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2023年高考化学一轮复习 考点53 化学实验方案设计与评价 模拟测试
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考点53 化学实验方案设计与评价
模拟检测
1．(2022·湘豫名校高三联考)下列实验能达到预期目的的是( )
选项
实验
预期目的
A
在蒸馏装置中对工业酒精进行蒸馏
制备无水酒精
B
测量浓度均为0.001mol·L-1的硫酸、高氯酸溶液的pH
确定H2SO4、HClO4酸性的相对强弱
C
将铁片分别插入ZnCl2·CuSO4溶液中
验证活动性：Zn>Fe>Cu
D
在麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶，反应一段时间后，再加入适量新制Cu(OH)2浊液并加热至沸腾
确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖
【答案】C
【解析】A项，酒精与水形成共沸物，直接蒸馏不能制备无水乙醇，需要加入氧化钙，再进行蒸馏，A项错误；B项，两种酸同为强酸，在水中完全电离，且硫酸中H+浓度大，酸性较强，所以根据pH大小可确定酸溶液酸性的强弱，不能确定酸的强弱，B项错误；C项，铁可与CuSO4溶液反应但不能与ZnCl2溶液反应，说明活动性Zn>Fe>Cu，C项正确；D项，麦芽糖、葡萄糖均能与新制的Cu(OH)2浊液反应得到红色沉淀，无法确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖，D项错误；故选C。
2．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三选考模拟)下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
比较HCO3-与Al(OH)3的酸性
向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液
出现白色沉淀
能确定：酸性
HCO3-＞Al(OH)3
B
比较Mg (OH)2、Fe(OH)3溶解度
2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液，再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液
白色沉淀转化为红褐色沉淀
能确定：溶解度
Mg (OH)2＞Fe(OH)3
C
判断基团之间的影响
试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯，分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，振荡
试管1、2不褪色，3褪色
不能确定：苯环影响甲基
D
比较Fe3+和I2的氧化性强弱
向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液，观察溶液颜色变化
溶液变蓝
不能确定：氧化性Fe3+＞I2
【答案】B
【解析】A项，向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，出现白色沉淀，AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-，能确定：酸性HCO3-＞Al(OH)3，方案设计、现象和结论均正确，故A不符合题意；B项，2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液，白色沉淀，此时溶液中碱过量，再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液，直接与过量的氢氧化钠反应，红褐色沉淀，不能确定：溶解度Mg (OH)2＞Fe(OH)3，方案设计有问题，方案设计、现象和结论有不正确，故B符合题意；C项，试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯，分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，振荡，盛甲苯的试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，试管1、2不褪色，3褪色，无法证明环己烷不使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能确定：苯环影响甲基，使甲基变得更容易被氧化，题中不正确的方案设计，得到的现象、结论正确，故C不符合题意；D项，向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液，观察溶液颜色变化，Fe3+和NO3-均能将I-氧化，溶液变蓝，不能确定：氧化性Fe3+＞I2，题中不正确的方案设计，得到的现象和结论正确，故D不符合题意；故选B。
3．(2022·浙江省宁波市高三选考适应性测试)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )
实验操作
实验现象
实验结论
A
常温下，用pH计测得Mg(OH)2饱和溶液pH值为a，Al(OH)3饱和溶液pH值为b
a＞b
金属性：Mg＞Al
B
常温下，用pH计分别测定1mol·L－1的CH3COONH4溶液和0.1mol·L－1的CH3COONH4溶液的pH
测得pH都等于7
同温下，不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同
C
缓缓加热0.5mol·L－1CH3COONa溶液到60℃，并用pH传感器测定溶液的pH
溶液的pH逐渐减小
溶液中c(H＋)逐渐增大，c(OH―)逐渐减小，说明温度升高，水解平衡逆向移动
D
利用电导仪测定碱性条件下乙酸乙酯水解反应中导电能力的变化(溶液温度不变)
随着反应进行，导电能力逐渐减小
相同浓度的OH-的导电能力强于CH3COO-
【答案】D
【解析】A项，由溶液的碱性强弱推断金属性强弱时，两种碱的浓度必须相同，而Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的浓度不同，所以不能通过比较溶液的pH推断Mg、Al的金属性强弱，A不正确；B项，醋酸与一水合氨的电离常数相同，所以CH3COONH4溶液呈中性，但CH3COONH4浓度不同时，发生双水解反应后，对水电离的影响程度不同，B不正确；C项，水解反应是吸热反应，升高温度水解程度增大，所以加热CH3COONa溶液，CH3COO-的水解程度增大，溶液的pH增大，C不正确；D项，CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH，CH3COO-是由CH3COOH与OH-反应生成，所以CH3COO-的碱性比OH-弱，随反应进行，导电能力不断减弱，D正确；故选D。
4．(2022·浙江省山水联盟高三联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
验证压强对化学平衡的影响
先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推压缩体积
侧面观察到注射器内气体颜色加深，证明加压平衡朝生成NO2气体的方向移动
B
证明苯酚与溴水发生反应
向苯酚饱和溶液中滴加少量溴水，充分振荡
出现白色沉淀，说明苯酚与溴发生了反应
C
