2019年高考化学母题题源系列专题18化学实验设计与探究（含解析）.docx

专题18 化学实验设计与探究【母题来源】2019年高考北京卷【母题题文】化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。（1）实验一：用如下装置（夹持、加热仪器略）制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是_。试剂a是_。（2）对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。（资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水）实验二：验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：_。加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是_。（3）根据沉淀F的存在，推测的产生有两个途径：途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。途径2：实验二中，被氧化为进入D。实验三：探究的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有_：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：_。实验三的结论：_。（4）实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_。（5）根据物质性质分析，SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间，有Ag和生成。（6）根据上述实验所得结论：_。【参考答案】（1）Cu+ 2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O 饱和NaHSO3溶液（2）Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ +4H2OH2O2溶液，产生白色沉淀（3）Ag+ Ag2SO4溶解度大于BaSO4，没有BaSO4沉淀时，必定没有Ag2SO4途径1不产生，途径2产生（4）2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3+2H+（6）实验条件下：SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率 碱性溶液中更易被氧化为【试题解析】（1）铜和浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。试剂a为饱和NaHSO3溶液，用于观察气体流速，且在SO2饱和NaHSO3溶液中溶解度很小，可防止倒吸。（2）Ag2SO3溶于氨水得到Ag(NH3)2+，离子方程式为：Ag2SO3+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+ +4H2O；沉淀D洗涤干净后，加入过量稀盐酸，BaSO3与稀盐酸反应生成BaCl2和SO2、H2O，则滤液E中含有BaCl2和溶解在水中的SO2形成的HSO3，可向E中加入H2O2溶液，H2O2将H2SO3氧化生成，和Ba2+反应产生白色BaSO4沉淀，进一步证实B中含有Ag2SO3。（3）向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，该沉淀为AgCl，证明溶液A中含有Ag+；取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，证明溶液A中不含，由于Ag2SO4微溶于水，则B中不含Ag2SO4，从而确定途径1不产生，途径2产生。（4）由（3）推知，实验一中SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3，离子方程式为2Ag+SO2+H2O= Ag2SO3+2H+。（6）对比分析（4）（5）可知，S O2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和的速率，再结合实验二可知，碱性溶液中更易被氧化为。【命题意图】本题是一个探究性试题，主要考查实验方案设计与评价、物质的分离和提纯、常见离子的检验等知识，考查考生实验理解能力、根据要求进行实验设计的能力和对问题的综合分析能力。【命题方向】实验方案设计与探究的综合考查是高考的热点，该类试题的一般考查为：考查化学实验基础知识、元素及化合物及相关理论知识，还涉及对探究方法的考查；将化学基本理论、探究性实验、定性与定量实验放在一起综合考查学生分析问题、解决问题的能力；结合题目给定的信息，对知识进行迁移应用，解决相关问题。2020年实验方案设计与探究的考查仍为热点，涉及气体制备、物质的提纯和分离、离子的检验、实验方案的设计等，将继续以生产、生活为背景，题目中会提供制备物质的性质。【得分要点】探究实验异常现象成为近几年实验探究命题的热点，突出对实验能力的考查。