高三化學一輪化學實驗專題細練25猜想型探究實驗題_第1頁
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文檔簡介

2022屆高三化學一輪化學實驗專題細練:25猜想型探究實驗題非選擇題(共12題)1.鎂將成為21世紀重要的輕型環(huán)保材料。(1)海洋是天然的鎂元素寶庫,從海水中提取鎂的流程如下:海水中MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2?6H2O→MgCl2→Mg①在實驗室進行過濾操作時需要用到玻璃棒,其作用是___________。②電解熔融氯化鎂的過程中,___________能轉化為___________能。(2)①金屬鎂是一種較活潑金屬,在二氧化碳氣體中也能燃燒。燃燒的化學方程式為2Mg+CO2=C+2MgO,此反應類型屬于___________A.分解反應B.化合反應C.置換反應D.復分解反應②金屬鎂在高溫下與氮氣反應生成氮化鎂,在氮化鎂中氮元素的化合價為﹣3.據(jù)此寫出氮化鎂的化學式___________。(3)鎂鋁合金廣泛用于火箭、導彈和飛機制造業(yè)等。某興趣小組為探究鎂鋁合金的組成,取16g鎂鋁合金樣品,把60g氫氧化鈉溶液平均分成三份依次加入樣品中,充分反應后,過濾出固體,將其洗滌、干燥、稱量,得實驗數(shù)據(jù)如下:所加氫氧化鈉溶液的次數(shù)第一次第二次第三次剩余固體的質量/g10.65.24.0從以上數(shù)據(jù)可知,該合金中,鎂元素與鋁元素的質量比為___________。所用氫氧化鈉溶液的溶質質量分數(shù)為___________。(4)老師每次做有關鎂的實驗時都會強調:鎂是一種銀白色有金屬光澤的金屬。但拿出的鎂條總是有一層灰黑色的“外衣”,這層灰黑色的外衣是什么物質呢?猜想:小明認為可能是MgO;小趙認為可能是Mg2(OH)2CO3;小花認為可能是Mg(OH)2。小花認為小明的猜想是錯誤的,其理由是___________。實驗探究:小趙按如圖所示裝置進行實驗,發(fā)現(xiàn)試管口有液滴出現(xiàn),澄清石灰水變渾濁,同時試管內生成白色固體。實驗分析:實驗后,小趙認為小花的猜想也是錯誤的,其理由是___________。查閱資料得出結論:Mg(OH)2和Mg2(OH)2CO3都可以加熱分解,產物均為氧化物,據(jù)此請你寫出Mg2(OH)2CO3加熱分解的化學方程式___________。2.某學習小組在實驗室制取CO2氣體的過程中,不慎用到了濃鹽酸,導致制得的CO2氣體中混有氯化氫氣體,他們設計了如下除去氯化氫氣體并探究CO2與過氧化鈉(Na2O2)反應的實驗。請回答下列問題:(1)裝置A的作用是___________。(2)為確定反應后裝置B硬質玻璃管中固體的成分,小組同學取適量固體于試管中,加入足量的蒸餾水溶解形成溶液M,無氣泡產生,則該固體中不含___________,該小組同學繼續(xù)進行探究。(提出問題)反應后硬質玻璃管中固體的成分是什么?(做出猜想)猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH,經過討論,大家一致認為猜想二不合理,理由是___________。(實驗驗證)小組同學取上述形成的溶液M于試管中,向其中加入過量的___________溶液,若產生白色沉淀,過濾,向濾液中滴加幾滴酚酞試液,溶液變紅,則證明猜想三成立。(交流反思)小組中有同學認為,將上述濾液中滴加的酚酞試液換成硝酸銅溶液,也能得出同樣的結論,你認為該同學的觀點___________(填“正確”或“錯誤”),理由是___________。(拓展延伸)在盛有氯化銨(NH4Cl)濃溶液的試管中,加入足量的過氧化鈉(Na2O2)固體,有氣泡產生,產生的氣體是___________。3.碳還原氧化銅的實驗裝置如圖甲、乙所示。甲圖中酒精燈上網罩的作用是___________。[提出問題]碳燃燒時可能生成CO2也可能生成CO,那么碳與氧化銅反應生成的氣體是否也有多種可能?[作出猜想]猜想I:CO;猜想II:CO2;猜想III:___________。[設計方案]驗裝置如圖乙所示。打開K,緩緩通入干燥的氮氣一段時間,關閉K,點燃酒精噴燈和酒精燈,充分反應后,熄滅酒精噴燈和酒精燈,打開K,再通入一段時間氮氣。方案一:從定性觀察角度判斷(1)實驗時裝置A中的現(xiàn)象是___________。(2)若B中無明顯現(xiàn)象,D處的氣體能點燃,則猜想___________(填序號)成立。方案二:從定量計算角度判斷取一定量碳粉和4g氧化銅的混合物進行實驗,并測定表格中的四個數(shù)據(jù):反應前的質量反應后的質量A(玻璃管+固體)m1m2B+C(廣口瓶+混合液)m3m4(3)若猜想Ⅱ成立,則理論上(m4﹣m3)___________(m1﹣m2)(填“>““<”或“=”)。