《高考備考指南 化學(xué) 》課件-第四節(jié)　化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評價(jià)及綜合探究實(shí)驗(yàn)

第四節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評價(jià)及綜合探究實(shí)驗(yàn)(本節(jié)對應(yīng)系統(tǒng)復(fù)習(xí)P349)欄目導(dǎo)航01必備知識關(guān)鍵能力03真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考02研解素養(yǎng)悟法獵技04配套訓(xùn)練必備知識關(guān)鍵能力1?知識點(diǎn)1化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評價(jià)

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(1)基本原則。①科學(xué)性：實(shí)驗(yàn)的原理、操作順序、操作方法等科學(xué)合理。②可行性：原理可行，選用的藥品、儀器、設(shè)備及實(shí)驗(yàn)方法能夠滿足現(xiàn)行的條件要求。③簡約性：裝置或方法簡單，步驟少，節(jié)約藥品，短時(shí)間能完成，符合綠色化學(xué)的要求。④安全性：避免使用有毒藥品或進(jìn)行危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)操作，對于有毒氣體，要進(jìn)行尾氣處理。(2)基本內(nèi)容。一個(gè)相對完整的實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容：①實(shí)驗(yàn)名稱；②實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；③?shí)驗(yàn)原理；④實(shí)驗(yàn)用品；⑤實(shí)驗(yàn)步驟；⑥實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；⑦實(shí)驗(yàn)記錄及結(jié)果處理；⑧實(shí)驗(yàn)相關(guān)問題討論。(3)基本思路。

2.化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)對化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價(jià)，主要從正確與錯(cuò)誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確、可行與不可行等方面作出判斷，另外有無干擾、是否經(jīng)濟(jì)、是否安全、有無污染等也是要考慮的方面。(1)可行性原則。①實(shí)驗(yàn)原理是否正確、可行；②實(shí)驗(yàn)操作是否安全、合理；③實(shí)驗(yàn)步驟是否簡單、方便；④實(shí)驗(yàn)效果是否明顯。(2)綠色化學(xué)原則。①實(shí)驗(yàn)過程中是否造成環(huán)境污染；②反應(yīng)原料是否無毒、安全、易得；③原料利用率及反應(yīng)速率是否較高；④反應(yīng)速率是否較快。(3)安全性原則。化學(xué)實(shí)驗(yàn)從安全角度?？紤]的主要因素如下：①凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防止液體倒吸；②進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等)；③防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進(jìn)行等)；④污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理；⑤有粉末狀物質(zhì)參加的反應(yīng)，要注意防止導(dǎo)氣管堵塞；⑥防吸水。(4)規(guī)范性原則。①冷凝回流(有些反應(yīng)中，為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；②易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)及時(shí)冷卻；③儀器拆卸與組裝順序相反，按照從右向左、從高到低的順序；④其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)?；A(chǔ)應(yīng)用1.下列通過原料及有關(guān)試劑分別制取相應(yīng)的最終產(chǎn)物的設(shè)計(jì)中，理論上正確、操作上可行、經(jīng)濟(jì)上合理的方案是哪個(gè)?【答案】方案1，C在空氣中燃燒不能得到純凈的CO。方案2，AgNO3溶液價(jià)格較高，不經(jīng)濟(jì)。方案4，F(xiàn)e燃燒后的產(chǎn)物為Fe3O4，不是Fe2O3。因此，只有方案3合理。2.某實(shí)驗(yàn)小組為測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，準(zhǔn)確稱量Wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測量數(shù)據(jù)最合理的是方案________(填數(shù)字)。

方案1：滴定法。將樣品配成100mL，取10.00mL，加入甲基橙，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，測量消耗鹽酸的體積。方案2：量氣法。將樣品與鹽酸反應(yīng)，使生成的氣體全部被堿石灰吸收(或通入排水量氣裝置量氣)，測量堿石灰增加的質(zhì)量(或排水體積)。方案3：重量法。將樣品放入燒杯中，置于天平上，加入足量鹽酸，測量減輕的質(zhì)量。1【解析】以甲基橙為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定Na2CO3時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O，根據(jù)消耗的HCl的物質(zhì)的量可求得Na2CO3的質(zhì)量，進(jìn)而可求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方案1正確；方案2測定原理是通過堿石灰吸收樣品與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，但由于堿石灰還能吸收反應(yīng)中帶出的水蒸氣，會(huì)使測定結(jié)果偏高，方案2錯(cuò)誤；由于CO2可溶于水，產(chǎn)生的CO2不能全部逸出，且部分水蒸氣也會(huì)逸出，因此減輕的質(zhì)量并不是產(chǎn)生的全部CO2的質(zhì)量，方案3錯(cuò)誤。突破一

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1.某硫酸廠用氨水吸收尾氣中的二氧化硫，防止其污染環(huán)境并綜合利用。某課題組模擬該生產(chǎn)工藝，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。Ⅰ.探究二氧化硫的性質(zhì)并吸收二氧化硫設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置。(1)裝置B用于探究二氧化硫的漂白性，則所盛試劑為____________；裝置C、D分別探究的是二氧化硫的______性、______性。

(2)從實(shí)驗(yàn)安全性角度考慮，下面可以代替上圖中裝置E的是________(填標(biāo)號)。

品紅溶液還原

氧化

ac

(4)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)一，寫出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取適量吸收液于試管中，滴加BaCl2溶液至過量，過濾，向沉淀中加入過量稀鹽酸若沉淀部分溶解且有無色、有刺激性氣味的氣體放出，則證明假設(shè)一成立(其他合理答案均可)2.(2023·廣東汕頭三模)氯化鐵常用于污水處理、印染工業(yè)、電子工業(yè)等領(lǐng)域。氯化鐵遇水極易發(fā)生水解。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備氯化鐵并探究其性質(zhì)。Ⅰ.氯化鐵的制備：(1)圖中所示為濕法制備的裝置，儀器A的名稱為___________，燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。

(2)圖中所示為干法制備的裝置。反應(yīng)前后都要鼓入氮?dú)?，目的是__________________________________________________。

