高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 化學(xué)實驗 第14講 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價（含解析）

《高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 化學(xué)實驗 第14講 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題四 化學(xué)實驗 第14講 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價（含解析）（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題四 化學(xué)實驗 第14講 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價 1．(2016海南卷)下列實驗設(shè)計正確的是(　　) A．將SO2通入溴水中證明SO2具有漂白性 B．將鐵屑放入稀硝酸中證明Fe比H2活潑 C．將澄清石灰水滴入某溶液證明其中存在CO D．將乙烯通入KMnO4酸性溶液證明乙烯具有還原性 解析：A.SO2使溴水褪色是證明SO2具有還原性，錯誤；B.鐵屑放入稀硝酸中不產(chǎn)生H2，而是產(chǎn)生NO，錯誤；C.澄清石灰水滴入含HCO的溶液中也會產(chǎn)生白色沉淀，錯誤；D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是發(fā)生了氧化反應(yīng)，體現(xiàn)了乙烯的還原性，正確。 答案：D 2．(2016江西模擬)下列制備和收集氣體的實驗裝置合理的是(　　) A　　　　　　　　　B C　　　　　　　　D A．用氯化銨和氫氧化鈣固體制NH3 B．用銅片和稀硝酸制NO C．用鋅粒和稀硫酸制H2 D．用雙氧水和二氧化錳制O2 解析： A．氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣，試管口應(yīng)略向下傾斜，收集氨氣的小試管口應(yīng)放置棉花，錯誤；B.銅和稀硝酸反應(yīng)生成一氧化氮，一氧化氮容易和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，所以不能用排空氣法收集，錯誤；C.鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，氫氣密度比空氣小，應(yīng)該用向下排氣法收集，錯誤；D.雙氧水和二氧化錳制取氧氣，可以用排水法收集，正確。 答案：D 3．(2016云南師大附中模擬)下列對圖中所示的實驗操作評價合理的是(　　)(導(dǎo)學(xué)號 58870073) 甲　　　　　　　　乙 丙　　　　　　　　丁　　　　 A．圖甲可以證明非金屬性強弱：Cl＞C＞Si B．圖乙裝置可用來制備少量氧氣，并且控制反應(yīng)的發(fā)生與停止 C．圖丙中配制一定物質(zhì)的量濃度的硫酸溶液不能直接在容量瓶中進行 D．圖丁可制備并收集少量NO2氣體 解析：非金屬性與最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性有對應(yīng)關(guān)系，實驗中使用的是鹽酸，不是最高價氧化物對應(yīng)的水化物，不能比較非金屬性，且反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳中含有氯化氫氣體，反應(yīng)生成硅酸，不能說明是碳酸反應(yīng)生成的還是氯化氫反應(yīng)生成的，錯誤；B.過氧化鈉能溶于水，不能使用隔板，不能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，錯誤；C.濃硫酸需要在燒杯中進行稀釋，冷卻后轉(zhuǎn)移，正確；D.銅和濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮氣體，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，錯誤。 答案：C 4．(2016威海模擬)關(guān)于下列各實驗裝置的敘述中，錯誤的是(　　) A．裝置①可用于分離C2H5OH和H2O的混合物 B．裝置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等氣體 C．裝置③中X若為CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸 D．裝置④可用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH3 解析：C2H5OH和H2O互溶，不能用分液的方法分離。 答案：A 5．(2016昌平模擬)某同學(xué)為探究SO2與Ba2＋只有在堿性條件下才能形成BaSO3沉淀，設(shè)計了如下方案，你認(rèn)為可行的是(　　) A．將SO2通入Ba(OH)2溶液中觀察有白色沉淀生成 B．將SO2通入Ba(NO3)2溶液中觀察有白色沉淀生成 C．將SO2分別通入BaCl2溶液、BaCl2與HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，觀察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成 D．將SO2通入BaCl2與NH3的混合溶液中有白色沉淀生成 解析： A、D項方案不能說明SO2與Ba2＋在非堿性條件下不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀；B項中SO2溶解后會形成酸性溶液，NO在酸性條件下可將SO氧化成SO，得到的沉淀是BaSO4。 