内容正文:
专题 13 化学实验综合题
五年考情概览:解读近五年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
高考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘高考命题之源。
命题解读
近三年考查统计
近五年广东高考化学实验综合题命题呈现“基础操作与原理探究并重、定量分析与方案设计融合” 的鲜明趋势:试题以物质制备与提纯(如苯甲酸重结晶)、反应速率与平衡探究(如碳酸钠与硫酸钙转化)、电离常数测定(如醋酸、次氯酸)、热效应测量(如中和热、置换反应焓变) 等经典实验为载体,深入考查仪器选用、滴定计算、数据图像分析、误差推理及实验方案优化与评价等核心能力,尤其强调在真实问题情境中运用控制变量、对比实验等科学方法解决实际问题的综合素养,充分体现“立足教材、高于教材、导向探究、服务选拔”的命题特点。
2025·广东卷
2024·广东卷
2023·广东卷
2022·广东卷
2021·广东卷
【典题1】(2025·广东·高考)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
【典题2】(2024·广东·高考真题)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (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:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
ii.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则 。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a
100.0
0
b
80.0
x
则 ,测得的平均反应速率之比 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将硫酸钙()加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据后不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加
,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
1.(2023·广东·高考)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,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,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的焓变(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
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (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,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,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 。
2.(2022·广东·高考)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)配制的溶液,需溶液的体积为 mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下电离平衡的影响因素。
提出假设。稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。
序号
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3:4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)
向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。
实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。
查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。
对比数据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则该溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点 。
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ
移取溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液
Ⅱ
,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
3.(2021·广东·高考)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想b:在水中的溶解度。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中, 。
实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4
Ⅰ
5
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 。
1.(24-25高三上·广东深圳高级中学·一测)蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。
查阅资料:
i.白雾中可能含有、、CO、水蒸气。
ii.常温下,可与银氨溶液反应:。
iii.文献中实验及现象如下:
处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾:、处颜色褪去;处固体白色变为蓝色;处产生少量白色浑浊;处生成黑色浑浊。
I.小组同学对文献中实验现象进行分析。
(1)a处变为黑色,体现浓硫酸 性。c处品红褪色,说明浓硫酸具有 性。
(2)针对d、e处现象,分析不正确的是 。
A.将处无水移至a、c之间,可证明产物有水
B.处可能是使高锰酸钾溶液褪色
(3)处沉淀较少,可能是因为通入气体过量导致。写出过量时,沉淀变少的化学方程式 。
(4)经检验,处黑色固体是,但不能确认白雾含。从氧化还原角度说明理由 。
II.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。
(5)证明有生成的实验现象是 。
(6)设计实验证明反应后处溶液中含有。取反应后处溶液, 。(写出实验操作、预期现象与结论)
2.(24-25高三上·广东深圳高级中学·一测)“84”消毒液是一种常用家庭消毒液,某小组同学对“84”消毒液的制备、保存及消毒能力进行如下探究。
(1)配制浓盐酸
①配制浓盐酸,需要的浓盐酸体积为 。
②溶液配制过程中,下列仪器需要用到的有 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)利用下图装置制备“84”消毒液。
①装置甲中制备氯气的离子方程式为 。
②装置乙中盛放的药品为 ,若无此装置造成的后果为 。
(3)“84”消毒液需要在阴暗处密封保存,否则容易失效,用化学方程式解释其原因:
①;
② 。
(4)某兴趣小组通过实验测定不同环境中不同浓度溶液的细菌杀灭率(%),实验结果如下表。
NaClO溶液浓度
不同下的细菌杀灭率/%
250
98.90
77.90
53.90
①调节溶液时不能选用清厕灵(含)的原因为 。
②结合表中数据可推断,相同条件下,HClO的杀菌能力 (填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。
3.(24-25高三上·广东佛山·质量检测(一))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该过程中需用到下图中的仪器有 (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=2.2×10-20
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·H2OK=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 。
4.(24-25高三下·广东深圳宝安·冲刺(一))盐与酸的反应是水溶液中常见的反应,某学习小组展开相关探究。
I.碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定
(1)碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl),小组同学测定其抗酸容量的实验步骤如下:
a.配制100mL0.2mol·L-1的盐酸溶液;
b.称取mg碳酸氢钠片,溶于20mL水中,用上述盐酸溶液滴定至pH=3。
已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即σ=。
①步骤a需4mol·L-1盐酸的体积为 mL(保留1位小数)。
②若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL,则σ= mol·g-1。
③以上实验步骤中,不需要用到的图中的实验仪器有 (填字母)。
Ⅱ.Na2HPO4—KH2PO4混合溶液抗酸能力的探究
【查阅资料】
ⅰ.抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后,其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时,溶液的pH变化越小,抗酸能力越强。
ⅱ.NapHPO4-KH2PO4混合溶液具有的抗酸能力,且能力大小与[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]、有关。
ⅲ.25℃,H3PO4的各级电离平衡常数分别为pKa1=2.2,pKa2=7.2,pKa3=12.7(pKa=-lgKa)。
【实验探究1】小组设计实验探究相同时,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]对混合溶液抗酸能力的影响,溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1mol·L'盐酸,溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。
溶液序号
组成
体积/mL
1
0.2mol·L-1NaCl溶液
10
2
0.2mol·L-1Na2HPO4溶液
5
0.2mol·L-lKH2PO4溶液
5
3
0.06mol·L-1Na2HPO4溶液
5
0.06mol·L-1KH2PO4溶液
5
(2)①已知A点时,=1,则此时溶液的pH= 。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸,发生反应的离子方程式为 。
②实验显示,NaCl溶液不具有抗酸能力;当相同时,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液 (填溶液序号)。
【实验探究2】小组继续探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,实验方案如表:
溶液
序号
试剂体积/mL
pH
加入24滴0.1mol·L-1
盐酸后的pH
0.2mol·L-l
NaKH2PO4溶液
0.2mol·L-l
KH2PO4溶液
4
9
1
A1
A4
5
8
x
A2
A5
6
5
5
A3
A6
(3)①表中x= 。
②实验结果显示,当[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时,越大,溶液的抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是 (用含A1、A2、A3、A4、A5、A6的关系式表示)。
5.(2025·广东珠海二中·一模)苯酚能与形成的紫色配合物,该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
(1)配制100mL0.1mol/L苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)探究铁盐种类和pH对苯酚与显色反应的影响。查阅资料:
ⅰ.对苯酚与的显色反应无影响;
ⅱ.小组同学得出猜想对与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是 。
ⅲ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。
提出猜想:猜想1:对苯酚与的显色反应有影响