分液漏斗2FeCl2+Cl2═2FeCl3

反應(yīng)前排盡空氣，反應(yīng)后將氯氣趕走

Ⅱ.氯化鐵的性質(zhì)探究：

(3)查閱資料：FeCl3在水溶液中分多步水解，生成凈水性能更好的聚合氯化鐵[Fex(OH)3x-yCly]。已知聚合氯化鐵極易溶于水，寫出氯化鐵水解反應(yīng)的總離子方程式：_______________________________________________________________________________________________________。

xFe3++(3x-y)H2O[Fex(OH)3x-y]y++(3x-y)H+

(4)為了探究外界條件對氯化鐵水解平衡的影響，該興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(忽略溶液體積的變化)，獲得如下數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)V(1mol/LFeCl3)/mLV(H2O)/mLm(NaCl)/gm(Na2SO4)/g溫度/℃pH110000250.742109000251.623109000351.47410901.17025x5109001.4225y①實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的探究目的是____________________________________。實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3說明FeCl3

的水解是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

②查閱資料，加入強(qiáng)電解質(zhì)后，由于溶液中離子總濃度增大，離子間的相互牽制作用增強(qiáng)，水解離子的活性會(huì)改變。該興趣小組同學(xué)求助老師利用計(jì)算機(jī)手持技術(shù)得到實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)5的結(jié)果分別如圖1和圖2所示。探究Fe3+或FeCl3濃度對水解平衡的影響

吸熱

ⅰ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出假設(shè)：a.氯離子對鐵離子的水解活性有促進(jìn)作用；b._____________________________________________。

ⅱ.設(shè)計(jì)其他簡單實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)a：______________________________________________________________________(寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。

(5)已知常溫下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38，計(jì)算反應(yīng)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+的水解常數(shù)為_____________。

硫酸根離子對鐵離子的水解活性有抑制作用

向硫酸鐵溶液中加入一定量的氯化鈉固體，若pH減小，說明假設(shè)a正確

2.5×10-5【解析】(1)鐵與鹽酸反應(yīng)后生成氯化亞鐵，放入燒杯中與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵。(2)反應(yīng)前后都要鼓入氮?dú)?，目的是反?yīng)前排盡空氣，防止鐵與氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后將氯氣趕走，防止污染環(huán)境。(3)氯化鐵在水溶液中分多步水解，生成凈水性能更好的聚合氯化鐵[Fex(OH)3x-yCly]，由此確定水解得到的離子為[Fex(OH)3x-y]y+和H+，由此可寫出相應(yīng)的離子方程式。(4)①實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中水的體積不同，目的是探究FeCl3濃度對水解平衡的影響。實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3中，溫度升高，溶液的pH減小，促進(jìn)鐵離子的水解，說明FeCl3的水解是吸熱反應(yīng)。②加入強(qiáng)電解質(zhì)后，由于溶液中離子總濃度增大，離子間的相互牽制作用增強(qiáng)，水解離子的活性會(huì)改變。實(shí)驗(yàn)4加入NaCl后溶液的pH變小，實(shí)驗(yàn)5加入硫酸鈉后溶液的pH增大。ⅰ.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出假設(shè)：a.氯離子對鐵離子的水解活性有促進(jìn)作用：b.硫酸根離子對鐵離子的水解活性有抑制作用。ⅱ.設(shè)計(jì)其他簡單實(shí)驗(yàn)證明假設(shè)a：向硫酸鐵溶液中加入一定量的氯化鈉固體，若pH減小，說明假設(shè)a正確。

突破二

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)3.(2022·山東青島二中期中)利用下圖所示裝置探究氫氧化鋇溶液與過量CO2的反應(yīng)。(1)接通電路后，緩慢通入CO2至過量，整個(gè)過程中燈泡的亮度變化為___________________________________，

溶液中涉及反應(yīng)的離子方程式依次為___________________________________________________________________________________________________________________。

燈泡先變暗，

繼續(xù)通氣體后又變亮

(2)通過上述實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為“CO2可與BaCO3反應(yīng)”，該結(jié)論存在漏洞，理由是____________________________________________________________________________________________；下表中可驗(yàn)證該結(jié)論存在漏洞的實(shí)驗(yàn)方案為______(填字母)。

方案一將裝置甲產(chǎn)生的氣體通入少量純水中至飽和，測pH并與飽和二氧化碳溶液做對比方案二

將裝置甲產(chǎn)生的氣體通入AgNO3溶液，觀察是否有沉淀產(chǎn)生A.只有方案一B.只有方案二C.方案一和方案二均可行D.方案一和方案二均不行

用鹽酸和大理石反應(yīng)制取二氧化碳，由于鹽酸揮發(fā)，在二氧化碳中混有HCl，HCl也能與BaCO3反應(yīng)C4.為檢驗(yàn)Na2O2與SO2反應(yīng)除了生成Na2SO3和O2外是否有Na2SO4生成，設(shè)計(jì)了以下方案：上述方案是否合理?________。請簡要說明兩點(diǎn)理由：①___________________________________________；

②

______________________________________________________________________________________________。

不合理

稀硝酸能將BaSO3氧化為BaSO4

?知識點(diǎn)2綜合探究實(shí)驗(yàn)

1.物質(zhì)成分的探究通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì)，對這些物質(zhì)逐一進(jìn)行檢驗(yàn)來確定究竟含有哪些成分。雖然探究型實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的探究能力，但在問題中常常包含對實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的考查，如：(1)常見物質(zhì)分離提純的方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過濾法、升華法、萃取法、滲析法等。(2)常見氣體的制備、凈化、干燥、收集等方法。(3)熟悉重點(diǎn)的操作：氣密性檢查、測量氣體體積、防倒吸、防污染等。2.物質(zhì)性質(zhì)的探究(1)在探究過程中往往可以利用對比實(shí)驗(yàn)，即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行對照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。(2)無機(jī)物、有機(jī)物性質(zhì)的探究，必須在牢牢掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證。脫離元素化合物知識，獨(dú)立看待實(shí)驗(yàn)問題是不科學(xué)的，只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識，才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問題簡單化。3.影響因素的探究物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí)，對影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于在研究過程中迅速找到物質(zhì)變化的規(guī)律。4.反應(yīng)原理的探究化學(xué)反應(yīng)原理的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容，該類探究實(shí)驗(yàn)往往是通過改變影響反應(yīng)的條件(如濃度、溫度、壓強(qiáng)、酸堿度等)和反應(yīng)物的用量，分析反應(yīng)產(chǎn)物的變化情況，進(jìn)而確定反應(yīng)的原理。解答該類試題的關(guān)鍵是，從反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象四個(gè)方面著手，抓住變化，分析并得出反應(yīng)的規(guī)律和原理。5.性質(zhì)原理探究命題角度

