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專題3.26 性質驗證型實驗探究評價題 性質驗證型實驗探究題基于對元素及化合物的性質進行研究，考查元素及化合物的性質（氧化性、還原性居多）和實驗基本操作（如氣密性的檢驗、實驗基本過程等）。在復習備考中要對元素及化合物的性質進行梳理，從理論的角度進行升入分析，遷移和應用。 (3)向步驟(2)所得溶液中滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，能夠證明含有Fe2+，說明現(xiàn)象為產(chǎn)生藍色沉淀， 因此，本題正確答案為：產(chǎn)生藍色沉淀； Ⅱ．（5）滴定管在使用前應檢查是否漏水，后清洗干凈，為避免誤差，應用標準溶液潤洗，潤洗后盛裝標準溶液，排除氣泡并調節(jié)液面至0或0刻度以下，記錄初始讀數(shù)，然后開始滴定實驗，滴定過程中觀察錐形瓶中溶液顏色的變化，實驗結束后，記錄數(shù)據(jù)，因此正確順序為：cebad。 因此，本題正確答案為：e→b→a； (6)為了減少樣品的損失，溶解時最適合的玻璃儀器是錐形瓶、玻璃棒；滴定時KMnO4為氧化劑，將FeC2O4xH2O用硫酸溶解后的溶液中的Fe2+氧化為Fe3+，將C2O42-氧化為CO2，KMnO4被還原為Mn2+，所以氧化產(chǎn)物是CO2和Fe2(SO4)3， 因此，本題正確答案為：CO2和Fe2(SO4)3； (7)根據(jù)得失電子守恒，得反應物的關系式為：5FeC2O43 KMnO4， n(FeC2O4)=n(KMnO4)= 0.1000 molL-1(20.50-0.50)10-3L=mol， 根據(jù)公式m=nM，得mol(144+18x)g/mol=mg， 解得：x==-8， 因此，本題正確答案為：-8。 【例題2】某班同學用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質?；卮鹣铝袉栴}： (1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1mol/L的溶液．在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________。 (2)甲組同學取2mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應的離子方程式為_______。 (3)乙組同學認為甲組的實驗不夠嚴謹，該組同學在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和l滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是______。 (4)丙組同學取10 mL0.1mol/LKI溶液，加入6mL0.1mol/LFeCl3溶液混合。分別取2mL此溶液于3 支試管中進行如下實驗： ①第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層呈紫色； ②第二只試管中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成藍色沉淀： ③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。 實驗②檢驗的離子是_____（填離子符號）；實驗①和③說明：在I- 過量的情況下，溶液中仍含有______（填離子符號），由此可以證明該氧化還原反應為______。 (5)丁組同學向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應的離子方程式為________； 【答案】防止Fe2+被氧化2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-隔絕空氣（排除氧氣對實驗的影響）Fe2+Fe3+可逆反應H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）鐵和氯化鐵反應生成氯化亞鐵，在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是防止氯化亞鐵被氧化；（2）氯氣具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，反應的離子方程式為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-；（3）煤油不溶于水，密度比水小，分層后可以隔離溶液與空氣接觸，排除氧氣對實驗的影響；（4）實驗②加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成藍色沉淀，說明溶液中存在Fe2+離子，實驗①中加入1mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色說明生成I2，碘離子被鐵離子氧化為碘單質，反應的離子方程式為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，實驗③中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明溶液中仍含有鐵離子，在I-過量的情況下，溶液中仍含有Fe3+，說明該反應為可逆反應；（5）向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，說明過氧化氫氧化亞鐵離子為鐵離子，反應的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。 