《全國(guó)通用版2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練:高考?jí)狠S大題特訓(xùn)題型四“性質(zhì)原理型”定性定量綜合實(shí)驗(yàn).doc》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《全國(guó)通用版2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí)優(yōu)編增分練:高考?jí)狠S大題特訓(xùn)題型四“性質(zhì)原理型”定性定量綜合實(shí)驗(yàn).doc(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
題型四 “性質(zhì)、原理型” 定性、定量綜合實(shí)驗(yàn)
1.(2018石家莊市高三下學(xué)期4月一模)AgNO3是中學(xué)化學(xué)常用試劑,某興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究其性質(zhì)。
Ⅰ.AgNO3的熱穩(wěn)定性
AgNO3受熱易分解,用下圖裝置加熱AgNO3固體,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成,一段時(shí)間后,在末端導(dǎo)管口可收集到無(wú)色氣體a。
(1)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氣體a的方法為_(kāi)________________________________________________。
(2)已知B中只生成一種鹽,據(jù)此判斷AgNO3受熱分解的化學(xué)方程式為_(kāi)________________
_______________________________________________________。
(3)從安全角度考慮,上述實(shí)驗(yàn)裝置存在一處明顯缺陷,改進(jìn)措施為_(kāi)__________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.AgNO3與鹽溶液的反應(yīng)
(4)甲同學(xué)認(rèn)為試管②中產(chǎn)生銀鏡是Fe2+所致,其離子方程式為_(kāi)_________________________
______________________________________________;
乙同學(xué)認(rèn)為要判斷該觀點(diǎn)正確,需增加如下實(shí)驗(yàn),取2 mL 0.5 molL-1 AgNO3溶液于試管中,向其中滴加幾滴________________________,若只產(chǎn)生白色沉淀,證明甲同學(xué)觀點(diǎn)正確。
(5)已知:AgSCN為白色沉淀。試管③中紅色褪去的原因?yàn)開(kāi)___________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(請(qǐng)從平衡移動(dòng)的角度解釋)。
(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Ksp(AgI)
0),某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用硫化堿法制備N(xiāo)a2S2O35H2O的流程如下。
(1)吸硫裝置如圖所示。
①裝置B的作用是檢驗(yàn)裝置A中SO2的吸收效率,B中試劑是________________________
________________________________________________,表明SO2吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中溶液____________。
②為了使SO2盡可能吸收完全,在不改變A中溶液濃度、體積的條件下,除了及時(shí)攪拌反應(yīng)物外,還可采取的合理措施是_____________________________________________(答一條)。
(2)假設(shè)本實(shí)驗(yàn)所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)(室溫時(shí)CaCO3飽和溶液的pH=10.2)。
序號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期現(xiàn)象
結(jié)論
①
取少量樣品于試管中,加入適量蒸餾水,充分振蕩溶解,________________
__________________。
有白色沉淀生成
樣品含NaCl
②
另取少量樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水,充分?jǐn)嚢枞芙?,______________
__________________。
有白色沉淀生成,上層清液pH>10.2
樣品含NaOH
(3)Na2S2O3溶液是定量實(shí)驗(yàn)中的常用試劑,測(cè)定其濃度的過(guò)程如下:
第一步:準(zhǔn)確稱(chēng)取a g KIO3(相對(duì)分子質(zhì)量為214)固體配成溶液;
第二步:加入過(guò)量KI固體和H2SO4溶液,滴加指示劑;
第三步:用Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。則c(Na2S2O3)=________________molL-1。
已知:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O, 2S2O+I(xiàn)2===S4O+2I-
(4)某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測(cè)得的Na2S2O3 濃度可能____________(填“不受影響” “偏低”或“偏高”),原因是___________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________。(用離子方程式表示)。
