高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 考前三個月 考前專項(xiàng)沖刺集訓(xùn) 第33題 綜合實(shí)驗(yàn)探究
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1、第33題 綜合實(shí)驗(yàn)探究 1.(1)某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室探究工業(yè)合成硝酸的化學(xué)原理。 ①氨的催化氧化:圖a是探究氨的催化氧化的簡易裝置,實(shí)驗(yàn)中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱,有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是__________(填化學(xué)式)。 ②NO2的吸收:如圖b所示,將一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移開玻璃片,可觀察到的現(xiàn)象是____________。 (2)三價(jià)鐵鹽溶液因Fe3+水解而顯棕黃色,請以Fe(NO3)3 溶液為例,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究影響鹽類水解程度的因素。 ①寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式________________。 ②參照示例完成下表實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。
2、限選材料:0.05 mol·L-1 Fe(NO3)3、0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物;pH計(jì)及其他常見儀器。 可能影響 因素 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 溶液的 酸堿性 取少量0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3于試管中,加入幾滴1 mol·L-1 HNO3 棕黃色溶液顏色變淺,說明溶液酸性增強(qiáng)能抑制Fe(NO3)3的水解 鹽的濃度 答案 (1)①NH4NO3 ②集氣瓶中紅棕色逐漸消失,集氣瓶中的液面逐漸上升 (2)①Fe3++3H2O
3、Fe(OH)3+3H+ ② 可能影 響因素 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 鹽的 濃度 用量筒取10 mL Fe(NO3)3于燒杯中,用pH計(jì)測出pH值。另取90 mL蒸餾水加入燒杯,充分?jǐn)嚢?,再用pH計(jì)測出pH值 前后測得pH值之差小于1。說明加水稀釋后平衡右移,生成更多的H+,故減小Fe(NO3)3濃度,促進(jìn)Fe(NO3)3水解 或鹽 的濃度 或用pH計(jì)分別測定0.05 mol·L-1 Fe(NO3)3 和0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3的pH,并比較大小 二種溶液的pH值之差小于1。說明增大c[Fe(NO3)3],抑制Fe(NO3)3水解 或鹽
4、 的濃度 取少量0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3于試管中,加入少量NaHCO3固體 溶液顏色變深。說明加入少量NaHCO3固體可減少c(H+)促進(jìn)Fe(NO3)3水解 或鹽 的濃度 取少量0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3于試管中,加入幾滴1.0 mol·L-1 NaOH 產(chǎn)生紅棕色沉淀,棕黃色溶液變成無色,說明加入NaOH可減少c(H+)能促進(jìn)Fe(NO3)3水解 升高 溫度 取少量0.5 mol·L-1 Fe(NO3)3于試管中,再用酒精燈加熱一段時間,觀察溶液顏色 加熱后溶液顏色變深,說明升高溫度促進(jìn)Fe(NO3)3水解 或降低 溫度 取少量0.5
5、 mol·L-1 Fe(NO3)3于試管中,再將試管置于放有冰水混合物的燒杯中一段時間,觀察溶液顏色 棕黃色溶液顏色變淺,說明降低溫度能抑制Fe(NO3)3水解 2.牙膏中的摩擦劑一般由CaCO3、Al(OH)3或SiO2組成。某小組對幾種牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行探究: (1)根據(jù)上述信息,推測摩擦劑應(yīng)具備的性質(zhì)有______。 A. 易溶于水 B. 難溶于水 C. 顆粒較大 D.顆粒較小 (2)已知A牌牙膏的摩擦劑是Al(OH)3,取少量牙膏樣品,加水充分?jǐn)嚢?、過濾: ①往濾渣中加入過量NaOH溶液,Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式。 ②往①所得濾液先通入
6、過量CO2,再加入過量稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是______________。 (3)已知B牌牙膏中摩擦劑可能含有一或兩種物質(zhì),將此牙膏的摩擦劑溶于鹽酸時,發(fā)現(xiàn)有不溶性物質(zhì)。 ①對B品牌牙膏摩擦劑的成分提出合理假設(shè): 假設(shè)1:只有SiO2 假設(shè)2:可能有SiO2 和CaCO3 假設(shè)3:可能有__________________ ②請?jiān)O(shè)計(jì)方案對B品牌牙膏摩擦劑的成分進(jìn)行驗(yàn)證。填寫下表。限選試劑:稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:取適量牙膏樣品,加水?dāng)嚢?、過濾,得濾液A和沉淀B 步驟2: 步驟3: (4)已知C
