
11個題型突破高考化學(xué)實驗題(原卷版)
題型11 方案的設(shè)計與評價
評價型實驗題包括的題型很多,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,該類試題一般以實驗裝置圖的形式給出實驗的流程,實驗方案的設(shè)計與評價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)的制備等實驗信息設(shè)計實驗方案,簡述所設(shè)計方案的操作步驟及理由、解決相關(guān)問題。該類題目對化學(xué)實驗知識進(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,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,電離平衡會發(fā)生移動。設(shè)計方案并完成實驗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由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡 (填”正”或”逆”)
向移動;結(jié)合表中數(shù)據(jù),給出判斷理由: 。
③由實驗Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動。
實驗結(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。
對比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),實驗VIII中與資料數(shù)據(jù)存在一定差異;推測可能由物質(zhì)濃度準(zhǔn)確程度不夠引起,故先準(zhǔn)確測定溶液的濃度再驗證。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點,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 。
②用上述溶液和溶液,配制等物質(zhì)的量的與混合溶液,測定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)確測定的?小組同學(xué)設(shè)計方案并進(jìn)行實驗。請完成下表中Ⅱ的內(nèi)容。
實驗總結(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 。
2、(2022·福建卷)某興趣小組設(shè)計實驗探究,催化空氣氧化的效率?;卮鹣铝袉栴}:
步驟Ⅰ 制備
在通風(fēng)櫥中用下圖裝置制備(加熱及夾持裝置省略),反應(yīng)方程式:
(1)裝置A中盛放甲酸的儀器的名稱是 。
(2)從B、C、D中選擇合適的裝置收集,正確的接口連接順序為a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一個接口標(biāo)號)。
步驟Ⅱ 檢驗
將通入新制銀氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
步驟Ⅲ 探究催化空氣氧化的效率
將一定量與空氣混合,得到體積分?jǐn)?shù)為1%的氣體樣品。使用下圖裝置(部分加熱及夾持裝置省略),調(diào)節(jié)管式爐溫度至,按一定流速通入氣體樣品。(已知:是白色固體,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算為標(biāo)況)的氣體樣品后,繼續(xù)向裝置內(nèi)通入一段時間氮氣,最終測得U形管內(nèi)生成了。
①能證明被空氣氧化的現(xiàn)象是 ;
②被催化氧化的百分率為 ;
③若未通入氮氣,②的結(jié)果將 (填“偏大”“偏小”或“無影響”)。
(5)探究氣體與催化劑接觸時長對催化氧化效率的影響時,采用 方法可以縮短接觸時長。
(6)步驟Ⅲ裝置存在的不足之處是 。
3、(2022·湖北卷)高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純試劑。純磷酸(熔點為,易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,溫度低于易形成(熔點為),高于則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計的實驗裝置如下(夾持裝置略):
回答下列問題:
(1)A的名稱是 。B的進(jìn)水口為 (填“a”或“b”)。
(2)的作用是 。
(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止 ,還具有攪拌和加速水逸出的作用。
(4)升高溫度能提高除水速度,實驗選用水浴加熱的目的是 。
(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入 促進(jìn)其結(jié)晶。
(6)過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為 (填標(biāo)號)。
A. B. C.
(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是 。
4、(2022·海南卷)膽礬()是一種重要化工原料,某研究小組以生銹的銅屑為原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制備膽礬。流程如下。
回答問題:
(1)步驟①的目的是 。
(2)步驟②中,若僅用濃溶解固體B,將生成 (填化學(xué)式)污染環(huán)境。
(3)步驟②中,在存在下Cu溶于稀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)經(jīng)步驟④得到的膽礬,不能用水洗滌的主要原因是 。
(5)實驗證明,濾液D能將氧化為。
ⅰ.甲同學(xué)認(rèn)為不可能是步驟②中過量將氧化為,理由是 。
ⅱ.乙同學(xué)通過實驗證實,只能是將氧化為,寫出乙同學(xué)的實驗方案及結(jié)果 (不要求寫具體操作過程)。
5、(2022·北京卷)某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應(yīng)
資料:i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。
ii.濃堿條件下,可被OH-還原為。
iii.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。
實驗裝置如圖(夾持裝置略)
(1)B中試劑是 。
(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W(xué)方程式為 。
(3)對比實驗I、II通入Cl2后的實驗現(xiàn)象,對于二價錳化合物還原性的認(rèn)識是 。
(4)根據(jù)資料ii,III中應(yīng)得到綠色溶液,實驗中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。
原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將氧化為。
①化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因 ,但通過實驗測定溶液的堿性變化很小。
②取III中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為 ,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被 (填“化學(xué)式”)氧化,可證明III的懸濁液中氧化劑過量;
