题型四性质原理型定性定量综合实验

1、题型四“性质、原理型”定性、定量综合实验1.(2018 ·石家庄市高三下学期4 月一模 )AgNO3 是中学化学常用试剂，某兴趣小组设计如下实验探究其性质。 .AgNO3 的热稳定性AgNO3受热易分解，用下图装置加热AgNO3固体，试管内有红棕色气体生成，一段时间后，在末端导管口可收集到无色气体a。(1)实验室检验气体 a 的方法为 _ 。(2)已知 B 中只生成一种盐，据此判断AgNO受热分解的化学方程式为_3_ 。(3)从安全角度考虑，上述实验装置存在一处明显缺陷，改进措施为_ 。.AgNO3 与盐溶液的反应(4) 甲同学认为试管中产生银镜是Fe2 所致，其离子方程式为 _ ；

2、乙同学认为要判断该观点正确，需增加如下实验，取12 mL 0.5 mol·L AgNO溶液于试管中，3向其中滴加几滴 _ ，若只产生白色沉淀，证明甲同学观点正确。(5) 已知： AgSCN为白色沉淀。试管中红色褪去的原因为_( 请从平衡移动的角度解释 ) 。(6) 设计实验证明 K (AgI)<K (AgSCN)。spsp限选试剂： 0.1 mol ·L 1 AgNO3 溶液、 0.1 mol ·L 1 KI溶液、 0.1 mol ·L 1 KSCN 溶液：_ 。答案 (1)将带火星的木条放至导管口，木条复燃(2) 2AgNO 3=2Ag 2NO

3、O2(3)A 、B 装置之间连接一个防倒吸的安全瓶23(4)Ag Fe =Ag Fe0.5 mol ·L1 (NH 4) 2SO4 溶液3Fe(SCN)3 的反应，使局部变红；振荡试管时，过量的(5) 溶液中发生 Fe3SCNAg 与SCN 反应生成 AgSCN沉淀，降低了c(SCN ) ，平衡逆向移动，溶液褪色(6) 方案一：向盛有0.1 mol ·L1AgNO3 溶液的试管中滴加0.1 mol ·L 1 KSCN溶液至不再有白色沉淀生成， 向其中滴加0.1 1spmol·LKI 溶液，白色沉淀转化为黄色沉淀， 则证明 K (AgI) Ksp(AgSC

4、N)；方案二：将等体积的 0.1 mol ·L1 KSCN溶液和 0.1 mol ·L 1 KI 溶液混合，向混合液中滴加 0.1 mol ·L 1 AgNO3 溶液，若生成黄色沉淀，则证明Ksp (AgI) Ksp(AgSCN)解析 (1) 根据实验加热硝酸银，有红棕色气体产生，说明产生NO2，通过装置 B 后，在末端导管口可收集到无色气体，无色气体可能为氧气，检验氧气的方法是将带火星的木条放至导管口，木条复燃。 (2)NO2与 NaOH反应： 2NO2NaOH=NaNONaNO H O，氧气能把NaNO322氧化成 NaNO3，根据信息可知， B 中只生成一种

5、盐，说明氧气过量，根据得失电子数目守恒，Ag 的化合价降低，推断出硝酸银受热分解的化学方程式为2AgNO3=2Ag2NO O2。(3)NO 2 能与 NaOH发生反应，容易造成导管内的气体压强减小，容易引起倒吸，因此A 、 B 装置之间应连接一个防倒吸的安全瓶。(4)Ag 的氧化性比Fe3强，因此发生反应：Ag Fe2=Fe3 Ag；根据的实验现象以及若只产生白色沉淀，证明甲同学观点正确，推出所加溶 13Fe(SCN)3 的反应使局部变液为 0.5 mol·L(NH4) 2SO4 溶液。 (5) 溶液中发生 Fe3SCN红；振荡试管时，过量的Ag与 SCN 反应生成 AgSCN沉淀，

6、降低了c(SCN ) ，平衡逆向移动，溶液褪色。2.(2018 ·南阳市第一中学高三第十八次考试) 硫化碱法是工业上制备Na S O 的方法之一， 其223反应原理为 2Na2S Na2CO3 4SO2=3Na2S2O3 CO2( 该反应 H>0) ，某研究小组在实验室用硫化碱法制备 Na2S2O3·5H2O的流程如下。(1) 吸硫装置如图所示。装置 B 的作用是检验装置A 中 SO2 的吸收效率， B 中试剂是_ ，表明_SO2 吸收效率低的实验现象是B中溶液 _ 。为了使SO2 尽可能吸收完全，在不改变A 中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的

