資源簡介 探究實驗大題匯編(高考題+模擬題)學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________一、解答題1.(2023·廣東·高考真題)化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化,其數值Q可通過量熱裝置測量反應前后體系溫度變化,用公式計算獲得。(1)鹽酸濃度的測定:移取待測液,加入指示劑,用溶液滴定至終點,消耗溶液。①上述滴定操作用到的儀器有 。A. B. C. D. ②該鹽酸濃度為 。(2)熱量的測定:取上述溶液和鹽酸各進行反應,測得反應前后體系的溫度值()分別為,則該過程放出的熱量為 (c和分別取和,忽略水以外各物質吸收的熱量,下同)。(3)借鑒(2)的方法,甲同學測量放熱反應的焓變(忽略溫度對焓變的影響,下同)。實驗結果見下表。序號 反應試劑 體系溫度/反應前 反應后i 溶液 粉 a bii 粉 a c①溫度:b c(填“>”“<”或“=”)。② (選擇表中一組數據計算)。結果表明,該方法可行。(4)乙同學也借鑒(2)的方法,測量反應的焓變。查閱資料:配制溶液時需加入酸。加酸的目的是 。提出猜想:粉與溶液混合,在反應A進行的過程中,可能存在粉和酸的反應。驗證猜想:用試紙測得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應A和 (用離子方程式表示)。實驗小結:猜想成立,不能直接測反應A的焓變。教師指導:鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設計出實驗過程中無氣體生成的實驗方案。優化設計:乙同學根據相關原理,重新設計了優化的實驗方案,獲得了反應A的焓變。該方案為 。(5)化學能可轉化為熱能,寫出其在生產或生活中的一種應用 。2.(2022·廣東·高考真題)食醋是烹飪美食的調味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應用與其電離平衡密切相關。25℃時,的。(1)配制的溶液,需溶液的體積為 mL。(2)下列關于容量瓶的操作,正確的是 。 (3)某小組研究25℃下電離平衡的影響因素。提出假設。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會發生移動。設計方案并完成實驗用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定,記錄數據。序號Ⅰ 40.00 / / 0 2.86Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36…Ⅶ 4.00 a b 3:4 4.53Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1:1 4.65①根據表中信息,補充數據: , 。②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡 (填”正”或”逆”)向移動;結合表中數據,給出判斷理由: 。③由實驗Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動。實驗結論假設成立。(4)小組分析上表數據發現:隨著的增加,的值逐漸接近的。查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。對比數據發現,實驗VIII中與資料數據存在一定差異;推測可能由物質濃度準確程度不夠引起,故先準確測定溶液的濃度再驗證。