1、微考点76 物质性质探究型实验题的特点与方法1某化学学习小组采用如图所示装置，对浓硝酸与木炭的反应进行探究(已知：4HNO34NO2O22H2O)。请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为_，产生该气体的化学方程式是_。(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为_(填化学式)。(3)装置B的作用是_。(4)装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。下列对该气体的检验方法不合适的是_(填字母)。A
2、向装置D中通入O2，观察集气瓶内气体的颜色变化B将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察蓝色石蕊试纸是否变红C将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃2某同学设计如图装置，用过量浓硫酸与铜反应制取SO2，并探究SO2与Na2O2反应的产物。.制取SO2(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式：_。(2)写出实验现象：细铜丝表面：_。实验过程中，烧瓶内液体始终保持澄清，并_。(3)欲使反应停止，应进行的操作是_；烧瓶中液体冷却后，可观察到的现象是_。.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物(4)实验方案如下：取洗涤玻璃棉所得溶液，_。(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是_。若Na2O2未
3、完全反应，对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_。.装置改进(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可)：_。3(2018全国卷，28)K3Fe(C2O4)33H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：(1)晒制蓝图时，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光剂，以K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3Fe(C2O4)32FeC2O43K2C2O42CO2；显色反应的化学方程式为_。(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。通入氮气的目的是_。实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中
4、固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有_、_。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_。样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是_。(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量mg样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmolL1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmolL1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_。4(2018北京，28)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
5、资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。(1)制备K2FeO4(夹持装置略)A为氯气发生装置。A中反应方程式是_(锰被还原为Mn2)。将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl22Fe(OH)310KOH=2K2FeO46KCl8H2O，另外还有_。(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2，设计以下方案：方案取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色方案用KOH溶液
6、充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生.由方案中溶液变红可知a中含有_离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化，还可能由_产生(用方程式表示)。.方案可证明K2FeO4氧化了Cl。用KOH溶液洗涤的目的是_。根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2_FeO(填“”或“MnO，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FeOMnO。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：_。5(2017全国卷，26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚
7、铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾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矾样品，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)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按下图连接好装置进行实验。仪器B的名称是_。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m3g。a点燃酒精灯，加热b熄灭酒精灯c关闭K1和K2d打开K1和K2，缓缓通入N2e称量Af冷却到室温根据实