该类试题的解题策略为：（1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。（2）定多变：在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。（3）数据有效；解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。另外探究性题型中考虑问题的思路不能局限于个别问题、不能局限于固定的知识，需要全面考虑。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。易错点一不能速解装置图评价题1. 查实验装置中的仪器的使用和连接是否正确；2. 查所用反应试剂是否符合实验原理；3. 查气体收集方法是否正确；4. 查尾气吸收装置、安全装置是否正确；5. 查实验目的与相应操作是否相符，现象、结论是否统一。易错点二物质制备和实验设计中的易错点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，气体点燃前先验纯等)。3. 防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)。4. 防吸水(实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的。如NaOH固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量)。5. 冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管、冷凝管等)。6. 易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。7. 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)。8. 其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。易错点三不能正确评价实验方案评价实验方案的三角度1【辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三下学期第八次模拟】实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。 制备K2FeO4(夹持装置略)（1）A的作用_。（2）在答题纸上将除杂装置B补充完整并标明所用试剂：_。（3）在C中得到紫色固体的化学方程式为：_。探究K2FeO4的性质：取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生气体和溶液a。为证明是否K2FeO4氧化了Cl而产生Cl2，设计以下方案：方案取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色方案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶解，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生（4）由方案中溶液变红可知a中含有_离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl氧化，还可能由_产生(用离子方程式表示)。（5）根据方案得出：氧化性Cl2_FeO42- (填“”或“”)，而K2FeO4的制备实验实验表明，Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反，原因是_。【答案】（1）氯气发生装置（2）（3）3Cl22Fe(OH)310KOH=2K2FeO46KCl8H2O（4）Fe3 4FeO42-20H=4Fe33O210H2O （5） 溶液酸碱性不同 【解析】【分析】（1）浓盐酸和KMnO4混合可生成氯气；（2）装置B为除杂装置，反应使用浓盐酸，浓盐酸会挥发产生HCl，使得产生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的；（3）C中得到紫色固体和溶液，紫色的为K2FeO4，在碱性条件下，Cl2可以氧化Fe（OH）3制取K2FeO4，结合守恒法写出发生反应的化学方程式；（4）方案I中加入KSCN溶液至过量，溶液呈红色，说明反应产生Fe3+，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化，注意K2FeO4在碱性溶液中稳定，酸性溶液中快速产生O2，自身转化为Fe3+；（5）Fe（OH）3在碱性条件下被Cl2氧化为FeO42-，可以说明Cl2的氧化性大于FeO42-，而方案实验表明，Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反，方案是FeO42-在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2，注意两种反应体系所处酸碱性介质不一样。