备战高考化学2020高考题型对点练题型十一实验综合

题型十一实验综合1．(2019年全国百强校高三联考一模)某学习小组为了探究Fe(NO3)3的热稳定性和氧化性，设计如下实验：实验(一):热稳定性利用如图装置进行实验，加热A中Fe(NO3)3固体，A和B中都有红棕色气体产生，A试管中生成了红色粉末。(1)B装置的作用____________；要检验A中红色固体是否为Fe2O3，应该选用的试剂是______________________(填化学式)。(2)加热A中试管一段时间后，C中导管口有气泡产生，而集气瓶中无气泡产生原因是______________(不考虑气体受膨胀的影响)。(3)写出硝酸铁受热分解的化学方程式__________________。实验(二)：氧化性Fe3＋和Ag＋的氧化性相对强弱一直是实验探究的热点。该小组设计如下实验：试验编号实验操作现象a向10mL3mol·L－1KNO3酸性溶液(pH＝1)中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液无沉淀生成b向10mL3mol·L－1AgNO3溶液中滴加2mL0.1mol·L－1FeSO4溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液紫红色溶液不褪色c向10mL3mol·L－1Fe(NO3)3溶液(pH＝1)中插入一根洁净的银丝，并滴加氯化钠溶液产生白色沉淀(4)设计实验a的目的是_____________________；实验c的结论是_____________________________。(5)实验b涉及反应的离子方程式为________________________。(6)实验结论是Fe3＋、Ag＋氧化性的相对强弱与离子的_____________________有关。解析：(1)B装置中两个导管刚刚露出胶塞，所以B装置起到防止倒吸的作用；要检验A中红色固体是否为Fe2O3，需要将残留固体溶于水，过滤，取滤渣溶解于HCl或者稀H2SO4，因为Fe2O3与H＋反应生成Fe3＋，再用KSCN试剂检验Fe3＋的存在，若溶液变成血红色，红色固体是Fe2O3，所以需要的试剂是盐酸或者稀硫酸与KSCN溶液。(2)加热A中Fe(NO3)3固体，A和B中都有红棕色气体产生，A试管中生成了红色粉末，发生反应的方程式：4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑，4NO2＋O2＋4NaOH===4NaNO3＋2H2O，NO2与O2的混合气体恰好被NaOH溶液吸收，所以C中导管口有气泡产生，产生的气泡被NaOH吸收，集气瓶中自然就无气泡产生了。(3)根据(2)的解析可知：硝酸铁受热分解的化学方程式4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑。(4)利用a实验验证NO3－离子在酸性条件下能否将Ag氧化为Ag＋，根据实验现象，说明在pH＝1的情况下，NO3－离子不能够将Ag氧化，排除了NO3－离子对后续实验的干扰作用。(5)向10mL3mol·L－1AgNO3溶液中滴加2mL0.1mol·L－1FeSO4溶液，振荡；再滴加酸性高锰酸钾溶液，紫红色溶液不褪色，说明溶液中已经没有Fe2＋，Fe2＋已经被溶液中的Ag＋离子氧化了，即：Fe2＋＋Ag＋===Fe3＋＋Ag，所以b涉及反应的离子方程式是：Fe2＋＋Ag＋===Fe3＋＋Ag。(6)对照实验b中Ag＋浓度大，可以将Fe2＋氧化，c中Fe3＋离子浓度大，可以将Ag氧化，因此，Fe3＋、Ag＋氧化性的相对强弱与溶液中两种离子的浓度有关。答案：(1)防倒吸HCl、KSCN(答案合理即可)(2)NO2、O2恰好与氢氧化钠溶液完全反应(3)4Fe(NO3)3=====△2Fe2O3＋12NO2↑＋3O2↑(4)排除NO3－的干扰Fe3＋能氧化Ag(5)Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag(6)浓度2．(2019年广东省“六校联盟”高三二模)磷化铝(AlP)通常可作为一种广谱性熏蒸杀虫剂，吸水后会立即产生高毒性PH3气体(沸点－89.7℃，还原性强)。某化学兴趣小组的同学用下述方法测定粮食中残留磷化物的含量。在C中加入l00g原粮，E中加入20.00mL1.50×10－3mol·L－1KMnO4溶液(H2SO4酸化)，往C中加入足量水，充分反应后，用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题：(1)仪器D的名称是________________________。