确定某钠盐的成分
向某钠盐中滴加浓盐酸，并将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色，说明该钠盐一定为 Na2SO3或者 NaHSO3
D
比较羟基的活泼性
将大小相同的金属钠分别投入到水和乙醇中
钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原子活泼
【答案】D
【解析】A项，将活塞往里推压缩体积，浓度增大，颜色加深，不能证明压强对平衡移动的影响，A错误；B项，苯酚和溴生成的三溴苯酚溶于苯酚，所以得不到白色沉淀，B错误；C项，使品红褪色的气体可能为二氧化硫或氯气等，则钠盐可能为NaClO溶液，与盐酸反应生成氯气使品红褪色，C错误；D项，钠与水反应比与乙醇反应剧烈，则乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，D正确；故选D。
5．(2022·辽宁省锦州市一模)某化学实验小组为探究过氧化物性质，进行下图所示实验。经检验实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是 ( )
序号
实验①
实验②
实验③
实验
Na2O2与H2O反应后的溶液
H2O2与NaOH混合溶液
现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
A．实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到
B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2+2H2O=2 NaOH+H2O2
C．实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
【答案】B
【解析】A项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2电离得到O22-，A项错误；B项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2与BaCl2溶液反应生成BaO2，在对比实验①可证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2，B项正确；C项，实验①、③生成白色沉淀的反应属于复分解反应：BaCl2 + H2O2= BaO2+2HCl，不是氧化还原反应，C项错误；D项，Na2O2与Na2CO3均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，D项错误；故选B。
6．(2022·广东省深圳市高三第二次调研考试)某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是( )
A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯
B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C．硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积
D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成
【答案】B
【解析】A项，实验时，为防止氢气和氧气混合后加热爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，故A正确；B项，b装置的作用是吸收氨气并干燥气体，碱石灰不能吸收氨气，b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，故B错误；C项，硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，故C正确；D项，氨气溶于水，溶液呈碱性，若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成，故D正确；故选B。
7．(2022·广东省深圳市二模)某学习小组在实验室进行了有关碘化铅(PbI2)的实验探究。回答下列问题：
I.制备PbI2的悬浊液
(1)KI溶液和Pb(NO3)2溶液反应，会产生金黄色的PbI2沉淀，形成美丽的“黄金雨”。
①KI溶液在空气中久置会变质，其原因是_______________________________。
②生成PbI2的化学方程式为________________________。充分反应后，经系列操作得到纯净的PbI2固体，向其中加入蒸馏水，得到PbI2悬浊液。
II.探究浓度对PbI2沉淀溶解平衡的影响
【查阅资料】ⅰ.温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；
ii.26.5℃时，PbI2饱和溶液的电导率为368μS•cm-1。
(2)稀释对PbI2溶解平衡的影响
26.5℃时，向PbI2悬浊液中加入一定体积的蒸馏水，通过图甲所示装置测定电导率，并得到电导率随时间变化的曲线(图乙)。
①实验装置中仪器X的名称为__________________。
②由电导率变化曲线可知：实验中通过仪器X加入蒸馏水的方式是_____(填标号)。
A．连续逐滴加入 B．分三次快速放入 C．一次性快速放入
③曲线图中，__________段(用字母表示，任写一段)表示PbI2固体的溶解达到平衡状态：c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是________________________导致了溶液中离子浓度不断增大。
(3)c(KI)对PbI2沉淀溶解平衡的影响
26.5℃时，将PbI2悬浊液静置后，取200mL上层清液[c(I-)=2.5×10-3mol·L-1]于烧杯中，另取蒸馏水于相同规格的烧杯中进行对比实验，再分别向其中加入1mol·L-1KI溶液。实验数据记录如表：
KI溶液累计加入量/mL
电导率/(μS•cm-1)
PbI2饱和溶液
蒸馏水
0
368
4
0.50
A1
B1
1.00
A2
B2
①上述实验过程中，增大PbI2饱和溶液中I-的浓度，可观察到的实验现象是____。
②利用蒸馏水进行对比实验时，所取蒸馏水的体积为___________mL。
③表格数据A2-A1__________B2-B1(填“大于”“小于”或“等于”)，说明增大KI的浓度，PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
【答案】(1) I-会被空气中的O2氧化 2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3
(2) 酸式滴定管 B ab或ba(答“de”“ed”“gh”“hg”“jk”“kj”均可) PbI2固体不断溶解
(3)产生金黄色沉淀(或“产生亮黄色沉淀”“产生黄色浑浊”) 200 小于
