文档内容
重难点 14 性质探究型实验综合题
►命题趋势►解题策略►真题回眸►限时检测
考向一 探究化学反应的结果
考向二 探究化学反应的条件
考向三 探究化学反应的影响因素
性质探究型实验综合题
考向四 探究化学物质的性质(氧化性、还原性、酸碱性
等)
考向五 探究化学反应机理及历程
性质探究型实验是现在高考的一个趋势,主要考查学生的化学实验探究能力和科学表达能力。试题往
往以一个具体的化学问题或化学现象为背景,在实验结果不知晓的情况下,由实验者自行设计实验方案进
行探究,因此就会涉及结果假设、实验方案设计、现象预测、得出结果等不同的过程。性质探究型实验一
般有以下几种命题形式:
(1)探究化学实验中的反常现象或反常结果;
(2)探究对经典问题或教材实验的质疑;
(3)探究未知物的成分;
(4)探究物质的性质及形成原因;
(5)探究化学反应的条件及现象;
(6)探究化学反应机理及历程;
预计2024年高考中,性质探究型实验综合题仍是出题的重点,在试题中穿插考查元素及化合物知识、
实验基本操作、化学基本理论、化学计算等相关知识。
【策略1】熟悉探究物质性质的基本方法和程序【策略2】回归教材——明确物质性质探究、验证的实验角度
(1)物质氧化性、还原性及其强弱的判断。
如探究SO 具有还原性的方法是将气体通入酸性 KMnO 溶液中,通过观察酸性KMnO 溶液是否褪色
2 4 4
来说明;如探究Fe3+的氧化性强于I 时,可利用FeCl 与淀粉KI溶液反应,通过溶液变蓝色来说明Fe3+的
2 3
氧化性强于I。
2
(2)验证同周期、同主族元素性质的递变规律.
一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应
产生H 的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序。
2
金属性强弱比较:可通过与水或酸反应置换氢的能力、最高价氧化物对应水化物的碱性、置换反应、
原电池的正负极、电解池中阴极阳离子的放电顺序等方法来比较。
非金属性强弱比较:可通过最高价氧化物对应水化物的酸性、气态氢化物的稳定性、与H 化合的难易
2
程度、相互之间的置换、对应阴离子的还原性等方法来比较。
利用“氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性”原理探究:将氯气通入FeCl 溶液
2
探究Cl、Fe3+、I
2 2
中,氯气将Fe2+氧化成Fe3+,将FeCl 溶液滴入淀粉-KI溶液中,Fe3+将I-氧化成
3
的氧化性强弱
I
2
(3)电解质强弱的判断。
如探究化合物HA是弱电解质的方法是常温下配制NaA溶液,测pH,若pH>7,则说明HA为弱电解
质。
(4)物质酸性强弱的判断。
可通过强酸制弱酸、对应盐溶液的碱性、同浓度溶液导电能力或pH等方法来比较。
探究盐酸、碳酸、 利用“强酸制弱酸”的原理探究:盐酸与碳酸盐反应制取 CO ,气体净化后通入
2硅酸钠溶液中生成硅酸沉淀;
硅酸的酸性强弱
利用盐的水解原理探究:用pH试纸(或pH计)测定同浓度的NaCl溶液、NaHCO
3
溶液、NaSiO 溶液的pH,pH越大,则对应酸的酸性越弱;
2 3
用pH试纸(或pH计)分别测定同浓度的HCOOH溶液、CHCOOH溶液的pH;
探究HCOOH、 3
CHCOOH电离能力
3 用pH试纸(或pH计)分别测定同浓度的HCOONa溶液、CHCOONa溶液的pH,
3
的强弱
盐溶液的pH越大,则对应酸的酸性越弱;
(5)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。
可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压
变化等设计实验,找出规律。
(6)K 的大小比较
sp
向少量的AgNO 溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加
3
KI溶液,产生黄色沉淀;
探究AgCl、AgI的溶
度积大小
向浓度均为0.1 mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1 mol·L-1 AgNO 溶液,
3
先产生黄色沉淀;
探究CuS、ZnS的溶 向浓度相同的CuSO 、ZnSO 的混合液中滴入NaS溶液,若先生成黑色沉淀
4 4 2
度积大小 CuS、后生成白色沉淀ZnS,则说明K (ZnS)>K (CuS);
sp sp
(7)一元酸、二元酸判断:可用NaOH溶液进行中和滴定测定消耗V(NaOH)来确定
(8)羟基的数目判断:可通过取一定量试剂与足量Na反应测定放出氢气的量来确定
(9)羧基的数目判断:可通过取一定量试剂与足量NaHCO 反应测定放出CO 的量来确定
3 2
(10)热分解产物的性质探究、判断。
①难溶性碳酸盐 氧化物+CO;
2
②碳酸的酸式盐 碳酸的正盐+CO+HO;
2 2
③铵盐(NH NO 除外) NH +相应的酸(或酸性氧化物+HO);
4 3 3 2
④硝酸盐 金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)+氮氧化物(NO或NO )+O;
2 2
⑤草酸晶体 CO+CO+HO。
2 2【策略3】掌握探究实验中常见操作及原因分析
操作 目的或原因
沉淀水洗 除去××(可溶于水)杂质
a.减小固体的溶解度;b.除去固体表面吸附的杂质;c.乙醇
沉淀用乙醇洗涤
挥发带走水分,使固体快速干燥
冷凝回流 防止××蒸气逸出脱离反应体系;提高××物质的转化率
防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完
控制溶液pH
