2019版高考化学复习第十章化学实验第4节化学实验方案的设计与评价学案新人教版.docx

第4节化学实验方案的设计与评价【考纲要求】根据化学实验的目的和要求，能做到：(1)设计实验方案；(2)正确选用实验装置；(3)掌握控制实验条件的方法；(4)预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；(5)评价或改进实验方案。考点一化学实验方案的设计学生用书P1641化学实验方案设计的五项基本原则2化学实验方案设计的基本思路根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的装置，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。3化学实验方案的设计步骤(1)明确目的，弄清原理(2)选择实验用品(3)实施实验操作注意严谨性、逻辑性、规范性、安全性。(4)记录实验现象、数据全面而准确。(5)分析、归纳，得出结论。1用灼热的铜丝网除去N2中混有的少量O2()2测定同温同浓度的NaCl和NaF溶液的pH，确定F、Cl元素非金属性的强弱()3用通入酸性高锰酸钾溶液的方法除去乙烯中混有的二氧化硫()4将CuSO45H2O加入浓硫酸中，蓝色晶体变为白色，说明浓硫酸具有很强的脱水性()答案：1.2.3.4.题组一考查“性质探究”型实验方案的设计1(2017高考全国卷，13，6分)由下列实验及现象不能推出相应结论的是()实验现象结论A向2 mL 0.1 molL1 的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变还原性：FeFe2 B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象Ksp(AgI)Ksp(AgCl) 解析：选C。向FeCl3溶液中加入足量铁粉后，Fe3完全转化为Fe2，滴入KSCN溶液，溶液不变色，可证明还原性：FeFe2，A项正确；燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C，说明CO2具有氧化性，B项正确；NH4HCO3受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，只能说明NH3为碱性气体，不能确定NH4HCO3的酸碱性，C项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为AgI，另一支试管中无明显现象，说明没有AgCl析出，可证明Ksp(AgI)7，则说明HA为弱酸。(5)物质酸性强弱的判断。如探究碳酸和硅酸的酸性强弱，可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理，将CO2气体通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成来判断。(6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验，找出规律。 题组二考查“猜想判断”型实验方案的设计3某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生弱碱性溶液中OH氧化了Mg解析：选D。A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后显酸性，故产生的气体中含有H2。C.pH8.6的溶液显弱碱性，弱碱性溶液中Mg也可被氧化。D.溶液中有气泡产生，生成的气体是H2，是H将Mg氧化，而不是OH将其氧化。4某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去)实验装置，以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。(1)写出装置A中发生反应的化学方程式： 。(2)写出试剂Y的名称： 。(3)已知：通入一定量的Cl2后，测得D中只有一种常温下为棕黄色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含氯化合物(盐)只有一种，且含有NaHCO3，现对C中的成分进行猜想和探究。提出合理假设。假设1：存在两种成分：NaHCO3和 ；假设2：存在三种成分：NaHCO3、 和 。设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯、胶头滴管。实验步骤预期现象和结论步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于a、b试管中步骤2：步骤3：(4)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设1成立，可推知C中反应的化学方程式为 。解析：(1)先制备Cl2，由MnO2可以确定试剂X为浓盐酸，发生反应的化学方程式为4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O。(2)制得的Cl2中除了含有水蒸气外还含有一定量的HCl气体，必须除去，试剂Y为饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)。(3)根据反应物Cl2、Na2CO3、H2O，从组成元素的角度来看，生成物可能有 NaHCO3、NaCl、NaClO、NaClO3等，可以确定的是C中只有一种含氯盐，另一种生成物是含氯氧化物，Cl的化合价升高，则含氯盐只能是NaCl，排除NaClO、NaClO3。D中收集到的气体是氯的一种氧化物，且在D中没有其他气体，则Na2CO3只是转化成 NaHCO3。这样就可以假设C中的成分有两种可能：NaHCO3和NaCl，NaHCO3、Na2CO3和NaCl。再将产物探究转化为离子的验证即可确定固体种类，即检验Cl、CO。检验CO用BaCl2溶液；检验Cl用AgNO3溶液，但要注意CO的干扰，应先滴加过量的稀HNO3，再滴加AgNO3溶液。