内容正文:
书
专题突破
一、实验方案的设计与评价
化学实验方案的评价通常可以从以下几个方面进行:
1.科学性
实验原理是否正确、科学,符合化学基本理论和规律.所选试剂和反
应条件是否合理,能否达到预期的实验目的.
2.安全性
实验操作过程是否存在安全隐患,如有毒有害物质的使用和处理是
否得当.实验装置是否稳定可靠,不易发生意外事故.
3.可行性
实验所需的试剂、仪器是否容易获取.实验步骤是否简单明了,易于
操作和控制.
4.环保性
实验过程中是否产生环境污染,是否采取了有效的环保措施.
5.经济性
实验成本是否合理,原料是否廉价易得.
6.准确性
实验设计是否能够准确测量所需的数据或观察到预期的现象.实验
误差是否在可接受的范围内.
7.创新性
实验方案是否具有一定的创新性,能否为解决问题提供新的思路和
方法.
二、物质制备类综合实验探究
1.定量实验常用计算公式
(1)n=mM,n=
V
Vm
,n=cV(aq).
(2)物质的质量分数(或纯度)=该物质的质量
混合物的总质量
×100%
(3)产品产率=产品的实际产量
产品的理论产量
×100%
(4)物质转化率=参加反应的量
加入的量
×100%.
2.定量实验常用计算方法
(1)关系式法
关系式是表示两种或多种物质之间物质的量关系的一种简化式子.
在多步连续反应中,它可以把已知物质和所求物质之间的物质的量的关
系表示出来,把多步计算简化成一步计算.
(2)守恒法
守恒法是指物质在发生变化或反应过程中某些量始终保持不变.定
量实验计算中常用的是元素质量守恒、得失电子守恒等.
三、常用答题模板
1.“操作”模板
(1)蒸发结晶的操作:将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断
搅拌,待有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干剩余水分.
(2)测溶液pH的操作:取一小块 pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用
蘸有待测液的玻璃棒点在(或用胶头滴管吸取待测液滴在)pH试纸上,观
察试纸颜色变化,并与标准比色卡对比.
(3)滴定操作:滴定时,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛
注视锥形瓶内溶液颜色的变化.
(4)证明沉淀完全的操作:静置,取沉淀后的上层清液,滴加少量 xx
试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全.
(5)洗涤沉淀的操作:沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加洗涤剂
至浸没沉淀,静置使其全部滤出,重复操作2~3次.
(6)检验沉淀是否洗涤干净的操作:取最后一次洗涤液,滴加少量 xx
试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子,选择合适的检验试剂),若没有 xx
(特征现象)出现,证明沉淀已洗涤干净.
2.“仪器或试剂作用”模板
(1)反应容器中和大气相通的玻璃管的作用:平衡气压,避免反应容
器中压强过大.
(2)有机物分离过程中加无水氯化钙的作用:干燥(除水).
(3)恒压滴液漏斗上的支管的作用:保证反应容器(一般为圆底烧瓶)
内压强与恒压滴液漏斗内压强相等(平衡压强),使恒压滴液漏斗内的液
体顺利滴下.
3.“目的或原因”模板
(1)冷凝回流的作用及目的:防止xx蒸气逸出而脱离反应体系,提高
xx物质的转化率.
(2)加入氧化性试剂的目的:使xx(还原性)物质转化为xx物质.
(3)沉淀的目的:除去杂质xx.
(4)沉淀用乙醇洗涤的目的:①减小固体的溶解损失;②除去固体表
面吸附的杂质;③乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥.
(5)控制溶液 pH的目的:防止 xx离子水解;防止 xx离子沉淀;确保
xx离子沉淀完全;防止xx物质溶解等.
(6)加热的目的:增大反应速率或促进平衡向xx方向(一般是有利于
生成目标产物的方向)移动.
(7)水浴加热的目的:便于控制反应温度,使受热均匀.
(8)反应前通入xx气体的目的:排尽空气,避免对反应造成干扰或发
生副反应;反应后通入xx气体的目的:将产生的气体全部吹出,被后续装
置完全吸收.
(9)“趁热过滤”后,先向滤液中加入少量水加热至沸腾,然后再“冷
却结晶”出目标产物的原因:稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产
品的纯度.
(10)加过量A试剂的原因:使B物质反应完全或提高 B物质的转化
率等.
