内容正文:
专题02 化学实验综合题
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
近3年广东高考实验综合题以“回归教材、素养立意”为核心,考向呈现三大特征:一是深度挖掘课本原型实验,侧重仪器操作、定量计算(产率、滴定)及盖斯定律等原理迁移;二是物质制备与性质探究并重,制备类考查装置连接、分离提纯(如抽滤、蒸馏),探究类强调控制变量法设计对照实验、现象推理及方程式书写;三是强化逻辑说理与方案评价,要求解释原因、改进装置,并偶现开放性设计。预测2026年命题将延续真实陌生情境(如新材料合成),氧化还原或配位滴定概率高,控制变量法仍为探究题灵魂,且实验方案设计题可能增加,备考需深挖教材细节、规范表达模板并突破定量计算。
热点·设问·拆解
热点设问01 试剂、仪器选择与使用及装置连接问题
2024年广东卷17(1)(3)①
2023年广东卷17(1)①
热点设问02 现象、原因、目的、作用的描述与分析
2024年广东卷17(1)(2)
2023年广东卷17(4)
热点设问03 实验方案的设计、评价与数据处理
2025年广东卷17(3)(4)(5)
2024年广东卷17(3)(4)
2023年广东卷17(2)(3)(4)
热点设问01 试剂、仪器选择与使用及装置连接问题
析典例·明思路
(2025·广东卷)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.
【答案】(1)AD
【解析】(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;
研考点·通技法
1.高考实验综合题中出现的常见的仪器
仪器名称
仪器图形
主要用途
使用方法和注意事项
蒸发皿
用于蒸发溶剂或浓缩溶液
(1)盛液量不超过蒸发皿容积的;
(2)取、放蒸发皿应使用坩埚钳;
(3)不能骤冷,冷却需放于陶土网上
坩埚
用于固体灼烧,使其反应(如分解)
(1)需放在三脚架上的泥三角上直接加热;
(2)取、放坩埚时应使用坩埚钳;
(3)避免骤冷,冷却需放于干燥器内
三颈烧瓶
用作反应器,可以同时加入多种反应物
(1)有机化学实验中广泛使用;
(2)三个口,可加用冷凝管、温度计、搅拌
器等;
(3)液体加入量不超过烧瓶容积的,不少于
球形干燥管
用于干燥或吸收某些气体
(1)气体一般“粗进细出”;
(2)干燥剂为粒状,常用无水CaCl2、碱石灰等
球形冷凝管
易挥发的液体冷凝回流
(1)用水冷凝时上口出水,下口进水;
(2)只能用于竖直装置的冷凝
恒压滴液漏斗
(1)向反应器中滴加液体;
(2)可以使漏斗内液体顺利流下;
(3)减小加入的液体对气体压强的影响
用前检查是否漏水
容量瓶
用于精确配制一定物质的量浓度的溶液
(1)选规格:按目标体积选对应规格;
(2)防溅漏:用玻璃棒引流;
(3)控精度:最后用胶头滴管滴加;
(4)禁存用:配液后立即转移;
(5)限温度:仅配制室温溶液
仪器名称
仪器图形
主要用途
使用方法和注意事项
酸式滴定管、
碱式滴定管
可准确量取液体体积,酸式滴定管盛放酸性、氧化性溶液,碱式滴定管盛放碱性、非氧化性溶液
(1)使用前,应先检查滴定管是否漏液;
(2)先润洗,再装溶液;
(3)读数精确到0.01 mL;
(4)读数方法:视线与凹液面最低处相平,读出液体体积
2.重要的仪器组合
(1)物质制取装置。
(2)气体压强原理的应用装置。
量气装置
恒压加液装置
简易启普发生器
平衡气压
(3)冷凝冷却装置(气冷、液冷)。
(4)物质的分离提纯装置。
萃取与分液
洗气
升华
过滤
减压过滤(抽滤)
蒸发
蒸馏(分馏)
3.实验仪器连接原则
发生装置(产生气体/反应物)→主反应装置(核心反应区)→尾气处理装置(吸收/收集废气)。
破类题·提能力
1.(2026·广东江门·一模)及其盐都是重要的化工原料。
(1)实验室用和制备的化学方程式为_______;其制备的发生、气体收集和尾气处理装置依次为_______(填编号)。
【答案】(1) ADF
【解析】(1)实验室利用和共热制备的化学方程式为;纯固体加热选A作气体发生装置,氨气密度比空气密度小,用向下排空气法收集,收集气体时导气管短进长出选D,氨气极易溶于水需要防倒吸选F,故答案为ADF。
2.(2026·广东·模拟预测)铁在生活生产中应用广泛。
(1)①铁能与过量稀硝酸反应。用浓硝酸配制硝酸溶液,需要的仪器有玻璃棒、烧杯和下列仪器中的_________(写出选用仪器的名称)等。
【答案】(1)量筒、胶头滴管
【解析】(1)①由配制一定物质的量浓度溶液的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,配制500mL4mol/L硝酸溶液的实验过程中需要的仪器有玻璃棒、烧杯和题给仪器中的量筒、胶头滴管;
热点设问02 现象、原因、作用、目的的描述与分析
析典例·明思路
(2023·广东卷)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。
(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。
【答案】抑制水解
【解析】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;
研考点·通技法
1.实验现象的规范描述
答题
要素
现象描述要全面:看到的、听到的、触摸到的、闻到的
现象描述要准确:指明产生这种现象的部位
按“现象+结论”的模式描述,切忌现象和结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称
答题
模板
溶液中:颜色由××变成××;液面上升(或下降);溶液变浑浊;生成××色沉淀;产生大量气泡等。
固体:固体表面产生大量气泡;逐渐溶解;颜色由××变成××等。
气体:生成××色××味气体;气体由××色变成××色等
滴定
终点
的判
断
(1)有色→有色或有色→无色:当滴入最后半滴××溶液,溶液由××色变成××色,且半分钟内不恢复××色。
(2)无色→有色:当滴入最后半滴××溶液,溶液由无色变成××色,且半分钟内不褪色
2.常考仪器作用的规范描述示例
①中橡皮管的作用:平衡压强,使液体能顺利滴下;减小液体体积对气体体积测量的干扰。
②的作用:干燥或除去气体中的杂质。
③的作用:吸收尾气,防止污染空气。
④的作用:干燥气体或吸收气体;防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验结果造成影响。
⑤的作用:安全瓶,防止瓶内压强过大。
⑥的作用:混合气体,干燥气体;通过观察气体速率控制气体流量。
⑦的作用:测量气体体积。读数时注意:装置冷却到室温,上下移动量气管使两液面高度一致,平视量气管内凹液面最低处,读出数值。
⑧中仪器名称与作用:a为布氏漏斗,b为抽滤瓶或吸滤瓶,两者组合配合抽气,使抽滤瓶内压强减小,增大过滤的速率。
破类题·提能力
1.(2026·广东江门·一模)及其盐都是重要的化工原料。
(2)将大小相同的两个圆底烧瓶A、B按图装置连接进行性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是_______。
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______。
【答案】产生白烟 烧杯中的石蕊水溶液会倒吸进入B瓶中,且溶液变红
【解析】①先打开旋塞1,A瓶中压强比较大,氯化氢气体会向B扩散,氯化氢和氨气反应生成白色的氯化铵固体,故B瓶中的现象是产生白烟;
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中压强小于大气压,烧杯中的石蕊溶液倒吸进B瓶,由于B瓶中生成的水解使溶液显酸性,溶液会变红色。
2.(2026·广东·模拟预测)铁在生活生产中应用广泛。
(2)实验探究 进行实验a、b、c,实验操作和实验现象记录如表。
编号
实验操作和现象
a
取少量钝化后的黄色溶液,滴入几滴溶液,溶液变为红色,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。向褪色后的溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀
b
取少量固体溶解于水中,溶液为黄色
C
取少量固体溶解于稀硝酸中,溶液几乎无色
①实验a中溶液红色褪去的原因可能是_________。
②25℃时,在水溶液中存在平衡: 。实验室在配制溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,这样做的目的是_________。
【答案】Fe(SCN)3被氧化 抑制Fe3+水解
【解析】①由实验a中“振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体”可知,溶液红色褪去的原因是具有强氧化性的浓硝酸将硫氰化钾溶液中的硫氰酸根离子氧化所致;
②由方程式可知,铁离子在溶液中会发生水解使溶液呈酸性,所以配制硝酸铁溶液时,常将硝酸铁固体先溶于较浓的硝酸中,抑制铁离子水解,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度;
热点设问03 实验方案的设计、评价与数据处理
析典例·明思路
(2025·广东卷)17.酸及盐在生活生产中应用广泛。
(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】(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。
【解析】(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。
研考点·通技法
1.实验设计流程。
2.实验方案的评价
评价角度
评价内容
实验的
可行性
(1)实验原理是否正确、可行;
(2)实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理;
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验效果是否明显;
(5)原料的成本、转化率、产率等
实验是
否规范
(1)仪器的安装与拆卸;
(2)仪器的查漏、气密性检验;
(3)试剂添加的顺序与用量;
(4)加热的方式、方法和时机;
(5)温度计的规范使用、水银球的位置;
(6)实验数据的读取;
(7)冷却、冷凝的方法等
实验的
安全性
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;
(2)进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸;
(3)还原性物质防氧化;
(4)污染性的气体要进行尾气处理;
(5)易水解的物质要防吸水
“绿色
化学”
(1)反应原料是否易得、安全、无毒;
(2)反应速率是否较大;
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高;
(4)合成过程中是否造成环境污染
破类题·提能力
