壓軸題熱點題型題型四“選擇儀器型”定性、定量實驗探究

1、1.現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料，制取少量純凈的氮化鎂（Mg3N2）。已知實驗中加熱條件下可能發(fā)生的以下反應：反應物生成物反應物生成物鎂和氧氣氧化鎂鎂和水氫氧化鎂和氫氣鎂和氮氣氮化鎂氮化鎂和水氫氧化鎂和氨氣鎂和二氧化碳氧化鎂和碳可供選擇的裝置和藥品如圖所示（鎂粉和還原鐵粉均已干燥，裝置內(nèi)所發(fā)生的反應都是完全的，整套裝置的末端與干燥管相連接 ），請回答下列問題:AD（1）為了實現(xiàn)實驗目的，在設計實驗方案時，除裝置A、E、F夕卜，還應選擇的裝置有（填字母代號）；選擇裝置F的目的是（2）連接并檢査裝置的氣密性。實驗開始時，打開自來水的開關，將空氣從儲氣瓶壓入反應裝 置，則氣流流經(jīng)導管的順序是

2、（填字母代號）。（3）通入氣體后，如果同時點燃 A、F裝置的酒精燈，對實驗結(jié)果中所得產(chǎn)品的質(zhì)量比理論值（填“大“或“小”），其一原因是同時點燃酒精燈，A中硬質(zhì)玻璃管中的空氣沒有排凈，其中的氧氣、少量二氧化碳和水蒸氣與鎂反應，生成了氧化鎂和氫氧化鎂。另一原因是 （4）請設計一個實驗，驗證產(chǎn)物是氮化鎂:答案（1）B、D 為了除去空氣中的氧氣（2）j t hi gi dtctl（或 l k） b （或 a）（3）大由于鎂全部反應本該生成氮化鎂，裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧氣與裝置A中的鎂粉反應，使部分鎂生成了氧化鎂（4）取適量產(chǎn)物放入試管中，滴加蒸餾水，將濕潤的紅色石蕊

3、試紙靠近試管口，如果試管中的溶液出現(xiàn)渾濁，紅色石蕊試紙變藍，則可以證明有氮化鎂生成解析(1)根據(jù)題中信息可知 Mg在空氣中點燃可以和 02、CO2、H20反應，所以鎂和氮氣反應必須將空氣中的 02、CO2、H20除去制得干燥純凈的 N2,濃硫酸作用是除去水蒸氣，濃氫 氧化鈉是除去空氣中二氧化碳，灼熱的鐵粉為了除去空氣中氧氣。(2) 氣體參與的物質(zhì)制備實驗中裝置連接的一般順序：制備氣體t除雜t干燥t制備t尾氣處理，所以除去空氣中的 02、C02、H20制備氮化鎂，裝置連接順序是jthTgtdtct ktl(或 l t k) t aT b (或 bT a)。(3) 因為A裝置沒有排完空氣前就加熱會

4、讓空氣中的氧氣、C02、水蒸氣等與鎂反應，如果裝置F中的還原鐵粉沒有達到反應溫度時，氧氣不能除盡，導致氧氣和鎂反應，而使氮化鎂中混入氧化鎂，導致結(jié)果比理論值偏大。(4) 依據(jù)氮化鎂和水反應生成氨氣，方程式為Mg3N2+ 6H2O=3Mg(OH) 2+ 2NH3?，將產(chǎn)物取少量置于試管中，加入適量水，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口，如果能夠看到潤濕的紅色石蕊試紙變藍，則說明產(chǎn)物是氮化鎂。2莫爾鹽(NH 4)2Fe(SO4)2 6H 2O是實驗中常用的滴定劑，還用作化學試劑、 醫(yī)藥以及用于冶金、電鍍等。回答下列問題：(1) 甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗莫爾鹽晶體強熱時的分解產(chǎn)物。 裝置

5、C中可觀察到的現(xiàn)象是酚酞溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中有 。 裝置B的主要作用是。 A中綠色粉末逐漸變成紅色粉末，檢驗該紅色粉末需要的試劑是 (填化學式)。乙組同學認為莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中可能還含有S03 (g)、SO2 (g)及N2。為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置 A和下圖所示的部分裝置進行實驗。 乙組同學的實驗中，裝置依次連接的合理順序為A、 裝置D中足量鹽酸的作用是如果含有S03,實驗現(xiàn)象是 如果含有S02,實驗現(xiàn)象是經(jīng)實驗證明(NH4)2Fe(SO4)2分解生成紅色粉末、S02、N2、 NH 3和 出0，沒有S03生成。寫出A中的化學反應方程式：答案(1)NH 3吸收分解

