1、课时作业(四十一)化学实验方案的设计、评价及探究实验1(2018天津卷，4)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是()实验现象结论A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2，无Fe3B向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性：H2CO3C6H5OH C向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)D某溶液中加入Ba(NO3)2溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中有SOBB对：符合较强酸制较弱酸的原理。A错：可以证明含有Fe2，但不能确定是否含有Fe3。C错：由于ZnS难溶而Na2S易溶，且浓度未知，向悬浊液
2、中滴加CuSO4溶液产生黑色沉淀，不能比较ZnS和CuS的Ksp大小。D错：若原溶液中存在SO，也会产生同样的现象。2(2018江苏卷，12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出Fe2的氧化性强于Cu2的氧化性D向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)Ksp(AgI)BB对：向碘水中加入等
3、体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色，由于CCl4的密度大于水，则下层是有机层，从而得出结论：I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度。A错：苯酚与Na2CO3溶液反应生成苯酚钠和NaHCO3，故实验的结论应是苯酚的酸性强于HCO。C错：向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，发生反应：Cu2Fe=Fe2Cu，Cu2是氧化剂，Fe2是氧化产物，则氧化性：Cu2Fe2。D错：向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明生成AgI沉淀，得出结论：c(Ag)c(I)Ksp(AgI)。由于题目未指明NaCl、NaI物质的量浓度大小，故无法根据生成
4、沉淀的先后比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小。3(2019河北石家庄模拟)AgNO3是中学化学常用试剂，某兴趣小组设计如下实验探究其性质。IAgNO3的热稳定性AgNO3受热易分解，用下图装置加热AgNO3固体，试管内有红棕色气体生成，一段时间后，在末端导管口可收集到无色气体a。(1)实验室检验气体a的方法为_。(2)已知B中只生成一种盐，据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为_。(3)从安全角度考虑，上述实验装置存在一处明显缺陷，改进措施为_。. AgNO3与盐溶液的反应(4)甲同学认为试管中产生银镜是Fe2所致，其离子方程式为_；乙同学认为要判断该观点正确，需增加如下实验，取
5、2 mL 0.5mol/L AgNO3溶液于试管中，向其中满加几滴_，若只产生白色远淀，证明甲同学观点正确。(5)已知：AgSCN为白色沉淀。试管中红色褪去的原因为_(请从平衡移动的角度解释)。(6)设计实验证明Ksp(AgI)Ksp(AgSCN)。限选试剂：0.1 mol/L AgNO3溶液、0.1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L KSCN溶液_。解析(1)根据实验，加热硝酸银，有红棕色气体产生，说明产生NO2，通过装置B后，在末端导管口可收集到无色气体，无色气体可能为氧气，检验氧气的方法是将带火星的木条放至导管口，木条复燃；(2)NO2与NaOH反应：2NO22NaOH=NaNO
6、2NaNO3H2O，氧气能把NaNO2氧化成NaNO3，根据信息，B中只生成一种盐，说明氧气过量，根据得失电子数目守恒，Ag的化合价降低，推断出硝酸银受热分解的方程式为：2AgNO32Ag2NO2O2；(3)NO2能与NaOH发生反应，容易造成导管内的气体压强减小，容易引起倒吸，因此 A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶；(4)Ag的氧化性比Fe3强，因此发生AgFe2=Fe3Ag；根据的实验现象以及若只产生白色沉淀，证明甲同学观点正确，推出所加溶液为0.5molL1(NH4)2SO4；(5)溶液中发生Fe33SCNFe(SCN)3使局部变红；振荡试管时，过量的Ag与SCN反应生成AgSCN沉
7、淀，降低了c(SCN)，平衡逆向移动，溶液褪色；(6)方案一：向盛有0.1 molL1 AgNO3溶液的试管中滴加0.1 molL1 KSCN溶液至不再有白色沉淀生成，向其中滴加0.1 molL1 KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)Ksp(AgSCN)。方案二：将等体积的0.1 molL1 KSCN溶液和0.1 molL1 KI溶液混合，向混合液中滴加0.1 molL1 AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)Ksp(AgSCN)。答案(1)将带火星的木条放至导管口，木条复燃(2)2AgNO32Ag2NO2O2(3)A、B装置之间连接一个防倒吸的安全瓶(4)
