2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書第11章化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)第56講性質(zhì)原理探究型綜合實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)一物質(zhì)性質(zhì)的探究型實(shí)驗(yàn)

第56講性質(zhì)、原理探究型綜合實(shí)驗(yàn)1．能根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理選取實(shí)驗(yàn)裝置、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等。2．能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，得出合理的結(jié)論?？键c(diǎn)一物質(zhì)性質(zhì)的探究型實(shí)驗(yàn)1．物質(zhì)性質(zhì)探究型實(shí)驗(yàn)的類型(1)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。(2)根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或官能團(tuán))設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。2．探究實(shí)驗(yàn)中常見操作及其目的或原因操作目的或原因沉淀水洗除去××(可溶于水)雜質(zhì)沉淀用乙醇洗滌(1)減小固體的溶解度；(2)除去固體表面吸附的雜質(zhì)；(3)乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥冷凝回流(1)防止××蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系；(2)提高××物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率控制溶液pH(1)防止××離子水解；(2)防止××離子沉淀；(3)確?！痢岭x子沉淀完全；(4)防止××溶解等“趁熱過濾”后，有時(shí)先向?yàn)V液中加入少量水，加熱至沸騰，然后再“冷卻結(jié)晶”稀釋溶液，防止降溫過程中雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品的純度加過量A試劑使B物質(zhì)反應(yīng)完全(或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率等)溫度不高于××℃溫度過高，××物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)被氧化(如Na2SO3等)或促進(jìn)××物質(zhì)水解(如AlCl3等)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行，加熱MgCl2·6H2O制MgCl2時(shí)需在HCl氣流中進(jìn)行等)配制某溶液前先煮沸水除去溶解在水中的氧氣，防止××物質(zhì)被氧化反應(yīng)容器中用玻璃管和大氣相通指示容器中壓強(qiáng)大小，避免反應(yīng)容器中壓強(qiáng)過大或平衡氣壓1．FeCl3易潮解，加熱易升華，常用于金屬蝕刻、污水處理、印染工業(yè)。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)制備氯化鐵并對產(chǎn)物進(jìn)行探究(部分夾持裝置省略)的裝置如下圖所示。(1)盛放MnO2的儀器名稱為_________________________________。(2)裝置A中制取氯氣的離子方程式為________________________________。(3)若缺少裝置E，對本實(shí)驗(yàn)造成的影響是________________________________。(4)將鐵粉分散到石棉絨中的優(yōu)點(diǎn)是____________________________。當(dāng)硬質(zhì)玻璃管中__________________________時(shí)，開始點(diǎn)燃D處酒精燈。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束并冷卻后，將收集器中的固體物質(zhì)轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：查閱資料可知：SCN－能被氧化劑氧化。該小組對紅色褪去的原因進(jìn)行如下探究。假設(shè)1：O2將SCN－氧化；假設(shè)2：H2O2將SCN－氧化。通過設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)得出假設(shè)2成立，請?jiān)谙卤砜崭裰刑顚懍F(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ(取褪色后的溶液兩等份)第1份滴加FeCl3溶液無明顯變化第2份滴加過量KSCN溶液_________實(shí)驗(yàn)Ⅱ向?qū)嶒?yàn)Ⅰ的第2份溶液中再通入O2________________答案：(1)蒸餾燒瓶(2)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(3)有水蒸氣進(jìn)入收集器中，引起FeCl3潮解(4)增大鐵與Cl2的接觸面積使反應(yīng)更充分，增大反應(yīng)速率充滿黃綠色氣體(5)溶液變?yōu)榧t色溶液紅色不褪去2．(2024·江門聯(lián)考)NaHSO3是常見的亞硫酸鹽，在潮濕的空氣中易被氧化，在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室都有著廣泛的應(yīng)用。