1.(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究金属Na、Mg与铜盐溶液的反应。
实验装置如图所示,进行如下实验:
实验
金属
现象
Ⅰ
Na
钠剧烈反应,迅速熔成小球,产生无色气体,伴随燃烧。溶液颜色变浅,产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体
Ⅱ
Mg
Mg条表面迅速产生无色气体,同时有少量红色固体析出,溶液温度升高。溶液中有蓝白色固体生成,经检验含有Cu(OH)2、CuCl。随着反应进行,溶液的pH逐渐升高,最终得到橙黄色浊液,Mg条表面有大量疏松的红色固体析出。
已知:i.金属阳离子结合OH-的能力:Cu2+>Mg2+;
ii.CuCl为白色沉淀;[CuCl4]2-显黄色,与过量铜离子混合显绿色。
(1)经检验,I中产生的黑色固体是CuO,I中生成CuO过程中的反应有___________(离子方程式)、。
(2)探究实验Ⅱ中橙黄色浊液中浑浊物的主要成分
①产物预测:从价态角度分析Cu具有的性质是___________,能够和CuCl2反应,故甲同学推测橙色浑浊物中含有CuCl。
②依据猜测他进行了如下实验:
实验Ⅲ
现象
取Cu粉与适量1 mol/L CuCl2溶液混合
一段时间后无白色沉淀产生
该同学再次分析Mg与CuCl2溶液反应的实验现象,改进实验方案,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,他的改进方法为___________。
③查阅资料,实验Ⅱ中的橙色浑浊物中主要成分为Cu2O,进行以下实验:
实验IV
现象
向实验Ⅱ反应后的浊液中加入足量盐酸
沉淀迅速溶解,溶液呈绿色,底部出现红色铜
反应的离子方程式为___________、。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,解释Mg与CuCl2溶液反应既有Cu(OH)2又有Cu生成的原因是___________。
(4)利用实验V探究其他条件相同时,镁与硫酸铜溶液能否反应生成Cu(+1),烧杯中加入的溶液a是___________。
实验
金属
溶液
现象
V
Mg
a
剧烈反应,温度升高,产生大量气体,析出较多紫红色固体,且不断增多:体系颜色变化:淡蓝色溶液→几乎无色,溶液中生成蓝色沉淀。
(5)综合上述实验,影响Na、Mg和铜盐溶液反应产物的因素有___________(写两点)。
【答案】(1)
(2)Cu具有还原性 加热溶液
(3)Mg条消耗溶液中的H+产生氢气,金属阳离子结合OH-的能力:Cu2+>Mg2+,部分Cu2+生成Cu(OH)2,部分Cu2+被Mg还原为Cu
(4)酸化的2mL1.0 mol/L的CuSO4溶液(pH≈2.7)
(5)金属的还原(活泼)性、金属离子结合OH−的能力、阴离子种类、能否形成配合物、溶液温度等
【分析】Ⅰ .加入金属钠,钠剧烈反应放出热量,迅速熔成小球,产生氢气并伴随燃烧。溶液颜色变浅,产生大量蓝色氢氧化铜沉淀和少量黑色固体CuO。Ⅱ.加入金属镁,镁条表面很快产生氢气,同时析出红色固体铜,溶液温度升高。随着反应进行,溶液中出现蓝白色固体Cu(OH)2、CuCl,随后消失,得到[CuCl4]2-橙黄色溶液,镁条表面析出大量疏松的红色固体铜。
【解析】(1)Ⅰ中生成CuO的有关反应第一步是金属Na与水反应产生OH-,其方程式为;
(2)①产物预测:Cu具有还原性,Cu为 0 价,可被CuCl2中 + 2 价的Cu2+氧化,发生歧化反应生成CuCl;②实验 Ⅲ 中无现象,是因为反应速率慢;结合实验 Ⅱ反应放热、溶液pH升高的特点,改进方法为:加热,再观察是否有白色沉淀生成;③Cu2O与盐酸反应的离子方程式为;
(3)Mg条消耗溶液中的H+产生氢气,金属阳离子结合OH-的能力:Cu2+>Mg2+,部分Cu2+生成Cu(OH)2,部分Cu2+被Mg还原为Cu;
(4)要探究Mg与CuSO4溶液能否生成Cu,需控制变量(与CuCl2对比,仅阴离子不同),因此溶液a是酸化的2mL1.0 mol/L的CuSO4溶液(pH≈2.7);
(5)由上述实验可知,影响Na、Mg和铜盐溶液反应产物的因素有金属的还原(活泼)性、金属离子结合OH−的能力、阴离子种类、能否形成配合物、溶液温度等。
2.(2026·广东肇庆·一模)广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
II.溶液与金属反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为,取出固体,测得固体中不含单质。
①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
③对于实验后固体中未检测出单质,小组同学进行进一步探究。
i.甲同学猜想,在为的溶液中,即便生成了,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对的消耗。
ii.乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
【答案】(4)由黄色变为无色
(5) 取实验中为3~4的上层清液,加入少量粉,表面几乎不产生气泡 稀盐酸 红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生
【解析】(4)依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,将还原为铁粉,方程式:,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为由黄色变为无色,反应后部分黑色固体能被磁铁吸引;
(5)①的溶液中加入过量粉,Zn与氢离子反应产生气泡,离子方程式为;
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成,可说明Zn与生成,离子方程式为;
③在此条件下可忽略H+对Fe的消耗,即要设计实验证明该实验中H+对Fe的反应无影响,可控制pH为3~4,对比实验,取实验中为3~4的上层清液,加入少量粉,表面几乎不产生气泡,证实了此条件下可忽略H+对Fe的消耗;当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入稀盐酸,控制pH<1.2,除去产生的氢氧化铁沉淀,使Zn粉不容易被Fe(OH)3沉淀包裹,观察到红褐色沉淀逐渐溶解,有气泡产生,待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
刷模拟
1.(2026·广东惠州·二模)化学学习小组对苯酚()的性质进行探究。
I.探究苯酚的酸性
(1)往苯酚钠溶液中通入,溶液变浑浊,用化学方程式解释其原因___________,该反应可以证明苯酚的酸性___________碳酸(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)测定苯酚的电离常数。实验如下:往锥形瓶中加入苯酚溶液,加入适当过量NaOH溶液,用盐酸标准溶液滴定。
①下列关于滴定实验的操作,正确的是___________(填字母)。
A.排气
B.控速
C.滴定
D.读数
②滴定曲线如下图,A、D分别为两个滴定终点。一定条件下,溶液中时,的值等于苯酚的。
结合图像分析,苯酚的___________。
Ⅱ.探究苯酚与发生显色反应的影响因素
(3)学习小组A查阅资料:苯酚与可发生反应:
在一定范围内,反应生成的紫色配合物对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与其浓度成正比。
提出假设:pH对显色反应有一定影响。
实验探究:取苯酚溶液于三支洁净的比色管中,加入相应试剂,测定溶液的吸光度A,结果如下表所示:
序号
pH
现象
吸光度A
Ⅰ
34.5
0.5
2.0
溶液呈深紫色
Ⅱ
31.0
a
1.4
溶液呈浅紫色
Ⅲ
b
7.0
1.2
无色
0
①___________。
②___________(填“>”“<”或“=”),从平衡移动角度解释实验Ⅲ的吸光度A的原因___________。
实验结论:相同条件下,pH越大,苯酚与的显色反应更明显。
(4)学习小组B查阅资料:与在溶液中能发生络合反应:。
提出假设:对显色反应有一定影响。
验证假设:小组讨论后,选用溶液与实验I进行对比实验,证明对苯酚与的显色反应存在明显的影响。简述该实验方案:___________。
(5)写出苯酚在生产生活中的一种用途:___________。
【答案】(1) 小于
(2)D 或
(3)4.0 > 苯酚与的显色反应是可逆反应,随着pH降低,增大,显色反应平衡逆向移动,紫色配合物的浓度降低至几乎为0,因此吸光度
(4)取苯酚溶液于比色管中,加入的溶液,再加入蒸馏水和盐酸,配成与实验I体积一致的的溶液,观察溶液颜色并测定吸光度
(5)用于制造酚醛树脂(或作消毒剂等)
【分析】本实验采用控制变量法:探究pH影响时,保持Fe3+和苯酚浓度不变,调节pH,发现pH越低,配合物浓度越低、吸光度越小;探究影响时,用Fe2(SO4)3与实验I对比,控制其他条件相同,若吸光度差异明显,则证明对显色反应有影响;据此作答。
【解析】(1)往苯酚钠溶液中通入CO2,溶液变浑浊,是因为生成了溶解度较小的苯酚,化学方程式为:;该反应遵循“强酸制弱酸”,说明苯酚的酸性小于碳酸;
(2)①A.盐酸为标准液,应使用酸式滴定管,A错误;
B.左手控制活塞:拇指在前,食指和中指在后,轻轻向内扣住活塞,控制滴定速度,B错误;
C.滴定时左手控塞,右手摇瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,C错误;
D.读数视线应与凹液面最低处相平,D正确;
答案选D;
②往锥形瓶中加入20.00 mL 0.1 mol・L-1苯酚溶液,加入过量NaOH溶液,苯酚完全转化为苯酚钠,溶液呈碱性;用盐酸标准溶液滴定时,先中和过量的NaOH,对应曲线A点(加入盐酸5 mL);再中和苯酚钠,生成苯酚和NaCl,对应滴定终点D点(加入盐酸20 mL);当滴定至B点(加入盐酸12.5 mL)时,恰好有一半的苯酚钠转化为苯酚,此时溶液中,电离常数,由图可知B点pH=10,则;
(3)①为保持加入试剂的总体积均为40.0 mL,则a=40.0-5.0-31.0=4.0;
②实验Ⅰ反应后溶液呈深紫色,实验Ⅱ反应后溶液呈浅紫色,因为反应生成的紫色配合物对特定波长光的吸收程度与其浓度成正比,则A1>A2;
实验Ⅲ中pH=1.2,c(H+)增大;苯酚与Fe3+的显色反应是可逆反应,随着pH降低,c(H+)增大,显色反应平衡逆向移动,紫色配合物的浓度降低至几乎为0,因此吸光度A=0;
(4)为保证硫酸根为唯一变量,则设计实验方案为:取苯酚溶液于比色管中,加入的溶液,再加入蒸馏水和盐酸,配成与实验Ⅰ体积一致的pH=2.0的溶液,观察溶液颜色并测定吸光度A3;
(5)苯酚在生产生活中的用途:用于制造酚醛树脂(或作消毒剂等)。
2.(2026·广东汕头·一模)重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂,其水溶液中存在如下平衡:,某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究:
【实验1】配制溶液
(1)用电子天平(精确度)称取(摩尔质量:)的质量为______,再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。
【实验2】探究浓度对平衡的影响
提供的仪器及试剂:数据采集器、pH传感器、烧杯;(、)蒸馏水
取不同浓度的进行实验,经过足够时间后,相关记录和数据如下表所示:
初始浓度()
数据
K
①
0.1000
a
②
0.2000
b
(2)需要测定的数据X为______。
(3)请根据数据X计算出_______(无需化简,用含a的代数式表示),同理计算,得到,证明平衡常数大小与浓度无关。
(4)有同学发现计算得到的值与理论相差较大,有可能是因为浓度不准确,因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度,在该滴定实验中,下列操作正确的是______。
A.调控滴定速度
B.滴定时,注视液面变化
C.接近终点时,改为半滴加入
D.记录数据20.20 mL
(5)利用数据分析,还能证明增大,平衡正移,但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后(保持溶液体积不变),溶液随时间的变化图_____(已知,画图时需标注相应的数据)。
【实验3】探究温度对平衡的影响
实验温度
初始浓度()
数据
③
298K
0.1000
c
④
328K
0.1000
d
(6)实验结果:d<c,________(填“能”或“不能”)说明温度升高,平衡正移。理由:________,请设计实验方案,证明该反应的热效应:________。
(7)在有机化学中也有重要应用,请举出一个例子:________。
【答案】(1)14.71
(2)pH
(3)
(4)AC
(5)
(6)不能 因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小 方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应
(7)酒驾检测
【解析】(1)根据公式,其中,,,代入得:;
(2)平衡常数,已知初始浓度,需测定溶液c(H+),进而推导和平衡常数;
(3)平衡时,c(H+)=10-a mol/L,则,,K1=;
(4)A.滴定中需通过活塞控制流速,A正确;
B.滴定时,应注视锥形瓶内溶液颜色变化,B错误;
C.接近终点时,改为半滴加入,可以减少滴定误差,C正确;
D.滴定管的大刻度在下方,图中的数据应为19.80 mL,D错误;
故正确选项为 AC;
(5)初始时,溶液的pH由实验2中组的pH(设为)决定;加入后,浓度变为,平衡正移,增大,pH减小,再次平衡时的pH为a-lg 2=a-0.3(根据平衡移动原理,实际pH会大于a-0.3),画图为;
(6)因升高温度也能促进水的电离,使c(H+)增大,pH变小,所以不能说明温度升高使平衡正移;可设计如下方案证明该反应的热效应:方案一,分别观察298K和328K的K2Cr2O7溶液的颜色,若328K为黄色,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;方案二,分别测定298K和328K的K2Cr2O7溶液的pH进而计算平衡常数K,若328K时的平衡常数K值更大,则反应为吸热反应,反之,为放热反应;
(7)在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为(颜色由橙色变为绿色),用于酒驾检测。
3.(2026·广东湛江·一模)镁的金属性较强,置换氢气的能力较强。
(1)使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨),打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。
(2)常温下,将镁条投入水中,镁条表面无明显变化,将水煮沸后,镁条表面会有气泡产生,发生反应的化学方程式为___________。
(3)若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中,镁条表面迅速产生大量气泡,同时溶液中产生红褐色沉淀,请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因:___________。
(4)某小组根据上述现象提出猜想:溶液酸性越强,镁置换氢气的速率越快碱性越强,置换氢气的速率越慢。
【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。
配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。
①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。
②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。
实验组
实验操作
现象
ⅰ
第一份镁条加入50mL蒸馏水中
一段时间后镁条上覆盖了少量气泡
ⅱ
第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中
持续快速产生大量气泡,溶液略显浑浊
ⅲ
第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中
有气泡产生,溶液略显浑浊
ⅳ
第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中
无明显现象
【实验小结】小组同学根据实验现象,判断猜想不符合实际,判断的依据是___________。
(5)反应速率差异的机理探究
查阅资料可知,Mg(OH)2质地致密,会附在金属表面阻碍反应继续进行。
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgCO3)=3.5×10-8,Kw=1.0×10-14.
①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜,使镁与水的反应可以继续进行,在NaHCO3体系中的反应为,该反应的平衡常数K=___________(列出算式,无须化简)。
②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于,设计如下实验验证:
实验组
镁片预处理
加入溶液
气泡产生速率
ⅴ
预先制备Mg(OH)2保护膜
50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液
极慢
ⅵ
同ⅴ组
a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液
较快
根据表中信息,补充数据:a=___________,b=___________。
根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中,而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。
(6)丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应,实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3,MgCO3质地疏松,不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析,理论上Mg(OH)2更易沉淀,但实际存在MgCO3的原因是___________。
教师指导:要充分认识化学反应的复杂性,影响化学反应的因素有很多,要抓到主要矛盾等解决问题。
【答案】(1)MgO
(2)Mg+2H2O(沸水)⇌Mg(OH)2+H2↑或
(3)Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+或3Mg+2Fe3++6H2O=2Fe(OH)3↓+3Mg2++3H2↑,Mg与H+反应产生大量H2,同时使Fe3+水解平衡右移,产生Fe(OH)3沉淀
(4)100mL容量瓶和胶头滴管 NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性,但镁条在NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中的反应速率均大于在中性的水中的反应速率
(5) 50 0.5
(6)反应体系中浓度较高,使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积,从而析出MgCO3
【解析】(1)使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨镁条的目的是除去镁条表面的MgO。
(2)常温下,将镁条投入水中,镁条表面无明显变化,将水煮沸后,镁条表面会有气泡产生,发生反应的化学方程式为Mg+2H2O(沸水)=Mg(OH)2+H2↑。
(3)Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+,Mg与H+反应产生大量H2,同时使Fe3+水解平衡右移,产生Fe(OH)3沉淀。
(4)①实验室配制100 mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液,需用到100 mL容量瓶和胶头滴管。
②NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均为碱性,但由现象可知,与镁条反应产生气泡的速率:NaHCO3溶液>Na2CO3溶液>水>NaOH溶液,与猜想不符。
(5)①的平衡常数K,表达式为代入常数数值:Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Kw=1.0×10-14,可得。
②该实验的自变量为阴离子种类,控制的无关变量为镁片规格、溶液体积与浓度、反应温度等相同,即50mL 0.5mol·L-1。
(6)从溶度积分析,理论上Mg(OH)2更易沉淀,但碳酸钠与镁反应体系中浓度较高,使Mg2+与的离子积大于MgCO3的溶度积,从而析出MgCO3。
4.(2026·广东梅州·一模)水垢的主要成分为、和等,某实验小组依托数字化实验,利用水垢来探究难溶电解质溶解与转化的本质。
已知:298 K、101 kPa下:
①,;
②悬浊液,悬浊液。
(1)向悬浊液中滴加2滴酚酞溶液,观察到的现象为________。
(2)向悬浊液中加入少量固体,振荡后固体溶解,该过程中发生主要反应的离子方程式是________。
(3)试解释悬浊液的原因是________。
(4)水的硬度(水中、含量)是衡量水质的重要指标。取100.00 mL某水样,以铬黑T为指示剂,用0.01860 mol/L EDTA标准溶液(弱酸性),在时滴定水中钙和镁的含量(EDTA与、均以形成配合物,不考虑其他离子干扰),平均消耗EDTA 20.30 mL。
