版高考化学新课标大二轮讲义214技能提升四 实验相关问题的精准回答Word格式.docx
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市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:
试剂:
稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
[解析] Na2S2O3·
5H2O晶体样品中含有SO
,在SO
的检验过程中应防止加入氧化剂,如H2O2,会把S2O
氧化为SO
,也要防止加入稀H2SO4而引入SO
,所以样品加水溶解后应加入过量稀盐酸,发生反应:
S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O。
取上层清液滴入BaCl2溶液,产生白色沉淀:
Ba2++SO
===BaSO4↓,证明溶液中存在SO
。
[答案] ③加入过量稀盐酸 ④出现乳黄色浑浊 ⑤(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液 ⑥产生白色沉淀
[省市卷]
1.(2017·
海南卷节选)判断滤液“除杂”(杂质为Fe3+)基本完成的检验方法是________________________________。
[答案] 取滤液将其酸化后滴加KSCN溶液,若溶液未变红,则说明除杂完全
2.(2015·
江苏卷节选)以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO
)随时间变化见上图。
当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。
滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO
和HCO
,检验洗涤是否完全的方法是__________________________________________。
[答案] 取少许最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若不产生白色沉淀,则表明已洗涤完全
3.(2014·
山东卷节选)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·
5H2O,实验室可用如下图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。
[答案] 液柱高度保持不变
考点 化学实验文字表述题的解题策略与答题模板
类型1:
测量液体体积的读数
(1)答题要素
①平视:
视线与刻度线和凹液面最低处在一水平线上。
②读数:
液面最低点与刻度线相切。
(2)得分关键词
①“平视”“刻度线”“凹液面”。
②“液面最低点”“相切”。
类型2:
沉淀洗涤是否完全的检验
(1)取少许最后一次洗涤滤液,滴入少量……溶液(试剂),若……(现象),表示已经洗涤完全。
(2)得分点:
取样+试剂+现象+结论。
①取样:
要取“少许最后一次”洗涤滤液。
②试剂:
选择合理的试剂。
③现象:
须有明显的现象描述。
④结论:
根据现象得出结论。
类型3:
实验操作的原因、目的、作用
①明确实验目的:
做什么?
②明确操作目的:
为什么这样做?
③明确结论:
这样做会有什么结果?
理由是什么?
①操作:
怎么“做”,为什么这样“做”。
②作用:
须有明确的结论、判断、理由。
类型4:
气体检验的答题规范
(1)将气体……(操作)……溶液(试剂),……(现象)。
(2)三个得分点:
操作+试剂+结果。
要有明显的动词,如“加入”“通入”等。
选择试剂要准确。
③结果:
需有明显的现象或结论、判断。
类型5:
试剂的作用
(1)答题要素:
试剂的作用是什么?
要达到什么目的?
①作用类:
“除去”“防止”“抑制”“使……”等,回答要准确。
②作用—目的类:
“作用是……”,“目的是……”,回答要准确全面。
类型6:
实验现象的准确、全面描述
①现象描述要全面:
看到的、听到的、触摸到的、闻到的。
②现象描述要准确:
如A试管中……B处有……
③按“现象+结论”格式描述,忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称。
(2)得分关键词:
针对不同状态可按以下模板回答:
①溶液中:
颜色由……变成……,液面上升或下降(形成液面差),溶液变浑浊,生成(产生)……颜色沉淀,溶液发生倒吸,产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出)等。
②固体:
……表面产生大量气泡,逐渐溶解,体积逐渐变小,颜色由……变成……等。
③气体:
生成……色(味)气体,气体由……色变成……色,先变……后……(加深、变浅、褪色)等。
类型7:
试纸的选择与使用
(1)用pH试纸测定溶液pH:
取试纸(取一小块pH试纸放在干净的表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上)→观色变(等试纸变色后)→做对照(再与标准比色卡对照确定溶液的pH)。
(2)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸检验溶液:
取试纸(将……试纸放在表面皿或玻璃片上)→蘸溶液(用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸中部)→观色变(试纸呈现……色)。
(3)用红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸、淀粉-KI试纸检验气体:
润试纸(先取一小块……试纸用蒸馏水润湿)→粘玻璃棒(粘在玻璃棒的一端)→放瓶口(再放在盛有待测气体的瓶口附近)→观色变(试纸变为……色)。
类型8:
滴定终点的判断
滴溶液(当滴入最后一滴……标准溶液)→观色变(溶液由……色变成……色)→半分钟(且半分钟内颜色不恢复原来颜色)。
类型9:
气体检验的操作步骤