[交流反思]實驗開始前緩緩通入氮氣的目的是___________。4.某研究性學習小組欲探究銅與濃硫酸反應產物的組成及性質。甲同學以裝置I進行實驗:加熱后,試管A中液面上產生大量白霧,銅片表面先變黑后開始溶解,同時發(fā)現(xiàn)試管B中出現(xiàn)白色沉淀。反應結束后,試管A中得到灰綠色溶液,底部沉積少量白色固體,未溶解的銅片表面仍有黑色物質附著。傾倒出液體后,向白色固體上小心加水,溶解后溶液呈藍色。結合查閱資料,完成下列填空。(查閱資料):①Cu2S不溶于稀硫酸,能夠溶于熱的稀硝酸中,且產生離子。②98.3%濃硫酸的沸點:339℃;③酒精燈火焰的溫度為400?500℃(1)試管B中白色沉淀的化學式是_______,請用離子方程式表示生成該白色沉淀的可能原因_________、___________。(2)乙同學認為甲同學的裝置不完善,設計了改進裝置II進行實驗(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)。①打開彈簧夾,通入N2一段時間后關閉彈簧夾②滴加一定量濃硫酸,加熱A,一段時間后C中未見沉淀生成。操作①的目的是________,洗氣瓶B中的試劑是_________。(3)丙同學取乙實驗后的C中溶液少許,滴加一種無色溶液,也產生不溶于鹽酸的白色沉淀,丙滴加的試劑可能是________。A.NaOH溶液B.NaAlO2溶液C.H2O2溶液D.酸性KMnO4溶液(4)探究上述實驗過程中銅表面產生的黑色固體組成,某同學猜想可能為CuO或Cu2S的一種,將未溶解的表面有黑色物質附著的銅濾出、清洗、干燥、磨碎。下列實驗設計能夠確認上述同學猜想的是___________。A.取少量樣品加入稀硝酸加熱觀察是否溶解,試管口是否有氣體變紅棕色B.取少量樣品加入稀硫酸充分振蕩,觀察溶液是否變藍色C.取少量樣品加入足量稀硝酸加熱,溶解,加入BaCl2檢驗是否產生離子(5)取上述反應的燒瓶中殘留物制備CuSO4?5H2O晶體,殘留物去除不溶物后中緩緩加入適量水,溶解、_______、______、過濾、洗滌、干燥稱重得該晶體。5.某實驗小組在電壓12V電流3A的條件下電解2mol/L的氯化銅溶液并探究其產物的性質。(1)根據(jù)電解原理,預測:陰極發(fā)生的實驗現(xiàn)象是______。陽極發(fā)生的電極反應式為_______。電解氯化銅溶液總的化學方程式為_______。(2)小組同學在實際電解過程中,意外的觀察到下表的實驗現(xiàn)象:條件電極現(xiàn)象電壓12V電流3A陰極3min后,附近溶液變成棕褐色。30min后,溶液變成深棕褐色。電極底部表面有少量紅色金屬生成,還有少量白色物質。陽極開始出現(xiàn)少量氣泡,后來氣泡增多。實驗小組學生對陰極區(qū)產生異?,F(xiàn)象的原因進行了探究:資料1:CuCl是白色的難溶物,用Cu還原CuCl2溶液可以得到CuCl沉淀,它易溶于濃鹽酸,用水稀釋CuCl的濃鹽酸溶液則又析出CuCl白色沉淀。資料2:[CuCl2.CuCl2(H2O)](棕褐色)CuCl+Cu2++3Cl+H2O。Ⅰ.探究陰極表面產生的白色物質:①根據(jù)資料寫出Cu還原CuCl2溶液反應的化學方程式______。②學生為了確定陰極產物進行實驗A:取2mol/L的CuCl2溶液,加入銅粉,充分振蕩,幾分鐘后,試管底有白色沉淀生成,過濾出白色固體,加入濃鹽酸,固體溶解,加水稀釋,又析出白色沉淀。如果要確認陰極產生的白色沉淀是CuCl,還需要進行對照實驗B,該實驗的設計方案是______。實驗結論:通過實驗A和實驗B的對比,可以確定陰極產生的白色固體是CuCl。Ⅱ.探究陰極區(qū)域溶液呈現(xiàn)棕褐色的原因:猜想1:可能是Cu2+與高濃度的Cl發(fā)生絡合反應所致。實驗C:向2mol/L的CuCl2溶液中加入______,溶液呈現(xiàn)綠色,沒有變成棕褐色。實驗結論:溶液顏色呈現(xiàn)棕褐色______(填“是”或者“不是”)由于Cu2+與高濃度的Cl發(fā)生絡合反應所致。猜想2:棕褐色溶液可能與+1價Cu有關。實驗D:用銅粉和2mol/L的CuCl2溶液反應制備[CuCl2?CuCl2(H2O)],取少量該標準溶液與實驗中得到的棕褐色溶液進行對照實驗。步驟一:配制標準[CuCl2.CuCl2(H2O)]棕褐色溶液進行稀釋,實驗流程如圖所示:步驟二:取陰極附近的棕褐色溶液,重復上述實驗進行對照,請畫出對照實驗的流程圖______。實驗結論:通過對照實驗,確認棕褐色溶液與+1價Cu有關。6.某興趣小組探究溶液的pH對KI與O2反應的影響,實驗如下。裝置燒杯中的液體現(xiàn)象①2