類型思考方向酸性強(qiáng)弱比較可通過強(qiáng)酸制弱酸、對應(yīng)鹽溶液的堿性、同濃度溶液導(dǎo)電能力或pH等方法來比較金屬性強(qiáng)弱比較可通過與水或酸反應(yīng)置換氫的能力、最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性、置換反應(yīng)、原電池的正負(fù)極、電解池中陰極陽離子的放電順序等方法來比較非金屬性強(qiáng)弱比較可通過最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸性、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、與H2化合的難易程度、相互之間的置換、對應(yīng)陰離子的還原性等方法來比較類型思考方向弱酸酸式鹽的電離程度與水解程度比較可通過測定溶液的酸堿性的方法來比較Ksp的大小比較(以AgCl、AgI為例)方案Ⅰ.向少量的AgNO3溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成，再向其中滴加KI溶液，產(chǎn)生黃色沉淀。方案Ⅱ.向濃度均為0.1mol·L-1的NaCl、NaI混合溶液中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液，先產(chǎn)生黃色沉淀一元酸、二元酸判斷可用NaOH溶液進(jìn)行中和滴定，測定消耗的V(NaOH)來確定類型思考方向羥基的數(shù)目判斷可通過取一定量試劑與足量Na反應(yīng)，測定放出氫氣的量來確定羧基的數(shù)目判斷可通過取一定量試劑與足量NaHCO3反應(yīng)，測定放出CO2的量來確定基礎(chǔ)應(yīng)用1.(2023·廣東梅州大埔一中三模)某實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生為探究氧化性：Br2＞Fe3+＞I2，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)方案?！静殚嗁Y料】電極電勢如下表所示。(已知：電極電勢越高，氧化性越強(qiáng))(1)利用FeBr2和氯水，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化性：Br2＞Fe3+，實(shí)驗(yàn)如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程中，能證明氧化性：Br2＞Fe3+的現(xiàn)象是____________________，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________________________________________。

溶液顯血紅色

Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(2)利用0.1mol·L-1的FeCl3溶液和0.1mol·L-1的KI溶液，不用任何試劑證明氧化性：Fe3+＞I2，F(xiàn)eCl3溶液和碘水顏色相近，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)過程中，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，說明反應(yīng)發(fā)生。①可通過外電路中電流方向：__________(用C1和C2表示)，可證明氧化性：Fe3+＞I2。

②也可通過甲池中顏色變化證明，甲池中顏色變化為________________。C1→C2

棕黃色變淺綠色

實(shí)驗(yàn)電壓pH陽極現(xiàn)象陰極現(xiàn)象11.55.5滴加淀粉溶液顯藍(lán)色，滴加KSCN溶液不顯紅色無氣泡，有銀白色金屬析出23.05.5滴加淀粉溶液顯藍(lán)色，滴加KSCN溶液顯淺紅色無氣泡，有銀白色金屬析出31.5-1.0滴加淀粉溶液顯藍(lán)色，滴加KSCN溶液不顯紅色較多氣泡，有極少量金屬析出①實(shí)驗(yàn)1中，陽極反應(yīng)式是__________________，陰極反應(yīng)式為___________________________。

②實(shí)驗(yàn)1、3調(diào)節(jié)溶液的pH宜選用___________(填“硝酸”或“硫酸”)。

③由實(shí)驗(yàn)1、2的現(xiàn)象可得出的結(jié)論為_________________________________________________________________________________________；由實(shí)驗(yàn)1、3可得出的結(jié)論為__________________________________________。

2I--2e-═I2

Fe2++2e-═Fe

硫酸

電壓較低時(shí)，陽極上只有I-放電，產(chǎn)物為I2，電壓較高時(shí)，陽極上I-、Fe2+放電，產(chǎn)物為I2和Fe3+

pH較高時(shí)，陰極上只有Fe2+放電，產(chǎn)物為Fe【解析】(1)向FeBr2和KSCN混合溶液中滴入幾滴氯水，溶液變?yōu)檠t色，說明Fe2+優(yōu)先與氯水反應(yīng)，故還原性Fe2+＞Br-，由氧化劑的氧化性越強(qiáng)則對應(yīng)還原產(chǎn)物的還原性越弱可知，氧化性Br2＞Fe3+，相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液顯血紅色，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。(2)①若Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2，則C1電極為正極，電流由正極指向負(fù)極。②Fe3+在正極得到電子轉(zhuǎn)換為Fe2+，溶液會(huì)由棕黃色變?yōu)闇\綠色。(3)①由實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，電壓為1.5、pH為5.5時(shí)，溶液中I-在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2，電極反應(yīng)式為2I--2e-═I2，F(xiàn)e2+在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe，電極反應(yīng)式為Fe2++2e-═Fe。實(shí)驗(yàn)1、3調(diào)節(jié)溶液的pH宜選用硫酸，不能選用硝酸。③由實(shí)驗(yàn)1、2的現(xiàn)象可知，在溶液pH相同的條件下，電壓較低時(shí)，只有I-在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2，電壓較高時(shí)，I-在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成I2、Fe2+在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+；由實(shí)驗(yàn)1、3的現(xiàn)象可知，在電壓相同的條件下，溶液pH較高時(shí)，只有Fe2+在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe。2.有些食品的包裝袋中有一個(gè)小紙袋，上面寫著“干燥劑”，其主要成分為生石灰(CaO)。(1)生石灰可作干燥劑的理由為_______________________(用化學(xué)方程式表示)。

(2)生石灰還可以與哪些類別的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)?請舉出一例并用化學(xué)方程式表示：__________________________________________________。

(3)請?jiān)O(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)食品包裝袋中的生石灰是否已變質(zhì)(從操作、現(xiàn)象、結(jié)論方面描述)：______________________________________________________________________________________________________。

CaO+H2O═Ca(OH)2

CaO+2HCl═CaCl2+H2O(或CaO+CO2═CaCO3)

取適量干燥劑于試管中，加入足量稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，則證明干燥劑已變質(zhì)，反之則沒有變質(zhì)3.某化學(xué)研究小組根據(jù)H2O2中氧元素的化合價(jià)，預(yù)測H2O2具有氧化性和還原性，并設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。請根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的試劑以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容選擇合適的化學(xué)試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并對主要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行描述，寫出相關(guān)反應(yīng)的離子方程式。提供的試劑有FeCl2溶液、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液。(1)請完成下表。驗(yàn)證H2O2的性質(zhì)選用的化學(xué)試劑主要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生反應(yīng)的離子方程式還原性________________________________________________________________________________氧化性_________________————————————————————————————————————————————————————————————————————————酸性KMnO4溶液