(11)温度不高于xx℃的原因:温度过低反应速率较小,温度过高 xx
物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)分解或 xx物质(如浓盐酸)挥发或
促进xx物质(如 AlCl3等)水解等.
(12)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强使液体沸点降低,防止
xx物质(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)受热分解.
(13)在xx气体氛围中蒸发、反应的原因:抑制 xx离子的水解(如蒸
发AlCl3溶液得无水AlCl3时需在HCl气流中进行,加热MgCl2·6H2O得
MgCl2时需在 HCl气流中进行等).
(14)配制xx溶液时事先煮沸蒸馏水的原因:除去溶解在蒸馏水中的
氧气,防止xx物质被氧化
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书
真题链接
例1.(2024北京)下列实验的对应操作中,不合理的是 ( )
A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的 NaCl溶液获得
NaCl晶体
D.配制一定物质的量浓度的 KCl
溶液
解析:配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流时其低端应该在
容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶
头滴管滴加蒸馏水,D项不合理.
答案:D
例2.(2024浙江)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行
实验,观察到相关现象.其中方案设计和结论都正确的是 ( )
选
项
影响
因素
方案设计 现象 结论
A 浓度
向 1mL0.1mol/L
K2CrO4溶液中加入
1mL1.0mol/LHBr
溶液
黄色溶液
变橙色
增大反应物浓度,平
衡向正反应方向移动
B 压强
向恒温恒容密闭玻璃
容器中充入100mLHI
气体,分解达到平衡后
再充入100mLAr
气体颜色
不变
对于反应前后气体总
体积不变的可逆反
应,改变压强平衡不
移动
C 温度
将封 装 有 NO2 和
N2O4混合气体的烧
瓶浸泡在热水中
气体颜色
变深
升高温度,平衡向吸
热反应方向移动
D 催化剂
向1mL乙酸乙酯中
加入1mL0.3mol/L
H2SO4溶液,水浴加热
上层液体
逐渐减少
使用合适的催化剂可
使平衡向正反应方向
移动
解析:在 K2CrO4 溶液中存在平衡:2CrO
2-
4 (黄色)+2H 幑幐
+
Cr2O
2-
7 (橙色)+H2O,且该溶液具有氧化性,HBr具有还原性,向 1mL
0.1mol/LK2CrO4溶液中加入1mL1.0mol/LHBr溶液,可发生氧化还原
反应生成Br2使溶液变为橙色,干扰探究浓度对化学平衡的影响,A错误;
反应:2HI(g幑幐) H2(g)+I2(g)为反应前后气体总体积不变的可逆反应,
分解达到平衡后再充入100mLAr,虽然总压增大,但H2、I2、HI浓度不变,
平衡不发生移动,气体颜色不变,应得到的结论是:对于反应前后气体总
体积不变的可逆反应,恒温恒容时,改变压强平衡不移动,B错误;反应:
2NO2(g幑幐) N2O4(g)为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆
向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;催化剂只会改变化学反应速率,
不影响平衡移动,D错误.
答案:C
例3.(2024湖南)亚铜配合物广泛用作催化剂.实验室制备
[Cu(CH3CN)4]ClO4的反应原理为 Cu(ClO4)2·6H2O+Cu+8CH3 CN
2[Cu(CH3CN)4]ClO4+6H2O
实验步骤如下:
分别称取3.71gCu(ClO4)2·6H2O和0.76gCu粉置于100mL乙腈
(CH3CN)中反应,回流装置图和蒸馏装置图(加热、夹持等装置略)如下:
已知:①乙腈是一种易挥发的强极性配位溶剂;
②相关物质的信息如下:
化合物 [Cu(CH3CN)4]ClO4 Cu(ClO4)2·6H2O
相对分子质量 327.5 371
在乙腈中颜色 无色 蓝色
回答下列问题:
(1)下列与实验有关的图标表示排风的是 (填字母序号).
(2)装置Ⅰ中仪器M的名称为 .
(3)装置Ⅰ中反应完全的现象是 .
(4)装置Ⅰ和Ⅱ中N2气球的作用是 .
(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4不能由步骤c直接获得,而是先蒸馏至接近
饱和,再经步骤d冷却结晶获得.这样处理的目的是 .
(6)为了使母液中的[Cu(CH3CN)4]ClO4结晶,步骤e中向母液中加
入的最佳溶剂是 (填字母序号).
