PAGEPAGE48第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)第32講化學(xué)實(shí)驗(yàn)熱點(diǎn)熱點(diǎn)一以“模擬工業(yè)生產(chǎn)〞為載體的綜合實(shí)驗(yàn)題化工流程的命題來(lái)源很廣，與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多，因此分析工業(yè)生產(chǎn)化工流程題時(shí)，應(yīng)將流程路線、試題設(shè)問(wèn)和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，它常常結(jié)合工藝流程考查根本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，可以說(shuō)它是無(wú)機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有①操作流程；②物質(zhì)變化流程；③裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向，其次依據(jù)流程圖分析反響原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反響——知其然，弄清有關(guān)反響原理，明確目的(如沉淀反響、除雜、別離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí)，有效地進(jìn)行信息的利用，準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于化工流程常與溶液的配制、物質(zhì)的別離及定量測(cè)定等根本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)根底知識(shí)，才能有效結(jié)合題中的信息，準(zhǔn)確答題。[典例剖析](2022·四川理綜，9)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進(jìn)行相關(guān)探究。【資料查閱】該小組用以下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)請(qǐng)答復(fù)以下問(wèn)題：(1)儀器X的名稱是________。(2)實(shí)驗(yàn)操作的先后順序是a→________→e(填操作的編號(hào))。a．檢查裝置的氣密性后參加藥品b．熄滅酒精燈，冷卻c．在“氣體入口〞處通入枯燥HCld．點(diǎn)燃酒精燈，加熱e．停止通入HCl，然后通入N2(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是________________________________________________________________________。(4)裝置D中發(fā)生的氧化復(fù)原反響的離子方程式是_____________________________________________________________________________________________________。【探究反思】(5)反響結(jié)束后，取出CuCl產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析：①假設(shè)雜質(zhì)是CuCl2，那么產(chǎn)生的原因是___________________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)雜質(zhì)是CuO，那么產(chǎn)生的原因是____________________________________________________________________________________________________________________。[審題流程]第1步：審題干信息，此題題干信息很簡(jiǎn)單，提取實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脽岱纸釩uCl2·2H2O晶體制取CuCl。第2步：(1)審“流程〞，獲取反響條件等有效信息：CuCl2·2H2O要在HCl氣流中加熱先脫結(jié)晶水，再繼續(xù)加熱使無(wú)水CuCl2分解，假設(shè)不在HCl氣流中加熱，CuCl2·2H2O將會(huì)水解，最終產(chǎn)物為CuO。(2)審“裝置圖〞，獲取每個(gè)儀器的作用等有效信息：①A為CuCl2·2H2O分解產(chǎn)生CuCl的裝置，氣體入口必須通入HCl氣體；②X枯燥管中盛放的無(wú)水CuSO4檢驗(yàn)分解產(chǎn)生的水蒸氣；③C中濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)HCl以及反響產(chǎn)生的Cl2；④D為尾氣處理裝置，吸收HCl和Cl2。第3步，審問(wèn)題信息：結(jié)合第1步、第2步提取的有效信息，結(jié)合題目提出的具體問(wèn)題，聯(lián)想已學(xué)過(guò)的知識(shí)，標(biāo)準(zhǔn)解答題目中的具體問(wèn)題。如此題第(2)問(wèn)，結(jié)合第2步中獲取的流程信息的條件控制，必須先通HCl排盡空氣，防止O2影響產(chǎn)品純度，然后點(diǎn)燃酒精燈，在HCl氣流中加熱分解CuCl2·2H2O，最后在HCl氣流中冷卻生成CuCl，即可順利選擇操作順序：a→c→d→b→e。第(3)問(wèn)，結(jié)合第2步獲取的有效信息，知通入C裝置的氣體有HCl和Cl2，再根據(jù)HCl和Cl2的性質(zhì)，即可得出石蕊試紙“先變紅后褪色〞的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。第(4)問(wèn)中NaOH吸Cl2屬于氧化復(fù)原反響，即可寫離子方程式。第(5)問(wèn)，結(jié)合流程信息，可知有CuCl2的原因，是分解不完全，肯定是“加熱時(shí)間不夠〞；產(chǎn)生CuO肯定是CuCl2·2H2O發(fā)生水解，肯定是“HCl通入的量缺乏〞。答案(1)枯燥管(2)cdb(3)先變紅后褪色(4)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(5)①加熱時(shí)間缺乏或溫度偏低②通入HCl的量缺乏1．(2022·安徽皖南六校第一次聯(lián)考)納米碳酸鈣廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、造紙、化學(xué)建材、油墨、涂料、密封膠與膠粘劑等行業(yè)。在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2可以制得納米級(jí)碳酸鈣。某校學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下圖裝置制取該產(chǎn)品。D中裝有蘸稀硫酸的脫脂棉，圖中夾持裝置已略去。可選用的藥品有a.石灰石b．飽和氯化鈣溶液c．6mol·L－1鹽酸d．氯化銨固體e．氫氧化鈣固體(1)A中制備氣體時(shí)，所需的藥品是________(填字母)。(2)B中盛有________溶液，其作用是________________________________。(3)寫出制取氨氣的化學(xué)方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，向C中通入氣體是有先后順序的，應(yīng)先通入的氣體是________________(寫化學(xué)式)。(5)檢驗(yàn)D出口處是否有氨氣逸出的方法是________________________________________________________________________________________________________________。(6)寫出制納米級(jí)碳酸鈣的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)ac(2)飽和NaHCO3除去CO2中的HCl(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2H2O＋2NH3↑(4)NH3(5)將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，假設(shè)試紙變藍(lán)，那么證明有氨氣逸出；假設(shè)試紙不變藍(lán)，那么證明沒(méi)有氨氣逸出(答案合理即可)(6)CaCl2＋CO2＋H2O＋2NH3=2NH4Cl＋CaCO3↓解析(1)由圖可知，A制備的氣體為CO2，所以選擇藥品為石灰石和6mol·L－1鹽酸。(2)制出的CO2中不能有HCl，否那么會(huì)在C中與NH3反響，除去HCl應(yīng)該用飽和NaHCO3溶液。(4)NH3的溶解度大于CO2，所以先通入NH3使溶液呈堿性，CO2才能被充分的吸收參與反響。(5)檢驗(yàn)NH3時(shí)將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙放在D出口處，假設(shè)試紙變藍(lán)，那么證明有氨氣逸出；如果試紙不變藍(lán)，那么證明沒(méi)有氨氣逸出。2．實(shí)驗(yàn)室中以粗銅粉(含雜質(zhì)Fe)為原料，制備銅的氯化物的流程如下：請(qǐng)按要求答復(fù)以下問(wèn)題：(1)現(xiàn)用如下圖的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品來(lái)制備純潔、枯燥的Cl2并與粗銅粉反響(鐵架臺(tái)和加熱裝置等省略)。①按氣流方向連接各儀器接口，正確的順序是a→________→________→________→________→________→____________________→________。實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)玻璃管加熱前要進(jìn)行一步重要操作，該操作是________________________________________________________。②反響時(shí)，盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)上述流程中，所得固體Ⅰ需要加稀鹽酸溶解，其目的是________________________；溶液Ⅰ可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì)，X最好選用以下試劑中的________(填字母)。a．Cu b．NH3·H2Oc．CuO d．Cu2(OH)2CO3e．