(4)Cl2与Na2CO3等物质的量反应的通式为xCl2xNa2CO3H2O=xNaHCO3xNaClClmOn，Cl2与Na2CO3的物质的量之比为 11，由氧原子守恒，可得 mn21，可推出生成的氯的氧化物为Cl2O。答案：(1)4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)(3)NaClNa2CO3NaCl实验步骤预期现象和结论步骤2：向a试管中滴加BaCl2溶液.若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3；.若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3步骤3：向b试管中滴加过量的稀HNO3，再滴加AgNO3溶液若溶液变浑浊，结合步骤2中，则假设1成立；结合步骤2中，则假设2成立(4)2Cl22Na2CO3H2O=2NaHCO32NaClCl2O猜想判断型实验题的思维流程 考点二化学实验方案的评价学生用书P1661从“可行性”方面对实验方案做出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，从以下四个方面分析：(1)实验原理是否正确、可行；(2)实验操作是否安全、合理；(3)实验步骤是否简单、方便；(4)实验现象是否明显等。2从“绿色化学”方面对实验方案做出评价“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下四个方面进行综合评价：(1)反应原料是否易得、安全、无毒；(2)反应速率是否较快；(3)原料利用率以及生成物质的产率是否较高；(4)实验过程中是否造成环境污染。3从“安全性”方面对实验方案做出评价化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；(3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；(4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；(5)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(6)仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；(7)其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。1可选用分液漏斗、烧杯分离四氯化碳和Br2()2实验室可选用大理石与浓H2SO4反应制备CO2()3可用 装置验证温度对化学平衡的影响()4H2还原CuO实验中，实验结束时，应先停止通氢气，再停止加热()5可用 装置制取少量乙酸乙酯()答案：1.2.3.4.5.1利用下图装置可以进行实验并能达到实验目的的是()选项实验目的X中试剂Y中试剂A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸B用Cu与稀硝酸制取并收集纯净干燥的NO水浓硫酸C验证电石与饱和食盐水反应生成的气体的性质并收集CuSO4溶液KMnO4溶液D用CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸解析：选D。MnO2和浓盐酸常温下不反应，缺少加热装置，A错误；一氧化氮能与氧气反应，不能用排空气法收集，B错误；乙炔的相对分子质量为26，密度与空气接近，应用排水法收集，C错误；二氧化碳的密度比空气大，可用向上排空气法收集，D正确。2下列对实验操作评价合理的是()A图甲可以证明非金属性强弱：ClCSiB图乙装置可用来制备少量氧气，并且控制反应的发生与停止C图丙中配制一定物质的量浓度的硫酸溶液不能直接在容量瓶中进行D图丁可制备并收集少量NO2气体 解析：选C。A.元素的非金属性和最高价氧化物对应的水化物的酸性有对应关系，实验中使用的是盐酸，不是最高价氧化物对应的水化物，不能比较非金属性，且反应产生的二氧化碳中含有氯化氢气体，反应生成硅酸，不能说明是碳酸与硅酸钠反应生成的还是氯化氢与硅酸钠反应生成的，错误；B.过氧化钠与水反应剧烈，使用隔板不能控制反应的发生和停止，错误；C.浓硫酸需要在烧杯中进行稀释，冷却后转移，正确；D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，不能用排水法收集，错误。3某无色混合气体中可能含有乙烯、二氧化碳、二氧化硫和氧气，为确定其中一定含有二氧化碳、二氧化硫，甲、乙、丙3位同学分别设计了下述实验方案，并都认为：如果观察到的现象与自己设计的方案一样，就可确认无色气体中一定含有二氧化碳和二氧化硫。方案甲：混合气体方案乙：混合气体方案丙：混合气体试用简要语言评价上述各实验方案是否严密？并说明原因。(1)方案甲： ；(2)方案乙： ；(3)方案丙： 。答案：(1)不严密；有乙烯的干扰(2)不严密；有乙烯的干扰(3)严密；上述气体中只有SO2能使品红溶液颜色变浅，通过足量品红溶液后，除去二氧化硫，剩余气体能使澄清石灰水变浑浊，则一定有CO2存在考点三定量测定型实验题学生用书P1681定量实验数据的测定方法(1)沉淀法：先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀质量，再进行计算。(2)测气体体积法：对于产生气体的反应，可以通过测量气体体积的方法测定样品纯度。常见测量气体体积的实验装置量气时应注意的问题a量气时应保持装置处于室温状态。b读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平，如上图()()应使量气管左侧和右侧的液面高度保持相平。(3)测气体质量法将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。(4)滴定法即利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。2实验数据的采集实验数据的采集是化学计算的基础，一般来讲，固体试剂称质量，而液体试剂和气体试剂则测量体积。(1)称量固体质量时，中学一般用托盘天平，可估读到0.1 g，精确度要求高的实验中可以用分析天平或电子天平，可精确到0.000 1 g。