A.水 B.乙醇 C.乙醚
(7)合并步骤 d和 e所得的产物,总质量为 5.32g,则总收率为
(用百分数表示,保留一位小数).
解析:(3)Cu(ClO4)2·6H2O在乙腈中为蓝色,[Cu(CH3CN)4]ClO4
在乙腈中为无色,因此装置Ⅰ中反应完全的现象是溶液蓝色褪去变为
无色.
(4)由于制备的[Cu(CH3CN)4]ClO4中 Cu元素为 +1价,具有较强
的还原性,容易被空气中的氧气氧化,因此装置Ⅰ和Ⅱ中 N2气球的作用
是排出装置内空气,防止制备的产品被氧化.
(5)[Cu(CH3CN)4]ClO4为离子化合物,具有强极性,在水中溶解度
较大,在温度较高的环境下蒸馏难以分离,若直接将水蒸干难以获得晶体
状固体,因此需先蒸馏至接近饱和,再经步骤d冷却结晶,从而获得晶体.
(6)乙腈具有强极性,水和乙醇为极性溶剂,根据“相似相溶”原理水
和乙醇都会和乙腈互溶,破坏配合物的结构,乙醚为非极性溶剂,因此可
选用的溶剂为乙醚
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书
(7)3.71gCu(ClO4)2·6H2O的物质的量为
3.71g
371g/mol=0.01mol,理
论制得[Cu(CH3CN)4]ClO4的质量为 0.01mol×2×327.5g/mol=
6.55g,总收率为5.32g6.55g×100%=81.2%.
答案:(1)D
(2)球形冷凝管
(3)溶液蓝色褪去变为无色
(4)排出装置内空气,防止制备的产品被氧化
(5)冷却过程中降低[Cu(CH3CN)4]ClO4在水中的溶解度
(6)C (7)81.2%
提分专练
1.为达到下列实验目的,操作方法合理的是 ( )
选项 实验目的 操作方法
A 从含有I2的NaCl固体中提取I2 用CCl4溶解、萃取、分液
B 提纯实验室制备的乙酸乙酯
依次用NaOH溶液洗涤、水洗、
分液、干燥
C
用NaOH标准溶液滴定未知浓
度的CH3COOH溶液
用甲基橙作指示剂进行滴定
D
从明矾过饱和溶液中快速析出
晶体
用玻璃棒摩擦烧杯内壁
2.下列实验方法或试剂使用合理的是 ( )
选项 实验目的 实验方法或试剂
A 检验溶液中是否含有Fe2+ K3[Fe(CN)6]溶液
B 测定KHS溶液中c(S2-) 用AgNO3溶液滴定
C 除去乙醇中少量的水 加入金属Na,过滤
D 测定新制氯水的pH 使用试纸
3.室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是
( )
选项 实验过程及现象 实验结论
A
用0.1mol/LNaOH溶液分别中和
等体积的0.1mol/LH2SO4溶液和
0.1mol/LCH3COOH溶液,H2SO4
消耗的NaOH溶液多
酸性:H2SO4>CH3COOH
B
向2mL0.1mol/LNa2S溶液中滴
加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
氧化性:Br2>S
C
向 2mL浓度均为 0.1mol/L的
CaCl2和 BaCl2混合溶液中滴加少
量0.1mol/LNa2CO3溶液,振荡,
产生白色沉淀
溶度 积 常 数:CaCO3 >
BaCO3
D
用pH试纸分别测定CH3COONa溶
液和NaNO2溶液的pH,CH3COONa
溶液pH大
结合 H+能力:CH3COO
-
>NO-2
4.根据实验操作及现象,下列结论中正确的是 ( )
选
项
实验操作及现象 结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝
酸中,前者产生无色气体,后者无明显
现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
取一定量 Na2SO3样品,溶解后加入
BaCl2溶液,产生白色沉淀.加入浓
HNO3,仍有沉淀
此样品中含有SO2-4
C
将银和 AgNO3溶液与铜和 Na2SO4溶
液组成原电池.连通后银表面有银白色
金属沉积,铜电极附近溶液逐渐变蓝
Cu的金属性比Ag强
D
向溴水中加入苯,振荡后静置,水层颜
色变浅
溴与苯发生了加成反应
5.探究卤族元素单质及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论
都正确的是 ( )
实验方案 现象 结论
A
往碘的 CCl4溶液中加
入等体积的浓KI溶液,
振荡
分层,下层由紫
红色变为浅粉红
色,上 层 呈 棕
黄色
碘在浓 KI溶液中的溶
解能力大于在 CCl4中
的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钠
溶液点在pH试纸上
试纸变白 次氯酸钠溶液呈中性
C
向 2 mL0.1 mol/L
AgNO3溶液中先滴加
4滴0.1mol/LKCl溶
液,再 滴 加 4 滴
0.1mol/LKI溶液
先产生白色沉
淀,再产生黄色
沉淀
AgCl转化为 AgI,AgI
的溶解度小于 AgCl的
溶解度
D
取两份新制氯水,分别
滴加 AgNO3溶液和淀
粉-KI溶液
前者有白色沉
淀,后者溶液变
蓝色
氯气与水的反应存在
限度
6.2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其
制备方法如下:
Ⅰ.制钠砂.向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠
熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现.