【详解】（1）浓盐酸和KMnO4混合可生成氯气，则A装置的作用是氯气发生装置；（2）装置B为除杂装置，反应使用浓盐酸，浓盐酸会挥发产生HCl，使得产生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的，所以装置B应为；（3）C中得到紫色固体和溶液，紫色的为K2FeO4，在碱性条件下，Cl2可以氧化Fe（OH）3制取K2FeO4，发生反应的化学方程式为3Cl22Fe(OH)310KOH=2K2FeO46KCl8H2O；（4）方案I中加入KSCN溶液至过量，溶液呈红色，说明反应产生Fe3+，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化，注意K2FeO4在碱性溶液中稳定，酸性溶液中快速产生O2，自身转化为Fe3+，发生反应为：4FeO42-+20H+4Fe3+3O2+10H2O；（5）Fe（OH）3在碱性条件下被Cl2氧化为FeO42-，可以说明Cl2的氧化性大于FeO42-，而方案实验表明，Cl2和FeO42-的氧化性强弱关系相反，方案是FeO42-在酸性条件下氧化Cl-生成Cl2，两种反应体系所处酸碱性介质不一样，所以可以说明溶液酸碱性会影响粒子氧化性的强弱。2【安徽省江淮十校2019届高三第三次联考 】某小组欲探究Cl2与KI溶液的反应，设计实验装置如图。已知：I2在水中溶解度很小，在KI溶液中溶解度显著增大，其原因为I2(s)+I(aq)I3(aq)完成下列填空：（1）仪器A使用前必须进行的操作是_，仪器B的名称是_。（2）该实验设计装置存在明显缺陷是_，改进之后，进行后续实验。（3）C中的试剂是_；当E装置中出现_时，停止加热。（4）当氯气开始进入D时，D中看到的现象是_；不断向D中通入氯气，看到溶液颜色逐渐加深，后来出现深褐色沉淀，试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因_。（5）持续不断地向D中通入氯气，看到D中液体逐渐澄清，最终呈无色。实验小组猜想，D中无色溶液里的含碘物质可能是HIO3。按照实验小组的猜想，用化学方程式解释“D中液体逐渐澄清，最终呈无色”的原因_。为了验证猜想是否正确，实验小组又进行如下实验：取反应后D中溶液5.00mL(均匀)于锥形瓶中，加入KI(过量)和足量稀硫酸。向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂，溶液变蓝，用0.6250mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去，消耗Na2S2O3溶液VmL。已知：2HIO3+10KI+5H2SO4=6I2+5K2SO4+6H2O、I2+2S2O32=2I+S2O62,若V=_时，说明实验小组的猜想正确。（6）欲检验某溶液中是否含有I，可使用的试剂为溴水和四氯化碳。合理的实验操作为_。【答案】（1）检漏 蒸馏烧瓶（2）没有尾气处理装置 （3）饱和食盐水 白色沉淀（4）无色溶液变棕黄色 被置换出来的I2在KI溶液中溶解度较大,所以溶液颜色逐渐加深,但随着反应KI被消耗，平衡I2(s) +I-（aq）=I3-(aq)向左移动，碘在水中的溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出（5）5Cl2+I2+6H2O= 2HIO3+10HCl 24.00 （6）取适量样品,滴加少量溴水,用力振荡后加入适量的四氯化碳,振荡、静置、分层后若下层生紫红色，说明样品中含有I2【解析】（1） 仪器A是分液漏斗,B是蒸馏烧瓶;用分液漏斗时应先检漏。答案：检漏；蒸馏烧瓶。（2） 因为氯气有毒，未反应的氯气应进行尾气处理，所以该实验设计装置存在明显缺陷是没有尾气处理装置。答案：没有尾气处理装置。（3） C是用来除去氯气中的氯化氢气体,所以用饱和食盐水进行吸收;氯气与KI溶液反应之后,剩余的氯气进人硝酸银溶液,生成氯化银白色沉淀时，停止加热。答案：饱和食盐水；白色沉淀。 （4） 氯气开始进入D时,将碘离子氧化成单质碘,所以开始溶液变棕黄色;不断向D中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,因为被置换出来的12在KI溶液中溶解度较大,所以溶液颜色逐渐加深,但随着反应KI被消耗,中衡12(s) +I-（aq）=I3-(aq)向左移动，碘在水中的溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出；答案：无色溶液变棕黄；被置换出来的12在KI溶液中溶解度较大,所以溶液颜色逐渐加深,但随着反应KI被消耗,中衡12(s) +I-（aq）=I3-(aq)向左移动，碘在水中的溶解度较小，所以部分碘以沉淀的形式析出。 （5）因为2I-+Cl2=I2+2Cl-,此时溶液变黄，持续不断地向D中通入氯气，看到D中液体逐渐澄清，最终呈无色可能发生的反应为:5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl,所以液体逐渐澄清，最终呈无色。答案：5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl。由2I-+Cl2=I2+2Cl-,5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl, 2HIO3+10KI+5H2SO4=6I2+5K2SO4+6H2O ; I2+2S2O32=2I+S4O62知D中原I-的物质的量=0.0050.5 mol=0.0025 mol ,根据关系式:2I- 2HIO3 6I2 12S2032-2 12 0.0025 mol 0.625V=24.00 答案：24.00（6）检验某溶液中是否含有I-，取适量样品,滴加少量溴水,用力振荡后加入碘离子适量的四氯化碳,振荡、静置、分层后若下层生紫红色，说明样品中含有,如果不变蓝，说明没有I-。3【上海市崇明区2019届高三下学期等级考试二模】资料显示：浅绿色的FeSO47H2O加热失水为FeSO4H2O时呈白色，成FeSO4时为无色固体。FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。SO3的熔点为16.8，沸点为44.8。化学兴趣小组对上述资料进行实验探究。第一步：用绿矾制无水硫酸亚铁。（1）把药品装在仪器（写名称）_中进行加热，已将结晶水除净的依据是（选填序号）_。A观察无水蒸汽产生 B经恒重操作最后两次称量所得到的质量完全相同C晶体完全变为无色 D经恒重操作最后两次质量差不超过天平感量误差第二步：取一定量无水硫酸亚铁置于如图（部分夹持仪器略去）所示A的试管中进行加热。（2）实验过程中C、D、E中除有少许气泡外无其它明显现象。若将B试管中产生的少量固体溶于水，检验该溶液中的阴离子的方法是：_。实验过程中还有一处明显的现象是：_。第三步：将第二步实验的装置中A、B部分改为如图所示的、，C，D，E不变（C，E中都装有足量溶液）。同样取一定量无水硫酸亚铁置于的石英玻璃管中进行加热，反应完毕后，从石英玻璃仪器中滞留气体排尽。观察到C中产生白色沉淀，D试管中溶液褪色。（3）实验中的玻璃管中的现象是：_，说出装置的一个作用是：_。最后将C中液体完全取出进行过滤、洗涤、干燥。称得所得固体质量为23.300g，所得溶液加水稀释定容为1L，取出20.00mL置于锥形瓶中，用已知浓度的标准NaOH溶液测定该1L溶液中一种溶质的浓度。（4）上述实验过程中用到的定量仪器有_，用到的指示剂是_。（5）将所得溶液加水定容时，加水所用的仪器名称为_，若去称量玻璃管中残留固体的质量应接近于_g。【答案】（1）坩埚 D（2）取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子 A的试管中无色固体变为黑色粉末 （3）无色固体变为红色粉末 防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液态或固态）（4）1000mL容量瓶、滴定管、电子天平 酚酞溶液（5）胶头滴管 16.000g 【解析】【分析】根据题意，绿矾（FeSO47H2O）加热失水为FeSO4H2O时呈白色，成FeSO4时为无色固体。FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。检验SO42-的方法是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；C中分解生成的SO3与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，以此进行分析解答。【详解】（1）灼烧固体需要在坩埚中进行；加热失水后最终所得固体成分为FeSO4，若最后两次称量质量差不超过天平感量误差，则可确定将结晶水已除净，故选D，其它选项均不正确；因此，本题正确答案是：坩埚；D；（2）FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。实验过程中C、D、E中除有少许气泡外无其它明显现象，说明没生成SO2。B试管中产生的少量固体为SO3，溶于水得到硫酸，检验SO42-的方法是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；FeSO4经加热可分解为FeO和SO3，FeO为黑色粉末，则A的试管中无色固体变为黑色粉末，因此，本题正确答案是：取样，滴入氯化钡溶液产生白色沉淀，含有硫酸根离子；A的试管中无色固体变为黑色粉末；（3）FeSO4经强热可分解为Fe2O3、SO3和SO2。实验中的玻璃管中的现象是：无色固体变为红色粉末；装置的试管有热水浴加热，可以起到安全瓶的作用：防止C中溶液倒吸入玻璃管中，也可以防止SO3冷凝成液态或固态，因此，本题正确答案是：无色固体变为红色粉末；防止C中溶液倒吸入玻璃管中（或防止SO3冷凝成液态或固态）；（4）C中分解生成的SO3与BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，过滤出沉淀，洗涤、干燥、称量。所得溶液含有盐酸，加水稀释定容为1L，取出20.00mL置于锥形瓶中，用已知浓度的标准NaOH溶液测定，以上操作用到的定量仪器有1000mL容量瓶、滴定管、电子天平；用NaOH滴盐酸可选用酚酞为指示剂。因此，本题正确答案是：1000mL容量瓶、滴定管、电子天平；酚酞溶液；（5）定容时加水所用的仪器名称为胶头滴管；由反应式2FeSO4 Fe2O3+SO3+SO2可知，生成等物质的量的Fe2O3和SO3，根据SO3BaSO4，可计算出n(Fe2O3)=n(SO3)=n(BaSO4)=0.1000mol，玻璃管中残留固体为Fe2O3，其质量应为0.1000mol160g/mol=16.000 g。