2018届高考一轮复习人教版化学实验基本方法化学实验的设计与评价学案 22页

第三讲　化学实验设计与评价 ‎[2017高考导航]‎ 考纲要求 真题统计 命题趋势 ‎1.能设计、评价或改进实验方案。‎ ‎2．了解控制实验条件的方法。‎ ‎3．能分析或处理实验数据，得出合理结论。‎ ‎4．能识别典型的实验仪器装置图。‎ ‎5．以上各部分知识与技能的综合应用。‎ ‎2015，卷Ⅰ 26T(1)(3)；‎ ‎2015，卷Ⅱ 13T、26T(3)、28T(2)(3)；‎ ‎2014，卷Ⅰ 13T、26T(4)(5)、28T(2)；‎ ‎2014，卷Ⅱ 27T(3)、28T(1)(5)(6)；‎ ‎2013，卷Ⅰ 13T、26T(2)(5)、27T(3)；‎ ‎2013，卷Ⅱ 26T(2)(6)‎ ‎　　高考对本部分的考查一是保持对传统知识的考查；二是结合题目中信息对实验过程进行分析；三是对教材实验进行重新设计或改进创新(在形式上实验方案或原理设计上创新)。题型仍将以选择题和综合实验题为主。预计2017年高考将会以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础，依托新的信息背景进行实验设计和方案的评价进行考查。备考中要注意有机物的涉入，理清关系，熟记切入点——从安全、环保、可行、简约等角度进行评价分析。‎ 考点一　化学实验方案的设计[学生用书P251]‎ 一、实验方案设计的基本要求 二、实验方案设计的基本思路 根据实验目的和原理及所选用的药品和仪器，设计合理的实验方案，并且从几种方案中分析选择出最佳方案。‎ 三、实验设计示例 设计实验证明氯酸钾中含有氯元素。‎ ‎1．实验原理 ‎2KClO32KCl＋3O2↑，Ag＋＋Cl－===AgCl↓。‎ ‎2．实验试剂：氯酸钾固体、MnO2、AgNO3溶液、稀硝酸。‎ ‎3．操作步骤 ‎(1)将氯酸钾和MnO2混合共热。‎ ‎(2)冷却至室温，加水充分溶解后，过滤。‎ ‎(3)取少量滤液于洁净试管中，加入几滴硝酸酸化的AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，证明氯酸钾中含有氯元素。‎ 四、实验方案设计中的安全问题 ‎1．防爆炸：点燃可燃性气体(如H2、CO、CH4、C2H4)或用CO、H2还原Fe2O3、CuO之前，要检验气体的纯度。‎ ‎2．防暴沸：配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时，要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水中或酒精中；加热液体混合物时要加沸石或碎瓷片。‎ ‎3．防中毒：制取有毒气体(如Cl2、CO、SO2、H2S、NO2、NO)时，应在通风橱中进行，且进行尾气处理。‎ ‎4．防倒吸：加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体(如NH3、HCl)时，要注意熄灯顺序或加装安全瓶。‎ 五、实验方案创新设计的几个方面 ‎1．尾气处理装置的设计 在设计尾气处理装置时，要充分考虑装置是否符合以下几点：能充分吸收气体、不能倒吸、尾气处理装置应与大气相通。‎ 例如：下列吸收氨气的装置(未标出的液体为水)中，A、C、E、F、G装置均能防止倒吸，B、D装置均不能。‎ ‎2．防污染安全装置的设计 例如：下列尾气处理装置中，A装置可吸收有毒的尾气(如Cl2等)，B和C装置可吸收易溶的尾气(如HCl、NH3等)，D装置可用于除去CO等可燃性气体，E装置可用于收集所有气体。‎ ‎3．量气装置的设计 例如：下列装置中，A装置是常规的量气装置，B、C、D装置是改进后的装置，而E装置则不能测量气体体积。‎ ‎4．启普发生器具有随开随用、随关随停的特点，是气体制备的常用装置。实验室中没有启普发生器时，可以根据启普发生器的原理设计出简易制气装置，如下图所示的装置。‎ ‎1．(2015·高考福建卷)下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 称取‎2.0 g NaOH固体 先在托盘上各放1张滤纸，然后在右盘上添加‎2 g砝码，左盘上添加NaOH固体 B 配制FeCl3溶液 将FeCl3固体溶于适量蒸馏水 C 检验溶液中是否含NH 取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体 D 验证铁的吸氧腐蚀 将铁钉放入试管中，用盐酸浸没 解析：选C。NaOH具有强吸水性和腐蚀性，不能放在滤纸上称量，A项错误；配制FeCl3溶液时，为防止水解，可将其先溶解在盐酸中，然后稀释至所需浓度，B项错误；NH能够与碱反应生成NH3·H2O，受热分解产生NH3，C项正确；在酸性条件下，铁发生的是析氢腐蚀，D项错误。‎ ‎2．(2014·高考北京卷)用下图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中现象，不能证实①中反应发生的是(　　)‎ ‎①中实验 ‎②中现象 A 铁粉与水蒸气加热 肥皂水冒泡 B 加热NH4Cl和Ca(OH)2 混合物 酚酞溶液变红 续　表 ‎①中实验 ‎②中现象 C NaHCO3固体受热分解 澄清石灰水变浑浊 D 石蜡油在碎瓷片上受热分解 Br2的CCl4溶液褪色 解析：选A。A.肥皂水冒泡，也可能是气体受热膨胀的结果，A错误。B.酚酞溶液变红，说明NH4Cl与Ca(OH)2反应生成了NH3，B正确。 C．澄清石灰水变浑浊，说明发生了反应：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成了CO2，C正确。D．Br2的CCl4溶液褪色，说明石蜡油分解生成了烯烃，D正确。‎ 名师点拨 (1)实验方案的设计对细节要求较高，往往在细节上失分，如实验原理、仪器选择、操作步骤、实验现象的描述、实验安全等方面，不全面、不准确是失分的重要方面。‎ (2)实验设计不完整，也是实验题失分的重要原因。例如：制备一些在空气中易变质的物质时，在制备装置后还要连接一个防变质装置。‎ (3)补画装置图的题目中，装置图画得不准确、不规范也会失分。