1、实验探究系列(四)性质验证型实验题【案例分析】（2013郑州模拟）为证明Fe3+具有较强的氧化性，甲同学设计实验方案，并做了如下实验：将铜片放入Fe(NO3)3溶液中，观察到铜片逐渐溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。乙同学提出了不同的看法：“Fe(NO3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下也能氧化Cu”，并设计实验进行探究。已知：水解反应平衡常数（K）Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+7.910-4Fe2+2H2O Fe(OH)2+2H+3.210-10Cu2+2H2O Cu(OH)2+2H+3.210-7请回答：（1）稀硝酸和Cu反应的化学方程式为_。
2、（2）请利用所提供的试剂，帮助乙同学完成实验方案设计。试剂：0.5 molL-1 Fe(NO3)3溶液、铜片、精密pH试纸（0.55.0）、稀硝酸。实验方案：_。（3）丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案，并在实验过程中用pH计检测溶液pH的变化，实验记录如下：实验内容实验现象甲同学的实验方案溶液逐渐变成蓝绿色，pH略有上升乙同学的实验方案无明显现象，pH没有明显变化根据实验现象写出发生反应的离子方程式：_。导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是_。（4）请你设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的：_。【审题信息快速推断】关 键 信 息推 断结 论信息乙同学的看法：Fe(NO
3、3)3溶液具有酸性，在此酸性条件下也能氧化Cu应配制与Fe(NO3)3溶液等pH的硝酸进行实验，确定与Fe(NO3)3溶液相同酸性的硝酸能否溶解铜关 键 信 息推 断结 论信息乙同学的实验方案：无明显现象，pH没有明显变化与Fe(NO3)3溶液等pH的稀硝酸不能与铜反应，则硝酸铁与铜反应，不是溶液中的发生反应信息表中的水解平衡常数以及甲同学的实验方案中溶液pH略有上升Fe3与Cu反应生成了Fe2和Cu2，生成的Fe2、Cu2水解程度均小于Fe3，因此溶液的pH略有上升关 键 信 息推 断结 论信息设计更简便可行的实验方案，帮助甲同学达到实验目的要达到甲同学的实验目的，应排除可能存在的干扰，因此
4、可选用FeCl3或Fe2(SO4)3溶液进行实验【规范答案警示失误】（1）3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O（2）测定硝酸铁溶液的pH，再配制相同pH的硝酸，将铜片加入硝酸中，观察二者是否反应错答：“将铜片加入稀硝酸中，观察二者是否反应”。错因：忽略了应保证硝酸铁溶液和硝酸的pH相等。（3）Cu+2Fe3+=Cu2+2Fe2+错答：Fe3+Cu=Cu2+Fe2+错因：忽视了离子方程式中的电荷守恒。Fe3+变为Cu2+和Fe2+，水解程度下降错答：“Fe3变为Cu2和Fe2，水解程度增大”。错因：没有认真理解表中的平衡常数含义，对金属离子水解与溶液的pH关系理解错误。（4）
5、将铜片放入氯化铁（或硫酸铁）溶液中得分要点：解答本小题时要注意以下几点：要证明Fe(NO3)3溶液与铜反应，不是在酸性条件下氧化铜而是Fe3与铜反应，则应保证硝酸铁溶液和硝酸的pH相等；理解表中三种金属离子的水解平衡常数，据此分析溶液pH略有上升的原因。要设计简便可行的实验方案，达到甲同学的实验目的，则应排除的干扰，即选用不含的可溶性铁盐。【类题试解】（2013金华模拟）为了检验氨的性质，某研究性学习小组进行了如下实验。氨气的制取写出实验室制取氨气的化学方程式_。氨气的溶解性有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，建议用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的？_(填“能”或“否”)，
6、理由是_。氨气的碱性氨气是一种碱性气体，实验室常用湿润的红色石蕊试纸检验氨气的碱性。氨气溶于水得到氨水，用离子方程式表示氨水呈碱性的原因_。氨气还原性该小组用氨和CuO在加热条件下反应，探究氨的还原性，产物中得到一种红色固体单质和一种气体单质。(1)写出反应的化学方程式_。(2)有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu+的稳定性比Cu2+差(2Cu+Cu+Cu2+)。请你帮助设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：_。(3)在解决了问题(2)后，该小组又设计如下实验对Cu2O与CuO的热稳定性进行了探究：取Cu
7、(OH)2固体98 g，加热至80 100 时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000 以上，黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量，质量为72 g，则A的化学式为_。由此得到的结论是_。【审题信息快速推断】细审本题，写出你读取的有效信息和由此推断出的结论。信息1 NH3极易溶于水，饱和氯化铵溶液中有大量的水；结论：NH3不能用排饱和氯化铵溶液的方法收集。信息2 氨水呈碱性，NH3H2O为弱碱；结论：NH3H2O部分电离生成和OH。信息3 氨和CuO在加热条件下反应，得到一种红色固体单质和一种气体单质；结论：根据氧化还原反应的规律和元素守恒，产物应为Cu、N2和水。信息4 Cu2O是一种碱性氧
8、化物，在酸性溶液中，Cu+的稳定性比Cu2+差(2Cu+Cu+Cu2+)，且含Cu2+的溶液为蓝色；结论：Cu2O可与酸反应生成Cu，Cu不稳定可转化为Cu2和Cu。验证该红色物质中是否含有Cu2O，可加入酸（盐酸或稀硫酸），则肯定有不溶性固体为Cu，但含有Cu2O时，反应后的溶液中会含有Cu2，利用是否有Cu2可检验Cu2O的存在。信息5 98 g Cu(OH)2分解得到黑色固体，1 000 以上，黑色粉末全部变为红色粉末A，质量为72 g；结论：结合题意可推测A为Cu2O，通过计算验证推断正确。高温时，CuO分解生成Cu2O和O2，说明高温下Cu2O比CuO稳定。【参考答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O否氨气极易溶于水，饱和氯化铵溶液中还能溶解大量的氨气（1）3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O（2）取少许样品，加入稀硫酸，若溶液呈蓝色，说明红色物质中含有Cu2O。反之则没有（3）Cu2O高温下，CuO比Cu2O的热稳定性差=
