内容正文:
突破08 突破实验综合题(5)
探究类实验
限时:45分钟
1.(长望浏宁2020四县市联考)甲同学向做过银镜反应的试管滴加0.1 mol/L的Fe(NO3)3溶液(pH=2),发现银镜部分溶解,和大家一起分析原因:
甲同学认为:Fe3+具有氧化性, 能够溶解单质Ag。
乙同学认为:Fe(NO3)3溶液显酸性,该条件下NO3−也能氧化单质Ag。
丙同学认为:Fe3+和NO3−均能把Ag氧化而溶解。
(1) 生成银镜反应过程中银氨溶液发生 (氧化、还原)反应。
(2)为得出正确结论,只需设计两个实验验证即可。
实验Ⅰ:向溶解了银镜的Fe(NO3)3的溶液中加入 (填序号,①KSCN溶液、②K3[Fe(CN)6]溶液、③稀HCl),现象为 ,证明甲的结论正确。
实验Ⅱ:向附有银镜的试管中加入 溶液,观察银镜是否溶解。
两个实验结果证明了丙同学的结论。
(3)丙同学又把5mL FeSO4溶液分成两份:第一份滴加2滴KSCN溶液无变化;第二份加入1mL 0.1 mol/L AgNO3溶液,出现白色沉淀,随后有黑色固体产生(经验证黑色固体为Ag颗粒),再取上层溶液滴加KSCN溶液变红。根据上述的实验情况,用离子方程式表示Fe3+、Fe2+、Ag+、Ag之间的反应关系 。
(4)丁同学改用下图实验装置做进一步探究:
① K刚闭合时,指针向左偏转,此时石墨作 ,(填“正极”或“负极”)。此过程氧化性:Fe3+ Ag+(填“>”或“<”)。
②当指针归零后,向右烧杯中滴加几滴饱和AgNO3溶液,指针向右偏转。此过程氧化性:Fe3+ Ag+(填“>”或“<”)。
③由上述①②实验,得出的结论是: 。
2.实验1:铜片与浓硫酸反应
操作
现象
加热到120~250 ℃
铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液
继续加热至338 ℃
铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀
①装置B的作用是 。装置C中盛放的试剂是 。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是 。
(2)探究实验1中120~250 ℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。
资料2:
CuS
Cu2S
黑色结晶或粉末
灰黑色结晶或粉末
难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸
难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水
【设计并实施实验】
实验2:探究黑色固体中是否含CuO
操作
现象
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10 mL试剂A的小烧杯中,搅拌
黑色表层脱落,露出光亮的铜片
ⅱ.取出铜片,待黑色沉淀沉降
上层溶液澄清、无色
①试剂A是 。
②甲认为ⅱ中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是 。
实验3:探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作
现象
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置
有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色
ⅱ.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置
有固体剩余,溶液变成浅绿色
(3)获得结论:由实验2和实验3可得到的结论是实验1中,120~250 ℃时所得黑色固体中 。
(4)实验反思:分析实验1中338 ℃时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为 。
3.某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
【初步探究】室温下进行下表所列实验。
序号
操作
现象
实验Ⅰ
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴(混合溶液pH=5)
溶液变为棕黄色
实验Ⅱ
取2 mL实验Ⅰ反应后的溶液,滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液
溶液呈红色
(1)证明实验Ⅰ中有I2生成,加入的试剂为 。
(2)写出实验Ⅰ反应的离子方程式