内容正文:
热点05 实验方案设计与评价
1.熟记常考20例表格型实验选项
序号
实验操作
实验目的
正误
1
向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,再加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液
证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
×
2
相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响
×
3
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·
L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
×
4
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
√
5
分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大
证明非金属性:S>C
×
6
将NaOH溶液滴入某溶液中加热,放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
证明溶液中有NH
√
7
分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气
鉴别溴蒸气和NO2
√
8
在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深
证明盐类水解是吸热反应
√
9
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
证明氧化性:H2O2比Fe3+强
×
10
往黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀
证明难溶物存在沉淀溶解平衡
√
11
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)< Ksp(AgI)
×
12
先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体
称取2.0 g NaOH固体
×
13
将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水
配制FeCl3溶液
×
14
向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,搅拌并继续煮沸出现浑浊
制备Fe(OH)3胶体
×
15
测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH
比较Cl、N的非金属性强弱
×
16
用熔融氧化铝、CCl4做导电性实验
证明二者是离子化合物还是共价化合物
√
17
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
√
18
将CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
检验CH3CH2Br中存在的溴元素
×
19
取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体
测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度
×
20
将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干
缩短容量瓶干燥的时间
×
2.常见离子检验方案
离子
试剂
现象
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
氯水+CCl4萃取(检验Br-、I-)
四氯化碳层分别显红棕色、紫色
氯水+淀粉溶液(检验I-)
淀粉溶液变蓝色
S
稀盐酸、BaCl2溶液
白色沉淀
C
盐酸、澄清石灰水
产生无色、无味气体,能使澄清石灰水变浑浊(注意排除碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子的干扰)
S
盐酸、品红溶液
产生无色、有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色(注意排除亚硫酸氢根离子的干扰)
OH-、H+
石蕊溶液、酚酞溶液、石蕊试纸、pH试纸
石蕊溶液遇酸变红色、遇碱变蓝色,酚酞溶液遇碱变红色(注意具有漂白性的物质酸、碱性的检验不能使用pH试纸)
N
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
产生无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ba2+
稀硫酸(或硫酸盐溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
苯酚
溶液呈紫色
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
Fe2+
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水
加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色
NaOH溶液
生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
NaOH溶液
先出现白色沉淀,NaOH溶液过量时,沉淀溶解
Na+、K+
铂丝、稀盐酸
火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
3.常考有机实验设计方案及评价
(1)卤代烃中卤素原子的检验
实验步骤
取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子。
实验流程
相关方程式
R—X+NaOHROH+NaX
HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
微点拨
①条件:NaOH水溶液,加热;
②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验;
(2)蔗糖水解及水解产物的检验
实验内容
在洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液,热水浴中加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2,加热,观察现象。
实验装置
实验现象
加入银氨溶液的试管中产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀;
实验结论
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;
反应方程式
微点拨
检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验,否则实验会失败;
(3)淀粉的水解及水解进程判断
实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全;
实验步骤
实验现象及结论
现象A
现象B
结论
未产生银镜
溶液呈蓝色
未水解
出现银镜
溶液呈蓝色
部分水解
出现银镜
溶液不呈蓝色
完全水解
微点拨
①检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性;
②检验淀粉是否存在时,注意水解液不用加碱呈碱性,否则I2与碱反应;
(4)蛋白质的盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出
蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来
特征
可逆
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质改变,化学变化
条件
钠、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液
加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途
分离提纯蛋白质
杀菌、消毒
实例
硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析
重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性
(5)证明有机物与卤素单质是取代反应还是加成反应的思路——以苯和液溴反应为例
反应原料
苯、纯溴、铁
实验原理
实验装置
实验方案设计
检验产物是否有HBr生成,若有则为取代反应;若无则为加成反应。
微点拨
AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,说明有HBr气体生成,该反应应为取代反应,但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶,吸收Br2(g),防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶,则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,不能说明该反应为取代反应,因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀).
4.常考无机实验设计方案及评价
(1)溶度积常数
①AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验步骤
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,观察并记录现象;振荡试管,然后向其中滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液,观察并记录现象;振荡试管,然后再向其中滴加8滴0.1 mol·L-1 Na2S溶液,观察并记录现象。
实验示意图
实验现象
先有白色沉淀产生;然后白色沉淀转化为黄色沉淀;最后黄色沉淀转化为黑色沉淀。
化学方程式
NaCl+AgNO3=== AgCl↓+NaNO3
AgCl+KI===AgI+KCl
2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
实验结论
AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S<AgI<AgCl。
微点拨
注意试剂的加入量, NaCl溶液可以过量,但是AgNO3溶液不能过量。
②常见的题干类型
向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀。
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液先产生黄色沉淀。
【微点拨】
①组成类型相同的难溶电解质,Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质。
②Ksp相差不大的难溶电解质,Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。
如:Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,即Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),但两者相差不大,可以相互转化,在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成Ksp较大的BaCO3。
③KSP:KSP(AgCl)>KSP(AgBr)>KSP(AgI)>KSP(Ag2S),则溶解度S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)>S(Ag2S)。
沉淀转化:AgClAgBrAgIAg2S。
(2)比较物质的酸性
①酸性强弱比较:可通过强酸制弱酸、对应盐的碱性、同浓度溶液导电能力或pH等方法来比较。
利用较强酸制较弱酸来比较
如:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,则酸性:H2CO3>HClO>HCO3-
特例:H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
利用同浓度对应盐的碱性强弱来比较
如:用pH计测量0.1 mol·L-1 NaA和0.1mol·L-1 NaB溶液的pH,NaA的pH强,则酸性:HA<HB
【微点拨】
a.测NaA和NaB饱和溶液的pH,因为饱和溶液的浓度不一定相同,故方案不行;
b.测NaA和Na2CO3溶液的pH,无法比较HA和H2CO3酸性强弱;
③利用同浓度酸溶液的导电能力(或pH)来比较
如:0.1mol·L-1 HA溶液的导电性比0.1mol·L-1 HB溶液的导电性强(或pH小),则酸性:HA>HB
②弱酸酸式盐的电离程度与水解程度比较:可通过测得溶液的酸、碱性的方法来比较;
如:NaHA溶液呈酸性,则NaHA的电离程度大于水解程度。
(建议用时:40分钟)
考向01 实验方案设计
1.(2025·广东广州·综合测试)某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ加热可以增大苯甲酸的溶解度
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是为了除去泥沙和防止苯甲酸析出
C.操作Ⅲ是蒸发结晶
D.以上提纯苯甲酸的方法是重结晶
【答案】C
【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。
【解析】A.苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,操作Ⅰ中加热是为了增加苯甲酸的溶解度,A正确;
B.由分析可知,操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,通常不结晶析出,B正确;
C.苯甲酸的溶解度随温度变化比较大,NaCl的溶解度随温度变化比较小,操作Ⅲ可以通过重结晶分离出苯甲酸,C错误;
D.由C可知,操作Ⅲ可以通过重结晶分离出苯甲酸,D正确;
故选C。
2.(2025·四川·联考)已知极易溶于水,易溶于乙醇。某同学用收集满的或进行喷泉实验,设计了多个装置如下,图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是
A.标准状况下图1喷泉试验后,烧瓶内氨水的物质的量浓度约为
B.利用图1进行喷泉实验,将胶头滴管中的水挤入烧瓶,立即形成喷泉
C.利用图2进行喷泉实验,用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉
D.图3锥形瓶内盛有乙醇,水槽中加入热水加热可引发喷泉
【答案】B
【解析】A.设烧瓶内体积为,喷泉实验后烧瓶内溶液的体积也为,标准状况下烧瓶内溶液物质的量浓度,A项正确;
B.将胶头滴管中的水挤入烧瓶,还需打开止水夹才能形成喷泉,操作有误,B项错误;
C.用冰冷的毛巾覆盖烧瓶,烧瓶内气压降低,烧杯内的水在大气压作用下可进入烧瓶,从而引发喷泉,C项正确;
D.热水浴可使乙醇挥发,锥形瓶内压强增大,将乙醇压入烧瓶中,部分HCl溶解,导致烧瓶内压强减小引发喷泉,D项正确;
答案选B。
3.(2025·河南三峡·模拟)某同学设计如下实验,验证乙醇在浓硫酸的作用下能发生消去反应(部分夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A.装置甲中温度计应插入液面以下
B.装置甲中圆底烧瓶内液体温度应迅速升温至170℃
C.装置乙中浓NaOH溶液的作用是吸收挥发的乙醇
D.证明发生消去反应的实验现象为装置丙中溴水褪色
【答案】C
【分析】乙醇在浓硫酸的作用下加热至140℃,发生反应分子间脱水成醚,加热至170℃,发生消去反应生成乙烯,生成的乙烯可与溴水发生加成反应使溴水褪色;反应过程中由于浓硫酸具有脱水性,导致有乙醇碳化,浓硫酸与碳在加入热条件下反应会生成二氧化硫和二氧化碳。
【解析】A.反应需要测溶液的温度,温度计应插入液面以下,A项正确;
B.为减少副反应的发生,圆底烧瓶内液体温度应迅速升温至170℃,B项正确;
C.装置乙中浓NaOH溶液的作用是吸收反应生成的和挥发的乙醇,C项错误;
D.证明发生消去反应的实验现象为装置丙中溴水褪色,D项正确;
答案选C。
4.(2025·湖南岳阳·阶段测试)《博物新编》有关于磺强水制法的记载:“以铅作一密炉,炉底贮以清水,焚硝磺于炉中,使硝磺之气重坠入水,然后将水再行蒸炼,一如蒸酒甑油之法,务使水汽尽行升散,则所存者是磺强水(H2SO4)矣。”文中“硝”指KNO3,“磺”指硫黄。某小组设计实验探究文中磺强水制法的真实性,装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置Ⅰ中32gS完全反应时转移4mol电子
B.装置Ⅱ中发生非氧化还原反应
C.装置Ⅲ用于吸收尾气
D.用铁粉可确认装置Ⅱ中含有磺强水
【答案】C
【分析】装置Ⅰ中发生的反应为,装置Ⅱ中SO2、NO2溶于水生成H2SO4、NO等,装置Ⅲ用于处理尾气。
【解析】A.装置Ⅰ中,S既是氧化剂,又是还原剂,2molS(64g)完全反应转移4mol电子,A项错误;
B.装置Ⅱ中发生的反应为,发生了氧化还原反应,B项错误;
C.不管是硫的氧化物还是氮的氧化物都是大气污染物,装置Ⅲ用于吸收尾气,C项正确;
D.磺强水是硫酸,铁粉溶解只能确定其为酸,而无法确定是否为硫酸,应该用盐酸酸化的溶液检验,D项错误;
故选C。
5.(2024·福建龙岩·一模)兴趣小组设计以下实验,探究MnOx氧化甲苯蒸气(还原产物为MnO)生成无污染气体的效果。
下列说法错误的是
A.气体X可以是氮气
B.通过Ⅲ、Ⅳ中现象可判断甲苯是否被MnOx完全氧化
C.若n(甲苯):n(MnOx)=1:36发生反应,则x=1.5
D.装置Ⅲ、Ⅳ互换顺序仍可判断甲苯是否被完全氧化
