实验Ⅲ中的现象解释Cu2++Fe2+ Cu++Fe3+能正向发生的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)胶头滴管　100 mL容量瓶　(2)稀硫酸　(3)Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+　(4)Cu粉过量不会有Fe3+剩余,不会有红色的Fe(SCN)3生成　(5)2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓+(SCN)2↑　(6)B　(7)由于SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得平衡正向移动　
专题十七　实验方案的设计和评价
1.下列装置用于实验室制取NO并回收Cu(NO3)2,能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制NO气体 B.用装置乙收集NO气体
C.用装置丙进行NO的尾气吸收 D.用装置丁蒸干溶液获得Cu(NO3)2固体
答案　B　
2.实验室可以利用下图装置制备溴苯。
已知:溴苯及苯的沸点分别是154 ℃和80.1 ℃,温度过高易发生副反应生成二溴苯等。
反应原理为+Br2 +HBr　ΔH<0
下列说法错误的是(　　)
A.恒压滴液漏斗中的液体滴入速率不能过大
B.装置A可以用直形冷凝管代替
C.反应过程中,需要用加热装置不断加热三颈烧瓶
D.装置B既可以吸收HBr气体,又可以防倒吸
答案　C　
3.实验室制取乙烯并验证其化学性质,下列装置不正确的是(　　)
A.制备乙烯 B.除去杂质
C.验证性质 D.收集乙烯
答案　D　
4.利用如图所示装置进行SO2的制备和性质探究实验(夹持装置省略)。下列说法不正确的是(　　)
A.固体X可为Cu
B.若试剂Y为氢硫酸,则试管中可产生淡黄色沉淀
C.为证明SO2具有还原性,试剂Y可为酸性KMnO4溶液
D.该装置中试管口应塞一团浸有NaOH溶液的棉团
答案　A　
5.下列操作能实现相应的实验目的的是(　　)
选项 实验目的 操作步骤及现象
A 验证淀粉水解生成葡萄糖 将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间;待溶液冷却后,加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生
B 证明某钠盐为Na2SO3或NaHSO3 向某钠盐中滴加浓盐酸,并将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
C 除去乙醇中混有的少量乙酸 向混合液中加入饱和Na2CO3溶液,分液
D 证明氧化性:H2O2>Fe3+ 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液变红
答案　A　
6.兴趣小组为探究FeCl3在溶液中显黄色的原因,进行如下实验。
序号 操作 试剂a 试剂b 现象
① 0.2 mol/L FeCl3溶液 蒸馏水 溶液为黄色
② 0.2 mol/L FeCl3溶液 2 mol/L 盐酸 溶液为浅黄色
③ 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液 蒸馏水 溶液为浅黄色
④ 0.2 mol/L Fe(NO3)3溶液 2 mol/L 硝酸 溶液接近无色
下列说法不正确的是(　　)
A.②中的溶液颜色比①中的浅,主要是因为Fe3+的水解平衡逆向移动
B.由③④可知,Fe(NO3)3溶液显浅黄色与Fe3+水解有关
C.由以上实验可推知,FeCl3溶液显黄色与Fe3+水解、Cl-存在均有关
D.由以上实验可推知,导致②③溶液均为浅黄色的原因相同
答案　D　
7.下列实验中,对应的操作、现象以及结论都正确的是(　　)
选项 操作 现象 结论
A 将镀层破坏的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,一段时间后取溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 无蓝色沉淀产生 铁未被腐蚀,已破损的镀层锌仍能起到保护的作用
B 向含0.1 mol FeI2的溶液中通入1 mol Cl2,再滴加淀粉溶液 溶液变蓝色 还原性:I->Fe2+
C 向CH2CHCHO溶液中滴加溴水 溴水褪色 CH2CHCHO中含有碳碳双键
D 将乙醇、浓硫酸在170 ℃条件下产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液 酸性高锰酸钾溶液褪色 有乙烯生成
答案　A　
8.实验探究是化学学习的方法之一。下列实验设计、现象和实验结论都正确的是(　　)
实验设计 现象 实验结论
A 在坩埚中加入16.4 g CaC2O4·2H2O,加热一段时间,在干燥器中冷却 称取坩埚中剩余物质质量为12.8 g 加热后坩埚内固体为CaO和CaC2O4的混合物
B 向溶液X中先滴加稀硝酸,然后再滴加BaCl2溶液 滴加稀硝酸时无明显现象,滴加BaCl2溶液时产生白色沉淀 溶液X中含S或Ag+
C 分别用蒸馏水、1.0 mol·L-1 AlCl3溶液喷洒甲、乙两张白纸,静置、干燥 喷洒AlCl3溶液的纸张老化明显 Cl-能促进纸张的老化
