猜押 化学实验综合题(广东专用)-2025年高考化学冲刺抢押秘籍
2025-04-11
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学实验基础 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.88 MB |
| 发布时间 | 2025-04-11 |
| 更新时间 | 2025-04-11 |
| 作者 | 妙音居士 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51558817.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
猜押 化学实验综合题
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
变量控制
2024年第17题
2022年第17题
实验综合题通常以物质的制备、物质性质或化学原理的探究为背景,考查所用到的仪器、装置;重点考查实验仪器的识别、使用,实验过程的原理分析、实验现象、操作目的描述;制备物质的分离提纯与含量测定有关的必备知识以及实验方案的设计与评价能力。实验题的综合性以及实验原理的分析都能很好地体现一个考生的证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任三个维度的学科素养水平。
广东高考实验综合题较为喜欢探究实验,尤其喜欢考查变量控制实验,情境基本来自选择性必修一的原理实验。
定性定量探究
2023年第17题
押题一 变量控制
1.(2025·广东江门·一模)某学习小组欲探究平衡体系的影响因素,并用色度计检测离子浓度变化。
I.配制溶液
(1)用晶体配制溶液时,用浓盐酸溶解晶体的原因是 。
(2)用溶液配制溶液,需用量筒量取溶液 ,配制过程需要用到的仪器有 。(填序号)
II.探究影响平衡的因素
20℃时,在烧杯中将溶液与溶液混合,发生系列反应,其中都显红色。反应得到红色混合溶液,用色度计测得溶液透光率为。各取红色混合溶液分装于若干试管中备用。完成下列实验:
实验序号
实验操作
透光率
i
试管①:加热至40℃
ii
试管②:加入少量铁粉
iii
试管③:加入溶液
已知:有色离子浓度越大,颜色越深,透光率(T)越小;T1、T2、T3均大于T。
(3)与的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应;实验ii中发生反应 (写离子方程式);用低浓度溶液进行实验的原因是 。
(4)乙同学查阅资料发现存在反应a:(浅黄色),并依据实验iii得出结论:反应a可导致透光率升高。丙同学认为推断依据不严谨,为证明该结论的正确,进一步完善实验,实验方案为: 。
(5)已知:与的系列反应分6步进行,反应i:;反应ii:……,平衡常数依次为、,逐渐减少,其中,平衡时。甲同学认为决定透光率测定结果的是反应,其余反应影响可忽略。请结合计算证明该观点 。
(6)学习小组进一步查阅资料发现:盐在水溶液中电离产生的离子可产生盐效应,使离子运动受到牵制,离子有效浓度降低。若往装有红色混合溶液试管中加入少量固体,测得透光率为T′,则T′ T。(填“>”、“<”或“=”)
2.(2025·广东湛江·一模)过渡金属催化分解过氧化氢时,会产生羟基自由基(),其反应活性强、寿命短、存在浓度低,准确测定的绝对浓度十分困难,某兴趣小组通过邻菲罗啉(Ⅱ)光度法间接测其生成量,反应原理为。
查阅资料:①条件相同时,溶液吸光度A与其物质的量浓度c成正比:(k为吸光物质的吸收系数)。
②能与邻菲罗啉()形成稳定的配离子,该配离子能吸收波长为510的光,而对波长为510的光吸收很弱,可忽略不计。
实验一:配制溶液
(1)用()晶体配制100含的溶液,应准确称取该晶体的质量是 g(分析天平精确度为0.0001g)。另准确称取一定质量晶体,取一定量的溶液配制1000.01溶液备用。配制溶液时需要用到下列仪器中的 (填字母)。
(2)配制溶液时需加入一定量的溶液,其原因是 (用离子方程式解释)。
实验二:测定羟基自由基生成浓度并探究其影响因素
取若干试管编号,按照下表用量混合反应溶液,并依次测定波长为510时溶液的吸光度:
编号
0.01
溶液/
0.01
溶液/
0.01
溶液/
蒸馏水/
吸光度A
0
2.00
0.00
0.00
98.00
1.6
1
2.00
1.00
0.05
96.95
1.2
2
2.00
1.00
0.10
96.90
0.7
3
2.00
1.00
a
96.85
0.3
4
2.00
1.00
0.20
96.80
0.3
5
2.00
1.00
0.25
96.75
0.4
(3)表格中a的数值为 ,若该实验条件下的,空白样品吸光度,则和投料比时羟基自由基生成量 (保留3位有效数字)
分析讨论:该小组同学发现实验过程中实测的空白样品吸光度与文献数值有一定偏差,探究其原因。
提出猜想:在配制溶液时,可能有部分溶质被氧气氧化。
设计实验:
(4)①该小组同学设计实验验证了猜想的正确性,其操作和现象是 。
②甲同学提出,为排除氧气氧化的干扰,可在配制溶液时,加入少量粉,但乙同学认为不可以,其原因是 。
拓展探究:某兴趣小组继续探究催化分解体系中对生成量的影响(用表观生成率表示)。
(5)按照溶液投入量为1,在下,用溶液调节不同,测得表观生成率如图所示,已知随的升高,存在状态变化:,其不同形态对分解生成的表观生成率催化效率不同。下列分析正确的是 (填字母)。
A.在为3~5范围内含量最高
B.催化产生的效率最高
C.大于4之后表观生成率下降的原因是浓度下降
3.(2025·广东珠海·一模)兴趣小组在实验室探究饱和溶液可用于收集乙酸乙酯的原因。
Ⅰ.研究乙酸乙酯在碱性溶液中的水解程度。
查阅资料:常温下,乙酸乙酯在溶液,溶液中水解的平衡常数分别为,,说明在溶液中乙酸乙酯理论上也可以完全水解。
(1)乙酸乙酯能在溶液中水解的化学反应方程式为 。
Ⅱ.探究影响乙酸乙酯水解速率的因素。
(2)兴趣小组探究浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响。
①配制溶液。该过程中用到的仪器有 (填序号)。
②取①中的溶液,按下表配制系列溶液,水浴加热和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间t变化的曲线如图。
序号
V(乙酸乙酯)/mL
温度/℃
ⅰ
35.0
5.0
10.0
25
ⅱ
10.0
x
10.0
25
ⅲ
10.0
30.0
y
60
则x= ,y= 。
根据实验数据,至少可获得三点实验结论。
结论1:增大浓度,乙酸乙酯水解速率 (填“增大”或“减小”);
结论2:当低于一定数值时,乙酸乙酯水解速率较小;
结论3:水解速率与温度有关,水解速率随温度升高而增大。
(a)根据结论3,忽略温度对水电离的影响,在上图中,画出实验iii中pH变化曲线 。
(b)已知25℃时饱和溶液中约为,依据上述结论,甲同学认为乙酸乙酯在饱和溶液中水解速率较小的原因是 ;
(3)兴趣小组继续探究乙酸乙酯在水中的溶解度对其水解速率的影响。