答案 (1)①品紅、溴水或KMnO4溶液 顏色很快褪去 ②控制SO2的流速、適當(dāng)升高溫度(或其他合理答案)
(2)①滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振蕩 ②加入過(guò)量CaCl2溶液,攪拌,靜置,用pH計(jì)測(cè)定上層清液的pH
(3)(或)
(4) 偏低 4I-+4H++O2===2I2+2H2O
解析 (1)①二氧化硫具有還原性、漂白性,所以可以用品紅、溴水或KMnO4溶液,來(lái)檢驗(yàn)二氧化硫是否被完全吸收,若SO2吸收效率低,則二氧化硫有剩余,B中的溶液會(huì)褪色。
②為了使SO2盡可能吸收完全,在不改變A中溶液濃度、體積的條件下,可以減緩二氧化硫的流速,使二氧化硫與溶液充分接觸反應(yīng),適當(dāng)升高溫度,也能使二氧化硫充分反應(yīng)。
(2)實(shí)驗(yàn)所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,若檢驗(yàn)NaCl存在,需先加稀硝酸排除干擾,再加硝酸銀溶液,若有白色沉淀生成,說(shuō)明含有NaCl;已知室溫時(shí)CaCO3飽和溶液的pH=10.2,若要檢驗(yàn)氫氧化鈉存在,需加入過(guò)量CaCl2溶液,把Na2CO3轉(zhuǎn)化為CaCO3,再測(cè)量溶液的pH,若pH大于10.2,說(shuō)明含有NaOH。
(3)n(KIO3)= mol,設(shè)參加反應(yīng)的Na2S2O3為x mol;根據(jù)KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI,有:
KIO3 ~ 3I2 ~ 6Na2S2O3
1 6
mol x mol
所以x=,則c(Na2S2O3)=== molL-1。(4)第三步滴速太慢,I-被氧氣氧化,發(fā)生4I-+4H++O2===2I2+2H2O,2S2O+I(xiàn)2===S4O+2I-,消耗的Na2S2O3溶液的體積偏大,由c(Na2S2O3)= molL-1,V偏大,c偏低。
3.(2018哈爾濱師范大學(xué)附屬中學(xué)四模)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了Al、Fe的性質(zhì)后,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),探究Cu的常見(jiàn)化合物的性質(zhì)。
[實(shí)驗(yàn)1]探究Cu(OH)2是否具有兩性
藥品:CuSO4溶液、濃NaOH溶液、稀H2SO4。
實(shí)驗(yàn)步驟:
①取少量CuSO4溶液于試管中,逐滴加入濃NaOH溶液至產(chǎn)生較多藍(lán)色沉淀,靜置后過(guò)濾。
②結(jié)論:Cu(OH)2具有兩性。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟②的內(nèi)容為_(kāi)_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)能證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)_____________________________________
________________________________________________________________________。
[實(shí)驗(yàn)2]探究Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的穩(wěn)定性
實(shí)驗(yàn)步驟:
①取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80~100 ℃時(shí),得到80 g黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1 000 ℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A。
②冷卻后稱(chēng)量,A的質(zhì)量為72 g。
③向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在。
(3)通過(guò)計(jì)算判斷A的化學(xué)式為_(kāi)_______(不需要書(shū)寫(xiě)計(jì)算過(guò)程)。
(4)步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)的穩(wěn)定性大小的結(jié)論:固態(tài)時(shí)________________________________________________________________________,
酸性溶液中______________________________________________________________。
[實(shí)驗(yàn)3]探究CuO被NH3還原的產(chǎn)物
該學(xué)習(xí)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫(huà)出)。實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)。查資料可知,同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體。
(6)反應(yīng)產(chǎn)生的無(wú)污染氣體的化學(xué)式為_(kāi)_______。
