高三化学一轮化学实验专题细练31实验方案设计探究实验

2022届高三化学一轮化学实验专题细练：31实验方案设计探究实验非选择题（共10题）1．溴乙烷是卤代烃的代表，通过对溴乙烷的探究来掌握卤代烃的性质，可以达到举一反三、触类旁通的效果。I．已知：NaBr+H2SO4(浓)NaHSO4+HBrCH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O溴乙烷的沸点38.4℃，实验室制备溴乙烷（CH3CH2Br）的装置和步骤如下：①检查装置的气密性，向装置图所示的U形管和大烧杯中加入冰水；②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL78%浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片；③小心加热，使其充分反应。回答下列问题：（1）为了更好的控制反应温度，除用图示的小火加热，更好的加热方式是_______________。（2）浓硫酸具有强氧化性，能氧化还原性气体HBr为Br2，导致U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质Br2，可选择下列试剂中的：______（填序号）A．NaOH溶液B．H2OC．Na2SO3溶液D．CCl4分离时所需的主要玻璃仪器是______________（填仪器名称）。要进一步制得纯净的溴乙烷，可用水洗，然后加入无水CaCl2，再进行_________（填操作名称）。II．溴乙烷在不同溶剂中与NaOH可发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质，用图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。（1）在试管中加入5mL1mol/LNaOH水溶液和5mL溴乙烷，将试管如图固定后，加热。①试管口安装一长导管的作用是_____________________________。②鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是___________________和___________________。（2）在试管中加入5mLNaOH乙醇溶液和5mL溴乙烷，将试管如图固定后，加热。①请写出该反应的化学方程式____________________________________________________。②为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，在设计的实验方案中，需要检验的是___________，检验的装置如图所示，在气体通入酸性高锰酸钾溶液前加一个盛水的试管，其作用是_____________。2．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂，在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置（夹持装置略去），在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。确定分解产物的成分。（1）B装置的作用是__________。（2）实验中，观察到C中无明显现象，D中有白色沉淀生成，可确定产物中定有______气体产生，写出D中发生反应的离子方程式__________。若去掉C，是否能得出同样结论并解释其原因_____________。（3）A中固体完全分解后变为红宗色粉末，某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3.而不含FeO。请完成表内容。(试剂，仅然和用品自选)实验步骤预期现象结论取少量A中残留物于试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解：____________________固体残留物仅为Fe2O3（4）E中收集到的气体只有N2，其物质的量为xmol，固体残留物刚体死目物Fe2O3的物质的量为ymol，D中沉淀物质的量为zmol，根据氧化还原反应的基本规律，x、y和z应满足的关系为________。（5）结合上述实验现象和相关数据的分析。写出硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式：_____________。3．某小组设计不同实验方案比较Cu2+、Ag+的氧化性。查阅资料：Ag++I=AgI↓K1=1.2×1016；2Ag++2I=2Ag↓+I2K2=8.7×108（1）方案1：通过置换反应比较向酸化的AgNO3溶液插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明氧化性Ag+＞Cu2+。反应的离子方程式是___________________________________________________。（2）方案2：通过Cu2+、Ag+分别与同一物质反应进行比较实验试剂编号及现象试管滴管1.0mol/LKI溶液1.0mol/LAgNO3溶液Ⅰ．产生黄色沉淀，溶液无色1.0mol/LCuSO4溶液Ⅱ．产生白色沉淀A，溶液变黄①经检验，Ⅰ中溶液不含I2，黄色沉淀是________。②经检验，Ⅱ中溶液含I2。推测Cu2+做氧化剂，白色沉淀A是CuI。确认A的实验如下：a．检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有________（填离子符号）。