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第32讲化学实验热点,第十章化学实验热点,热点二有机物的制备与基本操作的融合,热点四“猜想判断”型综合实验,热点三组成探究综合实验,内容索引,热点一以“模拟工业生产”为载体的综合实验题,课时作业(一),热点五性质、原理探究综合题,课时作业(二),热点六实验方案的评价,以“模拟工业生产”为载体的综合实验题,热点一,思维流程,解答物质制备试题的一般程序 (1)认真阅读题干，提取有用信息，包括实验目的，反应条件，陌生物质的性质、陌生反应原理等。 (2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。 (3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。,典例剖析(2016四川理综，9)CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl22H2O制备CuCl，并进行相关探究。 资料查阅,实验探究 该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略),请回答下列问题： (1)仪器X的名称是_。 (2)实验操作的先后顺序是a_e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯，冷却 c.在“气体入口”处通入干燥HCld.点燃酒精灯，加热 e.停止通入HCl，然后通入N2,答案,干燥管,cdb,(3)在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_。 (4)装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式是_ _。,答案,先变红后褪色,ClOH2O,Cl22OH=Cl,探究反思 (5)反应结束后，取出CuCl产品进行实验，发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息分析： 若杂质是CuCl2，则产生的原因是_。 若杂质是CuO，则产生的原因是_。,答案,加热时间不足或温度偏低,通入HCl的量不足,审题流程,审题流程 第1步：审题干信息，本题题干信息很简单，提取实验目的：用热分解CuCl22H2O晶体制取CuCl。 第2步：(1)审“流程”，获取反应条件等有效信息：CuCl22H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水，再继续加热使无水CuCl2分解，若不在HCl气流中加热，CuCl22H2O将会水解，最终产物为CuO。 (2)审“装置图”，获取每个仪器的作用等有效信息： A为CuCl22H2O分解产生CuCl的装置，气体入口必须通入HCl气体； X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气； C中湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2； D为尾气处理装置，吸收HCl和Cl2。,第3步，审问题信息：结合第1步、第2步提取的有效信息，结合题目提出的具体问题，联想已学过的知识，规范解答题目中的具体问题。 如本题第(2)问，结合第2步中获取的流程信息的条件控制，必须先通HCl排尽空气，防止O2影响产品纯度，然后点燃酒精灯，在HCl气流中加热分解CuCl22H2O，最后在HCl气流中冷却生成CuCl，即可顺利选择操作顺序：acdbe。 第(3)问，结合第2步获取的有效信息知，通入C装置的气体有HCl和Cl2，再根据HCl和Cl2的性质，即可得出石蕊试纸“先变红后褪色”的实验结论。,第(4)问中NaOH吸Cl2属于氧化还原反应，即可写离子方程式。 第(5)问，结合流程信息，可知有CuCl2的原因是分解不完全，肯定是“加热时间不够”；产生CuO的原因是CuCl22H2O发生水解，肯定是“HCl通入的量不足”。,1.实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料，制备铜的氯化物的流程如下：,解题探究,请按要求回答下列问题： (1)现用如图所示的实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(铁架台和加热装置等省略)。,按气流方向连接各仪器接口，正确的顺序是a_ _。实验中硬质玻璃管加热前要进行一步重要操作，该操作是_ _。,d e h i,f g b(f、g可调换顺序),通入一段时间的Cl2，使装置中充满黄绿色的气体(排出装置中的空气),答案,解析,解析要利用图中所给实验仪器和药品来制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应，首先要找到Cl2的发生装置(A)，然后将制得的Cl2净化(除去HCl，用装置C)、干燥(用装置E)，并使其与粗铜粉反应(用装置D)，最后进行尾气吸收(用装置B)。 按气流方向连接各仪器接口，正确的顺序是adehifgb(f、g可调换顺序)。实验中硬质玻璃管加热前要通入一段时间的Cl2，使装置中充满黄绿色的气体，以防止O2与铜粉反应。,反应时，盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是_。,答案,产生大量棕黄色的烟,解析Cl2与Cu反应生成棕黄色的CuCl2固体小颗粒，故盛放粗铜粉的硬质玻璃管中的现象是产生大量棕黄色的烟。,解析,(2)下述流程中，所得固体需要加稀盐酸溶解，其目的是_ _；溶液可加试剂X用于调节pH以除去杂质，X最好选用下列试剂中的_(填字母)。 a.Cu b.NH3H2O c.CuO d.Cu2(OH)2CO3 e.H2S,答案,抑制CuCl2和,解析,FeCl3水解,cd,解析给流程中，所得固体是CuCl2和FeCl3的混合物，加稀盐酸而不加水溶解，是为了抑制CuCl2和FeCl3水解；向溶液中加入试剂X用于调节溶液的pH以除去Fe3，故X最好是能与H反应、但不与Cu2反应且不引入新杂质的试剂，题给选项中符合要求的有CuO和Cu2(OH)2CO3。