8、验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(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K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。C、D中的溶液依次为_(填标号)。C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为_。a品红bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e浓H2SO4写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_。6(2020榆林模拟)氰化物有剧毒，冶金工业会产生大量含氰化物的废水，其中氰化物以CN等形式存在于废水中。某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究。.
9、查阅资料：含氰化物的废水破坏性处理方法。利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质，如以TiO2为催化剂用NaClO将CN氧化成CNO(CN和CNO中N元素均为3价)，CNO在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。.实验验证：破坏性处理CN的效果。化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验，以测定CN被处理的百分率，实验步骤如下：步骤1：取一定量废水进行加热蒸发、浓缩。步骤2：取浓缩后含CN的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN的浓度为0.2molL1)倒入甲中，塞上橡皮塞。步骤3：点燃酒精灯对丁装置加热。步骤4：打开甲上的橡皮塞和活塞，使甲中溶液全部放入
10、乙中，关闭活塞。步骤5：打开活塞K，通一段时间N2，关闭活塞K。步骤6：实验完成后测定干燥管(含碱石灰)的质量m2实验前干燥管(含碱石灰)的质量m1。回答下列问题：(1)在破坏性处理方法中，在酸性条件下NaClO和CNO反应的离子方程式为2CNO6ClO8H=2CO2N23Cl24H2O，请标出反应中电子转移的方向和数目：_。(2)对丁装置加热放在步骤3进行的原因是_。(3)丙装置中的试剂是_。(4)干燥管的作用是_。(5)请简要说明实验中通入N2的目的是_。(6)若干燥管中碱石灰增重1.408g，则该实验中测得CN被处理的百分率为_。7(2019乐山调研)莫尔盐(NH4)2Fe(SO4)26
11、H2O(浅绿色)常用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。某课题组通过实验来探究莫尔盐晶体加热时的分解产物，回答下列问题：(1)甲同学提出猜想：分解产物可能是N2、Fe2O3、SO3、H2O四种物质。你是否同意并说明理由_。(2)乙同学设计了如图装置：其中A装置中的固体变为红棕色，则固体产物中含有_；C装置中红色褪去，说明气体产物中含有_。为验证A中残留物是否含有FeO，需要选的试剂有_(填字母)。AKSCN溶液B浓盐酸CKMnO4溶液D稀硫酸(3)丙同学想利用乙同学的装置证明分解产物中含有氨气，只需更换B、C中的试剂即可，则更换后的试剂B为_，C为_。(4)丁同学认为莫尔盐晶体分解的气体产物
12、中含有SO3(g)、SO2(g)及N2。为了进行验证，丁同学选用乙同学的A装置和如图装置组装后进行实验。丁同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为A_。装置F中，足量盐酸的作用是_。8(2019漳州模拟)过氧化钙是一种温和的氧化剂，常温下为白色的固体，无臭无味，能潮解，难溶于水，可与水缓慢反应；不溶于醇类、乙醚等，易与酸反应，常用作杀菌剂、防腐剂等。某实验小组拟选用如图装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母标号，装置可重复使用)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检验装置的气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞通入一段时间
13、气体，加热药品；反应结束后，_(填操作)；拆除装置，取出产物。(3)一小组同学利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得CaO2。制备CaO2的实验方案和装置示意图如下：三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为_。支管B的作用是_。步骤中洗涤CaO28H2O的液体X的最佳选择是_(填字母)。A无水乙醇B浓盐酸C水DCaCl2溶液该反应常用冰水浴控制温度在0左右，其可能的原因分析：该反应是放热反应，温度低有利于提高CaO28H2O产率；_。(4)测定产品中CaO2含量的实验步骤如下：步骤一：准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体，再滴入少量2molL1的硫酸，充分反应
14、。步骤二：向上述锥形瓶中加入几滴_(作指示剂)。步骤三：逐滴加入浓度为cmolL1的Na2S2O3溶液至反应完全，滴定至终点，记录数据，再重复上述操作2次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。CaO2的质量分数为_(用字母表示)。(已知：I22S2O=2IS4O)答案精析1(1)红棕色C4HNO3(浓)4NO2CO22H2O(2)BaCO3(3)安全瓶，防倒吸(4)B2(1)Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2O(2)细铜丝表面有气泡产生，细铜丝溶解逐渐变为蓝色(3)先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再撤去酒精灯有白色固体生成，溶液变为无色(4)滴加足量BaCl2溶液