Ⅱ.制噻吩钠.降温至10℃,加入25mL噻吩,反应至钠砂消失.
Ⅲ.制噻吩乙醇钠.降温至 -10℃,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋
喃溶液,反应30min.
Ⅳ.水解.恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调 pH至4~
6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液.
Ⅴ.分离.向有机相中加入无水 MgSO4,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,
蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g.
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中液体A可以选择 (填字母序号).
a.乙醇 b.水 c.甲苯 d.液氨
(2)噻吩的沸点低于吡咯( )的原因是
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书
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为 .
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷
溶液的方法是 .
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是 .
(6)下列仪器在步骤 V中无需使用的是 (填名称).无水
MgSO4的作用为 .
(7)产品的产率为 (用Na计算,精确至0.1%).
7.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,mgX完全分解为
ng黑色氧化物Y,nm=
5
6.X的化学式为 .
(4)取含X粗品0.0500g(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0.1000mol/LNa2S2O3
标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00mL(已知:2Cu
2+
+4I- 2CuI↓ +I2,I2+2S2O
2- 3 2I
- +S4O
2-
6 ).滴定终点的现象是
,粗品中X的相对含量为 .
8.H2S可用于合成光电材料.某兴趣小组用CaS与MgCl2反应制备液
态H2S,实验装置如下图,反应方程式为 CaS+MgCl2+2H2 O CaCl2+
Mg(OH)2+H2S↑.
已知:①H2S的沸点是-61℃,有毒;
②装置A内产生的H2S气体中含有酸性气体杂质.
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是 .
(2)完善虚框内的装置排序:A→B→ →F→G.
(3)下列干燥剂,可用于装置C中的是 (填字母序号).
A.氢氧化钾 B.五氧化二磷 C.氯化钙 D.碱石灰
(4)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压:② .
(5)下列说法正确的是 (填字母序号).
A.该实验操作须在通风橱中进行
B.装置D的主要作用是预冷却H2S
C.加入的MgCl2固体,可使MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产
生H2S
D.该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(6)取0.680gH2S产品,与足量 CuSO4溶液充分反应后,将生成的
CuS置于已恒重、质量为31.230的坩埚中,煅烧生成 CuO,恒重后总质量
为32.814g.产品的纯度为 .
9.学习小组为探究Co2+、Co3+能否催化 H2O2的分解及相关性质,室
温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ.
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
无明显变化 溶液变为红色,伴有气泡产生
溶液变为墨绿色,并持续产生
能使带火星木条复燃的气体
已知:[Co(H2O)6]
2+ 为 粉 红 色、[Co(H2O)6]
3+ 为 蓝 色、
[Co(CO3)2]
2-为红色、[Co(CO3)3]
3-为墨绿色.回答下列问题:
(1)配制 1.00mol/L的 CoSO4 溶液,需要用到下列仪器中的
(填字母序号).
(2)实验Ⅰ表明[Co(H2O)6]
2+ (填“能”或“不能”)催化
H2O2的分解.实验Ⅱ中 HCO
-
3 大大过量的原因是 .实验
Ⅲ初步表明[Co(CO3)3]
3-能催化H2O2的分解,写出H2O2在实验Ⅲ中所
发生反应的离子方程式 、 .