,(3)向溶液中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀，写出该反应的离子方程式：_ _。,答案,解析,SO22H2O2Cu22Cl,2.(2017天津和平区期末质量调查)锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知：Sn的熔点为231 ；Sn2易水解、易被氧化；SnCl4极易水解，熔点为33 、沸点为114 。请按要求回答下列相关问题： (1)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定：取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应)，使Sn完全转化为Sn2；加入过量的Fe2(SO4)3； 用0.100 0 molL1 K2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈3价)，消耗20.00 mL。步骤中加入Fe2(SO4)3的作用是_；此锡粉样品中锡的质量分数为_。,答案,解析,将Sn2全部氧化为Sn4,60%,解析题干信息中Sn、Sn2、SnCl4的性质是解答设问的重要线索和依据，必须做到心中有数。,(2)用于镀锡工业的硫酸亚锡(SnSO4)的制备路线如下：,答案,步骤加入Sn粉的作用：_及调节溶液pH。 步骤用到的玻璃仪器有烧杯、_、_。,防止Sn2被氧化为Sn4,漏斗(或普通漏斗),玻璃棒,步骤生成SnO的离子方程式：_ _。,H2O,解析滤液B的主要成分是SnCl2，所以步骤中发生的反应是Sn2和 之间反应，由于Sn2易水解，该反应应为双水解反应，生成Sn(OH)2、CO2，根据信息可知，最后得到的是SnO，应是Sn(OH)2分解所致，据此可写出总反应的离子方程式。,答案,解析,步骤中证明SnO已洗涤干净的操作是_ _。,答案,解析,取最后洗涤液少许于试管中，先加足量稀硝酸再加少量AgNO3溶液，无白色沉淀,解析SnO表面附着有NaCl杂质，因此只需检验洗涤液中是否还含有Cl即可。,步骤操作依次为_、_、过滤、洗涤、低温干燥。,蒸发浓缩,冷却结晶,(3)SnCl4蒸气遇氨及水呈浓烟状，因而可 制作烟幕弹，其反应的化学方程式为 _。 实验室欲用右图装置制备少量SnCl4(夹持 装置省略)，该装置存在明显缺陷，改进方 法是_。利用 改进后的装置进行实验，当开始装置C中收集到有SnCl4时即可熄灭B处酒精灯，反应仍可持续进行的理由是_ _。,答案,解析,SnCl44NH34H2O=Sn(OH)44NH4Cl,在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶,熔融锡与氯气化合的反应是放热反应，且放出的热足够此反应持续进行,解析SnCl4极易水解，遇水会生成Sn(OH)4和HCl，当有NH3存在时，HCl与NH3又结合成NH4Cl，据此可写出总反应的化学方程式；由MnO2和浓盐酸反应制得的Cl2中混有HCl和H2O(g)杂质，HCl会与Sn粉反应，水蒸气会使生成的SnCl4发生水解，因此这两种杂质必须除去。,有机物的制备与基本操作的融合,热点二,思维流程,把握三个关键，突破有机物制备实验 1.把握制备过程,2.盘点常用仪器,3.熟悉常考问题 (1)有机物易挥发，因此在反应中通常要采用冷凝回流装置，以减少有机物的挥发，提高原料的利用率和产物的产率。 (2)有机反应通常都是可逆反应，且易发生副反应，因此常使某种价格较低的反应物过量，以提高另一反应物的转化率和产物的产率，同时在实验中需要控制反应条件，以减少副反应的发生。 (3)根据产品与杂质的性质特点选择合适的分离提纯方法，如蒸馏、分液等。,典例剖析醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如下：,可能用到的有关数据如下：,合成反应： 在a中加入20 g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1 mL浓硫酸。b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90 。 分离提纯： 反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10 g。,回答下列问题： (1)装置b的名称是_。,直形冷凝管,解析装置b为直形冷凝管，可用于冷凝回流。,(2)加入碎瓷片的作用是_；如果加热一段时 间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是_(填字母，下同)。 A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料,解析加入碎瓷片的作用是防止有机物在加热时发生暴沸。如果在加热时发现忘记加碎瓷片，这时必须停止加热，待冷却后补加碎瓷片。,防止暴沸,B,答案,解析,(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为 _。,解析醇分子间最容易发生脱水反应生成醚类化合物。,解析分液漏斗在使用前必须要检漏。实验生成的环己烯的密度比水的要小，所以环己烯应从上口倒出。,答案,解析,(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_；在本实验分离过程中，产物应该从分液漏斗的_(填“上口倒出”或“下口放出”)。,检漏,上口倒出,(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_。,解析加入无水氯化钙的目的：除去水(作干燥剂)和除去环己醇(因为乙醇可以和氯化钙反应，类比推知，环己醇和氯化钙也可以反应)。