化學(xué)第十章 化學(xué)實驗基礎(chǔ)及綜合探究 第32講 化學(xué)實驗熱點
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1、第32講化學(xué)實驗熱點第十章化學(xué)實驗熱點熱點二有機物的制備與基本操作的融合熱點四“猜想判斷”型綜合實驗熱點三組成探究綜合實驗內(nèi)容索引熱點一以“模擬工業(yè)生產(chǎn)”為載體的綜合實驗題課時作業(yè)(一)熱點五性質(zhì)、原理探究綜合題課時作業(yè)(二)熱點六實驗方案的評價以“模擬工業(yè)生產(chǎn)”為載體的綜合實驗題熱點一思維流程解答物質(zhì)制備試題的一般程序解答物質(zhì)制備試題的一般程序(1)認(rèn)真閱讀題干,提取有用信息,包括實驗?zāi)康?,反?yīng)條件,陌生物質(zhì)的性質(zhì)、陌生反應(yīng)原理等。(2)仔細(xì)觀察裝置圖(或框圖),聯(lián)想熟悉的實驗,觀察裝置圖(或框圖),找出每件儀器(或步驟)與熟悉的某一實驗相似的地方,分析每件儀器中所裝藥品的作用。(3)通讀問
2、題,整合信息,把所有的問題進行綜合分析,運用題給信息和化學(xué)基礎(chǔ)知識做出正確答案。典典例例剖剖析析(2016四川理綜,9)CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl,并進行相關(guān)探究。資料查閱實驗探究該小組用下圖所示裝置進行實驗(夾持儀器略)請回答下列問題:(1)儀器X的名稱是_。(2)實驗操作的先后順序是a_e(填操作的編號)。a.檢查裝置的氣密性后加入藥品b.熄滅酒精燈,冷卻c.在“氣體入口”處通入干燥HCld.點燃酒精燈,加熱e.停止通入HCl,然后通入N2答案干燥管cdb(3)在實驗過程中,觀察到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色,C中試紙的顏色變化是_
3、。(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是_。答案先變紅后褪色ClOH2OCl22OH=Cl探究反思(5)反應(yīng)結(jié)束后,取出CuCl產(chǎn)品進行實驗,發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)。根據(jù)資料信息分析:若雜質(zhì)是CuCl2,則產(chǎn)生的原因是_。若雜質(zhì)是CuO,則產(chǎn)生的原因是_。答案加熱時間不足或溫度偏低通入HCl的量不足審題流程1.實驗室中以粗銅粉(含雜質(zhì)Fe)為原料,制備銅的氯化物的流程如下:解題探究請按要求回答下列問題:(1)現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器和藥品來制備純凈、干燥的Cl2并與粗銅粉反應(yīng)(鐵架臺和加熱裝置等省略)。按氣流方向連接各儀器接口,正確的順序是a_。實驗中硬質(zhì)玻璃管加熱前要
4、進行一步重要操作,該操作是_。dehifgb(f、g可調(diào)換順序)通入一段時間的Cl2,使裝置中充滿黃綠色的氣體(排出裝置中的空氣)答案解析反應(yīng)時,盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是_。答案產(chǎn)生大量棕黃色的煙解解析析Cl2與Cu反應(yīng)生成棕黃色的CuCl2固體小顆粒,故盛放粗銅粉的硬質(zhì)玻璃管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色的煙。解析(2)下述流程中,所得固體需要加稀鹽酸溶解,其目的是_;溶液可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì),X最好選用下列試劑中的_(填字母)。a.Cub.NH3H2Oc.CuOd.Cu2(OH)2CO3e.H2S答案抑制CuCl2和解析FeCl3水解cd(3)向溶液中通入一定量的SO2,加熱
5、一段時間后生成CuCl白色沉淀,寫出該反應(yīng)的離子方程式:_。答案解析SO22H2O2Cu22Cl2.(2017天津和平區(qū)期末質(zhì)量調(diào)查)錫及其化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的用途。已知:Sn的熔點為231;Sn2易水解、易被氧化;SnCl4極易水解,熔點為33、沸點為114。請按要求回答下列相關(guān)問題:(1)用于微電子器件生產(chǎn)的錫粉純度測定:取1.19g試樣溶于稀硫酸中(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),使Sn完全轉(zhuǎn)化為Sn2;加入過量的Fe2(SO4)3;用0.1000molL1K2Cr2O7溶液滴定(產(chǎn)物中Cr呈3價),消耗20.00mL。步驟中加入Fe2(SO4)3的作用是_;此錫粉樣品中錫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答
6、案解析將Sn2全部氧化為Sn460%(2)用于鍍錫工業(yè)的硫酸亞錫(SnSO4)的制備路線如下:答案步驟加入Sn粉的作用:_及調(diào)節(jié)溶液pH。步驟用到的玻璃儀器有燒杯、_、_。防止Sn2被氧化為Sn4漏斗(或普通漏斗)玻璃棒步驟生成SnO的離子方程式:_。H2O解析解析濾液B的主要成分是SnCl2,所以步驟中發(fā)生的反應(yīng)是Sn2和之間反應(yīng),由于Sn2易水解,該反應(yīng)應(yīng)為雙水解反應(yīng),生成Sn(OH)2、CO2,根據(jù)信息可知,最后得到的是SnO,應(yīng)是Sn(OH)2分解所致,據(jù)此可寫出總反應(yīng)的離子方程式。答案解析步驟中證明SnO已洗滌干凈的操作是_。答案解析取最后洗滌液少許于試管中,先加足量稀硝酸再加少量A
7、gNO3溶液,無白色沉淀解解析析SnO表面附著有NaCl雜質(zhì),因此只需檢驗洗滌液中是否還含有Cl即可。步驟操作依次為_、_、過濾、洗滌、低溫干燥。蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶(3)SnCl4蒸氣遇氨及水呈濃煙狀,因而可制作煙幕彈,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。實驗室欲用右圖裝置制備少量SnCl4(夾持裝置省略),該裝置存在明顯缺陷,改進方法是_。利用改進后的裝置進行實驗,當(dāng)開始裝置C中收集到有SnCl4時即可熄滅B處酒精燈,反應(yīng)仍可持續(xù)進行的理由是_。答案解析SnCl44NH34H2O=Sn(OH)44NH4Cl在A、B裝置間依次連接盛有飽和食鹽水、濃硫酸的洗氣瓶熔融錫與氯氣化合的反應(yīng)是放熱反應(yīng),且放出的熱足夠
8、此反應(yīng)持續(xù)進行有機物的制備與基本操作的融合熱點二思維流程把握三個關(guān)鍵,突破有機物制備實驗把握三個關(guān)鍵,突破有機物制備實驗1.把握制備過程把握制備過程2.盤點常用儀器盤點常用儀器3.熟悉常考問題熟悉??紗栴}(1)有機物易揮發(fā),因此在反應(yīng)中通常要采用冷凝回流裝置,以減少有機物的揮發(fā),提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率。(2)有機反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng),且易發(fā)生副反應(yīng),因此常使某種價格較低的反應(yīng)物過量,以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率,同時在實驗中需要控制反應(yīng)條件,以減少副反應(yīng)的發(fā)生。(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點選擇合適的分離提純方法,如蒸餾、分液等。典典例例剖剖析析醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室
