2021版选考化学(苏教版)一轮复习检测:专题10 7 第五单元 探究型实验 实验方案的设计与评价

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+H2O

NH3·H2O,该实验可分解为“常见仪器的使用”“装置的连接”“实验安全(防倒

吸)”三个小实验;Ⅱ是探究物质的成分,依据元素化合物的性质即可作答。

(2)根据实验原理N2+3H2

铁触媒△

2NH3,A装置产生N2(含水蒸气),B装置产生H2(含

HCl和水蒸气),H2通过E装置除去HCl后与N2一同通入C装置(干燥、混合、调节两气体比例),得到N2和H2的混合气体,然后进入D装置,与铁触媒接触发生反应,生成的NH3中混有未反应的N2、H2,该混合气体通入F装置中制得氨水,尾气中的H2用G装置处理,

因此装置接口的连接顺序是

(4)弄清产生倒吸的原理本问就不难回答。产生倒吸的原理是大量气体迅速溶于水,导致导管内气体压强迅速减小,液体被外界气压压入导管内从而产生倒吸现象。本题中反应产生的NH3中含有大量未反应的N2和H2,这两种气体均难溶于水,不会使导管内压强迅速减小,因而也就不会产生倒吸现象。

(5)在银氨溶液中加入无水乙醇, 溶液变浑浊,说明得到的沉淀物难溶于乙醇,因此可

-用无水乙醇洗涤该沉淀。由实验现象可知,该白色固体中含有Ag(NH3)+2和NO3,因此其成

分是 Ag(NH3)2NO3。

(6)实验探究①中制备银氨溶液的反应原理为AgNO3+NH3·H2O===AgOH↓+NH4NO3,AgOH+2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH+2H2O,按此反应原理分析,实验方案就不难设计了。

答案:(1)启普发生器 (2)bih fg(或gf)kjl

(3)增大气体与催化剂铁触媒的接触面积

(4)合成氨的反应为可逆反应,反应物的转化率低,NH3中混有较多难溶于水的气体,F装置中不会产生倒吸

(5)无水乙醇 Ag(NH3)2NO3

(6)逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成,过滤,用适量蒸馏水洗涤,再将固体转移至小试管中,逐滴加入2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)

5.(2020·景德镇高三质检)已知铁离子、氯气、溴均为常见的氧化剂,某化学兴趣小组设计了如下实验探究其氧化性强弱:

(1)①装置A中发生反应的离子方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:__________________________。 (2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:

实验操作 实验现象 D装置中:溶液变血红色;E打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后________________________ 装置中:水层溶液变黄, 振荡后,CCl4层无明显变化。一段时间后_______________________ (3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。 D装置中:血红色慢慢褪去。

E装置中:CCl4层颜色逐渐加深,直至变成红色。 为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下: ⅰ.Fe3+3SCN+-结论 Cl2、Br2、Fe3的氧化性由强到弱的顺序为Cl2 >Br2 >Fe3 ++Fe(SCN)3 是一个可逆反应。 ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2 >(SCN)2。 ①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液血红色褪去的原因:______________________________________________________________________________。

现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加__________溶液,若溶液颜色________________,则上述解释是合理的。

小组同学另查得资料如下:

ⅲ.Cl2和Br2反应生成BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5 ℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。

ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 ②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下: 用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀的原因:________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析:(1)①浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-=====Mn2++Cl2↑+2H2O。②由于氯气有毒,直接排放到空气中会污染大气,要用碱液吸收尾气,实验装置缺少尾气处理装置。(2)打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸,然后关闭活塞a,点燃酒精灯加热;亚铁离子的还原性比溴离子强,氯气首先氧化亚铁离子,再氧化溴离子,所以D装置中溶液变血红色,E装置中首先水层溶液变黄,然后CCl4层由无色变为橙色。(3)①过量氯气和SCN-反应:2SCN-+Cl2===2Cl-+(SCN)2,使SCN-浓度减小,则Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3平衡向逆反应方向移动,溶液褪色。为

证明上述解释,方法为取少量褪色后的溶液,滴加KSCN溶液,若溶液变血红色,则上述解释合理;或取少量褪色后的溶液,滴加FeCl3溶液,若溶液不变血红色,则上述解释合理。②根据所给资料知,过量的氯气和溴反应生成氯化溴,氯化溴中加入AgNO3溶液后与水反应生成盐酸和次溴酸:BrCl+H2O===HBrO+H++Cl-,氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银:Ag++Cl-===AgCl↓,次溴酸银可溶于水,所以仅生成白色沉淀氯化银。

答案:(1)①MnO2+4H+2Cl=====Mn2+Cl2↑+2H2O ②缺少尾气处理装置 (2)关闭活塞a,点燃酒精灯 CCl4层由无色变为橙色

(3)①过量氯气和SCN反应:2SCN+Cl2===2Cl+(SCN)2,使SCN浓度减小,则Fe3

+3SCN

Fe(SCN)3 平衡逆向移动,溶液褪色 KSCN 变血红色(或 FeCl3 不变血红

色)

②BrCl+H2O===HBrO+H+Cl、Ag+Cl===AgCl↓

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