7、牌牙膏中的摩擦劑為CaCO3,為測定CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取20.0 g牙膏樣品溶于水后過濾,將所得沉淀溶于100 mL 1 mol·L-1的鹽酸(假設(shè)所得溶液體積不變),從所得的溶液中取20.00 mL,用1 mol·L-1 NaOH溶液進(jìn)行滴定,消耗NaOH溶液5.00 mL,則C品牌牙膏中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(保留四位有效數(shù)字)。 答案 (1)BD (2)①Al(OH)3+OH-===AlO+2H2O ②通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸沉淀溶解,有氣體生成(或通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸沉淀溶解) (3)①SiO2和Al(OH)3 ② 實(shí)驗(yàn)步
8、驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟2:取適量沉淀B于試管中,滴加過量稀鹽酸 出現(xiàn)無色氣泡,說明含有碳酸鈣 步驟3:取步驟2的上層清液,滴加氫氧化鈉溶液 先生成白色沉淀,后沉淀溶解,說明含有氫氧化鋁 (4)18.75% (或0.187 5) 3.為驗(yàn)證氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和甲中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))。 實(shí)驗(yàn)步驟: Ⅰ.在甲裝置中,打開活塞a,加熱,待裝置中充滿黃綠色氣體時,與丙裝置連接。 Ⅱ.當(dāng)丙裝置中FeCl2溶液變黃時,停止加熱。 Ⅲ.打開活塞c,使約2 mL的溶液滴入試管中,檢驗(yàn)溶液中的離子。 Ⅳ.在乙裝置中,打開
9、活塞b,待空氣排盡后,將乙中產(chǎn)生的氣體通入上述丙裝置變黃后的溶液中,一段時間后停止。 Ⅴ.更換丙中試管,打開活塞c,使約2 mL的溶液滴入試管中,檢驗(yàn)溶液中的離子。 回答下列問題: (1)甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。 (2)用70%的硫酸制取SO2,反應(yīng)速率比用98%的硫酸快,原因是____________________。 (3)實(shí)驗(yàn)中,證明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式為________________。 (4)有A、B、C三組同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下: 步驟Ⅲ溶液
10、中含有 的離子 步驟Ⅴ溶液中含有的離子 A 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO B 有Fe3+無Fe2+ 有SO C 有Fe3+無Fe2+ 有Fe2+ 上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果一定能夠證明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是________(用字母代號回答)。 (5)若要用以上甲和丙裝置證明氧化性為Cl2>Fe3+>I2的結(jié)論,則步驟為 ①往丙的漏斗中加入兩種試劑__________、__________和一種溶劑__________。 ②將甲裝置中產(chǎn)生的Cl2慢慢通入丙中,觀察丙的漏斗中溶液顏色變化。 ③如果觀察到丙中溶液________________,則結(jié)論正確。 ④
11、停止通入Cl2。 答案 (1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O (2)70%的H2SO4比98%的H2SO4電離程度大,溶液中H+濃度大,反應(yīng)速度快 (3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ (4)AC (5)①FeI2 KSCN CCl4?、巯聦?CCl4層)先由無色變?yōu)樽霞t色;后看到上層溶液由淺綠色變?yōu)檠t色 4.某化學(xué)小組同學(xué)向一定量滴入少量淀粉的NaHSO3溶液中加入稍過量的KIO3溶液,一段時間后,溶液突然變藍(lán)色。 (1)查閱資料知,NaHSO3與過量KIO3反應(yīng)分為以下兩步進(jìn)行,第一步為IO+3HSO===3SO+I(xiàn)-+
12、3H+,則第二步反應(yīng)的離子方程式為________________。 (2)通過測定溶液變藍(lán)所用時間來探究濃度和溫度對該反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響。調(diào)節(jié)反應(yīng)物濃度和溫度進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn),記錄如下: 編 號 0.1 mol·L-1 NaHSO3 溶液/mL 0.01 mol·L-1 KIO3 溶液/mL H2O /mL 反應(yīng)溫 度/℃ 溶液 變藍(lán) 的時 間t/s ① 6 10 4 15 t1 ② a 14 0 15 t2 ③ 6 b c 25 t3 實(shí)驗(yàn)①②是探究________對反應(yīng)速率的影響,表中a=________;實(shí)驗(yàn)
