高中化学人教版第三讲　性质、原理探究综合实验(能力课)

第三讲性质、原理探究综合实验(能力课)复习目标1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案。2.建立解答探究类综合实验的思维模型。3.能正确选用实验装置，掌握控制实验条件的方法。4.能预测或描述实验现象、分析或处理实验数据、得出合理结论。能力点探究实验方法1.物质性质的探究(1)根据物质性质设计实验方案(2)根据物质的结构(或官能团)设计性质实验方案(3)物质性质探究的考查角度热分解产物的性质探究、判断①难溶性碳酸盐eq\o(→,\s\up7(△))氧化物＋CO2②碳酸的酸式盐eq\o(→,\s\up7(△))碳酸的正盐＋CO2＋H2O③铵盐eq\o(→,\s\up7(△))NH3＋相应的酸(或酸性氧化物＋H2O)(NH4NO3除外)④硝酸盐eq\o(→,\s\up7(△))金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)＋氮氧化物(NO或NO2)＋O2⑤草酸晶体eq\o(→,\s\up7(△))CO2＋CO＋H2O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KMnO4溶液中，通过观察酸性KMnO4溶液是否褪色来说明；如探究Fe3＋的氧化性强于I2时，可利用FeCl3与淀粉－KI溶液反应，通过溶液变蓝色来说明Fe3＋的氧化性强于I2验证同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序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溶液，测pH，若pH＞7，则说明HA为弱酸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2.反应原理的探究化学反应原理的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容，该类探究实验往往是通过改变影响反应的条件(如浓度、温度、压强、酸碱度等)和反应物的用量，分析反应产物的变化情况，进而确定反应的原理。解答该类试题的关键是从反应物、生成物、反应条件和实验现象四个方面，抓住变化、分析得出反应的规律和原理。3.影响因素的探究物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，以利于研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。4.探究验证实验的注意事项(1)在离子检验、气体成分检验的过程中，要严格掌握检验的先后顺序，防止各成分检验过程中的相互干扰。(2)若有水蒸气生成，先检验水蒸气，再检验其他成分，如C和浓H2SO4的反应，产物有SO2、CO2和H2O(g)，通过实验可检验三种气体物质的存在，但SO2、CO2都要通过溶液进行检验，对检验H2O(g)有干扰。(3)对于需要进行转化才能检验的成分，如CO的检验，要注意先检验CO中是否含有CO2，如果有CO2，应先除去CO2再对CO实施转化，最后再检验转化产物CO2，如HOOC—COOHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CO2↑＋CO↑＋H2O↑中CO的检验。(4)要重视试剂名称的描述，如有些试剂的准确描述为无水硫酸铜、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外还应注意某些仪器的规格。(一)物质性质的探究1.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强，可将Fe2＋氧化。回答下列问题：(1)由AgNO3固体配制0.1mol·L－1的AgNO3溶液50mL，下列仪器中不需要使用的有____________________________________________________________(填名称)，配制好的溶液应转移到(填试剂瓶的名称)中保存。(2)步骤1的实验现象是__________________________________________；步骤2无明显现象；步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀，____________________________________________________________。由此可知，步骤3反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________。(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，学习小组在上述实验基础上进行补充实验：分别取少量的和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中，向两支试管中加入过量的，观察到的现象为________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)蒸馏烧瓶、分液漏斗棕色细口瓶(2)溶液变蓝溶液蓝色褪去I2＋2Fe2＋＋2Ag＋=2AgI↓＋2Fe3＋(3)步骤2中的溶液NaOH溶液试管a中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色，试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀解析(3)由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子，要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2＋氧化，只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可，由实验知，步骤2溶液中有碘与淀粉混合液和亚铁离子，步骤3中加入了过量的硝酸银溶液，则上层清液中银离子与铁离子共存。2.(2023·北京海淀区期中)某兴趣小组研究FeSO4溶液与NaOH溶液反应过程中的物质变化。(1)小组实验如图，向2mL0.1mol·L－1新制FeSO4溶液中滴加少量0.1mol·L－1NaOH溶液，生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，颜色逐渐加深。充分振荡，静置一段时间后变为红褐色。写出由白色沉淀变为红褐色沉淀的反应的化学方程式：____________________________________________________________。(2)探究灰绿色沉淀的成因猜想1：白色沉淀吸附Fe2＋，呈现灰绿色。猜想2：铁元素部分被氧化后，Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)形成的共沉淀物为灰绿色。实验ⅠⅡ操作向两片玻璃片中心分别滴加试剂ⅰ和ⅱ，面对面快速夹紧试剂(均为0.1mol·L－1)ⅰ.