mL

1

mol/LKI溶液+5滴淀粉5分鐘后無明顯變化②2mL

1

mol/LKI溶液+5滴淀粉+2

mL

0.2

mol/LHCl溶液5分鐘后溶液變藍③2mL

1

mol/LKI溶液+5滴淀粉+2

mL

0.2

mol/LKCl溶液5分鐘后無明顯變化④2mLpH=8.5混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉5小時后溶液才略變藍⑤2mLpH=10混有KOH的1mol/LKI溶液+5滴淀粉5小時后無明顯變化(1)實驗①中無現(xiàn)象,可能的原因是:i.KI

與O2不反應,ii._________。(2)若放置5小時后,實驗①中的溶液變藍,則反應的離子方程式是__________。(3)去掉實驗③,對該探究過程________

(填“有”或“沒有”)影響。(4)對于實驗⑤的現(xiàn)象,甲同學提出猜想“pH=10時O2不能氧化I”,設計了下列裝置進行實驗⑥,驗證猜想。i.燒杯a中的溶液為____。ii.實驗結果是b中溶液變藍,此猜想不成立。通入O2后,a中的電極反應式是______。iii.實驗⑥的結果說明實驗⑤中“無明顯現(xiàn)象的原因”是_________。7.某化學研究性學習小組探討Fe3+和SO32-之間發(fā)生怎樣的反應,請你一起參與并協(xié)助他們完成實驗。(1)提出猜想:甲同學認為發(fā)生氧化還原反應,其反應方程式為___________________。乙同學認為發(fā)生了相互促進的水解反應,其反應方程式為:2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe(OH)3(膠體)+3H2SO3(2)實驗驗證:丙同學設計了下列實驗來探究反應的可能性。①為了檢驗所用Na2SO3是否變質,應選用的試劑是_____________。②取5mLFeCl3溶液于試管中,逐滴加入Na2SO3溶液至過量,觀察到溶液顏色由黃色變?yōu)榧t褐色(無氣泡產生,也無沉淀生成)。③將②溶液分成兩等份,其中一份加入稀鹽酸至過量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成;另一份滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色。(3)得出結論:①根據(jù)丙同學的實驗得出的結論是:___________________________________。②實驗③中溶液變成血紅色的有關離子方程式為___________________。(4)拓展探究:①丁同學在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,觀察到紅褐色沉淀并且產生無色氣體,該反應的離子方程式是___________________________________。②從形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是從上述實驗中可以看到,兩者的水溶液與氯化鐵溶液反應的現(xiàn)象差別很大,其可能的原因除SO32-水解能力較CO32-小外,還有___________________________________。8.影響化學反應速率的因素很多,某校化學小組用實驗的方法進行探究。實驗一:他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5mol·L-1、2mol·L-1、18.4mol·L-1)設計實驗方案來研究影響化學反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表:實驗步驟現(xiàn)象結論①分別取等體積的2mol·L-1的硫酸于試管中反應速率Mg>Fe,Cu不反應金屬的性質越活潑,反應速率越快②____________反應物濃度越大,反應速率越快(1)甲同學表中實驗步驟②為_________________________________________。(2)甲同學的實驗目的是_____________;要得出正確的實驗結論,還需控制的實驗條件是____________。乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響,利用如圖所示裝置進行定量實驗。(3)乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據(jù)是___________________________________________________。(4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是________,該實驗中不選用某濃度的硫酸,理由是___________。實驗二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應速率較慢,溶液褪色不明顯;但不久突然褪色,反應速率明顯加快。(5)針對上述實驗現(xiàn)象,丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱,導致溶液溫度升高,反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看,你猜想還可能是______________的影響。(6)若用實驗證明你的猜想,除高錳酸鉀酸性溶液、草酸溶液外,還需要選擇的試劑最合理的是________(填字母)。A.硫酸鉀B.硫酸錳C.二氯化錳D.水9.“摩爾鹽”[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]是分析化學中的重要試劑。