(3)实验 Ⅰ 表明,反应 2[Co(H2O)6]
2+ +H2O2 +2H 幑幐
+
2[Co(H2O)6]
3++2H2O难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析
Co3+、Co2+ 分别与 CO2-3 配位后,正向反应能够进行的 原 因 是
.
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉
红色,并产生气体.从 A到 C所产生的气体的分子式分别为 、
.
(参考答案见43版
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书
(7) 帨
師
師 10 HOOC
H3 C
CH
3
CH 3
COOH
帨
師
師
、
H3 C
HOOC
CH
3
COOH
CH 3
解析:(2)根据 B到 D结构的变化,可推知
C 帨
師
師的结构简式为 CH2 CN.
(3)由E和 F的分子式可知二者相差一个
“H2O”,推知 E发生分子内的酯化反应生成 F,
故F的结构简式为 .
(4)E中的含氧官能团的名称为(醇)羟基、
羧基.
(5)对比 G和 H的分子式可知,G中的
—OH被—Cl所 取 代, H 的 结 构 简 式 为
.
(6)由J的结构简式可推知I的结构简式为
.
(7)E的分子式为 C11H12O3,不饱和度为6.
E的同分异构体能与饱和 NaHCO3溶液反应产
生CO2,结合分子式中 O原子的个数,说明含1
个羧基;能发生银镜反应、不能发生水解反应说
明含1个醛基;若3
師
師帪
个甲基在苯环上的位置为
时,羧基、醛基在苯环上有3种位置;若
3 師
師帪
个甲基在苯环上的位置为 时,羧基、
醛基在苯环上有6种位置;若3个甲基在苯环上
師
師帪
的位置为 时,羧基、醛基在苯环上有1
种位置;故符合题意的同分异构体共有3+6+1
=10种;上述同分异构体经银镜反应后酸化所
得产物中核磁共振氢谱显示有4组氢且氢原子
数量 比 为 6∶3∶2∶1
師
師帪
的 结 构 简 式 为
HOOC
H3 C
CH
3
CH 3
COOH 師
師帪、 H3 C
HOOC
CH
3
COOH
CH 3
.
8.(1)C7H7NO3
(2帨
師
師)
OH
+CH3OCH2 →
帨
師
師
Cl+NaOH
O O
+NaCl+H2O
(3)sp3 sp2 选择性将分子中的羟基氧化
为羰基
(4)硝基 氨基
(5)
(6) 帨
師
師12 OH
( 帨
師
師
或
OH
)
解析:(2)由题给合成路线中 C→D的转化
可知,苯酚可与 CH3OCH2Cl
帨
師
師
发生取代反应生成
O O
与 HCl,HCl可与 NaOH发生中
和反应生成NaCl和H2O.
(3)D→E发生了羟基到酮羰基的转化,对
应碳原子杂化轨道类型由 sp3变为 sp2.PCC的
作用为选择性将分子中的羟基氧化为羰基.
(4)对比F与G的结构简式可知,步骤ⅱ发
生了由硝基到氨基的转化.
(5)根据已知反应,推出化合物Ⅰ的结构简
式为 .
(6)化合物Ⅰ的分子式为 C10H14O,不饱和
度为4.化合物Ⅰ的同分异构体分子中含有苯环
(已占据4个不饱和度),则其余 C原子均为饱
和碳原子.又由红外光谱无醚键吸收峰,可得苯
环上的取代基中含1个羟基;再由分子中苯环上
只含有1个取代基,可知该有机物的碳链结构有
如 下 4 种 師
師
帩
: 1
2
3
4
師
師
帩
、 1
2
34
師
師
帩
、
1
3
2
3 師
師
帩
、
1
1
1
(1、2、3、4均表示羟
基的连接位置),所以满足条件的化合物Ⅰ的同
分异构体共有12种;其中,苯环侧链上有3种不
同化学环境的氢原子,且个数比为6∶2∶1的同分
异构体应含有两个等效的甲基,
帨
師
師
则其结构简式为
OH 帨
師
師
或
OH
.
微专题18提分专练
1.D 从含有 I2的 NaCl固体中提取 I2,用
CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳
中,没有提取出来,A错误;乙酸乙酯在氢氧化钠
碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯
不能用氢氧化钠溶液洗涤,B错误;用 NaOH标
准溶液滴定未知浓度的 CH3COOH溶液,反应到
达终点时生成 CH3COONa,其溶液呈碱性,而甲
基橙变色范围pH为3.1~4.4,故不能用甲基橙
作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作
指示剂,C错误;从明矾过饱和溶液中快速析出
晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,在烧杯内壁
产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D正确.
