1、1跟踪检测（六十三） 大题考法（1）定性实验的设计与评价1实验室以绿矾(FeSO 47H2O)制备补血剂甘氨酸亚铁(NH 2CH2COO)2Fe 有关物质性质如下：甘氨酸(NH2CH2COOH)柠檬酸 甘氨酸亚铁易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性易溶于水，难溶于乙醇实验过程：.配制含 0.10 mol FeSO4的绿矾溶液。.制备 FeCO3：向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入 200 mL 1.1 molL1 NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。.制备(NH 2CH2COO)2Fe：实验装置如下图(夹持和加热仪器略去)，将实验得到的沉淀和含 0
2、.20 mol 甘氨酸的水溶液混合后加入 C 中，然后利用 A 中的反应将 C 中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。回答下列问题：(1)实验中：实验室配制绿矾溶液时，为防止 FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为_(写化学式)。再滴加少量稀硫酸的作用是_。(2)实验中：生成沉淀的离子方程式为_。(3)实验中：C 中盛柠檬酸溶液的仪器名称为_。装置 A 中所盛放的试剂是_。(填字母)ANa 2CO3和稀 H2SO4 BCaCO 3和稀 H2SO4CCaCO 3和稀盐酸确认 C 中空气排尽的实验现象是_。加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的 p
3、H 促进 FeCO3溶解，另一个作用是_。洗涤实验中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是_。(填字母)2A热水 B乙醇溶液 C柠檬酸溶液若产品的质量为 17.34 g，则产率为_%。解析：(1)Fe 2 具有还原性，能被空气中氧气氧化，因此需要加入 Fe 粉，防止 Fe2 被氧化；Fe 2 能发生水解，加入稀硫酸的目的是抑制 Fe2 的水解；(2)实验制备的是FeCO3，所用试剂为 FeSO4和 NH4HCO3，利用 HCO 的电离 HCO CO H ，Fe 2 结合 3 3 23CO ，促使平衡向正反应方向移动，H 浓度增大，H 与 HCO 反应生成 CO2，因此离子方23 3程式为 Fe2
4、2HCO =FeCO3CO 2H 2O；(3)根据仪器的特点，盛放柠檬酸溶液的 3仪器是滴液漏斗；装置 A 制备 CO2，装置 A 为启普发生器的简易装置，因此盛放的试剂是 CaCO3和盐酸，故 C 正确；空气排尽，CO 2充满装置，即装置 D 中澄清石灰水变浑浊；根据信息，柠檬酸具有还原性和强酸性，能够促进 FeCO3的溶解，防止 Fe2 被氧化；甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此用乙醇溶液洗涤，故选项 B 正确；根据原子守恒，FeCO 3和甘氨酸恰好完全反应，因此甘氨酸亚铁的物质的量为 0.1 mol，质量为 20.4 g，产率为 100%85%。17.34 g20.4 g答案： (1)
5、Fe 防止 Fe2 水解(2)Fe2 2HCO =FeCO3CO 2H 2O 3(3)滴液漏斗 C D 中澄清石灰水变浑浊防止二价铁被氧化 B 852水合草酸亚铁(FeC 2O4xH2O)是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。回答下列问题：(1)实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是_。(2)将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。分别取 2 mL 此溶液于 3 支试管中，进行实验：第一支试管中加入几滴 KSCN 溶液，溶液不变红；第二支试管中加入几滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀；第三支试管中加入几滴酸性 KMnO4溶液，溶
