课时分层检测(64)以性质为主的探究类综合实验-【创新大课堂】2026年高三化学一轮总复习

课时分层检测（六十四）以性 1.(2024·广东卷)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SO2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：CaSO4(s)十CO (aq)=CaCO3(s)+SO子(aq)(I)。兴趣小 组在实验室探究Na2CO3溶液的浓度对反应 (I)的反应速率的影响。 ①用Na2CO3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 A B D ii.滴定数据及处理：Na2CO3溶液VomL,消耗 c1mol·L1盐酸V1mL(滴定终点时，CO 转化为HCO3),则c(Na2CO3)= mol·L1。 ②实验探究：取①中的Na2CO3溶液，按下表配 制总体积相同的系列溶液，分别加入m1g硫酸 钙固体，反应t1min后，过滤，取V。ml滤液，用 c1mol·L1盐酸参照①进行滴定。记录的部 分数据如下表（忽略CO?水解的影响）。 V(Na,CO) V(H,O) V(滤液) V消指（盐酸） 序号 /mL /mL /mL /mL a 100.0 0 W 2V1/5 b 80.0 2 Vo 3V1/10 则x= ,测得的平均反应速率之比 Va Ub= (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1.00g硫酸钙(M=136 g·mol-1)加入100.0mL0.100mol·L-1 -443 质为主的探究类综合实验 Na2CO3溶液中，在25℃和搅拌条件下，利用 pH计测得体系的pH随时间的变化曲线如图。 0 t2t/min ②分析讨论甲同学根据t2min后pH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 而.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： (2020·全国卷I)为验证不同化合价铁的氧化 还原能力，利用下列电池装置进行实验。 A 铁电极 石墨电极 盐桥 0.10 mol.L-1 0.10molL-1Fe(S0,)3 FeSO 0.05 mol.L-1 FeSO 回答下列问题： (1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10mol·L-1 FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、 (从下列图中选择，写出名 称)。 (2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。 盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学 反应，并且电迁移率(u°)应尽可能地相近。根 据下表数据，盐桥中应选择 作为电 解质。 阳 u×108/(m2. 阴 u×108/(m2· 离子 s1·V-I) 离子 s1·V-1) Li 4.07 HCO 4.61 Na 5.19 NO2 7.40 Ca2+ 6.59 CI 7.91 K- 7.62 s08 8.27 (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。 可知，盐桥中的阳离子进入 电极 溶液中。 (4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中 c(Fe2+)增加了0.02mol·L1。石墨电极上 未见Fe析出。可知，石墨电极溶液中c(Fe+) (5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电 极反应式为 ,铁电极的电 极反应式为 。 因此，验证了 Fe2+氧化性小于 ,还原性小于 (6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4 溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸 泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。检验活 化反应完成的方法是 3.某小组为探究Mg与NH4CI溶液的反应机理， 常温下进行以下实验。实验中所取镁粉质量均 为0.5g,分别加入选取的实验试剂中，资料： ①CH3 COONH4溶液呈中性。②CI对该反应 几乎无影响。 实验 实验试剂 实验现象 反应缓慢，有少量气泡产 5ml.蒸馏水 生（经检验为H2) 5mL1.0mol·L-1 剧烈反应，产生刺激性气 2 NH.CI溶液(pH= 味气体和灰白色难溶固体 4.6) 44 (1)经检验实验2中刺激性气味气体为NH,检 验方法是 用排水法收集一小试管产生的气体，经检验小 试管中气体为H2。 (2)已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH。为研 究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗 涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显 浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3,再滴加 AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有 ,灰白色固体可能是 (填化学 式)。 (3)甲同学认为实验2比实验1反应剧烈的原 因是NH4CI溶液中c(H+)大，与Mg反应快。 用化学用语解释NH4C1溶液显酸性的原因是 (4)乙同学通过实验3证明甲同学的说法不 合理。 实验 实验装置 3 5mL1.0mol·L-1 NH,CI溶液 ①试剂X是 ②由实验3获取的证据为 (5)为进一步探究实验2反应剧烈的原因，进行 实验4。 实验 实验试剂 实验现象 5mLNH,Cl乙醇 有无色无味气体产生（经检 溶液 验为H2) 依据上述实验，可以得出Mg能与NH反应生 成H2。乙同学认为该方案不严谨，需要补充的 实验方案是 (6)由以上实验可以得出的结论是3.答案(1)AC(2)在较低温度时，升温使反应速率加快；温度过高： 时，氧气的溶解度下降，导致铜浸出率降低(3)D(4)aefc: 6 解析(1)制备胆矾涉及过滤操作，过滤时需用到烧杯，还涉及蒸发： 浓缩、冷却结晶操作，因此还需用到蒸发皿。(3)步骤Ⅲ后，测定结 晶水时加热脱水后的坩埚应放在干燥器中冷却后再称量，故D错 误。(4)硫酸铜溶液首先进行蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤得到晶· 体，晶体用乙醇洗涤干净后干燥，干燥后的晶体置于已称量质量的！ 