2017高考化学押题课程-探究实验预测

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b. 在本题条件下,生成BaSO4 沉淀,证实含有Cu2+, SO32-。

c.加入I-,生成CuI白色沉淀,证实含有Cu2+,加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成 BaSO4 沉淀,证实含有SO32-。
f.加入I-,2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2,Cu2+转化为白色沉淀CuI,证实含有Cu2+; SO32- + I2 + H2O = SO42- + 2I- + 2H+,SO32-转化为SO42-,证实含有SO32- 。
2016高考试题
26、用零价铁去除水体中的硝 酸盐(NO3-)环境修复研究 28、Na2SO3与Ag2SO4、CuSO4 Al2(SO4)3反应多样性的探究
2016西城一 模
2016高考考试说明样板题研究
(1)研究内容和基本原理
26. 用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3- )已成为环境修 复研究的热点之一。 (1)Fe还原水体中的反应原理如图所示。 Fe ① 作负极的物质是 。 ② 正极的电极反应式是 NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O 。
“2Fe3++2I- = 2Fe2++I2”反 应中的Fe3+和Fe2+的相互转化 (平衡与电化学)
2015海淀一模 FeCl3溶液与KI溶液的反 应(平衡) 2015西城一模 Ag+与Fe3+氧化性 (电化学)
年份
2016海淀一 模
模拟试题
铁还原硝酸根去除水 处理 Na2SO3与CuSO4反应 多样性的探究
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42- ,含有Cu+、Cu2+、SO32- 。
突出描述的逻辑维度。 ① 用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 析出红色固体 。
已知:
Ag+较Cu2+具有更强的氧化性,(1)(2)的对比说明了什么?
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42- ,含有Cu+、Cu2+、SO32- 。 已知:
爱智康高考研究中心
2017高考理综化学押题课
主讲:化学邓老师
课程要点
5月30日上午
• 实验探究分析与预测
• 工业流程分析与预测 5月31日下午
• 有机合成分析与预测
• 选择难点分析与预测
2017/5/30
五大常见氧化剂
1、Cl2、O2
属类
非金属单质
Br2、I2、O3、S、N2、C、H2…… 2、H2O2、Na2O2、MnO2、PbO2、Fe2O3
。 开放性的设问! I2产生后又转化
I2始终没有产生

无I2
(2)经检验,现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42- ,含有Cu+、Cu2+、SO32- 。 已知:
② 通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32- 。
无I2 BaSO4
CuI沉淀 b.证实沉淀中含有Cu2+和SO32- 的理由是 a. 在本题条件下,生成BaSO4 沉淀,证实含有SO32-。
b.Fe2+破坏FeO(OH)氧化层或假设Ⅱ成立。
c.本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3- 。
d.本实验条件下,Fe2+不能直接还原NO3- , 科学家的困惑:实验的真实与艰辛! 2+ 在Fe和Fe 共同作用下能提高的去除率。 结果还需要实验验证。
(3)研究Fe2+影响去除率的机理
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一 定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设: Ⅰ.Fe2+直接还原NO3- ;
NO 3 去除率/ %
2+ 2+
(3)研究Fe2+作用 机理
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时, NO3-去除率和铁的最终物 质形态不同的原因: 。
(4)研究H+作用 机理
2016.28
以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象, 探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。
SO32- + 2Ag+ = Ag2SO3 (1)经检验,现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象Ⅰ: 。 【解析】现象的直接解释;依据实验现象书写离子方程式。