(7)有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu,也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請(qǐng)你設(shè)計(jì)個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證紅色物質(zhì)中是否含有A:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)將沉淀分成兩份,分別加入稀H2SO4和濃NaOH溶液
(2)Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4,又能溶于濃NaOH溶液
(3)Cu2O
(4)Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O
(5)Cu(Ⅰ)比Cu(Ⅱ)穩(wěn)定 Cu(Ⅱ)比Cu(Ⅰ)穩(wěn)定
(6) N2
(7)取反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)少許,加入稀H2SO4,若溶液變?yōu)樗{(lán)色,說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有A,反之則無(wú)
解析 (1)要證明Cu(OH)2具有兩性,應(yīng)先在CuSO4溶液中加入堿生成Cu(OH)2,然后在氫氧化銅中加入硫酸以及氫氧化鈉,觀察其是否能反應(yīng),所以需要的試劑是H2SO4溶液、NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)步驟②的內(nèi)容為將沉淀分成兩份,分別加入稀H2SO4和濃NaOH溶液。
(2)能證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4,又能溶于濃NaOH溶液。
(3)98 g Cu(OH)2固體的物質(zhì)的量為1 mol,熱分解生成的72 g固體中含有Cu的物質(zhì)的量為1 mol,即64 g,則氧原子的質(zhì)量為72 g-64 g=8 g,n(O)==0.5 mol,則A中n(Cu)∶n(O)=2∶1,所以A的化學(xué)式為Cu2O。
(4)向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在,說(shuō)明生成了銅和銅離子,反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2O+H2SO4===Cu+CuSO4+H2O,從而寫(xiě)出離子方程式。
(5)80~100 ℃時(shí),得到黑色固體粉末,為CuO,繼續(xù)加熱到1 000 ℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末,說(shuō)明在較高溫度時(shí)Cu2O穩(wěn)定,與酸反應(yīng)生成硫酸銅和銅,說(shuō)明在酸性條件下+2價(jià)的銅穩(wěn)定,所以結(jié)論為:固態(tài)時(shí)Cu(Ⅰ)比Cu(Ⅱ)穩(wěn)定,酸性溶液中Cu(Ⅱ)比Cu(Ⅰ)穩(wěn)定。
(6)氧化銅和氨氣反應(yīng)生成紅色物質(zhì)銅,根據(jù)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律和該氣體無(wú)污染確定氣體為氮?dú)狻?
(7)如含有Cu2O,根據(jù)其與酸反應(yīng)的現(xiàn)象可判斷,反應(yīng)方程式為Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O,溶液變藍(lán),而銅與稀硫酸不反應(yīng)。
4.(2018鄭州市高三下學(xué)期三模)為了更深刻地認(rèn)識(shí)鹵素的性質(zhì),某化學(xué)小組對(duì)鹵素及其化合物的制備和性質(zhì)進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答問(wèn)題。
[實(shí)驗(yàn)一]氯氣的制取
(1)該小組擬用下圖實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣,并完成與金屬鐵的反應(yīng)(夾持儀器略去,下同)。每個(gè)虛線(xiàn)框表示一個(gè)單元裝置,請(qǐng)用文字描述下列裝置的錯(cuò)誤之處并改正:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[實(shí)驗(yàn)二]探究氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物
已知氯化亞鐵的熔點(diǎn)為674 ℃,沸點(diǎn)為1 023 ℃;三氯化鐵在100 ℃左右時(shí)升華,極易水解。在500 ℃條件下氯化亞鐵與氧氣可能發(fā)生下列反應(yīng):12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,該化學(xué)小組選用下圖部分裝置(裝置可以重復(fù)選用)進(jìn)行氯化亞鐵與氧氣反應(yīng)產(chǎn)物的探究。
(2)實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)锳→____________→E。
(3)假設(shè)加熱裝置中的氯化亞鐵完全反應(yīng),則反應(yīng)后剩余固體的化學(xué)式是________。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的假設(shè):____________________________________________________。
(4)簡(jiǎn)述將F中的固體配成溶液的操作方法:__________________________________。
[實(shí)驗(yàn)三]鹵素化合物之間反應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件控制探究
