（安徽专用）高考化学二轮复习简易通 下篇 专题二（二）专练四 实验方案的设计与探究类综合实验题（含解析）(1).doc

专练四实验方案的设计与探究类综合实验题题型狂练1(2012安徽，28)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为pbso4)发生反应：pbso4(s)co32(aq)pbco3(s)so42(aq)。某课题组用pbso4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)上述反应的平衡常数表达式：k_。(2)室温时，向两份相同的pbso4样品中分别加入同体积、同浓度的 na2co3和nahco3溶液均可实现上述转化，在_溶液中pbso4转化率较大，理由是_。(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2pbco3pb(oh)2，它和pbco3受热都易分解生成pbo。该课题组对固体产物(不考虑pbso4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为pbco3；假设二：_；假设三：_。(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥， _定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。解析突破本题的难点在于溶解平衡的应用和对数据的处理。(1)反应的平衡常数是用各反应物和生成物的浓度来表示的，固体和纯液体的浓度是一定值，不出现在表达式中，故k。(2)在溶液中na2co3能完全电离生成co32，而nahco3是弱酸的酸式盐，溶液中的hco3微弱电离生成co32，故两者同浓度时na2co3溶液中co32浓度大，pbso4转化率较大。(3)根据原题的描述可知，pbso4在转化时能生成pbco3，也能生成碱式碳酸铅，故所得产物有三种可能情况：一是全部为碳酸铅，二是全部为碱式碳酸铅，三是两者都有。(4)因为pbco3分解生成pbo和co2，碱式碳酸铅分解生成pbo、co2和h2o，故只要分析产物中是否有h2o生成就可以判断假设一是否成立。同意，若全部为pbco3时，26.7 mg完全分解后最终固体产量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为pbco3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)答案(1) (2)na2co3na2co3溶液中的c(co32)大(3)全部为2pbco3pb(oh)2pbco3和2pbco3pb(oh)2(4)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期的实验现象和结论充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立同意，若全部为pbco3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为pbco3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案即可)2(2013安庆二模)某化学兴趣小组同学在做“证明海带中存在碘元素”的实验时，对教材上的描述：“海带灼烧后的灰烬中碘元素以i形式存在”产生了疑问。久置ki固体被氧化变质，呈浅黄色(有i2)，ki固体直接加热时，为什么不被氧化呢？因此，小组同学针对i被氧化条件除了氧气之外还需要什么条件进行了实验探究。提出假设根据久置ki固体会被氧化而变质，结合空气的成分，首先排除_和稀有气体的影响。然后对ki变质条件提出合理假设：假设一：需要h2o的参与；假设二：需要co2的参与；假设三：_。实验验证(1)为了验证假设二，小组同学设计了以下实验方案：取10 mlki溶液(浓度较大)于5支试管中，向试管中通入co2气体或者滴加盐酸，一段时间后对比试管中的颜色深浅，之后向试管中滴入淀粉溶液，再次对比试管中的颜色深浅，具体实验现象见下表：试管序号12345通入co2时间/min015滴加盐酸/滴036溶液中颜色对比无色浅黄色黄色(依次加深)滴加淀粉溶液后的颜色对比无色浅蓝色蓝色(依次加深)小组同学通过实验现象深入思考了co2在反应过程中的作用，得出结论：co2气体同盐酸一样在ki被氧化的过程中提供_环境。写出此实验中co2与ki反应的化学方程式：_ _。(2)为了验证i被氧化是否必须要有h2o的参与，小组同学设计了以下实验验证：实验步骤预期现象和结论取一份纯净的ki固体，分成两等份一份加入到装有_的集气瓶a中；一份加入到装有_的集气瓶b中；几天后观察_交流提高由于空气中co2和水蒸气的含量很低，导致在加热ki的过程中这两种气体很容易被“驱散”，不能很好地与ki接触，ki自然就不能被氧化。长时间保存碘化钾需要避光、_。解析由题给信息可知，空气中的n2很稳定，不易发生反应，不能氧化碘化钾；根据假设一和假设二可知，假设三只能是需要co2和h2o的共同参与。由表中实验数据和现象可知，没有加入盐酸也没有通二氧化碳的试管没有变化，再由通入二氧化碳和加入盐酸的实验现象可知，酸性越强氧化得到的碘单质越多，所以通入二氧化碳也是提供酸性环境的作用。答案提出假设n2co2、h2o的共同参与实验验证(1)酸性4kio22co2=2k2co32i2(2)干燥的co2和o2混合气体潮湿的co2和o2混合气体若集气瓶a中的ki固体颜色变黄，则氧化ki可以不需要h2o参加若集气瓶a中的ki固体颜色不变，而集气瓶b的ki固体颜色变黄，则氧化ki必须要有h2o参加交流提高密封且放置在干燥处3某同学欲在实验室中对fe3与i的反应进行探究，实现fe2与fe3的相互转化。(1)该同学最初的实验操作和现象如下：编号操作现象先向2 ml 0.1 mol/l fecl2溶液中滴加kscn溶液，再滴加新制氯水先向2 ml 0.1 mol/l fecl3溶液中滴加kscn溶液，再滴加0.1 mol/l ki溶液滴加kscn溶液后，溶液变成红色；滴加ki溶液后，红色无明显变化实验的现象为_。fecl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_ _。(2)该同学分析了导致实验现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下：编号操作现象向2 ml 0.1 mol/l ki溶液中滴加1 ml 0.1 mol/l fecl3溶液，再滴加kscn溶液滴加fecl3溶液后，溶液变成黄色；滴加kscn溶液后，溶液变成红色根据实验，该同学认为fe3有可能与i发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由_。(3)该同学认为需要进一步设计实验证明根据实验中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案。编号操作预期现象及结论向2 ml 0.1 mol/l ki溶液中滴加1 ml 0.1 mol/l fecl3溶液，_ _(4)上述实验结果表明，fe3有可能与i发生氧化还原反应。进一步查阅资料知，参加反应的fe3与i的物质的量相同。该同学结合上述实验结论，分析了实验中加入kscn后溶液变红的原因，认为fe3与i反应的离子方程式应写为_。解析(1)fe2遇kscn溶液后无明显变化，加入新制氯水后，fe2被氧化为fe3，fe3与kscn反应生成红色的fe(scn)3。滴入氯水后的反应是2fe2cl2=2fe32cl。(2)滴加fecl3溶液后，溶液变成黄色，可能生成了i2。(3)要进一步证明(2)中的结论，则可加入淀粉溶液或ccl4检验i2的生成。(4)少量的fe3与i发生氧化还原反应后滴加kscn溶液仍出现红色，则fe3与i的反应可能是可逆反应：2fe32i2fe2i2。答案(1)滴加kscn溶液后，溶液无明显变化；再滴加新