2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)第32講物質(zhì)的制備及性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)學(xué)案

PAGE20-第32講物質(zhì)的制備及性質(zhì)探究類試驗(yàn)1．氣體的制備(1)常見氣體制備的發(fā)生裝置(2)常見氣體的收集方法(3)氣體凈化的裝置與方法①易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水汲取。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同)，可將混合氣體通過盛水的a裝置來除去雜質(zhì)氣體。②酸性雜質(zhì)用堿性汲取劑，堿性雜質(zhì)用酸性汲取劑來汲取。如CO(CO2)，可將混合氣體通過盛eq\o(□,\s\up2(13))NaOH溶液的a裝置，也可用盛eq\o(□,\s\up2(14))堿石灰的b裝置或c裝置或d裝置來除去雜質(zhì)。③還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來汲取或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來汲取。例如CO2(CO)，可將混合氣體通過盛灼熱eq\o(□,\s\up2(15))CuO的e裝置來除去雜質(zhì)。④選用能與氣體中雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑作汲取劑來除去雜質(zhì)。如O2(H2S)，可將混合氣體通過盛有eq\o(□,\s\up2(16))CuSO4溶液的a裝置除去雜質(zhì)。(4)尾氣的處理①轉(zhuǎn)化處理對有毒、有害的氣體必需用適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ枰约橙』螯c(diǎn)燃變?yōu)闊o毒、無害的氣體，再排放到空氣中。試驗(yàn)室中常見氣體的處理方法如下表：Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONOeq\o(□,\s\up2(17))NaOH溶液eq\o(□,\s\up2(18))CuSO4溶液或NaOH溶液eq\o(□,\s\up2(19))水eq\o(□,\s\up2(20))水或濃硫酸通過灼熱的CuO與O2混合后通入eq\o(□,\s\up2(21))NaOH溶液②干脆排空氣處理主要是針對無毒、無害氣體的處理。如N2、O2、CO2等。③尾氣處理裝置a．在水中溶解度較小的有毒氣體，多數(shù)可通入燒杯中的溶液中，用某些試劑汲取除去(如圖甲)。如Cl2、NO2均可通入eq\o(□,\s\up2(22))NaOH溶液中除去；對于溶解度很大、汲取速率很快的氣體，汲取時應(yīng)防止eq\o(□,\s\up2(23))倒吸(如圖乙)。b．某些可燃性氣體可用點(diǎn)燃或轉(zhuǎn)化的方法(如圖丙)，如CO、H2可點(diǎn)燃或通過灼熱的eq\o(□,\s\up2(24))CuO除去。c．收集法(如圖丁)，尾氣也可以采納收集的方法，如CH4、C2H4、H2、CO等。2．物質(zhì)制備的原則(1)選擇最佳反應(yīng)途徑①用銅制取硫酸銅eq\o(□,\s\up2(01))2Cu＋O2eq\o(=,\s\up11(△))2CuO、eq\o(□,\s\up2(02))CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O。②用銅制取硝酸銅eq\o(□,\s\up2(03))2Cu＋O2eq\o(=,\s\up11(△))2CuO、eq\o(□,\s\up2(04))CuO＋2HNO3=Cu(NO3)2＋H2O。③用鋁制取氫氧化鋁2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑Al2(SO4)3＋6NaAlO2＋12H2O=8Al(OH)3↓＋3Na2SO4當(dāng)n(Al3＋)∶n(AlOeq\o\al(－,2))＝1∶3時，Al(OH)3產(chǎn)率最高。(2)選擇最佳原料照試驗(yàn)室用鋁鹽溶液與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化鋁，應(yīng)選用eq\o(□,\s\up2(05))氨水，而不能選用eq\o(□,\s\up2(06))強(qiáng)堿溶液(氫氧化鋁可溶解在eq\o(□,\s\up2(07))強(qiáng)堿溶液中)，制取氫氧化鋁的離子方程式：eq\o(□,\s\up2(08))Al3＋＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)；用銅鹽與堿溶液反應(yīng)制取氫氧化銅，應(yīng)選用eq\o(□,\s\up2(09))氫氧化鈉溶液，而不能選用eq\o(□,\s\up2(10))氨水(氫氧化銅可溶解在eq\o(□,\s\up2(11))氨水中)等。