6、液紫红色褪去。上述实验能证明水合草酸亚铁中存在 Fe2 的是_(填编号)。(3)为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关 K1和 K2)(设为装置 A)称重，记为 m1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置 A 称重，记为 m2 g。按如图连接好装置进行实验。实验步骤如下：A打开 K1和 K2，缓缓通入 N2B加热装置 A 一段时间C停止加热，冷却到室温3D关闭 K1和 K2，称量 AE重复上述步骤，直至 A 恒重，记为 m3 g步骤 B 至步骤 C 继续通入 N2的目的是_。根据实验数据记录，计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目 x_(列式表示)。(4)为探究草酸亚铁的分解产
7、物，将(3)中已恒重的装置 A 接入下列图所示部分的装置(可重复选用)进行实验。打开 K1和 K2，缓缓通入 N2，充分加热。实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。写出草酸亚铁受热分解的化学方程式：_。实验装置中，依次连接的合理顺序为 A_。解析：(1)硫酸亚铁溶液和草酸反应的化学方程式是FeSO4H 2C2O4 xH2O=FeC2O4xH2OH 2SO4；(2)向试管中加入几滴 KSCN 溶液，溶液不变红，不能说明肯定存在 Fe2 ；向试管中加入几滴 K3Fe(CN)6溶液，生成蓝色沉淀，说明肯定存在 Fe2 ；草酸根离子、Fe 2 均能与紫红色酸性 KMnO4溶液反应，不能说
8、明肯定存在 Fe2 ；故答案选。(3)在无氧环境中进行反应，防止 FeC2O4冷却时被氧化，同时将装置 A 中的水蒸气转移出装置 A； m(H2O)( m2 m3)g， m(FeC2O4)( m3 m1)g，FeC2O4xH2O=FeC2O4 xH2O144 18 x( m3 m1)g ( m2 m3)g得到 x 。(4)由于分解后有磁性的黑色化合物生成，该化合物为8 m2 m3m3 m1Fe3O4，铁元素化合价有变化，说明分解过程中发生了氧化还原反应，化学方程式为3FeC2O4=Fe3O44CO2CO 2；生成的气体先通过澄清石灰水来证明二氧化碳的存在，再通过浓的氢氧化钠吸收二氧化碳，再通过
9、澄清石灰水来证明二氧化碳已吸收完全，气体经干燥再经过灼热的氧化铜，将反应后的气体通过澄清石灰水来证明又生成了二氧化碳，最后进行尾气处理；依次连接的合理顺序为 ACE(C)FGCH。答案：(1)FeSO 4H 2C2O4 xH2O=FeC2O4xH2OH 2SO4 (2)(3)将装置 A 中的水蒸气带走；同时防止 FeC2O4冷却时被氧化 8 m2 m3m3 m1(4)3FeC 2O4=Fe3O44CO2CO 24CE(C)FGCH3某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应，并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。(1)仪器 B 的名称是_，B 中固体物质为_。(2)反应过
10、程中末端导管必须插入试管 C 的水中，目的是_。(填字母)A吸收反应剩余的氮气B控制通入气体的流速C防止空气中的氧气倒流进入反应装置，干扰反应(3)将下列操作步骤补充完整：打开活塞 K 并通入 N2；点燃酒精灯，进行反应；反应结束后，_。(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式，数据记录如下：A 的质量 m0/g A 与钙的质量 m1/g A 与产物的质量 m2/g14.80 15.08 15.15通过计算得到化学式 CaxN2，其中 x_。小组同学查阅资料得知产物为 Ca3N2，能与水强烈反应，请写出 Ca3N2与水反应的化学方程式：_，设计实验检验 Ca3N2与水反应的
11、产物(写出必要的操作及现象)：_。解析：(1)仪器 B 为干燥管，其作用是防止外界水蒸气进入 A 中，可选用碱石灰等固态干燥剂。(2)可以在实验过程中通过观察末端导管口气泡产生的速度，控制与调整 N2的流速，同时可防止空气进入 A 中，避免生成 CaO。(4)参加反应的钙的质量15.08 g14.80 g0.28 g参加反应的 N2的质量15.15 g15.08 g0.07 g则： xCa N 2 CaxN2= = = = = 40 x g 28 g0.28 g 0.07 g5x2.8。Ca 3N2与水反应属于非氧化还原反应，生成 Ca(OH)2和 NH3；用湿润的红色石蕊试纸检验 NH3，用
