（浙江選考）2020版高考化學一輪復習 專題十 專項突破六 探究與評價綜合型實驗題的解題策略檢測.docx
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專項突破六 探究與評價綜合型實驗題的解題策略 1.硝酸是一種特殊的酸,不僅具有酸性,而且不論稀硝酸還是濃硝酸都具有強氧化性。根據題圖所示裝置,以濃硝酸、銅片、稀硫酸、濃硫酸、濃NaOH溶液為藥品,進行實驗。 請回答下列問題: (1)寫出濃硝酸與銅反應的化學方程式: 。 (2)某化學實驗小組同學用裝置甲、丙、丁制備并收集干燥的二氧化氮氣體,且連接順序為a→d→e→f→g。從環(huán)境保護角度考慮,該方案存在一定弊端。請你利用題目提供的裝置(可以重復使用)和實驗試劑改進該方案: 。 (3)另一同學利用提供的所有裝置同時收集到了干燥的二氧化氮和一氧化氮,裝置連接順序為a→ 。其中裝置乙的作用是 。 (4)隨著反應的進行,燒瓶中產生氣體的顏色由 變?yōu)椤 ?最后反應停止,但燒瓶中還留有銅片。該小組同學用題中提供的一種試劑和上述燒瓶中的殘液及剩余的銅片反應,又制取并收集到干燥的NO,該小組同學選用的試劑是 ,該反應的離子方程式為 。 答案 (1)Cu+4HNO3(濃) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2)另取一個裝置丁,向其中加入濃NaOH溶液沒過f導管,連接在第一個裝置丁之后,吸收集氣裝置中逸出的二氧化氮 (3)d→e→f→g→b→c→h或d→e→f→g→c→b→h 防止水槽中的水倒吸入二氧化氮的收集裝置中 (4)紅棕色 無色 稀硫酸 3Cu+2NO3-+8H+ 3Cu2++2NO↑+4H2O 解析 (2)現有實驗設計在收集二氧化氮時,二氧化氮逸出會造成污染,可以在原裝置丁后,再連接一個裝置丁(內盛堿液)以吸收尾氣。(3)裝置丙起到干燥二氧化氮的作用;假如裝置戊中的水倒吸,可以倒吸入裝置乙中,防止水倒吸入裝置丁中導致收集的二氧化氮與水反應。(4)隨著反應的進行,濃硝酸逐漸變?yōu)橄∠跛?所以生成的氣體由紅棕色的NO2變?yōu)闊o色的NO,最后溶液中沒有氫離子,則反應停止;過量的銅與濃硝酸反應后溶液中的溶質是Cu(NO3)2,該溶液中含有NO3-,因此向這種溶液中加入含氫離子的溶液(如稀硫酸),相當于又產生了硝酸。 2.甲同學對Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應進行實驗探究。 操 作 現 象 Ⅰ.A中溶液變?yōu)檠t色 Ⅱ.稍后,溶液由血紅色變?yōu)辄S色 (1)B中反應的離子方程式是 。 (2)A中溶液變?yōu)檠t色的原因是 。 (3)為了探究現象Ⅱ的原因,甲同學進行如下實驗。 ①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在 。 ②取A中黃色溶液于試管中,加入過量的KSCN溶液,最終得到血紅色溶液。 甲同學的實驗證明產生現象Ⅱ的原因是SCN-與Cl2發(fā)生了反應。 (4)甲同學猜想SCN-可能被Cl2氧化了,他又進行了如下研究。資料顯示:SCN-的電子式為 [：S：C┆┆N]-。 ①甲同學認為SCN-中碳元素沒有被氧化,理由是 。 ②取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,由此證明SCN-中被氧化的元素有 。 ③甲同學又通過實驗證明了SCN-中氮元素轉化為NO3-,他的實驗方案是 。 ④若SCN-與Cl2反應生成1 mol CO2,則轉移電子的物質的量是 mol。 答案 (1)Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O (2)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN-反應生成血紅色的Fe(SCN)3 (3)Fe3+ (4)①SCN-中的碳元素呈最高價態(tài)+4價?、诹蛟亍? ③取足量銅粉于試管中,加入A中黃色溶液和一定量的稀鹽酸,加熱,觀察到試管上方有紅棕色氣體生成,證明SCN-中氮元素被氧化成了NO3- ④16 解析 (1)B裝置是用來吸收氯氣的,離子方程式為Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(2)Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+,Fe3+與SCN-反應生成血紅色的硫氰化鐵。(3)①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,說明原溶液中有Fe3+。