内容正文:
第55讲
化学综合实验探究
1.能提出化学探究问题,能作出预测和假设,能依据实验目的和假设设计解决简单问题的实验
方案。
课标解读
2.掌握定量分析、原理猜想等综合实验题的分析思路,学会实验方案的综合设计。
3.能对实验过程和结果进行反思,能根据实验目的或评价改进实验方案。
春点一
物质含量或组成的测定
必备知识·梳理夯实
只要物质受热时发生质量变化,都可以用热
1.实验数据或物理量的测定方法探究
重法来研究物质的组成。热重法是在控制
温度的条件下,测量物质的质量与温度关系
先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、
沉淀法
热重法的方法。通过分析热重曲线,我们可以知道
干燥的沉淀的质量,再进行相关计算
样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳
定性、热分解情况及生成产物等与质量相联
360
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。
系的信息
2P2
①常规的量气装置
2.物质组成计算的常用方法探究
年度创
类型
解题方法
计
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法
物质含量
等,求出混合物中某一成分的量,再除以样
衡
测气体
混合
计算
体
量
体积法
生
品的总量,即可得出其含量
发散源
反
(Ⅲ)》
(I
①根据题给信息,计算出有关物质的物质
确定物质
的量。②根据电荷守恒,确定出未知离子
②量气时应注意的问题
化学式的
的物质的量。③根据质量守恒,确定出结
a.量气时应保持装置处于室温状态。
计算
晶水的物质的量。④各粒子的物质的量之
b.读数时,要特别注意消除“压强差”,保持
比即为物质化学式中相应粒子的下标比
液面相平,还要注意视线与液面最低处水平
相切
①设晶体为1mol。②失重一般是先失水
将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称
再失气态非金属氧化物。③计算每步的
测气体
量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体
m金
质量法
m会·m(1mol晶体质量)=固休残留率。
的质量,然后进行相关计算
热重曲
线计算
④晶体中金属元素质量不减少,仍在m余
中。⑤失重最后一般得到金属氧化物,由
利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉
质量守恒得m(0),由n(金属原子):
滴定法
淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后
n(0)即可求出失重后物质的化学式
再进行相关计算
复杂的滴定可分为两类:
已知:K(H3P04)=7.1×10-3,K(H2S03)=1.3
×102
①连续滴定法:第一步滴定反应生成的产
回答下列问题:
物,还可以继续参加第二步的滴定。根据
(1)三颈烧瓶适宜的规格为
(填字母)。
第二步滴定的消耗量,可计算出第一步滴
A.250 mL
B.500 mL
C.1000mL
多步滴
定的反应物的量;
(2)解释加入HP04,能够生成S02的原因:
定计算
②返滴定法:第一步用的滴定剂是过量的,
然后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
(3)滴定管在使用前需要
、洗涤、润洗;滴
量的量,即可得出第一步所求物质的物质
定终点时溶液的颜色为
;滴定反应的
离子方程式为
的量
【正误辨析】
(4)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(1)用浓氯化铵溶液处理过的舞台幕布不易着火,其
原因是氯化铵分解吸收热量,降低了温度;氯化铵
(5)该样品中亚硫酸盐含量为
mg·kg
分解产生的气体隔绝了空气。
(以S02计,结果保留三位有效数字)。
(2)用氢氧化钠溶液吸收氯气制备过程中的尾气。
2.(2025·广东惠州一模)五氧化二氮(N20,)是有机
合成中常用的硝化剂。在常温下N0,为白色固体,
(3)所有的醇都可以被氧化为醛或酮
可溶于CH,CL,等氯代烃溶剂,微溶于水且与水反应
(4)在溴乙烷中加入AgNO3溶液,立即产生浅黄色沉
生成强酸。温度高于室温时NO,不稳定。
淀。
(
(1)某化学兴趣小组设计臭氧(0)氧化法制备
(5)交警检查司机酒后驾车是利用了乙醇能被重铬酸
N,0,反应原理为N,04+0,—N20+020
钾氧化的性质。
实验装置如图所示。
(6)醛类物质发生银镜反应或与新制Cu(OH)2的反
接臭氧发生器
接尾气
轮
处理
应均需在碱性条件下。
总
(
,浓硝酸
装置
习
考点突破·能力提升
无水氯化钙
化
二氯甲烷
微考点1物质中某一成分含量的测定
铜片
酸
公
1.(2022·河北卷,14节选)某研究小组为了更准确检
①仪器M的名称为
,装置D的作用是
测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
;装置E的作用是
②写出装置A中发生反应的化学方程式:
10 mL
③实验时,将装置C浸入
(填“热水”
6mol·L-
H,PO溶液
或“冰水”)中,打开装置A中分液漏斗的活塞,
一段时间后装置C中液体变为红棕色。关闭分
液漏斗的活塞,打开活塞K,通过臭氧发生器向
电热装置
磁力搅拌器
装置C中通入含有臭氧的氧气。
①三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水;
(2)判断装置C中反应已结束的简单方法是
锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加
0.30mL0.01000mol·L的碘标准溶液,搅拌。
(3)用滴定法测定N20,粗产品中N204的含量。取
②以0.2L·min流速通氮气,再加入过量磷酸,加
2.0g粗产品,加入20.00mL0.1250mol·L
热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴
酸性高锰酸钾溶液。充分反应后,用0.1000
定消耗了1.00mL碘标准溶液。
mol·LH202溶液滴定剩余的高锰酸钾,达到
③做空白实验,消耗了0.10mL碘标准溶液,
滴定终点时,消耗17.50mLH202溶液(已知:
④用适量Na,S0,替代香菇样品,重复上述步骤,测
H02与HNO,不反应且不考虑其分解;MnO:
得S02的平均回收率为95%。
转化为Mn2+)。
①产品中N,O4与KMnO,发生反应的离子方程
②数分钟后关闭
(填写止水夹代号,下
式为
同),打开
,点燃酒精喷灯,加热A中
②判断滴定终点的现象是
样品;
③一段时间后,熄灭酒精喷灯,打开K,通入N2
③产品中N,04的质量分数为
数分钟后,冷却到室温,关闭K和K2,称量装置
微考点2物质组成的测定
A,重复上述操作步骤,直至装置A恒重,记为
m4g(此时装置A中为Sm,03)。称重装置C,记
3.(2025·山东青岛检测)碳酸钐Sm,(C03)3(摩尔质
为m5g。
量为480g·mol-1)为难溶于水的白色粉末,可用于
(7)计算Sm2(C03)3·xH20中结晶水的数目x=
治疗高磷酸盐血症。
(用含m1m2、m4的代数式表示)。
4.((2025·福建名校联盟联考)硫代硫酸银(AgS,03)
为白色固体,受热易分解且具有还原性,可用作乙烯
抑制剂。某课外小组向Na,S,O,溶液中逐滴滴加
AgNO,溶液制备Ag2S203。实验记录如表。
SmCl
操作
试剂a
试剂b
实验现象
溶液
丙
开始有白色沉淀
回答下列问题:
3 mL
产生,振荡后溶
0.1 mol
I.实验室利用NH,和C0(由盐酸和石灰石反应制
解,随AgNO3溶
·L
0.1mol·
试剂a
取)通入SmCL,溶液中制备水合碳酸钐Sm,(C03)3·
L-
液滴入,又产生
AgNO,
白色沉淀,而后
362
xH20]:
NazS203
(1)装置的连接顺序是a→
爵试剂沙
溶液
沉淀逐渐变成黄
溶液
(填接口字母)。
色,最终变成
黑色
(2)实验有不足之处,改进办法是
度
已知:I.①2Ag*+S,0
=Ag2S203
K1;
(3)生成水合碳酸钐的化学方程式为
②Ag2S203+3S20}
2[Ag(S203)2]3
K2
设
Ⅱ.相关物质的K。:
计
(4)若氨气过量,溶液碱性太强会生成副产物
物质
Ag2S2O3
Ag2S
AgCl
Sm(OH)C0,化学方程式为
中学案
2.9×10-13
6.3×10-50
1.8×10-10
Ⅱ.碳酸衫质量分数的测定:
准确称取10.0g产品试样,溶于10.0mL稀盐酸中,
加入10.0mLNH,-H,C1缓冲溶液,加入0.2g紫脲酸
0
銨混合指示剂,用0.5mol·L-1EDTA-2Na(Na2H2Y)
S,0}的结构
标准溶液滴定至呈蓝紫色(Sm3++H,Y2-—SmY
(1)如图所示,[Ag(S203)2]3-中配位原子为
+2H*),消耗EDTA-2Na溶液40.00mL。
配体阴离子的空间构型是
(5)产品中碳酸钐的质量分数是
0
(2)实验中沉淀溶解的总反应为Ag*+2S20?