9、合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實驗裝置如下:可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:相對分子質(zhì)量密度/gcm3沸點/溶解性環(huán)己醇1000.9618161微溶于水環(huán)己烯820.810283難溶于水合成反應(yīng):在a中加入20g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動下慢慢加入1mL濃硫酸。b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90。分離提純:反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10g?;卮鹣铝袉栴}:(1)裝置b的名稱是_。直形冷凝管解析解析裝置b為直形冷凝管,可用于冷凝回流。(2)加入碎瓷片的作用是_;如果加熱一段時間后
10、發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是_(填字母,下同)。A.立即補加B.冷卻后補加 C.不需補加D.重新配料解解析析加入碎瓷片的作用是防止有機物在加熱時發(fā)生暴沸。如果在加熱時發(fā)現(xiàn)忘記加碎瓷片,這時必須停止加熱,待冷卻后補加碎瓷片。防止暴沸B答案解析(3)本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為_。解析解析醇分子間最容易發(fā)生脫水反應(yīng)生成醚類化合物。解解析析分液漏斗在使用前必須要檢漏。實驗生成的環(huán)己烯的密度比水的要小,所以環(huán)己烯應(yīng)從上口倒出。答案解析(4)分液漏斗在使用前須清洗干凈并_;在本實驗分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_(填“上口倒出”或“下口放出”)。檢漏上口倒出(5)分離提純過程中加入無
11、水氯化鈣的目的是_。解解析析加入無水氯化鈣的目的:除去水(作干燥劑)和除去環(huán)己醇(因為乙醇可以和氯化鈣反應(yīng),類比推知,環(huán)己醇和氯化鈣也可以反應(yīng))。解解析析觀察題中實驗裝置圖知蒸餾過程中不可能用到吸濾瓶及球形冷凝管。答案解析(6)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有_。A.圓底燒瓶B.溫度計C.吸濾瓶D.球形冷凝管E.接收器干燥(或除水除醇)CD(7)本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是_。A.41%B.50%C.61%D.70%答案解析C審題流程解題探究1.(2017安徽淮北一模)苯甲酸鈉是一種常見的食品防腐劑。實驗室制備苯甲酸的反應(yīng)裝置圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:相對分子質(zhì)量熔點/沸點/溶解性甲苯929
12、4.9110.6難溶于水苯甲酸122122.13249微溶于水苯甲酸鈉144249.3易溶于水按下列合成步驟回答問題:(1)制備苯甲酸在三頸燒瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸,放入碎瓷片后,加熱至沸騰,加入12.8g高錳酸鉀,加熱到甲苯層消失。將三頸燒瓶在冰水浴中冷卻,分離出苯甲酸。球形冷凝管的作用是_,其進水口是_(填“a”或“b”)。冷凝回流b答案解析三頸燒瓶中反應(yīng)的離子方程式是_。答案解析解解析析本實驗是制取苯甲酸,利用高錳酸鉀的強氧化性,把甲苯上的甲基氧化成羧基,自身被還原成Mn2,根據(jù)得失電子守恒配平化學(xué)方程式,即反應(yīng)的離子方程式為。分離苯甲酸選用的玻璃儀器是_(填字母)。A.分液
13、漏斗B.玻璃棒C.燒杯D.漏斗E.蒸餾燒瓶F.直形冷凝管答案解析解解析析根據(jù)表格數(shù)據(jù),苯甲酸在此狀態(tài)下是微溶于水的固體,因此采用過濾的方法進行分離,用到的儀器有:燒杯、玻璃棒、漏斗、濾紙、鐵架臺等,因此B、C、D項正確。BCD分離出的苯甲酸晶體中可能含有的雜質(zhì)是_,為進一步提純,應(yīng)采用的方法是_。答案解析解解析析根據(jù)中反應(yīng)的離子方程式,得出混有的雜質(zhì)是K2SO4、MnSO4,這兩種物質(zhì)溶于水,采取重新溶解、再結(jié)晶的方法提純,即重結(jié)晶法。K2SO4、MnSO4重結(jié)晶(2)制備苯甲酸鈉控制溫度為70,向三頸燒瓶中加入61.0g苯甲酸和適量的32%碳酸鈉溶液,充分反應(yīng)后停止加熱。在深色的溶液中加入活
14、性炭,并將混合物過濾,得到無色透明的苯甲酸鈉溶液,將濾液轉(zhuǎn)入蒸發(fā)皿中,加熱蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌、干燥制得苯甲酸鈉晶體。控制溫度為70的方法是_。答案解析解解析析溫度要控制在70,如果直接加熱,溫度很容易超過70,因此采取水浴加熱,優(yōu)點是受熱均勻,便于控制溫度。水浴加熱加入活性炭的作用是_。答案解析解解析析根據(jù)信息,深色溶液中加入活性炭,得到無色透明溶液,且活性炭具有吸附性,因此活性炭的作用是吸附脫色。吸附脫色若提純得到46.8g苯甲酸鈉,則苯甲酸鈉的產(chǎn)率是_。解解析析61.0g苯甲酸完全轉(zhuǎn)化成苯甲酸鈉時,生成苯甲酸鈉的質(zhì)量為61.0g65.0%2.某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置用環(huán)己
15、醇制備環(huán)己烯,裝置如圖1所示。已知:。密度/gcm3熔點/沸點/溶解性環(huán)己醇0.9625161能溶于水環(huán)己烯0.8110383難溶于水答案解析(1)制備粗品將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品。試管A中碎瓷片的作用是_,導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是_。防暴沸冷凝答案解析將試管C置于冰水中的目的是_。防止環(huán)己烯揮發(fā)解解析析將試管C置于冰水中的目的是降低環(huán)己烯蒸氣的溫度,使其液化,防止揮發(fā),以得到更多的產(chǎn)品。答案解析(2)制備精品環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等。加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在_(填
16、“上”或“下”)層,分液后用_(填字母)洗滌。a.酸性KMnO4溶液b.稀硫酸c.Na2CO3溶液上c解解析析實驗?zāi)康氖翘峒儹h(huán)己烯,由于環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)能溶于水中,而環(huán)己烯難溶于水,又環(huán)己烯的密度小于水的密度,所以環(huán)己烯在上層,飽和食鹽水在下層;分液后仍有少量酸性雜質(zhì)和環(huán)己醇?xì)埩?,酸性KMnO4溶液可以氧化環(huán)己烯,稀硫酸無法除去酸性雜質(zhì),聯(lián)想教材中乙酸乙酯的制備實驗中用飽和Na2CO3溶液提純產(chǎn)物,可以類推分液后用Na2CO3溶液洗滌。解解析析蒸餾提純后的環(huán)己烯時,冷卻水從g口進入,目的是讓冷卻水與氣體形成逆流,使高溫氣體得到充分冷凝;蒸餾時加入生石灰可吸收產(chǎn)品中剩余的少量水,防止水蒸氣隨
17、環(huán)己烯一起蒸出。再將提純后的環(huán)己烯按如圖2所示裝置進行蒸餾,冷卻水從_(填字母)口進入,目的是_。蒸餾時要加入生石灰,目的是_。g冷卻水與氣體形成逆流,使氣體得到充分冷卻吸收剩余的水答案解析收集產(chǎn)品時,應(yīng)控制溫度在_左右,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是_(填字母)。a.蒸餾時從70開始收集產(chǎn)品b.環(huán)己醇實際用量多了c.制備粗產(chǎn)品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出83答案解析c(3)以下用來區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的試劑或方法中,合理的是_(填字母)。a.酸性高錳酸鉀溶液b.金屬鈉c.測定沸點bc答案解析解解析析區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品,不能用酸性高錳酸鉀溶液,因為都有紫色變淺的現(xiàn)象;可加入金屬
