高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 突破點(diǎn)19 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價

《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 突破點(diǎn)19 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題4 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 突破點(diǎn)19 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價（13頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

突破點(diǎn)19　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價 提煉1　實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) 1.實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路 2．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時注意的問題 (1)實(shí)驗(yàn)方案要可行。要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的條件，實(shí)驗(yàn)方案要簡單易行。 (2)實(shí)驗(yàn)順序要科學(xué)。要對各個實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排，保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確且高效。同時要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的干擾。 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要直觀。如“證明醋酸是弱電解質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)，可配制一定濃度的CH3COONa溶液，用pH試紙測溶液的pH，通過測定的結(jié)果pH＞7從而得出結(jié)論，既操作簡便又現(xiàn)象明顯。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論要可靠。要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟和多方論證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠。 提煉2　實(shí)驗(yàn)方案評價的基本思路1.從試劑、儀器和裝置的合理性上評價。 2．從實(shí)驗(yàn)原理上評價，實(shí)驗(yàn)方案要符合實(shí)驗(yàn)原理，保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹? 3．從操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上評價，實(shí)驗(yàn)方案要步驟簡單，現(xiàn)象明顯。 4．從環(huán)境保護(hù)上評價，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要充分體現(xiàn)環(huán)保意識。 5．從節(jié)能、安全可靠上評價，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要節(jié)約能源，節(jié)省原料且安全可靠。 回訪1　(2015福建高考)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。 【導(dǎo)學(xué)號：14942072】 實(shí)驗(yàn)一　制取氯酸鉀和氯水 利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過程需要的玻璃儀器有__________________。 (2)若對調(diào)B和C裝置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實(shí)驗(yàn)二　氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)： 試管編號 1 2 3 4 0.20 molL－1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 molL－1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸餾水/mL 9.0 6.0 3.0 0 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀________________________________。 ②設(shè)計(jì)1號試管實(shí)驗(yàn)的作用是______________________________。 ③若2號試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為________。 實(shí)驗(yàn)三　測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為：使用下圖裝置，加熱15.0 mL飽和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_______________。 (不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))：___________________________________。 資料：ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑； ⅱ.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl－。 [解析]　(1)過濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器，而洗滌沉淀也需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器。 (2)若對調(diào)B和C裝置，可以通過水先把Cl2中的HCl除去，可提高KClO3的產(chǎn)率。 (3)①根據(jù)圖表可看出其他條件都相同，只有H2SO4的濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是硫酸的濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②1號實(shí)驗(yàn)中H2SO4的濃度為0，故該實(shí)驗(yàn)起到與其他實(shí)驗(yàn)對照的作用；③淀粉遇到碘單質(zhì)會顯藍(lán)色，故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì)，ClO被還原為Cl－。 (4)產(chǎn)生的Cl2會重新溶于水，同時HClO也會發(fā)生分解，生成HCl，極易溶于水，則無法計(jì)算氯元素的量。 (5)根據(jù)信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能將次氯酸或者氯氣還原，如果選擇SO2會引入SO，對Cl－的測定造成干擾，如果選擇FeCl2則會引入Cl－，而H2O2不會引入雜質(zhì)離子，因此選擇H2O2將次氯酸或者氯氣還原為Cl－，再用AgNO3溶液測定Cl－。 [答案]　(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)　(2)能　(3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響　②硫酸濃度為0的對照實(shí)驗(yàn)?、跜lO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案) (5)量取一定量的試樣，加入足量的H2O2溶液，加熱除去過量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案) 回訪2　(2015全國卷Ⅰ)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.410－2，K2＝5.410－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點(diǎn)為101 ℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解。 回答下列問題： (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________， 由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有________。裝置B的主要作用是______。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是________________________。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明： ①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)__________________________。 ②草酸為二元酸_____________________________。 [解析]　(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O42H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。 (2)①要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通過檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會對CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選用F裝置來除去CO2，D裝置用來檢驗(yàn)CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過盛有澄清石灰水的D裝置，用來檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過排水法收集。②若前一個裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；H中黑色CuO變紅，同時其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。 (3)①根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇NaHCO3加入草酸溶液的實(shí)驗(yàn)方法來證明草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)。 ②根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1∶2，證明草酸是二元酸。 [答案]　(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn) (2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生?、谟肗aOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 回訪3　(2014新課標(biāo)全國卷Ⅱ)某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體X。為確定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 ①氨的測定：精確稱取w g X，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL－1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c2 molL－1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)時消耗V2 mL NaOH溶液。 氨的測定裝置(已省略加熱和夾持裝置) ②氯的測定：準(zhǔn)確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀且不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題： (1)裝置中安全管的作用原理是__________________________________。 (2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時，應(yīng)使用________式滴定管，可使用的指示劑為________。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_________________________________。 (4)測定氨前應(yīng)該對裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若氣密性不好測定結(jié)果將____(填“偏高”或“偏低”)。 (5)測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是____________________； 滴定終點(diǎn)時，若溶液中c(Ag＋)＝2.010－5 molL－1，c(CrO)為______molL－1。[已知：Ksp(Ag2CrO4)＝1.1210－12] (6)經(jīng)測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3，鈷的化合價為________。制備X的化學(xué)方程式為________________________； X的制備過程中溫度不能過高的原因是________________________。 [解析]　(1)若沒有A中的安全管，當(dāng)A中產(chǎn)生氣體時，會因裝置壓力過大發(fā)生危險，反之，有安全管存在，當(dāng)A中壓力過大時，安全管中的液面會上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定。 (2)由題意知，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時，NaOH溶液應(yīng)放入堿式滴定管中，可使用酚酞作指示劑，滴定至終點(diǎn)時溶液由無色變?yōu)闇\紅色。 (3)已知鹽酸的總的物質(zhì)的量為c1 molL－1V1 mL10－3 LmL－1＝c1V110－3 mol，NH3反應(yīng)完后剩余的鹽酸用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，可求出剩余的鹽酸為c2V210－3 mol，由NH3＋HCl===NH4Cl可求出NH3的物質(zhì)的量。進(jìn)而求出w g X中的含氨量，即：100%。 (4)若裝置氣密性不好，會有NH3外逸，而不被HCl吸收，則剩余的HCl的物質(zhì)的量會增多，消耗NaOH增多，即c2V2的值增大，由(3)中計(jì)算式可知氨的測定結(jié)果偏低。 (5)AgNO3是見光易分解的物質(zhì)，使用棕色滴定管的目的是防止AgNO3分解而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；由Ag2CrO4的溶度積常數(shù)Ksp＝1.1210－12，c(Ag＋)＝2.010－5 molL－1，可求出c(CrO)＝＝ molL－1＝2.810－3 molL－1。 (6)樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3，可寫出化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3，由化合物中正負(fù)化合價代數(shù)和為0計(jì)算，NH3整體為0價，氯為－1價，故Co為＋3價；從而推出制備X的化學(xué)方程式為2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O。由于溫度過高時H2O2易分解，NH3易揮發(fā)，故制備過程中溫度不能過高，否則H2O2分解，NH3揮發(fā)。 [答案]　(1)當(dāng)A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定 (2)堿　酚酞(或甲基紅) (3)100% (4)偏低 (5)防止硝酸銀見光分解　2.810－3 (6)＋3　2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O　溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出 [題型分析]　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價問題常結(jié)合實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本操作與化學(xué)基本理論、元素化合物知識、化學(xué)計(jì)算等綜合考查考生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α８呖贾饕疾榉较蛴校?1)給定實(shí)驗(yàn)情境或物質(zhì)性質(zhì)，要求考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；(2)提出實(shí)驗(yàn)問題，要求考生選擇儀器、藥品，組裝實(shí)驗(yàn)裝置，確定實(shí)驗(yàn)步驟，評價實(shí)驗(yàn)方案；(3)結(jié)合給定的實(shí)驗(yàn)情境考查現(xiàn)象分析與結(jié)論得出。 [典型例題]　硫代硫酸鈉是一種常見的化工原料。實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉產(chǎn)品的流程如下： 請回答下列問題： (1)“溶解”使用的水必須先煮沸一段時間，然后冷卻至室溫待用，其目的是 ______________________________________________________________。 (2)寫出“反應(yīng)”中的化學(xué)方程式： ______________________________________________________________。 (3)設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備硫代硫酸鈉晶體： ①B裝置和D裝置的作用是________。 ②實(shí)驗(yàn)中先打開________(填“A”或“C”)處分液漏斗的活塞。 (4)為了研究粗產(chǎn)品中含有的雜質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 該粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)Na2CO3、Na2SO3和S。請選擇下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Na2CO3。 實(shí)驗(yàn)方案 現(xiàn)象及結(jié)論 限選試劑：3 molL－1H2SO4溶液、1 molL－1 NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、飽和NaHCO3溶液、品紅溶液、澄清石灰水。 【解題指導(dǎo)】　(1)陌生氧化還原方程式的書寫技巧：先判斷反應(yīng)物→再判斷已知產(chǎn)物→據(jù)原子守恒判斷未知生成物→據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒配平。 (2)檢驗(yàn)SO2、CO2混合氣體中含有CO2的方法：除去SO2→檢驗(yàn)SO2是否除凈→檢驗(yàn)CO2。 [解析]　(1)硫化鈉、硫代硫酸鈉均具有還原性，易被氧氣氧化。煮沸水的目的是除去水中的O2。 (2)硫化鈉與碳酸鈉的物質(zhì)的量之比為2∶1，可根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒書寫化學(xué)方程式。 (3)①B、D裝置用于防倒吸。②先使A裝置中反應(yīng)產(chǎn)生SO2，將裝置內(nèi)空氣排盡后再進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)。 (4)檢驗(yàn)是否含有Na2CO3，要排除Na2SO3的干擾。酸性高錳酸鉀溶液起檢驗(yàn)SO2、除去SO2的作用，品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡。 [答案]　(1)除去水中的O2　(2)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2 (3)①安全瓶(或緩沖瓶)　②A (4)取少量樣品加入3 molL－1H2SO4溶液，將產(chǎn)生氣體依次通入酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液、澄清石灰水，若品紅溶液不褪色，且澄清石灰水變渾濁，說明產(chǎn)品中混有Na2CO3(或其他合理答案) [針對訓(xùn)練] 1．單質(zhì)銅及其化合物一般都具有特殊的顏色，如： Cu Cu2O CuO Cu(OH)2 CuSO45H2O 紅色(或紫紅色) 紅色 黑色 藍(lán)色 藍(lán)色 某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組甲為檢測實(shí)驗(yàn)室用H2還原CuO所得紅色固體中是否含有Cu2O進(jìn)行了認(rèn)真的探究。 Ⅰ.