查閱文獻得知:“摩爾鹽”隔絕空氣加熱至500℃時可完全分解,但產物復雜。某學習小組欲探究其分解產物。Ⅰ.(提出猜想)摩爾鹽受熱分解,小組同學認為分解產物可能有以下幾種情況:a.Fe2O3、SO3、NH3、H2Ob.FeO、NH3、SO3、H2Oc.FeO、SO2、NH3、H2Od.Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O經認真分析,通過推理即可確定,猜想__________不成立(填序號)。Ⅱ.(實驗探究)為檢驗分解產物,甲同學設計了如下實驗裝置。請回答下列問題:(1)B裝置的容器名稱是__________。(2)取一定量“摩爾鹽”置于加熱管A中,加熱至分解完后打開K,再通入N2,目的是______。(3)觀察到A中固體逐漸變?yōu)榧t棕色,B、C中均產生白色沉淀。C中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________。(4)待A中剩余固體冷卻至室溫后,取少量置于試管中,加入稀硫酸溶解,再滴幾滴KSCN溶液,可以觀察到的現(xiàn)象是_______________。(5)乙同學設計實驗驗證A中殘留物不含F(xiàn)eO,操作方法及實驗現(xiàn)象是:取少量A中殘留物放入試管中,_________________。Ⅲ.(實驗反思)乙同學認為:裝置B中產生白色沉淀不能證明分解產物中一定含SO3,原因是_______。10.在無機化工中,硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]是制取其它鐵系化合物的原料,如制取氧化伯系顏料、磁性材料和黃血鹽等。某化學興趣小組設計如下實驗方案,探究(NH4)2Fe(SO4)2完全分解的產物。已知:①隔絕空氣受熱完全分解是氧化還原反應。②98%濃硫酸能順利吸收SO3。Ⅰ.甲同學根據(jù)以下流程探究分解的部分產物,試回答下列問題:(1)B裝置預期的現(xiàn)象是_____;C裝置的作用可能是______,D裝置可以檢驗分解產物中是否含有_____。(2)加熱前先通一會兒N2,再關閉氣閥,其目的是_______。Ⅱ.乙同學猜想(NH4)2Fe(SO4)2分解時可能生成了SO3,為了驗證他的猜想,小組同學又提供了如右圖裝置,試回答下列問題:(3)不能選擇E和F裝置的原因是________。(4)加熱裝置A與G、H連接并進行實驗,請你提出需要改進的方案________。(5)已知飽和SO2水溶液中c(SO32)=6.0×108mol?L1,Ksp(BaSO3)=5.4×107。通過計算判斷在1.0mol?L1的BaCl2溶液中,通入足量純凈的SO2能否生成BaSO3沉淀?______(6)當G中出現(xiàn)大量白色沉淀時,并不能說明A中生成了SO3,理由是_______;為了進一步證明是否有SO3生成,請你補充實驗方案(不要求寫具體的操作過程)_________。11.某研究性學習小組為研究Cu與濃H2SO4的反應,設計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)實驗選用細銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。以下是該學習小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄根據(jù)上述材料回答下列問題(1)A試管上方的長導管的作用是_________________;D、E兩支試管中CCl4的作用是_____________。(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質,在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式:_________。(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。你的猜想是:___________。設計實驗驗證你的猜想________________。(4)根據(jù)上述研究,結合所學知識,你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是_____。(寫化學式)12.實驗小組探究FeCl3溶液灼燒的變化。已知:FeO是一種黑色粉末,不穩(wěn)定,在空氣中加熱,可被氧化成Fe3O4,隔絕空氣加熱會歧化為Fe和Fe3O4。Ⅰ.FeCl3溶液的灼燒。實驗ⅰ:將一只白粉筆浸泡在FeCl3溶液中,用坩堝鉗夾持粉筆于酒精燈上灼燒,很快觀察到粉筆表面顏色的變化:黃色→紅褐色→鐵銹色→黑色。(1)配制FeCl3溶液時,先將氯化鐵晶體溶于較濃的鹽酸中,再加水稀釋到所需要的濃度。結合化學用語解釋將氯化鐵晶體溶于鹽酸的目的_______。(2)“黃色→紅褐色→鐵銹色→黑色”顏色變化中的“鐵銹色”物質是_______。(填化學式)(3)針對“黑色”物質,小組成員提出猜想。猜想1:酒精灼燒粉筆的產物;猜想2:酒精還原“鐵銹色”物質得到的產物。通過實驗排除了猜想①,實驗操作和現(xiàn)象是_______。Ⅱ.探究“黑色”物質的成分。實驗ⅱ:先用酒精蒸氣排盡裝置中的空氣,再在“鐵銹色”物質處加熱,充分反應至“鐵銹色”物質完全變成“黑色”物質。取下裝有新制Cu(OH)2的試管,加熱,有磚紅色沉淀生成。實驗ⅲ:在“黑色”物質中加入熱的硫酸,“黑色”物質溶解,無氣泡產生。(4)甲同學根據(jù)實驗ⅱ和ⅲ的現(xiàn)象,判斷“黑色”物質中含有二價鐵,其理由是_______。(5)乙同學用實驗ⅲ中所得溶液進行實驗iv,證實了甲的判斷,實驗iv的離子反應方程式為_______。(6)丙同學發(fā)現(xiàn)“黑色”物質完全被磁鐵吸引,推測“黑色”物質是Fe3O4,寫出“鐵銹色”物質變成Fe3O4的化學方程式_______。