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第十章化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第6講物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理綜合實(shí)驗(yàn)探究目
錄Contents01考點(diǎn)1物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究02考點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)探究03練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層
課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.能預(yù)測(cè)物質(zhì)的某些性質(zhì),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;能根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)和干擾因素選
取適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)試劑。2.能觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),進(jìn)行
分析和推理,得出合理的結(jié)論。能說明假
設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系,用恰當(dāng)形式
表達(dá)和展示實(shí)驗(yàn)成果物質(zhì)性質(zhì)實(shí)
驗(yàn)探究2021湖北,T18;
2020全國(guó)ⅠT27;
2020全國(guó)Ⅲ,T26課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情1.能預(yù)測(cè)物質(zhì)的某些性質(zhì),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;能根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)和干擾因素選
取適當(dāng)?shù)臋z驗(yàn)試劑。2.能觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),進(jìn)行分析和推理,得出合理的結(jié)論。能說明假設(shè)、證據(jù)和結(jié)論之間的關(guān)系,用恰當(dāng)形式表達(dá)和展示實(shí)驗(yàn)成果化學(xué)反應(yīng)原
理實(shí)驗(yàn)探究2023湖北,T18;
2023北京,T19;
2022廣東,T17;
2021北京,T16;
2021廣東,T17;
2021福建,T12;
2019北京,T28核心素養(yǎng)對(duì)接1.變化觀念與平衡思想:能運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析影響化學(xué)變化的因素,學(xué)會(huì)運(yùn)用變量控制的方法研究化學(xué)反應(yīng)。2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知:能理解、描述和表示化學(xué)中常見的認(rèn)知模型,指出模型表示的具體含義,并運(yùn)用理論模型解釋或推測(cè)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與變化。3.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí):能根據(jù)文獻(xiàn)和實(shí)際需要提出綜合性的探究課題,根據(jù)假設(shè)提出多種探究方案,評(píng)價(jià)和優(yōu)化方案,能用數(shù)據(jù)、圖表、符號(hào)等處理實(shí)驗(yàn)信息命題分析
預(yù)測(cè)1.近年來高考中有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原理的綜合探究類實(shí)驗(yàn)題
不斷增多,考查考生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),難度較
大,對(duì)考生的能力要求較高。2.預(yù)計(jì)在2025年高考中有可能還會(huì)出現(xiàn)有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)反應(yīng)原
理的綜合探究類實(shí)驗(yàn)題,該類試題可能是化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命題新方向
考點(diǎn)1物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究1.
研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和程序(1)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法:觀察法、實(shí)驗(yàn)法、分類法、比較法等。(2)研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序:2.
物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路(1)驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對(duì)物質(zhì)具備的性質(zhì)去求證,關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)潔的實(shí)驗(yàn)方案,要求操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明
顯、安全可行。(2)探索物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類型的典型代表物去推測(cè)該物質(zhì)可能具有的一系列性
質(zhì),而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案,去探索它可能具有的性質(zhì)。注意