‎ ‎　(2015·高考全国卷Ⅰ，26,14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H‎2C2O4·2H2O)无色，熔点为‎101 ℃‎，易溶于水，受热脱水、升华，‎170 ℃‎以上分解。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是____________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有____________。装置B的主要作用是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。‎ ‎①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、______________________________。装置H反应管中盛有的物质是________。‎ ‎②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)设计实验证明：‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②草酸为二元酸________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[解析]　(1)结合草酸晶体(H‎2C2O4·2H2O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物CO2的存在。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入C装置，会干扰CO2的检验，故装置B中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。‎ ‎(2)①要验证草酸晶体分解产物中还有CO，只能通过检验CO与CuO反应的产物CO2的存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会对CO的检验造成干扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO2除尽，可选用F装置来除去CO2，D装置用来检验CO2是否除尽。将除去CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置G干燥，然后通过盛有CuO的装置H，CuO将CO氧化为CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的D装置，用来检验CO2的存在。因CO有毒，最后可将尾气通过排水法收集。‎ ‎②若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO2已除尽；H中黑色CuO变红，同时其后的装置D中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。‎ ‎(3)①根据强酸制弱酸的反应原理，可选择NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。 ‎ ‎②根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用NaOH标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与NaOH的物质的量的比值为1∶2，证明草酸是二元酸。 ‎ ‎[答案]　(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊　CO2　冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验 ‎(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊 ‎(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生　②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 要证明草酸的酸性强于碳酸，能否根据碳酸钠溶液的碱性强于草酸钠溶液的碱性证明？‎ 答案：不能。此方法只能证明草酸氢根的酸性强于碳酸氢根；应根据碳酸氢钠溶液的pH大于草酸氢钠溶液的pH来证明。‎ 综合实验设计题的解题思路 ‎(1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素及其化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。‎ ‎(2)想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法和步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。‎ ‎(3)看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。‎ ‎(4)细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。 ‎ 题组　实验方案的设计 ‎1．(2016·哈尔滨高三测试)用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(　　)‎ A．用图1所示装置从Fe(OH)3胶体中过滤出Fe(OH)3胶粒 B．用图2所示装置蒸发掉CuCl2溶液中部分水制得CuCl2·2H2O晶体 C．用图3所示装置从CH3OH与C2H5OH的混合物中分离出乙醇 D．用图4所示装置从C2H5OH与C2H5OOCCH3的混合物中分离出乙酸乙酯 解析：选C。胶粒能透过滤纸，A错误；氯化铜溶液中铜离子会发生水解，加热促进水解，且生成的氯化氢易挥发，因此蒸发氯化铜溶液，得不到氯化铜晶体，B错误；乙醇与甲醇互溶，但乙醇与甲醇的沸点相差较大，蒸馏可实现分离，C正确；乙酸乙酯易溶于乙醇，不能分液分离，D错误。