,解析观察题中实验装置图知蒸馏过程中不可能用到吸滤瓶及球形冷凝管。,答案,解析,(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中，不可能用到的仪器有_。 A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器,干燥(或除水除醇),CD,(7)本实验所得到的环己烯产率是_。 A.41% B.50% C.61% D.70%,答案,解析,C,审题流程,审题流程有机物制备实验一般包括制备过程和提纯过程。本题给出了详细的实验过程，可对题干信息解读如下：,解题探究,1.(2017安徽淮北一模)苯甲酸钠是一种常见的食品防腐剂。实验室制备苯甲酸的反应装置图和有关数据如下：,按下列合成步骤回答问题： (1)制备苯甲酸 在三颈烧瓶中加入4 mL甲苯和20 mL稀硫酸，放入碎瓷片后，加热至沸腾，加入12.8 g高锰酸钾，加热到甲苯层消失。将三颈烧瓶在冰水浴中冷却，分离出苯甲酸。 球形冷凝管的作用是_，其进水口是_(填“a”或“b”)。,冷凝回流,b,答案,解析,解析球形冷凝管的作用是冷凝回流，减少反应物的损失；为达到较好的冷凝效果，冷凝管的进水口是b。,三颈烧瓶中反应的离子方程式是_ _。,答案,解析,解析本实验是制取苯甲酸，利用高锰酸钾的强氧化性，把甲苯上的甲基氧化成羧基，自身被还原成Mn2，根据得失电子守恒配平化学方程式，即反应的离子方程式为,。,分离苯甲酸选用的玻璃仪器是_(填字母)。 A.分液漏斗 B.玻璃棒 C.烧杯 D.漏斗 E.蒸馏烧瓶 F.直形冷凝管,答案,解析,解析根据表格数据，苯甲酸在此状态下是微溶于水的固体，因此采用过滤的方法进行分离，用到的仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台等，因此B、C、D项正确。,BCD,分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是_，为进一步提纯，应采用的方法是_。,答案,解析,解析根据中反应的离子方程式，得出混有的杂质是K2SO4、MnSO4，这两种物质溶于水，采取重新溶解、再结晶的方法提纯，即重结晶法。,K2SO4、MnSO4,重结晶,(2)制备苯甲酸钠 控制温度为70 ，向三颈烧瓶中加入61.0 g苯甲酸和适量的32%碳酸钠溶液，充分反应后停止加热。在深色的溶液中加入活性炭，并将混合物过滤，得到无色透明的苯甲酸钠溶液，将滤液转入蒸发皿中，加热蒸发、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥制得苯甲酸钠晶体。 控制温度为70 的方法是_。,答案,解析,解析温度要控制在70 ，如果直接加热，温度很容易超过70 ，因此采取水浴加热，优点是受热均匀，便于控制温度。,水浴加热,加入活性炭的作用是_。,答案,解析,解析根据信息，深色溶液中加入活性炭，得到无色透明溶液，且活性炭具有吸附性，因此活性炭的作用是吸附脱色。,吸附脱色,若提纯得到46.8 g苯甲酸钠，则苯甲酸钠的产率是_。,解析61.0 g苯甲酸完全转化成苯甲酸钠时，生成苯甲酸钠的质量为61.0 g ,65.0%,2.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置用环己醇制备环己烯，装置如图1所示。 已知：。,答案,解析,(1)制备粗品 将12.5 mL环己醇加入试管A中，再加入1 mL浓硫酸，摇匀后放入碎瓷片，缓慢加热至反应完全，在试管C内得到环己烯粗品。 试管A中碎瓷片的作用是_，导管B除了导气外还具有的作用是_。,防暴沸,冷凝,解析试管A中加入碎瓷片的作用是防止发生暴沸；观察导管B的长度，可推知导管B除了导气外还具有冷凝的作用。,答案,解析,将试管C置于冰水中的目的是_。,防止环己烯挥发,解析将试管C置于冰水中的目的是降低环己烯蒸气的温度，使其液化，防止挥发，以得到更多的产品。,答案,解析,(2)制备精品 环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水，振荡、静置、分层，环己烯在_(填“上”或“下”)层，分液后用_(填字母)洗涤。 a.酸性KMnO4溶液 b.稀硫酸c.Na2CO3溶液,上,c,解析实验目的是提纯环己烯，由于环己醇和少量酸性杂质能溶于水中，而环己烯难溶于水，又环己烯的密度小于水的密度，所以环己烯在上层，饱和食盐水在下层；分液后仍有少量酸性杂质和环己醇残留，酸性KMnO4溶液可以氧化环己烯，稀硫酸无法除去酸性杂质，联想教材中乙酸乙酯的制备实验中用饱和Na2CO3溶液提纯产物，可以类推分液后用Na2CO3溶液洗涤。,解析蒸馏提纯后的环己烯时，冷却水从g口进入，目的是让冷却水与气体形成逆流，使高温气体得到充分冷凝；蒸馏时加入生石灰可吸收产品中剩余的少量水，防止水蒸气随环己烯一起蒸出。,再将提纯后的环己烯按如图2所示装置进行蒸馏，冷却水从_(填字母)口进入，目的是_。蒸馏时要加入生石灰，目的是_。,g,冷却水与气体形成逆流，使气体得到充分冷却,吸收剩余的水,答案,解析,收集产品时，应控制温度在_左右，实验制得的环己烯精品质量低于理论产量，可能的原因是_(填字母)。 a.蒸馏时从70 开始收集产品 b.环己醇实际用量多了 c.制备粗产品时环己醇随产品一起蒸出,83 ,答案,解析,c,解析收集环己烯产品时，应控制温度在83 左右，这样得到的馏分才是环己烯。a项，若提前收集，产品中混有杂质，实际产量高于理论产量； b项，若环己醇实际用量多了，则实际生成的环己烯量增多，实际产量高于理论产量； c项，若粗产品中混有环己醇，导致测定消耗的环己醇量增大，制得的环己烯精品的质量低于理论产量。,(3)以下用来区分环己烯精品和粗品的试剂或方法中，合理的是_(填字母)。 a.酸性高锰酸钾溶液 b.金属钠 c.测定沸点,bc,答案,解析,解析区分环己烯精品和粗品，不能用酸性高锰酸钾溶液，因为都有紫色变浅的现象；可加入金属钠，观察是否有气体产生，若无气体，则是精品，否则是粗品；通过测定沸点与环己烯的沸点比较，也可以区分。