2019年高考化学热点题型和提分秘籍 第10.3讲 化学实验方案的设计与评价(教学案) 含解析

1．掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。

2．能根据要求，做到：
(1)设计、评价或改进实验方案；
(2)了解控制实验条件的方法；
(3)分析或处理实验数据，得出合理结论；
(4)识别典型的实验仪器装置图。

3．以上各部分知识与技能的综合应用。

热点题型一实验室制取气体的实验设计
例1、【2017新课标1卷】（15分）
凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

回答下列问题：
（1）a的作用是_______________。

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f的名称是__________________。

（3）清洗仪器：g中加蒸馏水：打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路：停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂，铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水，打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d 中保留少量水的目的是___________________。

②e 中主要反应的离子方程式为________________，e 采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C 2H 5NO 2）样品m 克进行测定，滴定g 中吸收液时消耗浓度为cmol·L -1的盐酸V mL ，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

【答案】 避免b 中压强过大 防止暴沸 直形冷凝管 c 中温度下降，管路中形成负压 液封，防止氨气逸出 NH 4＋
+OH −
NH 3↑+H 2O 保温使氨完全蒸出
1.4%cV m 7.5%cV
m
（4）①氨气是气体，因此d 中保留少量水的目的是液封，防止氨气逸出。

②e 中主要反应是铵盐与碱在加热条件下的反应，离子方程式为NH 4++OH -NH 3↑+H 2O ；e 采用中空双层玻璃瓶的作用是保温减少热量损失，有利于
铵根转化为氨气逸出。

（5）取某甘氨酸（C 2H 5NO 2）样品m 克进行测定，滴定g 中吸收液时消耗浓度为c mol·L -1的盐酸V mL ，根据反应NH 3·H 3BO 3+HCl ＝NH 4Cl+H 3BO 3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝c mol·L -1 3V 10L -⨯⨯＝0.001cV mol ，则样
品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量≤0.001cV 75g ⨯，所以样品的纯度
≤
7.5%cV
m。

【变式探究】NH 3及其盐都是重要的化工原料。

(1)用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为________。

(2)按如图装置进行NH 3性质实验。

①先打开旋塞1，B 瓶中的现象是________________，原因是________________。

稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B 瓶中的现象是_______________________。

(3)设计实验，探究某一种因素对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。

限选试剂与仪器：固体NH 4Cl 、蒸馏水、100 mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH 计、温度计、恒温水浴槽(可调控温度)
①实验目的：探究________对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。

②设计实验方案。

拟定实验表格，完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中“V (溶液)”表示所配制溶液的体积)。

③按实验序号1所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y ，则NH 4Cl 水解反应的平衡转化率为________(只列出算式，忽略水自身电离的影响)。

【解析】 (1)用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3，属于固固加热型反应，故发生装置选用A 装置；氨气的密度比空气小，收集装置应选用C 装置；氨气极易溶于水，故尾气吸收装置需要防止倒吸，选用G 装置。

(3)①
影响盐类水解的因素有温度、浓度、溶液的酸碱性，结合实验试剂和仪器，可以设计浓度或温度对溶液中NH 4Cl 水解程度的影响。

②设计实验方案时保证NH 4Cl 的浓度不同或温度不同，其他条件相同即可，然后用pH 计测定NH 4Cl
溶液的pH 。

③NH 4Cl 的水解平衡转化率a ＝×100%，其中c (H ＋)＝10－Y mol·L －1，c (NH 4Cl)＝m 1
53.50.1
mol·L －
1，
代入可得
NH 4Cl 的水解转化率为5.35×10－
Y
m 1
×100%。

【答案】 (1)ACG (2)①产生白色的烟 A 瓶中压强比B 瓶中压强大，打开旋塞1，HCl 进入B 瓶并与NH 3混合，发生反应HCl ＋NH 3===NH 4Cl ，生成的NH 4Cl 为白色固体小颗粒 ②烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B 瓶中，溶液显红色
(3)①温度(或浓度)②
或
③5.35×10
m1×100%
【提分秘籍】
1．实验设计
(1)基本思路。