‎ ‎2．漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。‎ ‎(1)提出合理假设。‎ 假设1：该漂白粉未变质，只含有________；‎ 假设2：该漂白粉全部变质，只含有________；‎ 假设3：该漂白粉部分变质，既含有Ca(ClO)2，又含有CaCO3。‎ ‎(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。‎ 限选用的仪器和药品：试管、胶头滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 mol/L盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验Ca2＋和Cl－)‎ 实验步骤 预期现象和结论 ‎①‎ 取少量上述漂白粉于试管中，‎ ‎________________________‎ ‎________________________‎ ‎________‎ ‎________‎ ‎________‎ ‎②‎ ‎________________________‎ ‎________________________‎ ‎________________________‎ ‎________‎ ‎________‎ ‎________‎ 答案：(1)Ca(ClO)2　CaCO3‎ ‎(2)‎ 实验步骤 预期现象和结论 ‎①‎ 加入适量1 mol/L盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中 若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立；‎ 若澄清石灰水变浑浊，则假设2或假设3成立 ‎②‎ 向步骤①反应后的试管中滴入1～2滴品红溶液，振荡(或另外取样操作)‎ 若品红溶液褪色，则假设3成立；‎ 若品红溶液不褪色，则假设2成立 实验方案设计中几个易忽视的问题 ‎(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。‎ ‎(2)进行某些易燃、易爆实验时，要防止爆炸。例如：H2还原CuO实验中应先通入H2，气体点燃前要先验纯。‎ ‎(3)防止氧化。例如：H2还原CuO要“先灭灯再停氢”，白磷切割要在水中进行等。‎ ‎(4)防止吸水。例如：实验、取用、制取易吸水、潮解、水解的物质要采取必要措施，以保证达到实验目的。‎ ‎(5)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却。‎ ‎(6)仪器拆卸的科学性与安全性。例如：防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等。 ‎ 考点二　化学实验方案的评价 一、实验方案评价题的解题要点 ‎1．理论上要科学。‎ ‎2．操作上要简单可行。‎ ‎3．原料用量要节约。‎ ‎4．要环保，符合绿色化学原则。‎ 二、实验评价题的常见考查角度 ‎1．可行性方面 ‎(1)分析实验方案是否科学可行；(2)实验操作是否安全合理；(3)实验步骤是否简单方便；(4)实验效果是否明显。‎ ‎2．绿色化学方面 ‎(1)实验过程中是否造成环境污染；(2)原料是否无毒、安全、易得；(3)原料利用率是否较高；(4)反应速率是否较快。‎ ‎3．安全性方面 化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：‎ ‎(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；(2)进行某些易燃易爆实验时要防爆炸；(3)防氧化；(4)污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状态物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；(5)防吸水。‎ ‎4．规范性方面 ‎(1)冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等；(2)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；(3)仪器拆卸与组装顺序相反，按照从右向左，从高到低的顺序；(4)其他，如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等。‎ ‎5．最佳方案的选择 几个实验方案都能达到目的，选出一个最佳方案。所谓最佳，就是装置最简单，药品容易取得、价格低廉，现象明显，干扰小，无污染。‎ ‎1．(2016·西安一中模拟)下列实验方案不可行或结论不正确的是(　　)‎ A．用润湿的pH试纸测定饱和Na2CO3溶液的pH B．通过观察右图中导管水柱的变化，验证铁钉生锈的主要原因是吸氧腐蚀 C．向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，出现红褐色沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3Br2‎ B 浓氨水 碱石灰 AgNO3溶液 AgOH具有两性 C 浓硫酸 Na2SO3‎ FeCl3溶液 SO2具有还原性 D 稀盐酸 Na2CO3‎ Na2SiO3‎ 非金属性：Cl>C>Si 解析：选C。A项，浓盐酸和二氧化锰反应是在加热的条件下发生的，故不能完成实验；B项，本实验中只在硝酸银溶液中通入了氨气这一种碱性气体，没有加入酸性物质，故不能说明AgOH具有两性；D项，稀盐酸和Na2CO3反应生成的CO2中含有氯化氢气体杂质，且盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，得不到相应的结论。‎ ‎5．