全;防止××溶解等
“趁热过滤”后,有时先向滤液
中加入少量水,加热至沸腾,然 稀释溶液,防止降温过程中杂质析出,提高产品的纯度
后再“冷却结晶”
加过量A试剂 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率等)
温度过高××物质分解(如HO、浓硝酸、NH HCO 等)或××
2 2 4 3
温度不高于××℃ 物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如NaSO 等)
2 3
或促进××物质水解(如AlCl 等)
3
减小压强,使液体沸点降低,防止××物质受热分解(如
减压蒸馏(减压蒸发)
HO、浓硝酸、NH HCO 等)
2 2 4 3
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl 溶液时需在HCl气流
3
蒸发、反应时的气体氛围 中进行,加热MgCl ·6H O制MgCl 时需在HCl气流中进行
2 2 2
等)
配制某溶液前先煮沸水 除去溶解在水中的氧气,防止××物质被氧化
反应容器中用玻璃管和大气相通 指示容器中压强大小,避免反应容器中压强过大
考向一 探究化学反应的结果
1.(2023·北京·统考高考真题)资料显示, 可以将 氧化为 。某小组同学设计实验探究 被
氧化的产物及铜元素的价态。
已知: 易溶于 溶液,发生反应 (红棕色); 和 氧化性几乎相同。I.将等体积的 溶液加入到 铜粉和 的固体混合物中,振荡。
实验记录如下:
实验现象
极少量 溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白
实验Ⅰ
色沉淀,溶液仍为淡红色
部分 溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色
实验Ⅱ
沉淀,溶液仍为红棕色
完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶
实验Ⅲ
解,溶液为深红棕色
(1)初始阶段, 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 ,多次萃取、分液。
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
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 ,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 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, 仅将 氧化为 价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了 能将 氧化为
。装置如图所示, 分别是 。(5)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中 被 氧化的产物中价态不同的原因: 。
考向二 探究化学反应的条件
2.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ、Mn2+在一定条件下被Cl 或ClO-氧化成MnO (棕黑色)、MnO (绿色)、MnO (紫色)。
2 2
ⅱ、浓碱条件下,MnO 可被OH-还原为MnO 。
ⅲ、Cl 的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
2
实验装置如图(夹持装置略):
C中实验现象
实
物质a
验
通入Cl 前 通入Cl 后
2 2
Ⅰ 水 得到无色溶液 产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,
Ⅱ 5%NaOH溶液
黑色沉淀 仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH溶 产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕 棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,液 黑色沉淀 仍有沉淀
(1)B中试剂是 。
(2)通入Cl 前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
2
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl 后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
2
(4)根据资料ⅱ,实验Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl 导致溶液的碱性减弱。
2
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO 氧化为MnO 。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取实验Ⅲ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加
深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO 被 (填化学式)氧化,
2
可证明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取实验Ⅱ中放置后的1mL悬浊液,加入4mL水,溶液紫色缓慢加深,发生反应的离子方程式是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因: 。
