【创新设计】（广东专用）2022高考化学二轮专题题组训练 上篇 第14讲考点2 专题四 化学实验

【创新设计】（广东专用）2022高考化学二轮专题题组训练上篇第14讲考点2专题四化学实验[题组训练·考能]1．(2022·汕头市质检，33)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2他们使用的药品和装置如图所示：(1)在配制氯化铁溶液时，需先把氯化铁晶体溶解在________中，再加水稀释，这样操作的目的是__________________________________________。(2)装置C的作用是__________________________________________。(3)若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、________、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。A．蒸发皿B．石棉网C．漏斗D．烧杯E．玻璃棒F．坩埚(4)根据实验现象，该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式____________________________________________________________________________________；②请设计实验方案检验有Fe2＋生成：__________________________________________；③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，若出现白色沉淀，即可证明反应生成了SO。该做法__________(填“合理”或“不合理”)，理由是__________________________________________。(5)能表明I－的还原性弱于SO2的现象是____________________________________________________________________________________。解析　(1)Fe3＋水解使溶液显酸性，因此配制FeCl3溶液时，为抑制Fe3＋水解需先把FeCl3晶体溶解在浓盐酸中，再加水稀释到所需浓度。(3)通入SO2后，A中溶液含有离子为Fe2＋、H＋、Cl－、SO，因此蒸发、冷却结晶提取的晶体为FeSO4，可通过蒸发(除去H2O、HCl)、冷却结晶、过滤，自然干燥后即可；在蒸发操作中使用蒸发皿、玻璃棒等，过滤过程中用到仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒等。(4)②检验Fe2＋存在，可先加入KSCN溶液，若溶液颜色无变化，再加入氯水，若溶液变血红色说明含有Fe2＋，否则不含有；③不合理，因为即使没有SO，加入的硝酸也可将生成Na2SO3或NaHSO3氧化为Na2SO4干扰实验。(5)B中蓝色褪去说明I2与SO2发生氧化还原反应，从而可证明还原性：SO2强于I－。-5-\n答案　(1)浓盐酸　抑制氯化铁水解　(2)吸收SO2尾气，防止污染空气　(3)过滤　BF　(4)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋　②取A中反应后的溶液少许，向其中滴入KSCN溶液，不变血红，再加入新制的氯水，溶液变血红　③不合理　硝酸可以将生成的Na2SO3或NaHSO3氧化为Na2SO4，干扰实验　(5)B中蓝色溶液褪色2．(2022·佛山市一模，33)研究性学习小组用Na2SO3与硫酸溶液(硫酸与水体积比1∶1)制备SO2并进行性质探究实验。(1)D中的实验现象是________，C、E中溶液都褪色，分别体现了SO2________、________性质。(2)请在方框中画出收集SO2以及尾气处理装置(标相关试剂)。(3)研究小组发现B中有白色沉淀，为了控制沉淀的成分，研究小组往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，你认为留下的沉淀物质是________，形成该沉淀的反应方程式有__________________________________________。为了进一步验证沉淀原因，研究小组另取BaCl2溶液，加热煮沸，冷却及时加入少量苯液封，然后再通SO2结果发现沉淀量减少，但仍有轻微浑浊。研究小组改进A装置(如右图)，再进行实验，B中没有出现浑浊。下列气体可作为X气体的是________(填序号，不定项选择)。A．CO2B．NH3　　C．O3D．N2　　E．NO2(4)SO2为空气污染物，研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量，取10m3(标准状况)的空气，缓慢通过足量溴水中，在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液，将产生的白色沉淀洗涤、干燥，用电子称称其质量为0.233g，则：①沉淀要洗涤要干净，检验洗涤已经干净的实验操作是__________________________________________。②试计算此空气中SO2的浓度(列出计算表达式并计算结果，结果单位用mg/m3表示)。解析　(1)根据反应SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O。可知D中出现淡黄色沉淀；使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性。(2)SO2易溶于水、密度比空气大、有毒，因此常用向上排空气法收集，用NaOH溶液吸收多余的SO2。(3)BaSO3、BaSO4均为白色沉淀，前者能溶于盐酸、后者难溶于盐酸；改进的目的是防止空气中的氧气氧化SO2、H2SO3，因此常通入CO2、N2驱赶装置中的氧气。(4)①沉淀具有吸附性，BaSO4沉淀吸附了BaCl2，因此取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若没有明显现象，则证明洗涤干净。