2021高考化學一輪復(fù)習 課時作業(yè)34 探究物質(zhì)組成、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價魯科版

1、2021高考化學一輪復(fù)習 課時作業(yè)34 探究物質(zhì)組成、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價魯科版2021高考化學一輪復(fù)習 課時作業(yè)34 探究物質(zhì)組成、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價魯科版年級：姓名：- 12 -探究物質(zhì)組成、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價(本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂！)1(2019河南洛陽統(tǒng)考)一氯甲烷是一種重要的化工原料，常溫下它是無色有毒氣體，微溶于水，易溶于乙醇、ccl4等。(1)甲組同學在實驗室用如圖甲所示裝置模擬催化法制備和收集一氯甲烷。以無水zncl2為催化劑，a瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_，如果實驗時a瓶加熱時間過長，最終在瓶底得到一種白色物質(zhì)，該物質(zhì)的化學式是_。裝置b

2、的主要作用是_。(2)乙組同學選用甲組裝置a、b和如圖乙所示的部分裝置檢驗ch3cl中的氯元素。(已知：ch3clnaohch3ohnacl)乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為a、b、_。通入一段時間的ch3cl氣體，打開裝置d中分液漏斗的活塞觀察實驗現(xiàn)象。分液漏斗中盛放的試劑是_。能證明ch3cl中含有氯元素的實驗現(xiàn)象是_。解析：(1)甲醇與濃鹽酸在zncl2作催化劑、加熱的條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成ch3cl和h2o，反應(yīng)的化學方程式為ch3ohhclch3clh2o；zncl2加熱時間過長會水解生成zn(oh)2或高溫分解生成zno。濃鹽酸和甲醇均易揮發(fā)，所以裝置b的主要作用是除去氯

3、化氫氣體和甲醇。(2)a裝置為制取一氯甲烷的裝置，b裝置用于除去hcl，f裝置用于檢驗hcl是否被除盡，d裝置中ch3cl和熱naoh溶液反應(yīng)，g裝置為尾氣處理裝置。根據(jù)上述分析可知，裝置依次連接的合理順序為a、b、f、d、g。根據(jù)上述分析可知，分液漏斗中盛放的試劑是硝酸酸化的硝酸銀溶液。能證明ch3cl中含有氯元素的實驗現(xiàn)象是f中無白色沉淀生成，d中有白色沉淀生成。答案：(1)ch3ohhclch3clh2ozn(oh)2或zno除去氯化氫氣體和甲醇(2)f、d、g硝酸酸化的硝酸銀溶液f中無白色沉淀生成，d中有白色沉淀生成2乙同學探究na2so3溶液是否發(fā)生變質(zhì)，設(shè)計如下實驗測定1.0 mo

4、ll1na2so3溶液的實際濃度。(1)分液漏斗中應(yīng)加入足量的下列哪種試劑？_(填字母)。a濃硝酸b65%硫酸c濃鹽酸(2)實驗前后測得c裝置增重3.2 g，則na2so3溶液實際的物質(zhì)的量濃度為_。(3)該實驗裝置還存在一個明顯的缺陷是_；如何改進？_。解析：制備二氧化硫氣體選用硫酸。c裝置增重3.2 g，產(chǎn)生的n(so2)0.05 mol，所以n(na2so3)0.05 mol，c(na2so3)0.05 mol0.06 l0.83 moll1。該實驗裝置中一個明顯的缺陷是缺少一個驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置。答案：(1)b(2)0.83 moll1(3)缺少一個驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置(