b．白色沉淀B是________。c．白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是___________，说明氧化性Ag+＞Cu2+。（3）分析方案2中Ag+未能氧化I，但Cu2+氧化了I的原因，设计实验如下：编号实验1实验2实验3实验KI溶液KI溶液AgNO3溶液abKI溶液CuSO4溶液cd现象无明显变化a中溶液较快变棕黄色,b中电极上析出银；电流计指针偏转c中溶液较慢变浅黄色；电流计指针偏转（电极均为石墨，溶液浓度均为1mol/L，b、d中溶液pH≈4）①a中溶液呈棕黄色的原因是___________________________（用电极反应式表示）。②“实验3”不能说明Cu2+氧化了I。依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验证实了该依据，实验方案及现象是_____________________________。③方案2中，Cu2+能氧化I,而Ag+未能氧化I。其原因一是从K值分析：______；二是从Cu2+的反应特点分析：______________________________________________。4．实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知：乙醛可被氧化为乙酸。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式__________________、_____________________。(2)在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是____________反应。进一步研究表明，鼓入空气的速率与反应体系的温度关系曲线如图所示。试解释出现图中现象的原因_______________________。(3)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_______________；乙的作用是______________。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有_______。要除去该物质，可在混合液中加入________(填写字母)。然后，再通过________________(填实验操作名称)即可除去。A．氯化钠溶液B．苯C．碳酸氢钠溶液D．四氯化碳5．某小组研究AgCl的溶解平衡：向10mL1mol/LKCl溶液中加入1mL0.2mol/LAgNO3溶液，将浑浊液均分为2份，进行如下实验：实验序号实验操作实验现象I将其中一份浑浊液过滤，向滤液中放入Mg条i.滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象。ii.放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中出现白色浑浊。iii.一段时间后开始出现棕褐色浑浊物，Mg条表面也逐渐变为棕褐色，产生气泡的速率变缓慢。II向另一份浑浊液中放入大小相同的Mg条iv.棕褐色浑浊物的量明显多于实验I，Mg条表面棕褐色更深，其他现象与ii、iii相同。已知：AgOH不稳定，立即分解为Ag2O（棕褐色或棕黑色），Ag粉为黑色，AgCl、Ag2O可溶于浓氨水生成Ag(NH3)2＋（1）滤液所属分散系为________。（2）现象ii中无色气泡产生的原因是_________（写出化学方程式）。（3）现象iii中，导致产生气泡的速率下降的主要影响因素是________。（4）甲认为Mg条表面的棕褐色物质中一定有Ag和Ag2O，其中生成Ag的离子方程式为____。（5）甲设计实验检验Ag：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条于试管中，向其中加入足量试剂a，反应结束后，继续向其中加入浓硝酸，产生棕色气体，溶液中有白色不溶物。①白色不溶物为_____（填化学式），棕色气体产生的原因是_____（写离子方程式）。②试剂a为________，加入试剂a的目的是________。③该实验能证明棕褐色物质中一定有Ag的实验现象是________。（6）甲进一步设计实验验证了Mg条表面的棕褐色物质中有Ag2O，实验方案是：取实验I中表面变为棕褐色的Mg条_________。（7）综合上述实验，能说明存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)的证据及理由有________。6．碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知：水合肼具有还原性。回答下列问题：(1)水合肼的制备有关反应原理为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向，用小写字母表示)。若该实验温度控制不当，反应后测得三颈瓶内ClO与ClO3的物质的量之比为5：1，则氯气与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。②制备水合肼时，应将___________滴到__________中（填“NaClO溶液”或“尿素溶液”），且滴加速度不能过快。