【解析】(1)①I-具有较强还原性，会被空气中的O2氧化，导致KI溶液变质；②根据题意KI和Pb(NO3)2发生复分解反应生成PbI2沉淀，根据元素守恒可得化学方程式为2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3；(2)①根据仪器X的结构特点可知其为酸式滴定管；②由电导率变化曲线可知，电导率出现3次急剧的下降，说明蒸馏水是分三次快速放入，故选B；③悬浊液导电是因为存在平衡PbI2Pb2++2I-，加水稀释后，离子浓度瞬间下降，电导率瞬间减小，之后反应正向移动，PbI2固体不断溶解，重新达到平衡，而PbI2饱和溶液中Pb2+和I-的浓度不变，所以平衡后电导率相同，即ab、de、gh、jk均可以表示PbI2固体的溶解达到平衡状态，而c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是PbI2固体不断溶解，导致了溶液中离子浓度不断增大；(3)①增大PbI2饱和溶液中I-的浓度，沉淀溶解平衡逆向移动，清液中产生金黄色的PbI沉淀；②为保证变量唯一，所用蒸馏水的体积应与所用“上层清液”的体积相同，即200mL；③增大KI的浓度，PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，导致溶液中的离子浓度减小，电导率的变化会小于蒸馏水中，所以A2-A1小于B2-B1。
8．(2022·湖南省大联考雅礼十六校高三二模)FeCO3可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3，并对FeCO3的性质和应用进行探究。
已知：①FeCO3是白色固体，难溶于水
②Fe2++6SCN-Fe(SCN)(无色)
Ⅰ.FeCO3的制取(夹持装置略)
装置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7，滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
(1)试剂a是______________。
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____________________。
(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为_____________________。
(4)有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO2，你认为是否合理？说明理由__________________________________________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究
(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_______。(写2个)
(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入10%H2O2溶液的离子方程式______________。
Ⅲ.FeCO3的应用
(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因是______________(不考虑操作不当引起的误差)。
【答案】(1)饱和NaHCO3溶液
(2)降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2
(3)2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O
(4)不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2；合理，排除氧气影响
(5)Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO3的溶解；FeCO3固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大
(6)6Fe(SCN)44-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-
(7)乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4
【解析】装置A发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，制取的二氧化碳混有氯化氢气体，可通过装置B饱和的NaHCO3溶液除去，装置C中产生FeCO3的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O。(1)在装置A中，是为了制取二氧化碳，其化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，制取的二氧化碳常混有氯化氢气体，可通过饱和的NaHCO3溶液除去其中的氯化氢气体；(2)碳酸钠溶液碱性强，溶液中c(OH-)大，就会出现生成氢氧化亚铁与制备的FeCO3成为竞争反应，而导致制备的FeCO3纯度低，NaHCO3溶液碱性弱，制得FeCO3纯度高；(3)实验中产生FeCO3的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O；(4)碳酸正盐溶液均可以与二氧化碳反应，生成碳酸酸式盐，C中出现白色沉淀之后FeCO3继续通CO2，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2，降低了产量；或者：出现白色沉淀之后继续通CO2，可防止空气中氧气氧化FeCO3，提高产物的纯度；(5)对比实验ⅱ和ⅲ，可知Fe2+与SCN-络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，会促进FeCO3固体的溶解；(6)依据实验Ⅱ|的现象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%H2O2溶液后，红褐色沉淀说明有Fe(OH)3和红色溶液说明有Fe(SCN)3生成，发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-；(7)乳酸根中羟基也能被高锰酸钾溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大，而计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%。
9．(2022·天津市河东区高三学业水平等级考试第二次模拟考试)制备银氨溶液的反应：AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+NH4NO3；AgOH+2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O。因此认为银氨溶液的溶质主要为强碱性的[Ag(NH3)2]OH。某研究小组认为第二步反应生成的OH-将与第一步反应生成的NH4+反应，银氨溶液的溶质应是[Ag(NH3)2]NO3。该小组拟用自制的氨水制取银氨溶液，并探究其主要成分。回答下列问题：
I.氨水的制备(如图1)
(1)C装置的名称是________；C装置的作用是________________。
(2)A中反应的化学方程式为________________；A装置还能用于制备____气体。
(3)使用加装单向阀的导管，目的是____________；为有利于制备氨水，装置B的大烧杯中应盛装_______(填“热水”或“冰水”)，氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是____________________________。
(4)制得的氨水稀释到质量分数约2%，并用盐酸标准溶液标定，测得浓度为1.275mol·L-1，标定时应选用的指示剂为____(填“酚酞”或“甲基橙”)。
II.银氨溶液的制备及其主要成分探究
