2022届高考化学二轮复习题型训练十四《实验设计与探究类试题》

解答实验设计与探究类题目的一般思路如下：(1)明确实验目的与原理。(2)提出合理的假设和设计思路。(3)选择合适的仪器和药品。(4)设计实验步骤、连接装置。(5)记录现象和数据，分析得出结论。

氯气能与氢氧化钠等碱溶液发生反应，碳酸钠溶液也显碱性，氯气能与固体碳酸钠反应吗？如果能反应，反应产物是什么？某化学兴趣小组对此进行了实验探究，他们设计的实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)。请回答下列问题：(1)装置A中所用的固体试剂是____________。(2)试剂Y的名称是________，其作用是___________________________________________。(3)实验后将C中的固体物质分成两等份，分别装入两支试管中，进行下列实验：①向其中一支试管中加蒸馏水至固体完全溶解后，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，写出产生此现象的离子方程式：__________________；由此现象推断固体产物中含有____________(填化学式，下同)。②向另一支试管中滴加过量的稀硝酸，有无色无味的气体产生，溶液澄清，再向溶液中滴加过量的AgNO3溶液，溶液变浑浊，经过滤、洗涤、干燥，得到7.175g固体，由此现象推断固体产物中含有________________________。(4)根据上述实验现象，有同学得出“干燥的氯气能和碳酸钠固体反应”的结论。该结论严密吗？为什么？______________________。(5)假设C中有0.1molCl2参加反应，D中收集到的气体是氯的一种氧化物。结合(3)中现象及数据可知C中反应的化学方程式为________________________________。[解析]

不加热制氯气时，应用强氧化剂高锰酸钾或氯酸钾与浓盐酸反应；反应生成的氯气中混有HCl气体和水蒸气，HCl能与碳酸钠反应，应通过饱和食盐水除去；因为没有对气体进行干燥，所以与碳酸钠反应的氯气还是潮湿的。从(3)中的实验现象可知，C中反应生成了NaHCO3；实验中生成了0.05molAgCl沉淀，说明反应后的固体中共有0.1molNaCl。C中有0.1molCl2参加反应，生成了0.1molNaCl，反应中有水参加，由元素守恒和得失电子守恒，可知氯的氧化物为Cl2O。24．(2010·湖南四市九校联考)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下：[查阅资料]Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO[提出假设]假设1：红色粉末是Fe2O3假设2：红色粉末是Cu2O假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物[设计探究实验]取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。(1)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变为血红色，则证明固体粉末是________，写出发生反应的离子方程式：________________________________、________________________________、________________________________。探究延伸：经实验分析，确定红色粉末Fe2O3和Cu2O的混合物。(2)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。(3)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋分别生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7实验室有下列试剂可供选择：A.氯水，B.H2O2，C.NaOH，D.Cu2(OH)2CO3，实验小组设计如下实验方案：试回答：①用试剂编号表示：试剂1为__________________，试剂2为____________________。②固体X的化学式_________________________________________________。③操作Ⅰ为_______________________________________________。解析：(1)滴加KSCN试剂时溶液不变为血红色，则表明溶液中不存在Fe3＋，但如果原粉末是Cu2O，则加稀H2SO4后应该有Cu生成，故原粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物，反应生成Fe3＋与Cu进一步反应生成Fe2＋和Cu2＋；反应的离子方程式有：Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋。(2)固体粉末在空气中加热时，Cu2O被空气中的氧气氧化，(3)由于红色粉末加入稀硫酸后生成Cu2＋和Fe2＋，而这种离子分离并不容易，根据表格中沉淀时所需溶液的pH，需将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后通过调节溶液的pH使F