①上述滴定实验中不需要用到的仪器有________。
A. B. C. D.
②该水样的总硬度________mg/L(以表示,列出计算式即可)。
③298 K时,反应的平衡常数________(保留三位有效数字)。
(5)298 K时,向悬浊液中分次加入少量0.1 mol/L盐酸,并用pH传感器测溶液pH变化(如图所示),第1~9次加盐酸后,pH先快速下降再逐渐升高,其pH先快速下降的原因是________(用离子方程式表示)。
(6)结合本实验探究,设计除去水垢中的简易实验方案________。
【答案】(1)溶液变为红色
(2)
(3)存在溶解平衡:。生成的会发生水解:,产生,使溶液呈碱性
(4)BC
(5)
(6)将水垢用饱和溶液浸泡一段时间,使转化为;然后过滤、洗涤,再用稀盐酸(或稀醋酸)溶解
【分析】本实验以水垢(主要成分为、和)为研究对象,通过数字化实验探究难溶电解质的溶解与转化本质。实验内容包括:悬浊液中加入固体的溶解现象与反应原理;悬浊液呈碱性的原因;水的总硬度测定(EDTA滴定法);与的转化平衡常数计算;向悬浊液中滴加盐酸的pH变化分析;以及设计除去水垢中的实验方案。
【解析】(1)已知悬浊液,呈碱性,而酚酞在时显红色,因此现象为溶液变为红色。
(2)悬浊液中存在溶解平衡:。加入固体后,与结合生成,使浓度降低,平衡正向移动,溶解,因此主要反应的离子方程式为:。
(3)存在溶解平衡:。生成的会发生水解:,产生,使溶液呈碱性,因此悬浊液。
(4)① 滴定实验中,需要的仪器有锥形瓶(A)、酸式滴定管(D)等。不需要的仪器是B(漏斗)和C(分液漏斗),即BC。
② EDTA与、以1:1形成配合物,故。总硬度以计,计算式为:
。
③ 反应的平衡常数:。
(5)向悬浊液中加入盐酸,与反应,使浓度降低,的溶解平衡和的水解平衡均正向移动,溶液中浓度快速降低,先快速下降。离子方程式为:。
(6)根据(4)③的计算,可以转化为更难溶的。因此实验方案为:将水垢用饱和溶液浸泡一段时间,使转化为;然后过滤、洗涤,再用稀盐酸(或稀醋酸)溶解,即可除去。
5.(2026·广东江门·二模)常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料,回答下列问题:
(1)制备。
ⅰ.在碱性新制中加入葡萄糖溶液,制备。
ⅱ.在高温下,以CuO为原料制备。
ⅲ.可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原,制备。
①方法ⅰ制备时,___________(填“需要”或“不需要”)加热,每生成7.2 g ,有___________mol参与了反应。
②在实验室中按照方法ⅱ合成,盛装CuO的仪器是___________(填名称),高温下比较稳定,原因是___________(从结构角度解释)。
③方法ⅲ的氧化产物对环境友好,该反应的离子方程式为___________。
(2)探究的性质。
实验
操作及现象
a
向过量的稀硫酸中加入粉末,振荡,得到蓝色溶液和紫红色固体M
b
向中加过量氨水,得到无色溶液,久置空气中变为深蓝色溶液
c
在CuCl的冷盐酸中,加入少量NaOH稀溶液,先生成黄色沉淀,黄色沉淀在空气中迅速变为橙色,最终变为红色固体
已知:实验b中无色溶液含;;CuOH呈黄色。
①实验a中,在蒸馏水中加入M,无明显现象,再加入KCN溶液,生成配位数为4的配高子P(中心原子的化合价为+1价),并生成无色无味的气体N、P的化学式为___________,反应一段时间后,溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”),KCN的作用是___________。
②实验b中,得到的无色溶液常用于吸收原料气中的CO,正反应,产物中的配位数为4。要使失效的吸收液“再生”,宜采用的条件是___________(填标号)。
a.高温、高压 b.高温、低压 c.低温、高压 d.低温、低压
③实验c中生成黄色沉淀的离子方程式为___________。
【答案】(1)需要 坩埚 中价层电子排布式为,达到全充满稳定结构
(2)、 增大 结合生成的,形成稳定的配合物 b (或)
【分析】方法i为碱性新制与葡萄糖在加热条件下发生氧化还原反应,被还原为,葡萄糖被氧化为葡萄糖酸,反应方程式为:,方法ii为高温下分解生成和,反应方程式为:,方法iii为碱性条件下还原可溶性铜盐生成,被氧化为,反应离子方程式为:,据此分析。
【解析】(1)①葡萄糖与碱性新制的反应需要加热才能生成沉淀;的摩尔质量为,的物质的量为:;反应中,葡萄糖(醛基)失去电子,生成,有被还原为,共得到电子,根据电子守恒可知:;
②高温加热固体时,盛装固体的仪器为坩埚;高温下比更稳定的原因:的价电子排布为(全满稳定结构),晶体中离子键更强或晶体结构更稳定;
③肼被氧化为对环境友好的(氮气),在碱性条件下被还原为。配平分析:中为价,中为价,个分子失去个电子;中为价,中为价,根据电子守恒,需要个离子得到个电子,离子方程式为:;
(2)①实验中,在过量稀硫酸中歧化:,则紫红色固体为。与、反应生成配位数为的配离子(为中心离子,为配体),反应为:;配离子的化学式为;无色无味气体为;反应中有生成,溶液增大;的作用:结合生成的,形成稳定的配合物,同时提供使的氧化还原反应得以进行;
②实验b中,无色溶液 吸收的正反应,为放热反应,且气体分子数减少。要使失效的吸收液“再生”,即让反应逆向进行,需采用高温、低压条件,使平衡逆向移动,释放出,b符合题意;
在的冷盐酸中,加入少量稀溶液,先生成黄色沉淀,由已知可得黄色沉淀为,黄色沉淀在空气中迅速变为橙色,最终变为红色固体,则实验的离子方程式为:,或。
6.(2026·广东汕尾·一模)某实验小组同学探究溶液与Zn反应的还原产物。
I.配制溶液
(1)配制溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和___________。
(2)利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液,需要用托盘天平称量固体药品的质量为___________g。
Ⅱ.探究溶液与Zn的反应
将1 g打磨过的锌片分别插入10 mL不同浓度的溶液中,实验记录如下。
已知:
①CuCl为难溶于水的白色固体,可溶于浓氨水,也可溶于浓度较大的溶液生成。
②为无色离子,易被空气中的氧气氧化为蓝色离子。
③。
(3)将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中(),一段时间内未观察到气泡。则实验a中迅速产生气泡的主要原因为___________。
(4)对于以上实验现象,同学们有诸多猜测,继续进行实验:
①甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中,___________(填操作与现象),在空气中振荡试管,溶液逐渐变蓝,说明甲同学猜想正确。请用离子方程式解释溶液颜色变蓝的原因:___________。
②乙同学取实验c反应后的溶液,加入一定量水后,又析出白色沉淀。请从平衡移动的角度解释出现该现象的原因:___________。
(5)为继续探究Zn与溶液反应的还原产物,进行实验d,实验装置如图所示。3 min后,石墨附近开始出现白色浑浊,未检测到Cu,生成白色浑浊的电极反应式为___________。
(6)综上所述,Zn与溶液反应的还原产物不同可能与________、反应物是否直接接触等因素有关。
【答案】(1)500 mL容量瓶
(2)85.5
(3)锌表面析出Cu后,形成原电池,加快锌与的反应速率
(4)滴入浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液 或 溶液中存在平衡,加水稀释后,各离子浓度减小,平衡正向移动,析出CuCl固体
(5)
(6)溶液浓度
【解析】(1)配制溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和500 mL容量瓶。
(2)利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液,需要用托盘天平称量固体药品的质量为。
(3)将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中(),一段时间内未观察到气泡,排除了氯离子的影响,则实验a中迅速产生气泡的主要原因为锌表面析出Cu后,形成原电池,加快锌与的反应速率。
(4)①CuCl为难溶于水的白色固体,可溶于浓氨水,甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中,滴入浓氨水,沉淀溶解,得到无色溶液,空气中振荡试管,被氧气氧化,溶液逐渐变蓝,说明甲同学猜想正确;溶液颜色变蓝的原因:或;
②溶液中存在平衡,加水稀释后,各离子浓度减小,平衡正向移动,析出CuCl固体,导致取实验c反应后的溶液,加入一定量水后,又析出白色沉淀。
(5)在正极得电子,生成CuCl白色浑浊物,电极反应式为。
(6)结合上述实验条件可知,还原产物不同可能与溶液中溶液浓度、反应物是否接触等有关。
7.(2026·广东中山·一模)氮及其化合物有着广泛应用。
(1)兴趣小组设计实验制备二氧化氮。
①利用铜和浓硝酸制备的离子方程式为______。
②配制所需的浓硝酸,需用量筒量取浓硝酸______mL。
③配制过程中,从下列选项中选出正确操作并按实验先后排序______(填操作编号)。
A.定容
B.转移
C.摇匀
D.稀释
(2)探究温度、压强对平衡移动的影响。用如图装置进行实验,每次充入,进行实验。
实验
操作
a
固定活塞位置不变,将针筒浸于水浴
b
固定活塞位置不变,将针筒浸于水浴
c
将针筒迅速压缩后,固定活塞位置不变
①对比实验a和b的现象,b的颜色比a深,说明该反应______0。
②实验c可观察到颜色先变深后变浅。分析“压缩容器体积”影响颜色变化的原因可能有:体积减小导致气体浓度变大、______、体系温度升高进而影响平衡移动。
(3)进一步探究压强对平衡移动的影响。已知,一定条件下,吸光度与浓度成正比。
数据测定:把装有的针筒放在平板LED灯上,拍摄常温常压下气体位于20 mL刻度照片,吸光度为,并以此为基准。推拉针筒活塞改变气体体积,均静置2 min后拍摄照片。测出吸光度(x为的体积),换算出与常压时的比值,数据如下表。
体积
吸光度
与基准吸光度的比值()
不考虑平衡移动
实际平衡移动
10
b
a
1.51
20
0.304
1.00
1.00
30
0.238
0.67
0.78
40
c
0.50
0.69
50
0.181
0.40
0.59
数据论证:比值法,______;请选取表中数据,利用比值法说明压强变化对平衡移动的影响情况______。图像法,在下图中以20 mL所对应的图线为基准,标注吸光度中b和c所对应的数据点______。
实验结论:该反应达到平衡时,其他条件不变,增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动;反之,向相反方向移动。
【答案】(1) 25 DAC
(2)< 气体浓度变大进而影响平衡移动
(3)2.00 从20 mL压缩体积至10 mL,不考虑平衡移动吸光度应该变为2倍,但实际只变成了1.51倍,说明平衡往正反应方向移动
【解析】(1)①铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,其离子方程式为:;
②根据稀释定律()可得:,解得;
③用浓溶液配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤为:量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等,转移时用玻璃棒引流,将烧杯中的溶液转移至容量瓶中,因此B选项操作错误,则操作正确并按实验先后排序为DAC;
(2)①温度升高,颜色变深,说明浓度增大,即平衡逆向移动,因此正反应为放热反应,即;
②压缩体积,浓度增大,颜色先变深,相当于压强增大,该反应是气体分子数减少的反应,因此平衡正向移动,使浓度降低,颜色后变浅。影响颜色变化的原因可能有:体积减小导致气体浓度变大、气体浓度变大进而影响平衡移动、体系温度升高进而影响平衡移动;