(1)實(shí)驗(yàn)方案要可行。要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的
條件,實(shí)驗(yàn)方案要簡(jiǎn)單易行。(2)實(shí)驗(yàn)順序要科學(xué)。要對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排,保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確高
效,同時(shí)要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的相互干擾。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要直觀。如“證明CH3COOH是弱電解質(zhì)”的實(shí)驗(yàn),可配制一定濃度的
CH3COONa溶液,用pH試紙測(cè)溶液的pH,通過測(cè)定的結(jié)果(常溫下,pH>7)得出結(jié)
論,操作簡(jiǎn)便且現(xiàn)象明顯。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論要可靠。要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟,多方驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果,做到實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確
可靠。
命題點(diǎn)
物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究[驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)][全國(guó)Ⅰ高考]為驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力,利用下列電池裝
置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)由FeSO4·7H2O固體配制0.10mol·L-1FeSO4溶液,需要的儀器有藥匙、玻璃
棒、
(從下列圖中選擇,寫出名稱)。[解析]
利用固體配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)需要用托盤天平稱量固體,用
燒杯溶解固體,用量筒量取蒸餾水。燒杯、量筒、托盤天平回答下列問題:(2)電池裝置中,鹽橋連接兩電極電解質(zhì)溶液。鹽橋中陰、陽離子不與溶液中的物質(zhì)
發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且電遷移率(
u
∞)應(yīng)盡可能地相近。根據(jù)下表數(shù)據(jù),鹽橋中應(yīng)選
擇
?作為電解質(zhì)。陽離子
u
∞×108/(m2·s-1·V-1)陰離子
u
∞×108/(m2·s-1·V-1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl-7.91K+7.628.27KCl
(3)電流表顯示電子由鐵電極流向石墨電極??芍?,鹽橋中的陽離子進(jìn)入
?電
極溶液中。[解析]
電子由負(fù)極流向正極,結(jié)合電子由鐵電極流向石墨電極,可知鐵電極為
負(fù)極,石墨電極為正極。鹽橋中的陽離子流向正極(石墨電極)溶液中。石墨(4)電池反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得鐵電極溶液中
c
(Fe2+)增加了0.02mol·L-1。石墨電極
上未見Fe析出。可知,石墨電極溶液中
c
(Fe2+)=
?。
0.09mol·L-1
(5)根據(jù)(3)、(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,可知石墨電極的電極反應(yīng)式為
?,
鐵電極的電極反應(yīng)式為
。因此,驗(yàn)證了Fe2+氧化性小于
?
、還原性小于
?。
Fe3+
Fe
(6)實(shí)驗(yàn)前需要對(duì)鐵電極表面活化。在FeSO4溶液中加入幾滴Fe2(SO4)3溶液,將鐵電
極浸泡一段時(shí)間,鐵電極表面被刻蝕活化。檢驗(yàn)活化反應(yīng)完成的方法是
?
?。
取少量溶
液,滴入KSCN溶液,不出現(xiàn)紅色命題拓展[變式拓展]實(shí)驗(yàn)室用FeSO4·7H2O固體和蒸餾水配制FeSO4溶液時(shí),需要加入少量Fe
粉和
(填物質(zhì)名稱)。稀硫酸考點(diǎn)2化學(xué)反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)探究
命題點(diǎn)
化學(xué)反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)探究1.
[2023湖北]學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成?;卮鹣铝袉栴}:(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖,儀器A的名稱為
,裝置B的作用
為
?。[解析]儀器A的名稱為具支試管;Cu與濃HNO3反應(yīng)產(chǎn)生的尾氣直接用NaOH溶
液吸收會(huì)引發(fā)溶液倒吸,裝置B起到安全瓶的作用,防止倒吸。具支試管安全瓶(防倒吸)
12(2)銅與過量H2O2反應(yīng)的探究如下:實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為
?;產(chǎn)生的
氣體為
。比較實(shí)驗(yàn)①和②,從氧化還原角度說明H+的作用是
?
?。[解析]
Cu在稀H2SO4作用下,被H2O2氧化生成Cu2+和H2O,溶液變藍(lán)。Cu2+作
用下,H2O2會(huì)被催化分解生成O2。在Na2SO4溶液中H2O2不能氧化Cu,在稀H2SO4中
H2O2能氧化Cu,說明H+使得H2O2的氧化性增強(qiáng)。
O2
增強(qiáng)H2O2的
氧化能力12
CuO2
12
滴入最后半滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),溶液藍(lán)色剛
好褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)96%12
122.