(3)選擇相宜操作方法照試驗(yàn)室制備氫氧化亞鐵時，因氫氧化亞鐵在空氣中極易與eq\o(□,\s\up2(12))氧氣、eq\o(□,\s\up2(13))水反應(yīng)生成eq\o(□,\s\up2(14))氫氧化鐵，要留意隔絕eq\o(□,\s\up2(15))空氣。其方法是：①亞鐵鹽需新制(用足量鐵與稀硫酸反應(yīng)或還原氯化鐵溶液)；②將所用氫氧化鈉溶液eq\o(□,\s\up2(16))煮沸以趕盡溶于其中的空氣(O2)；③運(yùn)用長滴管吸入氫氧化鈉溶液后將滴管eq\o(□,\s\up2(17))伸至亞鐵鹽溶液的液面以下，eq\o(□,\s\up2(18))漸漸擠壓乳膠頭使氫氧化鈉與亞鐵鹽接觸；④還可在亞鐵鹽溶液上加一層eq\o(□,\s\up2(19))苯或eq\o(□,\s\up2(20))植物油，盡量削減與eq\o(□,\s\up2(21))空氣的接觸。3．性質(zhì)試驗(yàn)探究(1)探究性試驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟①提出問題要提出問題，首先得發(fā)覺問題，對題給信息進(jìn)行對比、質(zhì)疑，通過思索提出值得探究的問題。此外，試驗(yàn)中出現(xiàn)的特別現(xiàn)象也是發(fā)覺問題、提出問題的重要契機(jī)。②提出猜想所謂猜想就是依據(jù)已有學(xué)問對問題提出幾種可能的狀況。有些問題，結(jié)論有多種可能(即猜想)，只能通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。③設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、平安的試驗(yàn)方案，對可能的狀況進(jìn)行探究。試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵是試劑的選擇和試驗(yàn)條件的限制。④視察試驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論依據(jù)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方案和視察到的試驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析或計(jì)算分析，從而得出結(jié)論。(2)試驗(yàn)探究的主要角度①物質(zhì)氧化性、還原性的推斷。如探究SO2具有還原性的方法是將氣體通入酸性KMnO4溶液中，通過KMnO4溶液是否褪色來說明。②物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱、還原性強(qiáng)弱的推斷。如探究Fe3＋的氧化性強(qiáng)于I2時，可利用FeCl3與KI-淀粉溶液反應(yīng)，通過溶液是否變藍(lán)色來說明。③同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律一般通過設(shè)計(jì)元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱試驗(yàn)來完成，如通過Mg、Al與同濃度鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢來說明Mg的活潑性強(qiáng)于Al。④電解質(zhì)強(qiáng)弱的推斷。如探究一元酸HA是弱酸的方法是常溫下配制NaA的溶液，測pH，若pH＞7，則說明HA為弱酸。⑤物質(zhì)酸性強(qiáng)弱的推斷。如探究碳酸和硅酸的酸性強(qiáng)弱，可利用相對強(qiáng)的酸制備相對弱的酸的反應(yīng)原理，將CO2氣體通入Na2SiO3溶液，看是否有白色沉淀生成來推斷。⑥鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究?？梢酝ㄟ^限制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓改變等角度設(shè)計(jì)試驗(yàn)，找出規(guī)律。1．推斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”，并指明錯因。(1)用大理石與稀硫酸反應(yīng)可快速制取CO2。(×)錯因：CaCO3與H2SO4反應(yīng)，生成的CaSO4微溶于水，附著在CaCO3表面阻擋反應(yīng)進(jìn)行。(2)分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體，試管內(nèi)壁都有水珠，說明兩種物質(zhì)均受熱分解。(×)錯因：Na2CO3受熱不分解。(3)可以用加熱分解NH4Cl、NH4HCO3等銨鹽快速制NH3。(×)錯因：NH4Cl受熱分解生成的NH3與HCl，一離開受熱部位就又化合生成NH4Cl固體。(4)啟普發(fā)生器可用于制備H2、CO2、O2、C2H4等氣體。(×)錯因：啟普發(fā)生器不能制O2和C2H4。(5)氣體由A通入時，可用于收集NO、NO2氣體，氣體由B通入時，可用于收集H2、NH3、CH4等氣體。(×)錯因：NO不能用排空氣法收集。