2027届高三化学一轮复习解答题专项训练实验综合
2026-08-27
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摘要:
**基本信息**
聚焦实验综合核心素养,以高考真题与变式训练为载体,构建"原理探究-数据处理-误差分析"三阶解题体系,强化科学思维与探究实践能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题演练|5道高考题|变量控制法、图像分析法、平衡常数计算模型|从基础实验操作到复杂反应机理,形成"实验设计-现象解释-结论推导"逻辑链|
|变式训练|23道模拟题|误差分析策略、实验方案优化路径|整合元素化合物性质、化学平衡、电化学等知识,构建跨模块应用体系|
内容正文:
2027届高三化学一轮复习解答题
专项训练实验综合
一、真题演练
1.(2026·广东·高考真题)配合物应用广泛。某兴趣小组对铜的配合物进行探究实验。
(1)氨水的制备:需选择的装置有___________。
(2)制备铜氨溶液,以其为电解液在铁件表面镀铜,铁件连接直流电源___________极。
(3)铜氨配合物的制备与表征:向溶液中滴加氨水至过量,得深蓝色溶液,加入乙醇,析出固体,过滤,___________,晾干得产物Q。用X射线衍射仪测试Q,观察到___________,说明Q为晶体;进一步确认其组成为。
(4)探究铜氨配合物与酸的反应:
①查阅资料:向铜氨溶液中滴加硫酸,依次发生反应:
(a)
(b)
②理论预测:据①可知,若向的溶液中连续滴加硫酸,反应(a)、(b)消耗酸的体积分别为和,则。
③设计方案:测量反应体系的随加入硫酸体积的变化,以获得和。
④进行实验
序号
实验内容
(ⅰ)
用足量水溶解,发现得不到澄清溶液,测得体系呈碱性。体系呈碱性的原因为铜氨配离子的解离及___________。(用方程式表示)
(ⅱ)
称取克于烧杯中,移取稀氨水使完全溶解,得待测液
(ⅲ)
搅拌下,向待测液中滴加溶液,测量并记录数据
(ⅳ)
移取上述稀氨水,用___________溶液滴至终点,记录体积为
⑤数据处理:由(ⅲ)所得曲线呈现两次突变,对应的终点依次为和,则___________(用、、表示)。
⑥结果讨论:多次实验结果均为。与AI对话后提出假设:(ⅲ)的过程中生成的沉淀除外还含有。
a.验证存在:取洗净的沉淀少许,用稀盐酸完全溶解,___________,初步说明假设成立。
b.探讨沉淀组成:某次实验结果为,则第一个终点时,___________。
⑦实验总结:实验过程中的反应比①中所述的复杂,可继续探究。
2.(2025·广东·高考真题)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。
3.(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:_______。
4.(2023·广东·高考真题)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___________。
5.(2022·广东·高考真题)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_______。
二、变式训练
6.(2026·广东深圳·模拟预测)银氨配合物在医疗检测、工业制造等领域具有潜在的应用价值。某兴趣小组探究银氨配合物与乙醛的银镜反应及银镜的消除。
I.制备银氨配合物
(1)配制100mL 0.1mol∙L-1的AgNO3溶液,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有_______(填仪器名称)。
(2)测定常温下氨水的浓度c0和NH3∙H2O的Kb,实验如下:取20.00mL氨水溶液,用0.1000 mol∙L-1盐酸标准液滴定,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:
①c0=_______mol∙L-1。
②NH3∙H2O的Kb=_______(列出算式,水的电离可忽略)。
(3)小组同学向1mL 0.1mol∙L-1AgNO3溶液中逐滴加入氨水,使最初产生的白色沉淀刚好完全溶解,制得银氨配合物,试写出沉淀溶解的离子方程式为_______。
II.探究银氨配合物与乙醛的银镜反应
(4)该小组探究乙醛发生银镜反应的最佳条件,部分实验数据如表:
序号
银氨溶液/mL
乙醛的量/滴
水浴温度/℃
反应混合液的pH
出现银镜时间/min
1
1
3
65
11
5
2
1
3
45
11
6.5
3
1
5
65
11
4
4
1
3
50
11
6
①推测当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间范围是_______。
②试从结构视角解释醛基中C-H键易于断裂的原因为_______。
III.探究银镜的消除
(5)该小组继续探究银镜的消除方法:
[查阅资料]:
[开展实验]:
序号
操作
现象
i
向含有银镜的试管中加入5mL0.25 mol∙L-1Fe2(SO4)3溶液
银镜未失去光泽
ii
向含有银镜的试管中加入5mL0.5 mol∙L-1FeCl3溶液
银镜失去光泽,试管内壁附有褐色物质
[提出猜想]:
猜想a:褐色物质为单质Ag。
猜想b:褐色物质为Ag2O。
猜想c:褐色物质为被染色的AgCl。
[实验验证]:
序号
操作
现象
iii
向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管ii中加入试剂①_______(填试剂)
褐色物质不溶解
iv
向清洗后内壁仍附有褐色物质的试管ii中加入试剂②_______(填试剂)
褐色物质完全溶解
[实验结论]:猜想c正确,褐色物质为被染色的AgCl。
[理论分析]:对比实验i和ii,试从平衡移动原理解释0.5 mol∙L-1FeCl3溶液能够溶解银镜的原因_______。
7.(2026·广东广州·模拟预测)化学兴趣小组对沉淀的转化进行深入探究与应用。回答下列问题:
(1)基于生产生活情境的探究。
某盐碱地含有较多的NaCl、Na2CO3,不利于农作物生长,通常施加适量石膏以降低土壤的碱性。
①写出该方法中化学平衡(反应Ⅰ)的离子方程式:_______。
②从反应Ⅰ的K值角度分析该方法能够实现的原因:_______[已知:,]。
(2)兴趣小组在实验室探究反应(Ⅰ)上述平衡的建立,进行实验。
①用Na2CO3固体配制100 mL 溶液,该过程中用到的仪器有_______(填选项字母)。
②连接如图1所示的装置,25℃下向硫酸钙悬浊液中加入的Na2CO3溶液,测得100 s内Ca2+物质的量浓度数据如图2所示,过程中操作如表所示。
A~B时段
等待读数稳定
B点时刻
滴加3滴Na2CO3溶液
C~E时段
等待读数稳定
E点时刻
滴入大量Na2CO3溶液
③根据图2中的信息,下列说法错误的是_______(填选项字母)。
A.B~C段,存在Ca2+与直接反应生成沉淀
B.B~C段,快速降低
C.C~E段,基本维持不变,完全转化
D.E~F段,快速降低是因为反应Ⅰ向正反应方向进行的程度大
④C~D段上升过程中体系存在两个相互竞争的平衡:(a),(b),从实验结果可知平衡_______(填“a”或“b”)向正反应方向进行的程度更大。
⑤有同学认为,100 s时测得的并非真实平衡浓度。请设计一个简单的实验来验证此时反应是否真正达到平衡,并说明判断依据:_______(不增加新试剂)。
⑥计算F点时(反应达到平衡),溶液中浓度的理论值为_______(忽略溶液体积变化和离子强度影响)。
(3)沉淀转化再探究。
兴趣小组欲探究石膏的用量对盐碱地改良效果的影响,设计实验如表所示(已知):
实验序号
变量
检测指标
土壤样本质量/g
…
石膏施用量
ⅰ
500
…
少量
c
ⅱ
500
…
中量
d
ⅲ
500
…
过量
e
①除土壤样本质量外,还需要控制不变的变量有_______(任写一种)。
②预测三组实验结果由大到小的关系为_______(用c、d、e表示),但考虑到土壤盐度升高易造成板结,仍需选择最佳施用量。
8.(2026·广东广州·二模)84消毒液是一种常用家庭消毒液,某实验小组制备84消毒液并探究其性质。
Ⅰ.84消毒液的制备
(1)用浓盐酸配制的盐酸。该过程需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒之外,还有___________。
(2)制备“84”消毒液,装置如图:
已知: ,若温度超过40℃,会生成杂质。
①仪器a的优点是___________,装置B中的试剂为___________。
②装置A中制备氯气的离子方程式为___________。
③制备NaClO溶液时,为减少杂质的产生,可以采取的措施是___________。
Ⅱ.探究84消毒液的性质
84消毒液和医用酒精混用存在安全隐患,实验小组对84消毒液与医用酒精的反应产物进行探究。
【提出假设】医用酒精中的被氧化为
【实验方案】实验方案及现象如下:
实验操作
取样检测时间点
实验现象
常温下,将9 mL医用酒精和5 mL 84消毒液混合,取1 mL反应液滴加到新制中加热。
5 min
___________
5.5 h
橙黄色沉淀
7.5 h
黑色沉淀
(3)实验结论1:产物中有乙醛,且乙醛会转化为其它物质。补充表格中的实验现象:___________。
【查阅资料】混合体系中可能发生以下反应:
(卤仿反应)
【实验设计】常温下,取2份5 mL 84消毒液,分别缓慢滴加医用酒精、蒸馏水各9 mL,通过测定过程中pH变化判断是否发生卤仿反应(忽略过程中的热效应对pH的影响)。实验结果如图。
实验结论2:数据表明,反应过程中pH增大,说明乙醛发生了卤仿反应。
【查阅资料】乙醇的“锁水”效应会使pH增大(乙醇不与NaOH反应);工业生产时会在84消毒液添加少量NaOH。由此,实验小组认为结论2不严谨。
【理论分析】已知上述实验:
84消毒液中,。
(4)①添加NaOH可以稳定,解释其原理___________。
②通过计算证明84消毒液中添加了少量NaOH,写出计算过程___________。
(5)【优化实验】配制的氢氧化钠溶液,取5 mL氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精9 mL,___________,证明医用酒精与84消毒液混合时发生了卤仿反应。
实验总结:医用酒精中的乙醇能被84消毒液氧化为乙醛,乙醛能进一步发生卤仿反应。
9.(2026·广东汕头·三模)化学反应平衡常数对认识化学反应的方向和限度具有指导意义,甲同学设计实验验证利用“”测定平衡常数的可行性。
(1)理论分析
①该反应的平衡常数表达式为K=___________。
②可行性:25℃时,。理论计算后,选用适宜的反应物浓度及体积,并控制pH,进行反应(忽略空气中的)
③用滴定法测定,即可计算K。
(2)实验测定
方案一:从正反应方向构建平衡
序号
实验内容及现象
Ⅰ
25℃,将100 mL 溶液和100 mL 溶液(硫酸酸化,)混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
Ⅱ
取上层清液。分别测定反应进行1 h、2 h、4 h时上层清液中。2 h后基本不再变化,测得为。
①产物检验。经检验,灰黑色沉淀中没有硫酸银,证实为银单质的实验操作及现象是___________。
②控制条件。控制溶液的原因是___________。
③测得平衡常数K=___________。
④乙同学认为可以利用和磺基水杨酸()生成稳定的黄色络合物测定平衡体系中浓度,可以通过测定吸光度得知其浓度。乙同学根据实验结果计算所得K值比实际值偏大,用平衡移动原理解释其原因:___________。
方案二:从逆反应方向构建平衡
序号
实验内容及现象
Ⅲ
25℃,向200 mL 溶液()中加入0.2 g Ag粉,6天后,仍有固体Ag剩余。(达到平衡时所需银粉最少量为0.4 g)
Ⅳ
25℃,向200 mL 溶液()加入少量Ag粉,充分反应后,固体完全溶解。
Ⅴ
25℃,向200 mL 溶液()加入足量Ag粉,充分反应后,观察有白色沉淀产生。
⑤实验Ⅲ中仍有固体剩余的原因是___________。
⑥不用实验Ⅳ中溶液测定K的原因是___________。
⑦由实验Ⅴ,测得为。计算所得值大于25℃的K值。结合现象,解释可能原因___________。
因此,不宜从逆反应方向构建平衡。
实验反思:该可逆反应可从正反应方向构建平衡测定化学平衡常数,同时需要综合调控反应条件。
10.(2026·广东深圳·模拟预测)完成下列问题。
(1)室温下,甲同学取相同体积的和HI溶液混合,探究浓度对反应速率的影响,实验记录如下:
实验编号
1
2
3
0.1
0.1
0.1
0.1
0.2
0.3
从混合到出现棕黄色时间/s
13
6.5
4.3
①该反应的化学方程式为_________。
②通过分析比较上表数据,得到的结论是_________。
(2)乙同学用KI替代HI进行上述实验,未观察到溶液变为棕黄色,推测原因是酸性对氧化性有影响,乙同学提出猜测并进行如下探究:
猜想:其他条件相同时,酸性越强,氧化剂的氧化性越强。
资料:原电池中负极反应一定时,正极氧化剂的氧化性越强,则两极之间电压越高。
设计实验、验证猜想:利用如图装置进行下表实验1~4,记录数据。
序号
溶液a
电压表读数
1
溶液、3滴稀
2
溶液、3滴浓
3
溶液、3滴稀
4
溶液、3滴浓
①配制的溶液,需要用托盘天平称量固体_________g;配制过程中,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和_________。
②由实验1和2可知,酸性越强,的氧化性越强,作出该判断的依据是________。
③测得_________,说明酸性对的氧化性几乎无影响,解释原因:________。
实验结论:若氧化剂被还原时有参加反应,酸性越强,氧化剂的氧化性越强;若氧化剂被还原时没有参加反应,酸性对氧化剂的氧化性几乎没有影响。
(3)迁移拓展:综合上述探究结果,丙同学进一步提出猜想,其他条件相同时,氧化剂浓度越大,其氧化性越强。结合上述实验,设计方案验证该猜想。方案包括:所需试剂,需要测量的物理量,得到的结论和相应的依据:_________。
11.(2026·广东佛山·二模)氮及其化合物在生产生活中用途广泛。
(1)实验室用如图装置制备NH3,化学方程式为___________。将制得的NH3通入蒸馏水配制一定浓度的氨水。
(2)测定常温下上述氨水的浓度c和Kb.实验如下:取50.00mL氨水,用0.1000mol/LH2SO4溶液滴定,用pH计测得体系的pH随滴入溶液体积V变化曲线如图。