5、或其他合理答案)在a裝置中加引一個帶活塞的導氣管3nh4no3熱分解十分復(fù)雜。在一定條件下：3nh4no32nh32no2no23h2o(不考慮2no2n2o4)，現(xiàn)要選用下列裝置(部分夾持裝置省略)，通過實驗驗證反應(yīng)產(chǎn)物：已知：液化溫度：no2(21 )、no(152 )；nh3與灼熱的氧化銅反應(yīng)得到n2和cu；在無催化劑的條件下nox不能與灼熱的銅反應(yīng)；no2能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{。(1)所選擇裝置的連接順序(按左右連接，填各裝置數(shù)字)為_。(2)實驗開始應(yīng)先向裝置中通入_，再_。(3)為驗證no，可在中通入_。(4)裝置的作用是_。(5)填表： 驗證產(chǎn)物裝置代號相應(yīng)裝置中的現(xiàn)象nh

6、3nono2h2o解析：為加熱裝置，由題意3nh4no32nh32no2no23h2o，為了更好地檢驗產(chǎn)物中是否含有no，在加熱前先通入一定量的n2，排凈裝置中空氣(或o2)。加熱得到nh3、no、no2和h2o，利用裝置中無水硫酸銅檢驗生成的水，裝置吸收水蒸氣，裝置檢驗no2，裝置使二氧化氮液化，二氧化氮氣體變成液態(tài)；裝置中通入一定量的氧氣，無色氣體變成紅棕色，說明含有no氣體，裝置中nh3與cuo在加熱的條件下反應(yīng)得到n2、cu和h2o，裝置尾氣處理，防止污染空氣，所以裝置的連接順序為。答案：(1)(2)一定量的n2點燃酒精燈(或加熱)(3)一定量的氧氣(4)尾氣處理，防止污染空氣(5)驗

7、證產(chǎn)物裝置代號相應(yīng)裝置中的現(xiàn)象nh3黑色粉末變成紅色no無色氣體變成紅棕色no2中淀粉碘化鉀試紙變藍，中紅棕色氣體變無色且瓶內(nèi)有液體h2o無水硫酸銅變藍4.(2019山東青島二中月考)常溫常壓下，一氧化二氯(cl2o)為棕黃色氣體，沸點為3.8 ，42 以上會分解生成cl2和o2，cl2o易溶于水并與水反應(yīng)生成hclo。.制備產(chǎn)品將氯氣和空氣(不參與反應(yīng))按體積比13混合通入含水8%的碳酸鈉中制備cl2o，并用水吸收cl2o(不含cl2)制備次氯酸溶液。(1)各裝置的連接順序為_。(2)裝置b中多孔球泡和攪拌棒的作用是_；裝置c的作用是_。(3)制備cl2o的化學方程式為_。(4)反應(yīng)過程中，

8、裝置b需放在冷水中，其目的是_。(5)此方法相對于用氯氣直接溶于水制備次氯酸溶液有兩個主要優(yōu)點，分別是_。.測定濃度(6)已知次氯酸可被feso4等物質(zhì)還原。用下列實驗方案測定裝置e所得溶液中次氯酸的物質(zhì)的量濃度：量取10 ml上述次氯酸溶液，并稀釋至100 ml，再從其中取出10.00 ml于錐形瓶中，并加入10.00 ml 0.80 moll1的feso4溶液，充分反應(yīng)后，用0.050 00 moll1的酸性kmno4溶液滴定至終點，消耗kmno4溶液24.00 ml，則原次氯酸溶液的濃度為_。解析：本題主要考查一氧化二氯(cl2o)的制備及含量測定，涉及的知識點有儀器連接、化學方程式的書

9、寫、實驗評價、濃度計算。(1)裝置a制備cl2；裝置d用于吸收cl2中的hcl氣體；cl2與空氣按體積比13混合通入盛有含水8%的碳酸鈉的裝置b，充分反應(yīng)制備cl2o；裝置c用于除去cl2o中的cl2；裝置e中用水吸收cl2o制備次氯酸溶液，故裝置的連接順序為adbce。(2)多孔球泡可增大氣體與溶液的接觸面積，攪拌棒也是為了使氣體與溶液充分接觸，故兩者的作用都是加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進行；裝置c盛有足量的四氯化碳溶液，cl2易溶于ccl4中，其作用是除去cl2o中的cl2。(3)制備cl2o是將體積比為13的氯氣和空氣的混合氣體通入含水8%的碳酸鈉中，根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可得反應(yīng)的化