实验目的→实验原理→药品选择→反应装置→操作步骤→注意事项→形成方案。

(2)原理的选择。

一种气体可能是多种反应的产物，但并不都适于该气体的实验室制取，应满足下列条件：
①反应物容易获得。

②反应条件容易实现。

③反应容易控制，副反应少。

④生成的气体易于分离和收集。

2．制备气体的操作顺序
(1)仪器安装顺序。

①由下到上(如制氯气的发生装置安装顺序是放铁架台→摆酒精灯→固定铁圈→放置石棉网→固定圆底烧瓶)。

②从左到右(如制氯气：发生装置→净化装置→收集装置→尾气吸收装置)。

③先塞后定(把带导管的胶塞在烧瓶固定前塞好，以免烧瓶固定后因不宜用力而塞不紧或因用力过猛而损坏仪器)。

(2)加入试剂顺序。

先放入固体，后滴加液体(即先固后液)。

(3)其他操作顺序。

先检验气密性，后装入药品(便于在装置漏气时进行调整或更换仪器)，最后点燃酒精灯(所有准备工作完毕后)；
在连接导管时，应长进短出；量气装置的导管应短进长出；干燥管应大口进，小口出。

3．气体制取装置的改进：
(1)“固一液”不加热制气装置的改进。

(2)启普发生器的拓展创新。

4．几种常见气体的特殊制法
(1)O2：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。

(2)NH3：浓氨水与生石灰反应。

NH3·H2O＋CaO===Ca(OH)2＋NH3↑。

(3)HCl：浓盐酸中加入浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且溶于水放热，使HCl大量挥发。

相应的发生装置不再是传统的固－固加热、固－液加热型，而可统一使用如右装置。

5．尾气的处理
有毒、有害、污染空气的气体尾气必须进行处理，用溶液吸收或点燃使它们变为无毒、无害、无污染的物质，利用液体吸收尾气时，要注意防止液体倒吸。

装置(I)把体积较大的部分变为干燥管或长颈漏斗的球形部分，可倒置或正向连接；
装置(Ⅱ)把体积较大的部分变为圆底烧瓶；
装置(Ⅲ)把体积较大的部分移到一边，变为广口瓶；
装置(Ⅳ)把烧瓶中右侧导管变短，这是常见的安全瓶，注意装置(Ⅲ)、装置(Ⅳ)中导管长度的不同；根据装置(Ⅲ)的原理，液体也可装在广口瓶中，可构成装置(V)。

装置(Ⅵ)导管与双球缓冲器相连；
装置(Ⅶ)双球洗气管可看作放大的双球缓冲器，二者防倒吸原理相似，以双球洗气管为例：当发生倒吸时，液体进入左边的球形部分，由于球形部分的体积较大，在重力作用下，液体又落回管中，故可防止倒吸。

装置(Ⅷ)另辟蹊径，NH3通入四氯化碳中不能溶解，则肯定不会发生倒吸；气泡上浮过程中与水接触，可被水吸收。

【方法技巧】选择气体干燥剂应注意的事项
(1)酸性干燥剂(如浓硫酸、P2O5等)不能用来干燥碱性气体。

【变式探究】【2017北京卷】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。

（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。

针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。

同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN 溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

【答案】加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀。

（或者加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解）Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 白色沉淀0.05 mol·L-1 NaNO3溶液FeCl2溶液（或FeSO4溶液）按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。

反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。

约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小
【提分秘籍】化学实验方案评价的五大视角
(1)可行性方面
①实验原理是否科学可行；②实验操作是否安全合理；③实验步骤是否简单方便；④实验现象和结论是否明显清晰。

(2)绿色化学方面
①原料是否无毒、安全、易得；②原料利用率及反应速率是否较高；③实验过程中是否造成环境污染。

(3)从安全性方面
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)；
④污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；
⑤防吸水(如制备FeCl3、AlCl3等易潮解物质时，不要忽视空气中水蒸气的影响，应在制备装置后连接一个干燥装置)。

(4)从规范性方面
①冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
②易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
③平衡气压(有些加热产生蒸气的反应容器与加注液体的分液漏斗上口用导管连通或盛装反应液容器插安全玻璃管)；
④仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序。

(5)最佳方案的选择
几个实验方案都能达到目的，选出装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染的最佳方案。