提出假设:乙同学提出乙酸乙酯在水中溶解度较小,也可能使得水解速率较慢。验证假设:已知有关物质的极性值(极性值越大,物质极性越大)如下表:
物质
乙醇
乙酸乙酯
水
溶液
极性值
4.3
4.4
10.2
以(2)中“实验ⅰ”为对照组,限选以上试剂,设计实验方案验证乙同学的假设,并给出判断依据: 。
实验小结:乙同学假设成立。
结论应用:室温下,向密闭容器中加入10.0mL饱和溶液,5.0mL乙酸乙酯,振荡静置。测得油层高度随时间t变化曲线如图,时间点之后油层高度变化加快的原因是 。
4.(2025·广东梅州·一模)配合物在生产、生活中应用广泛。例如:(铁氰化钾)用于检验。回答下列问题:
(1)的配位数为 ,中配位原子是 (填元素符号)。
(2)配位体电子式为 ,对应氢化物HCN分子中键与键数目之比为 。
(3)工业上,以石墨为电极,电解(亚铁氰化钾)溶液可以制备,阳极的电极反应式为 。
(4)探究的性质。查阅资料,提出猜想:
猜想1:溶液中存在电离平衡;
猜想2:具有氧化性。
【设计实验】
序号
实验操作
实验现象
I
在10mL溶液中滴入几滴KSCN溶液,再向溶液中加入少量浓盐酸
滴入KSCN溶液,无明显现象,加入浓盐酸后,_____i______
II
在10mL和的混合溶液中插入一根无锈铁丝
产生蓝色沉淀
III
在10mL溶液中插入一根无锈铁丝(与II中相同)
产生蓝色沉淀
【结果分析】
①实验I证明猜想1成立,实验现象i是 。
②已知:常温下, ;,,又称配离子稳定常数。用必要的文字、离子方程式与数据说明实验I滴入KSCN溶液时无明显现象的原因 。
③实验III产生蓝色沉淀是因为产生了,生成的与未反应的生成了蓝色沉淀,说明猜想2成立。另设计实验证明的氧化性 (要求写出实验操作与预期现象,限选试剂:NaOH溶液、淀粉溶液、KI溶液和饱和溶液)。
④基于猜想1、2成立,可推断实验II、III中 (填“”“”或“”)。
5.(2025·广东东莞·一模)侯德榜为我国纯碱工业发展做出了重要贡献。某兴趣小组开展如下探究:
I.在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取的部分装置如图所示。
(1)装置I中反应的离子方程式为 。
(2)装置II洗气瓶中盛有 溶液。
(3)反应一段时间,装置III中试管内有固体析出,总反应的化学方程式为 。
(4)反应结束后,过滤出试管内固体,对固体进行洗涤,干燥后,将固体置于 (填下图标号),在300℃下加热可制到纯碱。
A. B. C. D.
(5)纯碱在生产生活中一种用途是 。
II.探究影响水解的因素,实验方案如下(溶液浓度均为):
序号
温度℃
V(溶液)/mL
V()/mL
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
18.0
4
40
20.0
0
(6)①由 (填“>”、“<”或“=”)可说明,溶液水解呈碱性;在实验2和3,稀释溶液,促进水解的证据是 (用含和的代数式表示)。
②已知水解是吸热反应,甲同学预测,但实验结果为,实验结果比预测数值小的原因是溶液从25℃升温40℃, 。甲同学补充做了一个实验,测定 ,通过上表和补充测定的数据,近似计算出在25℃和40℃时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:25℃<40℃。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
押题二 定性定量探究
6.(2025·广东佛山·一模)铜氨纤维常用于高档丝织品,铜氨溶液可用于制作铜氨纤维。
(1)制备氮气:
实验室利用如图装置制备氨气,反应的化学方程式为 。
(2)氨水浓度的测定:
将制得的氨气溶于水,取20.00mL该氨水,加入指示剂,用1.000mol·L-1盐酸滴定至终点,消耗盐酸22.00mL。
①该过程中需用到的仪器有 (填仪器名称)。
②该氨水的浓度为 mol·L-1。
(3)配制铜氨溶液:
向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中逐滴加入上述氨水,先出现蓝色沉淀,随后沉淀溶解,溶液变为深蓝色。反应的离子方程式:I. ;II.Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-
(4)探究铜氨离子形成的原因:
①查阅资料 Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=4.8×10-20
Cu2+(aq)+4NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)K=7.24×1012
②提出猜想 根据查阅的资料判断反应II难以进行。通过计算说明理由 。
③验证猜想 设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
i.向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中加入足量1mol·L-1 溶液
生成蓝色沉淀
ii.再向i中悬浊液滴加配制的氨水,振荡
④实验小结猜想成立。
⑤教师指导Cu(OH)2+4NH3+2NH[Cu(NH3)4]2++2NH3·H2O K=1.13×103
⑥继续探究
步骤
现象
iii.向ii中继续滴加 溶液
蓝色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
⑦分析讨论结合方程式II,从平衡移动的角度解释步骤iii的现象 。
7.(2025·广东汕头·一模)氢氧化亚铁在工业上是一种重要的除氧剂、水处理剂。
(1)向试管中加入的新制溶液,滴加的溶液,生成白色沉淀,涉及的离子反应方程式为 。白色沉淀会迅速转为灰绿色,一段时间后转为红褐色,此时 元素被氧化。
i.灰绿色沉淀的研究
(2)查阅资料得知,为层状结构(如右下图),当部分被氧化为时,层状结构不被破坏,生成(1)中灰绿色沉淀——绿锈。夹层内填充有等阴离子,化学式可表示为,设计如下流程进行检验:
流程中试剂A为 (填化学式),经实验测定,则 。
(3)查阅资料得知:绿锈无法稳定存在于高浓度碱性溶液中,Fe(OH)3某些性质类似Al(OH)3,在浓度极高的强碱溶液中无法稳定存在。某同学拟用不同浓度溶液与反应,利用性质,减少灰绿色沉淀生成。实验方案为:取3支试管分别加入固体,再加入不同浓度的溶液。实验结果如下:
沉淀颜色
2
0.1
灰绿色
8
0.1
出现白色,灰绿色极少生成
27.3(饱和)
0.1
明显白色,灰绿色几乎不出现
结合合适的化学用语,试分析浓度增大后白色沉淀明显的原因可能是 。
ii.氢氧化亚铁白色沉淀制备研究
(4)甲同学猜测常温下可以利用与的双水解反应产生白色沉淀。该离子反应为。乙同学猜测二者混合发生复分解反应产生碳酸亚铁,该反应的离子方程式为 。
请通过计算这两个反应的平衡常数来分析说明哪种猜测更合理 (填“甲”或“乙”),其原因是 。
(已知的分别为和,溶于水的以形式存在)
8.(2025·广东·联考)某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应,探究过程如下:
(一)提出猜想
(1)甲同学通过查阅资料,提出猜想1和猜想2。
猜想1:HCHO + Cu(OH)2Cu + CO↑+ 2H2O
猜想2:HCHO + 4Cu(OH)2 +2NaOH2Cu2O + Na2CO3 + 6H2O
猜想1和猜想2均体现了甲醛的 性。
(2)乙同学类比乙醛与新制氢氧化铜的反应,提出猜想3。
用化学方程式表示猜想3: 。
(二)进行实验,收集证据
已知:可用银氨溶液检测CO,反应为CO + 2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3。实验在如图装置中进行。反应结束后,A中生成紫红色固体沉淀物,C中银氨溶液无明显变化,气囊略鼓起。
(3)装置B中水的作用是 。
(4)甲同学取A中反应后溶液加入到足量稀盐酸中,无明显现象。乙同学另取该溶液加入到BaCl2溶液中,产生大量白色沉淀。实验方案明显不合理的是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(5)已知Cu2OCu + CuSO4。丙同学通过实验证明生成的紫红色固体沉淀物是Cu,其实验方案为 。
(三)得出结论
(6)写出过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生反应的化学方程式 。
9.(2025·广东·联考)为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是 。
(2)棉花中浸润的溶液化学式为 。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅳ中检验其中Fe3+ 和Fe2+的试剂分别为 和 。
确定有Fe3+ 和Fe2+现象分别是 和 。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42—的操作是 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性:
过程Ⅳ B溶液中含有的离子
过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
Cl2 > Fe3+ > SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
10.(2025·广东韶关·一模)在生产和生活中用途广泛。
Ⅰ.配制溶液
(1)①下列仪器中,配制溶液需用到的有 (填名称)。
②配制溶液时,需要先将称量好的固体溶解在盐酸中,目的是 。
Ⅱ.某小组同学根据、和的氧化性强弱推断溶液中与可能先后发生两个反应:,进行如下实验。
实验
试剂
现象
Ⅰ
溶液()、过量锌粒
有无色气泡产生,出现红褐色浑浊,静置后溶液黄色变浅,固体中未检出铁
Ⅱ
溶液()、过量锌粉
片刻后有大量气体产生,出现红褐色浑浊,静置后溶液黄色变浅,固体中检出少量铁
(2)①实验Ⅰ结束后,最终还原产物为 。
②结合化学平衡移动原理解释实验Ⅱ中产生红褐色浑浊的原因 。
(3)小组同学思考:铁盐中的阴离子是否会影响实验结果?于是用和代替进行实验:
实验
试剂
现象
Ⅲ
溶液()、过量锌粉
约半小时后,液体变为深棕色,固体中未检出铁
Ⅳ
溶液()、过量锌粉
约半小时后,液体呈浅绿色且浑浊,固体中检出少量铁
资料:,在溶液中呈棕色。
①α= 。
②甲同学根据实验Ⅲ的现象,判断液体中可能生成了,写出生成的离子方程式 。
③对照实验Ⅲ和Ⅳ,溶液与过量锌粉反应没有生成铁的原因可能是 。
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3年真题
考情分析
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实验综合题通常以物质的制备、物质性质或化学原理的探究为背景,考查所用到的仪器、装置;重点考查实验仪器的识别、使用,实验过程的原理分析、实验现象、操作目的描述;制备物质的分离提纯与含量测定有关的必备知识以及实验方案的设计与评价能力。实验题的综合性以及实验原理的分析都能很好地体现一个考生的证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任三个维度的学科素养水平。
广东高考实验综合题较为喜欢探究实验,尤其喜欢考查变量控制实验,情境基本来自选择性必修一的原理实验。
定性定量探究
2023年第17题
押题一 变量控制
1.(2025·广东江门·一模)某学习小组欲探究平衡体系的影响因素,并用色度计检测离子浓度变化。
I.配制溶液
(1)用晶体配制溶液时,用浓盐酸溶解晶体的原因是 。
(2)用溶液配制溶液,需用量筒量取溶液 ,配制过程需要用到的仪器有 。(填序号)
II.探究影响平衡的因素
20℃时,在烧杯中将溶液与溶液混合,发生系列反应,其中都显红色。反应得到红色混合溶液,用色度计测得溶液透光率为。各取红色混合溶液分装于若干试管中备用。完成下列实验:
实验序号
实验操作
透光率
i
试管①:加热至40℃
ii
试管②:加入少量铁粉
iii
试管③:加入溶液
已知:有色离子浓度越大,颜色越深,透光率(T)越小;T1、T2、T3均大于T。
(3)与的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应;实验ii中发生反应 (写离子方程式);用低浓度溶液进行实验的原因是 。
(4)乙同学查阅资料发现存在反应a:(浅黄色),并依据实验iii得出结论:反应a可导致透光率升高。丙同学认为推断依据不严谨,为证明该结论的正确,进一步完善实验,实验方案为: 。
(5)已知:与的系列反应分6步进行,反应i:;反应ii:……,平衡常数依次为、,逐渐减少,其中,平衡时。甲同学认为决定透光率测定结果的是反应,其余反应影响可忽略。请结合计算证明该观点 。
(6)学习小组进一步查阅资料发现:盐在水溶液中电离产生的离子可产生盐效应,使离子运动受到牵制,离子有效浓度降低。若往装有红色混合溶液试管中加入少量固体,测得透光率为T′,则T′ T。(填“>”、“<”或“=”)
【答案】(1)抑制Fe3+的水解
(2)5.0 CD
(3)放热 浓度低时Fe3+颜色较浅,可减少对透光率测定结果的影响
(4)取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入少量KCl固体,测得溶液透光率大于T,说明结论正确(或取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入0.1mL蒸馏水,测得溶液透光率小于T3,说明结论正确)
(5),故,,故以反应i为主
(6)
【分析】实验i加热后T1大于T,说明有色离子浓度降低,平衡逆向移动,该反应为放热反应;反应ii中加入少量铁粉,发生反应:,平衡逆向移动,有色离子浓度降低,故T2大于T;实验iii中加入溶液,可能是水或KCl对透光率产生影响,故可作对比实验:取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入少量KCl固体,测得溶液透光率大于T,说明结论正确(或取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入0.1mL蒸馏水,测得溶液透光率小于T3,说明结论正确)。