(4)①根據SCN-的電子式可知,SCN-中碳元素顯+4價,硫元素顯-2價,氮元素顯-3價,碳元素已經顯最高正價,不能再被氧化;②加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明白色沉淀為硫酸鋇,即溶液中有硫酸根離子,由此證明被氧化的元素有硫元素;④SCN-+8Cl2+9H2O NO3-+SO42-+CO2+16Cl-+18H+,由方程式可知每生成1 mol二氧化碳轉移16 mol電子。 3.甲烷在加熱條件下可還原氧化銅,氣體產物除水蒸氣外,還有碳的氧化物。某化學小組利用下圖裝置探究其反應產物。 查閱資料: ①CO能與銀氨溶液反應:CO+2[Ag(NH3)2]++2OH-2Ag↓+2NH4++CO32-+2NH3。 ②Cu2O為紅色,不與Ag+反應,能發(fā)生反應:Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O。 (1)裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為 。 (2)按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A→ (填字母編號)。 (3)實驗中滴加稀鹽酸的操作為 。 (4)已知氣體產物中含有CO,則裝置C中可觀察到的現象是 ;裝置F的作用為 。 (5)當反應結束后,D裝置硬質玻璃管中固體全部變?yōu)榧t色。 ①設計實驗證明紅色固體中含有Cu2O: 。 ②欲探究紅色固體中是否含有Cu,甲同學設計如下實驗:向少量紅色固體中加入0.1 molL-1 AgNO3溶液,發(fā)現溶液變藍,據此判斷紅色固體中含有Cu。乙同學認為該方案不合理,欲證明甲同學的結論,還需增加如下對比實驗,完成下表中內容。 實驗步驟 (不要求寫出具體操作過程) 預期現象和結論 若觀察到溶液不變藍,則證明紅色固體中含有Cu;若觀察到溶液變藍,則不能證明紅色固體中含有 Cu 答案 (1)Al4C3+12HCl3CH4↑+4AlCl3 (2)F→D→B→E→C→G (3)先打開分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口玻璃塞的凹槽對準漏斗上的小孔),再將分液漏斗下面的活塞打開,使鹽酸緩慢滴下 (4)試管內生成黑色固體 除去甲烷中混有的HCl和水蒸氣 (5)①取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變藍,則證明紅色固體中含有Cu2O ②取少量Cu2O固體,加入適量0.1 molL-1AgNO3溶液 解析 (1)Al4C3與HCl發(fā)生復分解反應生成AlCl3和CH4,故A中反應為Al4C3+12HCl4AlCl3+3CH4↑。 (2)B裝置用于檢驗H2O,C裝置用于檢驗CO,D裝置用于氧化CH4,E裝置用于檢驗CO2,F裝置用于吸收CH4中混有的H2O和HCl,G裝置用于收集尾氣。注意氣體檢驗順序:先檢驗H2O,再檢驗CO2(銀氨溶液呈堿性,故不能先檢驗CO),最后檢驗CO,故各裝置連接順序為A→F→D→B→E→C→G。 (4)CO與[Ag(NH3)2]+反應生成單質Ag,故C裝置試管中可觀察到有黑色固體生成;F裝置用于吸收CH4中混有的H2O和HCl,防止對甲烷與氧化銅反應的產物中H2O的檢驗造成干擾。 (5)①由于Cu2O+2H+Cu2++Cu+H2O,故若有Cu2O生成,固體產物中加入稀H2SO4時,溶液變藍色。②欲探究紅色固體中是否含有Cu,須排除Cu2O的干擾。 4.某化學興趣小組為研究過氧化鈉與SO2的反應情況,進行如下探究。 (1)[提出假設] 向一定量的過氧化鈉固體中通入足量的SO2,對反應后的固體產物成分及反應原理提出如下假設。 假設一:反應后固體中只有Na2SO3,證明SO2未被氧化; 假設二:反應后固體中只有Na2SO4,證明SO2完全被氧化; 假設三:反應后固體中 , 證明SO2部分被氧化。 (2)[定性研究] 為驗證假設三,該小組進行如下研究,請你完善表中內容。 實驗步驟(不要求寫出具體操作過程) 預期的實驗現象和結論 取適量反應后的固體置于試管中, (3)[定量研究] 通過測量氣體的體積判斷發(fā)生的化學反應,實驗裝置如圖所示: ①裝置B中所盛裝試劑的名稱為 。 ②裝置D的作用是 。 ③請畫出裝置E。 ④實驗測得裝置C中過氧化鈉的質量增加了m1 g,裝置D的質量增加了m2 g,裝置E中收集到的氣體為V L(已換算成標準狀況下),利用上述有關測量數據將下列表格補充完整。 SO2被氧化的程度 V與m1或m2的關系 未被氧化 完全被氧化 V=0 部分被氧化 答案 (1)既有Na2SO3,又有Na2SO4 (2) 實驗步驟(不要求寫出具體操作過程) 預期的實驗現象和結論 加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸 加入BaCl2溶液有白色沉淀產生,加入稀鹽酸沉淀部分溶解。證明原固體中既有Na2SO3,又有Na2SO4 (其他合理答案均可) (3)①濃硫酸?、谖瘴捶磻腟O2 ③ ④0
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