ⅱ.2滴NaOH溶液ⅰ.2滴FeSO4溶液1滴Fe2(SO4)3溶液ⅱ.2滴NaOH溶液实验现象玻璃片夹缝中有白色浑浊。分开玻璃片，白色浑浊迅速变为灰绿色玻璃片夹缝中立即有灰绿色浑浊①将试剂ⅰ补充完整。②根据实验现象得出结论，猜想正确。(3)探究灰绿色沉淀的结构和组成资料：ⅰ.Fe(OH)2层状结构示意图如图，OH－位于八面体的顶点，Fe2＋占据八面体的中心。当部分Fe(Ⅱ)被氧化为Fe(Ⅲ)时，层状结构不被破坏。ⅱ.Fe2＋在强酸条件下不易被空气氧化；低浓度的Cl－难以体现还原性。ⅲ.I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。称取一定量灰绿色沉淀，用稀盐酸完全溶解后，定容至250mL得样品液。①小组同学根据资料推测：灰绿色沉淀的层间可能嵌入了SOeq\o\al(2－,4)，理由是________________________________________________________________________________________________________________________。通过实验证实了该推测正确，实验操作和现象是____________________________________________________________。②取样品液100.00mL，测得其中SOeq\o\al(2－,4)的物质的量为6.4×10－4mol。③取样品液25.00mL，用0.0050mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.60mL。写出该滴定过程中反应的离子方程式：____________________________________________________________。④取样品液25.00mL，加适量水及KI固体静置后，立即以0.025mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至浅黄色，加入淀粉溶液后再滴定至蓝色恰好消失，消耗Na2S2O3溶液12.80mL。结论：用Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4)m表示灰绿色沉淀的组成，则此样品中x∶y∶z∶m＝(取最简整数比)。(4)实验反思与改进有文献指出：表面吸附的Fe2＋可与沉淀中已有的Fe(Ⅲ)快速发生电子转移，使沉淀呈现灰绿色。原理如图所示。①利用同位素示踪法证明电子转移过程的存在：将56Fe(OH)3固体与57FeSO4溶液混合得到悬浊液，一段时间后______________________________(将实验测定结果补充完整)。②小组同学根据文献观点改进了(1)中的实验方案，在试管中获得了可较长时间存在的白色沉淀，写出合理的实验操作：______________________________________________________________________________________。答案(1)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3(2)①2滴FeSO4溶液和1滴蒸馏水②2(3)①层状结构不被破坏时，根据电荷守恒，当Fe2＋被部分氧化为Fe3＋时，层间需引入阴离子平衡电荷取少量样品液于试管中，加BaCl2溶液后生成白色沉淀(或取少量灰绿色沉淀于试管中，加足量的稀HCl溶解，加BaCl2溶液后生成白色沉淀)③5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O④4∶2∶12∶1(4)①溶液中检测得到56Fe2＋②将长滴管插入浓NaOH溶液中，缓慢挤入少量0.1mol·L－1FeSO4溶液(方案合理，体现隔绝空气和减少Fe2＋的吸附即可)解析(1)白色沉淀变为红褐色沉淀，说明Fe(OH)2被空气中氧气氧化为Fe(OH)3，反应的化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。(2)①实验Ⅰ的目的是验证猜想1，根据控制单一变量的思想知，试剂ⅰ应为2滴FeSO4溶液和1滴蒸馏水。②实验Ⅰ夹缝中有白色浑浊[Fe(OH)2]，分开玻璃片，白色浑浊迅速变为灰绿色，说明猜想1错误；实验Ⅱ夹缝中立即有灰绿色浑浊，说明猜想2正确。(3)①当Fe2＋被部分氧化为Fe3＋时，层状结构不被破坏，根据电荷守恒知，层间需引入阴离子平衡电荷，因此灰绿色沉淀的层间可能嵌入了SOeq\o\al(2－,4)。可以通过检验样品液中含有SOeq\o\al(2－,4)来验证该推测正确。③滴定过程中Fe2＋被氧化为Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。④25.00mL样品液中n(SOeq\o\al(2－,4))＝6.4×10－4mol×eq\f(1,4)＝1.6×10－4mol；根据5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，可得关系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，则n(Fe2＋)＝5n(MnOeq\o\al(－,4))＝0.0050mol·L－1×0.02560L×5＝6.4×10－4mol；根据2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，可得关系式：2Fe3＋～I2～2S2Oeq\o\al(2－,3)，则n(Fe3＋)＝n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.025mol·L－1×0.01280L＝3.2×10－4mol；则Fe(Ⅱ)xFe(Ⅲ)y(OH)z(SO4)m中x∶y∶m＝6.4×10－4∶3.2×10－4∶1.6×10－4＝4∶2∶1，根据正负化合价代数和为0知，Fe(Ⅱ)4Fe(Ⅲ)2(OH)zSO4中z＝12。则此样品中x∶y∶z∶m＝4∶2∶12∶1。(4)①根据题图知，若电子转移过程存在，则56Fe2＋会进入到溶液，溶液中可检测到56Fe2＋。②由上述实验探究过程知，制备Fe(OH)2的关键是隔绝空气，创造无氧环境，并要减少表面吸附的Fe2＋，故实验操作为将长滴管插入浓NaOH溶液中，缓慢挤入少量0.1mol·L－1FeSO4溶液。探究物质性质的基本方法和程序(二)反应原理探究3.(2024·首都师大附中月考)实验小组探究酸对Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡的影响。将0.005mol/LFeCl3溶液(接近无色)和0.01mol/LKSCN溶液等体积混合，得到红色溶液。取两等份红色溶液，进行如下操作并记录现象。(1)FeCl3水解显酸性的原因是__________________________________________________________________________________(用方程式表示)。(2)甲同学认为加入酸后，会使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3体系中浓度改变，导致该平衡正向移动，溶液颜色加深。