2．化学实验装置的改进：
(1)气体实验装置的改进。

中学化学实验中，应掌握的气体制备实验有：三种单质(H2、O2、Cl2)的制备；二种氢化物(HCl、NH3)的制备；四种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO)的制备。

复习时，除了掌握好经典的制备方法外，还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。

典型的气体实验装置改进设计有：依据启普发生器原理设计的反应器，尾气吸收、防倒吸装置的设计，液封装置的设计，恒压装置的设计等。

(2)性质实验装置的改进。

改进后的实验应尽可能简单易行，用较少的实验步骤和实验药品，并能在较短的时间内完成，且效果明显。

例如：用套管实验证明Na2CO3、NaHCO3的热稳定性(图甲)；用培养皿通过向NaOH固体上滴浓氨水，探究氨气的性质(图乙)等。

(3)制备实验装置的改进。

制备一种物质，应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理，设计反应路径，选择合适的仪器和装置。

最后，根据生成物的性质将产品分离提纯出来。

整个过程如图所示：
目标产品→
选择
原料
→
设计反
应路径
→
设计反
应装置
→
控制反
应条件
→
分离提
纯产品
改进过程时应注意以下两点：
①在设计物质制备的实验方案时，要优化上述流程中的每一个具体环节。

遵循的优化原则是原料廉价，原理绿色，条件优化，仪器简单，分离方便。

②一些物质的制备，由于其性质上的特殊性，需要设计一些特殊的装置来完成。

如实验室制备Fe(OH)2固体，由于Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质，故其制备实验装置必须严格防止制备的Fe(OH)2固体与O2接触。

3．实验数据的分析或处理
对实验数据筛选的一般方法和思路的“五看”
“一看”，数据是否符合测量仪器的精度特点，如用托盘天平测得的质量的精度为0.1 g，若精度值超过了这个范围，
说明所得数据是无效的。

“二看”，数据是否在误差允许范围内，若所得的数据明显超出误差允许范围，要舍去。

“三看”，反应是否完全，是否是过量反应物作用下所得的数据，只有完全反应时所得的数据，才能进行有效处理和应用。

“四看”，所得数据的测试环境是否一致，特别是气体体积数据，只有在温度、压强一致的情况下才能进行比较、运算。

“五看”，数据测量过程是否规范、合理，错误和违反测量规则的数据需要舍去。

【举一反三】为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I
”反应中Fe3＋和Fe2＋的相互转化。

实验如下：
2
(1)待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到________________。

(2)ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中________________造成的影响。

(3)ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2＋向Fe3＋转化。

用化学平衡移动原理解释原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测I中Fe2＋向Fe3＋转化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，导致I－的还原性弱于Fe2＋，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。

①K闭合时，指针向右偏转，b作________极。

②当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中加满0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测，该现象是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋转化的原因。

①转化原因是
________________________________________________________________________。

②与(4)实验对比，不同的操作是
________________________________________________________________________。

(6)实验Ⅰ中，还原性：I－>Fe2＋；而实验Ⅱ中，还原性：Fe2＋>I－。

将(3)和(4)、(5)作对比，得出的结论是
________________________________________________________________________。

差异。

答题时，应注意FeSO4浓度与实验Ⅱ中相等(1 mol·L－1)，并注意Fe2＋应加至右管内。

(6)实验Ⅰ和Ⅱ已经证明，Fe2＋和Ⅰ－的还原性强弱顺序可以变化；(3)(4)则说明，这一变化可以由还原剂浓度决定，浓度提高则还原性增强。

【答案】(1)化学平衡状态
(2)溶液稀释对颜色变化
(3)加入Ag＋发生反应：Ag＋＋I－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移动
(4)①正②左管产生黄色沉淀，指针向左偏转
(5)①Fe2＋随浓度增大，还原性增强，使Fe2＋还原性强于I－
②向右管中加入1 mol·L－1 FeSO4溶液
(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向。

1.【2017新课标1卷】（15分）
凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：
NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；
NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

回答下列问题：
（1）a 的作用是_______________。

（2）b 中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f 的名称是__________________。