如图2所示装置，向25.00c(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中逐滴加入上述自制氨水，所加氨水体积由滴数传感器测量，实验测得烧杯内溶液的pH随氨水加入体积的变化曲线如图3所示。
(5)滴加氨水过程中，BC段溶液的pH变化不大，原因是________________。
关于D点溶液有两种假设。
假设1：溶质为强碱性的[Ag(NH3)2]OH。25.00mLc(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中加入5.00mL氨水恰好澄清时，计算溶液的理论pH约为________。
假设2：溶质为[Ag(NH3)2]NO3。由于银氨离子一定程度解离出氨，理论计算pH=10.26，非常接近实验值；假设1或假设2成立的是_______________。
(6)乙醛发生银镜反应的化学方程式被认为是CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O，若银氨溶液的溶质为[Ag(NH3)2]NO3，则上述化学方程式应改为____________________。
【答案】(1) (孟氏)洗气瓶 吸收氨气，防止污染空气
(2) 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 氧气等
(3) 防止倒吸 冰水 氨与水之间形成分子间氢键
(4)甲基橙
(5)加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 13 2
(6)CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+2H2O CH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3·H2O 或 CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+H2O CH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3↑
【解析】(1)C装置的名称是(孟氏)洗气瓶，主要作用是吸收氨气，防止污染空气；(2)A中反应制备氨气，化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，A装置还能用于制备氧气； (3)单向阀导管，只允许气体或液体向一个方向流动，可保证液体不逆流，所以使用加装单向阀的导管，目的是防倒吸；氨气溶于水形成氨水，其溶解度随温度的升高而减小，为增大氨气的溶解度，应尽可能降低温度，所以装置B的大烧杯中应装冰水，氨分子与水分子间可形成氢键，从而放出热量，所以氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是氨与水分子间形成氡键而放热；(4)氨水与盐酸反应生成的氯化铵为强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，所以标定时应选用的指示剂为甲基橙；(5)滴加氨水过程中，BC段主要发生AgNO3与 NH3·H2O反应生成AgOH和NHNO3，AgOH与NH3·H2O反应生成Ag(NH3)2OH等，所以溶液的pH变化不大，原因是加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 假设1：溶质为强碱性的 Ag(NH3)2OH，从图中可以看出，25mL0.12mol/L的AgNO3溶液中加4.71mL1.275mol/L的氨水，则c[Ag(NH3)2OH=0.1mol/L，，Ag(NH3)2OH为强碱，发生完全电离，则 c(OH)=0.1mol/L，pH的计算值应为13，所以假设2成立；(6)若银氨溶液的溶质为[Ag(NH3)2]NO3，则上述化学方程式为：CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+2H2OCH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3·H2O 或 CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+H2OCH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3↑。
10．(2022·北京市101中学三模)实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。
【实验Ⅰ】向2mL0.1mol·L-1 FeSO4溶液滴中几滴0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至)，溶液颜色变红。
(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
乙同学查阅资料发现Fe2+与可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。
(2) FeCO3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，离子方程式为_______。
【实验Ⅱ】验证Fe2+与SCN-发生反应
(3)实验b的目的是_______。
(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。
丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。
【实验Ⅲ】
(5)上述实验中，d为c的对照实验。
①X为_______。
②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是_______。
(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低c Fe3+)，_______。
【答案】(1)还原
(2) Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)通过实验b排除了FeCO3溶解产生的Fe2+对实验的影响
(4)SCN-与FeCO3溶解电离产生的Fe2+结合，沉淀溶液平衡正向移动，溶液中的Fe2+(包括Fe2+与SCN-生成物)浓度增大，与酸性H2O2反应产生的Fe3+增大，Fe3+与SCN-生成物浓度增大，溶液红色加深
(5) H2SO4 溶液红色更浅
(6)使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动