Ⅲ.测定Sm2(C03)3·xH20中结晶水的含量:
[Ag(S203)2]3,其平衡常数K=
(用
(6)将装置A称重,记为m1g。将提纯后的样品装
含K、K2的代数式表示)。
入装置A中,再次将装置A称重,记为m2g,将
(3)用平衡移动原理解释实验中随AgNO,溶液滴
装有试剂的装置C称重,记为mg。按如图连
入,又产生白色沉淀的原因:
接好装置进行实验。
(4)设计如下实验证明实验过程中产生的沉淀除了
石灰
含有Ag2S203外,还含有S和Ag2S。取少量沉
淀,加入足量
(填序号),充分振荡,过
滤得滤液a和固体b。
A.乙醇
B.乙醚
①打开K、K2和K3,缓缓通入N2;
C.丙酮
D.CS,
i.取滤液a蒸馏可得黄色物质,证明沉淀中含
(7)Ag2S,0,中的银元素在乙烯抑制剂中发挥重要
有S。
的作用。该小组同学测定制得的白色固体中银
iⅱ.取固体b,
的质量分数,具体实验过程为取mg白色固体,
加入适量硝酸充分反应,所得溶液加水稀释至
证明沉淀中含有Ag2S(可供选择的试剂:稀硫
VmL,再取V,mL稀溶液于锥形瓶中,加入指示
酸、稀盐酸、稀硝酸、Na2S203溶液)。
(5)查阅资料可知:S20+H20一S2-+S0?+
剂并用cmol·L1KSCN溶液进行滴定,重复滴
2H+。实验证明:实验中S产生的主要原因是
定2~3次,平均消耗KSCN溶液的体积为V2mL。
S2-被NO,氧化而非被Ag氧化。从反应速率
已知:Ag*+SCN=AgSCN↓。
的角度解释其原因:.等浓度NO?的氧化性大
①选用的指示剂是
(填序号)。
于Ag,氧化S2-的速率更快;iⅱ.
A.FeCl,
B.FeCl;
C.(NH4)2Fe(S04)2
D.NH.Fe(SO)2
(6)制备Ag2S20,时需及时分离出白色沉淀的原因
②若未加入适量硝酸充分反应,则会导致测量
是
结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
③白色固体中银的质量分数为
%。
考点二
物质性质或反应机理的实验探究
必备知识·硫理夯实
【正误辨析】
(1)除去ZnCL,溶液中的少量Fe3+,可加入过量Zn0
1.研究物质性质的基本程序
后过滤
(
)
观察物质的外观性质
(2)在酸性条件下,NO3与I、e2+、S0等离子均不
能大量共存。
可以用分类的方
验证预测并做
法,根据物质所
预测物质的性质
(3)把一小块金属钠放入NH,NO,溶液中:有无色无味
出新的预测
属的类别或利用
气体放出。
(
轮
有关反应规律预
实验和观察
发现特殊现象】
(4)常压分馏得到的汽油是纯净物,有固定的沸点。
测物质的性质
复习
提出新问题
)
对实验现象进行
运用比较的方法,
(5)氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口玻璃塞的棕色
化
分析、综合、推
解释及结论
归纳出物质的通
玻璃瓶中。
(
论,概括出结论
性及特性
(6)向Na,C0,溶液中加入冰醋酸,将产生的气体直接
363
2.物质性质实验方案的设计思路
通入苯酚钠溶液中,产生白色浑浊,说明酸性:醋
物质的
实验中的仪器、试
实验步骤和
酸>碳酸>苯酚。
(
性质
剂和反应条件
操作方法
考点突破·能力提升
→结论
微考点1物质性质的实验探究
3.反应机理类探究性实验的解题流程
1.(2025·湖北武汉检测)某小组探究H,02氧化性、
明确
明确实验的目
还原性的变化规律。
第一步
认真审题,
目的、原理
的和要求,明确实验原理
资料:Na202+2H20—2Na0H+H202、2H202
2H20+02↑
提出
第
根据物质的性质提出合理
合理假设
的假设
(1)制备H202:将Na202溶于冰水中,产生少量气
泡,得溶液A。向A中加入过量稀硫酸,得溶液
寻求
寻求能够证明或检验假设
第三步
B。溶解Na2O2用冰水,目的是
证据
的证据和方法
设计
根据设想的方法设计合理
(2)检验H,02:向溶液A、B中分别滴加适量酸性
、第四步
操作步骤
的操作方法与步骤
KMnO4溶液。
I.B中产生气泡,滴入的溶液紫色褪去。
分析
依据实验现象和数据,综
第五步
MnO,发生还原反应:MnO4+5e+8H*
得出结论
合分析得出实验结论
Mn2++4H20
HO,发生氧化反应:
①通入氮气的目的是
Ⅱ.A中滴入的溶液紫色褪去,有棕褐色固体生
成,产生大量气泡。推测固体可能含MnO,对
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑
其产生的原因提出猜想:
浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产
猜想1.MnO:有氧化性,能被还原为MnO2
物中一定含有
猜想2.Mn2+有
性,能与H202反应产
生Mn0,
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是
猜想3.…
(3)探究猜想2的合理性,并分析I中没有产生棕褐
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO
色固体的原因,设计实验如下:
和Fe,03,检验Fe203存在的方法是
序号
实验
试剂
现象
生成棕褐色固
微考点2反应机理的实验探究
X溶液
a
体,产生大量
3.(2025·广东广州检测)草酸(HC,04)又称为乙二
气泡
酸:是一种二元中强酸,主要用作还原剂和漂白剂。
iⅱ
里试剂
b
有少量气泡
将用硫酸酸化的0.2mol·L-1KMnO,溶液与
诚
H202溶液
有少量气泡
0.5mol·L草酸溶液混合,发现开始一段时间反
364
应速率较慢,溶液褪色不明显,半分钟后,反应速率
ⅲ是iⅱ和i的对照实验。
加快,溶液快速褪色。
①X是
(1)已知酸性溶液中KMnO4的还原产物是Mn2+,
②a是
,b是
HC20,的氧化产物是C02。写出上述反应的化
度
③取中棕褐色固体,滴加浓盐酸,加热,产生
黄绿色气体。
学方程式:
设
(4)向一定浓度的H202溶液中加入少量Mn02,迅
计
速产生大量气泡;随后加入H,S04,固体溶解,气
(2)某研究小组欲对产生上述实验现象的影响因素
衡
泡产生明显减弱。结合方程式解释原因
进行探究。
中
①提出合理假设。
(5)综上,H202做氧化剂还是做还原剂,与
假设1:草酸反应时先电离出C,0?,再与Mn04
等因素有关。
反应,硫酸对草酸的电离起抑制作用;
2.K[Fe(C04)3]·3H0(三草酸合铁酸钾)为亮绿
假设2:
色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题:
假设3:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C204)3]·3H20作感
②结合上述假设,设计实验方案进行探究。请
剂,以K[Fe(CN)。]溶液为显色剂。其光解反