操作和试剂(将气体通入……溶液或点燃或把湿润的……试纸伸入集气瓶等)→现象(可观察到……)→结论(说明该气体为……气体或含有……气体)。
类型10:
离子检验的正确操作
(溶解)取样(取少量溶液于一洁净的试管中)→加试剂[加入……试剂(有必要时加热,如检验NH
)]→现象(产生……沉淀或溶液变……色或产生……气体)→结论(溶液含有……)。
类型11:
装置气密性的检验
(1)微热法:
封闭(关闭活塞或止水夹,导管末端插入盛水的烧杯中等)→微热(双手捂或用酒精灯稍微加热)→气泡(观察到导管口有气泡逸出)→水柱(移开双手或停止加热,观察到导管中形成一段稳定的水柱)。
(2)液差法:
封闭(关闭活塞或用止水夹夹住橡胶管等)→液差(向……容器中加水,使……和……形成液面差)→不变(停止加水,放置一段时间,液面差保持不变)。
类型12:
原因解释的规范回答
分析(分析试剂的性质、实验目的、装置特点等)→结合(结合已有知识进行分析)→结论(得到问题原因)。
昆明摸底调研)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体制成莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·
FeSO4·
6H2O],该晶体比一般亚铁盐稳定。
称取ag莫尔盐样品溶于水,配制成200mL溶液,每次取待测液20.00mL,用浓度为bmol·
L-1的酸性KMnO4溶液滴定。
滴定过程中,应将酸性KMnO4溶液置于________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
判断滴定终点的现象为_____________________________。
[答案] 酸式 当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入时,溶液变为浅红色,且30s内不变色
2.(2019·
山西太原模拟)碘化钾是一种无色晶体,易溶于水。
实验室制备KI晶体的装置如下:
仪器组装完成后,检查装置A的气密性的方法是________。
[答案] 分液漏斗注入水后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞使液体流下,一段时间后液体不能顺利流下,说明气密性良好(其他合理答案也可)
3.(2019·
成都诊断)SnSO4是一种重要的硫酸盐,在工业生产中有着广泛的应用。
其制备路线如下:
实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是__________________。
[解析] “漂洗”沉淀就是洗涤沉淀,需要直接在过滤器中进行,(沿玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,(静置)待水全部流出后,重复操作2~3次。
[答案] (沿着玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,(静置)待水全部流出后,重复操作2~3次
4.(2019·
江西九所重点中学联考)实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁[Fe2(OH)n(SO4)3-
]m和绿矾(FeSO4·
7H2O),其过程如下:
验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法:
________________________________。
[解析] SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,且褪色后的品红溶液受热后会恢复为红色,因此可以利用品红溶液检验SO2气体。
[答案] 将产生的气体通入品红溶液中,若品红溶液褪色,加热后又变红,证明含有SO2
专题强化训练(十四)
能力练(20分钟)
广东七校联合体第一次联考)氨催化分解既可防治氨气污染,又能得到氢能源。
(1)已知:
①反应Ⅰ:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)
ΔH1=-1266.6kJ·
mol-1
②H2的燃烧热ΔH2=-285.8kJ·
③水汽化时ΔH3=+44.0kJ·
反应Ⅰ热力学趋势很大(平衡常数很大)的原因为
____________________________;
NH3分解的热化学方程式为_____________________。
(2)在Co-Al催化剂体系中,压强p0下氨气以一定流速通过反应器,得到不同催化剂下氨气转化率随温度变化曲线如图所示,活化能最小的催化剂为________,温度高时NH3的转化率接近平衡转化率的原因是_________________________________。
如果增大气体流速,则b点对应的点可能为________(填“a”、“c”、“d”、“e”或“f”)点。
[解析]
(1)反应Ⅰ是放热量很大的反应,产物的能量较低,故热力学趋势很大。
根据已知②和③可以写出热化学方程式:
H2(g)+
O2(g)===H2O(l) ΔH2=-285.8kJ·
mol-1(反应Ⅱ)和H2O(l)===H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·
mol-1(反应Ⅲ),根据盖斯定律,由
×
(反应Ⅰ-反应Ⅱ×
6-反应Ⅲ×
6)得NH3分解的热化学方程式:
2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.1kJ·
mol-1。
(2)从图1可看出,压强为p0、温度相同时,在催化剂90CoAl的作用下,NH3的转化率最高,故该催化剂的活化能最小。
相同条件下,增大气体流速,NH3的转化率降低,此时b点对应的转化率可能降至e点。
[答案]
(1)该反应为放热量很大的反应 2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH=+92.1kJ·
(2)90CoAl 平衡转化率随温度升高而增大,此反应为吸热反应,温度升高,反应速率加快,转化率接近平衡转化率 e
