第50讲 探究型、定量型综合实验-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

参 考 答 案 苯甲酸的物质的量为 6.1 g 122 g/mol =0.05 mol;20 mL 95%的 乙醇物质的量为 20 mL×0.789 g/cm3 46 g/mol ×95%≈0.33 mol;因 此乙醇过量,理论生成苯甲酸乙酯的物质的量为0.05 mol, 质量为7.5 g,产率为 5.0 g 7.5 g ×100%≈67%。(7)元素分析仪 用来分析元素种类,质谱仪用来测定相对分子质量和部分结 构信息(碎片的相对质量),红外光谱能够确定分子中化学键 和官能团信息,核磁共振仪能够测定氢原子的化学环境及相 对数目,X射线衍射能获得分子的键长、键 角 等 结 构 信 息。 因此不能为产品结构分析提供信息的为元素分析仪。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.(1)检查装置气密性 管式炉中固体消失、烧瓶中无液体滴 下 缺少 H2 的尾气处理装置,C、D之间没有干燥装置 (2)SiHCl3+5NaOH􀪅􀪅Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O (3)①灼烧 ②冷却干燥 AC 135.5m2 60m1 ×100% 解析:(1)制备SiHCl3 时,氯化氢、SiHCl3 和氢气都是气体, 所以组装好装置后,要先检查装置气密性;制备结束时,硅粉 完全反应,SiHCl3(液体)不再增加;SiHCl3 易水解,所以需 要在C、D之间加一个干燥装置,防止D中的水蒸气进入装 置C中,同时 H2 属 于 易 燃 易 爆 气 体,需 要 进 行 尾 气 处 理。 (2)已知电 负 性Cl>H>Si,则SiHCl3 中 氯 元 素 的 化 合 价 为-1,H元素的化合价为-1,硅元素化合价为+4,所以氢 氧化钠溶液和SiHCl3 反应时,生成氯化钠、硅酸钠和氢气, 化学 方 程 式 为 SiHCl3+5NaOH 􀪅􀪅Na2SiO3+3NaCl+ H2↑+2H2O。(3)m1 g样品经水解、干燥等预处理过程得 到硅酸水合物后,灼烧得SiO2,在干燥器中冷却后,称量,所 用 仪 器 包 括 坩 埚 和 干 燥 器;根 据 元 素 守 恒:SiHCl3 ~ SiO2,SiO2 质量为m2 g,则二氧化硅的物质的量为n(SiO2)= m2 60 mol,样 品 纯 度 为 m2 60× (28+1+35.5×3) g m1 g ×100%= 135.5m2 60m1 ×100%。 2.(1)c (2) 中含有—NH—,可以形成分子间氢键,氢键 可以使熔、沸点升高 (3) (4)搅拌条件下分批、多次加入 (5)与2-噻吩乙醇钠水解产生的 OH- 反应,使平衡正向移 动,增大反应物的转化率 (6)球形冷凝管、分液漏斗 吸收水 (7)70.0% 解析:(7)步骤Ⅰ中向烧瓶中加入300 mL液体 A和4.60 g 金属钠,Na的物质的量为 4.60 g 23 g/mol =0.2 mol,步骤Ⅱ中 Na 完全反应,根据化学方程式可知,理论上可以生成0.2 mol 2-噻 吩乙醇,产品的产率为 17.92 g 0.2 mol×128 g/mol ×100%=70.0%。 3.(1)油 (2)球形冷凝管 a (3)防暴沸 (4)FeCl2 可行, 空气可以将还原产物FeCl2 又氧化为FeCl3,FeCl3 可循环参 与反应 (5)氯化铁水解 (6)a (7)b 解析:(1)该实验需要加热使冰乙酸沸腾,冰乙酸的沸点超过 了100 ℃,应选择油浴加热,仪器 A中应加入油作为热传导 介质。(2)根据仪器的结构特征可知,B为球形冷凝管,为了 充分冷却,冷却水应从a口进,b口出。(3)步骤②中,若沸腾 时加入安息香,会暴沸,为防止出现暴沸现象,需要沸腾平息 后加入。(4)FeCl3 为氧化剂,则铁的化合价降低,还原产物 为FeCl2,若采用催化量的FeCl3 并通入空气制备二苯乙二 酮,空气可以将还原产物FeCl2 又氧化为FeCl3,FeCl3 可循 环参与反应。(5)氯化铁易水解,所以步骤①~③中,乙酸除 作溶剂外,另一主要作用是抑制氯化铁水解。(6)根据安息 香和二苯乙二酮的溶解特征,安息香溶于热水,二苯乙二酮 不溶于水,所以可以采用热水洗涤粗品除去安息香。(7)2.0 g 安息香(C14H12O2)的物质的量约为0.009 43 mol,理论上可 生成二苯乙二酮(C14H10O2)的物质的量约为0.009 43 mol, 质量约为1.98 g,产率为 1.6 g 1.98 g ×100%≈80.8%,最接近80%。 4.(1)圆底烧瓶 b (2)吸收毛细管上端的水蒸气 (3)暴沸 (4)使溶液受热均匀;控制温度在100 ℃以内,防止磷酸发生 分子间脱水生成焦磷酸等 (5)纯磷酸晶体 (6)B (7)磷 酸可与水分子间形成氢键 解析:(5)过饱和溶液暂时处于亚稳态,当加入一些固体的晶 体或晃动 时 可 使 此 状 态 失 去 平 衡,过 多 的 溶 质 就 会 结 晶。 (6)磷酸纯化过程中,温度低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O (熔点为30 ℃),高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸, 纯磷酸的熔点为42 ℃,因此过滤磷酸晶体时,除了需要干燥 的环境外,还需要控制温度为30~42 ℃,故选B。(7)磷酸 的结构式为 PHO OH O 􀪅􀪅 OH ,分子中含羟基,可与水分子间 形成氢键,因此磷酸中少量的水极难除去。 第50讲 探究型、定量型综合实验 考点一 物质性质探究型综合实验 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.(1)S2O2-8 +2I-􀪅􀪅2SO2-4 +I2 (2)向清液中滴加过量盐 酸,无沉淀生成,再向所得混合液中滴加BaCl2 溶液,产生白 色沉淀 (3)强于 (4)控制混合溶液总体积相等(或控制单 一变量),保证除了Na2S2O3 外,其他投料浓度均相等 (5)实验Ⅲ 实验Ⅳ (6)反应过程中有I2 生成,并被CCl4 及时分离(答案合理即可) (7)猜想2 2.