高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)專題復(fù)習(xí)課件

探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)專題（四）高中化學(xué)學(xué)

習(xí)

目標(biāo)（1）

通過對(duì)高鐵酸鉀的制備和性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的分析，

提升運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解讀實(shí)際問題的能力，

會(huì)從復(fù)雜反應(yīng)體系的存在成分以及物質(zhì)

之間的相互作用的角度綜合分析物質(zhì)的性質(zhì)。（2）

通過對(duì)Na2

S溶液與KMnO4

溶液反應(yīng)探究過程的分析，

體會(huì)條件不同對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，了解探究物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的核心思路和基本方法，

掌握實(shí)驗(yàn)探究題的解題思路和注意事項(xiàng)，

提升科學(xué)、

準(zhǔn)確、

規(guī)范答題的能力。高中化學(xué)

目的

例1.(2018北京T28)實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料：

K2FeO4

為紫色固體，

微溶于KOH溶液；

具有強(qiáng)氧化性，

在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，

在堿性溶液中較穩(wěn)定。(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)

制取氯氣

凈化氯氣

制備K2FeO4

尾氣處理

裝置①A為氯氣發(fā)生裝置

。A中反應(yīng)方程式是

(錳被還原為Mn2＋)。

2KMnO4＋16HCl=2MnCl2＋2KCl＋5Cl2

↑+8H2O②將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。高中化學(xué)FeO42-

、OH-

、

ClO-

、Cl-

、K+③C中得到紫色固體和溶液

。

C中Cl2

發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2

+2Fe(OH)3

+

10KOH=2K2FeO4

+6KCl

+

8H2O，

另外還有

Cl2+2OH?

=Cl?

+ClO?

+H2O

。高中化學(xué)資料：

K2FeO4

為紫色固體，

微溶于KOH溶液；

具有強(qiáng)氧化性，

在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，

在堿性溶液中較穩(wěn)定。高中化學(xué)資料：

K2FeO4

為紫色固體，

微溶于KOH溶液；具有強(qiáng)氧化性，

在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，

在堿性溶液中較穩(wěn)定。如果FeO42?

→Fe(Ⅲ)

，如何完成產(chǎn)生氧氣的離子方程式？4FeO42?

+

10H2O=4Fe(OH)3

(膠體)

+3O2

↑+

8OH-

4FeO42?

+20H+

=4Fe3+

+

3O2

↑

+

10H2O

方案Ⅰ取少量a，

滴加KSCN溶液至過量，

溶液呈紅色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，

再用KOH溶液將K2FeO4溶出，

得

到紫色溶液b，

取少量b，

滴加鹽酸，

有Cl2

產(chǎn)生①

取C中紫色溶液，

加入稀硫酸，

產(chǎn)生黃綠色氣體，

得溶液a，

經(jīng)檢驗(yàn)氣體中含有Cl2

。

為證明是否是K2FeO4

氧化了Cl－

而產(chǎn)生Cl2，

設(shè)計(jì)以下方案：高中化學(xué)(2)探究K2FeO4

的性質(zhì)思考：

方案Ⅰ和Ⅱ能證明溶液a

中Cl2

的產(chǎn)生就是K2FeO4

氧化了Cl

－

所致嗎？OH-

、K+

4FeO42?

+20H+

=4Fe3+

+

3O2

↑+

10H2OK2FeO4

能將Cl－

氧化產(chǎn)生Cl2

Cl?

+ClO?

+

2H+

=

Cl2

↑

+

H2O

FeO42-

、OH-

、

ClO-

、Cl-

、K+有Fe3+O42-、Fe高中化學(xué)(2)探究K2FeO4

的性質(zhì)①取C中紫色溶液，

加入稀硫酸，

產(chǎn)生黃綠色氣體，

得溶液a，

經(jīng)檢驗(yàn)氣體

中含有Cl2

。

為證明是否是K2FeO4

氧化了Cl－

而產(chǎn)生Cl2，

設(shè)計(jì)以下方案：方案Ⅰ取少量a，

滴加KSCN溶液至過量，

溶液呈紅色方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，

再用KOH溶液將K2FeO4

溶出，

得到紫色溶液b，

取少量b，

滴加鹽酸，

有Cl2

產(chǎn)生Ⅰ

.由方案Ⅰ中溶液變紅可知a

中含有

Fe3＋

離子，但該離子的產(chǎn)生不能判斷

一

定是K2FeO4

將Cl－

氧化，

還可能由

產(chǎn)生(用方程式表示)。Ⅱ.

方案Ⅱ可證明K2FeO4

氧化了Cl－

。

用KOH溶液洗滌的目的是

。

排除ClO?