①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點,消耗體積為,則該溶液的濃度為 。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標注滴定終點 。②用上述溶液和溶液,配制等物質的量的與混合溶液,測定pH,結果與資料數據相符。(5)小組進一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準確測定的?小組同學設計方案并進行實驗。請完成下表中Ⅱ的內容。Ⅰ 移取溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液Ⅱ ,測得溶液的pH為4.76實驗總結 得到的結果與資料數據相符,方案可行。(6)根據可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱酸及其用途 。3.(2021·廣東·高考真題)含氯物質在生產生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認這是一種新元素組成的單質,并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。(1)實驗室沿用舍勒的方法制取的化學方程式為 。(2)實驗室制取干燥時,凈化與收集所需裝置的接口連接順序為 。(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中 已分解。檢驗此久置氯水中存在的操作及現象是 。(4)某合作學習小組進行以下實驗探究。①實驗任務。通過測定溶液電導率,探究溫度對溶解度的影響。②查閱資料。電導率是表征電解質溶液導電能力的物理量。溫度一定時,強電解質稀溶液的電導率隨溶液中離子濃度的增大而增大;離子濃度一定時,稀溶液電導率隨溫度的升高而增大。25℃時,。③提出猜想。猜想a:較高溫度的飽和溶液的電導率較大。猜想b:在水中的溶解度。④設計實驗、驗證猜想。取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的飽和溶液),在設定的測試溫度下,進行表中實驗1~3,記錄數據。實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導率/1 Ⅰ:25℃的飽和溶液 252 Ⅱ:35℃的飽和溶液 353 Ⅲ:45℃的飽和溶液 45⑤數據分析、交流討論。25℃的飽和溶液中, 。實驗結果為。小組同學認為,此結果可以證明③中的猜想成立,但不足以證明猜想成立。結合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。⑥優化實驗。小組同學為進一步驗證猜想,在實驗1~3的基礎上完善方案,進行實驗4和5。請在答題卡上完成表中內容。實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導率/4 Ⅰ5⑦實驗總結。根據實驗1~5的結果,并結合②中信息,小組同學認為猜想也成立。猜想成立的判斷依據是 。4.(2024·廣東廣州·一模)完成下列問題。(1)室溫下,甲同學取相同體積的和溶液混合,探究濃度對反應速率的影響,實驗記錄如下:實驗編號 1 2 3 4 5從混合到出現棕黃色時間 13①該反應的化學方程式為 。②通過分析比較上表數據,得到的結論是 。(2)乙同學用替代進行上述實驗,未觀察到溶液變為棕黃色,推測原因是酸性對氧化性有影響,乙同學提出猜測并進行如下探究。提出猜想:其他條件相同時,酸性越強,氧化劑的氧化性越強。查閱資料:原電池中負極反應一定時,正極氧化劑的氧化性越強,則兩極之間電壓越高。設計實驗、驗證猜想:利用如圖裝置進行下表實驗1~4,記錄數據。