2019版高考化学大一轮复习第44讲化学探究实验题考题类型及解题策略考题集萃实战演练

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2019版高考化学大一轮复习第44讲化学探究实验题考题类

型及解题策略考题集萃实战演练

1．(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取出少量黑色固体，洗涤后，__加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀__

(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__Fe2＋__。

(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__2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋__(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，且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：

序号 ⅰ ⅱ 取样时间/min 3 30 现象 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 产生白色沉淀，较3 min时量少；溶液红色较3 min时加深 产生白色沉淀，较30 min时量少；溶液红色较30 min时变浅 ⅲ 120 (资料：Ag＋与SCN－生成白色沉淀AgSCN)

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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__4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O__(用离子方程式表示)，可产生Fe3＋；

假设c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可产生Fe3＋；

假设d：根据__加入KSCN溶液后产生白色沉淀__现象，判断溶液中存在Ag＋，可产生Fe3＋。

③下述实验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__0.05_mol·L－1__NaNO3__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__FeSO4溶液__，操作及现象是__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__。

(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： 溶液中存在反应：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反应开始时，c(Ag＋)大，以反应①②为主，c(Fe3＋)增大。约30 min后，c(Ag＋)小，以反应③为主，c(Fe3＋)减小 。

解析 (1)①黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有Ag。②可利用K3[ Fe(CN)6]检验Fe2＋的存在。(2)过量的铁粉会与Fe3＋反应。②空气中的O2会与Fe2＋发生氧化还原反应，产生Fe3＋；加入KSCN溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在Ag＋，Ag＋可与Fe2＋反应产生Fe3＋。③

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