①上述操作用到的仪器有___________(填选项)。
A. B. C. D.
②c=___________mol/L,的Kb=___________(列出算式,水的电离可忽略)。
③a点溶液的离子浓度由大到小的顺序为___________。
④鉴于氨水的挥发性可能对测定结果造成影响,有同学提出可通过测定0.1000mol/L (NH4)2SO4溶液来间接求算的Kb值。简述该方案___________(包括所用仪器及数据处理思路)。
(3)探究温度对(NH4)2SO4溶液水解平衡的影响。
①【实验探究】按下表进行实验,记录现象。
实验编号
1
2
试样及操作
→数分钟后取出试管,观察颜色;冷却至室温,观察颜色。
实验现象
升温,溶液___________,恢复室温后溶液变回紫色
溶液颜色为紫色
②【实验结论】的水解反应为吸热反应,升高温度,水解平衡正向移动。
③【提出质疑】升温会使石蕊电离平衡“”和水的电离平衡“”正向移动,使c(H+)增大,从而影响溶液显色。
④【优化实验】设计对照实验3可知,石蕊和水的电离平衡对本实验无造成干扰。
实验3:取2mL___________溶液和1滴石蕊溶液于试管中,将试管置于60℃水浴锅,数分钟后取出试管恢复至室温,颜色变化为“升温,溶液由紫色变为蓝色,恢复室温后再次变为紫色”。
⑤【定量实验】
利用pH传感器测得实验1过程中溶液pH随时间变化曲线如图a.其他步骤不变,若把水浴加热改为酒精灯直接加热,放置在试管口的湿润红色石蕊试纸变蓝。据此在图a中画出该过程溶液pH随时间的变化曲线___________。
12.(2026·广东茂名·三模)兴趣小组欲探究乙醛被新制氧化的反应,进行了如下实验。
Ⅰ.探究反应产物
(1)甲同学认为橙红色浊液中含有,理由是___________(用化学方程式表示)。
(2)小组同学查阅资料发现,乙醛在碱性条件下可发生聚合,生成多烯醛聚合物,其化学式为。随聚合程度增大,聚合物颜色由橙黄色加深至红褐色。为检验浊液成分,小组同学进行了如下实验。
已知:ⅰ.不溶于乙醇,可与酸反应。
ⅱ.CuCl是白色难溶固体,在含溶液中存在平衡:。
经检验,橙红色浊液中含和多烯醛聚合物,过滤后得到黄色溶液。
①要证明黄色滤液中多烯醛聚合物的存在,可选用___________(填标号)。
A.酸性溶液 B.溴的四氯化碳溶液
②上述实验中,随着盐酸的加入,先产生白色沉淀,后沉淀消失。反应产生白色沉淀的化学方程式为___________。白色沉淀消失的原因是___________。
Ⅱ.探究反应条件
丙同学减少碱的用量以避免多烯醛聚合物的生成,但反应后浊液变黑。小组同学调整NaOH溶液的浓度,重新进行原实验(溶液和乙醛溶液的浓度、体积均不变),反应过程中的现象记录如下:
组别
20%NaOH溶液用量
蒸馏水用量
加热前
加热至沸
过滤,经乙醇洗涤后
1
0 mL
2 mL
淡蓝色溶液
淡蓝色溶液
无固体
2
2滴
2 mL
淡蓝色浊液
土色发黑的浊液
黑色固体
3
0.2 mL
1.8 mL
半透明蓝色浊液
黑红色浊液
黑红色固体
4
1 mL
1 mL
半透明蓝色浊液
橙红色浊液
砖红色固体
5
2 mL
0 mL
深蓝色溶液
橙红色浊液
砖红色固体
(3)第5组实验中,加热前溶液呈深蓝色,原因是___________(用离子方程式表示)。
(4)由实验1至5实验现象说明,碱性增强有利于乙醛被氧化。利用下列实验进行验证。
实验装置
序号
A池试剂
B池试剂
实验现象
ⅰ
0.2%溶液
溶液和40%乙醛溶液按体积比9∶1混合
指针不偏转,A、B池中均无明显变化
ⅱ
0.2%溶液
10%NaOH溶液、40%乙醛溶液、蒸馏水按体积比混合
注:实验ⅰ中,溶液的作用是使B池溶液具有导电性。
①实验ⅱ中___________。
②预设实验ii观察到的实验现象是___________。
(5)第4、5组实验中,反应过程中未观察到黑色物质CuO产生,可能的原因是___________(写出一条即可)。
(6)小组同学反思乙醛被新制氧化的实验,提出下列促使实验成功的注意事项。
a.制备时应使NaOH过量,促进乙醛的氧化反应。
b.反应后,宜用乙醇洗涤生成的固体,再观察固体颜色,原因是___________。
13.(2026·广东·模拟预测)常温下,向溶液中逐滴加入的NaOH溶液,滴入NaOH溶液的体积与溶液pH的变化关系如图所示。
(1)若向上述醋酸溶液中滴加少量酚酞,逐滴加上述NaOH溶液至终点时,溶液颜色变化为___________;
(2)配制上述NaOH溶液,下列实验操作顺序是___________;
(3)已知a点的pH为3.2,则CH3COOH的Ka为___________;
(4)pH为7时所加入的NaOH溶液的体积___________(填“大于”或“小于”)20mL。
(5)研究H2SO3、H2CO3与HClO的酸性强弱。
①将CO2通入NaClO溶液,产生酸性比H2CO3弱且有漂白性的HClO。
②甲同学按下表进行实验比较H2SO3与HClO的酸性。
实验过程将各试剂混合,滴加石蕊试剂,测褪色时间(试剂浓度均为0.10)。
试剂
石蕊试液/滴
褪色时间/s
实验ⅰ
30.00
0.00
5.00
3
75
实验ⅱ
30.00
x
1.00
3
8
根据表中信息,补充数据,x=___________mL。
得出结论酸性:H2SO3>HClO。
实验讨论乙同学认为甲同学的实验不能得出相应结论,因会氧化H2SO3,反应离子方程式为___________,生成的H2SO4与NaClO反应生成了HClO。基于甲的设计,完善方案,设计实验证明酸性:H2SO3>HClO___________(简述实验过程和现象)。
14.(2026·广东深圳·三模)镍氨配合物在催化剂、电化学传感器、电镀工业等方面有潜在的应用价值。某兴趣小组根据所学铜氨配合物的制备和相关性质来探究镍氨配合物的制备及其性质。
I.准备溶液
(1)配制的溶液,需要用电子天平(精度)称量()的质量为___________。
(2)配制的溶液,下列仪器必须用到的是___________(填标号)。
Ⅱ.探究镍氨配合物的制备
(3)小组分别通过实验ⅰ和ⅱ来制备镍氨配合物。
实验
操作
现象
ⅰ
向溶液中逐滴加入氨水
先产生绿色沉淀,后得到深蓝色透明溶液
ⅱ
取氢氧化镍固体于试管中,加入氨水
滴加氨水时溶液略变蓝,但沉淀未见明显溶解
①实验ⅰ中绿色沉淀溶解的离子方程式为___________。
②对比实验ⅰ和ⅱ,小组成员A提出猜想体系中存在可促进镍氨配离子的生成。据此设计了实验ⅲ:
实验
操作
现象
ⅲ
取氢氧化镍固体于试管中,加入氨水后,同时加入适量___________(填化学式)固体,振荡
绿色沉淀完全溶解,得到。深蓝色溶液
③小组成员B则认为绿色沉淀溶解是溶液中和氨水共同作用的结果。据此补充设计了实验iv:
实验
操作
现象
ⅳ
取氢氧化镍固体和适量实验iii所用的固体于试管中,加入蒸馏水,振荡
___________
结合上述实验设计和现象,证明小组成员B的观点正确。
Ⅲ.探究镍氨配合物的性质
(4)小组成员C将制得的深蓝色晶体配成的电镀液,设计了铁件镀镍的电镀实验:简述该方案___________。
(5)在电镀工艺中,配离子溶液具备改善镀层外观等功能,使镀层更光亮更均匀。为了验证这一观点,设计了如下铁件镀镍的电镀实验:
实验
操作
现象
ⅴ
电镀液选用的配离子溶液
电镀一段时间后,取出待镀铁件观察到②___________,证明上述观点正确
ⅵ
电镀液选用①___________(填试剂)
15.(2026·广东广州·二模)三价铁盐在水处理、电子蚀刻、工业催化等领域应用广泛。
(1)溶液是常用金属蚀刻剂,可用于制作印刷电路板,发生的化学反应方程式为___________。
(2)实验室在配制溶液时,为抑制的水解,需先将溶于___________,再加水稀释。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
B
C
D
E
(3)某实验小组使用配制的溶液探究酸对平衡的影响。
【查阅资料】为一元中强酸,时,其
【实验猜想】加入后,会使体系中___________(写微粒符号)浓度改变,导致平衡向___________(填“正”或“逆”)反应方向移动,溶液颜色变浅。
【初步实验】将溶液(接近无色)和溶液等体积混合,得到红色溶液。取两等份红色溶液,进行如下操作并记录现象。
(4)甲同学查阅资料(黄色),并进一步设计实验探究a中溶液颜色变化的原因。
编号
操作
现象
①
向红色溶液中滴加5滴蒸馏水
溶液颜色无明显变化
②
___________
溶液颜色变浅,呈橙色
实验①的作用是___________。甲同学通过实验现象对比,分析溶液显橙色的原因可能是___________,难以对猜想进行验证。
(5)乙同学进一步利用溶液探究平衡移动的影响。查阅资料得知,在水溶液中对波长的光有明显的吸收,吸收光的强度(用吸光度A表示)与其浓度在一定范围内成正比。乙同学测得不同条件下同浓度的溶液吸光度数值如下:
值
1
1.5
2
2.5
吸光度(A)
0.294
0.336
0.333
0.297
体系逐渐浑浊
由此得出结论:浓度较大时,猜想成立。
若乙同学想进一步测定反应的平衡常数,请选出最佳的测定溶液值___________。
A.1 B.1.5 C.2 D.2.5
16.(2026·广东东莞·模拟预测)有一定的氧化性,化学小组探究与不同浓度卤素离子的反应。
【查阅资料】呈黄棕色,呈灰黑色,呈灰白色,呈白色,呈黄绿色,呈棕褐色。
I.准备溶液
(1)配制溶液,需要用托盘天平称取胆矾()的质量为___________g,下列玻璃仪器中实验必须用到的仪器有___________(填字母)。
A. B. C. D.
II.探究与低浓度卤素离子的反应
【实验预测与验证】
(2)卤素离子的还原性:,请从原子结构的角度解释卤素离子还原性强弱的原因:___________。
小组同学推测弱氧化性的能氧化,而不能氧化、,并进行实验i~iii。
编号
实验操作
加入试剂
实验操作与现象
i
溶液
振荡后静置,无明显变化
ii
溶液
振荡后静置,无明显变化
iii
溶液
出现棕黄色浊液,静置1天后析出大量白色沉淀;上层清液能使淀粉-KI试纸变蓝
【实验分析】
(3)实验iii中出现的白色沉淀是___________;实验iii中发生反应的离子方程式为___________。
III.探究与高浓度卤素离子的反应
小组同学又探究了高浓度、与的反应情况,继续完成实验iv~v并记录实验现象。
实验编号
实验操作
加入试剂
实验操作与现象
iv
固体
固体由白色变为黄绿色浊液;上层清液能使淀粉—KI试纸变蓝
v
固体
固体由白色变为棕褐色浊液;上层清液能使淀粉-KI试纸变蓝
【提出问题】向固体中加入溶液,生成的黄绿色物质是什么?
