2025版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)提升訓(xùn)練第10章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和綜合探究第38講物質(zhì)的制備與性質(zhì)綜合實(shí)驗(yàn)探究考點(diǎn)四物質(zhì)性質(zhì)探究性實(shí)驗(yàn)微考點(diǎn)1物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)及分析

微考點(diǎn)1物質(zhì)性質(zhì)探究試驗(yàn)及分析(經(jīng)典真題)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)曬制藍(lán)圖時(shí)，用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光劑，以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3[Fe(C2O4)3]eq\o(=,\s\up7(光照))2FeC2O4＋3K2C2O4＋2CO2↑；顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按如圖所示裝置進(jìn)行試驗(yàn)。①通入氮?dú)獾哪康氖歉艚^空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。②試驗(yàn)中視察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此推斷熱分解產(chǎn)物中確定含有CO2、CO。③為防止倒吸，停止試驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?。④樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗(yàn)Fe2O3存在的方法是取少許固體粉末置于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。(3)測(cè)定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。①稱量mg樣品于錐形瓶中，溶解后加稀硫酸酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是粉紅色出現(xiàn)且半分鐘內(nèi)不變色。②向上述溶液中加入過(guò)量鋅粉至反應(yīng)完全后，過(guò)濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀硫酸酸化，用cmol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為eq\f(5cV×56,m×1000)×100%。[解析](1)加入K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色的Fe3[Fe(CN)6]2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4＋2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2＋3K2C2O4。(2)①空氣中含有O2，為防止Fe2＋被O2氧化，應(yīng)先通入N2，隔絕空氣，且使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置。②B中澄清石灰水變渾濁，證明分解過(guò)程中產(chǎn)生CO2；F中澄清石灰水變渾濁，E中固體變?yōu)榧t色，說(shuō)明E中發(fā)生反應(yīng)：CuO＋COeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋CO2，所以分解產(chǎn)物中確定含有CO。③試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為了防止倒吸，應(yīng)先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮?dú)?。④檢驗(yàn)Fe2O3的方法是取少許固體粉末置于試管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3。(3)①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是有粉紅色出現(xiàn)且半分鐘內(nèi)不變色。②加入鋅粉后將Fe3＋還原為Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，將Fe2＋氧化為Fe3＋，MnOeq\o\al(－,4)轉(zhuǎn)化為Mn2＋，可得關(guān)系式：5Fe2＋～MnOeq\o\al(－,4)，已知n(MnOeq\o\al(－,4))＝(cV×10－3)mol，則n(Fe2＋)＝(5cV×10－3)mol，則m(Fe2＋)＝(5cV×10－3×56)g，故該晶體中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Fe)＝eq\f(5cV×10－3×56g,mg)×100%＝eq\f(5cV×56,m×1000)×100%?