【解析】(1)向2 mL0.1 mol•L-1FeSO4溶液中滴加几滴0.1 mol•L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至pH=1)，溶液颜色变红，说明Fe2+能够被酸性H2O2溶液氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-溶液变为血红色，这证明Fe2+具有还原性；(2)用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，同时反应产生(NH4)2SO4、H2O、CO2，该反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；(3)通过对实验进行对比可知：实验b排除了加水稀释对沉淀溶解平衡移动的影响；(4)FeCO3是难溶性物质，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，溶液中含有Fe2+浓度较小，向其中滴加酸性H2O2，发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，反应产生的Fe3+浓度较小，因此加入KSCN溶液时，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变为浅红色，而向FeCO3沉淀中加入等体积4 mol/LKSCN溶液，FeCO3溶解电离产生的Fe2+与SCN-结合，使FeCO3溶解电离程度增大，溶液中Fe2+及Fe2+与SCN-结合物与酸性H2O2反应产生的Fe3+浓度较大，溶液中Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡正向移动，c[Fe(SCN)3]增大，因而溶液红色比实验b加深；(5)①因为要探究Fe2+与SCN-的反应，对照实验也应该加入相同阴离子(SO42-)的溶液，因此X为H2SO4；②Fe2+与SCN-反应，降低了溶液中c(SCN-)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而应该观察到的实验现象是溶液红色变浅；(6)加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低c(Fe3+)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而溶液红色变浅。
考点53 化学实验方案设计与评价
模拟检测
1．(2022·湘豫名校高三联考)下列实验能达到预期目的的是( )
选项
实验
预期目的
A
在蒸馏装置中对工业酒精进行蒸馏
制备无水酒精
B
测量浓度均为0.001mol·L-1的硫酸、高氯酸溶液的pH
确定H2SO4、HClO4酸性的相对强弱
C
将铁片分别插入ZnCl2·CuSO4溶液中
验证活动性：Zn>Fe>Cu
D
在麦芽糖溶液中加入麦芽糖酶，反应一段时间后，再加入适量新制Cu(OH)2浊液并加热至沸腾
确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖
【答案】C
【解析】A项，酒精与水形成共沸物，直接蒸馏不能制备无水乙醇，需要加入氧化钙，再进行蒸馏，A项错误；B项，两种酸同为强酸，在水中完全电离，且硫酸中H+浓度大，酸性较强，所以根据pH大小可确定酸溶液酸性的强弱，不能确定酸的强弱，B项错误；C项，铁可与CuSO4溶液反应但不能与ZnCl2溶液反应，说明活动性Zn>Fe>Cu，C项正确；D项，麦芽糖、葡萄糖均能与新制的Cu(OH)2浊液反应得到红色沉淀，无法确定麦芽糖水解产物中含有葡萄糖，D项错误；故选C。
2．(2022·浙江省杭州二中、温州中学、金华一中高三选考模拟)下列方案设计、现象和结论有不正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
比较HCO3-与Al(OH)3的酸性
向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液
出现白色沉淀
能确定：酸性
HCO3-＞Al(OH)3
B
比较Mg (OH)2、Fe(OH)3溶解度
2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液，再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液
白色沉淀转化为红褐色沉淀
能确定：溶解度
Mg (OH)2＞Fe(OH)3
C
判断基团之间的影响
试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯，分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，振荡
试管1、2不褪色，3褪色
不能确定：苯环影响甲基
D
比较Fe3+和I2的氧化性强弱
向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液，观察溶液颜色变化
溶液变蓝
不能确定：氧化性Fe3+＞I2
【答案】B
【解析】A项，向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，出现白色沉淀，AlO2-+HCO3-=Al(OH)3↓+CO32-，能确定：酸性HCO3-＞Al(OH)3，方案设计、现象和结论均正确，故A不符合题意；B项，2 mL0.1mol·L-1的NaOH溶液中滴加2滴0.1mol·L-1的MgCl2溶液，白色沉淀，此时溶液中碱过量，再滴加2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液，直接与过量的氢氧化钠反应，红褐色沉淀，不能确定：溶解度Mg (OH)2＞Fe(OH)3，方案设计有问题，方案设计、现象和结论有不正确，故B符合题意；C项，试管1、2、3中分别装有3mL的苯、甲基环己烷、甲苯，分别滴加3滴0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液，振荡，盛甲苯的试管中酸性高锰酸钾溶液褪色，试管1、2不褪色，3褪色，无法证明环己烷不使酸性高锰酸钾溶液褪色，不能确定：苯环影响甲基，使甲基变得更容易被氧化，题中不正确的方案设计，得到的现象、结论正确，故C不符合题意；D项，向含有淀粉的KI溶液中滴入Fe(NO3)3溶液，观察溶液颜色变化，Fe3+和NO3-均能将I-氧化，溶液变蓝，不能确定：氧化性Fe3+＞I2，题中不正确的方案设计，得到的现象和结论正确，故D不符合题意；故选B。
3．(2022·浙江省宁波市高三选考适应性测试)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )
实验操作
实验现象
实验结论
A
常温下，用pH计测得Mg(OH)2饱和溶液pH值为a，Al(OH)3饱和溶液pH值为b
a＞b
金属性：Mg＞Al
B
常温下，用pH计分别测定1mol·L－1的CH3COONH4溶液和0.1mol·L－1的CH3COONH4溶液的pH
测得pH都等于7
同温下，不同浓度的CH3COONH4溶液中水的电离程度相同
C
缓缓加热0.5mol·L－1CH3COONa溶液到60℃，并用pH传感器测定溶液的pH
溶液的pH逐渐减小
溶液中c(H＋)逐渐增大，c(OH―)逐渐减小，说明温度升高，水解平衡逆向移动
D
利用电导仪测定碱性条件下乙酸乙酯水解反应中导电能力的变化(溶液温度不变)
随着反应进行，导电能力逐渐减小
相同浓度的OH-的导电能力强于CH3COO-
【答案】D
【解析】A项，由溶液的碱性强弱推断金属性强弱时，两种碱的浓度必须相同，而Mg(OH)2、Al(OH)3饱和溶液的浓度不同，所以不能通过比较溶液的pH推断Mg、Al的金属性强弱，A不正确；B项，醋酸与一水合氨的电离常数相同，所以CH3COONH4溶液呈中性，但CH3COONH4浓度不同时，发生双水解反应后，对水电离的影响程度不同，B不正确；C项，水解反应是吸热反应，升高温度水解程度增大，所以加热CH3COONa溶液，CH3COO-的水解程度增大，溶液的pH增大，C不正确；D项，CH3COOC2H5+OH-→CH3COO-+C2H5OH，CH3COO-是由CH3COOH与OH-反应生成，所以CH3COO-的碱性比OH-弱，随反应进行，导电能力不断减弱，D正确；故选D。
4．(2022·浙江省山水联盟高三联考)下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
