北京高三化学实验专题复习一次2题.docx
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北京高三化学实验专题复习一次2题
实验专题复习
1.(16分)甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:
制取FeCl2溶液。
向0.1mol•L-1FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
实验二:
向2mLFeCl2溶液中滴加2滴0.1mol•L-1KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:
、 。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
I.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III.向2mL0.1mol•L-1FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1KSCN溶液,变红,通入O2,
无明显变化。
1实验I的说明 ;②实验III的目的是 。
得出结论:
溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制① mol•L-1的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。
进一步探究其原因:
I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。
测所配FeCl2溶液的pH,约为3。
由此,乙认为红色不褪去的可能原因
是② 。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。
乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。
乙的实验操作及现象是:
步骤
试剂及操作
现 象
i
③
生成白色沉淀
ii
向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1FeCl3溶液
④
2.(15分)某小组对Cu与浓HNO3的反应进行研究。
记录如下:
装置
药品
现象
实验1
0.64 gCu片(0.01 mol)
和20.0mL浓HNO3
Cu片消失,得到绿色溶液A,放置较长时间后得到蓝色溶液B,……
Ⅰ.Cu与浓HNO3反应的化学方程式是________________________________ 。
Ⅱ.探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
(1)甲认为溶液呈绿色是由Cu2+离子浓度较大引起的。
乙根据实验记录,认为此观点不正确,乙的依据是________________ 。
(2)乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO2引起的。
进行实验2:
先将NO2通入B中,再鼓入N2。
结果证实假设成立。
则以上两步操作对应的现象分别是______________________、______________。
(3)为深入研究,丙查阅资料,有如下信息:
i.溶有NO2的浓HNO3呈黄色;水或稀HNO3中通少量NO2溶液呈无色。
ii.NO2溶于水,会发生反应2NO2+H2O=HNO3+HNO2;
HNO2是弱酸,只能稳定存在于冷、稀的溶液中,否则易分解。
ⅲ.NO2
能与Cu2+反应:
Cu2+(蓝色) +4NO2
Cu(NO2)42
(绿色)
据此,丙进一步假设:
①可能是A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO3)2的蓝色溶液混合而形成的绿色;
②可能是A中生成了Cu(NO2)42
使溶液呈绿色。
操作
现象
实验3
i.配制与溶液A的c(H+)相同的HNO3溶液,
取20.0mL,通入NO2气体
溶液呈黄色
ii.再加0.01molCu(NO3)2固体搅拌至完全溶解
溶液变为绿色
iii.加水稀释
溶液立即变蓝
实验4
i.向20.0mL0.5mol/L Cu(NO3)2蓝色溶液中通入少量NO2
溶液呈绿色
ii.加入稀H2SO4
有无色气体放出,
遇空气变红棕色,
溶液很快变为蓝色
丙进行如下实验:
①亚硝酸分解的化学方程式是______________________。
②请用平衡原理解释加入稀H2SO4后绿色溶液变蓝的原因:
__________________。
③根据实验得出结论:
实验1中溶液A呈绿色的主要原因是__________________,
请依据实验现象阐述理由:
________________________________。
3.(15分)某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作
现象
向盛有0.2gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水
剧列反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到的溶液a能产生丁达尔效应
向溶液a中滴入两滴酚酞
ⅰ.溶液变红
ⅱ.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色
(1)Na2O2与水反应的化学方程式是 ________________________ 。
(2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2,H2O2与酚酞发生了反应。
Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:
取少量溶液a,加入试剂(填化学式),有气体产生。
Ⅱ.乙同学查阅资料获悉:
用KMnO4(被还原为Mn2+)可以测定H2O2的含量。
取3mL溶液a稀释至15mL,用稀H2SO4酸化,再逐滴加入0.0045mol·L-1KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗10mLKMnO4溶液。
①KMnO4与H2O2反应的离子方程式是________________ 。
②溶液a中c(H2O2)= ____ mol·L-1。
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是____________________ 。
(3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:
Ⅰ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入5滴0.1mol·L-1 NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色,该过程无明显热效应。
Ⅱ.向0.1mol·L-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入氧气,溶液颜色无明显变化。
①从实验Ⅰ和Ⅱ中,可得出的结论是 ________________ 。
②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。
实验方案是:
取少量溶液a于试管中, ________________________。
4.(16分)某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ. 待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用。
(1)步骤Ⅱ产生的气体是__________。
(2)步骤Ⅲ中,“从反应后的混合物中分离出黑色沉淀”的操作是______________。
(3)该同学假设黑色沉淀是CuO。
检验过程如下:
查阅文献:
检验微量Cu2+的方法是:
向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+。