(3)吸光度与浓度成正比,若不考虑平衡移动,即浓度与体积成反比:体积从20 mL变为10 mL,浓度变为原来2倍,故,即;选取表中数据,利用比值法说明压强变化对平衡移动的影响情况:从20 mL压缩体积至10 mL,不考虑平衡移动吸光度应该变为2倍,但实际只变成了1.51倍,说明平衡往正反应方向移动;
③由表中数据可知:,,则40 mL的点的横坐标比0.5大、纵坐标为0.210,10 mL的点的横坐标比2.0小、纵坐标为0.459,因此在下图中以20 mL所对应的图线为基准,标注吸光度中b和c所对应的数据点为:。
8.(2026·广东江门·一模)某学习小组尝试研究原电池原理在实验探究和生活实践中的应用。
(1)配制100mL 1.0mol/L稀HNO3,需用量筒量取______mL 13.7mol/L浓HNO3,用到下图中的仪器有______(填仪器名称)。
(2)小组成员将13.7mol/L 浓HNO3、铜片和铁片组成如图1所示装置。闭合开关,电流表读数随时间变化如图2所示。请分别解释电流强度先显示为正值,然后变为负值的原因______。
(3)小组成员发现铁片表面有黑色固体生成,查阅资料得知是Fe3O4,生成Fe3O4的化学方程式为______。
(4)将图1装置中的Cu改为Al,并进行如下实验。
实验序号
电解质
温度
电流表指针偏转方向
1
1.0mol/L硝酸
30℃
持续向左偏转
2
13.7mol/L硝酸
30℃
先向左偏转,然后持续向右偏转
3
13.7mol/L硝酸
5℃
先向左偏转,然后缓慢恢复至零
根据表格信息,日常生产中储存浓HNO3的槽罐材质最好选用______(填“Fe”或“Al”),原因是:______。
(5)学习小组尝试利用原电池原理设计酒精检测仪,装置如图3所示。实验室可提供的电解质有:HCl、H2SO4、KMnO4、FeSO4等。请完成下列问题:
①该装置需安装呼气装置,呼气装置应选择在______区(填“正极”或“负极”)。
②电解质d应选择______(限选题干中电解质)。
③假设某被测者1s呼出气体0.5L,所含乙醇通过检测仪完全被氧化为乙酸,电流计显示电流强度为xA,已知1mol电子的电量为96500C,该被测者呼出气体中乙醇含量为______mg/L(列出算式)。
已知:电量(Q)=电流强度(I)·时间(t),1C=1A×1s。
【答案】(1)7.3 胶头滴管、100 mL容量瓶
(2)开始时Fe未钝化,Fe活泼性强于Cu,Fe作负极;一段时间后Fe被浓硝酸钝化,形成致密氧化膜阻止Fe继续反应,Cu变为负极,钝化后的Fe变为正极,原电池的正负极反转
(3)
(4)Al 常温下,Al被钝化后,Fe作为负极不断被腐蚀,说明Al耐腐蚀性更好
(5)负极
【解析】(1)根据稀释定律,,解得; 配制一定物质的量浓度溶液,题图中需要用到的仪器为定容用的胶头滴管和定容容器100 mL容量瓶;
(2)开始时,活泼性强于,初始时作负极、作正极,电流显示为正值;一段时间后,被浓硝酸钝化,表面生成致密氧化膜,反应停止,此时作负极、被钝化的作正极,原电池正负极反转,电流变为负值;
(3)Fe与浓硝酸反应生成,还原产物为,配平得化学方程式为;
(4)根据表格实验结果,常温下浓硝酸中钝化后,作为负极发生反应,持续被腐蚀;而钝化后形成的致密氧化膜能阻止反应进一步进行,因此储存浓硝酸选更好;
(5)①乙醇被氧化,氧化反应在负极发生,因此呼气装置应在负极区;
②正极需要酸性稳定电解质,易挥发,因此选择难挥发的作电解质;
③乙醇氧化为乙酸时,乙醇失去电子;电量,,则,,呼出气体体积为,因此含量为。
9.(2026·广东茂名·一模)研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和_____、_____。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为_____。
(3)内,平均反应速率_____(列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越_____(填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号
烯烃
①
②
③
(5)猜想成立的判断依据是_____。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃
36.1
27.9
9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为_____(用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号
烯烃
④
顺-2-丁烯
⑤
反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是_____。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断_____为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
【答案】(1)玻璃棒 100 mL容量瓶
(2)
(3)
(4)快
(5)
(6)A>B>C 推电子效应
【解析】(1)配制80 mL溶液时,需选用100 mL容量瓶;溶解、转移溶液还需要玻璃棒搅拌和引流。
(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式为。
(3)混合后总体积为,初始物质的量为,完全反应后浓度变化,因此平均速率。
(4) 根据题给信息,烷基越长推电子效应越强,碳碳双键电子云密度越大,越容易和反应,因此反应速率越快。
(5)烷基越长反应速率越快,相同吸光度变化下,反应速率越快,消耗时间越短,因此若满足,即可证明猜想成立。
(6) ① 由题给烷烃沸点规律可知:烃的支链越多,沸点越低。三种烯烃中,A为直链无支链、B含1个支链、C含2个支链,因此沸点顺序为;
② 根据猜想,空间位阻越大反应速率越小,已知顺-2-丁烯空间位阻大于反-2-丁烯,因此若顺-2-丁烯反应时间更长,即,即可证明猜想正确;
③ 丙烯双键连1个烷基,顺-2-丁烯双键连2个烷基,二者推电子效应和空间位阻都是顺-2-丁烯更大;实验结果,说明顺-2-丁烯反应速率远快于丙烯,推电子效应加快反应的影响占主导,因此推电子效应是主要影响因素。
10.(2026·广东·一模)兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0蒸馏水中加入溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①a→b过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;b→c过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。
实验序号
/g
V(氨水)/
V[溶液]/mL
V(溶液)/
/
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
ⅳ
1.0
1.0
0.0
1.0
(4)___________,___________。
(5)测得(),由此可推出:___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
【答案】(1)AB
(2)
(3) <
(4)0.0 0.0
(5)能促进溶解生成;仅有无法使溶解生成 实验ⅱ中铵根离子浓度增大,与反应生成,减小,增大,使平衡正向移动
(6) pH过高,与反应导致转化为
【分析】Ⅰ:配制硫酸铜溶液:用胆矾配制一定浓度硫酸铜溶液,利用沉淀滴定测得硫酸根浓度,从而确定硫酸铜溶液浓度;Ⅱ:探究硫酸四氨合铜的形成:向硫酸铜溶液中滴加氨水,先产生氢氧化铜沉淀,继续滴加沉淀溶解生成配合物;电导率变化说明相同浓度下硫酸铜导电能力弱于硫酸铵;Ⅲ:探究形成条件:控制变量对比不同体系,发现氨水与硫酸铵共存更有利于四氨合铜离子生成,铵根结合氢氧根促进平衡正向移动;碱性过强时氢氧根浓度过高,会抑制配合物生成,吸光度变化可直观证明;据此作答。
【解析】(1)用胆矾配制溶液的步骤为计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀→装瓶贴标签,用到的仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等,则该过程不需要用到的仪器有漏斗、滴定管,故选AB;
(2)根据CuSO4~BaSO4关系,,溶液体积为,则;
(3)①蓝色沉淀为氢氧化铜,则生成沉淀的化学方程式为:;
②a→b电导率上升,反应后CuSO4转化为(NH4)2SO4,Cu(OH)2是沉淀,电导率升高说明同浓度下,CuSO4的导电能力弱于(NH4)2SO4,答案为:<;
(4)本实验为控制变量法,所有实验液体总体积要相等,实验ⅰ总液体体积为1.0+1.0=2.0,因此实验ⅱ:1.0(氨水)+1.0(硫酸铵)+=2.0,得=0.0;实验ⅳ:1.0(氨水)+1.0(NaOH)+=2.0,得=0.0;
(5)与实验ⅰ比较,实验ⅱ中铵根离子浓度增大,实验ⅲ氨水浓度降低,铵根离子浓度增大;则由此可推出:能促进溶解生成;仅有无法使溶解生成;
,说明实验ⅱ中浓度增大,原因为:实验ⅱ中铵根离子浓度增大,与反应生成,减小,增大,使平衡正向移动;
(6)实验ⅳ加入NaOH使溶液pH过大,吸光度λ4小于λ1,可以说明pH过大不利于[Cu(NH3)4]2+生成;答案为:;
可能的原因为:pH过高,与反应导致转化为。
刷真题
1.(2024·广东·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 。
A. B. C. D.
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。
【解析】(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,;
(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。
2.(2023·广东·真题)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)
【解析】(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-T2)=,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)。
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专题02 化学实验综合题
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
近3年广东高考实验综合题以“回归教材、素养立意”为核心,考向呈现三大特征:一是深度挖掘课本原型实验,侧重仪器操作、定量计算(产率、滴定)及盖斯定律等原理迁移;二是物质制备与性质探究并重,制备类考查装置连接、分离提纯(如抽滤、蒸馏),探究类强调控制变量法设计对照实验、现象推理及方程式书写;三是强化逻辑说理与方案评价,要求解释原因、改进装置,并偶现开放性设计。预测2026年命题将延续真实陌生情境(如新材料合成),氧化还原或配位滴定概率高,控制变量法仍为探究题灵魂,且实验方案设计题可能增加,备考需深挖教材细节、规范表达模板并突破定量计算。
热点·设问·拆解
热点设问01 试剂、仪器选择与使用及装置连接问题
2024年广东卷17(1)(3)①
2023年广东卷17(1)①
热点设问02 现象、原因、目的、作用的描述与分析
2024年广东卷17(1)(2)
2023年广东卷17(4)
热点设问03 实验方案的设计、评价与数据处理
2025年广东卷17(3)(4)(5)
2024年广东卷17(3)(4)
2023年广东卷17(2)(3)(4)
热点设问01 试剂、仪器选择与使用及装置连接问题
析典例·明思路
(2025·广东卷)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.