目的
方案设计
现象和结论
A
验证压强对化学平衡的影响
先将注射器充满NO2气体，然后将活塞往里推压缩体积
侧面观察到注射器内气体颜色加深，证明加压平衡朝生成NO2气体的方向移动
B
证明苯酚与溴水发生反应
向苯酚饱和溶液中滴加少量溴水，充分振荡
出现白色沉淀，说明苯酚与溴发生了反应
C
确定某钠盐的成分
向某钠盐中滴加浓盐酸，并将产生的气体通入品红溶液
品红溶液褪色，说明该钠盐一定为 Na2SO3或者 NaHSO3
D
比较羟基的活泼性
将大小相同的金属钠分别投入到水和乙醇中
钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原子活泼
【答案】D
【解析】A项，将活塞往里推压缩体积，浓度增大，颜色加深，不能证明压强对平衡移动的影响，A错误；B项，苯酚和溴生成的三溴苯酚溶于苯酚，所以得不到白色沉淀，B错误；C项，使品红褪色的气体可能为二氧化硫或氯气等，则钠盐可能为NaClO溶液，与盐酸反应生成氯气使品红褪色，C错误；D项，钠与水反应比与乙醇反应剧烈，则乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼，D正确；故选D。
5．(2022·辽宁省锦州市一模)某化学实验小组为探究过氧化物性质，进行下图所示实验。经检验实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是 ( )
序号
实验①
实验②
实验③
实验
Na2O2与H2O反应后的溶液
H2O2与NaOH混合溶液
现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
A．实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到
B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2+2H2O=2 NaOH+H2O2
C．实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
【答案】B
【解析】A项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2电离得到O22-，A项错误；B项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2与BaCl2溶液反应生成BaO2，在对比实验①可证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2，B项正确；C项，实验①、③生成白色沉淀的反应属于复分解反应：BaCl2 + H2O2= BaO2+2HCl，不是氧化还原反应，C项错误；D项，Na2O2与Na2CO3均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，D项错误；故选B。
6．(2022·广东省深圳市高三第二次调研考试)某学习小组设计了如图的实验装置(夹持装置已省略)模拟常压下工业合成氨，并检验氨的生成。Y形管左侧支管中盛有NH4Cl与NaNO2的混合溶液，加热后生成N2及少量NH3。下列有关描述不正确的是( )
A．实验时，点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯
B．b处装置可用盛有碱石灰的U形管代替
C．硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积
D．若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成
【答案】B
【解析】A项，实验时，为防止氢气和氧气混合后加热爆炸，用氮气排出装置内的空气后再加热铁粉，所以点燃a处酒精灯一段时间后，再点燃c处酒精喷灯，故A正确；B项，b装置的作用是吸收氨气并干燥气体，碱石灰不能吸收氨气，b处装置不能用盛有碱石灰的U形管代替，故B错误；C项，硬质玻璃管中的石棉可增大混合气体与铁粉的接触面积，加快反应速率，故C正确；D项，氨气溶于水，溶液呈碱性，若d处锥形瓶中溶液变红，则说明硬质玻璃管中有NH3生成，故D正确；故选B。
7．(2022·广东省深圳市二模)某学习小组在实验室进行了有关碘化铅(PbI2)的实验探究。回答下列问题：
I.制备PbI2的悬浊液
(1)KI溶液和Pb(NO3)2溶液反应，会产生金黄色的PbI2沉淀，形成美丽的“黄金雨”。
①KI溶液在空气中久置会变质，其原因是_______________________________。
②生成PbI2的化学方程式为________________________。充分反应后，经系列操作得到纯净的PbI2固体，向其中加入蒸馏水，得到PbI2悬浊液。
II.探究浓度对PbI2沉淀溶解平衡的影响
【查阅资料】ⅰ.温度一定时，强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大；
ii.26.5℃时，PbI2饱和溶液的电导率为368μS•cm-1。
(2)稀释对PbI2溶解平衡的影响
26.5℃时，向PbI2悬浊液中加入一定体积的蒸馏水，通过图甲所示装置测定电导率，并得到电导率随时间变化的曲线(图乙)。
①实验装置中仪器X的名称为__________________。
②由电导率变化曲线可知：实验中通过仪器X加入蒸馏水的方式是_____(填标号)。
A．连续逐滴加入 B．分三次快速放入 C．一次性快速放入
③曲线图中，__________段(用字母表示，任写一段)表示PbI2固体的溶解达到平衡状态：c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是________________________导致了溶液中离子浓度不断增大。
(3)c(KI)对PbI2沉淀溶解平衡的影响
26.5℃时，将PbI2悬浊液静置后，取200mL上层清液[c(I-)=2.5×10-3mol·L-1]于烧杯中，另取蒸馏水于相同规格的烧杯中进行对比实验，再分别向其中加入1mol·L-1KI溶液。实验数据记录如表：
KI溶液累计加入量/mL
电导率/(μS•cm-1)
PbI2饱和溶液
蒸馏水
0
368
4
0.50
A1
B1
1.00
A2
B2
①上述实验过程中，增大PbI2饱和溶液中I-的浓度，可观察到的实验现象是____。
②利用蒸馏水进行对比实验时，所取蒸馏水的体积为___________mL。
③表格数据A2-A1__________B2-B1(填“大于”“小于”或“等于”)，说明增大KI的浓度，PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动。
【答案】(1) I-会被空气中的O2氧化 2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3
(2) 酸式滴定管 B ab或ba(答“de”“ed”“gh”“hg”“jk”“kj”均可) PbI2固体不断溶解
(3)产生金黄色沉淀(或“产生亮黄色沉淀”“产生黄色浑浊”) 200 小于
