2019高考化學(xué)三輪沖刺 大題提分 大題精做3 探究性實(shí)驗設(shè)計.docx

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大題精做三 探究性實(shí)驗設(shè)計 1.（2018北京卷）實(shí)驗小組制備高鐵酸鉀（K2FeO4）并探究其性質(zhì)。 資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強(qiáng)氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。 （1）制備K2FeO4（夾持裝置略） ①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是________________（錳被還原為Mn2+）。 ②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。 ③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外還有________________。 （2）探究K2FeO4的性質(zhì) ①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，產(chǎn)生黃綠色氣體，得溶液a，經(jīng)檢驗氣體中含有Cl2。為證明是否K2FeO4氧化了Cl－而產(chǎn)生Cl2，設(shè)計以下方案： 方案Ⅰ 取少量a，滴加KSCN溶液至過量，溶液呈紅色。 方案Ⅱ 用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，再用KOH溶液將K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加鹽酸，有Cl2產(chǎn)生。 Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液變紅可知a中含有______離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷一定是K2FeO4將Cl－氧化，還可能由________________產(chǎn)生（用方程式表示）。 Ⅱ．方案Ⅱ可證明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗滌的目的是________________。 ②根據(jù)K2FeO4的制備實(shí)驗得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ?qū)嶒灡砻?，Cl2和的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，原因是________________。 ③資料表明，酸性溶液中的氧化性＞，驗證實(shí)驗如下：將溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫色，該現(xiàn)象能否證明氧化性＞。若能，請說明理由；若不能，進(jìn)一步設(shè)計實(shí)驗方案。理由或方案：________________。 【解析】（1）①A為氯氣發(fā)生裝置，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)時，錳被還原為Mn2+，濃鹽酸被氧化成Cl2，KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl（濃）===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，離子方程式為2MnO+10Cl?+16H+===2Mn2++5Cl2↑+ 8H2O。②由于鹽酸具有揮發(fā)性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl會消耗Fe(OH)3、KOH，用飽和食鹽水除去HCl，除雜裝置B為。③C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+ 6KCl+8H2O，還有Cl2與KOH的反應(yīng)，Cl2與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH?===Cl?+ClO?+H2O。（2）①根據(jù)上述制備反應(yīng)，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，還可能含有KClO等。I.方案I加入KSCN溶液，溶液變紅說明a中含F(xiàn)e3+。但Fe3+的產(chǎn)生不能判斷K2FeO4與Cl?發(fā)生了反應(yīng)，根據(jù)題意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，自身被還原成Fe3+，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，可能的反應(yīng)為4FeO+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O。II.產(chǎn)生Cl2還可能是ClO?+Cl?+2H+===Cl2↑+H2O，即KClO的存在干擾判斷；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗滌的目的是除去KClO、排除ClO?