答案：C 6．(2016孝感模擬)為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，準(zhǔn)確稱量W0 g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應(yīng)的實驗方案和測量數(shù)據(jù)最合理(除W0外)的是(　　) 選項 實驗方法 實驗方案 測量數(shù)據(jù) A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液，取10 mL，加入甲基橙，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 C 重量法 樣品放入燒瓶中，置于天平上，加入足量鹽酸 減輕的質(zhì)量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng)，氣體通過排水量氣裝置量氣 排水體積 解析：A.鹽酸滴定Na2CO3，用甲基橙作指示劑，正確；B.堿石灰既可以吸收CO2，也可以吸收水分，無法測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，錯誤；C.CO2揮發(fā)能帶出水分，根據(jù)減輕的質(zhì)量測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，會產(chǎn)生較大誤差，錯誤；D.CO2能溶于水，則排出水的體積不等于CO2的體積，錯誤。 答案：A 【考綱再現(xiàn)】 【錯題記錄】 1.掌握常見氣體的實驗室制法(包括所用試劑、儀器，反應(yīng)原理和收集方法)。 2．能根據(jù)實驗試題要求，做到： (1)設(shè)計、評價或改進實驗方案； (2)了解控制實驗條件的方法； (3)分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論； (4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。 3．以上各部分知識與技能的綜合應(yīng)用。 1．下述實驗設(shè)計能夠達到目的的是(　　) 選項 實驗?zāi)康? 實驗設(shè)計 A 證明鹽酸酸性比醋酸強 同一電路測等體積鹽酸、醋酸溶液的導(dǎo)電性 B 證明H2CO3酸性比H2SiO3強 將CO2通入Na2SiO3溶液中 C 證明鈉的金屬活動性比銅強 向CuCl2溶液中投入金屬鈉 D 證明溶液中含有I－ 向溶液中加入淀粉 解析：通過導(dǎo)電性比較鹽酸和醋酸的酸性強弱，必須使用相同濃度的鹽酸和醋酸溶液，A錯誤。金屬鈉投入CuCl2溶液中，鈉與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH與Cu2＋反應(yīng)生成Cu(OH)2，金屬鈉不能從CuCl2溶液中置換出銅，不能比較金屬活動性的強弱，C錯誤。淀粉只能檢驗出碘單質(zhì)，D錯誤。 答案：B 2．(2016黑龍江模擬)用下列實驗裝置進行相應(yīng)實驗，設(shè)計正確且能達到實驗?zāi)康牡氖?　　)(導(dǎo)學(xué)號 58870164) 圖1　　　　　圖2 圖3　　　　　圖4 A．用圖1所示裝置制取少量H2 B．用圖2所示裝置分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5的混合物 C．用圖3所示裝置驗證Na和水反應(yīng)的熱效應(yīng) D．用圖4所示裝置蒸干A1Cl3溶液制備無水AlC13 解析：A.圖1長頸漏斗的下端導(dǎo)管口必須伸入到液面以下，否則氣體會從長頸漏斗逸出，A錯；B.Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相溶，用分液的方法分離，B錯；C.左側(cè)試管密封，Na和水的反應(yīng)放熱，氣體體積膨脹，則U形管左側(cè)液面下降，右側(cè)液面上升，C正確；D.蒸干AlCl3溶液時，促進AlCl3水解，得到的是Al(OH)3或Al2O3，無法得到AlCl3晶體，D錯。 答案：C 3．下圖中的實驗方案，能達到實驗?zāi)康牡氖?　　) 選項 A B C D 實驗方案 將NO2球浸泡在冰水和熱水中 實驗?zāi)康? 探究溫度對平衡2NO2 N2O4的影響 比較HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強弱 除去CO2氣體中混有的SO2 驗證FeCl3對H2O2分解反應(yīng)有催化作用 解析：A.2NO2(g) N2O4(g)　ΔH＜O，將兩個NO2平衡球分別放在熱水、冰水中，放在熱水中的平衡球顏色加深，放在冰水中的顏色變淺，說明升高溫度，化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動，降低溫度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，正確。B.在復(fù)分解反應(yīng)中，一般是強酸制取弱酸，相關(guān)反應(yīng)：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑證明：酸性HCl ＞H2CO3；H2O＋CO2＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓證明：酸性H2CO3 ＞H2SiO3；但由于HCl有揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl也會與Na2SiO3發(fā)生反應(yīng)：2HCl＋Na2SiO3===2NaCl＋H2SiO3↓，故不能證明酸性：HCl ＞H2CO3＞H2SiO3，錯誤。