【點睛】 本題考查了鐵的化合物性質，涉及了離子方程式書寫、離子檢驗、物質的保存等知識點，解答時注意鐵的化合物的性質與題干信息相結合進行分析判斷。 （3）①淡黃色溶液中還有鐵離子，加入X后顯淡紅色，這說明X是KSCN溶液，反應的離子方程式為Fe3＋＋3SCN－ ? Fe(SCN)3； ②反應中鐵過量遇氯化鐵反應生成氯化亞鐵，即溶液中還有氯化亞鐵，加入雙氧水可以把亞鐵離子氧化為鐵離子，因此紅色加深，所以淡紅色溶液中加入過量H2O2后溶液紅色加深的原因是H2O2將Fe2＋氧化Fe3＋ (Fe2＋被H2O2氧化生成Fe3＋，從而增大Fe3＋濃度，溶液顏色加深)； 【點睛】 本題通過探究氯氣與鐵反應，考查了物質性質實驗方案的設計方法，題目難度稍大，注意掌握氯氣與鐵反應的現(xiàn)象、反應原理，明確物質性質實驗方案的設計原則，試題充分考查了學生的分析、理解能力及化學實驗能力。 2．某實驗小組學習了反應CO2+2Mg2MgO+C的相關知識后，欲探究鎂是否與SO2氣體反應，設計了下列實驗裝置圖(注：石棉絨是一種耐火材料，不參與反應)。 請回答下列問題： (1)若可供選擇固體試劑有：木炭、銅片、亞硫酸鈉固體，則裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________________。 (2)裝置B中所盛入的藥品是______________________。 (3)儀器a的名稱是___________，其作用是______________________。 (4)實驗完畢后觀察到石棉絨上有黃色物質生成，將石棉絨及其附著物投入到稀鹽酸中，會產(chǎn)生具有臭雞蛋氣味的氣體，則鎂與SO2除發(fā)生SO2+2Mg2MgO+S反應外，還發(fā)生的反應是____________。 (5)在裝置C、D間插入圖所示裝置，可以獲得亞硫酸(H2SO3)溶液。 ①液體X可以是下列試劑中的___________(填序號)。 A.苯 B.汽油 C.四氯化碳 D.酒精 ②實驗完畢后，通過___________(實驗操作名稱)可以將上、下兩層液體分開。 ③向亞硫酸溶液中通入空氣，溶液的pH_______(填“增大”、“減小”或“不變”)，其原因是______(用化學方程式表示)。 【答案】Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O(或Na2SO3＋2H2SO4＝2NaHSO4＋SO2↑＋H2O) 濃硫酸 球形干燥管 防止倒吸 Mg＋SMgS C 分液 減小 2H2SO3＋O2＝2H2SO4 【解析】 【分析】 A中制備二氧化硫，B中用濃硫酸進行干燥，C中探究二氧化硫與鎂的反應，D用堿吸收尾氣。C與D之間裝置中2H2SO3＋O2＝2H2SO4，酸性增強。 【詳解】 （2）氨氣的密度小于空氣的，用向下排空氣法收集氨氣，即短導管進氨氣，長導管導出空氣。實驗裝置為：； 故答案為：； Ⅱ.根據(jù)假設3和假設1知，假設2是無水氯化鈣只吸收氨氣。 （3）先用堿石灰吸收水蒸氣，然后用鹽酸吸收氨氣，裝置連接順序為E、G、F，導管接口的連接順序為b→e→f→c。 故答案為：只吸收氨氣； b　e　f　c； （4）n(NH3)+n(NaOH)=n(HCl)，如果堿式滴定管沒有用標準氫氧化鈉溶液潤洗，滴定管內附著的蒸餾水會稀釋氫氧化鈉溶液，測得消耗的氫氧化鈉溶液的體積偏大，使測定的NH3的物質的量偏小。 故答案為：偏?。? 4．如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置，部分固定裝置未畫出。 (1)在組裝好裝置后，若要檢驗A～D裝置的氣密性，其操作是首先__________，然后往D中裝入水，然后微熱A，觀察到D中有氣泡冒出，移開酒精燈或松開雙手，D中導管有水柱形成且高度保持不變，說明裝置氣密性良好。 (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是___________。 (3)關閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進入E、F、G中，能說明I－還原性弱于SO2的現(xiàn)象為_____；發(fā)生反應的離子方程式是________________。 (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應，設計了如下實驗：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應。 上述方案是否合理？________(填“合理”或“不合理”)，原因是_____________。 (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色，此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性？請設計實驗驗證：______________________。 