猜想2:对苯酚与的显色反应有影响
进行实验:常温下,用盐酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.1mol/L溶液();用硫酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.05mol/L溶液。取4支试管各加入5mL0.1mol/L苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1mL含的试剂,显色10min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下,pH改变对水解程度的影响可忽略)。
序号
含的试剂
吸光度
0.1mol/L溶液
0.05mol/L溶液
1
/
A1
2
/
A2
3
/
A3
4
/
A4
结果讨论:实验结果为
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想“对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是 。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6,补充下表中试剂M为 。
序号
含Fe的试剂
再加入的试剂
吸光度
0.1mol/L溶液
0.05mol/L溶液
5
/
NaCl固体
A5
6
/
试剂M
A6
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与的显色反应起抑制作用,得出此结论的实验依据是:、A1 A6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸与溶液发生显色反应 。(填“更容易”或“更难”)
(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,请举一例子并说明现象 。
6.(2025·广东惠州·一模)钴氨配合物在电镀及环境科学研究中有着重要的应用价值。某科研小组对其研究过程如下:
I.配制CoCl2溶液
(1)配制100mL0.1mol·L-1CoCl2溶液,需要CoCl2的质量为 g。
(2)溶液配制过程中,下列仪器需要用到的有_______(填标号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.制备[Co(NH3)6]2+配合物
实验操作
实验现象
在试管内混合CoCl2溶液和适量6mol·L-1NH3·H2O溶液。
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见明显溶解。
在试管内混合CoCl2溶液和适量14mol·L-1NH3·H2O溶液。
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见明显溶解。
资料:Co(OH)2为浅青色沉淀,[Co(NH3)6]2+溶液为红色。
(3)实验①中生成浅青色沉淀的离子方程式为 。
(4)实验①和②现象可知,Co(OH)2与NH3·H2O难以生成[Co(NH3)6]2+配合物。学习小组预测对生成[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用。设计实验如下:取等体积实验①的浊液于1、2两支试管中,分别加入不同试剂,实验现象证实了预测。
①x的化学式是 ,c = 。
②实验现象是 。
③从平衡移动角度,结合化学用语,解释对[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用原理 。
Ⅲ.制备[Co(NH3)6]3+配合物
往CoCl2溶液中加入浓氨水、H2O2、NH4Cl溶液,在活性炭催化下转化为橙黄色的[Co(NH3)6]3+溶液。为探究反应过程,小组成员提出了不同的猜想。
提出猜想 猜想1:Co2+先失电子生成Co(OH)3后与氨水形成配合物;
猜想2:Co2+先被H2O2氧化成Co3+后与氨水形成配合物;
猜想3:Co2+先与氨水形成[Co(NH3)6]2+后被H2O2氧化成[Co(NH3)6]3+。
(5)科研小组取少量Co(OH)3固体于试管中,逐滴加入浓氨水,观察到 ,证明猜想1不成立。
教师指导 氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,反应可以自发进行。
验证猜想 按照连接装置,分别往两烧杯中加入药品,关闭K,观察到 ,猜想2不成立。往左边烧杯中滴加 ,观察到 ,猜想3成立。
7.(2025·广东广州·一模)从含银废液中回收银是保护金属资源的有效途径。
(1)实验室用70%H2SO4和Na2SO3制取干燥SO2选择净化与收集SO2所需装置,接口连接顺序为 。
(2)兴趣小组探究从AgNO3溶液中回收银,将SO2通入一定体积0.1mol•L﹣1的AgNO3溶液中(如图所示)。
已知:a.25℃时,Ksp(Ag2SO3)=1.5×10﹣14,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10﹣5。
b.Ag2SO3、Ag2SO4均能溶于浓氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
ⅰ.实验现象瓶内产生大量白色沉淀,瓶底沉淀略显灰色。
ⅱ.沉淀成分的分析
将瓶内混合物分离得到溶液和固体X。
①取固体X加入过量浓氨水中,固体大部分溶解,过滤,得到无色溶液和少量灰黑色固体:将灰黑色固体加入浓硝酸中,固体溶解, (填实验现象),说明沉淀中含有Ag。SO2与AgNO3溶液反应生成银单质的离子方程式是 。
②另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中, (填实验操作和现象),说明沉淀中含有Ag2SO3,SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3的化学方程式是 。
③进一步实验证明,沉淀中不含Ag2SO4原因是c2(Ag+)•c() 1.4×10﹣5(填“>”“<”或“=”)。
ⅲ.实验结论SO2通入AgNO3溶液中同时发生复分解反应和氧化还原反应,Ag的回收率低。
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为 。
(3)基于上述探究,兴趣小组重新设计了用SO2从AgNO3溶液中回收Ag的优化方案,避免了复分解反应的发生。该方案为 。
8.(2025·广东广州·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”制取的部分装置如下图所示。
(1)装置I中反应的离子方程式为 。装置II洗气瓶中盛有 溶液(填化学式)。写出纯碱在生产生活中一种用途 。
(2)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 。
(3)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_______(填标号),在300℃下加热可制到纯碱。
A. B. C. D.
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
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
18.0
4
40
20.0
0
(4)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升温, 。
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,近似计算出在和时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
9.(2025·广东广州·一模)对金属腐蚀机理与防护措施的研究是工程材料领域的重要课题。
Ⅰ.铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究
(1)盐酸的配制
配制的盐酸,下列仪器中需要用到的有 。
(2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究
兴趣小组同学取的盐酸和一定浓度的缓蚀剂,按下表所示配制系列反应试液,向试液中分别加入形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片进行酸化腐蚀实验,后取出铁片,移取浸出液,加入过量还原剂后,用标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生反应。记录的数据如下表所示。
实验序号
温度
反应试液
V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL
V(盐酸)/mL
V(缓蚀剂)/mL
i
303
50.0
55.0
0
ii
323
50.0
55.0
0
iii
323
x
y
0
iv
323
100.0
0
5.0
①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂,可能会导致测定的铁片酸化腐蚀的速率 (填“偏大”或“偏小”)
②表格中 ;若,则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比 。
③实验结果表明,其他条件相同时,盐酸浓度越大,铁片酸化腐蚀的速率越快。证明该结论的依据为 (用含或的关系式表示)。
Ⅱ.铁片吸氧腐蚀的探究
兴趣小组同学在学习“吸氧腐蚀”时进行了如图甲所示实验:将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现,液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀而变暗,在液滴中心和边缘的中间区域形成棕色铁锈环(b)。小组同学猜想该现象是由液滴中心和边缘处的溶解氧含量的差异引起的。
(3)小组同学向棕色铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液,酚酞试液变红,变红的原因为 (用电极反应式表示);铁锈环(b)形成的过程为 。
(4)小组同学设计图乙所示实验装置进一步验证猜想:a、b电极分别为 、 (填“铁片”“铜片”或“石墨”);闭合开关K, (填实验操作和现象),说明金属发生吸氧腐蚀,其他条件相同时,氧气浓度大的一极为正极。
10.(24-25高三上·广东广州天河区·综合测试一)FeCl3在无机化工产业中有重要用途,已知无水FeCl3易潮解,加热易升华。实验室制备FeCl3并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水FeCl3
(1)A为氯气发生装置,A中橡皮管的作用是 ,反应的离子方程式是 。
(2)B中的试剂是 ,装置F的作用是 。
Ⅱ.探究FeCl3的性质
(3)将制得的无水FeCl3配成250mL0.1mol/LFeCl3溶液,以下操作错误的是 。定容时采用操作4,所配溶液浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)将酸化的5mL0.lmol/LFeCl3溶液与2mL0.lmol/LNa2SO3溶液混合,得到红色溶液(Fe3+与可以形成红色配离子),一段时间后红色褪去。溶液褪色的原因是 。
(5)为进一步探究FeCl3的性质,某小组进行了如下实验:
操作
序号
现象
a
蒸发时,试管内有白雾
b
灼烧时,导出的气体可以使NaBr溶液变黄
c
最终,试管底部留有黑色固体
①结合化学方程式,解释a中的实验现象 。
②将c中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,小组同学判断黑色固体中含有正二价铁,其判断理由是 。
11.(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“”)。
12.(2025·广东湛江·一调)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
13.(2025·广东广州·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“=”)
14.(2025·广东·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 。
15.(24-25高三上·广东深圳建文教育集团·12月一模)生活中不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又疼又痒,原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚊酸刺激皮肤。蚊酸化学式为,化学名称为甲酸,是一种有刺激性气味的无色液体,具有很强的腐蚀性,为探究甲酸的部分化学性质,同学们进行了如下实验:
(1)向盛有饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为 。
