当前位置:首页>文档>专题07实验的设计与评价-实验攻略备战2024年高考化学实验常考知识点全突破(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_❤专项复习资料_教师版(含答案解析)

专题07实验的设计与评价-实验攻略备战2024年高考化学实验常考知识点全突破(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_❤专项复习资料_教师版(含答案解析)

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专题07实验的设计与评价-实验攻略备战2024年高考化学实验常考知识点全突破(解析版)_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_❤专项复习资料_教师版(含答案解析)
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
1.937 MB
文档页数
36 页
上传时间
2026-03-27 08:45:25

文档内容

专题 07 实验的设计与评价 考点一 表格型实验方案的评价 考点梳理 1.表格型实验方案的设计与评价 解题流程: 2.实验装置的可行性评价 分析思路: 3.微型制备与性质探究实验 思维流程: 典例精讲 例1.(2023·江苏卷第11题)室温下,探究 溶液的性质,下列实验方案能达到探究目的 的是 选项 探究目的 实验方案 向2mLFeSO 溶液中滴加几滴新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察溶 4 A 溶液中是否含有Fe3+ 液颜色变化 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B Fe2+是否有还原性 向2mLFeSO 溶液中滴加几滴酸性 溶液,观察溶液颜色变化 4 C Fe2+是否水解 向2mLFeSO 溶液中滴加2~3滴酚酞试液,观察溶液颜色变化 4 D Fe2+能否催化HO 分解 向 溶液中滴加几滴2mLFeSO 溶液,观察气泡产生情况 2 2 4 【答案】B 【解析】检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液,向待测液中滴加氯水会将Fe23+氧化 为Fe3+干扰实验,A错误;向2mLFeSO 溶液中滴加几滴酸性 溶液,若观察溶液紫色褪去,说明 4 Fe2+有还原性,B 正确;Fe2+发生水解反应 使溶液显酸性,应向 2mLFeSO 溶液中滴加2~3滴石蕊试液,观察溶液颜色变化,C错误;向 溶液中滴加几滴 4 FeSO 溶液,若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用,D错误。故选B。 4 变式探究 1.(2023·浙江选考1月第16题)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( ) 选项 实验方案 现象 结论 A 往FeCl 溶液中加入Zn片 短时间内无明显现象 Fe2+的氧化能力比Zn2+弱 2 往Fe (SO ) 溶液中滴加KSCN溶液, 溶液先变成血红色后无 2 4 3 B Fe3+与SCN-的反应不可逆 再加入少量KSO 固体 明显变化 2 4 将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于 C 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有+3价铁 盐酸,滴加KSCN溶液 向沸水中逐滴加5~6滴饱和FeCl 溶 溶液先变成红褐色再析 Fe3+先水解得Fe(OH) 再聚集成 3 3 D 液,持续煮沸 出沉淀 Fe(OH) 沉淀 3 【答案】D 【解析】FeCl 溶液中加入Zn片, ,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比 2 Zn2+强,A错误;溶液变成血红色的原因, ,与SO 2-和K+无关,B错误; 4 铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取 Fe(OH) 胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确;故选D。 3 2.(2023·浙江卷6月第12题)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl 和泥沙)的提纯方案如下: 下列说法不 正确的是 A. 操作I中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D. 操作IV可用冷水洗涤晶体 【答案】B 【解析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠,加水、加热溶解,苯甲酸、 NaCl溶解在水中,泥沙不溶,从而形成悬浊液;趁热过滤出泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出;将滤液冷却 结晶,大部分苯甲酸结晶析出,氯化钠仍留在母液中;过滤、用冷水洗涤,便可得到纯净的苯甲酸。操作 I中,为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失,溶解所用水的量需加以控制,可依据苯甲酸的大致含量、溶 解度等估算加水量,A正确;操作Ⅱ趁热过滤的目的,是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量 少,通常不结晶析出,B不正确;操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质 被包裹在晶体颗粒内部,C正确;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作IV可用冷水洗涤晶体,既可 去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,D正确;故选B。 即时训练 1.(2023·四川雅安模拟)下列由实验操作及现象所得结论正确的是 选 实验操作和现象 实验结论 项 将适量蔗糖与稀硫酸反应,加热后加碱中和,再加入新制Cu(OH) 浊液 2 A 证明蔗糖完全水解 加热,有红色沉淀生成 向2 mL0.1 mol·L-1硝酸银溶液中,加入1 mL等浓度NaCl溶液,出现白 B K (AgCl)>K (Ag S) sp sp 2 色沉淀,再加入几滴等浓度的NaS溶液,有黑色沉淀生成 2 C 某溶液中加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 原溶液中一定存在 I 在CCl 中的溶解度大于 2 4 D 向碘水中加入等体积CCl ,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色 4 在水中的溶解度 【答案】D 【解析】蔗糖在稀硫酸催化下加热,发生水解反应产生葡萄糖、果糖,然后加入NaOH溶液中和催化剂硫 酸,使溶液显碱性,再加入新制Cu(OH) 悬浊液,加热煮沸,有红色沉淀生成,只能证明蔗糖发生了水解 2 反应产生了葡萄糖,但不能证明蔗糖完全水解,A错误;根据反应方程式AgNO+NaCl=AgCl↓+NaNO 中 3 3 二者反应关系,结合加入的二者相对量可知:AgNO 过量,再向其中加入几滴等浓度的NaS溶液时,过 3 2 量的AgNO 与NaS反应产生Ag S黑色沉淀,不能证明溶度积常数K (AgCl)>K (Ag S),B错误;某溶液 3 2 2 sp sp 2 中加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体,该气体是CO,则原溶液中可能含有 ,也可能 2 含有 ,C错误;CCl 是无色液体,与水互不相溶,密度比水大。向碘水中加入等体积CCl ,振荡后 4 4 静置,上层接近无色,下层显紫红色,说明I 在CCl 中的溶解度大于在水中的溶解度,CCl 起到了萃取作 2 4 4 用,D正确;故选D。 2.(2023·陕西渭南模拟)实验探究是化学学习的方法之一、根据下列实验设计的现象所得实验结论正确 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的是 选 实验设计 现象 实验结论 项 在坩埚中加入16.4g ,加热一段时 加热后坩埚内固体为 A 质量为12.8g 和 混合物 间,在干燥器中冷却,称量剩余固体质量 产生白色沉淀,加 B 向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液 蛋白质发生了变性 水后沉淀不溶解 分别用蒸馏水、 溶液喷洒甲、乙两 喷洒 溶液的 C 能促进纸张的老化 张白纸,静置、干燥 纸张老化明显 烧瓶中有红棕色气 木炭具有还原性,能还 D 在烧瓶中加入木炭颗粒与浓硝酸,然后加热 体产生 原 【答案】B 【解析】116.4g 中含结晶水为 ,则坩埚中剩余物质质量为12.8g 时,坩埚内固体为CaC O,A项错误;Cu是重金属元素,向鸡蛋清溶液中滴入几滴硫酸铜溶液,蛋白质 2 4 会发生变性,产生白色沉淀,且变性不可逆,故B正确;氯化铝溶液中含铝离子和氯离子,由实验操作和 现象不能证明Cl-能促进纸张的老化,铝离子也可能使纸张老化,C项错误;红棕色气体也可能是由浓硝酸 受热分解生成,故由实验操作和现象不能证明木炭具有还原性,D项错误;故选B。 3.(2023·广西南宁三中联考模拟)下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是 实验目的 方案设计和现象 结论 比较KMnO 、Cl 和Fe3+的 向酸性KMnO 溶液中滴入FeCl 溶液,紫红色溶液 氧化性:KMnO > 4 2 4 2 4 A 氧化性 变浅并伴有黄绿色气体产生 Cl>Fe3+ 2 取少量待检液于试管中,先滴加KSCN溶液,无明 该溶液一定含有 B 检验某溶液中是否含有Fe2+ 显变化,再滴加新制氯水,变为红色溶液 Fe2+ 比较K (AgCl)、K (AgI)的 向NaCl、NaI混合溶液中滴入少量AgNO 溶液, K (AgCl)大于 sp sp 3 sp C 大小 有黄色沉淀生成 K (AgI) sp 检验某有机物(如图)中含有 醛基 取少量待检液于试管中,滴加酸性KMnO 溶液, 该有机物中含有醛 4 D 紫红色褪去 基 【答案】B 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】酸性KMnO 溶液能将亚铁离子、氯离子分别氧化为铁离子和氯气,不能判断氯气和铁离子的氧 4 化性,A错误;铁离子和KSCN溶液变红色,取少量待检液于试管中,先滴加KSCN溶液,无明显变化说 明初始无铁离子,再滴加新制氯水,变为红色溶液,说明亚铁离子被氧化为铁离子,B正确;NaCl、NaI 浓度未知,不能确定K (AgCl)、K (AgI)的大小,C错误;分子中碳碳双键也能和酸性高锰酸钾反应使得 sp sp 溶液褪色,D错误;故选B。 