在下表中写出对应的实验方案。限选试剂:浓
应的化学方程式为2K[e(C,0,),]圈
硫酸、MnSO4溶液、石蕊溶液、NaOH溶液、蒸
2FeC204+3K2C204+2C02↑;显色反应的化学
馏水。
方程式为
实验方案
预期现象与结论
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,
方案1:
若反应速率减慢,则假
按下图所示装置进行实验。
设1成立
样品
方案2:
若反应速率加快,则假
G
设2成立
澄清
NaOH浓HSO4
澄清
方案3:
若反应速率加快,则假
石灰水溶液
石灰水
B
设3成立
C
(3)草酸晶体的组成可用H2C204·xH0表示。为
②
了测定x的值,首先称取Wg草酸晶体,配成
100.00mL水溶液。取25.00mL所配制的草酸
Ⅱ.解决问题2的实验步骤和现象如下:
溶液置于锥形瓶内,加入适量稀硫酸后,用浓度
①取一定量制得的氢氧化铜固体,在坩埚中灼烧,当
为amol·L-的KMnO,溶液滴定。
温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热
①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在
至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化
(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
亚铜;
②若滴定时消耗V mL KMnO.,溶液,则草酸溶液
②取适量红色氧化亚铜粉末置于洁净试管中,加入
的物质的量浓度是
mol.L-l。
过量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部
③x=
(用含a、V、W的代数式表示)。
还有红色固体存在。
(4)已知20℃时H2C204·2H20的溶解度是9.5g。
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式
该温度下用H2C204·2H20
(填“能”
或“不能”)配制1.0mol·L草酸溶液(忽略溶
(4)从实验中可得出的结论是:当温度在1000℃以
解过程中溶液体积的变化)。
上时
(填“Cu2+”或“Cu+”,下同)稳定,
4.某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性
在酸性溶液中
稳定。
质,过程设计如下:
Ⅲ.解决问题3,某同学设计的实验如下:
[提出猜想]
取一铜片装入试管,加入适量的浓硝酸,观察溶液的
问题1:在元素周期表中,铜与铝的位置很接近,氢
颜色变化。
氧化铝具有两性,氢氧化铜有两性吗?
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷,原因
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,F2+的稳定性
是
小于Fe3+,Cu*的稳定性也小于C2+吗?
高
问题3:硫酸铜溶液呈蓝色,铜与浓硝酸常温下反应
生成的溶液也是蓝色吗?
(6)铜与浓硝酸反应后溶液呈绿色,有同学认为这
轮
总
[实验探究]
是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说
I.解决问题1:
明此解释是否正确。(只需要写出一种方法即
习
(1)实验需配制100mL0.50mol·L1CuS0,溶液,
可)
化
必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯
实验步骤
实验结论
365
(2)为达到目的,某同学认为只要进行两次实验即
可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液
至过量,观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;
考点三
方案设计综合实验深究
出备知识·硫理夺实
2.实验方案设计的基本内容
相对完整的实验
实验方案设计的
1.实验方案设计的基本原则
方案内容
四种常见考点
科学性
实验原理、实验流程科学
①实验名称
实验操作顺序及
合理
②实验目的
正误
安全性
保护人身、仪器、环境安全
③实验原理
鉴定物质组成成分
基本原则
④实验用品
常见
可行性
仪器、条件、试剂在中学现
有条件下能满足要求
⑤实验步骤
考点
⑥实验注意事项
验证化学原理
简约性
步骤少、仪器装置简单、节
⑦实验记录及结果处理
省药品、效果好
⑧实验相关问题讨论
物质的制备(包括
分离、提纯)
3.实验方案评价的基本原则
(4)小组成员针对步骤②中的现象展开进一步的探
(1)可行性原则
究得出:
①分析实验方案是否科学可行;
i.白色沉淀为CuCl。
②实验操作是否安全合理;
iⅱ.上层淡绿色溶液中溶质主要为NaCl和少量
③实验步骤是否简单方便;
Cu(HSO3)2o
④实验现象是否明显。
结论:本实验中较多量的新制的氢氧化铜悬浊
(2)绿色化学原则
液与二氧化硫发生了氧化还原反应,少量与之
①实验过程中是否会造成环境污染;
发生了复分解反应,二者为竞争关系。
②原料是否无毒、安全、易得:
(5)用乙醇洗涤CuCl的优点为
③原料利用率是否较高;
④反应速率是否较快。
(6)计算该实验中CuCl的产率为
%
(3)安全性原则
(保留1位小数)。
(4)规范性原则
(7)已知:Cu,0+2H*=Cu+Cm2++H20,CuCl+
考点突破·能力提升
HCl一HCuCl,HCuCl,稀释CuC↓+HCl。
若所得CuC1固体中混有少量Cu0,请补充完整
微考点1方案设计综合实验探究
除去C,0的实验方案:
1.(2025·辽宁沈阳一模)CuCl在染色和催化领域应
①向产物中滴加试剂
,使固体充
用广泛,某研究小组欲利用如图所示装置(加热和夹
分溶解,再过滤出杂质。
366
持装置略)将二氧化硫通入新制的氢氧化铜悬浊液
②将滤液稀释至不再产生沉淀为止。
中制备CuCl。
③过滤、洗涤、干燥,可得到除去CuO后的CuCl
NaOH
固体。
溶液
度
2.(2023·重庆卷,16)煤的化学活性是评价煤气化或
饱和
NaHSO
燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样制
CuCl
NaOH
设
锌粒
溶液
溶液
得)反应的CO,的转化率α来表示。研究小组设计
0
测定α的实验装置如下:
衡
已知:CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,能溶于浓
户稀盐酸
学
盐酸。
CO
气体X
实验步骤及现象:
①向装置C中先加入15mL0.5mol·L-CuCL2溶
焦
液,再加入0.6mol·L-1Na0H溶液30mL。
NaHCO.