【解析】(1)用晶体配制溶液时,用浓盐酸溶解晶体的原因是:抑制Fe3+的水解;
(2)稀释前后溶质的物质的量守恒,故需要用量筒量取溶液的体积为:;配制过程需要用到的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶,故选CD;
(3)由实验①可知,升高温度,透光度增大,即有色离子浓度减小,即逆向移动,故与的反应是放热反应;实验ii中发生的离子反应为: ;Fe3+显黄色,用低浓度溶液进行实验的原因是:浓度低时Fe3+颜色较浅,可减少对透光率测定结果的影响;
(4)实验iii中加入溶液,可能是水或KCl对透光率产生影响,故可取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入少量KCl固体,测得溶液透光率大于T,说明结论正确(或取3mL红色混合溶液于试管中,向试管中加入0.1mL蒸馏水,测得溶液透光率小于T3,说明结论正确);
(5),故,,故以反应i为主;
(6)根据题意,盐在水溶液中电离产生的离子可产生盐效应,使离子运动受到牵制,离子有效浓度降低,使得铁离子与硫氰根离子的反应受阻,平衡逆向移动,浓度减小,透光率增大,故加入NaNO3固体后,T′T。
2.(2025·广东湛江·一模)过渡金属催化分解过氧化氢时,会产生羟基自由基(),其反应活性强、寿命短、存在浓度低,准确测定的绝对浓度十分困难,某兴趣小组通过邻菲罗啉(Ⅱ)光度法间接测其生成量,反应原理为。
查阅资料:①条件相同时,溶液吸光度A与其物质的量浓度c成正比:(k为吸光物质的吸收系数)。
②能与邻菲罗啉()形成稳定的配离子,该配离子能吸收波长为510的光,而对波长为510的光吸收很弱,可忽略不计。
实验一:配制溶液
(1)用()晶体配制100含的溶液,应准确称取该晶体的质量是 g(分析天平精确度为0.0001g)。另准确称取一定质量晶体,取一定量的溶液配制1000.01溶液备用。配制溶液时需要用到下列仪器中的 (填字母)。
(2)配制溶液时需加入一定量的溶液,其原因是 (用离子方程式解释)。
实验二:测定羟基自由基生成浓度并探究其影响因素
取若干试管编号,按照下表用量混合反应溶液,并依次测定波长为510时溶液的吸光度:
编号
0.01
溶液/
0.01
溶液/
0.01
溶液/
蒸馏水/
吸光度A
0
2.00
0.00
0.00
98.00
1.6
1
2.00
1.00
0.05
96.95
1.2
2
2.00
1.00
0.10
96.90
0.7
3
2.00
1.00
a
96.85
0.3
4
2.00
1.00
0.20
96.80
0.3
5
2.00
1.00
0.25
96.75
0.4
(3)表格中a的数值为 ,若该实验条件下的,空白样品吸光度,则和投料比时羟基自由基生成量 (保留3位有效数字)
分析讨论:该小组同学发现实验过程中实测的空白样品吸光度与文献数值有一定偏差,探究其原因。
提出猜想:在配制溶液时,可能有部分溶质被氧气氧化。
设计实验:
(4)①该小组同学设计实验验证了猜想的正确性,其操作和现象是 。
②甲同学提出,为排除氧气氧化的干扰,可在配制溶液时,加入少量粉,但乙同学认为不可以,其原因是 。
拓展探究:某兴趣小组继续探究催化分解体系中对生成量的影响(用表观生成率表示)。
(5)按照溶液投入量为1,在下,用溶液调节不同,测得表观生成率如图所示,已知随的升高,存在状态变化:,其不同形态对分解生成的表观生成率催化效率不同。下列分析正确的是 (填字母)。
A.在为3~5范围内含量最高
B.催化产生的效率最高
C.大于4之后表观生成率下降的原因是浓度下降
【答案】(1)2.7800 ABCDE
(2)[或]
(3)0.15
(4)取少许配制的溶液于试管中,滴入几滴溶液,溶液变为红色 铁和铁离子反应生成亚铁离子,导致溶液中亚铁离子浓度增大,使得配制的溶液中混有多余,导致实验误差
(5)A
【分析】某兴趣小组通过邻菲罗啉(Ⅱ)光度法间接测其生成量,反应原理为,测定羟基自由基生成浓度并探究其影响因素实验中,编号 3 与编号 2、4 的 Fe²⁺用量相差均为0.05 mL,故 a = 0.15 mL,以此解答。
【解析】(1)配100含的溶液,需要的Fe2+物质的量为n=cV=0.10mol/L×0.100 L=0.010 mol,由题给晶体的摩尔质量M= 278 g/mol,所需质量m=n×M=0.010mol×278 g/mol=2.7800g。实验室配制一定体积准确浓度溶液的常规操作是:量筒量取水,用烧杯溶解、玻璃棒搅拌,再定量转移入容量瓶并用胶头滴管加水至刻度,故应选ABCDE。
(2)Fe2+在溶液中易水解生成或被OH-沉淀,加入适量可提供酸性环境,防止的发生。[或]
(3)测定羟基自由基生成浓度并探究其影响因素,表中编号 3 与编号 2、4 的 Fe²⁺用量相差均为0.05 mL,总体积为100 mL,故 a = 0.15 mL。当 =5时,对应表中编号4的吸光度A=0.3,设空白吸光度A0= 1.6,则被•OH氧化掉的 [Fe(phen)3]2+ 浓度差Δc=,恰为•OH 的生成浓度,故c(•OH) =。
(4)①验证FeSO4溶液被氧化只需要检验Fe3+,操作与现象为:取少许配制的溶液于试管中,滴入几滴溶液,溶液变为红色;
②不能加铁粉原因是:铁和铁离子反应生成亚铁离子,导致溶液中亚铁离子浓度增大,使得配制的溶液中混有多余,导致实验误差。
(5)A.根据题干,Fe2+在pH升高时会逐渐转化为和。在pH为3~5范围内,是主要的中间产物,因此其含量最高,A正确;
B.从图表中可以看出,pH较高时·OH的表观生成率下降,表明Fe(OH)2的催化效率可能不如或Fe2+,B错误;
C.pH大于4后,Fe2+逐渐转化为和,·OH表观生成率下降的主要原因是和的催化效率较低,而非Fe2+浓度下降,C错误;
故选A。
3.(2025·广东珠海·一模)兴趣小组在实验室探究饱和溶液可用于收集乙酸乙酯的原因。
Ⅰ.研究乙酸乙酯在碱性溶液中的水解程度。
查阅资料:常温下,乙酸乙酯在溶液,溶液中水解的平衡常数分别为,,说明在溶液中乙酸乙酯理论上也可以完全水解。
(1)乙酸乙酯能在溶液中水解的化学反应方程式为 。
Ⅱ.探究影响乙酸乙酯水解速率的因素。
(2)兴趣小组探究浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响。
①配制溶液。该过程中用到的仪器有 (填序号)。
②取①中的溶液,按下表配制系列溶液,水浴加热和搅拌条件下,利用pH计测得体系的pH随时间t变化的曲线如图。
序号
V(乙酸乙酯)/mL
温度/℃
ⅰ
35.0
5.0
10.0
25
ⅱ
10.0
x
10.0
25
ⅲ
10.0
30.0
y
60
则x= ,y= 。
根据实验数据,至少可获得三点实验结论。
结论1:增大浓度,乙酸乙酯水解速率 (填“增大”或“减小”);
结论2:当低于一定数值时,乙酸乙酯水解速率较小;