[控制變量法][2022廣東]食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用HAc
表示)。HAc的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時(shí),HAc的
K
a=1.75×10-5=10-4.76。(1)配制250mL0.1mol·L-1的HAc溶液,需5mol·L-1HAc溶液的體積為
mL。[解析]根據(jù)配制前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,列式:0.1mol·L-1×0.250L=5mol·L-1×
V
2,得
V
2=0.0050L=5.0mL。5.0
12(2)下列關(guān)于250mL容量瓶的操作,正確的是
?。[解析]振蕩時(shí)應(yīng)用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指壓住容量瓶口,A項(xiàng)錯(cuò)誤;
定容時(shí)眼睛應(yīng)該平視刻度線且膠頭滴管的尖嘴不能插入容量瓶?jī)?nèi),B項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)移
溶液時(shí)用玻璃棒引流,且玻璃棒下端緊靠在容量瓶刻度線以下的內(nèi)壁上,C項(xiàng)正
確;缺少另一只手托住瓶底,D項(xiàng)錯(cuò)誤。C
12(3)某小組研究25℃下HAc電離平衡的影響因素。提出假設(shè)稀釋HAc溶液或改變Ac-濃度,HAc電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為0.1mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制總體
積相同的系列溶液;測(cè)定pH,記錄數(shù)據(jù)。序號(hào)
V
(HAc)/mL
V
(NaAc)/mL
V
(H2O)/mL
n
(NaAc)∶
n
(HAc)pHⅠ40.00//02.86Ⅱ4.00/36.0003.3612序號(hào)
V
(HAc)/mL
V
(NaAc)/mL
V
(H2O)/mL
n
(NaAc)∶
n
(HAc)pHⅦ4.00
a
b
3∶44.53Ⅷ4.004.0032.001∶14.65①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):
a
=
,
b
=
?。3.00
33.00
12
?
?。③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-濃度,HAc電離平衡逆向移動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論假設(shè)成立。②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋HAc溶液,電離平衡
(填“正”或“逆”)向移動(dòng);
結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由:
?正后,假設(shè)電離平衡不移動(dòng),理論pH為3.86,實(shí)際pH為3.36,說明稀釋HAc溶液時(shí),促進(jìn)了HAc的電離
12
12
0.1104
12畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點(diǎn)。12[解析]
NaOH與HAc以物質(zhì)的量之比為1∶1反應(yīng),則
c
(HAc)·
V
(HAc)=
c
(NaOH)·
V
(NaOH),
c
(HAc)=0.1104mol·L-1。NaOH與HAc完全反應(yīng)時(shí),生成強(qiáng)堿
弱酸鹽(NaAc),滴定終點(diǎn)時(shí),溶液顯堿性,所以加入22.08mLNaOH溶液時(shí),對(duì)應(yīng)
的滴定終點(diǎn)溶液的pH>7。(ii)用上述HAc溶液和0.1000mol·L-1NaOH溶液,配制等物質(zhì)的量的HAc與NaAc混
合溶液,測(cè)定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。12(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為0.1mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何準(zhǔn)
確測(cè)定HAc的
K
a?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。Ⅰ移取20.00mLHAc溶液,用NaOH溶液滴定至終點(diǎn),消耗NaOH溶液
V
1
mLⅡ
?,測(cè)得溶液
的pH為4.76實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。
12
12(6)根據(jù)
K
a可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途
?
?。[解析]
HClO為弱酸,可以用于自來水的殺菌消毒。HClO、殺菌消
毒(其他合理答案也可)
12
方法點(diǎn)撥
綜合探究類實(shí)驗(yàn)題的解題策略1.
重視“猜想”:“猜想”部分是基礎(chǔ),提出的猜想一定要全面、合理,即在牢固
掌握元素及其化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上,能根據(jù)代表元素及代表物質(zhì)的性質(zhì)由例及類,
大膽猜想。2.
攻破“設(shè)計(jì)”:“設(shè)計(jì)”部分是核心,分值較大,也是區(qū)分度最大的部分。(1)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模靡褜W(xué)知識(shí)分析如何達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,結(jié)合實(shí)驗(yàn)材料及已學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(3)根據(jù)題給信息,控制實(shí)驗(yàn)條件,排除干擾因素,關(guān)注實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。(4)注意實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)約性和安全性。驗(yàn)證型探究實(shí)驗(yàn)題的思維流程1.