考点二 探究类实验方案分析评价 考点梳理 (一)探究类实验方案的设计 1.性质验证型实验 设计性质验证实验方案可分为多种情况:一是已知物质的性质,设计实验验证物质的某些性质;二是已知 某类物质的结构(或含有的官能团),设计性质实验来验证这类物质的结构;三是根据性质设计定量实验; 四是根据物质性质验证化学原理(理论)或根据化学原理来验证物质的某些性质。设计性质验证实验方案的 常用程序有如下两种: (1)根据物质性质设计实验方案 ―→―→―→ (2)根据物质的结构(或官能团)设计验证性质实验方案 2.性质探究型实验 设计性质探究实验方案时要注意: 要尽量避免使用高压和特殊催化剂等实验室难以达到的条件,实验方案要 实验方案要可行 简单易行 要对各个实验步骤进行统一的规划和安排,保证实验准确高效,同时要减 实验顺序要科学 少副反应的发生和避免实验步骤间的相互干扰 如“证明CHCOOH是弱电解质”的实验,可配制一定浓度的CHCOONa 3 3 实验现象要直观 溶液,用pH试纸测溶液的pH,通过测定的结果(常温下,pH>7)得出结 论,操作简便且现象明显 实验结论要可靠 要反复推敲实验步骤,多方验证实验结果,做到实验结论准确可靠 (二)探究类实验方案的评价 1.实验方案的评价形式 对比各方案装置,从装置的合理性、操作的简便性和可行性等方面进行全 实验装置的评价 面分析,选出最佳装置 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】紧扣实验目的,对各方案的原理综合考虑,从原理是否科学、原料是否节 实验原理的评价 约、误差是否较小等方面进行全面分析,选出最佳方案 2. 实 验方案评价类试题的解题思路 (1)从可行性方面进行评价 ①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行。 ②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理。 ③实验步骤是否简单、方便。 ④实验现象是否明显,实验结论是否正确。 (2)从规范性视角进行评价 ①仪器的安装与拆卸。 ②仪器的查漏、气密性检验。 ③试剂添加的顺序与用量。 ④加热的方式方法和时机。 ⑤温度计的规范使用、水银球的位置。 ⑥实验数据的读取。 ⑦冷却、冷凝的方法等。 (3)从“绿色化学”视角进行评价 ①反应原料是否易得、安全、无毒。 ②反应速率是否较快。 ③原料利用率以及合成物质的产率是否较高。 ④合成过程中是否造成环境污染。 (4)从实验设计的安全性方面进行评价 ①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸。 ②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H 还原CuO应先通H 后加热,气体点燃前先验纯等)。 2 2 ③防氧化(如H 还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)。 2 ④防吸水(如取用、制取易吸水、潮解、水解的药品,宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。 ⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流 装置,如长玻璃管、冷凝管等)。 ⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却。 ⑦其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。 典例精讲 例2.(2023·湖北卷第18题)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题: (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为_______,装置B的作用为_______。 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)铜与过量 反应的探究如下: 实验②中Cu溶解的离子方程式为_______;产生的气体为_______。比较实验①和②,从氧化还原角度说 明H+的作用是_______。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X 在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y, 。X的化学式为_______。 (4)取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指 示剂,用 标准溶液滴定,滴定终点时消耗 标准溶液15.00mL。(已知: , )标志滴定终点的现象是_______,粗品中X的相 对含量为_______。 【答案】(1)具支试管 防倒吸 (2) Cu+H O+2H+= Cu2++2H O O 既不是氧化剂,又不是还原剂 2 2 2 2 (3)CuO (4)溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的颜色 72% 2 【解析】 (1)由图可知,仪器A的名称为具支试管;铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,其中二氧化氮易溶 于水,需要防倒吸,则装置B的作用为防倒吸; (2)根据实验现象,铜片溶解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生成硫酸铜,离 子方程式为:Cu+H O+2H+= Cu2++2H O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气体为O; 2 2 2 2 在铜和过氧化氢的反应过程中,氢元素的化合价没有发生变化,故从氧化还原角度说明H+的作用是:既不 是氧化剂,又不是还原剂; (3)在该反应中铜的质量m(Cu)=n× ,因为 ,则m(O)= ,则X的化学式中 铜原子和氧原子的物质的量之比为: ,则X为CuO; 2 (4)滴定结束的时候,单质碘消耗完,则标志滴定终点的现象是:溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来 的颜色;在CuO 中铜为+2价,氧为-1价,根据 , ,可以 2 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】得到关系式: ,则n(CuO)= 2 ×0.1mol/L×0.015L=0.000375mol,粗品中X的相对含量为 。 3.(2023·北京卷第19题)资料显示,I 可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I 氧化的产 2 2 物及铜元素的价态。 已知:I 易溶于KI溶液,发生反应 (红棕色);I 和I-氧化性几乎相同。 2 2 3 I.将等体积的KI溶液加入到 nmol铜粉和nmolI(n>m)的固体混合物中,振荡。 2 实验记录如下: 实验现象 实验 极少量I 溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍 2 0.01mol·L-1 Ⅰ 为淡红色 实验 部分I 溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为 2 0.1mol·L-1 Ⅱ 红棕色 实验 I 完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕 2 4mol·L-1 Ⅲ 色 (1)初始阶段,Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ__________(填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。 (2)实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有 (蓝色)或 (无色),进 行以下实验探究: 步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入CCl ,多次萃取、分液。 4 步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。 ⅰ.步骤a的目的是_____________________。 ⅱ.查阅资料, , (无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步 骤b的溶液中发生的变化:______________。 (3)结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 ____________________。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓KI溶液, __________(填实验现象),观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是____________________。 (4)上述实验结果,I 仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了I 能将Cu氧 2 2 化为Cu2+。装置如图所示,a、b分别是_____________。 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(5)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中Cu被I 氧化的产物中价态不同的原因:_________。 2 【答案】(1)< (2)除去I-,防止干扰后续实验 3 、 (3) 或 白色沉淀逐渐溶解 溶液变为无色铜与碘的反应为 可逆反应(或I-浓度小未能氧化全部的Cu) 3 (4)铜、含nmolI 的4mol·L-1的KI溶液 2 (5)在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或 ,Cu+浓度减小使得 Cu2+氧化性增强,发生反应 和 。 