(2)向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴有醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸具有 填“氧化性”、“还原性”或“酸性”;
(3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至,再逐滴滴入甲酸。
欲组装成甲图制取气体的发生装置,从乙图挑选所需仪器 填序号。
装置II的作用是 。
(4)一定条件下,将生成的与混合可发生反应:测得该反应在不同温度下的化学平衡常数值如下表
温度
在一密闭容器中该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,升高温度,此平衡 移动填“正向”、“逆向”、“不”。
某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则的转化率为 ,此时的温度 填“”、“”、“”)。
(5)某同学分析甲酸的结构式发现,甲酸中除有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测: 。
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专题 13 化学实验综合题
五年考情概览:解读近五年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
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命题解读
近三年考查统计
近五年广东高考化学实验综合题命题呈现“基础操作与原理探究并重、定量分析与方案设计融合” 的鲜明趋势:试题以物质制备与提纯(如苯甲酸重结晶)、反应速率与平衡探究(如碳酸钠与硫酸钙转化)、电离常数测定(如醋酸、次氯酸)、热效应测量(如中和热、置换反应焓变) 等经典实验为载体,深入考查仪器选用、滴定计算、数据图像分析、误差推理及实验方案优化与评价等核心能力,尤其强调在真实问题情境中运用控制变量、对比实验等科学方法解决实际问题的综合素养,充分体现“立足教材、高于教材、导向探究、服务选拔”的命题特点。
2025·广东卷
2024·广东卷
2023·广东卷
2022·广东卷
2021·广东卷
【典题1】(2025·广东·高考)酸及盐在生活生产中应用广泛。
(1)甲苯氧化可生成苯甲酸。向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性溶液,振荡,观察到体系颜色 。
(2)某苯甲酸粗品含少量泥沙和氯化钠。用重结晶法提纯该粗品过程中,需要的操作及其顺序为:加热溶解、 (填下列操作编号)。
(3)兴趣小组测定常温下苯甲酸饱和溶液的浓度和苯甲酸的,实验如下:取50.00mL苯甲酸饱和溶液,用溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化的曲线如图。据图可得:
① 。
②苯甲酸的 (列出算式,水的电离可忽略)。
(4)该小组继续探究取代基对芳香酸酸性的影响。
①知识回顾 羧酸酸性可用衡量。下列羧酸的变化顺序为:。随着卤原子电负性 ,羧基中的羟基 增大,酸性增强。
②提出假设 甲同学根据①中规律推测下列芳香酸的酸性强弱顺序为:
③验证假设 甲同学测得常温下三种酸的饱和溶液的pH大小顺序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ,据此推断假设成立。但乙同学认为该推断依据不足,不能用所测得的pH直接判断大小顺序,因为 。
乙同学用(3)中方法测定了上述三种酸的,其顺序为Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ。
④实验小结 假设不成立,芳香环上取代基效应较复杂,①中规律不可随意推广。
(5)该小组尝试测弱酸HClO的。
①丙同学认为不宜按照(3)中方法进行实验,其原因之一是次氯酸易分解。该分解反应的离子方程式为 。
②小组讨论后,选用0.100mol/LNaClO溶液(含少量NaCl)进行实验,以获得HClO的。简述该方案 (包括所用仪器及数据处理思路)。
③教师指导:设计实验方案时,需要根据物质性质,具体问题具体分析。
【答案】(1)由紫色变为无色
(2)dab
(3)
(4) 增大 极性 常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同
(5) 实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka
【详解】(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,可以将甲苯氧化生成苯甲酸,故向盛有2mL甲苯的试管中,加入几滴酸性KMnO4溶液,振荡,观察到体系颜色由紫色变为无色。
(2)重结晶法提纯苯甲酸的方法为,加热溶解,趁热过滤至另一烧杯中,将滤液静置,使其缓慢冷却结晶,待滤液完全冷却后滤出晶体,并用少量蒸馏水洗涤,故操作编号为dab;
(3)①由图像可知,当加入14mLNaOH溶液时,苯甲酸被完全中和,则可得苯甲酸饱和溶液的浓度;
②由图像可知,苯甲酸饱和溶液的pH为2.89,说明苯甲酸饱和溶液中的,则苯甲酸的。
(4)①羧酸酸性的强弱取决于羧基中O-H键的极性大小,极性越大,酸性越强,卤素原子的电负性越大,吸电子能力越强,使得羧基中O-H键的极性越大,酸性越强;
③由于常温下三种酸的饱和溶液的浓度不同,所以该推断依据不足。
(5)①次氯酸在光照条件下易分解为HCl和O2,其分解反应的离子方程式为;
②实验方法:取适量0.100mol/LNaClO溶液放入烧杯中,用pH计测得体系在25℃下的pH,记录数据;
数据处理思路:由于NaClO溶液中存在ClO-的水解,故根据0.100mol/LNaClO溶液在25℃下的pH可求得ClO-的水解平衡常数,再利用公式求出HClO的Ka。
【典题2】(2024·广东·高考真题)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (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:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
ii.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则 。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a
100.0
0
b
80.0
x
则 ,测得的平均反应速率之比 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将硫酸钙()加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据后不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离
/
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加
,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加
无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
【答案】(1)NaOH(其他合理答案也可)
(2)S
(3) BD 20.0 6:5
(4) 过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2溶液 将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立
【分析】探究反应(Ⅰ)中溶液的浓度对反应速率的影响,通过HCl与Na2CO3的滴定反应,来测量Na2CO3浓度的变化量,从而计算平均反应速率;
探究反应平衡的建立,利用水解呈碱性的性质,通过测定pH来判断离子浓度的变化情况,从而判断反应是否平衡。
【详解】(1)浓硫酸与铜丝反应方程式为:,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);
(2)SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化;
(3)①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式可知,;
②总体积应相同,x为20.0mL;a中消耗的盐酸体积为,即,同理可得,b中,由于,总体积相同时,;
(4)由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式可知,假设正反应100%进行,,质量为0.01mol×136g/mol=1.36g,实验方案为:将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。
1.(2023·广东·高考)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,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,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的焓变(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
溶液
粉
a
b
ii
粉
a
c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (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,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,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 。
【答案】(1) AD 0.5500
(2)
(3) > 或
(4) 抑制水解 将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
(5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)
【详解】(1)①滴定操作时需要用的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴管、铁架台等,故选AD;
②滴定时发生的反应为HCl+NaOH=NaCl+H2O,故,故答案为0.5500;
(2)由可得Q=××(50mL+50mL)×(T1-T0)=,故答案为;
(3)溶液含有溶质的物质的量为0.02mol,粉和粉的物质的量分别为0.021mol、0.01 mol,实验i中有0.02 mol CuSO4发生反应,实验ii中有0.01mol CuSO4发生反应,实验i放出的热量多,则b>c;若按实验i进行计算,;若按实验ii进行计算,,故答案为:>;或;
(4)易水解,为防止水解,在配制溶液时需加入酸;用试纸测得溶液的不大于1说明溶液中呈强酸性,向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡即氢气产生,说明溶液中还存在与酸的反应,其离子方程式为;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溶液与的反应,故可将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为,故答案为:抑制水解;;将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为;
(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、放射火箭等都是化学能转化热能的应用,另外铝热反应焊接铁轨也是化学能转化热能的应用,故答案为:燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)。
2.(2022·广东·高考)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)配制的溶液,需溶液的体积为 mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下电离平衡的影响因素。
提出假设。稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。
序号
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3:4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)
向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。
实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。
查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。