安徽安庆联考)甲醇是重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·
mol-1中的相关化学键键能如下:
则x=________。
(2)利用合成气(主要成分为CO和H2)合成甲醇,发生主要反应如下:
Ⅰ:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2
Ⅲ:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
上述反应对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化曲线如图所示。
则ΔH1________(填“>
”“<
”或“=”)ΔH3,理由是_____________________________________。
[解析]
(1)反应物=反应物的总键能-生成物的总键能,则ΔH=(2×
436+x-343-413×
3-465)kJ·
mol-1=-99kJ·
mol-1,计算得出x=1076。
(2)由图可知,随着温度升高,K2增大,说明升温平衡右移,则该反应为吸热反应,则ΔH2>
0,根据盖斯定律又得ΔH3=ΔH1+ΔH2,所以ΔH1<
ΔH3。
[答案]
(1)1076
(2)<
由图可知,随着温度升高,K2增大,说明升温平衡右移,则该反应为吸热反应,则ΔH2>
ΔH3
贵州贵阳适应性考试)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为白色或黄色结晶粉末或小结晶,其性质活泼,具有强还原性,是常用的食品抗氧化剂之一。
制备该物质的反应方程式为Na2SO3+SO2===Na2S2O5,某研究小组利用该反应在实验室制备焦亚硫酸钠并探究其有关性质。
请回答下列问题:
(1)采用如图装置制取Na2S2O5,装置Ⅲ中有Na2S2O5晶体析出。
①装置Ⅰ中盛放浓硫酸的仪器名称为________;
滴加浓硫酸前需要将装置内的空气排净,这样操作的目的是_____________________。
②从装置Ⅲ中分离出Na2S2O5晶体可采取的操作方法是________;
装置Ⅳ的作用是__________________________________,盛装的试剂为________。
(2)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
______________________________。
[解析]
(1)①装置Ⅰ中盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗;
因焦亚硫酸钠具有强还原性,为防止制得的产品被空气中的氧气氧化,故滴加浓硫酸前需要将装置内的空气排净;
②装置Ⅲ中饱和亚硫酸钠溶液与二氧化硫反应生成焦亚硫酸钠晶体,故分离出Na2S2O5晶体可采取的操作方法是过滤;
装置Ⅳ的作用是吸收多余的二氧化硫,防止污染环境,故应盛装NaOH溶液。
(2)若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化,则应该生成Na2SO4,可检验样品中是否含有SO
,即取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明Na2S2O5晶体在空气中已被氧化。
[答案]
(1)①分液漏斗 防止制得的产品被空气中的氧气氧化 ②过滤 处理尾气,防止空气污染 NaOH溶液
(2)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
拔高练(25分钟)
重庆七校联考)烟气中主要污染物为SO2、NOx,为减少排放,保护环境,实现绿色可持续发展,常采用如下两种方法进行处理。
处理方法一:
烟气经O3预处理后用CaSO3悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。
O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)===NO2(g)+O2(g) ΔH1
NO(g)+
O2(g)===NO2(g) ΔH2
SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g) ΔH3
(1)反应3NO(g)+O3(g)===3NO2(g)的ΔH=________。
(2)室温下,进入反应器的NO、SO2的物质的量恒定,改变通入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3)∶n(NO)的变化如图所示。
说明预处理过程中NO2的物质的量变化的原因
__________________________________________,
在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化的原因是
_______________________________________。
[解析]
(1)将题述热化学方程式依次编号为①②③,根据盖斯定律,由①+②×
2得到3NO(g)+O3(g)===3NO2(g) ΔH=ΔH1+2ΔH2。
(2)预处理过程中NO2的物质的量变化的原因是:
当n(O3)∶n(NO)<
1时,臭氧将NO氧化为NO2,NO减少,NO2增多;
当n(O3)∶n(NO)>
1时,臭氧过量,将NO2氧化成更高价态的氮氧化物。
在反应中SO2的物质的量几乎不发生变化,说明增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,即浓度对该反应的反应速率影响较小,可能是因为SO2与O3的反应速率慢。
[答案]
(1)ΔH1+2ΔH2
(2)当n(O3)∶n(NO)<
1时,臭氧将NO氧化为NO2,NO减少,NO2增加;
1时,臭氧过量,将NO2氧化成更高价态的氮氧化物 SO2与O3的反应速率慢
福州质检)二甲醚(CH3OCH3)是一种新兴化工原料,具有甲基化反应性能。
Ⅰ.二甲醚的生产