12、 Na2CO3溶液检验 Ca(OH)2，要注意叙述的完整性。答案：(1)干燥管 碱石灰(或无水氯化钙，其他合理答案均可) (2)BC(3)熄灭酒精灯，待 A 冷却至室温后，再停止通入氮气(4)2.8 Ca 3N26H 2O=3Ca(OH)22NH 3取少量氮化钙于一洁净试管中，加入适量水，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若变蓝，则证明有氨气生成，反应一段时间后，再向试管中滴加碳酸钠溶液，若有白色沉淀出现则证明有氢氧化钙生成(或其他合理答案均可)4镁及其化合物是实验设计的热点载体，查阅资料可知： 2NO22NaOH= =NaNO2NaNO 3H 2O Mg3N2与水反应 常温下，NH 3H2O、
13、CH 3COOH 的电离常数都等于 1.8105.探究镁的性质。某学习小组设计实验探究镁与二氧化氮反应的产物，实验装置如图所示。(1)装置 B 中试剂是_；装置 D 的作用是_。(2)实验时，先启动装置 A 中的反应，当装置 C 中充满红棕色气体时再点燃酒精灯，这样操作的目的是_。(3)确定有 N2生成的实验现象是_。(4)实验完毕后，设计实验确认产物中有 Mg3N2，取少量装置 C 中残留固体于试管中，滴加蒸馏水，_，则产物中有 Mg3N2。(5)经测定，Mg 与 NO2反应生成 MgO、Mg 3N2和 N2，其中 Mg3N2和 N2的物质的量相等。C中发生反应的化学方程式为_。.探究 Mg
14、(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。供选试剂：氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。取少量氢氧化镁粉末投入氯化铵溶液中，振荡，白色粉末全部溶解。为了探究其原因，他们提出两种假设。假设 1：氯化铵溶液呈酸性，H OH =H2O，促进 Mg(OH)2溶解；假设 2：NH OH =NH3H2O，促进 Mg(OH)2溶解。 46(6)请你帮助他们设计实验探究哪一种假设正确：_。解析：(1)装置 B 中试剂用于干燥二氧化氮，由于二氧化氮与水反应生成酸，故不能用碱性干燥剂，应选择酸性或中性干燥剂，可以是 P2O5等；装置 D 的作用是吸收装置 E 中挥发出来的水蒸气，防止水蒸气进入装置 C 的玻
15、璃管中干扰实验。(3)依据题中信息，过量的二氧化氮可以被 NaOH 溶液吸收，而 N2与 NaOH 溶液不反应，所以确定有 N2生成的实验现象是装置 E 中产生气泡，气球缓慢鼓起。(4)Mg 3N2能与水反应生成 NH3，所以检验 NH3即可。(6)由题中信息可知，常温下，NH 3H2O、CH 3COOH 的电离常数相等，所以 CH3COONH4溶液显中性，若氢氧化镁溶于 CH3COONH4溶液，则假设 2 正确。答案：(1)P 2O5(或其他合理答案也可) 吸收装置 E 中挥发出来的水蒸气(2)排尽装置内空气，避免 O2、CO 2、N 2等与镁反应(3)装置 E 中产生气泡，气球缓慢鼓起(4
16、)有刺激性气味的气体逸出(或产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝)(5)11Mg4NO 2 8MgOMg 3N2N 2= = = = = (6)取少量氢氧化镁于试管中，加入足量 CH3COONH4溶液，若白色固体溶解，则假设 2正确；若白色固体不溶解，则假设 1 正确5某实验小组为探究 KI 与 Cu(NO3)2的反应，进行实验一：注：本实验忽略 Cu2 在此条件下的水解。(1)取棕黄色清液，加入少量_溶液(试剂 a)，清液变为_色，说明生成了 I2。(2)探究生成 I2的原因。甲同学进行如下实验：向 2 mL 1 molL1 KI 溶液中加入 1 mL_溶液(硝酸酸化，pH1.5)，再加入少量
17、试剂 a，观察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论：实验一中生成 I2的原因是酸性条件下，NO 氧化了 I 。 3乙同学认为仅由甲同学的实验还不能得出相应结论。他的理由是该实验没有排除_氧化 I 的可能性。若要证明实验一中是 NO 氧化了 I ，应在实验一的基础上进行检验_的 3实验。(3)探究棕黑色沉淀的组成。7查阅资料得知：CuI 为难溶于水的白色固体。于是对棕黑色沉淀的组成提出两种假设：aCuI 吸附 I2；b_吸附 I2。为证明上述假设是否成立，取棕黑色沉淀进行实验二：已知：CuI 难溶于 CCl4；I 22S 2O =2I S 4O (无色)；23 26Cu 2S 2O =Cu(