[设计并实施实验][查阅资料]①Fe3＋和Cl－、SOeq\o\al(2－,4)均能发生络合反应：Fe3＋＋4Cl－[FeCl4]－(黄色)；Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)[Fe(SO4)2]－(无色)。②0.005mol/L时，Fe3＋显无色。实验Ⅰ.探究现象a中溶液颜色变化的原因编号操作现象①向2mL红色溶液中滴加5滴水溶液颜色无明显变化②向2mL红色溶液中滴加5滴3mol/LKCl溶液溶液颜色变浅，呈橙色(3)实验①的目的是_____________________________________________。(4)根据实验①和实验②的结果，从平衡移动角度解释现象a：________________________________________________________________________________________________________________________。实验Ⅱ.探究现象b中溶液呈浅黄色的原因编号操作现象③取1mL0.0025mol/LFe2(SO4)3溶液(无色)，加入1mL0.01mol/LKSCN溶液，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液溶液先变红，加硫酸后变为浅黄色④取1mL0.005mol/LFeCl3溶液，(5)结合实验③可推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种，分别是[FeCl4]－和。(6)乙同学进一步补充了实验④，确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒不是[FeCl4]－，请将实验④的操作及现象补充完整：_________________________、____________________________________________________________。答案(1)Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋(2)Fe3＋(3)排除稀释使溶液颜色变化的干扰(4)在Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡体系中加入盐酸，铁离子、氯离子发生络合反应，使得铁离子浓度减小，平衡逆向进行，Fe(SCN)3离子浓度减小，溶液颜色变浅，呈橙色(5)Fe(SCN)3(6)加入1mL蒸馏水，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液得到无色溶液解析(1)FeCl3水解显酸性的原因是溶液中的铁离子水解，溶液显酸性，反应的离子方程式：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋；(2)甲同学认为加入酸后，Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋平衡逆向移动，Fe3＋浓度增大，会使Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡正向移动，溶液颜色加深；(3)滴入KCl溶液时，溶液被稀释，实验①滴入相同体积的水，可以排除稀释使溶液颜色变化的干扰；(4)由实验①②的现象分析，从平衡移动角度解释现象a，Fe3＋和Cl－、SOeq\o\al(2－,4)均能发生络合反应，在Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡体系中加入盐酸，铁离子、氯离子发生络合反应，使得铁离子浓度减小，平衡逆向进行，Fe(SCN)3离子浓度减小，溶液颜色变浅，呈橙色；(5)题干信息，硫酸铁溶液中加入KSCN溶液得到红色溶液，在加入稀硫酸，题干中得到[Fe(SO4)2]－为无色，溶液中的离子结合实验③可以推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种，为[FeCl4]－或Fe(SCN)3；(6)乙同学进一步补充了实验④，确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只能是(5)中的一种，取1mL0.005mol/LFeCl3溶液，加入1mL蒸馏水，与实验③加入的1mLKSCN溶液相同的体积，再加入5滴1.5mol/LH2SO4溶液，分析溶液是否变化，最后得到无色溶液，说明实验③中溶液呈浅黄色的是Fe(SCN)3。寻求反应机理类探究性实验解题流程

1.(2023·北京卷)资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2＋。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2＋I－Ieq\o\al(－,3)(红棕色)；I2和Ieq\o\al(－,3)氧化性几乎相同。I.将等体积的KI溶液加入到mmol铜粉和nmolI2(n>m)的固体混合物中，振荡。实验记录如下：c(KI)实验现象实验Ⅰ0.01mol·L－1极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色实验Ⅱ0.1mol·L－1部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色实验Ⅲ4mol·L－1I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色(1)初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ(填“>”“<”或“＝”)实验Ⅱ。(2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)或[CuI2]－(无色)，进行以下实验探究：步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。ⅰ.步骤a的目的是___________________________________________。ⅱ.查阅资料，2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，[Cu(NH3)2]＋(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：________________________________________________________________________________。(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是_________________________________________________________________________________________________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，____________________________________________________________(填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(4)上述实验结果，I2仅将Cu氧化为＋1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2＋。