【答案】D
【分析】实验中用气体X将甲苯蒸气带入II中,II中MnOx氧化甲苯蒸气,产物经过后续装置进行检验和处理,据此作答。
【解析】A.气体X是为了除去装置内的空气,可以用N2,A正确;
B.若甲苯没有被完全氧化,则川中KMnO4溶液紫色褪去,IV石灰水继续浑浊,B正确;
C.甲苯C7H8中的C为价,被MnOx氧化为CO2,CO2中的C为+4价,若n(C7H8)=1mol,则转移电子36×(2x-2)=36mol,x =1.5,C正确;
D.甲苯是气体,密度比水小,会浮在石灰水表面,互换顺序后无法判断甲苯是否被完全氧化,D错误;
故选D。
考向02 实验方案评价
1.(2025·四川成都·月考)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
甲烷中混有少量乙烯,可将其通入酸性高锰酸钾溶液
除去乙烯
B
向Na2CO3溶液中滴加稀硫酸,反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中,观察现象
非金属性:C>Si
C
向5mLNaCl溶液中滴加2滴等浓度的AgNO3溶液出现白色沉淀,过滤后取上层清液又加入2滴等浓度的NaI溶液
Ksp[AgCl] > Ksp[AgI]
D
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后先加入氢氧化钠溶液,再加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液,并加热,观察有无砖红色沉淀
蔗糖是否发生水解
【答案】A
【解析】A.将气体通入酸性高锰酸钾溶液,乙烯被氧化为二氧化碳,引入了新的杂质,A错误;
B.Na2CO3溶液中滴加稀硫酸,产生二氧化碳,二氧化碳通入硅酸钠溶液中,溶液变浑浊,说明碳酸的酸性大于硅酸,则非金属性:C>Si,B正确;
C.根据试剂用量可知硝酸银不足,加入NaI后生成更难溶的碘化银黄色沉淀,氯化银和碘化银类型相同,具有相同的阳离子,可以证明Ksp[AgCl] > Ksp[AgI],C正确;
D.蔗糖在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖和果糖,葡萄糖含有醛基,用氢氧化钠将溶液调至碱性后可以和新制氢氧化铜反应生成红色沉淀,可以验证蔗糖是否发生水解,D正确;
故选A。
2.(2025·北京·期中)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无价铁
B
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
C
向浓中插入红热的炭,观察生成气体的颜色
炭可与浓反应生成
D
分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解
比较镁和铝的金属性
【答案】D
【解析】A.由于该反应2Fe3++Fe=3Fe2+,若铁过量则溶液中可能不存在Fe3+,而无法使KSCN显色检测Fe3+,A不符合题意;
B.I2与NaOH反应而无法与淀粉显色,从而无法确定淀粉水解情况,若要检验淀粉发生水解,应向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性后再加少量新制的氢氧化铜,可观察到砖红色沉淀,若要检验淀粉是否已经水解完全,应该在冷却的酸性的水解液中直接碘水,B不符合题意;
C.浓HNO3受热会分解产生NO2从而无法确定炭与浓HNO3是否发生反应产生NO2,C不符合题意;
D.金属元素最高价氧化物的水化物碱性越强,金属性越强;分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解——沉淀不溶于氢氧化钠溶液,沉淀溶于氢氧化钠溶液,说明是两性氢氧化物,则碱性:>,说明金属性:镁>铝,D符合题意;
故选D。
3.(2025·江苏·月考)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,观察火焰颜色
溶液中存在
B
向盛有3mL0.1mol/L 溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L NaCl溶液,振荡试管,再向试管中滴加2滴0.1mol/L碘化钾溶液,观察生成沉淀的颜色
(AgI)<(AgCl)
C
将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中,一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化
铁钉能发生吸氧腐蚀
D
向溶液中缓慢滴加硫酸,观察溶液颜色变化
探究浓度对和相互转化的影响
【答案】D
【解析】A.用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,通过观察火焰颜色可以确定金属元素种类,不能确定物质一定是碳酸钠,A错误;
B.溶液过量,与加入的碘化钾直接生成AgI沉淀,不能确认是发生了沉淀的转化,不能确定(AgI)、(AgCl)的大小关系,B错误;
C.将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中,一段时间后形成了铁锌原电池,Zn作负极,Fe作正极,铁钉不被腐蚀,C错误;
D.,和两种离子在不同pH条件下可以发生转化并显示不同的颜色,可以实现探究目的,,D正确;
故选D。
4.(2025·江苏苏州·开学考)下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向淀粉溶液中加适量溶液,加热,冷却后加新制悬浊液,加热,观察溶液变化
淀粉发生水解
B
向、的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,观察产生沉淀颜色
C
用计测定等浓度盐酸和溶液的
的非金属性比I强
D
向含有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
【答案】D
【解析】A.冷却后,应先加氢氧化钠溶液中和硫酸,使溶液呈弱碱性,再向其中加入少量新制的Cu(OH)2,加热,观察现象,故A错误;
B.、的浓度大小未知,则无法判断碘化银和氯化银溶度积常数大小,故B错误;
C.比较元素的非金属性,需要比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性,故C错误;
D.新制氯水将亚铁离子氧化生成铁离子,铁离子遇硫氰化钾变红色,说明亚铁离子具有还原性,故D正确;
故选D。
5.(2025·江苏南京·开学考)室温下,下列实验探究方案不能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
用电导率传感器分别测定等体积的溶液和盐酸的电导率,比较溶液的导电性强弱
探究是否为弱电解质
B
向圆底烧瓶中加入、无水乙醇、碎瓷片和1-溴丁烷,微热。将产生的气体通入溴的溶液,观察现象
探究1-溴丁烷的消去产物
C
向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,振荡试管,然后向其中滴加4滴溶液,观察现象
探究和的大小
D
以、为电极,以酸化的溶液作电解质溶液,连接成原电池装置,过一段时间,从电极区域取少量溶液于试管中,滴入2滴溶液,观察现象
探究金属的电化学保护法
【答案】A
【解析】A.溶液和盐酸浓度未知,不能通过导电性强弱探究是否为弱电解质,故A错误;
B.1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯,丁烯与溴发生加成反应导致溴水褪色,故可以探究1-溴丁烷的消去产物,故B正确;
C.向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,NaCl过量,产生白色沉淀为AgCl,然后向其中滴加4滴溶液,白色沉淀转化为浅黄色沉淀,发生沉淀的转化,可以比较和的大小,故C正确;
D.由题意可知,锌铁在氯化钠溶液中构成的原电池中,活泼金属锌做负极被损耗,铁电极做正极被保护,则向铁电极区域取少量溶液中滴入铁氰化钾溶液,没有蓝色沉淀生成,说明铁做正极被保护,能用于探究金属的电化学保护法,故D正确;
故选A。
6.(2025·湖南长沙·阶段考)实验是科学探究的重要手段,下列实验操作或方案正确且能达到预期目的的是
实验目的
A.石油分馏时接收馏出物
B.酸式滴定管排气操作
实验操作或方案
实验目的
C.制取氨气
D.证明温度对平衡的影响
实验操作或方案
【答案】D
【解析】A.石油分馏时,接受馏出物的锥形瓶不能塞橡胶塞,否则会因气体体积膨胀导致气体压强增大而发生意外事故,故A错误;
B.带橡胶胶管的滴定管不是酸式滴定管,而是碱式滴定管,故B错误;
C.制取氨气应该用氯化铵和氢氧化钙加热反应,氯化铵加热会分解成氯化氢和氨气,氯化氢和氨气在导管处又化合成氯化铵堵塞导管,故C错误;
D.是放热反应,是红棕色,升高温度平衡左移,颜色加深,冷水中温度降低,平衡右移,颜色变浅,故D正确;
答案选D。
7.(2025·湖北·联考)下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A.