对比数据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则该溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点 。
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ
移取溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液
Ⅱ
,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
【答案】(1)5.0
(2)C
(3) 3.00 33.00 正 实验II相较于实验I,醋酸溶液稀释了10倍,而实验II的pH增大值小于1
(4) 0.1104
(5)另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠
(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)
【详解】(1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,解得V=5.0mL,故答案为:5.0。
(2)A.容量瓶使用过程中,不能用手等触碰瓶口,以免污染试剂,故A错误;
B.定容时,视线应与溶液凹液面和刻度线“三线相切”,不能仰视或俯视,故B错误;
C.向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶口,故C正确;
D.定容完成后,盖上瓶塞,将容量瓶来回颠倒,将溶液摇匀,颠倒过程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,故D错误;
综上所述,正确的是C项。
(3)①实验VII的溶液中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由实验I可知,溶液最终的体积为40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案为:3.00;33.00。
②实验Ⅱ相当于在实验Ⅰ的基础上将HAc溶液稀释到原来的10倍,如果平衡不发生移动,则稀释后的氢离子浓度应为实验Ⅰ的十分之一,pH应为3.86,但实际pH为3.36,说明稀释HAc溶液时,电离平衡正向移动,故答案为:正;实验Ⅱ相当于在实验Ⅰ的基础上将HAc溶液稀释到原来的10倍,如果平衡不发生移动,则稀释后的氢离子浓度应为实验Ⅰ的十分之一,pH应为3.86,但实际pH为3.36,说明稀释HAc溶液时,电离平衡正向移动。
(4)(i)滴定过程中发生反应:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L,故答案为:0.1104。
(ii)滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=≈mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,当V(NaOH)=11.04 mL时,n(NaAc)=n(HAc),考虑HAc的电离和Ac-的水解,HAc的电离程度大于Ac-的水解程度,故溶液中NaAc>HAc,溶液的pH>PKa,即pH>4.76,当V(NaOH)=22.08mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性,当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲线如图:。
(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠,使溶液中n(NaAc)=n(HAc),故答案为:另取20.00mlHAc,加入mL氢氧化钠。
(6)不同的无机弱酸在生活中应用广泛,如HClO具有强氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有还原性,可用作还原剂,在葡萄酒中添加适量H2SO3可用作防腐剂,H3PO4具有中强酸性,可用作食品添加剂,同时在制药、生产肥料等行业有广泛用途,故答案为:HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)。
3.(2021·广东·高考)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想b:在水中的溶解度。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的饱和溶液
45
⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中, 。
实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4
Ⅰ
5
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 。
【答案】 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O c-d-b-a-e HClO 取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl- 1.3410-5 测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3>B2>B1
【详解】(1)实验室通常采用浓盐酸和MnO2制取,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)根据化学方程式可知,制取的氯气中混有氯化氢、水蒸气,氯气有毒,必须进行尾气处理,因此使用饱和食盐水吸收氯化氢气体,浓硫酸除去水蒸气,最后用NaOH溶液吸收尾气,因此接口连接顺序为c-d-b-a-e,故答案为:c-d-b-a-e;
(3)久置后不能使品红溶液褪色,说明HClO已分解;检验的方法:取少量溶液于试管中,加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-,故答案为:HClO;向溶液中加入过量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明原溶液中含有Cl-;
(4)⑤25℃时,,根据沉淀溶解平衡可知,饱和的溶液中,所以有==1.3410-5;
实验1~3中,不同的饱和溶液浓度不同且测试温度不同,根据资料显示离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大,所以根据实验1~3无法判断温度较高的饱和溶液离子浓度大,进而不能得出溶解度关系,故答案为:1.3410-5;测试温度不同,根据电导率结果无法判断不同温度下饱和溶液的溶解度;
⑥如果要判断AgCl在水中的溶解度随温度的变化情况,可以设计不相同温度下的饱和溶液在相同温度下测试,如果温度较高下的饱和溶液电导率比温度较低的饱和溶液电导率高,则可以得出温度升高饱和溶液中离子浓度高。所以可以设计试样Ⅰ在45℃下测试与实验3比较;设计试样II在45℃下测试与实验3比较。故答案为:45℃;II;45℃;
⑦猜想成立的判断依据是A3>B2>B1,故答案为:A3>B2>B1。
1.(24-25高三上·广东深圳高级中学·一测)蔗糖与浓硫酸发生反应时有白雾产生。某化学小组对其成分进行探究。
查阅资料:
i.白雾中可能含有、、CO、水蒸气。
ii.常温下,可与银氨溶液反应:。
iii.文献中实验及现象如下:
处注入浓硫酸后,混合物逐渐变为黑色,黑色物质体积膨胀,生成白雾:、处颜色褪去;处固体白色变为蓝色;处产生少量白色浑浊;处生成黑色浑浊。
I.小组同学对文献中实验现象进行分析。
(1)a处变为黑色,体现浓硫酸 性。c处品红褪色,说明浓硫酸具有 性。
(2)针对d、e处现象,分析不正确的是 。
A.将处无水移至a、c之间,可证明产物有水
B.处可能是使高锰酸钾溶液褪色
(3)处沉淀较少,可能是因为通入气体过量导致。写出过量时,沉淀变少的化学方程式 。
(4)经检验,处黑色固体是,但不能确认白雾含。从氧化还原角度说明理由 。
II.综合上述分析,小组同学对实验进行改进。
(5)证明有生成的实验现象是 。
(6)设计实验证明反应后处溶液中含有。取反应后处溶液, 。(写出实验操作、预期现象与结论)
【答案】(1) 脱水 强氧化
(2)A
(3)
(4)g处黑色固体是Ag,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO
(5)处澄清石灰水不变浑浊,处产生黑色固体
(6)加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液、澄清石灰水,高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明处溶液中含有
【来源】广东省深圳市高级中学高中园2026届高三上学期第一阶段测试 化学试题
【分析】II.a处浓硫酸和蔗糖反应,处氢氧化钠吸收、,处石灰水检验、是否除尽,处银氨溶液检验。
【详解】(1)a处变为黑色,说明蔗糖脱水碳化,体现浓硫酸脱水性;c处品红褪色,说明有二氧化硫生成,浓硫酸和碳反应放出二氧化硫,S元素化合价降低,则体现浓硫酸的强氧化性;
(2)A.将处无水移至、之间,由于蔗糖用水浸湿、处棉球也会带出水蒸气,所以不能证明产物有水,故错误;
B.二氧化硫具有还原性,处可能是使高锰酸钾溶液褪色,故B正确;
选A。
(3)过量时,亚硫酸钙和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钙使沉淀变少,反应的化学方程式为;
(4)处黑色固体是,说明银氨溶液发生还原反应,二氧化硫具有还原性,所以不能确认白雾含CO;
(5)处澄清石灰水不变浑浊,说明二氧化硫、二氧化碳已被K处氢氧化钠完全吸收,处产生黑色固体,说明银氨溶液被一氧化碳还原生成银单质,则证明有生成,所以能证明有生成的实验现象是:处澄清石灰水不变浑浊,处产生黑色固体;
(6)取反应后处溶液,加入足量盐酸,反应生成的气体依次通过足量高锰酸钾溶液吸收二氧化硫、澄清石灰水检验二氧化碳,高锰酸钾溶液没有完全褪色、澄清石灰水变浑浊,证明加盐酸后有二氧化碳生成,则处溶液中含有。
2.(24-25高三上·广东深圳高级中学·一测)“84”消毒液是一种常用家庭消毒液,某小组同学对“84”消毒液的制备、保存及消毒能力进行如下探究。
(1)配制浓盐酸
①配制浓盐酸,需要的浓盐酸体积为 。
②溶液配制过程中,下列仪器需要用到的有 (填标号)。
A. B. C. D.
(2)利用下图装置制备“84”消毒液。
①装置甲中制备氯气的离子方程式为 。
②装置乙中盛放的药品为 ,若无此装置造成的后果为 。
(3)“84”消毒液需要在阴暗处密封保存,否则容易失效,用化学方程式解释其原因:
①;
② 。
(4)某兴趣小组通过实验测定不同环境中不同浓度溶液的细菌杀灭率(%),实验结果如下表。
NaClO溶液浓度
不同下的细菌杀灭率/%
250
98.90
77.90
53.90
①调节溶液时不能选用清厕灵(含)的原因为 。
②结合表中数据可推断,相同条件下,HClO的杀菌能力 (填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。
【答案】(1) 80 mL BD
(2) 饱和食盐水挥发的会与溶液反应 降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度
(3)
(4) NaClO易与反应生成有毒气体 强于
【来源】广东省深圳市高级中学高中园2026届高三上学期第一阶段测试 化学试题
【详解】(1)①根据溶液稀释溶质的物质的量不变原则,即,配制浓盐酸,需要的浓盐酸体积,故答案为:80 mL;
②用浓溶液配制稀溶液的过程中,要用到量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100 ml 容量瓶,图中要用到的仪器为BD,故答案为:BD;
(2)①装置甲中的反应是高锰酸钾和浓盐酸生成氯化锰、氯气和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出反应的离子方程式为,故答案为:;
②装置乙的作用是吸收甲中挥发出的气体,所以盛放的药品为饱和食盐水,若无此装置造成的后果为挥发的会与溶液反应,降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度,故答案为:饱和食盐水挥发的会与溶液反应;降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度;
(3)碳酸酸性强于次氯酸,“84”消毒液需要在阴暗处密封保存是为了防止;次氯酸见光或受热易分解,在阴暗处存放是为了防止,故答案为:;
(4)①次氯酸钠具有强氧化性,能和发生归中反应生成氯气,所以调节溶液时不能选用清厕灵(含HCl)的原因为易与反应生成有毒气体 ,故答案为:NaClO易与反应生成有毒气体;
②由表中数据可知,越小含量越高,细菌杀灭率越高,说明相同条件下,的杀菌能力强于NaClO的杀菌能力,故答案为:强于。
3.(24-25高三上·广东佛山·质量检测(一))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该过程中需用到下图中的仪器有 (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=2.2×10-20
