2021届高考化学一轮复习第11章化学实验第34讲物质的制备及性质探究类实验教学案新人教版

第34讲物质的制备及性质探究类实验

©

故知重温

1.气体的制备

(1)常见气体制备的发生装置

DEH固、固②腰固、液加热型或

加热型画液、液加热型

③画块状固体、腰液体

不加热型

(2)常见气体的收集方法

1

1,

网排水法向场上排向⑩下排

空气法空也

(3)气体净化的装置与方法

洗气瓶干燥管U形管双通加热管

①易溶于水或能与水反应不生成其他气体的杂质用水吸收。

如H2(HC1),N2(NH：；)、NO(NOz)(括号内为杂质气体，下同)，可将混合气体通过盛水的a

装置来除去杂质气体。

②酸性杂质用碱性吸收剂，碱性杂质用酸性吸收剂来吸收。

如CO(COJ,可将混合气体通过盛CSNaOn溶液的a装置,也可用盛小碱石灰的b装置或c

装置或d装置来除去杂质。

③还原性杂质，可用氧化性较强的物质来吸收或转化；氧化性杂质，可用还原性较强的

物质来吸收。例如COz(CO),可将混合气体通过盛灼热13鱼义的e装置来除去杂质。

④选用能与气体中杂质反应生成难溶性物质或可溶性物质的试剂作吸收剂来除去杂质。

如O2(H2S),可将混合气体通过盛有四皂酶溶液的a装置除去杂质。

(4)尾气的处理

①转化处理

对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体，再排放

到空气中。实验室中常见气体的处理方法如下表:

HC1CONO

CLS02N02H2sNH3

与混

KCuSOi通过合后通

ZQ丞或

□NaOH溶液溶液或BzK灼热入23

浓硫酸

NaOH溶液的CuONaOH溶

液

②直接排空气处理

主要是针对无毒、无害气体的处理。如Nz、。2、CO?等。

③尾气处理装置

a.在水中溶解度较小的有毒气体，多数可通入烧杯中的溶液中，用某些试剂吸收除去(如

图甲)。如Ch、N0。均可通入23NaOH溶液中除去；对于溶解度很大、吸收速率很快的气体，吸

收时应防止23倒吸(如图乙)。

b.某些可燃性气体可用点燃或转化的方法(如图丙)，如CO、H?可点燃或通过灼热的四皿

除去。

c.收集法(如图丁)，尾气也可以采用收集的方法，如Oh、C2H1、乂、CO等。

2.物质制备的原则

(1)选择最佳反应途径

①用铜制取硫酸铜

a2Cu+O2=^2CUO、0CUO+H2SO.1=CUSO.1+HQ-)

②用铜制取硝酸铜

Q32Cu+O2=^2CUO、Q3CuO+2HN0：,=Cu(NO。2+H20o

③用铝制取氢氧化铝

2A1+3H2SO.I=A12(SO.)3+3H2t

2Al+2Na0H+2H20=2NaA102+3H2t

AL(SOJ3+6NaA102+12H2O=8A1(OH)3I+3Na2soi

当〃(AP+)：A(A10T)=1：3时,Al(OH)3产率最高。

(2)选择最佳原料

如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用四氢水，而不能选用四强碱溶

液(氢氧化铝可溶解在口强碱溶液中)，制取氢氧化铝的离子方程式：Q3Ala+4-

3NH3-H2O=A1(OH)31+3NH；；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用09氢氧化钠溶液,