(2)测量液体体积时，一般实验中选用适当规格的量筒，可估读到0.1 mL，准确度要求高的定量实验如中和滴定中选用滴定管(酸式或碱式)，可估读到0.01 mL。容量瓶作为精密的定容仪器，用于配制一定物质的量浓度的溶液，一般不用于量取液体的体积。(3)气体除了可以测量体积外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置在吸收气体前后的质量增大值。(4)用广范pH试纸(测得整数值)或pH计(精确到0.01)直接测出溶液的pH，经过计算可以得到溶液中H或OH的物质的量浓度。为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定23次，然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做23次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。3实验数据的筛选(1)看数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，说明所得数据是无效的。(2)看数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去。(3)看反应是否完全，是否是由过量反应物所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用。(4)看所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算。(5)看数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。表格型题的解题要点在于通过审题，获取有用信息，然后对表格中数据进行比较分析，依据物质的性质、变化规律进行解答。直角坐标系题的解题要点在于解题时要求学生首先弄清楚自变量和因变量到底是什么，注意理解起点、终点、转折点的含义。然后根据所学知识分析概念、图像、数值三者之间的关系。题组一考查物质含量测定型实验题1Na2SO3是一种重要的化工原料，但较易变质。(1)某小组同学欲在实验室测定某Na2SO3样品的纯度，利用下列装置进行实验。方案一：选择装置和进行实验时，为使结果更精确还应选择装置 ，装置的分液漏斗中添加 (填物质名称)较理想；装置中反应前后通入N2的目的是 。方案二：选择装置和进行实验时，还应选择装置 ，此装置中应盛装 (填物质名称)，装置中a 管的作用是 。(2)将20.0 g Na2SO3固体溶于120 mL水配成溶液，再将足量硫粉用少许乙醇和水浸润，加入上述溶液，混合加热可制得Na2S2O3。硫粉用少许乙醇和水浸润的目的是 (填字母)。A增加反应体系的pHB降低反应的活化能C增大反应物接触面积 D加快反应速率设Na2SO3完全反应，将上述反应液经过滤、蒸发、浓缩后，冷却至70 时，溶液恰好达到饱和，请列式计算此时溶液的体积： (结果精确到0.1)。(已知：70 时，Na2S2O3的溶解度为212 g，饱和溶液的密度为1.17 g/cm3)解析：(1)欲在实验室测定某Na2SO3样品的纯度，方案一：选择装置和进行实验时，由于反应产生的SO2气体中含有水蒸气，为使结果更精确应先用浓硫酸干燥气体，然后再用碱石灰吸收反应产生的SO2气体，应该选择装置；为了减少SO2在溶液中的溶解，装置的分液漏斗中添加浓硫酸较理想；装置中反应前后通入N2的目的是反应前排净装置中的空气，反应后将装置中的SO2全部吹出。方案二：选择装置和进行实验时，是通过测量SO2的体积来测定纯度，所以还应选择一个排液装置，即装置，为了减少气体在其中的溶解，此装置中应盛装饱和亚硫酸氢钠溶液；装置中a管的作用是平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利滴下，并使测量结果更精确。(2)依据影响化学反应速率的因素分析判断选项C、D正确。20.0 g Na2SO3的物质的量是n(Na2SO3)20.0 g126 g/mol，由于元素守恒，所以反应产生的Na2S2O3的物质的量也是n(Na2S2O3)20.0 g126 g/mol，在70 时，Na2S2O3的溶解度为212 g，则饱和溶液的溶质质量分数是212 g(212 g100 g)100%，则20.0 g Na2SO3形成的Na2S2O3溶液的质量为m(20.0 g126 g/mol)158 g/mol212 g(212 g100 g)100%，饱和溶液的密度为1.17 g/cm3，所以形成的饱和溶液的体积V31.5 cm3。答案：(1)方案一：浓硫酸反应前排净装置中的空气，反应后将装置中的SO2全部吹出方案二：饱和亚硫酸氢钠溶液平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利滴下，并使测量结果更精确(2)CDV31.5 cm3题组二考查中和滴定拓展型实验题2(2017高考天津卷)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中 c(I)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。.准备标准溶液a准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成250 mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b配制并标定100 mL 0.100 0 molL1 NH4SCN标准溶液，备用。.滴定的主要步骤a取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。b加入25.00 mL 0.100 0 molL1 AgNO3溶液(过量)，使I完全转化为AgI沉淀。c加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d用0.100 0 molL1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e重复上述操作两次。