的干擾4FeO42?

+20H+

=4Fe3+

+

3O2

↑+

10H2O(2)探究K2FeO4

的性質(zhì)②根據(jù)K2FeO4

的制備實(shí)驗(yàn)得出：

氧化性Cl2

>

FeO42?

(填“>”

或“<”)，

而方案Ⅱ?qū)嶒?yàn)表明，

Cl2

和FeO42?

的氧化性強(qiáng)弱關(guān)系相反，

原因是_______

。

溶液酸堿性不同

方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，

再用KOH溶液將K2FeO4

溶出，

得到紫色溶液b，

取少量b，

滴加鹽酸，

有Cl2

產(chǎn)生高中化學(xué)理由：FeO42?

在過量酸的作用下會(huì)完全轉(zhuǎn)化為Fe3+和O2，

所得溶液的淺紫色

一

定是MnO4?

的顏色。方案：

向紫色溶液b中滴加足量稀H2

SO4，

觀察溶液的紫色是快速褪去還是顯淺紫色。(2)探究K2FeO4

的性質(zhì)③資料表明，

酸性溶液中的氧化性FeO42?

>

MnO4?

,驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)如下：

將溶液b滴入MnSO4

和足量H2

SO4的混合溶液中，振蕩后溶液呈淺紫

色，

該現(xiàn)象能否證明氧化性FeO42?

>

MnO4?

。

若能，

請(qǐng)說明理由；

若不方案Ⅱ用KOH溶液充分洗滌C中所得固體，

再用KOH溶液將K2FeO4

溶出，

得

到紫色溶液b，

取少量b，

滴加鹽酸，

有Cl2

產(chǎn)生高中化學(xué)FeO42-、

OH-

K+、高中化學(xué)經(jīng)驗(yàn)總

結(jié)（1）FeO42?

在堿性條件下才相對(duì)穩(wěn)定，

而在中性和酸性條件下非?；顫姡?/p>

因此制備高鐵酸鉀和完成高鐵酸鉀性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，

要

關(guān)注溶液酸堿性環(huán)境的不同。（2）在探究FeO42?

的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，

一

定要關(guān)注體系的微粒組成，

關(guān)注微粒間的相互影響，

提升綜合分析問題的能力。()

清本題（

2

）

針對(duì)C中紫色溶液加稀硫酸產(chǎn)生氯氣的探究過程：①

產(chǎn)物中有Fe3+就能說明FeO42-

將Cl-

氧化了嗎？②FeO42-

能將Cl-

氧化就能說明FeO42-確實(shí)將Cl-

氧化了嗎？

？③

產(chǎn)物中有Fe3+,FeO42-

又具備氧化Cl-

的能力,

就能確定FeO42-

將Cl-

氧化了嗎？實(shí)驗(yàn)序號(hào)ⅠⅡ?qū)嶒?yàn)過程滴加10滴(約0.3mL)0.

1mol/LNa2

S溶液5mL0.01mol/L

酸性

KMnO4

溶液(H2

SO4

酸化至pH=0)滴加10滴(約0.3mL)0.01mol/L

酸性KMnO4

溶液(H2

SO4

酸化至pH=0)

5mL

0.

1mol/LNa2

S溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紫色變淺(pH<1)，

生成棕褐

色沉淀(MnO2)溶液呈淡黃色(pH≈

8)，

生成

淺粉色沉淀(MnS)高中化學(xué)例2．

某小組研究Na2

S溶液與KMnO4

溶液反應(yīng)，

探究過程如下。資料：ⅰ

.MnO4-在強(qiáng)酸性條件下被還原為Mn2+

，在近中性條件下被還MnO2。ⅱ

.

單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，

溶液呈淡黃色。高中化學(xué)例2．

某小組研究Na2

S溶液與KMnO4

溶液反應(yīng)，

探究過程如下。（

1）

根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，Na2

S具有

還原

性。（2）

甲同學(xué)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)I中S2–

被氧化成SO32-。①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)認(rèn)為甲的預(yù)測(cè)不合理，

理由是②乙同學(xué)取實(shí)驗(yàn)I中少量溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

檢測(cè)到有SO42-

，

得出S2–

被氧化成SO42-

的結(jié)論，

丙同學(xué)否定了該結(jié)論，

理由是

。因KMnO4

溶液是用H2SO4

酸化的，

故反應(yīng)后溶液中有SO42-

不能證明是被氧化生成的。溶液呈紫色，

說明酸性KMnO4

溶液過量，

SO32-

能被其繼續(xù)氧化。高中化學(xué)（2）

甲同學(xué)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)I中S2–

被氧化成SO32-。①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)認(rèn)為甲的預(yù)測(cè)不合理，