D 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热 烧瓶中有红棕色气体产生 木炭具有还原性,能还原HNO3
答案　B
9.实验是探究物质性质的重要方法,下列实验中,操作及现象与得出的结论相一致的是(　　)
选项 实验目的 操作及现象 结论
A 探究不同催化剂的催化效率 两支试管中分别盛相同温度、相同浓度、相同体积的H2O2溶液,分别滴加相同浓度、相同体积的FeCl3溶液与CuSO4溶液,滴加FeCl3溶液的试管中产生气体更快 Fe3+对H2O2分解的催化效率更高
B 验证反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2是可逆反应 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应。取反应后试样,滴加KSCN溶液,溶液变为红色;另取反应后试样,加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀 反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2是可逆反应
C 检验Cu2O固体中是否含有单质Cu 取样,加入足量稀盐酸,观察现象 若有红色固体剩余,则说明样品中有单质Cu
D 证明苯酚与溴水发生反应 向苯酚饱和溶液中滴加少量溴水,充分振荡 若出现白色沉淀,说明苯酚与溴发生了反应
答案　B
10.实验室用a装置制备下列气体时,所选试剂及收集方法均正确的是(　　)
选项 气体 试剂 收集
A SO2 Cu+浓硫酸 b
B NO2 Cu+浓硝酸 c
C C2H2 电石+饱和食盐水 d
D NH3 生石灰+浓氨水 d
答案　C　
11.利用SO2 ZnS2O4 Na2S2O4转化制取连二亚硫酸钠(Na2S2O4)的装置如图。已知金属Zn类似于金属Al,具有两性,下列说法不正确的是(　　)
A.单向阀可以起到防倒吸的作用
B.先打开滴液漏斗旋塞,再通入SO2至溶液中
C.NaOH溶液不宜加入过多的原因是防止产品中混有含锌元素的杂质
D.该实验适合使用NaOH溶液进行尾气处理
答案　B　
12.探究硫及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论中有不正确的是(　　)
实验方案 现象 结论
A 在过硫化钠(Na2S2)中加入稀盐酸 产生淡黄色沉淀和臭鸡蛋气味的气体 发生歧化反应:Na2S2+2HCl 2NaCl+H2S↑+S↓
B 已知[Fe(SO2)6]3+呈红棕色,将SO2气体通入FeCl3溶液中 溶液先变为红棕色,过一段时间又变成浅绿色 Fe3+与SO2络合反应速率比氧化还原反应速率快,但氧化还原反应的平衡常数更大
C 燃着的镁条插入盛有SO2的集气瓶中。冷却后,往集气瓶中加入适量稀盐酸,静置,取少量上层清液于试管中,滴加少量CuSO4溶液 剧烈燃烧,集气瓶口有淡黄色固体附着,集气瓶底有白色固体生成。试管中没有产生黑色沉淀 镁能在SO2中燃烧:2Mg+SO2 2MgO+S
D 探究电石与水的反应 将电石与饱和食盐水反应产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液,观察现象 若酸性高锰酸钾溶液褪色,说明电石与水反应生成了乙炔
答案　D　
13.三氯化铬为紫色晶体,熔点为1 152 ℃,易潮解,高温下易被氧气氧化。实验室根据反应Cr2O3(s)+3CCl4(g) 2CrCl3(s)+3COCl2(g),利用如下装置制备CrCl3粗品(加热及夹持装置略去)。回答下列问题:
已知:CCl4沸点为76.8 ℃;COCl2有毒,沸点为8.2 ℃,遇水剧烈水解生成有刺激性气味的气体。
制备CrCl3时进行操作:
(ⅰ)……;
(ⅱ)将盛有Cr2O3粉末的瓷舟置于管式炉中;
(ⅲ)通入N2,一段时间后接通冷凝装置,加热开始反应,控制温度为750 ℃左右;
(ⅳ)反应结束后,停止热水浴和管式炉加热,继续通入N2,直至装置冷却。
(1)操作(ⅰ)为　　　　　　　　,判断制备反应结束的实验现象是　　　　。
(2)图示装置存在的缺陷是　　　　　　　　　　　　。实验过程中通入氮气的目的是　　　　　　　　　　　　　,锥形瓶用来收集　　　　(填化学式)。
(3)装置E中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)检查装置的气密性　当pH传感器读数保持不变时
(2)D、E之间缺少防倒吸装置　开始时把装置中的空气排出,结束时将装置中的COCl2气体排入装置E进行处理　CCl4
(3)COCl2+4OH- C+2Cl-+2H2O
14.K4[Fe(C2O4)3]·xH2O(三草酸合亚铁酸钾)是一种橙色固体,能溶于水,难溶于乙醇,在分析化学中用作吸氧剂。可通过如下实验装置(夹持装置省略),先制得难溶于水的FeC2O4,再制取三草酸合亚铁酸钾。
回答下列问题:
(1)将铁屑放入a中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,进行的操作为①打开K1、K3和K4,关闭K2;②……;③……;④关闭K1、K2。操作②是　　　　　,目的是　　　　　　;经操作③,B装置中生成FeC2O4,此时活塞K2、K3的状态是　　　。
