1、第四节由理论到实战高考四大类实验题型例析1某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案。(1)指出仪器的名称：_。(2)检查A装置的气密性的方法是_。(3)装置B检验SO2的氧化性，则B中所盛试剂可以为_。(4)装置C中盛装溴水用以检验SO2的_性，则C中反应的离子方程式为_。(5)装置D中盛装新制漂白粉浓溶液，通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分提出三种假设：假设一：该白色沉淀为CaSO3；假设二：该白色沉淀为_；假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。基于假设一，同学们对白色沉淀成分进行了探究。设计如下方案：限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带
2、导管的单孔塞、蒸馏水、0.5 molL1HCl,0.5 molL1H2SO4，0.5 molL1BaCl2,1 molL1NaOH，品红溶液。第1步，将D中沉淀过滤、洗涤干净，备用。请回答洗涤沉淀的方法：_。第2步，用另一只干净试管取少量沉淀样品，加入_(试剂)，塞上带导管的单孔塞，将导管的另一端插入盛有_(试剂)的试管中。若出现_现象，则假设一成立。若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：_。(6)装置E中盛放的试剂是_，作用是_。解析：(3)检验SO2的氧化性，应采用氧化还原原理，并且该反应能观察到明显现象，可用还原性较强的硫化氢溶液(或硫化钠、硫氢化钠溶液)，反应为SO22H2S
3、=3S2H2O。(4)溴水具有氧化性，通入SO2后溴水褪色，说明SO2具有还原性。(5)若SO2与漂白粉溶液发生氧化还原反应，则白色沉淀可能为CaSO4，若发生的反应不是氧化还原反应，则白色沉淀可能是CaSO3。若白色沉淀为CaSO4，则发生氧化还原反应，SO2被氧化为SO，而ClO被还原为Cl。(6)SO2有毒，会造成空气污染，故装置E为尾气吸收装置，E中盛放的是NaOH溶液。答案：(1)分液漏斗(2)关闭分液漏斗活塞，将导管末端插入B试管水中，用手捂住锥形瓶，若在导管口有气泡冒出，松开手后导管中上升一段水柱，则表明装置A气密性良好(3)硫化氢溶液(或硫化钠、硫氢化钠溶液均可)(4)还原SO
4、2Br22H2O=SO4H2Br(5)CaSO4沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流尽生重复2到3次以上操作过量(或适量)0.5 molL1HCl品红溶液固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色Ca(ClO)22SO22H2O=CaSO4H2SO42HCl(6)NaOH溶液吸收SO2，防止造成空气污染2(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备、性质等实验的流程和部分装置如下：利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3、I2的氧化性顺序(实验中不断小心振荡G装置中的试管)。写出A装置中发生反应的离子方程式_，试剂M为_溶液，证明氧化性强弱顺序为Cl2Fe3I2的实验现
5、象是_；已知3Cl32NH3=6HClN2，当D装置的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D装置中观察到的现象为_，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为_；为使实验顺利进行，简述F装置中分液漏斗的正确操作方法_。(2)某废水中含有一定量的Na、SO，可能含有CO，某研究小组欲测定其中SO的浓度，设计如下实验方案：试剂X为_(填字母)；A0.1 molL1KMnO4(H2SO4酸化)溶液B0.5 molL1NaOH溶液C新制氯水DKI溶液加入试剂X生成SO的离子方程式为_；方案中的“系列操作”包含的操作名称为_、_、_；证明该废水中是否含有CO的实验方案为_。解析：(1)利用氧化还
6、原反应中的“由强制弱”原理，G装置中的试剂M是FeI2溶液。因还原性IFe2，故先被氧化的是I，因I2易溶于CCl4，故CCl4先变紫红色，后发生反应Cl22Fe2=2Cl2Fe3，溶液变为棕黄色。除所给信息反应外，还有NH3HCl=NH4Cl，故产生白烟，且气体体积急剧减小，D装置中形成喷泉。打开分液漏斗上口的塞子，使分液漏斗中的压强与外界大气压相等，之后旋开分液漏斗的活塞。(2)试剂X的作用是将SO氧化为SO，故加入的应该是氧化剂，但A项中使用H2SO4酸化，不合适，只有新制氯水合适。Cl2SOH2O=2ClSO2H。为得到纯净的BaSO4应对沉淀进行过滤、洗涤和干燥。注意SO、CO性质相
7、似，在检验时要排除SO2的干扰。答案：(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2OFeI2先观察到下层CCl4由无色变为紫红色，后看到上层溶液由浅绿色变为棕黄色黄绿色气体消失，产生白烟烧杯中的液体进入烧瓶中形成喷泉将F装置中分液漏斗上口的塞子打开，再旋开分液漏斗的活塞，使分液漏斗中的液体流下(2)CCl2SOH2O=2ClSO2H过滤洗涤干燥向废水中加入足量的稀盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，再通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，澄清石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO3(2014福建六校二模)某化学兴趣小组为探究Fe3是否能氧化SO2，设计了如下实验装置。实验提供的