2.A 溶 液 中 含 有 Fe2+,可 以 与
K3[Fe(CN)6]发生反应使溶液变成蓝色,A合
理;随着滴定的不断进行,溶液中 S2-不断被消
耗,但是溶液中的 HS-还可以继续发生电离生
成S2-,B不合理;金属 Na既可以和水发生反应
又可以和乙醇发生反应,C不合理;新制氯水具
有漂白性,不能用pH试纸测定其pH的大小,可
以用pH计进行测量,D不合理.
3.B H2SO4是二元酸,CH3COOH是一元
酸,通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸
性的强弱,A错误;向2mL0.1mol/LNa2S溶液
中滴加几滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀,说明发
生反应:S2-+Br2 2Br
-+S↓,因此氧化性:Br2
>S,B正确;CaCO3和 BaCO3均为白色沉淀,无
法通过现象确定沉淀种类,无法比较 CaCO3和
BaCO3 溶度积常数的大小,C错误;比 较
CH3COO
-和NO-2 结合H
+能力,应在相同条件下
测定相同浓度 CH3COONa溶液和 NaNO2溶液的
pH,但题中未明确指出两者浓度相等,D错误.
4.C 常温下,铁片与浓硝酸会发生钝化,
导致现象不明显,所以不能通过该实验现象比较
浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱,A错误;浓硝酸
会氧化亚硫酸根生成硫酸根,仍然产生白色沉
淀,所以不能通过该实验现象判断样品中含有硫
酸根,B错误;铜比银活泼,在形成原电池过程
中,作负极,发生氧化反应,生成了铜离子,导致
溶液变为蓝色,所以该实验可以比较铜和银的金
属性强弱,C正确;向溴水中加入苯,苯可将溴萃
取到上层,使下层水层颜色变浅,不是溴与苯发
生了加成反应,D错误.
5.A 次氯酸钠溶液具有强氧化性,能使有
机色质漂白褪色,无法用 pH试纸测定次氯酸钠
溶液的pH,B错误;C项,硝酸银溶液过量,再加
入碘化钾溶液时,存在碘化银沉淀的生成,无法
比较氯化银和碘化银的溶度积大小,C错误;新
制氯水中的氯气和次氯酸都能与碘化钾反应生
成使淀粉变蓝色的碘单质,则溶液变蓝色不能说
明溶液中存在氯气分子,无法证明氯气与水的反
应存在限度,D错误.
6.(1)c
(2) 中含有N原子,可以形成分子间
氢键,氢键可以使熔沸点升高
(3) →2 +2Na 2 +H2↑
(4)将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此
过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热
(5)将 NaOH中和,使平衡正向移动,增大
反应物的转化率
(6)球形冷凝管和分液漏斗 除去水
(7)70.0%
解析:(1)步骤Ⅰ制钠砂过程中,液体 A不
能和Na反应,而乙醇、水和液氨都能和金属 Na
反应,故选c.
(2) 中含有N原子,可以形成分子
间氢键,氢键可以使熔沸点升高,而噻吩不能形
成氢键
.
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(+
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书
(3)步骤Ⅱ中 和 Na反应生成2-噻
吩钠和H2.
(4)将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此
过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热.
(5)2-噻吩乙醇钠水解生成2-噻吩乙醇
的过程中有NaOH生成,用盐酸调节 pH的目的
是将 NaOH中和,使平衡正向移动,增大反应物
的转化率.
(6)步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏,蒸馏的
过程中需要直形冷凝管而不能用球形冷凝管,故
无需使用的仪器是球形冷凝管和分液漏斗;向有
机相中加入无水MgSO4的作用是除去水.
(7)步骤Ⅰ中向烧瓶中加入4.60g金属钠,
Na的物质的量为 4.60g23g/mol=0.2mol,步骤Ⅱ中
Na完全反应,根据转化关系可知,理论上可以生
成 0.20mol2-噻吩乙醇,产品的产率为
17.92g
0.2mol×128g/mol×100%=70.0%.