H2S(3)向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀，寫出該反響的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①dehifgb(f、g可調(diào)換順序)通入一段時(shí)間的Cl2，使裝置中充滿黃綠色的氣體(排出裝置中的空氣)②產(chǎn)生大量棕黃色的煙(2)防止CuCl2和FeCl3水解cd(3)SO2＋2H2O＋2Cu2＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋解析(1)要利用圖中所給實(shí)驗(yàn)儀器和藥品來(lái)制備純潔、枯燥的Cl2并與粗銅粉反響，首先要找到Cl2的發(fā)生裝置(A)，然后將制得的Cl2凈化(除去HCl，用裝置C)、枯燥(用裝置E)，并使其與粗銅粉反響(用裝置D)，最后進(jìn)行尾氣吸收(用裝置B)。①按氣流方向連接各儀器接口，正確的順序是a→d→e→h→i→f→g→b(f、g可調(diào)換順序)。實(shí)驗(yàn)中硬質(zhì)玻璃管加熱前要通入一段時(shí)間的Cl2，使裝置中充滿黃綠色的氣體，以防止O2與銅粉反響。②Cl2與Cu反響生成棕黃色的CuCl2固體小顆粒，故盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色的煙。(2)題給流程中，所得固體Ⅰ是CuCl2和FeCl3的混合物，加稀鹽酸而不加水溶解，是為了防止CuCl2和FeCl3水解；向溶液Ⅰ中參加試劑X用于調(diào)節(jié)溶液的pH以除去Fe3＋，故X最好是能與H＋反響、但不與Cu2＋反響且不引入新雜質(zhì)的試劑，題給選項(xiàng)中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。(3)向溶液Ⅱ(CuCl2溶液)中通入一定量的SO2，加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀，該過(guò)程中發(fā)生SO2復(fù)原Cu2＋的反響，SO2被氧化為SOeq\o\al(2－,4)。3．TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料，又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。(1)實(shí)驗(yàn)室利用反響TiO2(s)＋CCl4(g)eq\o(=,\s\up7(△))TiCl4(g)＋CO2(g)，在無(wú)水無(wú)氧條件下制備TiCl4，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表：物質(zhì)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃其他CCl4－2376與TiCl4互溶TiCl4－25136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧儀器A的名稱是________。裝置E中的試劑是________。反響開始前依次進(jìn)行如下操作：組裝儀器、________、加裝藥品、通N2一段時(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈。反響結(jié)束后的操作包括：①停止通N2②熄滅酒精燈③冷卻至室溫。正確的順序?yàn)開_______(填序號(hào))。欲別離D中的液態(tài)混合物，所采用操作的名稱是________。(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反響包括：酸溶FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)水解TiOSO4(aq)＋2H2O(l)eq\o(=,\s\up7(90℃))H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)簡(jiǎn)要工藝流程如下：①試劑A為________(填化學(xué)符號(hào))。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，假設(shè)溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2收率降低，原因是________________________________________________________________________。②取少量酸洗后的H2TiO3，參加鹽酸并振蕩，滴加KSCN溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，再加H2O2后出現(xiàn)微紅色，說(shuō)明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是________。這種H2TiO3即使用水充分洗滌，煅燒后獲得的TiO2也會(huì)發(fā)黃，發(fā)黃的雜質(zhì)是________(填化學(xué)式)。答案(1)枯燥管濃硫酸檢驗(yàn)裝置氣密性②③①分餾(或蒸餾)(2)①Fe溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致TiOSO4提前水解，產(chǎn)生H2TiO3沉淀②Fe2＋Fe2O3解析(1)制取TiCl4需要在無(wú)水無(wú)氧的環(huán)境中進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中用N2排出裝置內(nèi)的空氣，枯燥管A中盛有的試劑是為了除去空氣中的O2和水蒸氣。E中應(yīng)盛有濃硫酸，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置，使TiCl4發(fā)生水解，反響前，先組裝儀器、檢查裝置的氣密性，再裝入藥品。反響后，應(yīng)先熄滅酒精燈，待裝置冷卻至室溫，再停止通入N2。D中的液態(tài)混合物為生成的TiCl4和揮發(fā)出的CCl4，由表中信息可知，二者互溶但沸點(diǎn)相差較大，可采取分餾(或蒸餾)的方法予以別離。(2)①鈦鐵礦中含有Fe2O3、SiO2等雜質(zhì)，用硫酸溶解時(shí)，溶液中生成Fe2(SO4)3，那么鈦液Ⅰ中含有TiOSO4、FeSO4和Fe2(SO4)3，參加試劑A后，結(jié)晶、過(guò)濾得到的是FeSO4·7H2O，所以試劑A是鐵粉，把Fe3＋復(fù)原為Fe2＋；由于TiOSO4容易水解，假設(shè)溫度過(guò)高，那么會(huì)有較多的TiOSO4水解為固體H2TiO3，過(guò)濾后混入FeSO4·7H2O中，導(dǎo)致TiO2產(chǎn)率降低。②先加KSCN溶液無(wú)現(xiàn)象，加H2O2后出現(xiàn)紅色，說(shuō)明存在Fe2＋；經(jīng)加熱后Fe2＋被氧化為Fe2O3而使產(chǎn)品發(fā)黃。熱點(diǎn)二有機(jī)物的制備與根本操作的融合把握三個(gè)關(guān)鍵，突破有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)1．把握制備過(guò)程2．盤點(diǎn)常用儀器3．熟悉常考問(wèn)題(1)有機(jī)物易揮發(fā)，因此在反響中通常要采用冷凝回流裝置，以減少有機(jī)物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。(2)有機(jī)反響通常都是可逆反響，且易發(fā)生副反響，因此常使某種價(jià)格較低的反響物過(guò)量，以提高另一反響物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中需要控制反響條件，以減少副反響的發(fā)生。(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)選擇適宜的別離提純方法，如蒸餾、分液等。[典例剖析]醇脫水是合成烯烴的常用方法，實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反響和實(shí)驗(yàn)裝置如下：可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相對(duì)分子質(zhì)量密度/g·cm－3沸點(diǎn)/℃溶解性環(huán)己醇1000.9618161微溶于水環(huán)己烯820.810283難溶于水合成反響：在a中參加20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動(dòng)下慢慢參加1mL濃硫酸。b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過(guò)90℃。別離提純：反響粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌，別離后參加無(wú)水氯化鈣顆粒，靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。最終通過(guò)蒸餾得到純潔環(huán)己烯10g。答復(fù)以下問(wèn)題：(1)裝置b的名稱是________。(2)參加碎瓷片的作用是_____________________________________________________；如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應(yīng)該采取的正確操作是________(填字母，下同)。A．立即補(bǔ)加B．冷卻后補(bǔ)加C．不需補(bǔ)加D．重新配料(3)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________________________________。(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并________；在本實(shí)驗(yàn)別離過(guò)程中，產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的________(填“上口倒出〞或“下口放出〞)。(5)別離提純過(guò)程中參加無(wú)水氯化鈣的目的是______________________________。(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過(guò)程中，不可能用到的儀器有________。A．圓底燒瓶 B．溫度計(jì)C．吸濾瓶D．球形冷凝管 E．接收器(7)本實(shí)驗(yàn)所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是________。A．41%B．50%C．61%D．70%[審題流程]有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)一般包括制備過(guò)程和提純過(guò)程。