【解析】因I 溶解度较小,Cu与I 接触不充分,将转化为I-可以提高Cu与I-的接触面积,提高反应速率。 2 2 3 3 加入 , 平衡逆向移动,I 浓度减小,I-浓度增加, 浓度增加,加入氨水后转化 2 为 ,被氧化为 ,故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。 (1)提高KI浓度,便于提高I-的浓度,与Cu接触更加充分,Cu与I-的反应速率加快,故实验Ⅰ<实验 3 3 Ⅱ。 (2)加入 , 平衡逆向移动,I 浓度减小,I-浓度增加,其目的为:除去I-,防止干扰 2 3 后续实验。加入氨水 浓后转化为 无色的 被氧化为蓝色的 ,方程式为 、 。 (3)结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 或 ; 反应为可逆反应,加入浓KI溶液,I 浓度减小, 2 CuI转化为Cu和I,故产生白色沉淀溶解,出现红色固体的过程。 2 (4)要验证I 能将Cu氧化为Cu2+,需设计原电池负极材料为Cu,b为含nmolI 的4mol·L-1的KI溶液。 2 2 (5)含nmolI 的4mol·L-1的KI溶液铜与碘反应的体系在原电池装置中,I 将Cu氧化为Cu2+;而在实验Ⅰ、 2 2 实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在,这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生 成CuI沉淀或 ,Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强,发生反应 和 。 即时训练 4.(2023·浙江联考一模)探究氮元素及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论正确的是 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】实验目的 实验方案 现象和结论 检验某红棕色气体是 A 将该气体通入淀粉—KI溶液 若溶液变蓝,则该气体为NO 2 否为NO 2 检验某钠盐溶液中是 取少量该溶液于试管中,加稀盐酸 若溶液变黄色且试管上部产生红棕色气 B 否含有NO 酸化,再加入FeCl 溶液 体,则该溶液中含有NO 2 检验某固体物质是否 取一定量固体于试管中加浓NaOH 若产生的气体能使湿润的pH试纸变 C 为铵盐 溶液,微热 蓝,则该固体为铵盐 若固体由黑色变成红色,则证明NH 具 3 D 检验NH 具有还原性 将干燥的NH 通入灼热的CuO 3 3 有还原性 【答案】D 【解析】红棕色的溴蒸气也能碘化钾溶液反应生成使淀粉溶液变蓝色的单质碘,则溶液变蓝色不能说明红 棕色气体为二氧化氮,故A错误;酸性条件下硝酸根离子也能与溶液中的亚铁离子反应生成铁离子、一氧 化氮和水,则溶液变黄色且试管上部产生红棕色气体不能说明溶液中含有亚硝酸根离子,故B错误;金属 氮化物如氮化镁能与水反应生成能使湿润的pH试纸变蓝的氨气,则产生的气体能使湿润的pH试纸变蓝不 能说明该固体为铵盐,故C错误;将干燥的氨气通入灼热的氧化铜,固体由黑色变成红色说明氨气与氧化 铜共热反应生成氮气、铜和水,反应中氮元素的化合价升高被氧化,氨气是反应的还原剂,表现还原性, 故D正确;故选D。 5.(2023·江苏南通模拟)下列实验方案能达到探究目的的是 选 实验方案 探究目的 项 A 向2mL5%H O 溶液中滴加几滴FeSO 溶液,观察气泡产生情况 Fe2+能否催化HO 分解 2 2 4 2 2 B 用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,观察火焰颜色 溶液中是否存在钠盐 向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热 C 溶液中是否存在NH + 4 观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色 D 向盛有SO 水溶液的试管中滴加石蕊,观察颜色变化 SO 水溶液是否具有酸性 2 2 【答案】D 【解析】HO 具有氧化性,会把亚铁离子氧化为三价铁离子,无法达到探究目的,A错误; 可以通过焰 2 2 色反应确认是否含有钠元素,但溶液中不一定是钠盐,B错误;检验铵根离子应该用湿润的红色石蕊试纸, C错误;向盛有SO 水溶液的试管中滴加石蕊,溶液会变红色,证明SO 水溶液有酸性,D正确;故选 2 2 D。 6.(2023·辽宁大连八中模拟)下列实验探究方案能达到探究目的的是 选 探究方案 探究目的 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】项 A 向 溶液中滴加2滴 饱和溶液,煮沸 制备 胶体 B 将乙醇和浓硫酸加热后生成的气体通入溴水 乙烯可以发生加成反应 C 将 通入适量品红溶液中 探究 的漂白性 室温下,分别测定浓度均为 溶液和 比较 和 的 D 溶液的 酸性 【答案】C 【解析】向沸水中加入2滴 饱和溶液会制备得到氢氧化铁胶体,但氢氧化钠溶液不行,因为两者发 生复分解会生成氢氧化铁沉淀,A错误;将乙醇和浓硫酸加热产生的乙烯气体中含SO ,SO 也能与溴水发 2 2 生反应而使其褪色,所以不能证明探究的目的,B错误;二氧化硫能使品红溶液褪色,所以探究方案能达 到探究目的,C正确;磷酸为三元弱酸,碳酸为二元弱酸,通过等浓度的正盐比较其溶液的pH,无法直接 说明磷酸与碳酸的酸性,D错误;故选C。 1.(2023·辽宁阜新实验中学模拟)下列实验设计方案合理且能达到相应实验目的的是 选 实验目的 实验设计 项 将溴乙烷、乙醇和烧碱的混合物加热,产生的气体通入溴水中,溴水 A 溴乙烷发生了消去反应 颜色褪去 验证工业电石(CaC )与水反 2 B 将生成的气体通入酸性KMnO 溶液,观察现象 4 应生成乙炔 向盛有3mL0.1mol·L-1AgNO 溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1NaCl溶 3 C 比较Ksp(AgI)K (CaCO) sp 3 2 3 sp 4 sp 3 探究Ag+与Fe3+氧化 向Fe(NO ) 和KSCN 的混合溶液中滴加 溶液变红,说明氧化性: 3 2 D 性的强弱 酸化的AgNO 溶液 Ag+>Fe3+ 3 【答案】C 【解析】试纸变蓝,说明溶液中可能含有铵盐,也可能含有氨水,A项错误;当固体中同时含有铁和氧化 铁时也会出现该现象,B项错误;向饱和CaSO 溶液中滴加相同浓度的NaCO 溶液,产生白色沉淀,说明 4 2 3 K (CaSO)>K (CaCO),C项正确;NO 在酸性条件下也有氧化性,也可以氧化Fe2+,溶液变红不能证明 sp 4 sp 3 是Ag+氧化了Fe2+,还是H+和NO 氧化了Fe2+,D项错误;故选C。 3.(2023·安徽合肥一六八中学模拟)下列实验方案设计(操作)、现象和结论都正确的是 选 方案设计(操作) 现象和结论 项 向淀粉溶液中加适量20%H SO 溶液并加热,冷却后加足 2 4 A 溶液不变蓝,说明淀粉水解完全 量NaOH溶液,再滴加少量碘水 产生白色沉淀,说明结合质子的能力: B 向NaAlO 溶液中滴加NaHCO 溶液 2 3 AlO >CO 相同温度下,向100mL浓度均为0.01mol•L-1的NaCl和 先产生白色沉淀,后产生砖红色沉淀, C NaCrO 混合液中滴加0.01mol•L-1AgNO 溶液 说明K (AgCl)<K (Ag CrO) 2 4 3 sp sp 2 4 D 向Ba(NO ) 溶液中通入适量的SO 产生白色沉淀,该沉淀为BaSO 3 2 2 3 【答案】B 【解析】碘水能与过量的氢氧化钠溶液反应生成碘化钠、次碘酸钠和水,则向淀粉溶液中加适量20%硫酸 溶液并加热,冷却后加足量氢氧化钠溶液,再滴加少量碘水,溶液不变蓝色不能说明淀粉水解完全,故A 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】错误;偏铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠,则向偏铝酸钠溶液中滴加碳酸氢钠 溶液,产生白色沉淀说明偏铝酸根离子结合质子的能力强于碳酸根离子,故B正确;相同温度下,向 100mL浓度均为0.01mol•L-1的氯化钠和铬酸钠混合溶液中加入硝酸银溶液,先产生白色沉淀,后产生砖红 色沉淀,说明氯化银的溶解度小于铬酸钠,由于两种沉淀的组成类型不同,无法比较溶度积的大小,故C 错误;二氧化硫与水反应生成亚硫酸使溶液呈酸性,则向硝酸钡溶液中通入二氧化硫,酸性条件下硝酸根 离子会将二氧化硫氧化为硫酸,硫酸与溶液中的钡离子生成硫酸钡白色沉淀,故D错误;故选B。 4.(2023·浙江温州知临中学二模)下列有关铁及其化合物的实验方案,对应的现象和结论都正确的是 选 实验方案 现象 结论 项 将红热的铁与水蒸气在高温条件下反 反应结束后有黑色固体生成,且 铁与水蒸气在高温下 A 应,反应结束后,将磁铁靠近产物 该固体被磁铁吸引 反应,生成 为了验证 的还原性,取 溶液于 B 酸性高锰酸钾溶液紫色褪去 具有还原性 试管中,加入酸性高锰酸钾溶液 取 溶液与试管中,逐滴加入 和 既发生氧 加入稀盐酸前,溶液由黄色变为 溶液至过量。再加入过量稀盐酸 化还原反应,也发生 C 红棕色。加入稀盐酸和 溶 和 溶液 双水解 液后产生白色沉淀 向少量蒸馏水的试管里滴加2滴 与 的配位能 D 溶液,然后再滴加2滴硫氰 溶液变血红色 力小于 化钾溶液 【答案】C 【解析】将红热的铁与水蒸气在高温条件下反应,反应结束后,将磁铁靠近产物,该固体被磁铁吸引,该 固体可以是Fe也可以是 ,并不能确定一定生成 ,A错误;Cl-也具有还原性,可以使酸性高锰 酸钾溶液褪色,并不能确定是 使高锰酸钾褪色,B错误;取 溶液与试管中,逐滴加入 溶液至过量。再加入过量稀盐酸和 溶液,加入稀盐酸前,溶液由黄色变为红棕色,说明发生 水解反应产生了 。加入稀盐酸和 溶液后产生不溶于盐酸的白色沉淀 ,说明Fe3+将 氧化为 ,C正确;向少量蒸馏水的试管里滴加2滴 溶液,然后再滴加2滴硫氰化钾溶液, 无明显现象,现象错误,D错误。故选C。 5.