1、1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)AgNO 3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。.AgNO 3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_。.AgNO 3与盐溶液的反应2(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
2、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_(
3、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 有白色沉淀 样品含4馏水，充分搅拌溶解，_。生成，上层清液 pH10.2NaOH(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
4、溶液滴定至终点，消耗 Na2S2O3溶液的体积为 V mL。则 c(Na2S2O3)_molL 1 。已知：IO 5I 6H =3I23H 2O, 2S2O I 2=S4O 2I 3 23 26(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)
5、 (或 )6 000a214V 3 000a107V(4) 偏低 4I 4H O 2=2I22H 2O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
6、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a214KIO35KI3H 2SO4=3K2SO43I 23H 2O，I 22Na 2S2O3=Na2S4O62NaI，有：KIO 3 3I 2 6Na 2S2O31 65mol x mola214所以 x ，则 c(Na2S2O3) molL1 。(4)第三步滴速太慢，6a214 nV 6a214 molV10 3 L 6 00
7、0a214VI 被氧气氧化，发生 4I 4H O 2=2I22H 2O,2S2O I 2=S4O 2I ，消耗的23 26Na2S2O3溶液的体积偏大，由 c(Na2S2O3) molL1 ， V 偏大， c 偏低。6 000a214V3.(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：CuSO 4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
8、。(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 Cu
9、O 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(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 =CuCu 2 H
10、2O(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
11、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 8 g16 gmol 1mol，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 Cu2OH 2SO4=CuCuSO 4H 2O，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
12、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7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 =CuCu 2 H 2O，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(
13、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：12FeCl23O 2 2Fe2O38FeCl 3、4FeCl 23O 2 2Fe2O34Cl 2，= = = = = = = = = = 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_
14、。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8记录表(实验控制在室温下进行)：试管标号 1 2 3 40.20 mol L1KI 溶液/mL 1.0 1.0 1.0 1.0KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.106.0 mol L1H2SO4溶液/mL 0 3.0 6.0 9.0蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0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
15、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ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O 3解析 (1)装置中发生的反应为 2KMnO416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O，由于盐酸具有挥发性，制得的 Cl2中混有 HCl(g)和 H2O(g)
16、。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：12FeCl23O 2 2Fe2O38FeCl 3、4FeCl 23O 2 2Fe2O34Cl 2，= = = = = = = = = = FeCl2与 O2反应的产物可能有 Fe2O3、FeCl
17、 3、Cl 2，反应温度为 500 。FeCl 3在 100 左右时升华且极易水解，用 F 装置收集 FeCl3，FeCl 2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)。9(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
18、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、KClO 3的浓度相同，H 2SO4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：ClO I H Cl I 2H 2O，反应中 Cl 元 3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 ClO 6I 6H =Cl 3I 23H 2O。 3