理由是

。②乙同學(xué)取實(shí)驗(yàn)I中少量溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

檢測(cè)到有SO42-

，

得出S2–

被氧化成SO42-

的結(jié)論，

丙同學(xué)否定了該結(jié)論，

理由是

。③同學(xué)們經(jīng)討論后，

設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，

證實(shí)該條件下MnO4-

的確可以將S2–

氧化成SO42-

。

0.01mol/LKMnO4

溶液a.右側(cè)燒杯中的溶液是

（

H2

SO4

酸化至pH=0）

（填操作和現(xiàn)象）。取左側(cè)燒杯中的溶液，

用鹽酸酸化后，滴加BaCl2

溶液，

觀察到有白色沉淀生成b.

連通后電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，

一段時(shí)間后，0.

1mol

/

L

Na2S溶液碳棒

碳棒（3）

實(shí)驗(yàn)I的現(xiàn)象與資料i存在差異，

其原因是新生成的產(chǎn)物（Mn2+）

與過量的反應(yīng)物（

MnO4-

）

發(fā)生反應(yīng)，

該反應(yīng)的離子方程式是

2MnO4-

+3Mn2+

+2H2O=5MnO2

↓

+

4H+

（4）

實(shí)驗(yàn)II的現(xiàn)象與資料也不完全相符，

丁同學(xué)猜想其原因與（3）相似，

經(jīng)驗(yàn)證猜想成立，

他的實(shí)驗(yàn)方案是將實(shí)驗(yàn)I中生成的MnO2

分離洗滌后，

加入0.

1mol/L

Na2

S溶液，

觀察到有淺粉色沉

淀，

且溶液呈淡黃色，

證明新生成的MnO2

與過量的S2-

反應(yīng)，

故沒得到MnO2

沉淀。實(shí)驗(yàn)序號(hào)ⅠⅡ?qū)嶒?yàn)過程滴加10滴(約0.3mL)0.

1mol/L

Na2S溶液5mL0.01mol/L酸性KMnO4

溶

液(H2SO4

酸化至pH=0)滴加10滴(約0.3mL)0.01mol/L

酸性KMnO4

溶液(H2SO4

酸化至pH=0)

5mL0.

1mol/L

Na2S溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紫色變淺(pH<1)，

生成棕褐色沉淀(MnO2)溶液呈淡黃色(pH≈

8)，

生成淺粉色沉淀(MnS)（5）

反思該實(shí)驗(yàn)，

反應(yīng)物相同，

而現(xiàn)象不同，

體現(xiàn)了物質(zhì)變化不僅與其自身的性質(zhì)有關(guān)，

還與

濃

度

、

用

量

、

溶液的酸堿性

因素有關(guān)。高中化學(xué)例2．

某小組研究Na2

S溶液與KMnO4

溶液反應(yīng)，

探究過程如下。實(shí)驗(yàn)序號(hào)ⅠⅡ滴加10滴(約0.3mL)滴加10滴(約0.3mL)0.01mol/L酸性實(shí)驗(yàn)過程0.

1mol/L

Na2S溶液KMnO4

溶液(H2SO4

酸化至pH=0)5mL0.01mol/L

酸性KMnO4

溶液(H2SO4

酸化至pH=0)

5mL0.

1mol/L

Na2S溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紫色變淺(pH<1)，

生成棕褐色沉淀(MnO2)溶液呈淡黃色(pH≈

8)，

生成淺粉色沉淀(MnS)（2

）甲同學(xué)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)I中S2–

被氧化成SO32-。①

根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)認(rèn)為甲的預(yù)測(cè)不合理，

理由是

。②

乙同學(xué)取實(shí)驗(yàn)I中少量溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

檢測(cè)到有SO42-

，

得出S2–

被氧

化成SO42-

的結(jié)論，

丙同學(xué)否定了該結(jié)論，

理由是

。高中化學(xué)例2．

某小組研究Na2

S溶液與KMnO4

溶液反應(yīng)，

探究過程如下。資料：ⅰ.MnO4-在強(qiáng)酸性條件下被還原為Mn2+

，在近中性條件下被還MnO2。

ⅱ.

單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，

溶液呈淡黃色。發(fā)現(xiàn)問題提出預(yù)測(cè)分析預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作（4

）

實(shí)驗(yàn)II的現(xiàn)象與資料也不完全相符，

丁同學(xué)猜想其原因與（3

）

相似，

經(jīng)驗(yàn)證猜想成立，

他的實(shí)驗(yàn)方案是。____________________③同學(xué)們經(jīng)討論后，

設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，

證實(shí)該條件下