(1)检验SO2 (2)BaSO3 1 (3)①3Ba2+ +2NO-3 +3SO2+2H2O 􀪅􀪅3BaSO4 ↓ + 2NO+4H+ ②取少量上层清液于试管中,加入氯化钡,若 不产生沉淀,则Ba(NO3)2 过量,否则Ba(NO3)2 恰好完全 反应或不足 (4)①b ②C 硫酸过量,会与CuO反应 ③酚酞(或甲基 橙) Cu2S 解析:铜和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,二氧化 硫能使品红褪色,表现漂白性,二氧化硫通入硝酸钡溶液中, 二氧化硫和水反应生成亚硫酸,和硝酸钡反应生成硫酸钡沉 淀和一氧化氮,一氧化氮和硫酸亚铁反应溶液变棕色。黑色 粉末X可能含有铜元素或氧元素或硫元素,在足量氧气中反 应生成刺激性气体,则气体为二氧化硫,二氧化硫和足量的 双氧水反应生成硫酸。黑色粉末 Y和硫酸反应生成蓝色溶 液,说明Y为氧化铜。(4)①分离操作时注意烧瓶中可能有 剩余的浓硫酸,故应将混合物倒入盛有水的烧杯中,即选择 b。②黑色固体不可能是氧化铜,因为溶液中还有硫酸,氧化 铜和硫酸反应。③黑色粉末X在氧气中反应生成的刺激性 气体为二氧化硫,二氧化硫和双氧水反应生成硫酸,硫酸用 氢氧化钠溶液进行滴定,选择酚酞或甲基橙作指示剂,氢氧 化钠的物质的量为0.002 mol,则25 mL溶液中硫酸的物质 的量为0.001 mol,则配制的250 mL溶液中硫的物质的量 为0.01 mol,质 量 为0.32 g。黑 色 粉 末 X中 铜 的 质 量 为 1.60 g-0.32 g=1.28 g,即0.02 mol铜,则X为硫化亚铜。 考点二 定量型综合实验 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.(1)Mg3N2+6H2O􀪅􀪅3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 饱和食盐 水可减缓生成氨气的速率 (2)分液漏斗的活塞与旋塞 沉淀恰好完全溶解时 (3)HCHO+4[Ag(NH3)2]OH △ →(NH4)2CO3+6NH3+ 4Ag↓+2H2O (4)①打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再关闭 K2 减小气体的通入速率,使空气中的甲醛气体被完全吸收 ②0.037 5 解析:(2)银氨溶液的制备:关闭 K1、K2,打开 K3,打开分液 漏斗的活塞与旋塞,使饱和食盐水慢慢滴入圆底烧瓶中,首 先发生反应:Ag++NH3+H2O􀪅􀪅AgOH↓+NH+4 ,后又发 生反应:AgOH+2NH3·H2O􀪅􀪅[Ag(NH3)2]+ +OH- + 2H2O,当观察到B中白色沉淀恰好完全溶解时,就得到了银 氨溶液,此时关闭K3 和分液漏斗活塞。(3)甲醛的结构式为 CH O 􀪅􀪅 H ,则B中甲醛和银氨溶液反应的化学方程式为 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -579- hh HCHO+4[Ag(NH3)2]OH △ →(NH4)2CO3 +4Ag↓+ 6NH3+2H2O。(4)①用热水浴加热B,打开K1,将滑动隔板 慢慢由最右端抽到最左端,吸入1 L室内空气,关闭 K1;后 续操作是打开K2,缓慢推动滑动隔板,将气体全部推出,再 关闭K2;再重复上述操作3次。毛细管的作用是减小气体 的通入速率,使空气中的甲醛气体被完全吸收。②甲醛和 银氨溶液 加 热 反 应 生 成 银,银 具 有 还 原 性,被 Fe3+ 氧 化, 结合甲醛 被 氧 化 为 CO2-3 ,氢 氧 化 二 氨 合 银 被 还 原 为 银, 甲醛中碳元素化合价由0变为+4,银由+1价变为0价,生 成的银又被铁离子氧化,铁离子被还原为亚铁离子,生成亚 铁离子1.12 mg,物 质 的 量n(Fe)= m M = 1.12×10-3 g 56 g/mol = 2×10-5 mol,根据氧化还原反应得失电子守恒计算,设消耗 甲醛物质的量为x,则4x=2×10-5 mol×1,x=5×10-6 mol,因为实验进行了4次操作,所以测得1 L空气中甲醛的 物 质 的 量 为 1.25×10-6 mol,空 气 中 甲 醛 的 含 量 为 1.25×10-6 mol×30 g·mol-1×103 mg·g-1 1 L =0.037 5 mg·L-1。 2.(1)取最后一次洗涤液1~2 mL于试管中,向试管中滴加过 量的稀HNO3,之后向溶液中滴加几滴AgNO3 溶液,若出现 白色沉淀,说明没有洗净,反之则洗净 (2)调节储液瓶与量气管的相对高度,让两边液面在同一水 平线上 (3)CD (4) (V1-V2)×10-3×126 22.4m ×100% (5)5Fe2++MnO-4 +8H+􀪅􀪅5Fe3++Mn2++4H2O (6)60% (7)久置的 Na2SO3 可能部分被氧化为 Na2SO4, 导致生成的BaSO3 沉淀质量增大 解析:(4)根据实验,生成的SO2 体积为(V1-V2) mL,物质的量 为 (V1-V2)×10-3 L 22.4 L/mol = (V1-V2)×10-3 22.4 mol,由反应Na2SO3+ H2SO4􀪅􀪅Na2SO4+SO2↑+H2O,可 得 Na2SO3~SO2, 所以Na2SO3 的物质的量为 (V1-V2)×10-3 22.4 mol,则Na2SO3 的质量分数为 (V1-V2)×10-3 22.4 mol×126 g/mol m g ×100%= (V1-V2)×10-3×126 22.4m ×100% 。(5)第②步 中 过 量 的 酸 性 KMnO4 溶液用1.00 mol·L-1 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液滴 定,其中酸性高锰酸钾溶液被亚铁离子还原,发生反应的离 子 方 程 式 为5Fe2+ +MnO-4 +8H+ 􀪅􀪅5Fe3+ +Mn2+ + 4H2O。(6)该方法为返滴定法测含量,其中总的KMnO4 的 量减去与1.00 mol·L-1 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液反应的 KMnO4 的量,即可算出与亚硫酸钠反应的KMnO4 的量,即 可计算出亚 硫 酸 钠 的 量,根 据 题 意,与1.00 mol·L-1 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶 液 反 应 的 KMnO4 的 物 质 的 量 为 1 5n [(NH4)2Fe(SO4)2]= 1 5 ×1.00 mol·L-1 ×30× 10-3 L=6×10-3 mol,则与亚硫酸钠反应的KMnO4 的物质 的量为0.50 mol·L-1×20×10-3 L-6×10-3 mol=4× 10-3 mol,再根据反应2MnO-4 +5SO2-3 +6H+􀪅􀪅2Mn2++ 5SO2-4 +3H2O,可得亚硫酸钠的物质的量为2.5n(MnO-4 )= 2.5×4×10-3 mol=1×10-2 mol,则 样 品 的 纯 度 为 1×10-2 mol×126 g/mol 2.10 g ×100%=60%。