8、试剂有：98%浓硫酸、1 mol/L FeCl3溶液、锌粒、固体Na2SO3、CCl4、苯、NaOH溶液、NaNO3溶液、BaCl2溶液、KSCN溶液。.氢气的制取：(1)制H2实验中需用浓硫酸配制450 mL 1 mol/L的稀硫酸，实验中两次用到玻璃棒，其作用分别是_、_。(2)制取氢气前应先检验装置的气密性，方法是_。.Fe3是否能氧化SO2的探究：观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下观点。观点1：_；观点2：SO2被Fe3氧化了；观点3：在酸性条件下SO2与NO反应，生成了H2SO4。(3)甲同学认为观点1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。(4)乙同学认为观点2
9、正确，则装置C中反应的离子方程式是_。(5)丙同学认为观点3正确，他利用甲同学的实验装置，想验证观点3，则将装置B中的Fe(NO3)3溶液换为_溶液，进行实验或取装置C中少量溶液于试管中，加入_溶液，进行验证。(6)丁同学排除了观点1，认为可能存在第4种观点，他的观点是_。解析：.(1)稀释过程中用玻璃棒搅拌，移液时用玻璃棒引流。.装置A用于制取氢气，甲同学利用装置A排除空气对实验的干扰。则观点1为装置中的空气与SO2进入水中生成了H2SO4。(4)SO2被Fe3氧化，装置C中反应的离子方程式为SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H。(5)要验证在酸性条件下SO2与NO反应了，就
10、必须排除铁离子的干扰，应将Fe(NO3)3溶液换为NaNO3溶液。若不替换溶液，也可检验装置C中反应后的溶液是否含有Fe3。(6)装置C中产生了白色沉淀，丁同学排除了观点1，则可能存在的第4种观点为SO2被Fe3、酸性条件下的NO同时氧化了。答案：.(1)搅拌引流(2)从漏斗中加入一定量的水，使漏斗的下端管口浸没在液面以下，夹紧活塞1，再从漏斗中加入少量的水，停止加水后，漏斗中与试管中的液面差(水柱高度)保持不变，说明该装置不漏气(其他合理答案也可).装置中的空气与SO2进入水中生成了H2SO4(其他合理答案也可)(4)SO22Fe3Ba22H2O=BaSO42Fe24H(可分两步写)(5)N
11、aNO3(其他合理答案也可)KSCN或NaOH(6)SO2被Fe3、酸性条件下的NO同时氧化了(其他合理答案也可)4(2012四川高考)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：试验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2 g、生成氮气在标准状况下的体积V1L。乙小组测得：洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4
12、g、生成氮气在标准状况下的体积V2 L。请回答下列问题：(1)写出仪器a的名称：_。(2)检查A装置气密性的操作是_。(3)甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组A氢氧化钙、硫酸铵反应的化学方程式为：_乙小组_浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用：_(4)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为_。解析：(1)仪器a是圆底烧瓶。(2)连接导管，将导管的末端插入水中，轻轻加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。(3)仿照NH4Cl与碱石灰混合加热制取
13、氨气，即可写出相应的化学方程式：(NH4)2SO4Ca(OH)2CaSO42H2O2NH3。选用装置C要求固体为块状固体，NaOH为粉末状，故不能选用C装置，选用B装置即可。固体NaOH溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH3的挥发，溶液中OH浓度的增大，这两个因素都使NH3H2ONH3H2ONHOH向逆反应方向即生成NH3的方向移动。(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为(m1m2)g，其中氢原子的物质的量为(m1m2) mol；氮原子的物质的量为2 mol，则氨分子中氮、氢原子个数比为2 mol(m1m2)mol5 V17(m1m2)。答案：(1)圆底烧瓶(2)连接
14、导管，将导管插入水中；加热试管，导管口有气泡产生；停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱(3)(NH4)2SO4Ca(OH)22NH32H2OCaSO4B氢氧化钠溶于氨水后放热；增大OH浓度，使NH3H2ONH3H2ONHOH向逆方向移动，加快氨气逸出(4)5V17(m1m2)5化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样品中Na2CO3 的质量分数。方案一称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。(1)坩埚中发生反应的化学方程式为：_。(2)实验中，需加热至恒重的目的是_。(3)实验中确定加热至恒重的方法是：_。(4)若加热过程中坩埚内有晶体迸
