专题二十九 物质的性质与科学探究第一课时文档格式.docx
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的颜色,而不是K+的颜色,他设计的下列实验步骤中没有意义的是( A )
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减小
B.观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中K+无色
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+不反应
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后见紫红色褪去,表明Mn
为紫红色
A项,加热分解质量的变化不能确定两者的颜色;
B项,由K+无色能说明紫红色是Mn
的颜色;
C、D要联合起来分析都是有意义的。
5.大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。
在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是( B )
A.探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B.探究Na与水的反应可能有O2生成
C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中可能有CuS
D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2,溶液红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致
根据原子结构的知识推断,钠是一种强还原剂,只能失去电子,而水中的氧元素是-2价只能被氧化,所以钠与水反应不可能生成氧气,该假设无意义。
6.欲从溶有苯酚的乙醇中回收苯酚,有下列操作:
①蒸馏,②过滤,③静置分液,④加入足量的金属钠,⑤通入过量的CO2气体,⑥加入足量的NaOH溶液,⑦加入浓硫酸与NaBr晶体共热。
下列步骤中最合理的是( B )
A.④⑤③B.⑥①⑤③
C.⑥①⑤②D.⑦②⑤③
解答本题之前首先要明确,从水溶液中分离出的苯酚并不是固体,而是乳浊液,静置一段时间后液体分层。
所以应采用分液的方法分离,而不是过滤。
苯酚和乙醇的沸点相差较小,因此,不能直接蒸馏,要先将苯酚转化为沸点较高的盐类物质苯酚钠,然后控制蒸馏温度将乙醇蒸出。
剩下的是苯酚钠的水溶液,通入足量的CO2,生成在水中溶解度较小的苯酚,再利用分液的方法便可得纯净的苯酚。
7.下列检验物质的试剂和现象都正确的是( C )
编号
实验内容
试剂或操作
现象或结论
A
检验饼干中的淀粉
KI溶液
饼干变蓝,含有淀粉
B
纤维素加硫酸水解后是否有葡萄糖
新制的
Cu(OH)2加热
砖红色沉淀,有葡萄糖生成
C
鸡蛋清
浓硝酸
变黄色且有沉淀析出,发生了颜色反应并
变性
D
油脂水解
加稀硫酸
油层消失,发生了皂化反应
检验淀粉要用I2而不是I-,A错。
葡萄糖与新制的氢氧化铜反应必须是在碱性条件下,纤维素加硫酸水解后溶液显酸性,所以必须先用氢氧化钠中和,B错。
油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应,
D错。
8.下列叙述正确的是( D )
A.酚醛树脂是通过苯酚与甲醛加聚反应制得的
B.将苯酚晶体放入少量水中,加热时全部溶解,冷却到50℃形成悬
浊液
C.苯酚的酸性很弱,不能使酚酞指示剂变色,但可以和碳酸氢钠反应放出CO2
D.向苯酚的水溶液中滴加FeCl3溶液,溶液变紫色
A中应是缩聚反应,故A错;
B中苯酚从溶液中析出时形成油状乳浊液,而不是悬浊液,故B错;
C中苯酚的酸性比碳酸的酸性弱,它不能和碳酸氢钠反应放出CO2,故C错。
9.下列溶液中分别通入过量的CO2气体,仍然保持澄清的溶液是( B )
A.四羟基合铝酸钠溶液B.饱和氯化钙溶液
C.Na2SiO3溶液D.苯酚钠溶液
A项中,酸性H2CO3>
Al(OH)3,且Al(OH)3不溶于H2CO3,故有:
Al(OH
+CO2(过量)
Al(OH)3↓+HC
显然A不符合题意;
B项中,酸性HCl>
H2CO3,饱和CaCl2溶液中通入CO2无现象;
C项中Na2SiO3+2CO2(过量)+2H2O
2NaHCO3+H2SiO3↓;
D项中,酸性H2CO3>
C6H5OH>
HC
故有CO2+H2O+
+NaHCO3,由于
常温下在水中的溶解度很小,CO2通入苯酚钠溶液后一般会出现浑浊现象,故D项也不符合题意。
10.做完铜与浓硝酸反应的实验后,同学们发现圆底烧瓶中溶液呈绿色,而不显示蓝色,甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高导致的,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体,同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确,这些方案中不可行的是( B )
A.加热该绿色溶液,观察颜色变化
B.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
C.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
D.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色
变化
加水稀释时,溶液中的溶质和所溶气体的量没有改变,浓度均减小,故不能判断。