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·H2OK=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=2.2×10−20×7.24×1012≈1.6×10−7,该反应平衡常数小于10−5,说明反应正向进行的程度小 NaOH(或KOH) 蓝色沉淀不溶解 硫酸铵(或氯化铵等铵盐均可) 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+(或反应Ⅰ逆向进行,生成的Cu2+结合NH3的思路也可)
【来源】广东省佛山市2024-2025学年高三上学期教学质量检测(一)化学试题
【分析】实验室制取氨气选择氯化铵与氢氧化钙反应制取,方程式为:。氨水显碱性,可以和金属铜离子形成氢氧化铜沉淀,若继续加入氨水(保证铵根含量足够的情况下),可以形成配合物,据此分析作答,。
【小题1】实验室利用如图装置制备氨气,根据装置特点可知,是加热固体制取氨气,所以方程式为:。
【小题2】①开展盐酸滴定氨水的实验,量取氨水和盐酸,需要的仪器有碱式滴定管、酸式滴定管。
②根据方程式列式:,解得。
【小题3】向硫酸铜中滴加氨水,发生复分解反应,生成氢氧化铜沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,生成,溶液变为深蓝色,所以第一步的反应为:。
【小题4】①反应II是:,其平衡常数表达式为:,代入数据计算,说明正反应程度很小。
②向溶液中加入某溶液,生成蓝色沉淀,说明应该加入碱溶液,则可以加入。再向i中悬浊液滴加配制的氨水,振荡,由于反应很难进行,所以沉淀不溶解。
③根据方程式,氨水中含有氨气,要让该反应进行,应该加入含有铵根的物质,该物质是硫酸铵(或氯化铵等铵盐均可)。从平衡移动的角度解释步骤iii的现象:加入铵盐,减小,反应Ⅱ平衡正向进行,从而促使溶解生成(或反应Ⅰ逆向进行,生成的结合的思路也可)。
4.(24-25高三下·广东深圳宝安·冲刺(一))盐与酸的反应是水溶液中常见的反应,某学习小组展开相关探究。
I.碳酸氢钠片抗酸容量(σ)的测定
(1)碳酸氢钠片能中和过多的胃酸(主要成分是HCl),小组同学测定其抗酸容量的实验步骤如下:
a.配制100mL0.2mol·L-1的盐酸溶液;
b.称取mg碳酸氢钠片,溶于20mL水中,用上述盐酸溶液滴定至pH=3。
已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即σ=。
①步骤a需4mol·L-1盐酸的体积为 mL(保留1位小数)。
②若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL,则σ= mol·g-1。
③以上实验步骤中,不需要用到的图中的实验仪器有 (填字母)。
Ⅱ.Na2HPO4—KH2PO4混合溶液抗酸能力的探究
【查阅资料】
ⅰ.抗酸能力是指溶液在加入少量酸(如HCl)后,其pH值基本保持不变的能力。加入酸的量相等时,溶液的pH变化越小,抗酸能力越强。
ⅱ.NapHPO4-KH2PO4混合溶液具有的抗酸能力,且能力大小与[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]、有关。
ⅲ.25℃,H3PO4的各级电离平衡常数分别为pKa1=2.2,pKa2=7.2,pKa3=12.7(pKa=-lgKa)。
【实验探究1】小组设计实验探究相同时,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]对混合溶液抗酸能力的影响,溶液配制方案如表。分别向溶液1、溶液2、溶液3中滴加0.1mol·L'盐酸,溶液的pH随加入盐酸滴数的变化情况如图所示。
溶液序号
组成
体积/mL
1
0.2mol·L-1NaCl溶液
10
2
0.2mol·L-1Na2HPO4溶液
5
0.2mol·L-lKH2PO4溶液
5
3
0.06mol·L-1Na2HPO4溶液
5
0.06mol·L-1KH2PO4溶液
5
(2)①已知A点时,=1,则此时溶液的pH= 。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸,发生反应的离子方程式为 。
②实验显示,NaCl溶液不具有抗酸能力;当相同时,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液 (填溶液序号)。
【实验探究2】小组继续探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,实验方案如表:
溶液
序号
试剂体积/mL
pH
加入24滴0.1mol·L-1
盐酸后的pH
0.2mol·L-l
NaKH2PO4溶液
0.2mol·L-l
KH2PO4溶液
4
9
1
A1
A4
5
8
x
A2
A5
6
5
5
A3
A6
(3)①表中x= 。
②实验结果显示,当[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时,越大,溶液的抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是 (用含A1、A2、A3、A4、A5、A6的关系式表示)。
【答案】(1) 5.0 BD
(2) 7.2 +H+= 3
(3) 2 (A1-A4)<(A2-A5)<(A3-A6)
【来源】广东省深圳市宝安区2025届高三下学期冲刺题(一)化学试题
【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性,通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响;
【详解】(1)①根据稀释前后HCl物质的量不变,可知步骤a需4mol•L-1盐酸的体积为。
②已知:碳酸氢钠片的抗酸容量是指用盐酸溶液滴定碳酸氢钠片水溶液至pH=3时,单位质量的碳酸氢钠片所消耗的盐酸的物质的量,即σ=,则若步骤b中消耗盐酸的体积为VmL,则σ=。
③步骤b涉及碳酸氢钠的溶解,以及滴定操作,故需要用到图中所示仪器中的100mL容量瓶、胶头滴管、锥形瓶、酸式滴定管。不需要用到的图中的实验仪器有B蒸发皿、D分液漏斗;
(2)①已知Ka2=10-7.2,已知A点时,=1,则,则此时溶液的pH=7.2。向溶液2中加入8滴0.1mol-1盐酸,和氢离子结合成弱酸根离子:+H+=;
②实验结果显示,NaCl溶液不具有抗酸能力,加入盐酸后,c曲线pH变化最大,即曲线c表示溶液1;当相同时,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]越大,混合溶液的抗酸能力越强,则曲线b表示溶液3、曲线a表示溶液2;
(3)①探究[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]相同时对混合溶液抗酸能力的影响,根据实验数据可知,[c(NaHPO4)+c(KH2PO4)]应相同,故表中x=2;
②Na2HPO4溶液体积越大,KH2PO4溶液体积越小,越大,若实验结果显示,当[c(Na2HPO4)+c(KH2PO4)]相同时,越大,溶液的抗酸能力越强,能支撑该结论的实验结果是(A1-A4)<(A2-A5)<(A3-A6)。
5.(2025·广东珠海二中·一模)苯酚能与形成的紫色配合物,该过程属于可逆反应。某小组同学探究铁离子与苯酚的反应。
(1)配制100mL0.1mol/L苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)探究铁盐种类和pH对苯酚与显色反应的影响。查阅资料:
ⅰ.对苯酚与的显色反应无影响;
ⅱ.小组同学得出猜想对与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是 。
ⅲ.对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与浓度在一定范围内成正比。
提出猜想:猜想1:对苯酚与的显色反应有影响
猜想2:对苯酚与的显色反应有影响
进行实验:常温下,用盐酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.1mol/L溶液();用硫酸调节pH,配制得到pH分别为a和b的0.05mol/L溶液。取4支试管各加入5mL0.1mol/L苯酚溶液,按实验1~4分别再加入0.1mL含的试剂,显色10min后用紫外-可见分光光度计测定该溶液的吸光度(本实验条件下,pH改变对水解程度的影响可忽略)。
序号
含的试剂
吸光度
0.1mol/L溶液
0.05mol/L溶液
1
/
A1
2
/
A2
3
/
A3
4
/
A4
结果讨论:实验结果为
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想“对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是 。
②为进一步验证猜想,小组同学设计了实验5和6,补充下表中试剂M为 。
序号
含Fe的试剂
再加入的试剂
吸光度
0.1mol/L溶液
0.05mol/L溶液
5
/
NaCl固体
A5
6
/
试剂M
A6
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,且对苯酚与的显色反应起抑制作用,得出此结论的实验依据是:、A1 A6(填“>”、“<”或“=”)。
(3)通过以上实验结论分析:与苯酚相比,对羟基苯甲酸与溶液发生显色反应 。(填“更容易”或“更难”)
(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,请举一例子并说明现象 。
【答案】(1)100mL容量瓶
(2) 铁离子与苯酚的显色时,存在反应,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,的浓度减小,溶液颜色变浅 氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响 硫酸钠 >
(3)更难
(4)的检验:在溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变为红色
【来源】广东省珠海市第二中学2025届高三下学期第一次模拟考试化学试卷
【分析】苯酚能与Fe3+形成[Fe(C6H5O)6]3-的紫色配合物,该过程属于可逆反应,某小组同学探究铁离子与苯酚的反应,铁离子与苯酚的显色时,存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3−+6H+,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,[Fe(C6H5O)6]3−的浓度减小,溶液颜色变浅,为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响,实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度,据此解答。
【详解】(1)配制苯酚溶液,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶 、胶头滴管;
(2)小组同学得出猜想H+对与苯酚的显色反应有抑制作用,从化学平衡角度解释其原因是:铁离子与苯酚的显色时,存在反应Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3−+6H+,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,[Fe(C6H5O)6]3−的浓度减小,溶液颜色变浅;
①根据实验结果,小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是:氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子的显色反应也有影响;
②为进一步验证氯离子或硫酸根对苯酚与铁离子显色反应也有影响,实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根的浓度,由表格可知,溶液总体积不变的情况下,实验5加入氯化钠固体改变氯离子的浓度,实验6需要改变硫酸根的浓度,则试剂M为硫酸钠;
③根据实验1~6的结果,小组同学得出猜想1不成立,猜想2成立,说明氯离子对苯酚与铁离子的显色反应没有影响,即A5= A3;若对苯酚与的显色反应起抑制作用,则A1>A6;
(3)H+对与苯酚的显色反应有抑制作用,对羟基苯甲酸中-COOH的电离导致溶液中c(H+)增大,抑制酚羟基的电离,所以与苯酚相比,对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应更难;
(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验,如与SCN-形成配合物,可用于的检验:在溶液中加入几滴KSCN溶液,溶液变为红色。
6.(2025·广东惠州·一模)钴氨配合物在电镀及环境科学研究中有着重要的应用价值。某科研小组对其研究过程如下:
I.配制CoCl2溶液
(1)配制100mL0.1mol·L-1CoCl2溶液,需要CoCl2的质量为 g。
(2)溶液配制过程中,下列仪器需要用到的有_______(填标号)。
A. B. C. D.
Ⅱ.制备[Co(NH3)6]2+配合物
实验操作
实验现象
在试管内混合CoCl2溶液和适量6mol·L-1NH3·H2O溶液。
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见明显溶解。
在试管内混合CoCl2溶液和适量14mol·L-1NH3·H2O溶液。
得到浅青色沉淀的浑浊液,沉淀未见明显溶解。
资料:Co(OH)2为浅青色沉淀,[Co(NH3)6]2+溶液为红色。
(3)实验①中生成浅青色沉淀的离子方程式为 。
(4)实验①和②现象可知,Co(OH)2与NH3·H2O难以生成[Co(NH3)6]2+配合物。学习小组预测对生成[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用。设计实验如下:取等体积实验①的浊液于1、2两支试管中,分别加入不同试剂,实验现象证实了预测。
①x的化学式是 ,c = 。
②实验现象是 。
③从平衡移动角度,结合化学用语,解释对[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用原理 。
Ⅲ.制备[Co(NH3)6]3+配合物
往CoCl2溶液中加入浓氨水、H2O2、NH4Cl溶液,在活性炭催化下转化为橙黄色的[Co(NH3)6]3+溶液。为探究反应过程,小组成员提出了不同的猜想。
提出猜想 猜想1:Co2+先失电子生成Co(OH)3后与氨水形成配合物;
猜想2:Co2+先被H2O2氧化成Co3+后与氨水形成配合物;
猜想3:Co2+先与氨水形成[Co(NH3)6]2+后被H2O2氧化成[Co(NH3)6]3+。
(5)科研小组取少量Co(OH)3固体于试管中,逐滴加入浓氨水,观察到 ,证明猜想1不成立。
教师指导 氧化剂电对的电极电势大于还原剂电对的电极电势时,反应可以自发进行。
验证猜想 按照连接装置,分别往两烧杯中加入药品,关闭K,观察到 ,猜想2不成立。往左边烧杯中滴加 ,观察到 ,猜想3成立。
【答案】(1)1.3
(2)BD
(3)
(4) Na2SO4 1 试管1中沉淀溶解,溶液颜色变为红色,试管2中无明显现象 增大时,与OH-反应生成,使沉淀平衡正向移动,导致与c(NH3•H2O)增加,有利于生成
(5) 沉淀未溶解,溶液颜色无明显变化 电流表指针不偏转 浓氨水 电流表指针发生偏转,左烧杯溶液变为橙黄色
【来源】广东省惠州市2025届高三下学期一模 化学试题
【详解】(1)配制100mL 0.1mol/L的CoCl2溶液,需要固体CoCl2的质量为;
(2)实验室用配制100mL 0.1mol/L的CoCl2溶液需要用到烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、100mL容量瓶等玻璃仪器,故选BD;
(3)已知浅青色沉淀为,故实验①中生成浅青色沉淀的离子方程式为;
(4)①依题意,实验2为实验1的对照组,目的是排除的干扰,故x可为溶液,浓度为1mol/L;
②学习小组预测对生成[Co(NH3)6]2+生成有一定促进作用。设计实验如下:取等体积实验①的浊液于1、2两支试管中,分别加入不同试剂,实验现象证实了预测,则实验现象为试管1中沉淀溶解,溶液颜色变为红色,试管2中无明显现象;
③从平衡移动的角度分析,加入10滴1mol/L硫酸铵溶液,增大时,与OH-反应生成,使沉淀平衡正向移动,导致与c(NH3•H2O)增加,进而促进正向移动,有利于生成;
(5)若猜想1成立,则能观察到试管内沉淀溶解、溶液颜色变为橙黄色,若观察到沉淀未溶解,溶液颜色无明显变化,猜想1不成立;依题意,若猜想2成立,H2O2会将二价钴氧化成三价钴,则关闭K后,形成原电池,电流表指针会发生偏转,若观察到电流表指针不偏转,猜想2不成立;若猜想3成立,也就是说Co2+先与氨水形成[Co(NH3)6]2+后被H2O2氧化成[Co(NH3)6]3+ ,则只需向左边烧杯中加入浓氨水,先形成配合物[Co(NH3)6]2+,观察到电流表指针偏转,左烧杯溶液变为橙黄色即可证明猜想3成立。
7.(2025·广东广州·一模)从含银废液中回收银是保护金属资源的有效途径。
(1)实验室用70%H2SO4和Na2SO3制取干燥SO2选择净化与收集SO2所需装置,接口连接顺序为 。
(2)兴趣小组探究从AgNO3溶液中回收银,将SO2通入一定体积0.1mol•L﹣1的AgNO3溶液中(如图所示)。
已知:a.25℃时,Ksp(Ag2SO3)=1.5×10﹣14,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10﹣5。
b.Ag2SO3、Ag2SO4均能溶于浓氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
ⅰ.实验现象瓶内产生大量白色沉淀,瓶底沉淀略显灰色。
ⅱ.沉淀成分的分析
将瓶内混合物分离得到溶液和固体X。
①取固体X加入过量浓氨水中,固体大部分溶解,过滤,得到无色溶液和少量灰黑色固体:将灰黑色固体加入浓硝酸中,固体溶解, (填实验现象),说明沉淀中含有Ag。SO2与AgNO3溶液反应生成银单质的离子方程式是 。
②另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中, (填实验操作和现象),说明沉淀中含有Ag2SO3,SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3的化学方程式是 。
③进一步实验证明,沉淀中不含Ag2SO4原因是c2(Ag+)•c() 1.4×10﹣5(填“>”“<”或“=”)。
ⅲ.实验结论SO2通入AgNO3溶液中同时发生复分解反应和氧化还原反应,Ag的回收率低。
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为 。
(3)基于上述探究,兴趣小组重新设计了用SO2从AgNO3溶液中回收Ag的优化方案,避免了复分解反应的发生。该方案为 。
【答案】(1)bae
(2) 产生红棕色气体 SO2+2Ag++2H2O=2Ag↓+4H+ 滴加品红溶液,溶液褪色 SO2+2AgNO3+H2O=Ag2SO3↓+2HNO3 <
(3)将原溶液于试管中加入适量硫酸酸化,再向试管中通入SO2,过滤得到无色溶液和白色固体,将白色固体加入浓氨水,过滤得到的固体为Ag单质
【来源】2025年广东省广州市普通高中高考化学一模试卷(综合测试一)
【分析】实验室用70%H2SO4和Na2SO3制取干燥SO2,将SO2通入一定体积0.1mol•L﹣1的AgNO3溶液中,产生大量白色沉淀,瓶底沉淀略显灰色,进行沉淀成分的分析;并且通过探究实验设计SO2从AgNO3溶液中回收Ag的优化方案。
【详解】(1)70%的浓硫酸和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、SO2、H2O,浓硫酸具有吸水性,且和SO2不反应,所以用浓硫酸干燥SO2;SO2的密度大于空气且能和碱石灰反应,所以用向上排空气法收集SO2,为防止污染空气,用碱石灰处理尾气,接口连接顺序为bae,故答案为:bae;
(2)①Ag和浓硝酸反应生成AgNO3、NO2和H2O,NO2为红棕色气体,所以看到的现象是:产生红棕色气体;SO2与AgNO3溶液反应生成银单质,Ag+被还原为Ag,则SO2被氧化为,即SO2和AgNO3溶液反应生成Ag和H2SO4,离子方程式为SO2+2Ag++2H2O=2Ag↓+4H+,故答案为:产生红棕色气体;SO2+2Ag++2H2O=2Ag↓+4H+;
②Ag2SO3和稀盐酸反应生成AgCl、SO2和H2O,SO2能使品红溶液褪色,则另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中,滴加品红溶液,溶液褪色,说明沉淀中含有Ag2SO3;SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和HNO3,反应的化学方程式为SO2+2AgNO3+H2O=Ag2SO3↓+2HNO3,故答案为:滴加品红溶液,溶液褪色;SO2+2AgNO3+H2O=Ag2SO3↓+2HNO3;
③如果溶液中c2(Ag+)•c()<Ksp(Ag2SO4),则不含AgSO4沉淀,即沉淀中不含Ag2SO4原因是c2(Ag+)•c()<1.4×10﹣5,故答案为:<;
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应生成Ag2SO3的质量为(m1﹣m2)g,相同时间内其物质的量之比等于其反应速率之比,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应(1mol SO2生成1mol Ag2SO3)和氧化还原反应(1mol SO2生成2mol Ag)的平均反应速率之比为mol:()mol,故答案为:;
(3)加入适量硫酸可以提供酸性环境,防止SO2与硝酸银发生复分解反应,所以避免复分解反应发生的方案为:将原溶液于试管中加入适量硫酸酸化,再向试管中通入SO2,过滤得到无色溶液和白色固体,将白色固体加入浓氨水,过滤得到的固体为Ag单质,故答案为:将原溶液于试管中加入适量硫酸酸化,再向试管中通入SO2,过滤得到无色溶液和白色固体,将白色固体加入浓氨水,过滤得到的固体为Ag单质。
8.(2025·广东广州·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”制取的部分装置如下图所示。
(1)装置I中反应的离子方程式为 。装置II洗气瓶中盛有 溶液(填化学式)。写出纯碱在生产生活中一种用途 。
(2)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 。
(3)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_______(填标号),在300℃下加热可制到纯碱。