15、溅出来，则测得的结果是_(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。方案二称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba(OH)2溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知：Ba2OHHCO=BaCO3H2O)(1)过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为_。(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是_。(3)实验中洗涤沉淀的操作是_。(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是_。解析：本题考查了小苏打样品中Na2CO3质量分数的三种测定方法。方案一中，加热小苏打样品，发生2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，根据样品的质量变化即可求出样品中Na2CO3的质量分数
16、。为了减小误差，在实验过程中一定要注意将药品加热到质量恒定。方案二中，过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。判断沉淀是否完全，实质是检验溶液中的CO和HCO是否完全沉淀。答案：方案一(1)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)保证NaHCO3分解完全(3)两次称量固体的质量相同(4)偏小方案二(1)玻璃棒(2)取少量上层清液于一支试管中，滴加一滴Ba(OH)2溶液，观察是否有白色沉淀生成(3)向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作23次(4)取少量洗涤沉淀后的滤液于试管中，滴加一滴Na2SO4溶液，观察是否有白色沉淀生成6铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要
17、成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究。提出假设假设1：铁矿石中只含3价铁；假设2：铁矿石中只含2价铁；假设3：。查阅资料2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O定性探究实验(一)取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量双氧水溶液；向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液。(1)上述X溶液是_(填“稀硝酸”、“稀硫酸”或“浓盐
18、酸”)；上述方案中，一定能证明铁矿石中含2价铁的方案是_(填序号)。定量探究实验(二)铁矿石中含氧量的测定：按图组装仪器，检查装置的气密性；将5.0 g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示(夹持装置已略去)；A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却。(2)按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：_。如果拆去B装置，测得结果可能会_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。(3)改进方案后，测得反应后D装置增重1.35 g，则铁矿石中氧的百分
19、含量为_。若将H2换成CO，则还需补充_装置。有同学认为，不测定D装置的净增质量，通过测定物理量_，也能达到实验目的。实验(三)铁矿石中含铁量的测定：(4)步骤中煮沸的作用是_。(5)步骤中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_。(6)若滴定过程中消耗0.500 0 molL1的KI溶液20.00 mL，则铁矿石中铁的百分含量为_。综合实验(二)的结果，可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为_。解析：铁元素主要有2、3价，根据铁元素价态提出合理假设。(1)铁矿石要用酸溶液来溶解，浓盐酸能与高锰酸钾溶液反应，稀硝酸能将2价铁氧化成3价铁，故选择稀硫酸最合适；第二份溶液中通过高锰酸钾溶
20、液颜色的褪去判断2价铁一定存在。(2)可通过测定产物中水的质量确定铁矿石中氧元素的质量。D装置中的碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气而使测得结果偏高，应增加一个吸收空气中二氧化碳和水蒸气的装置；B装置是用来干燥氢气的，如果拆去B装置，氢气带有水蒸气进入D装置，使生成水的质量偏大，导致测得的铁矿石中氧元素质量偏高。(3)m(O)16 g1.2 g，w(O)100%24%。如果将H2换成CO，由于CO有毒，需要增加一个尾气处理装置，如点燃、收集等。如果不测定水的质量，可以测定反应前后硬质玻璃管的净减质量，硬质玻璃管的净减质量等于铁矿石中所含氧元素的质量。(4)氧化溶液中的2铁时通入了足量的氯气，
21、若氯气残留在溶液中，会氧化KI溶液，导致测定结果偏高。滴加KI溶液之前，煮沸溶液是为了除去残余的氯气。(5)配制250 mL溶液，需要250 mL容量瓶。(6)根据Fe3氧化I的离子方程式计算Fe3的物质的量，注意：稀释至250.0 mL，只取20.00 mL溶液滴定。2Fe32I=I22Fe2，n(Fe3)0.500 0 mol/L20.00103 L0.125 mol，铁矿石中铁元素的总质量m(Fe)0.125 mol56 g/mol7.0 g，w(Fe)100%70%。设铁的氧化物的化学式为FexOy，有：，解得。则铁的氧化物的化学式为Fe5O6，可改写成简单氧化物的形式：Fe2O33FeO。答案：铁矿石中含有3价和2价铁(1)稀硫酸(2)D装置之后接一个装碱石灰的干燥管(或装浓硫酸的洗气瓶)偏高(3)24%尾气处理反应前后硬质玻璃管的净减质量(4)赶走溶液中溶解的过量Cl2(5)250 mL容量瓶(6)70%Fe5O6(或Fe2O33FeO)