,组成探究综合实验,热点三,题型一定性分析型 1.核心知识必备 (1)常考气体的定性检验方法：包括Cl2、NH3、SO2、HCl、CO2、NO等。,2.物质检验的一般思路 根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在(物质性质也是帮助检验的重要依据)。常见的特殊现象有： (1)生成气体。能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子。 (2)生成沉淀。许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。 (3)显现特殊颜色。特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴别物质的常见方法，如KSCN检验Fe3、淀粉检验I2等。,特别提醒(1)能使品红溶液褪色的气体有：SO2、Cl2、O3等，其中SO2只能使石蕊溶液变红，而不能使其褪色，Cl2、O3最终可使石蕊溶液褪色。 (2)在中学化学中，氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。 (4)NO气体的检验方法是向无色气体中通入空气(或O2)，看气体是否变红棕色。,典例剖析2015全国卷，(1)(2)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：,(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_ _。,有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊,CO2,冷凝(水蒸气、草酸 等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验,答案,(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。,答案,乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_ _。装置H反应管中盛有的物质是_。 能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_ _。,F、D、G、,H、D、I,CuO(氧化铜),前面澄清石灰水无现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊,思路引导,思路引导 第(1)问考查CO2的检验方法，CO2能使澄清石灰水变浑浊，还应注意题干中草酸的性质，草酸蒸气对CO2的检验有干扰作用。第(2)问考查该实验中检验CO时干扰因素CO2的排除，检验CO气体，应先在H装置中进行CO还原CuO的反应，气体进入H装置前需除去CO中的CO2气体并且检验CO2是否除尽，从H装置中导出的气体需用澄清石灰水检验CO2气体的存在，说明是CO还原CuO。第(2)考查CO检验时现象描述的全面性，CO还原CuO时，黑色的CuO变成红色的单质Cu，且CO的氧化产物是CO2。,解题探究,1.(2017江西三校联考)某研究小组为探究足量锌与浓硫酸的反应，生成物成分的定性探究，进行如下实验。 (1)研究小组取65.0 g锌粒与55 mL 98%的浓硫酸(1.84 gmL1)充分反应，所制得的气体成分是_(填分子式)，发生反应的化学方程式为_。,H2和SO2,2H2SO4(浓)Zn=ZnSO4SO22H2O、H2SO4(稀)Zn=ZnSO4H2,答案,解析,解析首先要明确实验目的，实验是对产生的气体成分进行定性探究，根据锌与浓硫酸反应生成SO2，与稀硫酸反应生成H2来分析。 开始时浓硫酸与锌反应生成SO2，随着反应的进行，浓硫酸的浓度逐渐变小，Zn与稀硫酸反应得到的气体是H2，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)Zn=ZnSO4SO22H2O，H2SO4(稀)Zn=ZnSO4H2。,装置E和G中的试剂分别为 _、_ _。 装置B的作用是_；H的作用是_ _。 写出实验中观察到的现象及由该现象得出含有相应的气体成分的结论。,(2)为验证所制的气体成分，研究小组拟定以下装置进行实验。,答案,解析,浓硫酸,无水CuSO4(或无水,防止倒吸(或作安全瓶),进入系统，干扰实验,防止空气中的水蒸气,硫酸铜),C中品红溶液褪色,气体中有SO2,D中酸性KMnO4溶液颜色变浅，F中黑色粉末变红，G中白色粉末变蓝,气体中有H2,解析根据SO2和H2的化学性质来选择验证方法，SO2能使品红溶液褪色，H2可以还原CuO生成H2O，H2O能使白色无水CuSO4变蓝色。装置C盛放的品红溶液用来检验SO2气体，为防止装置C发生倒吸，在A与C之间加一个防倒吸的装置B，装置D盛放的酸性KMnO4溶液能吸收混合气体中的SO2，装置E中的浓硫酸吸收水蒸气，避免干扰后续实验，装置H的作用是防止空气中的水蒸气进入系统，干扰实验。,2.(2018安徽皖南八校联考)摩尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O在定量分析中常用作标定高锰酸钾等溶液的标准物质，还用作化学试剂、医药以及用于冶金、电镀等。回答下列问题： (1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验摩尔盐晶体加强热时的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知摩尔盐晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。,答案,解析,溶液变红,NH3,吸收分解产生的酸性气体,解析摩尔盐(NH4)2Fe(SO4)26H2O受热分解，分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等，根据装置图可知，碱石灰可以吸收酸性气体，氨气能使酚酞溶液变红色，所以装置C中可观察到的现象是溶液变红，由此可知摩尔盐晶体分解的产物中有NH3。