专项14 化学实验综合题-2021年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·4月期）（解析版）

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2021 年新高考复习化学阶段性新题精选专项特训（山东专用·4 月期）
专项十四 化学实验综合题
1．（2021·山东高三月考）某学习小组拟设计实验探究“铁与硝酸酸化的 AgNO3溶液的反应”。
（提出问题）
向纯净铁粉中加入 2 mL 0.1 mol·L1硝酸酸化的 AgNO3溶液(pH≈2)，振荡，静置，观察到溶液呈浅绿色，
逐渐变成棕黄色，并伴有黑色沉淀生成。由此说明反应过程中先生成 Fe2+，后 Fe2+被氧化成 Fe3+。氧化
Fe、Fe2+的氧化剂是什么？
（设计实验）
实验一 探究 Fe2+的来源
提出假设
假设 1：Fe 被酸性条件下的 氧化；
假设 2：_______；
假设 3：铁被 AgNO3和“H+ ”共同作用氧化。
对照实验：取两支试管，标记甲、乙，分别加入等量纯铁粉，甲中加入 2 mL 0.1 mol·L1AgNO3溶液；乙中
加入 2 mL 硝酸酸化的 NaNO3溶液(pH≈2)。一段时间后，向试剂中滴加 K3[Fe(CN)6]溶液，实验现象如下表
所示。
试剂 溶液颜色 加入铁氰化钾溶液
(甲)0.1 mol·L1 AgNO3溶液和铁粉 无色溶液 橙红色沉淀，未观察到蓝色沉淀
(乙)0.1 mol·L1硝酸酸化的 NaNO3溶液(pH≈2)和铁粉 绿色 蓝色沉淀
(1)假设 2：_______(补充完整)。
(2)甲中产生的“橙红色沉淀”是一种银盐，它的化学式可能是_______。
(3)根据上述实验可得出结论：常温下 Fe 和AgNO3溶液反应极慢，Fe2+来自_______(用离子方程式表示)。
已知乙中蓝色沉淀含有钾离子，写出产生蓝色沉淀的离子方程式为_______。
实验二 探究 Fe3+的来源
对照实验：取两支试管标记丙、丁，分别加入 2 mL 0.1 mol·L1新制的 FeSO4溶液，再在丙试管滴加 10 滴
0.1 mol·L1 AgNO3溶液；在丁试管中滴加 10 滴硝酸酸化的 0.1 mol·L1 NaNO3溶液(pH≈2)。充分反应后，向
上层清液中滴加 KSCN 溶液，实验现象如下表所示。
试剂 溶液颜色 加入硫氰化钾溶液
(丙)0.1 mol·L1 AgNO3溶液和新制 FeSO4溶液
黄色，伴有少量黑色
颗粒
深红色溶液，伴有白色
沉淀
(丁)0.1 mol·L1硝酸酸化的 NaNO3溶液(pH≈2)和新制
FeSO4溶液
浅绿色 极浅红色
(4)丙中产生的黑色颗粒是_______。
(5)如果在 AgNO3溶液中滴加 KSCN 溶液会产生丙中部分现象，由此推知丙中白色沉淀是_______(填化学
式)。
(6)实验结论：铁粉和 0.1 mol·L1硝酸酸化的 AgNO3溶液(pH≈2)反应的实质是_______。
【答案】Fe 被AgNO3氧化 Ag3[Fe(CN)6] 3Fe+2 +8H=3Fe2++2NO↑+4H2O K+Fe2++
[Fe(CN)6]3=KFe[Fe(CN)6]↓ 银(或Ag) AgSCN 硝酸氧化 Fe，Ag氧化 Fe2+
【分析】
本实验的目的是探究氧化 Fe、Fe2+的氧化剂是什么，实验一探究 Fe2+的来源，硝酸酸化的 AgNO3溶液可能
作氧化剂的有酸性环境中的 、Ag+(Fe 的活泼性比 Ag，可以发生置换反应)；Fe2+可以和 K3[Fe(CN)6]溶
液反应生成蓝色沉淀，根据实验现象可知是酸性环境中的 将 Fe 氧化得到 Fe2+；实验二 探究 Fe3+的来
源，根据所给实验可知，主要是在探究是酸性环境中的 氧化 Fe2+生成 Fe3+，还是 Ag+氧化 Fe2+生成
Fe3+；通过滴加 KSCN 溶液的现象可知主要是 Ag+氧化 Fe2+生成 Fe3+；
【详解】
(1)可能是硝酸银氧化铁粉生成亚铁离子，所以假设 2为：Fe 被AgNO3氧化；
(2)铁氰化钾的阴离子是铁氰根离子，铁氰根离子与银离子结合得到 Ag3[Fe(CN)6]；
(3)根据实验现象可知 Fe2+主要由 H+氧化 Fe 生成，溶液中硝酸浓度很小，视为稀硝酸，则还原产物
为NO，类似铜和稀硝酸反应，离子方程式为 3Fe+2 +8H=3Fe2++2NO↑+4H2O；
铁氰化亚铁钾是蓝色沉淀，产生蓝色沉淀的离子方程式为 K+Fe2++[Fe(CN)6]3=KFe[Fe(CN)6]↓；
(4)根据实验现象可知 Ag+氧化 Fe2+生成 Fe3+，离子方程式为 Fe2++Ag=Ag↓+Fe3+，黑色粉末是银粒；
(5)在AgNO3溶液中滴加 KSCN 溶液会产生丙中部分现象，溶液显深红色应是 Fe3+和SCN-反应的结果，则
该部分现象应是“伴有白色沉淀”，所以白色沉淀是硫氰化银；
(6)根据实验现象可知，铁粉与硝酸酸化的 AgNO3溶液反应，硝酸先氧化铁粉生成亚铁盐，亚铁离子被银
离子氧化生成铁离子，本身被还原成银粒。
2．（2021·山东济南市·高三一模）环己酮可作为涂料和油漆的溶剂。在实验室中以环己醇为原料制备环己
酮( )。已知：环己醇、环己酮、水和苯的部分物理性质(括号中的沸点
数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的恒沸混合物的沸点)如下：
物质 沸点(℃，1 ) 密度(，20℃) 溶解性
环己醇 161.1(97.8) 0.96 能溶于水
环己酮 155.6(95) 0.94 微溶于水
水100.0 0.998
苯80.1(69) 0.88 难溶于水
回答下列问题：
(1)酸化 时不能选用盐酸，原因是_______(用离子方程式表示)。
(2)该制备反应很剧烈，且放出大量的热。为控制反应体系温度在 55~60℃范围内，可采取的措施一是加热
方式选用_______，二是在加入反应物时将_______(填化学式)缓慢滴加到另一份试剂中。
(3)制备反应完成后，向混合物中加入适量水，蒸馏，收集 95~100℃的馏分，得到主要含环己酮和水的混
合物。采用先加入适量水然后蒸馏而非直接蒸馏，原因是_______。
(4)环己酮的提纯过程为：
①在馏分中加 固体至饱和，静置，分液；加 的目的是_______。
②加入无水 块状固体；目的是_______。
③_______(填操作名称)后进行蒸馏，收集 151~156℃的馏分。
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