8、AgFe2=AgFe30.5 mol/L (NH4)2SO4溶液(5)溶液中发生Fe33SCNFe(SCN)3使局部变红；振荡试管时，过量的Ag与SCN反应生成AgSCN沉淀，降低了c(SCN)，平衡逆向移动，溶液褪色(6)方案一：向盛有0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L KSCN溶液至不再有白色沉淀生成，向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀，则证明Ksp(AgI)Ksp(AgSCN)。方案二：将等体积的0.1 mol/L KSCN溶液和0.1 mol/L KI溶液混合，向混合液中滴加0.1 mol/L AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，则
9、证明Ksp(AgI)Ksp(AgSCN)。4(2019辽宁丹东一模)某化学实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。I提出假设：(1)甲同学：可能只是MgCO3；乙同学：可能只是_；丙同学：可能是xMgCO3yMg(OH)2。(2)在探究沉淀成分前，需将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，洗涤沉淀的操作方法是_。.定量实验探究：取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成(部分固定夹持装置未画出)，经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀样品的组成，得出丙同学的
10、假设是正确的。请回答下列问题：(3)写出xMgCO3yMg(OH)2受热分解的化学方程式_。(用x、y 表示)(4)实验中合理的实验装置连接顺序为；e_。(各装置只使用一次)实验一段时间后，当装置B中_(填实验现象)时，停止加热，说明沉淀样品已完全分解，然后打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是_。指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，若无此装置，则会使测出的xy的值_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)若改进实验后，最终装置B质量增加m克，装置D质量增加n克，则xy_(用含m、n 的代数式表示)。解析I(1)综合甲和丙的假设，乙的假设只能是Mg(OH)2；(2)洗涤沉
11、淀的操作方法是向过滤器中沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后重复操作23次；.(3)根据原子守恒可知xMgCO3yMg(OH)2受热分解的化学方程式为xMgCO3yMg(OH)2(xy)MgOxCO2yH2O；(4)根据各装置的特点可以发现该定量实验是这样设计的，先用除去二氧化碳和水的空气把整套装置内的空气排尽，再把一定质量的沉淀样品加热让其完全分解，分解产生的气体先通过浓硫酸吸收水，再通过碱石灰吸收二氧化碳，分别称量浓硫酸和碱石灰的增重，即可计算出样品的组成。所以合理的实验装置连接顺序为efabcdgh；实验一段时间后，当装置B中无气泡冒出时，停止加热，说明沉淀样品完全分解；然后打开
12、f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是将装置中生成的CO2和水蒸气排入后续装置被碱石灰和浓硫酸充分吸收；指导老师认为在上述实验装置末端还需再连接一个装置D，其目的是防止空气中的水蒸气和二氧化碳被原来的D装置吸收，以致因测得二氧化碳的质量偏大导致碳酸镁的含量偏多，所以若无此装置，会使测出的xy的值偏大；(5)若改进实验后，最终装置B质量增加m克，水的物质的量是mol。装置D质量增加n克，即CO2的物质的量是mol，则根据原子守恒可知xymol9n22m。答案(1)Mg(OH)2(2)向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作23次(3)xMgCO3 yMg(OH)2(xy)MgOx
13、CO2yH2O(4)fabcdgh无气泡冒出排出装置中的CO2和水蒸气偏大(5)9n22m5为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进行了如下实验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。(1)请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡_存在Fe3取少量除尽Ag后的溶液于试管中，加入_，振荡_存在Fe2实验结论Fe的氧化产物为Fe2和Fe3.AgNO3的热稳定性用如图所示的实验装置A加热A
