2024年高考复习方案 化学第45讲.docx

第45讲实验方案的设计与评价实验数据的分析与处理

1.[2022·山东日照二模]为探究KSCN的性质进行了如下四个实验:

①向1mL0.15mol·L-1的KSCN溶液中加入1mL0.15mol·L-1FeSO4溶液,无明显现象。

②向①中所得溶液再滴加硫酸酸化的KMnO4溶液,溶液先变红后褪色。

③向1mL0.15mol·L-1的KSCN溶液中加入1mL0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液,溶液变红。

④向③中所得溶液再滴加0.5mL0.5mol·L-1FeSO4溶液,溶液颜色明显变浅。

下列说法错误的是 (D)

A.由①和③可得出溶液颜色变红的原因为Fe3+与SCN-生成红色物质

B.由②和③的现象可说明还原性:Fe2+SCN-

C.④中溶液颜色变浅的原因可能是Fe2+也可以与SCN-络合

D.将③中所得溶液分为两等份,分别加入0.5mLH2O、0.5mL0.5mol·L-1FeSO4溶液,对比二者颜色变化即可确定④中颜色变浅的原因

[解析]比较实验①③可知,两实验中仅是Fe2+和Fe3+的不同,其余离子均相同,故由①和③可得出溶液颜色变红的原因为Fe3+与SCN-生成红色物质,A正确;由实验③可知Fe3+能与SCN-结合成红色物质,而实验②滴加酸性高锰酸钾溶液后先变红,说明Fe2+被氧化为Fe3+,后褪色说明SCN-被氧化,则由②和③的现象可说明还原性:Fe2+SCN-,B正确;比较实验③④可知,在实验③所得红色溶液中加入0.5mL0.5mol·L-1FeSO4溶液,溶液颜色明显变浅,可能是由于Fe2+与SCN-形成络合物后,导致SCN-的浓度减小,使得Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡逆向移动,溶液颜色明显变浅,C正确;将③中所得溶液分为两等份,分别加入0.5mLH2O、0.5mL0.5mol·L-1FeSO4溶液,将导致两溶液中的亚铁离子、硫酸根离子浓度均不同,即变量不唯一,且加水稀释和加入0.5mL0.5mol·L-1FeSO4溶液都将使溶液颜色变浅,即无法通过对比二者颜色变化即可确定④中颜色变浅的原因,D错误。

2.[2022·广东广州阶段考]铁粉与硝酸反应可制备硝酸铁,硝酸铁溶液可用于刻蚀银器。铁粉用量和硝酸浓度都会影响反应产物。

Ⅰ.常温下过量铁粉与不同浓度硝酸反应的还原产物的探究。利用如图所示装置进行实验,其中装置A中为氮气氛围。

(1)实验一:硝酸初始浓度为12.0mol·L-1时,硝酸的还原产物主要是NO2。装置B中NO2发生反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。?

(2)实验二:硝酸浓度为6.0mol·L-1时,硝酸的还原产物主要是NO。利用上述装置进行实验时,证明还原产物主要是NO的现象是A装置中产生无色气体,到B装置中有大量气泡,B装置液面以上和装置C中充满红棕色气体。?

(3)实验三:硝酸浓度为0.5mol·L-1时,过量铁粉与硝酸反应产生H2,充分反应后所得溶液几乎无色。取装置A中上层清液,加入过量NaOH溶液并煮沸,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。过量铁粉与0.5mol·L-1硝酸混合,发生反应的离子方程式有

①Fe+2H+Fe2++H2↑;②4Fe+NO3-+10H+4Fe2++NH4++3H2O

Ⅱ.硝酸铁溶液刻蚀银器的原理探究。

(4)已知:①0.1mol·L-1硝酸铁溶液pH约为1.6。

②将5mL0.1mol·L-1硝酸铁溶液滴加到有银镜的试管中,1min后银镜完全溶解。

[提出猜想]

猜想a:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。

猜想b:酸性条件下NO3-,能氧化

设计实验,验证猜想

序号

实验方案

实验现象

结论

猜

想

a

①将5mLpH约为1.6的0.05mol·L-1

Fe2(SO4)3溶液滴加到有银镜的试管甲中?

②将5mLpH约为1.6的硫酸溶液滴加到有银镜的试管乙中

试管甲中银镜完全溶解;试管乙中无明显现象?

猜想a

成立

猜

想

b

将5mLpH约为1.6的硫酸酸化的0.3mol·L-1KNO3溶液滴加到有银镜的试管丙中?

1.2min后试管丙中银镜完全溶解

猜想b

成立

[实验结论]

硝酸铁溶液刻蚀银器原理是0.1mol·L-1硝酸铁溶液中的Fe3+和NO3-均能氧化

[解析](1)NO2和H2O反应生成HNO3和NO,故装置B中NO2发生反应的化学方程式为3NO2+H2O2HNO3+NO。(2)无色气体NO很容易与O2反应生成红棕色的NO2,故利用题述装置进行实验时,证明还原产物主要是NO的现象是A装置中产生无色气体,到B装置中有大量气泡,B装置液面以上和装置C中充满