常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化
B.
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入少量稀硝酸,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象
检验菠菜中是否含有铁元素
C.
各取硫酸铜与氯化铜少量固体加水溶解成稀溶液,观察固体颜色与形成溶液后的颜色
证明溶液显蓝色是由所致
D.
向饱和溶液中,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡;再加入蒸馏水,振荡观察现象
探究蛋白质的盐析过程是否可逆
【答案】A
【解析】A.过量,加入,剩余的与KI反应生成AgCl黄色沉淀,没有发生沉淀转化,无法比较、,A选;
B.将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解,过滤,向滤液中加入少量稀硝酸,再滴加几滴溶液,若溶液变红,说明菠菜中含有铁元素,B不选;
C.CuCl2溶于水时形成[Cu(H2O)4]2+和络离子,分别显蓝色、黄色且存在平衡+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-,加水稀释,平衡正向移动,当溶液很稀时,几乎为[Cu(H2O)4]2+,显蓝色,若用CuSO4和CuCl2配成稀溶液,均显蓝色,能证明溶液显蓝色是由所致,C不选;
D.轻金属盐的浓溶液能使蛋白质溶液发生盐析,盐析可逆,向饱和溶液中,加入几滴鸡蛋清溶液,震荡,出现沉淀,再加入蒸馏水,振荡,沉淀溶解,证明蛋白质的盐析过程是否可逆,D不选;
故选A。
8.(2025·江苏常州·开学考)下列实验探究方案能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
乙醇中是否含有水
B
取少量久置的粉末于试管中,向其中滴加酸化,再滴加溶液,观察现象
是否变质
C
将乙醇和浓硫酸在170℃时共热所得气体通入酸性溶液中,观察现象
乙烯具有还原性
D
室温下,测定溶液的pH
比较与的大小
【答案】D
【解析】A.乙醇、水均与Na反应生成氢气,不能证明是否含水,A错误;
B.滴加酸化,引入硫酸根离子,与氯化钡反应生成白色沉淀,由实验操作和现象,不能证明是否变质,B错误;
C.生成的乙烯中可能混有二氧化硫,且挥发的乙醇、生成的乙烯、二氧化硫均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,紫色褪去,不能证明乙烯具有还原性,C错误;
D.室温下,测定溶液的pH,若溶液显酸性,可知草酸氢根离子的电离大于其水解,即,则> Kw,D正确;
故选D。
1.(2025·广东汕头·月考)钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。
(1)写出过氧化钠中阴离子的电子式: 。
(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后排出气体,固体残留物中一定含有的物质是 (填化学式)。
(3)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1mol FeSO4参加反应转移4mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式: 。
(4)将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究:
【提出假设】假设1:白色物质是Na2O; 假设2:白色物质是Na2CO3;
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作
实验现象
结论
方案一
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞溶液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案二
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液
无明显现象
【思考与交流】
①通过方案1和方案2的实验,上述三个假设中, 成立。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
②有同学认为白色物质可能是氢氧化钠,你是否同意他的观点,简述理由: 。
(5)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。
①请写出生成NaHCO3的化学方程式
②关于上述过程,下列说法中正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用 b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体
【答案】(1)
(2)Na2CO3
(3)FeSO4+4Na2O2=Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑
(4)假设2 4Na+3CO22Na2CO3+C 不同意,因为反应体系中无氢元素
(5)NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3 ↓+ NH4Cl abc
【分析】向饱和食盐水中先通入足量氨气,然后通入足量二氧化碳气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤后煅烧NaHCO3,发生分解反应就制取得到纯碱Na2CO3。
【解析】(1)
过氧化钠是离子化合物,由阳离子Na+与阴离子通过离子键结合,在中两个O原子之间以共价单键结合,其电子式为;
(2)NaHCO3不稳定,受热发生分解反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,反应产生的CO2、H2O能够与Na2O2发生反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。可见二者混合物加热,反应后的固体残留物中一定含有的物质是Na2CO3;可能含有的物质是NaOH;
(3)Na2O2具有强的氧化性,能够与FeSO4在熔融状态下发生反应产生Na2FeO4,若干法制备中每1 mol FeSO4参加反应转移4 mol电子,Fe元素化合价升高4价,产物中还有氧气生成,O元素化合价升高1×2=2价,则Na2O2反应后被还原为Na2O,同时有Na2SO4生成。根据电子守恒、原子守恒,可知反应方程式为:FeSO4+4Na2O2=Na2FeO4+2Na2O+Na2SO4+O2↑;