(7)Ⅰ中 是 直 接 向样品中加入氯化钡溶液,再根据沉淀的量计算亚硫酸钠的 质量分数,如果样品变质,其中含有部分硫酸钠,则得到的沉 淀的质量比理论值偏大,导致测得的结果偏高。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.(1)具支试管 防倒吸 (2)Cu+H2O2+2H+􀪅􀪅Cu2++ 2H2O O2 增强 H2O2 的氧化性 (3)CuO2 (4)滴入最后半滴 Na2S2O3 标准溶液时,溶液蓝色消失,且 半分钟不恢复原来的颜色 96% 解析:(1)仪器A的名称为具支试管;铜和浓硝酸反应生成硝 酸铜、H2O和二氧化氮,其中二氧化氮与NaOH溶液反应易 倒吸,装置B的作用为防倒吸。(2)根据实验现象,铜片溶 解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生 成硫 酸 铜,离 子 方 程 式 为 Cu+H2O2+2H+ 􀪅􀪅Cu2+ + 2H2O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气 体为 O2;在 Na2SO4 溶 液 中 H2O2 不 能 氧 化 Cu,在 稀 H2SO4 中 H2O2 能氧化Cu,说明 H+ 使 H2O2 的氧化性增 强。(3)在该反应条件下,黑色氧化物 Y为CuO,则铜的质 量m(Cu)=n g× 64 80= 4n 5 g,因为 n m = 5 6 ,则 m(O)=n g× 16 80+ (m g-n g)= 2n 5 g,则X的化学式中铜原子和氧原子 的物质的量之比为 n(Cu) n(O)= 4n 5×64 mol 2n 5×16 mol = 1 2 ,则X为CuO2。 (4)滴定结束的时候,单质碘消耗完,则标志滴定终点的现象 是溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的颜色;在CuO2 中 铜为+2价,氧为-1价,CuO2 在酸性条件下与KI反应的离 子方程式为2CuO2+8I- +8H+􀪅􀪅2CuI+3I2+4H2O,可 以得 到 关 系 式:2CuO2 ~3I2 ~6S2O2-3 ,则 m (CuO2)= 0.1×15×10-3 6 ×2×96 g=0.048 g,粗品中X的相对含量 为 0.048 g 0.050 0 g ×100%=96%。 2.(1)①AD ②0.550 0 (2)418(T1-T0) (3)①> ②-20.9(b-a) kJ·mol-1[或-41.8(c-a) kJ·mol-1] (4)抑制Fe3+水解 Fe+2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑ 将一定量 的Cu粉加入一定浓度的Fe2(SO4)3 溶液中反应,测量反应 热,计算得到反应Cu+Fe2(SO4)3 􀪅􀪅CuSO4+2FeSO4 的 焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到的反应Fe+CuSO4 􀪅􀪅 Cu+FeSO4 的焓变ΔH2;根据盖斯定律计算得到反应Fe+ Fe2(SO4)3􀪅􀪅3FeSO4 的焓变为ΔH1+ΔH2 (5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等) 解析:(1)①滴定操作时需要用到的仪器有锥形瓶、酸式滴定 管、碱式滴定管、铁架台等,故选 AD。②滴定时发生的反应 为 HCl+NaOH􀪅􀪅NaCl+H2O,故c(HCl)= c(NaOH)·V(NaOH) V(HCl) = 0.500 0 mol·L-1×22.00 mL 20.00 mL = 0.550 0 mol·L-1。(2)由Q=cρV总 ·ΔT 可得Q=4.18 J· g-1·℃-1×1.0 g·mL-1×(50 mL+50 mL)×(T1-T0)= 418(T1-T0) J。(3)①100 mL 0.20 mol·L-1 CuSO4 溶液 含有溶质的物质的量为0.02 mol,1.20 g Fe粉的物质的量 约为0.021 mol,0.56 g Fe粉的物质的量为0.01 mol,实验 ⅰ中有0.02 mol CuSO4 发 生 反 应,实 验ⅱ中 有0.01 mol CuSO4 发生反应,实验ⅰ放出的热量多,则b>c。②若 按 实验ⅰ进 行 计 算,ΔH =- 4.18×1.0×100×(b-a) 1 000×0.02 kJ· mol-1=-20.9(b-a) kJ·mol-1;若按实验ⅱ进行计算, ΔH=- 4.18×1.0×100×(c-a) 1 000×0.01 kJ·mol-1=-41.8(c- a) kJ·mol-1。(4)Fe3+ 易水解,为防止Fe3+ 水解,在配制 Fe2(SO4)3 溶液 时 需 加 入 酸。用pH 试 纸 测 得Fe2(SO4)3 溶液的pH不大于1,说明溶液呈强酸性,向少量Fe2(SO4)3 溶液中加入Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生, 说明溶液中还 存 在Fe与 酸 的 反 应,其 离 子 方 程 式 为Fe+ 2H+􀪅􀪅Fe2++H2↑。乙同学根据相关原理,重新设计优 化的实验方案的重点为如何防止Fe与酸反应产生影响,可 以借助盖斯定律,设计分步反应来实现Fe2(SO4)3 溶液与 Fe的 反 应,故 可 将 一 定 量 的 Cu 粉 加 入 一 定 浓 度 的 Fe2(SO4)3 溶液 中 反 应,测 量 反 应 热,计 算 得 到 反 应 Cu+ Fe2(SO4)3􀪅􀪅CuSO4+2FeSO4 的焓变ΔH1;根据(3)中实 验计 算 得 到 的 反 应 Fe+CuSO4 􀪅􀪅Cu+FeSO4 的 焓 变 ΔH2;根据 盖 斯 定 律 计 算 得 到 反 应 Fe+Fe2(SO4)3 􀪅􀪅 3FeSO4 的焓变为ΔH1+ΔH2。(5)化学能转化为热能在生 产和生活中应用比较广泛,化石燃料的燃烧、炸药开山、发射 火箭等都是化学能转化为热能的应用,另外铝热反应焊接铁 轨也是化学能转化为热能的应用。 3.