(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体，其制备流程如图所示：在“还原”过程中，主要消耗反应过程中生成的副产物IO3，该过程的离子方程式为______________________________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠，但水合肼还原法制得的产品纯度更高，其原因是_________________________________。(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下：a．称取10．00g样品并溶解，在500mL容量瓶中定容；b．量取25．00mL待测液于锥形瓶中，然后加入足量的FeCl3溶液，充分反应后，再加入M溶液作指示剂：c．用0．2100mol·L1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为；2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)，重复实验多次，测得消耗标准溶液的体积为15．00mL。①M为____________(写名称)。②该样品中NaI的质量分数为_______________。7．某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2。实验步骤如下：①连接好实验装置，检查装置的气密性。②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95g。③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止。④测量排入量筒中水的体积为285.0mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7mL。⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55g。根据上述实验过程，回答下列问题：(1)如何检查装置的气密性？____________________________________________。(2)以下是测量收集的气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同；②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温；③读取量筒内液体的体积。这三步操作的正确顺序是_________________(请填写步骤代号)。进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验过程中产生氧气的物质的量是_____mol；实验测得氧气的气体摩尔体积是______(保留小数点后两位)。8．某化学兴趣小组对2溴丙烷与NaOH溶液发生的反应进行探究，实验装置如下（夹持和加热装置已略去）：实验步骤：ⅰ．将圆底烧瓶用水浴加热，冷凝管中通入冷凝水；ⅱ．将分液漏斗中的2溴丙烷与NaOH溶液的混合液滴入圆底烧瓶内。（1）水冷凝管a口是__________（填“进水口”或“出水口”）。（2）取具支试管中收集到的液体，经红外光谱检测，其中一种物质中存在CO键和OH键。则该物质的结构简式是_________________。（3）实验中酸性KMnO4溶液褪色，生成该使酸性KMnO4溶液褪色的物质的反应的化学方程式是____________________________________________________________。（4）通过该实验得到的结论是___________________________________________________。9．汽车用汽油的抗爆剂约含17％的1，2一二溴乙烷。某学习小组用下图所示装置制备少量1，2一二溴乙烷，具体流秳如下:已知：1，2一二溴乙烷的沸点为131℃，熔点为9.3℃。Ⅰ1，2一二溴乙烷的制备步聚①、②的实验装置为：实验步骤：(ⅰ)在冰水冷却下，将24mL浓硫酸慢慢注入12mL乙醇中混合均匀。(ⅱ)向D装置的试管中加入3.0mL液溴(0.10mol)，然后加入适量水液封，开向烧杯中加入冷却剂。(ⅲ)连接仪器并检验气密性。向三口烧瓶中加入碎瓷片，通过滴液漏斗滴入一部分浓硫酸与乙醇的混合物，一部分留在滴液漏斗中。(ⅳ)先切断瓶C与瓶D的连接处，加热三口瓶，待温度上升到约120℃，连接瓶C与瓶D，待温度升高到180～200℃，通过滴液漏斗慢慢滴入混合液。(V)继续加热三口烧瓶，待D装置中试管内的颜色完全褪去，切断瓶C与瓶D的连接处，再停止加热。回答下列问题:(1)图中B装置玻璃管的作用为__________________________________________。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处，再加热三口瓶”的原因是__________________________________________。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂，下列冷却剂合适的为__________________________________________。a.冰水混合物b.5℃的水c.10℃的水Ⅱ1，2一二溴乙烷的纯化步骤③：冷却后，把装置D试管中的产物转移至分液漏斗中，用1％的氢氧化钠水溶液洗涤。步骤④：用水洗至中性。步骤⑤：“向所得的有机层中加入适量无水氯化钙，过滤，转移至蒸馏烧瓶中蒸馏，收集130～132℃的馏分，得到产品5.64g。