18、鈉,觀察是否有氣體產(chǎn)生,若無氣體,則是精品,否則是粗品;通過測定沸點與環(huán)己烯的沸點比較,也可以區(qū)分。組成探究綜合實驗熱點三題型一定性分析型題型一定性分析型1.核心知識必備核心知識必備(1)???xì)怏w的定性檢驗方法:包括Cl2、NH3、SO2、HCl、CO2、NO等。2.物質(zhì)檢驗的一般思路物質(zhì)檢驗的一般思路根據(jù)物質(zhì)性質(zhì),使被檢驗物質(zhì)與加入的試劑作用,轉(zhuǎn)變?yōu)槟撤N已知物質(zhì),或產(chǎn)生某種特殊現(xiàn)象,從而確定該物質(zhì)的存在(物質(zhì)性質(zhì)也是幫助檢驗的重要依據(jù))。常見的特殊現(xiàn)象有:(1)生成氣體。能夠生成氣體的離子很多,生成的氣體的性質(zhì)也常有相似之處,判斷時要注意排除干擾離子。(2)生成沉淀。許多金屬陽離子或酸根陰離
19、子都可生成具有特殊顏色、特殊性質(zhì)的沉淀,但同時也應(yīng)注意排除干擾離子。(3)顯現(xiàn)特殊顏色。特殊顏色的出現(xiàn)或消失并配合特殊試劑,是鑒別物質(zhì)的常見方法,如KSCN檢驗Fe3、淀粉檢驗I2等。特特別別提提醒醒(1)能使品紅溶液褪色的氣體有:SO2、Cl2、O3等,其中SO2只能使石蕊溶液變紅,而不能使其褪色,Cl2、O3最終可使石蕊溶液褪色。(2)在中學(xué)化學(xué)中,氨氣是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。(3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。(4)NO氣體的檢驗方法是向無色氣體中通入空氣(或O2),看氣體是否變紅棕色。典典例例剖剖析析2015全國卷,(1)(2)草酸(乙二酸)存
20、在于自然界的植物中,其K15.4102,K25.4105。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色,熔點為101,易溶于水,受熱脫水、升華,170以上分解?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_。裝置B的主要作用是_。有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁CO2冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗答案(2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有CO,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進行實驗
21、。答案乙組同學(xué)的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、_。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_。F、D、G、H、D、ICuO(氧化銅)前面澄清石灰水無現(xiàn)象,H中黑色粉末變紅色,其后的D中澄清石灰水變渾濁思路引導(dǎo)解題探究1.(2017江西三校聯(lián)考)某研究小組為探究足量鋅與濃硫酸的反應(yīng),生成物成分的定性探究,進行如下實驗。(1)研究小組取65.0g鋅粒與55mL98%的濃硫酸(1.84gmL1)充分反應(yīng),所制得的氣體成分是_(填分子式),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。H2和SO22H2SO4(濃)Zn=ZnSO4SO22H2O、H2SO4(稀)Zn=ZnSO4H2答
22、案解析裝置E和G中的試劑分別為_、_。裝置B的作用是_;H的作用是_。寫出實驗中觀察到的現(xiàn)象及由該現(xiàn)象得出含有相應(yīng)的氣體成分的結(jié)論。(2)為驗證所制的氣體成分,研究小組擬定以下裝置進行實驗。答案解析濃硫酸無水CuSO4(或無水防止倒吸(或作安全瓶)進入系統(tǒng),干擾實驗防止空氣中的水蒸氣現(xiàn)象結(jié)論 硫酸銅)C中品紅溶液褪色氣體中有SO2D中酸性KMnO4溶液顏色變淺,F(xiàn)中黑色粉末變紅,G中白色粉末變藍(lán)氣體中有H22.(2018安徽皖南八校聯(lián)考)摩爾鹽(NH4)2Fe(SO4)26H2O在定量分析中常用作標(biāo)定高錳酸鉀等溶液的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),還用作化學(xué)試劑、醫(yī)藥以及用于冶金、電鍍等?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲組同
23、學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗?zāi)桘}晶體加強熱時的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_,由此可知摩爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中有_。裝置B的主要作用是_。答案解析溶液變紅NH3吸收分解產(chǎn)生的酸性氣體(2)乙組同學(xué)認(rèn)為摩爾鹽晶體分解的產(chǎn)物中還含有SO3(g)、SO2(g)及N2。為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A和下圖所示的部分裝置進行實驗。答案解析乙組同學(xué)的實驗中,裝置依次連接的合理順序為A、_。I、F、D、E、H裝置F中足量鹽酸的作用是_;含有SO3的實驗現(xiàn)象是_;含有SO2的實驗現(xiàn)象是_。答案解析吸收氨氣并將溶液酸化,排除SO2的干擾F中有白色沉淀產(chǎn)生D中品紅溶液褪色取少量晶體溶于水,滴入KS
24、CN溶液,若溶液變紅,說明摩爾鹽已氧化變質(zhì);反之摩爾鹽未變質(zhì)(3)設(shè)計實驗證明摩爾鹽是否已氧化變質(zhì):_。答案解析解解析析摩爾鹽氧化變質(zhì)會產(chǎn)生鐵離子,可以通過檢驗樣品中是否含有鐵離子判斷是否變質(zhì)。題型二定量測定型題型二定量測定型1.定量測定的常用方法定量測定的常用方法(1)沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進行相關(guān)計算。(2)測氣體體積法對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計:下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進后的量氣裝置。(3)測氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體
25、的質(zhì)量,然后進行相關(guān)計算。(4)滴定法利用滴定操作原理,通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進行相關(guān)計算。(5)熱重法只要物質(zhì)受熱時發(fā)生質(zhì)量變化,都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成。熱重法是在控制溫度的條件下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線,我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。2.定量測定實驗中常用的計算方法定量測定實驗中常用的計算方法關(guān)系式法關(guān)系式法關(guān)系式法是表示兩種或多種物質(zhì)之間“物質(zhì)的量”關(guān)系的一種簡化式子。在多步反應(yīng)中,它可以把始態(tài)的反應(yīng)物與終態(tài)的生成物之間“物質(zhì)的量”的關(guān)系表示出來,把多
26、步計算簡化成一步完成。正確提取關(guān)系式的關(guān)鍵:根據(jù)化學(xué)方程式,找出作為中介的物質(zhì),并確定最初反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間物質(zhì)的量的關(guān)系。如用Na2S2O3滴定法測水中溶氧量,經(jīng)過如下三步反應(yīng),O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI因此水中溶氧量與Na2S2O3之間的關(guān)系為O22MnO(OH)22I24Na2S2O3(中介物質(zhì))(中介物質(zhì))典典例例剖剖析析(2017全國卷,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下:.取樣、氧的固