的干擾，同時保持K2FeO4穩(wěn)定存在。②制備K2FeO4的反應(yīng)3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O，在改反應(yīng)中Cl的化合價由0降到-1價，氯氣是氧化劑，鐵元素的化合價由-3到+6，2Fe(OH)3是還原劑，K2FeO4為氧化產(chǎn)物根據(jù)同一反應(yīng)中，氧化性：氧化劑大于氧化產(chǎn)物，得出氧化性Cl2>FeO；方案II的反應(yīng)為4FeO+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O，實(shí)驗表明，Cl2與FeO氧化性強(qiáng)弱相反；對比兩個反應(yīng)的條件，方案II在酸性條件下，說明溶液的酸堿性的不同影響氧化性的強(qiáng)弱。③該小題為開放性試題。若能，根據(jù)題意K2FeO4在足量H2SO4溶液中會轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO，溶液振蕩后呈淺紫色一定是MnO4-的顏色，說明FeO將Mn2+氧化成MnO，所以該實(shí)驗方案能證明氧化性FeO>MnO。（或不能，因為溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO）變小，溶液的紫色也會變淺；則設(shè)計一個空白對比的實(shí)驗方案，方案為：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色）。 【答案】(1)2KMnO4+16HCl===2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O Cl2+2OH?===Cl?+ClO?+H2O (2) Fe3+ 4FeO+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O (3)排除ClO?的干擾>溶液的酸堿性不同若能，理由：FeO在過量酸的作用下完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，溶液淺紫色一定是MnO的顏色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加過量稀H2SO4，觀察溶液紫色快速褪去還是顯淺紫色） 1.（2018遼寧丹東市一模）某探究性實(shí)驗小組的同學(xué)將打磨過的鎂條投入到滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)迅速，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。該小組同學(xué)對白色不溶物的成分進(jìn)行了探究和確定。 Ⅰ、提出假設(shè)： 甲同學(xué)：可能只是MgCO3； 乙同學(xué)：可能只是Mg(OH)2； 丙同學(xué)：可能是xMgCO3yMg(OH)2 Ⅱ、定性實(shí)驗探究： （1）取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸時固體溶解，產(chǎn)生大量氣泡，則__________同學(xué)假設(shè)錯誤（選填“甲”、“乙”或“丙”）。 Ⅲ、定量實(shí)驗探究：取一定量已干燥過的沉淀樣品，利用下列裝置測定其組成（部分固定夾持類裝置未畫出），經(jīng)實(shí)驗前后對比各裝置的質(zhì)量變化來分析沉淀的組成，得出丙同學(xué)的假設(shè)是正確的。請回答下列問題： （2）實(shí)驗中合理的連接順序為：e→______→→→→→ g→h（各裝置只使用一次）。 （3）實(shí)驗一段時間后，當(dāng)B裝置中______________（填實(shí)驗現(xiàn)象），停止加熱，說明固體已分解完全；打開f處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是__________________， （4）指導(dǎo)老師認(rèn)為在上述實(shí)驗裝置中末端還需再連接一個D裝置，若無此裝置，會使測出的x∶y的值______（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。 （5）若改進(jìn)實(shí)驗后，最終裝置B質(zhì)量增加m克，裝置D質(zhì)量增加了n克，則x∶y=___________。（用含m、n的代數(shù)式表示） 【解析】（1）取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸時固體溶解，產(chǎn)生大量氣泡，則乙同學(xué)假設(shè)錯誤；（2）濃硫酸吸收分解產(chǎn)生的水蒸氣，堿石灰吸收分解產(chǎn)生的CO2，利用空氣排盡裝置中產(chǎn)生的氣體，實(shí)驗中合理的連接順序為：e→f→a→b→d→c→ g→h或e→f→b→a→d→c→g→h；（3）實(shí)驗一段時間后，當(dāng)B裝置中無氣泡冒出時，停止加熱，說明固體已分解完全；根據(jù)以上分析可知打開f處的活塞，緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘的目的是排出裝置中的CO2和水蒸氣。