三次测定数据如下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题：(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有 。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 。(3)滴定应在pH0.5的条件下进行，其原因是 。(4)b和c两步操作是否可以颠倒 ，说明理由： 。(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL，测得c(I) molL1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为 。(7)判断下列操作对c(I)测定结果的影响：(填“偏高”“偏低”或“无影响”)若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果 。若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果 。解析：(1)配制一定物质的量浓度的标准溶液，除烧杯和玻璃棒外，还需用到的仪器有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)AgNO3见光容易分解，因此需要保存在棕色试剂瓶中。(3)滴定实验中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，Fe3容易发生水解，影响滴定终点判断，故控制pH5 mgL1，作为饮用水源达标。(7)若溶液的pH过低，则溶液酸性过强。在酸性条件下，H能与S2O发生反应生成SO2等；氧气能将I氧化，生成的碘单质能与生成的二氧化硫发生反应，使实验产生误差。答案：(1)将溶剂水煮沸后冷却(2) (3)使溶液混合均匀，快速完成反应(4)1，2，4，1，1，3(5)重复步骤e的操作23次(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)9.0是(7)2HS2O=SSO2H2O、SO2I22H2O=4HSO2I、4H4IO2=2I22H2O(任写其中2个)解答定量测定型实验题的解题步骤(1)巧审题，明确实验目的、原理实验原理可从题给的化学情境(或题目所给的实验目的)并结合元素化合物的有关知识获取。在此基础上，依据可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的实验方案(2)想过程，理清操作先后顺序根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法和步骤，把握各实验步骤的要点，理清实验操作的先后顺序 (3)看准图，分析装置或流程作用若题目中给出装置图，在分析解答过程中，要认真细致地分析图中的各部分装置，并结合实验目的和原理，确定它们在实验中的作用(4)细分析，得出正确的实验结论在定性实验的基础上研究量的关系，根据实验现象和记录的数据，对实验数据进行筛选，通过分析、计算、推理等确定有关样品的含量及化学式学生用书P1701(2017高考江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分Na2SO3被氧化C向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈蓝色溶液中含Br2解析：选B。该实验中苯酚不能过量，否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚中，没有生成白色沉淀可能是因为苯酚的浓度太大，A项错误；Na2SO3与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀，该沉淀可以溶于盐酸，若沉淀部分溶解，说明有 BaSO4存在，即部分SO已被氧化成SO，B项正确；银镜反应需要在碱性条件下进行，C项错误；该黄色溶液中还可能含有Fe3，Fe3可将I氧化成I2，I2遇淀粉变蓝，故原溶液中不一定含有Br2，D项错误。2(2017高考全国卷，26，15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3HCl=NH4ClH3BO3。 回答下列问题：(1)a的作用是 。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是 。f的名称是 。(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是 ；打开k2放掉水。重复操作23次。(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。d中保留少量水的目的是 。e中主要反应的离子方程式为 ，e采用中空双层玻璃瓶的作用是 。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c molL1的盐酸 V mL，则样品中氮的质量分数为 %，样品的纯度 %。解析：(1)导管a与大气相通，其作用是避免烧瓶内气压过大，发生危险。(2)加热液体时加入碎瓷片，其作用是防止液体暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加热，瓶内水蒸气冷凝，气体压强减小，会引起g中液体倒吸入c中，利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器e、f。(4)止水夹k3处可能漏气，导致测定的N元素质量分数偏低，故d中保留少量水起液封作用，防止氨气逸出。e中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应，需要加热，使氨气全部逸出。“中空双层玻璃瓶”考生比较陌生，可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。(5)n(N)n(NH3)n(HCl) mol，w(N)100%。C2H5NO2的相对分子质量为75，w(C2H5NO2)%。