14、gNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。(2)装置B的作用是_。(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2，其验证方法是_。(4) 查阅资料Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。提出设想试管中残留的黑色固体可能是：.Ag；.Ag2O；.Ag和Ag2O。实验验证该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。实验编号操作现象a加入足量氨水，振荡黑色固体不溶解b加入足量稀硝酸，振荡黑色固体溶解，并有气体产生实验评价根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号)。实验结论根据上述实验结果，该小组得出AgNO
15、3固体热分解的产物有_。解析(1)检验Fe3可用KSCN溶液，现象为溶液呈红色。检验Fe2可用K3Fe(CN)6溶液，Fe2与K3Fe(CN)6反应可产生蓝色沉淀。(2)装置B的作用为防止溶液倒吸进入试管中。(3)O2的检验方法为用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃。(4)由题干信息可知，Ag2O可溶于氨水，实验a加入足量氨水，固体不溶解，所以固体成分为Ag；而Ag和Ag2O都溶于稀HNO3，所以实验b不能确定固体成分。答案(1)溶液呈红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2(4)bAg、NO2、O26(2019广东六校联
16、考)某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水，并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量，同时检验氯气的氧化性。(1)写出装置甲的电解总反应方程式_。(2)为完成上述实验，正确的连接顺序为E_(填写连接的字母)。(3)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末进行加热前，需要先通一段时间某气体并检验该气体的纯度，检验该气体已经纯的具体的操作和现象为_。(4)乙装置的a瓶溶液可选用_。A淀粉碘化钾溶液B酸性高锰酸钾溶液C硫化钠溶液DFe(NO3)2溶液(5)若a瓶中盛放过量的NaHSO3溶液，写出发生的离子反应方程式_。(6)为测定Cu的相对原子质量，设计了如下甲、乙两个实
17、验方案。精确测量硬质玻璃管的质量为a g，加入CuO后，精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g , 实验完毕后：甲方案：通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g, 进而确定Cu的相对原子质量。乙方案：通过精确测定生成水的质量d g，进而确定Cu的相对原子质量。乙方案不足之处是_。按甲方案进行计算，Cu的相对原子质量为_。(用含a、b、c的式子来表示)解析(1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气、氢气，反应的总反应方程式为2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。(2)A是阴极，阴极上产生的是氢气，B是阳极，阳极上产生的是氯气，要用氢气来还原氧化铜，所以A连接E，干燥氢气后用氢气来还原氧化
18、铜，所以B连接C。(3)氢气属于易燃气体，对硬质玻璃管里的氧化铜粉末进行加热前，需要先通一段时间某氢气，以排除装置中的空气，检验氢气的纯度的方法为用排水法收集一小试管该气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，如果听到轻微的爆鸣声，说明该气体已纯。(4)检验氯气的氧化性可以利用还原性的物质发生反应，且有明显的现象，可以把氯气通入淀粉碘化钾溶液发生氧化还原反应，生成碘单质遇淀粉变蓝；也可以将氯气通入硫化钠溶液中，反应生成淡黄色的沉淀，氯气与酸性高锰酸钾溶液不反应，氯气与硝酸亚铁反应不能证明是氯气的氧化性，可能是硝酸的氧化性，故选AC；(5)若a瓶中盛放过量的NaHSO3溶液，氯气将亚硫酸
19、氢钠氧化为硫酸钠，反应的离子反应方程式为4HSOCl2=SO2Cl3SO22H2O。(6)在乙方案中，装置中U型管会吸收空气中的CO2和水，会导致测定Cu的相对原子质量有误差，所以乙方案不合理，甲合理；根据甲方案，设金属铜的原子量为M，则CuOCuM16Mbaca则：，解得：M。答案(1)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(2)ABC(3)用排水法收集一小试管该气体，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，如果听到轻微的爆鸣声，说明该气体已纯(4)AC(5)4HSOCl2=SO2Cl3SO22H2O(6)空气中的CO2和H2O可以通过D口进入U形管造成所测水质量偏大16(ca)/(bc)