装置B的主要作用是吸收分解产生的酸性气体。,(2)乙组同学认为摩尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2。为进行验证，选用甲组实验中的装置A和下图所示的部分装置进行实验。,答案,解析,乙组同学的实验中，装置依次连接的合理顺序为A、_。,I、F、D、E、H,解析要检验生成SO3(g)、SO2(g)及N2，在甲组实验中的装置A产生气体后，经过安全瓶后通过氯化钡溶液检验SO3，再通过品红溶液检验SO2，用浓氢氧化钠除去二氧化硫，用排水集气法收集氮气，所以装置依次连接的合理顺序为A、I、F、D、E、H。,装置F中足量盐酸的作用是_；含有SO3的实验现象是_；含有SO2的实验现象是 _。,答案,解析,吸收氨气并将溶液酸化，排除SO2的干扰,F中有白色沉淀产生,D中品红溶液褪色,解析由于产生的气体中有氨气，所以氯化钡溶液中加入足量的盐酸，可以吸收氨气并防止产生亚硫酸钡沉淀，排除SO2的干扰，SO3通入氯化钡溶液中可以产生硫酸钡沉淀，二氧化硫能使品红溶液褪色，所以装置F中足量盐酸的作用是吸收氨气并将溶液酸化，排除SO2的干扰；含有SO3的实验现象是F中有白色沉淀产生；含有SO2的实验现象是D中品红溶液褪色。,取少量晶体溶于水，滴入KSCN 溶液，若溶液变红，说明摩尔盐已氧化变质；反之摩尔盐未变质,(3)设计实验证明摩尔盐是否已氧化变质：_ _。,答案,解析,解析摩尔盐氧化变质会产生铁离子，可以通过检验样品中是否含有铁离子判断是否变质。,题型二定量测定型 1.定量测定的常用方法 (1)沉淀法 先将某种成分转化为沉淀，然后称量纯净、干燥的沉淀的质量，再进行相关计算。 (2)测气体体积法 对于产生气体的反应，可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。,量气装置的设计： 下列装置中，A是常规的量气装置，B、C、D是改进后的量气装置。,(3)测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中，通过称量实验前后吸收剂的质量，求得所吸收气体的质量，然后进行相关计算。,(4)滴定法 利用滴定操作原理，通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等获得相应数据后再进行相关计算。 (5)热重法 只要物质受热时发生质量变化，都可以用热重法来研究物质的组成。热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法。通过分析热重曲线，我们可以知道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。,2.定量测定实验中常用的计算方法关系式法 关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。在多步反应中，它可以把始态的反应物与终态的生成物之间“物质的量”的关系表示出来，把多步计算简化成一步完成。 正确提取关系式的关键： 根据化学方程式，找出作为中介的物质，并确定最初反应物、中介物质、最终生成物之间物质的量的关系。 如用Na2S2O3滴定法测水中溶氧量，经过如下三步反应，,O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2 MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O 2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI 因此水中溶氧量与Na2S2O3之间的关系为 O22MnO(OH)22I24Na2S2O3 (中介物质)(中介物质),典例剖析(2017全国卷，28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下： .取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。 .酸化、滴定 将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I还原为Mn2，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2,回答下列问题： (1)取水样时应尽量避免搅动水体表面，这样操作的主要目的是_ _。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。,使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差,2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2,解析本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量，属于氧化还原滴定。 根据氧化还原反应原理，Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2，由此可得方程式2Mn(OH)2O2=2MnO(OH)2。,答案,解析,(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除_及二氧化碳。,量筒,氧气,解析一定物质的量浓度溶液的配制还需要量筒；加热可以除去溶解的氧气，避免实验结果不准确。,答案,解析,解析该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2，因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化； 根据关系式O22MnO(OH)22I24Na2S2O3 可得水样中溶解氧的含量为(ab103) mol432 gmol1103 mgg1 0.1 L80ab mgL1。