10、學方程式為2cl2na2co3=cl2o2naclco2或2cl22na2co3h2o=cl2o2nacl2nahco3。(4)由題中信息知，cl2o在42 以上會分解生成cl2和o2，故為防止反應(yīng)放熱溫度過高導致cl2o分解，裝置b需放在冷水中。 (5)氯氣直接溶于水除了生成hclo，還有hcl生成，純度較低，且反應(yīng)可逆，而cl2o溶于水制備的次氯酸純度較高，溶液濃度較大。(6)根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：hclo2fe2、mno5fe2，n(kmno4)0.05 moll124103l1.2103mol，則與次氯酸反應(yīng)后剩余的n(fe2)5n(kmno4)51.2103mol6103mol

11、，則與次氯酸反應(yīng)的n(fe2)0.8 moll110103l6103mol2103mol，可得n(hclo)n(fe2)1103mol，則原溶液中次氯酸的濃度為1.000 moll1。答案：(1)adbce(2)加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進行除去cl2o中的cl2(3)2cl2na2co3=cl2o2naclco2(或2cl22na2co3h2o=cl2o2nacl2nahco3)(4)防止反應(yīng)放熱溫度過高導致cl2o分解(5)制得的次氯酸純度較高，溶液濃度較大(6)1.000 moll15某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn)，將cuso4溶液與k2co3溶液混合會產(chǎn)生藍綠色沉淀。他們對沉淀的組成很感興趣，決定

12、采用實驗的方法進行探究。(1)提出假設(shè)假設(shè)1：所得沉淀為cu(oh)2；假設(shè)2：所得沉淀為_(填化學式)；假設(shè)3：所得沉淀為堿式碳酸銅化學式可表示為mcu(oh)2ncuco3。查閱資料無論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設(shè)沉淀均不含結(jié)晶水)。實驗探究步驟1：將所得懸濁液過濾，先用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌，風干；步驟2：甲同學取一定量固體，用氣密性良好的裝置如圖(夾持儀器未畫)進行實驗。(2)若反應(yīng)后a中藍綠色固體變黑，c中無明顯現(xiàn)象，證明假設(shè)_成立。(3)乙同學認為只要將圖中b裝置的試劑改用下列某試劑后，便可驗證上述所有假設(shè)，該試劑是_(填編號)。a濃硫酸b無水cuso4c堿石灰 dp2o5

13、(4)乙同學驗證假設(shè)3成立的實驗現(xiàn)象是_。(5)d裝置的作用是_。(6)乙同學進一步探究假設(shè)3中固體的組成。他將c中的澄清石灰水改為ba(oh)2溶液，其原因可能是_、_。若所取藍綠色固體質(zhì)量為27.1 g，實驗結(jié)束后，裝置b的質(zhì)量增加2.7 g，c中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7 g。則該藍綠色固體的化學式為_；a中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_。解析：(1)cuso4還有可能與k2co3直接發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成cuco3。(2)藍綠色固體變黑說明生成了cuo，c中無明顯現(xiàn)象說明沒有co2生成，所以該沉淀中無cuco3，則假設(shè)1成立。(3)由于生成的水無法檢測，所以將b中cacl2改為無水cuso4則可檢

14、驗生成的h2o。(4)假設(shè)3中固體的成分是堿式碳酸銅，受熱分解后得到的產(chǎn)物是cuo、h2o和co2，所以現(xiàn)象是a中藍綠色固體變黑，b中無水cuso4變藍、c中澄清石灰水變渾濁。(5)若沒有d裝置，空氣中的co2會進入c中而使c中澄清石灰水變渾濁。(6)由于b中增加的是生成水的質(zhì)量，c中生成的沉淀是baco3，所以n(co2)n(baco3)0.1 mol，則由質(zhì)量守恒可知m(cuo)27.1 g2.7 g0.1 mol44 g/mol20 g，則n(cuo)0.25 mol，而n(h2o)0.15 mol，所以固體中：n(oh)0.3 mol、n(co)0.1 mol、n(cu2)0.25 m