【科学猜想】猜想①:与发生氧化还原反应生成,氯水呈黄绿色;
猜想②:与配位形成,溶液呈黄绿色。
【查阅资料】
(4)甲同学根据实验iv中淀粉-KI试纸变蓝的实验现象,推测猜想①成立。但乙同学不赞同甲同学的推断,其理由可能是___________。
(5)①丙同学设计实验验证猜想②成立。实验操作与现象是___________。
②丙同学通过进一步实验验证了实验v中与配位形成棕褐色的,二者未发生氧还反应。
【实验结论与应用】
(6)在溶液中,的氧化性较弱,只能氧化还原性较强的,而不能氧化和。已知反应,则氧化性:___________(填“”或“”)。
(7)取进行热重分析,样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图。
①试确定时固体物质的化学式___________。
②取所得样品,于灼烧,得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体,该反应的化学方程式为___________。
17.(2026·广东广州·模拟预测)某兴趣小组探究反应A:平衡的建立并测定平衡常数K。
I.准备溶液
(1)用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
①该过程中无需用到的仪器有______(填下图中标号)。
②滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则______mol∙L-1。
II.探究反应A平衡的建立
(2)准备2.00 g BaSO4 粉末(M=233g∙mol-1)和100 mL 0.100mol∙L-1Na2CO3溶液
[开展实验]: 在25℃下将二者混合,不断搅拌(控制速率可忽略难溶物的覆盖问题),利用计测得体系随时间变化。观察到pH逐渐减小,1600 后不改变。
[提出猜想]:
猜想a:pH不变是由于反应A已达平衡。
猜想b:pH不变是由于BaSO4固体已完全消耗。
[实验验证]:小组同学设计如下方案,进行实验。
步骤
现象
i.将上述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①______(填试剂)
②______
[实验结论]:猜想b不成立,猜想a成立,即实验中反应A平衡已建立。
[理论分析]:③查阅Ksp数据,计算反应A平衡常数K的理论值为。试结合K的理论
值说明反应A已达平衡的理由是______。
III.测定反应A的平衡常数
(3)小组同学沿用(1)中的滴定法,利用盐酸测定,进而计算出平衡常数K的实测值。
①取上述实验i中分离出的滤液,消耗盐酸,依据实验数据计算平衡常数K=______ (列出算式),实测值与理论值接近。
②若取上述实验中的浊液测定,则所测K值______(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
(4)小组同学改变浓度,向1.00 g BaSO4固体中加入100 mL 0.050 mol∙L-1 Na2CO3溶液,不断搅拌,800 s时停止搅拌,过滤取滤液,用盐酸滴定,测定,则再次测定的K值小于理论值,可能原因是③______。
18.(2026·广东肇庆·模拟预测)兴趣小组探究与的还原性,设计实验并进行分析。
资料:i.为翠绿色晶体;水溶液中存在:
;
ii.为黄色固体,微溶于水。
【实验一】探究的还原性
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
在避光处,向溶液中缓慢加入溶液至过量,搅拌,充分反应后,冰水浴冷却,过滤、洗涤。
得到翠绿色溶液和翠绿色晶体
Ⅱ
取少量步骤Ⅰ中的翠绿色溶液,滴加溶液。
未出现蓝色沉淀
(1)溶液的配制:取固体溶于_____(填试剂名称),再稀释至指定浓度。
(2)将步骤Ⅰ中的翠绿色晶体光照一段时间,发生反应的化学方程式为:____。
________+__
(3)根据实验现象推测出未被氧化,从平衡常数分析可能的原因是_________。
【实验二】利用电化学装置探究的还原性
(4)实验中观察到电流计的指针发生偏转,_____(填实验现象),右侧烧杯有气泡产生。根据实验现象得出此条件下还原性:_____(填“>”或“<”)。与实验一相比,该套装置的优点是_____。
【实验三】探究、与溶液反应
步骤
实验操作
现象
Ⅰ
向溶液中加入溶液,过滤
立即产生黄色沉淀
Ⅱ
取步骤Ⅰ中黄色沉淀,洗涤,向沉淀中加入过量的溶液,振荡,静置。
剧烈放热,产生大量红褐色沉淀、无色气体
Ⅲ
待充分反应后,向其中加入稀硫酸,调节pH约为4.
得到翠绿色溶液
(5)科学家通过手持技术证明了此条件下和均可被氧化,且还原性。在实验三中能说明被氧化的实验现象是_____。若要证明实验三中的也被氧化,需补充验证性实验,其方案为_____(填实验操作和现象)。
【实验结论】由于反应条件的影响,与还原性的表现出现差异。
19.(2026·广东梅州·模拟预测)Na2SO3广泛应用于纺织印染工艺、造纸工业以及食品工业等。
(1)实验室可用Na2CO3溶液吸收制备Na2SO3。
①第一步生成NaHSO3,该反应的化学方程式为___________。
②第二步往NaHSO3溶液中加入___________反应可制得较纯净的Na2SO3。
[已知:;;]
A.NaOH B.Na2CO3 C.NaHCO3 D.KOH
(2)某小组用碘量法测定样品Na2SO3含量:
①称取a g样品,置于盛有过量碘标准溶液的碘量瓶中。加入盐酸酸化后密封置于暗处充分反应。
②加入___________指示剂,用标准溶液滴定剩余的碘,发生反应为:,记下消耗Na2S2O3标准液V mL。
③空白实验:在相同条件下进行空白实验(不加样品),记下消耗Na2S2O3标准液。
④数据处理:样品中的Na2SO3的质量分数为___________(列出算式)。
(3)某小组设计如下实验探究不同条件对水解程度的影响(忽略水的挥发对实验的影响)。
序号
温度/℃
pH
ⅰ
20.0
0
20
A1
ⅱ
2.0
18.0
20
A2
ⅲ
2.0
a
40
A3
ⅳ
2.0
18.0
60
A4
①对比实验ⅰ、ⅱ,可探究___________对水解程度的影响。
②对比实验ⅱ、ⅲ、ⅳ,可探究温度对水解程度的影响,则a=___________。
知识回顾:盐类水解为吸热反应。
提出猜想:温度越高,水解程度越大,pH增大。
数据分析:实验结果A4>A2>A3,其原因是___________,可知猜想___________(填“成立”或“不成立”)。
老师指导:除了以上原因外,部分被氧化为,也可使溶液pH降低。
实验求证:小组同学在不使用其他试剂的情况下,设计方案验证了老师的猜想,该方案为___________(包含操作和数据分析思路)。
20.(2026·广东深圳·三模)某兴趣小组在实验室探究乙酸乙酯的制备和用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯的原因。请填空或绘图。
Ⅰ、研究乙酸乙酯的制备
(1)兴趣小组的甲同学将制备乙酸乙酯的试剂等用品和装置绘制为下图。
请指出其中两处错误______、______。
Ⅱ、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NaOH溶液、Na2CO3溶液中水解的两反应平衡常数分别为K=3.14×109,K'=7.03×105,说明在Na2CO3溶液中乙酸乙酯理论上也可以完全水解。
(2)乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学反应方程式为:______。
Ⅲ、探究影响乙酸乙酯水解速率的因素。
(3)兴趣小组探究OH−浓度及温度对乙酸乙酯的水解速率的影响。
①配制100mL0.400mol/LNaOH溶液,托盘天平称取NaOH固体______g,下列仪器,该过程中用到的有______(填序号)。
②取①中的NaOH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(NaOH溶液)/mL
V(H2O)/mL
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OH-浓度,乙酸乙酯水解速率增大;
结论2:当c(OH-)低于一定数值时,乙酸乙酯水解速率很小;
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,预测并画出实验iii中pH变化曲线______(请绘图) 。
(b)已知25℃时,饱和Na2CO3溶液的浓度大约是3.00mol/L,H2CO3电离常数Ka1= 4.00×10-7,Ka2= 6.00×10-11,lg2=0.30(lg5=0.70)。
依据上述结论2,乙同学正确计算出饱和Na2CO3溶液的pH=______(保留小数点后两位),比实验ⅱ中溶液pH小,因此乙酸乙酯在饱和Na2CO3溶液中水解速率很小,相当长的时间内几乎不水解。
Ⅳ、探究乙酸乙酯在水中的溶解度对其水解速率的影响。
(4)提出假设:丙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:以(3)中“实验ⅰ”为对照组,设计实验方案ⅳ验证丙同学的假设,用下表试剂完成了实验。丙同学假设成立的依据是:测定体系pH随时间变化,相同时间与实验ⅰ相比,______。
序号
V(NaOH溶液)/mL
V(乙醇)/mL
V(乙酸乙酯)/mL
温度/℃
ⅳ
35
5
10
25
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______。
21.(2026·广东广州·三模)氨气及氨水广泛用于农业、化工等多个领域。
Ⅰ.制备氨气。实验室用下列装置实现氨气的制备,净化和收集。
(1)该实验生成氨气的化学反应方程式为___________。
(2)装置的接口连接顺序为(装置可重复使用):a→c→d→___________,试剂M是___________。
Ⅱ.测定常温下反应“”的平衡常数。
已知:常温下,;
(3)【实验原理】直接测定较难,可先测定常温下反应1:的平衡常数,的表达式=___________,再计算___________(用含的代数式表示)。
【实验步骤】
步骤一:配制银氨溶液:在溶液中加入氨水(,溶质以计)。
步骤二:建立反应1的平衡体系:在上述银氨溶液中逐滴加入溶液,至刚出现浑浊且不再消失时停止加入,平衡建立,记录此时消耗的NaBr溶液体积为。
步骤三:改变和重复上述操作分别进行实验,实验结果如下表所示:
序号
氨水浓度
NaBr溶液浓度
消耗NaBr溶液的体积
Ⅰ
1.0
0.01
a
Ⅱ
2.0
0.01
9.00
Ⅲ
1.0
0.005
b
(4)【数据处理】中各微粒的平衡浓度可进行近似计算:
①因平衡建立时生成的AgBr极少,此时溶液中的可计为。
②因氨水过量且较大,且平衡建立时生成的AgBr极少,此时溶液中的可计为。
③因___________,平衡建立时溶液中的可计为。
(5)用表中Ⅱ的数据,推算出___________(列计算式)。
(6)某同学在实验中看到浑浊出现即停止实验,记录数据,可能会导致测得的___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(7)表中数据a___________b(选填“>”“<”或“=”)。
(8)将NaBr溶液替换为NaI溶液,按照上述的、的浓度溶液进行上述实验,结果无法测定,原因是:___________。
22.(2026·广东广州·模拟预测)卤素及其化合物在生活中有重要作用
(1)实验室用制备氯气的离子方程式是___________。
(2)实验制备纯净干燥的,并且回收过量,以下装置能够达到目的的是___________。
A.净化、干燥氯气
B.收集氯气
C.过滤回收MnO2
D.洗涤固体
(3)实验小组欲测定不同温度下“”平衡常数。
a.理论分析
①平衡常数的表达式为:___________。
②用浓度较大的溶液与过量反应,反应前后几乎不变;由方程式的生成物计量比可知,因此只需测定即可得。
③与水反应的程度很小,可忽略对测定的干扰;低浓度挥发性很小,可忽略。
b.实验研究
序号
实验内容及现象
Ⅰ
25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,经过一定时间后,溶液变为黄色,容器液面上方有淡黄色气体,且颜色保持不变。
Ⅱ
25℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与Ⅰ相同,溶液变为淡黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
Ⅲ
35℃,将溶液()与过量混合,密闭并搅拌,反应时间与Ⅰ相同,溶液变为黄色,容器液面上方未观察到黄色气体。
Ⅳ
测定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应后滤液的;取反应后滤液,加入过量固体,滴入几滴淀粉作指示剂,用标准溶液滴定,测定。
已知:;和溶液颜色均为无色。
①滴定终点的现象是:___________。记录消耗的标准液体积为,则___________(列出计算式,无需化简)。
实验小组经过数据处理,发现:
②实验Ⅰ的计算结果比25℃理论值偏小,原因可能是:___________。
③实验Ⅱ的计算结果也比25℃理论值偏小,原因可能是:___________。
④实验Ⅲ的计算结果与35℃理论K值几乎相同。
c.实验改进
结合上述实验Ⅰ和Ⅱ结果偏小的原因,改进方案,测得较为接近的25℃平衡常数。补充改进之后的实验方案:___________(方案中需体现控制的条件和测定的数据)。
(4)卤素及其化合物在生产和生活中应用十分广泛,请写出一个例子:___________。
23.(2026·广东东莞·二模)海带是工业提碘的重要原料。某小组围绕碘展开探究。
(1)海带中的碘主要以水溶性无机碘的形式存在。检验破壁海带液中是否含I2,可用试剂___________。
(2)①将海带中的有机碘转化为无机碘()溶液,需要的操作及顺序为___________(按顺序选填编号)。
A. B. C. D.
②取少许步骤①所得无机碘液,用稀H2SO4酸化后加入H2O2溶液,主要反应的离子方程式为___________。
(3)兴趣小组探究浓度对上述反应速率的影响:
查阅资料a.与上述反应同时发生。
b.一定波长下,显色粒子的吸光度(A)与其浓度成正比。通过绘制在60 s内的A-t(时间)图,计算斜率dA/dt可获得反应的初始速率v。
实验探究:向对应pH的缓冲液(可认为pH不变化)中,依次加入NaI溶液、蒸馏水和H2O2溶液,并保持溶液总体积相同。实验设计及数据处理结果如下表:
组别
pH
3%(mL)
0.1 mol/LNaI (mL)
蒸馏水(mL)
1
3
4∶1
5
10
35
0.08
2
3
8∶1
10
10
30
0.16
3
3
2∶1
5
0.16
4
6
4∶1
5
10
35
0.02
5
12
4∶1
5
10
35
0
实验分析①___________。
②pH=3时,该反应速率方程为,则m+n=___________。
③第5组实验始终无明显现象,原因是___________。
(4)综合以上分析,甲同学设计了以下方案测定海带中碘的含量:
①由(3)中实验可知:酸性越强,反应速率越快。结合Na2S2O3性质说明甲同学选择调pH=4.7的原因___________(用化学方程式表示)。
教师指导:Na2S2O3在pH>4.6的环境较为稳定,该方案测定结果却仍偏大。
优化方案:②请指出甲同学方案不完善的地方并提出修改意见___________。
数据处理:③已知:。滴定平均消耗V mL Na2S2O3标准溶液,忽略灼烧过程的损耗,则该海带样品中碘元素的质量分数为___________。
24.(2026·广东中山·模拟预测)HF作为一种重要的精细化工原料,在玻璃雕刻和半导体清洗中发挥着关键作用。
(1)氟气可以跟水反应生成HF,该过程中,___________(填元素符号)被氧化。
(2)HF溶液因腐蚀玻璃,不能置于玻璃器皿中,该腐蚀原理的化学方程式为___________。
(3)测定某溶液的pH时,下列操作正确的是 。
A.先将pH试纸用蒸馏水润湿,再进行测定
B.将pH试纸直接浸入待测溶液中
C.用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,显色后与标准比色卡对照
D.使用pH计时,可不经校准直接插入待测液读数
(4)尽管F的电负性最强,但氢氟酸却是弱酸,请从分子内、分子间两个角度分别解释:分子内H原子和F原子形成的H-F键的键能大,在水中难以电离出H⁺;___________。
(5)兴趣小组讨论,在室温下如何衡量不同弱酸酸性的相对强弱。已知:电离度。
①甲同学认为,根据电离平衡常数的相对大小,可判断酸性强弱。如Ka(CH3COOH)<Ka(HF),故酸性CH3COOH<HF。
②乙同学提出,利用相同浓度弱酸的pH值和电离度的大小对比,可以衡量酸性强弱,并进行以下实验验证了猜想。
序号
浓度
酸溶液
pH值
电离度
ⅰ
0.10mol/L
CH3COOH
2.88
1.3%
HF
2.18
7.9%
HCl
1.00
100%
ⅱ
0.0010mol/L
CH3COOH
3.88
12.5%
HF
3.20
60.0%
HCl
3.00
100%
由表格数据可知,弱酸溶液浓度越小,电离度越大,即“越稀越电离”。请对电离平衡常数Ka、弱酸溶液浓度co、电离度,列算式进行有效转换,结合化学用语证明“越稀越电离”___________。
③丙同学使用上述三种酸的盐溶液进行实验,同样判断出三种酸的酸性强弱,他的方案是___________。
④丁同学指出,乙同学的推断不够准确,并基于理论计算,得到以下数据。
序号
浓度
酸溶液
pH值
ⅲ
1.0×10-5mol/L
CH3COOH
5.15
HF
5.00
HCl
5.00
ⅳ
1.0×10-7mol/L
CH3COOH
6.79
HF
6.79
HCl
6.79
a.基于表格数据,推断1.0×10-5mol/L的醋酸溶液中,除水分子外各微粒浓度由大到小的顺序为___________。
b.观察表格,当浓度为1.0×10-7 mol·L-1时,三种酸溶液的pH值均为6.79。丁同学据此判断:在极稀溶液中,CH3COOH、HF已经完全电离,其酸性强弱与HCl相同。请结合电离平衡理论说明该观点错误的原因___________。
⑤综上所述,衡量弱酸酸性相对强弱的最合理指标是___________,它不受浓度变化的影响,只与___________有关。
25.(2026·广东汕头·二模)等摩尔系列法可用来测定络合反应中的配体数n值(L为含有氢原子的有机配体),实验如下:
【实验1】配制溶液
(1)配制过程中,下列仪器不需要用到的是______。(填仪器名称)
(2)通过计算,需要的无水固体()的质量为______g。
【实验2】
步骤1:将一定体积的溶液()和L溶液()进行混合;
步骤2:测定溶液的吸光度A,相关数据如下表所示:
序号
V(有机配体L)
吸光度A/单位省略
①
0
②
③
④
数据X
⑤
⑥
⑦
0.00
在该实验中,溶液的吸光度A与成正比,可表示为,k为常数。
数据处理:
(3)上述实验中,混合时恒等于______,过程中需控制相同且小于7,其中控制小于7的原因是______。
(4)实验序号①和⑦的目的是______。
某同学将上述数据整理分析处理之后绘制了吸光度A随的变化如下图所示:
(5)分析推理
Ⅰ.实验①~③呈现良好的线性关系,原因是该阶段L过量,生成的由决定,直线的关系式可表达为,该阶段内若,______k(用含a的代数式表示);
Ⅱ.实验⑤~⑦也呈现良好的线性关系,请解释吸光度A随变化的原因:该阶段过量,______;
Ⅲ.得出结论:理论上直线与直线交于,此时和L恰好完全反应,即,请根据图像的特点,推出______;
Ⅳ.实验测试结果,实际吸光度总小于理论吸光度,原因是解离:,此时解离度______[已知解离度],(用含和的代数式表示)]
(6)升华应用
在老师的指导下,兴趣小组发现该方法可以用来测定配离子的组成,但却无法区别是单核配离子还是双核配离子,那么进一步区别的科学方法是______。(要求写出其中一种方法的名称)
26.(2026·广东深圳·二模)常温下,兴趣小组对氯水成分、溶于水的影响因素等进行探究。
已知:溶于水时发生反应
(1)利用如图所示装置制备并得到氯水。
①装置A中发生反应的化学方程式为_____。
②装置B中盛放的试剂是_____。
(2)检验新制氯水的部分微粒。取(1)中装置内氯水进行下表实验。
实验操作
实验现象
实验结论
取2mL紫色石蕊溶液于试管中,再滴加几滴氯水
______
氯水中存在、HClO
取氯水于试管中,再加入2mLCCl4,充分振荡后静置
分层,下层油状液体呈浅黄绿色
_____
(3)探究溶于水的影响因素(忽略溶液混合时体积的变化)。
初步实验验证在水中的最大溶解量随增大而降低。
用浓度为溶液配制系列不同浓度的溶液各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表(已知:对在水中的溶解不产生影响)。
序号
溶解氯的总浓度/
i
0.5
0.063
ii
1
0.057
iii
1.5
0.053
iv
2
0.049
①配制实验ii中溶液时,需溶液_____。
提出猜想小组同学认为同时增加和,可进一步降低在水中的最大溶解量。
实验验证用浓度为盐酸配制系列不同浓度的盐酸各,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
溶解氯的总浓度/(mol·L)
v
1
0.067
vi
2
0.074
vii
3
0.082
viii
4
0.091
发现问题:实验结果与猜想不一致。
查阅资料:氯水中还存在反应Ⅱ:
理论解析:②同时增大溶液中和,_____(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”)的平衡移动起主导作用。
实验讨论:根据上述实验,甲同学认为在含有一定浓度的溶液中的最大溶解量随增大而升高。
③乙同学认为实验v—viii不足以支撑甲同学的观点,其理由是_____。
实验补充:为进一步验证甲同学的观点,乙同学用饱和溶液、溶液、蒸馏水配制成系列溶液,分别向其中通入,测得的最大溶解量,记录数据如表。
序号
V(饱和NaCl溶液)
/mL
/mL
/mL
溶解氯的总浓度
ix
6
1
3
x
6
2
2
xi
6
3
1
xii
6
4
0
④结合实验,甲同学观点成立的依据是_____。
教师指导可能是与的某种协同作用,促进了的溶解。
(4)该小组尝试验证HClO的酸性强于苯酚的酸性。
①丙同学认为不能通过HClO溶液与苯酚钠溶液反应的方法比较,其原因是_____。
②小组讨论后,选用NaClO溶液、苯酚钠溶液进行实验并得以验证。简述该方案并给出判断依据_____。
27.(2026·广东·二模)气体在溶剂中的溶解度(包括物理溶解和化学反应溶解)受很多因素影响。
(1)影响气体溶解度的因素
①根据“相似相溶”规律,从分子结构角度说明难溶于水的原因:______。
②根据“相似相溶”规律,也难溶于水,但实际上在水中的溶解度远大于,原因为______(用化学方程式表示)。
(2)测定在水中的溶解度
小组同学用碘量法测定在水中的溶解度。用移液管移取20.00 mL饱和氯水,向其中加入过量KI溶液,充分反应后加入指示剂,用标准溶液滴定至终点(发生反应),重复操作三次。
①该过程需要的仪器有移液管、碱式滴定管、玻璃棒、______(从下图中选择,填写仪器名称)。
②选用的指示剂为______;三次滴定平均消耗溶液b mL,则氯气的溶解度为______(用含a和b的代数式表示)。
(3)探究在盐酸中的溶解度
已知在盐酸中存在反应。
小组同学测定室温下在不同浓度盐酸中的溶解度,并绘制出下图所示曲线。曲线先下降后上升可能的原因为______。
(4)验证对溶解度的影响
查阅资料:ⅰ、能减弱与水分子的溶剂化作用,从而减小的溶解度(称为“盐析效应”)。
ⅱ、常见离子的盐析效应强弱:。
ⅲ、的盐析效应可忽略不计。
小组同学设计如下实验进行验证。室温下先向各试剂中通入氯气至饱和,再通过碘量法测定消耗溶液的体积。
序号
V()溶液)
V(X)溶液
V(溶液)
1
0.00
0.00
20.00
2
10.00
0.00
10.00
3
0.00
10.00
10.00
①试剂X可以选用______(填写溶液浓度和溶质化学式),说明能减小溶解度的实验证据为______(用含、或的不等式表示)。
②在上述实验的基础上,设计实验比较和对溶解度的减小影响程度的大小:______(包括所用试剂、实验操作以及预期结果和结论)。
28.(2026·广东中山·三模)铬的配合物种类繁多,结构多样。某小组对的结构展开探究。
(1)配制溶液:用固体配制的溶液,配制过程中下列操作正确的有_______(填编号)
A.溶解 B.转移 C.定容 D.摇匀
(2)定性探究:甲同学依据常规盐类的电离规律,猜想其电离方程式为,小组设计如下实验方案,进行验证。
序号
操作
现象
i
取少量(1)中所配制的溶液于试管中,加入_______
有白色沉淀生成
ii
另取少量(1)中所配制的溶液,用pH计测定溶液的pH值
查阅资料:及其配位阳离子均可水解。
初步分析:乙同学认为实验i说明在水溶液中能电离出;实验ii说明在水溶液中难电离出,甲同学的猜想不成立。
但甲同学提出异议,认为实验ii溶液显酸性的原因可能是_______。
(3)定量探究:小组为进一步探究的结构
①取10 mL(1)中所配制的溶液于烧杯中,用溶液进行滴定,利用数字化实验设备测得-电导率滴定曲线如性OA图。
实验小结:中内界与外界的个数比为_______。
②为明确的存在形态,小组运用型阳离子交换树脂进行交换实验,并检验流出液中释放的浓度。
已知:与HX的交换等效)。
序号
试剂|
流出液
iii
溶液
0.02
iv
_______溶液
0.05
v
0.03
根据实验目的,补充iv中试剂为_______溶液。由表中数据可知内界有_______个。
实验结论:综合上述实验证据,在水中的电离方程式为_______。
(4)拓展延伸:取图中30 mL处滤液,加入稀硝酸酸化,并加热,可生成白色沉淀,说明一定条件下配体也会解离。胆矾()是一种常见的配位化合物,已知胆矾中内界水比外界水更易脱出。为测定胆矾中内界水与外界水的物质的量之比,设计并简述实验方案_______(包括数据处理思路,所用仪器不做要求)。