(2014·高考全国卷Ⅰ，13,6分)利用右图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是(　　)‎ 选项 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 实验结论 ‎ A 稀硫酸 Na2S AgNO3与AgCl的浊液 Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S)‎ B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧化性 C 稀盐酸 Na2SO3‎ Ba(NO3)2溶液 SO2与可溶性钡盐均 可生成白 色沉淀 D 浓硝酸 Na2CO3‎ Na2SiO3溶液 酸性：硝酸＞碳酸＞硅酸 解析：选B。分析①和②中物质发生的反应以及所产生的气体与③中物质的反应，根据相关现象得到实验结论。‎ A．Na2S与稀硫酸发生反应：Na2S＋H2SO4===Na2SO4＋H2S↑，H2S气体通过导管进入③，产生Ag2S黑色沉淀，可能是H2S与AgNO3反应的结果，不能得出Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S)。B.浓硫酸使蔗糖发生脱水炭化，并与生成的碳发生氧化还原反应，生成CO2、SO2和H2O，混合气体通过导管进入③，其中SO2与溴水发生反应：SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，该过程中浓硫酸体现脱水性和强氧化性。C.稀盐酸与Na2SO3发生反应：Na2SO3＋2HCl===2NaCl＋SO2↑＋H2O，SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀，若③中为BaCl2等可溶性钡盐，则不能生成沉淀。D.浓硝酸与Na2CO3发生反应：Na2CO3＋2HNO3===2NaNO3＋CO2↑＋H2O，说明HNO3的酸性强于H2CO3。③中Na2SiO3溶液产生白色沉淀，但不能据此证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，其原因是浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3气体与CO2一并进入Na2SiO3溶液，且均能与其发生反应而产生H2SiO3沉淀。‎ ‎6．下列实验设计能够成功的是(　　)‎ A．检验亚硫酸钠试样是否变质：‎ 试样溶液白色沉淀沉淀不溶解 B．除去乙酸乙酯中混有的乙酸：‎ 混合液溶液分层得到上层液体 C．证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：‎ NaI溶液溶液变蓝色 D．鉴定盐A的成分是FeBr3：‎ 解析：选B。Na2SO3与Ba(NO3)2反应生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，HNO3可氧化I－，C错误；D项中若盐A是FeBr2，也会出现同样的现象，故D错误。‎ ‎7．某课外实验小组设计的下列实验不合理的是(　　)‎ 解析：选C。A项，生成的H2能将体系中的O2排出，能观察到Fe(OH)2白色沉淀；B项，脱脂棉燃烧能说明Na2O2与水反应放热；C项，不能用排水法收集NO2气体；D项，NaOH固体溶于水放热且提供OH－，抑制NH3·H2O的电离，能用于制备少量NH3。‎ ‎8．下列有关实验原理或实验操作正确的是(　　)‎ A．各放一张质量相同的滤纸于天平的两个托盘上，将NaOH固体放在左盘上称量 B．欲除去CO2中少量的SO2，将混合气通入饱和碳酸钠溶液 C．实验室用图1所示装置制取少量氨气 D．实验室用图2所示装置检验火柴头燃烧产生的SO2‎ 解析：选D。NaOH固体应放在小烧杯中称量，A项错；Na2CO3溶液在除去SO2的同时也会与CO2反应，B项错；加热NH4Cl固体不会得到氨气，且加热固体时试管口应略向下倾斜，C项错。‎ ‎9．根据下列实验内容得出的结论正确的是(　　)‎ 选项 实验内容 结论 A 某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 该物质一定是氨气 B 某气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝 该气体一定是氧化性气体 C 苯与溴水混合，溴水褪色 苯中含碳碳双键 D 某物质燃烧后的产物既能使白色硫酸铜粉末变蓝，又能使澄清的石灰水变浑浊 该物质一定是碳氢化合物 解析：选B。A项，只要是碱性溶液均可使红色石蕊试纸变蓝，不一定是氨气的水溶液；B项，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是氧化性气体，如NO2‎ ‎、溴蒸气等；C项，苯与溴水混合，溴水褪色，是萃取过程，不是加成反应；D项只能说明该物质中含有C、H元素或S、H元素，既可能为碳氢化合物，也可能为碳氢氧化合物，还可能为硫氢化合物。‎ 二、非选择题 ‎10．(2016·长春高三测试)在实验室用氢气、一氧化碳、碳均可还原氧化铜。比较三个反应并回答下列问题：‎ ‎(1)上述四种装置中，可用于氢气还原氧化铜的装置是________，可用于碳还原氧化铜的装置是________。(填装置序号)‎ ‎(2)CO还原CuO若采用装置3，装置3中广口瓶内的溶液为澄清石灰水，反应开始后广口瓶中的现象是________________________________________________________________________‎ ‎____________________________，产生这种现象说明________________________________________________________________________‎ ‎________________。写出产生该现象的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)CO还原CuO若采用装置4，装置4末端酒精灯的作用是________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，待还原反应结束、冷却后再停止通入氢气，故需选装置1；用碳还原氧化铜时，两种固态反应物可先混合均匀后装入试管再加热，利用澄清石灰水检验有无CO2生成，从而证明反应是否已发生，故应选用装置2。