11個(gè)題型突破高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題(解析版)
題型11 方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
評(píng)價(jià)型實(shí)驗(yàn)題包括的題型很多,其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、組成成分探究型、物質(zhì)制備和應(yīng)用探究型等,該類試題一般以實(shí)驗(yàn)裝置圖的形式給出實(shí)驗(yàn)的流程,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)主要以非選擇題呈現(xiàn),分值居高不下,該類題目多為結(jié)合化工生產(chǎn)流程、物質(zhì)的制備等實(shí)驗(yàn)信息設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,簡(jiǎn)述所設(shè)計(jì)方案的操作步驟及理由、解決相關(guān)問題。該類題目對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行綜合考查,覆蓋面較廣,難度較大且考查靈活多變,注重學(xué)生“學(xué)以致用”能力的考查,近年來一直是高考考查的“寵兒”。
1、(2022·廣東卷)食醋是烹飪美食的調(diào)味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應(yīng)用與其電離平衡密切相關(guān)。25℃時(shí),的。
(1)配制250mL×0.1ml/L的溶液,需溶液的體積為 mL。
(2)下列關(guān)于容量瓶的操作,正確的是 。
(3)某小組研究25℃下電離平衡的影響因素。
提出假設(shè)。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。設(shè)計(jì)方案并完成實(shí)驗(yàn)用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測(cè)定,記錄數(shù)據(jù)。
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù): , 。
②由實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡 (填”正”或”逆”)
向移動(dòng);結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由: 。
③由實(shí)驗(yàn)Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論假設(shè)成立。
(4)小組分析上表數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):隨著的增加,的值逐漸接近的。
查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。
對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)VIII中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異;推測(cè)可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測(cè)定溶液的濃度再驗(yàn)證。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗體積為,則該溶液的濃度為 。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標(biāo)注滴定終點(diǎn) 。
②用上述溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的與混合溶液,測(cè)定pH,結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符。
(5)小組進(jìn)一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準(zhǔn)確測(cè)定的?小組同學(xué)設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到的結(jié)果與資料數(shù)據(jù)相符,方案可行。
(6)根據(jù)可以判斷弱酸的酸性強(qiáng)弱。寫出一種無機(jī)弱酸及其用途 。
【答案】(1)5.0
(2)C
(3)①3.00 33.00 ②正 實(shí)驗(yàn)II相較于實(shí)驗(yàn)I,醋酸溶液稀釋了10倍,而實(shí)驗(yàn)II的pH增大值小于1
(4)0.1104
(5)另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉
(6)HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產(chǎn)肥料)
【解析】(1)溶液稀釋過程中,溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變,因此250mL×0.1ml/L=V×5ml/L,解得V=5.0mL。
(2)容量瓶使用過程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,A錯(cuò)誤;定容時(shí),視線應(yīng)與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,B錯(cuò)誤;向容量瓶中轉(zhuǎn)移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時(shí)玻璃棒不能接觸容量瓶口,C正確;定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,D錯(cuò)誤。
(3)①實(shí)驗(yàn)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,,由實(shí)驗(yàn)I可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00。
②實(shí)驗(yàn)I所得溶液的pH=2.86,實(shí)驗(yàn)II的溶液中c(HAc)為實(shí)驗(yàn)I的,稀釋過程中,若不考慮電離平衡移動(dòng),則實(shí)驗(yàn)II所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但實(shí)際溶液的pH=3.36B2>B1
【解析】(1)實(shí)驗(yàn)室通常采用濃鹽酸和MnO2制取,化學(xué)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,;
(2)根據(jù)化學(xué)方程式可知,制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣,氯氣有毒,必須進(jìn)行尾氣處理,因此使用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,濃硫酸除去水蒸氣,最后用NaOH溶液吸收尾氣,因此接口連接順序?yàn)閏-d-b-a-e;
(3)久置后不能使品紅溶液褪色,說明HClO已分解;檢驗(yàn)的方法:取少量溶液于試管中,加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-;
(4)⑤25℃時(shí),,根據(jù)沉淀溶解平衡可知,飽和的溶液中,所以有==1.3410-5;實(shí)驗(yàn)1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測(cè)試溫度不同,根據(jù)資料顯示離子濃度一定時(shí),稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大,所以根據(jù)實(shí)驗(yàn)1~3無法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進(jìn)而不能得出溶解度關(guān)系;
⑥如果要判斷AgCl在水中的溶解度隨溫度的變化情況,可以設(shè)計(jì)不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測(cè)試,如果溫度較高下的飽和溶液電導(dǎo)率比溫度較低的飽和溶液電導(dǎo)率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度高。所以可以設(shè)計(jì)試樣Ⅰ在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較;設(shè)計(jì)試樣II在45℃下測(cè)試與實(shí)驗(yàn)3比較。
⑦猜想成立的判斷依據(jù)是A3>B2>B1。
一、常見氣體的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
其實(shí)驗(yàn)流程與考查內(nèi)容一般為
二、原理或性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)方案分析評(píng)價(jià)
1、原理或性質(zhì)探究類簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)??键c(diǎn)總結(jié)
(1)探究物質(zhì)氧化性或還原性的強(qiáng)弱。
(2)探究物質(zhì)酸性的強(qiáng)弱。
(3)探究物質(zhì)的其他特殊性質(zhì),如漂白性、不穩(wěn)定性。
(4)探究物質(zhì)溶解能力(溶解度)的大小。
(5)探究化學(xué)反應(yīng)是否為可逆反應(yīng)。
2、原理及性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的一般思路
(1)理論依據(jù)是否正確(物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)原理等)。