酸性高錳酸鉀溶液褪色

FeCl2溶液、KSCN溶液

向FeCl2溶液中加KSCN溶液無現(xiàn)象，滴加H2O2后溶液變?yōu)榧t色2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O、Fe3++3SCN-

Fe(SCN)3(2)請用一個(gè)化學(xué)方程式表示H2O2既有氧化性又有還原性：_____________________________________。

2H2O2

2H2O+O2↑

實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略)。

序號物質(zhì)aC中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入Cl2前通入Cl2后I水得到無色溶液產(chǎn)生棕黑色沉淀，且放置后不發(fā)生變化Ⅱ5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋恝?0%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉?1)B中試劑是________________。

(2)通Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為__________________________________________。

(3)對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識是________________________________________________。

飽和食鹽水

2Mn(OH)2+O2═2MnO2+2H2OMn2+的還原性隨著環(huán)境堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)

Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O

②取Ⅲ中放置后的1mL懸濁液，加入4mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的NaOH溶液，溶液紫色迅速變?yōu)榫G色，且綠色緩慢加深。溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為_____________________________________，溶液綠色緩慢加深，原因是MnO2被__________(填化學(xué)式)氧化，可證明Ⅲ中的懸濁液中氧化劑過量。

③取Ⅲ中經(jīng)放置后的1mL懸濁液，加入4mL水，溶液紫色緩慢加深，發(fā)生的反應(yīng)是_________________________________________________。

NaClO

2.(2022·廣東佛山高明質(zhì)檢)為了制備Cu(NO3)2并探究其熱穩(wěn)定性，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.制備Cu(NO3)2【實(shí)驗(yàn)】在兩支試管中各放入一小塊等質(zhì)量的銅片，分別加入等體積的濃HNO3(14mol·L-1)和稀HNO3(4mol·L-1)，立即用蘸有NaOH的棉花封住試管口。充分反應(yīng)后銅均無剩余。(1)Cu與濃HNO3反應(yīng)的離子方程式：__________________________________。

(2)用蘸有NaOH的棉花封住試管口的原因是__________________。

防止污染環(huán)境

查閱資料：銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)銅和濃硝酸反應(yīng)后溶液為綠色且有紅棕色氣體產(chǎn)生，而銅和稀硝酸反應(yīng)后溶液為藍(lán)色，產(chǎn)生無色氣體。為弄清反應(yīng)后溶液顏色出現(xiàn)差異的原因，他們進(jìn)行了假設(shè)：【提出假設(shè)】假設(shè)一：溶液呈綠色是銅離子濃度大造成的。假設(shè)二：銅與濃硝酸反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的二氧化氮溶于過量濃硝酸，加上和藍(lán)色的硝酸銅溶液混在一起，使溶液呈綠色?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)】(3)上述實(shí)驗(yàn)______(填“能”或“不能”)證明假設(shè)一不成立，原因是____________________________________________________________。

(4)若假設(shè)二成立，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

能

充分反應(yīng)后兩試管的Cu(NO3)2溶液物質(zhì)的量濃度相等

取Cu與濃HNO3反應(yīng)后的綠色溶液，向其中通入足量的空氣；溶液的顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{(lán)綠色，最終變?yōu)樗{(lán)色Ⅱ.探究Cu(NO3)2

的熱穩(wěn)定性(5)在圖中所示的實(shí)驗(yàn)裝置A中，用酒精噴燈對Cu(NO3)2

固體加強(qiáng)熱，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置C中收集到無色氣體，經(jīng)驗(yàn)證為O2。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后，試管中殘留固體為紅色。從實(shí)驗(yàn)安全角度考慮，需要在A、B間加入裝置M。請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出裝置M。如圖所示

突破二

物質(zhì)成分的探究3.(2023·山東煙臺(tái)二模)下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是(

)選項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)現(xiàn)象和結(jié)論A驗(yàn)證丙烯醛分子中的碳碳雙鍵取樣并與適量溴水混合，充分反應(yīng)，觀察現(xiàn)象溴水褪色，說明樣品分子中含有碳碳雙鍵B檢驗(yàn)淀粉水解是否完全將適量樣品與稀硫酸反應(yīng)，加入足量NaOH溶液后加入碘水，觀察現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象，說明淀粉水解完全C檢驗(yàn)牙膏中的摩擦劑成分取少量牙膏于試管中，加水溶解，向?yàn)V渣中滴加足量鹽酸若濾渣溶解并產(chǎn)生無色氣泡，則摩擦劑可能為CaCO3D檢驗(yàn)?zāi)彻腆w是否為銨鹽取樣品于試管中，滴加少量NaOH溶液并加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口若試紙不變藍(lán)色，則固體不是銨鹽C【解析】溴水具有強(qiáng)氧化性，能氧化醛基，因此溴水褪色不能說明一定發(fā)生了加成反應(yīng)，不能證明樣品分子中含有碳碳雙鍵，A錯(cuò)誤；碘水與NaOH反應(yīng)生成碘化鈉和次碘酸鈉，因此無明顯現(xiàn)象，不能說明淀粉水解完全，B錯(cuò)誤；碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，取少量牙膏于試管中，加水溶解，向?yàn)V渣中滴加足量鹽酸，若濾渣溶解并產(chǎn)生無色氣泡，該氣體可能是二氧化碳，則摩擦劑可能為CaCO3，C正確；銨鹽受熱分解得到氨氣和酸性物質(zhì)，但是遇冷二者充分反應(yīng)得到原來的銨鹽，因此取銨鹽固體于試管中加熱，產(chǎn)生氨氣，但是在試管口處會(huì)重新反應(yīng)得到銨鹽，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口不會(huì)變藍(lán)，D錯(cuò)誤。

方案操作預(yù)期現(xiàn)象結(jié)論Ⅰ取適量KI與SO2反應(yīng)的濁液，向其中滴加幾滴__________溶液(填試劑名稱)，振蕩無明顯變化濁液中無I2Ⅱ?qū)I與SO2反應(yīng)的濁液進(jìn)行分離得淡黃色固體和澄清溶液

取適量分離后的澄清溶液于試管中，________________________________________________________________________________________________________________________淀粉