而不能选用由氨水(氢氧化铜可溶解在□氨水中)等。

(3)选择适宜操作方法

如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与t3氧气、E3水反应生成片氧

氧化铁,要注意隔绝国空气。其方法是：①亚铁盐需新制(用足量铁与稀硫酸反应或还原氯化

铁溶液)；②将所用氢氧化钠溶液国道沸以赶尽溶于其中的空气(01；③使用长滴管吸入氢氧

化钠溶液后将滴管口伸至亚铁盐溶液的液面以下,13馒慢挤压乳胶头使氢氧化钠与亚铁盐接

触；④还可在亚铁盐溶液上加一层E9苯或国植物油,尽量减少与团空气的接触。

3.性质实验探究

(1)探究性实验设计的一般步骤

①提出问题

要提出问题，首先得发现问题，对题给信息进行对比、质疑，通过思考提出值得探究的

问题。此外，实验中出现的特殊现象也是发现问题、提出问题的重要契机。

②提出猜想

所谓猜想就是根据已有知识对问题提出几种可能的情况。有些问题，结论有多种可能(即

猜想)，只能通过实验进行验证。

③设计验证方案

提出猜想后，就要结合题给条件，设计出科学、合理、安全的实验方案，对可能的情况

进行探究。实验设计中，关键是试剂的选择和实验条件的控制。

④观察实验现象，得出结论

根据设计的实验方案和观察到的实验现象进行推理分析或计算分析，从而得出结论。

(2)实验探究的主要角度

①物质氧化性、还原性的判断。如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO,溶

液中，通过KMnO」溶液是否褪色来说明。

②物质氧化性强弱、还原性强弱的判断。如探究Fe"的氧化性强于L时，可利用FeCh

与KI-淀粉溶液反应，通过溶液是否变蓝色来说明。

③同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计元素金属性、非金属性的强弱实验

来完成，如通过Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H?的快慢来说明Mg的活泼性强于Ah

④电解质强弱的判断。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA的溶液，测pH,

若pH>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CO?气体通入NazSiCh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。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触

的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系0内的气压变化等角度设计实验，找出规律。

基础自测

1.判断正误，正确的画“，错误的画“X”，并指明错因。

(1)用大理石与稀硫酸反应可快速制取COz。(X)

错因：CaC03与H2soi反应，生成的CaSO,微溶于水，附着在CaCOs表面阻止反应进行。

(2)分别加热NazC。,和NaHCO,固体，试管内壁都有水珠，说明两种物质均受热分解。(X)

错因：Na£()3受热不分解。

(3)可以用加热分解NH,,CKNEKO：,等钱盐快速制NH3,(X)

错因：NHQ1受热分解生成的NH3与HC1,一离开受热部位就又化合生成NH化固体。

(4)启普发生器可用于制备上、⑩、。2、C2H4等气体。(X)

错因：启普发生器不能制和GH,。

E

(5)~气体由A通入时，可用于收集NO、NO?气体，气体由B通入时，可用于收集

Hz、NH3、CH,等气体。(X)

错因：NO不能用排空气法收集。

（6）加热盛有NHC1固体的试管，试管底部固体消失，试管口有晶体凝结，则NH。固体

可以升华。（X）

错因：先发生分解反应，后发生化合反应。

2.（2019•广东汕头高三期末）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示

（夹持和净化装置省略）。仅用以下实验装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项

是（）

c中收集

选项a中的液体b中的物质d中的液体

的气体

A浓氨水碱石灰

NH3H2O

B浓硝酸CuNO2H2O

C浓硫酸Na2sO3SO2NaOH溶液

D稀硝酸CuNONaOH溶液

答案C

解析氨气的密度比空气小，不能用向上排空气方法收集，C装置中应短进长出，A错误;