(2)是否注意控制變量。
(3)實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范。
(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論是否具有因果關(guān)系。
三、熟知常考的“六大實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”
四、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
1、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般思路
2、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的主要形式
從評(píng)價(jià)的主要針對(duì)點(diǎn)來看,實(shí)驗(yàn)綜合題可分為裝置評(píng)價(jià)型和原理評(píng)價(jià)型兩類。
3、實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)類試題的解題思路
1、(2024安徽省百校大聯(lián)考高三上學(xué)期10月聯(lián)考)為探究FeCl3溶液和Na2SO3溶液混合后Fe3+發(fā)生怎樣的化學(xué)反應(yīng),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)(FeCl3和Na2SO3溶液濃度均為0.50ml·L-1)。
(1)由Na2SO3固體配制0.50ml·L-1Na2SO3溶液,需要的儀器除藥匙、玻璃棒、容量瓶外,下列儀器中還需要_______________(填字母)。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)②的現(xiàn)象得出FeCl3溶液和Na2SO3溶液反應(yīng)生成了________________。
(3)甲同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)③中現(xiàn)象得出FeC13溶液和Na2SO3溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng),寫出其相應(yīng)的離子方程式:______________。
(4)乙同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)③中現(xiàn)象不足以說明FeC13溶液和Na2SO3溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng),你認(rèn)為該同學(xué)的理由是______________;請(qǐng)你幫助乙同學(xué)重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明FeC13溶液和Na2SO3溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng):______________(填操作及對(duì)應(yīng)現(xiàn)象)。
(5)結(jié)論:該實(shí)驗(yàn)說明在該條件下Fe3+既發(fā)生了______________反應(yīng)又發(fā)生了還原反應(yīng)。
【答案】 (1)ABC(少選或錯(cuò)寫不得分)
(2)氫氧化鐵膠體
(3)
(答、亦給分)
(4)Na2SO3固體部分變質(zhì)或者Na2SO3溶液被氧氣氧化(合理即可)
取實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的混合體系少許于試管中,滴加鐵氰化鉀溶液,生成藍(lán)色沉淀(寫加硫氰化鉀類不得分,其他合理即可)
(5)水解
【解析】(1)配置溶液還需要燒杯、膠頭滴管、托盤天平,無需漏斗、圓底燒瓶。
(2)產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)說明生成了膠體。
(3) 。
(4)配置Na2SO3溶液所用藥品可能部分變質(zhì)也有可能在與氯化鐵溶液混合過程中被氧氣氧化;檢驗(yàn)三價(jià)鐵和二價(jià)鐵混合溶液中的二價(jià)鐵離子用鐵氰化鉀溶液,生成藍(lán)色沉淀。
(5)生成了氫氧化鐵膠體說明三價(jià)鐵離子發(fā)生了水解反應(yīng)。
2、(2023北京西城統(tǒng)考二模)小組同學(xué)探究+3價(jià)鉻元素和+6價(jià)鉻元素的相互轉(zhuǎn)化。
資料:(綠色)、(灰綠色,不溶于水)、(橙色)、(黃色)、(磚紅色,難溶于水)
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向2mL0.1ml/L溶液中滴入2mL3%溶液,無明顯變化,得到溶液a.取少量溶液a,加入溶液,未觀察到磚紅色沉淀。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:向溶液a中加入2mL10%NaOH溶液,產(chǎn)生少量氣泡,水浴加熱,有大量氣泡產(chǎn)生,經(jīng)檢驗(yàn)氣體為,溶液最終變?yōu)辄S色。取少量黃色溶液,加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為3,再加入溶液,有磚紅色沉淀生成。
(1)實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___________。
(2)甲同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ中溶液變黃生成的原因是將+3價(jià)鉻元素氧化為,乙同學(xué)認(rèn)為該說法不嚴(yán)謹(jǐn)。
①乙的理由是___________。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)否定了乙的猜想,___________(填操作),溶液未變成黃色。
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)I和Ⅱ,小組同學(xué)研究堿性環(huán)境對(duì)+3價(jià)鉻元素或性質(zhì)的影響。
①提出假設(shè):
假設(shè)a:堿性增強(qiáng),的氧化性增強(qiáng)
假設(shè)b:___________。
②參與的電極反應(yīng)式是___________,據(jù)此分析,假設(shè)a不成立。
③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)假設(shè)b,畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖(注明試劑)并寫出實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象___________。
實(shí)驗(yàn)Ⅲ:向?qū)嶒?yàn)Ⅱ中的黃色溶液中加入稀硫酸,溶液變?yōu)槌壬偌尤?%溶液,溶液最終變?yōu)榫G色,有氣泡生成。
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液由橙色變?yōu)榫G色的離子方程式是___________。
(5)綜上,在+3價(jià)鉻元素和+6價(jià)鉻元素相互轉(zhuǎn)化中的作用是___________。
【答案】(1)使H2SO4與OH-反應(yīng),排除OH-與Ag+結(jié)合為AgOH對(duì)檢驗(yàn)的干擾
(2)氧氣可以將+3價(jià)Cr氧化為 向2ml0.1ml/LCr2(SO4)3溶液中加入2mL10%NaOH溶液,通入O2,水浴加熱
(3)堿性增強(qiáng),+3價(jià)鉻元素的還原性增強(qiáng) H2O2+2e-=2OH- 組裝好裝置。開始時(shí)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),向左池中加入較濃NaOH溶液,左池有灰綠色沉淀生成,指針偏轉(zhuǎn)顯示電子從左向右運(yùn)動(dòng)
(4)Cr2O+8H++3H2O2=2Cr3++3O2↑+7H2O
(5)在堿性條件下,作氧化劑,將+3價(jià)鉻元素氧化為+6價(jià);在酸性條件下,作還原劑,將+6價(jià)鉻元素還原為+3價(jià)
【解析】(1)含NaOH的溶液顯堿性,而氫氧根離子和銀離子會(huì)反應(yīng),則實(shí)驗(yàn)Ⅱ中加入稀硫酸的目的是使H2SO4與OH-反應(yīng),排除OH-與Ag+結(jié)合為AgOH對(duì)檢驗(yàn)的干擾;
(2)①氧氣也具有氧化性,也可以將+3價(jià)Cr氧化為,則乙的理由是氧氣可以將+3價(jià)Cr氧化為。
②向2ml0.1ml/LCr2(SO4)3溶液中加入2 mL 10% NaOH溶液,通入O2,水浴加熱,溶液未變成黃色,則氧氣不能氧化+3價(jià)Cr;
(3)①結(jié)合溶液中成分Cr3+、H2O2提出假設(shè):假設(shè)a:堿性增強(qiáng),的氧化性增強(qiáng);
假設(shè)b:堿性增強(qiáng),+3價(jià)鉻元素的還原性增強(qiáng);
②結(jié)合假設(shè)a,H2O2氧化性增強(qiáng),則O元素化合價(jià)降低,則H2O2得到電子轉(zhuǎn)化為氫氧根離子,則參與的電極反應(yīng)式是H2O2+2e-=2OH-,加入硝酸銀,應(yīng)該生成銀的不溶物,據(jù)此分析,假設(shè)a不成立;
③可以通過原電池原理進(jìn)行驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)裝置如圖: ;實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象為:組裝好裝置。開始時(shí)電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),向左池中加入較濃NaOH溶液,左池有灰綠色沉淀生成,指針偏轉(zhuǎn)顯示電子從左向右運(yùn)動(dòng);