（3）清洗仪器：g 中加蒸馏水：打开k 1，关闭k 2、k 3，加热b ，蒸气充满管路：停止加热，关闭k1，g 中蒸馏水倒吸进入c ，原因是____________；打开k 2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g 中加入硼酸（H 3BO 3）和指示剂，铵盐试样由d 注入e ，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d ，关闭k 3，d 中保留少量水，打开k 1，加热b ，使水蒸气进入e 。

①d 中保留少量水的目的是___________________。

②e 中主要反应的离子方程式为________________，e 采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C 2H 5NO 2）样品m 克进行测定，滴定g 中吸收液时消耗浓度为cmol·L -1的盐酸V mL ，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

【答案】 避免b 中压强过大 防止暴沸 直形冷凝管 c 中温度下降，管路中形成负压 液封，防止氨气逸出 NH 4＋
+OH −
NH 3↑+H 2O 保温使氨完全蒸出
1.4%cV m 7.5%cV
m
（5）取某甘氨酸（C 2H 5NO 2）样品m 克进行测定，滴定g 中吸收液时消耗浓度为c mol·L -1的盐酸V mL ，根据反应NH 3·H 3BO 3+HCl ＝NH 4Cl+H 3BO 3，可以求出样品中n(N)＝n(HCl)＝c mol·L -1 3V 10L -⨯⨯＝0.001cV mol ，则样
品中氮的质量分数为，样品中甘氨酸的质量≤0.001cV 75g ⨯，所以样品的纯度
≤7.5
%
cV
m。

2．【2017北京卷】
某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+，发现和探究过程如下。

向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄
色。

（1）检验产物
①取少量黑色固体，洗涤后，_______（填操作和现象），证明黑色固体中含有Ag。

②取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有_______________。

（2）针对“溶液呈黄色”，甲认为溶液中有Fe3+，乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+，乙依据的原理是___________________（用离子方程式表示）。

针对两种观点继续实验：
①取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。

同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：
（资料：Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN）
②对Fe3+产生的原因作出如下假设：
假设a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生Fe3+；
假设b：空气中存在O2，由于________（用离子方程式表示），可产生Fe3+；
假设c：酸性溶液中NO3-具有氧化性，可产生Fe3+；
假设d：根据_______现象，判断溶液中存在Ag+，可产生Fe3+。

③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。

实验Ⅱ可证实假设d成立。

实验Ⅰ：向硝酸酸化的________溶液（pH≈2）中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加KSCN 溶液，3 min时溶液呈浅红色，30 min后溶液几乎无色。

实验Ⅱ：装置如图。

其中甲溶液是________，操作及现象是________________。

（3）根据实验现象，结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因：______。

【答案】加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀。

（或者加入足量稀盐酸（或稀硫酸），固体未完全溶解）Fe2+Fe+2Fe3+=3Fe2+4Fe2++O2+4H+=Fe3++2H2O 白色沉淀0.05 mol·L-1Na NO3溶液FeCl2溶液（或FeSO4溶液）按图连接好装置，电流表指针发生偏转，分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加KSCN溶液，后者红色更深溶液中存在反应：①Fe+2Ag+=Fe2++2Ag ，②Ag++Fe2+=Ag+Fe3+，③Fe+2Fe3+=3Fe2+。

反应开始时，c(Ag+)大，以反应①②为主，c(Fe3+)增大。

约30分钟后，c(Ag+)小，以反应③为主，c(Fe3+)减小
1．【2016年高考北京卷】（16分）
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。

（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag 2SO 3。

用离子方程式解释现象Ⅰ：____________。

（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO 42−，含有Cu +、Cu 2+和SO 32−。

已知：Cu +−−−→稀硫酸
Cu +Cu 2+，Cu 2+I -
−−
→CuI↓（白色）+I 2。

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu +的实验现象是_____________。

②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu 2+和SO 32−。

a.白色沉淀A 是BaSO 4，试剂1是____________。

b.证实沉淀中含有Cu +和SO 32−的理由是___________。

（3）已知：Al 2（SO 3）3在水溶液中不存在。

经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO 42−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO 4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设： i.被Al （OH ）3所吸附； ii.存在于铝的碱式盐中。