,(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a molL1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_ _；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为_ mgL1。,当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化,80ab,答案,解析,解析终点读数时有气泡，气泡占据液体应占有的体积，会导致测得的消耗的Na2S2O3体积偏小，最终结果偏低。,(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_。(填“高”或“低”),低,答案,解析,思路引导,思路引导 第(1)问考查化学实验基本操作，取样的代表性，搅动会影响正常水样中的氧气的溶解度(排干扰)。 第(2)问考查陌生方程式的书写，理解“氧的固定”方法。 第(3)问考查化学实验基本操作以及提取信息的能力。由于“Na2S2O3不稳定”，无需精确配制，氧气能氧化Na2S2O3，会干扰测定结果。 第(4)问考查滴定终点的判断以及关系式法计算。 第(5)问考查误差分析，关键是找到含氧量与读取Na2S2O3体积的关系。,解题探究,1.碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。 (1)采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。,气体a的成分是_。,O2、SO2、CO2,答案,解析,解析钢样中的碳、硫在装置A中高温加热条件下生成CO2和SO2，还有未反应的O2，故气体a的成分为O2、SO2、CO2。,若钢样中硫以FeS的形式存在，A中反应：3FeS5O2 3_。,Fe3O4,SO2,答案,解析,解析根据得失电子守恒和质量守恒定律配平化学方程式：3FeS5O2,H2O2氧化SO2的化学方程式：_。,(2)将气体a通入测硫装置中(如下图)，采用滴定法测定硫的含量。,答案,解析,解析H2O2和SO2发生氧化还原反应：H2O2SO2=H2SO4。,H2O2SO2=H2SO4,用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗z mL NaOH溶液，若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：_。,答案,解析,解析根据题意，消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y克，则消耗z mL NaOH溶液，相当于硫的质量为yz g，所以钢样中硫的质量分数为,(3)将气体a通入测碳装置中(如下图)，采用重量法测定碳的含量。,答案,解析,解析气体a中含有O2、SO2和CO2，在吸收CO2测定碳的含量时，也可能吸收SO2，故气体a通过装置B和C的目的是排除SO2对CO2测定的干扰。,气体a通过B和C的目的是_。,排除SO2对CO2测定的干扰,计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是_。,答案,解析,解析计算钢样中碳的质量分数，应测量吸收CO2前、后吸收瓶的质量，其质量差为CO2的质量。,吸收CO2前、后吸收瓶的质量,2.(2018重庆适应性测试)某助熔剂具有较好的热稳定性，是两种常见钠盐的混合物，其中一种组分是NaCl。为确定另一种组分X及其含量，甲、乙两个小组进行了以下实验。,(1)取适量样品，注入装置A中，测定组分X的化学式。 甲组用图的装置进行实验，观察到相应实验现象，则X的化学式是_。,答案,解析,Na2CO3,解析与盐酸反应得到的气体不能使品红溶液褪色，而能使澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体为CO2，则该助熔剂中含有Na2CO3或NaHCO3，由于NaHCO3受热易分解，热稳定性较差，所以X是Na2CO3。,乙组只用图中装置A和C进行实验，得到与甲组相同的实验结论，则分液漏斗中盛放的溶液应换为_，原因是_ _。,答案,解析,稀硝酸,Na2CO3和Na2SO3分别与,稀硝酸反应装置C中的实验现象不同,解析乙组只用装置A和C即可得到相同的实验结论，说明反应过程中只有CO2生成，则分液漏斗中应盛装稀硝酸，以排除亚硫酸钠的影响。,(2)甲、乙组分别用以下方法测定组分X的含量。 甲组用装置A和图中所示的部分装置(可重复选用)进行实验。请选择必要的装置，依次连接的合理顺序为装置A后接_ _(填仪器接口的字母)。完成一组实验，除样品的质量外，还需测定的实验数据有_。,答案,解析,e，f，d，c，h(其他合,理答案也可),盛装碱石灰的干燥管实验前后的质量,解析测定原理应为向样品中加入足量稀盐酸，使Na2CO3完全反应生成CO2，干燥后用碱石灰吸收，称量盛碱石灰的干燥管实验前后的质量，二者之差即为生成的CO2的质量。,乙组用酸碱滴定法测定X的含量。准确称取两份样品，滴入少量水润湿后，分别加入0.200 0 molL1的盐酸40.00 mL，加入2滴酚酞作为指示剂，用0.200 0 molL1的NaOH溶液滴定过量盐酸至终点，实验数据列于下表中。,回答下列问题： .滴定过程中选用的滴定管是_。 .滴定至终点时的现象为_ _。 .样品中X的质量分数为_。,答案,解析,碱式滴定管,最后一滴标准液滴下，溶液由无色变成红色， 且30秒内不褪色,66.25%,乙组测得的X含量比实际值偏高，可能的原因是_(填字母)。 A.用NaOH溶液润洗滴定管 B.滴定终点读数时仰视液面刻度 C.用样品溶液润洗锥形瓶 D.