(6)加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部固體消逝，試管口有晶體凝聚，則NH4Cl固體可以升華。(×)錯因：先發(fā)生分解反應(yīng)，又發(fā)生化合反應(yīng)。2．(2024·廣東汕頭高三期末)試驗(yàn)室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(夾持和凈扮裝置省略)。僅用以下試驗(yàn)裝置和表中供應(yīng)的物質(zhì)完成相關(guān)試驗(yàn)，最合理的選項(xiàng)是()選項(xiàng)a中的液體b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的液體A濃氨水堿石灰NH3H2OB濃硝酸CuNO2H2OC濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液D稀硝酸CuNONaOH溶液答案C考點(diǎn)eq\a\vs4\al(一)常見物質(zhì)的制備[解析](1)①濃氨水和生石灰(或NaOH固體)混合放熱，使氨水分解生成NH3。②NH3具有還原性，能將CuO還原，生成物之一為空氣的主要成分N2。③依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮皖}中所給裝置可知，依據(jù)氣流的方向從左向右連接裝置的依次為：a接d，e接c，b接f。④假如沒有裝有無水CaCl2的裝置，Mg3N2可與水反應(yīng)生成Mg(OH)2和NH3。(2)①配制500mL0.5mol·L－1MgSO4溶液時，除供應(yīng)的儀器外，還須要500mL容量瓶。⑤試驗(yàn)測得1.000gMgCO3晶須產(chǎn)生CO2的平均物質(zhì)的量為amol，依據(jù)碳元素守恒可知，晶須中MgCO3的物質(zhì)的量為amol，依據(jù)MgCO3·nH2O中MgCO3和結(jié)晶水的物質(zhì)的量之比為1∶n，得到1∶n＝a∶eq\f(1.000－84a,18)，得到n＝eq\f(1－84a,18a)。⑥由圖3知400℃時剩余固體質(zhì)量為82.3g，這是該晶須失去結(jié)晶水后的質(zhì)量，則有100×eq\f(18n,18n＋84)＝100－82.3，解得n≈1。[答案](1)①生石灰或氫氧化鈉②2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up11(△))N2＋3H2O＋3Cu③decbf(d、e可顛倒)④Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2＋2NH3↑(2)①500mL容量瓶②Mg2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O＋(n－1)H2O=MgCO3·nH2O↓＋NHeq\o\al(＋,4)③短暫儲存CO2，有利于CO2被NaOH溶液汲取，且能保持裝置中壓強(qiáng)相對穩(wěn)定④使溶解在水中的CO2全部逸出，便于汲取完全⑤eq\f(1－84a,18a)⑥11．制備試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路2．有氣體參與的反應(yīng)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(裝置連接)的基本思路3．氣體除雜的一般思路氣體的除雜，首先要推斷氣體中的雜質(zhì)，推斷氣體中的雜質(zhì)的方法：①看反應(yīng)物的性質(zhì)，如用鹽酸制取的氣體中應(yīng)含有HCl氣體雜質(zhì)；②看氣體是否完全反應(yīng)，如用CO2與Na2O2反應(yīng)制取的氧氣中應(yīng)含有CO2雜質(zhì)；③看反應(yīng)實(shí)質(zhì)，如C和濃硫酸加熱制取的SO2中肯定含有CO2；④看是否有副反應(yīng)發(fā)生等。最終再依據(jù)雜質(zhì)的性質(zhì)選擇合適的試劑及裝置。4．制備同種氣體時，要留意原理不同選擇的裝置也不同，如制備氧氣，用高錳酸鉀分解，選固—固加熱裝置；用雙氧水在二氧化錳作用下分解，選擇固—液不加熱裝置。5．排空氣法收集氣體時，除了考慮氣體的密度大小外，還要考慮是否與空氣反應(yīng)，如NO能被氧氣氧化，不能用排空氣法收集。6．常見干燥裝置與干燥劑的選擇7．若制備的物質(zhì)(如FeCl3、AlCl3等)易潮解時，不要忽視空氣中水蒸氣的影響，應(yīng)在制備裝置后連接一個干燥裝置。1．(2024·百師聯(lián)盟高三調(diào)研)以二氧化錳為原料制取高錳酸鉀晶體的試驗(yàn)流程如下：下列有關(guān)說法正確的是()A．“灼燒”時，可在瓷坩堝中進(jìn)行B．“浸取”時，可用無水乙醇代替水C．“轉(zhuǎn)化”反應(yīng)中，生成的KMnO4與MnO2的物質(zhì)的量之比為1∶2D．