解題策略:保持單一變量,且控制其余幾個(gè)因素不變。2.
控制變量分析模型控制變量法探究實(shí)驗(yàn)題的解題要點(diǎn)
1.
[控制變量法][2022北京]某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)。
ⅲ.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。12實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置略)12序
號(hào)物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到無色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)
生變化Ⅱ5%
NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變
成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變
為紫色,仍有沉淀Ⅲ40%
NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變
成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多,放置后溶液變
為紫色,仍有沉淀12(1)B中試劑是
?。[解析]
B中試劑為飽和食鹽水。吸收HCl氣體,防止HCl影響氯氣與二價(jià)錳化合
物反應(yīng)的探究。飽和食鹽水12(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為
?
?。
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對(duì)于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識(shí)是
?
?。2Mn(OH)2+O2
二價(jià)錳
化合物還原性隨溶液的堿性增強(qiáng)而增強(qiáng)
12(4)根據(jù)資料ⅱ,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符
的原因:原因一:可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。
①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因
?
?,但通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定,溶液的堿性變化很小。
NaClO+H2O
12②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G
色,且綠色緩慢加深。溶液紫色迅速變?yōu)榫G色的離子方程式為
?
?;溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被
(填“化學(xué)式”)氧化,可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過量。
ClO-
③?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL水,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應(yīng)
是
?。④從反應(yīng)速率的角度,分析實(shí)驗(yàn)Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因
?
?。
12
12
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯
底部有黑色固體,溶液呈黃色。(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物①取出少量黑色固體,洗滌后,
?
(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。②取上層清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有
?。加硝酸,加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白
色沉淀Fe2+
[解析]
①黑色固體溶于熱的硝酸溶液后,向其中加入稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀,
可證明黑色固體中含有Ag。②可利用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2+的存在。12(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過量時(shí)不可能有Fe3+,
乙依據(jù)的原理是
(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)
實(shí)驗(yàn):序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象ⅰ3產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色ⅱ30產(chǎn)生白色沉淀,較3min時(shí)量少;溶液紅色較3min
時(shí)加深
12[解析]
過量的鐵粉會(huì)與Fe3+反應(yīng)。①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉
淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:序號(hào)取樣時(shí)間/min現(xiàn)象ⅲ120產(chǎn)生白色沉淀,較30min時(shí)量少;溶液紅色較30
min時(shí)變淺(資料:Ag+與SCN-生成白色沉淀AgSCN)12②對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+;假設(shè)b:空氣中存在O2,由于
(用離子方程式
表示),可產(chǎn)生Fe3+;
假設(shè)d:根據(jù)
現(xiàn)象,判斷溶液中存在Ag+,可產(chǎn)
生Fe3+。
加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀12[解析]空氣中的O2會(huì)與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生Fe3+;加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀,說明溶液中存在Ag+,Ag+可與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生Fe3+。③下述實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d
成立。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向硝酸酸化的
溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后
靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液
幾乎無色。0.05mol·L-1NaNO3
12
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:
?
?
?
?。實(shí)驗(yàn)Ⅱ:裝置如下圖。其中甲溶液是
,操作及現(xiàn)象是
?
?。FeSO4溶液分別取電池工
作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液,同時(shí)滴加KSCN溶液,后者紅色更深溶液中存在
3Fe2+。反應(yīng)開始時(shí),
c
(Ag+)大,以反應(yīng)①、②為主,
c
(Fe3+)增大。約30min后,
c
(Ag+)小,以反應(yīng)③為主,
c
(Fe3+)減小12
1.
[2023河南南陽模擬]某化學(xué)小組設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸并探究其性質(zhì)。123456Ⅰ.硝酸的制備:圖1(1)a處最合適的裝置是
(填“圖2”或“圖3”)。(2)裝置b中Na2O2的作用是
?。圖3
和水蒸氣反應(yīng)生成氧氣123456Ⅱ.硝酸的性質(zhì)探究:(3)常溫下,同學(xué)甲在硝酸的制備實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用pH計(jì)測(cè)得裝置e中溶液的pH=
1.00。①這說明裝置e中發(fā)生的反應(yīng)可能為
?