A. B. C. D.
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
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
18.0
4
40
20.0
0
(4)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升温, 。
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,近似计算出在和时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
【答案】(1) CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 饱和NaHCO3溶液 用作洗涤剂
(2)NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(3)B
(4) < <<+1 从升温,水解程度增大,水电离程度也增大,二者综合影响导致c(H+)增大 测定40℃时,纯水的pH
【来源】广东省东莞市 佛山市两地联考2025届高三上学期第一次联考(一模)化学试题
【分析】装置Ⅰ制备二氧化碳,装置Ⅱ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,过滤出碳酸氢钠、洗涤、干燥后在坩埚中灼烧得碳酸钠。
【详解】(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CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O。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NaHCO3溶液。纯碱在生产生活中一种用途用作洗涤剂。
(2)反应一段时间,装置Ⅲ中试管内氯化钠、氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,反应的化学方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
(3)在坩埚中灼烧固体,将固体置于坩埚,在300℃下加热可制到纯碱,选B。
(4)①25℃时,纯水呈中性,pH=7;溶液呈碱性pH>7,由<可说明,溶液水解呈碱性;实验2中溶液浓度为,实验3中溶液浓度为,稀释10倍,pH差小于1,说明稀释促进水解,在实验2和3,稀释溶液,促进水解的证据是<<+1。
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升温,水解程度增大,水电离程度也增大,二者综合影响导致c(H+)增大,pH减小,所以实验结果为。
甲同学补充做了一个实验,测定40℃时,纯水的pH,通过上表和补充测定的数据,近似计算出在和时,溶液水解生成的,发现两温度下的大小为:。据此,小组同学得出结论是温度升高,促进水解。
9.(2025·广东广州·一模)对金属腐蚀机理与防护措施的研究是工程材料领域的重要课题。
Ⅰ.铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究
(1)盐酸的配制
配制的盐酸,下列仪器中需要用到的有 。
(2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究
兴趣小组同学取的盐酸和一定浓度的缓蚀剂,按下表所示配制系列反应试液,向试液中分别加入形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片进行酸化腐蚀实验,后取出铁片,移取浸出液,加入过量还原剂后,用标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生反应。记录的数据如下表所示。
实验序号
温度
反应试液
V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL
V(盐酸)/mL
V(缓蚀剂)/mL
i
303
50.0
55.0
0
ii
323
50.0
55.0
0
iii
323
x
y
0
iv
323
100.0
0
5.0
①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂,可能会导致测定的铁片酸化腐蚀的速率 (填“偏大”或“偏小”)
②表格中 ;若,则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比 。
③实验结果表明,其他条件相同时,盐酸浓度越大,铁片酸化腐蚀的速率越快。证明该结论的依据为 (用含或的关系式表示)。
Ⅱ.铁片吸氧腐蚀的探究
兴趣小组同学在学习“吸氧腐蚀”时进行了如图甲所示实验:将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现,液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀而变暗,在液滴中心和边缘的中间区域形成棕色铁锈环(b)。小组同学猜想该现象是由液滴中心和边缘处的溶解氧含量的差异引起的。
(3)小组同学向棕色铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液,酚酞试液变红,变红的原因为 (用电极反应式表示);铁锈环(b)形成的过程为 。
(4)小组同学设计图乙所示实验装置进一步验证猜想:a、b电极分别为 、 (填“铁片”“铜片”或“石墨”);闭合开关K, (填实验操作和现象),说明金属发生吸氧腐蚀,其他条件相同时,氧气浓度大的一极为正极。
【答案】(1)BD
(2) 偏小 5.0
(3) 由液滴中心向(b)区迁移,由液滴边缘向(b)区迁移,与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈
(4) 铁片或铜片 铁片或铜片 往A(或B)烧杯中持续通入氧气,电流计指针发生偏转,A(或B)烧杯中酚酞试液变红
【来源】广东省2024-2025学年高三下学期第一次调研考试化学试题
【分析】实验Ⅰ目的探究影响铁片酸化腐蚀速率的因素,实验原理为形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片在不同温度、不同浓度的盐酸缓蚀剂中腐蚀相同时间后,取浸出液,通过标准溶液滴定的浓度来探究温度、浓度对铁片酸化腐蚀速率的影响;
实验Ⅱ目的探究铁片吸氧腐蚀的原理,铁片、溶液、及溶解的氧气构成原电池,为负极,发生,正极电极反应为,溶液中、移向正极,、移向负极,,,脱水形成铁锈。
【详解】(1)配制的盐酸,需要使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,A为坩埚、B为容量瓶、C为酸式滴定管、D为胶头滴管,需要用到的仪器选BD;
故答案为:BD;
(2)①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂,浸出液中含有的被空气中的氧气氧化为,使滴定消耗的标准溶液减小,测得的浓度偏小,即导致测定的铁片酸化腐蚀的速率偏小;
②影响速率有多个因素,实验需控制单一变量,ⅰ与ⅱ温度不同、反应试液总体积及盐酸体积相同、缓蚀剂体积相同,则探究温度对速率的影响,ⅲ与ⅳ温度相同、缓蚀剂体积不相同,则应控制反应试液总体积及盐酸体积相同,探究缓蚀剂浓度不同时对速率的影响,则使x=100.0、y=5.0,总体积为105.0,同时达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同,探究盐酸浓度对速率的影响,故y=5.0;根据,浸出液中,ⅲ浸出液中与ⅳ浸出液,则;
③使x=100.0、y=5.0,总体积为105.0,达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同,探究盐酸浓度对速率的影响,故能证明其他条件相同时,盐酸浓度越大,铁片酸化腐蚀的速率越快,依据为;
故答案为:①偏小;②5.0;;③;
(3)根据上述分析可知,铁片吸氧腐蚀原理为原电池原理,铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液,酚酞试液变红,说明该区呈碱性,即发生正极反应;铁锈环(b)形成的过程为负极生成的由液滴中心向正极迁移,正极生成的由液滴边缘向负极迁移,与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈;
故答案为:;由液滴中心向(b)区迁移,由液滴边缘向(b)区迁移,与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈;
(4)设计原电池装置,探究溶解氧含量不同金属发生吸氧腐蚀,即在相同条件下,氧气浓度大的一极为正极,则控制原电池两极金属相同,向其中一区通入氧气,增大氧气浓度,通过测定该区溶液是否有生成,判断金属发生吸氧腐蚀,故该装置图中,a、b两电极都选择相同的金属,铁片或铜片,实验操作向其中一个烧杯通入氧气,观察电流表指针是否偏转,酚酞溶液是否变红;
故答案为:铁片或铜片;铁片或铜片;往A(或B)烧杯中持续通入氧气,电流计指针发生偏转,A(或B)烧杯中酚酞试液变红。
10.(24-25高三上·广东广州天河区·综合测试一)FeCl3在无机化工产业中有重要用途,已知无水FeCl3易潮解,加热易升华。实验室制备FeCl3并对其进行性质探究。
Ⅰ.制备无水FeCl3
(1)A为氯气发生装置,A中橡皮管的作用是 ,反应的离子方程式是 。
(2)B中的试剂是 ,装置F的作用是 。
Ⅱ.探究FeCl3的性质
(3)将制得的无水FeCl3配成250mL0.1mol/LFeCl3溶液,以下操作错误的是 。定容时采用操作4,所配溶液浓度 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)将酸化的5mL0.lmol/LFeCl3溶液与2mL0.lmol/LNa2SO3溶液混合,得到红色溶液(Fe3+与可以形成红色配离子),一段时间后红色褪去。溶液褪色的原因是 。
(5)为进一步探究FeCl3的性质,某小组进行了如下实验:
操作
序号
现象
a
蒸发时,试管内有白雾
b
灼烧时,导出的气体可以使NaBr溶液变黄
c
最终,试管底部留有黑色固体
①结合化学方程式,解释a中的实验现象 。
②将c中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,小组同学判断黑色固体中含有正二价铁,其判断理由是 。
【答案】(1) 平衡气压,使浓盐酸能顺利流下 2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2) 饱和食盐水 防止G中的水蒸气进入E中使FeCl3发生潮解
(3) 操作2和操作4 偏低
(4)Fe3+和发生了氧化还原反应,Fe3+和浓度减小,红色配离子浓度减小,所以红色褪去
(5) 加热促进FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡正向移动,挥发出的HCl形成白雾 实验b确认有氯气生成,氯元素化合价升高,黑色固体与盐酸没有H2产生,说明没有铁单质,则Fe3+化合价降低被还原成+2价,黑色固体有可能是FeO或Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物,它们均含有+2价铁
【来源】广东省广州市天河区普通高中2025届高三上学期毕业班综合测试(一)化学试题
【分析】装置A中,KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,由于浓盐酸易挥发,生成的氯气中混有HCl气体和水蒸气;装置B中,饱和食盐水用于除去Cl2中混有的HCl气体;装置C中,浓硫酸用于干燥HCl气体;装置D中,Fe与Cl2在加热条件下反应制取FeCl3;装置E中,将FeCl3蒸气冷凝为固体;固体F用于防止G中产生的水蒸气进入E装置内,引起FeCl3固体的潮解;装置G中的NaOH溶液用于吸收氯气尾气。
【详解】(1)A中橡皮管可使分液漏斗内外压强相等,则作用是:平衡气压,使浓盐酸能顺利流下;A中,KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,同时生成KCl、MnCl2等,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出反应的离子方程式是:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
(2)由分析可知,B中的试剂是:饱和食盐水,装置F的作用是:防止G中的水蒸气进入E中使FeCl3发生潮解。
(3)将制得的无水FeCl3配成250mL0.1mol/LFeCl3溶液。操作1中,将FeCl3固体溶解在浓盐酸中,可抑制FeCl3的水解,得到FeCl3溶液,1正确;操作2中,转移溶液时,应使用玻璃棒引流,不应使用漏斗,2错误;操作3中,用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将洗涤液转移入容量瓶内,3正确;操作4中,仰视容量瓶刻度线进行定容,4错误;
则以下操作错误的是:操作2和操作4。定容时采用操作4,仰视刻度线,所配溶液体积偏大,浓度偏低。
(4)将酸化的5mL0.lmol/LFeCl3溶液与2mL0.lmol/LNa2SO3溶液混合,得到红色溶液(Fe3+与可以形成红色配离子),一段时间后红色褪去,表明Fe3+与发生氧化还原反应:2Fe3+++H2O=2Fe2+++2H+,随着反应的进行,配离子不断电离,溶液的红色不断褪去。溶液褪色的原因是:Fe3+和发生了氧化还原反应,Fe3+和浓度减小,红色配离子浓度减小,所以红色褪去。
(5)①蒸发FeCl3溶液时,FeCl3不断发生水解,水解生成的HCl挥发,遇空气中的水蒸气形成白雾。结合化学方程式,解释a中的实验现象:加热促进FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl平衡正向移动,挥发出的HCl形成白雾。
②灼烧时,导出的气体可以使NaBr溶液变黄,则表明生成Br2,气体中含有Cl2。Cl-表现还原性,则Fe3+表现氧化性,将c中黑色固体溶于浓盐酸,无气泡产生,则黑色固体中不含有Fe,应含有正二价铁,其判断理由是:实验b确认有氯气生成,氯元素化合价升高,黑色固体与盐酸没有H2产生,说明没有铁单质,则Fe3+化合价降低被还原成+2价,黑色固体有可能是FeO或Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物,它们均含有+2价铁。
【点睛】KMnO4与浓盐酸反应制取氯气时,若使用分液漏斗,浓盐酸很难滴入蒸馏烧瓶内。
11.(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)
【来源】广东省梅州市2025届高三一模化学试卷
【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。
【详解】(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。
12.(2025·广东湛江·一调)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
【来源】广东省湛江市2025届高三第一次调研考试化学试卷
【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。
【详解】(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。
13.(2025·广东广州·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)
【来源】广东省江门市2025届高三下学期一模化学试题
【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)。
【详解】(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。
14.(2025·广东·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
【来源】广东省珠海市等3地2025届高三上学期一模考试 化学试题
【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;
【详解】(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;
故答案为:
(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
15.(24-25高三上·广东深圳建文教育集团·12月一模)生活中不少同学都被蚊虫叮咬过,感觉又疼又痒,原因是蚊虫叮咬时能分泌出蚊酸刺激皮肤。蚊酸化学式为,化学名称为甲酸,是一种有刺激性气味的无色液体,具有很强的腐蚀性,为探究甲酸的部分化学性质,同学们进行了如下实验:
(1)向盛有饱和溶液的试管中加入足量甲酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为 。
(2)向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴有醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸具有 填“氧化性”、“还原性”或“酸性”;
(3)用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,实验的部分装置如甲所示。制备时先加热浓硫酸至,再逐滴滴入甲酸。
欲组装成甲图制取气体的发生装置,从乙图挑选所需仪器 填序号。
装置II的作用是 。
(4)一定条件下,将生成的与混合可发生反应:测得该反应在不同温度下的化学平衡常数值如下表
温度
在一密闭容器中该反应达到平衡状态后,保持其他条件不变,升高温度,此平衡 移动填“正向”、“逆向”、“不”。
某温度下,将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则的转化率为 ,此时的温度 填“”、“”、“”)。
(5)某同学分析甲酸的结构式发现,甲酸中除有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质。请帮助该同学设计实验验证其推测: 。
【答案】(1)
(2)还原性
(3) 防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中
(4) 逆向
(5)取少量甲酸于洁净的小试管中,加入溶液中和其酸性,再加入银氨溶液,加热,产生了光亮银镜,可证明甲酸中含有醛基
【来源】广东省深圳市建文教育集团2025届高三上学期12月第一次模拟考试化学试题
【详解】(1)甲酸与反应生成二氧化碳和甲酸钠,其反应的离子方程式为;;
(2)高锰酸钾具有强氧化性,易与还原性物质反应,向盛有甲酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫醋酸的溶液,振荡,发现混合溶液的紫红色褪去,说明甲酸有还原性;
(3)①甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳:,该反应为液液加热的反应,则需要的仪器为蒸馏烧瓶和分液漏斗,需要控制温度,则用到温度计;
故答案为:;
②装置Ⅱ是一个空的试剂瓶,可以防止倒吸的水进入蒸馏烧瓶中;
(4)①由表中数据可知,随着温度升高,减小,则正方向为放热反应,所以保持其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动;
②将和充入的密闭容器中,充分反应达到平衡状态后,测得,则,可列出三段式:
则的转化率为,温度时为,所以温度小于;
(5)析甲酸的结构式发现,甲酸中含有醛基,推测甲酸还应具有醛的性质,醛基能与银氨溶液反应生成银镜,则操作方法为:取少量甲酸于洁净的小试管中,加入溶液中和其酸性,再加入银氨溶液,加热,产生了光亮银镜,可证明甲酸中含有醛基;
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