(1)球形冷凝管 酸式滴定管 (2)C (3)Ka1(H3PO4)与 Ka1(H2SO3)相差不大,H3PO4 与亚硫酸盐反应存在平衡: H3PO4+SO2-3 􀜩􀜨􀜑 HPO2-4 +H2SO3、H2SO3 􀜩􀜨􀜑 H2O+ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -580- 参 考 答 案 SO2,加热使SO2 不断逸出,促进反应向生成SO2 的方向进 行 (4)检漏 蓝色 I2+SO2+2H2O􀪅􀪅2I- +4H+ + SO2-4 (5)偏低 (6)80.8 解析:由题中信息可知,检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量 的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2,用 氮气将SO2 排入锥形瓶中被水吸收,最后用碘标准溶液滴 定,测出样品中亚硫酸盐含量。(2)三颈烧瓶中加入10.00 g 香菇样品和400 mL水,向其中加入 H3PO4 的体积不超过 10 mL。在加热 时,三 颈 烧 瓶 中 的 液 体 不 能 超 过 其 容 积 的 2 3 ,因此,三颈烧瓶适宜的规格为1 000 mL,选C。(3)虽然 Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(H2SO3)=1.3×10-2,但 是 H3PO4 为 难 挥 发 性 的 酸,而 H2SO3 易 分 解 为 SO2 和 水,SO2 的溶解度随着温度升高而减小,SO2 逸出后,促进了 化学平衡 H2SO3 􀜩􀜨􀜑 SO2+H2O向右移动。(4)滴定管在 使用前需要检漏、洗涤、润洗;滴定前,溶液中的碘被SO2 还 原为碘离子,溶液的颜色为无色,滴定终点时,最后滴入的半 滴碘标准溶液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟之内不褪色,因 此,滴定 终 点 时 溶 液 为 蓝 色;滴 定 反 应 的 离 子 方 程 式 为 I2+SO2+2H2O􀪅􀪅2I-+4H++SO2-4 。(5)若先加磷酸再 通氮 气,则 不 能 将 装 置 中 的 空 气 及 时 排 出,有 部 分 亚 硫 酸 盐和SO2 被装置中的氧气氧化,碘标准溶液的消耗量将减 少,因此会 使 测 定 结 果 偏 低。(6)实 验 中SO2 消 耗 的 碘 标 准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白 实验消耗 的0.10 mL,则 实 际 消 耗 碘 标 准 溶 液 的 体 积 为 1.20 mL,根据反应I2+SO2+2H2O􀪅􀪅2I-+4H++SO2-4 可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3 L·mL-1× 0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2 的平均回收 率为95%,则实际生成的n(SO2)= 1.20×10-5 mol 0.95 ≈1.263× 10-5 mol,则根据S元素 守 恒 可 知,该 样 品 中 亚 硫 酸 盐 含 量为 1.263×10-5 mol×64 g·mol-1×1 000 mg·g-1 10.00 g×10-3 kg·g-1 ≈ 80.8 mg·kg-1。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋  第一章 化学物质及其变化 课时作业1 物质的分类及转化 1.A 2.B 3.B 4.D 5.A 6.A 氯化铝和过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀,A正确;氨 气、一氧化氮反应不会生成二氧化氮,B错误;二氧化氮和水 反应生成硝酸,一氧化氮和水不反应,C错误;稀硝酸具有强 氧化性,和铁反应生成水和一氧化氮,D错误。 7.A 由 反 应 Na2CO3+H2O+CO2 􀪅􀪅2NaHCO3、Fe+ Fe2(SO4)3 􀪅􀪅3FeSO4、4Fe(OH)2 + O2 +2H2O 􀪅􀪅 4Fe(OH)3 可知,A正确;由于NaOH足量生成Na2HPO3,则 Na2HPO3 不能与NaOH反应,说明 Na2HPO3 属于正盐,B 错误;由于 HCl的酸性比 H2SO3 的强,故SO2 通入BaCl2 溶液中不反应,没有白色沉淀生成,C错误;由于 Na2CO3 可 与CO2 反应,故除去CO2 中的少量SO2,不能用Na2CO3 溶 液,D错误。 8.A 石墨烯发热材料属于新型无机非金属材料,A正确;因 为钠、钾合金的导热性强,所以可作原子反应堆的导热剂, B错误;“84”消毒液与洁厕灵混合使用会生成有毒的氯气, 不能增强消毒效果,C错误;陶瓷的烧制和煤的干馏属于化 学变化,而石油的分馏是利用物质的沸点不同进行分离,属 于物理变化,D错误。 9.A 该“纳米药物分子运输车”的直径为200 nm,分散于水中 所得的分散系属于浊液,故A错误。 10.D CuSO4 和碱反应生成Cu(OH)2,Cu(OH)2 和乙醛反应 生成Cu2O,Cu2O和硫酸反应生成Cu和CuSO4,A正确; CO2 和 足 量 氢 氧 化 钠 反 应 生 成 Na2CO3,Na2CO3 和 水、 CO2 反应生成NaHCO3,NaHCO3 受热分解生成Na2CO3、 水和CO2,B正确;CH3CH2OH 催化氧化生成CH3CHO, CH3CHO催化 氧 化 生 成 CH3COOH,CH3COOH 能 被 硼 氢化钠或氢化铝锂还原为CH3CH2OH,C正确;Fe和氯气 加热生成FeCl3,FeCl3 和碱反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3 无法一步生成铁,D错误。 11.(1)+2 盐 (2)C (3)取烧杯中的液体,加入适量的稀盐酸,再加入BaCl2 溶 液,若产生白色沉淀,证明SO2-4 透过了半透膜 (4)①FeCl3+3NaOH􀪅􀪅Fe(OH)3↓+3NaCl ②Fe(OH)3 胶体 丁达尔效应 解析:(1)已知Fe(CrO2)2 中铬元素是+3价,根据化合物 中化合价代数和为零可知其中铁元素是+2价;Fe(CrO2)2 中含有金属离子和酸根离子,故为盐类。(2)K2SO4 溶液很 稳定,故A错误;胶体具有丁达尔效应而溶液没有,故B错 误;胶体的分散质粒子和溶液中的溶质粒子都能通过滤纸, 故C正确。(3)证明SO2-4 能透过半透膜的方法:取烧杯中 的液体,加入适量的稀盐酸,再加入BaCl2 溶液,若产生白 色沉淀,证明SO2-4 透过了半透膜。(4)①Fe2O3 与盐酸反 应生成FeCl3 和 H2O,NaOH溶液与FeCl3 溶液发生复分 解反应生成红褐色沉淀Fe(OH)3 和 NaCl,反应的化学方 程式 为 FeCl3+3NaOH 􀪅􀪅Fe(OH)3↓+3NaCl。