②打开装置A中分液漏斗的活塞产生S02气体,至
CaCO,
浓H,SO
饱和溶液
C02
S02过量,刚开始装置C中出现少量淡黄色固体,静
I
置一段时间后,底部有较多的白色沉淀,上层是淡绿
气体X
色的溶液。
③将装置C中混合物过滤,依次用水和乙醇洗涤、烘
干,所得固体的质量为0.594g。
足量Ba(OH2
足量银
回答下列问题:
溶液
氨溶液
(1)试剂a为浓硫酸,仪器b的名称为
Ⅲ
(1)装置I中,仪器a的名称是
;b中除去
(2)装置B中长颈漏斗的作用是
的物质是
(填化学式)。
(2)①将煤样隔绝空气在900℃加热1小时得焦炭,
(3)将S02通入装置C中,与新制的氢氧化铜悬浊
该过程称为
液反应,产生白色固体的离子方程式为
②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为
(3)装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量Ar
A.烧瓶壁会变冷,说明存在△H<0的反应
气。若气体X被完全吸收,则可依据d和e中
B.试纸会变蓝,说明有NH3生成,产氨过程熵增
分别生成的固体质量计算α。
C.滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明有NHC1升华
①d中的现象是
D.实验过程中,气球会一直变大,说明体系压强
②e中生成的固体为Ag,反应的化学方程式为
增大
3.(2024·山东卷改编,14,4分)钧瓷是宋代五大名瓷
③d和e的连接顺序颠倒后将造成a
之一,其中红色钧瓷的发色剂为Cu,0。为探究
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
Cu,0的性质,取等量少许Cu,0分别加入甲、乙两支
(4)在工业上按照国家标准测定α:将干燥后的CO2
试管,进行如下实验。下列说法正确的是(
(含杂质N,的体积分数为n)以一定流量通入装
实验操作及现象
置Ⅱ反应,用奥氏气体分析仪测出反应后某时
滴加过量0.3mol·L1HNO3溶液并充
段气体中CO2的体积分数为m,此时的表达
试管甲
分振荡,砖红色沉淀转化为另一颜色沉
式为
淀,溶液显浅蓝色;倾掉溶液,滴加浓硝
聚焦高考·真题演练
酸,沉淀逐渐消失
1.(2024·贵州卷,10,3分)根据下列实验操作及现象
滴加过量6mol·L氨水并充分振荡,沉
所推出的结论正确的是
试管乙
淀逐渐溶解,溶液颜色为无色;静置一段
选项
实验操作及现象
结论
时间后,溶液颜色变为深蓝色
将Zn和ZnSO4溶液与Cu
A.试管甲中新生成的沉淀为金属Cu
原电池中Zn
和CuSO4溶液组成双液原
B.试管甲中沉淀的变化均体现了HNO3的氧化性
作正极,Cu
C.试管乙实验不能证明Cu(I)与NH,形成无色配
电池,连通后铜片上有固体
作负极
合物
沉积
D.上述两个实验表明Cu,0为两性氧化物
总
4.(2024·安徽卷,16,15分)测定铁矿石中铁含量的
复习
向洁净试管中加入新制银氨
传统方法是SnCl2一HgCL2一K,Cr2O,滴定法。研究
溶液,滴入几滴乙醛,振荡,
乙醛有氧
小组用该方法测定质量为αg的某赤铁矿试样中的
水浴加热,试管壁上出现
化性
铁含量。
银镜
【配制溶液】
①cmol·L-1K,Cr,0,标准溶液。
向苯酚浊液中加入足量
苯酚的酸性
②SnCl2溶液:称取6 g SnCI2·2H20溶于20mL浓
C
Na2CO,溶液,溶液由浑浊变
比H2C03强
盐酸,加水至100mL,加入少量锡粒。
澄清
【测定含量】按下图所示(加热装置略去)操作步骤
向BaCl,溶液中先通入适量
进行实验。
稀HNO,
有
表面皿
微热溶解后,将溶液移
边振荡边滴加SnCl,溶液
D
S02,无明显现象,再加入稀
入锥形瓶;用水洗涤表
至黄色消失,过量1~2
氧化性
面皿凸面和烧杯内壁
滴;冷却后滴入HgCl
HNO3,有白色沉淀生成
洗涤液并入锥形瓶
饱和溶液,静置
步骤I
步骤Ⅱ
2.(2024·广东卷,11,4分)按下图装置进行实验。搅
浓
试样
拌一段时间后,滴加浓盐酸。不同反应阶段的预期
盐酸
现象及其相应推理均合理的是
加入硫酸和磷酸混合液后,滴
滴管
加指示剂,立即用K,Cx,O标准
2气球
溶液滴定
数据
浓盐酸
湿润的红色
步骤Ⅲ
处理
石蕊试纸
已知:氯化铁受热易升华;室温时HgCl2可将Sn2+氧
适量NHC1与
Ba(OH2·8H,O
化为Sn4+,难以氧化Fe2+;Cr,O号可被Fe2+还原
电磁搅拌器
为Cr3+。
回答下列问题:
(2)工业上,烟气中的S02可在通空气条件下用石灰
(1)下列仪器在本实验中必须用到的有
石的浆液吸收,生成石膏。该过程中,
(填名称)。
(填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱
溶液处理时,发生反应:
CaSO (s)+CO3-(ag)=CaCO3 (s)+
SO:(aq)(I)
兴趣小组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对
(2)结合离子方程式解释配制SnCL2溶液时加入锡
反应(I)的反应速率的影响。
粒的原因:
①用Na2CO,固体配制溶液,以滴定法测定其
浓度。
i.该过程中用到的仪器有
(3)步骤I中“微热”的原因是
(4)步骤Ⅲ中,若未“立即滴定”,则会导致测定的铁
含量
(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)若消耗cmol·L1K,CrO,标准溶液VmL,则
ag试样中Fe的质量分数为
(用含a、
c、V的代数式表示)。
iⅱ.滴定数据及处理:NaCO3溶液V。mL,消耗
(6)SnCL,一TiCL,一KMnO4滴定法也可测定铁的含
368
c1mol·L-盐酸VmL(滴定终点时,C0?转化
量,其主要原理是利用SnCl2和TiCl将铁矿石
为HC0,),则c(Na2C03)=
mol·L'。
试样中Fe3+还原为Fe2+,再用KMnO4标准溶液
②实验探究:取①中的Na,C03溶液,按下表配
滴定。
制总体积相同的系列溶液,分别加入m,g硫酸
度
①从环保角度分析,该方法相比于SnCl2一
钙固体,反应t1min后,过滤,取V。mL滤液,用
新
HgCL2一K2Cr20,滴定法的优点是
c1mol·L-'盐酸参照①进行滴定。记录的部分
汗
数据如下表(忽略CO?水解的影响)。