装置如图所示，a、b分别是。(5)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因：___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)<(2)除去Ieq\o\al(－,3)，防止干扰后续实验[CuI2]－＋2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O(3)2Cu＋I2=2CuI或2Cu＋KI3=2CuI＋KI白色沉淀逐渐溶解、溶液变为红棕色铜与碘的反应为可逆反应(或Ieq\o\al(－,3)浓度小未能氧化全部的Cu)(4)铜、含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液(5)铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2＋；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，Cu＋可以进一步与I－结合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋浓度减小使得Cu2＋氧化性增强，发生反应2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2和2Cu2＋＋6I－=2[CuI2]－＋I2解析(1)提高KI浓度，便于提高Ieq\o\al(－,3)的浓度，与Cu接触更加充分，Cu与Ieq\o\al(－,3)的反应速率加快，故实验Ⅰ<实验Ⅱ。(2)加入CCl4，I2＋I－Ieq\o\al(－,3)平衡逆向移动，I2浓度减小，I－浓度增加，其目的为除去Ieq\o\al(－,3)，防止干扰后续实验。加入浓氨水后[CuI2]－转化为[Cu(NH3)2]＋，无色的[Cu(NH3)2]＋被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2＋，方程式为[CuI2]－＋2NH3·H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2H2O＋2I－、4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋8NH3·H2O=4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－＋6H2O。(3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是2Cu＋I2=2CuI或2Cu＋KI3=2CuI＋KI；2Cu＋I2=2CuI反应为可逆反应，加入浓KI溶液，I2浓度减小，CuI转化为Cu和I2，故产生白色沉淀溶解，出现红色固体的过程。(4)要验证I2能将Cu氧化为Cu2＋，需设计原电池负极材料为Cu，b为含nmolI2的4mol·L－1的KI溶液。(5)铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2＋；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu＋形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu＋可以进一步与I－结合生成CuI沉淀或[CuI2]－，Cu＋浓度减小使得Cu2＋氧化性增强，发生反应2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2和2Cu2＋＋6I－=2[CuI2]－＋I2。2.(2022·福建卷)某兴趣小组设计实验探究Ce－MnOx催化空气氧化CO的效率。回答下列问题：步骤Ⅰ制备CO在通风橱中用下图装置制备CO(加热及夹持装置省略)，反应方程式：HCOOHeq\o(→,\s\up7(浓硫酸),\s\do5(△))CO↑＋H2O(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是_________________________。(2)从B、C、D中选择合适的装置收集CO，正确的接口连接顺序为a→→→→→h(每空填一个接口标号)。步骤Ⅱ检验CO将CO通入新制银氨溶液中，有黑色沉淀生成。(3)该反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________。步骤Ⅲ探究Ce－MnOx催化空气氧化CO的效率将一定量CO与空气混合，得到CO体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略)，调节管式炉温度至120℃，按一定流速通入气体样品。(已知：I2O5是白色固体，易吸水潮解：5CO＋I2O5=I2＋5CO2)(4)通入11.2L(已折算为标况)的气体样品后，继续向装置内通入一段时间氮气，最终测得U形管内生成了0.1016gI2。①能证明CO被空气氧化的现象是____________________________________________________________________________________________；②CO被催化氧化的百分率为；③若未通入氮气，②的结果将(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时，采用方法可以缩短接触时长。(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是______________________________。答案(1)分液漏斗(2)decb(3)CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3(4)①石灰水变浑浊②60%③偏大(5)增大气体样品流速(6)尾气出口未加防潮装置(或其他相似表述)解析(1)装置A中盛放甲酸的仪器为分液漏斗。(2)用C除去甲酸，B收集一氧化碳，E接收排出的水，故接口连接顺序为a→d→e→c→b→h。(3)一氧化碳和银氨溶液反应生成黑色的银，同时生成碳酸铵和氨气，方程式为：CO＋2[Ag(NH3)2]OH=2Ag↓＋(NH4)2CO3＋2NH3。(4)①一氧化碳被氧气氧化生成二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊。②碘的物质的量为eq\f(0.1016g,254g/mol)＝0.0004mol，则结合方程式分析，还有0.002mol一氧化碳未被氧气氧化，11.2L气体为0.5mol其中一氧化碳为0.005mol，则被空气氧化的一氧化碳为(0.005－0.002)mol＝0.003mol，则被氧化的百分率为eq\f(0.003,0.005)×100%＝60%。