(填化學(xué)方程式)。②同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得裝置e中溶液的pH=6.00,可能的原因是
?
?。
生成的硝酸與
過量的氨氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸銨123456(4)用如圖4所示裝置進(jìn)行硝酸與銅的反應(yīng)。圖4①硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中,請(qǐng)用化學(xué)方程式說明其原因:
?
?。
4NO2↑+O2↑+2H2O
123456②裝置g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,裝置g中溶液顏色變藍(lán)。寫出裝置g中發(fā)生反
應(yīng)的離子方程式:
?。③裝置g中為濃硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,裝置g中溶液顏色變綠。反應(yīng)較②中劇烈許多
的原因是
?。
濃硝酸的氧化性較稀硝酸強(qiáng)④對(duì)比②與③反應(yīng)后裝置g中溶液顏色,推測(cè)其原因是③反應(yīng)后裝置g溶液中溶有
NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)正確,向③反應(yīng)后裝置g溶液中加入
?,會(huì)
觀察到溶液顏色由綠色變?yōu)樗{(lán)色。適量的水123456⑤已知[Cu(H2O)4]2+(aq)呈藍(lán)色、[CuCl4]2-(aq)呈黃色。?、谥猩倭克{(lán)色溶液于試管
中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察到溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色,再加熱該混合
溶液,溶液顏色逐漸變?yōu)辄S綠色。結(jié)合離子方程式解釋其原因:
?
?。[Cu(H2O)4]2++
123456[解析]
123456實(shí)驗(yàn)?zāi)康南跛岬闹苽浼捌湫再|(zhì)探究實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)?zāi)康南跛岬闹苽浼捌湫再|(zhì)探究實(shí)驗(yàn)原理
123456實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析(3)①用pH計(jì)測(cè)得裝置e中溶液的pH=1.00,由上述分析可知,裝置e
中發(fā)生的反應(yīng)是氮的氧化物與水、氧氣反應(yīng)生成硝酸,可能為3NO2
123456實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析②同學(xué)乙做同樣實(shí)驗(yàn),測(cè)得裝置e中溶液的pH=6.00,可能的原因是
生成的硝酸與過量的氨氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為硝酸銨。(4)②裝置g中為稀硝酸時(shí),反應(yīng)開始后,裝置g中溶液顏色變藍(lán),則
2NO↑+4H2O。③裝置g中為濃硝酸時(shí),反應(yīng)較②中劇烈許多的原因是濃硝酸的氧化
性較稀硝酸強(qiáng)。123456實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析⑤?、谥猩倭克{(lán)色溶液于試管中,向其中滴加飽和NaCl溶液,觀察
到溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)樗{(lán)綠色,結(jié)合已知信息可知,部分
[Cu(H2O)4]2+轉(zhuǎn)化為[CuCl4]2-,再加熱該混合溶液,溶液顏色逐漸變
為黃綠色,則說明[CuCl4]2-的濃度增大;結(jié)合離子方程式解釋其原
熱反應(yīng),溫度升高使平衡正向移動(dòng)123456實(shí)驗(yàn)推測(cè)及驗(yàn)證試劑保存實(shí)驗(yàn)推測(cè)及驗(yàn)證(4)④推測(cè):③反應(yīng)后裝置g溶液中溶有NO2且達(dá)飽和。為證明該推測(cè)
正確,向③反應(yīng)后裝置g溶液中加入適量的水,發(fā)生反應(yīng)3NO2+H2O
試劑保存(4)①硝酸一般盛放在棕色試劑瓶中保存,防止其見光分解,用化學(xué)
1234562.