加入適量BaCl2

溶液，再加入足量稀鹽酸

出現(xiàn)白色沉淀，白色沉淀不溶于稀鹽酸

綜上可知，SO2在KI溶液中發(fā)生了歧化反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________。

突破三

反應(yīng)原理的探究5.某興趣小組的學(xué)生根據(jù)活潑金屬M(fèi)g與CO2發(fā)生反應(yīng)，推測活潑金屬鈉也能與CO2發(fā)生反應(yīng)，因此實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究(尾氣處理裝置已略去)。已知：常溫下，CO能使一些化合物中的金屬離子被還原。例如：PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl反應(yīng)生成黑色的金屬鈀，此反應(yīng)也可用來檢測微量CO的存在。請回答下列問題：(1)通常實(shí)驗(yàn)室制取CO2氣體的離子方程式是__________________________________________，

為了使制氣裝置能“隨開隨用，隨關(guān)隨停”，上圖A處應(yīng)選用的裝置是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。若要制取干燥、純凈的CO2氣體，裝置B中應(yīng)盛放的試劑是_______________-溶液，裝置C中應(yīng)盛放的試劑是_________________。

CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑Ⅲ飽和NaHCO3濃H2SO4(2)假設(shè)CO2氣體為足量，在實(shí)驗(yàn)過程中分別出現(xiàn)以下①、②兩種不同情況，請分析并回答問題：①若裝置F中溶液無明顯變化，裝置D中生成兩種固體物質(zhì)，取少量固體生成物與鹽酸反應(yīng)后，有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________。

②若裝置F中有黑色沉淀生成，裝置D中只生成一種固體物質(zhì)，取少量該固體與鹽酸反應(yīng)后，也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________。

研解素養(yǎng)悟法獵技2?核心價(jià)值篇考試中的答題規(guī)范要求

1.pH試紙的使用撕取一小片pH試紙放在表面皿或玻璃片上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液，滴在pH試紙中央，等試紙變色后，再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照，讀出pH。2.容量瓶檢漏向容量瓶中加入一定量的水，塞好瓶塞。用食指摁住瓶塞，倒立觀察。然后再將容量瓶正立，并將瓶塞旋轉(zhuǎn)180°后塞緊，再倒立。若均無水滲出，則容量瓶不漏水。3.檢查滴定管是否漏水(1)酸式滴定管：關(guān)閉活塞，向其中加入一定量的水，用滴定管夾將其固定在鐵架臺(tái)上，觀察是否漏水。若不漏水，將活塞塞緊并旋轉(zhuǎn)180°后，重復(fù)上述操作。(2)堿式滴定管：向其中加入一定量的水，用滴定管夾將其固定在鐵架臺(tái)上，觀察是否漏水。若不漏水，輕輕擠壓玻璃球，放出少量液體，再次觀察滴定管是否漏水。4.滴定管趕氣泡(1)酸式滴定管：將滴定管傾斜30°左右，迅速打開活塞使溶液沖出氣泡。(2)堿式滴定管：將膠管彎曲使玻璃尖嘴向上傾斜，捏住膠管，輕輕擠壓玻璃球，使溶液從尖嘴流出。5.滴定終點(diǎn)的判斷當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍芤汉?，溶液由……色變成……色，且半分鐘?nèi)不恢復(fù)。6.濃H2SO4稀釋將濃H2SO4沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。7.萃取分液關(guān)閉分液漏斗活塞，將混合液倒入分液漏斗中，充分振蕩、靜置、分層，打開分液漏斗活塞，使下層液體從下口沿?zé)瓋?nèi)壁流下，上層液體從上口倒出。8.測量液體體積時(shí)的讀數(shù)待管壁液體全部流下，恢復(fù)至室溫，液面穩(wěn)定后再開始讀數(shù)；上下移動(dòng)量氣管，使兩側(cè)凹液面在同一水平線上；視線與凹液面最低點(diǎn)刻度線水平相切。9.焰色反應(yīng)的操作先將鉑絲蘸鹽酸在酒精燈火焰上灼燒，反復(fù)幾次至與酒精燈火焰顏色接近為止。然后用鉑絲蘸取少量待測液，在酒精燈火焰上灼燒，觀察火焰顏色。若為黃色，則說明溶液中含Na+；若透過藍(lán)色鈷玻璃觀察呈紫色，則說明溶液中含K+。10.檢驗(yàn)離子(1)答題思路：操作(取樣、加試劑)→現(xiàn)象→結(jié)論。(2)操作：取少量溶液于試管(或取少量固體于試管加水或加酸等溶解)，加入……試劑，若……(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，則……(結(jié)論)。11.沉淀洗滌(1)洗滌方法：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至剛好浸沒沉淀。待水自然流出后，重復(fù)操作2~3次。(2)判斷沉淀洗凈：取最后一次洗滌液于試管，加入……試劑(沉淀劑)，若無沉淀產(chǎn)生，則已洗凈。12.結(jié)晶方法(1)降溫結(jié)晶(適用于溶解度受溫度變化影響較大的物質(zhì))：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。(2)蒸發(fā)結(jié)晶(適用于溶解度受溫度變化影響不大的物質(zhì))：蒸發(fā)至較多固體析出，停止加熱，用余熱蒸干固體。13.定量實(shí)驗(yàn)

答題要素平視：視線與刻度線和凹液面最低處在同一水平線上讀數(shù)：液面最低點(diǎn)(最底端、最底部、最低處)與刻度線相切得分點(diǎn)及關(guān)鍵詞“平視”“刻度線”“凹液面”“液面最低點(diǎn)”“相切”例(2023·北京卷)資料顯示，I2可以將Cu氧化為Cu2+。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Cu被I2氧化的產(chǎn)物及銅元素的價(jià)態(tài)。已知：I2易溶于KI溶液，發(fā)生反應(yīng)I2+I-I3-(紅棕色)；I2和I3-氧化性幾乎相同。Ⅰ.將等體積的KI溶液加入到mmol銅粉和nmolI2(n＞m)的固體混合物中，振蕩。實(shí)驗(yàn)記錄如下：

c(KI)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)Ⅰ0.01mol·L-1極少量I2溶解，溶液為淡紅色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為淡紅色實(shí)驗(yàn)Ⅱ0.1mol·L-1部分I2溶解，溶液為紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉轉(zhuǎn)化為白色沉淀，溶液仍為紅棕色實(shí)驗(yàn)Ⅲ4mol·L-1I2完全溶解，溶液為深紅棕色；充分反應(yīng)后，紅色的銅粉完全溶解，溶液為深紅棕色(1)初始階段，Cu被氧化的反應(yīng)速率：實(shí)驗(yàn)Ⅰ______(填“＞”“＜”或“=”)實(shí)驗(yàn)Ⅱ。

