（浙江選考）2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題十 專項(xiàng)突破六 探究與評(píng)價(jià)綜合型實(shí)驗(yàn)題的解題策略檢測(cè).docx
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專項(xiàng)突破六 探究與評(píng)價(jià)綜合型實(shí)驗(yàn)題的解題策略 1.硝酸是一種特殊的酸,不僅具有酸性,而且不論稀硝酸還是濃硝酸都具有強(qiáng)氧化性。根據(jù)題圖所示裝置,以濃硝酸、銅片、稀硫酸、濃硫酸、濃NaOH溶液為藥品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。 (2)某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用裝置甲、丙、丁制備并收集干燥的二氧化氮?dú)怏w,且連接順序?yàn)閍→d→e→f→g。從環(huán)境保護(hù)角度考慮,該方案存在一定弊端。請(qǐng)你利用題目提供的裝置(可以重復(fù)使用)和實(shí)驗(yàn)試劑改進(jìn)該方案: 。 (3)另一同學(xué)利用提供的所有裝置同時(shí)收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮,裝置連接順序?yàn)閍→ 。其中裝置乙的作用是 。 (4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,燒瓶中產(chǎn)生氣體的顏色由 變?yōu)椤 ?最后反應(yīng)停止,但燒瓶中還留有銅片。該小組同學(xué)用題中提供的一種試劑和上述燒瓶中的殘液及剩余的銅片反應(yīng),又制取并收集到干燥的NO,該小組同學(xué)選用的試劑是 ,該反應(yīng)的離子方程式為 。 答案 (1)Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)另取一個(gè)裝置丁,向其中加入濃NaOH溶液沒(méi)過(guò)f導(dǎo)管,連接在第一個(gè)裝置丁之后,吸收集氣裝置中逸出的二氧化氮 (3)d→e→f→g→b→c→h或d→e→f→g→c→b→h 防止水槽中的水倒吸入二氧化氮的收集裝置中 (4)紅棕色 無(wú)色 稀硫酸 3Cu+2NO3-+8H+ 3Cu2++2NO↑+4H2O 解析 (2)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在收集二氧化氮時(shí),二氧化氮逸出會(huì)造成污染,可以在原裝置丁后,再連接一個(gè)裝置丁(內(nèi)盛堿液)以吸收尾氣。(3)裝置丙起到干燥二氧化氮的作用;假如裝置戊中的水倒吸,可以倒吸入裝置乙中,防止水倒吸入裝置丁中導(dǎo)致收集的二氧化氮與水反應(yīng)。(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛?所以生成的氣體由紅棕色的NO2變?yōu)闊o(wú)色的NO,最后溶液中沒(méi)有氫離子,則反應(yīng)停止;過(guò)量的銅與濃硝酸反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是Cu(NO3)2,該溶液中含有NO3-,因此向這種溶液中加入含氫離子的溶液(如稀硫酸),相當(dāng)于又產(chǎn)生了硝酸。 2.甲同學(xué)對(duì)Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 操 作 現(xiàn) 象 Ⅰ.A中溶液變?yōu)檠t色 Ⅱ.稍后,溶液由血紅色變?yōu)辄S色 (1)B中反應(yīng)的離子方程式是 。 (2)A中溶液變?yōu)檠t色的原因是 。 (3)為了探究現(xiàn)象Ⅱ的原因,甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。 ①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在 。 ②取A中黃色溶液于試管中,加入過(guò)量的KSCN溶液,最終得到血紅色溶液。 甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)生現(xiàn)象Ⅱ的原因是SCN-與Cl2發(fā)生了反應(yīng)。 (4)甲同學(xué)猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他又進(jìn)行了如下研究。資料顯示:SCN-的電子式為 [：S：C┆┆N]-。 ①甲同學(xué)認(rèn)為SCN-中碳元素沒(méi)有被氧化,理由是 。 ②取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,由此證明SCN-中被氧化的元素有 。 ③甲同學(xué)又通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了SCN-中氮元素轉(zhuǎn)化為NO3-,他的實(shí)驗(yàn)方案是 。 ④若SCN-與Cl2反應(yīng)生成1 mol CO2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。 答案 (1)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O (2)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN-反應(yīng)生成血紅色的Fe(SCN)3 (3)Fe3+ (4)①SCN-中的碳元素呈最高價(jià)態(tài)+4價(jià)?、诹蛟亍? ③取足量銅粉于試管中,加入A中黃色溶液和一定量的稀鹽酸,加熱,觀察到試管上方有紅棕色氣體生成,證明SCN-中氮元素被氧化成了NO3-?、?6 解析 (1)B裝置是用來(lái)吸收氯氣的,離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(2)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN-反應(yīng)生成血紅色的硫氰化鐵。(3)①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,說(shuō)明原溶液中有Fe3+。(4)①根據(jù)SCN-的電子式可知,SCN-中碳元素顯+4價(jià),硫元素顯-2價(jià),氮元素顯-3價(jià),碳元素已經(jīng)顯最高正價(jià),不能再被氧化;②加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說(shuō)明白色沉淀為硫酸鋇,即溶液中有硫酸根離子,由此證明被氧化的元素有硫元素;④SCN-+8Cl2+9H2O NO3-+SO42-+CO2+16Cl-+18H+,由方程式可知每生成1 mol二氧化碳轉(zhuǎn)移16 mol電子。 3.