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,未见明显现象,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀。
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀。
由该检验过程所得结论是 ________________________ 。
(4)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物。
实验如下:
实验装置
现象
1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2.A试管内上方出现红棕色气体
3. B试管中出现白色沉淀
① 现象2说明黑色沉淀具有__________________性。
②产生红棕色气体的化学方程式是______________________________。
③能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是 ____________________________ ,相应的离子方程式是____________________________ 。
④ 为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验是_________________。
(5)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物。
进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物。
将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是__________________________________________________。
5.(15分)银氨溶液可用于检测CO气体。
实验室研究该反应的装置图如下:
(1)甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H2O,体现浓硫酸具有 ____(填“氧化性”或脱水性)。
(2)软管的作用是 ____________________。
(3)浓NaOH溶液的作用是 ________________________。
(4)反应结束后试管C底部有黑色沉淀,为验证产物,分离出上层清液和底部黑色固体,并进行实验。
a.测得上层清液pH为10。
b.向上层清液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,发现有白色浑浊出现,同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
c.取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象。
d.将黑色沉淀用蒸馏水洗净。
①实验c的目的是 ____________________ 。
② 根据上述实验现象证明上层清液中含有 ____________ 。
③已知银可溶于浓硝酸,设计实验证明黑色固体是Ag单质:
④CO与银氨溶液反应中有氨气生成,根据实验现象写出该反应的化学方程式:
____________________________________________________ 。
6.(15分)下图是研究铜与浓硫酸的反应装置:
(1)A试管中发生反应的化学方程式为 ____________________。
(2)反应一段时间后,可观察到B试管中的现象为____________________。
(3)C试管口浸有NaOH溶液的棉团作用是____________________ 。
(4)如将B试管换成D试管,并从直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是 ________、 ____________ 。
(要求填一种化合物和一种单质的化学式;如有需要,可加装防倒吸装置。
)
(5)实验结束后,证明A试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
资料1
硫酸浓度mol/L
黑色物质出现的温度∕℃
黑色物质消失的温度∕℃
15
约150
约236
16
约140
约250
18
约120
不消失
附表 铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质
资料2
X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。
仅由上述资料可得出的正确结论是 ________ 。
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15mol·L
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
7.(13分)为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:
将Cu片放入0.5mol/L Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:
“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应
平衡常数(K)
Fe3+ +3H2O
Fe(OH)3+3H+
7.9× 10-4
Fe2++2H2O
Fe(OH)2+ 2H+
3.2×10-10
Cu2++2H2O
Cu(OH)2+2H+
3.2 × 10-7
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:
0.5mol/LFe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、硝酸钠溶液、稀盐酸。
方案:
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH的变化,实验记录如下。
实验内容
实验现象
甲同学的实验方案
溶液逐渐变成蓝绿色,pH略有上升
乙同学的实验方案
无明显现象,pH没有明显变化。
①据实验现象写出发生反应的离子方程式:
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是
③解释乙同学的实验现象
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:
8.(14分)某化学兴趣小组进行“Fe2+”与“Fe3+”转化实验:
向FeCl2溶液中加入少量KSCN溶液,溶液无明显变化,再加入少量双氧水,溶液变红,继续滴加至过量,发现溶液红色褪去,同时有气泡生成。
他们针对此异常现象展开探究,请回答有关问题:
(1)该小组对于产生气体的原因有两种猜测:
猜测一:
_____________________________________________________________,
猜测二:
红色退去可能是SCN-被H2O2氧化,同时产生的气体中可能含有氮气、二氧化碳、二氧化硫。
(2)化学小组针对猜测二设计下面的实验来验证气体成分:
试管A中盛放品红溶液,若实验中品红溶液褪色,证明气体中含有________;
试管B中的溶液是酸性高锰酸钾溶液,其目的是_________________,预期试管B中的现象是_________________________;试管C中盛有澄清石灰水,目的是__________________________;试管D和烧杯的作用是_______________。
以上实验证明SCN-能被H2O2氧化。
请写出该反应的离子方程式:
________,
(3)根据题目信息及以上实验推断,Fe2+和SCN- 中还原性较强的是_________,理由是______。
(4)有学生认为SCN-的氧化产物可能还有硫酸根离子,请设计一个简单实验证明该假设
是否正确。