C.CO2、SO2都會與溶液中的Na2CO3反應(yīng)，因此不能達到除去雜質(zhì)的目的，錯誤。D.要驗證FeCl3溶液對H2O2的分解有催化作用，應(yīng)該是其它外界條件相同，只有一個加催化劑，另一個對比的不加催化劑才可以，不能同時有兩個變量，錯誤。 答案：A 4．(2015安徽卷)某同學(xué)將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中，有大量氣泡產(chǎn)生。為探究該反應(yīng)原理，該同學(xué)做了以下實驗并觀察到相關(guān)現(xiàn)象，由此得出的結(jié)論不合理的是(　　) 選項 實驗及現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍 反應(yīng)中有NH3產(chǎn)生 B 收集產(chǎn)生的氣體并點燃，火焰呈淡藍色 反應(yīng)中有H2產(chǎn)生 C 收集氣體的同時測得溶液的pH為8.6 弱堿性溶液中Mg也可被氧化 D 將光亮的鎂條放入pH為8.6的NaHCO3溶液中有氣泡產(chǎn)生 弱堿性溶液中OH－氧化了Mg 解析：A.能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后顯酸性，故產(chǎn)生的氣體中含有H2。C.pH＝8.6的溶液顯堿性，故弱堿性溶液中Mg可被氧化。D.溶液中有氣泡產(chǎn)生，生成的氣體是H2，是H＋將Mg氧化而不是OH－將其氧化。 答案：D 5．(2016啟東模擬)下列實驗設(shè)計能夠成功的是(　　) A．檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)： 試樣白色沉淀沉淀不溶解→說明試樣已變質(zhì) B．除去粗鹽中含有的硫酸鈣雜質(zhì)： 粗鹽精鹽 C．檢驗?zāi)橙芤褐惺欠窈蠪e2＋： 試樣溶液顏色無變化溶液變紅色→溶液中含有Fe2＋ D．證明酸性條件H2O2的氧化性比I2強： NaI溶液溶液變紫色→氧化性：H2O2>I2 解析：A.亞硫酸鈉變質(zhì)是指SO被氧氣氧化成硫酸根離子，試樣溶解后加入硝酸鋇再加鹽酸，相當(dāng)于引入硝酸，硝酸能將亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，進而產(chǎn)生硫酸鋇白色沉淀，所以不能確定是否變質(zhì)，錯誤；B.除去粗鹽中的硫酸鈣雜質(zhì)，加入足量的碳酸鈉溶液后再加入足量的氯化鋇溶液，會引入鋇離子新雜質(zhì)，錯誤；C.試樣中加入硫氰化鉀溶液，不變色，說明沒有鐵離子，再加入氯水，溶液變紅，說明反應(yīng)生成了鐵離子，原溶液中肯定有亞鐵離子，正確；D.過程中加入硝酸強氧化劑，不能證明是過氧化氫做氧化劑。 答案：C 6．現(xiàn)有一瓶標(biāo)簽上注明為葡萄糖酸鹽(鈉、鎂、鈣、鐵)的復(fù)合制劑，某同學(xué)為了確認(rèn)其成分，取部分制劑作為試液，設(shè)計并完成了如下實驗： 已知：控制溶液pH＝4時，F(xiàn)e(OH)3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。 該同學(xué)得出的結(jié)論正確的是(　　)(導(dǎo)學(xué)號 58870165) A．根據(jù)現(xiàn)象1可推出該試液中含有Na＋ B．根據(jù)現(xiàn)象2可推出該試液中并不含有葡萄糖酸根 C．根據(jù)現(xiàn)象3和4可推出該試液中含有Ca2＋，但沒有Mg2＋ D．根據(jù)現(xiàn)象5可推出該試液中一定含有Fe2＋ 解析：本題考查了物質(zhì)的推斷，意在考查考生的分析推理能力。A項，由于試液中外加了NaOH和Na2CO3溶液，故不能確定原試液中是否含Na＋；B項，試液中有沒有葡萄糖酸根，都無銀鏡產(chǎn)生；C項，濾液加氨水無沉淀，說明無Mg2＋，加Na2CO3有白色沉淀，說明有Ca2＋；D項，試液中有可能含有Fe2＋，也有可能只含有Fe3＋而不含F(xiàn)e2＋。 答案：C 7．(2016哈爾濱模擬)用如圖所示的實驗裝置進行實驗X及Y時，每隔半分鐘分別測定放出氣體的體積。下列選項中正確表示實驗X及Y的結(jié)果的是(　　) 實驗 所用的酸 X 25 mL 0.2 mol/L Y 50 mL 0.1 mol/L A　　　　　　　　B C　　 　　　　D 解析：n(HCl)＝0.025 L0.2 mol/L＝0.05 L0.1 mol/L＝0.005 mol，n(Mg)＝2 g24 g/mol＝ mol，根據(jù)Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑知，Mg如果完全反應(yīng)故實驗中HCl的物質(zhì)的量為 mol＞0.005 mol，故實驗中HCl完全反應(yīng)，Mg剩余。兩實驗中HCl的物質(zhì)的量相等，根據(jù)H原子守恒知，生成氫氣的體積相等；反應(yīng)物的濃度越大，其反應(yīng)速率越大，反應(yīng)完全所用時間越短，X濃度大于Y，所以反應(yīng)時間X小于Y，答案選A。 答案：A 8．(2015課標(biāo)全國Ⅰ卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.410－2，K2＝5.410－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色，熔點為101 ℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解。 