15、ol，則該藍綠色固體的化學式為cu5(oh)6(co3)2，也可以寫成2cuco33cu(oh)2或3cu(oh)22cuco3的形式。答案：(1)cuco3(2)1(3)b(4)a中藍綠色固體變黑，b中無水cuso4固體變藍，c中有白色沉淀產(chǎn)生(5)吸收空氣中的co2(6)ba(oh)2溶解度大，能充分吸收co2baco3的式量大于caco3，測量誤差小2cuco33cu(oh)2或3cu(oh)22cuco3或cu5(oh)6(co3)22cuco33cu(oh)25cuo3h2o2co26.某同學在實驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化實驗。實驗.將fe3轉(zhuǎn)化為fe2(1)fe3與cu粉發(fā)生反應(yīng)

16、的離子方程式為_。(2)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請?zhí)顚憣嶒灧桨福簩嶒灧桨脯F(xiàn)象結(jié)論步驟1：取4 ml_mol/l cuso4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/l kscn溶液產(chǎn)生白色沉淀cuso4溶液與kscn溶液反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀步驟2：取_無明顯現(xiàn)象查閱資料：已知：scn的化學性質(zhì)與i相似2cu24i=2cuii2cu2與scn反應(yīng)的離子方程式為_。實驗.將fe2轉(zhuǎn)化為fe3實驗方案現(xiàn)象向3 ml 0.1 mol/l feso4溶液中加入稍過量稀硝酸溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因：查閱資料：fe2nofe(no)2(棕色)(3)用離子方程式解釋n

17、o產(chǎn)生的原因：_。(4)從化學反應(yīng)速率與限度的角度對體系中存在的反應(yīng)進行分析：反應(yīng)：fe2與hno3反應(yīng)；反應(yīng)：fe2與no反應(yīng)依據(jù)實驗現(xiàn)象，可推知反應(yīng)的速率比反應(yīng)_(填“快”或“慢”)。反應(yīng)是一個不可逆反應(yīng)，設(shè)計實驗方案加以證明：_。請用化學平衡移動原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因：_。解析：(1)fe3與cu粉發(fā)生反應(yīng)生成亞鐵鹽和銅鹽，反應(yīng)的離子方程式為2fe3cu=2fe2cu2。(2)由反應(yīng)2fe3cu=2fe2cu2，可知圖中得到溶液中fe2的濃度為0.2 mol/l，cu2的濃度為0.1 mol/l，分別取相同濃度的硫酸銅溶液、硫酸亞鐵溶液，滴入kscn溶液進行對照實驗，步驟1：取

18、4 ml 0.1 mol/l cuso4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/l kscn溶液；步驟2：取4 ml 0.2 mol/l feso4溶液，向其中滴加3滴0.1 mol/l kscn溶液。由題目信息可知，cu2與scn反應(yīng)生成cuscn沉淀，同時生成(scn)2，反應(yīng)離子方程式為2cu24scn=2cuscn(scn)2。(3)亞鐵離子具有還原性，酸性條件下硝酸根具有強氧化性，反應(yīng)生成鐵離子、no與水，反應(yīng)離子方程式為3fe24hno=3fe3no2h2o。(4)溶液先變?yōu)樽厣胖靡欢螘r間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色，反應(yīng)速率快的反應(yīng)現(xiàn)象最先表現(xiàn)，則反應(yīng)的速率比反應(yīng)的慢。反應(yīng)中硝酸過量，若存在平衡，溶液中含有fe2，否則沒有fe2，具體的實驗方案是取少量反應(yīng)后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴k3fe(cn)6溶液，溶液無明顯變化，說明反應(yīng)是不可逆反應(yīng)。fe2被硝酸氧化為fe3，溶液中fe2濃度降低，導致平衡fe2n