序號 溶液 電壓表讀數1 溶液、3滴稀2 溶液、3滴濃3 溶液、3滴稀4 溶液、3滴濃①實驗1和2中正極的電極反應式為 。②由實驗1和2可知,酸性越強,的氧化性越強,作出該判斷的依據是 。③測得,說明酸性對的氧化性幾乎無影響,解釋原因: 。實驗結論:若氧化劑被還原時有參加反應,酸性越強,氧化劑的氧化性越強;若氧化劑被還原時沒有參加反應,酸性對氧化劑的氧化性幾乎沒有影響。遷移拓展:綜合上述探究結果,丙同學進一步提出猜想,其他條件相同時,氧化劑濃度越大,其氧化性越強。(3)結合乙同學的實驗2,丙同學補充進行實驗5,驗證猜想成立,完成下表中的內容:序號 溶液a 電壓表讀數5猜想成立的依據是: 。5.(2024·廣東深圳·一模)實驗室利用以銅為電極電解稀溶液的方法測定的值。Ⅰ.電解液的配制:(1)將 溶液配制為 溶液。①量取濃時,適宜的量筒規格為 (填標號)。A.10 mL B.25 mL C.50 mL D.100 mL②配制溶液時,進行如下操作:溶解→冷卻→操作ⅰ→洗滌→注入一混勻→定容→操作ⅱ→裝瓶貼標簽下圖 、 (填標號)所示操作依次為操作ⅰ、操作ⅱ。Ⅱ.值的測定:通過測定陽極銅片質量的變化量和通過電路的電量,結合兩者之間的關系進行計算(已知:一個電子的電量為,)。(2)在20℃、101 kPa下,電流為0.2 A,以精銅片為電極,電解溶液,10 min后關閉電源。觀察和測量結果如下:a.陽極上有少量氣泡產生,且銅片質量減少;b.陰極上有大量氣泡產生;c.電解質溶液變藍。①為準確測量,電解前需將已除去油污的銅片 ,并用蒸餾水洗凈擦干后再稱重。②經檢驗,陽極上產生的氣體為,電極反應為 ;該副反應的發生,可能導致的測定值比其理論值 (填“偏大”或“偏小”)。(3)為避免陽極副反應的發生,探究實驗條件的影響。查閱資料:電解過程中,電解電壓低將導致反應速率慢,電壓高則易引發電極副反應。電流強度相同時,電壓與電解質溶液的濃度成反比。提出猜想:猜想ⅰ:電流強度越大,越容易引發電極副反應。 猜想ⅱ:硫酸濃度越低,越容易引發電極副反應。進行實驗:其他條件相同時,進行如下表實驗,利用電流傳感器測定通過電路的電量,并測算3 min內陽極銅片質量的減少量。實驗編號 理論電流 實測電量 溶液的體積 蒸餾水的體積 陽極銅片減少的質量1 0.1 18.33 0 0.00602 0.1 18.34 20 180 0.00553 0.2 36.70 0.00954 0.3 55.02 20 180 0.0130①根據表中信息,補充數據: , 。②由實驗2、3和4可知,猜想ⅰ成立,結合表中數據,給出判斷理由: 。③根據實驗1~4相關數據,由實驗 (填實驗編號)測算的值誤差最小。實驗結論:④根據最優實驗條件的數據計算, (已知:)。6.(2023·廣東廣州·一模)醋酸鈉是一種常用的防腐劑和緩沖劑。(1)配制溶液,需要稱量醋酸鈉晶體(,)的質量為 。實驗需要的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、量筒、 (從下列圖中選擇,寫出名稱)。(2)某小組探究外界因素對水解程度的影響。甲同學設計實驗方案如下(表中溶液濃度均為):i.實驗 和 (填序號),探究加水稀釋對水解程度的影響;ii.實驗1和3,探究加入對水解程度的影響;iii.實驗1和4,探究溫度對水解程度的影響。序號 溫度1 25℃ 40.0 0 02 25℃ 4.0 0 36.03 25℃ 20.0 10.04 40℃ 40.0 0 0①根據甲同學的實驗方案,補充數據: 。②實驗測得,該結果不足以證明加入促進了的水解。根據 (填一種微粒的化學式)的濃度增大可以說明加入能促進的水解。③已知水解為吸熱反應,甲同學預測,但實驗結果為。