化学实验基础定性实验的设计与评价Word格式文档下载.docx
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Cu＋CO2，所以分解产物中一定含有CO。
③实验结束时，为了防止倒吸，应先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。
④检验Fe2O3的方法是取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。
（3）①滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。
②加入锌粉后将Fe3＋还原为Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，将Fe2＋氧化为Fe3＋，MnO
转化为Mn2＋，
可得关系式：
5Fe2＋～MnO
已知n（MnO
）＝（cV×
10－3）mol
则n（Fe2＋）＝（5cV×
则m（Fe2＋）＝（5cV×
10－3×
56）g
该晶体中铁的质量分数w（Fe）＝
×
100%＝
100%。
[答案]
（1）3FeC2O4＋2K3[Fe（CN）6]===Fe3[Fe（CN）6]2＋3K2C2O4
（2）①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3
（3）①粉红色出现 ②
100%
[备考方略]
1．常见物质的热分解反应规律
（1）难溶性碳酸盐
氧化物＋CO2。
（2）碳酸的酸式盐
碳酸的正盐＋CO2＋H2O。
（3）铵盐
NH3＋相应的酸（或酸性氧化物＋H2O）（NH4NO3除外）。
（4）硝酸盐
金属（或金属氧化物、亚硝酸盐）＋氮氧化物（NO或NO2）＋O2。
（5）草酸晶体
CO2＋CO＋H2O。
2.实验大题中文字表述题的各种答题规范
（1）液体体积测量中读数的答题关键
答题要素
平视：
视线与刻度线和凹液面最低处在同一水平线上
读数：
液面最低点（最底端、最底部、最低处）与刻度线相切
得分点及
关键词
“平视”“刻度线”“凹液面”
“液面最低点”“相切”
（2）沉淀洗涤是否完全的检验答题模板
取少许最后一次洗涤滤液，滴入少量……溶液（试剂），若……（现象），表示已经洗涤完全。
说明：
解答此类题目要注意四个得分点：
取样＋试剂＋现象＋结论。
取样
要取“少许最后一次”洗涤滤液
试剂
选择合理的试剂
现象
须有明显的现象描述
结论
根据现象得出结论
（3）实验操作的原因、目的、作用的答题要点
明确实验目的：
做什么
明确操作目的：
为什么这样做
明确结论：
这样做会有什么结果？
理由是什么
操作：
怎么“做”，为什么这样“做”
作用：
须有明确的结论、判断、理由
（4）实验现象的准确、全面描述
答题
要素
现象描述要全面：
看到的、听到的、触摸到的、闻到的
现象描述要准确：
如A试管中……B处有……
按“现象＋结论”格式描述，忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称
得分点及关键词
溶液中：
颜色由……变成……，液面上升或下降（形成液面差），溶液变浑浊，生成（产生）……沉淀，溶液发生倒吸，产生大量气泡（或有气体从溶液中逸出），有液体溢出等
固体：
表面产生大量气泡，逐渐溶解，体积逐渐变小，颜色由……变成……等
气体：
生成……色（味）气体，气体由……色变成……色，先变……后……（加深、变浅、褪色）等
（5）试剂的作用的答题模板
试剂的作用是什么？
要达到的目的是什么
作用类：
“除去”“防止”“抑制”“使……”等，回答要准确
作用—目的类：
“作用”是“……”，“目的”是“……”，回答要准确全面
[对点练1] 绿矾（FeSO4·
7H2O）在不同温度下可分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。
已知SO3是一种无色晶体，熔点16.8℃，沸点44.8℃，氧化性及脱水性较浓硫酸强，能漂白某些有机染料，如品红等。
（1）同学甲按如图所示装置实验检验绿矾的分解产物。
装置B中可观察到的现象是________________，由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。
装置C的作用是________________________________。
（2）同学乙认为同学甲的实验结论不严谨。
乙对甲做完实验的B装置试管进行加热，发现褪色的品红溶液未恢复红色，则可证明绿矾分解的产物中________。
（填字母）
A．不含SO2 B．可能含SO2 C．一定含有SO3
（3）同学丙查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出，为此，丙选用甲的部分装置和下列图部分装置设计出了一套检验绿矾分解气态产物的装置：
①同学丙的实验装置中，依次连接的合理顺序为________。
②能证明绿矾分解产物中有O2的实验操作及现象是________________________。
（4）为证明绿矾分解产物中含有三价铁，选用的实验仪器有试管、药匙、________；
选用的试剂为_________________。
解析：
本题以探究绿矾分解产物为载体，考查SO2的性质，实验装置的连接，物质的检验，实验方案的设计和评价。