7.(1)具支试管 防倒吸
(2)Cu+H2O2+2H
+ Cu2++2H2O O2
既不是氧化剂,又不是还原剂
(3)CuO2
(4)溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的
颜色 96%
解析:(1)由图可知,仪器 A的名称为具支
试管;铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,
其中二氧化氮易溶于水且和水反应,需要防倒
吸,则装置B的作用为防倒吸.
(2)根据实验②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
Cu2+,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;在铜和过氧化氢的反应过程中,
氢元素的化合价没有发生变化,故从氧化还原角度
说明H+既不是氧化剂,又不是还原剂.
(3)X为铜的氧化物,黑色氧化物 Y为
CuO.设X的化学式为 CuxOy,由 Cu原子守恒可
得n(CuO)=xn(CuxOy),
xm
64x+16y=
n
80,将
n
m=
5
6代入上式得x∶y=1∶2,X的化学式为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;根据题给已知反应,CuO2与过
量的酸性 KI发生的反应为2CuO2+8I
- +8H
+
2CuI+3I2+4H2O,可以得到关系式:2CuO2~
3I2 ~6S2O
2-
3 ,粗 品 中 X 的 相 对 含 量 为
0.1000mol/L×15.00×10-3L
3 ×96g/mol
0.0500g ×
100%=96%.
8.(1)圆底烧瓶
(2)E→C→D
(3)BC
(4)液封,防止空气中的水蒸气等进入体系
(5)ABC
(6)99%
解析:(2)从装置 A中60℃左右的 H2S气
体转变成装置 F中的 -80℃的液态 H2S,降温
幅度高达140℃,需要分级、逐步冷却降温,故装
置连接顺序为A→B→E→C→D→F→G.
(3)H2S是酸性气体,不可以用碱性干燥剂
干燥,所以不可以用氢氧化钾和碱石灰.
(4)若H2S气体产生速率过快,装置内压强
过大,G导管中汞液面下降;H2S气体液化,会使
F内压强迅速降低,G导管中汞液面上升,因此
汞的第一个作用是平衡气压;该实验的目的是制
得液态H2S,G导管中的汞可以阻止空气中的水
蒸气等进入体系,如果水蒸气进入遇-80℃极易
结冰,堵住导管,故汞的第二个作用是液封.
(5)H2S有毒,该实验操作须在通风橱中进
行,A正确;气体不能骤冷,装置D的主要作用是
预冷却 H2S,B正确;加入的 MgCl2固体可使
MgCl2溶液保持饱和,有利于平稳持续产生H2S,
C正确;该实验产生的尾气不可用硝酸吸收,硝
酸的氧化性虽然可以把H2S氧化为S单质,但是
稀硝酸产生的NO或者浓硝酸产生的 NO2,会污
染空气,D错误.
(6)氧化铜的质量为32.814g-31.230g=
1.584g,则氧化铜的物质的量为0.0198mol,根
据 H2S~CuS~CuO,则 H2S的物质的量为
0.0198mol,H2S的质量为0.6732g,产品纯度
为
0.6732g
0.680 ×100%=99%.
9.(1)bc
(2)不能 吸收产生的 H+,维持 pH,促进
反应正向进行 2[Co(H2O)6]
2+ +10HCO-3 +
H2O 2 2[Co(CO3)3]
3- +18H2O+4CO2↑
2H2O2
[Co(CO3)3]
3-
2H2O+O2↑
(3)Co2+与 CO2-3 配位,H
+浓度增大,平衡
正向移动;Co3+与CO2-3 配位,[Co(H2O)6]
3+浓
度降低,平衡正向移动,因此反应都能正向进行.
(4)CO2 O2
解析:(1)配制1.00mol/L的 CoSO4溶液,
需要用到容量瓶、胶头滴管等,因此选bc.
(2)CoSO4溶液中 Co以[Co(H2O)6]
2+的
形式存在,向其中加入30%的H2O2后无明显变
化,表明[Co(H2O)6]
2+不能催化 H2O2的分解.
实 验 Ⅱ 中 HCO-3 与 Co
2+ 结 合 转 化 为
[Co(CO3)2]
2-和H+,HCO-3 过量的原因是吸收
产生的H+,维持pH,促进反应正向进行.实验Ⅲ
的实验现象表明在 H2O2的作用下 Co
2+能与
HCO-3 反 应 生 成 [Co(CO3)3]
3-,然 后
[Co(CO3)3]
3-能催化 H2O2的分解,因此,H2O2
在实验 Ⅲ 中所发生反应的离子方程式为
2[Co(H2O)6]
2+ + 10HCO-3 + H2O 2
2[Co(CO3)3]
3- +18H2O +4CO2↑、2H2O2
[Co(CO3)3]
3-
2H2O+O2↑.