(4)實(shí)驗(yàn)Ⅲ中溶液由橙色變?yōu)榫G色為Cr2O在酸性條件下被H2O2還原為Cr3+,離子方程式Cr2O+8H++3H2O2=2Cr3++3O2↑+7H2O;
(5)綜上,在+3價(jià)鉻元素和+6價(jià)鉻元素相互轉(zhuǎn)化中的作用是在堿性條件下,作氧化劑,將+3價(jià)鉻元素氧化為+6價(jià);在酸性條件下,作還原劑,將+6價(jià)鉻元素還原為+3價(jià)。
3、(2024河南省新鄉(xiāng)市高三第一次模擬)磷酸亞鐵是生產(chǎn)鋰電池的原料,能溶于強(qiáng)酸,不溶于水。實(shí)驗(yàn)室可以綠礬及為原料制備磷酸亞鐵,主要反應(yīng)為。
I.配制溶液
(1)實(shí)驗(yàn)室常用綠礬配制溶液,配制過程中需要用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、容量瓶外,還有___________。若實(shí)驗(yàn)需要配制。的溶液,則需要稱取的綠礬的質(zhì)量為___________g。
Ⅱ.提純制備晶體
(2)利用工業(yè)品十二水合磷酸氫二鈉(含、重金屬鹽及有色雜質(zhì)等)提純得到晶體。已知:溶液在,重金屬硫化物不溶于水。請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整:
將工業(yè)品溶于熱水;
①___________;
②___________;
③___________;
冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌及干燥。
(實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:溶液、溶液、溶液、活性炭)
Ⅲ.合成磷酸亞鐵及雜質(zhì)的檢驗(yàn)
(3)在三頸燒瓶中先加入抗壞血酸(維生素C)稀溶液作底液,然后向燒瓶中滴入與的混合溶液至?xí)r,再滴入溶液,最終維持。
①用抗壞血酸稀溶液作底液的作用是___________。
②檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有或雜質(zhì)的操作方法是___________。
【答案】(1)玻璃棒、膠頭滴管 6.95
(2)①逐滴滴入Na2S溶液,至不再生成沉淀為止 ②用0.1ml?L-1H3PO4和0.1ml ?L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至8.2~8.4 ③加入活性炭煮沸,趁熱過濾
(3)①防止亞鐵離子被氧化 ②取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,說明含有Fe(OH)3或FePO4雜質(zhì),反之不含。
【解析】實(shí)驗(yàn)室可以用綠礬(FeSO4?7H2O)、Na2HPO4?12H2O及CH3COONa?3H2O為原料制備磷酸亞鐵,先配制FeSO4溶液,再提純Na2HPO4?12H2O晶體,最后合成磷酸亞鐵并進(jìn)行雜質(zhì)的檢驗(yàn)。
(1)實(shí)驗(yàn)室配制FeSO4溶液過程中需要用到的玻璃儀器除燒杯、量筒、容量瓶外,還有玻璃棒、膠頭滴管;若實(shí)驗(yàn)需要配制250mL 0.1ml?L-1的FeSO4溶液,則需要稱取的綠礬(FeSO4?7H2O)的質(zhì)量為。
(2)將工業(yè)品溶于熱水;①逐滴滴入Na2S溶液,至不再生成沉淀為止,重金屬硫化物不溶于水,用過量Na2S溶液除去重金屬離子;②Na2HPO4溶液pH為8.2~8.4,因此用0.1ml?L-1H3PO4和0.1ml?L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至8.2~8.4;③加入活性炭煮沸,趁熱過濾,目的是除去有色雜質(zhì);最后冷卻結(jié)晶,過濾、洗滌及干燥可得較純的Na2HPO4?12H2O晶體;②用0.1ml?L-1H3PO4和0.1ml?L-1NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至8.2~8.4;③加入活性炭煮沸,趁熱過濾。
(3)①抗壞血酸(維生素C)具有較強(qiáng)的還原性,可防止亞鐵離子被氧化;
②檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否混有Fe(OH)3或FePO4雜質(zhì),只需檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含F(xiàn)e3+即可,其操作方法是:取少量產(chǎn)品溶于適量鹽酸中,向其中滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,說明含有Fe(OH)3或FePO4雜質(zhì),反之不含。
4、(2023北京朝陽統(tǒng)考二模)小組同學(xué)探究和不同銅鹽溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下。
實(shí)驗(yàn):向溶液中加入溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀A),放置左右,轉(zhuǎn)化為白色沉淀(沉淀B)。
已知:i.(無色)
ii.
(1)研究沉淀B的成分。
向洗滌后的沉淀B中加入足量濃氨水,得到無色溶液,在空氣中放置一段時(shí)間,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。取少量深藍(lán)色溶液,滴加試劑X,產(chǎn)生白色沉淀。
①白色沉淀是,試劑X是_______。
②無色溶液在空氣中放置變?yōu)樯钏{(lán)色,反應(yīng)的離子方程式為_______。
(2)經(jīng)檢驗(yàn),沉淀A不含。推測(cè)沉淀A能轉(zhuǎn)化為沉淀B與有關(guān),為研究沉淀A的成分及沉淀A轉(zhuǎn)化為B的原因,實(shí)驗(yàn)如下。
①僅通過上述實(shí)驗(yàn)不能證明沉淀A中含有,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):向少量洗凈的沉淀A中加入稀硫酸,證實(shí)沉淀A中含有的證據(jù)是_______。
②無色溶液中含有,推測(cè)的產(chǎn)生有兩個(gè)途徑:
途徑1:實(shí)驗(yàn)過程中氧化;
途徑2:_______(將途徑補(bǔ)充完整)。
經(jīng)研究,途徑1不合理,途徑2合理。
③解釋和溶液反應(yīng)時(shí),先產(chǎn)生橙黃色沉淀,再轉(zhuǎn)化為白色的原因:_______。
(3)和溶液反應(yīng)最終生成沉淀,并檢測(cè)到有生成,離子方程式是_______。用和溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),僅產(chǎn)生橙黃色沉淀,放置后變?yōu)榘导t色沉淀(可溶于氨水,得到無色溶液,放置變?yōu)樯钏{(lán)色)。
(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:_______(答出兩點(diǎn))。
【答案】(1)足量硝酸和AgNO3溶液
(2)有紅色固體析出 在Cl-的作用下,Cu2+氧化亞硫酸根到硫酸根 CuCl2和Na2SO3溶液生成棕黃色沉淀A反應(yīng)速率快,生成白色沉淀B的程度大
(3)
(4)和能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng),且復(fù)分解反應(yīng)速率更快;在Cl-作用下,的氧化性增強(qiáng)
【解析】溶液中加入溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀),沉淀A為,放置左右,轉(zhuǎn)化為白色沉淀,沉淀B為CuCl。對(duì)于沉淀B組成的驗(yàn)證:向洗滌后的CuCl中加入足量濃氨水,得到無色溶液,在空氣中放置一段時(shí)間,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色和。取少量深藍(lán)色溶液,加入硝酸酸化的硝酸銀,產(chǎn)生白色沉淀AgCl,證明有氯離子的存在。沉淀A組成的驗(yàn)證:反應(yīng)物為和,沉淀A中不含,那么A中存在,洗滌后,加入足量的NaCl溶液,增大了氯離子的濃度,產(chǎn)生白色沉淀CuCl,無色溶液先加氯化鋇溶液有白色沉淀生成,再加足量鹽酸,白色沉淀減少,即這個(gè)過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),酸性條件下,氯離子的催化下,生成了硫酸根。
(1)溶液中存在氯離子,檢驗(yàn)氯離子的方式為加入足量的硝酸酸化的硝酸銀溶液;無色溶液含有的離子為,在空氣中變成藍(lán)色溶液,空氣中有氧氣,所以對(duì)應(yīng)的離子方程式為;
(2)已知ii.,向含有亞銅離子的溶液中加入稀硫酸會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),生成銅,故答案為有紅色固體析出;溶液中的氧化劑除了氧氣之外還有銅離子,當(dāng)存在氯離子時(shí),銅離子會(huì)具有較強(qiáng)的氧化性,會(huì)把亞硫酸根氧化,故答案為在Cl-的作用下,Cu2+氧化亞硫酸根到硫酸根;向溶液中加入溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀A),說明生成亞硫酸銅沉淀的反應(yīng)較快;
(3)和溶液反應(yīng)最終生成沉淀,該反應(yīng)未外加酸堿,所以反應(yīng)物為水,生成物為氫離子,根據(jù)電子守恒及電荷守恒可知,該反應(yīng)的離子方程式是;
(4)向溶液中加入溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀亞硫酸銅,在NaCl溶液中,硫酸亞銅繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CuCl白色沉淀,根據(jù)沉淀顏色的變化快慢可知,復(fù)分解反應(yīng)較快,二氧化還原反應(yīng)較慢。
5、(2024江蘇省淮安市高三上學(xué)期開學(xué)考試)臭氧氧化法是處理水體中有機(jī)污染物的常用方法。
(1)研究臭氧發(fā)生的原理
一種臭氧發(fā)生裝置原理如圖所示。陽極(惰性電極)的電極反應(yīng)式為_______。