18、S2O3) (无色)。23 32由实验二得出结论：棕黑色沉淀是 CuI 吸附 I2形成的。现象为_。用化学平衡移动原理解释产生现象的原因：_。由实验二可推知，Cu(NO 3)2与 KI 反应过程中，一定发生反应的离子方程式为_。解析：(1)此实验的目的是验证发生氧化还原反应产生了 I2，利用淀粉遇碘变蓝进行验证，即试剂 a 为淀粉溶液，清液变为蓝色，说明生成了 I2。(2)实验一中 Cu2 有可能氧化 I 得到 I2，因此需要排除 Cu2 的干扰，可向 2 mL 1 molL1 KI 溶液中加入 1 mL 2 molL1 KNO3溶液(硝酸酸化，pH1.5)，再加入少量淀粉溶液；溶液中的 Cu
19、2 和溶液中溶解的一部分氧气都有可能氧化 I ；根据实验目的，需要检验 NO 的还原产物。(3) 3根据假设 a，Cu 2 的化合价降低到1 价形成 CuI，则也有可能降低到 0 价形成 Cu，因此假设 b 为 Cu 吸附 I2；由已知信息知，I 2易溶于有机溶剂，而 CuI 不溶于 CCl4，因此实验的现象是棕黑色固体颜色变浅，液体变为紫红色；CuI 在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s)Cu (aq)I (aq)，加入足量 Na2S2O3溶液后，S 2O 与 Cu 反应生成 Cu(S2O3)23，使 c(Cu )减小，平衡正向移动，从而使白色沉淀溶解；因为不考虑 Cu2 的水解，32根据实
20、验二，Cu 2 把 I 氧化成 I2，自身被还原成1 价的 Cu ，Cu 与 I 结合形成沉淀，因此反应的离子方程式为 2Cu2 4I =2CuII 2。答案：(1)淀粉 蓝(2)2 molL1 KNO3 溶液中的 Cu2 ，空气中的 O2 NO 的还原产物(或 3NO、NO 2等)8(3)Cu 棕黑色固体颜色变浅，液体变为紫红色CuI 在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s)Cu (aq)I (aq)，加入足量 Na2S2O3溶液后，S 2O 与 Cu 反应生成 Cu(S2O3) ，使 c(Cu )减小，平衡正向移动，从而使白23 32色沉淀溶解 2Cu 2 4I 2CuI I 26(2019
21、漳州调研)某校同学在实验室中对一氧化碳与硫酸钙反应进行了探究。回答下列问题：(1)甲组同学利用 CaSO42H2O 在 400500 脱水制取无水 CaSO4。实验中需用到的加热装置中的硅酸盐质的仪器除玻璃棒外，还用到_。(2)乙组同学利用 H2C2O42H2O 在浓硫酸作用下脱水生成 CO、CO 2并制备纯净的 CO 气体，实验装置如下：B、C 中盛放的试剂依次为_、_。(3)丙组同学利用甲组制得的无水 CaSO4和乙组制得的 CO 并利用下列装置验证反应并检验气态产物中有 SO2和 CO2产生。上述装置(部分装置可重复使用)的连接顺序为C_。若 E 中溶液褪色，则发生反应的离子方程式为_。
22、能证明有 CO2生成的实验依据是_。若 G 中产物为 CaO，则 G 中发生反应的化学方程式为_。(4)丁组的同学取丙组实验后 G 装置中的固体产物加入试管中，然后加入足量稀盐酸，固体完全溶解且产生少量气体，通入 CuSO4溶液有黑色沉淀。可验证 CO 与 CaSO4在高温下还发生了一个副反应，该反应为_(用化学方程式表示)。解析：(1)甲组同学利用 CaSO42H2O 在 400500 脱水制取无水 CaSO4，所用到的坩埚、泥三角都属于硅酸盐质的仪器。(2)H 2C2O42H2O 在浓硫酸作用下脱水生成 CO、CO 2，9要制得纯净的 CO 气体，必须先除去 CO2和水，由实验装置知 B
23、除去 CO2，C 除去水，所以B 中加 NaOH 溶液，C 中加浓硫酸。(3)无水 CaSO4和 CO 反应会产生 SO2和 CO2，检验 SO2和CO2的顺序为检验 SO2除去 SO2验证 SO2是否除净检验 CO2。装置的连接顺序为CGDEDFH。(4)由题意可知产生的少量气体是 H2S，则固体物质中含有硫化物，故 CO 与 CaSO4在高温下发生的副反应为 CaSO44CO CaS4CO 2= = = = =高 温 答案：(1)坩埚和泥三角 (2)NaOH 溶液 浓硫酸(3)GDEDFH 5SO 22MnO 2H 2O=2Mn2 5SO 4H 连接在 4 24E 后面的 D 中品红溶液不褪色，F 中的澄清石灰水变浑浊 CaSO 4CO CaOSO 2CO 2 (4)CaSO 44CO CaS4CO 2= = = = =高 温 = = = = =高 温 10