此題給出了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，可對(duì)題干信息解讀如下：制備過(guò)程提純過(guò)程①醇脫水是合成烯烴的常用方法→制備原理；②20g環(huán)己醇→反響物用量，用于計(jì)算；③碎瓷片→防止暴沸；④冷卻攪拌下，參加濃硫酸→濃硫酸溶解放熱；⑤通入冷卻水，產(chǎn)物冷卻→產(chǎn)物呈液態(tài)，利于別離；⑥緩慢加熱→反響開始；⑦餾出物的溫度不超過(guò)90℃→產(chǎn)物環(huán)己烯的沸點(diǎn)為83℃，環(huán)己醇的沸點(diǎn)為161℃，可別離出環(huán)己烯①粗產(chǎn)物用5%碳酸鈉溶液洗滌→除去少量的酸；②粗產(chǎn)物用水洗→使粗產(chǎn)物中的無(wú)機(jī)物進(jìn)入水層；③別離→得到較純的環(huán)己烯；④參加無(wú)水氯化鈣→枯燥產(chǎn)品(環(huán)己烯)；⑤蒸餾→得到純潔的環(huán)己烯(除去環(huán)己醇)；⑥10g環(huán)己烯→產(chǎn)物量，用于計(jì)算解析(1)裝置b為直形冷凝管，可用于冷凝回流。(2)參加碎瓷片的作用是防止有機(jī)物在加熱時(shí)發(fā)生暴沸。如果在加熱時(shí)發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片，這時(shí)必須停止加熱，待冷卻后補(bǔ)加碎瓷片。(3)醇分子間最容易發(fā)生脫水反響生成醚類化合物。(4)分液漏斗在使用前必須要檢漏。實(shí)驗(yàn)生成環(huán)己烯的密度比水的要小，所以環(huán)己烯應(yīng)從上口倒出。(5)參加無(wú)水氯化鈣的目的：除去水(作枯燥劑)和除去環(huán)己醇(因?yàn)橐掖伎梢院吐然}反響，類比推知，環(huán)己醇和氯化鈣也可以反響)。(6)觀察題中實(shí)驗(yàn)裝置圖知蒸餾過(guò)程中不可能用到吸濾瓶及球形冷凝管。(7)參加20g環(huán)己醇的物質(zhì)的量為eq\f(20g,100g·mol－1)＝0.2mol，理論上生成環(huán)己烯的物質(zhì)的量為0.2mol，環(huán)己烯的質(zhì)量為0.2mol×82g·mol－1＝16.4g，實(shí)際得到環(huán)己烯的質(zhì)量為10g，那么產(chǎn)率為eq\f(10g,16.4g)×100%≈61%。答案(1)直形冷凝管(2)防止暴沸B(3)(4)檢漏上口倒出(5)枯燥(或除水除醇)(6)CD(7)C1．1,2-二溴乙烷可作抗爆劑的添加劑。如圖為實(shí)驗(yàn)室制備1,2-二溴乙烷的裝置圖，圖中分液漏斗和燒瓶a中分別裝有濃H2SO4和無(wú)水乙醇，d裝置試管中裝有液溴。：CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(170℃))CH2=CH2↑＋H2O2CH3CH2OHeq\o(→,\s\up7(濃硫酸),\s\do5(140℃))CH3CH2OCH2CH3＋H2O相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：乙醇1,2-二溴乙烷乙醚溴狀態(tài)無(wú)色液體無(wú)色液體無(wú)色液體紅棕色液體密度/g·cm－30.792.180.713.10沸點(diǎn)/℃78.5131.434.658.8熔點(diǎn)/℃－114.39.79－116.2－7.2水溶性混溶難溶微溶可溶(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)迅速將溫度升高到170℃左右的原因是______________________________________________________________________________________________________。(2)平安瓶b在實(shí)驗(yàn)中有多重作用。其一可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中d裝置中導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞，請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象：______________________________________________；如果實(shí)驗(yàn)時(shí)d裝置中導(dǎo)管堵塞，你認(rèn)為可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________；平安瓶b還可以起到的作用是__________________________________________________。(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液，c中NaOH溶液的作用是_______________________。(4)某學(xué)生在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用一定量的液溴，當(dāng)溴全部褪色時(shí)，所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量，比正確情況下超過(guò)許多，如果裝置的氣密性沒(méi)有問(wèn)題，試分析可能的原因：_________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出兩條即可)。(5)除去產(chǎn)物中少量未反響的Br2后，還含有的主要雜質(zhì)為________，要進(jìn)一步提純，以下操作中必需的是______________________________________________________(填字母)。A．重結(jié)晶B．過(guò)濾C．萃取D．蒸餾(6)實(shí)驗(yàn)中也可以撤去d裝置中盛冰水的燒杯，改為將冷水直接參加到d裝置的試管中，那么此時(shí)冷水除了能起到冷卻1,2-二溴乙烷的作用外，還可以起到的作用是________________________________________________________________________。[解題導(dǎo)引]結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理分析可能發(fā)生的副反響→分析1,2-二溴乙烷的性質(zhì)→挖掘表格中的信息答案(1)減少副產(chǎn)物乙醚生成(2)b中長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)液柱上升過(guò)度冷卻，產(chǎn)品1,2-二溴乙烷在裝置d中凝固防止倒吸(3)吸收乙烯氣體中含有的CO2、SO2等酸性氣體(4)①濃硫酸將局部乙醇氧化；②發(fā)生副反響生成乙醚；③乙醇揮發(fā)；④乙烯流速過(guò)快，未完全發(fā)生加成反響(寫出兩條即可)(5)乙醚D(6)液封Br2及1,2-二溴乙烷解析(1)該實(shí)驗(yàn)需用乙烯作反響物，而當(dāng)溫度為140℃時(shí)乙醇在濃硫酸作用下會(huì)生成副產(chǎn)物乙醚，所以應(yīng)迅速將溫度升高到170℃。(2)當(dāng)d裝置中導(dǎo)管發(fā)生堵塞時(shí)，氣體流動(dòng)不暢，平安瓶b中壓強(qiáng)增大，導(dǎo)致平安瓶b中長(zhǎng)直玻璃管內(nèi)液柱上升。由于1,2-二溴乙烷的熔點(diǎn)為9.79℃，如果d裝置燒杯中冰水溫度過(guò)低，1,2-二溴乙烷凝固，d裝置導(dǎo)管中發(fā)生堵塞。因此平安瓶b還可以起到防倒吸的作用。(3)濃硫酸與乙醇能發(fā)生氧化復(fù)原反響，因而有SO2、CO2等酸性氣體生成，容器c內(nèi)NaOH溶液可將其除去。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下多，可從濃硫酸與局部乙醇發(fā)生氧化復(fù)原反響、乙烯氣流過(guò)快難以被液溴全部吸收、加熱溫度控制不當(dāng)造成局部乙醇揮發(fā)、發(fā)生其他副反響等方面分析。(5)除去產(chǎn)物中少量未反響的Br2后，還含有的主要雜質(zhì)是乙醚，根據(jù)表中數(shù)據(jù)知1,2-二溴乙烷的沸點(diǎn)與乙醚的沸點(diǎn)相差較大，可用蒸餾的方法進(jìn)行別離。(6)直接將冷水參加d裝置的試管中，此時(shí)冷水會(huì)起到液封的作用。2．某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置用環(huán)己醇制備環(huán)己烯，裝置如下圖。：。密度/g·cm－3熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性環(huán)己醇0.9625161能溶于水環(huán)己烯0.81－10383難溶于水(1)制備粗品將12.5mL環(huán)己醇參加試管A中，再參加1mL濃硫酸，搖勻后放入碎瓷片，緩慢加熱至反響完全，在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。①試管A中碎瓷片的作用是_______________________________________________________，導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是__________________________________________。②將試管C置于冰水中的目的是_________________________________________________。(2)制備精品①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。參加飽和食鹽水，振蕩、靜置、分層，環(huán)己烯在________層(填“上〞或“下〞)，分液后用________(填字母)洗滌。a．酸性KMnO4溶液 b．稀硫酸c．Na2CO3溶液②再將提純后的環(huán)己烯按如下圖裝置進(jìn)行蒸餾，冷卻水從________(填字母)口進(jìn)入，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。蒸餾時(shí)要參加生石灰，目的是___________________________________________。③收集產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)控制溫度在________左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是________(填字母)。a．蒸餾時(shí)從70℃開始收集產(chǎn)品b．環(huán)己醇實(shí)際用量多了c．制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出(3)以下用來(lái)區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的試劑或方法中，合理的是________(填字母)。a．酸性高錳酸鉀溶液b．金屬鈉c．測(cè)定沸點(diǎn)答案(1)①防暴沸冷凝②防止環(huán)己烯揮發(fā)(2)①上c②g冷卻水與氣體形成逆流，使氣體得到充分冷卻吸收剩余的水③83℃c(3)bc解析(1)①試管A中參加碎瓷片的作用是防止液體受熱不均勻發(fā)生暴沸；觀察導(dǎo)管B的長(zhǎng)度，可推知導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有冷凝的作用。