因此，本题正确答案是：胶头滴管；16.000g。4【湖南省益阳市2019届高三4月模考】我国宋代沈括在梦溪笔谈中记载：信州铅山县有苦泉，流以为涧。挹其水熬之，则成胆矾。熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”。某化学兴趣小组为探究胆矾()的热分解产物，设计如图所示装置进行实验：已知：的熔点为16.8，沸点为46.8；的熔点为-72，沸点为-10.请回答下列问题：（1）仪器a的名称是_，a中的棒香能复燃，说明热分解产物含有_(填化学式)。（2）A中固体由蓝色变为黑色，B中的现象是_。（3）C中冰水的作用是_。（4）D中品红溶液褪色，E中有、生成，写出E中生成的总的离子方程式：_。（5）若生成和的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为_。（6）小组同学用滴定法测定某胆矾样品中的含量，取mg样品配成100mL溶液，每次取20.00mL，消除干扰离子后，用0.1000mol/L的EDTA()标准溶液滴定至終点，平均消耗EDTA溶液VmL(滴定反应：)。样品中的质量分数为_%(用含m、V的代数式表示)。下列操作会导致含量的测定结果偏高的是_(填选项字母)。a未润洗锥形瓶b滴定终点时仰视读数c滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡【答案】（1）(球形)干燥管 （2）固体由白色变为蓝色 （3）防止挥发(其他合理答案也给分) （4） （5）（6） b【解析】【分析】该题围绕硫酸铜受热分解产物的成分开展实验探究。从实验现象B中的白色粉末变为蓝色，品红溶液褪色，棒香能复燃等现象可推测出硫酸铜受热分解会产生水蒸气、。利用题目所给信息，反应生成和的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为,以此作答。【详解】（1）.仪器a的名称是球形干燥管，也可称为干燥管；在a中，棒香能复燃，说明反应中产生了助燃性的气体氧气，故答案应为(球形)干燥管、；（2）. A中固体由蓝色变为黑色，说明胆矾发生了分解，产生了和水等。故B中的白色粉末因吸水变为蓝色，故答案应为固体由白色变为蓝色；（3）. 由题目所给信息可知，的熔点为16.8，沸点为46.8，所以C中冰水的作用是为了使凝结，防止其挥发，影响对的检验，故答案应为防止挥发；（4）. D中品红溶液褪色，证明气体中存，故在E中为NaOH与反应生成，后被氧气氧化为，该反应总的离子方程式为：，故答案应为； （5）. 在反应中当生成1mol时转移2mol电子，则应有0.5mol生成，根据题目中生成和的物质的量之比为1：1，则胆矾热分解的化学方程式为，故答案应为； （6）. 设胆矾样品中的质量为x克，所以所取待测液中含有的铜离子的物质的量可表示为。由滴定反应原理，可建立如下关系： 列算式：=，x=0.08V g；则样品中的质量分数为%； a由于待测液中溶质的量由滴定管控制，故未润洗锥形瓶，对滴定实验结果不产生影响；b滴定终点时仰视读数，则使读得标准液的消耗体积偏大，由可知滴定结果偏高；c滴定终点时滴定管尖嘴中有气泡，则使读得标准液的消耗体积比实际消耗的偏小，由可知滴定结果偏低；所以导致含量的测定结果偏高的是b。【点睛】本题主要考查硫酸盐的分解及硫的氧化物的性质、氧化还原反应方程式的书写、酸碱中和滴定的计算及误差分析。解题的关键是充分利用题目所提供的实验现象推测反应生成的产物。认真审题，注意单位换算和所计算数据与原始数据之间的关系。5【四川省泸州市2019届高三第三次教学质量诊断性考试】黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源。某学习小组设计以下实验探究KO2的性质，请回答相关问题：I.探究KO2与水的反应实验操作现象结论与解释（1）取少量KO2固体于试管中，滴加少量水，将带火星的木条靠近试管口，反应结束后，溶液分成两份快速产生气泡，木条复燃产生的气体是_（2）一份滴加酚酞试液先变红后褪色可能的产物是_（3）另一份滴加FeCl3溶液观察到_II. 探究KO2与SO2的反应（4）正确的操作依次是_。打开K1通入N2 ，排尽装置内原气体后关闭拆卸装置至实验完成检查装置气密性，然后装入药品打开分液漏斗活塞K2（5）A装置发生的化学方程式为_。（6）用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足，你的改进措施是_。（7）改进后再实验，待KO2完全反应后，将装置C中固体加水溶解，配成50.00mL溶液，等分为M、N两份。向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液，充分反应后，将沉淀过滤、洗涤、_，称重为2.33g。将N溶液移入_（填仪器名称）中，用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定，终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL。依据上述现象和数据，请写出该实验总反应的化学方程式_。