(2)向生成FeC2O4的B装置中重新加入H2C2O4-K2C2O4混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是　　　　　　　　　　　　　　　　,从而获得K4[Fe(C2O4)3]·xH2O沉淀。对所得产品洗涤干净后进行如下分析:取m g产品进行含铁量的测定,平均分成三份加入锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解后,用c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,三次实验消耗KMnO4溶液的平均体积为V mL。产品中铁元素的质量分数表达式为　　　%;若产品加入锥形瓶后放置时间过长,则测定的质量分数将　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)K4[Fe(C2O4)3]·xH2O加热时易分解。现利用如下装置检验其受热分解所得产物是否含有H2O、CO、CO2:
各装置接口的连接顺序为a→hi→　　　　　　　　　　　　　　(填标号);实验开始时,先通一段时间的N2。若气体产物中含有CO,则装置中的现象是　 　。
答案　(1)在尾部检验H2纯度　证明装置内空气已排尽(防止产品被氧化)　打开K2,关闭K3
(2)降低三草酸合亚铁酸钾的溶解度,便于析出　　偏低
(3)fg→bc(或cb)→d　B中黑色固体变红,E中澄清石灰水不变浑浊,且C中澄清石灰水变浑浊
15.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及还原剂,受热、遇酸易分解。学习小组用如图装置模拟古法制硫酸,同时利用生成的SO2气体制备硫代硫酸钠。
已知:
①2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O;
②SO3的沸点为44.8 ℃;
③Na2S2O3中S元素的化合价分别为-2价和+6价。
回答下列问题:
(1)检查装置气密性,加入药品。Na2S和Na2CO3混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制,目的是　　　　　　　　　　　,D装置中试剂为　　　　　　　　　。
(2)实验过程操作:①打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入一段时间N2;②关闭活塞K1、K2,打开活塞K3,加热绿矾;③C处溶液pH约为8时停止加热;④在m处连接盛有NaOH溶液的容器……⑤从锥形瓶中得到Na2S2O3晶体。使用pH传感器始终监测混合溶液pH的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;补充完善操作④:　　　　　。
(3)步骤⑤中需水浴加热浓缩至液体表面出现结晶为止,使用水浴加热的原因是　　　　　　。
(4)学习小组探究Na2S2O3的性质:取Na2S2O3晶体,溶解配成0.2 mol/L的溶液;取4 mL溶液,向其中加入1 mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊。对溶液变浑浊的原因提出假设:
假设1:氯水氧化了-2价硫元素;
假设2:酸性条件下Na2S2O3分解产生S。
实验验证:a、b试管均盛有4 mL 0.2 mol/L Na2S2O3溶液。
①用胶头滴管向试管b中加入的试剂为　　　　　　　　。
②依据现象,S产生的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。
答案　(1)除去水中溶解的氧气　NaOH溶液　(2)防止SO2过量使溶液呈酸性,造成Na2S2O3分解　关闭活塞K3,打开活塞K1、K2,通入一段时间N2　(3)控制温度,防止温度过高Na2S2O3分解　(4)①1 mL pH=2.4的盐酸　②Cl2+S2+H2O S+S↓+2Cl-+2H+
16.某化学小组用下列装置(夹持装置已略去)制备氨基甲酸铵(H2NCOONH4),其反应原理为2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(s)　ΔH<0。已知:氨基甲酸铵难溶于四氯化碳,易水解生成碳酸氢铵,受热易分解生成尿素。
试回答下列问题:
(1)装置C中仪器m的名称是　　　　;装置F中橡皮管的作用是　。
(2)装置A是制备氨气的简易装置,装置B中盛放的试剂为　　　　。
(3)反应时,为了提高氨基甲酸铵的产量,仪器m应放置在　　　　(填“热水浴”或“冷水浴”)中;装置C中浸有稀硫酸的棉花的作用是　　　　　　　　　　。
(4)装置F中利用盐酸和石灰石制CO2,则装置E、D的作用分别是　　　。
(5)实验制备过程中,为了提高氨基甲酸铵纯度,请提出合理措施:　　　　　　　　　　　　　　　　(写两条)。
答案　(1)三颈烧瓶　平衡气压,便于液体顺利流下
(2)碱石灰　(3)冷水浴　吸收氨气,防止污染空气
(4)除去挥发出来的HCl、干燥CO2
(5)试剂和仪器尽量避免与水接触;控制适宜温度,以防分解
17.己二酸在有机合成工业等方面有着重要作用,以环己醇(,Mr=100,ρ=0.95 g/mL)为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COOH,Mr=146],已知己二酸和己二酸钾[KOOC(CH2)4COOK]的溶解度均随温度升高而增大。
实验步骤:①向250 mL三颈烧瓶中加入搅拌磁子、50 mL 1.0%的KOH溶液和9.0 g高锰酸钾,按如图所示安装装置,控制滴速并维持温度在45 ℃左右,共滴加环己醇2.0 mL,滴加结束时需启动加热装置加热一段时间,趁热过滤,洗涤滤渣MnO2。
