(京津鲁琼版)2020版高考化学一轮复习检测:第7讲化学实验的设计与评价检测(含解析) 联系客服

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2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O,按此反应原理分析,实验方案就不难设计了。

答案:(1)启普发生器 (2)bih fg(或gf)kjl

(3)增大气体与催化剂铁触媒的接触面积

(4)该反应为可逆反应,反应物的转化率低,NH3中混有较多难溶于水的气体,F装置中不会产生倒吸

(5)无水乙醇 Ag(NH3)2NO3

(6)逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,过滤,用适量蒸馏水洗涤,再将固体转移至小试管中,逐滴加入2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)

8.(2019·遵义模拟)某校研究性学习小组选择使用下列仪器和药品,验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO(实验中使用的N2和O2的用量可自由控制)。

已知:①NO+NO2+2OH===2NO2+H2O; ②气体液化温度:NO2:21 ℃、NO:-152 ℃。

(1)现有甲、乙、丙三位同学分别设计了以下三个实验方案(用仪器的连接顺序表示)。 甲:A→C→F→D→B;乙:A→B→C→E;丙:A→F→D→B。

甲、乙、丙三位同学提出的实验方案是否能验证Cu与适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO?甲:__________;乙:__________;丙:__________。(填“能”或“不能”)

具体说明不能验证的主要原因(能验证的方案,不必回答原因): 甲方案:_________________________________________。 乙方案:__________________________________________。 丙方案:___________________________________________。

(2)实验开始时首先通入足量的N2,其目的是___________________________________。 (3)确认气体中含NO的现象是________________________________________。 (4)如果O2过量,则B装置中发生反应的离子方程式是

________________________________________________________________________。 解析:(1)甲方案:从A装置中出来的气体经浓硫酸干燥和冰水浴冷却除去NO2,若在D装置中出现红棕色,可证明Cu与适量浓硝酸反应产生的气体中含有NO,最后尾气用B装置吸收。乙方案:混合气体在通过B装置时,因发生反应:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O使NO消耗,后续实验无法验证产生的气体中是否有NO,且无尾气吸收装置。丙方案:混合气体通过F装置时,NO2与水蒸气发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,使部分NO2转化为NO,产生干扰,从而不能确认Cu和适量浓硝酸反应是否有NO生成。

(2)装置内的空气中含有氧气,会使生成的NO被氧化为NO2,而检验不到NO的存在,通入氮气可排尽整个装置中的空气,保证NO不损失。

(3)NO遇氧气生成红棕色NO2。

(4)如果氧气过量,则进入B装置中的气体为NO2和O2,在碱性条件下,氮的氧化物最终会被氧化为硝酸盐,离子方程式是4NO2+O2+4OH===4NO3+2H2O。

答案:(1)能 不能 不能

乙方案:混合气体在通过B装置时,因发生反应:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O使NO消耗,后续实验无法验证产生的气体中是否有NO,且无尾气吸收装置

丙方案:混合气体通过F装置时,NO2与水蒸气发生反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,使部分NO2转化为NO,产生干扰,从而不能确认Cu和适量浓硝酸反应是否有NO生成

(2)排尽整个装置中的空气,防止产生的NO被氧气氧化生成NO2 (3)D装置中通入O2后有红棕色气体产生 (4)4NO2+O2+4OH===4NO3 +2H2O

9.(2017·高考全国卷Ⅲ)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:

(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:__________________、________________________________________________________________________。

(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________。

②将下列实验操作步骤正确排序____________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。

a.点燃酒精灯,加热 c.关闭K1和K2 e.称量A

b.熄灭酒精灯

d.打开K1和K2,缓缓通入N2 f.冷却到室温

③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=____________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________________________________________________________________________。

a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4

②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:__________________________________。 解析:(1)加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不含三价铁;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,说明FeSO4易被空气中的氧气氧化。(2)①仪器B是干燥管。②根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知,实验时先打开K1和K2,缓缓通入N2排出装置中的空气,避免空气中的氧气将绿矾氧化;再点燃酒精灯进行加热;一段时间后熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭K1和K2,再称量A。故正确的操作顺序是dabfce。③根据题意,绿矾样品的质量为(m2-m1) g,绿矾中结晶水的质量为(m2-m3) g,则FeSO4的质量为(m3-m1) g,故绿矾中FeSO4与H2O的物质的量之比为

m3-m1m2-m3

152

∶76(m2-m3)=1∶,因此绿矾化学式中结晶水数189(m3-m1)

76(m2-m3)

目为。如果实验时按照a、d次序操作,则部分绿矾被氧化,导致m3增大,所以

9(m3-m1)76(m2-m3)

会偏小。(3)实验后残留的红色固体是氧化铁。根据氧化还原反应规律,反应中

9(m3-m1)

硫元素的化合价必然降低,生成二氧化硫。根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的化学高温

方程式:2FeSO4=====Fe2O3+SO2↑+SO3↑。由于三氧化硫极易溶于水且能与水反应生成硫酸,欲检验二氧化硫和三氧化硫,必须先用氯化钡溶液检验三氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫。

答案:(1)样品中没有Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ) (2)①干燥管 ②dabfce ③

76(m2-m3)

偏小

9(m3-m1)

(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色 高温

②2FeSO4=====Fe2O3+SO2↑+SO3↑