2024版 步步高 考前三个月 化学 新高考第一篇　主题五　热点题空7　实验结论(结果)及分析

热点题空7 实验结论(结果)及分析解答实验结论(结果)及分析问题的注意事项(1)根据实验现象书写化学方程式时，要先分析发生的是什么类型的反应，然后依据相应的书写规则进行书写。(2)根据实验现象得出相关结论，一定要从现象入手推断结论，与现象无关的结论不要写。(3)定量实验产生误差的原因主要从以下几个方面考虑：①装置气密性是否良好，②是否有副反应，③是否有气体将杂质(如测定水的质量，气体必须干燥)带入，④反应后需要赶气，是否将需要吸收的气体赶至吸收装置吸收。(4)注意用好题中已知信息，如遇到易水解物质，前后防水，比如金属氢化物CaH2、SiCl4、SiHCl3、金属氮化物(Mg3N2、Ca3N2)；遇到低熔、沸点的物质，创造低温环境冷凝收集或蒸馏分离提纯。(5)实验装置题的不足之处一般为以下几个方面：未防倒吸、未处理尾气、未处理残留在装置中的有毒气体、未将装置中残留气体赶至某装置中吸收(定量分析)等。1．[2020·全国卷Ⅰ，27(3)(4)(5)]为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2＋)增加了0.02mol·L－1。石墨电极上未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝________________。(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为____________________________，铁电极的电极反应式为________________。因此，验证了Fe2＋氧化性小于________，还原性小于________。答案 (3)石墨 (4)0.09mol·L－1 (5)Fe3＋＋e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ Fe3＋ Fe解析 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，则铁电极是负极，石墨电极是正极，盐桥中阳离子向正极移动，故阳离子进入石墨电极溶液中。(4)假设两个烧杯中溶液体积均为VL，铁电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2＋)增加0.02mol·L－1，则电路中通过电子的物质的量为0.02mol·L－1×VL×2＝0.04Vmol。石墨电极上未见Fe析出，则石墨电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，据得失电子守恒可知，石墨电极生成Fe2＋为0.04Vmol，故石墨电极溶液中c(Fe2＋)＝eq\f(0.05mol·L－1×VL＋0.04Vmol,VL)＝0.09mol·L－1。(5)由(4)分析可知，石墨电极反应式为Fe3＋＋e－===Fe2＋，据此得出Fe2＋的氧化性小于Fe3＋；铁电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，据此得出Fe2＋的还原性小于Fe。2．[2018·北京，28(2)①②]实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。制备K2FeO4(夹持装置略)C中得到紫色固体和溶液探究K2FeO4的性质①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：方案Ⅰ取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b，取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有________离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由___________________________________________________________产生(用方程式表示)。ⅱ.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是______________________。②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________FeOeq\o\al(2－,4)(填“>”或“<”)，而方案Ⅱ实验表明，Cl2和FeOeq\o\al(2－,4)的氧化性强弱关系相反，原因是_________________________________。答案 ①ⅰ.Fe3＋ 4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2Oⅱ.排除ClO－的干扰②> 溶液酸碱性不同解析 ①ⅰ.滴加KSCN溶液，溶液变红，说明原溶液中含有Fe3＋。有Fe3＋生成，不能判断FeOeq\o\al(2－,4)一定与Cl－发生了反应，根据题目给出的信息，K2FeO4在酸性或中性条件下，会快速产生O2，FeOeq\o\al(2－,4)会与H＋发生氧化还原反应生成Fe3＋和O2，离子方程式为4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。ⅱ.用KOH溶液洗涤可除去混在C所得固体中的ClO－。②碱性条件下，氧化性Cl2>FeOeq\o\al(2－,4)；而在酸性条件下，FeOeq\o\al(2－,4)的氧化能力增强，氧化性Cl2实验制备亚硝酸钙装置如图所示(夹持装置已略去)。回答下列问题：(1)加入稀硝酸之前需通入一段时间N2，其目的是________。(2)装置A中发生反应的化学方程式为________________________。(3)装置B中盛装试剂的名称是__________________________________________________。(4)装置E的作用是__________________。(5)利用上述装置制备亚硝酸钙，会导致产率降低，改进的方法是________________。答案 (1)排尽装置中的空气，防止其中的O2将生成的NO氧化为NO2(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(3)蒸馏水(4)尾气吸收，防止空气污染(5)在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶解析 (3)由于硝酸具有挥发性，同时可能产生少量NO2，会干扰实验结果，可以在B洗气瓶中盛放蒸馏水，除去硝酸蒸气和NO2。(5)由于亚硝酸钙是白色粉末，易潮解，装置E中的水蒸气回流与过氧化钙发生反应，导致亚硝酸钙的产率较低，改进方法为在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶。4．某小组利用下列装置对Na2CO3和NaHCO3的性质进行探究(夹持装置已略去，气密性已检查)。(1)方框中为洗气装置，请将该装置图补充完整。(2)试剂a为饱和NaHCO3溶液，其作用是______________________。(3)实验持续一段时间后，观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出，用化学方程式表示产生细小晶体的原因：___________________________________________________________。答案 (1)(2)除去二氧化碳气体中的氯化氢(3)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓5．为了探究不同钠盐对FeCl3水解平衡的影响，化学小组设计如下实验。实验1：常温下，取10.00mL1mol·L－1FeCl3溶液置于烧杯中，加入0.02molNaCl固体，利用pH传感器测得溶液pH与时间的关系如图所示。实验2：常温下，取10.00mL1mol·L－1FeCl3溶液置于烧杯中，加入0.01molNa2SO4固体，利用pH传感器测得溶液pH与时间的关系如图所示。已知：①常温下，H2SO4的电离常数为Ka1＝1.0×103，Ka2＝1.0×10－2。②在弱酸弱碱盐溶液中加入强电解质，溶液中的离子总浓度增大，离子之间的相互牵制作用增强，易水解的阳离子的活性会增强或减弱。(1)FeCl3溶液呈酸性的原因是__________(写出必要的离子方程式)。(2)实验1中10s后溶液的pH下降的主要原因为____________。(3)实验2中20s后溶液的pH增大的主要原因为____________。实验结论：不同的钠盐对FeCl3溶液水解平衡的影响是不同的。答案 (1)FeCl3是强酸弱碱盐，在溶液中发生水解反应呈酸性，水解的离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋ (2)加入NaCl固体后，离子总浓度增大，离子之间的相互牵制作用增强，Fe3＋的活性增强，水解程度增大 (3)加入Na2SO4固体后，溶液中硫酸根离子浓度增大，SOeq\o\al(2－,4)与H＋结合生成HSOeq\o\al(－,4)，溶液中H＋浓度减小