(2023·江苏连云港模拟)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是 选 探究方案 探究目的 项 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A 向 溶液中滴加少量酸性 溶液,观察现象 具有还原性 向淀粉溶液中加入适量20% 溶液,加热,冷却后加入新制 悬 B 淀粉已水解 浊液加热,观察现象 提纯含有少量乙酸的 C 向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液,振荡后静置,分液 乙酸乙酯 向麦芽糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加 麦芽糖水解产物具有 D 入银氨溶液,水浴加热,观察现象 还原性 【答案】A 【解析】向 溶液中滴加少量酸性 溶液,紫红色褪去,说明 具有还原性,A正 确; 向淀粉溶液中加入适量20% 溶液,加热,冷却后应先加NaOH将溶液调至碱性,再加入新制 悬浊液加热,B错误;向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量NaOH溶液,乙酸和乙酸乙酯都要 和NaOH发生反应,不能实现提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯的目的,C错误;向麦芽糖溶液中加入少量稀 硫酸,加热,滴加NaOH溶液调至呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,可观察到产生银镜,但是不能说 明麦芽糖水解产物具有还原性,因为麦芽糖含有醛基,本身就具有还原性,D错误;故选A。 6.(2023·广东汕头金山中学三模)下列实验方案能达到实验目的的是 选 实验目的 实验方案 项 配 溶 A 将 溶于蒸馏水配成 溶液 液 溶液中滴足量盐酸,再滴少量 溶液,观察是否产生白 B 验证 是否变质 色沉淀 将 与 溶液振荡后共热,一段时间后冷却,取上层 C 检验 中的溴元素 溶液加入 溶液,观察是否产生黄色沉淀 比较 和 的酸 用 试纸分别测定浓度相等的 溶液和 溶液的 D 性强弱 【答案】B 【解析】配制配500mL0.2mol/LCuSO 溶液,需称取CuSO ⋅5HO的质量为0.5L×0.2mol/L×250g/ 4 4 2 mol=25.0g,A不符合题意;NaSO 溶液中滴加足量盐酸,目的是除去 ,再滴加少量BaCl 溶液,若有 2 3 2 白色沉淀生成,则该沉淀为BaSO,说明NaSO 被氧化为NaSO ,NaSO 已变质,反之则未变质,B符合 4 2 3 2 4 2 3 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】题意;AgNO 能和NaOH反应生成AgOH沉淀,会干扰实验,因此在加入AgNO 溶液之前,应加稀硝酸酸 3 3 化,C不符合题意;NaClO溶液具有漂白性,能将pH试纸漂白,D不符合题意;故选B。 7.(2023·北京东城模拟)下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 目的 实验方案 A 比较Mg、Al的金属性 向MgCl 、AlCl 溶液中分别加入过量NaOH溶液 2 3 B 鉴别KBr和 KI溶液 将少量氯水分别滴入两溶液后,再加入少量CCl 4 C 证明苯环对羟基的影响 分别向苯和苯酚溶液中滴加饱和溴水 D 比较苯酚和乙酸的酸性 测定相同温度与浓度时苯酚钠和乙酸钠的pH 【答案】C 【解析】MgCl 加入过量NaOH溶液生成Mg(OH) 沉淀, AlCl 溶液中加入过量NaOH溶液先生成氢氧化 2 2 3 铝沉淀后又溶解生成NaAlO ,说明Al(OH) 是两性氢氧化物,碱性更弱,金属的最高价氧化物对应的水化 2 3 物碱性越弱,金属性越弱,Mg的金属性大于Al,故A正确;氯水分别滴入两溶液后分别置换出Br 和I, 2 2 在CCl 中分别显示红棕色和紫红色,可以鉴别,故B正确;苯和苯酚中分别滴入饱和溴水,苯与溴水不反 4 应,发生萃取,苯酚与浓溴水生成三溴苯酚白色沉淀,这体现的是羟基对苯环的影响,使苯环上氢原子易 被取代,不是苯环对羟基的影响,故C错误;苯酚钠和乙酸钠都是强碱弱酸盐,发生水解,按照越弱越水 解规律,测定相同温度与浓度时苯酚钠和乙酸钠的pH,pH值越大碱性越强,说明水解程度越大,对应的 酸越弱,故D正确;故选C。 8.(2023·广东茂名第一中学一模)亚硝酸钠( )是一种常见的食品添加剂。某实验小组制备 并对其性质进行探究。已知: 与 反应,可生成 白色沉淀或无色配离子。 回答下列问题: I. 的制取(夹持装置略) 向装置A中通入一段时间 ,再通入NO和 混合气体,待 反应完全后,将所得溶液经系列操 作,得到 白色固体。 (1)图中作反应器盛放碳酸钠溶液的仪器名称是 。 (2)通入NO和 混合气体之前先通入一段时间 的目的是 。 (3)制取 的化学方程式是 ,常温下 溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表 示)。 II. 性质探究 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】将实验i制取的 固体配制成约 溶液,进行实验ii和iii。 (4)由实验ii的现象得出结论:白色沉淀的生成与 有关。 (5)①酸性条件下, 氧化 的离子方程式是 。 ②甲同学认为,依据实验iii的现象可以得出结论:该条件下, 能氧化 。乙同学则认为试验i中制得 的 溶液中可能含有副产物 , 在酸性条件下也能氧化 ,仅凭实验iii不能得出上述结论。 【答案】(1)三颈烧瓶 (2)排出装置内的氧气,防止亚硝酸钠氧化 (3) (4) 溶液(或 溶液)的相对用量 (5) 硝酸钠(或 ) 【分析】由实验装置图可知,制备亚硝酸钠时,先向盛有碳酸钠溶液的三颈烧瓶中通入一段时间的氮气, 排尽装置中的空气后,再通入一氧化氮和二氧化氮混合气体,一氧化氮和二氧化氮在碳酸钠溶液中反应生 成亚硝酸钠和二氧化碳,盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶用于吸收一氧化氮,防止污染空气; 【解析】(1)由图示装置,盛放碳酸钠溶液的仪器名称是三颈烧瓶; (2)通入一段时间的氮气,排尽装置中的空气,防止亚硝酸钠氧化; (3)由分析可知,一氧化氮和二氧化氮在碳酸钠溶液中反应生成亚硝酸钠和二氧化碳,反应为 ,NaNO 水解呈碱性, ; 2 (4)由实验现象可知,向亚硝酸钠溶液中加入硝酸银溶液时,先没有白色沉淀生成,后有白色沉淀生成, 说明白色沉淀的生成于硝酸银溶液和亚硝酸钠溶液的相对用量有关; (5)①由实验现象可知,向亚硝酸钠溶液中滴加淀粉碘化钾溶液无明显现象,滴加稀硫酸后,溶液变蓝, 有无色气体生成,说明酸性条件下,亚硝酸钠溶液于碘化钾溶液发生氧化还原反应生成硫酸钠、硫酸钾、 碘、一氧化氮和水, ; ②由题意可知,一氧化氮和二氧化氮在碳酸钠溶液中反应生成亚硝酸钠和二氧化碳时,可能生成硝酸钠; 9.(2023·湖南邵阳第二中学模拟)某学生对 的还原性进行实验探究,根据所学知识,回答下列问题: 实验一: 与漂粉精(已在空气中露置了一小段时间)反应的实验探究 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】步骤①:取4g漂粉精固体,加入100 mL水,固体有少量不溶解,溶液略有颜色,过滤,pH计测得漂粉精 溶液的pH约为12。 步骤②:将 验持续通入漂粉精溶液中,液面上方出现白雾,稍后出现浑浊,溶液变为黄绿色,最后产 生大量白色沉淀,黄绿色褪去。 (1) 的VSEPR模型为 。 (2)若向水中持续通入 ,未观察到白雾。推测步骤②中的白雾是由HCl小液滴形成的,进行如下实 验: a.用湿润的淀粉碘化钾试纸检验白雾,无变化; b.用酸化的 溶液检验白雾,产生白色沉淀A。 I.实验a的目的是 。 II.白色沉淀A可能为 (填化学式)。 (3)步骤②中溶液变为黄绿色的可能原因:随着溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和 发生反应。通 过进一步实验确认了这种可能性,设计的实验操作为 。 (4)向步骤①中过滤后得到的固体中加入稀盐酸,可能观察到的实验现象为 。 实验二: 与 溶液反应的实验探究 实验步骤:将一定量的 通入 溶液中,有白色沉淀生成。 经分析, 与 溶液反应可能有两种情况: c.若通入少量 ,则反应为 d.若通入过量 ,则反应为 为了探究发生了哪一种情况,取上述反应后过滤所得的溶液,分别装入A、B、C、D四支试管中,进行如 下实验: (5)试管A中有气体生成,则该气体可能为 (填化学式)。 (6)下列实验现象能说明发生的是情况c的是 (填标号,下同),能说明发生了情况d的是 。 A.试管A中有气体生成 B.试管B中溶液颜色发生了变化 C.试管C中有气体生成 D.试管D中有白色沉淀生成 【答案】(1)平面三角形 (2)检验白雾中是否含有Cl,排除Cl 干扰 AgCl(或Ag SO )或AgCl和Ag SO ) 2 2 2 4 2 4 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)取少量步骤①制取的漂粉精溶液,逐滴加入稀硫酸,观察溶液是否变为黄绿色 (4)固体溶解,有无色无味的气体产生 (5)H 或NO或H 和NO的混合物 2 2 (6) B D 【解析】(1)SO 的中心S原子的价层电子对数为2+ =2+1=3,其VSEPR模型为平面三角形。 2 (2)向漂粉精溶液中通入二氧化硫,生成硫酸钙、HCl和HClO,而HCl和HClO反应会生成氯气,用湿 润的淀粉碘化钾试纸检验白雾中是否含有Cl,排除Cl 的干扰;若用酸化的AgNO 溶液检验白雾,Ag+和 2 2 3 Cl-会发生反应生成AgCl沉淀;SO 不能与水蒸气形成白雾,但是白雾中可能含有SO ,SO 可以被氧化成 2 2 2 硫酸,硫酸与AgNO 溶液反应产生Ag SO 白色沉淀,因此白色沉淀A可能为Ag SO 或AgCl或两者同时 3 2 4 2 4 存在。 (3)步骤②中溶液变为黄绿色的可能原因:随着溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应产生 黄绿色的Cl,为进一步确认了这种可能性,可以设计实验操作:取少量步骤①制取的漂粉精溶液,逐滴 2 加入稀硫酸,观察溶液是否变为黄绿色。 (4)由于漂粉精在空气中露置过,可能已经部分变质生成了CaCO ,加入稀盐酸,固体溶解,有无色无 3 味的气体产生。 (5)情况c和情况d均有H+产生,加入锌粉,若发生情况c,溶液中有 和H+,加入锌粉会产生NO气 体,若发生情况d,溶液中有H+,加入锌粉会产生H,两种情况均有则会产生两种气体的混合气体,故试 2 管A中生成的气体可能为H 或NO或H 和NO的混合物。 2 2 (6)A.由(5)题可知,无论发生哪种情况,都会产生气体,故试管A中有气体生成,不能说明发生哪 种情况; B.若发生情况c,试管B中有 和H+,向试管B中加入铜粉,试管B中溶液会变为蓝色,若发生情况 d,试管B中有H+,向试管B中加入铜粉,铜粉不会溶解,试管B中溶液不会改变颜色;故试管B中溶液 颜色发生了变化,能说明的是情况c; C.