②为探究KMnO,溶液滴定时,Cl在不同酸度
衡
序号
V(Na,CO2)/mL
V(H,O)/mL
下对F2+测定结果的影响,分别向下列溶液中
加入1滴0.1mol·L'KMnO4溶液,现象如
a
100.0
0
下表:
6
80.0
溶液
现象
序号
V(滤液)/mL
V商耗(盐酸)/mL
空白2mL0.3mol·L-1NaCl溶液
紫红色
a
2V,/5
实验
+0.5mL试剂X
不褪去
6
V
3V,/10
实验
2mL0.3mol·L-NaCl溶液
紫红色
则x=
,测得的平均反应速率之比“.:
+0.5mL0.1mol·L硫酸
不褪去
Uh=
(4)兴趣小组继续探究反应(I)平衡的建立,进行
实验
2mL0.3mol·L-1NaCl溶液
紫红色
实验。
i
+0.5mL6mol·L-硫酸
明显变浅
表中试剂X为
:根据该实验可得出的
结论是
0
t/min
5.(2024·广东卷,17,14分)含硫物质种类繁多,在一
①初步实验将1.00g硫酸钙(M=136g·
定条件下可相互转化。
mol-1)加入到100.0mL0.100mol·L-
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可
Na2C03溶液中,在25℃和搅拌条件下,利用plH
用
(填化学式)溶液吸收。
计测得体系的pH随时间t的变化曲线如图。
②分析讨论甲同学根据2min后pH不改变,
2.解答产物确定题的思路分析
认为反应(I)已达到平衡;乙同学认为证据不
由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路,
足,并提出如下假设:
而题目中所涉及的物质,一般分为两类。
假设1硫酸钙固体已完全消耗;
假设2硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀
要注意物质的特殊性质,比如颜
包裹。
常见的熟
色、状态、气味、溶解性等物理性
第
·类
③验证假设
乙同学设计如下方案,进行实验。
悉物质
质,或能与哪些物质反应生成特
步骤
现象
殊的沉淀、气体等化学性质
i.将①实验中的反应混合
虽然平时接触不多,但其某种组
物进行固液分离
能类比迁
成成分、结构成分(如离子、原子
ⅱ.取少量分离出的沉淀置
沉
第二类
移的陌生
团、官能团等)必然学过,则可以
于试管中,滴加
淀完全溶解
物质
考虑与其结构相似的物质的性
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀
质,进而推断其具体组成
生成
3.性质验证思路
④实验小结假设1成立,假设2不成立。①实
设计性质验证实验方案可分为多种情况:一是已
验中反应(I)平衡未建立。
知物质的性质,设计实验验证物质的这些性质;二是已
⑤优化方案、建立平衡写出优化的实验方案,
知某类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验
并给出反应(I)平衡已建立的判断依据:
来验证这类物质的结构(或含有的官能团);三是根据
性质设计定量实验;四是根据物质性质验证化学原理
高
(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。设
轮
本讲要点速记:
计性质验证实验方案的常用程序有如下两种:
总
1.解答综合实验题的思维流程
(1)根据物质性质设计实验方案:
依据实验要求,确定物质制备的反应原
物质
实验中的仪器、
实验步骤和
化
明确
理。一般题目中都提供反应原理,但需
结论
的性质
试剂和反应条件
操作方法
反应原理
要考生抓住反应的特点(如可逆反应
(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案:
369
等),分析可能发生的副反应
选用合适的实验仪器和装置控制反应
已知结构
推测物质具
要验证
熟知
条件,通过分析装置的特点及物质的制
(或官能团)
有的性质
的性质
实验仪器
备原理,确定每个装置的作用
实验步骤和
实验中的仪器、
依据物质的制备原理,确定反应物和生
结论
操作方法
试剂和反应条件
成物的成分,并推测可能发生的副反
分析
应,利用题目提供的各物质的溶解性、
杂质成分
密度等信息判断产品中可能混有的杂
温馨提示:复习至此,请完成练案[55
质
依据产品和杂质的性质差异(如溶解
除杂
性、沸点、密度大小、物质的状态等)选
方案设计
择合适的分离、提纯方法
产率
依据题目提供的反应原理以及试剂的
(纯度)
用量,计算产品的产率:产品产率=
计算
实际产量
×100%
理论产量需要通入氮气保护。(6)乙醒为非极性溶剂,向溶液中加入乙醒,可降低:
[解析](1)①根据题图可知,仪器M的名称是三颈烧瓶;装置D的作
产品的溶解度。(7)起始加入3.71gCu(Cl04)2·6H20(0.01mol)和
用是作安全瓶,防止倒吸;N2O5微溶于水且与水反应生成强酸,则装置
0.76gCu(约为0.012mol),理论上可制得0.02mol产品(6.55g)故总
E的作用是防止空气中的水幕气进入装置C中。②装置A中C与浓硝
收率-产量-名器×10%8,2%。
酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)—一Cu(NO3)2+2NO2↑+
2H20。③由于温度高于室温时N205不稳定,故实验时将装置C浸入冰
第55讲
化学综合实验探究
水中。(2)装置C中,NO2溶于CH,Cl2使溶液变为红棕色,故当红棕色
褪去时可推断装置C中反应已结束。(3)①N2O4与酸性KMO4溶液反
考点一
应的离子方程式为5N204+2Mn04+2H20=2Mn2++10N03+
4H+。②酸性KMn04溶液呈紫色,被Hz02溶液还原为无色的Mn2+,故
必备知识·梳理夯实
判断滴定终点的现象是滴入最后半滴0.1000mol·LH202溶液时,
【正误辨析】
锥形瓶中溶液紫色恰好褪去,且半分钟内不恢复原色,说明滴定达到终
(1)√燃烧条件:可燃物达到着火点,与空气接触。氯化铵分解吸收热量
点。③根据题意可知,n。(KMn04)=0.1250mol·L-1×0.020L=2.5
降低了温度,且氯化铵分解产生的气体隔绝了空气。
×10-3mol,由得失电子守恒可得关系式:5H202~2KMn04,反应后
(2)V 2NaOH +Cl2 =NaCI+NaC1O +H20.