7、合理措施是_( 答一条 ) 。(2) 假设本实验所用的 Na2CO3含少量 NaCl、 NaOH，设计实验方案进行检验 ( 室温时 CaCO3饱和溶液的 pH 10.2) 。序号实验操作预期现象结论取少量样品于试管中，加入适量蒸馏有白色沉淀样品含水，充分振荡溶解， _生成NaCl_ 。另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸有白色沉淀样品含馏水，充分搅拌溶解， _生成，上层清NaOH_ 。液 pH>10.2(3)Na 2S2O3 溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：第一步：准确称取a g KIO 3( 相对分子质量为214) 固体配成溶液；第二步：加入过量KI 固体和 H2SO4

8、溶液，滴加指示剂；第三步：用 Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL 。则 c(Na2S2O3) _mol·L 1 。 5I222I已知： IO 6H =3I 3H O, 2S2O I =SO3223246(4) 某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na2S2O3 浓度可能_(填“不受影响”“偏低”或“偏高”)，原因是_ 。 ( 用离子方程式表示) 。答案(1) 品红、 溴水或 KMnO4溶液颜色很快褪去控制 SO2 的流速、 适当升高温度( 或其他合理答案)(2) 滴加足量稀硝酸，再滴加少量 AgNO3溶液，振荡 加入过量 C

9、aCl2 溶液，搅拌，静置，用 pH 计测定上层清液的 pH6 000 a3 000 a(3)214V ( 或 107V )(4)偏低4I 4H O2=2I2 2H2O解析(1) 二氧化硫具有还原性、漂白性，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全吸收，若SO2 吸收效率低，则二氧化硫有剩余，B 中的溶液会褪色。为了使SO2 尽可能吸收完全，在不改变A 中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应。(2) 实验所用的 Na2CO3 含少量 NaCl、NaOH，若检验 NaCl 存在，需先加稀硝酸排除干

10、扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明含有NaCl；已知室温时 CaCO3饱和溶液的 pH 10.2 ，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl2 溶液，把Na2CO3转化为 CaCO3，再测量溶液的pH，若 pH 大于 10.2 ，说明含有 NaOH。(3) (KIO ) mol ，设参加反应的Na S O 为xmol；根据 KIO 5KI 3H SO=3KSO 3In3a2 2 3324242214 3H2O， I 2 2Na2S2O3=Na2S4O6 2NaI，有：KIO33I 26Na2S2O316ax mol214 mol6amol所以 x6a，则 c(Na22 3n 2146

11、000 a1。(4) 第三步滴速太慢，I被氧214S O) V V×103 L214Vmol·L气氧化， 发生 4I22 2I，消耗的 Na2S2O3溶液的体积 4HO2=2I2 2H2O,2S2O3 I 2=S4O6偏大，由 c(Na 2S2O3) 6 000 amol·L 1， V 偏大， c 偏低。214V3.(2018 ·哈尔滨师范大学附属中学四模) 某化学学习小组在学习了Al 、Fe 的性质后， 设计如下实验，探究Cu 的常见化合物的性质。 实验 1 探究 Cu(OH)2 是否具有两性药品： CuSO4溶液、浓NaOH溶液、稀H2SO4。实验步

12、骤：取少量CuSO4溶液于试管中，逐滴加入浓NaOH溶液至产生较多蓝色沉淀，静置后过滤。结论： Cu(OH)2 具有两性。(1) 实验步骤的内容为 _ 。(2) 能证明 Cu(OH)2 具有两性的实验现象为 _ 。 实验 2 探究 Cu() 和 Cu() 的稳定性实验步骤：取 98 g Cu(OH)2 固体，加热至 80100 时，得到 80 g 黑色固体粉末， 继续加热到1 000 以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A 的质量为72 g 。向 A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。(3) 通过计算判断 A 的化学式为 _( 不需要书写计算过程 )

13、。(4) 步骤中发生反应的离子方程式为_ 。(5) 根 据 上 述 实 验 现 象 得 出 Cu() 和 Cu() 的 稳 定 性 大 小 的 结 论 ： 固 态 时_ ，酸性溶液中 _ 。 实验 3 探究 CuO被 NH3 还原的产物该学习小组同学设计了如图所示的实验装置( 夹持及尾气处理装置未画出) 。实验中观察到CuO变为红色物质。查资料可知，同时生成一种无污染的气体。(6) 反应产生的无污染气体的化学式为_。(7) 有同学认为的红色物质是NH3 与 Cu 和CuO反应后生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3 与 CuO反应后生成A 的混合物。请你设计个简单的实验方案验证红色物质中是否

14、含有A：_ 。答案(1) 将沉淀分成两份，分别加入稀H2SO4 和浓 NaOH溶液(2)Cu(OH)2既能溶于稀 H SO，又能溶于浓NaOH溶液24(3)Cu 2O(4)Cu 2O 2H =Cu Cu2 H2O(5)Cu( ) 比 Cu() 稳定Cu() 比 Cu() 稳定(6)N 2(7) 取反应后生成的红色物质少许，加入稀H2SO4，若溶液变为蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无解析(1) 要证明Cu(OH)2 具有两性， 应先在CuSO4溶液中加入碱生成Cu(OH)2，然后在氢氧化铜中加入硫酸以及氢氧化钠，观察其是否能反应，所以需要的试剂是H2SO4 溶液、NaOH溶液，实验步骤的内容