“濃縮結(jié)晶”后的母液中可能含有KMnO4和K2CO3兩種溶質(zhì)答案D解析KOH與瓷坩堝中的二氧化硅反應(yīng)，“灼燒”時，可在鐵坩堝中進(jìn)行，故A錯誤；“浸取”時，不能用無水乙醇代替水，因K2MnO4不易溶于乙醇，故B錯誤；由3K2MnO4＋2CO2=2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3，KMnO4與MnO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，故C錯誤；“濃縮結(jié)晶”后的母液中有K2MnO4、KMnO4和K2CO3等溶質(zhì)，若二氧化碳過量還可能存在碳酸氫鉀，故D正確。2．(2024·佛山市高三教學(xué)質(zhì)量檢測)葡萄糖酸亞鐵[(C6H11O7)2Fe]是常用的補(bǔ)鐵劑，易溶于水，幾乎不溶于乙醇。用下圖裝置制備FeCO3，并利用FeCO3與葡萄糖酸反應(yīng)可得葡萄糖酸亞鐵。回答下列問題：(1)a的名稱為________。(2)打開a中K1、K3，關(guān)閉K2，一段時間后，關(guān)閉K3，打開K2。在________(填儀器標(biāo)號)中制得碳酸亞鐵。試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的H2的作用有____________________________、______________________________。(寫2條)(3)將制得的碳酸亞鐵濁液過濾、洗滌，如過濾時間過長會發(fā)覺產(chǎn)品部分變?yōu)榧t褐色。用化學(xué)方程式說明緣由____________________________________。(4)將葡萄糖酸與碳酸亞鐵混合一段時間后，加入乙醇、過濾、洗滌、干燥。加入乙醇的目的是________________________。(5)用NaHCO3溶液代替Na2CO3溶液制備碳酸亞鐵，同時有氣體產(chǎn)生，離子方程式為________________________，此法產(chǎn)品純度更高，緣由是________________________________________。答案(1)恒壓滴液漏斗(2)c排出裝置內(nèi)的空氣，防止生成的FeCO3被氧化將b中溶液壓入c中(3)4FeCO3＋O2＋6H2O=4Fe(OH)3＋4CO2(4)降低葡萄糖酸亞鐵在水中溶解度(5)Fe2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋H2O＋CO2↑降低溶液的pH以免產(chǎn)生氫氧化亞鐵解析(2)b中產(chǎn)生的硫酸亞鐵被壓入c中，與碳酸鈉作用產(chǎn)生碳酸亞鐵；試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的H2作用有：趕走空氣，防止生成的eq\a\vs4\al(FeCO3)被氧化；將b中溶液壓入c中。(3)過濾時間過長會發(fā)覺產(chǎn)品部分變?yōu)榧t褐色。FeCO3與H2O、O2反應(yīng)生成Fe(OH)3。(4)乙醇分子的極性比水小，乙醇降低葡萄糖酸亞鐵在水中溶解度，便于葡萄糖酸亞鐵析出。(5)碳酸根離子水解后溶液堿性較強(qiáng)，易生成氫氧化亞鐵，此法產(chǎn)品純度更高的緣由是降低溶液的pH以免產(chǎn)生氫氧化亞鐵?？键c(diǎn)eq\a\vs4\al(二)物質(zhì)性質(zhì)的探究試驗(yàn)[解析](1)②由沉淀B的成分可知，反應(yīng)時混合氣體中O2的存在能干擾沉淀的成分，故將SO2通入AgNO3溶液前應(yīng)除去混在其中的O2，但又不能汲取SO2，故選擇飽和NaHSO3溶液。(2)②若沉淀D中主要含有BaSO3，則BaSO3＋2HCl=BaCl2＋H2O＋SO2↑，因?yàn)镾O2在水中溶解度較大，故濾液E中存在肯定量的SO2，滴加H2O2溶液，發(fā)生反應(yīng)SO2＋Ba2＋＋H2O2=BaSO4↓＋2H＋，溶液中會出現(xiàn)白色沉淀。(3)①向溶液A中滴入過量鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有Ag＋；上層清液滴加BaCl2溶液，無白色沉淀出現(xiàn)，可推斷B中不含Ag2SO4，因?yàn)锳g2SO4微溶于水，BaSO4難溶于水，若B中含有Ag2SO4，向上層清液中滴加BaCl2溶液，肯定會出現(xiàn)白色沉淀。(4)由上述分析可知，SO2與AgNO3溶液反應(yīng)生成Ag2SO3沉淀，結(jié)合質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的離子方程式。[答案](1)①Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up11(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O②飽和NaHSO3溶液(2)①Ag2SO3＋4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H2O②H2O2溶液，產(chǎn)生白色沉淀(3)①Ag＋Ag2SO4溶解度大于BaSO4，沒有BaSO4沉淀時，必定沒有Ag2SO4②途徑1不產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)，途徑2產(chǎn)生SOeq\o\al(2－,4)(4)2Ag＋＋SO2＋H2O=Ag2SO3↓＋2H＋(6)試驗(yàn)條件下：SO2與AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和SOeq\o\al(2－,4)的速率，堿性溶液中SOeq\o\al(2－,3)更易被氧化為SOeq\o\al(2－,4)物質(zhì)性質(zhì)探究性試驗(yàn)設(shè)計(jì)留意的問題1．