9.(14分)节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增高,造成大气污染。
某实验小组同学欲探究SO2的性质,并测定空气中SO2的含量。
(1)他们设计如下实验装置,请你参与探究,并回答问题:
A1
①装置A1中发生反应的化学方程式为
②装置B用于检验SO2的漂白性,其中所盛试剂为 ,
装置D用于检验SO2的 性质;
③装置C中反应的离子方程式为 ;
④为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1,你认为装置A2的优点是(写2点:
________________________________________
(2)他们拟用以下方法测定空气中SO2含量(假设空气中无其他还原性气体)。
①你认为哪个装置可行(填序号) ,使用你所选用的装置测定SO2含量时,还需要
测定的物理量是 ;
②你认为哪个装置不可行(填序号) 说明理由
10.( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。
(1)Na2O2中含有的化学键类型:
;请写出a中反应的化学方程式 。
查阅资料:
①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色;
②Na2O2与水反应分两步进行:
Na2O2+ H2O=NaOH+H2O22H2O2=2H2O+O2↑
(2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:
取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。
(3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设:
① ;②溶液中H2O2破坏酚酞的结构;③ NaOH和H2O2共同作用结果。
(4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
实验
操作
现象
结论
1
向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12
加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色
①
2
向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液pH=12
溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色
3
向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液pH=12
……
②
……
溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时,NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色
(5)某同学按取(4)中述实验2褪色后的溶液,加水稀释至pH=12,没有观察到溶液变红。
该同学推测实验2加盐酸后溶液变红还可能与温度有关,请写出理由:
。
11.(14分)某化学小组用下图装置电解CuCl2溶液制少量漂白液:
(1)其阳极的反应式是:
;导气管W端应与出气口 连接。
(2)实验后发现阴极碳棒上除了附着有红色物质,还附着有少量白色物质。
物质名称及化学式
氯化亚铜CuCl
碱式氯化铜Cu2(OH)3Cl
性质
白色固体、不溶水
绿色固体、不溶水
查阅资料显示:
化学小组分析提出:
①红色物质可能有 、或Cu2O、或二者都有;
②白色物质为CuCl
(3)为探究阴极碳棒上附着的红色、白色物质,设计了如下实验:
取出阴极碳棒,洗涤、干燥、称其质量为W1g,并将其放入下图所示装置b中,进行实验。
实验中,碳棒上的白色物质完全变为红色,无水硫酸铜不变色,d中出现白色沉淀;实验结束时,继续通H2直至碳棒冷却后,称量其质量为W2g。
①碳棒上的红色物质是 ,无水硫酸铜的作用是 ;
②d中反应的离子方程式是 ;
③装置b中发生反应的化学方程式是 。
④电解CuCl2溶液时,阴极上产生白色物质的原因用电极反应式解释为 。
⑤阴极上产生白色物质的物质的量是 ;若装置b冷却时不继续通H2,则计算所得Cu+的产率会 (偏大、偏小、不变)。
12.X、Y、Z、W均为10电子的分子或离子。
X有5个原子核。
通常状况下,W为无色液体。
它们之间转化关系如图所示,请回答:
(1)工业上每制取1molZ要放出46.2kJ的热量,写出该反应的热化学方程式:
。
(2)工业制取Z的化学平衡常数K与T的关系如下表:
T/K
298
398
498
……
K/(mol·L—1)—2
4.1×106
K1
K2
……
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1 K2(填写“>”“=”或“<”)ﻫ②恒温固定体积的容器中,下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 (填序号字母)。
ﻫ A.容器内各物质的浓度之比为化学计量数比 B.混合气体密度保持不变
C.容器内压强保持不变 D.混合气体相对分子质量保持不
(3)某化学小组同学模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
①A中发生反应的化学方程式是 。
②B中浓H2SO4的作用是 。
(4)写出D装置中反应的化学方程式 。
(5)a中通入空气的作用 。
实验专题复习答案
1.(1)2Fe2++H2O2 +2H+=== 2Fe3++2H2OFe3++3SCN-
Fe(SCN)3(不写可逆号不扣分)
(2)①溶液红色褪去是因为SCN-发生了反应而不是Fe3+发生反应
②排除H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能
(3)①0.15 ②H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,pH增大促进Fe3+水解形成红色Fe(OH)3胶体
③取2 mLBaCl2溶液,滴加2滴0.1mol·L-1KSCN溶液和5滴5%H2O2溶液(多答盐酸或答酸化BaCl2溶液为0分,答错一种试剂即为0分) ④无明显现象
2.(15分)Ⅰ.Cu+4HNO3(浓) =Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(2分)
Ⅱ.
(1)溶液A和溶液B中,c(Cu2+)基本相同。
(2分)
(2)溶液由蓝变绿(1分);溶液由绿变蓝(1分),有红棕色气体逸出(1分)
(3)① 3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O(2分)
②加入稀硫酸,抑制HNO2的电离,并使HNO2分解,降低c(NO2-),造成Cu2++4NO2
Cu(NO2)42
平衡向逆反应方向移动,绿色变蓝色。
(2分)
③A中剩余的浓HNO3溶解了NO2得到的黄色溶液与Cu(NO3)2的蓝色溶液混合ﻫ而形成的绿色;(2分)
实验4中加稀硫酸,溶液变为蓝色,说明酸性较强的A溶液中NO2-不能大量存在。
因此在A溶液中,绿色的Cu(NO2)42
不能大量存在,Cu2+与NO2-反应生成Cu(NO2)42
不是使溶液呈绿色的主要原因。
(2分)
3.(15分)
(1)2Na2O2+2H2O =4NaOH+ O2↑
(2)Ⅰ.MnO2Ⅱ.①2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
②0.0375③反应生成的Mn2+作催化剂
(3)①碱性条件下,H2O2能与酚酞反应而O2不能
②加入MnO2,充分反应后,向上层清液中滴入2滴酚酞后变红,10分钟后溶液颜色无明显变化
4. (16分)
(1)SO2
(2)将反应后的混合物倒入装有冷水的烧杯中,冷却后过滤
(3)黑色沉淀中不含有CuO(4)①还原性 ②2NO +O2==2NO2
③B试管
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