15、为将沉淀分成两份，分别加入稀H2SO4 和浓NaOH溶液。(2) 能证明 Cu(OH)2 具有两性的实验现象为 Cu(OH)2 既能溶于稀 H2SO4，又能溶于浓 NaOH溶液。(3)98 g Cu(OH) 2 固体的物质的量为1 mol ，热分解生成的72 g 固体中含有 Cu 的物质的量为8 g1 mol ，即 64 g ，则氧原子的质量为72 g 64 g 8 g ， n(O) 16 g ·mol 1 0.5 mol ，则 A中 n(Cu) n(O) 21，所以 A 的化学式为 Cu2O。(4) 向 A 中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液， 同时观察到容器中还有红色固体存在，说明

16、生成了铜和铜离子，反应的化学方程式为Cu2O H2SO4=Cu CuSO4 H2O，从而写出离子方程式。(5)80100时，得到黑色固体粉末，为CuO，继续加热到1 000以上，黑色粉末全部变成红色粉末，说明在较高温度时Cu2O稳定，与酸反应生成硫酸铜和铜，说明在酸性条件下2 价的铜稳定，所以结论为：固态时Cu() 比Cu() 稳定，酸性溶液中Cu() 比Cu()稳定。(6) 氧化铜和氨气反应生成红色物质铜， 根据反应遵循质量守恒定律和该气体无污染确定气体为氮气。(7) 如含有 Cu O，根据其与酸反应的现象可判断，反应方程式为2 HO，Cu O 2H=Cu Cu222溶液变蓝，而铜与稀硫酸不

17、反应。4.(2018 ·郑州市高三下学期三模) 为了更深刻地认识卤素的性质，某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验，根据实验回答问题。 实验一 氯气的制取(1)(去，下同 ) 。每个虚线框表示一个单元装置，请用文字描述下列装置的错误之处并改正：_ 。 实验二 探究氯化亚铁与氧气反应的产物已知氯化亚铁的熔点为674 ，沸点为 1 023 ；三氯化铁在100 左右时升华，极易水解。在 500 条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应：12FeCl 2 3O2=2Fe2O3 8FeCl 3、 4Cl 2 ，该化学小组选用下图部分装置( 装置可以重复选用 ) 进行氯化4FeCl

18、2 3O2=2Fe2O3亚铁与氧气反应产物的探究。(2) 实验装置的合理连接顺序为A_E。(3) 假设加热装置中的氯化亚铁完全反应， 则反应后剩余固体的化学式是 _。请设计实验方案验证你的假设： _ 。(4) 简述将 F 中的固体配成溶液的操作方法：_ 。 实验三 卤素化合物之间反应实验条件控制探究(5) 在不同实验条件下 KClO3 可将 KI 氧化为 I 2 或 KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表 ( 实验控制在室温下进行 ) ：试管标号12340.20 mol · L 11.01.01.01.0KI溶液 /mLKClO3(s)/g0.100.100.100.106.

19、0 mol · L 103.06.09.0H2SO4 溶液 /mL蒸馏水 /mL9.06.03.00实验现象该组实验的目的是_ 。2号试管反应完全后，取少量2 号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色，假设还原产物只有 KCl，写出反应的离子方程式： _ 。答案(1) 中试剂换为饱和氯化钠溶液( 或饱和食盐水) ，中导管改为长进短出，中试管口加一出气导管(2)D BFD(3)Fe 2O3取样少许加入稀盐酸使其完全溶解，再加入几滴KSCN溶液，溶液呈现红色(4) 先把 F 中的固体溶解于浓盐酸中，然后加水稀释(5) 探究其他条件相同时，酸度对反应产物的影响6I3I 3H OClO 6H =C

20、l322解析(1) 装置中发生的反应为2KMnO4 16HCl( 浓 )=2KCl 2MnCl2 5Cl 2 8H2O，由于盐酸具有挥发性，制得的Cl 2 中混有 HCl(g) 和 H2O(g) 。装置中试剂用于除去HCl(g) ，NaOH溶液不仅吸收HCl(g) 而且吸收 Cl 2，应将装置中 NaOH溶液改为饱和食盐水( 或饱和氯化钠溶液 ) ；装置中浓 H SO用于干燥 Cl，应将装置中导管改为长进短出；装置密封会造成242装置中气体压强过大，装置试管口加一出气导管。(2) 装置 A 中 Na2O2 与水反应生成 NaOH和 O2，装置 A 制得的 O2 中混有 H2O(g) ，根据可能的反应原理：12FeCl 23O2=2Fe2O3 8FeCl3、 4FeCl 2 3O2=2Fe2O3 4Cl 2，FeCl 2 与O2 反应的产物可能有Fe2O3、 FeCl 3、 Cl 2 ，反应温度为500 。 FeCl 3 在100 左右时升华且极易