2025届高三化学一轮复习实验专题题型必练7设计实验方案探究型实验含解析.docx
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设计试验方案探究型试验
非选择题（共15题）
1．以废弃小铁钉和赤铁矿渣(主要成分为Fe2O3、SiO2和少量Al2O3)为原料均能制备FeSO4·7H2O晶体。
(1)取4g废弃小铁钉，先用浓度为10%的碳酸钠溶液清除油渍，然后用倾斜法倒去碳酸钠溶液，用蒸馏水洗涤2-3次后，再加到如图所示的三颈烧瓶中，再加入15mL4.6mol·L-1的硫酸溶液。限制70～80℃水浴加热10～15分钟，将所得溶液经趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，得到FeSO4·7H2O晶体。
①NaOH溶液的作用是_____。
②用冷水洗涤FeSO4·7H2O晶体的操作是_____。
③将FeSO4·7H2O晶体在隔绝空气条件下加热到800℃，生成红棕色固体，写出反应方程式_____。
(2)以赤铁矿渣为原料制备FeSO4·7H2O晶体，请补充完整相应的试验方案：取肯定量的赤铁矿渣，_____，向滤液中加乙醇，在恒温水浴槽中冷却结晶，过滤，用丙酮洗涤，干燥。
已知该试验中pH=3.5时，Fe3+沉淀完全；pH=4.1时，Al3+起先沉淀。试验中必需运用的试剂：1.0mol·L-1H2SO4、1.0mol·L-1NaOH、铁粉。
(3)通过下列方法测定产品纯度：精确称取3.000gFeSO4·7H2O样品，加适量水溶解，配成100mL溶液，取20.00mL溶液置于锥形瓶中，用0.02000mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(杂质不与酸性KMnO4标准溶液反应)，经3次测定，每次消耗KMnO4溶液的体积如下：
试验序号
1
2
3
消耗KMnO4溶液体积
19.98mL
20.58mL
20.02mL
通过计算确定产品中FeSO4·7H2O的质量分数为_____(写出详细计算过程)。
2．某校同学设计用NaClO3氧化I2法制备NaIO3，再由碱性条件下Cl2氧化NaIO3法制备H5IO6(弱酸)。回答下列问题：
(1)甲组同学依据反应6I2+11NaClO3+3H2O=6NaH(IO3)2+5NaCl+3Cl2↑，并用如图所示试验装置(夹持及加热装置已略)制备NaIO3。(Cl2需刚好逸出，否则会对试验产生干扰)
起始时，三颈烧瓶中的反应液需调至pH为1~2的目的是_______。
②反应起先阶段直至I2消逝，限制温度不超过50℃，其缘由是_______；若反应一段时间后三颈烧瓶中仍有少量I2，应实行的措施是_______；当I2完全消逝后，煮沸并加强热搅拌的目的是_______。
③三颈烧瓶冷却析出NaH(IO3)2(碘酸氢钠)，得到后续原料NaIO3溶液还需经过的操作是_______。
(2)乙组同学利用甲组制得的NaIO3溶液和漂白粉并用如图装置制备H5IO6。
已知：
(I)NaIO3+Cl2+3NaOH=Na2H3IO6+2NaCl
(Ⅱ)Na2H3IO6+5AgNO3+3NaOH=Ag5IO6↓(橙黄色)+5NaNO3+3H2O
(Ⅲ)4Ag5IO6+10Cl2+10H2O=4H5IO6+20AgCl+5O2
①A中制取Cl2的化学方程式为_______。
②B中反应完全后，加入适量AgNO3溶液和NaOH溶液，过滤并洗涤，得到含Ag5IO6的滤渣。将滤渣放回B装置，加入适量的水，接着缓慢通Cl2，能说明Ag5IO6完全转化为H5IO6的依据是_______。
(3)丙组同学取乙组制得的H5IO6溶液少许，滴入MnSO4溶液，溶液变紫色，该反应的离子方程式为_______(H5IO6被还原为HIO3，HIO3为弱酸，HMnO4为强酸)。
3．用P2O5作催化剂，将乙醇脱水制乙烯。按下表所示各化学试剂的用量和反应条件，在三颈瓶中加入试剂并加热，视察现象。
试验
P2O5
95%乙醇量
加热方式
试验1
2g
4mL
酒精灯
试验2
2g
4mL
水浴70℃
试验结果如下：
试验
试验现象
三颈瓶
收集瓶
试管
试验1
酒精加入时，有少量白雾生成，当用酒精灯加热快速升温，气泡加快生成并沸腾，生成粘稠状液体。
有无色液体
溶液褪色
试验2
酒精加入时，有少量白雾生成，当用水浴加热时，不产生气泡，反应一个小时，反应瓶内生成粘稠状液体
有无色液体
溶液不褪色
依据上述资料，完成下列填空。
(1)写出本试验乙醇制备乙烯的化学方程式___。
(2)图中装置中冷凝管的作用是___，进水口为(填“a”或“b”)___。
(3)试验1使溴的四氯化碳溶液褪色的物质是___(写结构简式)。
(4)为了验证反应机理，特配制250mL2mol·L-1磷酸溶液，如图是该同学转移溶液的示意图，图中的错误是____；三颈瓶、收集瓶中的液体经检验为磷酸三乙酯，写出三颈瓶中生成磷酸的化学方程式___，P2O5在试验1中的作用是___。
(5)