【答案】（1）O2（2）KOH和H2O2（3）产生红褐色沉淀和气体（4）或（5）H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2（6）在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶（或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸）（7）干燥 锥形瓶 6KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2 【解析】（1）取少量KO2固体于试管中，滴加少量水，将带火星的木条靠近试管口，木条复燃，说明生成的气体为氧气，故答案为：O2；（2）KO2固体中滴加少量水，反应后溶液中滴加酚酞试液，溶液先变红后褪色，说明反应生成氢氧化钾和过氧化氢，故答案为：KOH和H2O2；（3）KO2固体中滴加少量水，反应后溶液中滴加FeCl3溶液，氯化铁与氢氧化钾反应生成氢氧化铁红褐色沉淀，同时氯化铁催化过氧化氢分解放出氧气，因此看到的现象为产生红褐色沉淀和气体，故答案为：产生红褐色沉淀和气体；（4）根据题示的实验操作，结合实验装置图，实验步骤为：首先检查装置气密性，然后装入药品，打开K1通入N2 ，排尽装置内的空气后关闭，再打开分液漏斗活塞K2，反应生成二氧化硫，打开K1通入N2 ，排尽装置内的二氧化硫后关闭，拆卸装置至实验完成，故答案为：或；（5）A装置中70%的H2SO4与亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体，反应的化学方程式为H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2，故答案为：H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2；（6）从实验的装置图可知，进入硬质玻璃管的气体中含有水蒸气，干扰了实验验证“KO2与SO2反应生成O2”的现象，改进措施为在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸)，故答案为：在B、C之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(或者将B装置中的饱和NaHSO3溶液替换为浓硫酸)；（7）改进后再实验，待KO2完全反应后，将装置C中固体加水溶解，配成50.00mL溶液，等分为M、N两份。向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液，充分反应后，将沉淀过滤、洗涤、干燥，称重为2.33g。将N溶液移入锥形瓶中，用0.40mol/L酸性KMnO4溶液滴定，终点时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL，说明生成的产物中含有亚硫酸钾。2.33g沉淀为硫酸钡，物质的量=0.01mol，因此原样品中含有0.02mol硫酸钾；高锰酸钾与亚硫酸钠反应的方程式为2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+3H2O，因此原样品中亚硫酸钾的物质的量=20.40mol/L0.020L=0.04mol，因此KO2与SO2反应的化学方程式为6KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2，故答案为：干燥；锥形瓶；6KO2+3SO22K2SO3+K2SO4+4O2。【点睛】本题的易错点为（7）中反应方程式的书写，要注意通过计算确定K2SO3和K2SO4的物质的量之比。6【北京市东城区2019年高三二模】某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应。实验中：c(KSCN) = 0.1 mol/L；cFe2(SO4)3 = 0.025 mol/L；c(CuSO4) = 0.05 mol/L。. KSCN溶液与CuSO4溶液反应，实验如下。资料：.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2。.(SCN)2称为“拟卤素”，在水溶液中呈黄色；(SCN)2的化学性质与Cl2相似，可与水、碱等发生反应。（1）a中CuSO4溶液显酸性的原因是_（用离子方程式表示）。（2）ab中试管内溶液pH减小，可能的原因是_。（3）bc产生沉淀的原因是_。. 同学们根据相同条件下氧化性：Fe3+Cu2+，预测Fe3+与SCN-也可发生类似a中的氧化还原反应，进行如下实验。（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，观察到_，表明发生了反应：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。（5）基于（4）继续实验：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液与石墨电极、电压表、盐桥等组装成原电池，电压表指针几乎不偏转。该实验的目的是_。