试卷第1页(共3页)
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《2027届高三化学一轮复习解答题专项训练实验综合》参考答案
1.(1)AB
(2)负
(3) 洗涤 明锐的衍射峰或分立的斑点
(4) 、。 滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀, 18
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、实验方案评价、配合物的结构与性质、常见无机物的制备、配合物的概念、组成及形成条件
【分析】实验室制备氨气,采用加热溶液和固体的方法。探究铜氨配合物与酸的反应:是空白实验中稀氨水本身消耗硫酸的体积;滴定待测液时,第一个pH突变对应反应(a)完全结束,总消耗硫酸体积为,因此反应(a)实际消耗硫酸体积;第二个pH突变对应反应(b)完全结束,总消耗硫酸体积为,因此反应(b)实际消耗硫酸体积,以此解答。
【详解】(1)实验室用NaOH与NH4Cl加热反应制取氨气,选装置A;氨气极易溶于水,用装置B中倒扣漏斗防倒吸,将氨气溶于水制得氨水;C装置装有,它是酸性干燥剂,会与碱性的氨气反应,不能用来干燥或处理氨气。D装置是分液漏斗萃取装置,与制备氨水无关,因此选AB。
(2)在电解池中,阴极发生还原反应,阳离子移向阴极得电子,溶液中的铜离子在铁件表面得到电子析出金属铜,制备铜氨溶液,以其为电解液在铁件表面镀铜,镀件(铁件)作电解池阴极,连接直流电源的负极。
(3)析出晶体后,过滤、洗涤、晾干得到产物;由于晶体内部的原子、离子或分子在三维空间中呈周期性有序排列,当X射线照射晶体时,会发生明显的衍射现象。因此,如果物质是晶体,在X射线衍射仪上可以观察到特征的X射线衍射图谱(即出现一系列明锐的衍射峰或分立的斑点);而非晶体则通常只出现弥散的宽峰
(4)ⅰ .铜氨配离子解离出NH3,NH3溶于水生成一水合氨,电离使溶液显碱性,方程式为、。
ⅳ.步骤(iv)是一个空白对照实验,目的是测定在步骤(ii)中加入的V0mL稀氨水需要消耗多少硫酸。这是一个用强酸滴定弱碱的过程,为了准确判断滴定终点,使用和滴定待测液相同浓度的溶液。
⑤V1是滴定V0 mL氨水所消耗的硫酸体积。V2是滴定至第一个终点(沉淀完全)时消耗的硫酸总体积。其中,与铜氨配合物反应(反应a)消耗的硫酸体积为Va,与V0 mL氨水反应的硫酸体积为V1。因此,Va= V2 -V1。V3是滴定至第二个终点(沉淀完全溶解)时消耗的硫酸总体积。从第一个终点到第二个终点,消耗的硫酸用于溶解沉淀(反应b),其体积为Vb,Vb = V3-V2,故。
⑥a.检验,沉淀用盐酸溶解后,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,即可证明存在。
b.设,,根据、,消耗=,根据、,消耗=,结合可知,,解得,18。
2.(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
【知识点】盐类水解规律理解及应用、实验方案设计、实验方案评价
【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。
3.(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
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、酸碱中和滴定实验相关仪器、化学平衡状态本质及特征、化学反应速率的表示方法
【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;反应速率之比等于单位时间内的消耗量之比:滤液中,,,速率比。
(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。
4.(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)
【知识点】中和热的测定与误差分析、化学反应热的计算、酸碱中和滴定原理的应用
【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)。
5.(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)
【知识点】弱电解质电离平衡的影响因素、酸碱中和滴定原理的应用、配制实验的步骤及操作
【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)。
6.(1)100 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管
(2) 0.1000 10-4.74
(3)AgOH + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + OH- 或者AgOH + 2NH3·H2O = [Ag(NH3)2]+ + OH- + 2H2O
(4) 5 min < t < 6 min 醛基中氧原子电负性大于碳原子,导致醛基中碳氢键的共用电子对偏向碳原子, 碳氢键极性增大,易断裂
(5) 稀硝酸 氨水 对于反应 ,实验i和ii中c(Fe3+)相同,实验ii中Cl-与形成AgCl沉淀,造成平衡向正反应方向移动,促使银镜溶解
【知识点】离子反应的发生及书写、配制实验的仪器、酸碱中和滴定原理的应用、配位键、物质性质的探究
【详解】(1)配制100mL 0.1mol·L⁻¹ AgNO₃溶液,已有托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒,还需要100mL棕色容量瓶定容容器和胶头滴管进行定容滴加蒸馏水,硝酸银见光易分解故容量瓶选用棕色;
(2)①加入20.00mL 0.1000mol·L⁻¹盐酸时恰好中和20.00mL氨水,由c(HCl)·V(HCl)=c0V(氨水),代入数据0.1000mol·L-1×20.00mL=c0×20.00mL,算出c0=0.1000mol·L-1;
②加入10mL盐酸时,溶液中c()≈c(NH3·H2O)构成缓冲溶液,pH=9.26}则c(OH-)=10-4.74mol/L,由Kb=,二者浓度近似抵消,Kb=10-4.74;
(3)硝酸银先和氨水生成AgOH白色沉淀,继续加氨水,AgOH与NH3(或2NH3·H2O)结合生成可溶性银氨配离子[Ag(NH3)2]+,沉淀溶解,离子方程式写为AgOH + 2NH3 = [Ag(NH3)2]+ + OH-(或AgOH + 2NH3·H2O =[Ag(NH3)2]+ + OH-+ 2H2O);
(4)①温度越高银镜生成越快,对比数据:45℃用时6.5min、50℃用时6min、65℃用时5min,60℃介于50℃和65℃之间,所以出现银镜时间范围为5min<t<6min;
②醛基中氧的电负性强于碳,吸引共用电子对,使醛基C-H键共用电子对偏向碳一侧,C-H键极性显著增强,键更容易发生断裂,乙醛易被氧化发生银镜反应;
(5)猜想c为褐色物质是AgCl,Ag可溶于稀硝酸、Ag2O可溶于酸、AgCl不溶于稀硝酸,先加稀硝酸褐色物质不溶解排除Ag、Ag2O;
AgCl可溶于氨水生成银氨溶液,再加氨水褐色AgCl完全溶解,证明猜想c成立;
存在平衡Fe3++AgFe2++Ag+,FeCl3溶液中Cl-可与反应生成的Ag+结合生成AgCl沉淀,持续降低c(Ag+),促使上述平衡持续正向移动,银单质不断转化溶解,而Fe2(SO4)3中难以沉淀Ag+,平衡正向移动程度极小,银镜基本不溶解。
7.(1) ,说明沉淀转化反应进行的程度很大
(2) BD C a 实验操作:取少量100 s时的上层清液,加入少量固体粉末;判断依据:若加入固体后,先升高后降低至接近原值,则体系已达平衡
(3) 初始pH、土壤电导率、气温、石膏研磨细度、溶解土壤所加水的量
【知识点】化学平衡状态的判断方法、沉淀转化、离子反应的发生及书写、实验方案设计、溶度积常数相关计算
【详解】(1)①向土壤中加入石膏,遇到发生转化:。
②反应Ⅰ的,说明可以发生将转化为沉淀的反应。
(2)①配制一定物质的量浓度的溶液需要烧杯溶解固体,用100 mL容量瓶进行定容,故选BD。
③A.B~C段降低,是加入的与溶液中的直接反应生成沉淀,A不符合题意;
B.B~C段降低,是加入的与溶液中的直接反应生成沉淀,使得快速降低,B不符合题意;
C.C~E段,总体看基本维持不变,但仍有升和降,直接结合使之浓度下降,而溶解平衡被促进,又补充了浓度,且溶解平衡主导,但未完全转化,仍有剩余,C符合题意;
D.E~F段,快速降低则是因反应Ⅰ的正向进行趋势非常大,迅速达到平衡,D不符合题意;
故选C。
④由③中分析,且C~D段升高可知,平衡a向正反应方向进行程度大于平衡b向逆反应方向进行程度,引起略有增加。
⑤证明平衡是否建立的思路为:改变影响平衡的条件,观察平衡是否建立。故实验操作为:取少量100 s时的上层清液,加入少量固体粉末;判断依据:若加入固体后,先升高后降低至接近原值,则体系已达平衡。
⑥由图中数据可知,平衡时,。
(3)①从土壤样本考虑有初始pH、溶解土壤所需水量、电导率等变量,从实验条件考虑有温度、通风条件等变量,从施加方式考虑有石膏研磨细度等变量。
②石膏虽然微溶于水,但施用越多,沉淀转化就越多,最终使得下降,故实验预测结果为。
8.(1)胶头滴管、100 mL容量瓶
(2) 平衡压强,便于液体顺利流下 饱和食盐水 采用冰水浴给C装置降温、减小浓盐酸的滴加速率等(答一条,合理即可)
(3)砖红色沉淀
(4) ,次氯酸不稳定,NaOH抑制次氯酸钠水解
由此推测,84消毒液的pH应约为10.5,而实验测得pH初始值为12.4
(5)测0~9 min内pH变化值小于0.4或测9 min时pH小于12.80
【知识点】实验方案设计、物质性质的探究
【分析】装置A用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,装置B除去氯气中的HCl气体,装置C通过氯气和NaOH溶液反应制备84消毒液,装置D吸收多余的氯气,据此分析解答。
【详解】(1)配制100 mL溶液需要用到胶头滴管、100 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒。
(2)①仪器a为恒压滴液漏斗,优点为平衡压强,便于液体顺利流下;仪器B中为饱和食盐水,目的是除去氯气中的HCl气体;
②装置A中用浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯化锰、氯气和水,其离子方程式为
;
③由题给信息可知,温度超过40℃,氯气和氢氧化钠反应会生成杂质,因此为减少杂质的产生,应减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等措施。
(3)由实验结论“产物中有乙醛”可知,取5 min时的反应液滴加到新制氢氧化铜悬浊液中加热,观察到有砖红色沉淀生成。
(4)①根据的水解平衡,次氯酸不稳定,其分解导致减少,加入NaOH增加浓度,抑制次氯酸钠水解进行,减少次氯酸的生成,稳定;
②根据的水解平衡,的水解常数为,已知84消毒液中,列出三段式:,则,解得,即,pOH=3.5,pH=14-3.5=10.5,由此推测,84消毒液的pH应约为10.5,而实验测得pH初始值为12.4,因此84消毒液中添加了少量NaOH。
(5)若证明反应生成了NaOH,则需使起始pH相同,同时需保证后续不发生卤仿化反应,所以可设计实验方案为:配制pH=12.40的氢氧化钠溶液,取5 mL氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精9 mL,若测得0~9 min内pH变化值小于0.4或测得9 min时pH小于12.80,可说明84消毒液和医用酒精反应生成的乙醛能进一步发生卤仿反应生成NaOH。
9.(1)
(2) 取少量灰黑色沉淀,加入稀硝酸,沉淀溶解,再向所得溶液中滴加盐酸,产生白色沉淀 抑制、的水解,避免离子浓度改变,影响平衡常数测定 加入H3R后Fe3+被络合,游离Fe3+浓度降低,平衡正向移动,生成更多Fe3+,导致测得Fe3+浓度偏大,计算K偏大 生成的Ag+与形成难溶Ag2SO4,覆盖在Ag粉表面,阻碍Ag继续与Fe3+反应 Ag粉完全溶解,说明Ag不足,体系未达到含Ag固体存在的平衡状态 生成Ag2SO4白色沉淀,使溶液中c(Ag+)偏小,K值偏大
【知识点】浓度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的概念及表达方式、实验方案设计、化学平衡常数的计算、实验方案评价
【详解】(1)该反应为Ag++ Fe2+⇌ Fe3++Ag,Ag为固体,不写入平衡常数表达式,所以平衡常数为:;
(2)①反应生成的灰黑色沉淀可能被认为是Ag单质,为证明其为银,可利用银能被稀硝酸氧化溶解生成Ag+,再用Cl-检验Ag+,操作和现象为:取少量灰黑色沉淀,加入稀硝酸,沉淀溶解,再向所得溶液中滴加盐酸,产生白色AgCl沉淀,说明灰黑色沉淀中含银单质;
②抑制、的水解,避免离子浓度改变,影响平衡常数测定;