(4)步骤③中加入1％的氢氧化钠水溶液时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为_________________________。该实验所得产品的产率为__________________________________________。10．某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。已知：（1）探究BaCO3和BaSO4之间的转化，实验操作：试剂A试剂B试剂C加入盐酸后的现象实验ⅠBaCl2Na2CO3Na2SO4……实验ⅡNa2SO4Na2CO3有少量气泡产生，沉淀部分溶解①实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，__________②实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是_______。③实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化，结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因：______（2）探究AgCl和AgI之间的转化，实验Ⅲ：实验Ⅳ：在试管中进行溶液间反应时，同学们无法观察到AgI转化为AgCl，于是又设计了如下实验（电压表读数：a＞c＞b＞0）。注：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂（或还原剂）的氧化性（或还原性）越强，原电池的电压越大；离子的氧化性（或还原性）强弱与其浓度有关。①实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI，甲溶液可以是______（填序号）。a.AgNO3溶液b.NaCl溶液c.KI溶液②实验Ⅳ的步骤ⅰ中，B中石墨上的电极反应式是_______________③结合信息，解释实验Ⅳ中b＜a的原因：______。④实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl，理由是_______11．某实验小组探究少量Cl2和FeBr2反应的过程。（1）配制FeBr2溶液：ⅰ.配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液；ⅱ.上述溶液呈淡黄色。取少量此溶液，向其中滴入KSCN溶液，变为浅红色。①配制50mL1.0mol/LFeBr2溶液需要的玻璃容器是________________。②由ⅱ可知，此FeBr2溶液呈黄色的原因是其中含有________，用离子方程式解释产生其原因：_______。（2）氯气和FeBr2反应实验操作及现象如下：据此甲同学得出结论：少量Cl2既能和Fe2+又能和Br发生氧化还原反应。①Cl2和Fe2+发生反应的离子方程式是________________。②乙同学认为上述实验不能证明Cl2和Br发生反应，理由是_____________。③乙同学改进实验如下：在上述FeBr2溶液中加入过量铁粉，取上清液2mL，向其中滴加3滴饱和氯水后，再加入CCl4，振荡后静置，观察现象。乙得出结论：少量Cl2只与Fe2+反应，不与Br反应。乙得出该结论依据的实验现象是____________________。（3）丙同学继续设计实验，探究反应过程：①转移到大试管前CCl4液体中呈红棕色的物质是___________。②丙通过此实验可得出结论：________。12．某化学兴趣小组为探究高锰酸钾与铜的反应，设计实验如下：实验一现象酸性溶液一段时间后，培养皿中由铜片向外侧依次呈现：A区澄清且几乎无色；B区底部覆盖棕黑色固体；C区澄清且紫色变浅资料：a.在酸性溶液中不能稳定存在：b.为粉红色沉淀、溶于强酸；为黑色沉淀、不溶于强酸(1)被氧化成___________，依据是___________。(2)为探究的还原产物，取A区中溶液___________(填操作和现象)，证明有生成。(3)A区中与反应的离子方程式是___________。(4)经检验，B区的棕黑色固体是，从溶液中离子扩散的角度，结合离子方程式解释B区和C区中的现象：___________。(5)小组同学又进行了以下定量实验：实验一现象酸性溶液一段时间后，铜片质量减少了0.02g，溶液中无固体析出、溶液紫色变浅通过计算，分析溶液紫色变浅而未完全褪色的原因：___________。参考答案1．水浴加热C分液漏斗蒸馏冷凝回流红外光谱核磁共振氢谱CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O乙烯除去乙烯中混有的乙醇蒸汽【分析】I.（1）为了更好的控制温度，最好用水浴加热的方法；（2）U形管得到了溴乙烷，溴乙烷中混有溴，除杂时注意溴和溴乙烷的性质角度考虑；分液用到分液漏斗；溴乙烷不溶于水，水洗后分液分离，再加入无水CaCl2，最后进行蒸馏操作；II.（1）①溴乙烷易挥发，用长导管进行冷凝回流减少溴乙烷的损失；②根据乙醇分子结构中有三种氢原子选择检测方法；（2）①溴乙烷为卤代烃，同NaOH乙醇溶液在加热条件下会发生消去反应，其反应方程式为：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O；②无论发生取代反应还是消去反应，溶液中都会产生Br，但生成的有机物不同，故应检验生成的有机物；乙醇易溶于水，而乙烯难溶于水。【详解】I.