(2)AlP与水反应的化学方程式为__________________________。(3)装置A中盛装KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体，装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液，其作用是__________________。(4)通入空气的作用是___________________。(5)装置E中PH3被氧化成磷酸，则装置E中发生反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为_____________。(6)收集装置E中的吸收液，加水稀释至250mL，取25.00mL于锥形瓶中，用4.0×10－4mol·L－1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3标准溶液15.00mL，Na2SO3与KMnO4溶液反应的离子方程式为：______________________________，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为______________mg·kg－1(写计算表达式和计算结果)。解析：(1)该装置为直形冷凝管或冷凝管。(2)根据题目描述，AlP吸水产生高毒性的PH3↑，所以反应的化学方程式为AlP＋3H2O===PH3↑＋Al(OH)3。(3)因为PH3具有很强的还原性，所以要除去空气中的氧气，故装置B中盛有的焦性没食子酸的碱性溶液的作用就是吸收空气中的O2，防止PH3被氧化。(4)通入空气的作用是将装置内生成的PH3气体全部排出，进入装置E中，减小实验误差；(5)在装置E中，PH3作还原剂，被氧化成磷酸，P元素的化合价升高8，MnO4－作氧化剂，被还原为Mn2＋，Mn元素的化合价降低5，根据电子转移守恒可得，反应的化学方程式为：5PH3＋8KMnO4＋12H2SO4===5H3PO4＋4K2SO4＋8MnSO4＋12H2O，其中氧化剂和还原剂物质的量之比为8∶5。(6)Na2SO3与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO32－＋2MnO4－＋6H＋===5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O，已知KMnO4的总物质的量为n(KMnO4)＝20×10－3L×1.50×10－3mol·L－1＝3×10－5mol，则与Na2SO3反应的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)＝25×n(Na2SO3)＝25×(15×10－3L×4.0×10－4mol·L－1)×25025＝2.4×10－5mol，所以与PH3反应的n(KMnO4)＝3×10－5mol－2.4×10－5mol＝0.6×10－5mol，又PH3与KMnO4酸性溶液反应的化学方程式为5PH3＋8KMnO4＋12H2SO4===5H3PO4＋4K2SO4＋8MnSO4＋12H2O，所以原粮中磷化物(以PH3计)的含量为58×0.6×10－5mol×34g/mol×103mg/g－1)/(100×10－3kg)＝1.275mg/kg。答案：(1)直形冷凝管(或冷凝管)(2)AlP＋3H2O===PH3↑＋Al(OH)3(3)吸收空气中的O2(4)保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收(5)8∶5(6)5SO32－＋2MnO4－＋6H＋===5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O＝1.2753．(2019年吉林高三调研)沉淀转化广泛应用于工业生产和科学实验。为了探究AgCl、Ag2S(黑色)的溶解性及转化等相关性质，做以下实验：步骤现象Ⅰ.将NaCl溶液滴入AgNO3溶液中至恰好完全反应。产生白色沉淀。Ⅱ.过滤出Ⅰ中的白色沉淀置于试管中，在试管中加入过量Na2S溶液并充分振荡。白色沉淀变为黑色。Ⅲ.过滤出Ⅱ中的黑色沉淀置于试管中，在试管中加入过量的NaCl溶液并充分较长时间后沉淀由黑色最后完全变为乳白色。振荡后静置。