第十一章 四大题型揭密高考热点.docx
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第十一章四大题型揭密高考热点
第十一章 “四大题型”揭密高考热点
第一节
物质检验类实验与性质探究、验证类实验
考点一
物质的检验
命题点1 常见阳离子的检验
1.沉淀法(用NaOH溶液检验)
2.气体法
NH
:
加浓NaOH溶液、加热,生成的气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
3.特殊颜色法
4.焰色反应法
[典题示例]
1.(2013·江苏高考改编)下列依据相关实验得出的结论正确的是( )
A.用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液
B.往某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝色,说明原溶液中无NH
C.将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液,溶液不会变红色
D.向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后,溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+
解析:
选D 某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明溶液中含有Na+,可能是钠盐溶液,也可能是NaOH溶液,A错误;溶液中滴加稀NaOH溶液生成NH3·H2O的浓度较小,不易分解,应进行加热或改为浓NaOH溶液以确定是否含有NH
,B错误;Fe(NO3)2溶液中含有NO
,滴加稀H2SO4后,溶液中的H+、NO
具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液变红色,C错误。
2.(2014·浙江高考节选)一定条件下,CO2与FeO可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式_____________________________________________________
________________________________________________________________________,
并设计实验方案验证该反应的固体产物_____________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
CO2具有氧化性,FeO具有还原性,两者可以发生氧化还原反应:
CO2+2FeO
Fe2O3+CO。
根据Fe3+与KSCN溶液的特征反应检验产物中的Fe2O3。
答案:
2FeO+CO2
Fe2O3+CO
将固体用稀盐酸溶解,加入KSCN溶液若显红色,表明产物中有Fe3+
[答题模板]
离子检验简答题的答题模板
实例:
设计实验证明某溶液中含有Fe3+的实验方法为_______________________
________________________________________________________________________。
[答题样板] 取少量溶液于一洁净试管中,滴入几滴KSCN溶液,观察到溶液变成红色,说明溶液中含有Fe3+。
命题点2 常见阴离子的检验
1.特殊颜色法
2.沉淀法
3.气体法
[典题示例]
1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是( )
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4,振荡、静置
下层溶液呈紫色
原溶液中有I-
C
滴加稀盐酸,并将产生的气体通入澄清石灰水中
有气泡冒出;澄清石灰水变浑浊
原溶液中有CO
D
滴加AgNO3溶液
生成白色沉淀
原溶液中有Cl-
解析:
选B 滴加BaCl2溶液,产生的白色沉淀不一定是BaSO4,也可能是AgCl或BaSO3等,A错误;HCO
与盐酸反应也能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,C错误;与Ag+反应生成白色沉淀的不一定是Cl-,也可能是SO
等,D错误。
2.(2015·华中师大附中模拟)为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①测定溶液的pH,溶液显强碱性;②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;③在②溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀;④取③中上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验现象,以下推测正确的是( )
A.一定有SO
B.一定有CO
C.一定有Cl-D.不能确定HCO
是否存在
解析:
选B 由①知强碱性溶液中不存在HCO
;②中产生的无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体必是CO2,故一定无SO
,一定有CO
;由③证明有SO
存在;由于②中加入盐酸会引入Cl-,因此不能通过④确定是否有Cl-存在。
[方法技巧] 固态、液态物质检验的一般程序与思路
——————————————————————————————————————
1.固态物质的检验程序
2.无色溶液的检验程序
————————————————————————————————————————
命题点3 气体的检验
1.可燃性气体的检验
2.酸性气体的检验
3.碱性气体的检验(NH3)
4.强氧化性气体的检验
5.NO的检验
无色气体,打开瓶口与空气接触,气体立即变为红棕色。
[典题示例]
1.下列有关实验操作、现象和结论正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
将某气体通入FeCl2溶液中
溶液由浅绿色变为黄色
该气体中一定含有Cl2
B
将某气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
该气体中一定含有SO2
C
将某气体通过灼热的CuO粉末
粉末由黑变红
该气体中一定含有H2
D
将某气体与湿润的红色石蕊试纸接触
试纸变蓝色
该气体中一定含有NH3
解析:
选D A项中气体还可能是O2、O3、NO2等;B项中气体还可能是Cl2、O3等;C项中还可能是CO。
2.(2014·北京高考节选)用石墨电极电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下(a、b、c代表电压值):
序号
电压/V
阳极现象
检验阳极产物
Ⅳ
a>x≥c
无明显变化
有Cl2
Ⅴ
c>x≥b
无明显变化
无Cl2
Ⅳ中检验Cl2的实验方法:
________________________。
解析:
Cl2具有强氧化性,可取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉_KI试纸上,试纸变蓝色。
答案:
取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉_KI试纸上,试纸变蓝色
[答题模板]
[答题样板]
附:
常见气体验满的方法
①氧气验满:
用带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,说明收集的氧气已满。
②二氧化碳验满:
将燃着的木条平放在集气瓶口,若火焰熄灭,则气体已满。
③氨气验满:
用湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝说明气体已满。