(3)×醇分子中与羟基相连的碳原子上没有氢原子时不能发生催化氧化
n(KMn0,)=号(0,)=号x0.1000ml·Lx0.075L=7.0
反应。
×10-4mol,则与N204反应的n(KMn04)=2.5×10-3mol-7.0×
(4)×溴乙烷难溶于水,无溴离子,应加人NOH溶液加热,冷却后加人
10-4mdl=1.8×10-3mol,由5N204+2Mn04+2H20=2Mn2++
稀硝酸酸化,再加人AgNO3溶液,出现浅黄色沉淀。
10N03+4H+可得关系式:5N204~2KMn04,即n(N204)=
(5)√重铬酸钾具有强氧化性,乙醇能被重铬酸钾氧化
子(Kn0,)=号×1.8×10-3d=4.5x10-3ml,则m(N,0)=
(6)V√醛类物质(醛基)发生银镜反应或与新制C(OH)2的反应均需在
碱性条件下。
4.5×10-3mol×92g·mol-=0.414g,故产品中N204的质量分数为
考点突破·能力提升
0.414g×100%=20.7%。
2.0g
微考点1
微考点2
1.(1)C
3.(1)cd
(2)加人H3P04后,溶液中存在化学平衡H2S03一S02+H20,S02的
(2)需要在a和c中间接一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除
溶解度随着温度升高而减小,S02逸出后,促进了化学平衡H2S03
去二氧化碳中混有的氯化氢
S02+H20向右移动
(3)6NH3+3C02+(x+3)H20+2SmCl3-=Sm2(C03)3·xH20↓
(3)检漏蓝色L2+S02+2H202I-+4H++S0
+6NHCI
(4)偏低(5)80.8
(4)3NH3 +CO2 +2H20+SmCl3 =Sm(OH)CO3+3NH CI
[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
(5)48%(6)②K1、K3K4
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
(7)58(m2-m)-80(m-m
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的含量
3(m4-1)
(1)三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水,向其中加入,P0
[解析]大理石和盐酸反应生成二氧化碳气体,反应装置可以选择启普
的体积不超过10mL。在加热时,三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的
发生器装置甲;浓氨水滴加到生石灰上可以生成氨气,发生装置选择乙;
NH3和CO2通入SmCl3溶液中制备水合碳酸钐[Sm2(CO3)3·xH20]。
子,因此,三颈烧瓶适宜的规格为100mL,选C。(2)虽然K1(H,P0,)
(1)装置甲生成二氧化碳、装置乙生成氨气,将NH3和CO2通入SmC3
=7.1×10-3<K1(H2S03)=1.3×10-2,但是H3P04为难挥发性的
溶液制备水合碳酸钐[Sm2(C03)3·xH20],由于氨气极易溶于水,需要
酸,而H2S03易分解为S02和水,S02的溶解度随着温度升高而减小,
防止倒吸装置,故氨气从d口进入,故装置的连接顺序是a→c,d←-b。
S02逸出后,促进了化学平衡H2S03一S02+H20向右移动。(3)商
(2)反应产生的二氧化碳中混有HC1气体,HCl能与氨气反应,会导致产
定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗;溶液中的碘被S02还原为碘离子,
物不纯,故需要在a和c中间接一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用
溶液的颜色为无色,滴定终点时,过量的半滴碘标准溶液使淀粉溶液变
来除去二氧化碳中混有的氯化氢。(3)根据分析可知,生成水合碳酸钐的化
为蓝色且半分钟之内不变色,因此,滴定终点时溶液为蓝色;滴定反应的
学方程式为6NH3+3C02+(x+3)H20+2SmCl3=Sm2(C03)3·xH20↓
离子方程式为2+S02+2H20一2I-+4H++S0。(4)若先加磷酸
+6NH4Cl。(4)氨水显碱性,若氨气过量,溶液碱性太强会生成副产物
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S02被
Sm(0H)C03,化学方程式为3NH3+C02+2H20+Smd3Sm(0H)C03↓
+3NH4Cl。(5)根据Sm3++H2Y2-
-SmY-+2H可求出碳酸钐的质量
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。(5)实验中S02消耗的碘标准溶液的体积为0.30mL+1.00mL=
0.5mal·×Q.040L×4808ml-×2×100%=48%
1.30mL,减去空白实验消耗的0.10mL,则实际消耗碘标准溶液的体积
分数为
10.0g
为1.20mL,根据反应L2+S02+2H20—2I-+4H++S0子可以计算
(6)Sm2(CO3)3·xH20受热失去结晶水且分解生成Sm203和二氧化
出n(S02)=n(L2)=1.20mL×10-3L·mL1×0.01000mol·L1=
碳,通过装置B吸收水后,生成的二氧化碳被装置C吸收,D防止空气中
1.20×10-5mol,由于S02的平均回收率为95%,则实际生成的n(S02)
二氧化碳、水的千扰;实验中开始通入氮气是排出装置中的空气防止干
=1.20×105m0l≈1.263×10-5mol,则根据S元素守恒可知,该样品
扰实验,熄灭酒精喷灯后通入氮气是将滞留在装置中的二氧化碳排入C
0.95
中吸收;实验操作为②数分钟后关闭K1、K,打开K4,点燃酒精喷灯,加
中亚琥酸盐含量为1,263×10-5m0l×64 mol-1000mg·g
热A中样品。(7)由题干可知,(m2-m1)g为Sm,(C0)3·xH0的质
10.00g×10-3kg·g
量,(m4-m1)g为Sm203的质量,由于n[Sm2(C03)3·xH20]=
80.8mg·kg-。
n(Sm0),则m4-m」
=2,。,解得x=14一1)
2.(1)①三颈烧瓶作安全瓶,防止倒吸防止空气中的水蒸气进人装置
3(m4-m1)
C中②Cu+4HN03(浓)=Cu(N03)2+2N02↑+2H20③冰水
4.(1)S四面体形(2)/K,K2
(2)红棕色褪去
(3)过量的Ag与S203结合,使得c(S,0)降低,Ag2S,03+3S20
(3)①5N204+2Mn04+2H20—2Mn2++10N0+4H+②滴人最
2[Ag(S,03)2]3-平衡逆向移动,析出沉淀
后半滴0.1000mol·L-1H,02溶液时,锥形瓶中溶液紫色恰好褪去,且
(4)D加人足量Na2S203溶液充分振荡后,过滤,取沉淀加人足量的稀
半分钟内不恢复原色③20.7%
硝酸,沉淀溶解,产生的气体在空气中变为红棕色
610
(5)Ag*与S2-的沉淀速率大于Ag*与S2-发生氧化还原反应的速率
2.(1)3FeC204+2K3[Fe(CN)6]fe3[Fe(CN)6]2+3K2C20a
(6)防止制备的Ag2S203中混有S和Ag2S
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进人后续装置
(7)①Dg偏低310.8c%
②C0,C0
mV
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通人氨气