滴定终点时滴定管尖嘴部分出现气泡,答案,解析,CD,解析滴定时，滴定管必须用标准溶液润洗，不会造成误差，A项不符合题意； 滴定终点读数时仰视液面刻度，使所读数值偏大，则结果会偏小，B项不符合题意； 用样品溶液润洗锥形瓶，会使样品消耗的盐酸体积偏大，则结果偏大，C项符合题意； 滴定终点时滴定管尖嘴部分出现气泡，会造成HCl所消耗的NaOH溶液的体积偏小，则样品消耗的盐酸的体积偏大，最终结果偏大，D项符合题意。,“猜想判断”型综合实验,热点四,猜想型实验题的思维流程,思维流程,1.漂白粉是生产生活中常用的消毒剂和杀菌剂。 实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在CaCl2，请设计实验，探究该样品中可能存在的其他固体物质。 (1)提出合理假设。 假设1：该漂白粉未变质，只含有_； 假设2：该漂白粉全部变质，只含有_； 假设3：该漂白粉部分变质，既含有_，又含_。,解题探究,答案,Ca(ClO)2,CaCO3,Ca(ClO)2 CaCO3,(2)设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤、预期现象和结论。 限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、 1 molL1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验Ca2和Cl),加入适量1 molL1盐酸溶解后，再将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水未变浑浊，则假设1成立； 若澄清石灰水变浑浊，则假设2或假设3成立,向步骤反应后的试管中滴入12滴品红溶液，振荡(或另外取样操作),若品红溶液褪色，则假设3成立； 若品红溶液不褪色，则假设2成立,答案,审题流程,审题流程第一步明确目的原理 设计实验探究漂白粉变质后物质的成分，涉及反应： 2Ca(OH)22Cl2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。 Ca(ClO)2H2OCO2=CaCO32HClO。 第二步提出合理假设 根据假设3提供的物质及反应原理判断样品中可能含有Ca(ClO)2或CaCO3或二者的混合物。,第三步寻找验证方法 用CaCO3与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的CO2来验证CaCO3的存在。 用Ca(ClO)2与盐酸反应生成能使品红溶液褪色的HClO来验证Ca(ClO)2的存在。 第四步设计操作步骤 固体样品中加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(用于检验CO2)。 向步骤反应后的溶液中滴入12滴品红溶液，振荡(用于检验HClO)。,第五步分析得出结论 若步骤中石灰水未变浑浊，则说明样品中无CaCO3，即假设1成立。 若步骤中石灰水变浑浊，且步骤中品红溶液不褪色，说明CaCO3存在，不存在Ca(ClO)2，即假设2成立。 若步骤中石灰水变浑浊，且步骤中品红溶液褪色，说明有CaCO3和Ca(ClO)2存在，即假设3成立。,2.工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应： 某课题组以PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。 (1)上述反应的平衡常数表达式：K_。,答案,解析,(2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在_溶液中PbSO4转化率较大，理由是_。,答案,解析,Na2CO3,(3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三： 假设一：全部为PbCO3； 假设二：_； 假设三：_。,答案,解析,全部为2PbCO3Pb(OH)2,为PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物,解析根据题中信息，提出另外两种假设。 假设二：全部为碱式碳酸铅2PbCO3Pb(OH)2； 假设三：为PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物。,解析因为PbCO3受热分解不产生水，而2PbCO3Pb(OH)2受热分解产生水，所以可利用此不同设计实验方案。,(4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。 定性研究：请你完成下表中内容。,答案,充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管,若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立； 若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立,解析,定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_ _。,答案,同意，若全部为PbCO3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，答案合理均可),解析,解析因为PbCO3 所以可以利用固体加热前后质量的改变量来确定结论。,性质、原理探究综合题,热点五,题型一物质性质的探究 1.题型特点 主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，然后据此设计出合理的实验方案，去探究它所可能具有的性质。 2.基本思路和方法 根据物质的组成(或成分)提出各物质(或离子)性质的假设根据这些性质找到可能存在的反应确定检验的试剂和仪器确定实验的顺序叙述实验的操作和预期的现象，得出结论。,3.常见物质的热分解反应规律,4.