實驗方案的設計——高考一輪復習化學探究類實驗專練1.亞硫酸氫銨（）常在制藥工業(yè)中作還原劑，既能與酸作用也能和堿作用，在空氣中易被氧化，遇熱分解放出。某化學學習小組設計如圖裝置（加熱和夾持裝置已省略）制備亞硫酸氫銨，回答下列問題：已知：是一種酸性氧化物。（1）甲裝置中盛裝銅片的儀器名稱為______；丙裝置的作用是______；丁裝置用于吸收多余的，則丁裝置中的試劑為______（填標號）。a.無水b.堿石灰c.d.濃硫酸（2）戊裝置的試管內發(fā)生反應的化學方程式為______。（3）實驗開始時，先關閉，打開，一段時間后，關閉，打開。先打開后打開的原因可能是______。（4）寫出亞硫酸氫銨與等物質的量的氫氧化鋇溶液反應的離子方程式：______。（5）亞硫酸氫銨有較強的還原性，設計實驗檢驗制備的亞硫酸氫銨樣品是否被氧化：______（填操作、現象及相應的結論，可供選擇的試劑：水、稀鹽酸、稀硝酸、氯化鋇溶液、硝酸銀溶液）。2.某小組擬探究液氨與鈉反應。【資料】①氨的熔點是-77.70℃，沸點是-33.35℃。堿金屬的液氨溶液中含有藍色溶劑化電子；②-70℃時，1000g溶解11.29molNa，先形成藍色溶液并緩慢發(fā)生置換反應，產物之一是氨基化鈉（）；③氨基化鈉有潮解性，遇水激烈反應?！狙b置】回答下列問題：（1）橡膠管L的作用是________。（2）A裝置中生石灰可以用________替代。（3）C、E裝置依次選擇藥品為________（填字母）。a.五氧化二磷、堿石灰b.堿石灰、堿石灰c.五氧化二磷、無水氯化鈣d.堿石灰、五氧化二磷（4）具有________（填“強氧化性”“強還原性”或“氧化性和還原性”）；其中形成聚合氨分子的原因是________。（5）寫出鈉和液氨發(fā)生置換反應的化學方程式：________。（6）設計實驗證明產生氣體中含有：________。3.在工業(yè)上常作催化劑和刻蝕劑。實驗室中，先合成，再與反應制備無水，裝置如圖所示（加熱及夾持儀器略）。已知：①實驗室合成的原理為；②的熔點為-101℃，沸點為75.6℃，遇水劇烈分解為兩種酸性氣體；沸點為105℃。忽略共沸?；卮鹣铝袉栴}：（1）儀器甲的名稱為______，儀器乙中所裝的最佳試劑為______（填序號）。a.98%b.70%c.36.5%鹽酸d.70%（2）打開，將三通閥調至，接下來進行的操作是______，一段時間后，加熱裝置C至60℃。儀器丙的作用為______。（3）當C中出現較多液體后，關閉、。制得的操作為：①調節(jié)三通閥的位置為______（填序號）；②……；③加熱E處硬質玻璃管。②的操作為______。（4）該化學學習小組探究在溶液中的顏色變化，進行以下實驗。試劑加熱前溶液顏色加熱后溶液顏色實驗Ⅰ溶液+蒸餾水棕黃色深棕色實驗Ⅱ溶液+幾乎無色幾乎無色實驗Ⅲ溶液+黃色深黃色已知：水溶液中，幾乎無色，為黃色；水解生成（棕黃色）。①從影響平衡移動因素的角度分析，加熱前后，實驗I中溶液顏色無明顯變化的原因為______。②設計實驗證明實驗Ⅲ中溶液呈黃色的原因是：______。4.過氧化鈣微溶于水，溶于酸，是一種用途廣泛的化工產品。以石灰石（含有少量鐵、硅的氧化物）為原料制備的實驗流程如下：已知：①雙氧水在弱酸性或中性條件下性質較穩(wěn)定，在堿性條件下不穩(wěn)定。②273K時，(1)判斷“酸浸1”完成的標志是_______________。(2)“除雜”時，待充分反應后將溶液煮沸并趁熱過濾，“濾渣”的主要成分為_______________；相比普通過濾裝置，使用如圖所示的熱抽濾裝置的優(yōu)點是_______________。(3)“轉化”需在冰水浴中進行，生成晶體的離子方程式為__________；與直接反應不易發(fā)生，制備時加入適量氨水有利于生成，其可能原因為_______________。(4)測定產品中含量。高錳酸鉀滴定法原理為：在酸性條件下，與稀酸反應生成，用標準酸性溶液滴定所生成的，以確定含量。下列關于滴定分析的說法，不正確的是___________（填字母）。A.滴定時應一直觀察滴定管中溶液體積的變化B.當滴入半滴酸性溶液后，溶液顏色從無色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不變色，表示已經到達滴定終點C.