（1）为了更好的控制温度，除用图示的小火加热外，最好用水浴加热的方法；（2）在U形管内有Br2，A.溴乙烷能够与氢氧化钠反应，故A错误；B.溴乙烷和溴单质均不溶于水，无法进行分离，故B错误；C.Na2SO3与溴发生氧化还原反应，Na2SO3可除去溴，故C正确；D.溴和溴乙烷都能溶于四氯化碳，不能将二者分离，故D错误；加入氢氧化钠溶液洗涤后静置然后分液，萃取分液使用的主要仪器是分液漏斗；要进一步制得纯净的C2H5Br，可用水洗，分液后再加入无水CaCl2，利用沸点不同再进行蒸馏分离；II.（1）①溴乙烷的沸点38.4℃，溴乙烷易挥发，用长导管进行冷凝回流减少溴乙烷的损失；②乙醇分子结构中有三种氢原子，它们的比为3:2:1，利用核磁共振氢谱可检测，也可用红外光谱检测；（2）①溴乙烷为卤代烃，同NaOH乙醇溶液在加热条件下会发生消去反应，其反应方程式为：CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑＋NaBr＋H2O；②无论发生取代反应还是消去反应，溶液中都会产生Br，但生成的有机物不同，溴乙烷发生消去反应生成乙烯，所以应检验生成的有机物乙烯；检验乙烯可根据其能使酸性高锰酸钾褪色的原理进行，但同时乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色，故需要除去乙烯中的乙醇，乙醇能溶于水，而乙烯不能溶于水，故在气体通入酸性高锰酸钾溶液前加一个盛水的试管，其作用是除去乙烯中混有的乙醇蒸汽。2．检验产物中是否有水生成SO2SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+否，若有SO3也有白色沉淀生成将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红3x+y=z2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O【详解】（1）硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]在500℃时隔绝空气加热分解，H、O结合有水生成，故B装置的作用是检验产物中是否有水生成。（2）装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成，若含有该气体，会生成硫酸钡白色沉淀，观察到的现象为溶液变浑浊，但该装置中没有明显现象，可知产物中无有SO3气体生成；装置D中有白色沉淀，说明产物中有SO2气体生成，通入过氧化氢发生氧化还原反应，生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为：SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+，若去掉C，若有SO3也有白色沉淀生成，不能得出说明出有SO2而无SO3的结论。（3）根据Fe2+的还原性，可以用高锰酸钾溶液检验，依据Fe3+与KSCN溶液后变红可检验，方法为：取少量A中残留物与试管中，加入适量稀硫酸，充分振荡使其完全溶解，将溶液分成两份，分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液（或：依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案）并振荡，若高锰酸钾溶液不褪色，加入KSCN溶液后变红（或：加入K3Fe(CN)6溶液无现象，加入KSCN溶液后变红，或其他合理答案），则残留物仅为Fe2O3而不含FeO。（4）若产物中有氮气生成，则失去电子的元素是Fe和N，得到电子的元素是S，[（NH4）2Fe（SO4）2]分解，E中生成xmolN2失去电子的物质的量是6xmol，生成ymolFe2O3失去电子的物质的量是2ymol，D中沉淀物质的量为zmol，即生成的二氧化硫的物质的量是zmol，则得电子的物质的量是2zmol，根据得失电子守恒，6x+2y=2z即3x+y=z；（5）结合上述实验现象和相关数据的分析，完成硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式：2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O【点睛】该题为实验探究题，主要考查物质的检验，如H2O，Fe2O3，FeO，SO2等，考查实验设计，氧化还原的计算等知识，理解实验目的和掌握基础知识为关键，难度适中。3．Cu+2Ag+＝2Ag+Cu2+；AgICu2+AgClCuI+2Ag+＝Cu2++Ag+AgI2I――2e－＝I2将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1mol/LNa2SO4溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转K1＞K2，故Ag+更易与I_发生复分解反应，生成AgI2Cu2++4I=2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增强【详解】(1)向酸化的硝酸银中插入铜丝，析出黑色固体，溶液变蓝，说明银离子氧化铜，反应生成银单质和铜离子，反应的离子方程式为：Cu+2Ag+＝2Ag+Cu2+；(2)经过检验，Ⅱ中溶液含有碘单质，推测铜离子做氧化剂，白色沉淀Ａ为碘化亚铜，沉淀Ａ中加入足量硝酸银溶液得到灰黑色沉淀，过滤得到滤液为蓝色，说明生成了铜离子，滤渣加入浓硝酸得到黄色沉淀为碘化银，溶液中加入稀盐酸生成白色沉淀，说明Ｂ为氯化银。