27、定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合,反應(yīng)生成MnO(OH)2,實現(xiàn)氧的固定。.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化,MnO(OH)2被I還原為Mn2,在暗處靜置5min,然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定生成的I2回答下列問題:(1)取水樣時應(yīng)盡量避免攪動水體表面,這樣操作的主要目的是_。(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。使測定值與水體中的實際值保持一致,避免產(chǎn)生誤差2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2解析解析本題采用碘量法測定水中的溶解氧的含量,屬于氧化還原滴定。根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,Mn(OH)2被氧氣氧化為MnO(OH)2,
28、由此可得方程式2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2。答案解析(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前需標(biāo)定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和_;蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用,其目的是殺菌、除_及二氧化碳。量筒氧氣解解析析一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制還需要量筒;加熱可以除去溶解的氧氣,避免實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。答案解析解解析析該實驗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定I2,因此終點現(xiàn)象為當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)無變化;根據(jù)關(guān)系式O22MnO(OH)22I24Na2S2O3可得水樣中溶解氧的含量為(ab103)mol432gmol1103mgg10.1L80abm
29、gL1。(4)取100.00mL水樣經(jīng)固氧、酸化后,用amolL1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示劑,終點現(xiàn)象為_;若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL,則水樣中溶解氧的含量為_mgL1。當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴入時,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)無變化80ab答案解析解解析析終點讀數(shù)時有氣泡,氣泡占據(jù)液體應(yīng)占有的體積,會導(dǎo)致測得的消耗的Na2S2O3體積偏小,最終結(jié)果偏低。(5)上述滴定完成時,若滴定管尖嘴處留有氣泡會導(dǎo)致測定結(jié)果偏_。(填“高”或“低”)低答案解析思路引導(dǎo)解題探究1.碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測碳、測硫裝置進行測定
30、。(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。氣體a的成分是_。O2、SO2、CO2答案解析解解析析鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2,還有未反應(yīng)的O2,故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。若鋼樣中硫以FeS的形式存在,A中反應(yīng):3FeS5O23_。Fe3O4SO2答案解析解析解析根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式:3FeS5O2H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式:_。(2)將氣體a通入測硫裝置中(如下圖),采用滴定法測定硫的含量。答案解析解析解析H2O2和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng):H2O2SO2=H2SO4。H2O2SO2=H2SO4用NaO
31、H溶液滴定生成的H2SO4,消耗zmLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):_。答案解析解解析析根據(jù)題意,消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則消耗zmLNaOH溶液,相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yzg,所以鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(3)將氣體a通入測碳裝置中(如下圖),采用重量法測定碳的含量。答案解析解解析析氣體a中含有O2、SO2和CO2,在吸收CO2測定碳的含量時,也可能吸收SO2,故氣體a通過裝置B和C的目的是排除SO2對CO2測定的干擾。氣體a通過B和C的目的是_。排除SO2對CO2測定的干擾計 算 鋼 樣 中 碳 的 質(zhì) 量 分 數(shù),應(yīng) 測 量
32、 的 數(shù) 據(jù) 是_。答案解析解解析析計算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測量吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量,其質(zhì)量差為CO2的質(zhì)量。吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量2.(2018重慶適應(yīng)性測試)某助熔劑具有較好的熱穩(wěn)定性,是兩種常見鈉鹽的混合物,其中一種組分是NaCl。為確定另一種組分X及其含量,甲、乙兩個小組進行了以下實驗。(1)取適量樣品,注入裝置A中,測定組分X的化學(xué)式。甲組用圖的裝置進行實驗,觀察到相應(yīng)實驗現(xiàn)象,則X的化學(xué)式是_。答案解析Na2CO3乙組只用圖中裝置A和C進行實驗,得到與甲組相同的實驗結(jié)論,則分液漏斗中盛放的溶液應(yīng)換為_,原因是_。答案解析稀硝酸Na2CO3和Na2SO3分別與稀硝酸反
33、應(yīng)裝置C中的實驗現(xiàn)象不同(2)甲、乙組分別用以下方法測定組分X的含量。甲組用裝置A和圖中所示的部分裝置(可重復(fù)選用)進行實驗。請選擇必要的裝置,依次連接的合理順序為裝置A后接_(填儀器接口的字母)。完成一組實驗,除樣品的質(zhì)量外,還需測定的實驗數(shù)據(jù)有_。答案解析e,f,d,c,h(其他合理答案也可)盛裝堿石灰的干燥管實驗前后的質(zhì)量乙組用酸堿滴定法測定X的含量。準(zhǔn)確稱取兩份樣品,滴入少量水潤濕后,分別加入0.2000molL1的鹽酸40.00mL,加入2滴酚酞作為指示劑,用0.2000molL1的NaOH溶液滴定過量鹽酸至終點,實驗數(shù)據(jù)列于下表中。m試樣/gV(NaOH)/mL滴定前刻度滴定后刻度
34、0.32000.5220.480.32000.3520.39回答下列問題:.滴定過程中選用的滴定管是_。.滴定至終點時的現(xiàn)象為_。.樣品中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。答案解析堿式滴定管最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴下,溶液由無色變成紅色,且30秒內(nèi)不褪色66.25%乙組測得的X含量比實際值偏高,可能的原因是_(填字母)。A.用NaOH溶液潤洗滴定管B.滴定終點讀數(shù)時仰視液面刻度C.用樣品溶液潤洗錐形瓶D.滴定終點時滴定管尖嘴部分出現(xiàn)氣泡答案解析CD“猜想判斷”型綜合實驗熱點四猜想型實驗題的思維流程猜想型實驗題的思維流程思維流程1.漂白粉是生產(chǎn)生活中常用的消毒劑和殺菌劑。實驗室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品,其中肯定存在C