研考点·通技法
1.高考实验综合题中出现的常见的仪器
仪器名称
仪器图形
主要用途
使用方法和注意事项
蒸发皿
用于蒸发溶剂或浓缩溶液
(1)盛液量不超过蒸发皿容积的;
(2)取、放蒸发皿应使用坩埚钳;
(3)不能骤冷,冷却需放于陶土网上
坩埚
用于固体灼烧,使其反应(如分解)
(1)需放在三脚架上的泥三角上直接加热;
(2)取、放坩埚时应使用坩埚钳;
(3)避免骤冷,冷却需放于干燥器内
三颈烧瓶
用作反应器,可以同时加入多种反应物
(1)有机化学实验中广泛使用;
(2)三个口,可加用冷凝管、温度计、搅拌
器等;
(3)液体加入量不超过烧瓶容积的,不少于
球形干燥管
用于干燥或吸收某些气体
(1)气体一般“粗进细出”;
(2)干燥剂为粒状,常用无水CaCl2、碱石灰等
球形冷凝管
易挥发的液体冷凝回流
(1)用水冷凝时上口出水,下口进水;
(2)只能用于竖直装置的冷凝
恒压滴液漏斗
(1)向反应器中滴加液体;
(2)可以使漏斗内液体顺利流下;
(3)减小加入的液体对气体压强的影响
用前检查是否漏水
容量瓶
用于精确配制一定物质的量浓度的溶液
(1)选规格:按目标体积选对应规格;
(2)防溅漏:用玻璃棒引流;
(3)控精度:最后用胶头滴管滴加;
(4)禁存用:配液后立即转移;
(5)限温度:仅配制室温溶液
仪器名称
仪器图形
主要用途
使用方法和注意事项
酸式滴定管、
碱式滴定管
可准确量取液体体积,酸式滴定管盛放酸性、氧化性溶液,碱式滴定管盛放碱性、非氧化性溶液
(1)使用前,应先检查滴定管是否漏液;
(2)先润洗,再装溶液;
(3)读数精确到0.01 mL;
(4)读数方法:视线与凹液面最低处相平,读出液体体积
2.重要的仪器组合
(1)物质制取装置。
(2)气体压强原理的应用装置。
量气装置
恒压加液装置
简易启普发生器
平衡气压
(3)冷凝冷却装置(气冷、液冷)。
(4)物质的分离提纯装置。
萃取与分液
洗气
升华
过滤
减压过滤(抽滤)
蒸发
蒸馏(分馏)
3.实验仪器连接原则
发生装置(产生气体/反应物)→主反应装置(核心反应区)→尾气处理装置(吸收/收集废气)。
破类题·提能力
1.(2026·广东江门·一模)及其盐都是重要的化工原料。
(1)实验室用和制备的化学方程式为_______;其制备的发生、气体收集和尾气处理装置依次为_______(填编号)。
2.(2026·广东·模拟预测)铁在生活生产中应用广泛。
(1)①铁能与过量稀硝酸反应。用浓硝酸配制硝酸溶液,需要的仪器有玻璃棒、烧杯和下列仪器中的_________(写出选用仪器的名称)等。
热点设问02 现象、原因、作用、目的的描述与分析
析典例·明思路
(2023·广东卷)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。
(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。
研考点·通技法
1.实验现象的规范描述
答题
要素
现象描述要全面:看到的、听到的、触摸到的、闻到的
现象描述要准确:指明产生这种现象的部位
按“现象+结论”的模式描述,切忌现象和结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称
答题
模板
溶液中:颜色由××变成××;液面上升(或下降);溶液变浑浊;生成××色沉淀;产生大量气泡等。
固体:固体表面产生大量气泡;逐渐溶解;颜色由××变成××等。
气体:生成××色××味气体;气体由××色变成××色等
滴定
终点
的判
断
(1)有色→有色或有色→无色:当滴入最后半滴××溶液,溶液由××色变成××色,且半分钟内不恢复××色。
(2)无色→有色:当滴入最后半滴××溶液,溶液由无色变成××色,且半分钟内不褪色
2.常考仪器作用的规范描述示例
①中橡皮管的作用:平衡压强,使液体能顺利滴下;减小液体体积对气体体积测量的干扰。
②的作用:干燥或除去气体中的杂质。
③的作用:吸收尾气,防止污染空气。
④的作用:干燥气体或吸收气体;防止空气中二氧化碳、水蒸气对实验结果造成影响。
⑤的作用:安全瓶,防止瓶内压强过大。
⑥的作用:混合气体,干燥气体;通过观察气体速率控制气体流量。
⑦的作用:测量气体体积。读数时注意:装置冷却到室温,上下移动量气管使两液面高度一致,平视量气管内凹液面最低处,读出数值。
⑧中仪器名称与作用:a为布氏漏斗,b为抽滤瓶或吸滤瓶,两者组合配合抽气,使抽滤瓶内压强减小,增大过滤的速率。
破类题·提能力
1.(2026·广东江门·一模)及其盐都是重要的化工原料。
(2)将大小相同的两个圆底烧瓶A、B按图装置连接进行性质实验。
①先打开旋塞1,B瓶中的现象是_______。
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,B瓶中的现象是_______。
2.(2026·广东·模拟预测)铁在生活生产中应用广泛。
(2)实验探究 进行实验a、b、c,实验操作和实验现象记录如表。
编号
实验操作和现象
a
取少量钝化后的黄色溶液,滴入几滴溶液,溶液变为红色,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。向褪色后的溶液中加入溶液,产生红褐色沉淀
b
取少量固体溶解于水中,溶液为黄色
C
取少量固体溶解于稀硝酸中,溶液几乎无色
①实验a中溶液红色褪去的原因可能是_________。
②25℃时,在水溶液中存在平衡: 。实验室在配制溶液时,常将固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,这样做的目的是_________。
热点设问03 实验方案的设计、评价与数据处理
析典例·明思路
(2025·广东卷)17.酸及盐在生活生产中应用广泛。
(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。
研考点·通技法
1.实验设计流程。
2.实验方案的评价
评价角度
评价内容
实验的
可行性
(1)实验原理是否正确、可行;
(2)实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理;
(3)实验步骤是否简单、方便;
(4)实验效果是否明显;
(5)原料的成本、转化率、产率等
实验是
否规范
(1)仪器的安装与拆卸;
(2)仪器的查漏、气密性检验;
(3)试剂添加的顺序与用量;
(4)加热的方式、方法和时机;
(5)温度计的规范使用、水银球的位置;
(6)实验数据的读取;
(7)冷却、冷凝的方法等
实验的
安全性
(1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸;
(2)进行某些易燃、易爆实验时要防爆炸;
(3)还原性物质防氧化;
(4)污染性的气体要进行尾气处理;
(5)易水解的物质要防吸水
“绿色
化学”
(1)反应原料是否易得、安全、无毒;
(2)反应速率是否较大;
(3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高;
(4)合成过程中是否造成环境污染
破类题·提能力
1.(2026·广东深圳·模拟预测)某小组探究金属Na、Mg与铜盐溶液的反应。
实验装置如图所示,进行如下实验:
实验
金属
现象
Ⅰ
Na
钠剧烈反应,迅速熔成小球,产生无色气体,伴随燃烧。溶液颜色变浅,产生大量蓝色沉淀和少量黑色固体
Ⅱ
Mg
Mg条表面迅速产生无色气体,同时有少量红色固体析出,溶液温度升高。溶液中有蓝白色固体生成,经检验含有Cu(OH)2、CuCl。随着反应进行,溶液的pH逐渐升高,最终得到橙黄色浊液,Mg条表面有大量疏松的红色固体析出。
已知:i.金属阳离子结合OH-的能力:Cu2+>Mg2+;
ii.CuCl为白色沉淀;[CuCl4]2-显黄色,与过量铜离子混合显绿色。
(1)经检验,I中产生的黑色固体是CuO,I中生成CuO过程中的反应有___________(离子方程式)、。
(2)探究实验Ⅱ中橙黄色浊液中浑浊物的主要成分
①产物预测:从价态角度分析Cu具有的性质是___________,能够和CuCl2反应,故甲同学推测橙色浑浊物中含有CuCl。
②依据猜测他进行了如下实验:
实验Ⅲ
现象
取Cu粉与适量1 mol/L CuCl2溶液混合
一段时间后无白色沉淀产生
该同学再次分析Mg与CuCl2溶液反应的实验现象,改进实验方案,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,他的改进方法为___________。
③查阅资料,实验Ⅱ中的橙色浑浊物中主要成分为Cu2O,进行以下实验:
实验IV
现象
向实验Ⅱ反应后的浊液中加入足量盐酸
沉淀迅速溶解,溶液呈绿色,底部出现红色铜
反应的离子方程式为___________、。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ,解释Mg与CuCl2溶液反应既有Cu(OH)2又有Cu生成的原因是___________。
(4)利用实验V探究其他条件相同时,镁与硫酸铜溶液能否反应生成Cu(+1),烧杯中加入的溶液a是___________。
实验
金属
溶液
现象
V
Mg
a
剧烈反应,温度升高,产生大量气体,析出较多紫红色固体,且不断增多:体系颜色变化:淡蓝色溶液→几乎无色,溶液中生成蓝色沉淀。
(5)综合上述实验,影响Na、Mg和铜盐溶液反应产物的因素有___________(写两点)。