①经检验，Ⅰ中溶液不含I2，黄色沉淀为AgI。②a．检验滤液无I2。溶液呈蓝色说明溶液含有铜离子；b．白色沉淀B是氯化银；c．白色沉淀A与AgNO3溶液反应的离子方程式是CuI+2Ag+＝Cu2++Ag+AgI。(３).①ａ中溶液较快变棕黄色，ｂ中电极上析出银，说明形成原电池，ａ为负极失去电子发生氧化反应，溶液变黄色是生成了碘单质，电极反应为2I――2e－＝I2。②实验３不能说明铜离子氧化碘离子，依据是空气中的氧气也有氧化作用，设计实验验证了该依据，实验方案及现象为：将d烧杯内的溶液换为pH≈4的1mol/LNa2SO4溶液，c中溶液较慢变浅黄，电流计指针偏转。③方案２中，铜离子氧化碘离子，而银离子未能氧化碘离子的原因，K1＞K2，故Ag+更易与I_发生复分解反应，生成AgI。铜离子氧化碘离子的方程式为：2Cu2++4I=2CuI+I2，生成了CuI沉淀，使得Cu2+的氧化性增强。4．2Cu+O22CuOCH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O放热流速过快的气体将体系中的热量带走加热乙醇，便于乙醇的挥发冷却，便于乙醛的收集乙酸C蒸馏【分析】(1)乙醇的催化氧化反应实质是：金属铜被氧气氧化为氧化铜，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，金属铜起催化剂作用；(2)反应放的热可以部分代替酒精灯加热，根据图示曲线的变化来分析；(3)热水浴和冷水浴的作用是不同的；(4)能使紫色石蕊试纸变红的是酸，碳酸氢钠可以和乙酸反应。【详解】(1)乙醇的催化氧化反应实质是：金属铜被氧气氧化为氧化铜，反应方程式为：2Cu+O22CuO，氧化铜将乙醇氧化为乙醛，方程式为：CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O；(2)熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是放热反应，根据图示的曲线：反应放出的热的多少和乙醇以及氧气的量有关，鼓气多反应放热多，所以开始阶段温度升高，但是过量的气体会将体系中的热量带走，所以后阶段温度降低；(3)甲和乙两个水浴作用不相同，甲是热水浴，作用是使乙醇平稳气化成乙醇蒸气，乙是冷水浴，目的是将乙醛冷却下来，便于乙醛的收集；(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有乙酸，四个选择答案中，只有碳酸氢钠可以和乙酸反应，生成乙酸钠、水和二氧化碳，故合理选项是C；实现两种互溶物质的分离用蒸馏法。【点睛】本题考查乙醇化学性质，涉及化学实验基本操作、物质的检验方法、实验操作的目的等，要对物质的物理性质、化学性质有系统的了解才可以对问题进行正确的解答。5．胶体Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑固体表面积Mg+2Ag+=Mg2++2AgAgClAg+2H++NO3=Ag++NO2↑+H2O盐酸将Mg除去，避免硝酸与镁反应，干扰实验Ag加入浓硝酸后产生棕色气体用蒸馏水洗涤后，加浓氨水浸泡，取上层清液于试管中，加入适量乙醛，水浴加热，有黑色的Ag生成在Cl过量的情况下，实验Ⅰ的滤液中存在Ag+，说明Ag+与Cl的反应存在限度，说明Ag+与Cl在生成沉淀的同时存在沉淀的溶解；结合实验Ⅱ中棕褐色成电量比实验Ⅰ多，进一步说明平衡发生了移动。【分析】实验分析：本题主要考察了难溶电解质的沉淀溶解平衡；10mL1mol/LKCl溶液中加入1mL0.2mol/LAgNO3溶液，生成氯化银沉淀，同时氯化钾过量很多；实验I：将其中一份浑浊液过滤，除掉氯化银沉淀；i.滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象，说明分散系属于胶体，ii.放入Mg条后，由于Mg属于活泼金属与水可以反应，Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑消耗了水破坏了氯化银的沉淀溶解平衡，滤液中出现白色浑浊为氯化银。iii.一段时间后随着镁与水的反应，氢氧根离子浓度增大，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)，Ag++OH=AgOH↓，AgOH不稳定，立即分解为Ag2O（棕褐色或棕黑色），因此开始出现棕褐色浑浊物，氯化银沉淀溶解平衡被破坏，平衡向溶解方向移动，Mg条表面也逐渐覆盖了棕褐色的Ag2O，同时因为活泼金属置换不活泼金属，Mg+2Ag+=Mg2++2Ag，所以也覆盖了Ag，减小了镁条与水的接触面积，产生气泡的速率变缓慢。实验II：浑浊液中放入大小相同的Mg条，由于没有过滤氯化银沉淀会使更多的棕褐色的Ag2O生成，因此棕褐色浑浊物的量明显多于实验I，Mg条表面覆盖的氧化银更多，棕褐色更深。