(7)丁同學為證明“黑色”物質是Fe3O4,設計實驗方案并預測:取實驗ⅲ中少量清液滴入足量的Na2S溶液,認為得到物質的量之比為3∶1的FeS和S沉淀,即可證明。你認為是否合理,并說明理由_______。參考答案1.引流電化學CMg3N21:340%氧化鎂為白色固體與水緩慢反應生成氫氧化鎂樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O?!驹斀狻?1)①過濾使用玻璃棒,起引流作用,因此,本題正確答案是:引流;②電解中電能轉化為化學能,因此,本題正確答案是:電;化學;(2)①反應為單質與化合物反應生成單質與化合物,該反應為置換反應,因此,本題正確答案是:C;②在氮化鎂中氮元素的化合價為3,Mg為+2價,則氮化鎂的化學式為Mg3N2,因此,本題正確答案是Mg3N2;(3)取16g鎂鋁合金樣品,把60g氫氧化鈉溶液平均分成三份依次加入樣品中,最后剩余固體為Mg,其質量為4g,則Mg、Al質量比為4g:(16g4g)=1:3;由第一、第二次數(shù)據(jù)和Al~NaOH可以知道,NaOH的質量為,則20g溶液中的質量分數(shù)為,因此,本題正確答案是:1:3;40%;(4)小趙認為小明的猜想是錯誤的,其理由是氧化鎂為白色固體與水緩慢反應生成氫氧化鎂,而信息中為灰黑色物質;小趙認為小花的猜想也是錯誤的,其理由是樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,而氫氧化鎂不會生成二氧化碳,則Mg2(OH)2CO3分解生成MgO、CO2、H2O,反應為Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O。因此,本題正確答案是:氧化鎂為白色固體與水緩慢反應生成氫氧化鎂;樣品分解生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁;Mg2(OH)2CO32MgO+CO2↑+H2O。2.除去CO2氣體中混有的HCl氣體Na2O2根據(jù)質量守恒定律,反應前后元素的種類不變,反應前有碳元素,反應后也應有碳元素BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2正確因為氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀,如果有藍色沉淀生成,說明固體中含有氫氧化鈉O2和NH3【詳解】(1)生成的CO2中混有氯化氫氣體,裝置A中的飽和碳酸氫鈉溶液能降低CO2的溶解并能與HCl發(fā)生反應NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O而除去HCl氣體,因而裝置A的作用是除去CO2中氯化氫。故答案為:除去CO2中氯化氫;(2)為確定反應后裝置B硬質玻璃管中固體的成分,小組同學取適量固體于試管中,加入足量的蒸餾水,因為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,而該步操作時無氣泡產生,說明Na2O2已經消耗完,所以反應后的固體中不含Na2O2.故答案為:Na2O2;[做出猜想]根據(jù)質量守恒定律,反應前后元素的種類不變,反應前有碳元素,反應后也應有碳元素,因而猜想二不合理。故答案為:根據(jù)質量守恒定律,反應前后元素的種類不變,反應前有碳元素,反應后也應有碳元素;[實驗驗證]猜想三中含有Na2CO3,因此加入BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2產生白色沉淀,說明含有Na2CO3,滴加幾滴酚酞,溶液變紅,說明含有NaOH。故答案為:BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2;[交流反思]溶液中含有NaOH,加入Cu(NO3)2后發(fā)生的反應是Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3,會觀察到有藍色沉淀生成,故該同學的觀點正確,故答案為:正確;因為氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀,如果有藍色沉淀生成,說明固體中含有氫氧化鈉;[拓展延伸]2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,此反應是放熱反應,NaOH+NH4Cl=NH3↑+H2O+NaCl,因此氣體為O2和NH3.故答案為:O2和NH3。3.集中火焰,提高溫度CO和CO2黑色粉末變?yōu)榧t色I=排出內部殘留的空氣,避免加熱時發(fā)生爆炸,以及防止空氣中組分影響實驗結果的判斷【分析】方案一:一氧化碳是可燃性氣體,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,若B中澄清石灰變渾濁,D處氣體不能被點燃,則產物中只有二氧化碳;若B中澄清石灰不變渾濁,D處氣體能被點燃,則產物中只有一氧化碳;若B中澄清石灰變渾濁,D處氣體能被點燃,則產物中有一氧化碳和二氧化碳;方案二:A中兩種反應物均為固體,無論哪種猜想,產物均為氣體,澄清石灰水吸收二氧化碳,濃硫酸吸收B中蒸發(fā)出來的水蒸氣,若B和C增重質量=A中減少的質量,則說明氣體全是二氧化碳;若B和C增重且增重質量小于A中減少的質量,則說明一部分氣體沒有被澄清石灰吸收,一部分氣體被澄清石灰吸收,氣體中含一氧化碳和二氧化碳;若B和C增重質量為0,而A中質量減少,則氣體全是一氧化碳?!驹斀狻?1)氧化銅為黑色,碳與氧化銅反應生成了銅,銅為紅色固體,所以可以看到固體由黑色變?yōu)榧t色;