由(5)题可知,无论发生哪种情况,试管C中都有H+,向试管C中加入NaHCO 粉末,都会产生气 3 体,故试管C中有气体生成,不能说明发生哪种情况; D.若发生情况d,试管D中有 ,向试管D中加入BaCl 溶液,会产生白色沉淀;若发生情况c,试管 2 D中没有 ,向试管D中加入BaCl 溶液,不会产生白色沉淀;故试管D中有白色沉淀生成,能说明的 2 是情况d; 综上所述,能说明发生的是情况c的是B,能说明发生了情况d的是D。 10.(2023·上海嘉定一模) Ⅰ.制备无水氯化铁 实验室利用如图装置在500~600℃制备无水氯化铁。 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】已知:氯化铁熔点306℃,沸点316℃,易升华、易潮解。 (1)制备无水氯化铁的化学方程式 ;装置B的作用 ;针对该装置存在的主要缺陷,提出 一个改进意见 。 Ⅱ.探究氯化铁的性质 化学社团在常温下配制了不同浓度的 溶液,分别测定其pH,20小时后再次测定pH,得到下列数据 记录: 序号 浓度( ) pH(刚刚配制) pH(20小时后) 1 0.125 1.59 1.12 2 0.025 2.07 1.68 3 0.005 2.53 2.1 小组成员探究分析下列问题: (2)配制 溶液的方法 。 (3) 溶液配制后,久置pH变小,简述原因 。 (4)表格中的数据能说明 溶液“越稀越水解”吗?用实验序号1和序号3的计算数据说明原因 。 (已知 ; ) (5)向 溶液中加入金属锌,写出可能发生的离子方程式: , ,简述以上反应如何能控制到铁离子全部转化成亚铁离子。 。 【答案】(1)2Fe+3Cl ====2FeCl 防止空气中水蒸气进入A中导致FeCl 潮解 2 3 3 装置B后缺少尾气吸收装置 (2)将FeCl 固体先溶于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度 3 (3)Fe3+离子水解达到平衡所需要的时间可能很长,刚配制好的FeCl 溶液并没有达到水解平衡 3 (4)序号1实验所得溶液中Fe3+离子的转化率为 ×100%≈20.2%,序号3实验所得溶液中Fe3+离子 的转化率为 ×100%≈52.7%,序号3实验中Fe3+离子转化率大于序号1实验说明溶液FeCl 越稀越水 3 解 (5) Fe2++Zn=Fe+Zn2+ 向1L0.125mol/L FeCl 溶液中加入4.06gZn 3 【分析】该实验的实验目的是制备氯化铁,并探究氯化铁的水解性和氧化性,由实验装置图可知,装置A 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】中铁与氯气共热反应制备氯化铁,装置B中盛有的无水氯化钙用于吸收空气中水蒸气,防止水蒸气进入A 中导致氯化铁潮解,氯气有毒,该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置,会污染空气。 【解析】(1)由分析可知,装置A中发生的反应为铁与氯气共热反应生成氯化铁,反应的化学方程式为 2Fe+3Cl 2FeCl ,装置B中盛有的无水氯化钙用于吸收空气中水蒸气,防止水蒸气进入A中导致氯化铁 2 3 潮解,氯气有毒,该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置,会污染空气,故选:2Fe+3Cl ====2FeCl ;防止空 2 3 气中水蒸气进入A中导致FeCl 潮解;装置B后缺少尾气吸收装置; 3 (2)由表格数据可知,氯化铁在溶液中水解使溶液呈酸性,所以配制氯化铁溶液时应将氯化铁固体先溶 于较浓的盐酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,故选:将FeCl 固体先溶于较浓的盐酸中,然后再 3 用蒸馏水稀释到所需的浓度; (3)由表格数据可知,氯化铁溶液配制后,溶液久置后pH会减小说明铁离子水解达到平衡所需要的时间 可能很长,刚配制好的氯化铁溶液并没有达到水解平衡,故选:Fe3+离子水解达到平衡所需要的时间可能 很长,刚配制好的FeCl 溶液并没有达到水解平衡; 3 (4)由表格数据可知,序号1实验所得溶液中铁离子离子的转化率为 ×100%≈20.2%,序号3实 验所得溶液中铁离子离子的转化率为 ×100%≈52.7%,序号3实验中铁离子离子转化率大于序号1 实验说明溶液氯化铁越稀越水解,故选:序号1实验所得溶液中Fe3+离子的转化率为 ×100%≈20.2%,序号3实验所得溶液中Fe3+离子的转化率为 ×100%≈52.7%,序号3实验中Fe3+离 子转化率大于序号1实验说明溶液FeCl 越稀越水解; 3 (5)铁的金属性弱于锌,则向氯化铁溶液中加入过量锌,可以将铁离子先还原为亚铁离子,后与亚铁离 子反应生成铁,生成铁的离子方程式为Fe2++Zn=Fe+Zn2+,所以能控制到铁离子全部转化成亚铁离子的操作 为向1L0.125mol/L氯化铁溶液中加入4.06g锌,故选:Fe2++Zn=Fe+Zn2+;向1L0.125mol/L FeCl 溶液中加 3 入4.06gZn。 11.(2023·广东韶关模拟)某学习小组对Cu与HNO 的反应进行了研究。 3 (1)铜与稀硝酸反应的化学方程式是 。 (2)利用下图装置完成Cu与HNO 制取氮氧化物的反应。实验可观察到装置B中液面上方为无色气体, 3 C中液面上为红棕色气体。 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】①盛稀硝酸的仪器名称 。 ②为排尽整套装置内的空气,先打开弹簧夹,通入 (填化学式),一段时间后关闭弹簧夹。 ③C中液面上为红棕色气体,其原因是 (用化学方程式表示)。 (3)下图是学习小组在做铜与硝酸反应的实验时的操作和现象。图中溶液A遇铜片立即产生气泡,而相 同条件下 稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生。分析溶液A 的成分后,学习小组探究溶液A与铜片能够立即发生反应的原因。 ①假设1: (填化学式)对该反应有催化作用。 实验验证:向溶液B中加入少量硝酸铜固体,溶液呈浅蓝色,放入铜片,没有明显变化。 结论:假设1不成立。 ②假设2:NO 对该反应有催化作用。 2 方案1:向放有铜片的溶液B中通入少量NO ,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补 2 充对比实验:另取一份放有铜片的溶液B,向其中加入数滴5mol·L—1硝酸,无明显变化。补充该实验的目 的是 。 方案2:向A中鼓入N 数分钟得溶液C.相同条件下,铜片与A、C溶液的反应速率分别为 、 , 2 当 。(填“>”、“=”、“<”)时,实验能够证明假设2成立。 ③经检验,A溶液中还含有少量亚硝酸HNO。 2 设计实验证明HNO 也对该反应有催化作用。操作和预期现象是:向含有铜片的B溶液中 。 2 最后结论:NO 和HNO 对铜与硝酸的反应都有催化作用。 2 2 【答案】(1) (稀)= (2) 分液漏斗或滴液漏斗 N、CO、稀有气体等 (浓)= 2 2 (3) 或 排除通NO 带来的硝酸浓度增大的影响 > 加入少量的固体 2 NaNO ,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行 2 【解析】(1)稀硝酸是氧化剂,铜是还原剂,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,配平后方程 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】式为 (稀)= ,故选: (稀)= 。 (2)装置A中稀硝酸和铜反应生成NO,装置B除去NO中的硝酸,装置C中NO和浓硝酸反应生成了 NO ,装置D除去尾气,避免污染空气。 2 ①根据装置图,可得盛稀硝酸的仪器名称为分液漏斗或滴液漏斗,故选:分液漏斗或滴液漏斗。 ②为了排除装置内的空气,需要通入不与产生气体反应的气体,可通入N、CO、稀有气体等,故选: 2 2 N、CO、稀有气体等。 2 2 ③根据装置B中为无色气体,可知通入C中的气体为NO,装置C中液面上为红棕色气体,可知NO和浓 硝酸反应生成了NO ,所以方程式为 (浓)= ,故选: (浓)= 2 。 (3)①由验证性实验加少量硝酸铜固体可得,该假设是探究 或 对该反应有催化作用,故 选: 或 。 ②因为NO 会和水反应产生硝酸,致使硝酸浓度增大,避免浓度对反应的影响,故需增加对照实验;向A 2 中鼓入N 数分钟,使得溶液中NO 的浓度下降,得溶液C,当 > 。时,实验能够证明假设2成立。 2 2 故选:排除通NO 带来的硝酸浓度增大的影响;>。 2 ③欲设计实验证明HNO 也对该反应有催化作用,只需证明往含有铜片的B溶液中加入少量的固体NaNO 2 2 比没加的速率快就行。故选:加入少量的固体NaNO ,B中铜片上立即生成气泡,反应持续进行。 2 12.(2023·湖北联考模拟)某兴趣小组设计了以下实验方案,探究Fe2+与SCN-能否反应生成配合物。回 答下列问题: (1)制备FeCO 固体的实验装置如下图所示: 3 ①FeCO 由FeSO 溶液和NaHCO 溶液混合制备,反应的离子方程式为 , 3 4 3 ②仪器a的名称是 ,检查装置气密性后,依次打开活塞K、K、K,反应一段时间后,打开K, 4 3 1 2 关闭 ,反应结束后,将b中FeCO 固体纯化备用。 3 (2)分别取等量少许FeCO 固体于两支试管中,进行如下图所示实验I和实验II: 3 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】①向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度增大,这种现象叫做 “盐效应”。则实验II中KCl溶液会使FeCO(s) Fe2+(aq)+CO (aq)溶解平衡向 (填“溶解”或 3 “沉淀”)方向移动。 ②已知相同浓度的KSCN和KCl溶液的“盐效应”作用相近。两组实验的滤液中二价铁的总浓度实验I (填“大于”“等于”或“小于”)实验II,其原因是 。 (3)根据上述实验所得结论:Fe2+和SCN- (填“能”或“不能”)反应生成配合物。 【答案】(1)Fe2++2HCO =FeCO ↓+CO ↑+H O 恒压滴液漏斗 K、K 3 2 2 1 3 (2)溶解 大于 除了盐效应外,Fe2+跟SCN-发生反应生成配合物,也能促进FeCO(s) Fe2+ 3 (aq)+CO (aq)溶解平衡向溶解方向移动 (3)能 【分析】稀硫酸与铁反应生成氢气和硫酸亚铁,其反应为 ,a为恒压滴液漏斗,打 开 ,关闭 ,产生的气体可以排除装置内空气;打开 ,关闭 、 , 使 溶液进入 三颈烧瓶中与 溶液反应,其反应的离子方程式为 。 