中小学教育资源及组卷应用平台 第40练 探究类实验方案的评价与设计 高考真题演练 1．(2024·安徽卷)测定铁矿石中铁含量的传统方法是SnCl2 HgCl2 K2Cr2O7滴定法。研究小组用该方法测定质量为a g的某赤铁矿试样中的铁含量。 【配制溶液】 ①c mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液。 ②SnCl2溶液：称取6 g SnCl2·2H2O溶于20 mL浓盐酸，加水至100 mL，加入少量锡粒。 【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤进行实验。 已知：氯化铁受热易升华；室温时HgCl2可将Sn2＋氧化为Sn4＋，难以氧化Fe2＋；Cr2O可被Fe2＋还原为Cr3＋。回答下列问题： (1)下列仪器在本实验中必须用到的有_____(填名称)。 (2)结合离子方程式解释配制SnCl2溶液时加入锡粒的原因：_____。 (3)步骤Ⅰ中“微热”的原因是_____。 (4)步骤Ⅲ中，若未“立即滴定”，则会导致测定的铁含量_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 (5)若消耗c mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液V mL，则a g试样中Fe的质量分数为_____(用含a、c、V的代数式表示)。 (6)SnCl2 TiCl3 KMnO4滴定法也可测定铁的含量，其主要原理是利用SnCl2和TiCl3将铁矿石试样中Fe3＋还原为Fe2＋，再用KMnO4标准溶液滴定。 ①从环保角度分析，该方法相比于SnCl2 HgCl2 K2Cr2O7滴定法的优点是_____。 ②为探究KMnO4溶液滴定时，Cl－在不同酸度下对Fe2＋测定结果的影响，分别向下列溶液中加入1滴0.1 mol·L－1 KMnO4溶液，现象如下表： 溶液 现象 空白实验 2 mL 0.3 mol·L－1 NaCl溶液＋0.5 mL试剂X 紫红色不褪去 实验ⅰ 2 mL 0.3 mol·L－1 NaCl溶液＋0.5 mL 0.1 mol·L－1硫酸 紫红色不褪去 实验ⅱ 2 mL 0.3 mol·L－1 NaCl溶液＋0.5 mL 6 mol·L－1硫酸 紫红色明显变浅 表中试剂X为_____；根据该实验可得出的结论是_____ _____ _____。 2．(2023·北京卷)资料显示，I2可以将Cu氧化为Cu2＋。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。 已知：I2易溶于KI溶液，发生反应I2＋I－I(红棕色)；I2和I氧化性几乎相同。 (1)将等体积的KI溶液加入到m mol铜粉和n mol I2(n>m)的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： c(KI) 实验现象 实验Ⅰ 0.01 mol·L－1 极少量I2溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 0.1 mol·L－1 部分I2溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 4 mol·L－1 I2完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 ①初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验Ⅰ_____(填“>”“<”或“＝”)实验Ⅱ。 ②实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2＋(蓝色)或[CuI2]－(无色)，进行以下实验探究： 步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。 步骤b.取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ.步骤a的目的是_____。 ⅱ.查阅资料，2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，[Cu(NH3)2]＋(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化：_____。 ③结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是_____。 分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓KI溶液，_____(填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是_____。 (2)上述实验结果，I2仅将Cu氧化为＋1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了I2能将Cu氧化为Cu2＋。装置如图所示，a、b分别是_____。 (3)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因：_____。 3．(2022·北京高考)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。 资料：ⅰ.Mn2＋在一 ... ...
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