滴定前滴定管尖嘴內有氣泡，滴定后尖嘴內無氣泡，則測定結果偏小D.讀取溶液體積時，滴定前俯視讀數，滴定后仰視讀數，則測定結果偏大(5)以電石渣[主要成分為，還含有少量等雜質]為原料也可制備，設計制備晶體的實驗方案：_______________。（須使用的試劑：溶液、溶液、冰水）5.碳酸亞鐵可以用于制備多種食品添加劑。已知易被氧化：。某興趣小組設計如下方案制備，實驗裝置如圖所示：(1)儀器A的名稱是______________。(2)利用如圖所示裝置進行實驗，進行以下兩步操作：第一步：打開活塞1、3，關閉活塞2，反應一段時間；第二步：關閉活塞3，打開活塞2，發(fā)現C中有白色沉淀和氣體生成。①第一步驟的目的是______________。②C中反應生成白色沉淀的離子方程式是______________。③裝置D中可盛裝適量的水，該裝置作用是______________。(3)某固體被部分氧化，為測定其中Fe3+的質量分數，現進行如下實驗：稱取5.600g固體樣品，加足量鹽酸溶解，將溶液稀釋至100mL，量取25.00mL該溶液，加入過量KI溶液充分反應，然后加入幾滴淀粉溶液，用溶液滴定，當滴定至終點時消耗溶液20.00mL。已知實驗過程中發(fā)生反應如下：，。計算固體樣品中Fe3+的質量分數，寫出計算過程______________。(4)與反應可制得摩爾鹽。摩爾鹽易溶于水，不溶于乙醇，性質比一般亞鐵鹽穩(wěn)定，接近l00℃時易失去結晶水。相關物質的溶解度曲線如圖所示。請補充完整由久置于空氣中的樣品合成摩爾鹽的。實驗步驟：將樣品溶于適量的硫酸溶液中，加熱使其溶解，然后向其中加入______________。[可選試劑：蒸餾水、飽和硫酸銨溶液、銅粉、鐵粉、無水乙醇]

答案以及解析1.答案：（1）圓底燒瓶；吸收尾氣中的，防止污染空氣；b（2）（3）氨氣極易溶于水，先通氨氣，使溶液呈堿性，有利于吸收更多，提高的產率（4）（5）取適量樣品于試管中，加水溶解，加入足量稀鹽酸酸化后，滴加氯化鋇溶液，若無沉淀產生，說明樣品未被氧化，反之，則被氧化解析：（2）戊裝置制備氨氣，試管內發(fā)生反應的化學方程式為；（3）由于氨氣極易溶于水，先通氨氣，使溶液呈堿性，有利于吸收更多，提高的產率所以先打開后打開。（4）亞硫酸氫銨與等物質的量的氫氧化鋇溶液反應的離子方程式為；（5）亞硫酸氫銨有強還原性，樣品若被空氣氧化則有硫酸根離子，因此檢驗樣品是否被氧化的方法是取適量樣品于試管中，加水溶解，加入足量稀鹽酸酸化，排除亞硫酸氫銨的干擾，再加氯化鋇溶液，若無白色沉淀產生，說明樣品沒有被氧化，反之，則被氧化。2.答案：（1）平衡氣壓，使氨水順利下滴（2）NaOH（或堿石灰）（3）d（4）強還原性；分子間形成氫鍵（5）（6）驗純后，再在E裝置后點燃產生的氣體，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，若火焰呈淡藍色且燒杯內壁有水滴，則證明產生氣體中含有解析：（1）橡膠管L能夠平衡氣壓，使氨水順利下滴；（2）A裝置中生石灰溶于水放出熱量，并生成堿，促進氨水揮發(fā)出氨氣?？梢杂脷溲趸c、堿石灰替代生石灰；（3）C裝置用于干燥氨氣，避免水與鈉反應；E裝置吸收尾氣中揮發(fā)出來的氨氣以及防止外界水蒸氣進入D裝置。用堿石灰干燥氨氣，用五氧化二磷吸收氨氣并防止外界水蒸氣進入D裝置，d項符合題意；（4）溶劑化電子能釋放電子，具有強還原性；氨分子中N的電負性較大，氨分子之間能形成氫鍵，締合成多氨分子；（5）鈉置換氨中氫，生成氨基化鈉（）和氫氣，化學方程式為；（6）驗純后，再在E裝置后點燃產生的氣體，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，若火焰呈淡藍色且燒杯內壁有水滴，則證明產生氣體中含有。3.答案：（1）圓底燒瓶；b（2）打開；吸收，防止外界水蒸氣進入（3）c；調節(jié)溫度計水銀球位置至三頸瓶口處，將C裝置升溫至75.6℃~105℃（4）對平衡的影響大于溫度的影響；向實驗Ⅱ溶液中加入NaCl溶液后變?yōu)辄S色，加熱后變?yōu)樯铧S色解析：（1）儀器甲的名稱為圓底燒瓶，98％硫酸中水分較少，電離程度較弱，不利于制二氧化硫，所以選用70％硫酸；（2）打開，將三通閥調至，接下來進行的操作：打開，一段時間后，加熱裝置C至60℃。