坩埚中，再次称量两者的质量，然后将坩埚加热至胆矾全部变为白： 色，使晶体完全失去结晶水后，冷却后称量，反复操作到恒重后计算 结晶水含量。(5)由题意可知晶体中水的质量为(m2一m4)g,则水 的物质的量为m8m8,硫酸铜的质量为(m:一m)g,硫酸铜的 质的量为mmm0l,该样品中结晶水的个数即可表示 160 80(m2-m4） 为9(m4-m)] 4.答案(1)不再有气泡产生时(2)将甲装置中产生的CO2和水蒸！ 气全部赶人乙、丙装置中 (3)D活塞K前（或甲装置前） (4)Co3(OH)4(CO3)2(5)饱和碳酸氢钠溶液会降低CO2的溶解： 度将b向a倾斜，使稀硫酸流人a中不同恢复至室温C 0.36g 解折（4)n(H0）=18g:m0=0.02mol,n(C0:）= 4gm0=0.02mol,由C元素守恒知，该样品物质的量为 0.88g 0.01mol,H元素物质的量为0.04mol,则y为4，C0元素质量为1 3.65g-0.04mol×17g·mol-1-0.02mol×60g·mol1= 1.77g,C0的物质的量为0.03mol,故碱式碳酸钻的化学式为 Co(OH4(CO)2。(5)实验I中应该让样品完全反应，所以引发 反应时应该将稀硫酸向样品中倾斜；而实验Ⅱ中应该让稀硫酸完全！ 反应，所以引发反应时应该将锌粒向稀硫酸中倾斜。 课时分层检测（六十四） 1.答案(1)NaOH(其他合理答案也可) (②S3)①BD0@2a.06:5 (4)③过量稀盐酸有气体产生BaC12溶液⑤将最少1.36g疏， 酸钙加入100.0mL0.100mol·L1Na2C03溶液中，在25℃和 搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH,当pH不变时，加人！ Na2SO4固体，若pH值变大，说明反应I平衡已建立 解析探究反应CaSO4(s)+CO(aq)-CaCO3(s)+SO片(aq) (I)中Na2CO3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： 友应速率；探究反应CaSO4(s)+CO号(aq)CaCO3(s)十SO2 (aq)平衡的建立，利用CO水解呈碱性的性质，通过测定pH来判· 断CO一离子浓度的变化情况，从而判断反应是否平衡。(1)浓硫 酸与铜丝反应方程式为：Cu+2H2S04△CuS04十S02个+； 2H2O,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CSO4),S元素的化合价由十4： 价上升到十6价，失去电子，被氧化；(3)①用N2CO3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CO十H十一HCO3可知， c0N,C0)=VX10-m0l·L-1,@总体积应相同，x V。X10-3V0 为20.0mL;A中消耗的盐酸体积为2号，即4c(Na2C0)三 55 3c1mol·L,同理可得，b中ac(NaC0)三8QX9 5Vo Vo -兴，由于高m一兴兰-6：50由然格 10V。2Vo 2 假设1成立，假设2不成立，说明①实验中的沉淀均为CCO3,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BCl2溶液，无白色沉淀 生成，说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式CaSO4(s)十CO号 (aq)≥CaCO3(s)十SO(aq)可知，假设正反应100%进行， n(CaS04)=n(C0号)=0.100mol·L1×0.1L=0.01mol,质量 为0.01mol×136g·molΓ1=1.36g,实验方案为：将最少1.36g 硫酸钙加入100.0mL0.100mol·L-1Na2C03溶液中，在25℃ 和搅拌条件下，利用pH计测得体系的pH,当pH不变时，加入 Na2SO,固体，若pH值变大，说明反应I平衡已建立。 2.答案(1)烧杯、量筒、托盘天平(2)KC1 (3)石墨(4)0.09mol·L1 (5)Fe3++e—Fe2+Fe-2e—Fe2+Fe3+Fe(6)取话 化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现红色，说明 活化反应完成 解析(2)盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，两烧 杯溶液中含有Fe2+、Fe3+和SO星-，Ca2+与SO-生成微溶于水的 CaSO4,Fe2+、Fe3+均与HCO3反应，酸性条件下NO3与Fe2+发 生反应，故盐桥中不能含有Ca2+、HCO?和NO。K+和CI的电 迁移率(u)相差较小，故盐桥中应选择KC1作为电解质。(4)假设 两个烧杯中溶液体积均为VL,铁电极反应式为Fe一2e一 Fe2+,一段时间后，铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L1, 则电路中通过的电子为0.02mol·L1×VL×2=0.04Vmol。石 墨电极上未见Fe析出，则石墨电极反应式为Fe3+十e一Fe2+, 据得失电子守恒可知，石墨电极生成的Fe2+为0.04Vmol,故石墨 电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol,L1VL+0.04Vmol= VL 0.09mol·L1。(6)铁电极表面发生活化反应：Fe十Fe2(SO4)3 —3FeSO4,活化反应完成后，溶液中不含Fe3+。 3.答案(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝 (2)CI-Mg(OH)CI (3)NH+H2O=NH3.H2O+H+ (4)①5mL1.0mol·L1CH3 COONH4溶液②两试管反应剧烈 程度相当 (5)取5mL无水乙醇，加入0.5gMg粉无明显变化 (6)NHCl水解产生的H对反应影响小，NH财对反应影响大 解析(2)向洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊，说明灰白色 固体表面没有能使AgO3溶液变浑浊的杂质，将洗涤后固体溶于 稀HNO购，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀，说明灰白色沉淀含 有CI一，结合已知灰白色沉淀中含有Mg2+、OH厂和化合物中各元 素化合价代数和为0，可推测灰白色固体可能是Mg(OH)C1。 (4)①由题述(3)分析可知，NH4CI溶液因水解呈酸性，故为了进行 对照实验，必须找到一种含有相同阳离子即NH4,且溶液显中性的 试剂，由题千信息可知，试剂X是5mL1.0mol·L1 CH3 COONH4溶液。②乙同学通过实验3来证明甲同学的说法是 不合理的，故由实验3获取的证据为两试管反应剧烈程度相当。 (5)依据题述实验，可以得出Mg能与NH反应生成H2,乙同学认 为该方案不严谨，故需要补充对照实验，在无NH的情况下是否 也能与Mg反应放出H2,故实验方案为取5mL无水乙醇，加入 0.5gMg粉无明显变化。