（1）根据题意，绿矾在不同温度下可分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物，SO2、SO3都能使品红溶液褪色，装置B中可观察到的现象是品红溶液褪色。
装置C的作用是吸收尾气，防止SO2（SO3）等气体扩散到空气污染环境。
（2）经SO2漂白过的品红溶液加热后可恢复红色，SO3也能漂白品红，但SO3漂白后的品红溶液加热不恢复红色。
对B装置试管进行加热，褪色的品红溶液未恢复红色，说明产物中一定含SO3，可能含SO2，答案选B、C。
（3）①根据题意，绿矾分解的气态产物可能有H2O（g）、SO2、SO3和O2。
检验H2O（g）用无水CuSO4；
检验SO2用品红溶液；
根据题给SO3的物理性质，检验SO3将气态产物冷却观察是否有晶体析出；
检验O2用带火星的木条。
为了防止检验其他气体时带出的H2O（g）干扰分解产物H2O（g）的检验，故先检验产物H2O（g）；
由于SO3也能漂白品红，所以先检验SO3并除去SO3，后检验SO2；
检验SO2后用碱液吸收SO2，收集并检验O2；
装置连接的合理顺序为AFGBDH。
②O2能使带火星的木条复燃，证明绿矾分解产物中有O2的实验操作及现象是：
把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是O2。
（4）绿矾分解得到铁的氧化物和硫的氧化物，要证明分解产物中含有三价铁，用非氧化性酸将分解的固体产物溶解，再用KSCN溶液检验；
选用的实验仪器有试管、药匙、胶头滴管；
选用的试剂是盐酸、KSCN溶液。
答案：
（1）品红溶液褪色 吸收尾气，防止SO2（SO3）等气体扩散到空气污染环境
（2）BC （3）①AFGBDH ②把H中的导管移出水面，撤走酒精灯，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 （4）胶头滴管 盐酸、KSCN溶液
题型二 物质性质的探究
[典例2] （2018·
北京高考）实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。
资料：
K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；
具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）
①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是______________________________________
（锰被还原为Mn2＋）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有3Cl2＋2Fe（OH）3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外还有____________________________________。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生
ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有________离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由_________________________________产生（用方程式表示）。
ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。
用KOH溶液洗涤的目的是________。
②根据K2FeO4的制备实验得出：
氧化性Cl2________FeO
（填“>
”或“<
”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeO
的氧化性强弱关系相反，原因是__________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性FeO
>
MnO
，验证实验如下：
将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色。
该现象能否证明氧化性FeO
。
若能，请说明理由；
若不能，进一步设计实验方案。
理由或方案：
____________________________________________________________
[解析]
（1）①KMnO4被HCl还原为MnCl2，HCl被氧化为Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
②应在装置B中加入饱和食盐水，以除去混在Cl2中的HCl。
洗气时，气体应长管进、短管出。
③过量的KOH还能与Cl2发生歧化反应，化学方程式为Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O。
（2）①ⅰ.滴加KSCN溶液，溶液变红，说明原溶液中含有Fe3＋。
有Fe3＋生成，不能判断FeO
一定与Cl－发生了反应，根据题目给出的信息，K2FeO4在酸性或中性条件下，FeO
会与H＋发生氧化还原反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为4FeO
＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。
ⅱ.用KOH溶液洗涤可除去混在C所得固体中的ClO－。
②碱性条件下，氧化性Cl2>
FeO
；
而在酸性条件下，FeO
的氧化能力增强，氧化性Cl2<
由此可见，两者氧化性强弱关系相反，主要原因是溶液的酸碱性不同。
③理由：
在过量酸的作用下完全转化为Fe3＋和O2，溶液浅紫色一定是MnO
的颜色。
方案：
向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色。
[答案]
（1）①2KMnO4＋16HCl===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O
②
③Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
（2）①ⅰ.Fe3＋ 4FeO
＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
ⅱ.排除ClO－的干扰
②>
溶液酸碱性不同
的颜色
向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
1．实验类型
（1）根据物质性质设计实验方案
（2）根据物质的结构（或官能团）设计性质实验方案
2．命题角度
类型
思考方向
酸性强弱比较
可通过强酸制弱酸、对应盐的碱性、同浓度溶液导电能力或pH等方法来比较
金属性强弱比较
可通过与水或酸反应置换氢的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性、置换反应、原电池的正负极、电解池中阴极阳离子的放电顺序等方法来比较
非金属性强弱比较
可通过最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性、与H2化合的难易程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较
弱酸酸式盐的电离程度与水解程度比较
可通过测得溶液的酸碱性的方法来比较
Ksp的大小比较（以AgCl、AgI为例）
①向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀；
②向浓度均为0.1mol·
L－1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1mol·
L－1AgNO3溶液先产生黄色沉淀
一元酸、二元酸判断
可用NaOH溶液进行中和滴定测定消耗V（NaOH）来确定
羟基的数目判断
可通过取一定量试剂与足量Na反应测定放出氢气的量来确定
羧基的数目判断
可通过取一定量试剂与足量NaHCO3反应测定放出CO2的量来确定
[对点练2] SO2气体为无色气体，有强烈刺激性气味，是大气主要污染物之一，某学习小组为了探究二氧化硫的某些性质，进行了如下实验。
Ⅰ.如图所示，使用试剂和装置探究二氧化硫的还原性：
（1）装置C的名称为________。
（2）装置B中溶液的现象为________________________________________________。
（3）学生甲预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置D中产生了少量白色沉淀。
学生乙经过查阅资料发现少量白色沉淀可能是硫酸钡，因为装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应，请写出装置D中反应的化学方程式：
_____________________。
Ⅱ.经过思考，设计了如下装置，且所配制的溶液均使用无氧蒸馏水，检验SO2在无氧干扰时，是否与氯化钡反应生成沉淀。
（4）加入碳酸钠粉末的目的是______________________________________________。
（5）当____________________时，氯化钡溶液中没有沉淀出现，说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应，此时滴加双氧水，出现了白色沉淀。
（6）裝置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是_________________________________________________。
（1）装置C为分液漏斗。
（2）装置A中生成二氧化硫，气体进入装置B中，二氧化硫会将氯化铁还原为氯化亚铁，所以看到的现象为溶液由棕黄色变为浅绿色。
（3）装置或溶液中少量的氧气参与了氧化反应，则一定是氧气将＋4价S氧化为＋6价，反应物一定有SO2、O2和BaCl2，生成物一定有硫酸钡沉淀，那么Cl元素只能以HCl的形式存在，还要添加H2O，所以反应为2SO2＋O2＋2BaCl2＋2H2O===2BaSO4↓＋4HCl。
（4）装置需要排除空气，所以用碳酸钠和硫酸反应生成的二氧化碳来排空气。
（5）当淀粉 碘溶液蓝色褪去时，说明二氧化硫已经到达淀粉 碘溶液，但是氯化钡溶液中无沉淀，说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应。
（6）最后的氢氧化钙溶液的主要作用是指示装置的空气已经被除尽，即看到澄清石灰水变浑浊，代表二氧化碳气体已经到达最后的烧杯中，装置中的空气被排净。
（1）分液漏斗