考向三 探究化学反应的影响因素
3.(2022·广东·高考真题)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用 表示)。 的应用与
其电离平衡密切相关。25℃时, 的 。
(1)配制 的 溶液,需 溶液的体积为 mL。
(2)下列关于 容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下 电离平衡的影响因素。
提出假设。稀释 溶液或改变 浓度, 电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为
的 和 溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定 ,记录数据。序号
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
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释 溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)
向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大 浓度, 电离平衡逆向移动。
实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着 的增加, 的值逐渐接近 的 。
查阅资料获悉:一定条件下,按 配制的溶液中, 的值等于 的 。
对比数据发现,实验VIII中 与资料数据 存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度
不够引起,故先准确测定 溶液的浓度再验证。
①移取 溶液,加入2滴酚酞溶液,用 溶液滴定至终点,消耗体积为
,则该 溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图
并标注滴定终点 。
②用上述 溶液和 溶液,配制等物质的量的 与 混合溶液,测定pH,结果
与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为 的 和 溶液,如何准确测定 的 ?小
组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。Ⅰ 移取 溶液,用 溶液滴定至终点,消耗 溶液
Ⅱ ,测得溶液的pH为4.76
实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据 可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
4.(2021·广东·高考真题)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是
)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组
成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取 的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥 时,净化与收集 所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中 存在的操作及
现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对 溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液
中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,
。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的 饱和溶液的电导率较大。
猜想b: 在水中的溶解度 。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的 饱和溶液),在设定的测试温度下,进
行表中实验1~3,记录数据。
实验序号 试样 测试温度/℃ 电导率/Ⅰ:25℃的 饱和溶
1 25
液
Ⅱ:35℃的 饱和溶
2 35
液
Ⅲ:45℃的 饱和溶
3 45
液
⑤数据分析、交流讨论。25℃的 饱和溶液中, 。
实验结果为 。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想 成立,但不足以证明猜想 成立。
结合②中信息,猜想 不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想 ,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡
上完成表中内容。
试
实验序号 测试温度/℃ 电导率/
样
4 Ⅰ
5
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想 也成立。猜想 成立的判断依
据是 。
考向四 探究化学物质的性质(氧化性、还原性、酸碱性等)
5.(2021·北京·高考真题)某小组探究卤素参与的氧化还原反应,从电极反应角度分析物质氧化性和还原
性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO 混合加热生成氯气。氯气不再逸出时,固液混合物A中仍存在盐酸和MnO