(2)B無明顯現(xiàn)象,說明沒有CO2,可以點燃,說明有CO,因此猜想I成立;(3)若猜想II成立,說明氣體中有CO2,沒有CO,B中足量的氫氧化鈣溶液可以將CO2全部吸收,因此要遵循質量守恒定律;而A中減少的質量為CO2質量,而B和C中增加的質量則為生成的CO2質量,所以都表示二氧化碳質量,兩部分質量差應該相等,即(m4m3)=(m1m2);[交流反思]CO易燃易爆,而CO2可使澄清石灰水變渾濁,空氣中含有氧氣,可以使CO燃燒發(fā)生爆炸;含有CO2影響澄清石灰水變渾濁的判斷,所以需要先通入氮氣,排出內部殘留的空氣。4.BaSO4Ba2++=BaSO4↓2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+排除裝置內的空氣(O2)H2OCBC蒸發(fā)濃縮冷卻結晶【分析】本實驗目的是探究與濃硫酸反應產物和性質,實驗原理是Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+H2O,然后根據(jù)題中現(xiàn)象和信息,可用所學知識進行分析;【詳解】(1)根據(jù)題中所給信息,98.3%濃硫酸的沸點低于酒精燈的火焰溫度,加熱后,試管A中液面上產生大量白霧,為揮發(fā)出的硫酸,銅片表面先變黑后開始溶解,主要反應為試管A中發(fā)生Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+H2O,同時發(fā)現(xiàn)試管B中出現(xiàn)白色沉淀,反應結束后,試管A中得到灰綠色溶液,為CuSO4溶液,底部沉積少量白色固體為硫酸銅固體,未溶解的銅片表面仍有黑色物質附著,可能為Cu2S等其他物質,傾倒出液體后,向白色固體上小心加水,溶解后,溶液呈藍色,進一步說明白色固體為CuSO4,霧狀濃硫酸揮發(fā)出來的硫酸進入B試管中,與Ba2+反應:Ba2++=BaSO4↓,與濃硫酸反應生成的SO2具有強還原性,可能被空氣中氧氣氧化成SO3,SO3與水反應生成H2SO4,H2SO4與BaCl2反應生成BaSO4沉淀,反應離子方程式為2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;故答案為BaSO4;Ba2++=BaSO4↓;2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;(2)根據(jù)(1)的分析,以及實驗目的,空氣中的氧氣以及硫酸對SO2的檢驗產生干擾,操作①的目的是排除裝置中的空氣或O2;C中未見沉淀生成,裝置B的作用是吸收揮發(fā)出H2SO4,裝置B盛放的試劑能吸收H2SO4,且不產生新的雜質,還不能與SO2反應,因此該試劑為H2O;故答案為排除裝置中的空氣或O2;H2O;(3)乙實驗后的C中的溶液會溶有SO2,題中不溶于鹽酸的白色沉淀為BaSO4,因此要加一種氧化劑,滴加的是一種無色溶液,酸性高錳酸鉀溶液是紫色,NaOH溶液,NaAlO2溶液無氧化性,則只能是H2O2溶液,故答案為C;(4)A.濾出物中含有Cu,Cu能夠與稀硝酸反應生成氮的氧化物,試管口有氣體變?yōu)榧t棕色不能說明含有Cu2S,故A不符合題意;B.Cu2S、Cu均不溶于稀硫酸,而CuO能夠溶于稀硫酸,取少量樣品加入稀硫酸充分振蕩,若觀察溶液變藍色,說明含有CuO,故B符合題意;C.CuO、Cu與硝酸反應不能生成,Cu2S能夠溶于熱的稀硝酸中,且產生,取少量樣品加入足量稀硝酸加熱溶解,若加入BaCl2溶液,有白色沉淀產生,說明反應后的溶液中有產生,即證明有Cu2S,故C符合題意;故答案為BC;(5)從硫酸銅溶液中制取CuSO4·5H2O晶體,需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥稱重;故答案為蒸發(fā)濃縮;冷卻結晶。5.有紅色(紫紅色)固體產生2Cl2e=Cl2↑CuCl2Cu+Cl2↑Cu+CuCl2=CuCl↓取陰極產生的白色固體,溶于稀鹽酸配成溶液,澆水稀釋,又析出白色沉淀NaCl固體至不再溶解不是【分析】(1)根據(jù)電解原理,電極氯化銅溶液,陰極發(fā)生的反應是銅離子得到電子生成銅,陽極是氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣;(2)Ⅰ.①根據(jù)資料用Cu還原CuCl2溶液可以得到CuCl沉淀可得;②取試驗中陰極的白色物質與實驗A做對照試驗;Ⅱ.猜想1:可能是Cu2+與高濃度的Cl發(fā)生絡合反應所致實驗應向氯化銅溶液加入高濃度的Cl,溶液沒有變成棕褐色,說明該猜想不成立;猜想2:棕褐色溶液可能與+1價Cu有關取陰極附近的棕褐色溶液重復步驟一,得到與步驟一相同的現(xiàn)象說明該猜想成立。【詳解】(1)根據(jù)電解原理,電極氯化銅溶液,陰極發(fā)生的反應是銅離子得到電子生成銅,電極反應:Cu2++2e=Cu,陰極發(fā)生的實驗現(xiàn)象是:析出紅色銅,陽極是氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,電極反應:2Cl2e=Cl2↑,電解氯化銅溶液總的化學方程式為:CuCl2Cu+Cl2↑,故答案為:析出紅色銅;2Cl2e=Cl2↑;CuCl2Cu+Cl2↑;(2)Ⅰ.①Cu還原CuCl2溶液的反應為:Cu+CuCl2=2CuCl↓;故答案為:Cu+CuCl2=2CuCl↓;②實驗A:取2mol/L的CuCl2溶液,加入銅粉,充分振蕩,幾分鐘后,試管底有白色沉淀生成,過濾出白色固體,加入濃鹽酸,固體溶解,加水稀釋,又析出白色沉淀,要確認陰極產生的白色沉淀是CuCl,還需要進行對照實驗B,應取陰極的白色產物做對照,實驗B為:取陰極白色物質于試管中,加入濃鹽酸,固體溶解,加水稀釋,又析出白色沉淀,可以確定陰極產生的白色固體是CuCl,故答案為:取陰極白色物質于試管中,加入濃鹽酸,固體溶解,加水稀釋,又析出白色沉淀;Ⅱ.猜想1:可能是Cu2+與高濃度的Cl發(fā)生絡合反應所致實驗C:向2mol/L的CuCl2溶液中加入NaCl固體,溶液呈現(xiàn)綠色,沒有變成棕褐色;實驗結論:溶液顏色呈現(xiàn)棕褐色不是由于Cu2+與高濃度的Cl發(fā)生絡合反應所致;故答案為:NaCl固體至不再溶解;不是;猜想2:棕褐色溶液可能與+1價Cu有關。實驗D:用銅粉和2mol/L的CuCl2溶液反應制備[CuCl2?CuCl2(H2O)],取少量該標準溶液與實驗中得到的棕褐色溶液進行對照實驗。步驟一:配制標準[CuCl2?CuCl2(H2O)]棕褐色溶液進行稀釋,實驗流程如圖所示:,步驟二:取陰極附近的棕褐色溶液,重復上述實驗進行對照:,通過對照實驗,確認棕褐色溶液與+1價Cu有關;