【解析】(1)① 溶液与 溶液反应生成 的离子方程式为 ,故填 ; ②仪器a为恒压滴液漏斗;依次打开活塞K、K、K,反应一段时间后,打开K,关闭 、 , 使 4 3 1 2 溶液进入三颈烧瓶中与 溶液反应,故填恒压滴液漏斗、 、 ; (2)①向难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液,会使难溶电解质溶解度增大,KCl属于 强电解质,所以实验II中KCl溶液会使 溶解平衡向溶解方向移动,故填溶 解; ②实验Ⅰ的滤液和实验Ⅱ的滤液中加入相同物质后有不同现象,实验Ⅰ除了溶液变红外还有红褐色沉淀生 成,对比实验Ⅱ说明实验Ⅰ的滤液中 浓度比实验Ⅱ大,说明除了盐效应外, 跟 发生反应生 成配合物,也能促进 溶解平衡向溶解方向移动,所以两组实验的滤液中二 价铁的总浓度实验I大于实验II,故填大于、除了盐效应外, 跟 发生反应生成配合物,也能促进 溶解平衡向溶解方向移动; 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)根据实验Ⅰ的现象, 和 能反应生成配合物,故填能。 13.(2023·北京丰台三模)某小组研究NaS 溶液与KMnO 溶液反应,探究过程如下。 2 4 实验 I II 序号 加10滴(约0.3mL) 溶液 滴加10滴约(0.3mL) 酸性KMnO 4 溶液( 酸化至 ) 实验 酸性KMnO 溶液( 4 过程 酸化至 ) 溶液 实验 紫色变浅( ),生成棕褐色沉淀( ) 溶液呈淡黄色( ),生成浅粉色沉淀( ) 现象 资料:i. 在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为 。 ii.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。 (1)根据实验可知,NaS具有 性。 2 (2)甲同学实验I中S2-被氧化成 。 ①根据实验现象,乙同学认为甲的不合理,理由是 。 ②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到有 ,得出S2-被氧化成 的结论,丙同学否定了该 结论,理由是 。 ③同学们经讨论后,设计了如下实验,证实该条件下 的确可以将S2-氧化成 。 a.右侧烧杯中的溶液是 。 b.连通后电流计指针偏转,一段时间后, (填操作和现象)。 (3)实验I的现象与资料ⅰ存在差异,其原因是新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物( )发生反应,该 反应的离子方程式是 。 (4)实验II的现象与资料也不完全相符,丁同学猜想其原因与(3)相似,经验证猜想成立,他的实验方 案是 。 (5)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与 因 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】素有关。 【答案】(1)还原 (2)溶液呈紫色,说明酸性 溶液过量, 能被其继续氧化 因 溶液是用 酸化 的,故溶液中出 不一定是氧化新生成的 溶液( 酸化至 ) 取左 侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加 溶液,观察到有白色沉淀生成 (3) (4)将实验I中生成的 分离洗涤后,加入 溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄 色,证明新生成的 与过量的S2-反应,故没得到 沉淀 (5)浓度、用量、溶液中的酸碱性 【解析】(1)表格中两个实验中Mn元素的化合价都降低了显示了氧化性,故NaS做还原剂,具有还原 2 性; (2)①根据实验现象,紫色变浅说明高锰酸钾过量, 具有还原性,还可以接着发生氧化还原反应, 故甲的不合理; ②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到有 ,不能得出S2-被氧化成 的结论,因 溶 液是用 酸化的,故溶液中出 不一定是氧化新生成的; ③a.证实该条件下 的确可以将S2-氧化成 ,设计成原电池,S2-失去电子变成 ,发生氧化反应, 应该在负极上反应,左侧烧杯应该是负极室,硫酸酸化的高锰酸钾溶液放在右侧烧杯,右侧为正极,故右 侧烧杯中的溶液是 溶液( 酸化至 ); b. 连通后电流计指针偏转,一段时间后,该条件下负极S2-失去电子生成 ,证明S2-氧化成了 ,取 左侧烧杯中的溶液,用盐酸酸化后,滴加 溶液,观察到有白色沉淀生成,说明生成了 ; (3)实验I的现象与资料ⅰ存在差异,KMnO 被还原成Mn2+,实验I中溶液成浅紫色说明高锰酸钾过量, 4 新生成的产物(Mn2+)与过量的反应物( )发生反应生成棕褐色沉淀( ),该反应的离子方程式是 ; (4)在近中性条件下被还原为 ,实验II的现象是溶液呈淡黄色( ),生成浅粉色沉淀( ), KMnO 被还原成Mn2+, 溶液过量,S2-与 接着发生氧化还原反应生成浅粉色沉淀( )。为了 4 证明出现该现象的猜想其原因与(3)相似,可以将实验I中生成的 分离洗涤后,加入 溶液,观察到有浅粉色沉淀,且溶液呈黄色,证明新生成的 与过量的S2-反应,故没 得到 沉淀; (5)反思该实验,反应物相同,滴加顺序不同,反应物的浓度不同,酸碱性不同,而现象不同,体现了 物质变化不仅与其自身的性质有关,还与浓度、用量、溶液中的酸碱性; 14.(2023·广东江门模拟)焦亚硫酸钠(Na SO)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸 2 2 5 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。 (1)制备NaSO,如图(夹持及加热装置略) 2 2 5 可用试剂:饱和NaSO 溶液、浓NaOH溶液、浓HSO 、苯、NaSO 固体焦亚硫酸钠的析出原理: 2 3 2 4 2 3 NaHSO(饱和溶液)→Na SO(晶体)+H O(1)。 3 2 2 5 2 ①F中盛装的试剂是 。E装置的作用是 。 ②通入N 的作用是 。 2 ③Na SO 晶体在装置 中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。 2 2 5 (2)设计实验探究NaSO 的性质,完成表中填空: 2 2 5 NaSO 的性质 探究NaSO 性质的操作及现象 2 2 5 2 2 5 探究 NaSO 的溶液呈酸 2 2 5 用适量蒸馏水溶解少量NaSO 固体于试管中,① 2 2 5 一 性 探究 NaSO 晶体具有还 取少量NaSO 晶体于试管中,滴加1mL2mol•L-1酸性KMnO 溶液,剧烈反 2 2 5 2 2 5 4 二 原性 应,溶液紫红色很快褪去 ①补充步骤①的操作与现象: (提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器) ②探究二中反应的离子方程式为 。 (3)试设计检验NaSO 晶体在空气中已被氧化的实验方案 。 2 2 5 【答案】(1)浓NaOH溶液 防倒吸 排尽空气,防止NaSO 被氧化 D 2 2 5 (2)用玻璃棒醮取少量NaSO 溶液点在pH试纸上,试纸变红 5SO +4MnO +2H+=10SO +4Mn2+ 2 2 5 2 +H O 2 (3)取少量NaSO 晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液, 2 2 5 有白色沉淀生成 【分析】根据图可知:装置A中浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成SO ,装置D中盛放饱和NaSO 溶液,和 2 2 3 SO 反应得到NaHSO 饱和溶液,从而析出NaSO 晶体;二氧化硫有毒,装置F为尾气吸收装置,装置E 2 3 2 2 5 防止倒吸。 【解析】(1)①根据仪器的结构可知A为三颈烧瓶;装置F中盛放浓NaOH溶液吸收未反应的尾气,SO 2 极易溶液NaOH溶液,所以装置E用来防倒吸; ②Na SO 易被空气中的氧气氧化,所以要先用氮气排净装置中的空气; 2 2 5 ③装置D中盛放饱和NaSO 溶液,和SO 反应得到NaHSO 饱和溶液,从而析出NaSO 晶体; 2 3 2 3 2 2 5 (2)①探究一验证NaSO 的溶液呈酸性,可以通过测定pH值确定,具体操作为:用玻璃棒醮取少量 2 2 5 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】NaSO 溶液点在pH试纸上,试纸变红; 2 2 5 ②探究二中NaSO 与酸性KMnO 溶液发生氧化反应反应,KMnO 被还原为Mn2+,NaSO 被氧化为硫酸 2 2 5 4 4 2 2 5 钠,根据电子守恒、元素守恒可得离子反应为:5SO +4MnO +2H+=10SO +4Mn2++H O; 2 2 (3)NaSO 晶体在空气中被氧化会生成硫酸钠,若检验到硫酸根则可以证明晶体被氧化,具体操作为: 2 2 5 取少量NaSO 晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液,有白 2 2 5 色沉淀生成。 15.(2023·广东佛山一模)某小组探究乙醛与银氨溶液反应产生银镜的条件。 已知: 。 (1)向银氨溶液中滴加乙醛,振荡后将试管放在热水浴中加热,试管内壁产生银镜。写出反应的化学方 程式 。 (2)文献记载:碱性条件有利于银镜产生。小组设计实验验证该说法。 序 实验 试剂 混合液pH 现象 号 Ⅰ NaOH 10 常温产生银镜 Ⅱ 浓氨水 10 加热无银镜 Ⅲ 无 8 加热才能产生银镜 ①对比实验 和 ,证实了文献的说法。 ②实验Ⅱ未产生银镜,结合以下机理简要分析原因 。 CHCOO-+Ag 3 (3)文献还记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。小组进一步实验如下。 实验Ⅳ:向银氨溶液中加入NaOH溶液至pH=14,得到棕黑色沉淀,振荡后将试管放在热水浴中温热,有 气泡产生,试管内壁产生银镜。 ①实验Ⅳ中,将Ag元素还原的离子可能是 。 ②经检验棕黑色沉淀Y中含有Ag单质,请设计实验方案验证: 。 【答案】(1)CHCHO+2Ag(NH )OH CHCOONH+2Ag↓+3NH+H O 3 3 2 3 4 3 2 (2)Ⅰ Ⅲ Ag+浓度小或氨水浓度大, 逆向移动,Ag+浓度减小 (3) OH- 取棕黑色沉淀,加入稀硝酸溶液,产生无色气泡,气泡接触空气变为红棕色,说明存在 Ag 【分析】乙醛能还原银氨溶液,但需要提供一定的条件,如碱性条件,但使用氨水,则难以生成银镜,究 其原因,是氨水中氨的浓度过大,抑制了银氨离子的电离。 