(2)實(shí)驗(yàn)Ⅲ所得溶液中，被氧化的銅元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(藍(lán)色)或[CuI2]-(無色)，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究：步驟a.取實(shí)驗(yàn)Ⅲ的深紅棕色溶液，加入CCl4，多次萃取、分液。步驟b.取分液后的無色水溶液，滴入濃氨水。溶液顏色變淺藍(lán)色，并逐漸變深。ⅰ.步驟a的目的是____________________________。

＜

ⅱ.查閱資料可知：2Cu2++4I-═2CuI↓+I2，[Cu(NH3)2]+(無色)容易被空氣氧化。用離子方程式解釋步驟b的溶液中發(fā)生的變化：________________________________________________________________________________________________________________________________________。

[CuI2]-+2NH3·H2O═

[Cu(NH3)2]++2H2O+2I-

4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O═

4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是___________________________________。分別取實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ充分反應(yīng)后的固體，洗滌后得到白色沉淀，加入濃KI溶液，_______________________________________(填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)，觀察到少量紅色的銅。分析銅未完全反應(yīng)的原因是_________________________________________________________________________________________。

2Cu+I2═2CuI或2Cu+KI3═2CuI+KI白色沉淀逐漸溶解，溶液變?yōu)闊o色

(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，I2僅將Cu氧化為+1價(jià)。在隔絕空氣的條件下進(jìn)行電化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了I2能將Cu氧化為Cu2+

。裝置如圖所示，a、b分別是_________________________________________________________。

銅和含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液

在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu+

可以進(jìn)一步與I-

結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]-，Cu+

濃度減小使Cu2+

氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2++4I-═2CuI↓+I2

和2Cu2++6I-═2[CuI2]-+I2

(5)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，分析在上述實(shí)驗(yàn)中Cu被I2氧化的產(chǎn)物中價(jià)態(tài)

不同的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ，推測實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI，實(shí)驗(yàn)Ⅰ中銅被氧化的化學(xué)方程式是2Cu+I2═2CuI

或2Cu+KI3═2CuI+KI

；2Cu+I2═2CuI反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入濃KI溶液，I2濃度減小，CuI轉(zhuǎn)化為Cu和I2，故白色沉淀溶解，出現(xiàn)紅色固體。(4)要驗(yàn)證I2能將Cu

氧化為Cu2+，需設(shè)計(jì)原電池負(fù)極材料為Cu，b為含n

mol

I2的4

mol·L-1的KI溶液。(5)含n

mol

I2的4

mol·L-1的KI溶液與碘反應(yīng)的體系在原電池裝置中，I2將Cu氧化為Cu2+；而在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu

以Cu+

形式存在，這是由于在實(shí)驗(yàn)Ⅰ、實(shí)驗(yàn)Ⅱ、實(shí)驗(yàn)Ⅲ中Cu+

可以進(jìn)一步與I-結(jié)合生成CuI沉淀或[CuI2]-，Cu+

濃度減小使Cu2+

氧化性增強(qiáng)，發(fā)生反應(yīng)2Cu2++4I-═2CuI↓+I2

和2Cu2++6I-═2[CuI2]-+I2

。?提升能力篇定量分析型實(shí)驗(yàn)解題策略

題型一

定量測定數(shù)據(jù)的方法和過程分析數(shù)據(jù)測定的常見方法(1)沉淀法：先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(2)測氣體體積法：對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測定氣體體積的方法來測定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計(jì)如下圖所示，其中A是常規(guī)的量氣裝置，B、C、D是改進(jìn)后的裝置。(3)測氣體質(zhì)量法：將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量來求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。(4)滴定法：即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后，再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。Q例1(2023·全國乙卷)元素分析是有機(jī)化合物的表征手段之一。按下圖實(shí)驗(yàn)裝置(部分裝置略)對有機(jī)化合物進(jìn)行C、H元素分析?；卮鹣铝袉栴}：(1)將裝有樣品的Pt坩堝和CuO放入石英管中，先________________，而后將已稱重的U形管c、d與石英管連接，檢查_____________。依次點(diǎn)燃煤氣燈________，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)O2的作用有_____________________________________________________________。CuO的作用是________________________________(舉一例，用化學(xué)方程式表示)。

(3)c和d中的試劑分別是_______、_______(填標(biāo)號)。c和d中的試劑不可調(diào)換，理由是_____________________________________________。

A.CaCl2

B.NaCl

C.堿石灰(CaO+NaOH) D.Na2SO3通入一定的O2

裝置氣密性

b、a

為實(shí)驗(yàn)提供氧化劑、提供氣流保證反應(yīng)產(chǎn)物完全進(jìn)入U(xiǎn)形管中

CO+CuOCu+CO2A

C

堿石灰可以同時(shí)吸收水蒸氣和二氧化碳

(4)Pt坩堝中樣品CxHyOz反應(yīng)完全后，應(yīng)進(jìn)行操作：____________________________________________。取下c和d管稱重。

(5)若樣品CxHyOz為0.0236g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，c管增重0.0108g，d管增重0.0352g。質(zhì)譜測得該有機(jī)物的相對分子量為118，其分子式為__________。

繼續(xù)吹入一定量的O2，冷卻裝置

C4H6O4題型二

熱重定量分析法1.熱重定量分析法概念及應(yīng)用(1)概念：在程序控制溫度下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時(shí)間關(guān)系的方法。(2)應(yīng)用：通過分析熱重曲線，可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。2.熱重定量分析法特點(diǎn)定量性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確測量物質(zhì)的質(zhì)量變化，根據(jù)這一特點(diǎn)，只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重定量分析法來研究物質(zhì)的組成與變化。例2硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實(shí)驗(yàn)室中探究采用廢鐵屑制備硫酸鐵銨，具體流程如下?；卮鹣铝袉栴}：(1)步驟③中選用足量的H2O2，理由是_______________________________________________。分批加入H2O2，同時(shí)為了____________，溶液要保持pH小于0.5。

(2)步驟⑤的具體實(shí)驗(yàn)操作有_________________________________，經(jīng)干燥得到硫酸鐵銨晶體樣品。

(3)采用熱重分析法測定硫酸鐵銨晶體樣品所含結(jié)晶水?dāng)?shù)，將樣品加熱到150℃時(shí)，失掉1.5個(gè)結(jié)晶水，失重5.6%。硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式為___________________________。