6、產(chǎn)生的酸性氣體 HCl、KSCN(2) G、D、B、C、F吸收氨氣并將溶液酸化，排除S02的干擾D中有白色沉淀B中品紅褪色(3) 2(NH 4)2Fe(S04)2=Fe203+ N2f + 4S02 T + 2NH3 f + 5H2O解析(1)莫爾鹽(NH 4)2Fe(S0 4)2 6H 20受熱分解時會產(chǎn)生氨氣和二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體，根據(jù)裝置圖可知，堿石灰可以吸收酸性氣體，氨氣遇到酚酞溶液會變紅色，所以裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是溶液變紅，由此可知莫爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中有NH3； 裝置B的主要作用是吸收分解產(chǎn)生的酸性氣體； A中綠色粉末逐漸變成紅色粉末是分解生成的亞鐵氧化物變化為氧化鐵，

7、檢驗該紅色粉末需要加入鹽酸溶解得到溶液，在溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈紅色，證明是氧化鐵。(2) 要檢驗生成S03(g)、S02(g)及N2,在甲組實驗中的裝置 A產(chǎn)生氣體后，經(jīng)過安全瓶后通過氯化鋇溶液檢驗 S03，再通過品紅溶液檢驗 S02,用濃氫氧化鈉溶液除去二氧化硫，用排水集氣法收集氮氣，所以裝置依次連接的合理順序為A、G、D、B、C、F;由于產(chǎn)生的氣體中有氨氣，所以氯化鋇溶液中加入足量的鹽酸，可以吸收氨氣并防止產(chǎn)生亞硫酸鋇沉淀，排除 S02的干擾，S03通入氯化鋇溶液中可以產(chǎn)生硫酸鋇沉淀，二氧化硫能使品紅褪色，所以裝置D中足量鹽酸的作用是吸收氨氣并將溶液酸化，排除S02的干擾；含有S

8、03的實驗現(xiàn)象是 D中有白色沉淀；含有 S02的實驗現(xiàn)象是 B中品紅褪色。3. 已知氯化亞鐵的熔點 674 C、沸點1 023 C;三氯化鐵在300 C以上易升華，易溶于水并且 有強烈的吸水性。在500 C條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生多種反應，反應之一為12FeCb +3O2=2Fe2O3 + 8FeCl3。某研究小組選用以下裝置 (夾持裝置省略，裝置可重復選用)進行反應的探究?；卮鹣铝袉栴}：(1) 裝置的合理連接順序為A、D，其中E裝置U形管左邊設計為粗導管的目的(2) A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為(3) 反應過程發(fā)現(xiàn)，裝置B中除生成紅棕色固體外，還觀察到黃綠色氣體，生成該氣體的化學方程式

9、為。(4) 待B中充分反應，停止加熱后，還需持續(xù)通氧氣至 。(5) 設計實驗：利用E裝置U形管里的固體驗證 Fe(0H)3是弱堿：測定裝置B的殘留固體中鐵元素的質(zhì)量分數(shù):答案 CBEC 防止FeCl3冷凝在導管中，堵塞導管(2) 2Na2O2 + 2H2O =4NaOH + O2 f(3) 4FeCl2 + 3O2=2Fe2O3 + 4Cl 2(4) 硬質(zhì)玻璃管冷卻到室溫且裝置中的黃綠色氣體完全消失(5) 取少量固體加水溶解，用pH試紙(或pH計)測得溶液顯酸性，即證稱取一定質(zhì)量 B中的殘留固體，加入足量的鹽酸(或硫酸等)溶解，加足量的H2O2氧化后(不 答也可)再加入足量氫氧化鈉溶液得沉淀，