结论3:水解速率与温度有关,水解速率随温度升高而增大。
(a)根据结论3,忽略温度对水电离的影响,在上图中,画出实验iii中pH变化曲线 。
(b)已知25℃时饱和溶液中约为,依据上述结论,甲同学认为乙酸乙酯在饱和溶液中水解速率较小的原因是 ;
(3)兴趣小组继续探究乙酸乙酯在水中的溶解度对其水解速率的影响。
提出假设:乙同学提出乙酸乙酯在水中溶解度较小,也可能使得水解速率较慢。验证假设:已知有关物质的极性值(极性值越大,物质极性越大)如下表:
物质
乙醇
乙酸乙酯
水
溶液
极性值
4.3
4.4
10.2
以(2)中“实验ⅰ”为对照组,限选以上试剂,设计实验方案验证乙同学的假设,并给出判断依据: 。
实验小结:乙同学假设成立。
结论应用:室温下,向密闭容器中加入10.0mL饱和溶液,5.0mL乙酸乙酯,振荡静置。测得油层高度随时间t变化曲线如图,时间点之后油层高度变化加快的原因是 。
【答案】(1)
(2)ACD 30.0 10.0 增大 25℃饱和碳酸钠溶液中过小
(3)取10.0mL乙酸乙酯、35.0mL0.400mol/LNaOH溶液、5.0mL乙醇配成50.0mL混合溶液,25℃和搅拌条件下,测定体系pH随时间变化,相同时间与试验ⅰ相比,pH下降幅度更大 反应过程中生成乙醇,增加乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度,水解速率加快
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【解析】(1)乙酸乙能在NaOH溶液中水解的化学反应方程式为;
故答案为:
(2)①配制100mL0.400mol⋅L−1NaOH溶液,需要的仪器有,100mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、托盘天平、试剂瓶,本题中涉及的仪器为:100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管;
故答案为:ACD
②根据实验的控制变量法,实验i、ii、iii总体积应该均为50mL, 所以x=30.0,y=10.0,
又根据实验i、ii可知,总体积相同,越大,相同时间内pH变化越大,消耗的氢氧根离子越多,乙酸乙酯水解速率增大;
故答案为: 30.0、10.0、增大
(a)根据实验ii、iii可知,总体积相同,相同,实验iii的温度高于实验ii,相同时间内,温度越高,乙酸乙酯水解速率越大,消耗的氢氧根离子越多,pH变化越大,所以实验iii的图像斜率大于图像iⅰ;
(b)结合本小题题干探究浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响与表格信息,且饱和溶液中约为0.03mol⋅L−1,所以乙酸乙酯在饱和溶液中水解速率较小的原因是25℃饱和碳酸钠溶液中过小;
故答案为:25℃饱和碳酸钠溶液中过小
(3)乙同学认为,乙酸乙酯在水中溶解度较小,使得水解速率较慢,又结合题干信息的极性值及相似相溶,把5.0mL水换成5.0mL乙醇,增大乙酸乙酯的溶解度,与实验i形成对照,验证乙同学的方案成立;
故答案为:取10.0mL乙酸乙酯、35.0mL0.400mol/LNaOH溶液、5.0mL乙醇配成50.0mL混合溶液,25℃和搅拌条件下,测定体系pH随时间变化,相同时间与试验ⅰ相比,pH下降幅度更大
②乙酸乙酯的水解会生成乙醇,再结合上一问结论可知随着反应的发生,化学反应速率逐步加快;
故答案为:反应过程中生成乙醇,增加乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中溶解度,水解速率加快
4.(2025·广东梅州·一模)配合物在生产、生活中应用广泛。例如:(铁氰化钾)用于检验。回答下列问题:
(1)的配位数为 ,中配位原子是 (填元素符号)。
(2)配位体电子式为 ,对应氢化物HCN分子中键与键数目之比为 。
(3)工业上,以石墨为电极,电解(亚铁氰化钾)溶液可以制备,阳极的电极反应式为 。
(4)探究的性质。查阅资料,提出猜想:
猜想1:溶液中存在电离平衡;
猜想2:具有氧化性。
【设计实验】
序号
实验操作
实验现象
I
在10mL溶液中滴入几滴KSCN溶液,再向溶液中加入少量浓盐酸
滴入KSCN溶液,无明显现象,加入浓盐酸后,_____i______
II
在10mL和的混合溶液中插入一根无锈铁丝
产生蓝色沉淀
III
在10mL溶液中插入一根无锈铁丝(与II中相同)
产生蓝色沉淀
【结果分析】
①实验I证明猜想1成立,实验现象i是 。
②已知:常温下, ;,,又称配离子稳定常数。用必要的文字、离子方程式与数据说明实验I滴入KSCN溶液时无明显现象的原因 。
③实验III产生蓝色沉淀是因为产生了,生成的与未反应的生成了蓝色沉淀,说明猜想2成立。另设计实验证明的氧化性 (要求写出实验操作与预期现象,限选试剂:NaOH溶液、淀粉溶液、KI溶液和饱和溶液)。
④基于猜想1、2成立,可推断实验II、III中 (填“”“”或“”)。
【答案】(1)6 C
(2)
(3)
(4)溶液变成红色 ,此反应的,该反应平衡常数小于,说明该反应正向进行的程度小,难于产生红色物质 向2mL溶液中滴加几滴饱和溶液,溶液出现淡黄色浑浊,说明具有氧化性(或向2mL溶液中滴加几滴KI溶液,然后再滴入几滴淀粉溶液,溶液出现蓝色,说明具有氧化性)
【分析】探究的性质,提出两个猜想:猜想1:溶液中存在电离平衡;猜想2:具有氧化性;I中加入浓盐酸后,H+与CN-结合生成HCN,降低CN-浓度,促使解离出Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色络合物,实验II中FeCl3提供高浓度Fe3+,直接氧化铁丝生成Fe2+更快;实验III中K₃[Fe(CN)₆]需先解离出少量Fe3+再反应,速率较慢,以此解答。
【解析】(1)中,CN-为配位体,C电负性较低,提供孤对电子,则每个CN-通过C原子与Fe3+配位,6个CN-形成六配位,故配位数为6,配位原子是C。
(2)
中含有6+7+1=14个电子,配位体电子式为,HCN分子中,H-C为σ键,C≡N含1个σ键和2个π键,总σ键数2,π键数2,比例为1:1。
(3)电解时,阳极发生氧化反应,失去电子被氧化为,电极方程式为:。
(4)①加入浓盐酸后,H+与CN-结合生成HCN,降低CN-浓度,促使解离出Fe3+,Fe3+与SCN-反应生成红色络合物,实验现象i是溶液变成红色;
②实验I滴入KSCN溶液时无明显现象的原因:,此反应的,该反应平衡常数小于,说明该反应正向进行的程度小,难于产生红色物质;
③设计实验证明的氧化性为:向2mL溶液中滴加几滴饱和溶液,溶液出现淡黄色浑浊,说明具有氧化性(或向2mL溶液中滴加几滴KI溶液,然后再滴入几滴淀粉溶液,溶液出现蓝色,说明具有氧化性);
④实验II中FeCl3提供高浓度Fe3+,直接氧化铁丝生成Fe2+更快;实验III中K₃[Fe(CN)₆]需先解离出少量Fe3+再反应,速率较慢,故A1< A2。
5.(2025·广东东莞·一模)侯德榜为我国纯碱工业发展做出了重要贡献。某兴趣小组开展如下探究:
I.在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取的部分装置如图所示。
(1)装置I中反应的离子方程式为 。
(2)装置II洗气瓶中盛有 溶液。
(3)反应一段时间,装置III中试管内有固体析出,总反应的化学方程式为 。
(4)反应结束后,过滤出试管内固体,对固体进行洗涤,干燥后,将固体置于 (填下图标号),在300℃下加热可制到纯碱。
A. B. C. D.
(5)纯碱在生产生活中一种用途是 。
II.探究影响水解的因素,实验方案如下(溶液浓度均为):
序号
温度℃
V(溶液)/mL
V()/mL
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
18.0
4
40
20.0
0
(6)①由 (填“>”、“<”或“=”)可说明,溶液水解呈碱性;在实验2和3,稀释溶液,促进水解的证据是 (用含和的代数式表示)。
②已知水解是吸热反应,甲同学预测,但实验结果为,实验结果比预测数值小的原因是溶液从25℃升温40℃, 。甲同学补充做了一个实验,测定 ,通过上表和补充测定的数据,近似计算出在25℃和40℃时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:25℃<40℃。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
【答案】(1)
(2)饱和碳酸氢钠
(3)
(4)D
(5)洗涤油污、制玻璃等
(6)< A3>(A2-1) 升高温度,碳酸钠水解程度增大,水的电离程度也增大,二者综合影响是氢离子浓度增大 测40℃纯水的pH
【分析】装置Ⅰ用碳酸钙和稀盐酸反应制备二氧化碳,装置Ⅱ用饱和碳酸氢钠除二氧化碳中的氯化氢,装置Ⅲ中二氧化碳和饱和氨盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤、洗涤、干燥后,将固体置于坩埚中灼烧生成碳酸钠。
【解析】(1)装置I中碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水,反应的离子方程式为 ;
(2)装置II的作用是除二氧化碳中的氯化氢,洗气瓶中盛有饱和碳酸氢钠溶液。
(3)反应一段时间,装置III中氯化钠、一水合氨、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,试管内有固体析出,总反应的化学方程式为 。
(4)灼烧固体物质用坩埚,反应结束后,过滤出试管内固体,对固体进行洗涤,干燥后,将固体置于坩埚中,在300℃下加热可制到纯碱,选D。
(5)纯碱在生活中一种用途洗涤油污、制玻璃。
(6)①25℃,纯水的pH=7,碳酸钠溶液的pH>7,由<(填“>”、“<”或“=”)可说明,溶液水解呈碱性;实验2和3比较,3溶液相当于把溶液2稀释10倍,稀释溶液,促进水解,证据是A3>(A2-1)。
②升高温度,碳酸钠水解程度增大,水的电离程度也增大,二者综合影响是氢离子浓度增大,所以实验结果为。甲同学补充做了一个实验,测定40℃纯水的pH,根据40℃纯水的pH,计算40℃得Kw,通过上表和补充测定的数据,近似计算出在25℃和40℃时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:25℃<40℃。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
押题二 定性定量探究
6.(2025·广东佛山·一模)铜氨纤维常用于高档丝织品,铜氨溶液可用于制作铜氨纤维。
(1)制备氮气:
实验室利用如图装置制备氨气,反应的化学方程式为 。
(2)氨水浓度的测定:
将制得的氨气溶于水,取20.00mL该氨水,加入指示剂,用1.000mol·L-1盐酸滴定至终点,消耗盐酸22.00mL。
①该过程中需用到的仪器有 (填仪器名称)。
②该氨水的浓度为 mol·L-1。
(3)配制铜氨溶液:
向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中逐滴加入上述氨水,先出现蓝色沉淀,随后沉淀溶解,溶液变为深蓝色。反应的离子方程式:I. ;II.Cu(OH)2+4NH3[Cu(NH3)4]2++2OH-
(4)探究铜氨离子形成的原因:
①查阅资料 Cu(OH)2(s)Cu2+(aq)+2OH-(aq)Ksp=4.8×10-20
Cu2+(aq)+4NH3(aq)[Cu(NH3)4]2+(aq)K=7.24×1012
②提出猜想 根据查阅的资料判断反应II难以进行。通过计算说明理由 。
③验证猜想 设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
i.向4mL0.1mol·L-1CuSO4溶液中加入足量1mol·L-1 溶液
生成蓝色沉淀
ii.再向i中悬浊液滴加配制的氨水,振荡
④实验小结猜想成立。
⑤教师指导Cu(OH)2+4NH3+2NH[Cu(NH3)4]2++2NH3·H2O K=1.13×103
⑥继续探究
步骤
现象
iii.向ii中继续滴加 溶液
蓝色沉淀溶解,溶液变为深蓝色
⑦分析讨论结合方程式II,从平衡移动的角度解释步骤iii的现象 。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)酸式滴定管、碱式滴定管 1.100
(3)Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH
(4)反应Ⅱ的平衡常数K’=Ksp×K=4.8×10−20×7.24×1012=3.5×10−7,该反应平衡常数小于10−5,说明反应正向进行的程度小 NaOH/KOH 蓝色沉淀不溶解 硫酸铵(氯化铵等铵盐均可) 加入铵盐,c(OH−)减小,反应Ⅱ平衡正向进行,从而促使Cu(OH)2溶解生成[Cu(NH3)4]2+(反应Ⅰ逆向进行,生成的Cu2+结合NH3的思路也可)
【解析】(1)实验室制取氨气是加热固体氯化铵和氢氧化钙,方程式为:。
(2)①量取氨水,需要碱式滴定管;用盐酸滴定氨水,盐酸需装入酸式滴定管。答案为:碱式滴定管、酸式滴定管。
②根据反应列式:,可得,答案为:。
(3)硫酸铜溶液中逐滴加入氨水,先出现蓝色沉淀,生成氢氧化铜沉淀,方程式为:。
(4),其平衡常数表达式为:,代入数据计算:,说明正向反应程度很小。答案为:反应的平衡常数为:,该反应平衡常数小于,说明反应正向进行的程度小。