[2024重慶楊家坪中學(xué)檢測(cè)]鉍酸鈉(NaBiO3,摩爾質(zhì)量為280g·mol-1)為淺黃色粉
末,不溶于冷水,遇熱水或酸迅速分解,常用作分析試劑、氧化劑。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)
室將氯氣通入含有Bi(OH)3(白色粉末,難溶于水)的NaOH溶液中制備NaBiO3,并探
究其氧化性,各實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。123456請(qǐng)回答下列問題:(1)裝置的連接順序?yàn)?/p>
→
→
→
(填標(biāo)號(hào))。(2)裝置D中盛裝的試劑是
?。(3)裝置C的作用是
;裝置A中盛NaOH溶液的恒壓
滴液漏斗的作用是
?。(4)當(dāng)裝置B中出現(xiàn)白色固體消失的現(xiàn)象時(shí),應(yīng)進(jìn)行的操作是
?
?。A
C
B
D
氫氧化鈉溶液除去氯氣中混有的氯化氫氣體吸收反應(yīng)后滯留在裝置A中的有毒氣體氯氣關(guān)閉K1、K3,打開K2
123456(5)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
?
?。
2Cl-+3H2O
123456(6)該同學(xué)將鉍酸鈉固體加到足量的濃鹽酸中,發(fā)現(xiàn)淺黃色固體溶解,并有黃綠色氣
體產(chǎn)生,于是該同學(xué)很矛盾,原因是該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明NaBiO3的氧化性比Cl2的強(qiáng),可
是從裝置B中的反應(yīng)來看,Cl2的氧化性比NaBiO3的強(qiáng)。請(qǐng)你向該同學(xué)解釋其原
因:
?
?。二者反應(yīng)的溶液的酸堿性不同,說明溶液的酸堿性影響物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱
[解析]
根據(jù)題給信息可知,得出不同結(jié)論的原因是二者反應(yīng)的溶液的酸堿性不同,說明溶液的酸堿性影響物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱。123456
87.5%123456明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹苽銷aBiO3,并探究其氧化性確定反應(yīng)原理分析實(shí)驗(yàn)過程(1)(2)(3)裝置A為生成氯氣的裝置,通過裝置C中的飽和食鹽水除
去氯氣中混有的氯化氫氣體,然后進(jìn)入裝置B中發(fā)生反應(yīng)生成
NaBiO3,尾氣Cl2用裝置D進(jìn)行吸收,防止污染空氣,則裝置D中
盛裝的試劑為氫氧化鈉溶液。故裝置的連接順序?yàn)锳→C→B→D。[解析]
123456分析實(shí)驗(yàn)過程反應(yīng)后裝置A中存在有毒氣體氯氣,需要除去,則裝置A中盛
NaOH溶液的恒壓滴液漏斗的作用是吸收反應(yīng)后滯留在裝置A中
的有毒氣體氯氣。(4)當(dāng)裝置B中出現(xiàn)白色固體消失的現(xiàn)象時(shí),說明Bi(OH)3已經(jīng)完
全反應(yīng),不需要再向裝置B中通入氯氣,此時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是關(guān)
閉K1、K3,打開K2分析實(shí)驗(yàn)過程反應(yīng)后裝置A中存在有毒氣體氯氣,需要除去,則裝置A中盛
NaOH溶液的恒壓滴液漏斗的作用是吸收反應(yīng)后滯留在裝置A中
的有毒氣體氯氣。(4)當(dāng)裝置B中出現(xiàn)白色固體消失的現(xiàn)象時(shí),說明Bi(OH)3已經(jīng)完
全反應(yīng),不需要再向裝置B中通入氯氣,此時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是關(guān)
閉K1、K3,打開K2123456進(jìn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)
算進(jìn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)算
酸轉(zhuǎn)化為CO2,C的化合價(jià)由+3升高為+4,根據(jù)得失電子守恒可得
關(guān)系式:NaBiO3~2e-~H2C2O4,25.00mL溶液中
n
(NaBiO3)=
n
(H2C2O4)=0.100mol·L-1×25.00×10-3L=0.0025mol,則該產(chǎn)品的
1234563.