儀器丙的作用：吸收，防止外界水蒸氣進入；（3）當C中出現較多液體后，關閉、。制得的操作為：①調節(jié)三通閥的位置為，②調節(jié)溫度計水銀球位置至三頸瓶口處，將C裝置升溫至75.6℃~105℃，使以氣態(tài)形式進入玻璃管中發(fā)生反應；（4）①從影響平衡移動因素的角度分析，加熱前后，實驗I中溶液顏色無明顯變化的原因：對平衡的影響大于溫度的影響；②設計實驗證明實驗Ⅲ中溶液呈黃色的原因是：向實驗Ⅱ溶液中加入NaCl溶液后變?yōu)辄S色，加熱后變?yōu)樯铧S色。4.答案：(1)繼續(xù)滴加鹽酸，酸浸液中無氣泡產生(2)、;抽濾比普通過濾速度更快，同時通入熱水保溫可防止晶體析出(3)；氨水與反應生成的HCl中和，使H+濃度降低以及放出熱量，均促進反應向生成的方向進行(4)AC(5)在攪拌下，向溶液中分批加入電石渣，置于冰水浴中反應一段時間后，過濾；在冰水浴中，邊攪拌邊向溶液中緩慢滴加所得濾液，待有大量晶體生成，過濾，用少量冰水洗滌2--3次，干燥解析：（1）石灰石主要成分是，在“酸浸1”時，會發(fā)生反應：，若“酸浸1”完成，再滴加稀鹽酸時，不能再與發(fā)生反應產生氣體，就無氣泡產生；（2）石灰石主要成分是，還含有雜質、FeO、，加入酸浸時，、FeO反應產生、，加入雙氧水，被氧化變?yōu)?，加入的氨水與反應產生沉淀，經過濾除去，與HCl不能發(fā)生反應，也以沉淀的形式存在，故“除雜”時，待充分反應后將溶液煮沸并趁熱過濾，“濾渣”的主要成分為、；相比普通過濾裝置，使用如圖所示的熱抽濾裝置的優(yōu)點是抽濾比普通過濾速度更快，同時通入熱水保溫可防止晶體析出；（3）“轉化”需在冰水浴中進行，與氨水、在溶液中反應生成晶體，同時反應產生，該反應的離子方程式為；CaCl2與H2O2直接反應不易發(fā)生，制備時加入適量氨水有利于生成，其可能原因為氨水與反應生成的HCl中和，使?jié)舛冉档鸵约胺懦鰺崃浚龠M反應向生成的方向進行；（4）A.與稀酸反應生成，用標準酸性溶液滴定所生成的，被氧化為，被還原為無色，因此滴加標準酸性溶液時，若無氣泡產生，溶于由無色變?yōu)闇\紅色，則證明滴定達到終點，而不能一直觀察滴定管中溶液體積的變化，A錯誤；B.用標準酸性溶液滴定溶液時，滴定終點判斷方法是：滴入最后半滴酸性溶液后，溶液顏色從無色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不變色，表示已經到達滴定終點，B正確；C.在滴定前滴定管尖嘴內有氣泡，滴定后尖嘴內無氣泡，則滴定消耗標準酸性溶液體積偏大，的質量偏大，因而會導致測定結果偏大，C錯誤；D.讀取溶液體積時，滴定前俯視讀數，V1偏小，滴定后仰視讀數，V2偏大，則消耗標準溶液體積(V2-V1)就會偏大，最終導致測定結果偏大，D正確；故合理選項是AC；（5）電石渣[主要成分為，還含有少量等雜質]，以電石渣為原料液可以制備，要求必須使用溶液、溶液、冰水，由于是強酸弱堿鹽，水解使溶液顯酸性，其水溶液溶解，反應產生溶液，過濾除去酸性氧化物等固體雜質，溶液與溶液在冰水浴反應，就可得到晶體。故制備晶體的實驗方案是：在攪拌下，向溶液中分批加入電石渣，置于冰水浴中反應一段時間后，過濾；在冰水浴中，邊攪拌邊向溶液中緩慢滴加所得濾液，待有大量晶體生成，過濾，用少量冰水洗滌2--3次，干燥。5.答案：(1)分液漏斗(2)蒸餾燒瓶產生氫氣將裝置內空氣排盡，防止二價鐵被氧化；；形成液封，防止C中產品接觸空氣被氧化變質(3)8.0%(4)足量鐵粉，趁熱過濾，向濾液中加入計算量的飽和硫酸銨溶液，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，用無水乙醇洗滌、低于100℃烘干解析：（1）儀器A的名稱為分液漏斗。（2）①步驟一的目的是通過蒸餾燒瓶中產生的氫氣將裝置內的空氣排盡，防止二價鐵被氧化。②C中亞鐵離子和碳酸氫根離子反應生成碳酸亞鐵、二氧化碳和水，離子方程式為。③裝置D中盛放適量水，作用為形成液封，防止C中產品接觸空氣被氧化變質。（3）消耗硫代硫酸鈉物質的量為0.1mol/L×0.02L=0.002mol，則消耗的碘單質物質的量為0.001mol，生成0.001