②將試管C置于冰水中的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度，使其液化，防止揮發(fā)，以得到更多的產(chǎn)品。(2)①實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘峒儹h(huán)己烯，由于環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)能溶于水中，而環(huán)己烯難溶于水，又環(huán)己烯的密度小于水的密度，所以環(huán)己烯在上層，飽和食鹽水在下層；分液后仍有少量酸性雜質(zhì)和環(huán)己醇?xì)埩簦嵝訩MnO4溶液可以氧化環(huán)己烯，稀硫酸無(wú)法除去酸性雜質(zhì)，聯(lián)想教材乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)中用飽和Na2CO3溶液提純產(chǎn)物，可以類推分液后用Na2CO3溶液洗滌。②蒸餾提純后的環(huán)己烯時(shí)，冷卻水從g口進(jìn)入，目的是讓冷卻水與氣體形成逆流，使高溫氣體得到充分冷凝；蒸餾時(shí)參加生石灰可吸收產(chǎn)品中剩余的少量水，防止水蒸氣隨環(huán)己烯一起蒸出。③收集環(huán)己烯產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)控制溫度在83℃左右，這樣得到的餾分才是環(huán)己烯。a項(xiàng)，假設(shè)提前收集，產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；b項(xiàng)，假設(shè)環(huán)己醇實(shí)際用量多了，那么實(shí)際生成的環(huán)己烯量增多，實(shí)際產(chǎn)量高于理論產(chǎn)量；c項(xiàng)，假設(shè)粗產(chǎn)品中混有環(huán)己醇，導(dǎo)致測(cè)定消耗的環(huán)己醇量增大，制得的環(huán)己烯精品的質(zhì)量低于理論產(chǎn)量。(3)區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品，不能用酸性高錳酸鉀溶液，因?yàn)槎加凶仙儨\的現(xiàn)象；可參加金屬鈉，觀察是否有氣體產(chǎn)生，假設(shè)無(wú)氣體，那么是精品，否那么是粗品；通過(guò)測(cè)定沸點(diǎn)與環(huán)己烯的沸點(diǎn)比擬，也可以區(qū)分。3．(2022·新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ，26)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反響、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相對(duì)分子質(zhì)量密度/(g·cm－3)沸點(diǎn)/℃水中溶解性異戊醇880.8123131微溶乙酸601.0492118溶乙酸異戊酯1300.8670142難溶實(shí)驗(yàn)步驟：在A中參加4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片，開始緩慢加熱A，回流50min。反響液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物參加少量無(wú)水MgSO4固體，靜置片刻，過(guò)濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9g。答復(fù)以下問(wèn)題：(1)儀器B的名稱是________。(2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是____________________________________，第二次水洗的主要目的是____________________________________。(3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后________(填標(biāo)號(hào))。a．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b．直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出d．先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出(4)本實(shí)驗(yàn)中參加過(guò)量乙酸的目的是_______________________________________________________________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)中參加少量無(wú)水MgSO4的目的是_________________________________。(6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的選項(xiàng)是______(填標(biāo)號(hào))。(7)本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是________(填標(biāo)號(hào))。a．30% b．40%c．60% d．90%(8)在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，假設(shè)從130℃開始收集餾分，會(huì)使實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏____(填“高〞或“低〞)，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大局部硫酸和醋酸洗掉碳酸氫鈉(3)d(4)提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率(5)枯燥(6)b(7)c(8)高會(huì)收集少量未反響的異戊醇熱點(diǎn)三“物質(zhì)組成〞型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)一、定性檢測(cè)[典例剖析1]某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成，為檢測(cè)其成分，取樣品進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)(局部產(chǎn)物略去)：答復(fù)以下問(wèn)題：(1)取少量溶液X，參加過(guò)量的NaOH溶液，有沉淀生成。取上層清液，通入CO2，無(wú)明顯變化，說(shuō)明樣品中不含的物質(zhì)是______________(填化學(xué)式)。(2)Z為一種或兩種氣體：①假設(shè)Z只為一種氣體，試劑a為飽和NaHCO3溶液，那么反響Ⅰ中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②假設(shè)Z為兩種氣體的混合物，試劑a為適量水，那么Z中兩種氣體的化學(xué)式是________________________________________________________________________。(3)向Y溶液中通入過(guò)量氯氣，并不斷攪拌，充分反響后，溶液中的陽(yáng)離子是___________________________________________________________(填離子符號(hào))。(4)取Y溶液，調(diào)pH約為7，參加淀粉-KI溶液和H2O2，溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2molI－時(shí)，共轉(zhuǎn)移3mol電子，該反響的離子方程式是__________________________________________________________________________________________________。(5)另取原樣品，參加足量稀硫酸充分反響。假設(shè)溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生紅色固體，那么原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)________________________________________________________________________________________________。[審題流程]首先要注意框圖中量的描述為“過(guò)量〞，其次進(jìn)行大致推斷，最后根據(jù)具體設(shè)問(wèn)提供的信息具體分析。能與Fe2O3、Fe、CuO、C、Al幾種物質(zhì)反響產(chǎn)生兩種氣體的濃酸不可能是濃鹽酸；如果是濃硫酸，在加熱時(shí)可以與Fe、C、Al發(fā)生氧化復(fù)原反響，濃硫酸被復(fù)原為SO2，C被氧化為CO2，F(xiàn)e和Al分別被氧化為Fe3＋和Al3＋；如果是濃硝酸，那么兩種氣體是CO2和NO2。無(wú)論是哪種濃酸均可以使兩種氧化物Fe2O3、CuO轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的鹽。(1)無(wú)論加什么濃酸(濃硫酸或濃硝酸)，溶液X中都可能含有Fe3＋、Cu2＋、Al3＋三種金屬陽(yáng)離子。向溶液X中參加過(guò)量的NaOH溶液，F(xiàn)e3＋和Cu2＋可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出，如果有Al3＋，那么轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(－,2)，向上層清液中通入CO2后，會(huì)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3，離子方程式為2AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(少量)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)或AlOeq\o\al(－,2)＋CO2(足量)＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，與題目中“取上層清液，通入CO2，無(wú)明顯變化〞不相符。所以可以肯定溶液X中沒(méi)有Al3＋，樣品中沒(méi)有Al。(2)有了前面的分析，問(wèn)題(2)就比擬容易解答了。(3)向溶液X中參加過(guò)量Fe粉，得Y溶液和兩種固體，且其中一種固體為紅色(Cu)，另一種就是過(guò)量的Fe粉，Y溶液中的陽(yáng)離子為Fe2＋，通入過(guò)量的Cl2后，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，Cl2與水反響生成HCl和HClO，兩者電離產(chǎn)生H＋，故溶液中的陽(yáng)離子為Fe3＋和H＋。