10、過濾、洗滌、在空氣中充分灼燒至恒重稱量，計算解析(1)A裝置制取。2, C裝置干燥O2, E裝置收集FeCl3，由于FeCb易溶于水，所以合理的順序應為ACBECD，D裝置來處理尾氣。紅棕色固體為 Fe2O3,黃綠色氣體為 Cl2，所以方程式：4FeCl2+ 3O2=2Fe2O3 + 4CI2。E裝置中的固體為 FeCb，若FeCl3水溶液呈酸性，即可證明FeCb水解生成的Fe(OH)3為弱堿。4. 氯化亞鐵具有獨有的脫色能力，適用于染料、染料中間體、印染、造紙行業(yè)的污水處理。 某課題小組設計如下方案制備氯化亞鐵并探究氯化亞鐵(Fe2+)的還原性。某同學選擇下列裝置用氯化鐵制備少量氯化亞鐵(裝

11、置不可以重復使用)。FeCl2 和 HCI。(1)實驗開始前應先檢查裝置的氣密性，請敘述裝置A氣密性檢查的方法:查閱資料知：氯化鐵遇水劇烈水解，在加熱條件下氫氣還原氯化鐵生成(2)氣流從左至右，裝置接口連接順序是a 一 ()一 ()一()一 ()一 ()裝置C中干燥管中所盛試劑的名稱：作用：裝置C中酒精燈的作用：為了測定氯化亞鐵的質(zhì)量分數(shù)，某同學進行了如下實驗：稱取實驗制備的氯化亞鐵樣品5.435 g，配成溶液，用1.00 mol L酸性KMnO 4標準溶液滴定至終點(已知還原性Fe C)。滴定結(jié)果如下表所示：滴定次數(shù)標準溶液的體積滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL11.0425.0321.98

12、25.9933.2025.24寫出滴定過程中所發(fā)生的 2個離子方程式:樣品中氯化亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為 。答案（1）關閉活塞，向長頸漏斗內(nèi)注水至形成一段水柱且液面高度不變，說明裝置氣密性良 好b c e f d（3）堿石灰或生石灰除去HCI并防止空氣中水的進入燃燒H2,防止污染空氣 Mn04 + 5Fe2+ + 8H +=Mn+ 5Fe3+ 4出02MnO4 + 16H+ 10CI =2Mn2 + 5Cb f + 8H2O 70.1%解析 （5） 25.03 1.04= 23.9925.99 1.98 = 24.0125.24 3.20 = 22.04（舍去）所以滴定終點時，用去KMnO4溶液24.

13、00 mL ,設FeCh、FeCb的物質(zhì)的量分別為 x、y則162.5 g mol 1 x+ 127 g mol 1 y= 5.435 g3x+ 3y= 24.00 X 10 3 L X 1.00 mol L 1 X 5x= 0.01 moly= 0.03 mol所以FeCl2的質(zhì)量分數(shù)為X 100% 70.1%。0.03 mol X 127 g mol5.435 g5. 硫酸亞鐵晶體（FeSO4 7H2O）是制備多種藥物的重要原料，受熱易分解。已知：SO3的熔點為16.8 C,沸點是44.8 C,能被濃硫酸充分吸收，溶于水放出大量熱，易形成酸霧；三氧化硫是很強的氧化劑，特別是在高溫時能氧化硫

14、、磷、鐵、鋅以及溴化物、碘化物等。(1) 甲組同學設計如下圖所示裝置，通過實驗檢驗硫酸亞鐵晶體的分解產(chǎn)物。裝置B中可觀察到的現(xiàn)象是，由此可知硫酸亞鐵晶體分解的產(chǎn)物中有 。裝置C的作用：AB C(2)乙組同學認為硫酸亞鐵晶體分解的產(chǎn)物中還含有S02,鑒于S03有很強的氧化性，要驗證產(chǎn)物中還含有S02，需排除S03的干擾，選用甲組實驗中的裝置A、C和下圖所示的部分裝置進行實驗。C。乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、能證明硫酸亞鐵晶體分解產(chǎn)物中有S02的現(xiàn)象是(3)設計實驗：證明分解產(chǎn)物中含有三價鐵:測定H2S03的第二步電離常數(shù) Ka2：答案(1)有氣泡冒出和白色沉淀生成S03吸收尾氣，防止 S03(S02)等氣體擴散到空氣中污染環(huán)境(2) D、FF中品紅溶液褪色(3) 取A試管中的少量固體于試管中，加稀硫酸(或鹽酸)酸化后，再滴入KSCN溶液，溶液變紅配制一