②用 FeCl3 饱和溶液可以制备Fe(OH)3 胶体,方法是向沸水中 逐滴滴加几滴FeCl3 饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色, 停止加热,制得的分散系即为Fe(OH)3 胶体,鉴别胶体和 溶液的方法是丁达尔效应。 12.(1)① ②3[Al(OH)4]-+Al3+􀪅􀪅4Al(OH)3↓ (2)①2FeCl3+Fe􀪅􀪅3FeCl2 ②剧烈燃烧,放出大量的 热,产生棕黄色(红棕色)的烟 (3)①HCO-3 +OH-􀪅􀪅CO2-3 +H2O ② · · O ·· · · · ·C·· ·· O ·· · · 解析:符合图示关系的物质:甲是铝离子,丁是可溶性强碱, 乙是氢氧化铝,丙是四羟基合铝酸盐,或甲是氯气,丁是铁, 乙是氯化铁,丙是氯化亚铁,或甲是强碱,乙是碳酸盐,丙是 碳酸氢盐,丁是二氧化碳。(1)①根据图示反应关系和电解 乙高温分解后的固体产物可得到一种金属,可以推知:甲是 铝离子,丁是可溶性强碱,乙是氢氧化铝,丙是四羟基合铝 酸盐,则铝离子的结构示意图为 ;②铝离子与四 羟基合铝酸根发生相互促进的水解反应,反应的离子方程 式为3[Al(OH)4]-+Al3+􀪅􀪅4Al(OH)3↓。(2)①根据 图示反应关系和甲、丁均为单质,甲是一种黄绿色气体,丁是 一种用途广泛的金属单质,可以推知:甲是氯气,丁是铁,乙是 氯化铁,丙是氯化亚铁,生成丙的化学方程式为2FeCl3+Fe 􀪅􀪅3FeCl2;②铁与氯气反应的现象是剧烈燃烧,放出大量 的热,产生棕黄色(红棕色)的烟。(3)①根据图示反应关系 和甲是一种强碱溶液,丙是焙制糕点所用发酵粉的主要成 分之一,可以推知:丙是碳酸氢盐,故丁是二氧化碳,碳酸氢 盐和强碱反应,会生成碳酸根和水,反应的离子方程式为 HCO-3 +OH-􀪅􀪅CO2-3 +H2O;②二氧化碳的电 子 式 为 · · O ·· · · · ·C·· ·· O ·· · · 。 微专题强化练(1) 传统文化中的 化学物质及其变化 1.C 2.A 3.C 4.D 5.B 6.D 能闻到香味,是因为分子的运动,A正确;木雕的主要成 分是纤维素,是天然有机高分子材料,B正确;舞台背景投影 时产生光线是因为光通过气溶胶时产生一条光亮的“通路”, 属于丁达尔效应,C正确;剪纸艺术过程中没有新物质生成, 不涉及化学变化,D错误。 7.A 烧之赤色说明灼烧后有氧化铁生成,不是四氧化三铁, A错误;煤炭可燃烧,此处的“石”通常指煤炭,可用作燃料,B 正确;利用物质沸点不同,可以分离酒中物质,C正确;反应 中氮元素 化 合 价 降 低,则 硝 酸 钾 为 氧 化 剂 体 现 氧 化 性,D 正确。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -581- hh (3)实验步骤②中,安息香必须待沸腾平息后 方可加入,其主要目的是 。 (4)在本实验中,FeCl3 为氧化剂且过量,其还 原产物为 ;某同学尝试改进本实验: 采用催化量的FeCl3 并通入空气制备二苯乙 二酮。该方案是否可行? 简述判断理由: 。 (5)本实验步骤①~③在乙酸体系中进行,乙 酸除作溶剂外,另一主要作用是防止 。 (6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用 少量 (填字母)洗涤的方法除去。若 要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法 进一步提纯。 a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇 (7)本实验的产率最接近于 (填字母)。 a.85% b.80% c.75% d.70% 4.(2022·湖北卷)高技术领域常使用高纯试 剂。纯磷酸(熔点为42 ℃,易吸潮)可通过市 售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得 到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度 低于21 ℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为 30 ℃),高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦 磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的 实验装置如下(夹持装置略): 回答下列问题: (1)A的名称是 。B的进水口为 (填“a”或“b”)。 (2)P2O5 的作用是 。 (3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ,还具有搅拌和加速水逸出的 作用。 (4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴 加热的目的是 。 (5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向 过饱和溶液中加入 促进其结晶。 (6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境 外,还需要控制温度为 (填字母)。 A.<20 ℃ B.30~35 ℃ C.42~100 ℃ (7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 。 学习至此,请完成课时作业49 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第50讲 探究型、定量型综合实验 1.能预测物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化,能评估某种解释或预测的合理性。2.掌握物质 组成或含量测定的一般方法。3.掌握探究型实验和定量分析实验的分析思路和方法。 考点一 物质性质探究型综合实验   - 1.物质性质探究的常见角度 (1)热分解产物成分、性质的探究 ①铵盐 △ →NH3+相应的酸(或酸性氧化物+ H2O)(NH4NO3 除外)。 ②硝酸盐 △ →金属(或金属氧化物、亚硝酸 盐)+氮氧化物(NO或NO2)+O2。 ③草酸晶体 △ →CO2+CO+H2O。 (2)物质氧化性、还原性的判断 如探究SO2 具有还原性的方法是将气体通入 酸性KMnO4 溶液中,通过观察酸性KMnO4 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 306 第十章 化学实验 溶液是否褪色来说明;如探究Fe3+的氧化性 强于I2 时,可利用FeCl3 与淀粉􀆼KI溶液反 应,通过溶液变蓝色来说明Fe3+的氧化性强 于I2。 (3)验证同周期、同主族元素性质的递变规律 一般通过设计比较元素金属性、非金属性强 弱的实验来完成。如通过比较 Mg、Al与同 浓度盐酸反应产生 H2 的快慢来说明 Mg、Al 的活泼性顺序。 (4)电解质强弱的判断 如探究一元酸 HA是弱酸的方法是常温下配 制NaA溶液,测pH,若pH>7,则说明 HA 为弱酸。 (5)物质酸性强弱的判断 如探究碳酸和硅酸的酸性强弱,可利用相对 强的酸制备相对弱的酸的反应原理,将CO2 气体通入 Na2SiO3 溶液,看是否有白色沉淀 生成来判断。 (6)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究 可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触 的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中 体系内的气压变化等设计实验,找出规律。 2.猜想型探究实验的答题流程  6 1.(2023·广东湛江一模)某实验小组为探究含 硫化合物(NH4)2S2O8 的性质,设计如下实验 探究(NH4)2S2O8 的氧化性。 实验操作:向小试管中加入2 mL 0.2 mol· L-1 KI溶液,并滴入两滴淀粉溶液,无明显变 化,再加入少量0.2 mol·L-1 (NH4)2S2O8 溶液,试管中溶液立即变蓝。取上层清液检 验,证明溶液中存在SO2-4 。 (1)(NH4)2S2O8 与KI反应的离子方程式为 。 (2)检验该溶液中存在SO2-4 的具体操作及现 象为 。 (3)实验结论:(NH4)2S2O8 的氧化性 (填“强于”或“弱于”)I2。 已知:I2 可与S2O2-3 发生反应:2S2O2-3 +I2 􀪅􀪅S4O2-6 +2I-。为了进一步探究(NH4)2S2O8 与KI的反应速率,小组同学设计下表实验: 实验 编号 0.2 mol· L-1 KI溶 液/mL 0.01 mol· L-1 Na2S2O3 溶液/mL 蒸馏水 /mL 0.4%的 淀 粉 溶 液/滴 0.2 mol·L-1 (NH4)2S2O8 溶 液/mL 变色 时间 /s Ⅰ 4.0 0 4.0 2 2.0 立即 Ⅱ 4.0 1.0 3.0 2 2.0 30 (4)上述两实验中均加入了不同体积的蒸馏 水,其目的为 。 加入Na2S2O3 溶液后溶液变蓝的时间明显增 长,小组同学对此提出两种猜想: 猜想1:(NH4)2S2O8 先 与 Na2S2O3 反 应, Na2S2O3 消耗完后才与I-反应; 猜想2:(NH4)2S2O8 与KI反应的速率远低 于I2 与Na2S2O3 反应的速率。 为验证上述猜想,小组同学补充下表实验: 实 验 编 号 0.2 mol· L-1 KI溶 液/mL 0.001 mol· L-1 碘水/ mL 0.01 mol· L-1 Na2S2O3 溶液/mL CCl4 /mL 0.4%的 淀 粉 溶 液/滴 0.2 mol· L-1 (NH4)2S2O8 溶液/mL 实验现象 Ⅲ 2 0 20 10 0 0.2 下 层 溶 液 显浅紫色 Ⅳ 0 5 20 0 2 20 溶液先变蓝, 后迅速褪色, 一 段 时 间 后又变蓝 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 307 hh (5)验证猜想1的实验设计为 (填 “实验Ⅲ”或“实验Ⅳ”,下同),验证猜想2的 实验设计为 。 (6)下层溶液显浅紫色的原因为 。 (7)由上述实验可知 (填“猜想1”或 “猜想2”)成立。 2.(2024·辽宁抚顺期中)某小组设计实验探究 铜和浓硫酸反应的产物,装置如图所示。 已知:①FeSO4(aq)+NO(g)􀪅􀪅Fe(NO)SO4(aq) (棕色); ②CuS、Cu2S都是难溶于水、难溶于稀硫酸的 黑色固体。 实验中,观察到B中红色溶液变无色,C中产 生白色沉淀,D中溶液变棕色。铜粉完全反 应后,观察到烧瓶底部有灰白带黑色固体。 (1)B装置作用是 。 (2)探究C中白色固体成分。过滤C中混合 物,得到滤液和白色固体。 猜想1:白色固体是BaSO4; 猜想2:白色固体是 (填化学式); 猜想3:白色固体是BaSO4 和BaSO3。 为了确认白色固体成分,取少量白色固体于 试管中,加入足量盐酸,白色固体不溶解且无 气泡生成。由此推知,猜想 (填数 字)合理。 (3)结合(2)的结论,分析C中的化学反应可 能有两种情况: ①若SO2 过量或恰好完全反应,则发生的离 子反应为Ba2++2NO-3 +3SO2+2H2O􀪅􀪅 BaSO4↓+2NO+4H++2SO2-4 ;若SO2 少 量,则发生的离子反应为 。 ②设计实验证明C中盛装的Ba(NO3)2 是否 过量: 。 (4)实验完毕后,分离A中烧瓶里的混合物并 探究其成分: ①分离应选择的合理操作是 (填字 母),过滤,得到蓝色溶液和黑色固体。 a.向混合物中加入蒸馏水,搅拌,静置 b.将混合物倒入盛有水的烧杯中,搅拌,静置 ②黑色固体不可能是 (填字母),判 断依据是 。 A.CuS B.Cu2S C.CuO ③探究上述黑色固体成分。 黑色粉末X (1.60 g) 足量O2 高温 黑色粉末Y→ 稀硫酸 → 蓝色 溶液 刺激性 气体 → 足量的 双氧水 → 煮沸 冷却 → 配制 250 mL 溶液 取所配制的溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴几 滴试剂R,用0.10 mol·L-1 的NaOH标准 溶液滴定至终点,消耗滴定液20.00 mL。R 是 (填名称)。根据上述相关实验结 果,X是 (填化学式)。 3 解答产物确定题的思路分析 由性质确定反应产物是解此类题目的根本思 路,而题目中所涉及的物质,一般分为两类。 第 一 类 常 见 的 熟 悉物质 要注意物质的特殊性质,比如颜色、 状态、气味、溶解性等物理性质,或 能与哪些物质反应生成特殊的沉 淀、气体等化学性质 第 二 类 能 类 比 迁 移 的 陌 生 物质 虽然平时接触不多,但其某种组成 成分、结构成分(如离子、原子团、官 能团等)必然学过,则可以考虑与其 结构相似的物质的性质,进而推断 其具体组成 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 308 第十章 化学实验 考点二 定量型综合实验   - 1.