高考压轴特训 题型四 “性质、原理型” 定性、定量综合实验

题型四“性质、原理型” 定性、定量综合实验1.(2018石家庄市高三下学期4月一模)AgNO3是中学化学常用试剂，某兴趣小组设计如下实验探究其性质。.AgNO3的热稳定性AgNO3受热易分解，用下图装置加热AgNO3固体，试管内有红棕色气体生成，一段时间后，在末端导管口可收集到无色气体a。(1)实验室检验气体a的方法为_。(2)已知B中只生成一种盐，据此判断AgNO3受热分解的化学方程式为_。(3)从安全角度考虑，上述实验装置存在一处明显缺陷，改进措施为_。.AgNO3与盐溶液的反应(4)甲同学认为试管中产生银镜是Fe2所致，其离子方程式为_；乙同学认为要判断该观点正确，需增加如下实验，取2 mL 0.5 molL1 AgNO3溶液于试管中，向其中滴加几滴_，若只产生白色沉淀，证明甲同学观点正确。(5)已知：AgSCN为白色沉淀。试管中红色褪去的原因为_(请从平衡移动的角度解释)。(6)设计实验证明Ksp(AgI)0)，某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O35H2O的流程如下。(1)吸硫装置如图所示。装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，B中试剂是_，表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液_。为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是_(答一条)。(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验(室温时CaCO3饱和溶液的pH10.2)。序号实验操作预期现象结论取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，_。有白色沉淀生成样品含NaCl另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，_。有白色沉淀生成，上层清液pH10.2样品含NaOH(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：第一步：准确称取a g KIO3(相对分子质量为214)固体配成溶液；第二步：加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂；第三步：用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c(Na2S2O3)_molL1。已知：IO5I6H=3I23H2O, 2S2OI2=S4O2I(4)某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na2S2O3 浓度可能_(填“不受影响” “偏低”或“偏高”)，原因是_。(用离子方程式表示)。答案(1)品红、溴水或KMnO4溶液颜色很快褪去控制SO2的流速、适当升高温度(或其他合理答案)(2)滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液的pH(3)(或)(4) 偏低4I4HO2=2I22H2O解析(1)二氧化硫具有还原性、漂白性，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全吸收，若SO2吸收效率低，则二氧化硫有剩余，B中的溶液会褪色。为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应。(2)实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，若检验NaCl存在，需先加稀硝酸排除干扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明含有NaCl；已知室温时CaCO3饱和溶液的pH10.2，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl2溶液，把Na2CO3转化为CaCO3，再测量溶液的pH，若pH大于10.2，说明含有NaOH。(3)n(KIO3) mol，设参加反应的Na2S2O3为x mol；根据KIO35KI3H2SO4=3K2SO43I23H2O，I22Na2S2O3=Na2S4O62NaI，有：KIO33I26Na2S2O3 1 6 mol x mol所以x，则c(Na2S2O3) molL1。(4)第三步滴速太慢，I被氧气氧化，发生4I4HO2=2I22H2O,2S2OI2=S4O2I，消耗的Na2S2O3溶液的体积偏大，由c(Na2S2O3) molL1，V偏大，c偏低。3.(2018哈尔滨师范大学附属中学四模)某化学学习小组在学习了Al、Fe的性质后，设计如下实验，探究Cu的常见化合物的性质。实验1探究Cu(OH)2是否具有两性药品：CuSO4溶液、浓NaOH溶液、稀H2SO4。实验步骤：取少量CuSO4溶液于试管中，逐滴加入浓NaOH溶液至产生较多蓝色沉淀，静置后过滤。结论：Cu(OH)2具有两性。(1)实验步骤的内容为_。(2)能证明Cu(OH)2具有两性的实验现象为_。实验2探究Cu()和Cu()的稳定性实验步骤：取98 g Cu(OH)2固体，加热至80100 时，得到80 g黑色固体粉末，继续加热到1 000 以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。(3)通过计算判断A的化学式为_(不需要书写计算过程)。(4)步骤中发生反应的离子方程式为_。(5)根据上述实验现象得出Cu()和Cu()的稳定性大小的结论：固态时_，酸性溶液中_。实验3探究CuO被NH3还原的产物该学习小组同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)。实验中观察到CuO变为红色物质。查资料可知，同时生成一种无污染的气体。(6)反应产生的无污染气体的化学式为_。(7)有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计个简单的实验方案验证红色物质中是否含有A：_。答案(1)将沉淀分成两份，分别加入稀H2SO4和浓NaOH溶液(2)Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4，又能溶于浓NaOH溶液(3)Cu2O(4)Cu2O2H=CuCu2H2O(5)Cu()比Cu()稳定Cu()比Cu()稳定(6) N2(7)取反应后生成的红色物质少许，加入稀H2SO4，若溶液变为蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无解析(1)要证明Cu(OH)2具有两性，应先在CuSO4溶液中加入碱生成Cu(OH)2，然后在氢氧化铜中加入硫酸以及氢氧化钠，观察其是否能反应，所以需要的试剂是H2SO4溶液、NaOH溶液，实验步骤的内容为将沉淀分成两份，分别加入稀H2SO4和浓NaOH溶液。