(4)①依据上述分析和现象判断:假设2正确,因为取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有碳酸钠,静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液无变化,说明一定无氧化钠,因为氧化钠和水反应一定生成氢氧化钠溶液,溶液显碱性,会使酚酞试液变为红色;钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和碳,化学方程式为:4Na+3CO22Na2CO3+C;
②有同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。这种认识是错误的,因为在反应过程中,是金属钠在二氧化碳气体中的燃烧反应,反应过程中无氢元素的存在,因此依据元素守恒可知不可能生成氢氧化钠;
(5)①向饱和食盐水中先通入足量氨气,使溶液显碱性,可增大CO2气体在溶液中的溶解度,然后通入足量二氧化碳气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,就制取得到NaHCO3;
②a.第一步向饱和NaCl溶液中药通入CO2气体制取NaHCO3;NaHCO3不稳定,受热分解又产生CO2气体,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,分解产生的CO2可以再通入饱和食盐水中循环使用 ,a正确;
b.在上述制取纯碱时溶液中含有的副产品NH4Cl中含有氮元素,氮元素是农作物生长需要的营养元素,因此副产物NH4Cl可用作肥料,b正确;
c.NH3极易溶于水,水溶液显碱性,反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体,可以增大CO2的溶解度,便于反应析出NaHCO3晶体,c正确;
故合理选项是abc。
2.(2025·广东·联考)性质多样,用途广泛,可以在不同情境中研究其变化。回答下列问题:
(1)探秘“大象牙膏”:将的溶液、洗衣液、固体加入量筒中,有巨大泡沫柱形成,反应原理为、,则在探秘“大象牙膏”的过程中的作用是 。
(2)工业上采用氧化法处理含氰废水,反应原理为,该反应过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)某兴趣小组探究外界条件对“催化分解”的影响,在室温下进行以下实验。
①用溶液配制溶液,该过程中可能用到的仪器有 (填选项字母)。
②实验探究:调节溶液的,将饱和溶液滴入溶液中,记录实验现象和反应停止时间,实验数据如表所示:
实验序号
(28%溶液)/
(饱和溶液)/
溶液混合后的
实验现象
反应停止时间/
10.0
4.0
0
3
溶液瞬间变为红褐色,反应最剧烈,产生大量气泡,最终溶液变成黄色
10
4.0
8.0
3
溶液瞬间变为红褐色,反应较剧烈,最终溶液变成黄色
30
2.0
0.8
11.2
3
溶液变为红褐色,反应平缓,后有气泡产生,后气泡增加,最终溶液为浅黄色
300
10.0
0.8
3.2
3
溶液瞬间变为红褐色,反应较剧烈,最终溶液变成黄色
30
根据表中信息, 。
③实验结论:根据各组实验结果推知溶液和溶液浓度越大,反应速率 (填“越快”或“越慢”);分解速率过快,容易使溶液冲出试管,从安全角度考虑,最适合选择 组(填实验序号)进行的催化分解实验。
(4)兴趣小组继续探究室温下溶液对催化分解的影响。
i.实验猜想:甲同学认为在一定温度下,溶液越小,催化分解速率越慢。
ii.查阅资料:与反应产生强氧化性的羟基自由基的过程被称为类芬顿反应,该反应机理如下:
铁离子水解:;
引发阶段:;;
反应阶段:;;。
iii.验证猜想:甲同学设计如下方案进行实验(实验过程中无沉淀生成)。
序号
条件控制
实验现象
(溶液)/
(饱和溶液)/
e
10.0
4.0
1
溶液瞬间呈黄色,缓慢产生气泡,最终溶液为黄色
f
10.0
4.0
5
溶液瞬间呈深棕色,…
①预测组的实验现象,将省略号处内容补充完整: 。
iv.实验小结:猜想成立。
②从反应机理角度分析,当较低时气泡产生速率较慢的原因为 。
【答案】(1)作催化剂
(2)C
(3)AD 2.0 越快 C
(4)反应更剧烈,产生大量气泡,最终溶液变为黄色 较低即溶液酸性太强抑制水解,导致水解产物浓度较小,同时抑制了类芬顿反应的引发反应,故反应缓慢
【解析】(1)从两步反应机理看出既作反应1的反应物又作反应2的生成物,反应前后没有变化,故的作用是催化剂;
(2)反应原理为,该反应中C为+2价,被氧化为中的+4价,答案为C;
(3)①用溶液配制溶液,该过程中可能用到的仪器有量筒和烧杯,答案选AD;
②根据单一变量原则,应控制溶液总体积不变,故;
③根据各组实验结果推知溶液和溶液浓度越大,反应速率越快;
分解速率过快,容易使溶液冲出试管,从安全角度考虑,从反应现象平缓,停止反应时间最长为可知,最适合选择C组实验;答案为C;
(4)①为5时会促进铁离子水解,故溶液瞬间呈深棕色,同时促进了类芬顿反应的引发反应,使反应更剧烈,产生大量气泡,由于铁离子只起到催化作用,故最终又全部转化为铁离子,使溶液变为黄色。答案为:反应更剧烈,产生大量气泡,最终溶液变为黄色;
②较低即溶液酸性太强会抑制水解,导致水解产物浓度较小,同时抑制了类芬顿反应的引发反应,从而反应缓慢。
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
热点05 实验方案设计与评价
1.熟记常考20例表格型实验选项
序号
实验操作
实验目的
正误
1
向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液,再加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液
证明Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Fe(OH)3]
×
2
相同温度下,向两支盛有相同体积不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究Cu2+、Fe3+对H2O2分解速率的影响
×
3
室温下,用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·
L-1 NaClO溶液和0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH
比较HClO和CH3COOH的酸性强弱
×
4
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
√
5
分别测定室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH,后者较大
证明非金属性:S>C
×
6
将NaOH溶液滴入某溶液中加热,放出的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
证明溶液中有NH
√
7
分别通入硝酸银溶液中,产生淡黄色沉淀的是溴蒸气
鉴别溴蒸气和NO2
√
8
在醋酸钠溶液中滴入酚酞溶液,加热后红色加深
证明盐类水解是吸热反应
√
9
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色
证明氧化性:H2O2比Fe3+强
×
10