③如果没有通入氮气则计算的未被氧化的一氧化碳的物质的量减少，则被氧化的百分率增大。(5)增大气流速率可以提高催化效率。(6)I2O5是白色固体，易吸水潮解，但该装置出气口未加防潮装置。基础落实1.(2023·马鞍山雨山红星中学月考)氯气是一种重要的化工原料，可用于制备许多化合物。现用下图装置制取氯气，进行氯气性质探究，并制备其他物质。回答下列问题：(1)检验A、B装置的气密性：将分液漏斗的活塞和开关K关闭，____________________________________________________________，则气密性良好。(2)实验室若用MnO2和浓盐酸制取Cl2，反应的化学方程式为____________________________________________________________。(3)C装置中Ⅰ处为湿润的石蕊试纸，该处颜色的变化说明氯水具有性；Ⅱ处为湿润的淀粉KI试纸，通入Cl2后的现象为_____________________，说明Cl2具有性。(4)已知氧化性：Cl2>Fe3＋>I2。则1.25amolCl2通入含有1.0amolFeI2溶液中，反应的离子方程式为____________________________________________________________。(5)D装置用于制K2FeO4，高铁酸盐是一种原料价廉、来源广泛的新型强氧化剂，在化工制备、电池材料和水处理等方面具有广泛的应用前景。写出D中发生的主要反应的化学方程式________________________________________________________________________________________________________。高铁酸钾在水中可被还原为Fe3＋，则高铁酸钾与氯气的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)之比为。答案(1)从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，若一段时间后长颈漏斗内液面不下降(2)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)酸性、漂白性试纸变蓝氧化性(4)5Cl2＋2Fe2＋＋8I－=2Fe3＋＋4I2↓＋10Cl－(5)3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O71∶132解析在装置A中用浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2，在装置B中用饱和食盐水除去Cl2中的杂质HCl，同时装置B也可以缓冲气流；在装置C中Cl2与石蕊试液及淀粉KI溶液作用，在装置D中Cl2与Fe(OH)3、KOH作用制取K2FeO4；K2FeO4具有强氧化性，会将细菌、病毒氧化，其本身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解产生的Fe(OH)3胶体具有净水作用；装置E是尾气处理装置，用于吸收多余Cl2，防止大气污染。(1)有气体参加的反应，组装好装置后，首先要检查装置的气密性；检验装置的气密性方法是将分液漏斗的活塞和开关K关闭，从长颈漏斗处加水至液面高于锥形瓶中的液面，若一段时间后长颈漏斗内液面不下降，说明装置气密性良好。(2)在装置A中用MnO2和浓盐酸制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)在装置C中Ⅰ处，Cl2溶于水，反应产生HCl、HClO，酸使石蕊试液变为红色，同时HClO具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，表现漂白性，因此看到石蕊试液先变红后褪色，该实验现象说明氯水具有酸性和漂白性；在Ⅱ处，Cl2与KI在溶液中发生反应：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，故通入Cl2后的现象为试纸变蓝色，说明Cl2具有强氧化性。(4)1.25amolCl2通入含有1.0amolFeI2溶液中，反应生成氯化铁、单质碘，离子反应方程式为5Cl2＋2Fe2＋＋8I－=2Fe3＋＋4I2↓＋10Cl－。(5)根据分析可知D中反应生成高铁酸钾和氯化钾，反应方程式为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O；高铁酸钾在水中可被还原为Fe3＋，则1molK2FeO4被还原为Fe3＋转移3mol电子，则1g高铁酸钾转移电子eq\f(1g,198g/mol)×3＝eq\f(1,66)mol，1molCl2被还原生成2molCl－，转移电子2mol，则1g氯气转移电子eq\f(1g,71g/mol)×2＝eq\f(2,71)mol，高铁酸钾与氯气的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)之比为71∶132。2.(2024·南宁二中入学考试)小宝同学从饼干袋中找到一小包“脱氧剂”，与化学兴趣小组同学讨论后，对脱氧剂的成分展开探究。剪开包装袋，发现脱氧剂大部分为黑色粉末，其中混有少量白色粉末，接着同学们在老师的指导下开展探究实验：实验活动一：探究脱氧剂中黑色粉末的成分。[作出猜想]经过查阅资料，小组同学提出猜想：甲同学：可能含有铁粉乙同学：可能含有炭粉[实验探究Ⅰ](1)小组同学设计实验方案并完成如下实验：实验步骤实验现象实验结论Ⅰ.取黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀盐酸有气泡产生，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物甲同学猜想正确，黑色粉末中含有铁粉，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________Ⅱ.将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，将滤渣与氧化铜混合后高温加热，把产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊乙同学猜想也正确，黑色粉末中含有炭粉[实验结论Ⅰ]脱氧剂中黑色粉末中含有铁粉与炭粉[表达交流](2)小钟同学提出，可以用一种简单的物理方法验证甲同学的猜想，请写出使用此方法的实验操作：____________________________________________________________。实验活动二：探究脱氧剂中白色固体作用。[查阅资料]实验所用脱氧剂中还含有氯化钠和硅藻土，氯化钠可以加快铁生锈的反应速率，硅藻土是一种填充剂，不溶于水，疏松配料，使氧气易于接触铁粉。[实验探究2]小初同学为了验证氯化钠的作用，用控制变量法按图1装置设计并进行实验：(3)一段时间后，观察到烧杯内左侧导管液面右侧导管液面(填“高于”或“低于”)，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率。