[解析](1)[Ag(S203)2]3-中中心原子为Ag,配位原子为S;配体阴
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶
离子为S20号,S20号与S0互为等电子体,S0?的空间构型为四面
液变红色,证明含有Fe2O
体形,故5,0也为四面体形。(2)由盖斯定律可知,总反应=①@
[解析](1)加入K,[Fe(CN)。]溶液生成蓝色的Fe[Fe(CN)6]2,反
2
应的化学方程式为3FeC20,+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)。]2+
则其平衡常数K=√瓜K。(4)证明实验过程中产生的沉淀含有S和
3KC204。(2)①空气中含有02,为防止Fe2+被02氧化,应先通入N2,
Ag2S,取少量沉淀,可加入足量的CS2将S单质溶解,充分振荡,过滤得
隔绝空气,且使反应产生的气体全部进入后续装置。②B中澄清石灰水
到滤液a(S的CS2溶液)和固体b;取固体b,加足量的Na2S2O3溶液充
变浑浊,证明分解过程中产生C02:F中澄清石灰水变浑浊,E中固体变
分振荡后,将Ag2S203溶解,过滤后,取沉淀加入足量的稀硝酸,沉淀溶
解,且产生的气体在空气中变为红棕色,证明沉淀中含Ag2S。(5)由
为红色,说明E中发生反应:C0+C0△Cu+C02,所以分解产物中
AS的K可知,Ag+与S2-的沉淀速率大于Ag+与S2发生氧化还原}
定含有C0。③实验结束时,为了防止倒吸,应先熄灭装置A、E的酒精
反应的速率。(6)制备AS203时需及时分离出白色沉淀,防止制备的
灯,冷却后停止通入氮气。④检验F2O3的方法是取少许固体粉未于试
Ag2S203中混有S和Ag2S。(7)①应选用NH4Fe(S04)2作指示剂,利用
管中,加稀疏酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含
Fe3+与SCN~的显色反应确定终点,终点时可观察到溶液变红,同时不
有Fe203
会引入杂质离子千扰实验;②若未加入适量硝酸充分反应,则AgS,0,微考点2
不能完全溶解生成Ag,消耗KSCN溶液的体积偏少,导致所测结果偏3.(1)5H,C204+2KMn04+3H2S04一10C02↑+2MnS04+K,S04
+8H20
低;③已知Ag+SCN-—AgSCN↓,则n(Ag+)=n(SCN-)=cV2×
(2)①M2+对反应有催化作用,Mn2+浓度逐渐增大,反应速率加快该
反应是放热反应,温度逐渐升高,反应速率加快
mol×108g·mol-
】mol,银的质量分数=
③
mg
实验方案
100%=
10.8cW3
方案1:向反应液中加人少量的浓硫酸
考点二
方案2:向反应液中加入Mns04溶液
方案3:反应开始时加热反应液
必备知识·梳理夯实
【正误辨析】
(3)①酸式(
%③0-5(4)不能
(1)VFe3+易水解生成氢氧化铁沉淀,加人Z0调节溶液pH使Fe3+转
[解析](2)产生题给实验现象的原因主要是半分钟后反应速率加快,
化为沉淀,且不引人新的杂质。
反应速率的影响因素主要有温度、催化剂、浓度、压强等,可结合影响因
(2)V酸性条件下,NO会将I-、Fe2+、SO好等还原性离子氧化,故不
素进行假设。(3)①滴定过程中高锰酸钾溶液应放在酸式滴定管中」
能大量共存。
(3)×钠先与水反应生成H2和NaOH,并放出热量,然后生成的NaOH
②设草酸溶液的物质的量浓度是cmol·L1,则根据对应关系有:
与NH反应生成NH3·H,0,NH1·H,O部分分解产生的少量氨会与
2KMn04~
5H2C204
氢气同时放出,故放出的气体有刺激性气味。
2 mol
5 mol
(4)×常压分馏得到的汽油仍是混合物,无固定沸点。
aV×10-3mol0.025×cmol
2
5
(5)V氯水或硝酸银溶液存放时,为防止氯水腐蚀(氧化)橡胶塞,用磨
口玻璃塞,为了避免氯水或硝酸银见光分解,应存放在棕色玻璃瓶中。
aV×100.025c解得:c=
10。③由②中答案知,Wg草酸晶体的物
(6)×醋酸具有挥发性,生成的C02气体中混有挥发出的醋酸,苯酚钠
质的量为
的10molL-1×10.00×10-3L=aV×10-2mol,则草酸晶体的
变浑浊可能是因为C02,也可能是因为醋酸,无法比较碳酸与苯酚的酸
性强弱。
摩尔质量
W鸟
aVx102mo=aPg·mol-,则有90+18x=100
-100W
,解得
av
考点突破·能力提升
微考点1
=90-5。(4)若要配制1.0mol,L1草酸溶液,则在100g水(体积
1.(1)降低温度、减缓过氧化氢分解
约100mL)中大约需要溶解12.6gH2C204·2H20。而H2C204·2H20
(2)H202-2e—2H+02↑还原
20℃时的溶解度仅为9.5g,所以不能用H2C204·2H,0配制1.0m0l·L-1
(3)①MnS04②H2O2、NaOH H202、H2S0
草酸溶液。
(4)2H,0,2H,0+0,↑,山,0,+Mn02+2H一Mnm2·+02↑+4.(①)玻璃棒100mL容量瓶
2H20,前者MnO2作催化剂,后者MnO2作氧化剂
(2)②另取实验①中所得沉淀,滴加稀硫酸(或稀盐酸等)至过量,观察
(5)其他反应物的氧化性、还原性以及溶液的酸碱性
沉淀是否溶解
[解析](1)Na202和H20反应放热,而H202受热易分解,故溶解
(3)C山,0+2H+Cu+Cu2++H20
N02用冰水,可降低温度、减缓过氧化氢分解。(2)H,02发生氧化反
(4)CCu2+(5)产生NO2气体,污染环境
应时有元素化合价升高,故H202失去电子生成O2。猜想2中M2+
(6)向反应后的溶液中通人足量空气若溶液变蓝,则解释正确(合理
一MnO2,Mn的化合价升高,故M2+有还原性,被H,O2氧化。
即可)
(3)①猜想2中的反应原理是Mn2++H202Mn02↓+2H+,故X是
[解析](3)根据题干信息分析,氧化亚铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和
含Mn2+的盐(如MnS04)。②根据③取i中棕褐色固体,滴加浓盐酸,
铜,离子方程式为Cu20+2H+=Cu+Cu2++H20。(4)继续加热至
加热,产生黄绿色气体可知i中产生的棕褐色固体为M02,结合检验
1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜,说明当温度在
H202时A中产生的现象可知,a是H202、Na0H,i是H202的水溶液,
1000℃以上时Cù+稳定,但与硫酸反应生成铜离子,所以在酸性溶液中
与ⅱ中产生的现象基本一致,故b为H202、H2S04。(5)综合(2)(3)中
C2+稳定。(5)铜与浓硝酸反应生成二氧化氨气体会污染环境。(6)三
探究可知,HO2作氧化剂还是作还原剂,与其他反应物的氧化性、还原
氧化氮与氧气及水反应生成硝酸,若向反应后的溶液中通入足量空气,
性以及溶液的酸碱性等因素有关。
:反应生成硝酸,二氧化氨消失,若溶液变蓝,则解释正确。
611
考点三
管乙实验可证明C(I)与NH3形成无色配合物,C错误;Cu20不能与
碱反应,溶于氨水是因为生成配合物,故C20不是两性氧化物,D错误。
考点突破·能力提升
4.(1)容量瓶、量简
微考点1
(2)Sn2+易被空气中的02氧化为Sn4+,离子方程式为2sn2++0,+
1.(1)蒸馏烧瓶(2)平衡气压(合理即可)
4H*2Sn4++2H20,加人锡粒,发生反应Sn4++Sn=2Sn2+,可防
(3)2C1-+S02+2Cu(0H)2=2CuCl+S0+2H,0
止被Sn2+氧化