(2)研究溫度對(duì)相同時(shí)間內(nèi)O3降解有機(jī)物的影響
通常降解時(shí)采用一次性投加O3的方式,溫度升高,相同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解度降低。提出猜想:溶液中溶解的O3減少。作出猜想的依據(jù):_______;設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想_______。
(3)研究O3降解有機(jī)物的路徑
資料:臭氧除直接降解有機(jī)物外,O3在溶液中能產(chǎn)生羥基自由基(·OH),·OH也能降解水中有機(jī)物。
①寫出產(chǎn)生羥基自由基(·OH)的化學(xué)方程式:_______。
實(shí)驗(yàn):取三份廢水,保持其它條件相同。第一份直接通入12.5mg/LO3;第二份在加入一定量MnO2的同時(shí)通入1.25mg/LO3;第三份在加入一定量MnO2與叔丁醇的同時(shí)通入1.25mg/LO3(叔丁醇能迅速結(jié)合·OH而將其除去),分別測(cè)量三份廢水中有機(jī)物的殘留率隨時(shí)間的變化,結(jié)果如圖所示。

②根據(jù)圖中曲線可以得出的結(jié)論為_______。
(4)研究O3降解有機(jī)物的機(jī)理
MnO2催化O3反應(yīng)的一種機(jī)理如圖所示,“V”表示MnO2表面氧空位。根據(jù)此機(jī)理,實(shí)際具有催化活性的催化劑為_______。(以含字母x的化學(xué)式表示其組成)。研究表明:利用蜂窩陶瓷所含的氧化物為載體負(fù)載MnO2對(duì)臭氧降解有機(jī)物能力有較好的促進(jìn)作用,而溫度過高,則臭氧降解有機(jī)物能力顯著降低,分析其發(fā)生變化的原因_______。