2.(2026·广东肇庆·一模)广泛应用于水处理、印刷电路板等领域。某化学研究性学习小组利用下列装置(部分夹持装置省略)制备无水(易升华、易潮解),并对产物做如下探究实验。
II.溶液与金属反应的探究
(4)理论分析
依据金属活动性顺序,溶液与过量粉混合,充分反应并静置,溶液颜色发生的变化为___________,理论上反应后部分黑色固体能被磁铁吸引。
(5)实验验证
小组同学向的溶液中加入过量粉,观察到一段时间后有气泡产生,反应缓慢,溶液pH逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为,取出固体,测得固体中不含单质。
①产生气泡发生反应的离子方程式为___________。
②取少量反应后的溶液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明有生成。生成的离子方程式为___________。
③对于实验后固体中未检测出单质,小组同学进行进一步探究。
i.甲同学猜想,在为的溶液中,即便生成了,也会被消耗。
甲同学设计实验:___________(填实验操作和现象),证明了此条件下可忽略对的消耗。
ii.乙同学猜想,产生的红褐色沉淀会覆盖在粉上,阻止反应的进一步进行。
查阅资料:开始沉淀时,完全沉淀时。
乙同学重新做上述实验,当溶液pH为3~4时,向固液混合物中持续加入___________(填物质名称),控制pH<1.2。观察到___________(填实验现象),待溶液颜色褪去,溶液为时,取出固体,检测固体中含有单质。证明乙同学猜想正确。
刷模拟
1.(2026·广东惠州·二模)化学学习小组对苯酚()的性质进行探究。
I.探究苯酚的酸性
(1)往苯酚钠溶液中通入,溶液变浑浊,用化学方程式解释其原因___________,该反应可以证明苯酚的酸性___________碳酸(填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)测定苯酚的电离常数。实验如下:往锥形瓶中加入苯酚溶液,加入适当过量NaOH溶液,用盐酸标准溶液滴定。
①下列关于滴定实验的操作,正确的是___________(填字母)。
A.排气
B.控速
C.滴定
D.读数
②滴定曲线如下图,A、D分别为两个滴定终点。一定条件下,溶液中时,的值等于苯酚的。
结合图像分析,苯酚的___________。
Ⅱ.探究苯酚与发生显色反应的影响因素
(3)学习小组A查阅资料:苯酚与可发生反应:
在一定范围内,反应生成的紫色配合物对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与其浓度成正比。
提出假设:pH对显色反应有一定影响。
实验探究:取苯酚溶液于三支洁净的比色管中,加入相应试剂,测定溶液的吸光度A,结果如下表所示:
序号
pH
现象
吸光度A
Ⅰ
34.5
0.5
2.0
溶液呈深紫色
Ⅱ
31.0
a
1.4
溶液呈浅紫色
Ⅲ
b
7.0
1.2
无色
0
①___________。
②___________(填“>”“<”或“=”),从平衡移动角度解释实验Ⅲ的吸光度A的原因___________。
实验结论:相同条件下,pH越大,苯酚与的显色反应更明显。
(4)学习小组B查阅资料:与在溶液中能发生络合反应:。
提出假设:对显色反应有一定影响。
验证假设:小组讨论后,选用溶液与实验I进行对比实验,证明对苯酚与的显色反应存在明显的影响。简述该实验方案:___________。
(5)写出苯酚在生产生活中的一种用途:___________。
2.(2026·广东汕头·一模)重铬酸钾是化学分析中一种重要的试剂,其水溶液中存在如下平衡:,某化学小组对该平衡的移动和平衡常数K进行了以下探究:
【实验1】配制溶液
(1)用电子天平(精确度)称取(摩尔质量:)的质量为______,再经过其它必要的步骤配制得到指定浓度的溶液。
【实验2】探究浓度对平衡的影响
提供的仪器及试剂:数据采集器、pH传感器、烧杯;(、)蒸馏水
取不同浓度的进行实验,经过足够时间后,相关记录和数据如下表所示:
初始浓度()
数据
K
①
0.1000
a
②
0.2000
b
(2)需要测定的数据X为______。
(3)请根据数据X计算出_______(无需化简,用含a的代数式表示),同理计算,得到,证明平衡常数大小与浓度无关。
(4)有同学发现计算得到的值与理论相差较大,有可能是因为浓度不准确,因而需要用标准溶液滴定来获得精确浓度,在该滴定实验中,下列操作正确的是______。
A.调控滴定速度
B.滴定时,注视液面变化
C.接近终点时,改为半滴加入
D.记录数据20.20 mL
(5)利用数据分析,还能证明增大,平衡正移,但自身的转化率变小。请画出往溶液中加入后(保持溶液体积不变),溶液随时间的变化图_____(已知,画图时需标注相应的数据)。
【实验3】探究温度对平衡的影响
实验温度
初始浓度()
数据
③
298K
0.1000
c
④
328K
0.1000
d
(6)实验结果:d<c,________(填“能”或“不能”)说明温度升高,平衡正移。理由:________,请设计实验方案,证明该反应的热效应:________。
(7)在有机化学中也有重要应用,请举出一个例子:________。
3.(2026·广东湛江·一模)镁的金属性较强,置换氢气的能力较强。
(1)使用镁条完成置换氢气的实验前需用砂纸打磨一下镁条(下述实验中所使用的镁条均已打磨),打磨的目的是除去镁条表面的___________(填化学式)。
(2)常温下,将镁条投入水中,镁条表面无明显变化,将水煮沸后,镁条表面会有气泡产生,发生反应的化学方程式为___________。
(3)若将镁条投入1.0mol・L-1 FeCl3溶液中,镁条表面迅速产生大量气泡,同时溶液中产生红褐色沉淀,请结合离子方程式解释产生该实验现象的原因:___________。
(4)某小组根据上述现象提出猜想:溶液酸性越强,镁置换氢气的速率越快碱性越强,置换氢气的速率越慢。
【设计方案并完成实验】甲同学根据上述猜想设计了NaOH、Na2CO3和NaHCO3溶液与镁条的反应。
配制溶液时需用到下列仪器中的___________(填写仪器名称)。
①实验室用Na2CO3·10H2O晶体制备100mL 1.0mol·L-1的Na2CO3溶液。
②取四份质量、形状完全相同的镁条进行实验。
实验组
实验操作
现象
ⅰ
第一份镁条加入50mL蒸馏水中
一段时间后镁条上覆盖了少量气泡
ⅱ
第二份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaHCO3溶液中
持续快速产生大量气泡,溶液略显浑浊
ⅲ
第三份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 Na2CO3溶液中
有气泡产生,溶液略显浑浊
ⅳ
第四份镁条加入50mL 1.0mol・L-1 NaOH溶液中
无明显现象
【实验小结】小组同学根据实验现象,判断猜想不符合实际,判断的依据是___________。
(5)反应速率差异的机理探究
查阅资料可知,Mg(OH)2质地致密,会附在金属表面阻碍反应继续进行。
已知:Ka1(H2CO3)=4.3×10-7,Ka2(H2CO3)=5.6×10-11,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,Ksp(MgCO3)=3.5×10-8,Kw=1.0×10-14.
①小组同学推测是或破坏了Mg(OH)2保护膜,使镁与水的反应可以继续进行,在NaHCO3体系中的反应为,该反应的平衡常数K=___________(列出算式,无须化简)。
②乙同学猜测对Mg(OH)2保护膜的破坏能力强于,设计如下实验验证:
实验组
镁片预处理
加入溶液
气泡产生速率
ⅴ
预先制备Mg(OH)2保护膜
50mL 0.5mol·L-1 Na2CO3溶液
极慢
ⅵ
同ⅴ组
a mL b mol・L-1 NaHCO3溶液
较快
根据表中信息,补充数据:a=___________,b=___________。
根据结果可知吸附在金属表面的氢氧化镁可以溶解在碳酸氢钠溶液中,而不能很好地破坏Mg(OH)2保护膜。
(6)丙同学继续探究镁与碳酸钠溶液反应,实验组ⅲ的沉淀成分中经检验存在MgCO3,MgCO3质地疏松,不能有效阻止内部金属Mg与水的反应。从溶度积分析,理论上Mg(OH)2更易沉淀,但实际存在MgCO3的原因是___________。
教师指导:要充分认识化学反应的复杂性,影响化学反应的因素有很多,要抓到主要矛盾等解决问题。
4.(2026·广东梅州·一模)水垢的主要成分为、和等,某实验小组依托数字化实验,利用水垢来探究难溶电解质溶解与转化的本质。
已知:298 K、101 kPa下:
①,;
②悬浊液,悬浊液。
(1)向悬浊液中滴加2滴酚酞溶液,观察到的现象为________。
(2)向悬浊液中加入少量固体,振荡后固体溶解,该过程中发生主要反应的离子方程式是________。
(3)试解释悬浊液的原因是________。
(4)水的硬度(水中、含量)是衡量水质的重要指标。取100.00 mL某水样,以铬黑T为指示剂,用0.01860 mol/L EDTA标准溶液(弱酸性),在时滴定水中钙和镁的含量(EDTA与、均以形成配合物,不考虑其他离子干扰),平均消耗EDTA 20.30 mL。