(2)能证明Cu(OH)2具有两性的实验现象为Cu(OH)2既能溶于稀H2SO4，又能溶于浓NaOH溶液。(3)98 g Cu(OH)2固体的物质的量为1 mol，热分解生成的72 g固体中含有Cu的物质的量为1 mol，即64 g，则氧原子的质量为72 g64 g8 g，n(O)0.5 mol，则A中n(Cu)n(O)21，所以A的化学式为Cu2O。(4)向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在，说明生成了铜和铜离子，反应的化学方程式为Cu2OH2SO4=CuCuSO4H2O，从而写出离子方程式。(5)80100 时，得到黑色固体粉末，为CuO，继续加热到1 000 以上，黑色粉末全部变成红色粉末，说明在较高温度时Cu2O稳定，与酸反应生成硫酸铜和铜，说明在酸性条件下2价的铜稳定，所以结论为：固态时Cu()比Cu()稳定，酸性溶液中Cu()比Cu()稳定。(6)氧化铜和氨气反应生成红色物质铜，根据反应遵循质量守恒定律和该气体无污染确定气体为氮气。(7)如含有Cu2O，根据其与酸反应的现象可判断，反应方程式为Cu2O2H=CuCu2H2O，溶液变蓝，而铜与稀硫酸不反应。4.(2018郑州市高三下学期三模)为了更深刻地认识卤素的性质，某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验，根据实验回答问题。实验一氯气的制取(1)该小组拟用下图实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去，下同)。每个虚线框表示一个单元装置，请用文字描述下列装置的错误之处并改正：_。实验二探究氯化亚铁与氧气反应的产物已知氯化亚铁的熔点为674 ，沸点为1 023 ；三氯化铁在100 左右时升华，极易水解。在500 条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应：12FeCl23O22Fe2O38FeCl3、4FeCl23O22Fe2O34Cl2，该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。(2)实验装置的合理连接顺序为A_E。(3)假设加热装置中的氯化亚铁完全反应，则反应后剩余固体的化学式是_。请设计实验方案验证你的假设：_。(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法：_。实验三卤素化合物之间反应实验条件控制探究(5)在不同实验条件下KClO3可将KI 氧化为I2 或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行)：试管标号12340.20 mol L1KI 溶液/mL1.01.01.01.0KClO3(s)/g0.100.100.100.106.0 mol L1H2SO4溶液/mL03.06.09.0蒸馏水/mL9.06.03.00实验现象该组实验的目的是_。2号试管反应完全后，取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，假设还原产物只有KCl，写出反应的离子方程式：_。答案(1)中试剂换为饱和氯化钠溶液(或饱和食盐水)，中导管改为长进短出，中试管口加一出气导管(2)DBFD(3)Fe2O3 取样少许加入稀盐酸使其完全溶解，再加入几滴KSCN溶液，溶液呈现红色(4)先把F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释(5)探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响ClO6I6H=Cl3I23H2O解析(1)装置中发生的反应为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O，由于盐酸具有挥发性，制得的Cl2中混有HCl(g)和H2O(g)。装置中试剂用于除去HCl(g)，NaOH溶液不仅吸收HCl(g)而且吸收Cl2，应将装置中NaOH溶液改为饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)；装置中浓H2SO4用于干燥Cl2，应将装置中导管改为长进短出；装置密封会造成装置中气体压强过大，装置试管口加一出气导管。(2)装置A中Na2O2与水反应生成NaOH和O2，装置A制得的O2中混有H2O(g)，根据可能的反应原理：12FeCl23O22Fe2O38FeCl3、4FeCl23O22Fe2O34Cl2，FeCl2与O2反应的产物可能有Fe2O3、FeCl3、Cl2，反应温度为500 。FeCl3在100 左右时升华且极易水解，用F装置收集FeCl3，FeCl2与O2反应的装置前和收集FeCl3的装置后都必须使用干燥装置，则实验装置的合理连接顺序为A(制备O2)D(干燥O2)B(实现O2与FeCl2反应)F(用冰盐水冷却收集FeCl3)D(防止E中水蒸气进入F中使FeCl3水解)E(吸收尾气)。(3)假设加热装置中的氯化亚铁完全反应，由于FeCl3 100 左右时升华，反应后剩余固体的化学式是Fe2O3。要证明固体为Fe2O3，证明固体中含3价Fe即可，设计的实验方案是取样少许加入稀盐酸使其完全溶解，再加入几滴KSCN溶液，溶液呈现红色。(4)装置F中用冰盐水冷却收集FeCl3，由于FeCl3极易水解，配制FeCl3溶液需要加入盐酸抑制FeCl3的水解。F中的固体配成溶液的操作方法：先把F中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释。(5)4支试管在室温下进行反应，对比各试管中所加物质，可见4支试管中KI、KClO3的浓度相同，H2SO4的浓度不同，该组实验的目的是探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响。2号试管反应完全后，取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，即KI被氧化成I2，假设还原产物只有KCl，可写出反应：ClOIHClI2H2O，反应中Cl元素的化合价由5价降至1价，I元素的化合价由1价升至0价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为ClO6I6H=Cl3I23H2O。