②根据硫原子守恒，n(SO2)＝n(BaSO4)＝-5-\n，则m(SO2)＝×64g/mol＝×64g/mol×1000mg/g；则空气中SO2的浓度为＝6.4mg/m3。答案　(1)出现淡黄色浑浊(或淡黄色沉淀或有淡黄色固体产生)　漂白性　还原性(2)(3)BaSO4　SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2===2H2SO4、H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl　AD　(4)①取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若没有明显现象，则证明洗涤干净②＝6.4mg/m3。3．(2022·长春联考)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。(1)提出假设实验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，迅速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测：猜测1：白色不溶物可能为________________。猜测2：白色不溶物可能为MgCO3。猜测3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。(2)设计定性实验确定产物并验证猜测：实验序号实验实验现象结论实验Ⅱ将实验Ⅰ中收集到的气体点燃能安静燃烧、产生淡蓝色火焰①气体成分为________实验Ⅲ②取实验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________③__________________________________________白色不溶物可能含有MgCO3实验Ⅳ取实验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液产生白色沉淀④溶液中存在________(3)为进一步确定实验Ⅰ的产物，设计定量实验方案，如图所示：-5-\n称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重1.8g，装置B增重8.8g，试确定白色不溶物的化学式：__________________________________________。(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因：__________________________________________。解析　(1)镁与饱和碳酸氢钠溶液的反应，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3·yMg(OH)2]。(2)能安静燃烧、产生淡蓝色火焰的是氢气；MgCO3中加入稀盐酸，沉淀全部溶解，产生气泡；加入氯化钙溶液，有白色沉淀生成，证明含有CO。(3)浓硫酸增重说明生成物中有H2O，碱石灰增重说明生成物中有CO2，且Mg(OH)2与MgCO3的物质的量之比为1∶2，由此可写出不溶物的化学式。(4)溶液中存在HCOH＋＋CO和H2OH＋＋OH－，Mg与H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋与CO、OH－反应生成沉淀Mg(OH)2·2MgCO3，两平衡均正向移动。答案　(1)Mg(OH)2(2)①氢气　②稀盐酸(合理均可)　③产生气泡，沉淀全部溶解　④CO(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH)2·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2(4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO反应生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H＋、OH－、CO的浓度均减小，促使上述两平衡均正向移动—————————[总结归纳]———————物质性质探究的常见方法(1)证明酸性：①pH试纸或酸碱指示剂；②与Na2CO3溶液反应；③与锌反应等。(2)证明弱酸或弱碱：①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液的酸碱性；③测量稀释前后的pH变化。(3)证明氧化性：与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应，产生明显现象。(4)证明还原性：与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等)反应，产生明显现象。(5)证明某分散系为胶体：丁达尔效应。(6)证明碳碳双键(或三键)：使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。(7)证明酚羟基：①与浓溴水反应产生白色沉淀；②与FeCl3溶液发生显色反应。(8)证明醇羟基：与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。(9)证明醛基：①与银氨溶液作用产生银镜；②与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀。-5-\n(10)比较金属的活动性：①与水反应；②与酸反应；③置换反应；④原电池；⑤电解放电顺序；⑥最高价氧化物的水化物的碱性强弱；⑦同种强酸的对应盐的酸性强弱。(11)比较非金属的活动性：①置换反应；②与氢气反应的难易；③气态氢化物的稳定性、还原性；④最高价氧化物的水化物的酸性强弱。(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱：强酸制弱酸，即较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。-5-