(4)依據(jù)信息“當(dāng)消耗2molI－時(shí)，共轉(zhuǎn)移3mol電子〞，轉(zhuǎn)移的3mol電子中有2mol來(lái)自I－，另外1mol電子來(lái)自Fe2＋。(5)根據(jù)前面四步設(shè)問(wèn)可知，樣品中一定沒(méi)有Al，一定有CuO和C，不能確定是否有Fe和Fe2O3。參加足量稀硫酸后一定不產(chǎn)生Cu，那么排除Fe，符合整個(gè)設(shè)問(wèn)的組合只有兩種：CuO、C；CuO、C、Fe2O3。答案(1)Al(2)①C＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O②NO、CO2(3)Fe3＋、H＋(4)2Fe2＋＋3H2O2＋4I－=2Fe(OH)3↓＋2I2(5)CuO、C或CuO、C、Fe2O3固體成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法方法一：取少量固體試樣→溶于水配成溶液→檢測(cè)溶液中存在的陰、陽(yáng)離子→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法二：取少量固體試樣→在氧氣流等中反響→檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì)(如氣體)→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法三：取少量固體試樣→加酸(或堿)溶液產(chǎn)生氣體→檢測(cè)氣體產(chǎn)物的成分→得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。二、固體物質(zhì)組成的定量測(cè)定數(shù)據(jù)測(cè)定的常用方法1．沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純潔、枯燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2．測(cè)氣體體積法對(duì)于產(chǎn)生氣體的反響，可以通過(guò)測(cè)定氣體體積的方法測(cè)定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計(jì)：以下裝置中，A是常規(guī)的量氣裝置，B、C、D是改良后的量氣裝置。3．測(cè)氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過(guò)稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4．滴定法利用滴定操作原理，通過(guò)酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化復(fù)原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。5．熱重法只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重法來(lái)研究物質(zhì)的組成。熱重法是在控制溫度的條件下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過(guò)分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。[典例剖析2](2022·北京理綜，27)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體，再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。(1)采用裝置A，在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。①氣體a的成分是________。②假設(shè)鋼樣中硫以FeS的形式存在，A中反響：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))1________＋3________。(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如以下圖)，采用滴定法測(cè)定硫的含量。①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，假設(shè)消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，那么該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：________。(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如以下圖)，采用重量法測(cè)定碳的含量。①氣體a通過(guò)B和C的目的是____________________________________________。②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是________________________________。解析(1)①鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2，還有未反響的O2，故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。②根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式：3FeS＋5O2eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋3SO2。(2)①H2O2和SO2發(fā)生氧化復(fù)原反響：H2O2＋SO2=H2SO4。②根據(jù)題意，消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克，那么消耗zmLNaOH溶液，相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yzg，所以鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(yz,x)或eq\f(yz,x)×100%。(3)①氣體a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2測(cè)定碳的含量時(shí)，也可能吸收SO2，故氣體a通過(guò)裝置B和C的目的是排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾。②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)測(cè)量吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量，其質(zhì)量差為CO2的質(zhì)量。答案(1)①O2、SO2、CO2②Fe3O4SO2(2)①H2O2＋SO2=H2SO4②eq\f(yz,x)(3)①排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾②吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量[典例剖析3]堿式碳酸鋁鎂[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]常用作塑料阻燃劑。(1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用，是由于其受熱分解需吸收大量熱量和________________________________________________________________________。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為______________________。(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①準(zhǔn)確稱取3.390g樣品與足量稀鹽酸充分反響，生成CO20.560L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。②另取一定量樣品在空氣中加熱，樣品的固體殘留率[(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量)×100%]隨溫度的變化如以下圖所示(樣品在270℃時(shí)已完全失去結(jié)晶水，600℃以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH－)∶n(COeq\o\al(2－,3))(寫出計(jì)算過(guò)程)。解析(1)因?yàn)閴A式碳酸鋁鎂分解得到Al2O3、MgO，二者的熔點(diǎn)都較高，都具有阻燃作用。(2)Al元素的化合價(jià)為＋3價(jià)，Mg元素的化合價(jià)為＋2價(jià)，OH－整體顯示－1價(jià)，COeq\o\al(2－,3)整體顯示－2價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可得出關(guān)系：2a＋3b＝c＋2d。(3)n(CO2)＝eq\f(0.560L,22.4L·mol－1)＝2.50×10－2molm(CO2)＝2.50×10－2mol×44g·mol－1＝1.10g在270～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O。m(CO2)＋m(H2O)＝3.390g×(0.7345－0.3702)＝1.235gm(H2O)＝1.235g－1.10g＝0.135gn(H2O)＝eq\f(0.135g,18g·mol－1)＝7.50×10－3moln(OH－)＝7.50×10－3mol×2＝1.50×10－2moln(OH－)∶n(COeq\o\al(2－,3))＝(1.50×10－2mol)∶(2.50×10－2mol)＝3∶5。答案(1)生成的產(chǎn)物具有阻燃作用(2)2a＋3b＝c＋2(3)n(CO2)＝eq\f(0.560L,22.4L·mol－1)＝2.50×10－2molm(CO2)＝2.50×10－2mol×44g·mol－1＝1.10g在270～600℃之間，失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2O。m(CO2)＋m(H2O)＝3.390g×(0.7345－0.3702)＝1.235gm(H2O)＝1.235g－1.10g＝0.135gn(H2O)＝eq\f(0.135g,18g·mol－1)＝7.50×10－3moln(OH－)＝7.50×10－3mol×2＝1.50×10－2moln(OH－)∶n(COeq\o\al(2－,3))＝(1.50×10－2mol)∶(2.50×10－2mol)＝3∶5。1．某同學(xué)對(duì)銅與濃硫酸反響產(chǎn)生的黑色沉淀進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)步驟如下：Ⅰ.