回答下列問題：(導(dǎo)學(xué)號 58870166) (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有__________。裝置B的主要作用是_______。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進行實驗。 ①乙組同學(xué)的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、 ______________________________________________________。 裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_____________ ______________________________________________________。 (3)設(shè)計實驗證明： ①草酸的酸性比碳酸的強________________________________ ______________________________________________________。 ②草酸為二元酸_________________________________________ ______________________________________________________。 解析：(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O42H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗其分解產(chǎn)物中的CO2。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進入C裝置，會干擾CO2的檢驗，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。 (2)①要驗證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，可通過檢驗CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物中有CO2來達到這一目的。因為草酸晶體的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會對CO的檢驗造成干擾，所以在檢驗CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選用F裝置來除去CO2，D裝置用來檢驗CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過盛有澄清石灰水的D裝置，以檢驗CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過排水法收集。 ②若前一個裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)生的CO2已除盡；H中黑色CuO變紅，同時其后裝置D中澄清石灰水變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。 (3)①根據(jù)強酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇NaHCO3加入草酸溶液的實驗方法來證明草酸的酸性比碳酸的強。 ②根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)中草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1∶2，證明草酸是二元酸。 答案：(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸干擾CO2的檢驗 (2)①F、D、G、H、D、I　CuO ②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生?、谟肗aOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 9．(2016成都模擬)氨氧化法是工業(yè)生產(chǎn)中制取硝酸的主要途徑，某同學(xué)用該原理在實驗室探究硝酸的制備和性質(zhì)，設(shè)計了如圖1所示的裝置。(導(dǎo)學(xué)號 58870167) 圖1 圖2 (1)若分液漏斗中氨水的濃度為9.0 mol/L，配制該濃度的氨水100 mL，用到的玻璃儀器有100 mL容量瓶、燒杯、量筒、玻璃棒、______________。 (2)甲裝置不需要加熱即能同時產(chǎn)生氨氣和氧氣，燒瓶內(nèi)固體X為______________________________________________________。 (3)乙裝置的作用是______________________；寫出受熱時丙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________ ______________________________________________________。 (4)當(dāng)戊中觀察到__________________現(xiàn)象，則說明已制得硝酸。某同學(xué)按圖1組裝儀器并檢驗氣密性后進行實驗，沒有觀察到此現(xiàn)象，請分析實驗失敗的可能原因____________________。如何改進裝置______________________________。 (5)為測定試管丁內(nèi)硝酸溶液的濃度，從中取10 mL溶液于錐形瓶中，用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定。滴定前發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處有少量氣泡，圖2中排出氣泡的正確操作是__________。 解析：(1)量取濃氨水要用量筒，稀釋濃氨水要用燒杯、玻璃棒，配制溶液要用100 mL容量瓶，膠頭滴管。 (2)甲裝置不需要加熱即能同時產(chǎn)生氨氣和氧氣，說明固體X溶于氨水即放熱又產(chǎn)生氧氣，則該固體為過氧化鈉， (3)乙裝置為干燥管，作用是干燥氧氣和氨氣的混合氣體；丙裝置發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NH3＋5O24NO＋6H2O。 (4)因為硝酸能使紫色石蕊試液變紅，所以當(dāng)戊中觀察到紫色石蕊試液變紅，說明已制得硝酸；沒有觀察到該現(xiàn)象說明溶液不呈酸性，原因是生成的硝酸與過量的氨氣發(fā)生了反應(yīng)；在丙和丁之間連接盛有濃硫酸的洗氣瓶除去多余的氨氣可確保戊溶液呈酸性， (5)用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定應(yīng)選擇堿式滴定管，圖2中a都為酸式滴定管；從堿式滴定管中排出氣泡的正確操作是將橡皮管稍向上彎曲，擠壓玻璃球，氣泡可被流水?dāng)D出，即選b。 答案：(1)膠頭滴管　(2)過氧化鈉 (3)干燥氧氣和氨氣的混合氣體　4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)紫色石蕊試液變紅　過量的氨氣致使戊中溶液不一定呈酸性　在丙和丁之間連接盛有濃硫酸的洗氣瓶　(5)b 10．(2016北京卷)以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象，探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性。 實驗 試劑 現(xiàn)象 滴管 試管 0.2 mol/L Na2SO3溶液 飽和Ag2SO4溶液 Ⅰ.產(chǎn)生白色沉淀 0.2 mol/L CuSO4溶液 Ⅱ.溶液變綠，繼續(xù)滴加產(chǎn)生棕黃色沉淀 0.1 mol/L Al2(SO4)3溶液 Ⅲ.開始無明顯變化，繼續(xù)滴加產(chǎn)生白色沉淀 (1)經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用離子方程式解釋現(xiàn)象Ⅰ： ______________________________________________________。 (2)經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅱ的棕黃色沉淀中不含SO，含有Cu＋、Cu2＋和SO。 已知：Cu＋Cu＋Cu2＋，Cu2＋CuI↓(白色)＋I2。 ①用稀H2SO4證實沉淀中含有Cu＋的實驗現(xiàn)象是___________。 ②通過下列實驗證實，沉淀中含有Cu2＋和SO。 a．白色沉淀A是BaSO4，試劑1是________。 b．證實沉淀中含有Cu2＋和SO的理由是________。 (3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。經(jīng)檢驗，現(xiàn)象Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色。 ①推測沉淀中含有亞硫酸根和__________。 ②對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè)：ⅰ.被Al(OH)3所吸附；ⅱ.存在于鋁的堿式鹽中。對假設(shè)ⅱ設(shè)計了對比實驗，證實了假設(shè)ⅱ成立。 a．將對比實驗方案補充完整。 步驟一： 步驟二：__________________________________________(按上圖形式呈現(xiàn))。 b．假設(shè)ⅱ成立的實驗證據(jù)是_____________________________。 (4)根據(jù)實驗，亞硫酸鹽的性質(zhì)有_________________________。 鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與___________________________有關(guān)。 解析：(1)現(xiàn)象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3，故反應(yīng)的離子方程式為2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓。 (2)①根據(jù)反應(yīng)2Cu＋Cu＋Cu2＋，若沉淀中含有Cu＋，加入稀硫酸會發(fā)生歧化反應(yīng)生成單質(zhì)銅，實驗現(xiàn)象是析出紅色固體。 ②分析實驗流程知實驗原理為：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2、I2＋SO＋H2O===SO＋2I－＋2H＋，SO＋Ba2＋===BaSO4↓。 a．白色沉淀A是BaSO4，為排除其他離子的干擾，所以試劑1是鹽酸酸化的BaCl2溶液。 b．棕黃色沉淀與KI溶液反應(yīng)生成白色沉淀(CuI)，在I－的作用下Cu2＋轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO轉(zhuǎn)化為SO。 (3)①根據(jù)題意知實驗Ⅲ的白色沉淀中無SO，該白色沉淀既能溶于強酸，又能溶于強堿，還可使酸性KMnO4溶液褪色，推測沉淀中含有亞硫酸根和Al3＋、OH－。 ②步驟二的目的是作對比實驗，如果SO存在于鋁的堿式鹽中，消耗的NaOH的量大。故設(shè)計實驗步驟二如下： 若V1明顯大于V2，則證明假設(shè)ⅱ成立。 (4)根據(jù)實驗，亞硫酸鹽具有溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性。鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件有關(guān)。 答案：(1)2Ag＋＋SO===Ag2SO3↓ (2)①析出紅色固體　②a.鹽酸和BaCl2溶液　b．在I－的作用下，Cu2＋轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI，SO轉(zhuǎn)化為SO (3)①Al3＋、OH－ ②a. b．V1明顯大于V2 (4)溶解性、氧化還原性、在水溶液中的酸堿性　兩種鹽溶液中陰、陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件 11．(2016仙游模擬)氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬材料。某AlN樣品僅含有Al2O3雜質(zhì)，為測定AlN的含量，設(shè)計如下三種實驗方案(已知：AlN＋NaOH＋H2O===NaAlO2＋ NH3↑)。 (導(dǎo)學(xué)號 58870168) 圖1 圖2 【方案1】　取一定量的樣品，用圖1所示裝置測定樣品中AlN的純度(夾持裝置已略去)。 (1)圖1　C裝置中球形干燥管的作用是___________________。 (2)完成以下實驗步驟：組裝好實驗裝置，首先______________，再加入實驗藥品，接下來的實驗操作是________，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化。通入氮氣的目的是_____________ ______________________________________________________。 (3)由于裝置存在缺陷，導(dǎo)致測定結(jié)果偏高，請?zhí)岢龈倪M意見__________________________________________________________。 【方案2】　用圖2裝置測定m g樣品中AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。 (4)為測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是________(填選項序號)。 a．CCl4　　　　　　　 b．C6H6 c．NH4Cl溶液 d．H2O (5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________(用含m、V的數(shù)學(xué)表達式表示)。 【方案3】　按以下步驟測定樣品中AlN的純度： (6)步驟②生成沉淀的離子方程式為_______________________ _____________________________________________________。 (7)若在步驟③中未洗滌，測定結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 解析：(1)根據(jù)裝置和儀器作用分析，氨氣與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銨，易發(fā)生倒吸，圖1 C裝置中球形干燥管的作用是防倒吸。 (2)組裝好實驗裝置后，需要先檢查裝置氣密性，再加入實驗藥品。接下來的實驗操作是關(guān)閉K1，打開K2，打開分液漏斗活塞，加入NaOH濃溶液，至不再產(chǎn)生氣體。為了將裝置內(nèi)的氨氣全部趕入裝置C被濃硫酸吸收，準(zhǔn)確測定裝置C的增重，打開K1，通入氮氣一段時間，測定C裝置反應(yīng)前后的質(zhì)量變化； (3)裝置中存在的缺陷是空氣中的水蒸氣和二氧化碳也可以進入裝置C，使測定結(jié)果偏高，改進的方法是C裝置出口處連接一個干燥裝置。 (4)由于氨氣極易溶于水，難溶于有機溶劑(苯或CCl4 )，所以為了測定生成氣體的體積，量氣裝置中的X液體可以是苯或CCl4，選ab； (5)若m g樣品完全反應(yīng)，測得生成氣體的體積為V mL(已轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，設(shè)AlN的質(zhì)量為x AlN＋NaOH＋H2ONaAlO2＋NH3↑ 41 g　　　　　　　　　　　　　22.4 L x　　　　　　　　　　　　　　V10－3L x＝ g 則AlN的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＝100%； (6)步驟②生成的沉淀是氫氧化鋁，是偏鋁酸鈉溶液與過量二氧化碳氣體反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO。 (7)若在步驟③中未洗滌，得到濾渣質(zhì)量會增大，測定結(jié)果會偏高。 答案：(1)防倒吸 (2)檢查裝置氣密性　 關(guān)閉K1，打開K2　把裝置中殘留的氨氣全部趕入C裝置 (3)C裝置出口處連接一個干燥裝置　　(4)ab　(5)100% (6)AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO　(7)偏高