发布时间 : 星期一 文章三年高考2016_2018高考化学试题分项版解析专题21化学实验设计与探究含解析更新完毕开始阅读
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和SO3。
2+
2?
+
KI溶液 洗净的棕黄色沉淀 取上层清液 分成两份 淀粉溶液 试剂1 无明显现象 白色沉淀A
a.白色沉淀A是BaSO4，试剂1是____________。 b.证实沉淀中含有Cu和SO3的理由是___________。
（3）已知：Al2（SO4）3在水溶液中不存在。经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO4，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。 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。
2?
2+
2?
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+SO3＝Ag2SO4↓。（2）①加入稀硫酸后，有红色固体生成；②a. HCl和BaCl2溶液。 b.在I的作用下，Cu转化为白色沉淀CuI，SO3转化为SO4。 （3）①Al、OH。
-2+
2-2-3+
-＋
2—
②a、，b、V1明显大于V2。
（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。 【解析】
9
a.白色沉淀A是BaSO4，试剂1是盐酸酸化的BaCl2溶液。
b.证实沉淀中含有Cu和SO3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SO3。
（3）①根据题意可知实验Ⅲ的白色沉淀中无SO4，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：
2?
2—
+
2?
＋
，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。根据实验现象可得盐溶液间反应的多样性与盐的性质和溶液的酸碱性有关。 【考点定位】本题主要是考查化学实验方案的分析、评价和设计等
【名师点晴】控制变量思想方法，探究实验异常现象成为近几年实验探究命题的热点。该题为实验探究题，装置图、流程图很简单，但探究过程较复杂，准确全面获取信息、通过控制变量思想进行逻辑分析是解题的关键，凭感觉做题，不容易准确获取题中信息。该类试题的解题策略为：（1）确定变量：解答这类题目时首先要认真审题，理清影响实验探究结果的因素有哪些。（2）定多变: 在探究时，应该先确定其他的因素不变，只变化一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系；这样确定一种以后，再确定另一种，通过分析每种因素与所探究问题之间的关系，得出所有影响因素与所探究问题之间的关系。（3）数据有效；解答时注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。 6．【2016江苏卷】铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。 （2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu和Pb的去除率，结
10
2+
2+
果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu和Pb，其原因是__________。 ②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时，随着铁的质量分数的增加，Cu和Pb的去除率不升反降，其主要原因是_____________。
（3）纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4（B元素的化合价为+3）与Fe反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4，其离子方程式为 。
②纳米铁粉与水中NO3反应的离子方程式为4Fe+NO3+10H===4Fe+NH4+3H2O 研究发现，若pH偏低将会导致NO3的去除率下降，其原因是 。
③相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3的速率有较大差异（见图），产生该差异的可能原因是 。
---–
+
2+
+
－
–
2+
2+
2+
2+
2+
【答案】（2）①活性炭对Cu和Pb有吸附作用 ②铁的质量分数增加，铁炭混合物中微电池数目减少
（3）①2Fe+BH4+4OH===2Fe+ B(OH)4+2H2↑ ②纳米铁粉与H反应生成H2
③Cu或Cu催化纳米铁粉去除NO3的反应（或形成的Fe－Cu原电池增大纳米铁粉去除NO3的反应速率）
2+
－
－
2+
－
－
－
＋
2+
2+
11
（3）①一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH4（B元素的化合价为+3）与Fe
－
–
2+
反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得反应的离子方程式为2Fe+BH4+4OH===2Fe+ B(OH)4+2H2↑；
②纳米铁粉与水中NO3反应的离子方程式为4Fe+ NO3+10H===4Fe+NH4+3H2O，若pH偏低，则溶液的酸性增强，会发生反应：Fe+2H===Fe+ H2↑；导致NO3的去除率下降；
③根据图像可知，相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3的速率有较大差异，可能是由于Cu或Cu催化纳米铁粉去除NO3的反应（或形成的Fe－Cu原电池增大纳米铁粉去除NO3的反应速率）。 【考点定位】本题主要是考查铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉处理污水的实验设计与探究
【名师点晴】化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。在解答此类题时还应注意：（1）认真审题，明确实验目的，找出实验原理。（2）根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。（3）准确地记录实验过程中的实验现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。
－
－
-2+
+
2+
--－
+
2+
+
2+
－
－
－
12