13、①③是探究溫度對反應(yīng)速率的影響,則表中b=________,c=________。 (3)改變反應(yīng)溫度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)③,得到溶液變藍(lán)所需時間(t)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示(超過50 ℃后溶液不會再變藍(lán))。A、B、C三點(diǎn)中,反應(yīng)速率最快的是________。 (4)將NaHSO3溶液與KIO3溶液混合(預(yù)先加入可溶性淀粉為指示劑),用速率檢測儀檢測出起始階段反應(yīng)速率逐漸增大,一段時間后反應(yīng)速率又逐漸減小。課題組對起始階段反應(yīng)速率逐漸增大的原因提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三: 假設(shè)一:反應(yīng)生成的SO對反應(yīng)起催化作用,SO濃度越大反應(yīng)速率越快; 假設(shè)二:_________________
14、_______________________________________________________; 假設(shè)三:________________________________________________________________________; …… (5)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容(反應(yīng)速率可用測速儀測定)。 實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出 具體操作過程) 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 答案 (1)IO+5I-+6H+===3I2+3H2O (2)KIO3溶液的濃度 6 10 4 (3)B (4)反應(yīng)生成的H+對反應(yīng)起催化作用,H+濃度越大反應(yīng)速
15、率越快
反應(yīng)生成的I2對反應(yīng)起催化作用,I2濃度越大反應(yīng)速率越快
(5)
實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫出
具體操作過程)
預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
和結(jié)論
在燒杯甲中將NaHSO3溶液與過量KIO3溶液混合,用測速儀測定其起始時的反應(yīng)速率v(甲);在燒杯乙(預(yù)先加入少量Na2SO4粉末,其他條件完全相同)中進(jìn)行同一反應(yīng),測定其起始階段的相同時間內(nèi)的反應(yīng)速率v(乙)
若v(甲)=v(乙),則假設(shè)一不成立;若v(甲) 16、制取鈉的化學(xué)方程式:________________。
(2)工業(yè)上用Cl2與________(填名稱)反應(yīng)制取漂白粉。
(3)實(shí)驗(yàn)室有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉,其中肯定存在CaCl2,請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該固體中可能存在的其他物質(zhì)(不考慮水分)。
①提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),還含Ca(ClO2);
假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),還含CaCO3;
假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),________________。
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)3,請寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。(提示:不必檢驗(yàn)Ca2+和Cl-,表格可以不填滿)
限選用的儀器和藥品:試管、滴管,帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來水、 17、1 mol·L-1的鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①取少量上述漂白粉于試管中,____________
②____________________________________
答案 (1)2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
(2)Ca(OH)2
(3)①既含Ca(ClO)2又含CaCO3
②
實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
加入適量1 mol·L-1的鹽酸后,再將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中
(1)若澄清石灰水未變渾濁,則固體中不含CaCO3;
(2)若澄清石灰水變渾濁,則固體中含有CaCO3
②向步驟①反應(yīng)后的試管中滴入1~2滴品紅溶液,振蕩(或另外取樣操作)
(1)若品紅溶液褪色,則固體中含有Ca(ClO)2;
(2)若品紅溶液不褪色,則固體中不含Ca(ClO)2
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