③取II中放置后的1 mL懸濁液,加入4 mL水,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應(yīng)是 。
④從反應(yīng)速率的角度,分析實驗III未得到綠色溶液的可能原因 。
6、(2021·北京卷)某小組實驗驗證“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)并測定其平衡常數(shù)。
(1)實驗驗證
實驗I:將0.0100 ml/L Ag2SO4溶液與0.0400 m/L FeSO4溶液(pH=1)等體積混合,產(chǎn)生灰黑色沉淀,溶液呈黃色。
實驗II:向少量Ag粉中加入0.0100 ml/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固體完全溶解。
①取I中沉淀,加入濃硝酸,證實沉淀為Ag?,F(xiàn)象是 。
②II中溶液選用Fe2(SO4)3,不選用Fe(NO3)3的原因是 。
綜合上述實驗,證實“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”為可逆反應(yīng)。
③小組同學(xué)采用電化學(xué)裝置從平衡移動角度進(jìn)行驗證。補(bǔ)全電化學(xué)裝置示意圖,寫出操作及現(xiàn)象 。
(2)測定平衡常數(shù)
實驗Ⅲ:一定溫度下,待實驗Ⅰ中反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時,取v mL上層清液,用c1 ml/L KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+,至出現(xiàn)穩(wěn)定的淺紅色時消耗KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液v1 mL。
資料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色) K=102.3
①滴定過程中Fe3+的作用是 。
②測得平衡常數(shù)K= 。
(3)思考問題
①取實驗I的濁液測定c(Ag+),會使所測K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。
②不用實驗II中清液測定K的原因是 。
7、(2021·廣東卷)含氯物質(zhì)在生產(chǎn)生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產(chǎn)生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認(rèn)這是一種新元素組成的單質(zhì),并命名為chlrine(中文命名“氯氣”)。
(1)實驗室沿用舍勒的方法制取的化學(xué)方程式為 。
(2)實驗室制取干燥時,凈化與收集所需裝置的接口連接順序為 。
(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中 已分解。檢驗此久置氯水中存在的操作及現(xiàn)象是 。
(4)某合作學(xué)習(xí)小組進(jìn)行以下實驗探究。
①實驗任務(wù)。通過測定溶液電導(dǎo)率,探究溫度對溶解度的影響。
②查閱資料。電導(dǎo)率是表征電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量。溫度一定時,強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液的電導(dǎo)率隨溶液中離子濃度的增大而增大;離子濃度一定時,稀溶液電導(dǎo)率隨溫度的升高而增大。25℃時,。
③提出猜想。
猜想a:較高溫度的飽和溶液的電導(dǎo)率較大。
猜想b:在水中的溶解度。
④設(shè)計實驗、驗證猜想。取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的飽和溶液),在設(shè)定的測試溫度下,進(jìn)行表中實驗1~3,記錄數(shù)據(jù)。
⑤數(shù)據(jù)分析、交流討論。25℃的飽和溶液中, 。
實驗結(jié)果為。小組同學(xué)認(rèn)為,此結(jié)果可以證明③中的猜想成立,但不足以證明猜想成立。結(jié)合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥優(yōu)化實驗。小組同學(xué)為進(jìn)一步驗證猜想,在實驗1~3的基礎(chǔ)上完善方案,進(jìn)行實驗4和5。請在答題卡上完成表中內(nèi)容。
⑦實驗總結(jié)。根據(jù)實驗1~5的結(jié)果,并結(jié)合②中信息,小組同學(xué)認(rèn)為猜想也成立。猜想成立的判斷依據(jù)是 。
一、常見氣體的實驗方案設(shè)計與評價
其實驗流程與考查內(nèi)容一般為
二、原理或性質(zhì)探究類實驗方案分析評價
1、原理或性質(zhì)探究類簡單實驗方案設(shè)計??键c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)探究類實驗方案評價的一般思路
(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)實驗操作是否規(guī)范。
(4)實驗現(xiàn)象與結(jié)論是否具有因果關(guān)系。
三、熟知??嫉摹傲髮嶒炘O(shè)計”
四、實驗方案的設(shè)計與評價
1、實驗方案設(shè)計的一般思路
2、實驗方案評價的主要形式
從評價的主要針對點來看,實驗綜合題可分為裝置評價型和原理評價型兩類。
3、實驗方案評價類試題的解題思路
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)行了如下實驗(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)實驗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)實驗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)為實驗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______________;請你幫助乙同學(xué)重新設(shè)計一個實驗來證明FeC13溶液和Na2SO3溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng):______________(填操作及對應(yīng)現(xiàn)象)。
(5)結(jié)論:該實驗說明在該條件下Fe3+既發(fā)生了______________反應(yīng)又發(fā)生了還原反應(yīng)。
2、(2023北京西城統(tǒng)考二模)小組同學(xué)探究+3價鉻元素和+6價鉻元素的相互轉(zhuǎn)化。
資料:(綠色)、(灰綠色,不溶于水)、(橙色)、(黃色)、(磚紅色,難溶于水)
實驗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。
實驗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)實驗Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___________。
(2)甲同學(xué)認(rèn)為實驗Ⅱ中溶液變黃生成的原因是將+3價鉻元素氧化為,乙同學(xué)認(rèn)為該說法不嚴(yán)謹(jǐn)。
①乙的理由是___________。
②設(shè)計實驗否定了乙的猜想,___________(填操作),溶液未變成黃色。