[思维拓展](4)图2为硅藻土用量(g)与脱氧时间(h)的关系图，则硅藻土的最佳用量是g。答案(1)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑黑色粉末变成红色(2)用磁铁吸引，若能吸引就含有铁粉，若不能吸引就不含有铁粉(3)高于(4)0.35解析(1)Ⅰ.根据实验结论甲同学猜想正确，黑色粉末中含有铁粉，取黑色粉末放入烧杯中，加入足量稀盐酸，铁和稀盐酸生成氯化亚铁和氢气，观察到有气泡产生，溶液变为浅绿色，有黑色不溶物，该反应的化学方程式为Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑；Ⅱ.根据实验结论乙同学猜想也正确，黑色粉末中含有炭粉，将步骤Ⅰ中黑色不溶物滤出，洗涤、干燥后，将滤渣与氧化铜混合后高温加热，碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，把产生的气体通入澄清石灰水中，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故可观察到黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊；(2)甲同学的猜想是含有铁粉，铁能被磁铁吸引，可由此验证铁的存在，实验操作为用磁铁吸引，若能吸引就有铁粉，若不能吸引就没有铁粉；(3)铁和水、氧气接触生锈，在食盐水中生锈速度更快，故相同时间左侧消耗氧气和水更多，压强更小，故一段时间后观察到烧杯内左侧导管液面高于右侧导管液面，证明氯化钠确实可以加快铁生锈的反应速率；(4)由图2信息可知，硅藻土为0.35g时，脱氧时间最短，为硅藻土的最佳用量。3.(2024·北京一○一中学月考)探究溶液中Ag＋与单质S的反应。资料：Ag2S不溶于6mol/L盐酸，Ag2SO3和Ag2SO4在6mol/L盐酸中均发生沉淀的转化。实验Ⅰ：将10mL0.04mol/LAgNO3溶液与0.01gS粉混合，水浴加热，充分反应后，过滤，得到无色溶液a(pH＝1)，沉淀除S、洗涤后得到黑色固体b。(1)研究黑色固体b的组成①根据S具有性，推测b中可能含有Ag2S、Ag、Ag2SO3或Ag2SO4。②检验黑色固体b的成分实验Ⅱ：i.取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，判断黑色固体b中不含。ii.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含Ag2SO3，可选择的试剂是(填序号)。a.酸性KMnO4溶液b.H2O2和BaCl2的混合溶液c.溴水iii.进一步实验证实了黑色固体b中不含Ag。根据沉淀e含有Ag、气体含有H2S，写出同时生成Ag和H2S的离子方程式：______________________________________________________________________________________。(2)研究无色溶液a的组成结合上述实验结果，分析溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3，依据是____________________________________________________________。实验Ⅲ：①说明溶液a中不含H2SO3的实验证据是。②加入足量稀盐酸的作用是_________________________________________________________________________________________________。(3)甲同学认为实验Ⅰ中NOeq\o\al(－,3)对反应可能有影响，设计对比实验证明了NOeq\o\al(－,3)对该反应没有影响，实验操作是______________________________________________________________________________________________。(4)综合以上实验，写出溶液中Ag＋与S反应的离子方程式并简要说明Ag＋的作用：________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①氧化性和还原②Ag2SO4bcFe＋Ag2S＋2H＋=2Ag＋Fe2＋＋H2S↑(2)S转化为Ag2S发生了还原反应，反应同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，则溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3①向溶液a中加入足量稀盐酸后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去②排除Ag＋对SOeq\o\al(2－,4)和H2SO3检验的干扰(3)将10mL0.04mol/LAgNO3溶液换为10mL0.02mol/LAg2SO4溶液，其余条件、操作与实验Ⅰ相同，所得产物与实验Ⅰ相同(4)6Ag＋＋4S＋4H2O=3Ag2S＋SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋，Ag＋可与S2－形成沉淀，降低c(S2－)，提高S的氧化性，利于反应发生解析(1)①S的化合价为0价，可以升高，也可以降低，同时具有氧化性和还原性；②i.取少量滤液c，先加入足量稀盐酸，再滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，说明不含SOeq\o\al(2－,4)，即黑色固体b中不含Ag2SO4；ii.用滤液c继续实验证明了黑色固体b中不含Ag2SO3，可选H2O2和BaCl2的混合溶液，若未出现白色沉淀，则证明无Ag2SO3；可选溴水，若溴水未褪色，则证明无Ag2SO3；不可选择酸性KMnO4溶液，因为溶液中的Cl－会使酸性KMnO4溶液褪色，干扰Ag2SO3的检验；iii.Fe、盐酸、Ag2S反应生成H2S和Ag，离子方程式为Fe＋Ag2S＋2H＋=2Ag＋Fe2＋＋H2S↑；(2)S转化为Ag2S发生了还原反应，同时发生氧化反应，能发生氧化反应的只有S，溶液a中可能存在SOeq\o\al(2－,4)或H2SO3；向溶液a中加入足量稀盐酸后，再加入碘水和淀粉溶液，蓝色不褪去，证明a中不含H2SO3；加入足量盐酸，可以排除Ag＋对SOeq\o\al(2－,4)和H2SO3检验的干扰；(3)排除NOeq\o\al(－,3)的干扰，可将AgNO3溶液换为Ag2SO4溶液，保证Ag＋浓度相同，则选择10mL0.02mol/LAg2SO4溶液实验，其余条件、操作与实验Ⅰ相同，所得产物与实验Ⅰ相同，说明NOeq\o\al(－,3)不影响该实验；(4)根据实验，证明Ag＋与S反应生成Ag2S和SOeq\o\al(2－,4)，根据得失电子守恒、电荷守恒配平该方程式为6Ag＋＋4S＋4H2O=3Ag2S＋SOeq\o\al(2－,4)＋8H＋；Ag＋可与S2－形成沉淀，降低c(S2－)，提高S的氧化性，利于反应发生。4.