pH=4.5时, FeO(OH)将铁覆盖, NO3-的去除率低。 FeO(OH)不导电,阻碍电子转移。
变量c(H+)
FeO(OH)
NO3-去除率
过程中,FeO(OH)哪儿来?哪儿去?
(3)研究Fe2+影响去除率的机理
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一
定量的Fe2+可以明显提高NO3-的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
FeO(OH)影响NO3-去除率, 而Fe2+可去除FeO(OH) pH→c(H+)→ Fe2+量→
Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4+2H+
FeO(OH)→Fe3O4+2H+,影响c(NO3-)
FeO(OH)量→NO3-去除率
体验科学 26.(13分) 用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐( NO )已成为环境修复 研究过程 试题结构逻辑
和(2)有区别吗?
pH1小时接近中性,怎么用?
(4)初始pH低时,产生的Fe2+充足;
初始pH高时,产生的Fe2+不足。
试题结构分析
发现问题——激疑 原来NO3-的去除率与c(H+)有关!
NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O (1)
(2)
变量c(H+)
(4)
解决问题——唤醒 哇,我明白了!
研究的热点之一。 (1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如右图所示。 ① 作负极的物质是 。 ② 正极的电极反应式是 。 (2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
3 -
(1) 研究背景 和基本原理 (2)研究pH影响
pH=4.5时, NO3-的去除率低。其原因是 。 (3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的 Fe2+可以明显提高 的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设: 100 Ⅰ. Fe2+直接还原 ; 50 2+ Ⅱ. Fe 破坏FeO(OH)氧化层。 O Fe Fe Fe+Fe pH=4.5(其他条件相同) ① 做对比实验,结果如右图所示。可得到的结论是 。 ② 同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程 式,解释加入 Fe2+提高 NO3-去除率的原因: 。 (4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
KO2、CaO2、CH3COOOH、NO2、XeO3…… 3、Fe3+、Ag+ 、Cu2+ Sn4+、Hg2+、Fe2+…… 4、浓、稀HNO3、浓H2SO4 HClO、王水、HNO2 5、KMnO4、K2Cr2O7、Ca(ClO)2 NaClO、KClO3、 KBrO3、 NaBiO3、K2FeO4…… 6、Ag(NH3)2OH、新制Cu(OH)2悬浊液 醛基特征反应 含氧酸 高价或不活泼的金属阳离子
FeO(OH) Fe2+
从哪儿来? Fe2+ 到哪儿去?
Fe与H+反应
自变量
与FeO(OH)反应
因变量
提取信息,聚焦:1h ,23h寻找差异、找到Fe2+ 又分析从哪来到哪去?体现…… “这样优秀的思维一定要保护,别固化了。
(4)从不同角度入手
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时, NO3-去
NO 3 去除率/ %
Ⅰ.Fe2+直接还原NO3- ; 不成立 Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。 ① 做对比实验,结果如右图所示。 可得到的结论是
a.Fe2+不能直接还原NO3- 。
100 50
O

Fe2+ Fe Fe+Fe2+ pH=4.5(其他条件相同)
控制变量Fe2+的影响
学生的困惑: 对比实验两个假设是一错, 另一个就一定对吗?
NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O,告诉了我们什么?
(2)研究不同pH对去除率影响
读图表,对比异同
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3- 的去除 率和pH,结果如下: 题眼信息?

同 异 (疏松、能导电)
pH=4.5时, NO3-的去除率低。其原因是
NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O
FeOOH
(3)

NO3-去除率
c(Fe2+)
分析问题——入局 FeOOH、Fe2+ 哪儿来?哪儿去?
26(4)思路展现
NO3
提取信息 1小时已中性
-去除率
NO3-后23小时 持续被除去 H+在1小时已 跟什么物质 反应?
差异在于?
与什么物质发 生反应?
FeO(OH)
Fe2+
Key
Fe NO3Fe3O4
NO 3 去除率/ %
100 50
O
Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
② 同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应
生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,
解释加入Fe2+提高NO3-去除率的原因:
Fe2+ Fe Fe+Fe2+ pH=4.5(其他条件相同)