為探究NaHSO3溶液的性質(zhì)，甲同學(xué)配制了100mL0.1mol·L－1NaHSO3溶液。(1)配制溶液需用到的玻璃儀器有玻璃棒、量筒、燒杯、__________、__________。(2)常溫下，用pH計(jì)測量新配制的0.1mol·L－1NaHSO3溶液的pH，測得pH約為4.1。①若在實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測量溶液的pH，其簡單操作為_________________________________________________________________________________________________________________________________________。②0.1mol·L－1NaHSO3溶液呈酸性，說明H2SO3的第二步電離常數(shù)Ka2____________(填“>”“<”或“＝”)SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的第二步水解常數(shù)Kh2。(3)將0.1mol·L－1NaHSO3溶液與0.1mol·L－1Ba(OH)2溶液等體積混合，產(chǎn)生白色沉淀，寫出等物質(zhì)的量的NaHSO3與Ba(OH)2在溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。探究白色沉淀的成分：提出猜想：a.只有BaSO3；b.只有BaSO4；c.____________。驗(yàn)證猜想：乙同學(xué)認(rèn)為猜想b不正確，原因?yàn)開_________________________________________________________________________________________________。將白色沉淀加入足量鹽酸中，若有氣泡生成，且沉淀全部溶解，則證明猜想a正確；若________________________________________________________________________________________________________________，則證明猜想c正確。(4)將0.1mol·L－1NaHSO3溶液和Na2S溶液混合，再滴入適量稀硫酸，有淡黃色渾濁物出現(xiàn)。寫出該反應(yīng)的離子方程式：_____________________________。該現(xiàn)象說明NaHSO3溶液具有____________(填“氧化性”“還原性”或“氧化性和還原性”)。解析：(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，所需步驟有計(jì)算、稱量、溶解(冷卻)、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽，配制100mL0.1mol·L－1NaHSO3溶液需用到的玻璃儀器有玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管、100mL容量瓶。(2)①若在實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測量溶液的pH，其簡單操作為在白瓷板或玻璃片上放一小塊pH試紙，用玻璃棒蘸取0.1mol·L－1NaHSO3溶液，點(diǎn)在pH試紙中部，待其變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出pH。②0.1mol·L－1NaHSO3溶液呈酸性，說明HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))的電離程度大于水解程度，故H2SO3的第二步電離常數(shù)Ka2>SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的第二步水解常數(shù)Kh2。(3)等物質(zhì)的量的NaHSO3與Ba(OH)2在溶液中發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀、水和氫氧化鈉，離子方程式為HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋Ba2＋＋OH－=BaSO3↓＋H2O。NaHSO3溶液容易被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉，結(jié)合猜想a、b可知，猜想c為BaSO3和BaSO4的混合物。若只有BaSO4，則0.1mol·L－1NaHSO3溶液完全被空氣中的氧氣氧化為硫酸鈉和硫酸，則溶液中氫離子濃度為0.1mol·L－1，測得溶液的pH應(yīng)小于4.1，溶液的pH約為4.1，說明沒有完全被氧化，乙同學(xué)認(rèn)為猜想b不正確。硫酸鋇沉淀不溶于鹽酸，將白色沉淀加入足量鹽酸中，若有氣泡生成，且沉淀全部溶解，則證明猜想a正確；若有氣泡生成，且有白色沉淀剩余，則證明猜想c正確。(4)將0.1mol·L－1NaHSO3溶液和Na2S溶液混合，再滴入適量稀硫酸，有淡黃色渾濁物出現(xiàn)，說明二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫單質(zhì)，離子方程式為5H＋＋HSOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2S2－=3S↓＋3H2O，NaHSO3中硫元素化合價(jià)由＋4價(jià)降低到0價(jià)，為氧化劑，故具有氧化性。答案：(1)膠頭滴管100mL容量瓶(2)①在白瓷板或玻璃片上放一小塊pH試紙，用玻璃棒蘸取0.1mol·L－1NaHSO3溶液，點(diǎn)在pH試紙中部，待其變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出pH②＞