(5)在不同實(shí)驗(yàn)條件下KClO3可將KI 氧化為I2 或KIO3。下面是該小組設(shè)計(jì)的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表(實(shí)驗(yàn)控制在室溫下進(jìn)行):
試管標(biāo)號(hào)
1
2
3
4
0.20 mol L-1
KI 溶液/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0 mol L-1
H2SO4溶液/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸餾水/mL
9.0
6.0
3.0
0
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①該組實(shí)驗(yàn)的目的是______________________________________________________。
②2號(hào)試管反應(yīng)完全后,取少量2號(hào)試管中的溶液滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色,假設(shè)還原產(chǎn)物只有KCl,寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:___________________________________________。
答案 (1)②中試劑換為飽和氯化鈉溶液(或飽和食鹽水),③中導(dǎo)管改為長(zhǎng)進(jìn)短出,④中試管口加一出氣導(dǎo)管
(2)D→B→F→D
(3)Fe2O3 取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解,再加入幾滴KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)紅色
(4)先把F中的固體溶解于濃鹽酸中,然后加水稀釋
(5)①探究其他條件相同時(shí),酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響
②ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O
解析 (1)裝置①中發(fā)生的反應(yīng)為2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由于鹽酸具有揮發(fā)性,制得的Cl2中混有HCl(g)和H2O(g)。裝置②中試劑用于除去HCl(g),NaOH溶液不僅吸收HCl(g)而且吸收Cl2,應(yīng)將裝置②中NaOH溶液改為飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液);裝置③中濃H2SO4用于干燥Cl2,應(yīng)將裝置③中導(dǎo)管改為長(zhǎng)進(jìn)短出;裝置④密封會(huì)造成裝置中氣體壓強(qiáng)過(guò)大,裝置④試管口加一出氣導(dǎo)管。
(2)裝置A中Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH和O2,裝置A制得的O2中混有H2O(g),根據(jù)可能的反應(yīng)原理:12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,F(xiàn)eCl2與O2反應(yīng)的產(chǎn)物可能有Fe2O3、FeCl3、Cl2,反應(yīng)溫度為500 ℃。FeCl3在100 ℃左右時(shí)升華且極易水解,用F裝置收集FeCl3,F(xiàn)eCl2與O2反應(yīng)的裝置前和收集FeCl3的裝置后都必須使用干燥裝置,則實(shí)驗(yàn)裝置的合理連接順序?yàn)锳(制備O2)→D(干燥O2)→B(實(shí)現(xiàn)O2與FeCl2反應(yīng))→F(用冰鹽水冷卻收集FeCl3)→D(防止E中水蒸氣進(jìn)入F中使FeCl3水解)→E(吸收尾氣)。
(3)假設(shè)加熱裝置中的氯化亞鐵完全反應(yīng),由于FeCl3 100 ℃ 左右時(shí)升華,反應(yīng)后剩余固體的化學(xué)式是Fe2O3。要證明固體為Fe2O3,證明固體中含+3價(jià)Fe即可,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是取樣少許加入稀鹽酸使其完全溶解,再加入幾滴KSCN溶液,溶液呈現(xiàn)紅色。
(4)裝置F中用冰鹽水冷卻收集FeCl3,由于FeCl3極易水解,配制FeCl3溶液需要加入鹽酸抑制FeCl3的水解。F中的固體配成溶液的操作方法:先把F中的固體溶解于濃鹽酸中,然后加水稀釋。
(5)①4支試管在室溫下進(jìn)行反應(yīng),對(duì)比各試管中所加物質(zhì),可見(jiàn)4支試管中KI、KClO3的濃度相同,H2SO4的濃度不同,該組實(shí)驗(yàn)的目的是探究其他條件相同時(shí),酸度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
②2號(hào)試管反應(yīng)完全后,取少量2號(hào)試管中的溶液滴加淀粉溶液后顯藍(lán)色,即KI被氧化成I2,假設(shè)還原產(chǎn)物只有KCl,可寫(xiě)出反應(yīng):ClO+I(xiàn)-+H+―→Cl-+I(xiàn)2+H2O,反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至-1價(jià),I元素的化合價(jià)由-1價(jià)升至0價(jià),根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,反應(yīng)的離子方程式為ClO+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O。
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