往黄色固体难溶物PbI2中加水,振荡,静置。取上层清液,然后加入NaI固体,产生黄色沉淀
证明难溶物存在沉淀溶解平衡
√
11
向AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀
Ksp(AgCl)< Ksp(AgI)
×
12
先在托盘上各放一张滤纸,然后在右盘上添加2 g砝码,左盘上添加NaOH固体
称取2.0 g NaOH固体
×
13
将FeCl3固体溶解于适量蒸馏水
配制FeCl3溶液
×
14
向沸水中逐滴加入1~2 mL FeCl3饱和溶液,搅拌并继续煮沸出现浑浊
制备Fe(OH)3胶体
×
15
测定等物质的量浓度的盐酸、硝酸的pH
比较Cl、N的非金属性强弱
×
16
用熔融氧化铝、CCl4做导电性实验
证明二者是离子化合物还是共价化合物
√
17
向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一段时间后过滤
除去MgCl2溶液中少量FeCl3
√
18
将CH3CH2Br与NaOH溶液共热,冷却后,取出上层水溶液,加入AgNO3溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
检验CH3CH2Br中存在的溴元素
×
19
取一定质量的样品与足量盐酸反应,用碱石灰吸收产生的气体
测定Na2CO3(含NaCl)样品纯度
×
20
将洗净的容量瓶放在烘箱中烘干
缩短容量瓶干燥的时间
×
2.常见离子检验方案
离子
试剂
现象
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液、稀硝酸
AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)
氯水+CCl4萃取(检验Br-、I-)
四氯化碳层分别显红棕色、紫色
氯水+淀粉溶液(检验I-)
淀粉溶液变蓝色
S
稀盐酸、BaCl2溶液
白色沉淀
C
盐酸、澄清石灰水
产生无色、无味气体,能使澄清石灰水变浑浊(注意排除碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子的干扰)
S
盐酸、品红溶液
产生无色、有刺激性气味的气体,能使品红溶液褪色,加热后溶液又恢复红色(注意排除亚硫酸氢根离子的干扰)
OH-、H+
石蕊溶液、酚酞溶液、石蕊试纸、pH试纸
石蕊溶液遇酸变红色、遇碱变蓝色,酚酞溶液遇碱变红色(注意具有漂白性的物质酸、碱性的检验不能使用pH试纸)
N
浓NaOH溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸
产生无色、有刺激性气味的气体,湿润的红色石蕊试纸变蓝
Ba2+
稀硫酸(或硫酸盐溶液)、稀硝酸
生成不溶于稀硝酸的白色沉淀
Fe3+
KSCN溶液
溶液呈红色
苯酚
溶液呈紫色
NaOH溶液
生成红褐色沉淀
Fe2+
K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液
蓝色沉淀
KSCN溶液、氯水
加KSCN溶液后无颜色变化,再滴加氯水变成红色
NaOH溶液
生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
NaOH溶液
先出现白色沉淀,NaOH溶液过量时,沉淀溶解
Na+、K+
铂丝、稀盐酸
火焰呈黄色(Na+),透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(K+)
3.常考有机实验设计方案及评价
(1)卤代烃中卤素原子的检验
实验步骤
取少量卤代烃于试管中,加入NaOH水溶液,加热,冷却后,加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入AgNO3溶液。若出现黄色沉淀,则卤代烃中含有I-离子;若出现浅黄色沉淀,则卤代烃中含有Br-离子;若出现白色沉淀,则卤代烃中含有Cl-离子。
实验流程
相关方程式
R—X+NaOHROH+NaX
HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
AgNO3+NaX===AgX↓+NaNO3
微点拨
①条件:NaOH水溶液,加热;
②一定要先加入稀硝酸中和溶液至酸性,再加入硝酸银溶液,否则会出现Ag2O黑色沉淀,影响卤原子的检验;
(2)蔗糖水解及水解产物的检验
实验内容
在洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液,热水浴中加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2,加热,观察现象。
实验装置
实验现象
加入银氨溶液的试管中产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀;
实验结论
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;
反应方程式
微点拨
检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验,否则实验会失败;
(3)淀粉的水解及水解进程判断
实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全;
实验步骤
实验现象及结论
现象A
现象B
结论
未产生银镜
溶液呈蓝色
未水解
出现银镜
溶液呈蓝色
部分水解
出现银镜
溶液不呈蓝色
完全水解
微点拨
①检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性;
②检验淀粉是否存在时,注意水解液不用加碱呈碱性,否则I2与碱反应;
(4)蛋白质的盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而析出
蛋白质在加热、强酸、强碱等条件下性质发生改变而凝结起来
特征
可逆
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
结构、性质改变,化学变化
条件
钠、镁、铝等轻金属盐或铵盐的浓溶液
加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途
分离提纯蛋白质
杀菌、消毒
实例
硫酸铵或硫酸钠等盐溶液使蛋白质盐析
重金属盐(例如硫酸铜)溶液能使蛋白质变性
(5)证明有机物与卤素单质是取代反应还是加成反应的思路——以苯和液溴反应为例
反应原料
苯、纯溴、铁
实验原理
实验装置
实验方案设计
检验产物是否有HBr生成,若有则为取代反应;若无则为加成反应。
微点拨
AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,说明有HBr气体生成,该反应应为取代反应,但是前提必须是在圆底烧瓶和锥形瓶之间增加一个CCl4的洗气瓶,吸收Br2(g),防止对HBr检验的干扰 (若无洗气瓶,则AgNO3溶液中有浅黄色沉淀生成,不能说明该反应为取代反应,因为Br2(g)溶于水形成溴水也能使AgNO3溶液中产生浅黄色沉淀).