實驗結果與預測不一致的原因是 。(3)小組通過測定不同溫度下的水解常數確定溫度對水解程度的影響。查閱資料:,為溶液起始濃度。試劑:溶液、鹽酸、計。實驗:測定40℃下水解常數,完成下表中序號7的實驗。序號 實驗 記錄的數據5 取溶液,用鹽酸滴定至終點 消耗鹽酸體積為6 測40℃純水的7在50℃和60℃下重復上述實驗。數據處理:40℃, (用含、、的計算式表示)實驗結論:,溫度升高,促進水解。7.(2023·廣東廣州·二模)某小組從電極反應的角度研究物質氧化性和還原性的變化規律。(1)實驗室以和濃鹽酸為原料制取氯氣的化學方程式為:。該反應的氧化產物是 。將該反應設計成原電池,氧化反應為,還原反應為 。(2)當氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在和鹽酸。小組同學分析認為隨著反應的進行、的氧化性和Cl的還原性均減弱,為此進行探究。實驗任務 探究離子濃度對氧化性的影響提出猜想猜想a:隨減小,的氧化性減弱。猜想b:隨增大,的氧化性減弱。查閱資料 電極電勢(φ)是表征氧化劑的氧化性(或還原劑的還原性)強弱的物理量。電極電勢越大,氧化劑的氧化性越強;電極電勢越小,還原劑的還原性越強。驗證猜想 用0.10溶液、0.10溶液和蒸餾水配制混合液(溶液總體積相同),將電極置于混合液中測定其電極電勢φ,進行表中實驗1~3,數據記錄。實驗序號 V()/mL V()/mL V()/mL 電極電勢/V1 20 20 02 m n 103 20 10 10①根據實驗1和2的結果,猜想a成立。補充數據:m= ,n= 。②根據實驗1和3的結果,猜想b成立。判斷依據是 (用電極電勢關系表示)。探究結果 固液混合物A中仍存在和鹽酸的原因是隨著反應進行,溶液中減小、增大,氧化性減弱。③根據上述探究結果,小組同學作出如下推斷:隨增大,還原性增強。實驗驗證:在固液混合物A中加入 (填化學式)固體,加熱。證明推斷正確的實驗現象是 。(3)根據電化學的相關知識,小組同學分別利用電解池(圖1)和原電池(圖2)裝置,成功實現了銅與稀硫酸制氫氣。①圖1中陽極的電極反應式為 。②結合(2)的探究結論,圖2中試劑X是 ,試劑Y是 。可選試劑:稀硫酸、溶液、NaOH溶液、溶液、溶液(濃度均為1.0)8.(2023·廣東深圳·一模)某學習小組將Cu與的反應設計為原電池,并進行相關實驗探究。回答下列問題:I.實驗準備(1)稀硫酸的配制①配制的溶液,需溶液的體積為 mL。②在實驗室配制上述溶液的過程中,下圖所示儀器,需要用到的是 (填儀器名稱)。(2)Cu與在酸性條件下反應的離子方程式為 。II.實驗探究【實驗任務】利用相關原電池裝置進行實驗,探究物質氧化性或還原性的影響因素。【查閱資料】其他條件相同時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,原電池的電壓越大。【進行實驗】(3)利用下表所示裝置進行實驗1~4,記錄數據。裝置 實驗 序號 燒杯中所加試劑 電壓表 讀數30%1 30.0 / 10.02 30.0 1.0 9.03 30.0 2.0 8.04 35.0 1.0已知:本實驗條件下,對電壓的影響可忽略。①根據表中信息,補充數據: 。②由實驗2和4可知, (填“大于”或“小于”或“等于”),說明其他條件相同時,溶液的濃度越大,其氧化性越強。(4)由(3)中實驗結果,小組同學對“電壓隨pH減小而增大”可能的原因,提出了以下兩種猜想:猜想1:酸性條件下,的氧化性隨pH減小而增強。猜想2:酸性條件下,Cu的還原性隨pH減小而增強。為驗證猜想,小組同學在(3)中實驗1~4的基礎上,利用下表裝置進行實驗5~-7,并記錄數據。裝置 實驗 序號 操作 電壓表 讀數5 /6 ①向 (填“左”或“右”)側燒杯中滴加溶液。