35、aCl2,請設(shè)計實驗,探究該樣品中可能存在的其他固體物質(zhì)。(1)提出合理假設(shè)。假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),只含有_;假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),只含有_;假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),既含有_,又含_。解題探究答案Ca(ClO)2CaCO3Ca(ClO)2CaCO3(2)設(shè)計實驗方案,進行實驗。請寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選用的儀器和藥品:試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來水、1molL1鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必檢驗Ca2和Cl)實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取少量上述漂白粉于試管中,_加入適量1molL1鹽酸溶解后,再將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中若澄清石灰水未變渾濁,則假設(shè)1成
36、立;若澄清石灰水變渾濁,則假設(shè)2或假設(shè)3成立向步驟反應(yīng)后的試管中滴入12滴品紅溶液,振蕩(或另外取樣操作)若品紅溶液褪色,則假設(shè)3成立;若品紅溶液不褪色,則假設(shè)2成立答案審題流程2.工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中,可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng):某課題組以PbSO4為原料模擬該過程,探究上述反應(yīng)的實驗條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K_。答案解析(2)室溫時,向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,在_溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大,理由是_。答案解析Na2CO3(3)查閱文獻:
37、上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2,它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:假設(shè)一:全部為PbCO3;假設(shè)二:_;假設(shè)三:_。答案解析全部為2PbCO3Pb(OH)2為PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物解析解析根據(jù)題中信息,提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二:全部為堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2;假設(shè)三:為PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物。解解析析因為PbCO3受熱分解不產(chǎn)生水,而2PbCO3Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生水,所以可利用此不同設(shè)計實驗方案。(4)為驗證假設(shè)一是否
38、成立,課題組進行如下研究。定性研究:請你完成下表中內(nèi)容。答案實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥,_充分加熱樣品,將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管若無水硫酸銅不變藍(lán),則假設(shè)一成立;若無水硫酸銅變藍(lán),則假設(shè)一不成立解析定量研究:取26.7mg的干燥樣品,加熱,測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論:假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡述理由:_。答案同意,若全部為PbCO3時,26.7mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3mg(或不同意,實驗最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大,可能是實驗過程中產(chǎn)生的
39、誤差引起的)(本題屬于開放性試題,答案合理均可)解析性質(zhì)、原理探究綜合題熱點五題型一物質(zhì)性質(zhì)的探究題型一物質(zhì)性質(zhì)的探究1.題型特點題型特點主要是從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點或從所屬類型的典型代表物去推測物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),然后據(jù)此設(shè)計出合理的實驗方案,去探究它所可能具有的性質(zhì)。2.基本思路和方法基本思路和方法根據(jù)物質(zhì)的組成(或成分)提出各物質(zhì)(或離子)性質(zhì)的假設(shè)根據(jù)這些性質(zhì)找到可能存在的反應(yīng)確定檢驗的試劑和儀器確定實驗的順序敘述實驗的操作和預(yù)期的現(xiàn)象,得出結(jié)論。3.常見物質(zhì)的熱分解反應(yīng)規(guī)律常見物質(zhì)的熱分解反應(yīng)規(guī)律4.氧化性、還原性與所含元素化合價的關(guān)系氧化性、還原性與所含元素化合價的關(guān)系(1)元素處
40、于最高價時,只具有氧化性,如Fe3、H;(2)元素處于最低價時,只具有還原性:如Cl;(3)元素處于中間價時,既具有氧化性又具有還原性,如Cl2。1.(2018哈爾濱質(zhì)檢)某化學(xué)課外活動小組通過實驗研究NO2的性質(zhì)。已知:2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O任務(wù)1:利用下圖所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾,夾持固定裝置略去)。解題探究(1)A和E中制取NH3的裝置為_,所用試劑為_。裝置中制取NO2的化學(xué)方程式是_。A濃氨水和CaO(合理即可)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O答案解析解解析析干燥氨氣不能用無水氯化鈣,因而A為氨氣發(fā)生裝置,E
41、為二氧化氮發(fā)生裝置;固液反應(yīng)制取氨氣,要用濃氨水。(2)若NO2能夠被NH3還原,預(yù)期觀察到C裝置中的現(xiàn)象是_。答案解析解解析析若NO2能夠被NH3還原,則混合氣體的顏色將變淺,氨氣被二氧化氮氧化生成氮氣和水?;旌蠚怏w顏色變淺(3)實驗過程中,未能觀察到C裝置中的預(yù)期現(xiàn)象。該小組同學(xué)從反應(yīng)原理的角度分析了原因,認(rèn)為可能是NH3還原性較弱,不能將NO2還原;在此條件下,NO2的轉(zhuǎn)化率極低;_。答案解析在此條件下,該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率極慢(4)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是_。任務(wù)2:探究NO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。答案解析缺少尾氣吸收裝置解析解析氮氧化物為有毒氣體不能直接排放到空氣中