2 2。
①反应的离子方程式是 。②电极反应式:
i.还原反应:MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
ii.氧化反应: 。
③根据电极反应式,分析A中仍存在盐酸和MnO 的原因。
2
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高,MnO 氧化性减弱。
2
ii.随c(Cl-)降低, 。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作 试剂 产物
I 较浓HSO 有氯气
2 4
II a 有氯气
III a+b 无氯气
a是 ,b是 。
(2)利用c(H+)浓度对MnO 氧化性的影响,探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液,能
2
与MnO 反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是 ,从原子结构角度说明理由 。
2
(3)根据(1)中结论推测:酸性条件下,加入某种化合物可以提高溴的氧化性,将Mn2+氧化为MnO 。经实验
2
证实了推测,该化合物是 。
(4)Ag分别与1mol·L-1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合,Ag只与氢碘酸发生置换反应,试解释原因:
。
(5)总结:物质氧化性和还原性变化的一般规律是 。
考向五 探究化学反应机理及历程
6.(2021·北京·高考真题)某小组实验验证“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I:将0.0100 mol/L Ag SO 溶液与0.0400 mol/L FeSO 溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液
2 4 4
呈黄色。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe (SO ) 溶液(pH=1),固体完全溶解。
2 4 3
①取I中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是 。②II中溶液选用Fe (SO ),不选用Fe(NO ) 的原因是 。
2 4 3 3 3
综合上述实验,证实“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象 。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ:一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取v mL上层清液,用c mol/L KSCN标准溶液滴
1
定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v mL。
1
资料:Ag++SCN- AgSCN↓(白色) K=1012
Fe3++SCN- FeSCN2+(红色) K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是 。
②测得平衡常数K= 。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+),会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是 。
(建议用时:90分钟)
1.(2022·四川南充·校考一模)南高实验学习小组经查阅资料发现:KFeO(Mr=198)为紫色固体,微溶于
2 4
KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O,在碱性溶液中较稳定。现将他们制备高铁
2
酸钾(K FeO),测定其纯度并探究其性质的过程展示如下。
2 4
(1)制备KFeO(夹持装置略)
2 4①A为氯气发生装置,盛KMnO 固体的仪器名称是 。
4
②装置B中所用的试剂X为 。
③装置C中首先制备KClO,然后在快速搅拌下将90%的Fe(NO ) 溶液分批加入装置C中,充分反应得
3 3
KFeO 固体,写出该反应的化学方程式 。
2 4
(2)K FeO 的纯度测定
2 4
向3mLCrCl 溶液中加入20mL饱和KOH溶液(Cr3++4OH-=CrO +2HO),再加入5mL蒸馏水,冷却至室
3 2
温,准确称取1.98g样品,加入上述溶液中使其溶解,充分反应(FeO +CrO +2HO=CrO +Fe(OH) ↓
2 3
+OH-),过滤后加入稀硫酸酸化(2CrO +2H+=Cr O +HO),并加入1mL苯二胺磺酸钠作指示剂,用
2 2
1.00mol/L的标准硫酸亚铁铵[(NH )Fe(SO )]溶液滴定(CrO +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7HO),至终点
4 2 4 2 2 2
时,消耗(NH )Fe(SO ) 溶液的体积为27.00mL。则KFeO 的质量分数为 (过程中杂质不参与反
4 2 4 2 2 4
应)。
(3)探究KFeO 的性质
2 4
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl 为证明是否KFeO
2. 2 4
氧化了Cl-而产生Cl,设计以下方案:
2
方案Ⅰ 取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将KFeO 溶出,得到紫色溶液b.取少