N0?若用水吸收，会发生反应：3N02+H20=2HN03+N0,产生的NO仍然会污染空气，B错误；

浓硫酸与Na2s发生复分解反应，产生Na2s0」、“0、S02,SO?密度比空气大，可以用向上排空

气方法收集，SO?是大气污染物，可以用NaOH溶液吸收，从而达到环境保护的目的，为防止倒

吸，安装了倒扣漏斗，C正确；N0与空气中的氧气会发生反应，所以不能用排空气方法收集,

D错误。

重难突破

考点一常见物质的制备

［典例I］（2019•湖南名校高三大联考）镁及其化合物在研究和生产中具有批注点拨

广泛用途。请回答下列问题：

（1）策化镁（Mg：sN2）是由氮和镁所组成的无机化合物。在室温下纯净的短

化镁为黄绿色的粉末，能与水反应•常用作触媒.实验室欲用如图1所示装

置和药品制备少量氮化镁。

①A中盛装的是浓氨水,B中可盛装,二者混合可制取氨气。

②已知氨气有还原性,能还原氧化铜，生成物之一是空气的主要成分，该反

应的化学方程式为。

③按照气流的方向从左至右连接装置：a接、接构的父JL是元通修§”.反应生成

、接。修M的，A括喋JL中小九件有长不力

④如果没有装彳『无水氯化钙的装置方能爰肩笈血的化其百品（为此人；&CW）讷2*良免编NHgJO

及应士或乂的，AM通入《为拘军菱

之说常林主HO为NH：

（2）碳酸镁可用作耐火材料、锅炉和管道的保温材料,以及食品、药品、化妆

品、橡胶、墨水等的添加剂。合成碳酸铁晶须的步骤如下：

-1

步骤1：配制0.5mol•LMgS（/溶液和0.5mol-NH4HCO3溶

液。

步骤2：用量筒量取500mLNH4HCO3溶液于1000mL广口烧瓶中，开启

搅拌器•温度控制在50匕。

步骤3：将250mLMgSO4溶液逐滴加入NH,HCO3溶液中，1min内滴加

完毕•然后用氨水调节溶液pH到9.5。

步骤I：放置1h后,过滤・洗涤。

步骤5：在40C的真空干燥箱中干燥10h,得到碳酸镁品须产品（MgC（%・

血（）,〃=1〜5）。

①配制0.5mol-L।MgS（L溶液500mL.需要的仪器有托盘天平、药匙、

烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、________.

出掂与该。力£可知：¥理3生比的臭

②步骤3中加氨水后反应的离子方程式为%CO「RH0、%HCO「£NH厂，。反应

M$CO,。RH0

测定合成的MgC（%-»HO中的〃值。

2气球

称量1.000g碳酸铁晶须•放入图2所

稀硫暇

示的广口瓶中,加入适量水,滴入稀疏烧杯原

酸与晶须反应，生成的C（）2被NaOHNaOH溶液用「

溶液吸收,在室温下反应4〜5h,后期电磁搅拌子-MgC。广加。

将温度升到30七，最后烧杯中的溶液IL%-电磁搅拌器

用已知浓度的盐酸滴定，测得生成图2实点&JL中毛叱的多通作用：。保将反

CO.的总量，重复上述操作2次。珞法定@楼目为由

③图2中气球的作用况

④上述反应后期要升温到30匕，主302304004306308301030

要H的是

图3温度叶禹，为出的湾斛扈敕小

⑤若实验测得1.000g碳酸镁晶须产

M心）;*nH:0±2JTM，♦++（〃+/）//.。

生CO2的平均物质的量:为amol,则〃为（用含a的表达式表示）。（呼+/&n）$/次of

⑥称取100g上述晶须产品进行热重分析.得到的热重曲线如图3所示，则/.000$aMO<

合成的品须中〃=。智出幼纶SOy4须力左加热至吃.3y时,

应失之的昊夕Z&水（的//力，由歹,2，

%。可知〃（M?0An（MA

［解析］（1）①浓氨水和生石灰（或NaOH固体）混合放热，使氨水分解生成Nlh

②N出具有还原性，能将CuO还原，生成物之一为空气的主要成分岫。

③根据实验目的和题中所给装置可知，按照气流的方向从左向右连接装置的顺序为：a接d,

e接c,b接f。

④如果没有装有无水CaCL的装置，\修心可与水反应生成Mg(OH)z和NH3o

(2)①配制500mL0.5mol•MgSO,溶液时，除提供的仪器外，还需要500mL容量瓶。

⑤实验测得1.000gMgCOs晶须产生C02的平均物质的量为amol,依据碳元素守恒可知，晶

须中MgCQ,的物质的量为amol,根据MgOh•/TH20中MgCO,和结晶水的物质的量之比为1：n,

，口7"1…1.000—84a1—84a

得至ll］•n-a:77，得至Un=~°

lolo^

⑥由图3知400C时剩余固体质量为82.3g,这是该晶须失去结晶水后的质量，则有

18/7…/口

100X.,=100-82.3,解得〃41。

18Q〃+8Q/4i

［答案］(1)①生石灰或氢氧化钠②2阿3+30100=帖+3压0+3鱼1③decb

f(d、e可颠倒)④Mg3N2+61W)=3Mg(0H)2+2NH3t

(2)①500mL容量瓶②Mg"+HCO；+NIh•H20+(/?-l)H20=MgC03•加QI+NF『③暂

时储存CO”有利于CO?被NaOH溶液吸收，且能保持装置中压强相对稳定④使溶解在水中的

CO2全部逸出，便于吸收完全⑤1114a@1

因名师精讲

1.制备实验方案设计的基本思路

原理正确、方法可行、仪器

简单、操作方便、经济安全

途径I'