④氯气验满:
用湿润的淀粉_KI试纸放在集气瓶口,若试纸变蓝说明气体已满。
考点二
性质探究、验证型实验
[思维流程]
[典题示例]
1.氯气是一种重要的化工原料。
某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有________。
(2)装置A中盛放的试剂是________。
(3)实验过程中观察到C中品红溶液褪色,推测B装置中发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
为了证明FeBr2与Cl2确实发生了此反应,进行了下列实验,请将实验步骤补充完整。
实验后,取少量B中溶液,_________________________________________________
______________________________________________________________(填操作方法)。
[流程应用]
第一步 明确实验干什么
本实验的目的是制取Cl2,并探究Cl2的化学性质。
第二步 论证原理用什么
实验室用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2的反应原理为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O。
过量Cl2与FeBr2溶液发生反应,原理为2FeBr2+3Cl2===2Br2+2FeCl3
第三步 题干信息有什么
制取Cl2用的是MnO2和浓盐酸共热;实验过程中观察到C中的品红溶液褪色。
第四步 信息原理定方案
浓盐酸有挥发性,故制得的Cl2中含有HCl气体,因此,装置A中盛放的是饱和食盐水,用以除去Cl2中的HCl气体。
装置C中品红溶液褪色。
说明Cl2与FeBr2反应时Cl2过量,即Cl2能将Fe2+氧化成Fe3+,将Br-氧化成Br2。
第五步 代入流程通盘验
过量Cl2与FeBr2反应的产物中含有Fe3+和Br2,因此可以用KSCN溶液检验Fe3+的存在,用CCl4萃取溶液中的Br2来证明二者的存在。
答案:
(1)分液漏斗
(2)饱和食盐水
(3)2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++6Cl-+2Br2
滴加KSCN溶液;另取少量B中的溶液,加入CCl4溶液萃取
2.(2015·北京朝阳一模)根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:
亚硫酸>碳酸)。
①连接仪器、________________、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸,加热。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是___________________________________________
________________________________________________________________________。
装置A中试剂是_______________________________________________________。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在
(1)①操作后打开b,关闭a。
②H2S溶液中有浅黄色浑浊出现,化学方程式是_______________________________
________________________________________________________________________。
③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化学式
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:
_____________________________
________________________________________________________________________。
[流程应用]
第一步 明确实验干什么
本实验的目的有两个,一是验证C、Si非金属性的强弱,二是验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
第二步 论证原理用什么
验证C、Si非金属性的强弱可以通过比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,即H2CO3的酸性强于H2SiO3来实现。
SO2中硫元素的化合价为+4,既可表现出氧化性,又可表现出还原性,当SO2与氯水反应时,SO2体现出还原性,当SO2与H2S反应时,SO2表现出氧化性,SO2是酸性氧化物,能与氨水反应生成(NH4)2SO3。
第三步 题干信息有什么
题干中已知酸性H2SO3>H2CO3,题图中试管A中试剂的作用是排除SO2对后续实验的干扰。
往H2S溶液中通入SO2有黄色沉淀出现,而SO2通入BaCl2溶液中无明显现象。
第四步 信息原理定方案
因酸性H2SO3>H2CO3,故SO2通入NaHCO3溶液时有CO2生成,而装置A中的试剂是为了排除SO2对实验的干扰,故可用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体,当CO2通入Na2SiO3溶液中时,发生反应:
CO2+Na2SiO3+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓,酸性H2CO3>H2SiO3,即非金属性C>Si。
SO2通入H2S中发生反应:
SO2+2H2S===3S↓+2H2O表明SO2具有氧化性。
SO2通入氯水中发生反应:
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,表明SO2具有还原性。
SO2能与氨水(碱液)反应,表明SO2是酸性氧化物。
第五步 代入流程通盘验
将第四步的方案代入流程图中可知A为酸性KMnO4溶液,说明C的非金属性强于Si的实验现象是盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀,H2S与SO2反应产生黄色浑浊的方程式为2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
答案:
(1)①检验装置气密性
②Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O
酸性KMnO4溶液
③A中酸性KMnO4溶液没有完全褪色,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀
(2)②2H2S+SO2===3S↓+2H2O
③
滴加的溶液
氯水
氨水
沉淀的化学式
BaSO4
BaSO3
Cl2+SO2+2H2O+Ba2+===BaSO4↓+4H++2Cl-
1.某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作
实验现象
Ⅰ
打开活塞a,滴加氯水,关闭活塞a
A中溶液变为红棕色
Ⅱ
吹入热空气
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化
Ⅲ
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液
开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
请回答下列问题:
(1)A中反应的离子方程式是________________________________________________。
(2)实验操作Ⅱ中吹入热空气的目的是________________。
