高考一轮苏教版化学 专题突破训练5 综合实验题解题策略Word格式.docx
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_______________________________________________________________
若为5.6g铁,理论上可收集到SO2的体积为________L(标准状况下测量)。
②甲同学认为溶液X中除含Fe3+外还可能含有Fe2+。
若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为________(填字母)。
a.KSCN溶液和氯水B.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水D.酸性KMnO4溶液
③乙同学将672mL(标准状况下)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体4.66g。
据此推知气体Y中SO2的体积分数为________(精确到小数点后1位数字)。
【探究二】 分析上述实验中SO2的体积分数,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和CO2。
为此设计下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)气体Y中可能有H2的原因是
(4)装置A中试剂的作用是________________,反应的离子方程式为
(5)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象是
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是
(7)装置G的作用为
[解析]
(1)铁在冷浓硫酸中发生钝化,表面形成一层致密的氧化膜,不和硫酸铜溶液反应。
(2)①加热时铁与浓硫酸反应生成SO2,反应的化学方程式为2Fe+6H2SO4(浓)△,Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O,5.6g铁理论上生成0.15molSO2,体积为3.36L(标准状况下)。
②Fe2+具有还原性,酸性高锰酸钾溶液呈紫色,具有氧化性,可与Fe2+反应而褪色,故d项正确。
③SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl,关系式为SO2~BaSO4,设标准状况下气体Y中SO2的体积为V。
SO2 ~ BaSO4
22.4L233g
V4.66g
V=0.448L=448mL,所以SO2的体积分数为×
100%≈66.7%。
(3)随反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,铁与稀硫酸反应产生H2。
(4)SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,所以要检验CO2必须先排除SO2的干扰,SO2具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应,反应的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+。
(5)确认气体Y中含有CO2,应完全排除SO2的干扰,现象为B中品红溶液不褪色,C中澄清石灰水变浑浊。
(6)H2具有还原性,能将黑色的氧化铜还原为红色的铜单质,同时生成水,水能使无水硫酸铜变蓝色。
(7)装置G可吸收空气中的水蒸气,避免其进入装置F,以减小实验误差。
[答案]
(1)铁在冷浓硫酸中发生钝化
(2)①2Fe+6H2SO4(浓)△,Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O 3.36
②d ③66.7% (3)浓硫酸变稀后与Fe反应生成H2 (4)除去混合气体中的SO2 5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+ (5)装置B中品红溶液不褪色,装置C中澄清石灰水变浑浊 (6)装置E中固体由黑色变为红色,装置F中固体变蓝色 (7)防止空气中的水蒸气进入装置F
2.(2017·
山西四校联考)某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。
查阅文献:
检验微量Cu2+的方法是:
向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+。
(1)该同学假设黑色沉淀是CuO。
检验过程如下:
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀。
由该检验过程所得结论是__________________。
(2)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物。
实验如下:
实验装置
现象
1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2.A试管内上方出现红棕色气体
3.B试管中出现白色沉淀
①现象2说明黑色沉淀具有________性。
②能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是
_______________________________________________________________,
相应的离子方程式是
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验操作是
(3)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物。
进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物。
将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是
[解析]
(1)向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,根据②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀可知,黑色固体中一定不含CuO。
(2)①A试管内上方出现红棕色气体,说明反应中有二氧化氮生成,证明了黑色固体具有还原性,在反应中被氧化;
②根据B试管中出现白色沉淀可知,白色沉淀为硫酸钡,说明黑色固体中含有硫元素,发生反应的离子方程式为NO2+SO2+Ba2++H2O===BaSO4↓+NO+2H+;
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需检验黑色固体中含有铜离子,方法为:
取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物。
(3)浓硫酸具有强氧化性,硫化铜被浓硫酸氧化为二氧化硫。
[答案]
(1)黑色沉淀中不含有CuO
(2)①还原 ②B试管中出现白色沉淀 2NO+3SO2+3Ba2++2H2O===3BaSO4↓+2NO+4H+(或NO2+SO2+Ba2++H2O===BaSO4↓+NO+2H+) ③取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物 (3)CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O
3.(2017·
湖北七市联考)Na2S2O3可用作照相的定影剂等。
已知Na2S2O3的某些性质如下:
(Ⅰ)S2O能被I2氧化为S4O;
(Ⅱ)酸性条件下S2O迅速分解为S和SO2;
(Ⅲ)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3;
所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模仿生成过程。
实验步骤:
(1)仪器组装完成后,_________________________________________
则整个装置气密性良好。
装置D的作用是______________________,
装置E中溶液的作用是___________________________________。
(2)先向C烧瓶中加入Na2CO3和Na2S混合溶液,再向A烧瓶中滴加浓H2SO4。
(3)等Na2CO3和Na2S完全消耗后,结束反应。
过滤C中混合物,将溶液蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
(4)为验证产品中含有硫酸盐,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。
实验步骤
预期现象或结论
a.取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中
固体完全溶解得无色澄清溶液
b.加入过量盐酸
c.静置后取上清液,加入BaCl2溶液
(5)利用酸性KMnO4标准溶液可以定量测定硫代硫酸钠试剂的纯度,步骤为:
①溶液配制:
称取1.0gNa2S2O3试样,用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解,最终定容至100mL。
②滴定:
取10.00mL0.01mol·
L-1酸性KMnO4标准溶液,加硫酸酸化,再加过量KI溶液。
写出该反应的离子方程式为____________________________。
③往步骤②所得溶液中加入某指示剂,用Na2S2O3滴定至终点
(2S2O+I2===S4O+
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