②将滤液和洗涤液倒入100 mL烧杯中,加入适量饱和亚硫酸氢钾溶液,再用约4 mL浓HCl溶液,使溶液呈酸性,加热浓缩使溶液体积减少至10 mL,经过冷却结晶、过滤、洗涤,烘干得到粗产品a g。
③准确称取b g己二酸产品于锥形瓶中,加入少量水溶解,滴入酚酞试剂,用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定。重复上述操作三次,平均消耗NaOH溶液V mL。
(1)装环己醇的仪器名称　　　　,冷凝水的进水口为　　　　(填“a”或“b”)。
(2)三颈烧瓶内发生反应的化学方程式为　　　　　　。
(3)步骤①中趁热过滤的优点是　　　　。
(4)下列关于实验操作的相关说法,错误的有　　　　。
A.步骤①中洗涤时可采用少量热水洗涤滤渣三次
B.步骤①如果滴速过快,会导致溶液温度升高,反应过于剧烈
C.步骤②中饱和亚硫酸氢钾溶液的目的是除去多余的KMnO4
D.步骤②中过滤时,可用玻璃棒搅拌待过滤液,加快过滤速率
(5)如不加入适量饱和亚硫酸氢钾溶液,后续会产生一种有毒气体。在产生该有毒气体的化学反应中,氧化剂和氧化产物的物质的量之比为　　　　。
(6)如何判断滴定达到终点:　　　　　　　　　。
(7)己二酸的实际产率是　　　　(用含a、b、V的化简后的式子表示)。
答案　(1)恒压滴液漏斗　b
(2)3+8KMnO4 8MnO2↓+3KOOC(CH2)4COOK+2KOH+5H2O
(3)滤去MnO2的同时可以避免溶液冷却导致己二酸钾析出,提高产率
(4)D
(5)2∶5
(6)当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液由无色刚好变为粉红色,且半分钟内不褪色
(7)×100%
18.实验小组制备NaNO2并探究其性质。
Ⅰ.制备NaNO2
(1)仪器a的名称是　　　　　;气体b的化学式为　　　　　　。用漏斗代替导管的目的是　　　　　　　　　　　　(答2条)。
(2)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:
序号 试管 操作 现象
① 2 mL B中溶液 加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 不变蓝
② 2 mL B中溶液 滴加几滴H2SO4溶液至pH=5,加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 变蓝
③ 2 mL H2O 滴加几滴H2SO4溶液至pH=5,加2 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加几滴淀粉溶液 不变蓝
乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是　　　　　。
Ⅱ.探究NaNO2的性质
装置 操作 现象
取10 mL 1 mol/L NaNO2溶液于试剂瓶中,加入几滴H2SO4溶液酸化,再加入10 mL 1 mol/L FeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量O2 ⅰ.溶液迅速变为棕色 ⅱ.溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色 ⅲ.最终形成棕褐色溶液
资料:①[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。
②HNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。
(3)溶液迅速变为棕色的原因是　　　　　　　。已知棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)最终棕褐色溶液中溶质的成分是Fe(OH)x(SO4)y,测得装置中混合溶液体积为20 mL,设计如下实验测定其组成。
资料:充分反应后,Fe2+全部转化为Fe(OH)x(SO4)y。
加掩蔽剂KF的原理和目的是(掩蔽Fe3+的颜色除外)　　　　　　　　　。由上述数据可知Fe(OH)x(SO4)y中x=　　　　(用含V1、V2的代数式表示)。
答案　(1)圆底烧瓶　O2　防止倒吸、增大接触面积使其充分反应
(2)NO2可能与NaOH反应生成NaNO3,酸性条件下N也会氧化I-
(3)酸性条件下,HNO2分解产生的NO与溶液中的Fe2+以配位键结合形成[Fe(NO)]2+　4[Fe(NO)]2++O2+4H+ 4Fe3++4NO+2H2O
(4)F-能与Fe3+形成稳定的无色配合离子[FeF6]3-,可避免Fe3+与氢氧化钠反应造成实验干扰　
19.利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1 mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化 型/还原型) Fe3+/ Fe2+ H2O2/ H2O O2/ H2O2 MnO2/ Mn2+ I2/ I-
电极电势 φ/V 0.771 1.776 0.695 1.224 0.536
回答下列问题:
Ⅰ.探究H2O2的分解反应
Fe3+催化H2O2分解反应过程包括ⅰ、ⅱ两步:
反应ⅰ:Fe3++H2O2 Fe2++H++　　　(未配平)