查閱資料得出下列信息： ①Cu2O屬于堿性氧化物 ③高溫灼燒CuO生成Cu2O； ③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生下列反應(yīng)： Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O。 Ⅱ.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案： 方案1：取該紅色試樣溶于足量的稀硝酸中，觀察溶液顏色變化。 方案2：取該紅色試樣溶于足量的稀硫酸中，觀察溶液是否呈藍(lán)色。 方案3：稱得干燥坩堝的質(zhì)量為a g，取紅色試樣置于坩堝中稱得總質(zhì)量為b g，在空氣中高溫灼燒至質(zhì)量恒定，稱得最后總質(zhì)量為c g。 (1)寫出下列的化學(xué)方程式： 方案1中Cu2O參與的化學(xué)方程式：________________________。 方案2中Cu2O參與的化學(xué)方程式：________________________。 (2)請你評價方案1和方案2的合理性，并簡述理由： 方案1：_____________________。 方案2：_____________________。 (3)方案3中，若確認(rèn)紅色粉末中含有Cu2O，則a、b、c應(yīng)符合的數(shù)學(xué)關(guān)系為________，該實(shí)驗(yàn)方案最少得進(jìn)行________次稱量。 Ⅲ.研究性學(xué)習(xí)小組乙，設(shè)計(jì)了新的探究方案，擬通過干燥管CuSO4是否變藍(lán)來判斷紅色固體中是否含有Cu2O，裝置如圖所示。 (4)簡述該探究方案中，檢驗(yàn)氣體發(fā)生裝置氣密性的方法(說明操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)：_____________________________________。 (5)為確保探究的科學(xué)、合理、安全，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)采取的措施有：________(填字母代號)。 A．在氫氣發(fā)生器與硬質(zhì)玻璃管之間加一個干燥裝置 B．加熱前先排盡裝置中的空氣 C．在盛有硫酸銅的干燥管后再連接一個裝有堿石灰的干燥管 [解析]　方案1中因?yàn)橄∠跛峋哂醒趸?，所以無法區(qū)分溶液中的Cu2＋是來自于銅被氧化，還是Cu2O被氧化；方案2中因?yàn)橄×蛩釤o強(qiáng)氧化性，所以通過溶液中是否有紅色沉淀及溶液是否顯藍(lán)色可以判斷紅色固體中是否含有Cu2O；方案3是通過定量的方法來進(jìn)行判斷的，原理是4Cu＋O22Cu2O，若(b－a) g全部是Cu，那么可以得到Cu2O的質(zhì)量為(b－a)g，若紅色固體中含有Cu2O，則存在關(guān)系：(b－a) g>(c－a) g，即8c<9b－a。 [答案]　(1)3Cu2O＋14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O　Cu2O＋H2SO4(稀)===Cu＋CuSO4＋H2O (2)不合理，因?yàn)殂~和氧化亞銅均可溶于稀硝酸形成藍(lán)色溶液　合理，因?yàn)檠趸瘉嗐~與稀硫酸生成Cu和Cu2＋，導(dǎo)致溶液呈藍(lán)色 (3)8c<9b－a　4 (4)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從長頸漏斗中往試管中注水，漏斗中的液面高度高于試管中的液面高度，在一段時間內(nèi)液面差不變，說明氣體發(fā)生裝置氣密性良好　(5)ABC 2．(2016衡水一中模擬)資料表明硫粉與熱的KOH溶液共熱生成兩種鹽，其中一種是K2SO3。某化學(xué)興趣小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時，卻檢測到生成的鹽中含有SO。 【導(dǎo)學(xué)號：14942073】 (1)該興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對上述反應(yīng)中生成鹽的成分進(jìn)行探究。他們提出如下假設(shè)，請你根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，完成假設(shè)二和假設(shè)三。 假設(shè)一：生成的鹽是K2S和K2SO3。 假設(shè)二：生成的鹽是________。 假設(shè)三：生成的鹽是K2SO3和K2SO4。 請?jiān)u價該興趣小組假設(shè)三的合理性：________(填“合理”或“不合理”)，原因是____________________________。 (2)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一，完成表中內(nèi)容。除了硫粉與熱的KOH溶液之外，可供選擇的藥品還有稀硝酸、稀鹽酸等。已知：6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O。 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 (3)興趣小組通過改變硫粉的質(zhì)量，得出生成鉀鹽的質(zhì)量與硫粉質(zhì)量的變化關(guān)系如圖所示。有人據(jù)此得出結(jié)論：生成的鹽一定是K2S和K2SO3的混合物。請你根據(jù)計(jì)算結(jié)果指出該結(jié)論是否正確：______________________________。 (4)請分析上述反應(yīng)中有K2SO4生成的可能原因是________________。 (5)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)硫粉與熱的KOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物中含有少量SO： ______________________________________________________________。 [解析]　(1)由題干信息“生成兩種鹽”結(jié)合常見的含硫元素的鹽可知，S與KOH反應(yīng)可能生成K2S、K2SO3、K2SO4，其組合為K2S和K2SO3、K2S和K2SO4或K2SO3和K2SO4；假設(shè)三不符合氧化還原反應(yīng)的原理，所以不合理。(2)由題干信息“6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O”可知，檢驗(yàn)假設(shè)一的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)是向反應(yīng)后的清液中加入非氧化性酸發(fā)生反應(yīng)：6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O，若溶液變渾濁且無氣體逸出，則假設(shè)一成立；若溶液中有氣體生成則假設(shè)二成立。 (3)若發(fā)生反應(yīng)：3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O，根據(jù)化學(xué)方程式列比例式計(jì)算可得3.2 g S，生成鉀鹽的質(zhì)量為m(鉀鹽)＝m(K2S)＋m(K2SO3)＝12.6 g；若發(fā)生反應(yīng)：4S＋8KOH===3K2S＋K2SO4＋4H2O，根據(jù)化學(xué)方程式列比例式計(jì)算可得3.2 g S生成鉀鹽的質(zhì)量為m(鉀鹽)＝m(K2S)＋m(K2SO4)＝12.6 g，故根據(jù)該圖像不能判定S與KOH反應(yīng)一定生成K2S和K2SO3的混合物。