(2)由CO＋CuOCO2＋Cu可知反应开始后广口瓶中的澄清石灰水会变浑浊；产生该现象的原因是CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。(3)CO有毒，故CO还原CuO若采用装置4，要进行尾气处理，末端酒精灯的作用就是使CO燃烧，防止污染空气。‎ 答案：(1)装置1　装置2‎ ‎(2)澄清石灰水变浑浊　有二氧化碳生成 Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O ‎(3)点燃尾气，防止未反应完的一氧化碳污染空气 ‎11．(2016·广东六校联考)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。‎ ‎(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是 ‎①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是________________________________________________________________________。‎ ‎(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：‎ Ⅰ.只含有Fe3＋；Ⅱ.只含有Fe2＋；Ⅲ.既有Fe3＋又有Fe2＋。‎ 为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：‎ A．稀盐酸　　　　　 B．稀硫酸 C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液 E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液 G．H2O2溶液 验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。‎ 验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色，则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ 步骤2.再取适量的试样滴加到少量的________中(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。‎ 解析：(1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液或淀粉KI溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。‎ 答案：(1)便于控制反应的发生和停止 ‎(2)品红溶液褪色 ‎(3)C　G　C(或F)　红(或蓝)　Fe3＋＋3SCN－ Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2)　D　浅红 ‎12．(2016·开封高三统测)某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3＋的氧化性强弱，设计如下实验：‎ ‎(1)①检查气体发生装置A的气密性的操作是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)用改正后的装置进行实验，实验过程如下：‎ 实验操作 实验现象 实验结论 打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯 D装置中：溶液变红 E装置中：水层溶液变黄，振荡后，CCl4层无明显变化，一段时间后，变为橙色 Cl2、Br2、Fe3＋‎ 的氧化性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎(3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。‎ D装置中：红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：‎ Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2>(SCN)2。‎ Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色(略带黄色)，沸点约‎5 ℃‎，与水发生水解反应。‎ Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。‎ ‎①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 请设计简单实验证明上述解释：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。‎ 答案：(1)①关闭活塞a，打开止水夹b，将长导管末端浸入水中，微热圆底烧瓶，管口有气泡冒出；停止微热后，有水进入导管且形成一段稳定的水柱，则气密性良好　②缺少尾气处理装置 ‎(2)Cl2>Br2>Fe3＋‎ ‎(3)①过量氯气和SCN－反应：2SCN－＋Cl2===2Cl－＋(SCN)2，使SCN－浓度减小，则Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3平衡逆向移动而褪色　取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则上述推测合理　②过量的Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl发生水解反应：BrCl＋H2OHBrO＋HCl只产生Cl－，不产生Br－　③BrCl＋2KI===KCl＋KBr＋I2‎