試驗(yàn)方案要可行。要盡量避開運(yùn)用高壓和特別催化劑等試驗(yàn)室難以達(dá)到的條件，試驗(yàn)方案要簡潔易行。2．試驗(yàn)依次要科學(xué)。要對各個試驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和支配，保證明驗(yàn)精確高效，同時要削減副反應(yīng)的發(fā)生和避開試驗(yàn)步驟間的相互干擾。如：(1)有水蒸氣生成時，先檢驗(yàn)水蒸氣再檢驗(yàn)其他成分。(2)對于須要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢測的成分要留意解除干擾。如CO的檢驗(yàn)，要先檢測CO中是否含有CO2，假如有CO2，先除去CO2后才能對CO實(shí)施轉(zhuǎn)化，最終再檢測轉(zhuǎn)化生成的CO2。3．試驗(yàn)現(xiàn)象要直觀。如“證明CH3COOH是弱電解質(zhì)”的試驗(yàn)，可配制肯定濃度的CH3COONa溶液，用pH試紙測溶液的pH，通過測定的結(jié)果pH＞7得出結(jié)論，既操作簡便又現(xiàn)象明顯。4．試驗(yàn)結(jié)論要牢靠。要反復(fù)推敲試驗(yàn)步驟和多方論證明驗(yàn)結(jié)果，做到試驗(yàn)結(jié)論精確牢靠。3．(2024·北京東城高三期末)同學(xué)們用下圖所示試驗(yàn)探究SO2及其水溶液的性質(zhì)。下列說法正確的是()A．ⅰ的溶液呈酸性，是由于SO2＋H2OH2SO32H＋＋SOeq\o\al(2－,3)B．ⅱ中品紅褪色，不足以證明具有漂白性的是SO2C．ⅲ中溶液復(fù)原紅色，肯定是H2SO3分解造成的D．上述試驗(yàn)涉及SO2的溶解性和強(qiáng)氧化性答案B解析H2SO3是二元弱酸，分步電離且以第一步電離為主：H2SO3H＋＋HSOeq\o\al(－,3)，A錯誤；品紅褪色，說明溶液中某微粒具有漂白性，這種微?？赡苁荢O2，也可能是H2SO3、HSOeq\o\al(－,3)等，B正確；溶液復(fù)原紅色，可能是H2SO3分解造成，也可能是不穩(wěn)定的無色化合物分解造成的，C錯誤；題述試驗(yàn)沒有涉及SO2的氧化性，D錯誤。4．某校學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用工業(yè)廢鐵屑(主要成分為Fe，還含有少量FeS、Fe3P等)制備FeSO4·7H2O，并探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物。Ⅰ.制備試驗(yàn)步驟如下：①稱取肯定量的廢鐵屑，用熱的碳酸鈉溶液浸泡，再用蒸餾水洗滌。②將處理后的廢鐵屑放入錐形瓶中，加入適量3mol·L－1的硫酸，連接好裝置(如圖)后水浴加熱至反應(yīng)完全。③依據(jù)現(xiàn)象停止加熱，趁熱過濾，向?yàn)V液中補(bǔ)加少量硫酸。④將濾液冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌?；卮鹣铝袉栴}(1)步驟①稱量5.6g廢鐵屑時，若砝碼與物品的位置放反了，則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會________(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)步驟②中需限制硫酸的用量，使鐵粉過量，其目的是______________________________________________________________。(3)裝置C的作用是___________________________________________。(4)步驟④中洗滌時所用的洗滌劑最好是________。A．稀硝酸B．無水乙醇C．苯(5)測定產(chǎn)品的純度：稱取mg產(chǎn)品，放入錐形瓶中，用經(jīng)煮沸過且冷卻的蒸餾水和稀硫酸溶解，然后用cmol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗VmLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液。滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________；產(chǎn)品的純度為________。Ⅱ.探究FeSO4·7H2O高溫分解的產(chǎn)物的試驗(yàn)裝置及步驟如下，請完成相關(guān)填空：操作步驟試驗(yàn)現(xiàn)象說明緣由組裝好儀器，先充入氮?dú)?