【答案】(1)
(2)溫度升高氣體的溶解度減小,反應(yīng)速率加快 取相同體積、不同溫度的若干份蒸餾水,向其中通入等物質(zhì)的量的O3,相同時(shí)間后測(cè)量其中O3的濃度
(3)① ②MnO2對(duì)O3降解有催化作用,降解過程中產(chǎn)生了·OH,·OH參與降解,但不是降解的主要路徑,O3直接降解是該降解過程的主要路徑
(4)MnO2-x 溫度過高使得催化劑活性降低,吸附能力減弱
【解析】(1)由圖可知,陽極水放電失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成臭氧,陽極生成的電極反應(yīng)式為:;
(2)溫度升高氣體溶解度減小,溫度升高反應(yīng)速率加快O3分解速率加快,都會(huì)導(dǎo)致O3在溶液中的溶解度減小;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制單一變量,控制溫度不同,其余條件相同,故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以為:取相同體積、不同溫度的若干份蒸餾水,向其中通入等物質(zhì)的量的O3,相同時(shí)間后測(cè)量其中O3的濃度。
(3)①O3在溶液中能產(chǎn)生羥基自由基(·OH),根據(jù)質(zhì)量守恒可知,反應(yīng)為O3和水產(chǎn)生羥基自由基和氧氣,;
②由圖可知,加入二氧化錳后有機(jī)物殘留率明顯降低,再加入叔丁醇有機(jī)物殘留率有所降低,但不太明顯。因此MnO2對(duì)O3降解有催化作用,降解過程中產(chǎn)生了·OH,·OH參與降解,但不是降解的主要路徑,O3直接降解是該降解過程的主要路徑。
(4)由圖可知,步驟Ⅰ二氧化錳放出氧氣生成MnO2-x,步驟ⅡMnO2-x與結(jié)合O3放出氧氣生成,步驟Ⅲ放出氧氣同時(shí)生成二氧化錳,因此實(shí)際具有催化活性的催化劑為MnO2-x。若溫度過高使得催化劑活性降低,吸附能力減弱,導(dǎo)致臭氧降解有機(jī)物能力顯著降低。
6、(2023陜西榆林統(tǒng)考一模)以鹽湖鋰精礦(主要成分為L(zhǎng)i2CO3,還含有少量的CaCO3)和鹽湖鹵水(含一定濃度的LiCl和MgCl2)為原料均能制備高純Li2CO3。回答下列問題:
(1)由鋰精礦為原料制取碳酸鋰的過程中,需要先“碳化溶解”使Li2CO3轉(zhuǎn)為L(zhǎng)iHCO3,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
已知: I.20℃時(shí)LiOH的溶解度為12.8g。
II.Li2CO3在不同溫度下的溶解度:0℃ 1.54 g,20℃ 1.33 g,80℃ 0.85 g。
①裝有鹽酸的儀器的名稱為_______。
②裝置B中盛放的試劑為_______,其作用是_______。
③裝置C中除了生成LiHCO3,還可能生成的雜質(zhì)為_______(填化學(xué)式)。
④裝置C中的反應(yīng)需在常溫下進(jìn)行,溫度越高鋰精礦轉(zhuǎn)化率越小的原因可能是_______。保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變,實(shí)驗(yàn)中提高鋰精礦轉(zhuǎn)化率的操作有_______。
⑤熱解過濾獲得的Li2CO3表面有少量Li2C2O4,不進(jìn)行洗滌也不會(huì)影響最終Li2CO3產(chǎn)品的純度,其原因是_______。
(2)設(shè)計(jì)由鹽湖鹵水制取高純Li2CO3的實(shí)驗(yàn)方案:向濃縮后的鹽湖鹵水中_______。(實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑:NaOH溶液、Na2CO3溶液;已知:pH= 10時(shí)Mg(OH)2完全沉淀)
【答案】(1)①恒壓滴液漏斗②飽和NaHCO3溶液 吸收HCl③Ca(HCO3)2 ④溫度升高,Li2CO3、CO2的溶解度均較小 加快攪拌速率 ⑤加熱烘干時(shí)Li2C2O4會(huì)分解,固體產(chǎn)物也為L(zhǎng)i2CO3
(2)滴入NaOH溶液,邊加邊攪拌,調(diào)節(jié)溶液pH等于或稍大于10,過濾,向?yàn)V液中加入Na2CO3溶液,邊加邊攪拌至無沉淀產(chǎn)生,過濾,用80℃熱水洗滌沉淀2~3次,干燥
【解析】裝置A用大理石和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生了CO2,在裝置B中用飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體雜質(zhì),向鋰精礦中通入CO2,將Li2CO3轉(zhuǎn)化為溶于水的LiHCO3,發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)i2CO3+H2O+CO2=2LiHCO3,加熱分解LiHCO3得到Li2CO3,由信息可知,溫度越高,Li2CO3的溶解度越小,所以蒸發(fā)結(jié)晶出Li2CO3晶體。
(1)①裝有鹽酸的儀器可以起到平衡氣壓,使鹽酸順利滴下的作用,儀器名稱為:恒壓滴液漏斗;
②鹽酸易揮發(fā),A中產(chǎn)生的CO2混有HCl,所以裝置B中應(yīng)盛放飽和NaHCO3溶液,用來吸收HCl;
③鋰精礦中除含有Li2CO3,還含有少量的CaCO3,通入CO2,會(huì)發(fā)生反應(yīng)CaCO3+H2O+CO2= Ca(HCO3)2,則可能生成的雜質(zhì)為Ca(HCO3)2;
④Li2CO3、CO2溶解度均隨溫度升高而減小,溫度越高鋰精礦轉(zhuǎn)化率越小的原因可能是溫度升高,Li2CO3、CO2的溶解度均較小,不利于反應(yīng)進(jìn)行;保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變,實(shí)驗(yàn)中提高鋰精礦轉(zhuǎn)化率的操作有:加快攪拌速率、礦石粉碎等;
⑤Li2CO3表面有少量Li2C2O4,由于加熱烘干時(shí)Li2C2O4會(huì)分解,固體產(chǎn)物也為L(zhǎng)i2CO3,所以不影響產(chǎn)品的純度;
(2)已知:pH= 10時(shí)Mg(OH)2完全沉淀,鹽湖鹵水中含有Mg2+雜質(zhì),需要先加NaOH調(diào)節(jié)pH大于10,將鎂離子轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀除去,過濾掉雜質(zhì)沉淀,濾液加入Na2CO3溶液制得Li2CO3,最后用熱水洗滌,減少晶體的溶解,則實(shí)驗(yàn)方案為:滴入NaOH溶液,邊加邊攪拌,調(diào)節(jié)溶液pH等于或稍大于10,過濾,向?yàn)V液中加入Na2CO3溶液,邊加邊攪拌至無沉淀產(chǎn)生,過濾,用80℃熱水洗滌沉淀2~3次,干燥。
7、(2023江西上饒統(tǒng)考一模)碘化亞銅(CuI)是重要的有機(jī)催化劑。某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置制備CuI,并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究其性質(zhì)。已知:碘化亞銅(CuI)是白色固體,難溶于水,易與KI形成K[CuI2]實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。
(1)儀器D的名稱是________。
(2)實(shí)驗(yàn)完畢后,用圖2所示裝置分離CuI的突出優(yōu)點(diǎn)是_______。
(3)某同學(xué)向裝置C的燒杯中傾倒NaOH溶液時(shí),不慎將少量溶液濺到皮膚上,處理的方法是:_______。
(4)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_______。
(5)小組同學(xué)設(shè)計(jì)下表方案對(duì)CuI的性質(zhì)進(jìn)行探究:
①在實(shí)驗(yàn)I中“加水,又生成白色沉淀”的原理是_______。
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)II,CuI與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(6)測(cè)定CuI樣品純度。取agCuI樣品與適量NaOH溶液充分反應(yīng)后,過濾;在濾液中加入足量的酸化的雙氧水,滴幾滴淀粉溶液,用bml/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液體積為VmL(已知:滴定反應(yīng)為I2+2=(無色)+2I-)。該樣品純度為_______(用含a、b、V的代數(shù)式表示)。如果其他操作均正確,僅滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗凈后沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,測(cè)得結(jié)果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
【答案】(1)恒壓滴液漏斗
(2)過濾速率快
(3)先用大量水沖洗,再涂上硼酸溶液
(4)2Cu2++SO2+2I-+2H2O=2CuI↓++4H+