(3)装置C的作用是________,C中盛放的药品是________。
(4)实验操作Ⅲ,混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式为________________________。
(5)由上述实验得出的结论是_________________________________________________。
(6)实验反思:
①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否干扰,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可):
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(2)吹入热空气的目的是吹出Br2。
(6)解题时注意审题,Ⅱ的实验现象是A中红棕色明显变浅,B中混合液颜色无明显变化,说明Br2被吹出,在B中与H2SO3发生了反应。
答案:
(1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
(2)吹出单质Br2
(3)吸收尾气 NaOH溶液
(4)H2O+2Br-+2H+===Br2+2H2O
(5)氧化性:
H2O2>Br2>H2SO3
(6)①不干扰,无论热空气是否参与氧化H2SO3,只要观察到产生白色沉淀的同时无明显颜色变化,即能证明Br2氧化了H2SO3
②H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等因素都可)
2.某待测稀溶液中可能含有SO
、SO
、S2-、CO
、HCO
等阴离子,现进行如下实验操作检验(已知所加BaCl2溶液、H2SO4、稀硝酸、澄清石灰水均过量;不考虑Ba2+与S2-的反应)。
(1)沉淀C的化学式为________。
(2)生成沉淀B的反应的离子方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若气体A是单一气体,则其化学式为________;若气体A是混合气体,则其成分为________(填化学式)。
(4)原待测液中是否含有CO
、HCO
?
______________________________________
________________________________________________________________________。
(5)原待测液中是否含有SO
、SO
?
_______________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)溶液B与H2SO4反应生成沉淀C,则沉淀C只能是过量的Ba2+与SO
反应生成的BaSO4。
(2)能与Cl2反应生成沉淀的离子只有S2-。
(3)无色气体A与澄清石灰水反应生成白色沉淀E,则A中必有CO2。
若沉淀A中含有BaSO3,则气体A中还有硝酸的还原产物NO。
(4)气体A中含有CO2,说明待测液中含有CO
。
由于HCO
与Ba2+不反应,所以无法判断待测液中是否含有HCO
。
(5)向沉淀A中加入稀硝酸仍然有白色沉淀D,则D是BaSO4,说明沉淀A的成分为BaSO3或BaSO4或二者均有。
答案:
(1)BaSO4
(2)Cl2+S2-===2Cl-+S↓
(3)CO2 CO2与NO
(4)一定含有CO
,可能含有HCO
(5)含有SO
和SO
中的一种或两种都有
3.(2014·四川高考)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.[查阅资料]
(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。
仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。
过滤C中混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。
(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤
(2)进行了改进,改进后的操作是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。
解析:
Ⅱ.
(1)仪器a中有活塞,故a为分液漏斗;在A装置中产生污染环境的气体SO2,故E装置用于处理未反应的SO2,在给定的三种溶液中,只有NaOH溶液能吸收SO2。
(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。
Ⅲ.
(1)根据Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于HCl,而BaSO4难溶于HCl,则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后,将生成的沉淀过滤、洗涤后,向沉淀中加入HCl,沉淀未完全溶解,说明溶液中含有SO
,沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气体为SO2,则沉淀中含有BaSO3,故原溶液中含有SO
。
(2)由Ⅰ中(3)可知Na2SO3易被氧化,故装置中的氧气能将Na2SO3氧化,为了减少Na2SO4的生成量,应先将装置中的空气排尽,可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽。
(3)因为硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大,故可采用重结晶法将其提纯。
答案:
Ⅱ.
(1)分液漏斗 B
(3)蒸发
Ⅲ.
(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl
(2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
(3)重结晶
4.某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2所示装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②________________________________________________________________________。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是________。
(3)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:
只含有Fe3+;Ⅱ:
只含有Fe2+;Ⅲ:
既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀盐酸溶液 B.稀硫酸溶液
C.KSCN溶液D.KMnO4溶液
E.NaOH溶液F.淀粉_KI溶液
G.H2O2溶液
验证Ⅱ:
取试样,先滴加少量的________(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的________,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:
步骤1.取试样,滴加少量的________(填试剂序号),溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为___________________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加少量的________(填试剂序号),溶液的颜色
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