42、。解解析析Na2O2既有氧化性又有還原性,NO2中的氮元素為4價,既可能表現(xiàn)氧化性,也可能表現(xiàn)還原性。(5)實驗前,該小組同學(xué)提出三種假設(shè)。假設(shè)1:兩者不反應(yīng);假設(shè)2:NO2能被Na2O2氧化;假設(shè)3:_。答案解析NO2能被Na2O2還原(其他合理答案也可)(6)為了驗證假設(shè)2,該小組同學(xué)選用任務(wù)1中的B、D、E裝置,將B中的藥品更換為Na2O2,另選F裝置(如圖所示),重新組裝,進行實驗。答案解析解解析析驗證假設(shè)2,首先要制取二氧化氮,因為水能和過氧化鈉反應(yīng),所以要除去水的干擾,使二氧化氮氣體通過過氧化鈉,最后要進行尾氣處理;裝置的合理連接順序是(某些裝置可以重復(fù)使用)_。EDBDF實驗過程
43、中,B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色。經(jīng)檢驗,該白色物質(zhì)為純凈物,且無其他物質(zhì)生成。推測B裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案解析解解析析過氧化鈉變成白色固體且為純凈物,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中元素化合價的變化確定生成物。2NO2Na2O2=2NaNO32.過氧化氫是重要的氧化劑,也可作還原劑,它的水溶液稱為雙氧水,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組取一定量的市售過氧化氫溶液測定其H2O2的含量,并探究它的有關(guān)性質(zhì)。.測定市售過氧化氫溶液中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(1)量取10.00mL密度為gmL1的市售過氧化氫溶液,應(yīng)選用的滴定管是_(填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”)。答案解析解解析析H2O2
44、有強氧化性,會腐蝕堿式滴定管的乳膠管,所以只能盛放在酸式滴定管中。酸式滴定管(2)將上述溶液配制成250.00mL,配制過程需用到的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒、_(填名稱)。答案解析解析解析必須指明容量瓶的規(guī)格為250mL,膠頭滴管用于定容。250mL容量瓶、膠頭滴管重復(fù)滴定三次,平均消耗cmolL1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液VmL,則原過氧化氫溶液中H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_;(3)取25.00mL(2)中的溶液于錐形瓶中,用稀H2SO4酸化,并加適量蒸餾水稀釋,用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定。完成反應(yīng)的離子方程式:答案解析256285O2(4)下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是_(填字母)。A.滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴
45、定后氣泡消失B.將H2O2溶液配制成250.00mL溶液時,定容俯視刻度線C.判斷終點時,滴入一滴KMnO4溶液,溶液呈紅色,向紅色溶液再滴一滴H2O2溶液仍呈紅色答案解析ABC解解析析滴定前有氣泡,滴定后消失,則代入計算的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,測得的濃度偏大;配制溶液定容時俯視,濃度偏大,測得的待測液的濃度偏大;反滴雙氧水紅色不褪色,說明高錳酸鉀過量,則測得的濃度偏大。.探究H2O2的性質(zhì)(1)上述測定原理,H2O2體現(xiàn)_性。答案解析還原解析解析雙氧水與高錳酸鉀溶液反應(yīng)時雙氧水表現(xiàn)還原性。(2)若要驗證H2O2的不穩(wěn)定性,操作是_。解解析析證明雙氧水不穩(wěn)定可以加熱使其分解,再用帶火星的木條檢驗分解
46、產(chǎn)物為氧氣。取適量過氧化氫溶液于試管中加熱,將帶火星木條置于試管口,木條復(fù)燃題型二反應(yīng)原理探究型題型二反應(yīng)原理探究型1.變量探究實驗題的解題策略變量探究實驗題的解題策略解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下,只改變一個條件對研究對象的影響規(guī)律。注意:選擇數(shù)據(jù)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。思路總結(jié)思路總結(jié)2.規(guī)律探究實驗題的解題策略規(guī)律探究實驗題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實驗探究的一個重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律,物質(zhì)的酸(堿)性強弱規(guī)律,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等,都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材,也是高考
47、命題的經(jīng)典情境。解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實驗設(shè)計,其常用方法示例如下:(1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,一般通過設(shè)計判斷元素金屬性、非金屬性的強弱實驗來完成,如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強弱,推斷元素金屬性強弱,從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。(2)物質(zhì)的酸(堿)性強弱的判斷。(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究??梢酝ㄟ^控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計實驗,找出規(guī)律。1.(2015北京理綜,28)為探討化學(xué)平衡移動原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系,某同學(xué)通過改變濃度研究“2Fe
48、32I2Fe2I2”反應(yīng)中Fe3和Fe2的相互轉(zhuǎn)化。實驗如下:解題探究(1)待實驗溶液顏色不再改變時,再進行實驗,目的是使實驗的反應(yīng)達(dá)到_?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)答案解析解析解析待實驗溶液顏色不再改變,說明其中的可逆反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。(2)是的對比實驗,目的是排除中_造成的影響。因溶液稀釋使溶液顏色變化答案解析(3)和的顏色變化表明平衡逆向移動,F(xiàn)e2向Fe3轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動原理解釋原因:_。加入Ag發(fā)生反應(yīng):AgI=AgI,c(I)降低;或增大c(Fe2),平衡均逆向移動答案解析解解析析中加入AgNO3溶液,Ag與I生成AgI黃色沉淀,c(I)減小,平衡2Fe32I2Fe2I2逆向移動。中加入Fe
49、SO4溶液,c(Fe2)增大,平衡也是逆向移動,c(I2)減小,溶液顏色變淺。(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律,該同學(xué)推測中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因:外加Ag使c(I)降低,導(dǎo)致I的還原性弱于Fe2,用下圖裝置(a、b均為石墨電極)進行實驗驗證。答案解析K閉合時,指針向右偏轉(zhuǎn),b作_極。正當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后,向U形管左管中滴加0.01 molL1AgNO3溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了其推測。該現(xiàn)象是_。答案解析左管產(chǎn)生黃色沉淀,指針向左偏轉(zhuǎn)(5)按照(4)的原理,該同學(xué)用下圖裝置進行實驗,證實了中Fe2向Fe3轉(zhuǎn)化的原因。轉(zhuǎn)化的原因是_。答案解析Fe2隨濃度增大,還原性增強,使Fe2還原性強于