③方案一中,将100 mL 0.01 mol/L Ag2SO4溶液与100 mL 0.04 mol/L FeSO4溶液混合。混合后总体积为200mL,初始c(Ag+)=0.010mol/L,初始c(Fe2+)=0.020mol/L。平衡时测得c(Ag+)=a mol/L,则反应消耗的Ag+浓度为0.010-a,生成的Fe3+浓度为0.010-a,剩余Fe2+浓度为0.020-(0.010-a)=0.010+a,因此;
④若加入H3R来测定Fe3+,Fe3+会与H3R形成稳定的黄色配合物[FeR3]6-,使溶液中游离Fe3+浓度降低。根据平衡移动原理,Fe3+浓度降低会使Ag++Fe2+⇌ Fe3++Ag平衡正向移动,从而继续生成Fe3+。此时测得的Fe3+并不是原平衡状态下的Fe3+浓度,而是平衡被扰动后生成的更多Fe3+,所以计算所得K比实际值偏大;
⑤由于反应生成Ag+,Ag+可与溶液中的形成难溶的Ag2SO4,覆盖在Ag粉表面,阻碍Ag与Fe3+继续接触反应,所以仍观察到固体剩余;
⑥实验Ⅳ中加入少量Ag粉,充分反应后固体完全溶解,说明Ag粉不足,反应是因Ag反应完而停止,并不是因为Ag+、Fe2+、Fe3+与Ag固体之间建立了平衡。平衡常数必须在达到平衡时测定,因此不能用实验Ⅳ中的溶液测定K;
⑦生成的Ag+与溶液中的结合生成白色沉淀,使测得的溶液中偏小,代入,计算得到的值偏大。
10.(1) 浓度保持不变时,增大HI浓度,反应速率加快
(2) 1.6 容量瓶 被还原时无参与反应
(3)选用溶液、3滴浓,测量电压表读数为,若,则证明氧化剂浓度越大,氧化性越强
【知识点】原电池原理的综合应用、浓度对化学反应速率的影响
【分析】该实验的实验目的是探究浓度对反应速率的影响,针对实验现象出现的差异提出猜测,并通过查阅资料、设计实验验证猜测,经实验探究得出若氧化剂被还原时有氢离子参加反应,酸性越强,氧化剂的氧化性越强;若氧化剂被还原时没有氢离子参加反应,酸性对氧化剂的氧化性几乎没有影响;其他条件相同时,氧化剂浓度越大,其氧化性越强的实验结论。
【详解】(1)①过氧化氢溶液与氢碘酸溶液反应生成碘和水,反应的化学方程式为:;
②由表格数据可知,过氧化氢溶液浓度不变时,增大氢碘酸溶液的浓度,从混合到出现棕黄色时间减少,说明反应的反应速率加快;
(2)①配制100 ml的0.1 mol/L高锰酸钾溶液,需要用托盘天平称量高锰酸钾固体的质量为:0.1 mol/L×0.1 L×158 g/mol≈1.6 g;配制过程中,所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和100 mL容量瓶;
②由题意可知,实验2中溶液氢离子浓度大于实验1,则实验测得实验2的电压表读数大于实验1,可以证明溶液酸性越强,高锰酸钾的氧化性越强,反应速率越快,外电路中电流强度越大;
③实验3和4中左侧银/氯化银电极为电源负极,发生反应;右侧Pt电极为正极,发生反应,没有参与反应,说明酸性对氯化铁的氧化性几乎无影响,所以实验3和实验4的电压表读数相等;
(3)由题意可知,丙同学设计的实验的实验目的是探究其他条件相同时,氧化剂浓度越大,氧化剂的氧化性越强,由探究实验变量唯一化原则可知,实验应在实验2的基础上,保持其他条件不变,增大高锰酸钾溶液的浓度探究氧化性强弱的变化,实验方案为右侧溶液选用10 mL0.2 mol/L高锰酸钾溶液、3滴浓硫酸,实验测得电压表读数大于实验2,证明氧化剂浓度越大,氧化剂的氧化性越强。
11.(1)
(2) AC 0.1000 或 常温下,用pH计测量 溶液的pH,计算;求得的水解平衡常数,再利用公式求出的
(3) 变红 pH=5.0的稀硫酸
【知识点】盐类水解规律理解及应用、探究物质组成或测量物质的含量、实验方案评价、酸碱中和滴定原理的应用
【分析】实验室采用固体铵盐(氯化铵)和强碱(氢氧化钙)共热,通过复分解反应制取氨气,用向下排空气法收集,管口塞棉花减少氨气扩散。用标准硫酸滴定待测氨水,根据滴定终点消耗硫酸的量计算氨水浓度;半中和点时溶液中根据表达式可简化得到,直接由pH计算得到;也可通过测定(NH4)2SO4溶液的pH,利用水解常数和的关系间接计算,避开氨水挥发带来的误差。
【详解】(1)实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制氨气: 。
(2)①本实验为酸碱滴定实验:硫酸是酸,盛放在酸式滴定管(图A)中,氨水盛放在锥形瓶(图C)中,容量瓶(B)、冷凝管(D)不需要。
②滴定终点消耗硫酸体积为,,n,氨水体积为,故。 当滴入硫酸时,一半氨水被中和,溶液中,根据,溶液,,,故。
③a点为滴定终点,溶质为,水解显酸性,虽水解,但仍大于,故: 。
④常温下,用pH计测量 溶液的pH,计算,溶液中c()≈0.2000mol/L,求得的水解平衡常数,再利用公式求出的。
(3)①水解吸热,升温水解平衡正向移动,增大,酸性增强,石蕊遇酸变红,故现象为:升温溶液变为红色,冷却后恢复紫色。
④为排除石蕊电离和水的电离的影响,需要配制和原实验初始相同、不含的酸性溶液做对照,故填:pH=5.0的稀硫酸。
⑤酒精灯直接加热,温度升高更快,且挥发逸出,水解平衡正向移动,最终冷却后大于初始浓度,小于初始,在图a中画出该过程溶液pH随时间的变化曲线为:。
12.(1)
(2) B 继续加盐酸,使增大,平衡正向移动,白色沉淀溶解
(3)
(4) 1 指针偏转,A池石墨电极上生成砖红色固体
(5)碱性较强时,部分转化为,不易分解生成[或碱性较强时,(Ⅱ)氧化乙醛的速率大于的分解速率或碱性增强,形成更多的多烯醛聚合物,还原性增强]
(6)不溶于乙醇,乙醇可洗去有颜色干扰的多烯醛聚合物,再观察颜色
【知识点】乙醛与新制氢氧化铜悬浊液的反应、化学平衡的移动、原电池原理理解、实验方案评价、外因对化学反应速率影响的综合分析
【详解】(1)乙醛与新制Cu(OH)2在碱性条件下加热发生氧化还原反应,乙醛被氧化为乙酸(在碱性环境中以乙酸钠形式存在),Cu(OH)2被还原为砖红色的氧化亚铜(Cu2O)沉淀,答案为
(2)①要验证滤液中多烯醛聚合物(含碳碳双键)的存在,不能用酸性KMnO4溶液,因为滤液中残留的乙醛也能被高锰酸钾氧化而使其褪色,会产生干扰。而溴的四氯化碳溶液与碳碳双键发生加成反应,不易与乙醛反应,因此具有特异性,故答案为B。
②结合已知信息i和ii,加入少量盐酸时,Cu2O发生反应生成白色的难溶物CuCl,故答案为。
③当继续滴加盐酸时,体系中Cl-浓度大幅升高,促使已知信息ii的平衡向右移动,从而使沉淀溶解生成络合物,故答案为继续加盐酸,使增大,平衡正向移动,白色沉淀溶解。
(3)第 5 组实验中NaOH浓度极高,高浓度的OH-会与刚生成的氢氧化铜沉淀继续反应,生成深蓝色的四羟基合铜络离子,故答案为。
(4)①原电池实验是为了控制变量法进行对照。实验i中乙醛体积占比为 ;为了保证实验ii中乙醛的浓度与i一致,实验ii中的乙醛也必须占总体积的十分之一。设乙醛为x份,则有,解得。
②碱性增强有利于乙醛被氧化,此时乙醛在B池发生氧化反应失去电子,电子经导线流向A池,A 池中的Cu2+得到电子被还原为Cu2O,故答案为电流表(或灵敏电流计)指针发生偏转,A池中石墨电极上有砖红色固体析出。
(5)Cu(OH)2受热分解会产生黑色的CuO,第 4、5 组中由于碱性很强,大幅提升了乙醛的还原性(或大幅加快了氧化还原的反应速率),故答案为碱性较强时,部分转化为,不易分解生成(或碱性较强时,(Ⅱ)氧化乙醛的速率大于的分解速率或碱性增强,形成更多的多烯醛聚合物,还原性增强)。
(6)题干背景中提到“乙醛在碱性条件下聚合成多烯醛聚合物,随聚合程度增大,颜色由橙黄色加深至红褐色”。由于生成的Cu2O表面附着了这种红褐色的有机高分子副产物,会严重干扰对纯净Cu2O砖红色(或橙红色)的观察。利用相似相溶原理,可以用有机溶剂乙醇将其洗去。故答案为不溶于乙醇,乙醇可洗去有颜色干扰的多烯醛聚合物,再观察颜色。
13.(1)无色变为浅红色
(2)abcfed
(3)
(4)小于
(5) 4.00 将亚硫酸加入饱和NaHCO3溶液中,产生的气体依次通过足量饱和NaHCO3溶液、实验i混合溶液,测得褪色时间小于75s
【知识点】电离平衡常数及影响因素、离子反应的发生及书写、酸碱中和滴定指示剂选择、盐类水解规律理解及应用、酸碱中和滴定原理的应用
【详解】(1)初始醋酸为酸性,酚酞在酸性溶液中显无色;滴定终点时,恰好生成碱性的醋酸钠,酚酞遇碱变为浅红色。
(2)配制一定物质的量浓度NaOH溶液的步骤为:称量NaOH固体→烧杯溶解→冷却转移入容量瓶→洗涤转移→摇匀→定容→颠倒摇匀,对应操作顺序为a(搅拌溶解)→b(移液)→c(洗涤移液)→f(摇匀)→e(定容)→d(颠倒摇匀)。
(3)a点为初始醋酸溶液,,,故,电离常数:;
(4)若加入,恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸根水解使溶液显碱性(pH>7),因此时,体积小于;
(5)实验ⅰ溶液的总体积V1=30.00 mL+5.00 mL=35.00 mL,要研究比较两种物质的酸性强弱,应该使溶液总体积相同,故实验ⅱ中亚硫酸溶液的体积x=35.00-30.00 -1.00=4.00;
实验ⅰ没有加H2SO3,只加了NaClO溶液和3滴石蕊试液,溶液褪色需75 s,而实验ⅱ中加入了4 mLH2SO3溶液,猜测可能发生复分解反应:H2SO3+2NaClO=Na2SO3+2HClO,反应产生了HClO,使溶液褪色时间大大缩短,只有8 s。故甲同学根据实验现象:实验ⅱ比实验ⅰ褪色时间缩短,就得出:H2SO3的酸性比HClO的酸性强结论;
但乙同学认为该结论不合理,认为是ClO-具有强氧化性,会将具有还原性的H2SO3氧化为硫酸,发生反应:,H2SO4与NaClO反应生了HClO,HClO氧化漂白了紫色石蕊试液。基于甲的设计,要设计实验证明酸性:H2SO3>HClO,可以将亚硫酸加入饱和NaHCO3溶液中,将反应产生的CO2气体依次通过足量饱和NaHCO3溶液除去挥发的SO2气体、实验ⅰ混合溶液,若测得褪色时间小于75 s,就可以证明酸性:H2SO3>H2CO3>HClO,得到结论:H2SO3>HClO。
14.(1)2.600
(2)④⑥⑦
(3) (任写一个) 绿色沉淀几乎没有溶解
(4)把铁件与直流电源的负极相连,镍片与直流电源的正极相连;将两极平行浸入的电镀液中,通电一段时间后观察镀件表面发生的变化
(5) 的溶液 实验ⅴ所得铁件表面比实验ⅵ更光亮
【知识点】根据n=m/M的相关计算、电镀、配制实验的仪器、物质性质的探究
【详解】(1),;
(2)配制100mL一定物质的量浓度的溶液,主要步骤为计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。其中溶解在烧杯(⑥)中进行,并用玻璃棒(④)搅拌;定容时需要向100mL容量瓶中加水至接近刻度线,再用胶头滴管(⑦)滴加至刻度线。因此,所给仪器中必须用到的是④⑥⑦。
(3)①绿色沉淀为,与过量氨水反应生成六氨合镍配离子,绿色沉淀溶解的离子方程式为:(任写一个);
②实验目的是探究可否促进镍氨配离子的生成,加入的固体应含且阴离子不能引入新杂质(体系含),故应加入适量;
③实验iv为验证只有没有氨水时,沉淀不能溶解,从而证明“和氨水共同作用”,实验iv中只有、、蒸馏水,无氨水,故现象为:绿色沉淀几乎没有溶解;
(4)电镀原理为:待镀金属作阴极,纯镍片作阳极,电解液为溶液;实验方案为:把铁件与直流电源的负极相连,镍片与直流电源的正极相连;将两极平行浸入的电镀液中,通电一段时间后观察镀件表面发生的变化;
(5)实验v(配离子电解液)镀层光亮均匀,实验 vi 为对照组(无氨简单镍盐),电镀液选用的溶液;为了验证配离子溶液具备改善镀层外观等功能,使镀层更光亮更均匀的观点,实验现象应为:实验ⅴ所得铁件表面比实验ⅵ更光亮。
15.(1)
(2) 浓盐酸 DAC
(3) 逆
(4) 向2mL红色溶液中滴加5滴3mol/L KCl溶液 作对照,排除溶液稀释对颜色变化的干扰 浓度升高,平衡向右移动,生成黄色,与红色混合呈橙色
(5)B
【知识点】浓度对化学平衡移动的影响、盐类水解规律理解及应用、化学平衡常数的影响因素及应用
【详解】(1)具有强氧化性,能将金属Cu氧化为,自身被还原为,反应方程式为:;
(2)水解生成氢氧化铁和HCl,因此将先溶于浓盐酸,增大浓度,抑制水解;
配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:烧杯溶解搅拌(D)→转移溶液入容量瓶(B),但此处未用玻璃棒引流,操作错误,不选→加蒸馏水至接近刻度线(A)→胶头滴管定容(E),但此处仰视读数错误,不选→颠倒摇匀(C),故正确操作并按实验先后排序DAC;
(3)已知HSCN是一元中强酸(弱电解质),加入后,与结合为HSCN分子,使体系中浓度降低,原平衡中反应物浓度减小,平衡向逆反应方向移动。
(4)甲同学探究对颜色的影响,采用控制变量法:实验①滴加等量蒸馏水,作用是作空白对照,排除稀释对颜色变化的干扰;实验②需要控制浓度与加HCl时相同,因此操作为向2mL红色溶液中滴加5滴3mol/L KCl溶液;加入HCl后浓度增大,(黄色)平衡右移,溶液中同时存在红色和黄色,二者混合显橙色,因此无法验证原猜想。
(5)吸光度A与浓度成正比,测定平衡常数需要体系不浑浊,且浓度尽可能大(减小测定误差);由表格数据可知,pH=1.5时吸光度最大,体系不浑浊,因此最佳pH为1.5,选B。