(2024·梅河口五中月考)Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某探究小组的同学学习氧化还原反应的知识后推测Na2O2与H2可以发生反应。为了验证他们的猜想，设计了如图所示的实验进行验证。Ⅰ.实验探究：(1)利用装置A制取H2，写出装有稀盐酸的仪器名称，B装置里面盛放的试剂可以是________________(填序号)，作用是___________________。A.浓硫酸 B.碱石灰C.无水氯化钙 D.无水硫酸铜(2)下面是实验过程中的重要步骤，选出正确的操作顺序(填序号)。①用小试管收集气体，并检验其纯度②组装好实验装置，检查装置的气密性③加热装有Na2O2的硬质玻璃管，使其逐渐熔化，反应一段时间④打开止水夹K1和K2，通过分液漏斗向A中滴加稀盐酸⑤停止加热，充分冷却后，关闭止水夹K1和K2(3)在实验过程中观察到C中淡黄色固体逐渐变成白色，无水硫酸铜未变成蓝色，则Na2O2与H2反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________。(4)若只用水和酚酞溶液(填“能”或“不能”)检验C中Na2O2是否反应完全。Ⅱ.数据处理：(5)实验结束以后，该小组的同学还想测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2含量。操作流程如下：①白色固体中Na2O2的质量分数为(用含m1和m2的式子表示)。②若在转移溶液的过程中，不小心将溶液溅到蒸发皿外面，则测得的Na2O2的质量分数(填“偏大”“偏小”或“不变”)答案(1)分液漏斗B干燥H2、并除去挥发出的HCl气体(2)②④①③⑤(3)Na2O2＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaOH(4)能(5)①eq\f(39（m2－m1）,m1)×100%②偏小解析(1)根据仪器的结构特点知，装有稀盐酸的仪器的名称为分液漏斗；A装置制得的H2中混有HCl和H2O(g)，HCl和H2O(g)会与Na2O2反应、干扰Na2O2与H2的反应，故B装置的作用是干燥H2、并除去挥发出的HCl气体；浓硫酸、无水氯化钙只能干燥H2，不能除去HCl；无水硫酸铜用于检验H2O(g)，不用于干燥气体、且不能除去HCl；碱石灰既能干燥H2、又能吸收HCl气体；故B装置中盛放的试剂可以是B。(2)该实验是与气体有关的实验，故先组装好实验装置，检查装置的气密性；由于要加热H2和Na2O2，同时要排除空气中CO2和H2O(g)对实验的干扰，故接着打开止水夹K1和K2，通过分液漏斗向A中滴加稀盐酸，利用H2排出装置中的空气，用小试管收集气体，检验其纯度确定空气是否排尽；然后加热装有Na2O2的硬质玻璃管，使其逐渐熔化，反应一段时间，停止加热，充分冷却后，关闭止水夹K1和K2；即正确的操作顺序为②④①③⑤。(3)在实验过程中观察到C中淡黄色固体逐渐变成白色，无水硫酸铜未变成蓝色，说明反应没有生成H2O，则Na2O2与H2加热反应生成NaOH，反应的化学方程式为Na2O2＋H2eq\o(=,\s\up7(△))2NaOH。(4)取C中反应的固体少量于试管中，加水后滴加酚酞溶液，若溶液先变红后褪色，说明Na2O2没有反应完全；若溶液仅变红、不褪色说明Na2O2反应完全；即只用水和酚酞溶液能检验C中Na2O2是否反应完全。(5)①装置C中的样品加入足量的水发生反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，经操作1、溶液转移、操作2、固体NaOH的质量为m2g；根据eq\a\vs4\ac\hs10\co8(2Na2O2,＋,2H2O,=,4NaOH,＋,O2↑,增重,2×78g,,,,4×40g,,,4×40g－2×78g＝4g,m（Na2O2）,,,,,,,（m2－m1）g)列式eq\f(2×78g,m（Na2O2）)＝eq\f(4g,（m2－m1）g)，解得m(Na2O2)＝39(m2－m1)g，白色固体中Na2O2的质量分数为eq\f(39（m2－m1）,m1)×100%；②若在转移溶液的过程中，不小心将溶液溅到蒸发皿外面，导致m2偏小，则测得的Na2O2的质量分数偏小。能力提升5.(2024·广州执信中学月考)H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。(一)A实验小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。(1)写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________________________________________________________。(2)设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定_________________________________________________________________________________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。(二)B实验小组在验证H2O2氧化Fe2＋时发现异常现象，并进行了深入探究。实验Ⅰ：装置与操作现象溶液立即变红，继续滴加H2O2溶液，红色变浅并逐渐褪去(3)实验Ⅰ中溶液变红的原因是________________________________________________________________________________________________。(请用离子方程式表示其原理)(4)探究实验Ⅰ中红色褪去的原因：取反应后溶液，____________________________________________________________(填实验操作和现象)，证明溶液中有Fe3＋，而几乎无SCN－。(5)查阅资料发现，酸性溶液中H2O2能氧化SCN－，但反应很慢且无明显现象，SOeq\o\al(2－,4)对该反应没影响。实验Ⅰ中褪色相对较快，由此推测Fe3＋在酸性溶液中能加快H2O2与SCN－的反应。通过实验Ⅱ和Ⅲ得到了证实。参照实验Ⅱ的图例，补全实验Ⅲ加入的试剂和现象。实验Ⅱ：实验Ⅲ：(三)C实验小组猜测，Fe2＋是否也能加快H2O2与SCN－的反应。通过实验Ⅱ和Ⅳ得到了证实。(6)实验Ⅳ：实验得知，t′<t，对比实验Ⅱ和Ⅳ得到结论：在本实验条件下，____________________________________________________________。答案(1)(2)生成相同体积的O2所需的时间(或相同时间内收集O2的体积)(3)Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(4)滴加KSCN溶液，溶液变红(5)①0.5mLpH＝1的硫酸溶液②数滴Fe2(SO4)3溶液③溶液变红(6)Fe2＋也能加速H2O2与SCN－反应，且效果比Fe3＋更好解析(1)双氧水为共价化合物，分子中存在两个氧氢键和一个O－O键，反应的化学方程式为2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑，氧元素的化合价从－1价降为－2价，还有的从－1价升高到了0价，电子转移数＝化合价升高数＝化合价降低数＝2，电子转移情况为。