由于空氣中含有水蒸氣和CO2，所以裝置C中堿石灰的作用是吸收通入空氣中的CO2和水蒸氣；（4）指導(dǎo)老師認(rèn)為在上述實(shí)驗裝置中末端還需再連接一個D裝置，若無此裝置，空氣中的水蒸氣和CO2也被堿石灰吸收，導(dǎo)致生成的CO2質(zhì)量增加，因此會使測出的x∶y的值偏大；（5）若改進(jìn)實(shí)驗后，最終裝置B質(zhì)量增加mg，即產(chǎn)生水是m18mol，裝置D質(zhì)量增加了ng，CO2的物質(zhì)的量是n44mol，則根據(jù)原子守恒可知x∶y=9n22m。 【答案】（1）乙同學(xué) （2）fabdc或fbadc （3）無氣泡冒出排出裝置中的CO2和水蒸氣 （4）偏大 （5）9n/22m 2.（2018江西十校聯(lián)考）硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化學(xué)中的重要試劑，在不同溫度下加熱分解產(chǎn)物不同。設(shè)計如圖實(shí)驗裝置（夾持裝置略去），在500℃時隔絕空氣加熱A中的硫酸亞鐵銨至分解完全，確定分解產(chǎn)物的成分。 （1）B裝置的作用是_________________________________________。 （2）實(shí)驗中，觀察到C中無明顯現(xiàn)象，D中有白色沉淀生成，可確定產(chǎn)物中一定有_______氣體產(chǎn)生，寫出D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______________________。若去掉C，能否得出同樣結(jié)論____________（填“是”或“否”），原因是____________________________。 （3）A中固體完全分解后變?yōu)榧t棕色粉末，某同學(xué)設(shè)計實(shí)驗驗證固體殘留物僅為Fe2O3，而不含F(xiàn)eO，請幫他完成表中內(nèi)容。（試劑，儀器和用品自選） 實(shí)驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象 結(jié)論 ___________________________ ________________________ 固體殘留物僅為Fe2O3 （4）若E中收集到的氣體只有N2，其物質(zhì)的量為xmol，固體殘留物Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，D中沉淀物質(zhì)的量為zmol，則x、y和z應(yīng)滿足的關(guān)系為______________________________。 （5）結(jié)合上述實(shí)驗現(xiàn)象，完成硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解的化學(xué)方程式_______________。 【解析】（1）B裝置中硫酸銅粉末的作用是檢驗產(chǎn)物中是否有水生成；（2）裝置C中BaC12溶液的作用是為了檢驗分解產(chǎn)物中是否有SO3氣體生成，若含有該氣體，會生成硫酸鋇白色沉淀，觀察到的觀象為溶液變渾濁；現(xiàn)C中無明顯現(xiàn)象，說明不含有SO3氣體，再結(jié)合觀察到D中有白色沉淀生成，說明含有SO2氣體；裝置D中通入二氧化硫和過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：SO2+H2O2+Ba2+===BaSO4↓+2H+；若去掉C，不能得出相同的結(jié)構(gòu)，原因是無法排除SO3的干擾，因若有SO3也有白色沉淀生成；（3）根據(jù)亞鐵離子的還原性，可以用高錳酸鉀溶液檢驗，方法為：取少量A中殘留物與試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解，在所得溶液中滴加高錳酸鉀溶液，并振蕩，若高錳酸鉀溶液褪色，則殘留物中含有FeO；若高錳酸鉀溶液不褪色，則殘留物中不含F(xiàn)eO；（4）若E中收集到的氣體只有N2，其物質(zhì)的量為xmol，固體殘留物Fe2O3的物質(zhì)的量為ymol，D中沉淀物質(zhì)的量為zmol，其中N2和Fe2O3均為氧化產(chǎn)物，而SO2為還原產(chǎn)物，根據(jù)電子守恒規(guī)律，可知23xmol+2ymol=2Zmol，即3x+y=z；（5）綜合實(shí)驗現(xiàn)象并結(jié)合電子守恒和原子守恒，硫酸亞鐵銨在500℃時隔絕空氣加熱完全分解的化學(xué)方程式為2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O。 【答案】(1)檢驗產(chǎn)物中是否有水生成 (2)SO2 SO2+H2O2+Ba2+===BaSO4↓+2H+否若有SO3也有白色沉淀生成 (3)步驟：取少量A中殘留物于試管中，加入適量稀硫酸，充分振蕩使其完全溶解；將溶液分成兩份，分別滴加高錳酸鉀溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案）現(xiàn)象：若高錳酸鉀溶液不褪色，加入KSCN溶液后變紅（或：加入K3Fe(CN)6溶液無現(xiàn)象，加入KSCN溶液后變紅，或其他合理答案） (4)3x+y=z (5)2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O 3.（2018哈爾濱市調(diào)研）某小組設(shè)計不同實(shí)驗方案比較Cu2+、Ag+ 的氧化性。 （1）方案1：通過置換反應(yīng)比較 向酸化的AgNO3溶液插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍(lán)。