16.(1) 1.3 BC
(2)Cl-、Br-、I-的最外层电子数相同,随着电子层数的增加,离子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,因此还原性:Cl-<Br-<I-
(3) CuI
(4)溶液中存在铜离子的干扰,铜离子可把I-氧化为I2,使得试纸变蓝
(5)取适量iv中反应后的上层清液于试管中,加水稀释,若溶液颜色会由黄绿色变为蓝色,则可证明猜想2成立(合理即可)
(6)>
(7) CuSO4⋅H2O CuSO4CuO+SO3↑
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较、配制实验的仪器、物质性质的探究
【详解】(1)配制溶液,需要胆矾的质量为 ,托盘天平的精度为0.1 g,则应称取1.3 g胆矾;需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及50 mL容量瓶,B、C项符合题意。
(2)Cl-、Br-、I-的最外层电子数相同,随着电子层数的增加,离子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,最外层电子容易失去,因此还原性为Cl-<Br-<I-。
(3)依据实验iii中的现象析出大量白色沉淀、上层清液能使淀粉-KI试纸变蓝,以及已知信息可知白色沉淀为CuI,涉及的氧化还原反应为。
(4)实验iii已经证明溶液中铜离子能把I-氧化为I2,生成的I2使得淀粉-KI试纸变蓝,故实验iv中淀粉-KI试纸变蓝可能是因为溶液中存在铜离子的干扰,铜离子可把I-氧化为I2,使得试纸变蓝。
(5)依据已知信息[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O以及平衡移动原理,取适量iv中反应后的上层清液于试管中,加水稀释,若溶液颜色会由黄绿色变为蓝色,则可证明猜想2成立。
(6)依据已知信息,可知I2能氧化,以及通过上述实验可知氧化性:Cu2+>I2,得出氧化性:Cu2+>。
(7)①CuSO4⋅5H2O受热到102℃时开始脱水分解,113℃时可得到较稳定的一种中间物,到258℃时才会继续分解,在200℃时失去的水的质量为12.5 g−8.9 g=3.6 g,根据反应的化学方程式为:,,得出n=4,因此时固体物质的化学方程式为CuSO4⋅H2O;
②温度为570℃灼烧得到的黑色粉末为CuO,氧化性气体为SO3,故其化学反应方程式为CuSO4CuO+SO3↑。
17.(1) AC
(2) 过量稀盐酸 有气体产生,沉淀未完全溶解 根据K=,100 mL 0.1 mol·L⁻¹ Na2CO3溶液最多能与0.0932 g BaSO₄固体反应,当溶液pH不再变化即可说明反应达到平衡状态
(3) 偏低
(4)800 s时反应未达到平衡状态
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、化学平衡常数的计算、溶度积常数相关计算、酸碱中和滴定原理的应用
【详解】(1)①配制碳酸钠溶液、滴定过程中,需要烧杯溶解固体、酸式滴定管盛放盐酸,不需要蒸发皿(用于蒸发结晶)和直形冷凝管(用于蒸馏),因此选无需使用的;
②滴定终点时,,因此;
(2)①②猜想认为完全消耗,若猜想不成立,则沉淀中混有未反应的:可溶于稀盐酸,不溶,因此滴加过量稀盐酸,现象为有气体产生,沉淀部分溶解,仍有固体剩余,即可证明猜想不成立,猜想a成立;
③K的理论值为,说明该反应正向进行程度很小,溶液初始,列三段式:
根据,,最多能与固体反应,由于实验中加入了,远大于0.0932 g,说明不可能完全消耗,因此当溶液pH不再变化即可说明反应达到平衡状态;
(3)①平衡时,,平衡常数;
②若取浊液测定,浊液中的固体也会和盐酸反应,导致消耗盐酸体积偏大,测得偏高,由可知,最终测得值偏低;
(4)原实验中反应在才达到平衡,本次实验就停止实验,反应未达到平衡,转化的更少,剩余偏大,因此计算得到的值小于理论值。
18.(1)盐酸/浓盐酸
(2)
(3)该配合物的解离平衡常数极小,与形成稳定的离子,使溶液中和浓度都很低,氧化性和还原性都较弱,难以发生氧化还原反应
(4) 左侧烧杯中溶液由黄色逐渐变为浅绿色 避免生成配离子,同时比较了两种离子的还原性
(5) 步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀 在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管,观察烧杯壁是否变浑浊(合理即可)
【知识点】实验方案设计、实验方案评价、氧化性、还原性强弱的比较、原电池电极反应式书写、物质性质的探究
【详解】(1)中易水解,配制溶液时需将固体溶于浓盐酸抑制水解,再稀释到指定浓度;
(2)该反应为氧化还原反应,得电子被还原为,部分中+3价C失电子被氧化为,根据电子守恒、原子守恒配平得;
(3)该配合物的解离平衡常数极小,与形成稳定的离子,使溶液中和浓度都很低,氧化性和还原性都较弱,难以发生氧化还原反应;
(4)该装置为原电池,右侧发生氧化反应,为负极,左侧发生还原反应,为正极生成,因此左侧溶液颜色变浅,还原剂还原性大于还原产物,故还原性,因此观察到的实验现象是 左侧烧杯中棕黄色溶液逐渐变为浅绿色,与实验一相比,该装置的优点是原电池将氧化、还原半反应分隔在两极,避免与发生配位结合生成稳定配离子,可直观比较两种离子的还原性;
(5)被氧化为,在中性条件下生成红褐色沉淀,可证明被氧化,故实验三中观察到的现象是步骤Ⅱ中产生大量红褐色沉淀,被氧化生成,检验即可证明被氧化,所以实验方案为在步骤Ⅱ用涂有澄清石灰水的烧杯罩住试管,观察烧杯壁是否变浑浊,若变浑浊,说明被氧化。
19.(1) A
(2) 淀粉溶液 或
(3) 浓度 18.0 温度升高,促进水的电离引起Kw增大的影响大于对的水解促进的影响 不成立 将实验ⅳ的溶液降温至20℃,并测定pH值A5,若A5<A2,则证明被氧化为
【知识点】盐类水解规律理解及应用、物质分离、提纯综合应用、实验方案设计、实验方案评价、碘量法、探究影响盐类水解平衡的因素
【详解】(1)SO2过量时,与Na2CO3反应生成酸式盐NaHSO3,同时放出CO2,反应的化学方程式为;
要将NaHSO3转化为Na2SO3,由电离常数可知,酸性强弱为H2SO3>H2CO3>>;
A.NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O,反应能发生,且不引入杂质,A符合题意;
B.NaHSO3+Na2CO3=Na2SO3+NaHCO3,反应能发生,但会引入新的杂质NaHCO3,B不符合题意;
C.的酸性弱于H2CO3,二者不反应,C不符合题意;
D.反应会引入K+杂质,无法得到纯净的Na2SO3,D不符合题意;
故答案选A;
(2)碘量法滴定中,常用淀粉溶液作指示剂,淀粉遇碘会变蓝色,当用Na2S2O3滴定至终点时,I2被完全消耗,蓝色褪去,现象明显易观察;空白实验消耗的Na2S2O3的物质的量n0=c·V0×10-3 mol,样品实验消耗的Na2S2O3的物质的量n=c·V×10-3 mol,因此与I2反应消耗的Na2S2O3的物质的量为=n-n0=c(V0-V)×10-3 mol,Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,根据反应关系可得物质的量关系n(Na2SO3)=n(I2)=n(Na2S2O3)反应=c(V0-V)×10-3 mol,m(Na2SO3)=n·M=c(V0-V)×10-3×126 g,质量分数为;
(3)实验ⅰ和实验ⅱ的温度相同,但Na2SO3的初始浓度不同,因此探究的是Na2SO3的浓度对水解程度的影响;对比实验ⅱ、ⅲ、ⅳ探究温度的影响,需要控制其他条件相同,即溶液总体积相同,实验ⅱ中总体积为2.0 mL+18.0 mL=20.0 mL,因此实验ⅲ中a=18.0;盐类水解是吸热反应,温度升高,的水解程度增大,溶液碱性增强,pH应升高,而温度升高水的离子积Kw增大,会使pH降低,后者影响超过了前者,因此在一定温度范围内,温度升高,pH反而减小;猜想是“温度越高,水解程度越大,pH增大”,但实验结果为pH随温度升高而减小,因此猜想不成立;取实验ⅳ反应后的溶液,冷却至20℃,测定其pH,记为A5,与实验ⅱ的pH A2对比。若A5< A2,说明冷却到相同温度后,pH仍低于原20℃溶液,证明高温下部分被氧化为,使溶液碱性减弱,pH降低。
20.(1) 左边试管内缺碎瓷片 右边试管内玻璃导管末端不能伸入液面下
(2)CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+HOC2H5
(3) 1.6 ACD 30.0 10.0 12.35
(4) 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
【知识点】乙酸乙酯制备实验的装置及操作、盐类水解规律理解及应用、浓度对化学反应速率的影响
【详解】(1)该装置中的两处错误分别是导管末端伸入饱和碳酸钠溶液液面以下,易引发倒吸、反应装置中未加沸石;
(2)乙酸乙酯在溶液中完全水解生成乙酸钠和乙醇,反应的方程式为;
(3)①配制溶液,需要固体质量为,,托盘天平称取, 配制溶液需要容量瓶、烧杯、胶头滴管,量筒、玻璃棒、试剂瓶、不需要冷凝管,故选;
②实验要控制总体积不变,i的总体积,且保证乙酸乙酯体积不变,因此,,(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的图像斜率比实验iⅰ更陡峭,所以pH变化曲线为,(b)饱和溶液中,发生水解,水解方程式为,水解常数,,,;
(4)乙醇可以增大乙酸乙酯在水溶液中的溶解度,若假设成立,溶解度增大后水解速率加快,相同时间内消耗更多,相同时间内实验ⅳ的下降比实验ⅰ更快,下降幅度更大,说明溶解度增大加快水解,假设成立,乙酸乙酯水解会生成乙醇,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。
21.(1)
(2) e→f→c→d→b 碱石灰
(3)
(4),氨水的加入量远超硝酸银的加入量,氨水的消耗量可以被忽略
(5)
(6)偏低
(7)<
(8)AgI的Ksp太小,所需要的NaI溶液体积极少(远少于1滴),无法测准
【知识点】氨气的实验室制法、化学平衡常数的计算、实验方案评价、溶度积常数相关计算
【分析】固固加热制备氨气,通过碱石灰干燥,氨气的密度比空气小,采用向下排空气法收集,集气瓶应e进f出,通过球形干燥管后进行尾气处理,防止水蒸气进入集气瓶中,氨气极易溶于水,需要防倒吸装置;
【详解】(1)固体氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气,化学方程式为:;
(2)根据分析,装置的接口连接顺序为(装置可重复使用):a→c→d→e→f→c→d→b;试剂M是碱石灰;
(3)的平衡常数表达式=;的平衡常数==;
(4)因,氨水的加入量远超硝酸银的加入量,氨水的消耗量可以被忽略,平衡建立时溶液中的可计为;
(5)以第Ⅱ组实验数据计算,混合后溶液总体积为29mL,溶液中=,=,=,===,则=;
(6)看到浑浊出现即停止实验,浑浊可能会消失,可能使记录数据偏小,可能会导致计算偏大,则测得的偏低;
(7)实验Ⅲ中NaBr溶液浓度小,需要消耗NaBr溶液的体积更大,故表中数据a<b;
(8)将NaBr溶液替换为NaI溶液,按照上述的、的浓度溶液进行上述实验,结果无法测定,原因是AgI的Ksp太小,所需要的NaI溶液体积极少(远少于1滴),就很快出现浑浊,无法测准。
22.(1)
(2)AD
(3) 溶液由蓝色变为无色,且30 s不变色 pH值小,导致Br2过大而挥发,从而测得c(Br2)偏小 实验Ⅱ的c(H+)小(或pH值大),反应相同时间,Ⅱ还未达到平衡状态,c(Br2)偏小 控制温度为25℃,其他条件与Ⅱ相同,反应至溶液颜色不再变化,测定滤液的pH和c(Br2),计算得到25℃的K
(4)氯气用于自来水消毒;氯化钠用作调味品;溴化银用于制作感光胶片;碘酸钾添加到食盐中预防碘缺乏病;次氯酸钠用于漂白、消毒等(合理即可)
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、化学平衡常数的计算、氯气的实验室制法、碘量法
【分析】本题为实验探究题,利用淀粉溶液遇到I2单质变蓝色,结合滴定过程中c(I2)的变化判定滴定终点现象;KI能与Br2反应生成I2,通过滴定I2溶液测定c(Br2),比较实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同的pH和温度下的实验现象,来分析发生的反应的平衡常数误差,平衡常数K只与温度有关,判断实验测得的平衡常数是否准确,应与实验温度时理论数值相比较,据此分析解题。
【详解】(1)实验室用MnO2制备氯气的化学方程式为:,其离子方程式是;
(2)A.用饱和食盐水来除去Cl2中的HCl,然后用无水氯化钙来干燥氯气,故可用装置来净化、干燥氯气,A正确;
B.已知氯气的密度比空气的大,收集氯气应该用向上排空气法,即应该长进短出来通气,B错误;
C.过滤回收MnO2,过滤时应该注意“一贴二低三靠”,漏斗下端的尖嘴部分紧靠烧杯内壁,C错误;