(3)對比實驗I和Ⅱ,小組同學(xué)研究堿性環(huán)境對+3價鉻元素或性質(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)計實驗證實假設(shè)b,畫出實驗裝置圖(注明試劑)并寫出實驗操作和現(xiàn)象___________。
實驗Ⅲ:向?qū)嶒灑蛑械狞S色溶液中加入稀硫酸,溶液變?yōu)槌壬?,再加?%溶液,溶液最終變?yōu)榫G色,有氣泡生成。
(4)實驗Ⅲ中溶液由橙色變?yōu)榫G色的離子方程式是___________。
(5)綜上,在+3價鉻元素和+6價鉻元素相互轉(zhuǎn)化中的作用是___________。
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。實驗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)實驗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___________。若實驗需要配制。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。請將實驗步驟補(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。
(實驗中可選用的試劑:溶液、溶液、溶液、活性炭)
Ⅲ.合成磷酸亞鐵及雜質(zhì)的檢驗
(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檢驗產(chǎn)品中是否混有或雜質(zhì)的操作方法是___________。
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),實驗如下。
實驗: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,沉淀A不含。推測沉淀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,實驗如下。
①僅通過上述實驗不能證明沉淀A中含有,補(bǔ)充實驗:向少量洗凈的沉淀A中加入稀硫酸,證實沉淀A中含有的證據(jù)是_______。
②無色溶液中含有,推測的產(chǎn)生有兩個途徑:
途徑1:實驗過程中氧化;
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,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,并檢測到有生成,離子方程式是_______。用和溶液重復(fù)上述實驗,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)上述實驗所得結(jié)論:_______(答出兩點)。
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)研究溫度對相同時間內(nèi)O3降解有機(jī)物的影響
通常降解時采用一次性投加O3的方式,溫度升高,相同時間內(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)計一個實驗驗證猜想_______。
(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:_______。
實驗: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的同時通入1.25mg/LO3;第三份在加入一定量MnO2與叔丁醇的同時通入1.25mg/LO3(叔丁醇能迅速結(jié)合·OH而將其除去),分別測量三份廢水中有機(jī)物的殘留率隨時間的變化,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_______。
6、(2023陜西榆林統(tǒng)考一模)以鹽湖鋰精礦(主要成分為Li2CO3,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?;卮鹣铝袉栴}:
(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LiHCO3,實驗裝置如圖所示。
已知: I.20℃時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)時間、反應(yīng)物和溶劑的量不變,實驗中提高鋰精礦轉(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)行洗滌也不會影響最終Li2CO3產(chǎn)品的純度,其原因是_______。
(2)設(shè)計由鹽湖鹵水制取高純Li2CO3的實驗方案:向濃縮后的鹽湖鹵水中_______。(實驗中必須使用的試劑:NaOH溶液、Na2CO3溶液;已知:pH= 10時Mg(OH)2完全沉淀)
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)計實驗探究其性質(zhì)。已知:碘化亞銅(CuI)是白色固體,難溶于水,易與KI形成K[CuI2]實驗裝置如圖1所示。
(1)儀器D的名稱是________。
(2)實驗完畢后,用圖2所示裝置分離CuI的突出優(yōu)點是_______。
(3)某同學(xué)向裝置C的燒杯中傾倒NaOH溶液時,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)計下表方案對CuI的性質(zhì)進(jìn)行探究:
①在實驗I中“加水,又生成白色沉淀”的原理是_______。
②根據(jù)實驗II,CuI與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(6)測定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,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)液潤洗,測得結(jié)果_______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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)計為原電池,并進(jìn)行相關(guān)實驗探究?;卮鹣铝袉栴}:
I.實驗準(zhǔn)備
(1)稀硫酸的配制
①配制的溶液,需溶液的體積為______mL。
②在實驗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.實驗探究
【實驗任務(wù)】利用相關(guān)原電池裝置進(jìn)行實驗,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,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)行實驗】
(3)利用下表所示裝置進(jìn)行實驗1~4,記錄數(shù)據(jù)。
已知:本實驗條件下,對電壓的影響可忽略。
①根據(jù)表中信息,補(bǔ)充數(shù)據(jù):__________。
②由實驗2和4可知,______(填“大于”或“小于”或“等于”),說明其他條件相同時,溶液的濃度越大,其氧化性越強(qiáng)。
(4)由(3)中實驗結(jié)果,小組同學(xué)對“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)。
為驗證猜想,小組同學(xué)在(3)中實驗1~4的基礎(chǔ)上,利用下表裝置進(jìn)行實驗5~-7,并記錄數(shù)據(jù)。
②實驗結(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,加入氨水可形成深藍(lán)色的。小組同學(xué)利用(4)中實驗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,相比實驗5,電壓表讀數(shù)增大,分析該電壓表讀數(shù)增大的原因:__________。