定量实验数据的测定方法 (1)沉淀法 先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干 燥的沉淀的质量,再进行相关计算。 (2)测气体体积法 对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积 的方法测定样品纯度。常见量气装置如下: (3)测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称 量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体 的质量,然后进行相关计算。 2.定量分析的常用计算方法 类型 解题方法 物质含 量计算 根据关系式法、得失电子守恒法等,求出混 合物中某一成分的量,再除以样品的总量, 即可得出其含量 热重曲 线计算 ①设晶体为1 mol。②失重一般是先失水、 再失气态非金属氧化物。③计算每步的 m余, m余 m(1 mol晶体质量)= 固体残留率。 ④晶体中金属质量不减少,仍在 m余 中。 ⑤失重最后一般为金属氧化物,由质量守 恒得mO,由n金属︰nO 即可求出失重后物 质的化学式 多步滴 定计算 复杂的滴定可分为两类: 连续滴定法:第一步滴定反应生成的产物, 还可以继续参加第二步的滴定。根据第二 步滴定的消耗量,可计算出第一步滴定的 反应物的量; 返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,第 二步再用另一物质返滴定过量的物质。根 据第一步加入的量减去第二步中过量的 量,即可得出第一步所求物质的物质的量  6 1.(2023·河北衡水一模)检验甲醛含量的方法 有很多,其中银-Ferrozine法灵敏度较高。测 定原理为甲醛与银氨溶液反应生成Ag,产生 的Ag与Fe3+定量反应生成Fe2+,Fe2+与菲 洛嗪(Ferrozine)形成有色配合物,通过测定 吸光度计算出甲醛的含量。某学习小组类比 此原理设计如图装置,测定新装修房屋室内 空气中甲醛的含量(夹持装置略去)。 已知:甲醛和银氨溶液反应生成单质银、氨气 和碳酸铵,氮化镁与水反应放出NH3,毛细管 内径不超过1 mm。 回答下列问题: (1)A装置中反应的化学方程式为 ; 用饱和食盐水代替水制备NH3 的原因是 。 (2)银氨溶液的制备。关闭K1、K2,打开K3, 打开 ,使饱和食盐水 慢慢滴入圆底烧瓶中,当观察到B中 ,停止通入NH3。 (3)甲醛与银氨溶液反应的化学方程式为 。 (4)室内空气中甲醛含量的测定。 ①用热水浴加热B,打开K1,将滑动隔板慢慢 由最右端抽到最左端,吸入1 L室内空气,关 闭K1;后续操作是 ; 再重复上述操作3次。毛细管的作用是 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 309 hh ②向上述B中充分反应后的溶液中加入稀硫 酸调节溶液pH=1,再加入足量Fe2(SO4)3 溶液,充分反应后立即加入菲洛嗪,Fe2+与菲 洛嗪形成有色物质,在562 nm 处测定吸光 度,测得生成1.12 mg Fe2+,空气中甲醛的含 量为 mg·L-1。 2.(2023·安徽宣城二模)无水Na2SO3 广泛应 用于阳极泥中贵金属的提炼,久置的工业无 水Na2SO3 纯度的测定方法有多种: Ⅰ.固体质量分析法 取固体样品m g于试管中加水溶解,向试管 中滴入过量的BaCl2 溶液,过滤、洗涤、干燥、 称量得固体n g,计算Na2SO3 纯度为 126n 217m× 100%。 (1)检验沉淀是否洗净的方法是 。 Ⅱ.气体体积分析法 ①按照上图(夹持装置已略)组装好装置并检 验气密性备用,称量m g样品加入抽滤瓶,组 装好装置; ②……读数体积为V1 mL; ③打开恒压滴液漏斗下端的旋塞,加入过量 的稀硫酸,让其充分反应; ④……读数体积为V2 mL(已知V2<V1)。 (2)在②④两步读数之前必要的操作是 。 (3)相比分液漏斗,恒压滴液漏斗在该实验中 的优点是 (填字母)。 A.可以起到冷凝回流的作用 B.方便检验装置的气密性 C.使漏斗中液体顺利流下 D.减小加入液体体积对测量气体体积的误差 (4)若该实验条件为标准状况,则Na2SO3 纯 度为 (用含V1、V2、m 的式子表达)。 Ⅲ.滴定法 ①称取2.10 g样品于锥形瓶中,加入0.50 mol·L-1 酸性KMnO4 溶液20.00 mL,塞紧 活塞,振荡让其充分反应; ②过量的酸性KMnO4 溶液用1.00 mol·L-1 的(NH4)2Fe(SO4)2 溶液滴定; ③ 重 复 ① ② 两 组 实 验 三 次,平 均 消 耗 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液30.00 mL。 (5)第②步中发生反应的离子方程式为 。 (6)该样品的纯度为 。 (7)Ⅰ中所测的纯度明显大于Ⅲ,分析可能的 原因是 。 4 定量实验题的解题流程 细审题 明确实验 目的、原理 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋实验原理可从题给的化学情境(或 题目所给的实验目的)并结合元素 化合物的有关知识获取。在此基础 上,依据可靠性、简捷性、安全性的 原则,确定符合实验目的、要求的实 验方案 想过程 理清操作 先后顺序 ↓ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋根据由实验原理所确定的实验方案 中的实验过程,确定实验操作的方 法和步骤,把握各实验步骤的要点, 理清实验操作的先后顺序 看准图 分析装置或 流程作用 ↓ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋若题目中给出装置图,在分析解答 过程中,要认真细致地分析图中的 各部分装置,并结合实验目的和原 理,确定它们在实验中的作用 细分析 得出正确的 实验结论 ↓ 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋在定性实验的基础上研究量的关 系,根据实验现象和记录的数据,对 实验数据进行筛选,通过分析、计 算、推理等确定有关样品含量及化 学式 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 310 第十章 化学实验   1.(2023·湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过 程及铜的氧化物的组成。