將光亮銅絲插入濃硫酸中，加熱；Ⅱ.待產(chǎn)生黑色沉淀和氣體時(shí)，抽出銅絲，停止加熱；Ⅲ.冷卻后，從反響后的混合物中別離出黑色沉淀，洗凈、枯燥備用。查閱文獻(xiàn)：檢驗(yàn)微量Cu2＋的方法：向試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋。(1)該同學(xué)假設(shè)黑色沉淀是CuO。檢驗(yàn)過(guò)程如下：①將CuO放入稀硫酸中，一段時(shí)間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀。②將黑色沉淀放入稀硫酸中，一段時(shí)間后，再滴加K4[Fe(CN)6]溶液，未見(jiàn)紅褐色沉淀。由該檢驗(yàn)過(guò)程所得結(jié)論是___________________________________________________。(2)再次假設(shè)，黑色沉淀是銅的硫化物。實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)裝置現(xiàn)象Ⅰ.A試管中黑色沉淀逐漸溶解Ⅱ.A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體Ⅲ.B試管中出現(xiàn)白色沉淀①現(xiàn)象2說(shuō)明黑色沉淀具有________性。②能確認(rèn)黑色沉淀中含有S元素的現(xiàn)象是_________________________________________________________________________________________________________________，相應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________。③為確認(rèn)黑色沉淀是“銅的硫化物〞，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是______________________________________________________________________________________________。(3)以上實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，黑色沉淀中存在銅的硫化物。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)后證明黑色沉淀是CuS與Cu2S的混合物。將黑色沉淀放入濃硫酸中加熱一段時(shí)間后，沉淀溶解，其中CuS溶解的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)黑色沉淀中不含有CuO(2)①?gòu)?fù)原②B試管中出現(xiàn)白色沉淀2NOeq\o\al(－,3)＋3SO2＋3Ba2＋＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO＋4H＋(或NO2＋SO2＋Ba2＋＋H2O=BaSO4↓＋NO＋2H＋)③取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋，說(shuō)明黑色沉淀是銅的硫化物(3)CuS＋4H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋4SO2↑＋4H2O解析(1)由①、②兩個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)可知黑色固體中不含CuO。(2)①由黑色沉淀與稀硝酸混合現(xiàn)象：A試管中黑色沉淀逐漸溶解；A試管內(nèi)上方出現(xiàn)紅棕色氣體，說(shuō)明黑色沉淀具有復(fù)原性，能將稀硝酸復(fù)原生成NO，NO遇氧氣生成紅棕色的NO2；②B試管中出現(xiàn)白色沉淀，那么為稀硝酸將黑色沉淀中的S元素氧化生成SO2，SO2與NO2共同通入BaCl2溶液，NO2與水反響生成的硝酸將SO2氧化為SOeq\o\al(2－,4)，SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋反響生成BaSO4沉淀，離子方程式為2NOeq\o\al(－,3)＋3SO2＋3Ba2＋＋2H2O=3BaSO4↓＋2NO＋4H＋(或NO2＋SO2＋Ba2＋＋H2O=BaSO4↓＋NO＋2H＋)；③為確認(rèn)黑色沉淀是銅的硫化物，還需確認(rèn)銅離子，故需取冷卻后A裝置試管中的溶液，滴加K4[Fe(CN)6]溶液，假設(shè)產(chǎn)生紅褐色沉淀，證明有Cu2＋，說(shuō)明黑色沉淀是銅的硫化物。(3)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，將CuS氧化為SO2。2．(2022·正定中學(xué)月考)某紅色固體粉末樣品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一種或兩種，某校化學(xué)自主探究實(shí)驗(yàn)小組擬對(duì)其組成進(jìn)行探究。查閱資料：Cu2O在酸性溶液中會(huì)發(fā)生反響：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O。實(shí)驗(yàn)探究一：學(xué)生甲利用如下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，稱量反響前后裝置C中樣品的質(zhì)量，以確定樣品的組成。答復(fù)以下問(wèn)題：(1)儀器組裝完成后，夾好止水夾，___________________________________________________________________________________________________________________，那么說(shuō)明裝置A的氣密性良好。(2)以下實(shí)驗(yàn)步驟中，正確的操作順序是________(填序號(hào))。①翻開止水夾；②熄滅C處的酒精噴燈；③C處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾；④點(diǎn)燃C處的酒精噴燈；⑤收集氫氣并驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)探究二：(3)學(xué)生乙取少量樣品于燒杯中，參加過(guò)量稀硫酸，并作出如下假設(shè)和判斷，結(jié)論正確的選項(xiàng)是________。A．假設(shè)固體全部溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Fe2O3，一定不含有Cu2OB．假設(shè)固體局部溶解，說(shuō)明樣品中一定含有Cu2O，一定不含有Fe2O3C．假設(shè)固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，說(shuō)明樣品一定含有Fe2O3和Cu2O另取少量樣品于試管中，參加適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色氣體，證明樣品中一定含有________，寫出產(chǎn)生上述氣體的化學(xué)方程式：__________________________________________。實(shí)驗(yàn)探究三：(4)學(xué)生丙取一定量樣品于燒杯中，參加足量的稀硫酸，反響后經(jīng)過(guò)濾得到固體3.2g，測(cè)得濾液中Fe2＋有1.0mol，那么樣品中n(Cu2O)＝________mol。答案(1)向裝置A中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，過(guò)一段時(shí)間假設(shè)液柱高度保持不變(2)①⑤④②③(3)CCu2OCu2O＋6HNO3(濃)=2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O(4)0.55解析根據(jù)圖像知，A裝置實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵迫?fù)原性氣體，用的是簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器，可以用稀硫酸和Zn制取氫氣；B裝置的作用是枯燥氣體，C裝置用氫氣復(fù)原紅色物質(zhì)，D裝置用酒精燈點(diǎn)燃未反響的氫氣。(1)利用壓強(qiáng)差檢查裝置氣密性，其檢查方法：向裝置A中的長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，假設(shè)液柱高度保持不變，那么說(shuō)明該裝置氣密性良好。(2)氫氣中假設(shè)混有空氣加熱發(fā)生爆炸，所以實(shí)驗(yàn)開始先通氫氣，翻開止水夾生成氫氣，通過(guò)后續(xù)裝置充滿氫氣，目的是排出裝置中的空氣，檢驗(yàn)最后導(dǎo)管出來(lái)的氫氣的純度，氣體純潔后再點(diǎn)燃C處的酒精噴燈，反響完成后先撤酒精噴燈，待C處冷卻至室溫后，關(guān)閉止水夾，防止生成的銅被空氣中的氧氣氧化，所以其操作順序是①⑤④②③。(3)固體全部溶解，假設(shè)固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，放入足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能與Fe3＋反響生成Cu2＋和Fe2＋，故A錯(cuò)誤；假設(shè)固體是Fe2O3和Cu2O的混合物，參加足量稀硫酸中會(huì)有Cu生成，Cu能與Fe3＋反響生成Cu2＋和Fe2＋，銅可能有剩余，故B錯(cuò)誤；假設(shè)固體全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不變紅色，因?yàn)镃u2O溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而H2SO4不能溶解Cu，所以混合物中必須有Fe2O3存在，生成的Fe3＋恰好與Cu完全反響，有關(guān)的離子方程式為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O、Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，說(shuō)明樣品一定含有Fe2O3和Cu2O，故C正確。另取少量樣品于試管中，參加適量的濃硝酸，產(chǎn)生紅棕色的氣體，是由于Cu2O與HNO3發(fā)生氧化復(fù)原反響所致，證明樣品中一定含有Cu2O，反響的化學(xué)方程式為Cu2O＋6HNO3(濃)=2Cu(NO3)2＋2NO2↑＋3H2O。(4)2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋，Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O，剩余固體為銅，鐵離子全部反響生成亞鐵離子，生成1.0molFe2＋，消耗Cu0.5mol，剩余Cu的物質(zhì)的量為eq\f(3.2g,64g·mol－1)＝0.05mol，原樣品中Cu2O的物質(zhì)的量為0.05mol＋0.5mol＝0.55mol。