將Fe2+全部氧化為Fe3+，不引入新的雜質(zhì)

防止Fe3+水解

加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾(洗滌)

NH4Fe(SO4)2·12H2O

1.(2022·河北卷)某研究小組為了更準(zhǔn)確地檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為____________、_____________。

(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為______(填標(biāo)號)。

A.250mL

B.500mL

C.1000mL(3)解釋加入H3PO4，能夠生成SO2的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

球形冷凝管酸式滴定管

C

加入H3PO4后，溶液中存在化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O，SO2的溶解度隨著溫度升高而減小，SO2逸出后，促進(jìn)了化學(xué)平衡H2SO3SO2+H2O向右移動(dòng)(4)滴定管在使用前需要_________________、洗滌、潤洗；滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色為________；滴定反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

(5)若先加磷酸再通氮?dú)?，?huì)使測定結(jié)果___________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為________mg·kg-1(以SO2計(jì)，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

檢驗(yàn)其是否漏水

藍(lán)色

I2+SO2+2H2O═

偏低

80.82.(2022·河北邢臺(tái)五岳聯(lián)盟)CoC2O4·2H2O熱分解的質(zhì)量變化過程如圖所示，其中600℃之前是隔絕空氣加熱，600℃之后是在空氣中加熱，位于A、B、C三點(diǎn)時(shí)的產(chǎn)物均為純凈物。用化學(xué)方程式表示從A點(diǎn)到B點(diǎn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化：_______________________________________，

C點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物的化學(xué)式是__________。

CoC2O4Co+2CO2↑Co2O33.為測定CuSO4溶液的濃度，甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個(gè)方案?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.甲方案實(shí)驗(yàn)原理：CuSO4+BaCl2═BaSO4↓+CuCl2實(shí)驗(yàn)步驟：(1)步驟②判斷沉淀是否洗凈所選用的試劑為____________。

(2)步驟③灼燒時(shí)盛裝樣品的儀器名稱為______。

(3)若固體質(zhì)量為wg，則c(CuSO4)=___________mol·L-1。(4)若步驟①從燒杯中轉(zhuǎn)移沉淀時(shí)未洗滌燒杯，則測得c(CuSO4)______(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

AgNO3溶液

坩堝

偏低

Ⅱ.乙方案實(shí)驗(yàn)原理：Zn+CuSO4═ZnSO4+Cu，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑實(shí)驗(yàn)步驟：①按上圖安裝裝置(夾持儀器略去)；②檢查裝置氣密性；③在儀器A、B、C、D、E中加入圖示的試劑；④調(diào)整D、E中兩液面相平，使D中液面保持在0或略低于0刻度位置，讀數(shù)并記錄；⑤將CuSO4溶液滴入A中攪拌，反應(yīng)完成后，再滴加稀硫酸至體系不再有氣體產(chǎn)生；⑥待體系恢復(fù)到室溫，移動(dòng)E管，保持D、E中兩液面相平，讀數(shù)并記錄；⑦處理數(shù)據(jù)。(5)步驟⑥需保證體系恢復(fù)到室溫的原因是________(填字母)。

a.反應(yīng)熱受溫度影響b.氣體密度受溫度影響c.反應(yīng)速率受溫度影響(6)Zn粉質(zhì)量為ag，若測得H2體積為bmL，已知實(shí)驗(yàn)條件下ρ(H2)=d

g·L-1，則c(CuSO4)=_______________________mol·L-1(列出計(jì)算表達(dá)式)。

b

(8)是否能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度：________(填“是”或“否”)。

(7)若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，則測得c(CuSO4)________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

偏高

否

(7)若步驟⑥E管液面高于D管，未調(diào)液面即讀數(shù)，得到氫氣的體積偏小，與硫酸反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏小，與硫酸銅反應(yīng)的鋅的質(zhì)量偏大，則測得c(CuSO4)偏高。(8)不能用同樣的裝置和方法測定MgSO4溶液的濃度，硫酸鎂不與鋅發(fā)生置換反應(yīng)。真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考31.(2022·湖北卷)下列實(shí)驗(yàn)裝置(部分夾持裝置略)或現(xiàn)象錯(cuò)誤的是(

)C2.(2022·河北卷，改編)下列裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)A.測定乙醇結(jié)構(gòu)

B.除去Cl2中的HCl并干燥C.驗(yàn)證鐵的吸氧腐蝕

D.實(shí)驗(yàn)室制備少量NH3D3.(2020·全國卷Ⅱ)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)操作不相匹配的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A向盛有酸性高錳酸鉀溶液的試管中通入足量的乙烯后靜置溶液的紫色逐漸褪去，靜置后溶液分層B將鎂條點(diǎn)燃后迅速伸入集滿CO2的集氣瓶集氣瓶中產(chǎn)生濃煙并有黑色顆粒產(chǎn)生C向盛有飽和硫代硫酸鈉溶液的試管中滴加稀鹽酸有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，溶液變渾濁D向盛有FeCl3溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后加1滴KCSN溶液黃色逐漸消失，加KSCN后溶液顏色不變A

4.(2022·全國甲卷)硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)。硫化鈉易溶于熱乙醇，重金屬硫化物難溶于乙醇。實(shí)驗(yàn)室中常用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品?；卮鹣铝袉栴}：(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時(shí)生成CO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________________。

Na2SO4·10H2O+4CNa2S+4CO↑+10H2O

硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可以直接作沸石降低溫度

(3)回流時(shí)間不宜過長，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

回流結(jié)束后，需進(jìn)行的操作有①停止加熱、②關(guān)閉冷凝水、③移去水浴，正確的順序?yàn)開_____(填標(biāo)號)。

A.①②③ B.③①②C.②①③ D.①③②

硫化鈉易溶于熱乙醇，若回流時(shí)間過長，Na2S會(huì)直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同時(shí)易造成冷凝管下端堵塞，圓底燒瓶內(nèi)氣壓過大，發(fā)生爆炸D(4)該實(shí)驗(yàn)熱過濾操作時(shí)，用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液，其原因是______________。熱過濾除去的雜質(zhì)為_____________。若濾紙上析出大量晶體，則可能的原因是___________________________。