50、I與(4)實驗對比,不同的操作是_。答案解析向右管中滴加1molL1FeSO4溶液解解析析實驗與實驗(4)相比較,當(dāng)指針歸零后,可采取向U形管右管中滴加1molL1FeSO4溶液,以增加Fe2的濃度,使c(Fe2)大于c(I)。(6)實驗中,還原性:IFe2;而實驗中,還原性Fe2I。將(3)和(4)、(5)作對比,得出結(jié)論是_。答案解析該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng),在平衡時,通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力,并影響平衡移動方向解解析析根據(jù)實驗和實驗中c(Fe2)和c(I)的濃度不同知,在其他條件不變時,物質(zhì)的氧化性和還原性與濃度有關(guān),在平衡時,通過改變物質(zhì)的濃度,可以改變物質(zhì)的氧
51、化、還原能力,導(dǎo)致平衡移動。2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下實驗:.將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:_與鹽酸反應(yīng)最劇烈,_與鹽酸反應(yīng)的速度最慢。答案鉀鋁.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律。(1)檢查該裝置氣密性的操作方法是_,干燥管D的作用是_。關(guān)閉分液漏斗A的旋塞,用熱毛巾捂熱錐形瓶B,試管C中有氣泡冒出,移開熱毛巾,C中液體倒吸防倒吸解解析析檢查裝置氣密性的方法:關(guān)閉分液漏斗A的旋塞,用熱毛巾捂熱錐形瓶B,試管C中有氣泡冒出,移開熱毛巾,C中液體倒吸;倒置的干燥管有緩沖作用,能防止倒吸。答案解析(2)現(xiàn)有試劑:
52、鹽酸、碳酸鈣、澄清石灰水、硅酸鈉溶液,請從中選擇試劑并用如圖裝置證明酸性:HClH2CO3H2SiO3,則B中應(yīng)盛裝的試劑為_,C中產(chǎn)生的現(xiàn)象為_。請判斷_(填“能”或“不能”)據(jù)此實驗現(xiàn)象判斷非金屬性:ClCSi。答案解析碳酸鈣有白色沉淀生成不能(3)若C中盛裝的是Na2S溶液,A中盛裝濃鹽酸,B中盛裝KMnO4粉末。(KMnO4與濃鹽酸常溫下快速反應(yīng)生成氯氣)。反應(yīng)開始后觀察到C中出現(xiàn)淡黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S_(填“強”“弱”或“無法比較”),寫出反應(yīng)的離子方程式:_。答案解析強Cl2S2=2ClS實驗方案的評價熱點六1.從可行性方面對實驗方案進行評價從可行性方面對實驗方案進行
53、評價(1)實驗原理是否正確、可行。(2)實驗操作是否安全、合理。(3)實驗步驟是否簡單、方便。(4)實驗效果是否明顯、準(zhǔn)確。2.從從“綠色化學(xué)綠色化學(xué)”角度對實驗方案進行評價角度對實驗方案進行評價(1)反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是否較快。(3)原料利用率以及制取物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高。(4)制取過程中是否造成環(huán)境污染。思維流程3.從從“安全性安全性”方面對實驗方案進行評價方面對實驗方案進行評價(1)進行某些易燃易爆實驗時,要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點燃前先驗純等)。(2)冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回
54、流裝置,如長玻璃管、冷凝管等)。(3)其他問題,如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等。1.某化學(xué)課外小組研究乙醇氧化的實驗并驗證其產(chǎn)物,設(shè)計了甲、乙、丙三套裝置(圖中的支撐儀器均未畫出,“”表示酒精燈熱源),每套裝置又劃分為三部分。儀器中盛放的試劑:a.無水乙醇(沸點:78);b.銅絲;c.無水硫酸銅;d.新制氫氧化銅懸濁液。解題探究(1)簡述三套方案各自的優(yōu)點。甲:_;乙:_;丙:_。與中的干燥管可防止溶液中的水與無水硫酸銅反應(yīng),避免干擾對生成物的檢驗中用熱水浴加熱,可形成較平穩(wěn)的乙醇?xì)饬?,使反?yīng)更充分;中的斜長導(dǎo)管起到冷凝回流乙醇的作用中氧氣發(fā)生裝置中無水生成,且裝置簡單解解析
55、析甲的優(yōu)點在于,水浴加熱能較好地控制溫度,使氣流平穩(wěn)、反應(yīng)充分。乙的優(yōu)點在于兩干燥管考慮了溶液中水蒸氣對產(chǎn)物H2O檢驗的干擾。丙的優(yōu)點在于,無水生成,且裝置簡單。答案解析(2)集中三套方案的優(yōu)點,組成一套比較合理完善的實驗裝置,可按氣流由左到右的順序表示為_(例如:甲,乙,丙)。解解析析將三套方案的優(yōu)點組合:取丙、甲、乙可組成一套完善的裝置。答案解析丙,甲,乙2.某同學(xué)設(shè)計兩種方案來檢驗Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)。方案一:取樣,加入稀鹽酸有氣泡生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒有變質(zhì)。方案二:取樣,加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。請你對兩方案作出評價:方案一:_(填“合理”或“
56、不合理”),理由是_。方案二:_(填“合理”或“不合理”),理由是_。不合理亞硫酸鈉部分變質(zhì)時加入稀鹽酸也會產(chǎn)生氣泡不合理亞硫酸鈉也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時也會產(chǎn)生白色沉淀答案3.乙同學(xué)探究Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì),設(shè)計如下實驗測定1.0molL1Na2SO3溶液的實際濃度。答案(1)分液漏斗中應(yīng)加入足量的下列哪種試劑?_(填字母)。a.濃硝酸b.65%硫酸c.濃鹽酸b解析(2)實驗前后測得C裝置增重3.2g,則Na2SO3溶液實際的物質(zhì)的量濃度為_。(3)該實驗裝置還存在一個明顯的缺陷是_;如何改進?_。答案0.83molL1缺少一個驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝
57、置(或其他合理答案)在A裝置中加引一個帶活塞的導(dǎo)氣管課時作業(yè)(一)1.(2018濰坊模擬)興趣小組同學(xué)利用如圖所示裝置(夾持裝置已略去)探究SO2的性質(zhì),并制取一種常用食品抗氧化劑焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)。答案1234解析請回答下列問題:(實驗前已除去裝置中的空氣)(1)打開分液漏斗活塞,發(fā)現(xiàn)其中的液體不能流下,應(yīng)采取的操作是_。拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)瓶頸處的小孔)(2)關(guān)閉K2、K3,打開K1,觀察到裝置C中發(fā)生的現(xiàn)象是_。答案1234解析解解析析裝置A中生成SO2,裝置C中發(fā)生反應(yīng):H2OSO2Na2S=H2SNa2SO3、SO22H2S=3S2
58、H2O,現(xiàn)象是有淡黃色沉淀生成。有淡黃色沉淀生成(3)裝置D和F的作用是_。答案1234解析解析解析裝置D和F的作用是吸收SO2,防止污染空氣。吸收SO2,防止污染空氣(4)關(guān)閉K1、K3,打開K2。一段時間后E中有Na2S2O5晶體析出,裝置E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。答案1234解析解析解析裝置E中Na2SO3與SO2反應(yīng)生成Na2S2O5。SO2Na2SO3=Na2S2O5(5)設(shè)計實驗驗證Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化_。取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,再滴加足量鹽酸,振蕩,無沉淀產(chǎn)生,排除的干擾,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,證明Na2S2O5晶體在空氣