【實驗結(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)。
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,所用實驗各部分裝置如下:
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445℃,的沸點46.5℃,的沸點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為:a→______→______→______→______→______→______→______→______。______。
A裝置中導(dǎo)管k的作用為______。在制備氣體的實驗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驗相比______(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)實驗過程中F裝置的作用有______、______。反應(yīng)結(jié)束后關(guān)閉、,此時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。
10、(2023北京豐臺統(tǒng)考二模)某小組同學(xué)探究不同條件下與三價鉻()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)合加前的實驗現(xiàn)象,可推測具有___________(填“堿性”、“酸性”或“兩性”)。
(2)實驗①中,加后無明顯現(xiàn)象的原因可能是___________。
(3)實驗②中,藍(lán)色濁液變?yōu)辄S綠色溶液的原因可能是___________。
(4)取實驗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?,最終變?yōu)榫G色,觀察到有無色氣體產(chǎn)生。結(jié)合化學(xué)用語解釋上述實驗現(xiàn)象___________。
(5)已知中為+5價。實驗④中,加入后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
(6)取少量實驗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:___________。
針對上述猜想,該小組同學(xué)另取少量實驗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)綜合以上實驗,影響與三價鉻化合物反應(yīng)的因素除了,還有___________。序號
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
Ⅰ
移取溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液
Ⅱ
,測得溶液的pH為4.76
序號
物質(zhì)a
C中實驗現(xiàn)象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
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>實驗序號
試樣
測試溫度/℃
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
實驗序號
試樣
測試溫度/℃
電導(dǎo)率/
4
Ⅰ
5
實驗?zāi)康?br>實驗設(shè)計方案
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Fe2+,原因是溶液中的Fe3+會造成干擾
(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定量實驗: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大?。ㄒ?br>NaHCO3、
NaHSO3為
例)
①常溫下,測量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
實驗裝置的評價
對比各方案裝置,從裝置的合理性、操作的簡便性和可行性等方面進(jìn)行全面分析,選出最佳裝置
實驗原理的評價
緊扣實驗?zāi)康?,對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)行評價
①實驗原理(如藥品的選擇)是否正確、可行;②實驗操作(如儀器的選擇、連接)是否安全、合理;③實驗步驟是否簡單、方便;④實驗現(xiàn)象是否明顯,實驗結(jié)論是否正確
從規(guī)范性視角進(jìn)行評價
①儀器的安裝與拆卸;②儀器的查漏、氣密性檢驗;③試劑添加的順序與用量;④加熱的方式方法和時機(jī);⑤溫度計的規(guī)范使用、水銀球的位置;⑥實驗數(shù)據(jù)的讀??;⑦冷卻、冷凝的方法等
從“綠色化學(xué)”視角進(jìn)行評價
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)效益和社會效益方面進(jìn)行評價
①經(jīng)濟(jì)效益指原料的獲得成本,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等;②社會效益指對環(huán)境的污染分析
從實驗設(shè)計的安全性方面進(jìn)行評價
①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防液體倒吸;②進(jìn)行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點燃前先驗純等);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(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的試劑,宜采取必要措施,以保證達(dá)到實驗?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,如長玻璃管、冷凝管等);⑥易揮發(fā)液體產(chǎn)物導(dǎo)出時若為蒸氣的要及時冷卻;⑦其他(如實驗操作順序、試劑加入順序、實驗方法使用順序等)
實驗
操作與現(xiàn)象
①
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)。
②
用激光燈從側(cè)面照射實驗①得到的混合體系,觀察到一條光亮的通路。
③
取實驗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。
④
將實驗①反應(yīng)后的混合體系放置一小時后,溶液變?yōu)榈G色。
實驗
實驗操作及現(xiàn)象
Ⅰ
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
Ⅱ
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
實驗序號
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
實驗序號
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
實驗
①
②
③
④
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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