（2）溶液由棕黄色变为浅绿色
（3）2SO2＋O2＋2BaCl2＋2H2O===2BaSO4↓＋4HCl
（4）产生二氧化碳，排除装置中的氧气
（5）淀粉 碘溶液蓝色褪去
（6）检验二氧化碳是否已排尽装置中的空气
[课时检测]
1．实验室以绿矾（FeSO4·
7H2O）制备补血剂甘氨酸亚铁[（NH2CH2COO）2Fe]有关物质性质如下：
甘氨酸
（NH2CH2COOH）
柠檬酸
甘氨酸亚铁
易溶于水，微溶于乙醇，两性化合物
易溶于水和乙醇，有强酸性和还原性
易溶于水，难溶于乙醇
实验过程：
Ⅰ.配制含0.10molFeSO4的绿矾溶液。
Ⅱ.制备FeCO3：
向配制好的绿矾溶液中，缓慢加入200mL1.1mol·
L－1NH4HCO3溶液，边加边搅拌，反应结束后过滤并洗涤沉淀。
Ⅲ.制备（NH2CH2COO）2Fe：
实验装置如下图（夹持和加热仪器略去），将实验Ⅱ得到的沉淀和含0.20mol甘氨酸的水溶液混合后加入C中，然后利用A中的反应将C中空气排净，接着滴入柠檬酸溶液并加热。
反应结束后过滤，滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
（1）实验Ⅰ中：
实验室配制绿矾溶液时，为防止FeSO4被氧化变质，应加入的试剂为________（写化学式）。
再滴加少量稀硫酸的作用是________________________________。
（2）实验Ⅱ中：
生成沉淀的离子方程式为_____________________________________
（3）实验Ⅲ中：
①C中盛柠檬酸溶液的仪器名称为_____________________________
②装置A中所盛放的试剂是________。
A．Na2CO3和稀H2SO4 B．CaCO3和稀H2SO4
C．CaCO3和稀盐酸
③确认C中空气排尽的实验现象是_______________________________________。
④加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解，另一个作用是________________。
⑤洗涤实验Ⅲ中得到的沉淀，所选用的最佳洗涤试剂是________。
A．热水 B．乙醇溶液 C．柠檬酸溶液
⑥若产品的质量为17.34g，则产率为________%。
（1）Fe2＋具有还原性，能被空气中氧气氧化，因此需要加入Fe粉，防止Fe2＋被氧化；
Fe2＋能发生水解，加入稀硫酸的目的是抑制Fe2＋的水解；
（2）实验Ⅱ制备的是FeCO3，所用试剂为FeSO4和NH4HCO3，利用HCO
的电离HCO
CO
＋H＋，Fe2＋结合CO
，促使平衡向正反应方向进行，H＋浓度增大，H＋与HCO
反应生成CO2，因此离子方程式为Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O；
（3）①根据仪器的特点，盛放柠檬酸溶液的仪器是滴液漏斗；
②装置A制备CO2，装置A为启普发生器的简易装置，因此盛放的试剂是CaCO3和盐酸，故C正确；
③空气排尽，CO2充满装置，即装置D中澄清石灰水变浑浊；
④根据信息，柠檬酸具有还原性和强酸性，能够促进FeCO3的溶解，防止Fe2＋被氧化；
⑤甘氨酸亚铁易溶于水，难溶于乙醇，因此用乙醇溶液洗涤，故选项B正确；
⑥根据原子守恒，FeCO3和甘氨酸恰好完全反应，因此甘氨酸亚铁的物质的量为0.1mol，质量为20.4g，产率为
100%＝85%。
（1）Fe 防止Fe2＋水解
（2）Fe2＋＋2HCO
===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
（3）①滴液漏斗 ②C ③D中澄清石灰水变浑浊
④防止二价铁被氧化 ⑤B ⑥85
2．水合草酸亚铁（FeC2O4·
xH2O）是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。
某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。
（1）实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
（2）将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。
分别取2mL此溶液于3支试管中，进行实验：
①第一支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红；
②第二支试管中加入几滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；
③第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。
上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2＋的是________（填编号）。
（3）为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。
按如图连接好装置进行实验。
实验步骤如下：
A．打开K1和K2，缓缓通入N2
B．加热装置A一段时间
C．停止加热，冷却到室温
D．关闭K1和K2，称量A
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