【详解】（1）产生丁达尔现象是胶体的性质，因此滤液所属分散系为胶体；答案：胶体（2）Mg属于活泼金属，可以与水反应，Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑；答案：Mg+2H2O=Mg（OH）2+H2↑（3）Mg条表面也逐渐覆盖了棕褐色的Ag2O和Ag，减小了镁条与水的接触面积，产生气泡的速率变缓慢；答案：固体表面积（4）活泼金属置换不活泼金属原理，生成Ag的离子方程式为Mg+2Ag+=Mg2++2Ag；答案：Mg+2Ag+=Mg2++2Ag（5）利用Mg属于活泼金属可以与非氧化性酸反应，而银属于不活泼金属不能与非氧化性酸反应，除掉Mg，防止干扰实验，在选择氧化性酸验证Ag的存在，涉及的反应Mg+2H+=Mg2++H2↑、Ag+2H++NO3=Ag++NO2↑+H2O，Ag++Cl=AgCl↓因此：①白色不溶物为AgCl，棕色气体产生的原因是Ag+2H++NO3=Ag++NO2↑+H2O；②试剂a为HCl，加入试剂a的目的是将Mg除去，避免硝酸与镁反应，干扰实验Ag；③Ag与浓硝酸反应产生棕色气体；答案：AgClAg+2H++NO3=Ag++NO2↑+H2O盐酸将Mg除去，避免硝酸与镁反应，干扰实验Ag加入浓硝酸后产生棕色气体（6）根据Ag2O可溶于浓氨水生成Ag(NH3)2＋，利用银镜反应验证；答案：用蒸馏水洗涤后，加浓氨水浸泡，取上层清液于试管中，加入适量乙醛，水浴加热，有黑色的Ag生成（7）综合上述实验，能说明存在AgCl(s)Ag+(aq)+Cl－(aq)的证据及理由有：在Cl过量的情况下，实验Ⅰ的滤液中存在Ag+，说明Ag+与Cl的反应存在限度，存在难溶电解质氯化银的沉淀溶解平衡；结合实验Ⅱ中棕褐色沉淀量比实验Ⅰ多，进一步说明平衡发生了移动；答案：在Cl过量的情况下，实验Ⅰ的滤液中存在Ag+，说明Ag+与Cl的反应存在限度，说明Ag+与Cl在生成沉淀的同时存在沉淀的溶解；结合实验Ⅱ中棕褐色成电量比实验Ⅰ多，进一步说明平衡发生了移动。【点睛】本题难度较大，注意主要考查学生分析问题解决问题的能力，第（6）小题易错，忽略银镜实验的应用。6．ecdabf5:3NaClO溶液尿素2IO3+3N2H4•H2O=3N2↑+2I+9H2ON2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O，不引入杂质淀粉94.5%【分析】(1)①根据制备氯气，除杂，制备次氯酸钠和氧氧化钠，处理尾气分析；三颈瓶内ClO与ClO3的物质的量之比为5：1，设ClO与ClO3的物质的量分别为5mol、1mol，根据得失电子守恒，生成5molClO则会生成Cl5mol，生成1molClO3则会生成Cl5mol，据此分析可得；②NaClO氧化水合肼；(2)碘和NaOH反应生成NaI、NaIO，副产物IO3，加入水合肼还原NaIO、副产物IO3，得到碘离子和氮气，结晶得到碘化钠；(3)①淀粉溶液遇碘单质溶液变蓝色；②根据碘元素守恒，2I～I2～2Na2S2O3，则n(NaI)=n(Na2S2O3)，故样品中NaI的质量为：0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g，据此计算。【详解】(1)水合肼的制备有关反应原理为：CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3①装置c由二氧化们和浓盐酸制备氯气，用B装置的饱和食盐水除去HCl气体，为保证除杂充分，导气管长进短出，氯气与NaOH在A中反应制备，为充分反应，从a进去，由D装置吸收未反应的氯气，防止污染空气，故导气管连接顺序为：ecdabf；三颈瓶内ClO与ClO3的物质的量之比为5：1，设ClO与ClO3的物质的量分别为5mol、1mol，根据得失电子守恒，生成5molClO则会生成Cl5mol，生成1molClO3则会生成Cl5mol，则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素，即为Cl，有5mol+5mol=10mol，被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素，物质的量之比为ClO与ClO3共5mol+1mol=6mol，故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10：6=5:3；②将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加，都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼，降低产率，故实验中取适量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼，滴加顺序不能颠倒，且滴加速度不能过快，防止水合肼被氧化；(2)根据流程可知，副产物IO3与水合肼生成碘离子和氮气，反应为：2IO3+3N2H4•H2O=3N2↑+2I+9H2O；N2H4•H2O被氧化后的产物为N2和H2O，不引入杂质，水合肼还原法制得的产品纯度更高；(3)①实验中滴定碘单质，用淀粉做指示剂，即M为淀粉；②根据碘元素守恒，2I～I2～2Na2S2O3，则n(NaI)=n(Na2S2O3)，故样品中NaI的质量为：0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g，故其质量分数为×100%=94.5%。7．往广口瓶中注满水，塞紧橡胶塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降，则证明该装置不漏气②①③偏小0.012522.38L/mol【详解】(1)往广口瓶中装满水，使装置左侧形成密闭体系，通过捂热试管看广口瓶中长导管液面高度的变化来判断装置气密性。(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小。(3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为：15.95g−15.55g=0.4g。n(O2)==0.0125mo1，则Vm==22.38L/mol。