对假设ii 设计了对比实验，证实了假设ii 成立。

a.将对比实验方案补充完整。

步骤二：_____________（按上图形式呈现）。

（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有___________。

盐溶液间反应的多样性与__________有关。

【答案】（1）2Ag ＋
+SO 32—＝Ag 2SO 4↓。

（2）①加入稀硫酸后，有红色固体生成；②a. HCl 和BaCl 2溶液。

b.在I -的作用下，Cu 2+转化为白色沉淀CuI ，SO 32-转化为SO 42-。

（3）①Al 3+、OH -。

②a 、
，b 、V 1明显大于V 2。

（4）还原性、水解溶液显碱性；两种盐溶液中阴阳离子的性质和反应条件。

b.证实沉淀中含有Cu+和SO32−的理由是棕黄色沉淀与KI溶液反应生成白色沉淀（CuI），证明含有Cu＋，白色沉淀A为硫酸钡，证明含有SO32—。

（3）①根据题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO42−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色，则
①推测沉淀中含有亚硫酸根和氢氧化铝。

②a、铝的酸式盐与氢氧化钠反应消耗的氢氧化钠的含量大于氢氧化铝，所以反应应该设计一个定量对比试验，根据白色固体消耗氢氧化钠的量不同来证实假设ⅱ成立，即实验方案设计步骤二为：
，且V1明显大于V2，可说明沉淀中亚硫酸根存在于碱式盐中。

（4）根据实验白色沉淀能使酸性高锰酸钾溶液褪色，说明亚硫酸盐具有还原性，另外亚硫酸根水解呈碱性。

根据实验现象考点盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关。

2．【2016年高考四川卷】（13分）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。

某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O 制备CuCl，并进行相关探究。

【资料查阅】
【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。

请回答下列问题：
（1）仪器X的名称是__________。

（2）实验操作的先后顺序是a→______→c（填操作的编号）
a．检查装置的气密性后加入药品b．熄灭酒精灯，冷却
c．在“气体入口”处干燥HCl d．点燃酒精灯，加热
e．停止通入HCl，然后通入N2
（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______。

（4）装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是________________。

（5）反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质，根据资料信息分析：
①若杂质是CuCl2，则产生的原因是________________。

②若杂质是CuO，则产生的原因是________________。

【答案】（1）干燥管
（2）c d b
（3）先变红，后褪色
（4）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
（5）①加热时间不足或温度偏低②通入HCl的量不足
【解析】
干燥的HCl气体赶走装置中的空气再加热，且要在HCl气流中加热制备，反应结束后先熄灭酒精灯，继续通入氮气直至装置冷却，所以操作顺序为：a-c-d-b-e，答案为：c d b。

（3）B中物质由白色变为蓝色，说明有水生成，产物中还有Cl2，所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色，后褪色，答案为：先变红，后褪色。

（4）D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。

（5）①根据题给信息知若杂质是CuCl2，说明CuCl2没有反应完全，原因为加热时间不足或温度偏低，答案为：
加热时间不足或温度偏低；②若杂质是氧化铜，说明CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2，进一步分解生成CuO，原因是通入HCl的量不足，答案为：通入HCl的量不足。

1．【2015新课标Ⅱ卷理综化学】用右图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是（）
【答案】D
2．【2015江苏化学】下列设计的实验方案能达到实验目的的是（）
A．制备A l(O H)3悬浊液：向1mol·L－1Al Cl3溶液中加过量的6mol·L－1NaOH溶液
B．提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水
C．检验溶液中是否含有Fe3＋：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象
D．探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2ml5%H2O2和1mlH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象
【答案】BD
3．【2015新课标Ⅰ卷理综化学】（14分）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。

草酸的
钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。

草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。

回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。

装置C中可观察到的现象是_________，由此可知草酸晶体分解的产物中有_______。

装置B的主要作用是________。

（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______。

装置H反应管中盛有的物质是_______。

②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_______。

（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强______。

②草酸为二元酸______。

【答案】（1）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝（水蒸气、草酸等），避免草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。

（2）①F、D、G、H、D、I；CuO（氧化铜）；
②H中的粉末有黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊；
（3）①向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生。

②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍
（2）问考查实验原理和物质性质综合应用能力。

由装置A、B出来的气体含有CO2、CO，容易想到用灼热氧化。