2 4
方案Ⅱ
量b,滴加盐酸,有Cl 产生。
2
Ⅰ.方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定是KFeO 被Cl-还原
2 4
得到,还可能由 产生(用离子反应方程式表示)。
Ⅱ.方案Ⅱ可证明KFeO 氧化了Cl-,用KOH溶液洗涤的目的是 。
2 4
②根据KFeO 的制备实验得出:氧化性Cl FeO (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl 和
2 4 2 2FeO 的氧化性强弱关系相反,原因是 。
2.(2023·辽宁沈阳·校联考一模)铜盐是五颜六色的。某学习小组发现固体 (白色)、固体 (棕
黄色)、固体 (深褐色)。 和 溶液呈蓝色, 溶液时而呈绿色,时而呈蓝色,于是对颜
色不同的原因展开了探究。
【查阅资料】
1.固体铜盐的颜色与阴离子极化能力有关,随化学键共价性增强,吸收光的能量下降,因此颜色加深。
2.在 溶液中存在如下平衡:
【提出假设】
1.铜盐的颜色不同与离子种类有关。
2. 溶液呈绿色的原因是溶液中既有黄色的 ,又有蓝色的 ,根据光学原理蓝色
和黄色的混合色为绿色。
【设计方案】
V(水)
序 温 V( 氯化 V(饱和硫酸 V(饱和 V(饱和氯化 溶液颜
号 度/℃ 铜)/mL 铜)/mL _____)/mL 钠)/mL /mL 色
1 25 4.0 无色
2 25 4.0 无色
3 25 4.0 蓝色
4 25 4.0 绿色
5 25 2.0 a 蓝绿色
6 25 2.0 2.0 蓝绿色
7 25 2.0 2.0 黄绿色8 50 4.0 黄绿色
回答下列问题:
(1)解释 的颜色深于 的原因 。
(2)配制 溶液的方法是 。
(3)根据表中信息,补充试剂和数据:饱和 、a= 。
(4)实验4和5中溶液颜色差异的原因 (用平衡移动原理解释)。
(5)以上实验说明影响 溶液颜色的因素主要有 。(答两点即可)
【实验结论】假设1,2成立。
(6) 溶液呈现不同颜色的根本原因与 、 和 微粒(写结构式)的浓度有关。
3.(2024·河南南阳·校联考模拟预测)NaClO在生产、生活中有广泛应用。某小组设计实验制备NaClO
并探究其性质。回答下列问题:
实验(一)制备NaClO。实验装置如图所示(夹持仪器已省略)。
(1)装置B中试剂是 (填名称)
(2)写出装置A中发生反应的离子方程式: 。
(3)研究发现,NaClO在热水中发生歧化反应生成NaCl和 ,已知:在水溶液中 、 、
的相对能量依次为 、 、 。写出该反应的热化学方程式: 。
实验(二)探究外界因素对NaClO水解程度的影响(在本题设定温度范围内NaClO只发生水解反应,不考虑
其他副反应)。
【提出猜想】
猜想1:其他条件相同,pH越大,NaClO水解程度越小;猜想2:其他条件相同,浓度越小,NaClO水解程度越大;
猜想3:其他条件相同,适当升温,NaClO水解程度增大。
【设计实验】
实验方案如下(各溶液浓度均为 ,每支试管各滴加3滴相同浓度的紫色石蕊溶液):
序号 温度/℃ V(NaClO溶液)/mL V(NaOH溶液)/mL V(HCl溶液)/mL V( )/mL 褪色时间/s
1 20 10.0 0 0 5.0
2 20 5.0 0 0 10.0
3 20 10.0 2.0 0 3.0
4 20 10.0 0 2.0 3.0
5 30 10.0 0 0 5.0
(4)实验1、3、4测得结果: ,用平衡移动原理解释实验结果: ;实验1、2不能验证猜想
2,其原因是 浓度越小,NaClO水解程度越大,而 越小。请你提出改进方案:
[已知NaClO水解度 ]。
(5)实验结果; ,但是,不能证明猜想3成立,其原因是 。
(6)经过小组讨论,大家认为可以通过测定不同温度下NaClO水解常数 ,确定温度对NaClO水解程度的
影响。
查阅资料: , 为溶液起始浓度。
试剂与仪器:一定浓度的NaClO溶液、 的盐酸、pH计等。
实验:测定30℃下NaClO水解常数 ,完成表中实验。
序 实验内容 记录数据号
6 取20.00mLNaClO溶液,用 盐酸滴定至终点 消耗盐酸体积为VmL
7 测得30℃纯水的pH a
8 _______ b
分别在35℃、40℃下重复上述实验。
①实验8的实验内容是 。
②数据处理:30℃, (用含a、b、V的代数式表示),
③实验结论: ,升温能促进NaClO水解。
4.(2023·广东·校联考一模)某化学兴趣小组在实验室中用下列装置设计实验探究 与HClO的酸性
强弱,请回答相关问题。
(1)甲同学认为,仅选用A、C、F装置就能探究 与HClO的酸性强弱。
①A装置中盛装浓盐酸的仪器的名称为 ,A装置中发生反应的离子方程式为 。
②乙同学认为该方案不合理,请简述乙同学的理由: 。
(2)丙同学结合甲、乙两位同学的方案,设计如下实验探究 与HClO的酸性强弱:
①正确的装置连接顺序为 。(各装置均只用一次)
___________→___________→___________→___________→D→F
②C装置的作用是 ;F装置中发生反应的化学方程式为 。
③将F装置中试管内的溶液通过一系列操作后得到晶体,再将该晶体加入盐酸中,将产生的气体通入澄清
石灰水中,观察到的现象是 ,得出酸性: (填“>”或“<”)HClO。5.(2023·四川成都·校考一模)硫氰化钾( )是一种用途广泛的化工原料。某化学实验小组设计如图
实验装置模拟工业制备 并进行相关探究实验。
已知:① 是一种不溶于水且密度大于水的非极性试剂。
② 。
回答下列问题:
(1)装置 中,三颈烧瓶内盛有 、水和固体催化剂,通入氨气的导管口需要插入 液体中,其目的是
(写出两点即可)。