(2)H2O2分解生成O2，在不同H2O2浓度下，测定生成相同体积的O2所需的时间(或相同时间内收集O2的体积)，以此表示反应速率的快慢。(3)Fe3＋与SCN－发生反应生成Fe(SCN)3，使溶液显红色，其反应的离子方程式为Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3。(4)检验Fe3＋，常用KSCN溶液，若溶液变红，说明含有Fe3＋，反之，则不含Fe3＋，证明实验中含有Fe3＋，几乎无SCN－，具体操作是取反应后溶液少量于试管中，滴入KSCN溶液，溶液变红，证明溶液中有Fe3＋，几乎无SCN－。(5)根据题意，酸性溶液中H2O2能氧化SCN－，但反应很慢且无明显现象，滴加Fe2(SO4)3溶液后，溶液褪色相对较快；实验Ⅱ和实验Ⅲ应为对照实验，根据实验Ⅱ，推出实验Ⅲ：先加入0.5mLpH＝1的硫酸溶液，无明显现象，静置后，滴加数滴Fe2(SO4)3溶液，溶液立即变红。(6)根据实验Ⅳ加入FeSO4溶液，溶液变红，静置后，溶液红色恰好褪去，说明Fe2＋也能加速H2O2与SCN－的反应，t′<t，说明实验Ⅳ的反应速率比实验Ⅱ快，即Fe2＋催化的效果比Fe3＋更好。6.(2024·南粤名校联考)科学探究要实事求是、严谨细致。某化学兴趣小组设计实验进行有关氯化物的探究实验，回答下列问题：Ⅰ.FeCl3在工业生产中应用广泛，某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3。经查阅资料得知：无水FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了以Fe粉和Cl2为原料制备无水FeCl3的实验方案，装置示意图如下：(1)仪器F的名称是。(2)装置A中设计g管的作用是______________________________________________________________________________________________。(3)装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________。Ⅱ.利用惰性电极电解0.1mol·L－1FeCl2溶液，探究外界条件对电极反应(离子放电顺序)的影响。(4)实验数据如表所示：实验编号电压/VpH阳极现象阴极现象11.51.00无气泡，滴加KSCN显红色较多气泡，极少量金属析出21.55.52无气泡，滴加KSCN显红色无气泡，银白色金属析出33.05.52少量气泡，滴加KSCN显红色无气泡，银白色金属析出44.55.52大量气泡，滴加KSCN显红色较多气泡，极少量金属析出①由实验1、2现象可以得出结论：增大pH，_____________优先于放电。②若由实验2、3、4现象可以得出结论：____________________________________________________________________________________。Ⅲ.为了探究外界条件对氯化铵水解平衡的影响，兴趣小组设计了如下实验方案：实验编号c(NH4Cl)/mol·L－1温度/℃待测物理量X实验目的50.530a61.5ⅰb探究浓度对氯化铵水解平衡的影响71.535cⅱ82.040d探究温度、浓度同时对氯化铵水解平衡的影响(5)该实验限选药品和仪器：恒温水浴、pH传感器、烧杯、0.1mol·L－1硝酸银溶液、蒸馏水和各种浓度的NH4Cl溶液。①实验中，“待测物理量X”是。②为了探究浓度对氯化铵水解平衡的影响，实验6可与实验作对照实验。③实验目的ⅱ是_____________________________________。④上述表格中，bd(填“>”“<”或“＝”)。⑤氯化铵在生产生活中有很多实用的用途，请写出一种应用：________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)球形干燥管(2)既能导气，又能平衡压强，使浓盐酸顺利滴下(3)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(4)①Fe2＋H＋②相同pH时，增加电压，阳极上Cl－失去电子能力增强，阴极上H＋优先于Fe2＋放电(5)①溶液的pH②5或8(任答一个都可)③探究温度对氯化铵水解平衡的影响(其他合理回答也可)④>⑤可做金属的除锈剂、可做农业中的氮肥、可用来制备氨气等(任答一个都可，其他合理答案也可)解析在装置A中发生MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O制取氯气，A中g管的作用是保持压强平衡，使浓盐酸能顺利流下，但由于浓盐酸易挥发，得到的氯气中混有氯化氢气体和水蒸气，所以B中用饱和食盐水除去氯化氢气体，C中用浓硫酸除去水蒸气，纯净干燥的氯气进去D中和Fe在加热条件下发生2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(加热))2FeCl3反应，制得氯化铁，最后E装置在冷却液中冷凝收集FeCl3，球形干燥管中用碱石灰处理尾气和防止空气中的水蒸气进入装置，据此回答。(1)由分析知，F的名称为球形干燥管；(2)由分析知，装置A中g管的作用是保持压强平衡，使浓盐酸能顺利流下；(3)A中发生反应的离子方程式MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；(4)在实验1、2中在电压为1.5V时阳极上无气泡，滴加KSCN显红色，说明是Fe2＋失去电子变为Fe3＋，电极反应式是Fe2＋－e－=Fe3＋；阴极上有较多气泡是H＋放电产生H2；银白色金属是Fe2＋放电析出的单质Fe；故可知pH越大，Fe2＋比H＋先放电；在实验2、3、4中电压增大至4.5V，阳极上现象是大量气泡，滴加KSCN显红色，说明电压增大，阳极上Cl－失去电子能力增强，发生反应：2Cl－－2e－=Cl2↑；而在pH相同时，溶液电压越大，阴极产生的气泡就越多，产生的金属单质就越少，说明H＋优先于Fe2＋放电；(5)①由提供的药品和仪器可知，pH传感器是准确测定溶液的pH的，所以待测物理量X是溶液的pH。②探究浓度对氯化铵水解平衡的影响，则温度必须相同，所以实验6的温度可与实验5相同，即为30度；可与实验8相同，即为40度。③实验6和实验7浓度相同，温度不同，所以是探究温度对氯化铵水解平衡的影响。④水解反应属于吸热反应，温度越高水解程度越大，氢离子浓度增大，c(NHeq\o\al(＋,4))越高，水解生成的氢离子浓度越大，则溶液的酸性越强，已知实验8的浓度大，温度高，所以溶液的pH小，即b>d。7.(2024·北京大学附中月考)实验小组探究(NH4)2S2O8溶液与KI溶液的反应：[资料]①(NH4)2S2O8是强电解质，具有强氧化性。S2Oeq\o\al(2－,8)易被还原为SOeq\o\al(2－,4)；②I2可与Na2S2O3发生反应：2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－③在溶液中I2淀粉复合物必须有足够的浓度才能显示明显的蓝色Ⅰ.实验小组设