(5)無色溶液中存平衡:I-+CuI[CuI2]-,加水,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),轉(zhuǎn)化成更多的CuI,因其難溶于水而析出 2CuI+2NaOH=Cu2O+2NaI+H2O
(6)% 偏高
【解析】在裝置A中70%的H2SO4與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)制取SO2氣體,在裝置B中,SO2、CuSO4、KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取CuI,反應(yīng)方程式為:2Cu2+ +SO2+2I- +2H2O=2CuI↓++4H+;裝置C中NaOH溶液可以吸收多余SO2,防止大氣污染。在測(cè)定CuI純度時(shí),先使一定質(zhì)量的CuI與NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):2CuI+2NaOH=Cu2O+2NaI+H2O,除去沉淀,向?yàn)V液中加入足量的酸化的雙氧水,使NaI轉(zhuǎn)化為I2,滴幾滴淀粉溶液作指示劑,然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定,根據(jù)反應(yīng)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積計(jì)算I2的含量,進(jìn)而可得CuI的質(zhì)量及質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)根據(jù)圖示可知儀器D名稱是恒壓滴液漏斗;
(2)圖中裝置有抽氣泵,可以降低布氏漏斗下部的氣體壓強(qiáng),布氏漏斗上部氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng),由于上部壓強(qiáng)大于下部氣體壓強(qiáng),混合物質(zhì)中的液體在重力及上下氣體壓強(qiáng)作用下可以迅速過濾,分離得到CuI固體,即該該裝置的優(yōu)點(diǎn)是過濾速率快;
(3)NaOH對(duì)人具有一定腐蝕性,在向裝置C的燒杯中傾倒NaOH溶液時(shí),不慎將少量溶液濺到皮膚上,處理的方法是先用大量水沖洗,然后再涂上硼酸溶液;
(4)在裝置B中SO2、CuSO4、KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)制取CuI,根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒,結(jié)合物質(zhì)的拆分原則,可知該反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++SO2+2I-+2H2O=2CuI↓++4H+;
(5)①在實(shí)驗(yàn)Ⅰ的無色溶液中存平衡:I-+CuI[CuI2]-,加水,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)轉(zhuǎn)化成更多的CuI,因而會(huì)看到又有難溶于水白色沉淀析出;
②在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,CuI與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生Cu2O、NaI、H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CuI+2NaOH=Cu2O+2NaI+H2O;
(6)agCuI樣品與適量NaOH溶液混臺(tái),充分發(fā)生反應(yīng)2CuI+2NaOH= Cu2O+2NaI+H2O,過濾后,向?yàn)V液中加入足量的酸化的雙氧水,發(fā)生反應(yīng):2NaI+H2O2+2HCl=I2+2NaCl+2H2O,再以淀粉溶液為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):I2+2= (無色) +2I-,當(dāng)恰好反應(yīng)完全時(shí),溶液藍(lán)色褪去。根據(jù)反應(yīng)方程式可得關(guān)系式:2CuI~2NaI~ I2~2Na2S2O3,n(CuI)=n(Na2S2O3)=bV×10-3 ml,則樣品中CuI的純度為:;
如果其他操作均正確,僅滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗凈后沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,會(huì)因標(biāo)準(zhǔn)溶液被稀釋而使其濃度變小,CuI反應(yīng)產(chǎn)生的NaI溶液消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,最終使測(cè)得結(jié)果偏高。
8、(2023廣東深圳統(tǒng)考一模)某學(xué)習(xí)小組將Cu與的反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。回答下列問題:
I.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
(1)稀硫酸的配制
①配制的溶液,需溶液的體積為______mL。
②在實(shí)驗(yàn)室配制上述溶液的過程中,下圖所示儀器,需要用到的是__________(填儀器名稱)。
(2)Cu與在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式為__________。
II.實(shí)驗(yàn)探究
【實(shí)驗(yàn)任務(wù)】利用相關(guān)原電池裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究物質(zhì)氧化性或還原性的影響因素。
【查閱資料】其他條件相同時(shí),參與原電池反應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強(qiáng),原電池的電壓越大。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(3)利用下表所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1~4,記錄數(shù)據(jù)。
已知:本實(shí)驗(yàn)條件下,對(duì)電壓的影響可忽略。
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):__________。
②由實(shí)驗(yàn)2和4可知,______(填“大于”或“小于”或“等于”),說明其他條件相同時(shí),溶液的濃度越大,其氧化性越強(qiáng)。
(4)由(3)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小組同學(xué)對(duì)“電壓隨pH減小而增大”可能的原因,提出了以下兩種猜想:
猜想1:酸性條件下,的氧化性隨pH減小而增強(qiáng)。
猜想2:酸性條件下,Cu的還原性隨pH減小而增強(qiáng)。
為驗(yàn)證猜想,小組同學(xué)在(3)中實(shí)驗(yàn)1~4的基礎(chǔ)上,利用下表裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)5~-7,并記錄數(shù)據(jù)。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:、______,說明猜想2不成立,猜想1成立。
(5)已知Cu與反應(yīng)時(shí),加入氨水可形成深藍(lán)色的。小組同學(xué)利用(4)中實(shí)驗(yàn)5的裝置繼續(xù)探究,向左側(cè)燒杯中滴加5.0mL一定濃度的氨水,相比實(shí)驗(yàn)5,電壓表讀數(shù)增大,分析該電壓表讀數(shù)增大的原因:__________。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】物質(zhì)的氧化性(或還原性)強(qiáng)弱與其濃度、pH等因素有關(guān)。
【答案】(1)5.0 100mL容量瓶
(2)
(3)4.0 小于
(4)左
(5)加入氨水后形成,使減小,促進(jìn)銅失電子,使電壓表讀數(shù)增大
【解析】(1)①根據(jù)稀釋規(guī)律c1V1=c2V2可知,配制的溶液,需溶液的體積為;
②在實(shí)驗(yàn)室配制上述溶液的過程中,下圖所示儀器,需要用到100mL容量瓶;
(2)Cu在酸性條件下被氧化為銅離子,過氧化氫轉(zhuǎn)化為水,反應(yīng)的離子方程式為;
(3)①根據(jù)單一變量控制法可知,總?cè)芤旱捏w積為40.0mL,則V1=40.0-35.0+1.0=4.0;
②由實(shí)驗(yàn)2和4可知,過氧化氫的濃度不同,結(jié)合結(jié)論可推出,U2小于U4;
(4)涉及雙液原電池后,若向左側(cè)燒杯溶液中加入硫酸與沒有加入硫酸時(shí),則可推出猜想2不成立,再向右側(cè)燒杯溶液中加入等物質(zhì)的量的硫酸,觀察得到,則說明猜想1成立;
(5)加入足量氨水后形成,使溶液中減小,促進(jìn)銅失電子,使電壓表讀數(shù)增大。
9、(2023黑龍江哈爾濱哈爾濱三中校考一模)四氯化碳()主要用作優(yōu)良的溶劑、滅火劑、制冷劑、萃取劑等。某化學(xué)小組模擬工業(yè)原理,用二硫化碳與氯氣反應(yīng)制取四氯化碳,所用實(shí)驗(yàn)各部分裝置如下:
已知:
①可與溴水反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸:
②與在鐵作催化劑的條件下,在85℃~95℃反應(yīng)可生成四氯化碳;
⑧硫單質(zhì)的沸點(diǎn)445℃,的沸點(diǎn)46.5℃,的沸點(diǎn)76.8℃、密度1.6g/cm3。
(1)分子的空間結(jié)構(gòu)為______。
(2)上述儀器的連接順序?yàn)椋篴→______→______→______→______→______→______→______→______。______。
A裝置中導(dǎo)管k的作用為______。在制備氣體的實(shí)驗(yàn)中若用普通的分液漏斗,在其他條件相同的情況下,從裝置A中排出氣體的體積與本實(shí)驗(yàn)相比______(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(3)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中F裝置的作用有______、______。反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉、,此時(shí)F裝置的作用為______。
(5)反應(yīng)結(jié)束先過濾除去固體,再經(jīng)過______(填操作名稱)可得到。
【答案】(1)正四面體
(2)ijfgdebch 平衡滴液漏斗和燒瓶中壓強(qiáng),便于溶液順利流入燒瓶 偏大
(3)
(4)除去氯氣中的HCl 調(diào)節(jié)氣體流速使氣流更平穩(wěn) 儲(chǔ)存未反應(yīng)完的氯氣
(5)蒸餾
【解析】首先利用A裝置,濃鹽酸與重鉻酸鉀反應(yīng)制取氯氣,氯氣中含有HCl用F中飽和食鹽水除去,再經(jīng)過D濃硫酸干燥氯氣,干燥的氯氣通入C中與CS2反應(yīng)生成,揮發(fā)出的CS2用溴水吸收,未反應(yīng)的氯氣等酸性物質(zhì)用E氫氧化鈉溶液吸收。
(1)為單鍵碳結(jié)構(gòu),呈正四面體構(gòu)型;
(2)由上述分析可知儀器的連接順序?yàn)椋篿jfgdebch,A裝置中導(dǎo)管k連接滴液漏斗與圓底燒瓶,可保持滴液漏斗與燒瓶中的壓強(qiáng)始終相同,有利于漏斗中的弄鹽酸順利滴入燒瓶中;若改用普通漏斗,則滴入的鹽酸占據(jù)燒瓶的體積,會(huì)增加排除氣體的體積;
(3)由題意可知CS2與溴水反應(yīng)生成硫酸和溴化氫,同時(shí)生成二氧化碳,CS2失去電子,得電子,根據(jù)得失電子守恒得反應(yīng):;
(4)實(shí)驗(yàn)過程中F可除去氯氣中的氯化氫氣體,同時(shí)可以調(diào)節(jié)氣體流速使氣流更平穩(wěn);當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉、,此時(shí)燒瓶反應(yīng)生成的氯氣可以儲(chǔ)存在F中防止污染空氣;
(5)反應(yīng)結(jié)束先過濾除去固體,然后利用各物質(zhì)的沸點(diǎn)差異,利用蒸餾法分離出。
10、(2023北京豐臺(tái)統(tǒng)考二模)某小組同學(xué)探究不同條件下與三價(jià)鉻()化合物的反應(yīng)。
資料:ⅰ、(墨綠色)、(墨綠色)、(藍(lán)色)、(黃色)、(橙色)、(磚紅色)。
ⅱ、
ⅲ、;
室溫下,向溶液中滴加溶液或溶液分別配制不同的(Ⅲ)溶液;取配制后的溶液各,分別加入足量30%溶液。
(1)結(jié)合加前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可推測(cè)具有___________(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)。
(2)實(shí)驗(yàn)①中,加后無明顯現(xiàn)象的原因可能是___________。
(3)實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是___________。
(4)取實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液,加入一定量稀硫酸,可觀察到,溶液迅速變?yōu)槌壬罱K變?yōu)榫G色,觀察到有無色氣體產(chǎn)生。結(jié)合化學(xué)用語解釋上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象___________。
(5)已知中為+5價(jià)。實(shí)驗(yàn)④中,加入后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(6)取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,加熱,隨著溫度的升高,溶液最終變?yōu)辄S色。針對(duì)溶液的顏色變化,該小組同學(xué)提出如下猜想。
猜想1:加熱條件下,發(fā)生自身氧化還原反應(yīng),生成;
猜想2:___________。
針對(duì)上述猜想,該小組同學(xué)另取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,___________,溶液由磚紅色變?yōu)辄S色,由此得出猜想1成立。
(7)綜合以上實(shí)驗(yàn),影響與三價(jià)鉻化合物反應(yīng)的因素除了,還有___________。
【答案】(1)兩性
(2)溶液酸性較強(qiáng),三價(jià)鉻以形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過氧化氫的氧化
(3)實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是酸性較弱的溶液中三價(jià)鉻以存在,加入過氧化氫,被氧化為,,同時(shí)生成氫離子使得部分使得溶解生成,且溶液pH減小導(dǎo)致與過氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色
(4)實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液中含有,,加入一定量稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為橙色溶液,具有強(qiáng)氧化性,和過氧化氫反應(yīng)生成氧氣和,會(huì)觀察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無色氣體產(chǎn)生,
(5)
(6) 加熱促使與過氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成 加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過量,濾液加熱
(7)溫度
【解析】通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究某一因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)該要注意控制研究的變量以外,其它量要相同,以此進(jìn)行對(duì)比。(1)結(jié)合資料、加前的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,溶液由酸性轉(zhuǎn)變?yōu)閴A性的過程中,三價(jià)鉻由轉(zhuǎn)變?yōu)?,又轉(zhuǎn)變?yōu)?,則說明具有兩性;
(2)實(shí)驗(yàn)①中溶液酸性較強(qiáng),三價(jià)鉻以形式存在,較為穩(wěn)定,不能被過氧化氫的氧化;
(3)實(shí)驗(yàn)②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是酸性較弱的溶液中三價(jià)鉻以存在,加入過氧化氫,被氧化為,,同時(shí)生成氫離子使得部分使得溶解生成,且溶液pH減小導(dǎo)致與過氧化氫不反應(yīng),使得溶液中黃色、綠色混合顯示黃綠色;
(4)實(shí)驗(yàn)③中黃色溶液中含有,,加入一定量稀硫酸,溶液酸性增強(qiáng),平衡逆向移動(dòng)轉(zhuǎn)化為橙色溶液,具有強(qiáng)氧化性,和過氧化氫反應(yīng)生成氧氣和,會(huì)觀察到溶液最終變?yōu)榫G色且有無色氣體產(chǎn)生,;
(5)已知中為+5價(jià);實(shí)驗(yàn)④中初始溶液為墨綠色,說明存在,加入后生成磚紅色溶液,說明在堿性條件下和過氧化氫生成,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;
(6)過氧化氫具有氧化性,則猜想2為:加熱促使與過氧化氫進(jìn)一步反應(yīng)生成;證明猜想1成立需要排除過氧化氫的干擾,故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以為:另取少量實(shí)驗(yàn)④的磚紅色溶液,加入少量的二氧化錳,待不再產(chǎn)生氣體后,過量,濾液加熱,溶液由磚紅色變?yōu)辄S色,由此得出猜想1成立。
(7)問題(6)中實(shí)驗(yàn)說明,影響與三價(jià)鉻化合物反應(yīng)的因素除了,還有溫度。
序號(hào)