反应生成蓝色沉淀,向该悬浊液滴加配制的氨水,振荡。由于反应的平衡常数小于,反应很难进行,所以沉淀不溶解。答案为:;蓝色沉淀不溶解
根据⑤的方程式,氨水中含有氨气,要使该反应发生,应该加入含有铵根离子的物质,该物质为等铵盐。故答案为:硫酸铵(氯化铵等铵盐均可);加入铵盐,减小,反应正向进行,从而促进溶解生成。故答案为:加入铵盐,减小,反应平衡正向进行,从而促使溶解生成生成(反应逆向进行,生成的的思路也可)。
7.(2025·广东汕头·一模)氢氧化亚铁在工业上是一种重要的除氧剂、水处理剂。
(1)向试管中加入的新制溶液,滴加的溶液,生成白色沉淀,涉及的离子反应方程式为 。白色沉淀会迅速转为灰绿色,一段时间后转为红褐色,此时 元素被氧化。
i.灰绿色沉淀的研究
(2)查阅资料得知,为层状结构(如右下图),当部分被氧化为时,层状结构不被破坏,生成(1)中灰绿色沉淀——绿锈。夹层内填充有等阴离子,化学式可表示为,设计如下流程进行检验:
流程中试剂A为 (填化学式),经实验测定,则 。
(3)查阅资料得知:绿锈无法稳定存在于高浓度碱性溶液中,Fe(OH)3某些性质类似Al(OH)3,在浓度极高的强碱溶液中无法稳定存在。某同学拟用不同浓度溶液与反应,利用性质,减少灰绿色沉淀生成。实验方案为:取3支试管分别加入固体,再加入不同浓度的溶液。实验结果如下:
沉淀颜色
2
0.1
灰绿色
8
0.1
出现白色,灰绿色极少生成
27.3(饱和)
0.1
明显白色,灰绿色几乎不出现
结合合适的化学用语,试分析浓度增大后白色沉淀明显的原因可能是 。
ii.氢氧化亚铁白色沉淀制备研究
(4)甲同学猜测常温下可以利用与的双水解反应产生白色沉淀。该离子反应为。乙同学猜测二者混合发生复分解反应产生碳酸亚铁,该反应的离子方程式为 。
请通过计算这两个反应的平衡常数来分析说明哪种猜测更合理 (填“甲”或“乙”),其原因是 。
(已知的分别为和,溶于水的以形式存在)
【答案】(1)
(2) 12
(3)会溶解产生的,
(4)(或) 乙 运算甲的平衡常数,乙的平衡常数,乙的反应进行程度更大,反应倾向更明显,所以乙推测更合理。
【解析】(1)新制溶液中滴加溶液,与结合成白色沉淀,涉及的离子反应方程式为。白色沉淀会迅速转为灰绿色,一段时间后转为红褐色,此时发生反应,+2价被氧化。
(2)检验的常用试剂是,代表铁呈现+2价,代表铁呈现+3价,根据化合物整体不带电,即化合价代数和为零可推断z=12。
(3)根据信息可知灰绿色是存在造成的,又知Fe(OH)3某些性质类似Al(OH)3,在浓度极高的强碱溶液中无法稳定存在,所以分析浓度增大后白色沉淀明显的原因可能是:会溶解产生的,。
(4)乙同学猜测二者混合发生复分解反应产生碳酸亚铁,该反应的离子方程式为或;
甲推测的反应为,该反应平衡常数为;乙推测的反应为,该反应平衡常数为由此可见乙的反应进行程度更大,反应倾向更明显,所以乙推测更合理。
8.(2025·广东·联考)某实验小组探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应,探究过程如下:
(一)提出猜想
(1)甲同学通过查阅资料,提出猜想1和猜想2。
猜想1:HCHO + Cu(OH)2Cu + CO↑+ 2H2O
猜想2:HCHO + 4Cu(OH)2 +2NaOH2Cu2O + Na2CO3 + 6H2O
猜想1和猜想2均体现了甲醛的 性。
(2)乙同学类比乙醛与新制氢氧化铜的反应,提出猜想3。
用化学方程式表示猜想3: 。
(二)进行实验,收集证据
已知:可用银氨溶液检测CO,反应为CO + 2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3 + 2NH3。实验在如图装置中进行。反应结束后,A中生成紫红色固体沉淀物,C中银氨溶液无明显变化,气囊略鼓起。
(3)装置B中水的作用是 。
(4)甲同学取A中反应后溶液加入到足量稀盐酸中,无明显现象。乙同学另取该溶液加入到BaCl2溶液中,产生大量白色沉淀。实验方案明显不合理的是 (填“甲”或“乙”),理由是 。
(5)已知Cu2OCu + CuSO4。丙同学通过实验证明生成的紫红色固体沉淀物是Cu,其实验方案为 。
(三)得出结论
(6)写出过量甲醛与新制氢氧化铜可能发生反应的化学方程式 。
【答案】 还原 HCHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCu2O↓ + HCOONa + 3H2O 除去挥发的甲醛,防止干扰CO的检验 乙 该步骤的目的是检验反应后溶液中是否存在CO,因溶液中含有SO,如直接加入到BaCl2溶液中,SO遇Ba2+会生成白色沉淀BaSO4,干扰CO的检验 取生成的紫红色固体置于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡,无明显现象 HCHO + Cu(OH)2 + NaOHCu↓ + HCOONa +2H2O
【解析】(1)由题给方程式可知,猜想1和猜想2发生的反应中碳元素的化合价均升高被氧化,甲醛都是反应的还原剂,表现了还原性,故答案为:还原;
(2)由乙醛与新制氢氧化铜的反应可知,猜想3发生的反应为甲醛与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成甲酸钠、氧化亚铜沉淀和水,反应的化学方程式为HCHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCu2O↓ + HCOONa + 3H2O,故答案为:HCHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCu2O↓ + HCOONa + 3H2O;
(3)由题给信息可知,一氧化碳和甲醛均能与银氨溶液反应,为防止甲醛蒸汽干扰一氧化碳的检验,应用水吸收易溶于水的甲醛,故答案为:除去挥发的甲醛,防止干扰CO的检验;
(4)该步骤的目的是检验反应后溶液中是否存在碳酸根离子,若将反应后的溶液加入到氯化钡溶液中,溶液中的硫酸根离子会与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,无法判断溶液中是否存在碳酸根离子,所以乙同学的实验方案明显不合理,故答案为:乙;该步骤的目的是检验反应后溶液中是否存在CO,因溶液中含有SO,如直接加入到BaCl2溶液中,SO遇Ba2+会生成白色沉淀BaSO4,干扰CO的检验;