回答下列问题：(1)Ⅰ中的白色沉淀是__________。(2)写出Ⅱ中沉淀变黑的离子方程式______________________，沉淀转化的主要原因是______________。(3)滤出步骤Ⅲ中的乳白色沉淀，加入过量的浓HNO3使之充分反应，有红棕色气体生成，尚有部分沉淀未溶解，过滤得到滤液X和白色沉淀Y。ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀；ⅱ.将Y与足量的KI溶液充分混合，白色沉淀最终转化为黄色沉淀。①由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是_________。②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有__________和__________。(4)为了证明实验步骤Ⅲ中的黑色沉淀只有在NaCl存在下，才能和氧气反应转化为乳白色沉淀，设计了如下对照实验并将实验结果记录在右侧的表格中。装置实验结果B一段时间后，出现乳白色沉淀C一段时间后，无明显变化①A中，盛有MnO2的玻璃仪器名称是_____________。②C中盛放的是物质W的悬浊液，W是________(填化学式)。③请完成B中发生反应的反应式并配平：_________Ag2S＋______＋_______＋___H2O===___AgCl＋_______＋___NaOH解析：将NaCl与AgNO3溶液混合，产生白色沉淀为氯化银沉淀，向所得固液混合物中加Na2S溶液，沉淀变为黑色，滤出黑色沉淀，加入NaCl溶液，较长时间后，沉淀变为乳白色，O2将Ag2S氧化生成S时有Ag＋游离出来，NaCl中大量的Cl－与游离的Ag＋结合成AgCl沉淀，由于c(Ag＋)减小，有利于③中反应平衡右移，B中最终出现乳白色沉淀。(1)将NaCl与AgNO3溶液混合发生复分解反应生成氯化银白色沉淀，Ⅰ中的白色沉淀是AgCl。(2)向所得固液混合物中加Na2S溶液，会生成黑色沉淀，是因为硫化银溶解度小于氯化银，出现了沉淀转化，Ⅱ中能说明沉淀变黑的离子方程式是：2AgCl(s)＋S2－===Ag2S(s)＋2Cl－。(3)滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀，推测含有AgCl.用浓HNO3溶解，产生红棕色气体，是浓硝酸被还原生成的二氧化氮，部分沉淀未溶解为氯化银，则被氧化的只能为S元素，故乳白色沉淀为AgCl和S的混合物；其中S被稀硝酸氧化成硫酸根离子，则在步骤Ⅴ中向X中滴加Ba(NO3)2溶液会生成BaSO4沉淀，再结合步骤Ⅲ中黑色沉淀消失可知硫化银与空气中氧气反应生成硫单质，同时生成氯化银沉淀，过滤得到滤液X和白色沉淀Y，为S和AgCl。①向X中滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，由ⅰ判断，滤液X中被检出的离子是SO42－。②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀为S。(4)①A中，盛有MnO2的玻璃仪器是平底烧瓶。②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物，则装置C中应该不含氯化钠溶液，即为Ag2S悬浊液，通过对比反应现象判断生成乳白色沉淀产生的原因。③装置B中生成的白色沉淀为氯化银和S单质，反应物应该还有氧气，产物中钠离子只能以NaOH形式存在，则未知的反应物为NaOH，再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水，然后根据化合价升降相等配平可得反应方程式：2Ag2S＋4NaCl＋O2＋2H2O===4AgCl＋2S＋4NaOH。答案：(1)AgCl(2)2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－Ag2S的溶解度小于AgCl或Ag2S更难溶(3)①SO42－②AgClS(4)①平底烧瓶②Ag2S③2Ag2S＋4NaCl＋O2＋2H2O===4AgCl＋2S＋4_NaOH4．(2019年全国省级联考一模)Na2S2O3·5H2O常用作冲洗照相底片的定影剂，实验室以Na2S、Na2CO3、SO2为原料，利用下图装置可制取少量Na2S2O3·5H2O，其实验原理为Na2CO3＋SO2===Na2S2O3＋CO2；2Na2S＋3SO2===2Na2SO3＋3S；Na2