7 向另一側燒杯中滴加溶液②實驗結果為:、 ,說明猜想2不成立,猜想1成立。(5)已知Cu與反應時,加入氨水可形成深藍色的。小組同學利用(4)中實驗5的裝置繼續探究,向左側燒杯中滴加5.0mL一定濃度的氨水,相比實驗5,電壓表讀數增大,分析該電壓表讀數增大的原因: 。【實驗結論】物質的氧化性(或還原性)強弱與其濃度、pH等因素有關。9.(2024·廣東江門·一模)乙烯是重要的化工原料。某小組同學制備乙烯并探究乙烯與溴水反應的產物。I.制備乙烯如圖所示為制備純凈的乙烯的部分實驗裝置。(1)儀器i的名稱為 ;制備乙烯的化學方程式為 。(2)NaOH溶液的作用為 。(3)寫出一種乙烯在生產或生活中的應用: 。Ⅱ.探究乙烯和溴水反應的產物提出猜想1:發生加成反應只生成1,2-二溴乙烷。驗證猜想1實驗操作 預期實驗現象 實際實驗現象向一定濃度的溴水中勻速通入足量純凈的乙烯氣體,并用pH傳感器檢測溶液pH的變化。 ,溶液的pH變大 溴水褪色,溶液沒有明顯的分層現象,溶液的pH變小(4)請補充預期實驗現象: 。預期實驗現象中pH變大,請利用平衡移動的原理說明原因: 。提出猜想2:發生取代反應生成1-溴乙烯(實驗條件下為不溶于水的無色氣體)和HBr。驗證猜想2實驗裝置 實驗操作 實驗現象 實驗結論1.向裝置中加入足量的溴水,同時打開活塞a、b,下壓鐘罩排盡體系內空氣后關閉活塞a; 2.通入適量的乙烯,排出鐘罩內部分澳水后,關閉活塞b。靜置一段時間 猜想2不成立說明:通入的乙烯不能過量,要確保溴水未完全褪色。(5)證明猜想2不成立的實驗現象為 ;通入的乙烯不能過量的原因為 。查閱資料乙烯與Br2反應生成1,2-二溴乙烷的機理如下圖所示:說明:“---”表示共價鍵未完全斷裂或形成。教師指導:乙烯與溴水反應時,第①步和第②步與上述機理相同,第③步主要是H2O參與了反應,導致溶液的pH變小。(6)基于第③步中H2O參與反應,寫出乙烯與溴水反應的化學方程式: 。10.(2024·廣東·模擬預測)某學習小組欲探究苯酚的化學性質。回答下列問題:Ⅰ.探究苯酚的酸性。小組分別進行了下列實驗:實驗編號 實驗內容 實驗現象實驗1 向盛有苯酚溶液的試管中逐滴加入5%NaOH溶液并振蕩 無明顯現象實驗2 向盛有苯酚濁液的試管中逐滴加入5%NaOH溶液并振蕩 溶液變澄清實驗3 向盛有苯酚溶液的試管中加入幾滴紫色石蕊溶液 無明顯現象(1)實驗 (填編號)的對比現象能說明苯酚的酸性較弱。(2)為進一步探究苯酚的酸性,學習小組采用電位滴定法進行測定。分別取20mL濃度均為的鹽酸、醋酸溶液、苯酚溶液、乙醇溶液于四個50mL的燒杯中,用電導率傳感器測定其電導率,用數據采集器和計算機進行分析,數據結果如圖所示:①苯酚溶液的電導率曲線為 (填圖中字母)。②推測、、的酸性強弱: (用結構簡式表示)。Ⅱ.探究苯酚與溴水的反應。設計實驗相關量如表所示,分別向蒸餾水和苯酚溶液中逐滴滴入濃溴水,同時進行磁力攪拌,觀察并記錄電導率的變化,電導率隨時間的變化曲線如圖所示:物質 溶液濃度 溶液體積 加入濃溴水滴數蒸餾水 0 30 10苯酚溶液 0.1(3)根據實驗信息推測, , 。(4)苯酚溶液與濃溴水反應的電導率曲線為 (填圖中字母);根據曲線信息推斷該反應為 (填“取代”或“加成”)反應;結合化學反應方程式和必要的文字說明推斷理由: 。(5)實驗采用的苯酚溶液為稀溶液,溴水為濃溶液,若兩者的濃度關系相反,則產生的后果是 。(6)寫出苯酚在生產生活中的一種用途: 。11.(2024·廣東佛山·一模)碘是生物必需的一種微量元素,海帶、海藻等食物含碘量最為豐富.某小組通過實驗提取并測定干海帶中碘的含量.回答下列問題:Ⅰ.從海帶中提取碘.該小組同學按如圖實驗流程進行實驗:(1)步驟i中需要用到含硅酸鹽材質的儀器有 (填儀器名稱)。