原料一*原理途径u最隹一设计完整一实施一制得

途径实验方案方案物质

途径m

2.有气体参加的反应实验方案设计(装置连接)的基本思路

收集

尾气处理

主题实验

3.气体除杂的一般思路

气体的除杂，首先要判断气体中的杂质，判断气体中的杂质的方法：①看反应物的性质，

如用盐酸制取的气体中应含有HC1气体杂质；②看气体是否完全反应，如用C0?与NazOz反应

制取的氧气中应含有CO?杂质；③看反应实质，如C和浓硫酸加热制取的S0?中一定含有CO?；

④看是否有副反应发生等。最后再根据杂质的性质选择合适的试剂及装置。

4.制备同种气体时，要注意原理不同选择的装置也不同，如制备氧气，用高镭酸钾分解,

选固一固加热装置；用双氧水在二氧化镭作用下分解，选择固一液不加热装置。

5.排空气法收集气体时，除了考虑气体的密度大小外，还要考虑是否与空气反应，如

NO能被氧气氧化，不能用排空气法收集。

6.常见干燥装置与干燥剂的选择

液态干燥剂固态干燥剂

装置范

常见浓硫酸（酸性、强氧化

无水氯化钙（中性）碱石灰（碱性）

干燥剂性）

H2、O2、CI2、SO2、CO2、

可干燥心、。2、Cl2>CO2、CO、丛、。2、CH,、

CH」、弗、

的气体CH,、N2、S02NIL、N2

HC1

7.若制备的物质（如FeCh、A1CL等）易潮解时，不要忽视空气中水蒸气的影响，应在制

备装置后连接一个干燥装置。

Q对点精练

1.（2019•百师联盟高三调研）以二氧化镒为原料制取高镒酸钾晶体的实验流程如下：

KOHKClOiH2OCO2

MnO「|%烧H£取户溶液,转化卜|过滤H浓缩结晶卜K.MnO4

MnO,母液

下列有关说法正确的是（）

A.“灼烧”时，可在瓷用烟中进行

B.“浸取”时，可用无水乙醇代替水

C.“转化”反应中，生成的KMnO」与MnOz的物质的量之比为1:2

D.“浓缩结晶”后的母液中可能含有KMnO」和K£03两种溶质

答案D

解析K0II与瓷用烟中的二氧化硅反应，“灼烧”时，可在铁埒期中进行，故A错误；

"浸取"时，不能用无水乙醇代替水，因LMnO”不易溶于乙醇，故B错误；由3K2MnO,+

2C02=2KMn0,+Mn02I+2K2a）3,KMnO,与MnO2的物质的量之比为2：1,故C错误；“浓缩结晶”

后的母液中有LMnOi、KMnO,和K2CO3等溶质，若二氧化碳过量还可能存在碳酸氢钾，故D正确。

2.（2019•佛山市高三教学质量检测）葡萄糖酸亚铁［（CMQjzFe］是常用的补铁剂，易溶

于水，几乎不溶于乙醇。用下图装置制备FeCCh,并利用FeCOs与葡萄糖酸反应可得葡萄糖酸

亚铁。回答下列问题：

(Da的名称为。

(2)打开a中及、K3,关闭一段时间后，关闭及，打开K“在________(填仪器标号)

中制得碳酸亚铁。实验过程中产生的压的作用有、

_______________________________o(写2条)

(3)将制得的碳酸亚铁浊液过滤、洗涤，如过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。用

化学方程式说明原因»

(4)将葡萄糖酸与碳酸亚铁混合一段时间后，加入乙醇、过滤、洗涤、干燥。加入乙醵的

目的是«

(5)用NaHCO，溶液代替Na£03溶液制备碳酸亚铁，同时有气体产生，离子方程式为

,此法产品纯度更高，原因是

答案(1)恒压滴液漏斗(2)c排出装置内的空气，防止生成的FeC(h被氧化将b中

溶液压入c中

(3)4FeCO3+O2+6H2O=4Fe(OH)3+4CO2

(4)降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度

2+

(5)Fe+2HC07=FeC03I+H20+C02f降低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁

解析(2)b中产生的硫酸亚铁被压入c中，与碳酸钠作用产生碳酸亚铁；实验过程中产

生的出作用有：赶走空气，防止生成的FeCOs被氧化；将b中溶液压入c中。

(3)过滤时间过长会发现产品部分变为红褐色。FeCOs与HQ、0?反应生成Fe(0H)3。

(4)乙爵分子的极性比水小，乙醵降低葡萄糖酸亚铁在水中溶解度，便于葡萄糖酸亚铁析

出。

(5)碳酸根离子水解后溶液碱性较强，易生成氢氧化亚铁，此法产品纯度更高的原因是降

低溶液的pH以免产生氢氧化亚铁。

考点二物质性质的探究实验

［典例2］(2019•北京高考)化学小组实验探究SO?与AgNO3溶液的反应.批注点拨

(D实验一：用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SC*将足量S02通人AgNO3溶液

中，迅速反应，得到无色溶液A和百色沉淀B.

①浓H2s(%与Cu反应的化学方程式是

②试剂是_________。出东中什么物放河沉:洗。

a”的土'由牛优布重泳主？

(2俞而相看芙而鹿存鹿耳讦布而而施万百福吉花2苑工晟刘I鬣三藐吝嬴用什么论之？

(资料：Ag2sO］微溶于水；Ag2s。3难溶于水)

实验二:验证B的成分

6mdH过筮厂滤液E

沉淀B3溶甑.沉淀。器春

1•沉淀F

①写出Ag2s(力溶于氨水的离子方程式:.

•*虎银泉港取的物冬原理

②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BaS5,进而推

断B中含有Ag2so3。向源液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2so3。原业E臭九以灌址，金沉

所用试剂及现象是_________________________________________________________________O丧集臭医”,时,E中

•辿应含有(九，一切，，设

(3)根据沉淀F的荐茬灌湎反沪…而声至看话不谦誉;“…

注让“；(或变/

途径1：实验一中,SO?在AgNO3溶液中被钝化生成Ag2so「随沉淀B进入D。砰可

途径2：实验二中,SOf被氧化为SOg进入D。

实验三:探究s()r的产生途径

①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BaCk溶液,未出现白色沉淀•可判断B中不含AgzSQ3做出判断的理由：

②实验三的结论:。

♦处诂阳皖推测&殖卷回答

(4)实验一中SO；号兄NW落落反应而成吊号瓦聂显........................:

(5)根据物质性质分析,SO?与AgNC)3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，右.Ag和SO9生成。