(5)CuCl难溶于乙醇,乙醇易挥发,有利于CuCl的干燥
(3)加快赤铁矿试样与浓盐酸的反应速率(4)偏小
(6)79.6(7)盐酸
(5)0.36cyx10%
[解析](3)CuCl难溶于水,是白色固体,S02通入装置C中发生反应
(6)①更安全,对环境更友好②H20酸度越大,KMO4的氧化性越
的离子方程式为2Cl-+S02+2Cu(OH)2—一2CuCl+0子+2H20
(5)CuCl难溶于乙醇,且乙醇易挥发,有利于CuCl的千燥。(6)15ml
强,Clˉ对Fe2+测定结果的影响越大
0.5mol.L-1的CuCl2溶液中,n(CuCl2)=0.015L×0.5mol·L-1=
[解析](2)由已知信息“室温时HgCl2可将Sn2+氧化为Sn4+,难以氧
0.0075mol,0.0075 mol CuCl2完全转化为CuCl,理论上生成
化下e2+”得,Sn2+的还原性大于Fe2+,则配制SnCl2溶液时加入锡粒的
0.0075 mol CuCl,其质量为0.0075mol×99.5g·mol-I=0.74625g,
目的是防止S2+被空气中的02氧化。(4)步骤Ⅲ是用K2Cr20,标准溶
液滴定Fe2+的过程,若未“立即滴定”,部分Fe2+被空气中的0,氧化为
实验实际得到0.594gCuC1,则Cud的产率为0.74625g
0.594g
×100%≈
Fe3+,则在滴定时消耗K2C20,标准溶液的体积偏小,导致测定的铁含
79.6%。(7)向产物中滴加浓盐酸,使固体充分溶解,过滤出杂质后,将滤
量偏小。(5)由得失电子守恒得关系式:K2Cr20,~6Fe2+,则ag试样中
液稀释至不再产生白色沉淀为止经过滤、洗涤、干燥,即可得到除去
Cu20后的CuCl固体。
Fe的质量分数为cVx10-3mlx6x56gmol-x10%-0.336cy×
a g
2.(1)分液漏斗HC!(2)①干馏②C0,+C商温2C0
100%。(6)①SnCl2一HgC2-K2Cr,0,滴定法中,HgCl2氧化Sm2+的离
(3)①有白色沉淀生成②C0+2[Ag(NH3)2]0H—2Ag↓+
子方程式为Hg2++Sn2+=Sn4++Hg,生成的Hg有毒,因此从环保角
(NH4)2C03+2NH3③偏大
度看,SnCl2一TiCl3一KMnO4滴定法更安全,符合绿色化学理念,利于保
1-n-m
护环境。②为了控制变量,保证溶液体积相同,空白实验中的试剂X应
(4)a+m-m×100%
为H2O;实验i、ⅱ中c(H)不同,实验i中c(H)小,紫红色不褪去,
[解析](1)装置I中,仪器a的名称是分液漏斗;由于二氧化碳中含
实验ⅱ中c(H+)大,紫红色明显变浅,说明KMnO4溶液滴定时,溶液酸
有挥发出的氯化氢气体,因此b中碳酸氢钠饱和溶液的作用是除去HC
度越大,KMnO4的氧化性越强,Cl-被KMnO4氧化的可能性越大,对
(2)①将煤样隔绝空气加强热使之分解的过程称为千馏;②装置Ⅱ中,高
Fe2+测定结果的影响越大。
温下二氧化碳和焦炭反应生成一氧化碳。(3)①d中二氧化碳和氢氧化
钡反应生成碳酸钡沉淀和水,反应现象是有白色沉淀生成:②中生成的
5.(1)Na0H(2)S(3)①i.BDi.②20.06:
固体为Ag,根据氧化还原反应的概念和规律分析可知C0转化为碳酸
(4)③足量稀盐酸有气泡产生少量BaCl,溶液⑤取2.00g(大于
铵,则反应的化学方程式为C0+2[Ag(NH3)2]OH—=2Ag↓+
或等于1.36g)硫酸钙固体加人100.0mL0.100mol·L1的Na2C03溶
(NH4)2CO3+2NH3;③二氧化碳能和银氨溶液反应,若d和e的连接
液中,在25℃和搅拌条件下利用pH计测定溶液pH,当溶液pH不变时,
序颠倒,会导致和氢氧化钡反应的二氧化碳的量减少,则将造成偏大。
说明平衡状态已建立
(4)设原混合气体的总物质的量为amol,反应后混合气体的总物质的量
[解析](1)Cu与浓疏酸可发生反应:Cu+2H,S04(浓)△CS04+
为bmol,则氮气的物质的量为an mol,二氧化碳总物质的量为a(1-n)》
mol,剩余二氧化碳的物质的量为bm mol,则消耗二氧化碳的物质的量为
S02↑+2H20,S02是酸性氧化物,可用碱性溶液进行尾气处理。
a(1-n)-bm]mdl,生成C0的物质的量为2[a(1-n)-bm]mol,则有
(2)S02与空气中的O2、石灰石浆液反应生成石膏(CaS04)的过程中,S
元素化合价由+4→+6,S02被氧化,氧气被还原。(3)①i.用Na2C03
b=m+bm+2La(1-n)-bm]解得:b=-a2D,此时a的表达式为
1+m
固体配制溶液时需用到的仪器主要有烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管
al-n)-a2-nmm
等,滴定测定N2CO3溶液浓度时需用到的仪器主要有酸式滴定管、碱式
1+m
-×100%=1-n+m-mn-2m+m
滴定管、锥形瓶等,故选BD。ⅱ.商定过程中CO号-转化为HCO,,即发
a(1-n)mol
(1+m)(1-n)
生反应CO+H+一HC03,则有关系式CO号~H+,则n(Na2C03)
1-n-m
100%=1+mm×100%。
n(+),即c(Na,00,)%三6,则c(,C0)。②根据题意,
聚焦高考·真题演练
为保证溶液总体积相等,x=20.0:根据题意可知,滤液中测得的Na2C0?
1.DA项,铜片上有固体沉积,说明发生反应Cu2++2e
=Cu,故Cu作
的浓度即为反应t1min后溶液中Na2CO3的浓度,则a组反应前后
正极,Zn作负极,错误;B项,试管壁上出现银镜,说明[Ag(NH3)2]OH被乙
醛还原为Ag,体现了乙醛的还原性,错误;C项,溶液由浑浊变澄清,说明
Na,C0,溶液浓度的变化量为
59
2
mol.L-!
苯酚与Na2CO3反应生成NaHCO3和易溶于水的苯酚钠,根据“强酸制弱
Vo
酸”的规律可知苯酚的酸性比HCO,强,不能说明苯酚的酸性比H2CO3
6×(1-号)
强,错误;D项,BaCl2溶液不与SO2反应,加人稀硝酸后生成白色沉淀
mol·L1,b组反应前后Na2CO3溶液浓度的变化量
说明稀硝酸将S02氧化为SO?,SO?与Ba2+反应生成BaS04沉淀,
正确。
Vo mol I.-1=
×(0.8-
2.B烧瓶壁变冷,说明存在△H>0的反应使其温度降低,A项错误;湿润的红
molL1,反
色石蕊试纸变蓝,说明有NH3生成,发生反应2NH4C1+Ba(OH)2·8H20
=BaCl2+2NH↑+10H20,反应后气体分子数增大,即产氨过程熵增,
应时间均为41mn,反应速率之比等于溶液浓度变化量之比,则。:,=
B项正确;滴加浓盐酸后,有白烟产生,说明生成的NH与浓盐酸挥发出
64×(1-号)6×(08-品)
的HCl化合生成NH4C1,C项错误;滴加浓盐酸后消耗NH3,气球会变
o
Vo
=6:5。(4)实验中取用的硫
小,D项错误
3.ACu20在酸性条件下发生歧化反应,生成Cu+和Cu,倾掉溶液。滴
酸钙的物质的量为1g÷136g·mol-1≈0.007mol,Na2C03的物质的量
为0.01mol,则硫酸钙少量。CaS04与Na2C03反应生成CaC03和
加浓硝酸,沉淀逐渐消失,C山被浓硝酸氧化为Cu2+,上述过程体现了
N2S04,固液分离后,取沉淀于试管中加入足量稀盐酸,固体完全溶解同
HNO3的氧化性和酸性,A正确,B错误;C20溶于氨水,得到无色溶液,
时有气泡生成,向滤液中滴加BCl2溶液,没有白色沉淀生成,说明沉淀
静置一段时间后,溶液变为深蓝色,则生成的无色物质被空气中的02氧
中设有CS04,即假设1成立,假设2不成立。
化为深蓝色的[C(NH3)4]2+,说明Cu(I)与NH3形成无色配合物,试
612