高考化学第十单元 听课手册 增分微课12 实验简答题的答案模板Word格式.docx
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例1
(1)[2015·
全国卷Ⅰ]草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。
草酸晶体(H2C2O4·
2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。
回答下列问题:
①甲组同学按照如图Z12-1所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是
,
由此可知草酸晶体分解的产物中有 。
图Z12-1
②乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图Z12-2所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
图Z12-2
乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 。
装置H反应管中盛有的物质是 ;
能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是
。
(2)[2015·
全国卷Ⅱ节选]用0.1000mol·
L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定碘水溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。
变式题[2017·
北京卷]某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·
L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后, (填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有 。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是 (用离子方程式表示)。
针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。
同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号
取样时间/min
现象
ⅰ
3
产生大量白色沉淀;
溶液呈红色
ⅱ
30
产生白色沉淀;
较3min时量少;
溶液红色较3min时加深
ⅲ
120
较30min时量少;
溶液红色较30min时变浅
(资料:
Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
②对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:
可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:
空气中存在O2,由于 (用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:
酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:
根据 现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。
实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:
向硝酸酸化的 溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:
装置如图Z12-3。
其中甲溶液是 ,操作及现象是
图Z12-3
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:
。
增分点二 实验的操作、装置设置的原因、作用或目的的描述
【解题策略】1.装置气密性检查
①简易装置:
将导气管一端放入水中(液封气体),微热(或用手捂热)试管,观察现象:
若导管口有气泡冒出,冷却到室温(或松手)后,导管口有一段稳定的水柱,表明装置气密性良好。
图Z12-4
②有漏斗的装置如图Z12-4:
用止水夹关闭烧瓶右侧的导气管,向漏斗中加入适量水,漏斗中会形成一段液柱,停止加水,过一段时间后,若漏斗中的液柱高度无变化,则装置气密性良好。
2.试纸的使用
(1)检验液体:
①取放试纸→②蘸待测液→③点滴试纸→④观察颜色(与标准比色卡对比)。
(2)检验气体:
①取湿润试纸→②粘玻璃棒端→③靠近气体→④观察颜色。
3.仪器、装置作用:
有利于……(这样装配的好处),以防止……(不这样装配的坏处)等。
如尾气吸收装置的作用:
“吸收……气体,防止污染空气”。
4.物质的鉴别与检验:
①各取少许→②滴加试剂→③描述现象→④得出结论。
5.沉淀剂是否过量的判断方法
(1)静置,向上层清液中继续滴加少量沉淀剂,若无沉淀产生,则证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
(2)静置,取上层清液适量于另一洁净试管中,向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂,若产生沉淀,证明沉淀剂已过量,否则沉淀剂不过量。
6.沉淀洗涤及是否洗净的判断操作
(1)把蒸馏水沿着玻璃棒注入过滤器中至浸没沉淀,静置,使蒸馏水滤出,重复2~3次即可。
(2)取最后一次洗涤液,滴加……(试剂),若没有……现象,证明沉淀已经洗净。
7.从某物质稀溶液中结晶的实验操作
(1)溶解度受温度影响较小的:
蒸发→结晶→过滤。
(2)溶解度受温度影响较大或带结晶水的:
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤。
注意:
①对于AlCl3、FeCl3等会水解的物质,必须在HCl等酸性气体的氛围中加热结晶水合物(不断地通入干燥的HCl);
②对于FeCl2等易被空气氧化的物质,可以在N2等惰性气体的氛围中蒸发浓缩。
8.某实验的操作、装置设置的原因、作用或目的的描述:
需要根据实验原理和操作或装置前后进行联系分析来确定。
回答时要抓住核心要点,言简意赅。
图Z12-5
例2[2018·
全国卷Ⅰ]醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·
2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;
二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图Z12-5所示。
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。
仪器a的名称是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。
打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是 。
(3)打开K3,关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;
d中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点:
。
变式题铜的氯化物是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物的某种流程如图Z12-6。
图Z12-6
按要求回答下列问题:
(1)在进行操作①之前,要确认溶液中杂质已经完全沉淀,检验的具体操作和现象是
。
(2)上述流程中,所得固体1需要加稀盐酸溶解,其理由是
(3)溶液1可加试剂X调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号) 。
a.NaHCO3b.NH3·
H2Oc.CuOd.Cu2(OH)2CO3