反應(yīng)的離子方程式是_______，說明氧化性Ag+＞Cu2+。 （2）方案2：通過Cu2+、Ag+分別與同一物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行比較 實(shí)驗 試劑 編號及現(xiàn)象 試管 滴管 1.0mol/L KI溶液 1.0 mol/LAgNO3溶液 Ⅰ．產(chǎn)生黃色沉淀，溶液無色 1.0 mol/LCuSO4溶液 Ⅱ．產(chǎn)生白色沉淀A，溶液變黃 ①經(jīng)檢驗，Ⅰ中溶液不含I2，黃色沉淀是________。 ②經(jīng)檢驗，Ⅱ中溶液含I2。推測Cu2+做氧化劑，白色沉淀A是CuI。確認(rèn)A的實(shí)驗如下： a．檢驗濾液無I2。溶液呈藍(lán)色說明溶液含有________（填離子符號）。 b．白色沉淀B是________。 c．白色沉淀A與AgNO3溶液反應(yīng)的離子方程式是____，說明氧化性Ag+＞Cu2+。 編號 實(shí)驗1 實(shí)驗2 實(shí)驗3 實(shí)驗 現(xiàn)象 無明顯變化 a中溶液較快變棕黃色，b中電極 上析出銀；電流計指針偏轉(zhuǎn) c中溶液較慢變淺黃色； 電流計指針偏轉(zhuǎn) （3）分析方案2中Ag+ 未能氧化I?，但Cu2+氧化了I?的原因，設(shè)計實(shí)驗如下： （電極均為石墨，溶液濃度均為1mol/L，b、d中溶液pH≈4） ①a中溶液呈棕黃色的原因是_______（用電極反應(yīng)式表示）。 ②“實(shí)驗3”不能說明Cu2+氧化了I?。依據(jù)是空氣中的氧氣也有氧化作用，設(shè)計實(shí)驗證實(shí)了該依據(jù)，實(shí)驗方案及現(xiàn)象是_______。 ③方案2中，Cu2+能氧化I?，而Ag+未能氧化I?的原因：_______。（資料：Ag++I?=AgI↓ K1=1.21016；2Ag++2I?===2Ag↓+I2 K2=8.7108） 【解析】（1）向酸化的AgNO3溶液插入銅絲，析出黑色固體，溶液變藍(lán)，說明銅置換出了金屬銀，反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+，說明氧化性Ag+＞Cu2+，故答案為：Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+；（2）①經(jīng)檢驗，Ⅰ中溶液不含I2，黃色沉淀是碘離子與銀離子形成的碘化銀沉淀，故答案為：AgI；②Ⅱ中溶液含I2，說明Cu2+做氧化劑，將碘離子氧化，本身被還原為Cu+，因此白色沉淀A是CuI。a．檢驗濾液無I2。溶液呈藍(lán)色說明溶液含有Cu2+，故答案為：Cu2+；b．濾渣用濃硝酸溶解后，在上層清液中加入鹽酸，生成的白色沉淀B為AgCl，故答案為：AgCl；c．白色沉淀A與AgNO3溶液反應(yīng)生成了Cu2+和灰黑色沉淀，灰黑色沉淀用濃硝酸溶解后的溶液中含有銀離子，黃色沉淀為AgI，說明灰黑色沉淀中含有金屬銀，反應(yīng)的離子方程式為CuI+2Ag+=Cu2++Ag+AgI，說明氧化性Ag+＞Cu2+，故答案為：CuI+2Ag+=Cu2++Ag+AgI；（3）①碘化鉀溶液與硝酸銀溶液構(gòu)成了原電池，a中溶液中的碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碘單質(zhì)，溶液呈棕黃色，電極反應(yīng)式為2I--2e-=I2，故答案為：2I--2e-=I2；②“實(shí)驗3”不能說明Cu2+氧化了I-。依據(jù)是空氣中的氧氣也有氧化作用，只需設(shè)計沒有銅離子的情況下，也能看到相似的現(xiàn)象即可，可以設(shè)計實(shí)驗：將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1 mol/L Na2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)，故答案為：將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1mol/L Na2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn)；③Ag++I?===AgI↓ K1=1.21016；2Ag++2I?===2Ag↓+I2K2= 8.7108，K1＞K2，故Ag+更易與I-發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成AgI。2Cu2++4I?===2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增強(qiáng)，因此方案2中，Cu2+能氧化I?，而Ag+未能氧化I?，故答案為：K1＞K2，故Ag+更易與I-發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成AgI。2Cu2++4I?===2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增強(qiáng)。 【答案】（1）Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+ （2） AgI Cu2+ AgCl CuI+2Ag+===Cu2++Ag+AgI （3）2I--2e-=I2將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH≈4的1mol/L Na2SO4溶液，c中溶液較慢變淺黃，電流計指針偏轉(zhuǎn) K1＞K2，故Ag+更易與I?