(3)一方面 Co2+与 CO2-3 配位,H
+浓度增
大,平衡正向移动;另一方面Co3+与CO2-3 配位,
[Co(H2O)6]
3+浓度降低,平衡正向移动,因此反
应都能正向进行.
(4)实验Ⅳ中,A到 B溶液变为蓝色,说明
[Co(CO3)3]
3-转化为[Co(H2O)6]
3+,Co元素
化合价不变,发生非氧化还原反应,产生的气体
为 CO2;B 到 C 溶 液 变 为 粉 红 色,说 明
[Co(H2O)6]
3+转化为[Co(H2O)6]
2+,Co元素
化合价降低,发生氧化还原反应,氧元素化合价
升高,则产生的气体为O2.
微专题19提分专练
1.B 重晶石矿(主要成分为BaSO4)通过一
系列反应,转化为 BaS溶液;加盐酸酸化,生成
BaCl2和H2S气体;在 BaCl2溶液中加入过量的
NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干
燥,得到Ba(OH)2·8H2O;过滤得到的溶液1的
溶质主要含 NaCl及过量的 NaOH;Ba(OH)2·
8H2O加水溶解后,加入Ti(OC4H9)4,进行合成反
应,得到BaTiO3粗品,最后洗涤得到最终产品.
由上述分析可知,“气体”主要成分为 H2S
气体,“溶液 1”的溶质主要含 NaCl及过量的
NaOH,A错误;“系列操作”得到的是 Ba(OH)2
·8H2O晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,
冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,B正确;“合成反应”
是 Ba(OH)2·8H2O和 Ti(OC4H9)4反应生成
BaTiO3,该反应中元素化合价未发生变化,不是
氧化还原反应,C错误;“洗涤”时,若使用稀
H2SO4,BaTiO3会部分转化为难溶的 BaSO4,故
不能使用稀H2SO4,D错误.
2.(1)p
(2)Fe2O3、CaCO3 SiO
2-
3 GaAs+4H2O2+
4OH - [Ga(OH)4]
-+AsO3-4 +4H2O
(3)[Ga(OH)4]
-+H + Ga(OH)3↓+H2O
(4)蒸发皿 普通漏斗
(5)H2SiO3
(6)[Ga(OH)4]
-+3e- Ga+4OH-
(7)6.25×10-5.7
解析:由题给流程可知,砷化镓废料经浆化
后,加入氢氧化钠和过氧化氢混合溶液的碱浸,
砷化镓转化为 Na[Ga(OH)4]和 Na3AsO4,二氧
化硅转化为硅酸钠,氧化铁、碳酸钙不与混合溶
液反应,过滤得到含有氧化铁、碳酸钙的滤渣和
含有硅酸钠、Na[Ga(OH)4]和Na3AsO4的滤液;
向滤液中加入稀硫酸调节溶液 pH,将溶液中的
硅酸钠、Na[Ga(OH)4]转化为硅酸、Ga(OH)3
沉淀,过滤得到含有 Na3AsO4的滤液和含有硅
酸、Ga(OH)3的滤渣;滤液经蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、低温干燥得到Na3AsO4·12H2O;
向滤渣中加入稀硫酸,将 Ga(OH)3转化为可溶
于水的Ga2(SO4)3,过滤得到含有硅酸的滤渣和
含有 Ga2(SO4)3的滤液,加入氢氧化钠溶液后
Ga2(SO4)3 生 成 Na[Ga(OH)4],电 解
Na[Ga(OH)4]溶液生成Ga.
(1)Ga位于元素周期表中第四周期、ⅢA
族,属于p区.
(2)根据上述分析,滤渣Ⅰ是Fe2O3、CaCO3,
滤液有Na+、OH-、[Ga(OH)4]
-、AsO3-4 、SiO
2-
3 ,
故GaAs发生反应的离子方程式为GaAs+4H2O2
+4OH - [Ga(OH)4]
-+AsO3-4 +4H2O.
(3)根据已知,Ga和Al相似具有两性,因此
“中和[Ga(OH)4]
-”
发生反应的离子方程式为
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