(4)现用如图Z12-7所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
图Z12-7
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:
a→ → → → →f→g→ 。
②为了防止生成氧化铜,实验时在大试管加热前要进行一步重要操作,其操作是
③实验过程中,饱和食盐水中出现少许浑浊的现象,请用化学相关原理和知识解释原因:
增分点三 简单实验的设计
【解题策略】实验设计的基本程序:
实验目的
实验原理
实验试剂
实验操作
实验现象
实验结论。
如物质(离子)检验:
一般从实验原理出发(包括物质的性质),按操作过程(或方法)、实验现象、实验结论的顺序来表述答案。
规范描述:
操作[取样,加入×
]→现象[如果有×
生成]→结论[说明×
的是×
]
例3[2017·
江苏卷]某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
图Z12-8
已知:
①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:
3NaClO=2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水:
AgCl+2NH3·
H2O⇌Ag(NH3)2++Cl-+2H2O
③常温时N2H4·
H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3)2++N2H4·
H2O=4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80℃条件下进行,适宜的加热方式为 。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是 。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并 。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·
H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·
H2O不反应),还因为 。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案:
(实验中须使用的试剂有:
2mol·
L-1水合肼溶液,1mol·
L-1H2SO4)。
变式题[2018·
全国卷Ⅱ节选]K3[Fe(C2O4)3]·
3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·
3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;
显色反应的化学方程式为
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图Z12-9所示装置进行实验。
图Z12-9
①通入氮气的目的是
②为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 。
③样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是
1.将绿矾(FeSO4·
7H2O)在隔绝空气条件下加强热分解。
已知产物全部为氧化物。
为探究绿矾分解的产物,某同学进行了以下实验:
【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应溶液,进行以下猜想和实验:
猜想
预期现象
猜想一:
铁元素只显 价
①向所得溶液中滴入KSCN溶液;
②向稀酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液
KSCN溶液无明显现象
稀酸性KMnO4溶液颜色
猜想二:
KSCN溶液呈 色;
猜想三:
铁元素既有+2价又有+3价
【实验二】为进一步探究该反应的产物,进行了如图Z12-10所示的实验:
图Z12-10
(1)实验开始时,点燃B处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2,其目的是 。
(2)装置图中C的作用是 。
(3)该组同学称取了55.6g绿矾按如图装置进行实验,待绿矾分解完全后,测得D瓶中沉淀的质量为23.3g,根据这些数据,可以得知,绿矾分解的化学方程式为 。
(4)该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是 。
2.[2018·
湖北孝感高中期末]无水MgBr2可用作催化剂。
实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图Z12-11,主要步骤如下:
图Z12-11
步骤1:
三颈瓶中装入10g镁屑和150mL无水乙醚;
装置B中加入15mL液溴。
步骤2:
缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3:
反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4:
室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品。
①Mg和Br2反应剧烈放热;
MgBr2具有强吸水性。
②MgBr2+3C2H5OC2H5⇌MgBr2·
3C2H5OC2H5
请回答:
(1)仪器A的名称是 。
实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是 。
(2)如将装置B改为装置C(图Z12-12),可能会导致的后果是 。
图Z12-12
(3)步骤3中,第一次过滤除去的物质是 。
(4)有关步骤4的说法,正确的是 。
A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品
B.洗涤晶体可选用0℃的苯
C.加热至160℃的主要目的是除去苯
D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴
3.[2018·
湖北八校第二次联考]Ⅰ.某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水。
图Z12-13
加热(85℃)NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2。
(1)B装置中仪器名称是 。
(2)为了完成实验,装置从左到右接口的连接顺序是
。
(3)D装置中玻璃纤维的作用是 。
(4)小组中甲同学认为F装置不太合理,实验中会产生倒吸。
乙同学认真分析后认为该装置无需改进,他的理由是
Ⅱ.实验探究
(5)该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。
经查阅资料,配制的银氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH,该小组同学对其组成进行了如下实验探究:
①在洁净的小试管中加入2mL2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
②在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用 洗涤,得到白色固体。
③将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用pH试纸检验溶液近似呈中性;
向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;
另取少量上层清液加过量的NaOH溶液并加热,得到无色刺激性气体。
由此确定通过上述方法制备的白色固体的主要成分是 。
(6)请根据以上探究,设计实验来制备少量纯净的Ag(NH3)2OH溶液:
取2mL2%的AgNO3溶液于洁净的小试管中,
即得到纯净的Ag(NH3)2OH溶液。
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