答案：(1)避免b中压强过大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中温度下降，管路中形成负压(4)液封，防止氨气逸出NHOHNH3H2O保温使氨完全蒸出(5)3(2017高考北京卷)某小组在验证反应“Fe2Ag=Fe22Ag”的实验中检测到Fe3，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明黑色固体中含有Ag。取上层清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 。(2)针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3，乙依据的原理是 (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号取样时间/min现象3产生大量白色沉淀；溶液呈红色30产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深120产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅(资料：Ag与SCN生成白色沉淀AgSCN)对Fe3产生的原因作出如下假设：假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3；假设b：空气中存在O2，由于 (用离子方程式表示)，可产生Fe3；假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3；假设d：根据 现象，判断溶液中存在Ag，可产生Fe3。下述实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因。实验可证实假设d成立。实验：向硝酸酸化的 溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。实验：装置如图。其中甲溶液是 ，操作及现象是 。 (3)根据实验现象，结合方程式推测实验中Fe3浓度变化的原因： 。解析：(1)黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有Ag。可利用K3Fe(CN)6检验Fe2的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3反应。空气中的O2会与Fe2发生氧化还原反应，产生Fe3；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag，Ag可与Fe2反应产生Fe3。实验可证实假设a、b、c不是产生Fe3的主要原因，只要将原实验反应体系中的Ag替换，其他微粒的种类及浓度保持不变，做对比实验即可，所以可选用0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；实验利用原电池装置证明反应AgFe2=AgFe3能发生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和现象：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深。答案：(1)加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O加入KSCN溶液后产生白色沉淀0.05 molL1 NaNO3FeSO4溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深(3)溶液中存在反应：2AgFe=Fe22Ag，AgFe2=Fe3Ag，Fe2Fe3=3Fe2。反应开始时，c(Ag)大，以反应、为主，c(Fe3) 增大。约30 min后，c(Ag)小，以反应为主，c(Fe3) 减小学生用书P314(单独成册)一、选择题1下列实验设计正确的是()A检验淀粉已完全水解：在淀粉水解液中滴加碘水B证明氧化性H2O2比Fe3强：将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中C检验某溶液中含Fe2：可先向溶液中通入氯气，再滴加少量KSCN溶液D配制100 mL 0.9 molL1硫酸：将18 molL1硫酸5 mL移入100 mL容量瓶，加水至刻度线解析：选A。A.淀粉遇碘显蓝色，则检验淀粉已完全水解时可以在淀粉水解液中滴加碘水，A正确；B.在酸性溶液中硝酸根也能氧化亚铁离子，因此将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中不能证明氧化性H2O2比Fe3强，B错误；C.检验某溶液中含Fe2：可先向溶液中加入少量KSCN溶液，如果没有现象，再通入氯气，C错误；D.容量瓶不能用于稀释溶液，D错误。2下列相关实验的设计能达到预期目的的是()相关实验预期目的A在少量食用碱中滴加食醋探究食用碱是碳酸钠还是碳酸氢钠B在食用盐中滴加少量淀粉液探究食用盐是否为加碘盐C用激光笔照射淀粉液探究淀粉液是胶体还是溶液D将鸡蛋清溶于水后，滴加AgNO3溶液验证蛋白质中含有硫元素解析：选C。碳酸钠、碳酸氢钠均能与乙酸反应生成二氧化碳，A不能达到预期目的；食用盐中加入的是化合态的碘，不能用淀粉检验，B不能达到预期目的；蛋白质不是电解质，不能电离出硫离子，D不能达到预期目的。3化学实验中常将某些溶液或试剂进行酸化或碱化。下列处理中正确的是()A检验KClO3中的氯元素，可加入AgNO3和稀硝酸B为提高KMnO4溶液的氧化能力，用浓盐酸将 KMnO4溶液酸化C检验蔗糖在稀硫酸中水解产生的葡萄糖，应先用NaOH溶液碱化后才能进一步检验D检验溶液中是否含有SO时，先加氯化钡溶液后，再加稀盐酸酸化解析：选C。KClO3中的氯元素以ClO的形式存在，不能用AgNO3检验，选项A错误；为提高KMnO4溶液的氧化能力，应用稀硫酸酸化，选项B错误；检验溶液中是否含有SO时，应先加稀盐酸酸化，排除银离子、碳酸根离子、亚硫酸根离子等的干扰，再加氯化钡溶液，选项D错误。4下列能达到实验目的的是()解析：选C。A选项，HCl与NaHCO3溶液反应生成CO2气体，使得Cl2中混入杂质CO2，应选用饱和NaCl溶