【答案】關閉彈簧夾2和分液漏斗活塞，打開彈簧夾1 吸收未反應的SO2，防止污染空氣 F中溶液藍色褪去 SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO42-＋4H＋ 不合理 E中溶解的SO2與稀硝酸反應也生成SO42- 取褪色后的溶液，滴加NaOH溶液，若變紅，則證明褪色是因SO2溶于水顯酸性(或取褪色后的溶液，加熱，若未變紅色，則證明SO2溶于水顯酸性) 【解析】 【分析】 （1）檢驗裝置的氣密性時首先要形成密封系統(tǒng)。 （2）SO2是有毒的酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收。 （3）I－還原性弱于SO2，聯(lián)想I2與SO2的反應便可得出實驗現(xiàn)象和離子方程式。 （4）評價實驗設計時，首先要考慮引入物質與原溶液中粒子的反應是否會對實驗造成干擾。 （5）取褪色后的溶液，滴加NaOH溶液，若變紅，則證明褪色是因SO2溶于水顯酸性(或取褪色后的溶液，加熱，若未變紅色，則證明SO2溶于水顯酸性)。 【詳解】 （5）實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色，取褪色后的溶液，滴加NaOH溶液，若變紅，則證明褪色是因SO2溶于水顯酸性(或取褪色后的溶液，加熱，若未變紅色，則證明SO2溶于水顯酸性)，故答案為：取褪色后的溶液，滴加NaOH溶液，若變紅，則證明褪色是因SO2溶于水顯酸性(或取褪色后的溶液，加熱，若未變紅色，則證明SO2溶于水顯酸性)。 5．某化學興趣小組欲用下列裝置制備氯水并探究其性質。 已知：MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (1)C裝置的作用是__________________________________。 (2)氯水制備完成后，甲同學從B中取出一定量的樣品置于日光下照射一段時間，發(fā)現(xiàn)樣品某些性質發(fā)生了明顯的變化，請各列舉一項： 物理性質變化：______________________________________________________； 化學性質變化：_______________________________________________________。 (3)乙同學從B中取出一定量的樣品后通入SO2，充分作用后再滴入少量品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液不褪色。原因是__________________________________(用離子方程式表示)。丙同學改變通入SO2的量，重復乙同學的操作，發(fā)現(xiàn)品紅溶液紅色褪去。他提出：假設①：SO2過量，多余的SO2使品紅溶液褪色；假設②：_________________________。請設計實驗驗證假設①是否成立：______________________。 (4)為證明氯氣與水反應產(chǎn)物具有漂白性，丁同學將A中產(chǎn)生的氣體緩緩通過下列裝置： 試劑a應選擇_______________；試劑b應選擇_______________。 (5)戊同學從B中取出少量樣品，滴到NaHCO3粉末上，有無色氣泡產(chǎn)生，由此他認為氯氣與水反應至少產(chǎn)生一種酸性強于碳酸的物質。請評價他的觀點是否正確并說明理由________。 【答案】吸收多余氯氣 溶液顏色變淺 溶液酸性增強(或漂白性減弱等) SO2 + Cl2 + 2H2O =4H+ +SO42- + 2Cl— SO2少量，多余的Cl2使品紅溶液褪色 加熱該溶液，若溶液恢復成紅色，則假設①成立 CaCl2 堿石灰 不正確，因為A中會揮發(fā)出HCl進入B中，使溶液中存在鹽酸 【解析】 【分析】 （1）C裝置的作用是尾氣處理，吸收多余氯氣。 （2）次氯酸見光分解2HClO2HCl+O2↑，Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移動。 （3）SO2和Cl2發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸，SO2 + Cl2 + 2H2O =4H+ +SO42- + 2Cl—。 （4）試劑a是干燥氯氣的，氯氣和氯化鈣不反應，可以用CaCl2，球形干燥管是吸收多余氯氣的，防止污染空氣，故用堿石灰。 （5）因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出HCl進入B中，使溶液中存在鹽酸，故評價不正確。 【詳解】 （1）C裝置的作用是尾氣處理，吸收多余氯氣，故答案為：吸收多余氯氣。 （2）氯水制備完成后，甲同學從B中取出一定量的樣品置于日光下照射一段時間，次氯酸見光分解2HClO2HCl+O2↑，Cl2+H2OHCl+HClO平衡向右移動，溶液顏色變淺，次氯酸是弱酸，分解生成鹽酸，鹽酸是強酸，所以溶液酸性增強(或漂白性減弱)，故答案為：溶液顏色變淺 ；溶液酸性增強(或漂白性減弱等)。 （5）因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出HCl進入B中，使溶液中存在鹽酸，故評價不正確，故答案為：不正確，因為A中會揮發(fā)出HCl進入B中，使溶液中存在鹽酸。