【解析】(1)向银氨溶液中滴加乙醛,在热水浴中加热,试管内壁产生银镜,则发生氧化反应,乙醛转 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】化为乙酸铵,化学方程式:CHCHO+2Ag(NH )OH CHCOONH+2Ag↓+3NH+H O。 3 3 2 3 4 3 2 (2)①从表中可以看出,三个实验都提供碱性条件,但Ⅱ中没有银镜生成,则对比实验Ⅰ和Ⅲ,证实了 文献的说法。 ②实验Ⅱ未产生银镜,从CHCHO的转化分析,我们没有发现问题,问题只能是c(Ag+),则原因是: 3 Ag+浓度小或氨水浓度大, 逆向移动,Ag+浓度减小。 (3)①实验Ⅳ中,提供强碱性环境,NH 不可能将Ag+氧化,则能将Ag元素还原的离子,只可能是 3 OH-。 ②经检验棕黑色沉淀Y中含有Ag单质,验证Ag时,可加入稀硝酸溶解,根据实验产生的现象进行判断, 实验方案为:取棕黑色沉淀,加入稀硝酸溶液,产生无色气泡,气泡接触空气变为红棕色,说明存在 Ag。 16.(2023·广东湛江模拟) I.配制100mL0.05mol·L-1Fe (SO ) 溶液。 2 4 3 (1)该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 。 (2)为了防止Fe (SO ) 水解,在配置过程中可以加入少量 。 2 4 3 Ⅱ.探究Fe (SO ) 与Cu的反应。 2 4 3 原理: (3)请写出Fe (SO ) 与Cu的反应的离子方程式: 。 2 4 3 开展实验并观察现象: 某实验小组在进行Fe (SO ) 与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究。 2 4 3 实验I: 提出问题: (4)实验前,小组同学步骤2后溶液不会变为红色,原因是 。 查阅文献:i.CuSCN为难溶于水的白色固体; ii.SCN-被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似。 提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能。 猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应。 猜测2:亚铁离子将其还原 , 。 (5)猜测1的离子方程式为 。 设计实验: 实验 对比实验及试剂 实验步骤 实验现象 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】序号 A试管 加入1mL0.4mol·L-1KSCN 开始时溶液的上方变为红色,一段时间后红 2 mL 0.1 mol/LFeSO 4 溶液 色向下蔓延,最后充满整支试管 溶液 Ⅱ B试管 加入1mL0.4mol·L-1KSCN 2mL0.1mol/LCuSO 溶 溶液变成绿色 4 溶液 液 加入2mL0.1mol·L-1CuSO 4 溶液变为淡蓝色 C试管 溶液 Ⅲ 2mL0.1mol/LFeSO 溶 4 再加1mL0.4mol·L-1KSCN 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一 液 溶液 段时间后整支试管溶液呈深红色 得出结论: (6)实验Ⅱ中试管 (填字母)中的现象可以证实猜测1不成立。 (7)Fe3+的氧化性本应强于Cu2+,结合实验Ⅲ中的现象解释 能正向发生的原因: 。 【答案】(1) 胶头滴管 100mL容量瓶 (2)稀硫酸 (3) (4)Cu粉过量,不应有Fe3+存在,也就不会有红色的Fe(SCN) 生成 3 (5) (6)B (7)由于SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得该 反应的平衡得以正向移动 【解析】(1)配制100mL0.05mol·L-1Fe (SO ) 溶液步骤为计算、称量、溶解、洗涤、转移、定容、贴签等, 2 4 3 需要的仪器为烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶。 (2)为了防止Fe3+水解,在配置过程中可以加入少量稀硫酸。 (3)Fe (SO ) 与Cu反应的离子方程式: 。 2 4 3 (4)根据 ,0.0001 mol Fe3+与0.15g(0.0023mol)Cu反应,Cu粉过量,不应有Fe3+存在, 应该没有剩余的Fe3+与KSCN结合生成红色的Fe(SCN) ,则原因是Cu粉过量,不应有Fe3+存在,也就不会 3 有红色的Fe(SCN) 生成。 3 (5)猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应,离子方程式: 。 (6)因为试管B与猜测1的离子相同,但是现象不同,实验Ⅱ中试管 B中的现象可以证实猜测1不成立。 (7)Fe3+的氧化性本应强于Cu+,结合实验Ⅲ中的现象解释 能正向发生的原因:由于 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得该反应的平 衡得以正向移动。 17.(2023·陕西渭南模拟)某小组同学探究 与新制 悬浊液的反应。 资料: 为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸;能与氨水反应生成 ,该物质在空气中会 立即被氧化成 而使溶液显蓝色。 C中实验现象 序 物质a 号 通入 前 通入 后 产生蓝色絮 开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置, Ⅰ 溶液 状沉淀 试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色 产生蓝色絮 开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成 Ⅱ 溶液 状沉淀 大量白色沉淀,溶液呈绿色 (1)装置B的作用是控制 气体的流速,则B中试剂是 。 (2)通入 前,实验Ⅰ、Ⅱ中产生蓝色絮状沉淀的离子方程式为 。 (3)实验Ⅰ通入 后产生砖红色沉淀 ,该反应的化学方程式为 。分析实验Ⅰ一段时间后砖红 色沉淀消失的可能原因 。 (4)同学们对实验Ⅱ中白色沉淀的成分继续探究。 ①甲同学取少量白色沉淀,洗净后加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为: 、 。 ②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为 ,实验方案如下: 填写下表空格: 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】试剂1 试剂2 蒸馏水 现象1 现象2 (5)实验Ⅰ和实验Ⅱ中 与新制 悬浊液均发生了 反应,反应现象的不同与 有关。 【答案】(1)饱和NaHSO 溶液 3 (2)Cu2++2OH-=Cu(OH) ↓ 2 (3) 2Cu(OH) +SO+2NaOH=Na SO +Cu O+3HO 溶液中溶解的SO 增多,溶液的酸性增强,使 2 2 2 4 2 2 2 Cu O溶解,砖红色沉淀消失 2 (4) 浓盐酸 白色沉淀溶解 出现白色沉淀 (5) 氧化还原 配制Cu(OH) 所用铜盐的阴离子种类 2 【分析】A制备二氧化硫,通过观察B中气泡的速度控制A中产生二氧化硫的速度,C中二氧化硫和新制 悬浊液的反应,D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,防止污染空气。 【解析】(1)B的作用是控制二氧化硫气体的流速,B中试剂不能吸收二氧化硫,所以B中试剂是饱和 NaHSO 溶液。 3 (2)通入SO 前,实验Ⅰ、Ⅱ中铜离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀,反应的离子方程式 2 为:Cu2++2OH-=Cu(OH) ↓。 2 (3)实验Ⅰ通入SO 后产生砖红色氧化亚铜沉淀,铜元素化合价由+2价降低为+1价,S元素化合价由+4 2 价升高为+6价,该反应的化学方程式2Cu(OH) +SO+2NaOH=Na SO +Cu O+3HO;Cu O在酸性溶液中溶 2 2 2 4 2 2 2 解转化为Cu和Cu2+,实验Ⅰ一段时间后, 溶液中溶解的SO 增多,溶液的酸性增强,使Cu O溶解,砖红 2 2 色沉淀消失。 (4)①甲同学取少量白色沉淀,洗净后加入氨水,得到蓝色溶液, 在空气中会立即被氧化成 而使溶液显蓝色,此过程中反应的离子方程式为: 、 ; ②CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸;取白色固体加浓盐酸,白色固体溶解,在加蒸馏水,又出 现白色沉淀,则说明白色固体是CuCl。 (5)实验Ⅰ和实验Ⅱ中SO 与新制Cu(OH) 悬浊液均发生了氧化还原反应,反应现象的不同与配制 2 2 Cu(OH) 所用铜盐的阴离子种类有关。 2 18.(2023·河南联考一模)某小组在验证反应“ ”,实验探究过程如下。结合探究 过程回答下列问题。 向硝酸酸化的 硝酸银溶液中(忽略 的水解)加入过量铁粉,搅拌后静置,一段时间后,将烧 杯底部黑色固体过滤,滤液呈黄色。 (1)检测到滤液中含有 ,可以选用的试剂为 (填化学式)溶液。 产生的原因可能有以 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】下几种。 假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生 。 假设b:空气中存在 , 被氧化为 ,写出反应的离子方程式: 。 假设c:酸性溶液中的 具有氧化性,可产生 。 (2)某同学证明上面假设c不成立,向硝酸酸化的 硝酸钠溶液中加入过量铁粉,搅拌后静置, 一段时间后,上层清液未变黄色,经检验无 。 (3)取过滤后的黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。 (4)某同学利用原电池证明 可以将 氧化为 ,设计了如图所示的原电池装置。连接装置后, 电流表中有电流通过,一段时间后电流表不再偏转(所用溶液均已去除 )。甲溶液中的溶质为 。写出石墨电极上发生的电极反应式: 。电流表指针不再偏转后,向左侧烧杯中加入 固 体,发现电流表指针反向偏转,此时石墨电极为 (填“正极”或“负极”),银电极的电极反应 式为 。 【答案】(1) KSCN (2) (3)加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀 (4) FeCl (或者FeSO 溶液) 正极 2 4 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以 此进行对比; 【解析】(1)铁离子和KSCN溶液反应变为红色,故检测到滤液中含有 ,可以选用的试剂为KSCN 溶液。 