Fe2+ +2FeO(OH)=Fe3O4+2H+,Fe2+将不导电的FeO(O)转化为可导电的Fe3O4, 利于电子转移;且c(H+)增大,均有利于提高NO3-去除率。
+2价Fe的化合物
+4价硫的化合物
SeO2、Na2SeO3… 5、HI、KI、I36、有机还原剂 -1价碘的化合物
盐的性质的多样性
SO3
2-
(1)H+:Mn2+-浅粉红色溶液 MnO4- (2)H2O:MnO2-黑色沉淀 (3)OH-:MnO42—墨绿色溶液 Fe3+ (1)沉淀性-生成铁盐沉淀 (2)氧化性-Fe2+ (3)酸 性- Fe(OH)3沉淀 (1)沉淀性-生成银盐沉淀 (2)氧化性-Ag黑色沉淀 (3)酸 性-Ag2O棕黑色沉淀
(1)沉淀性-亚硫酸盐沉淀 (2)还原性-SO42(3)碱 性-生成SO2
SO32- SO2、H2SO3、HSO3(1)沉淀性-生成硫化物沉淀 (2)还原性-S (3)碱 性-生成H2S H2S、HS-
Ag+
S2-
Cu2+
S2CO32-
(1)沉淀性-生成铜盐沉淀 (2)氧化性-Cu或Cu2O红色沉淀 (3)酸 性- Cu(OH)2沉淀 (1)沉淀性-生成铝盐沉淀
(2)酸性- Al(OH)3或碱式盐
(1)沉淀性-生成碳酸盐沉淀
(2)碱 性-生成CO2
Al3+
复杂反应体系本身包含着丰富的实验现象,过程比结果更重要。
实验探究逻辑与命题思路
物质 条件
反应体系
来源 环境
确认不含干扰物质
反应
干扰
实验方案 设计
除去干扰物质
排除
对比实验
实验装置(盐桥)
事实
基础-教材
逻辑
学术:假设、猜想…
实验
目的 方案(试剂、操作、现象) 解释(原因、理由、方程) 结论
信息-试题
体验-生活
教学:推测、可能…
人文:甲、乙认为…
模考试题与真题研究 4 3
年份
2014海淀一 模
年份
模拟试题
FeCl2溶液的还原性实 验
模拟试题
2014高考试题
电解FeCl2溶液 制FeCl3溶液
2015高考试题
氧化物
含氧酸盐
五大常见还原剂
1、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Cu
属类
金属单质
K、Sn、Pb…C、C、H2、CO、FeC…
2、H2S、NaHS、Na2S -2价硫的化合物
NH3、N2H4、H2Se、PH3、AsH3…
3、Fe2+、Fe(OH)2 FeO、Fe3O4、PbO、Sn2+、V3+… 4、SO2、H2SO3、NaHSO3、Na2SO3
除率和铁的最终物质形态不同的原因:
1h和24h pH中性 说明了是什么?

铁的最终物质形态 对比(2)两种产物: pH=2.5 FeO(OH)少 pH=4.5 FeO(OH)多
不是H+的影响
那是什么影响NO3-去除? 是Fe2+的影响 Fe2+是哪儿来的?
Fe+2H+=Fe2++H2↑
Fe2+是怎么影响的?
(4)研究H+影响去除率的机理
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3-的去除率和pH,结果如下:
初始pH NO3-的去除率 1小时pH
pH=2.5 约10% 接近中性
pH=4.5 约3% 接近中性
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时, NO3-去除率和铁的最终物质形 态不同的原因: 。
② 通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和SO32- 。
无I2 BaSO4
CuI沉淀 a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是
盐酸、BaCl2溶液 b.证实沉淀中含有Cu2+和SO32- 的理由是 Cu+的来源 棕黄色沉淀中原有的Cu+ Cu2+被I-还原 Cu2+被SO32-还原 假设① 2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 SO32- + I2 + H2O= SO42- + 2I- + 2H+ SO32- + 2Cu2+ + 2I- +H2O= SO42- + 2CuI↓ + 2H+ Cu+ + I- = CuI 假设② I-的引入,促进了Cu2+对SO32-的氧化
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