①上述滴定实验中不需要用到的仪器有________。
A. B. C. D.
②该水样的总硬度________mg/L(以表示,列出计算式即可)。
③298 K时,反应的平衡常数________(保留三位有效数字)。
(5)298 K时,向悬浊液中分次加入少量0.1 mol/L盐酸,并用pH传感器测溶液pH变化(如图所示),第1~9次加盐酸后,pH先快速下降再逐渐升高,其pH先快速下降的原因是________(用离子方程式表示)。
(6)结合本实验探究,设计除去水垢中的简易实验方案________。
5.(2026·广东江门·二模)常用作玻璃、搪瓷工业中的红色染料,回答下列问题:
(1)制备。
ⅰ.在碱性新制中加入葡萄糖溶液,制备。
ⅱ.在高温下,以CuO为原料制备。
ⅲ.可溶性铜盐在碱性条件下被肼还原,制备。
①方法ⅰ制备时,___________(填“需要”或“不需要”)加热,每生成7.2 g ,有___________mol参与了反应。
②在实验室中按照方法ⅱ合成,盛装CuO的仪器是___________(填名称),高温下比较稳定,原因是___________(从结构角度解释)。
③方法ⅲ的氧化产物对环境友好,该反应的离子方程式为___________。
(2)探究的性质。
实验
操作及现象
a
向过量的稀硫酸中加入粉末,振荡,得到蓝色溶液和紫红色固体M
b
向中加过量氨水,得到无色溶液,久置空气中变为深蓝色溶液
c
在CuCl的冷盐酸中,加入少量NaOH稀溶液,先生成黄色沉淀,黄色沉淀在空气中迅速变为橙色,最终变为红色固体
已知:实验b中无色溶液含;;CuOH呈黄色。
①实验a中,在蒸馏水中加入M,无明显现象,再加入KCN溶液,生成配位数为4的配高子P(中心原子的化合价为+1价),并生成无色无味的气体N、P的化学式为___________,反应一段时间后,溶液的pH___________(填“增大”“减小”或“不变”),KCN的作用是___________。
②实验b中,得到的无色溶液常用于吸收原料气中的CO,正反应,产物中的配位数为4。要使失效的吸收液“再生”,宜采用的条件是___________(填标号)。
a.高温、高压 b.高温、低压 c.低温、高压 d.低温、低压
③实验c中生成黄色沉淀的离子方程式为___________。
6.(2026·广东汕尾·一模)某实验小组同学探究溶液与Zn反应的还原产物。
I.配制溶液
(1)配制溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒和___________。
(2)利用二水合氯化铜()配制该氯化铜溶液,需要用托盘天平称量固体药品的质量为___________g。
Ⅱ.探究溶液与Zn的反应
将1 g打磨过的锌片分别插入10 mL不同浓度的溶液中,实验记录如下。
已知:
①CuCl为难溶于水的白色固体,可溶于浓氨水,也可溶于浓度较大的溶液生成。
②为无色离子,易被空气中的氧气氧化为蓝色离子。
③。
(3)将1 g锌片插入的KCl与HCl混合溶液中(),一段时间内未观察到气泡。则实验a中迅速产生气泡的主要原因为___________。
(4)对于以上实验现象,同学们有诸多猜测,继续进行实验:
①甲同学认为白色沉淀为CuCl。他取实验b中白色沉淀于试管中,___________(填操作与现象),在空气中振荡试管,溶液逐渐变蓝,说明甲同学猜想正确。请用离子方程式解释溶液颜色变蓝的原因:___________。
②乙同学取实验c反应后的溶液,加入一定量水后,又析出白色沉淀。请从平衡移动的角度解释出现该现象的原因:___________。
(5)为继续探究Zn与溶液反应的还原产物,进行实验d,实验装置如图所示。3 min后,石墨附近开始出现白色浑浊,未检测到Cu,生成白色浑浊的电极反应式为___________。
(6)综上所述,Zn与溶液反应的还原产物不同可能与___________、反应物是否直接接触等因素有关。
7.(2026·广东中山·一模)氮及其化合物有着广泛应用。
(1)兴趣小组设计实验制备二氧化氮。
①利用铜和浓硝酸制备的离子方程式为______。
②配制所需的浓硝酸,需用量筒量取浓硝酸______mL。
③配制过程中,从下列选项中选出正确操作并按实验先后排序______(填操作编号)。
A.定容
B.转移
C.摇匀
D.稀释
(2)探究温度、压强对平衡移动的影响。用如图装置进行实验,每次充入,进行实验。
实验
操作
a
固定活塞位置不变,将针筒浸于水浴
b
固定活塞位置不变,将针筒浸于水浴
c
将针筒迅速压缩后,固定活塞位置不变
①对比实验a和b的现象,b的颜色比a深,说明该反应______0。
②实验c可观察到颜色先变深后变浅。分析“压缩容器体积”影响颜色变化的原因可能有:体积减小导致气体浓度变大、______、体系温度升高进而影响平衡移动。
(3)进一步探究压强对平衡移动的影响。已知,一定条件下,吸光度与浓度成正比。
数据测定:把装有的针筒放在平板LED灯上,拍摄常温常压下气体位于20 mL刻度照片,吸光度为,并以此为基准。推拉针筒活塞改变气体体积,均静置2 min后拍摄照片。测出吸光度(x为的体积),换算出与常压时的比值,数据如下表。
体积
吸光度
与基准吸光度的比值()
不考虑平衡移动
实际平衡移动
10
b
a
1.51
20
0.304
1.00
1.00
30
0.238
0.67
0.78
40
c
0.50
0.69
50
0.181
0.40
0.59
数据论证:比值法,______;请选取表中数据,利用比值法说明压强变化对平衡移动的影响情况______。图像法,在下图中以20 mL所对应的图线为基准,标注吸光度中b和c所对应的数据点______。
实验结论:该反应达到平衡时,其他条件不变,增大压强,平衡向气体分子数减少的方向移动;反之,向相反方向移动。
8.(2026·广东江门·一模)某学习小组尝试研究原电池原理在实验探究和生活实践中的应用。
(1)配制100mL 1.0mol/L稀HNO3,需用量筒量取______mL 13.7mol/L浓HNO3,用到下图中的仪器有______(填仪器名称)。
(2)小组成员将13.7mol/L 浓HNO3、铜片和铁片组成如图1所示装置。闭合开关,电流表读数随时间变化如图2所示。请分别解释电流强度先显示为正值,然后变为负值的原因______。
(3)小组成员发现铁片表面有黑色固体生成,查阅资料得知是Fe3O4,生成Fe3O4的化学方程式为______。
(4)将图1装置中的Cu改为Al,并进行如下实验。
实验序号
电解质
温度
电流表指针偏转方向
1
1.0mol/L硝酸
30℃
持续向左偏转
2
13.7mol/L硝酸
30℃
先向左偏转,然后持续向右偏转
3
13.7mol/L硝酸
5℃
先向左偏转,然后缓慢恢复至零
根据表格信息,日常生产中储存浓HNO3的槽罐材质最好选用______(填“Fe”或“Al”),原因是:______。
(5)学习小组尝试利用原电池原理设计酒精检测仪,装置如图3所示。实验室可提供的电解质有:HCl、H2SO4、KMnO4、FeSO4等。请完成下列问题:
①该装置需安装呼气装置,呼气装置应选择在______区(填“正极”或“负极”)。
②电解质d应选择______(限选题干中电解质)。
③假设某被测者1s呼出气体0.5L,所含乙醇通过检测仪完全被氧化为乙酸,电流计显示电流强度为xA,已知1mol电子的电量为96500C,该被测者呼出气体中乙醇含量为______mg/L(列出算式)。
已知:电量(Q)=电流强度(I)·时间(t),1C=1A×1s。
9.(2026·广东茂名·一模)研究影响化学反应速率的因素对生产生活有重要意义。
I.实验原理
研究小组利用分光光度计测量反应过程中溶液吸光度的变化(吸光度与有色物质浓度成正比)来跟踪反应进程。
II.实验准备
实验需要用到溶液,配制该溶液时:
(1)需要用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和_____、_____。(填仪器名称)
III.测定反应速率
将溶液与酸性高锰酸钾溶液混合后,置于分光光度计中,记录溶液的吸光度降至最低且不再变化时所需时间为。
(2)酸性溶液与溶液反应的离子方程式为_____。
(3)内,平均反应速率_____(列出表达式,忽略溶液混合引起的体积变化)。
IV.探究烯烃结构对反应速率的影响
查阅资料①烷基(-R)具有推电子效应,能增强相连碳碳双键的电子云密度。
②烯烃与溴加成时,易与电子云密度大的碳碳双键反应。
基于资料,提出猜想
(4)单烯烃和的反应速率与烷基的长度有关,烷基越长,反应速率越_____(填“快”或“慢”)。
验证猜想相同体积的乙烯、丙烯、1-丁烯分别通入等体积等浓度的的溶液中,测定溶液的吸光度从降低到所消耗的时间。
实验序号
烯烃
①
②
③
(5)猜想成立的判断依据是_____。
提出质疑小组成员发现。推测:影响单烯烃与反应的速率除了烷基的推电子效应外,还存在其他因素。
教师指导空间位阻效应对有机物的物理性质和化学性质产生影响,有机分子中支链越多,基团越大,空间位阻效应越大;空间位阻效应:顺-2-丁烯>反-2-丁烯。已知:
烷烃
沸点/℃
36.1
27.9
9.5
(6)①下列烯烃的沸点由大到小的顺序为_____(用选项编号排序)。
A. B. C.
补充猜想空间位阻效应越大,单烯烃和的反应速率越小。
优化设计小组成员对下面两种烯烃进行了重复实验。
实验序号
烯烃
④
顺-2-丁烯
⑤
反-2-丁烯
②补充猜想正确的判断依据是_____。
实验结论
③推电子效应和空间位阻效应都会影响单烯烃与的反应速率。由于,可判断_____为主要影响因素。
教师总结烯烃结构对反应速率影响的因素是多样的,具体情况具体分析。
10.(2026·广东·一模)兴趣小组探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程及条件。
Ⅰ.配制浓度约的溶液
(1)用胆矾配制溶液,该过程不需要用到的仪器有___________(填序号)。
A. B. C. D.
(2)用重量分析法测定所配溶液浓度。取溶液,加入足量溶液,得到白色沉淀,则___________(用含和的式子表示)。
Ⅱ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成过程
向20.0蒸馏水中加入溶液,边搅拌边滴加氨水。用电导率仪测得体系的电导率随加入氨水体积的变化如图所示。
(3)①a→b过程有蓝色沉淀生成,写出生成沉淀的化学方程式:___________;b→c过程沉淀溶解,形成蓝色溶液。
②根据电导率变化情况推断,一定条件下,同浓度溶液的导电能力:___________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.探究硫酸四氨合铜溶液的形成条件
兴趣小组为探究以及溶液碱性强弱对生成的影响进行如表所示实验。每组实验试剂混合后充分振荡,静置1小时后测定上层溶液的吸光度。
说明:①室温下,溶液中浓度越大,吸光度越大。②氨水、溶液以及溶液浓度均为。
实验序号
/g
V(氨水)/
V[溶液]/mL
V(溶液)/
/
上层溶液吸光度
ⅰ
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
ⅱ
1.0
1.0
1.0
0.0
ⅲ
1.0
0.0
1.0
0.0
1.0
ⅳ
1.0
1.0
0.0
1.0
(4)___________,___________。
(5)测得(),由此可推出:___________(写两条)。请利用平衡移动的原理解释的原因:___________。
(6)能说明pH过大不利于生成的实验证据为___________(用含λ的关系式表示),pH过大不利于生成可能的原因为___________。
刷真题
1.(2024·广东·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 。
A. B. C. D.
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: 。
2.(2023·广东·真题)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 。
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