二、非选择题
11.某学习小组在通过反应Na2S2O3+H2SO4
Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O研究反应速率的影响因素后,对Na2S2O3产生了兴趣,查资料知Na2S2O3的名称为硫代硫酸钠,俗称海波,可视为一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子。
该实验小组运用类比学习的思想预测了Na2S2O3的某些性质,并通过实验验证自己的预测。
【提出假设】
(1)部分学生认为Na2S2O3与Na2SO4结构相似,化学性质也相似,因此室温时Na2S2O3溶液的pH 7(填“>
”“<
”或“=”)。
(2)部分学生由S元素化合价推测Na2S2O3与SO2性质相似,均具有较强的 。
【实验探究】
取适量Na2S2O3晶体,溶于水中制成Na2S2O3溶液,进行如下探究(填写表中空格)。
实验操作
实验
现象
现象解释(用离子
方程式表示)
探究①
(3)
溶液pH=8
(4)
探究②
向新制氯水(pH<
2)中滴
加少量Na2S2O3溶液
氯水颜
色变浅
(5)
【实验结论】
(6)探究①:
。
(7)探究②:
【问题讨论】
(8)甲同学向“探究②”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。
你认为该方案是否正确并说明理由:
。
(9)请你重新设计一个实验方案,证明Na2S2O3被氯水氧化。
你的方案是
。
(1)由学生认为Na2S2O3的化学性质与Na2SO4的性质(强酸强碱盐,溶液呈中性)相似,可推知室温时Na2S2O3溶液呈中性,则pH=7。
(2)由SO2具有还原性可知Na2S2O3(S为+2价)也有较强的还原性。
(3)由实验现象可知探究①是为了探究溶液的酸碱性,验证假设
(1),故其操作是利用pH试纸来测量Na2S2O3溶液的酸碱度。
(4)由实验现象可知Na2S2O3溶液呈碱性(说明其是强碱弱酸盐),其原因应是S2
水解。
(5)向新制氯水(具有强氧化性)中滴加Na2S2O3溶液,目的是验证Na2S2O3是否具有还原性,由实验现象可知Cl2被还原,说明Na2S2O3具有还原性,利用得失电子守恒可知反应的离子方程式为S2
+4Cl2+5H2O
2S
+8Cl-+10H+。
(8)氯水中含有Cl-,即使不发生氧化还原反应,也会生成AgCl沉淀。
(9)可通过验证Na2S2O3溶液与氯水反应后的溶液中含有S
来说明Na2S2O3被氯水氧化。
答案:
(1)=
(2)还原性
(3)用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液点在pH试纸中部,待变色稳定后,将试纸颜色与标准比色卡对照
(4)S2
+H2O
HS2
+OH-
(5)S2
+8Cl-+10H+
(6)Na2S2O3水溶液呈碱性
(7)Na2S2O3具有还原性
(8)不正确,氯水中含有Cl-,即使不发生氧化还原反应,也会生成AgCl沉淀
(9)取少量反应后的溶液,向其中滴入氯化钡溶液,若观察到有白色沉淀产生,则说明Na2S2O3能被氯水氧化
12.三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。
某校化学实验小组通过实验探究某红色粉末是Fe2O3、Cu2O或两者混合物。
探究过程如下:
查阅资料:
Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4。
提出假设:
假设1:
红色粉末是Fe2O3;
假设2:
红色粉末是Cu2O;
假设3:
红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是 。
(2)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是,
写出溶液中发生相关反应的离子方程式:
。
(1)Fe2O3与稀硫酸反应会产生Fe3+,加入KSCN溶液时显血红色;
(2)固体不剩余肯定不是假设2,加入KSCN试剂,溶液不变色,肯定不是假设1,则应该是假设3,Cu2O与稀硫酸反应时有Cu和Cu2+生成,因为固体完全溶解,肯定会有此2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+发生。
(1)固体完全溶解,溶液呈血红色
(2)Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3+6H+
2Fe3++3H2O、
Cu2O+2H+
Cu+Cu2++H2O、
2Fe3++Cu
2Fe2++Cu2+
13.乙二酸(HOOC—COOH)俗称草酸。
某探究小组为探究乙二酸的部分化学性质进行了下述实验:
(1)向盛有少量乙二酸的饱和溶液的试管内滴入用稀硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,观察到的现象为溶液紫红色褪去,说明乙二酸具有
(填“氧化性”“还原性”或“酸性”)。
(2)向图甲的A试管中加入一定量的乙二醇、浓硫酸和乙二酸,用酒精灯小火均匀加热该试管3~5min,在B试管中有油状液体产生,若反应中生成了六元环状化合物,该反应的化学方程式为 ,
其中B试管中的导管不伸入液面下的原因是
,
饱和碳酸钠溶液的作用是
(3)已知:
草酸在约157℃时升华,在175℃时受热分解可生成H2O、CO2和CO;
草酸钙是难溶于水的白色固体。
该研究小组设计了一套验证草酸受热分解并检验产物中有CO2的实验装置,如图乙所示。
请回答:
①从环境保护的角度看,应增加尾气处理装置,你如何进行尾气处理?