8．出水口(CH3)2CHOH2溴丙烷与氢氧化钠溶液既能发生取代反应又能发生消去反应，两个反应在同一条件下同时发生【解析】（1）为了充分冷却蒸气，必须使冷凝管内充满冷却水，故需要低进高出，冷凝管a口是出水口；(2)2溴丙烷与NaOH溶液反应的生成物结构中存在CO键和OH键，则说明2溴丙烷在此条件发生了水解反应生成了(CH3)2CHOH和溴化钠；（3）挥发出来的乙醇经水洗后溶解在水中，2溴丙烷沸点较高经冷却后不会进入水中，要使酸性KMnO4溶液褪色，可能是在前面反应中还生成了难溶于水且沸点低的烯烃，所以反应方程式为：；（4）通过上述实验说明2溴丙烷与氢氧化钠溶液既能发生取代反应又能发生消去反应，两个反应在同一条件下同时发生。9．指示B中压强变化，避免气流过快引起压强过大防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率cBr2+2OH－=Br－+BrO－+H2O干燥产品（除去产品中的水）30%【分析】(1)图中B装置气体经过，但B中气体流速过快，则压强会过大，通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率，因此玻璃管的作用为指示B中压强变化，避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处，再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂，因为1，2一二溴乙烷的沸点为131℃，熔点为9.3℃，因此只能让1，2一二溴乙烷变为液体，不能变为固体，变为固体易堵塞导气管，因此合适冷却剂为c。(4)步骤③中加入1％的氢氧化钠水溶液主要是将1，2一二溴乙烷中的单质溴除掉，发生反应的离子方程式为Br2+2OH－=Br－+BrO－+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品（除去产品中的水）；单质溴为0.1mol，根据质量守恒得到1，2一二溴乙烷理论物质的量为0.1mol，因此该实验所得产品的产率为。【详解】(1)图中B装置气体经过，但B中气体流速过快，则压强会过大，通过观察B中玻璃管可以看出气体的流速和反应速率，因此玻璃管的作用为指示B中压强变化，避免气流过快引起压强过大，故答案为：指示B中压强变化，避免气流过快引起压强过大。(2)(ⅳ)中“先切断瓶C与瓶D的连接处，再加热三口瓶”的原因是防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率，故答案为：防止乙烯生成前装置中的热气体将溴吹出而降低产率。(3)装置D的烧杯中需加入冷却剂，因为1，2一二溴乙烷的沸点为131℃，熔点为9.3℃，因此只能让1，2一二溴乙烷变为液体，不能变为固体，变为固体易堵塞导气管，因此合适冷却剂为c，故答案为：c。(4)步骤③中加入1％的氢氧化钠水溶液主要是将1，2一二溴乙烷中的单质溴除掉，发生反应的离子方程式为Br2+2OH－=Br－+BrO－+H2O，故答案为：Br2+2OH－=Br－+BrO－+H2O。(5)步骤⑤中加入无水氯化钙的作用为干燥产品（除去产品中的水）；单质溴为0.1mol，根据质量守恒得到1，2一二溴乙烷理论物质的量为0.1mol，因此该实验所得产品的产率为，故答案为：干燥产品（除去产品中的水）；30%。10．沉淀不溶解或无明显现象BaCO3+2H+===Ba2++CO2↑+H2OBaSO4在溶液中存在BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32与Ba2+结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动b2I2e===I2由于生成AgI沉淀使B的溶液中c(I)减小，I还原性减弱实验ⅳ表明Cl本身对该原电池电压无影响，则c＞b说明加入Cl使c(I)增大，证明发生了AgI+ClAgCl+I【解析】【分析】（1）①BaCO3与盐酸反应放出二氧化碳气体，BaSO4不溶于盐酸；②实验Ⅱ中加入稀盐酸后有少量气泡产生，是BaCO3与盐酸反应放出二氧化碳；③实验Ⅱ中加入试剂Na2CO3后，发生反应是BaSO4+CO32=BaSO4+SO42，根据离子浓度对平衡的影响分析作答；（2）①要证明AgCl转化为AgI，AgNO3与NaCl溶液反应时，必须是NaCl过量；②I―具有还原性、Ag+具有氧化性，B中石墨是原电池负极；③B中滴入AgNO3(aq)生成AgI沉淀；④AgI转化为AgCl，则c(I－)增大，还原性增强，电压增大。【详解】①因为BaCO3能溶于盐酸，放出CO2气体，BaSO4不溶于盐酸，所以实验Ⅰ说明全部转化为BaSO4，依据的现象是加入盐酸后，沉淀不溶解或无明显现象；②实验Ⅱ是BaCl2中加入Na2SO4和Na2CO3产生BaSO4和BaCO3，再加入稀盐酸有少量气泡产生，沉淀部分溶解，是BaCO3和盐酸发生反应产生此现象，所以反应的离子方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；③由实验Ⅱ知A溶液为3滴0.1mol/LBaCl2，B为2mL0.1mol/L的Na2SO4溶液，根据Ba2++SO42=BaSO4，所以溶液中存在着BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO42(aq)，当加入浓度较高的Na2CO3溶液，CO32与Ba2+结合生成BaCO3沉淀，使上述平衡向右移动。所以BaSO4沉淀也可以转化为BaCO3沉淀。