59、中已被氧化答案1234解析解解析析若Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化,則生成Na2SO4,可以利用稀鹽酸和BaCl2溶液檢驗2.TiO2既是制備其他含鈦化合物的原料,又是一種性能優(yōu)異的白色顏料。12341234答案解析有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表:物質(zhì)熔點/沸點/其他CCl42376與TiCl4互溶TiCl425136遇潮濕空氣產(chǎn)生白霧儀器A的名稱是_。裝置E中的試劑是_。反應(yīng)開始前依次進行如下操作:組裝儀器、_、加裝藥品、通N2一段時間后點燃酒精燈。反應(yīng)結(jié)束后的操作包括:停止通N2熄滅酒精燈冷卻至室溫。正確的順序為_(填序號)。欲分離D中的液態(tài)混合物,所采用操作的名稱是_。干燥管濃硫酸檢驗裝置氣密性
60、分餾(或蒸餾)1234(2)工業(yè)上由鈦鐵礦(FeTiO3)(含F(xiàn)e2O3、SiO2等雜質(zhì))制備TiO2的有關(guān)反應(yīng)包括:酸溶FeTiO3(s)2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)TiOSO4(aq)2H2O(l)簡要工藝流程如下:1234答案解析試劑A為_(填化學(xué)符號)。鈦液需冷卻至70左右,若溫度過高會導(dǎo)致產(chǎn)品TiO2產(chǎn)率降低,原因是_。Fe溫度過高會導(dǎo)致TiOSO4提前水解,產(chǎn)生H2TiO3沉淀1234答案解析取少量酸洗后的H2TiO3,加入鹽酸并振蕩,滴加KSCN溶液后無明顯現(xiàn)象,再加H2O2后出現(xiàn)微紅色,說明H2TiO3中存在的雜質(zhì)離子是_。這種H2TiO3即使用水充分洗滌,煅燒后獲
61、得的TiO2也會發(fā)黃,發(fā)黃的雜質(zhì)是_(填化學(xué)式)。Fe2Fe2O33.1,2-二溴乙烷可作抗爆劑的添加劑。如圖為實驗室制備1,2-二溴乙烷的裝置圖,圖中分液漏斗和燒瓶a中分別裝有濃H2SO4和無水乙醇,d裝置試管中裝有液溴。12341234相關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:乙醇1,2-二溴乙烷乙醚溴狀態(tài)無色液體無色液體無色液體紅棕色液體密度/gcm30.792.180.713.10沸點/78.5131.434.658.8熔點/114.39.79116.27.2水溶性混溶難溶微溶可溶(1)實驗中應(yīng)迅速將溫度升高到170左右的原因是。1234減少副產(chǎn)物乙醚生成解解析析該實驗需用乙烯作反應(yīng)物,而當(dāng)溫度為140時乙醇
62、在濃硫酸作用下會生成副產(chǎn)物乙醚,所以應(yīng)迅速將溫度升高到170。答案解析(2)安全瓶b在實驗中有多重作用。其一可以檢查實驗進行中d裝置中導(dǎo)管是否發(fā)生堵塞,請寫出發(fā)生堵塞時瓶b中的現(xiàn)象:_;如果實驗時d裝置中導(dǎo)管堵塞,你認(rèn)為可能的原因是_;安 全 瓶 b還 可 以 起 到 的 作 用 是_。1234b中長直玻璃管內(nèi)液柱答案解析上升過度冷卻,產(chǎn)品1,2-二溴乙烷在裝置d中凝固防止倒吸(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是_。1234吸收乙烯氣體答案解析中含有的CO2、SO2等酸性氣體解解析析濃硫酸與乙醇能發(fā)生氧化還原反應(yīng),因而有SO2、CO2等酸性氣體生成,容器c內(nèi)NaOH溶
63、液可將其除去。(4)某學(xué)生在做此實驗時,使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部褪色時,所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正確情況下超過許多,如果裝置的氣密性沒有問題,試分析可能的原因:_(寫出兩條即可)。1234答案解析解解析析實驗時所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下多,可從濃硫酸與部分乙醇發(fā)生氧化還原反應(yīng)、乙烯氣流過快難以被液溴全部吸收、加熱溫度控制不當(dāng)造成部分乙醇揮發(fā)、發(fā)生其他副反應(yīng)等方面分析。濃硫酸將部分乙醇氧化;發(fā)生副反應(yīng)生成乙醚;乙醇揮發(fā);乙烯流速過快,未完全發(fā)生加成反應(yīng)(5)除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后,還含有的主要雜質(zhì)為_,要進一步提純,下列操作中必需的是_(填字母)。A.重結(jié)晶B.過濾
64、C.萃取D.蒸餾1234答案解析解解析析除去產(chǎn)物中少量未反應(yīng)的Br2后,還含有的主要雜質(zhì)是乙醚,根據(jù)表中數(shù)據(jù)知1,2-二溴乙烷的沸點與乙醚的沸點相差較大,可用蒸餾的方法進行分離。乙醚D(6)實驗中也可以撤去d裝置中盛冰水的燒杯,改為將冷水直接加入到d裝置的試管中,則此時冷水除了能起到冷卻1,2-二溴乙烷的作用外,還可以起到的作用是_。1234答案解析解析解析直接將冷水加入d裝置的試管中,此時冷水會起到液封的作用。液封Br2及1,2-二溴乙烷4.(2017南昌二模)三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(C2O4)33H2O易溶于水,難溶于乙醇,可用于攝影和藍(lán)色印刷。三草酸合鐵酸鉀晶體在110可完全失去結(jié)晶
65、水,繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)。1234(1)分解得到的氣體產(chǎn)物用如下裝置進行實驗:檢查裝置氣密性后,先通一段時間的N2,其目的是_;結(jié)束實驗時,先熄滅酒精燈再通入N2至常溫。實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,E中有紅色固體生成,則分解得到的氣體產(chǎn)物是_。答案解析1234排出裝置內(nèi)的空氣,防止干擾實驗結(jié)果CO2、CO(2)分解得到的固體產(chǎn)物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、過濾、洗滌、干燥,得到含鐵樣品?,F(xiàn)設(shè)計下列兩種實驗方案對該樣品進行鐵元素含量測定:答案解析1234【】【】你認(rèn)為以上_(填“甲”或“乙”)方案可確定樣品的組成,測得鐵元素的含量是_,不可確定樣品組成的方案的理
66、由是_。甲乙方案中KMnO4能氧化Cl,干擾結(jié)果課時作業(yè)(二)1.亞硝酸鈉在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛?,F(xiàn)以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示(部分夾持裝置略)。已知:3NaNO23HCl=3NaClHNO32NOH2O;1234答案解析完成下列填空:(1)寫出a儀器的名稱:_。分液漏斗解析解析儀器a為分液漏斗。1234答案解析(2)為避免B中逸出的氣體中混有的雜質(zhì)氣體與Na2O2反應(yīng),應(yīng)在B、C裝置間增加一個裝置,則該裝置中盛放的藥品名稱為_。堿石灰(或氫氧化鈉解解析析氣體中有二氧化碳和一氧化氮,為了除去二氧化碳,應(yīng)用堿石灰(或氫氧化鈉固體或氧化鈣固體)除去。固體或氧化鈣固體)1234答案解析(3)寫出NO與Na2O2在常溫下生成NaNO2的化學(xué)反應(yīng)方程式:_。當(dāng)該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1mole時,理論上吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為_L。2NONa2O2=2NaNO22.241234答案解析(4)D裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。3Mn22H2O1234答案解析(5)將11.7g過氧化鈉完全轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鈉,理論上至少需要木炭_g。1.812342
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