[2024河北師范大學(xué)附屬中學(xué)開學(xué)考改編]某學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證濃硝酸能將NO氧化成
NO2,而稀硝酸不能氧化NO,設(shè)計(jì)如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去)。
備選藥品:濃硝酸、稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、NaOH溶液及CO2氣體。123456(1)連接好裝置,滴加濃硝酸之前的操作依次是
?,加入藥品,
打開裝置①中的彈簧夾后通入CO2一段時(shí)間,關(guān)閉彈簧夾,將裝置④中導(dǎo)管末端伸
入倒置的燒瓶?jī)?nèi)。通入CO2的目的是
?。[解析]
制取氣體的裝置在使用之前要
先檢查裝置的氣密性。因?yàn)镹O易被空氣
中的氧氣氧化,一定要先排出裝置內(nèi)殘留
的空氣。檢查裝置的氣密性排出裝置內(nèi)殘留的空氣回答下列問題。123456(2)裝置①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
?
?。
2H2O
123456(3)驗(yàn)證濃硝酸能將NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
?
?。[解析]裝置①中制備的NO2溶于水生成硝酸和NO,裝置②與裝置③用來驗(yàn)證濃硝酸能將NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,結(jié)合查閱資料可知,裝置②中盛放的藥品應(yīng)是稀硝酸,若裝置②液面上方氣體仍為無色,則證明稀硝酸不能氧化NO;裝置④用來處理NO尾氣。
裝置③中盛放的藥品應(yīng)為濃硝酸,若裝置③液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色,則證明濃硝酸能將NO氧化成NO2;裝置⑤用來處理生成的NO2尾氣。裝置②中
液面上方氣體仍為無色,裝置③中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色123456(4)做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中,裝置⑤中盛放的藥品是
?
?。[解析]由上述分析可知,裝置⑤中盛
裝的藥品應(yīng)是NaOH溶液,用來處理尾氣
NO2。NaOH溶液
123456
4.
[2024廣東惠州一調(diào)]某小組在做銅與濃硫酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)(裝置如下圖)時(shí),發(fā)現(xiàn)有如
下的反應(yīng)現(xiàn)象:123456序號(hào)操作現(xiàn)象①加熱銅絲表面變黑②繼續(xù)加熱有大量氣泡產(chǎn)生,溶液變?yōu)槟G色濁液,試管底部
開始有灰白色沉淀生成。品紅溶液褪色③再加熱試管中出現(xiàn)“白霧”,濁液逐漸變澄清,溶液顏色
慢慢變?yōu)闇\藍(lán)色,試管底部灰白色沉淀增多④冷卻,將灰白色固體
倒入水中形成藍(lán)色溶液123456
(1)銅絲與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為
?。
123456(2)試管中品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的
性,浸有NaOH溶液的棉團(tuán)的作用
是
?。[解析]品紅溶液褪色,體現(xiàn)SO2的漂白性;SO2是大氣污染物,需要進(jìn)行尾氣處
理,SO2是酸性氧化物,能與堿液反應(yīng),則浸有NaOH溶液的棉團(tuán)的作用是吸收
SO2,防止污染空氣。漂白吸收SO2,防止污染空氣123456(3)甲組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)中形成的墨綠色濁液進(jìn)行探究,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):操作現(xiàn)象Ⅰ組直接取銅絲(表面有聚氯乙烯薄膜)做實(shí)驗(yàn)溶液變成墨綠色Ⅱ組實(shí)驗(yàn)前,先將銅絲進(jìn)行灼燒處理溶液變藍(lán)請(qǐng)解釋形成墨綠色的原因:
?