反应ⅱ:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
(1)反应ⅰ的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)验证Fe2+生成:反应过程中,加入　　　溶液,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+生成。
(3)酸性条件下MnO2也可催化H2O2分解。结合表中数据判断,上述条件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　。
Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E(E=φ正极-φ负极)随时间t的变化如图b所示:
(4)电池初始工作时,正极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①t1时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
ⅰ 往烧杯A中加入适量Fe E　　　　0 猜想1成立
ⅱ 往烧杯B中加入适量　　　 E<0 猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由:　　　　　　。
③为进一步验证猜想1,进行实验ⅲ,完成表中填空。
实验 实验操作 电压E/V 结论
ⅲ 往烧杯A中加入适量　　　 E<0 猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
答案　(1)2Fe3++H2O2 2Fe2++2H++O2↑
(2)K3[Fe(CN)6]　(3)H2O2>MnO2>O2　(4)Fe3++e- Fe2+　(5)①<　AgNO3固体　②加入铁粉后,同时使c(Fe2+)增大、c(Fe3+)减小,出现两个变量,c(Fe2+)增大和c(Fe3+)减小均能使平衡2Fe3++2I- 2Fe2++I2逆向移动,使E<0,不足以证明猜想1成立　③FeCl2固体　
20.Ⅰ.配制100 mL 0.05 mol·L-1 Fe2 (SO4)3溶液。
(1)该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、　　　　、　　　　。
(2)为了防止Fe2 (SO4)3水解,在配制过程中可以加入少量　　　　。
Ⅱ.探究Fe2 (SO4)3与Cu的反应。
原理预测:
(3)请写出Fe2 (SO4)3与Cu反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　。
开展实验并观察现象:
某实验小组在进行Fe2 (SO4)3与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究。
实验Ⅰ:
提出问题:
(4)实验前,小组同学预测步骤2后溶液不会变为红色,原因是　　　　　　　　。
查阅文献:ⅰ.CuSCN为难溶于水的白色固体;
ⅱ.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似。
提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能。
猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应。
猜测2:Fe2+将Cu2+还原,Cu2++Fe2+ Cu++Fe3+,Cu++SCN- CuSCN↓。
(5)猜测1的离子方程式为　　　　　　　。
设计实验:
实验 序号 对比实验 及试剂 实验步骤 实验现象
Ⅱ A试管 2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液 加入1 mL 0.4 mol·L-1KSCN溶液 开始时溶液的上部变为红色,一段时间后红色向下扩散,最后充满整支试管
B试管 2 mL 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 加入1 mL 0.4 mol·L-lKSCN溶液 溶液变成绿色
Ⅲ C试管 2 mL 0.1 mol·L-1 FeSO4溶液 加入2 mL 0.1 mol·L-1CuSO4溶液 溶液变为淡蓝色
再加1 mL 0.4 mol·L-1KSCN溶液 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一段时间后整支试管溶液呈深红色
得出结论:
(6)实验Ⅱ中试管　　　　(填字母)中的现象可以证实猜测1不成立。
(7)Fe3+的氧化性本应强于Cu2+,结合实验Ⅲ中的现象解释Cu2++Fe2+ Cu++Fe3+能正向发生的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)胶头滴管　100 mL容量瓶　(2)稀硫酸　(3)Cu+2Fe3+ Cu2++2Fe2+　(4)Cu粉过量不会有Fe3+剩余,不会有红色的Fe(SCN)3生成　(5)2Cu2++4SCN- 2CuSCN↓+(SCN)2↑　(6)B　(7)由于SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得平衡正向移动　
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)