②依据题给数据,请分析根据D试管中澄清石灰水变浑浊的现象,能否确定草酸分解产物中有CO2?
(填“能确定”或“不能确定”),理由是
(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,还原性物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以乙二酸使酸性高锰酸钾溶液褪色应是表现了还
原性。
(2)乙酸可以与醇发生酯化反应,乙二酸也可以与醇发生酯化反应,乙二酸与乙二醇的酯化反应可由乙酸与乙醇的酯化反应迁移过来,包括实验装置的特点、饱和碳酸钠溶液的作用等都可以迁移过来。
(3)草酸分解的产物中有H2O、CO2、CO,由此可知,尾气处理要除去CO,可以采用一个点燃的酒精灯。
由题意可知草酸钙是白色沉淀,若草酸受热挥发进入澄清石灰水中,草酸能与氢氧化钙反应生成草酸钙,也会产生浑浊,因此,D试管中石灰水变浑浊不能确定草酸分解产物中有CO2。
(1)还原性
(2)
+
+2H2O 防止加热不均匀而使碳酸钠溶液倒吸入加热的A试管中 除去酯中混有的乙二酸和乙二醇,同时减小酯在水中的溶解度,便于分层析出
(3)①在装置的尾端放一个点燃的酒精灯(其他合理答案均可)
②不能确定 草酸升华后可能有部分草酸进入D试管,与澄清石灰水反应生成草酸钙沉淀,从而对CO2的检验造成干扰
14.
(1)A和B两种物质的分子式都是C7H8O,它们都能跟金属钠反应放出H2。
A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。
B能使适量溴水褪色,并产生白色沉淀,A不能。
B苯环的一溴代物有两种结构。
①写出A和B的结构简式:
A:
,B:
②写出B与NaOH溶液起反应的化学反应方程式:
(2)用如图所示装置设计一个简单的一次完成实验的装置,验证醋酸、二氧化碳水溶液(H2CO3)、苯酚的酸性强弱顺序是:
CH3COOH>
H2CO3>
C6H5OH。
①利用以上仪器可组装实验装置,则仪器的连接顺序是 接 、 接 、 接 (填接口字母代号)。
②请将连接仪器、检查气密性、添加药品之后的有关实验操作、现象及化学方程式填写在下表中:
实验现象
化学方程式
(1)据分子式C7H8O知A和B均为不饱和化合物。
由于A、B均与Na反应放出H2,且分子结构中只有一个氧原子,故A、B中均有—OH,为醇和酚类。
A不溶于NaOH,说明A为醇,又不能使溴水褪色,故A为
。
B溶于NaOH,且与溴水反应生成白色沉淀,故B为酚,结合其分子式,故B为甲基苯酚,它有三种结构:
、
其中苯环上一溴代物有两种结构的只有
(2)解题的关键是明确酸性强弱比较的理论依据“较强酸+较弱酸盐→较弱酸+较强酸盐”,并将教材实验的方法进行迁移应用,以解决本实验中问题。
可利用CH3COOH与NaHCO3、CaCO3等反应制取CO2,利用生成的CO2与
水溶液反应来验证H2CO3的酸性强于苯酚。
(1)①
②
+NaOH
(2)①A D E B C F
将分液漏斗中的CH3COOH滴入锥形瓶中
锥形瓶中有气泡冒出,澄清的苯酚钠溶液变浑浊
2CH3COOH+Na2CO3
2CH3COONa+CO2↑+H2O
CO2+H2O+C6H5ONa
C6H5OH+NaHCO3
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