，再加熱管式爐至700℃一段時間干燥管E中的白色固體變藍(lán)分解得到的產(chǎn)物中含水蒸氣氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管B時品紅溶液褪色(6)________________氣體產(chǎn)物經(jīng)過試管C時試管C中出現(xiàn)白色沉淀(7)C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________將瓷舟中反應(yīng)后的固體溶于足量稀硫酸，再滴入幾滴KSCN溶液(8)______________(9)______________答案(1)減小(2)保證溶液中不含F(xiàn)e3＋(或其他合理答案)(3)除去H2S、PH3等物質(zhì)(4)B(5)MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2Oeq\f(1.39cV,m)×100%eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(cV×10－3×5×278,m)×100%))(6)分解得到的產(chǎn)物中含SO2(7)BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl(或BaCl2＋SO3＋H2O=BaSO4↓＋2HCl)(8)溶液變紅(9)因?yàn)楫a(chǎn)物中含有SO2，S元素的化合價降低，則Fe元素的化合價會上升，溶于足量稀硫酸后，溶液中含有Fe3＋解析(1)托盤天平砝碼加在右盤上，即m(物品)＝m(砝碼)＋m(游碼)，若砝碼與物品的位置放反了，則m(砝碼)＝m(物品)＋m(游碼)，即m(物品)＝m(砝碼)－m(游碼)，則稱得的廢鐵屑的質(zhì)量會減小。(2)Fe2＋易被氧化為Fe3＋，鐵粉過量，目的是保證溶液中不含F(xiàn)e3＋。(3)雜質(zhì)FeS、Fe3P能與H2SO4反應(yīng)生成H2S、PH3等有毒氣體，裝置C中的CuSO4能與H2S產(chǎn)生CuS沉淀，與PH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Cu3P等，從而除去H2S、PH3等物質(zhì)。(4)洗滌FeSO4·7H2O晶體，若用稀HNO3，易把FeSO4·7H2O氧化，若用苯，表面雜質(zhì)不溶于苯，起不到洗滌的作用，用無水乙醇最好，既能洗去表面的雜質(zhì)，又能削減FeSO4·7H2O的損耗。(5)KMnO4滴定FeSO4溶液，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。依據(jù)方程式中各物質(zhì)的關(guān)系可以看出，n(FeSO4)＝5n(KMnO4)＝5×cmol·L－1×V×10－3L＝5×10－3cVmol，m(FeSO4·7H2O)＝5×10－3cVmol×278g·mol－1＝1.39cVg，則產(chǎn)品的純度為eq\f(mFeSO4·7H2O,m產(chǎn)品)×100%＝eq\f(1.39cV,m)×100%。(7)試管C中試劑是鹽酸酸化的BaCl2溶液，氣體產(chǎn)物經(jīng)過時產(chǎn)生白色沉淀，說明氣體產(chǎn)物中含有SO3，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：BaCl2＋H2SO4=BaSO4↓＋2HCl(或BaCl2＋SO3＋H2O=BaSO4↓＋2HCl)。試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評價1試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(1)化學(xué)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計(jì)合理的裝置，并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案。(2)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本原則(3)化學(xué)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的步驟(2024·河南汝州試驗(yàn)中學(xué)高三期末)硫酰氯(SO2Cl2)和氯化亞砜(SOCl2)在空氣中遇水蒸氣發(fā)生猛烈反應(yīng)，并產(chǎn)生大量白霧。硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化劑或氯磺化劑，用于制作藥品、染料、表面活性劑等。合成的反應(yīng)式為SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH＝－197.3kJ·mol－1。物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他性質(zhì)SO2Cl2－54.169.1易分解：SO2Cl2eq\o(=,\s\up11(100℃),\s\do11())SO2↑＋Cl2↑合成SO2Cl2的裝置如下圖所示(夾持儀器已省略)，請回答有關(guān)問題：(1)從下表中選擇相應(yīng)的裝置完成填空：①制備SO2選________(填字母)。