15、，产生白色沉淀，再滴加足量稀盐酸，若白色沉淀不溶解，则产物只有Na2SO4；若白色沉淀全部溶解，并产生刺激性气味气体，则产物只有Na2SO3；若白色沉淀部分溶解，并产生刺激性气味气体，则产物中有Na2SO3和Na2SO4(5)使Na2O2与SO2充分接触不能确定是否产生Na2SO4，Na2SO3Na2O2H2O=Na2SO42NaOH(6)在烧杯和硬质玻璃管之间加安全瓶(或烧杯中导管接倒置的漏斗，且漏斗口刚好接触溶液)3(1)3FeC2O42K3Fe(CN)6=Fe3Fe(CN)623K2C2O4(2)隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入
16、氮气取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3(3)溶液变成粉红色且半分钟内不变色100%解析(1)Fe2的检验方法是加入K3Fe(CN)6溶液生成蓝色的Fe3Fe(CN)62沉淀。(2)空气中含有O2，为防止Fe2被O2氧化，应先通入N2，隔绝空气，且使反应产生的气体全部进入后续装置。B中澄清石灰水变浑浊，证明分解过程中产生CO2；F中澄清石灰水变浑浊，E中固体变为红色，说明E中发生反应：CuOCOCuCO2，所以分解产物中一定含有CO。实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。检验Fe2O3的方法是取少许固体
17、粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。(3)滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。加入锌粉后将Fe3还原为Fe2，再用KMnO4溶液滴定，将Fe2氧化为Fe3，MnO转化为Mn2：Fe2Fe3eMnOMn25e可得关系式：5Fe2MnO已知n(MnO)cV103mol则n(Fe2)5cV103mol则m(Fe2)5cV10356g该晶体中铁的质量分数w(Fe)100%100%。4(1)2KMnO416HCl(浓)=2MnCl22KCl5Cl28H2OCl22OH=ClClOH2O(2).Fe34FeO20H=4Fe33O210H2O.排除C
18、lO的干扰溶液酸碱性不同理由：FeO在过量酸的作用下完全转化为Fe3和O2，溶液浅紫色一定是MnO的颜色方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色5(1)样品中没有Fe3Fe2易被氧气氧化为Fe3(2)干燥管d、a、b、f、c、e偏小(3)c、a生成白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3SO2SO3解析(1)绿矾溶解于水电离出Fe2，滴加KSCN溶液后颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3，通入空气之后，空气中的氧气把Fe2氧化为Fe3，Fe3与KSCN反应而使溶液显红色，说明Fe2易被氧气氧化为Fe3。(2)仪器B的名称是干燥管；实验时先打开K1和K2，缓慢通入N
19、2，排除装置中的空气，防止空气中的氧气将绿矾中的Fe2氧化为Fe3，一段时间后点燃酒精灯，使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被N2排出，然后熄灭酒精灯，将石英玻璃管冷却至室温后关闭K1和K2，防止空气进入石英玻璃管中，最后称量A；由题意可知FeSO4的物质的量为mol，水的物质的量为mol，则绿矾中结晶水的数目x；若先点燃酒精灯再通N2，则石英玻璃管中原有的空气会将绿矾中的Fe2氧化，最终剩余的固体质量会偏大，则计算得到的结晶水的数目会偏小。(3)实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2O3，根据得失电子守恒可知必然有SO2产生，根据元素守恒可知还会生成SO3，检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液，
20、不能选择Ba(NO3)2溶液，因为SO2会与Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，干扰SO3的检验，由于SO3可与水反应生成硫酸，故应先检验SO3，再利用SO2能使品红褪色的原理检验SO2；由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeSO4Fe2O3SO2SO3。6(1)(2)将产生的氯气及时除去(3)浓硫酸(4)防止空气中的水和CO2进入干燥管中影响对CO2的测量(5)使装置中的CO2全部排到干燥管中被吸收，减少误差(6)80%解析(6)干燥管中碱石灰增重1.408 g为CO2的质量，物质的量为0.032 mol，根据碳原子守恒可知被处理的CN的物质的量为n(CN)n(CO2)0.032 mol，
21、原溶液中CN的物质的量为0.2 L0.2 molL10.04 mol，所以该实验中测得CN被处理的百分率为100%80%。7(1)不同意；这四种产物的生成只有化合价的升高没有化合价降低(2)Fe2O3SO2CD(3)碱石灰红色石蕊溶液(4)HFDEG增加溶液的酸度，减少SO2的溶解8(1)dfebcf(或dfecbf)(2)熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氧气，并关闭分液漏斗的活塞(3)CaCl2H2O22NH3H2O6H2O=CaO28H2O2NH4Cl平衡气压，便于恒压滴液漏斗中的液体能够顺利滴下A温度低可减少过氧化氢的分解，提高过氧化氢的利用率(4)淀粉溶液%解析(4)过氧化钙氧化碘化钾生成碘单质，碘遇淀粉变蓝，故指示剂选淀粉溶液；根据电子转移守恒关系可知：CaO2I22S2O72 g2 molaw g cV103mol因此w100%。