3．以下圖是1.00gMgC2O4·nH2O晶體放在坩堝里從25℃緩慢加熱至700℃分解時(shí)，所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(t)變化的關(guān)系曲線。(該晶體100℃以上才會(huì)逐漸失去結(jié)晶水，并大約在230℃時(shí)完全失去結(jié)晶水)試答復(fù)以下問(wèn)題：(1)MgC2O4·nH2O中n＝________。(2)通過(guò)計(jì)算確定C點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式(要求寫出推斷過(guò)程)。(3)通過(guò)計(jì)算確定從E點(diǎn)到F點(diǎn)過(guò)程中的化學(xué)方程式(要求寫出推斷過(guò)程)。答案(1)2(2)解法一MgC2O4·2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgC2O4·xH2O＋(2－x)H2O14818(2－x)1.00g(1.00－0.88)geq\f(148,182－x)＝eq\f(1.00g,1.00－0.88g)，x＝1。故C點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4·H2O。解法二MgC2O4·xH2Oeq\o(=,\s\up7(△))MgC2O4＋xH2O11218x0.76g(0.88－0.76)geq\f(112,18x)＝eq\f(0.76g,0.88－0.76g)，x＝1。故B點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4·H2O。(3)設(shè)Mg元素與其他元素組成的化合物為X，利用Mg原子守恒。n(MgC2O4)∶n(X)＝eq\f(0.76g,112g·mol－1)∶eq\f(0.27g,MX)＝1∶1，M(X)＝40g·mol－1。可推測(cè)出X即為MgO，而完整的化學(xué)方程式為MgC2O4eq\o(=,\s\up7(400～450℃))MgO＋CO↑＋CO2↑。熱點(diǎn)四“猜測(cè)判斷〞型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)猜測(cè)型實(shí)驗(yàn)題的思維流程[典例剖析]漂白粉是生產(chǎn)生活中常用的消毒劑和殺菌劑。實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品，其中肯定存在CaCl2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究該樣品中可能存在的其他固體物質(zhì)。(1)提出合理假設(shè)。假設(shè)1：該漂白粉未變質(zhì)，只含有________；假設(shè)2：該漂白粉全部變質(zhì)，只含有________；假設(shè)3：該漂白粉局部變質(zhì)，既含有______，又含______。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選用的儀器和藥品：試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來(lái)水、1mol·L－1鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必檢驗(yàn)Ca2＋和Cl－)實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論①取少量上述漂白粉于試管中，____________②[審題流程]第一步明確目的原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究漂白粉變質(zhì)后物質(zhì)的成分，涉及反響：①2Ca(OH)2＋2Cl2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②Ca(ClO)2＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2HClO。第二步提出合理假設(shè)根據(jù)假設(shè)3提供的物質(zhì)及反響原理判斷樣品中可能含有Ca(ClO)2或CaCO3或二者的混合物。第三步尋找驗(yàn)證方法用CaCO3與鹽酸反響產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的CO2來(lái)驗(yàn)證CaCO3的存在。用Ca(ClO)2與鹽酸反響生成能使品紅溶液褪色的HClO來(lái)驗(yàn)證Ca(ClO)2的存在。第四步設(shè)計(jì)操作步驟①固體樣品中參加稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中(用于檢驗(yàn)CO2)。②向步驟①反響后的溶液中滴入1～2滴品紅溶液，振蕩(用于檢測(cè)HClO)。第五步分析得出結(jié)論假設(shè)步驟①中石灰水未變渾濁，那么說(shuō)明樣品中無(wú)CaCO3，即假設(shè)1成立。假設(shè)步驟①中石灰水變渾濁，且步驟②中品紅溶液不褪色，說(shuō)明CaCO3存在，不存在Ca(ClO)2，即假設(shè)2成立。假設(shè)步驟①中石灰水變渾濁，且步驟②中品紅溶液褪色，說(shuō)明有CaCO3和Ca(ClO)2存在，即假設(shè)3成立。答案(1)Ca(ClO)2CaCO3Ca(ClO)2CaCO3(2)①參加適量1mol·L－1鹽酸溶解后，再將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中假設(shè)澄清石灰水未變渾濁，那么假設(shè)1成立；假設(shè)澄清石灰水變渾濁，那么假設(shè)2或假設(shè)3成立②向步驟①反響后的試管中滴入1～2滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作)假設(shè)品紅溶液褪色，那么假設(shè)3成立；假設(shè)品紅溶液不褪色，那么假設(shè)2成立1．工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過(guò)程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反響：PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)。某課題組用PbSO4為原料模擬該過(guò)程，探究上述反響的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反響的平衡常數(shù)表達(dá)式：K＝________。(2)室溫時(shí)，向兩份相同的PbSO4樣品中分別參加同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化，在________溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是___________________________________________________________________________________________。(3)查閱文獻(xiàn)：上述反響還可能生成堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2]，它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對(duì)固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè)，請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：________________________________________________________________________；假設(shè)三：________________________________________________________________________。(4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。①定性研究：請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分枯燥，________________②定量研究：取26.7mg的枯燥樣品，加熱，測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如以下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡(jiǎn)述理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))(2)Na2CO3Na2CO3溶液中的c(COeq\o\al(2－,3))大(3)全部為2PbCO3·Pb(OH)2為PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2的混合物(4)①實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論充分加熱樣品，將產(chǎn)生的氣體通入盛有無(wú)水硫酸銅的枯燥管假設(shè)無(wú)水硫酸銅不變藍(lán)，那么假設(shè)一成立；假設(shè)無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，那么假設(shè)一不成立②同意，假設(shè)全部為PbCO3時(shí)，26.7mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3mg(或不同意，實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的誤差引起的)(此題屬于開放性試題，答案合理均可)解析(1)根據(jù)PbSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)PbCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)知，化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(cSO\o\al(2－,4),cCO\o\al(2－,3))。(2)Na2CO3溶液中c(COeq\o\al(2－,3))較大，根據(jù)平衡移動(dòng)原理，可知Na2CO3溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。(3)根據(jù)題中信息，提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二：全部為堿式碳酸鉛[2PbCO3·Pb(OH)2]；假設(shè)三：為PbCO3和2PbCO3·Pb(OH)2的混合物。