[解析](1)①D中70%的硫酸與亞硫酸鉀反應(yīng)生成二氧化硫；②A中濃鹽酸與二氧化錳常溫下不反應(yīng)，應(yīng)當(dāng)選用B。(2)合成SO2Cl2的裝置圖中儀器B為球形冷凝管；濃鹽酸具有揮發(fā)性，生成的氯氣中混有氯化氫，丁中盛放飽和食鹽水，可以汲取其中的氯化氫。(3)依據(jù)題意，硫酰氯(SO2Cl2)的沸點(diǎn)較低，簡潔揮發(fā)，反應(yīng)結(jié)束后，可以通過蒸餾的方法將其分別開。(4)制備過程中涉及二氧化硫和氯氣等污染空氣的物質(zhì)，并且硫酰氯(SO2Cl2)在空氣中遇水蒸氣發(fā)生猛烈的水解反應(yīng)，因此圖中裝置C可以汲取未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫，同時可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶。(5)為了提高試驗(yàn)的產(chǎn)率，可以通過限制氣流速率，宜慢不宜快；依據(jù)SO2(g)＋Cl2(g)SO2Cl2(l)ΔH＝－197.3kJ·mol－1，且SO2Cl2易分解，若三頸燒瓶內(nèi)溫度較高，可適當(dāng)降溫，有利于生成硫酰氯(SO2Cl2)。(6)氯化亞砜(SOCl2)在空氣中遇水蒸氣發(fā)生猛烈反應(yīng)，并產(chǎn)生大量白霧，氯化亞砜(SOCl2)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑，氯化鋁能夠水解生成揮發(fā)性的氯化氫，蒸干AlCl3溶液不能得到無水AlCl3，用SOCl2與AlCl3·6H2O混合加熱，可得到無水AlCl3，是因?yàn)镾OCl2與AlCl3·6H2O中的結(jié)晶水作用，生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體，產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解。[答案](1)①D②2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)球形冷凝管飽和食鹽水(3)蒸餾(4)汲取未反應(yīng)的氯氣和二氧化硫，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入三頸燒瓶(5)限制氣流速率，宜慢不宜快；若三頸燒瓶內(nèi)溫度較高，可適當(dāng)降溫；先通冷水，再進(jìn)行試驗(yàn)(6)SOCl2＋H2O=SO2↑＋2HCl↑SOCl2與AlCl3·6H2O中的結(jié)晶水作用，生成無水AlCl3及SO2和HCl氣體，產(chǎn)物SO2和HCl抑制AlCl3水解[體驗(yàn)1]草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點(diǎn)為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲組同學(xué)依據(jù)如圖所示的裝置，通過試驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可視察到的現(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(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組試驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行試驗(yàn)。①乙組同學(xué)的試驗(yàn)裝置中，依次連接的合理依次為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(jì)試驗(yàn)證明：①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)_________________________________________。②草酸為二元酸______________________________________________。答案(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁'CO2'冷凝(水蒸氣、草酸蒸氣等)，防止草酸蒸氣進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn)(2)①F、D、G、H、D、I'CuO'②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的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②用NaOH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倍解析(1)結(jié)合題給裝置中裝的藥品知，草酸晶體的分解產(chǎn)物中有二氧化碳?xì)怏w，所以裝置C中視察到有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁。通