(5)濾液冷卻、結(jié)晶、過濾，晶體用少量____________洗滌，干燥，得到Na2S·xH2O。

防止濾液冷卻

重金屬硫化物

溫度逐漸恢復(fù)至室溫

冷水

5.(2022·湖南卷，節(jié)選)某實(shí)驗(yàn)小組以BaS溶液為原料制備BaCl2·2H2O，并用重量法測定產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：可選用試劑：NaCl晶體、BaS溶液、濃H2SO4、稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸餾水步驟1.BaCl2·2H2O的制備按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到BaCl2溶液，經(jīng)一系列步驟獲得BaCl2·2H2O產(chǎn)品。步驟2.產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的含量測定①稱取產(chǎn)品0.5000g，用100mL水溶解，酸化，加熱至近沸；②在不斷攪拌下，向①所得溶液逐滴加入熱的0.100mol·L-1H2SO4溶液；③沉淀完全后，60℃水浴40分鐘，經(jīng)過濾、洗滌、烘干等步驟，稱量白色固體，質(zhì)量為0.4660g?；卮鹣铝袉栴}：(1)Ⅰ是制取________氣體的裝置，在試劑a過量并微熱時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

(2)Ⅱ中b儀器的作用是___________；Ⅲ中的試劑應(yīng)選用___________。

(3)產(chǎn)品中BaCl2·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________(保留三位有效數(shù)字)。HCl

H2SO4(濃)+NaClNaHSO4+HCl↑防止倒吸CuSO4溶液

97.6%配套訓(xùn)練4[A組·基礎(chǔ)練習(xí)]1.(2023·河北保定月考)下列操作不能達(dá)到目的的是(

)【解析】乙酸易揮發(fā)且能與硅酸鈉反應(yīng)，B正確。B2.(2022·廣東廣州一模)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A將濃硫酸滴到蔗糖表面，固體變黑膨脹濃硫酸具有吸水性和強(qiáng)氧化性B向NaI溶液中滴加少量氯水和CCl4，振蕩、靜置，下層溶液顯紫色還原性：I-＞Cl-C加熱盛有NH4Cl固體的試管，試管底部的固體消失，試管口有晶體凝結(jié)NH4Cl固體可以升華D向某溶液中滴加幾滴新制氯水，振蕩，再加入少量KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色該溶液中一定含有Fe2+B3.(2022·廣東清遠(yuǎn)英德期末)下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)A.驗(yàn)證碳、硅的非金屬性強(qiáng)弱：將CO2氣體通入水玻璃中，觀察現(xiàn)象B.檢驗(yàn)淀粉水解是否生成葡萄糖：取少量淀粉水解液于試管中，直接加入新制的銀氨溶液，水浴加熱，觀察現(xiàn)象C.探究NaCl是否屬于離子化合物：將兩個(gè)電極插入NaCl溶液中，進(jìn)行導(dǎo)電性試驗(yàn)D.提純含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入過量的NaOH溶液，振蕩后靜置分液，并除去有機(jī)相中的水A4.(2024·河南天一聯(lián)考)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁用pH計(jì)測量甲酸溶液、乙酸溶液的pH確定兩種酸的電離常數(shù)相對大小B將Cu片分別置于AgNO3溶液、Zn(NO3)2溶液中驗(yàn)證活潑性：Zn＞Cu＞AgC向某無色溶液滴加Ba(NO3)2溶液及稀鹽酸D向溶液中加入適量濃溴水，充分反應(yīng)后過濾除去苯中的苯酚B

5.已知CuS和Cu2S都能溶于硝酸且它們高溫灼燒的產(chǎn)物相同，為區(qū)別這兩種黑色粉末，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下幾種方案，其中合理的是(

)A.將兩種樣品分別溶于硝酸，根據(jù)所產(chǎn)生的氣體差異進(jìn)行區(qū)別B.將兩種樣品分別溶于硝酸，根據(jù)所得溶液顏色差異進(jìn)行區(qū)別C.取兩種等質(zhì)量的樣品分別進(jìn)行高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的質(zhì)量D.取兩種等質(zhì)量的樣品分別進(jìn)行高溫灼燒，區(qū)別殘留固體的顏色【解析】溶解在硝酸中時(shí)，產(chǎn)生的氣體與所得溶液顏色一樣，燃燒時(shí)產(chǎn)物相同也無法區(qū)別。由銅元素守恒知，等質(zhì)量的CuS、Cu2S高溫灼燒后前者生成的氧化銅較少。C6.利用如下圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是(

)選項(xiàng)①②③實(shí)驗(yàn)結(jié)論A

濃鹽酸

酸性高錳酸鉀NaHCO3溶液Cl2與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)B濃硫酸

蔗糖澄清石灰水濃硫酸具有脫水性、氧化性C濃硝酸鐵片NaOH溶液鐵和濃硝酸反應(yīng)可生成NOD稀鹽酸Na2CO3Na2SiO3溶液非金屬性：Cl＞C＞SiB【解析】濃鹽酸易揮發(fā)，③中產(chǎn)生氣泡，不能證明Cl2與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)，A錯(cuò)誤；

濃硝酸與鐵片發(fā)生鈍化不能產(chǎn)生NO，C錯(cuò)誤；

②中產(chǎn)生氣泡不能證明非金屬性：Cl＞C，因HCl不屬于Cl元素的最高價(jià)氧化物的含氧酸，D錯(cuò)誤。7.某同學(xué)為探究SO2與Ba2+只有在堿性條件下才能形成BaSO3沉淀，設(shè)計(jì)了如下方案，你認(rèn)為可行的是(

)A.將SO2通入Ba(OH)2溶液中，觀察到有白色沉淀生成B.將SO2通入Ba(NO3)2溶液中，觀察到有白色沉淀生成C.將SO2分別通入BaCl2溶液、BaCl2與HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，觀察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D.將SO2通入BaCl2與NH3的混合溶液中，觀察到有白色沉淀生成C

[B組·提高練習(xí)]8.下列關(guān)于各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述，不正確的是(

)A.圖①可用于實(shí)驗(yàn)室制取少量NH3或O2B.可用從a處加水的方法檢驗(yàn)圖②裝置的氣密性C.實(shí)驗(yàn)室可用圖③的方法收集Cl2或NH3D.利用圖④裝置制取硫酸和氫氧化鈉，其中b為陰離子交換膜，c為陽離子交換膜C

9.碘在科研與生活中有重要作用。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室按如下實(shí)驗(yàn)流程提取海帶中的