⑹根据上述实验所得编仑：•»流明电化史应文应叱中懂

［解析］(1)②由沉淀B的成分可知，反应时混合气体中。2的存在能干扰沉淀的成分，

故将S02通入AgNCh溶液前应除去混在其中的。2,但又不能吸收S02,故选择饱和NaHS03溶液。

(2)②若沉淀D中主要含有BaSOa,则BaS0；1+2HCl=BaCl2+H20+S02t,因为SO?在水中溶解

度较大，故滤液E中存在一定量的SO2,滴加11曲溶液，发生反应S02+Ba"+H202=BaS(M+

2H+,溶液中会出现白色沉淀。

(3)①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，说明溶液中含有Ag+；上层清液滴加BaCk

溶液，无白色沉淀出现，可判断B中不含AgzSO”因为AgzSO,微溶于水，BaSO,难溶于水，若B

中含有Ag£O”向上层清液中滴加BaCL溶液，一定会出现白色沉淀。

(4)由上述分析可知，SO?与AgNQ,溶液反应生成Ag2s0：；沉淀，结合质量守恒定律可写出反应的

离子方程式。

［答案］⑴①Cu+2H2$0式浓)^=CuSO“+SO2t+2HQ

②饱和NaHSG溶液

⑵①Ag2so3+4NH3-H20=2[Ag(NH3)2]++S07+4IbO

②H2O2溶液，产生白色沉淀

(3)①Ag+AgzSO,溶解度大于BaSO,,没有BaSOi沉淀时，必定没有Ag2soi

②途径1不产生SOt,途径2产生SOf

++

(4)2Ag+S02+H20=Ag2S03I+2H

(6)实验条件下：SO?与AgN03溶液生成AgAOs的速率大于生成Ag和SO：的速率，碱性溶液中

SOT更易被氧化为SOT

/名师精讲

物质性质探究性实验设计注意的问题

1.实验方案要可行。要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件，实验

方案要简单易行。

2.实验顺序要科学。要对各个实验步骤进行统一的规划和安排，保证实验准确高效，同

时要减少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰。如：

(1)有水蒸气生成时，先检验水蒸气再检验其他成分。

(2)对于需要进行转化才能检测的成分要注意排除干扰。如C0的检验，要先检测C0中是

否含有CO”如果有CO2,先除去CO?后才能对C0实施转化，最后再检测转化生成的CO?。

3.实验现象要直观。如“证明ClhCOOH是弱电解质”的实验，可配制一定浓度的CH3C00Na

溶液，用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果pH>7得出结论，既操作简便又现象明显。

4.实验结论要可靠。要反复推敲实验步骤和多方论证实验结果，做到实验结论准确可靠。

口对点精练

3.(2019•北京东城高三期末)同学们用下图所示实验探究SO2及其水溶液的性质。下列

说法正确的是()

ii.向i的水溶液中滴入品红溶

i.SO2溶于水迨.将ii的溶液加热

液

+

A.i的溶液呈酸性，是由于S02+H22SO3+SOr

B.ii中品红褪色，不足以证明具有漂白性的是SO?

C.iii中溶液恢复红色，一定是112so3分解造成的

D.上述实验涉及S0?的溶解性和强氧化性

答案B

+

解析H’S。，是二元弱酸，分步电离且以第一步电离为主：H2S0,+HSO；,A错误；

品红褪色，说明溶液中某微粒具有漂白性，这种微粒可能是SO2,也可能是H2SO3、HSO「等，B

正确；溶液恢复红色，可能是H2s分解造成，也可能是不稳定的无色化合物分解造成的，C

错误；题述实验没有涉及SO?的氧化性，D错误。

4.某校学习小组的同学拟用工业废铁屑(主要成分为Fe,还含有少量FeS、Fe3P等)制备

FeSO,•7H2O,并探究FeSOi•7H20高温分解的产物。

I.制备实验步骤如下：

①称取一定量的废铁屑，用热的碳酸钠溶液浸泡，再用蒸储水洗涤。

②将处理后的废铁屑放入锥形瓶中，加入适量3moi的硫酸，连接好装置(如图)后

水浴加热至反应完全。

:uSO施液

③依据现象停止加热，趁热过滤，向滤液中补加少量硫酸。

④将滤液冷却、结晶、过滤、洗涤。

回答下列问题

(1)步骤①称量5.6g废铁屑时，若祛码与物品的位置放反了，则称得的废铁屑的质量会

(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)步骤②中需控制硫酸的用量，使铁粉过量，其目的是

(3)装置C的作用是.

(4)步骤④中洗涤时所用的洗涤剂最好是。

A.稀硝酸B.无水乙醇C.苯

(5)测定产品的纯度：称取小g产品，放入锥形瓶中，用经煮沸过且冷却的蒸储水和稀硫

酸溶解，然后用cmol♦的KMnOi标准溶液滴定，消耗VmLKMnO,标准溶液。滴定过程中发

生反应的离子方程式为一一；产品的纯度为

II.探究FeSO,•7HQ高温分解的产物的实验装置及步骤如下，请完成相关填空:

r

NHOH浓溶液品红盐酸酸化的BM%溶液

操作步骤实验现象解释原因

组装好仪器，先充入氮气，再

加热管式炉至700℃一段时干燥管E中的白色固体变蓝分解得到的产物中含水蒸气

间

气体产物经过试管B时品红溶液褪色(6)

（7）C中反应的化学方程式为

气体产物经过试管C时试管C中出现白色沉淀

将瓷舟中反应后的固体溶于

足量稀硫酸，再滴入几滴KSCN(8)_(9)______________

溶液

答案（D减小

（2）保证溶液中不含Fe，+（或其他合理答案）

⑶除去HSPL等物质

（4）B

1RQc，

(5)Mn07+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H0——X

2m

CKX1()TX5X278

100%或X100%

m

（6）分解得到的产物中含SO?