（6）查阅资料并讨论后得出：溶液中离子在反应时所表现的氧化性强弱与相应还原产物的价态和状态有关。由此分析a中反应发生的原因：生成CuSCN沉淀使Cu2+的氧化性增强，并补充实验进一步证明。补充的实验是_。（7）取（4）中反应后溶液，逐滴加入K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，并且沉淀量逐渐增多。该实验结果与（5）中实验结果不一致，解释原因：_。（8）为进一步证实（7）中的解释，在以上实验的基础上补充实验，其操作及现象是_。【答案】I、（1）Cu2+2H2O Cu（OH）2+2H+ （2）生成（SCN）2与水反应所得HSCN为强酸，使溶液pH减小（3）NaOH与（SCN）2反应，使溶液中c（SCN-）增大，与Cu2+继续反应生成少量CuSCNII、（4）溶液变为红色（5）在无Fe3+3 SCN-Fe（SCN）3干扰时，证明Fe3+能否将SCN-氧化（6）用CuSO4溶液、KSCN溶液与石墨电极、电压表、盐桥等组装成原电池（7）滴入K3Fe(CN)6溶液时，与Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增强（8）在（5）的原电池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3Fe(CN)6溶液，指针发生明显偏转，且该侧电极为正极 【解析】【分析】Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2，充分反应后过滤，得到(SCN)2溶液，其水溶液呈黄色；(SCN)2与NaOH发生反应，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O。【详解】I、（1）CuSO4溶液显酸性的原因是Cu2+2H2O Cu（OH）2+2H+；（2）根据题给资料，a到b试管中pH减小的可能原因是：卤素单质能和水反应生成两种酸（氟气除外），所以SCN-生成的（SCN）2也能和水反应生成两种酸，所得HSCN为强酸，使溶液pH减小；（3）根据题给资料，b到c产生沉淀的原因是：(SCN)2与NaOH发生反应，(SCN)2+2NaOH=NaSCN+NaSCNO+H2O，使溶液中c（SCN）-增大，与Cu2+继续反应生成少量CuSCN。II、（4）向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液，观察到溶液变为红色，表明发生了反应：Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。（5）基于（4）继续实验：用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液与石墨电极、电压表、盐桥等组装成原电池，电压表指针几乎不偏转。该实验的目的是探究在无Fe3+3 SCN-Fe（SCN）3干扰时，证明Fe3+能否将SCN-氧化；（6）根据查阅的资料和分析的原因，设计的实验要排除CuSCN的干扰，所以补充的实验：用CuSO4溶液、KSCN溶液与石墨电极、电压表、盐桥等组装成原电池；（7）取（4）中反应后溶液，逐滴加入K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，并且沉淀量逐渐增多。根据（6）中查阅的资料可知，该实验结果与（5）中实验结果不一致是因为：滴入K3Fe(CN)6溶液时，与Fe2+生成沉淀，使Fe3+的氧化性增强；（8）为了证实（7）中的解释，采用对比实验，在（5）的原电池中，向盛有Fe2(SO4)3溶液的容器中滴入少量K3Fe(CN)6溶液，指针发生明显偏转，且该侧电极为正极。【点睛】(SCN)2的化学性质与Cl2相似，可仿Cl2与水、碱等反应解答。设计实验方案必须排除干扰，设计对比实验。7【湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期一模】文献表明：工业上，向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁;相同条件下，草酸根(C2O42-)的还原性强于Fe2+。为检验这一结论，雅礼中学化学研究性小组进行以下实验：资料:i. 草酸(H2C2O4)为二元弱酸。ii. 三水三草酸合铁酸钾K3Fe(C2O4)33H2O为翠绿色晶体，光照易分解。其水溶液中存在Fe(C2O4)33-Fe3+3C2O42- K=6.310-21iii.FeC2O42H2O为黄色固体，溶于水，可溶于强酸。（实验1）用以下装置制取无水氯化亚铁（1）仪器a的名称为_。（2）欲制得纯净的FeCl2，实验过程中点燃A、C酒精灯的先后顺序是_。（3）若用D的装置进行尾气处理，存在的问题是_、_。（实验2）通过Fe3+和C2O42-在溶液中的反应比较Fe2+和C2O42-的还原性强弱。（4）取实验2中少量晶体洗浄，配成溶液，漓加KSCN溶液，不变红。继续加入硫酸，溶液变红，说明晶体中含有+3价的铁元素。加硫酸后溶液变红的原因是_。（5）经检验，翠绿色晶体为K3Fe(C2O4)33H2O。设计实验，确认实验2中没有发生氧化还原反应的操作和现象是_。（6）取实验2中的翠绿色溶液光照一段时间，产生黄色浑浊且有气泡产生。