甲烷在加熱條件下可還原氧化銅,氣體產(chǎn)物除水蒸氣外,還有碳的氧化物。某化學(xué)小組利用下圖裝置探究其反應(yīng)產(chǎn)物。 查閱資料: ①CO能與銀氨溶液反應(yīng):CO+2[Ag(NH3)2]++2OH-2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3。 ②Cu2O為紅色,不與Ag+反應(yīng),能發(fā)生反應(yīng):Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。 (1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)按氣流方向各裝置從左到右的連接順序?yàn)锳→ (填字母編號(hào))。 (3)實(shí)驗(yàn)中滴加稀鹽酸的操作為 。 (4)已知?dú)怏w產(chǎn)物中含有CO,則裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是 ;裝置F的作用為 。 (5)當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后,D裝置硬質(zhì)玻璃管中固體全部變?yōu)榧t色。 ①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明紅色固體中含有Cu2O: 。 ②欲探究紅色固體中是否含有Cu,甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):向少量紅色固體中加入0.1 molL-1 AgNO3溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變藍(lán),據(jù)此判斷紅色固體中含有Cu。乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理,欲證明甲同學(xué)的結(jié)論,還需增加如下對(duì)比實(shí)驗(yàn),完成下表中內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)步驟 (不要求寫出具體操作過(guò)程) 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 若觀察到溶液不變藍(lán),則證明紅色固體中含有Cu;若觀察到溶液變藍(lán),則不能證明紅色固體中含有 Cu 答案 (1)Al4C3+12HCl3CH4↑+4AlCl3 (2)F→D→B→E→C→G (3)先打開分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口玻璃塞的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔),再將分液漏斗下面的活塞打開,使鹽酸緩慢滴下 (4)試管內(nèi)生成黑色固體 除去甲烷中混有的HCl和水蒸氣 (5)①取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變藍(lán),則證明紅色固體中含有Cu2O ②取少量Cu2O固體,加入適量0.1 molL-1AgNO3溶液 解析 (1)Al4C3與HCl發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成AlCl3和CH4,故A中反應(yīng)為Al4C3+12HCl4AlCl3+3CH4↑。 (2)B裝置用于檢驗(yàn)H2O,C裝置用于檢驗(yàn)CO,D裝置用于氧化CH4,E裝置用于檢驗(yàn)CO2,F裝置用于吸收CH4中混有的H2O和HCl,G裝置用于收集尾氣。注意氣體檢驗(yàn)順序:先檢驗(yàn)H2O,再檢驗(yàn)CO2(銀氨溶液呈堿性,故不能先檢驗(yàn)CO),最后檢驗(yàn)CO,故各裝置連接順序?yàn)锳→F→D→B→E→C→G。 (4)CO與[Ag(NH3)2]+反應(yīng)生成單質(zhì)Ag,故C裝置試管中可觀察到有黑色固體生成;F裝置用于吸收CH4中混有的H2O和HCl,防止對(duì)甲烷與氧化銅反應(yīng)的產(chǎn)物中H2O的檢驗(yàn)造成干擾。 (5)①由于Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O,故若有Cu2O生成,固體產(chǎn)物中加入稀H2SO4時(shí),溶液變藍(lán)色。②欲探究紅色固體中是否含有Cu,須排除Cu2O的干擾。 4.某化學(xué)興趣小組為研究過(guò)氧化鈉與SO2的反應(yīng)情況,進(jìn)行如下探究。 (1)[提出假設(shè)] 向一定量的過(guò)氧化鈉固體中通入足量的SO2,對(duì)反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分及反應(yīng)原理提出如下假設(shè)。 假設(shè)一:反應(yīng)后固體中只有Na2SO3,證明SO2未被氧化; 假設(shè)二:反應(yīng)后固體中只有Na2SO4,證明SO2完全被氧化; 假設(shè)三:反應(yīng)后固體中 , 證明SO2部分被氧化。 (2)[定性研究] 為驗(yàn)證假設(shè)三,該小組進(jìn)行如下研究,請(qǐng)你完善表中內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 取適量反應(yīng)后的固體置于試管中, (3)[定量研究] 通過(guò)測(cè)量氣體的體積判斷發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示: ①裝置B中所盛裝試劑的名稱為 。 ②裝置D的作用是 。 ③請(qǐng)畫出裝置E。 ④實(shí)驗(yàn)測(cè)得裝置C中過(guò)氧化鈉的質(zhì)量增加了m1 g,裝置D的質(zhì)量增加了m2 g,裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),利用上述有關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)將下列表格補(bǔ)充完整。 SO2被氧化的程度 V與m1或m2的關(guān)系 未被氧化 完全被氧化 V=0 部分被氧化 答案 (1)既有Na2SO3,又有Na2SO4 (2) 實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過(guò)程) 預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸 加入BaCl2溶液有白色沉淀產(chǎn)生,加入稀鹽酸沉淀部分溶解。證明原固體中既有Na2SO3,又有Na2SO4 (其他合理答案均可) (3)①濃硫酸 ②吸收未反應(yīng)的SO2 ③ ④0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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