D.过滤回收MnO2,洗涤固体的操作图示操作正确,D正确;
故选AD;
(3)a.理论分析,①由离子方程式可知,平衡常数的表达式为:;
b.实验研究,加入过量固体,滴入几滴淀粉作指示剂,将Br2转化为I2,反应的离子方程式为,I2与淀粉作用变为蓝色,用标准溶液滴定,发生反应,当滴入最后半滴标准液时,溶液由蓝色变为无色,且30 s不变色;记录消耗的标准液体积为V mL,由反应:,可找到:,则有,故;
②由题干实验现象I容器液面上方有淡黄色气体,即挥发出的Br2蒸气,而实验Ⅱ容器液面上方未观察到黄色气体,故实验I的计算结果比25℃理论K值偏小,原因可能是:pH值小,平衡正向移动,生成的Br2浓度较高,导致Br2挥发损失较多,从而测得c(Br2)偏小;
③对比实验Ⅰ、实验Ⅱ可知,实验Ⅱ的溶液pH比实验I大,且现象中没有颜色保持不变,即可能反应还未达到平衡状态,故实验Ⅱ的计算结果比25℃理论K值偏小,原因可能是:实验Ⅱ的c(H+)小(或pH值大),反应相同时间,Ⅱ还未达到平衡状态,c(Br2)偏小;
c.实验改进,结合上述实验I和Ⅱ结果偏小的原因可知,改进方案,测得较为接近的25℃平衡常数,补充改进之后的实验方案为:控制温度为25℃,其他条件与Ⅱ相同,反应至溶液颜色不再变化,测定滤液的pH和c(Br2),计算得到25℃的K;
(4)卤素及其化合物在生产和生活中应用十分广泛,如氯气用于自来水消毒;氯化钠用作调味品;溴化银用于制作感光胶片;碘酸钾添加到食盐中预防碘缺乏病;次氯酸钠用于漂白、消毒等。
23.(1)淀粉溶液
(2) BCA
(3) 25 2 I2和与发生反应
(4) 过量的H2O2会与Na2S2O3反应;可在充分氧化后加热煮沸溶液或加入少量MnO2粉末除去H2O2
【知识点】离子反应的发生及书写、探究物质组成或测量物质的含量、浓度对化学反应速率的影响、碘与淀粉的显色反应
【详解】(1)淀粉溶液遇单质碘变蓝,是检验的特征试剂;
(2)①将海带中有机碘转化为无机碘溶液,步骤为:先灼烧海带(B),然后溶解浸出(C),过滤除去灰渣得到含的溶液(A),萃取分液是提取碘单质的后续操作,因此顺序为BCA;
②无机碘液用稀H2SO4酸化后加入H2O2溶液,主要反应的离子方程式为;
(3)① 实验保持溶液总体积不变,由第1组得总体积为;根据,计算得,因此;
② 对比1、2组,不变,加倍,反应速率加倍,得;对比1、3组,不变,加倍,反应速率加倍,得,因此;
③ 强碱性环境中,I2和与发生反应,无法得到,因此没有明显现象;
(4)① 酸性过强时,硫代硫酸钠会与氢离子反应,因此需要调避免发生反应,反应的化学方程式为;
② 足量氧化后,剩余的过量会在滴定过程中消耗标准液,使结果偏大;受热易分解,加热即可除去过量或加入少量MnO2粉末除去H2O2;
③ 根据反应关系:,总,碘的质量为,因此碘元素的质量分数为。
24.(1)O
(2)SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
(3)C
(4)分子间HF存在氢键,易形成缔合分子,进一步抑制了其电离
(5) ,由于弱酸电离度很小,近似得电离度,温度不变时,c越小,α越大,即“越稀越电离” 配制相同浓度的、、溶液,测定三者pH值大小,pH 越大,说明对应酸的酸性越弱 在极稀溶液中,水的电离对溶液浓度的贡献占主导地位,当酸的浓度为时,酸电离产生的浓度与水电离产生的浓度相当,导致测得的pH趋同;但弱酸的电离平衡依然存在,电离平衡常数Ka不变,并未完全电离,其酸性仍弱于HCl,故该观点错误 电离平衡常数(或) 温度
【知识点】盐溶液中离子浓度大小的比较、弱电解质在水溶液中的电离平衡、电离平衡常数及影响因素、测定溶液pH的方法
【详解】(1)该反应化学方程式为:,该过程中,中-2价的O被氧化为中0价的O;
(2)玻璃的主要成分是,与反应生成,化学方程式为:;
(3)润湿pH试纸会稀释待测液,导致测量不准确,A错误;直接浸入待测液会污染溶液,也会使测量不准,B错误;用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在pH试纸上,显色后与标准比色卡对照,是规范操作,C正确;pH 计使用前必须校准,否则读数不准确,D错误;
(4)分子内原因: 键能大,难以电离出;分子间原因:分子间存在氢键,分子间缔合程度大,降低了的电离能力;
(5)①设弱酸浓度为c,电离度为α,则,由于弱酸电离度很小,近似得电离度,温度不变时,c越小,α越大,即“越稀越电离”;
②根据弱酸的酸性越弱,其对应的强碱弱酸盐溶液的水解程度越大,碱性越强,配制相同浓度的、、溶液,测定三者pH值大小,pH 越大,说明对应酸的酸性越弱;
③1.0×10-5mol/L的醋酸溶液中,存在着的电离平衡:;溶液的pH值为5.15,则,,溶液中的几乎全部来自醋酸的电离,则(稍小于),未电离的醋酸,所以各微粒浓度由大到小的顺序为;
④在极稀溶液中,水的电离对溶液浓度的贡献占主导地位,当酸的浓度为时,酸电离产生的浓度与水电离产生的浓度相当,此时溶液的pH主要由水的电离决定,而非酸的电离程度。和的电离平衡常数远小于1,属于弱酸,即使在极稀溶液中也不会完全电离;
⑤衡量弱酸酸性相对强弱的最合理指标是电离平衡常数(或);
⑥电离平衡常数只和温度有关。
25.(1)锥形瓶和直形冷凝管
(2)8.0
(3) 0.1 为了防止水解生成沉淀,影响配合物的形成与吸光度测定
(4)做空白对照,消除溶剂或其他杂质对吸光度的影响
(5) 0.002a 生成的由L决定,不变,c(Cu2+)增大,c(L)减小,c减小,吸光度A下降 1
(6)质谱法
【知识点】实验方案设计、配制实验的仪器、物质的量浓度与溶液配制的计算、配制实验的步骤及操作
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液的步骤:计算→称量→溶解→转移→洗涤→定容→摇匀,用到的仪器:托盘天平、500 mL容量瓶、量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒,图中不需要用到的仪器有锥形瓶和直形冷凝管;
(2)用500 mL容量瓶配制,按500 mL 计算:,;
(3)①初始溶液的浓度均为0.1000 mol/L,混合后的总体积为50 mL不变,所以;
②在碱性条件下水解生成沉淀,控制小于7是为了防止水解,影响配合物的形成与吸光度测定;
(4)①只有L,⑦只有CuSO₄,两者的吸光度均为0.002,目的是:做空白对照,消除溶剂或其他杂质对吸光度的影响;
(5)①总体积为50 mL,当时,,A = 0.002ak;
②该阶段过量,生成的由L决定,不变,c(Cu2+)增大,c(L)减小,c减小,吸光度A下降;
③由图得:直线与直线交于时,,;
④理论上络合物的浓度为,,实际上,解离度;
(6)要进一步区别是单核配离子还是双核配离子,可以用质谱法测定相对分子质量。
26.(1) 饱和溶液
(2) 溶液先变红后褪色 氯水中存在
(3) 2.0 反应Ⅱ 实验中,同时增大溶液中、(1分,或答实验中,溶液中也在增加) (或答)
(4) HClO与苯酚钠发生氧化还原反应 分别取等浓度的溶液、苯酚钠溶液于烧杯中,用计分别测定两溶液的,苯酚钠溶液的pH比溶液的pH大,即可验证
【知识点】盐类水解规律理解及应用、氯水的性质、氯气的实验室制法、化学实验探究
【分析】A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,通过B中饱和食盐水除去挥发的氯化氢,氯气通入水中制得氯水,最后D中氢氧化钠溶液进行尾气处理,新制氯水中存在Cl2、、Cl-、HClO、ClO-等微粒,据此分析;
【详解】(1)①A中浓盐酸与二氧化锰加热制备氯气,化学方程式为;
②装置B中盛放的试剂是饱和溶液,用于除去挥发的氯化氢;
(2)取2mL紫色石蕊溶液于试管中,再滴加几滴氯水,溶液先变红后褪色,证明氯水中存在、HClO;氯气易溶于CCl4,取氯水于试管中,再加入2mLCCl4,充分振荡后静置分层,下层油状液体呈浅黄绿色,证明氯水中存在;
(3)①根据稀释前后,溶质的物质的量不变,配制实验ii中溶液时,需溶液体积为;
②实验中同时增加和,的最大溶解量增大,可知反应Ⅱ的平衡移动起主导作用;
③乙同学认为实验v—viii不足以支撑甲同学的观点,其理由是实验中,同时增大溶液中、(或答实验中,溶液中也在增加);
④结合实验,甲同学观点成立的依据是溶液中浓度相同,增加氢离子浓度,溶解氯的总浓度;
(4)①丙同学认为不能通过HClO溶液与苯酚钠溶液反应的方法比较,其原因是HClO具有强氧化性,会与苯酚钠发生氧化还原反应;
②利用等浓度的两种盐溶液碱性强弱判断,方案为:分别取等浓度的溶液、苯酚钠溶液于烧杯中,用计分别测定两溶液的,苯酚钠溶液的pH比溶液的pH大,根据“越弱越水解”即可验证HClO的酸性强于苯酚的酸性。
27.(1) 甲烷是非极性分子,而水是极性分子
(2) 烧杯、锥形瓶 淀粉溶液
(3)当盐酸浓度较小时,主要平衡关系为,随着和的增大,平衡逆向移动,的溶解度减小;当盐酸浓度较大时,主要平衡关系为,随着的增大,平衡正向移动,的溶解度增大
(4) (或) () 取盐酸和10.00 mL蒸馏水混合,向其中通入氯气至饱和,用碘量法测得消耗溶液的体积。若,说明该浓度下对溶解度的减小程度大于;若,说明该浓度下对溶解度的减小程度小于
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、化学反应对电离平衡的影响、碘量法
【分析】气体在溶剂中的溶解分为物理溶解和化学反应导致溶解两种。物理溶解的程度受溶质和溶剂分子的极性差异影响,可用“相似相溶”规律来解释;化学溶解会使得溶质分子发生化学变化,如Cl2溶于水中会产生HClO和HCl。通过对溶解后产生的物质进行滴定分析,可以测定溶质的溶解度大小,如可通过Cl2氧化I-,然后用碘量法测定所产生的I2以测定Cl2的溶解度。设计实验时需保证无关变量相同,如本题中比较阳离子的盐析效应大小时,需确保阴离子种类相同,同时盐的浓度也相同。
【详解】(1)①“相似相溶”规律是指溶质易溶于结构与其相似的溶剂,例如极性分子易溶于极性溶剂,非极性分子易溶于非极性溶剂,H2O为极性溶剂,CH4为正四面体空间结构,为非极性分子,因此不易溶于水;
②Cl2虽然为非极性分子,根据“相似相溶”规律应不易溶于水,但其可与水发生化学反应:,从而可以溶于水;
(2)①滴定反应的原理为Cl2氧化过量KI中的I-形成I2,且有Cl2~I2的定量关系,从而通过碘量法得出I2的含量即可得出Cl2的含量,进而确定其溶解度。盛装KI溶液需要用到烧杯,进行滴定实验需要用到锥形瓶;
②根据滴定反应方程式有,消耗Na2S2O3的物质的量为mol,对应Cl2的物质的量为mol,氯气的溶解度为;
(3)盐酸浓度较小时可以抑制Cl2的溶解平衡的正向进行,降低Cl2的溶解度;浓度较大时则发生题中反应,使得Cl2的溶解度增大;
(4)①若使用2和3进行比较,需要保证X溶液和NaCl溶液的阴离子相同以确保变量唯一,同时使用盐析效应更弱的K+以证明Na+存在盐析效应,故可选用1 mol/L的KCl溶液,通过证明2中Cl2溶解度小于3的,即来达成实验目的;若使用1和3进行比较,则是通过比较Na+存在与否来证明其盐析效应的存在,则X应含有Na+,同时阴离子不能对实验产生干扰,故可采用1 mol/L的NaClO4溶液,通过证明1中Cl2溶解度大于3的,即来达成目的。
②比较Na+和H+的盐析效应强弱,同样需保证阴离子相同,故可以采用同浓度的HCl溶液和2作比较。
28.(1)BC
(2) 先加入稀硝酸酸化,再加入溶液 形成的配位阳离子水解产生,使溶液显酸性,氨水电离显碱性,溶液显酸性的原因可能是因为前者大于后者
(3) 1:2 5
(4)称取一定质量的胆矾晶体,低温加热至固体质量不再改变,冷却后称量得固体质量,脱出的水为内界水,物质的量为 ;再升高温度加热至固体质量不再改变,冷却后称量得固体质量,再次脱出的水为外界水,物质的量为,计算,即为内界水与外界水的物质的量之比。
【知识点】探究物质组成或测量物质的含量、水解的离子方程式书写、实验方案评价、配合物的结构与性质
【详解】(1)A.配制一定物质的量浓度溶液时,溶解需在烧杯中进行,不能在容量瓶中进行,故A错误;
B.转移溶液洗涤液时需玻璃棒引流,操作正确,B正确;
C.定容时胶头滴管应悬空于容量瓶瓶口上方,不能伸入瓶内,C正确;
D.摇匀需将容量瓶塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,反复上下颠倒,使溶液混合均匀,D操作错误;
故选BC。
(2)实验i检验自由移动的,先加入稀硝酸酸化,再加入溶液,若产生白色沉淀即可证明有;题目已知及其配位阳离子均可水解,而氨水电离显碱性,及其配位阳离子水解程度大于氨水电离程度,。
(3)① ,滴定曲线拐点在,,说明配合物电离出外界,总共有,故内界为,内界:外界个数比为。
② 根据题意, 交换出,实验iv流出液,对应总浓度为,故iv试剂为;结合数据:由实验①知外界有2个Cl⁻,由实验iii知配离子带+2价电荷,结合总化学式,可推得配离子为,因此内界有5个,配合物电离为。
(4)题目已知内界水更易脱出,低温下先脱出内界水,高温下再脱出外界水,通过分步加热恒重称量即可计算二者比值。
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