【解析】(1)①I-具有较强还原性，会被空气中的O2氧化，导致KI溶液变质；②根据题意KI和Pb(NO3)2发生复分解反应生成PbI2沉淀，根据元素守恒可得化学方程式为2KI+2Pb(NO3)2=PbI↓+2KNO3；(2)①根据仪器X的结构特点可知其为酸式滴定管；②由电导率变化曲线可知，电导率出现3次急剧的下降，说明蒸馏水是分三次快速放入，故选B；③悬浊液导电是因为存在平衡PbI2Pb2++2I-，加水稀释后，离子浓度瞬间下降，电导率瞬间减小，之后反应正向移动，PbI2固体不断溶解，重新达到平衡，而PbI2饱和溶液中Pb2+和I-的浓度不变，所以平衡后电导率相同，即ab、de、gh、jk均可以表示PbI2固体的溶解达到平衡状态，而c→d段溶液的电导率逐渐增大的原因是PbI2固体不断溶解，导致了溶液中离子浓度不断增大；(3)①增大PbI2饱和溶液中I-的浓度，沉淀溶解平衡逆向移动，清液中产生金黄色的PbI沉淀；②为保证变量唯一，所用蒸馏水的体积应与所用“上层清液”的体积相同，即200mL；③增大KI的浓度，PbI2沉淀溶解平衡向生成沉淀的方向移动，导致溶液中的离子浓度减小，电导率的变化会小于蒸馏水中，所以A2-A1小于B2-B1。
8．(2022·湖南省大联考雅礼十六校高三二模)FeCO3可用于制备补血剂。某研究小组制备FeCO3，并对FeCO3的性质和应用进行探究。
已知：①FeCO3是白色固体，难溶于水
②Fe2++6SCN-Fe(SCN)(无色)
Ⅰ.FeCO3的制取(夹持装置略)
装置C中，向Na2CO3溶液(pH=11.9)通入一段时间CO2至其pH为7，滴加一定量FeSO4溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到FeCO3固体。
(1)试剂a是______________。
(2)向Na2CO3溶液通入CO2的目的是_____________________。
(3)C装置中制取FeCO3的离子方程式为_____________________。
(4)有同学认为C中出现白色沉淀之后应继续通CO2，你认为是否合理？说明理由__________________________________________。
Ⅱ.FeCO3的性质探究
(5)对比实验ⅱ和ⅲ，得出的实验结论是_______。(写2个)
(6)依据实验ⅱ的现象，写出加入10%H2O2溶液的离子方程式______________。
Ⅲ.FeCO3的应用
(7)FeCO3溶于乳酸［CH3CH(OH)COOH］能制得可溶性乳酸亚铁补血剂。该实验小组用KMnO4测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数，发现乳酸亚铁的质量分数总是大于100%，其原因是______________(不考虑操作不当引起的误差)。
【答案】(1)饱和NaHCO3溶液
(2)降低溶液中OH-浓度，防止生成Fe(OH)2
(3)2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O
(4)不合理，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2；合理，排除氧气影响
(5)Fe2+与SCN-的络合会促进FeCO3的溶解；FeCO3固体在KSCN溶液中溶解度比KCl溶液中大
(6)6Fe(SCN)44-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-
(7)乳酸根中的羟基被KMnO4氧化，也消耗了KMnO4
【解析】装置A发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，制取的二氧化碳混有氯化氢气体，可通过装置B饱和的NaHCO3溶液除去，装置C中产生FeCO3的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O。(1)在装置A中，是为了制取二氧化碳，其化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，制取的二氧化碳常混有氯化氢气体，可通过饱和的NaHCO3溶液除去其中的氯化氢气体；(2)碳酸钠溶液碱性强，溶液中c(OH-)大，就会出现生成氢氧化亚铁与制备的FeCO3成为竞争反应，而导致制备的FeCO3纯度低，NaHCO3溶液碱性弱，制得FeCO3纯度高；(3)实验中产生FeCO3的离子方程式为2HCO3-+Fe2+=FeCO3+CO2↑+H2O；(4)碳酸正盐溶液均可以与二氧化碳反应，生成碳酸酸式盐，C中出现白色沉淀之后FeCO3继续通CO2，CO2会和FeCO3反应生成Fe(HCO3)2，降低了产量；或者：出现白色沉淀之后继续通CO2，可防止空气中氧气氧化FeCO3，提高产物的纯度；(5)对比实验ⅱ和ⅲ，可知Fe2+与SCN-络合生成可溶于水的Fe(SCN)64-，会促进FeCO3固体的溶解；(6)依据实验Ⅱ|的现象，可知在含有Fe2+的溶液中滴加10%H2O2溶液后，红褐色沉淀说明有Fe(OH)3和红色溶液说明有Fe(SCN)3生成，发生反应的离子方程式为6Fe(SCN)64-+3H2O2=2Fe(OH)3↓+4Fe(SCN)3+24SCN-；(7)乳酸根中羟基也能被高锰酸钾溶液氧化导致消耗高锰酸钾的增大，而计算中按亚铁离子被氧化，故计算所得乳酸亚铁的质量偏大，产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%。
9．(2022·天津市河东区高三学业水平等级考试第二次模拟考试)制备银氨溶液的反应：AgNO3+NH3•H2O=AgOH↓+NH4NO3；AgOH+2NH3•H2O=[Ag(NH3)2]OH+2H2O。因此认为银氨溶液的溶质主要为强碱性的[Ag(NH3)2]OH。某研究小组认为第二步反应生成的OH-将与第一步反应生成的NH4+反应，银氨溶液的溶质应是[Ag(NH3)2]NO3。该小组拟用自制的氨水制取银氨溶液，并探究其主要成分。回答下列问题：
I.氨水的制备(如图1)
(1)C装置的名称是________；C装置的作用是________________。
(2)A中反应的化学方程式为________________；A装置还能用于制备____气体。
(3)使用加装单向阀的导管，目的是____________；为有利于制备氨水，装置B的大烧杯中应盛装_______(填“热水”或“冰水”)，氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是____________________________。
(4)制得的氨水稀释到质量分数约2%，并用盐酸标准溶液标定，测得浓度为1.275mol·L-1，标定时应选用的指示剂为____(填“酚酞”或“甲基橙”)。
II.银氨溶液的制备及其主要成分探究
如图2所示装置，向25.00c(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中逐滴加入上述自制氨水，所加氨水体积由滴数传感器测量，实验测得烧杯内溶液的pH随氨水加入体积的变化曲线如图3所示。
(5)滴加氨水过程中，BC段溶液的pH变化不大，原因是________________。
关于D点溶液有两种假设。
假设1：溶质为强碱性的[Ag(NH3)2]OH。25.00mLc(AgNO3)=0.12mol·L-1溶液中加入5.00mL氨水恰好澄清时，计算溶液的理论pH约为________。
假设2：溶质为[Ag(NH3)2]NO3。由于银氨离子一定程度解离出氨，理论计算pH=10.26，非常接近实验值；假设1或假设2成立的是_______________。
(6)乙醛发生银镜反应的化学方程式被认为是CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O，若银氨溶液的溶质为[Ag(NH3)2]NO3，则上述化学方程式应改为____________________。
【答案】(1) (孟氏)洗气瓶 吸收氨气，防止污染空气