二甲醚的生产原理之一是利用甲醇脱水成二甲醚,化学方程式如下:
反应ⅰ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH1
甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热分别为761.5kJ·
mol-1、1455.2kJ·
mol-1,且H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0kJ·
反应ⅰ的ΔH1=________kJ·
(2)反应ⅰ中甲醇转化率、二甲醚选择性与不同催化剂的关系如表所示,生产时选择的最佳催化剂是________。
(3)选定催化剂后,测得平衡时反应ⅰ的甲醇转化率与温度的关系如图所示。
经研究产物的典型色谱图发现该过程主要存在的副反应为:
反应ⅱ 2CH3OH(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=-29.1kJ·
工业上生产二甲醚的温度通常在270~300℃,高于330℃,甲醇转化率下降,根据化学平衡移动原理分析原因是_____________;
根据化学反应速率变化分析原因是______________________。
[解析]
(1)根据甲醇、二甲醚的气态标准燃烧热,可得热化学方程式:
①2CH3OH(g)+3O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1523.0kJ·
mol-1,②CH3OCH3(g)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH=-1455.2kJ·
mol-1,已知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44.0kJ·
mol-1,根据盖斯定律,反应ⅰ等于①-②-③,故ΔH1=-23.8kJ·
(2)GiSNL-108作催化剂时,甲醇转化率最高,二甲醚选择性较高,故其是最佳催化剂。
(3)①该反应是放热反应,随温度升高,平衡逆向移动,从而使得温度高于330℃时甲醇转化率下降;
从化学反应速率变化分析,温度一直升高,会导致催化剂失去活性,对二甲醚的选择性下降,从而使得温度高于330℃时甲醇转化率下降。
[答案]
(1)-23.8
(2)GiSNL-108
(3)①该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,甲醇转化率下降 温度升高,催化剂失去活性,对二甲醚的选择性下降,甲醇转化率下降(或温度升高,催化剂失活,副反应增多)
保定调研)某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:
(1)甲同学重新用实验Ⅱ的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净。
向洗净后的Cu(OH)2中加入5mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验Ⅰ相同,此步实验证明:
____________,检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是________________________。
(2)同学们对实验Ⅱ中白色沉淀的成分继续进行探究。
查阅资料如下:
CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸。
它与氨水反应生成的Cu(NH3)
在空气中会立即被氧化成蓝色的Cu(NH3)
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为CuCl+2NH3·
H2O===Cu(NH3)
+Cl-+2H2O、___________________________________。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,参考如下实验方案填写表格:
③写出实验Ⅱ中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式:
________________________________________________。
(3)丙同学通过实验证明实验Ⅰ中观察到的红色沉淀是Cu2O。
完成合理的实验方案:
___________________________。
[解析]
(1)比较实验Ⅰ和实验Ⅱ可知,两个实验制取Cu(OH)2悬浊液所用铜盐不同,故产生不同实验现象可能是受阴离子的影响。
向洗净后的Cu(OH)2中加入5mL蒸馏水,排除了阴离子的干扰,再持续通入SO2,现象与实验Ⅰ相同,证明实验Ⅱ与实验Ⅰ的现象差异与Cl-有关(或与SO
无关)。
在叙述检验物质是否洗涤干净的操作时,切勿缺少取样步骤,Cu(OH)2固体表面有氯离子等杂质,可以通过检验滤液中是否有氯离子判断洗涤是否干净,具体操作为取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加少量硝酸酸化的AgNO3溶液,不出现白色沉淀,证明Cu(OH)2洗涤干净。
(2)①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,Cu(NH3)
易被氧化,所以存在的离子反应还有4Cu(NH3)
+8NH3·
H2O+O2===4Cu(NH3)
+4OH-+6H2O。
②CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸,根据这个性质可以证明该白色沉淀是否为CuCl,所以实验加入的试剂及现象为
③实验Ⅱ中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式为2Cu(OH)2+2Cl-+SO2===2CuCl↓+SO
+2H2O。
(3)根据实
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