(5)由题给信息可知氧化亚铜与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水,溶液会变为蓝色,而铜与稀硫酸不反应,则证明生成的紫红色固体沉淀物是铜的实验方案为取生成的紫红色固体置于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡,无明显现象,说明紫红色固体沉淀物是铜,故答案为:取生成的紫红色固体置于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡,无明显现象;
(6)由实验现象可知,过量甲醛与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成铜、甲酸钠和水,反应的化学方程式为HCHO + Cu(OH)2 + NaOHCu↓ + HCOONa +2H2O,故答案为:HCHO + Cu(OH)2 + NaOHCu↓ + HCOONa +2H2O。
9.(2025·广东·联考)为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是 。
(2)棉花中浸润的溶液化学式为 。
(3)A中发生反应的化学方程式为 。
(4)过程Ⅳ中检验其中Fe3+ 和Fe2+的试剂分别为 和 。
确定有Fe3+ 和Fe2+现象分别是 和 。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42—的操作是 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性:
过程Ⅳ B溶液中含有的离子
过程Ⅵ B溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
Cl2 > Fe3+ > SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
【答案】 排除装置中的空气,防止干扰 NaOH溶液 MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O 硫氰化钾 铁氰化钾 溶液变红 出现蓝色沉淀 向D试管中加入适量盐酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,说明溶液中含有SO42— 乙、丙
【解析】(1)空气中的氧气也能氧化亚铁离子为铁离子,所以通入氮气的目的是排除装置中的空气,防止干扰;
(2)氯气、SO2都有毒,不能排放到空气中污染空气,所以用沾有NaOH溶液的棉花堵塞T型导管,防止氯气、SO2逸出;
(3)A装置是制取氯气的,反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O;
(4)根据离子的特征反应,过程Ⅳ中检验其中Fe3+和Fe2+的试剂分别为硫氰化钾和铁氰化钾,铁离子遇硫氰化钾溶液变红,亚铁离子遇铁氰化钾生成蓝色沉淀;
(5)D试管中可能含有亚硫酸根离子,所以检验硫酸根离子需除去亚硫酸根离子,具体操作为:向D试管中加入适量盐酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,说明溶液中含有SO42-;
(6)甲的结论:IV中B溶液含有铁离子说明氧化性Cl2 > Fe3+ ,VI中B溶液含有硫酸根离子,若B溶液中氯气有剩余,则氯气会氧化二氧化硫生成硫酸根离子,不能判断氧化性Fe3+ > SO2;
乙的结论:IV中B溶液含有Fe3+和Fe2+,说明氧化性Cl2 > Fe3+ 且氯气不足,所以VI中B溶液含有硫酸根离子,则一定是Fe3+将二氧化硫氧化为硫酸根离子,所以判断氧化性Fe3+ > SO2,因此可得氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的结论;
丙的结论:IV中B溶液含有铁离子说明氧化性Cl2 > Fe3+ ,VI中B溶液含有Fe2+,若是氯气氧化二氧化硫,不会有Fe2+生成,说明铁离子与二氧化硫发生氧化还原反应,Fe3+被还原为Fe2+,所以氧化性Fe3+ > SO2,因此可得氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2的结论;
所以能够证明氧化性: Cl2 > Fe3+ > SO2的是乙、丙。
10.(2025·广东韶关·一模)在生产和生活中用途广泛。
Ⅰ.配制溶液
(1)①下列仪器中,配制溶液需用到的有 (填名称)。
②配制溶液时,需要先将称量好的固体溶解在盐酸中,目的是 。
Ⅱ.某小组同学根据、和的氧化性强弱推断溶液中与可能先后发生两个反应:,进行如下实验。
实验
试剂
现象
Ⅰ
溶液()、过量锌粒
有无色气泡产生,出现红褐色浑浊,静置后溶液黄色变浅,固体中未检出铁
Ⅱ
溶液()、过量锌粉
片刻后有大量气体产生,出现红褐色浑浊,静置后溶液黄色变浅,固体中检出少量铁
(2)①实验Ⅰ结束后,最终还原产物为 。
②结合化学平衡移动原理解释实验Ⅱ中产生红褐色浑浊的原因 。
(3)小组同学思考:铁盐中的阴离子是否会影响实验结果?于是用和代替进行实验:
实验
试剂
现象
Ⅲ
溶液()、过量锌粉
约半小时后,液体变为深棕色,固体中未检出铁
Ⅳ
溶液()、过量锌粉
约半小时后,液体呈浅绿色且浑浊,固体中检出少量铁
资料:,在溶液中呈棕色。
①α= 。
②甲同学根据实验Ⅲ的现象,判断液体中可能生成了,写出生成的离子方程式 。
③对照实验Ⅲ和Ⅳ,溶液与过量锌粉反应没有生成铁的原因可能是 。
【答案】(1)100mL容量瓶和玻璃棒 防止水解
(2) FeCl3溶液中存在水解平衡:,加入锌粉,被消耗,促进的水解,产生氢氧化铁沉淀
(3)0.5 与NO结合生成,导致溶液中浓度降低,与Zn反应速率减慢
【分析】通过对比实验探究、和的氧化性强弱,考虑溶液中阴离子可能对实验结果造成干扰,设计实验证明阴离子对实验的影响情况。
【解析】(1)①配制溶液需用到100mL容量瓶和玻璃棒;
②配制溶液时,需要先将称量好的固体溶解在盐酸中,目的是防止水解;
(2)①加入过量锌粉,溶液颜色变浅,固体中没有铁,说明最终还原产物为;
②FeCl3溶液中存在水解平衡:,加入锌粉,被消耗,促进的水解,产生氢氧化铁沉淀;
(3)①该对比实验是为了探究阴离子的影响,则的物质的量应是定量,则,即,解得;
②酸性条件下,具有强氧化性,可与锌粉发生氧化还原反应,离子方程式:;
③溶液与过量锌粉反应没有生成铁的可能得原因:与NO结合生成,导致溶液中浓度降低,与Zn反应速率减慢。
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