4.常考无机实验设计方案及评价
(1)溶度积常数
①AgCl、AgI、Ag2S的转化
实验步骤
向盛有2 mL 0.1 mol·L-1 NaCl溶液的试管中滴加2滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,观察并记录现象;振荡试管,然后向其中滴加4滴0.1 mol·L-1 KI溶液,观察并记录现象;振荡试管,然后再向其中滴加8滴0.1 mol·L-1 Na2S溶液,观察并记录现象。
实验示意图
实验现象
先有白色沉淀产生;然后白色沉淀转化为黄色沉淀;最后黄色沉淀转化为黑色沉淀。
化学方程式
NaCl+AgNO3=== AgCl↓+NaNO3
AgCl+KI===AgI+KCl
2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
实验结论
AgCl沉淀转化为AgI沉淀,AgI沉淀又转化为Ag2S沉淀,说明溶解度由小到大的顺序为Ag2S<AgI<AgCl。
微点拨
注意试剂的加入量, NaCl溶液可以过量,但是AgNO3溶液不能过量。
②常见的题干类型
向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加KI溶液产生黄色沉淀。
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO3溶液先产生黄色沉淀。
【微点拨】
①组成类型相同的难溶电解质,Ksp较大的难溶电解质容易转化为Ksp较小的难溶电解质。
②Ksp相差不大的难溶电解质,Ksp较小的难溶电解质在一定条件下可以转化为Ksp较大的难溶电解质。
如:Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.6×10-9,即Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),但两者相差不大,可以相互转化,在BaSO4饱和溶液中加入高浓度的Na2CO3溶液,也可以转化成Ksp较大的BaCO3。
③KSP:KSP(AgCl)>KSP(AgBr)>KSP(AgI)>KSP(Ag2S),则溶解度S(AgCl)>S(AgBr)>S(AgI)>S(Ag2S)。
沉淀转化:AgClAgBrAgIAg2S。
(2)比较物质的酸性
①酸性强弱比较:可通过强酸制弱酸、对应盐的碱性、同浓度溶液导电能力或pH等方法来比较。
利用较强酸制较弱酸来比较
如:NaClO+CO2+H2O===NaHCO3+HClO,则酸性:H2CO3>HClO>HCO3-
特例:H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4、Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑、CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
利用同浓度对应盐的碱性强弱来比较
如:用pH计测量0.1 mol·L-1 NaA和0.1mol·L-1 NaB溶液的pH,NaA的pH强,则酸性:HA<HB
【微点拨】
a.测NaA和NaB饱和溶液的pH,因为饱和溶液的浓度不一定相同,故方案不行;
b.测NaA和Na2CO3溶液的pH,无法比较HA和H2CO3酸性强弱;
③利用同浓度酸溶液的导电能力(或pH)来比较
如:0.1mol·L-1 HA溶液的导电性比0.1mol·L-1 HB溶液的导电性强(或pH小),则酸性:HA>HB
②弱酸酸式盐的电离程度与水解程度比较:可通过测得溶液的酸、碱性的方法来比较;
如:NaHA溶液呈酸性,则NaHA的电离程度大于水解程度。
(建议用时:40分钟)
考向01 实验方案设计
1.(2025·广东广州·综合测试)某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量和泥沙)的提纯方案如下。下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ加热可以增大苯甲酸的溶解度
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是为了除去泥沙和防止苯甲酸析出
C.操作Ⅲ是蒸发结晶
D.以上提纯苯甲酸的方法是重结晶
2.(2025·四川·联考)已知极易溶于水,易溶于乙醇。某同学用收集满的或进行喷泉实验,设计了多个装置如下,图1装置实验前先关闭止水夹。下列说法错误的是
A.标准状况下图1喷泉试验后,烧瓶内氨水的物质的量浓度约为
B.利用图1进行喷泉实验,将胶头滴管中的水挤入烧瓶,立即形成喷泉
C.利用图2进行喷泉实验,用冰冷的毛巾覆盖烧瓶可引发形成喷泉
D.图3锥形瓶内盛有乙醇,水槽中加入热水加热可引发喷泉
3.(2025·河南三峡·模拟)某同学设计如下实验,验证乙醇在浓硫酸的作用下能发生消去反应(部分夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A.装置甲中温度计应插入液面以下
B.装置甲中圆底烧瓶内液体温度应迅速升温至170℃
C.装置乙中浓NaOH溶液的作用是吸收挥发的乙醇
D.证明发生消去反应的实验现象为装置丙中溴水褪色
4.(2025·湖南岳阳·阶段测试)《博物新编》有关于磺强水制法的记载:“以铅作一密炉,炉底贮以清水,焚硝磺于炉中,使硝磺之气重坠入水,然后将水再行蒸炼,一如蒸酒甑油之法,务使水汽尽行升散,则所存者是磺强水(H2SO4)矣。”文中“硝”指KNO3,“磺”指硫黄。某小组设计实验探究文中磺强水制法的真实性,装置如图所示。下列叙述正确的是
A.装置Ⅰ中32gS完全反应时转移4mol电子
B.装置Ⅱ中发生非氧化还原反应
C.装置Ⅲ用于吸收尾气
D.用铁粉可确认装置Ⅱ中含有磺强水
5.(2024·福建龙岩·一模)兴趣小组设计以下实验,探究MnOx氧化甲苯蒸气(还原产物为MnO)生成无污染气体的效果。
下列说法错误的是
A.气体X可以是氮气
B.通过Ⅲ、Ⅳ中现象可判断甲苯是否被MnOx完全氧化
C.若n(甲苯):n(MnOx)=1:36发生反应,则x=1.5
D.装置Ⅲ、Ⅳ互换顺序仍可判断甲苯是否被完全氧化
考向02 实验方案评价
1.(2025·四川成都·月考)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
甲烷中混有少量乙烯,可将其通入酸性高锰酸钾溶液
除去乙烯
B
向Na2CO3溶液中滴加稀硫酸,反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中,观察现象
非金属性:C>Si
C
向5mLNaCl溶液中滴加2滴等浓度的AgNO3溶液出现白色沉淀,过滤后取上层清液又加入2滴等浓度的NaI溶液
Ksp[AgCl] > Ksp[AgI]
D
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,冷却后先加入氢氧化钠溶液,再加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液,并加热,观察有无砖红色沉淀
蔗糖是否发生水解
2.(2025·北京·期中)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸,滴加溶液,观察溶液颜色变化
食品脱氧剂样品中有无价铁
B
向淀粉溶液中加适量20%溶液,加热,冷却后加溶液至碱性,再加少量碘水,观察溶液颜色变化
淀粉溶液在稀硫酸和加热条件下是否水解
C
向浓中插入红热的炭,观察生成气体的颜色
炭可与浓反应生成
D
分别向和沉淀中滴加足量的溶液,观察沉淀是否溶解
比较镁和铝的金属性
3.(2025·江苏·月考)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,观察火焰颜色
溶液中存在
B
向盛有3mL0.1mol/L 溶液的试管中滴加2滴0.1mol/L NaCl溶液,振荡试管,再向试管中滴加2滴0.1mol/L碘化钾溶液,观察生成沉淀的颜色
(AgI)<(AgCl)
C
将中间裹有锌皮的铁钉放在滴有酚酞的饱和NaCl溶液中,一段时间后观察铁钉周围溶液颜色变化
铁钉能发生吸氧腐蚀
D
向溶液中缓慢滴加硫酸,观察溶液颜色变化
探究浓度对和相互转化的影响
4.(2025·江苏苏州·开学考)下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向淀粉溶液中加适量溶液,加热,冷却后加新制悬浊液,加热,观察溶液变化
淀粉发生水解
B
向、的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,观察产生沉淀颜色
C
用计测定等浓度盐酸和溶液的
的非金属性比I强
D
向含有溶液的试管中滴加几滴溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
具有还原性
5.(2025·江苏南京·开学考)室温下,下列实验探究方案不能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
用电导率传感器分别测定等体积的溶液和盐酸的电导率,比较溶液的导电性强弱
探究是否为弱电解质
B
向圆底烧瓶中加入、无水乙醇、碎瓷片和1-溴丁烷,微热。将产生的气体通入溴的溶液,观察现象
探究1-溴丁烷的消去产物
C
向盛有溶液的试管中滴加2滴溶液,振荡试管,然后向其中滴加4滴溶液,观察现象
探究和的大小
D
以、为电极,以酸化的溶液作电解质溶液,连接成原电池装置,过一段时间,从电极区域取少量溶液于试管中,滴入2滴溶液,观察现象
探究金属的电化学保护法
6.(2025·湖南长沙·阶段考)实验是科学探究的重要手段,下列实验操作或方案正确且能达到预期目的的是
实验目的
A.石油分馏时接收馏出物
B.酸式滴定管排气操作
实验操作或方案
实验目的
C.制取氨气
D.证明温度对平衡的影响
实验操作或方案
7.(2025·湖北·联考)下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A.