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練】(2024·北京房山區(qū)模擬)某試驗(yàn)小組在探討硝酸與銅的反應(yīng)時(shí)，發(fā)覺(jué)稀硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為藍(lán)色，而濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液為綠色，為此對(duì)產(chǎn)生綠色的緣由開(kāi)展探究。按要求回答下列問(wèn)題：[猜想假設(shè)](1)假設(shè)1：硝酸銅溶液顏色與溶液濃度有關(guān)假設(shè)2：硝酸銅溶液中溶解了NO2[試驗(yàn)操作及現(xiàn)象分析]試驗(yàn)一：向蒸餾水中不斷加入硝酸銅晶體，最終配成飽和溶液。配制過(guò)程中溶液顏色始終是藍(lán)色，未見(jiàn)綠色出現(xiàn)。甲同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)一的現(xiàn)象證明白假設(shè)1不成立，請(qǐng)補(bǔ)全假設(shè)。試驗(yàn)二：(2)甲同學(xué)在試驗(yàn)一的基礎(chǔ)上接著開(kāi)展了試驗(yàn)二，并初步驗(yàn)證了假設(shè)2成立，他的試驗(yàn)操作及現(xiàn)象是加熱硝酸銅溶液，溫度上升，放出紅棕色氣體，溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色。乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2不嚴(yán)謹(jǐn)，用以下試驗(yàn)對(duì)假設(shè)2進(jìn)行了深化探究：試驗(yàn)三：操作及試劑現(xiàn)象向濃硝酸和銅反應(yīng)后的混合液中通入N2大量紅棕色氣體放出，短時(shí)間內(nèi)溶液仍保持綠色。長(zhǎng)時(shí)間后變成藍(lán)色(3)結(jié)合試驗(yàn)三，乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)2不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖C據(jù)是向混合溶液中通入氮?dú)鈺?huì)將溶液中溶解的二氧化氮?dú)怏w帶出，而溶液仍保持一段時(shí)間綠色。(4)乙同學(xué)查閱資料發(fā)覺(jué)：①銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液呈現(xiàn)綠色是由于HNO2(或NOeq\o\al(－,2))與銅離子作用的結(jié)果。②金屬和濃硝酸的反應(yīng)一旦發(fā)生后速率不斷加快，緣由是過(guò)程中有HNO2生成。如Cu和濃硝酸反應(yīng)，起先生成的NO2溶于水形成HNO2，HNO2再和Cu反應(yīng)，速率就大大加快。請(qǐng)依據(jù)資料完成以下反應(yīng)的離子方程式。ⅰ.eq\x(2)NO2＋eq\x(1)H2O=eq\x(1)HNO2＋eq\x(1)H＋＋eq\x(1)NOeq\o\al(－,3)；ⅱ.Cu＋2HNO2＋eq\x(2)H＋=eq\x(1)Cu2＋＋eq\x(2)H2O＋eq\x(2)NO↑，ⅲ.2NO＋4H＋＋4NOeq\o\al(－,3)=6NO2＋2H2O。試驗(yàn)四：乙同學(xué)通過(guò)以下試驗(yàn)證明白反應(yīng)過(guò)程中HNO2的生成。試驗(yàn)操作現(xiàn)象1向試管a中加入1mL濃硝酸，再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色2向試管b中加入1mL濃硝酸，3滴蒸餾水，再插入銅絲快速產(chǎn)生紅棕色氣體溶液變?yōu)榫G色3向試管c中加入1mL濃硝酸，3滴30%H2O2，再插入銅絲反應(yīng)較慢，溶液變?yōu)樗{(lán)色(5)結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)，說(shuō)明試驗(yàn)3產(chǎn)生該現(xiàn)象的緣由是過(guò)氧化氫具有強(qiáng)氧化性，和亞硝酸反應(yīng)生成硝酸，導(dǎo)致溶液中亞硝酸的濃度降低。[解析](1)結(jié)合試驗(yàn)一操作可知，試驗(yàn)探究的是硝酸銅溶液濃度對(duì)溶液顏色的影響，故假設(shè)1：硝酸銅溶液顏色與溶液濃度有關(guān)。(2)猜想2為硝酸銅溶液中溶解了NO2且甲同學(xué)初步驗(yàn)證了假設(shè)2成立，則試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：加熱硝酸銅溶液，溫度上升二氧化氮?dú)怏w溶解度減小而逸出，放出紅棕色氣體，溶液顏色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明顏色的變更與溶解了二氧化氮?dú)怏w有關(guān)。(3)試驗(yàn)三向混合溶液中通入氮?dú)鈺?huì)將溶液中溶解的二氧化氮?dú)怏w帶出，而溶液仍保持一段時(shí)間綠色，說(shuō)明綠色的產(chǎn)生不是溶解了二氧化氮?dú)怏w的緣由，假設(shè)2不嚴(yán)謹(jǐn)。(4)由資料可知，NO2溶于水形成HNO2，反應(yīng)中氮元素化合價(jià)降低則必需有元素化合價(jià)上升，則部分氮元素化合價(jià)上升生成硝酸，反應(yīng)ⅰ為2NO2＋H2O=HNO2＋H＋＋NOeq\o\al(－,3)；由反應(yīng)?？扇?，一氧化氮可參與反