故答案為:。6.KI與O2反應速率慢4I

+O2+2H2O=I2+4OH有pH=10的KOH溶液O2+2H2O+4e

=

4OH生成的I2與OH反應【詳解】(1)

實驗①中5

分鐘后無明顯變化可能是反應并沒有發(fā)生,也可能是反應速率太慢,時間太短不足以觀察到現(xiàn)象,故答案為:KI

O2

反應速率慢;(2)若放置5小時后,實驗①中的溶液變藍,是因為碘離子能被氧氣氧化成

I2,反應離子方程式為:4I-+O2+2H2O=I2+4OH-;(3)

對比實驗②和實驗③可以排除氯離子對反應的影響,如果去掉實驗

③則不能說明氯離子對反應是否有影響,故答案為:有;(4)

i:因甲同學提出猜想“pH=10時O2不能氧化

I”,所以通氧氣的一側燒杯中應加pH=10

KOH

溶液,故答案為:pH=10

KOH

溶液;ii.

實驗結果是b

中溶液變藍,說明pH=10時,氧氣可以氧化碘離子,從而說明猜想不成立,則通入

O2后,a中的電極反應式是O2+2H2O+4e

=

4OH;iii.實驗⑥的結果說明pH=10時,氧氣可以氧化碘離子,而實驗

⑤中“無明顯現(xiàn)象的原因”只能是產生的碘單質被堿消耗導致,即生成的I2

OH-反應。7.2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+BaCl2溶液、稀鹽酸Fe3+與SO32-同時發(fā)生氧化還原反應和相互促進的水解反應Fe(OH)3(膠體)+3SCN-=Fe(SCN)3+3OH-2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑SO32-有較強的還原性,而CO32-還原性很弱【解析】【詳解】(1)鐵離子具有氧化性,能把SO32-氧化生成SO42-,反應的離子方程式是2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;(2)①如果亞硫酸鈉變質,則被氧化生成硫酸鈉,所以可以通過檢驗硫酸鈉來檢驗亞硫酸鈉是否變質,即為了檢驗所用Na2SO3是否變質,應選用的試劑是BaCl2溶液、稀鹽酸。(3)其中一份加入稀鹽酸至過量,再加入BaCl2稀溶液,有白色沉淀生成,這說明有硫酸鈉生成;另一份滴入幾滴KSCN溶液,溶液變成血紅色,這說明溶液中還有鐵離子,所以Fe3+與SO32-同時發(fā)生氧化還原反應和相互促進的水解反應。(4)①在FeCl3溶液中加入Na2CO3溶液,觀察到紅褐色沉淀并且產生無色氣體,這說明反應中有氫氧化鐵和CO2生成,即二者發(fā)生的是水解相互促進的反應,所以該反應的離子方程式是2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑。②由于SO32-有較強的還原性,而CO32-還原性很弱,所以鐵離子能和SO32-發(fā)生氧化還原反應,而與CO32-不能發(fā)生氧化還原反應。8.向等體積濃度分別為0.5mol/L、2mol/L硫酸溶液中投入大小、形狀相同的Fe或者Mg研究金屬(或反應物)本身的性質及反應物的濃度對化學反應速率的影響溫度相同測定一定時間內產生氣體的體積(或產生一定體積的氣體所需時間)Mg(或Fe)、0.5mol·L-1硫酸和2mol·L-1硫酸常溫下Mg和18.4mol·L-1濃硫酸反應生成SO2、Fe在18.4mol·L-1濃硫酸中發(fā)生鈍化MnSO4(或Mn2+)的催化作用B【分析】根據(jù)控制變量法分析反應條件;根據(jù)實驗結論確定實驗目的;根據(jù)影響化學反應速率的因素分析化學反應速率變化的原因?!驹斀狻浚?)甲同學表中實驗步驟②所得到的實驗結論為:反應物濃度越大,反應速率越快。根據(jù)控制變量法,可知該操作為:向等體積濃度分別是0.5mol/L、2mol/L的硫酸中加入投入大小、形狀相同的Fe或者Mg。(2)由表中的實驗結論可知,甲同學的實驗目的是:研究金屬(或反應物)本身的性質及反應物的濃度對化學反應速率的影響。要得出正確的實驗結論,還需控制的實驗條件是:溫度相同。這樣才能形成對照實驗。(3)若相同的時間內產生的氣體體積越大,則反應速率越快;或者收集相同體積的氣體,需要的時間越短,則反應速率越快。因此,乙同學在實驗中應該測定的數(shù)據(jù)是:相同時間內產生氣體的體積的多少或者產生相同體積的氣體所需要的時間的長短。(4)乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是:Mg(或Fe)、0.5mol·L-1硫酸和2mol·L-1硫酸;在該實驗中不能選用18.4mol/L硫酸,是因為Fe在濃硫酸中會發(fā)生鈍化現(xiàn)象;而Mg與18.4mol/L硫酸發(fā)生反應得到硫酸鎂、SO2、反應原理發(fā)生了改變。(5)針對該實驗現(xiàn)象,丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱,導致溶液溫度升高,反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看,還可能是反應產生的Mn2+對反應起催化劑的作用,使反應速率大大加快。(6)若是Mn2+對反應起催化劑的作用,只要加入的物質中含有+2價的錳元素就可以。