(4)K2SO3與空氣中的O2反應(yīng)可生成K2SO4。(5)由于反應(yīng)得到的產(chǎn)物中還含有K2S、K2SO3，故需要加入足量的稀鹽酸，無沉淀S和氣體H2S生成后，取少量上層清液，向其中滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成則一定含SO。 [答案]　(1)K2S和K2SO4　不合理　S與KOH的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，S的化合價應(yīng)該一部分升高，一部分降低，不可能化合價均升高 (2) 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 在反應(yīng)液中加入足量的稀鹽酸 若溶液變渾濁且沒有氣體逸出，則假設(shè)一成立；若溶液中有氣體(H2S)逸出，則假設(shè)一不成立，假設(shè)二成立 (3)不正確，通過計(jì)算可知，3.2 g硫粉完全反應(yīng)，無論是生成K2S和K2SO3的混合物還是K2S和K2SO4的混合物，所得鉀鹽的質(zhì)量均為12.6 g (4)生成的K2SO3被空氣中的氧氣氧化為K2SO4 (5)向所得的反應(yīng)液中加入足量的稀鹽酸，待無沉淀S和氣體H2S生成時，再向上層清液中滴入BaCl2溶液，若有白色沉淀生成則一定含SO 3．(2016北京高考)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實(shí)驗(yàn)對象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣 (1)經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ： ______________________________________________________________。 (2)經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。 已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I(xiàn)2。 ①用稀H2SO4證實(shí)沉淀中含有Cu＋的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____________________。 ②通過下列實(shí)驗(yàn)證實(shí)，沉淀中含有Cu2＋和SO。 a．白色沉淀A是BaSO4，試劑1是_____________________________。 b．證實(shí)沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是_______________________。 (3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗(yàn)，現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推測沉淀中含有亞硫酸根和________。 ②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè)： ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。對假設(shè)ⅱ設(shè)計(jì)了對比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了假設(shè)ⅱ成立。 a．將對比實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。 步驟一： 步驟二：______________________(按上圖形式呈現(xiàn))。 b．假設(shè)ⅱ成立的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是________________________________。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，亞硫酸鹽的性質(zhì)有_____________________________。 鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與____________________________________有關(guān)。 [解析]　(1)現(xiàn)象 Ⅰ 中的白色沉淀是Ag2SO3，故反應(yīng)的離子方程式為2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓。 (2)①根據(jù)反應(yīng)Cu＋Cu＋Cu2＋，若沉淀中含有Cu＋，加入稀硫酸會發(fā)生歧化反應(yīng)生成單質(zhì)銅，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是析出紅色固體。 ②分析實(shí)驗(yàn)流程知實(shí)驗(yàn)原理為2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2、I2＋SO＋H2O===SO＋2I－＋2H＋，SO＋Ba2＋===BaSO4↓。 a．白色沉淀A是BaSO4，為排除其他離子的干擾，所以試劑1是鹽酸酸化的BaCl2溶液。 b．棕黃色沉淀與KI溶液反應(yīng)生成白色沉淀(CuI)，在I－的作用下Cu2＋轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO轉(zhuǎn)化為SO。 (3)①根據(jù)題意知實(shí)驗(yàn)Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸，又能溶于強(qiáng)堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色，推測沉淀中含有亞硫酸根和Al3＋、OH－。 ②步驟二的目的是作對比實(shí)驗(yàn)，如果SO存在于鋁的堿式鹽中，消耗的NaOH的量大，故設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟二如下： 2 mL 0.1 molL－1 Al2(SO4)3溶液 若V1明顯大于V2，則證明假設(shè)ⅱ成立。 (4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)，亞硫酸鹽具有溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件有關(guān)。 [答案]　(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓　(2)①析出紅色固體?、赼.HCl和BaCl2溶液　b．在I－的作用下，Cu2＋轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO轉(zhuǎn)化為SO (3)①Al3＋、OH－ ②a. 2 mL 0.1 molL－1 Al2(SO4)3溶液 b．V1明顯大于V2　(4)亞硫酸鹽的溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性　兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件