空气中存在 ,氧气具有氧化性,使得 被氧化为 ,反应为 ; (2)证明假设c错误,就是排除Ag+时实验比较,相当于没有Ag+存在的空白实验,考虑其他条件不要变 化,可以选用 NaNO 溶液;故选: ; 3 (3)黑色固体中含有过量铁,如果同时含有银,则可以加入HCl或HSO 溶解Fe,而银不能溶解。或者 2 4 先用硝酸溶解固体将银单质转化为硝酸银溶液,再用HCl检验Ag+。故操作为:取过滤后的黑色固体,洗 涤后,加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀,证明黑色固体中含有Ag。(或者加入足量 稀盐酸(或稀硫酸),固体未完全溶解)。 (4)利用原电池证明 可以将 氧化为 ,银离子发生还原反应为正极反应,银极为正极,亚铁 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】离子发生氧化反应为负极反应,石墨极为负极;则甲池应当注入FeCl (或者FeSO 溶液),负极反应为 2 4 ;电流表指针不再偏转后,向左侧烧杯中加入 固体,发现电流表指针反向偏转,则此时 石墨电极为正极,银电极为负极,负极银单质失去电子发生氧化反应生成银离子,电极反应式为 。 19.(2023·吉林延边第一中学模拟)某小组同学探究 与 溶液的反应,实验如下。 资料:i. (黄色) ii. 呈绿色(酸性条件下不稳定)、低浓度 呈无色、MnS为肉色沉淀。 iii. 实验Ⅰ: (1)用离子方程式表示 溶液显碱性的原因: 。 (2)将固体a过滤、洗涤,放置在空气中,固体变为棕黑色。 ①甲同学认为固体a中除了MnS外,还有 ,依据的现象是 。 ②乙同学认为根据上述现象不能得出固体a中含有 ,应补充对比实验: (填实验方案)。 实验证实固体a中含有 。 (3)固体b的主要成分是S。分析产生S的可能原因: 。 经检验,固体c的主要成分是 。 ①分析产生 的可能原因:酸性条件下, 将 氧化。 ②继续滴加酸性 溶液,溶液变为紫红色,仍有棕黑色固体。 实验Ⅱ:改用未经酸化的 溶液重复实验Ⅰ,产生棕黑色固体时溶液呈绿色。 (4)分析实验Ⅰ未见绿色的原因:取少量实验Ⅱ的绿色溶液,滴加硫酸,溶液变为紫红色,产生棕黑色 固体。该反应的离子方程式是 。 实验Ⅲ:向未经酸化的 溶液中滴加少量,产生棕黑色沉淀并检测到。 (5)综合上述实验, 与 溶液反应的产物与 等因素有关(答出两点即可)。 【答案】(1) (2)固体a放置在空气中变为棕黑色 将MnS放置在空气中,观察相同时间内是否变为棕黑色 (3) 、 、MnS被酸性 溶液氧化生成S; 在酸性条件下转化生成S 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(4) (5)反应物用量、添加顺序、溶液pH 【分析】硫化钠中加入酸性高锰酸钾溶液得到肉色固体为MnS,溶液为黄色,说明生成了 ,再加入酸 性高锰酸钾溶液,溶液为无色,可能含有 ,得到白色固体可能为 ,再加入酸性高锰酸钾溶 液,得到棕黑色固体为二氧化锰。据此解答。 【解析】(1) 溶液中硫离子水解,使溶液显碱性,离子方程式表示为: 。 (2)将固体a过滤、洗涤,放置在空气中,固体变为棕黑色。 ①从实验可知是 变成二氧化锰,现象为固体变为棕黑色,故认为原固体中含有 。 ②补充对比实验:看硫化锰能否直接变成二氧化锰,实验方案为:将MnS放置在空气中,观察相同时间内 是否变为棕黑色。 (3) 、 、MnS都有还原性,能被酸性 溶液氧化生成S; 在酸性条件下转化生成S,故固 体b中主要成分为硫。 (4)取少量实验Ⅱ的绿色溶液,滴加硫酸,溶液变为紫红色,产生棕黑色固体。说明反应生成二氧化锰 和高锰酸根离子,根据氧化还原反应配平,该反应的离子方程式是。 。 (5)实验中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,也就是在控制反应物的用量,也可以用添加顺序控制用量,最 后实验中采用为经酸化的高锰酸钾溶液做实验,产物不同,故可以总结出,反应物的用量多少,添加顺序 和酸碱性环境都可以影响产物。 20.(2023·四川成都石室中学模拟)硫酸亚铁铵[(NH )Fe(SO )•6H O]俗称莫尔盐,是一种常见的补血剂, 4 2 4 2 2 石室中学2023届的同学们分小组制取了莫尔盐晶体并对其热分解产物进行了探究。 I.莫尔盐晶体的制备 (1)用如图1的装置制备FeSO 。 4 ①废铁屑需要先进行碱煮,目的是 。 ②加入的废铁屑需过量,除废铁屑不纯外,主要原因是 。 ③用离子方程式解释C中所盛试剂的作用: 。 (2)反应结束后趁热过滤,向滤液中加入HSO 调节pH在1~2,迅速加入一定质量的(NH )SO 固体,在 2 4 4 2 4 70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出莫尔盐晶体。乙醇的作用为 。 II.莫尔盐晶体热分解产物探究 查阅文献得知:莫尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解,产物复杂。 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】[提出猜想] (3)莫尔盐晶体受热分解,同学们认为分解产物可能有以下几种情况: A.FeO、NH 、SO 、HO 3 3 2 B.FeO、NH 、SO 、HO 3 2 2 C.Fe O、NH 、SO 、HO 2 3 3 3 2 D.FeO、N、SO 、HO 2 2 2 E.Fe O、NH 、SO 、SO 、HO 2 3 3 3 2 2 F.Fe O、NH 、SO 、SO 、N、HO 2 3 3 3 2 2 2 经认真分析,通过推理即可确定猜想 (填序号)不成立。 [实验探究] (4)甲组同学设计如图2的实验装置,观察到A中固体逐渐变为红棕色,B中白色固体变蓝,D中酚酞溶 液变红色,由此可知莫尔盐分解的产物中有HO、 (填化学式)。进一步实验证实A中充分反应后的 2 固体残留物中不含FeO,操作方法及实验现象:取少量A中固体残留物于试管中, 。 (5)乙组选用甲组实验中的装置A和图3所示的装置进行实验,验证了莫尔盐分解的产物中还有SO 、 2 SO 和N。 3 2 ①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序(用装置的字母表示)为A、E、 。(各装置中试剂均 足量) ②实验中,准确称量莫尔盐7.8400g,加热充分反应后,测得装置A中固体残留物的质量为1.6000g,装置 F中生成白色沉淀的质量为5.8250g。写出该条件下莫尔盐受热分解的化学方程式: 。(已 M[(NH)Fe(SO )•6H O]=392g•mol-1,分解产物被充分吸收,不考虑其损失) 4 2 4 2 2 【答案】(1)除去废铁屑表面的油污 防止亚铁离子被氧化 Cu2++H S=CuS↓+2H+ 2 (2)(降低溶剂的极性)使硫酸亚铁铵在乙醇一水的混合溶剂中的溶解度更小,有利于晶体析出 (3)BC (4) Fe O、NH 加入稀硫酸(或稀盐酸)溶解,再滴加K[Fe(CN) ]溶液,不产生蓝色沉淀[或加入稀 2 3 3 3 6 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】硫酸(此处不能填稀盐酸)溶解,再滴入KMnO 稀溶液,溶液不褪色] 4 (5) G、F、H 4[(NH )Fe(SO )•6H O]====2Fe O+3SO+5SO↑+N ↑+6NH↑+31H O 4 2 4 2 2 2 3 3 2 2 3 2 【分析】本实验的目的是制备摩尔盐并验证其分解产物,首先将铁屑进行碱煮除去表面的油污,然后依次 加入稀硫酸和硫酸铵固体,控制温度在70~80℃条件下反应一段时间,趁热倒入50mL乙醇中,即可制备 出莫尔盐晶体。通过观察加热后剩余固体的颜色推测产物之一为氧化铁,通过酚酞变红推测生成了氨气, SO 会干扰SO 的检验,应先检验SO ,装置G中足量的盐酸可以除掉气体中的NH ,足量BaCl 可以检验 3 2 3 3 2 SO 并吸收SO ;装置F中HO 将SO 氧化为 并用BaCl 检验、吸收,装置H收集并检验N ,据此作 3 3 2 2 2 2 2 答。 【解析】(1)①废铁屑表面有油污,油污可以在碱性溶液中发生水解,所以对废铁屑进行碱煮的目的是 除去废铁屑表面的油污。 ②Fe2+易被空气中的氧气氧化为铁离子,Fe可以和铁离子发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,因此过量的废铁屑能 防止亚铁离子被氧化。 ③废铁屑中含有少量FeS.和稀硫酸反应会生成有毒的硫化氢气体,装置C的作用为除去反应产生的HS气 2 体。离子方程式为:Cu2++H S=CuS↓+2H+; 2 (2)乙醇的作用为使硫酸亚铁铵在乙醇一水的混合溶剂中的溶解度更小,有利于晶体析出。 (3)莫尔盐中Fe元素的化合价是+2,莫尔盐分解发生氧化还原反应或非氧化还原反应,根据氧化还原反 应的规律,反应产物中有化合价升高的元素的同时也有化合价降低的元素,而B、C猜想中只有化合价升 高或降低的元素,不符合氧化还原反应规律,所以不成立的是猜想B和C。 (4)A中固体逐渐变为红棕色可知为氧化铁,D中酚酞溶液变红色说明有氨气; 证明固体残留物中不含FeO.即证明该固体残留物溶于酸后,溶液中不含亚铁离子,则取少量A中固体残留 物放入试管中,加入足量稀硫酸完全溶解后,再加入高锰酸钾溶液,溶液不褪色;或滴加K[Fe(CN) ]溶液, 3 6 不产生蓝色沉淀,证明不含亚铁离子。 (5)①SO 会干扰SO 的检验,应先检验SO ,装置G中足量的盐酸可以除掉气体中的NH ,足量BaCl 3 2 3 3 2 可以检验SO 并吸收SO ;装置F中HO 将SO 氧化为 并用BaCl 检验、吸收,装置H收集并检验N 3 3 2 2 2 2 2 ,所以连接的合理顺序为AEGFH。 ②7.8400g莫尔盐的物质的量为 ;A中固体残留物的质量为1.6000g,则生成氧化铁 0.01mol,失电子0.02mol;F中生成白色沉淀的质量为5.8250g,说明生成0.025 molSO ,得电子0.05mol; 2 根据得失电子守恒,可计算生成N 的物质的量为 ;根据N元素守恒可得生成氨气 2 的物质的量是0.03 mol,根据硫元素守恒可得生成SO 的物质的量为0.015mol。因此莫尔盐受热分解的化 3 学方程式:4[(NH )Fe(SO )•6H O]====2Fe O+3SO+5SO↑+N ↑+6NH↑+31H O 。 4 2 4 2 2 2 3 3 2 2 3 2 资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】