回答下列问题: (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的 名称为 ,装置B的作用为 。 (2)铜与过量H2O2 反应的探究如下: 实验②中Cu溶解的离子方程式为 ; 产生的气体为 。比较实验①和②, 从氧化还原角度说明H+的作用是 。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得 到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提 纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完 全分解为n g黑色氧化物Y, n m= 5 6 。X的化 学式为 。 (4)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应) 与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱 酸性。以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3 标 准 溶 液 滴 定,滴 定 终 点 时 消 耗 Na2S2O3 标准溶液15.00 mL。(已知:2Cu2++ 4I-􀪅􀪅2CuI↓+I2,I2+2S2O2-3 􀪅􀪅2I- + S4O2-6 )标志滴定终点的现象是 , 粗品中X的相对含量为 。 2.(2023·广东卷)化学反应常伴随热效应。某 些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q 可通过量热装置测量反应前后体系温度变 化,用公式Q=cρV总·ΔT 计算获得。 (1)盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液, 加入指示剂,用0.500 0 mol·L-1 NaOH溶 液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。 ①上述滴定操作用到的仪器有 (填 字母)。 A B C D ②该盐酸浓度为 mol·L-1。 (2)热量的测定:取上述NaOH溶液和盐酸各 50 mL进行反应,测得反应前后体系的温度 值(℃)分别为T0、T1,则该过程放出的热量 为 J(c和ρ分别取4.18 J·g-1·℃-1 和1.0 g·mL-1,忽略水以外各物质吸收的热 量,下同)。 (3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放 热 反 应 Fe(s)+CuSO4(aq)􀪅􀪅FeSO4(aq)+Cu(s) 的焓变ΔH(忽略温度对焓变的影响,下同)。 实验结果见下表。 序号 反应试剂 体系温度/℃ 反应前 反应后 ⅰ ⅱ 0.20 mol· L-1 CuSO4 溶液100 mL 1.20 g Fe粉 a b 0.56 g Fe粉 a c ①温度:b (填“>”“<”或“=”)c。 ②ΔH= (选择表中 一组数据计算)。结果表明,该方法可行。 (4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应A: Fe(s)+Fe2(SO4)3(aq)􀪅􀪅3FeSO4(aq)的 焓变。 查阅资料:配制Fe2(SO4)3 溶液时需加入酸。 加酸的目的是 。 提出猜想:Fe粉与Fe2(SO4)3 溶液混合,在反 应A进行的过程中,可能存在Fe粉和酸的 反应。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 311 hh 验证猜想:用pH试纸测得Fe2(SO4)3 溶液的 pH不大于1;向少量Fe2(SO4)3 溶液中加入 Fe粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明 存在反应A和 (用离 子方程式表示)。 实验小结:猜想成立,不能直接测反应 A的 焓变。 教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带 来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生 成的实验方案。 优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了 优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该 方案为 。 (5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生 活中的一种应用: 。 3.(2022·河北卷)某研究小组为了更准确检测 香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验 如下: ①三 颈 烧 瓶 中 加 入10.00 g香 菇 样 品 和 400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀 粉溶液,并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1 的碘标准溶液,搅拌。 ②以0.2 L·min-1 流速通氮气,再加入过量 磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴 定,至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准 溶液。 ③做空白实验,消耗了0.10 mL碘标准溶液。 ④用适量Na2SO3 替代香菇样品,重复上述步 骤,测得SO2 的平均回收率为95%。 已知:Ka1(H3PO4)=7.1×10-3,Ka1(H2SO3)= 1.3×10-2。 回答下列问题: (1)装置图中仪器a、b的名称分别为 、 。 (2)三颈烧瓶适宜的规格为 (填字母)。 A.250 mL B.500 mL C.1 000 mL (3)解释加入H3PO4,能够生成SO2 的原因: 。 (4)滴定管在使用前需要 、洗涤、润 洗;滴定终点时溶液的颜色为 ;滴定 反应的离子方程式为 。 (5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 (6)该样品中亚硫酸盐含量为 mg· kg-1(以SO2 计,结果保留三位有效数字)。 学习至此,请完成课时作业50 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 312