(4)①因?yàn)镻bCO3受熱分解不產(chǎn)生水，而2PbCO3·Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生水，所以可利用此不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。②因?yàn)镻bCO3eq\o(=,\s\up7(△))PbO＋CO2↑，所以可以利用固體加熱前后質(zhì)量的改變量來(lái)確定結(jié)論。2．(2022·荊州高三月考)某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如下圖(局部夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究潮濕的Cl2與枯燥Na2CO3反響得到的固體物質(zhì)。(1)寫出裝置A中發(fā)生反響的化學(xué)方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(2)寫出試劑Y的名稱：________________。(3)：通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物。可以確定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對(duì)C成分進(jìn)行猜測(cè)和探究。①提出合理假設(shè)。假設(shè)一：存在兩種成分，即NaHCO3和________；假設(shè)二：存在三種成分，即NaHCO3和________、________。②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至固體溶解，然后將所得溶液分別置于A、B試管中步驟2：步驟3：(4)C中有0.1molCl2參加反響。假設(shè)假設(shè)一成立，可推知C中反響的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液)(3)①NaClNaClNa2CO3②步驟2：向A試管中滴加BaCl2溶液a．假設(shè)無(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3；b.假設(shè)溶液變渾濁，證明固體中含有Na2CO3步驟3：向B試管中滴加過(guò)量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液假設(shè)溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl(4)2Cl2＋H2O＋2Na2CO3=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O解析(1)實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，結(jié)合裝置可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反響生成氯氣，反響的化學(xué)方程式為4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)實(shí)驗(yàn)制備的氯氣中含有氯化氫氣體，需要用飽和食鹽水除去。(3)①在裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體(含氯氧化物)。C中含有氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3。假設(shè)存在兩種成分，為NaHCO3和NaCl；假設(shè)存在三種成分，應(yīng)還有未完全反響的Na2CO3，即NaHCO3、NaCl和Na2CO3。②步驟2中向A試管中滴加適量BaCl2溶液，檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有Na2CO3。步驟3應(yīng)是檢驗(yàn)氯離子，應(yīng)向B試管中滴加過(guò)量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，假設(shè)溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl。(4)C中有0.1molCl2參加反響，裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，假設(shè)假設(shè)一成立，反響為Cl2＋Na2CO3→NaHCO3＋NaCl＋X，依據(jù)氧化復(fù)原反響中得失電子守恒計(jì)算判斷氯元素化合價(jià)為＋1，進(jìn)而可推知C中反響生成的含氯氧化物為Cl2O；反響的化學(xué)方程式為2Cl2＋H2O＋2Na2CO3=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O。熱點(diǎn)五“原理探究〞型實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)控制變量法：物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反響與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，有利于在研究過(guò)程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有：(1)外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對(duì)化學(xué)反響速率、化學(xué)平衡的影響；(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。1．變量探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下，只改變一個(gè)條件對(duì)研究對(duì)象的影響規(guī)律。注意：選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否那么無(wú)法作出正確判斷。思路總結(jié)2．規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，物質(zhì)的氧化復(fù)原反響(如置換反響)規(guī)律，物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱規(guī)律，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等，都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材，也是高考命題的經(jīng)典情境。解決有關(guān)規(guī)律探究問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其常用方法例如如下：(1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，一般通過(guò)設(shè)計(jì)判斷元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)來(lái)完成，如通過(guò)讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反響產(chǎn)生H2的速率快慢來(lái)判斷金屬單質(zhì)的復(fù)原性強(qiáng)弱，推斷元素金屬性強(qiáng)弱，從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。(2)物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱的判斷。(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究。可以通過(guò)控制所含的雜質(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(guò)程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，找出規(guī)律。1．(2022·北京理綜，28)為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化復(fù)原反響規(guī)律的聯(lián)系，某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2”反響中Fe3＋和Fe2＋(1)待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變時(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，目的是使實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反響到達(dá)________________________________________________________________________。(2)ⅲ是ⅱ的比照實(shí)驗(yàn)，目的是排除ⅱ中________造成的影響。(3)ⅰ和ⅱ的顏色變化說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)根據(jù)氧化復(fù)原反響的規(guī)律，該同學(xué)推測(cè)ⅰ中Fe2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，導(dǎo)致I－的復(fù)原性弱于Fe2＋，用以下圖裝置(a，b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。①K閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，b作________極。②當(dāng)指針歸零(反響到達(dá)平衡)后，向U形管左管中滴加0.01mol·L－1AgNO3溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)。該現(xiàn)象是______________________________________________。(5)按照(4)的原理，該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化的原因。①轉(zhuǎn)化的原因是_______________________________。②與(4)實(shí)驗(yàn)比照，不同的操作是_______________________________________________。(6)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，復(fù)原性：I－>Fe2＋；而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，復(fù)原性Fe2＋>I－。將(3)和(4)、(5)作比照，得出