氧化性、还原性与所含元素化合价的关系 (1)元素处于最高价时，只具有氧化性，如Fe3、H； (2)元素处于最低价时，只具有还原性：如Cl； (3)元素处于中间价时，既具有氧化性又具有还原性，如Cl2。,1.(2018哈尔滨质检)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。 已知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O 任务1：利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。,解题探究,(1)A和E中制取NH3的装置为_，所用试剂为_。装置中制取NO2的化学方程式是_ _。,A,浓氨水和CaO(合理即可),Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO2,2H2O,答案,解析,解析干燥氨气不能用无水氯化钙，因而A为氨气发生装置，E为二氧化氮发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水。,(2)若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_ _。,答案,解析,解析若NO2能够被NH3还原，则混合气体的颜色将变浅，氨气被二氧化氮氧化生成氮气和水。,混合气体颜色,变浅,(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是 NH3还原性较弱，不能将NO2还原； 在此条件下，NO2的转化率极低； _。,答案,解析,在此条件下，该反应的化学反应速率极慢,解析实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明二氧化氮反应的量很少，可能是反应速率较低，或者二氧化氮的转化率较低。,(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_。 任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。,答案,解析,缺少尾气吸收装置,解析氮氧化物为有毒气体不能直接排放到空气中。,解析Na2O2既有氧化性又有还原性，NO2中的氮元素为4价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性。,(5)实验前，该小组同学提出三种假设。 假设1：两者不反应； 假设2：NO2能被Na2O2氧化； 假设3：_。,答案,解析,NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可),(6)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。,答案,解析,解析验证假设2，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；,装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_。,EDBDF,实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为_。,答案,解析,解析过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物。,2NO2Na2O2=2NaNO3,2.过氧化氢是重要的氧化剂，也可作还原剂，它的水溶液称为双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学研究性学习小组取一定量的市售过氧化氢溶液测定其H2O2的含量，并探究它的有关性质。 .测定市售过氧化氢溶液中H2O2的质量分数 (1)量取10.00 mL密度为 gmL1的市售过氧化氢溶液，应选用的滴定管是_(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。,答案,解析,解析H2O2有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的乳胶管，所以只能盛放在酸式滴定管中。,酸式滴定管,(2)将上述溶液配制成250.00 mL，配制过程需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、_(填名称)。,答案,解析,解析必须指明容量瓶的规格为250 mL，胶头滴管用于定容。,250 mL容量瓶、胶头滴管,重复滴定三次，平均消耗c molL1 KMnO4标准液V mL，则原过氧化 氢溶液中H2O2质量分数为_；,(3)取25.00 mL(2)中的溶液于锥形瓶中，用稀H2SO4酸化，并加适量蒸馏水稀释，用高锰酸钾标准液滴定。 完成反应的离子方程式：,答案,解析,2 5 6 2,8 5O2,(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_(填字母)。 A.滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失 B.将H2O2溶液配制成250.00 mL溶液时，定容俯视刻度线 C.判断终点时，滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈红色，向红色溶液再滴一 滴H2O2溶液仍呈红色,答案,解析,ABC,解析滴定前有气泡，滴定后消失，则代入计算的标准液体积偏大，测得的浓度偏大；配制溶液定容时俯视，浓度偏大，测得的待测液的浓度偏大；反滴双氧水红色不褪色，说明高锰酸钾过量，则测得的浓度偏大。,.探究H2O2的性质 (1)上述测定原理，H2O2体现_性。,答案,解析,还原,解析双氧水与高锰酸钾溶液反应时双氧水表现还原性。,(2)若要验证H2O2的不稳定性，操作是_
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