40.00
/
/
0
2.86

4.00
/
36.00
0
3.36


4.00
a
b
3:4
4.53

4.00
4.00
32.00
1:1
4.65

移取溶液,用溶液滴定至終點(diǎn),消耗溶液

,測(cè)得溶液的pH為4.76
序號(hào)
物質(zhì)a
C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
通入Cl2前
通入Cl2后
I

得到無色溶液
產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化
II
5%NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?br>III
40%NaOH溶液
產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋?br>實(shí)驗(yàn)序號(hào)
試樣
測(cè)試溫度/℃
電導(dǎo)率/
1
Ⅰ:25℃的飽和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的飽和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的飽和溶液
45
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
試樣
測(cè)試溫度/℃
電導(dǎo)率/
4


5


實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
說明
(1)證明CO2中含有CO
先除盡CO2,再把氣體通入加熱的CuO中,若黑色固體變?yōu)榧t色,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,則證明原混合氣體中含有CO
先除盡CO2后再通入CuO中,黑色CuO變紅色說明該氣體具有還原性
(2)證明SO42-中含有SO32-
向混合液中加入足量的BaCl2溶液,將沉淀溶于足量的鹽酸中,若沉淀部分溶解且有刺激性氣味的氣體生成,則證明原混合液中含有SO32-
或加入鹽酸生成能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的氣體
(3)證明含有Fe3+的溶液中含有Fe2+
加入鐵氰化鉀
[K3Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,則證明原混合液中含有Fe2+
不能用氯水和KSCN溶液檢驗(yàn)Fe2+,原因是溶液中的Fe3+會(huì)造成干擾
(4)①證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸;
②證明草酸是二元酸
①向1ml·L-1NaHCO3溶液中加入1ml·L-1草酸,若產(chǎn)生大量氣泡,則證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸;
②定量實(shí)驗(yàn):用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍,則說明草酸是二元酸
①強(qiáng)酸制弱酸;
②定量中和反應(yīng)
(5)證明多元弱酸的酸式鹽電離程度與水解程度的相對(duì)大小(以
NaHCO3、
NaHSO3為
例)
①常溫下,測(cè)量NaHCO3溶液的pH,若pH>7,則說明HCO3-的水解程度大于其電離程度;
②常溫下,測(cè)量NaHSO3溶液的pH,若pH<7,則說明HSO3-的電離程度大于其水解程度
多元弱酸的酸式鹽(HA-)水解呈堿性,HA-電離呈酸性,故通過測(cè)量溶液酸堿性來判斷
(6)Ksp大小的比較(以AgCl、AgI為例)
①向AgNO3稀溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加相同濃度的KI溶液產(chǎn)生黃色沉淀;
②向濃度均為0.1 ml·L-1的NaCl、NaI混合溶液中,滴加0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,先產(chǎn)生黃色沉淀
①沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)是Ksp小的沉淀轉(zhuǎn)化成Ksp更小的沉淀,AgCl(s)+I(xiàn)-(aq)?AgI(s)+Cl-(aq);
②向等濃度的NaCl、NaI溶液中加入Ag+,Ksp小的首先產(chǎn)生沉淀
實(shí)驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)
對(duì)比各方案裝置,從裝置的合理性、操作的簡(jiǎn)便性和可行性等方面進(jìn)行全面分析,選出最佳裝置
實(shí)驗(yàn)原理的評(píng)價(jià)
緊扣實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?duì)各方案的原理綜合考慮,從原理是否科學(xué)、原料是否節(jié)約、誤差是否較小等方面進(jìn)行全面分析,選出最佳方案
從可行性方面進(jìn)行評(píng)價(jià)
①實(shí)驗(yàn)原理(如藥品的選擇)是否正確、可行;②實(shí)驗(yàn)操作(如儀器的選擇、連接)是否安全、合理;③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單、方便;④實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是否正確
從規(guī)范性視角進(jìn)行評(píng)價(jià)
①儀器的安裝與拆卸;②儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn);③試劑添加的順序與用量;④加熱的方式方法和時(shí)機(jī);⑤溫度計(jì)的規(guī)范使用、水銀球的位置;⑥實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取;⑦冷卻、冷凝的方法等
從“綠色化學(xué)”視角進(jìn)行評(píng)價(jià)
①反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒;②反應(yīng)速率是否較快;③原料利用率以及合成物質(zhì)的產(chǎn)率是否較高;④合成過程中是否造成環(huán)境污染
從經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益方面進(jìn)行評(píng)價(jià)
①經(jīng)濟(jì)效益指原料的獲得成本,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等;②社會(huì)效益指對(duì)環(huán)境的污染分析
從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的安全性方面進(jìn)行評(píng)價(jià)
①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸;②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等);③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中進(jìn)行等);④防吸水(如實(shí)驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的試劑,宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;⑤冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置,如長(zhǎng)玻璃管、冷凝管等);⑥易揮發(fā)液體產(chǎn)物導(dǎo)出時(shí)若為蒸氣的要及時(shí)冷卻;⑦其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)
實(shí)驗(yàn)
操作與現(xiàn)象

先向試管中加入10mLFeCl3溶液,再加入10mLNa2SO3溶液,振蕩后發(fā)現(xiàn)試管中顏色由棕黃色變?yōu)榧t褐色(無氣泡產(chǎn)生,也無沉淀生成)。

用激光燈從側(cè)面照射實(shí)驗(yàn)①得到的混合體系,觀察到一條光亮的通路。

取實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的混合體系少許于試管中,先加入過量稀鹽酸酸化后,再滴加氯化鋇溶液,產(chǎn)生白色沉淀。

將實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的混合體系放置一小時(shí)后,溶液變?yōu)榈G色。
實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

取少量CuI放入試管中,加入KI溶液,白色固體溶解得到無色溶液;加水,又生成白色沉淀

取少量CuI放入試管中,加入NaOH溶液,振蕩,產(chǎn)生磚紅色沉淀。過濾,向所得上層清液中滴加淀粉溶液,無明顯變化;將磚紅色沉淀溶于稀硫酸,產(chǎn)生紅色固體和藍(lán)色溶液
裝置
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
燒杯中所加試劑
電壓表讀數(shù)
30%
1
30.0
/
10.0
2
30.0
1.0
9.0
3
30.0
2.0
8.0
4
35.0
1.0
裝置
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
操作
電壓表讀數(shù)
5
/
6
①向______(填“左”或“右”)側(cè)燒杯中滴加溶液。
7
向另一側(cè)燒杯中滴加溶液
實(shí)驗(yàn)




加前
4.10
6.75
8.43
13.37
現(xiàn)象
墨綠色溶液
藍(lán)色濁液
藍(lán)色濁液
墨綠色溶液
加后
現(xiàn)象
墨綠色溶液
黃綠色溶液
黃色溶液
磚紅色溶液

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