(2) 2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑ 氧气等
(3) 防止倒吸 冰水 氨与水之间形成分子间氢键
(4)甲基橙
(5)加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 13 2
(6)CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+2H2O CH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3·H2O 或 CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+H2O CH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3↑
【解析】(1)C装置的名称是(孟氏)洗气瓶，主要作用是吸收氨气，防止污染空气；(2)A中反应制备氨气，化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2H2O＋2NH3↑，A装置还能用于制备氧气； (3)单向阀导管，只允许气体或液体向一个方向流动，可保证液体不逆流，所以使用加装单向阀的导管，目的是防倒吸；氨气溶于水形成氨水，其溶解度随温度的升高而减小，为增大氨气的溶解度，应尽可能降低温度，所以装置B的大烧杯中应装冰水，氨分子与水分子间可形成氢键，从而放出热量，所以氨气溶于水时放热或吸热的主要原因是氨与水分子间形成氡键而放热；(4)氨水与盐酸反应生成的氯化铵为强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，所以标定时应选用的指示剂为甲基橙；(5)滴加氨水过程中，BC段主要发生AgNO3与 NH3·H2O反应生成AgOH和NHNO3，AgOH与NH3·H2O反应生成Ag(NH3)2OH等，所以溶液的pH变化不大，原因是加入的氨水主要用于 AgOH 沉淀和部分溶解生成[Ag( NH3)2]+ 假设1：溶质为强碱性的 Ag(NH3)2OH，从图中可以看出，25mL0.12mol/L的AgNO3溶液中加4.71mL1.275mol/L的氨水，则c[Ag(NH3)2OH=0.1mol/L，，Ag(NH3)2OH为强碱，发生完全电离，则 c(OH)=0.1mol/L，pH的计算值应为13，所以假设2成立；(6)若银氨溶液的溶质为[Ag(NH3)2]NO3，则上述化学方程式为：CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+2H2OCH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3·H2O 或 CH3CHO + 2[Ag( NH3)2]NO3+H2OCH3COONH4+2Ag↓+2NH4NO3+ NH3↑。
10．(2022·北京市101中学三模)实验小组同学为探究Fe2+性质，进行如下实验。
【实验Ⅰ】向2mL0.1mol·L-1 FeSO4溶液滴中几滴0.1mol·L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至)，溶液颜色变红。
(1)甲同学通过上述实验分析Fe2+具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
乙同学查阅资料发现Fe2+与可发生反应，生成无色的配合物。为证实该性质，利用进行如下实验。
(2) FeCO3的制备：用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，离子方程式为_______。
【实验Ⅱ】验证Fe2+与SCN-发生反应
(3)实验b的目的是_______。
(4)从沉淀溶解平衡角度解释实验a和b最终溶液颜色不同的原因是_______。
丙同学设计实验进一步证明Fe2+可与SCN-反应。
【实验Ⅲ】
(5)上述实验中，d为c的对照实验。
①X为_______。
②实验能够证实Fe2+可与SCN-反应，则应观察到的现象是_______。
(6)实验Ⅲ中若未加适量水稀释，则无法通过现象得出结论。推测加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低c Fe3+)，_______。
【答案】(1)还原
(2) Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O
(3)通过实验b排除了FeCO3溶解产生的Fe2+对实验的影响
(4)SCN-与FeCO3溶解电离产生的Fe2+结合，沉淀溶液平衡正向移动，溶液中的Fe2+(包括Fe2+与SCN-生成物)浓度增大，与酸性H2O2反应产生的Fe3+增大，Fe3+与SCN-生成物浓度增大，溶液红色加深
(5) H2SO4 溶液红色更浅
(6)使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动
【解析】(1)向2 mL0.1 mol•L-1FeSO4溶液中滴加几滴0.1 mol•L-1KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴3%H2O2溶液(用H2SO4酸化至pH=1)，溶液颜色变红，说明Fe2+能够被酸性H2O2溶液氧化为Fe3+，Fe3+遇SCN-溶液变为血红色，这证明Fe2+具有还原性；(2)用过量NH4HCO3溶液与FeSO4溶液反应得到FeCO3，同时反应产生(NH4)2SO4、H2O、CO2，该反应的离子方程式为：Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O；(3)通过对实验进行对比可知：实验b排除了加水稀释对沉淀溶解平衡移动的影响；(4)FeCO3是难溶性物质，在溶液中存在沉淀溶解平衡：FeCO3(s) Fe2+(aq)+CO32-(aq)，溶液中含有Fe2+浓度较小，向其中滴加酸性H2O2，发生反应2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，反应产生的Fe3+浓度较小，因此加入KSCN溶液时，发生反应Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3，溶液变为浅红色，而向FeCO3沉淀中加入等体积4 mol/LKSCN溶液，FeCO3溶解电离产生的Fe2+与SCN-结合，使FeCO3溶解电离程度增大，溶液中Fe2+及Fe2+与SCN-结合物与酸性H2O2反应产生的Fe3+浓度较大，溶液中Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡正向移动，c[Fe(SCN)3]增大，因而溶液红色比实验b加深；(5)①因为要探究Fe2+与SCN-的反应，对照实验也应该加入相同阴离子(SO42-)的溶液，因此X为H2SO4；②Fe2+与SCN-反应，降低了溶液中c(SCN-)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而应该观察到的实验现象是溶液红色变浅；(6)加水稀释的目的可能有：使后续实验颜色变化易于观察；降低c(Fe3+)，使Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3平衡逆向移动，溶液中c[Fe(SCN)3]减小，因而溶液红色变浅。
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