常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化
B.
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入少量稀硝酸,再滴加几滴KSCN溶液,观察现象
检验菠菜中是否含有铁元素
C.
各取硫酸铜与氯化铜少量固体加水溶解成稀溶液,观察固体颜色与形成溶液后的颜色
证明溶液显蓝色是由所致
D.
向饱和溶液中,加入几滴鸡蛋清溶液,振荡;再加入蒸馏水,振荡观察现象
探究蛋白质的盐析过程是否可逆
8.(2025·江苏常州·开学考)下列实验探究方案能达到相应探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向乙醇中加入一小粒金属钠,观察现象
乙醇中是否含有水
B
取少量久置的粉末于试管中,向其中滴加酸化,再滴加溶液,观察现象
是否变质
C
将乙醇和浓硫酸在170℃时共热所得气体通入酸性溶液中,观察现象
乙烯具有还原性
D
室温下,测定溶液的pH
比较与的大小
1.(2025·广东汕头·月考)钠及其化合物在自然界广泛存在,并有重要用途。
(1)写出过氧化钠中阴离子的电子式: 。
(2)把一定量过氧化钠和未知量碳酸氢钠混合物放置在密闭体系中,充分加热后排出气体,固体残留物中一定含有的物质是 (填化学式)。
(3)熔融态的过氧化钠是非常好的氧化剂,可用于工业上氧化FeSO4制高铁酸钠(Na2FeO4)(称为干法制备),干法制备中每1mol FeSO4参加反应转移4mol电子,产物中还有氧气生成。写出干法制取高铁酸钠的化学方程式: 。
(4)将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究:
【提出假设】假设1:白色物质是Na2O; 假设2:白色物质是Na2CO3;
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验操作
实验现象
结论
方案一
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞溶液
溶液变成红色
白色物质为Na2O
方案二
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞溶液
无明显现象
【思考与交流】
①通过方案1和方案2的实验,上述三个假设中, 成立。钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 。
②有同学认为白色物质可能是氢氧化钠,你是否同意他的观点,简述理由: 。
(5)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示(部分物质已略去)。
①请写出生成NaHCO3的化学方程式
②关于上述过程,下列说法中正确的是 (填字母)。
a.CO2可循环使用 b.副产物NH4Cl可用作肥料
c.反应过程中应先通入极易溶于水的NH3,使溶液显碱性,然后再通入CO2气体
2.(2025·广东·联考)性质多样,用途广泛,可以在不同情境中研究其变化。回答下列问题:
(1)探秘“大象牙膏”:将的溶液、洗衣液、固体加入量筒中,有巨大泡沫柱形成,反应原理为、,则在探秘“大象牙膏”的过程中的作用是 。
(2)工业上采用氧化法处理含氰废水,反应原理为,该反应过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)某兴趣小组探究外界条件对“催化分解”的影响,在室温下进行以下实验。
①用溶液配制溶液,该过程中可能用到的仪器有 (填选项字母)。
②实验探究:调节溶液的,将饱和溶液滴入溶液中,记录实验现象和反应停止时间,实验数据如表所示:
实验序号
(28%溶液)/
(饱和溶液)/
溶液混合后的
实验现象
反应停止时间/
10.0
4.0
0
3
溶液瞬间变为红褐色,反应最剧烈,产生大量气泡,最终溶液变成黄色
10
4.0
8.0
3
溶液瞬间变为红褐色,反应较剧烈,最终溶液变成黄色
30
2.0
0.8
11.2
3
溶液变为红褐色,反应平缓,后有气泡产生,后气泡增加,最终溶液为浅黄色
300
10.0
0.8
3.2
3
溶液瞬间变为红褐色,反应较剧烈,最终溶液变成黄色
30
根据表中信息, 。
③实验结论:根据各组实验结果推知溶液和溶液浓度越大,反应速率 (填“越快”或“越慢”);分解速率过快,容易使溶液冲出试管,从安全角度考虑,最适合选择 组(填实验序号)进行的催化分解实验。
(4)兴趣小组继续探究室温下溶液对催化分解的影响。
i.实验猜想:甲同学认为在一定温度下,溶液越小,催化分解速率越慢。
ii.查阅资料:与反应产生强氧化性的羟基自由基的过程被称为类芬顿反应,该反应机理如下:
铁离子水解:;
引发阶段:;;
反应阶段:;;。
iii.验证猜想:甲同学设计如下方案进行实验(实验过程中无沉淀生成)。
序号
条件控制
实验现象
(溶液)/
(饱和溶液)/
e
10.0
4.0
1
溶液瞬间呈黄色,缓慢产生气泡,最终溶液为黄色
f
10.0
4.0
5
溶液瞬间呈深棕色,…
①预测组的实验现象,将省略号处内容补充完整: 。
iv.实验小结:猜想成立。
②从反应机理角度分析,当较低时气泡产生速率较慢的原因为 。
1
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$