(7)BaCl2+H2S01=BaS0,I+2HC1(^；BaCl2+S03+H20=BaS0,I+2HC1)

（8）溶液变红

（9）因为产物中含有SO?,S元素的化合价降低，则Fe元素的化合价会升高，溶于足量稀

硫酸后，溶液中含有F/+

解析（D托盘天平祛码加在右盘上，即必（物品）=欣祛码）+加游码），若祛码与物品的

位置放反了，则/（祛码）=加（物品）+加（游码），即〃（物品）=加（祛码）一如（游码），则称得的废

铁屑的质量会减小。

(2)Fe,+易被氧化为Fe，+,铁粉过量，目的是保证溶液中不含Fe计。

(3)杂质FeS、Fe3P能与H2SO4反应生成昵、PIh等有毒气体，装置C中的CuSO,能与ILS

产生CuS沉淀，与PH,发生氧化还原反应生成Cu3P等，从而除去H£、PH3等物质。

(4)洗涤FeSOi•7比0晶体，若用稀HNO”易把FeSO,•7上0氧化，若用苯，表面杂质不溶

于苯，起不到洗涤的作用，用无水乙醇最好，既能洗去表面的杂质，又能减少FeSO,•7HQ的

损耗。

(5)KMnO」滴定FeSO」溶液，发生反应的离子方程式为：MnO.+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3+

+4H2。根据方程式中各物质的关系可以看出，〃(FeSO,)=5〃(KMnOi)=5Xcmol•L-1X^XIO

3-3-3

-L=5X10cKmol,2B(FeSO4•7H20)=5X10cKmolX278g«mol-'=l.39cKg,则产品的

m4•7H21.39cM

纯度为u---------------X100%=------X100%o

m产品m

(7)试管C中试剂是盐酸酸化的BaClz溶液，气体产物经过时产生白色沉淀，说明气体产物中

含有S03,C中反应的化学方程式为：BaCh+H2S04=BaS0(\+2HC1(或BaCl2+S03+

H20=BaS04I+2HC1)o

I微专题I实验方案的设计与评价

1化学实验方案的设计

(1)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。

|实验，目的

阐明选齐实验，用品|

|实验'原理I-

设计

IHi

方案।方案it方案……

v-----------------'

L”析'"♦优化方案一►具体实施方案

(2)实验方案设计的基本原则

基本原则科学性实验原理、实验流程科学合理安全性保护人身、仪器、环境安全可行性

仪器、条件、试剂在中学现有条件下能满足要求简约性步骤少、仪器装置简单、节省药品、

效果好

(3)化学实验方案设计的步骤

认真审题.明确实验目的.弄清题给信息.

明确

结合已学知识.通过类比、迁移、分析等明

目的,原理

确实验原理

0;根据实验目的和原理、反应物和生成物的性;

:质、反应条件.如反应物和生成物的状态、

选择i

仪器、药品一H能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是:

:否可控制在一定的范用等,选择合理的仪器i

0厂和药品

根据实验目的、原理，以及所选用的仪器、

设计

药品.设计出合理的实验装置和完整而乂简

装置、步骤

明的实验操作步骤

记录:观察实验现象.全面而准确地记录实验过程

现象、数据中的现象和数据

0

分析；根据实验观察到的现象和记录的数据，通过

得出结论:分析、计算、推理等方法,得出正确的结论

【批注式典例1:

(2019•河南汝州实验中学高三期末)硫酰氯(SO2cL)和氯化亚碉(SOCL)在空气中遇水蒸

气发生剧烈反应，并产生大量白雾。硫酰氯(SO£k)常用作氯化剂或氯磺化剂，用于制作药品、

染料、表面活性剂等。合成的反应式为S02(g)+C122CI2⑴A〃=-197.3kJ•mol

物质熔点/℃沸点/℃其他性质

100℃

-54.169.1

SO2ch易分解：SO2C121+Cht

合成S0£L的装置如下图所示(夹持仪器已省略)，请回答有关问题:

碱石灰

(1)从下表中选择相应的装置完成填空:

方案ABcD

橡

孔

行

料

尸

胶

板

发生管

奄

一

装置

J1

所选浓盐酸浓盐酸4mol/LHN0370%H2S0I