分析各個選項,可知應該加入硫酸錳。選項為B?!军c睛】控制變量法是定性實驗中經常采用的實驗手段,通過控制不同的變量,分析影響實驗數(shù)據(jù)的關鍵因素。9.ac錐形瓶將分解產生的氣體全部排到B、C裝置中使其全部被吸收SO2+H2O2+Ba2+==BaSO4↓+2H+溶液變?yōu)榧t色加入稀硫酸(鹽酸)溶解,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不產生藍色沉淀(或加入稀硫酸溶解,再滴入KMnO4稀溶液,不褪色分解產生的氨氣消耗完B裝置中HCl后,過量的NH3存在時SO2也可與BaCl2溶液反應生成白色沉淀【詳解】試題分析:Ⅰ.a中生成Fe2O3,只有鐵元素的化合價升高,沒有元素化合價降低,c中生成FeO、SO2,其中鐵元素和硫元素的化合價均降低,但是沒有元素化合價升高,不符合電荷守恒。Ⅱ.(1)B裝置的容器名稱是錐形瓶,(2)通入N2的目的是將分解產生的氣體全部排到B、C裝置中使其全部被吸收。(3)觀察到A中固體逐漸變?yōu)榧t棕色,說明生成了氧化鐵,B、C中均產生白色沉淀,說明產生了三氧化硫和二氧化硫。C中發(fā)生反應的離子方程式為SO2+H2O2+Ba2+==BaSO4↓+2H+。(4)A中生成了氧化鐵,為三價鐵離子,遇到硫氰化鉀會顯紅色。(5)乙同學設計實驗驗證A中殘留物不含F(xiàn)eO,考慮是檢驗二價亞鐵離子,操作方法及實驗現(xiàn)象是:取少量A中殘留物放入試管中,加入稀硫酸(鹽酸)溶解,再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不產生藍色沉淀。Ⅲ.分解產生的氨氣消耗完B裝置中HCl后,過量的NH3存在時SO2也可與BaCl2溶液反應生成白色沉淀考點:有機實驗綜合題。10.變藍吸收NH3或SO3SO2SO2排出裝置內的空氣都能吸收SO3和SO2A、G之間增加防倒吸的裝置Q=1.0×6.0×108=6.0×108<Ksp(BaSO3),所以不能生成BaSO3沉淀NH3和SO2同時通入BaCl2溶液中,能生成BaSO3白色沉淀取白色沉淀于試管中,滴加過量的稀鹽酸,若白色沉淀不溶解或部分溶解,則有SO3生成,若白色沉淀完全溶解,則沒有SO3生成【詳解】試題分析:(1)硫酸亞鐵銨分解應該產生氨氣,氧化鐵和三氧化硫或二氧化硫和水等,無水硫酸銅是檢驗水蒸汽,無水硫酸銅遇到水變藍。濃硫酸能吸收NH3或SO3;品紅溶液遇到二氧化硫能褪色,所以檢驗SO2。(2)先通氮氣,是為了排出裝置內的空氣,防止空氣中的氧氣參與反應。(3)想要檢驗三氧化硫,但氫氧化鋇或堿石灰都能吸收SO3和SO2,不能只吸收三氧化硫。(4)因為反應產生二氧化硫,能溶于水,所以應該在A、G之間增加防倒吸的裝置。(5)Q=1.0×6.0×108=6.0×108<Ksp(BaSO3),所以不能生成BaSO3沉淀。(5)NH3和SO2同時通入BaCl2溶液中,能生成BaSO3白色沉淀,不能說明生成三氧化硫。要證明是否有三氧化硫生成,可以檢驗溶于中是否有硫酸鋇沉淀,操作為取白色沉淀于試管中,滴加過量的稀鹽酸,若白色沉淀不溶解或部分溶解,則有SO3生成,若白色沉淀完全溶解,則沒有SO3生成??键c:物質的檢驗和性質【點睛】常見離子的檢驗:1、顏色:銅離子為藍色、鐵離子為淺黃色、亞鐵離子為淺綠色,高錳酸根離子為紫色。2、硫酸根離子:加入鹽酸酸化,再加入氯化鋇溶液,產生白色沉淀。3、氯離子:加入稀硝酸酸化,再加入硝酸銀溶液,產生白色沉淀。4、碳酸根離子:加入氯化鈣,產生白色沉淀,沉淀溶于鹽酸產生無色無味的能使澄清的石灰水變渾濁的氣體。5、鋁離子:加入氫氧化鈉溶液,先產生沉淀后沉淀溶解。11.冷凝、回流防止倒吸S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O由于SO2溶解度較大,生成了Ca(HSO3)2溶液的緣故取樣后,向其中加入氫氧化鈉溶液,觀察是否有沉淀生成。CuO、CuS、Cu2S【分析】(1)長導管除了導氣作用之外,還可以讓氣體冷凝,回流;二氧化硫和強堿的反應十分劇烈,要注意防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生;(2)硫在加熱時能和濃硫酸反應生成二氧化硫和水,據(jù)此寫出反應的化學方程式;(3)酸式鹽和強堿中的氫氧根反應能得到正鹽,可以使用氫氧化鈉溶液進行檢驗;(4)含有銅元素的常見黑色物質有CuO、CuS、Cu2S,結合實際來回答?!驹斀狻?1)根據(jù)實驗裝置,長導管的作用一定是能導氣,但氣體在導管中時間一長就會冷凝,回流;二氧化硫和強堿的反應十分劇烈,可以采用四氯化碳的作用來達到防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生的目的;(2)濃硫酸具有強氧化性,硫在加熱時能和濃硫酸反應,反應的化學方程式為S+2H2SO4(濃)3SO2↑+2H2O;(3)未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀,可能是SO2溶解度較大,生

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