?。[解析]結(jié)合Ⅰ組和Ⅱ組的現(xiàn)象分析知,形成墨綠色濁液與銅絲表面的薄膜有關(guān),
結(jié)合聚氯乙烯資料信息進(jìn)行原因分析。聚氯乙烯受熱分解產(chǎn)生氯化氫,氯化氫電離出的氯離
子與銅離子形成[CuCl4]2-(黃色),[Cu(H2O)4]2+呈藍(lán)色,兩者混合則成墨綠色123456(4)乙組同學(xué)經(jīng)檢驗(yàn)確定白霧的成分為H2SO4,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該白霧為硫酸:
?
?
?。
將
白霧通入水中,取其部分,加入紫色石蕊溶液變紅;另取部分加入鹽酸酸化無明顯
現(xiàn)象,再加入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成123456
CuO
123456(6)某工廠將熱空氣通入稀硫酸中來溶解廢銅屑制備CuSO4·5H2O,消耗含銅元素80%的廢銅屑240kg時(shí),得到500kg產(chǎn)品,產(chǎn)率為
(結(jié)果保留四位有效數(shù)字)。
66.67%1234565.
[新裝置/三通閥][2023湖南]金屬Ni對(duì)H2有強(qiáng)吸附作用,被廣泛用于硝基或羰
基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng)。將塊狀Ni轉(zhuǎn)化成多孔型雷尼Ni后,其催化活
性顯著提高。已知:①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃,在制備和使用時(shí),需用水或有機(jī)溶劑保持
其表面“濕潤(rùn)”;123456步驟1:雷尼Ni的制備②鄰硝基苯胺在極性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)的進(jìn)行。某實(shí)驗(yàn)小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實(shí)驗(yàn)如下:123456步驟2:鄰硝基苯胺的催化氫化反應(yīng)反應(yīng)的原理和實(shí)驗(yàn)裝置圖如下(夾持裝置和攪拌裝置略)。裝置Ⅰ用于儲(chǔ)存H2和監(jiān)測(cè)反
應(yīng)過程。123456回答下列問題:(1)操作(a)中,反應(yīng)的離子方程式是
?;
123456(2)操作(d)中,判斷雷尼Ni被水洗凈的方法是
?
?;向最后一次水洗液中加入酚酞,不
變紅[解析]水洗的上一步是堿洗,若雷尼Ni被水洗凈,則最后一次水洗液中不含堿,
加入酚酞溶液不變紅。123456(3)操作(e)中,下列溶劑中最有利于步驟2中氫化反應(yīng)的是
?;A.
丙酮B.
四氯化碳C.
乙醇D.
正己烷C
[解析]根據(jù)題中信息可知,雷尼Ni被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團(tuán)的催化氫化反應(yīng),故不能選丙酮,否則會(huì)發(fā)生副反應(yīng),又因?yàn)猷徬趸桨吩跇O性有機(jī)溶劑中更有利于反應(yīng)進(jìn)行,而CCl4、正己烷均為非極性分子,乙醇為極性分子,所以應(yīng)選乙醇。123456(4)向集氣管中充入H2時(shí),三通閥的孔路位置如下圖所示;發(fā)生氫化反應(yīng)時(shí),集氣管
向裝置Ⅱ供氣,此時(shí)孔路位置需調(diào)節(jié)為
?;B
[解析]
根據(jù)向集氣管中通入H2時(shí)三通閥的孔路位置,可確定集氣管向裝置Ⅱ中供氣時(shí),應(yīng)保證下側(cè)、右側(cè)孔路通氣,故B正確。(5)儀器M的名稱是
?;恒壓滴液漏斗123456(6)反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入N2一段時(shí)間,目的是
?;(7)如果將三頸瓶N中的導(dǎo)氣管口插入液面以下,可能導(dǎo)致的后果是
?;排除空氣產(chǎn)生的干擾[解析]為了排除裝置中空氣產(chǎn)生的干擾,反應(yīng)前應(yīng)向裝置Ⅱ中通入一段時(shí)間N2。倒吸[解析]
三頸瓶N中為雷尼Ni的懸浮液,若將導(dǎo)氣管插入液面下,可能發(fā)生倒吸。(8)判斷氫化反應(yīng)完全的現(xiàn)象是
?
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