(2)待三颈烧瓶内液体不分层后,熄灭装置 处的酒精灯,关闭 ,移开水浴。将装置 继续加热至
,待 完全分解后( ),打开 ,缓缓滴入适量的 溶液充分反应,待产
生的 完全分解后即制得 溶液。装置 中仪器 的名称是 ,用离子方程式表
示装置 处的烧杯中产生淡黄色浑浊的原因: 。
(3)用制得的 溶液进行以下探究实验:
实验Ⅰ:
装置与操作 现象
溶液立即变红,继续滴加 溶液,红色变浅并逐渐褪去
①溶液立即变红是因为 与 发生了反应,其离子方程式是 。②探究实验Ⅰ中红色褪去的原因:取反应后的溶液, (填实验操作和现象),判断溶液中有
,而几乎无 。
③研究发现,酸性溶液中 能氧化 ,但反应很慢且无明显现象,而实验Ⅰ中褪色相对较快,由此
推测 能加快 与 的反应。通过实验Ⅱ和Ⅲ得到了证实。
参照实验Ⅱ的图例,在虚线框内补全实验Ⅲ。
实验Ⅱ:
实验Ⅲ: 。
6.(2023·河南·校联考一模)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 。
7.(2023·北京海淀·校考三模)某小组同学探究铜和浓硝酸的反应,进行如下实验:
实验1:分别取3mL浓硝酸与不同质量的铜粉充分反应,铜粉完全溶解,溶液颜色如表:
编号 ① ② ③ ④ ⑤
铜粉质量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
溶液颜色 绿色 草绿色 蓝绿色偏绿 蓝绿色偏蓝 蓝色
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子反应方程式: 。
(2)小组同学认为溶液呈绿色的可能原因是:
猜想1:硝酸铜浓度较高,溶液呈绿色;
猜想2:NO 溶解在硝酸铜溶液中,溶液呈绿色。
2依据实验1中的现象,判断猜想1不合理,理由是: 。
(3)取⑤中溶液, (填操作和现象),证实猜想2成立。
(4)小组同学进行如下实验也证实了猜想2成立。
实验2:向①中溶液以相同流速分别通入N 和空气,观察现象。
2
通入气体 氮气 空气
液面上方出现明显的红棕色气体,25min 液面上方出现明显的红棕色气体,5min后溶
现象
后溶液变为蓝色 液变为蓝色
结合上述实验现象,下列推测合理的是 (填字母序号)。
a.①中溶液通入N 时,N 被缓慢氧化为NO
2 2 2
b.①中溶液里某还原性微粒与绿色有关,通入空气时较快被氧化
c.空气中的CO 溶于水显酸性,促进了溶液变蓝色
2
d.加热溶液①后,可能观察到溶液变蓝的现象
(5)小组同学继续探究实验2中现象的差异,并查阅文献知:
i.“可溶性铜盐中溶解亚硝酸(HNO)”可能是实验①中溶液显绿色的主要原因
2
ii.NO 在溶液中存在:
2
反应1:2NO +H O HNO+HNO (慢)
2 2 3 2
反应2:2HNO NO +NO+HO(快)
2 2 2
解释实验2中“通入氮气变蓝慢,通入空气变蓝快”的原因 。
(6)小组同学为确认亚硝酸(HNO)参与了形成绿色溶液的过程,继续进行实验。
2
实验3:取3份等体积的①中绿色溶液,分别加入不同物质,观察现象。
加入物
______固体 3滴30%H O 溶液 3滴水
2 2
质
现象 溶液绿色变深 溶液迅速变为蓝色 溶液颜色几乎不变①实验中加入的固体物质可能是 (写出一种,填化学式)。
②加入HO 后溶液迅速变蓝,原因是的HO 可能参与了下列反应(用化学方程式表示):
2 2 2 2
HO+2NO=2HNO , , 。
2 2 2 3
8.(2024·广西·校联考模拟预测)草酸亚铁晶体( )是一种黄色难溶于水可溶于稀硫酸的固
体,具有较强还原性,受热易分解,是生产电池、涂料以及感光材料的原材料。某化学活动小组分别设计
了相应装置进行草酸亚铁的制备及其性质实验。回答下列问题:
I.制备草酸亚铁晶体(装置如图所示):
(1)从b中获得产品的操作为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(2)装置c的作用为 。
(3)实验过程:待a中反应一段时间后,需要对开关进行的操作为 。
II.草酸亚铁晶体热分解产物的探究:
(4)盛放无水硫酸铜的装置a的装置名称为 。
(5)装置C的作用为 。
(6)从绿色化学考虑,该套装置存在的明显缺陷是 。
(7)实验结束后,E中黑色固体变为红色,B、F中澄清石灰水变浑浊,a中无水硫酸铜变为蓝色,A中残留
FeO,则A处反应管中发生反应的化学方程式为 。
Ⅲ.运用热重分析法推测产物称取 草酸亚铁晶体( )加热分解,得到剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示:
(8)已知B点时,固体只含有一种铁的氧化物,根据上图可知B点固体物质的化学式为 。
9.(2023·广东湛江·统考模拟预测)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
原理预测:
(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,小组同学预测步骤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
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
溶液变成绿色
2mL0.1mol/LCuSO 溶
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:
。
10.(2023·陕西渭南·统考模拟预测)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:
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。