發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成AgI 2Cu2++4I?===2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增強(qiáng) 4.（2018甘肅省師范附屬中學(xué)期中）某興趣小組探究SO2氣體還原Fe3+、I2，它們使用的藥品和裝置如圖所示： （1）SO2氣體還原Fe3+的產(chǎn)物是________________(填離子符號)，參加反應(yīng)的SO2和Fe3+的物質(zhì)的量之比是________。 （2）下列實(shí)驗方案適用于在實(shí)驗室制取所需SO2的是________。 A．Na2SO3溶液與HNO3 B．Na2SO3固體與濃硫酸 C．固體硫在純氧中燃燒 D．銅與熱濃H2SO4 （3）裝置C的作用是__________________________________________________。 （4）若要從A中所得溶液提取晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗操作步驟：蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有________(填序號)。 A．蒸發(fā)皿　　B．石棉網(wǎng)　　C．漏斗　　D．燒杯　　E．玻璃棒　　F．坩堝 （5）在上述裝置中通入過量的SO2，為了驗證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，他們?nèi)中的溶液，分成三份，并設(shè)計了如下實(shí)驗： 方案①：往第一份試液中加入酸性KMnO4溶液，紫紅色褪去。 方案②：往第二份試液中加入KSCN溶液，不變紅，再加入新制的氯水，溶液變紅。 方案③：往第三份試液中加入用稀鹽酸酸化的BaCl2，產(chǎn)生白色沉淀。 上述方案不合理的是________，原因是________________________________________。 【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)SO2+2Fe3++2H2O===2Fe2++SO+4H+可知，SO2氣體還原Fe3+的產(chǎn)物是Fe2+和SO；參加反應(yīng)的SO2和Fe3+的物質(zhì)的量之比是：1∶2；綜上所述，本題答案是：Fe2+和SO；1∶2。（2）A．硝酸具有強(qiáng)氧化性，把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，得不到二氧化硫，故A錯誤；B．濃硫酸雖具有強(qiáng)氧化性，但不能氧化亞硫酸鈉，和亞硫酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成二氧化硫氣體，所以B選項是正確；C．固體硫在純氧中燃燒，操作不容易控制，故C錯誤；D．銅與熱濃H2SO4加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫，可以制備二氧化硫，所以D選項是正確；綜上所述，本題答案是：BD。（3）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性氣味，直接排放污染大氣，能和堿反應(yīng)生成鹽和水，所以可用堿液處理二氧化硫，所以裝置C的作用是吸收SO2尾氣，防止污染空氣；因此，本題正確答案是：吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣。(4)操作步驟：蒸發(fā)需用到A蒸發(fā)皿，E.玻璃棒，冷卻結(jié)晶需用到燒杯，過濾需用到C.漏斗，D.燒杯，E.玻璃棒，故不需要B.石棉網(wǎng)、F.坩堝；因此，本題正確答案是：BF。(5)二氧化硫有還原性，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色，F(xiàn)e2+也使高錳酸鉀溶液褪色，所以不合理的是方案①，因為A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色；因此，本題正確答案是：方案①，SO2也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 【答案】(1)Fe2+和SO 1∶2 （2）BD （3）吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣 （4）BF （5）方案①SO2也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色 5.（2018寧夏回族自治區(qū)長慶中學(xué)月考）甲烷在加熱條件下可還原氧化銅，氣體產(chǎn)物除水蒸氣外，還有碳的氧化物。某化學(xué)小組利用如圖裝置探究其反應(yīng)產(chǎn)物。 [查閱資料]①CO能與銀氨溶液反應(yīng)：CO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－==2Ag↓＋2NH＋CO＋2NH3。 ②Cu2O為紅色，不與Ag+反應(yīng)，能發(fā)生反應(yīng)：Cu2O＋2H＋==Cu2+＋Cu＋H2O。 （1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。 （2）按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A→__________________。(填字母編號) （3）實(shí)驗中滴加稀鹽酸的操作為______________________________________________。 （4）已知?dú)怏w產(chǎn)物中含有CO，則裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是________________；裝置F的作用為_________________________________________。 （5）當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，裝置D處試管中固體全部變?yōu)榧t色。 ①設(shè)計實(shí)驗證明紅色固體中含有Cu2O：________________________________________。 ②欲證明紅色固體中是否含有Cu，甲同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗：向少量紅色固體中加入適量0.1molL?1AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變藍(lán)，據(jù)此判斷紅色固體中含有Cu。乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，欲證明甲同學(xué)的結(jié)論，還需增加如下對比實(shí)驗，完成表中內(nèi)容。 實(shí)驗步驟(不要求寫出具體操作過程) 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 _______________ 若觀察到溶液不變藍(lán)，則證明紅色固體中含有Cu；若觀察到溶液變藍(lán)，則不能證明紅色固體中含有Cu 【解析】（1）A中Al4C3與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)方程式Al4C3＋12HCl===3CH4↑＋4AlCl3；因此本題答案是：Al4C3＋12HCl===3CH4↑＋4AlCl3。（2）A中反應(yīng)后，需除去氣體可能攜帶的HCl，故緊接著是F，然后將氣體通入反應(yīng)器D，隨后通入B中，檢驗是否有水生成，再通入澄清石灰水E，檢驗二氧化碳，最后通入C中檢驗一氧化碳，最后G收集尾氣，故順序為： F→D→B→E→C→G；綜上所述，本題答案是：F→D→B→E→C→G。（3）滴加稀鹽酸操作：先打開分液漏斗上口的玻璃塞（或先將分液漏斗上口的玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔），再將分液漏斗下面的旋塞打開，使稀鹽酸緩慢滴下；綜上所述，本題答案是：先打開分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口的玻璃塞的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔)，再將分液漏斗下面的旋塞打開，使稀鹽酸緩慢滴下。（4）根據(jù)題給信息可知，氣體產(chǎn)物中含有CO，所以C中銀氨溶液可被還原為銀，試管內(nèi)有黑色固體生成；反應(yīng)產(chǎn)生的甲烷氣體中含有HCl和H2O，為了不影響后續(xù)反應(yīng)，利用F裝置除去甲烷中的HCl和H2O；綜上所述，本題答案是：試管內(nèi)有黑色固體生成(或試管內(nèi)有銀鏡生成，除去甲烷中的HCl氣體和水蒸氣。（5）欲證明紅色固體中是否含有Cu，甲同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗：向少量紅色固體中加入適量0.1molL?1AgNO3溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變藍(lán)，據(jù)此判斷紅色固體中含有Cu；乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，欲證明甲同學(xué)的結(jié)論，還需增加如下對比實(shí)驗：①取少量紅色固體，加入適量稀硫酸，若溶液變藍(lán)色，說明溶液中含有Cu2+，則證明紅色固體中含Cu2O；綜上所述，本題答案是：取少量紅色固體，加入適量稀硫酸，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，則證明紅色固體中含有Cu2O。②取少量的Cu2O固體于試管中，加入適量的0.1molL?1AgNO3溶液，若溶液不變藍(lán)，則可排除紅色固體中Cu2O的干擾，證明其中含有Cu；綜上所述，本題答案是：取少量Cu2O固體于試管中，加入適量0.1molL?1AgNO3溶液。 【答案】（1）Al4C3＋12HCl===3CH4↑＋4AlCl3 （2）F→D→B→E→C→G （3）先打開分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口的玻璃塞的凹槽對準(zhǔn)漏斗上的小孔)，再將分液漏斗下面的旋塞打開，使稀鹽酸緩慢滴下試管內(nèi) （4）有黑色固體生成(或試管內(nèi)有銀鏡生成) 除去甲烷中的HCl氣體和水蒸氣 （5）取少量紅色固體，加入適量稀硫酸，若溶液變?yōu)樗{(lán)色，則證明紅色固體中含有Cu2O取少量Cu2O固體于試管中，加入適量0.1molL?1AgNO3溶液