(2)步驟iii中雙氧水的作用是 (用離子方程式表示)。Ⅱ.滴定法測海帶中碘的含量。用滴定的水溶液,淀粉溶液作指示劑。原理為:,(3)用酸式滴定管量取的水溶液時常需要排出氣泡,操作是 。(4)小組同學進行了實驗測定,在滴定終點附近,反復變回藍色,一直測不到終點。①提出猜想猜想1:碘離子被 氧化;猜想2:碘離子被步驟iii中過量的氧化;②驗證猜想序號 實驗操作 實驗現象 結論1 取少量原海帶浸出液,加入硫酸酸化,再滴加幾滴淀粉溶液,鼓入空氣 待測液始終保持無色 猜想1不成立2 將2mLKI溶液、2滴溶液、2滴淀粉溶液和1滴溶液混合配制待測液,用溶液滴定 猜想2不成立③查閱資料 小組同學認為可能是反應速率不同造成的,氧化的速率 (填“快于”或“慢于”)還原的速率,導致待測液反復變為藍色。④優化設計 鑒于反應終點無法到達的問題,請提出合理的修正方案 。⑤完成實驗 小組同學修正方案后,取5.000 g干海帶進行測定,消耗15.75 mL 溶液,則干海帶中碘的含量為 mg/g(保留2位有效數字)。12.(2024·廣東江門·一模)某化學興趣小組模擬工業上用純堿溶液與制備,并探究產品的性質和純度。已知:25℃時,的電離常數:,;的電離常數:,;的溶度積常數:。Ⅰ.性質探究(1)若用與鹽酸反應制備干燥時,凈化、收集和尾氣處理所需裝置的接口連接順序為 ,其中飽和溶液中發生反應的離子方程式為 。(2)該小組同學用試管取2mL0.5mol/L溶液,逐滴加入2mL0.5mol/L溶液,振蕩,溶液由黃色變為紅褐色,未觀察到氣體和沉淀生成。①甲同學認為發生了相互促進的水解反應,生成了膠體,用激光筆照射試管,預期的現象為 。②若上述水解過程存在反應:,則25℃時該反應的化學平衡常數K= (代入數據列出計算式)。③乙同學認為可能同時發生反應:,并設計實驗驗證:取少量用蒸餾水稀釋后的反應液于試管中,再滴加 溶液,觀察現象。A.KSCN B. C. D.Ⅱ.含量探究(3)已知所得產物含有少量(無其他雜質),25℃時相同質量的和分別溶于等量的水后,體積基本相同。①25℃時質量分數相同的兩種溶液,溶液的pH 溶液。A.大于 B.小于 C.等于 D.無法判斷②丙同學設計實驗探究實驗產品是否符合化工行業標準。查閱資料 合格品的行業標準是質量分數高于93%。提出假設 實驗產品中質量分數高于93%。實驗方案 常溫下完成下述實驗:步驟1:用100.0mL水溶解0.7g和9.3g,測得;步驟2: ,測得;數據分析:a b(填“>”、“<”或“=”)。實驗結論 假設成立。13.(2024·廣東汕頭·一模)Ⅰ.又稱臭堿、硫化堿,實驗室擬用以下方案研究的性質。(1)用離子方程式說明溶液呈堿性的原因 。(2)向的酸性溶液(pH=0)中滴加10滴同濃度的溶液,觀察到溶液紫色變淺(pH>1),生成棕褐色沉淀(),說明具有還原性。有同學預測該反應中轉化為,該預測 (填“正確”或“不正確”),原因是 。Ⅱ.探究向溶液中滴加溶液的反應本質。反應原理預測:發生氧化還原反應或發生完全雙水解反應已知:單質硫在酒精中的溶解度隨乙醇質量分數的增大而增大 (3)根據試管a中的“局部產生紅褐色沉淀”現象,推測與局部發生強烈雙水解反應,生成和 (填化學式)。(4)推測c中的沉淀為,根據b到c的實驗現象,推測紅褐色消失發生的離子方程式為 。(5)取c中黑色固體,洗凈后分別置于兩支試管i、ii中進行如下實驗:序號 實驗步驟 現象i 加入過量稀鹽酸,充分振蕩 黑色沉淀完全溶解,溶液出現淡黃色渾濁,放出少量臭雞蛋味道氣體ii 向試管中加入________,振蕩、靜置,取上層清液少許加入蒸餾水中 未見淡黃色渾濁出現試管i中涉及的化學反應方程式為 ,試管ii中加入的試劑為 ,結合試管i、ii現象,推測黑色固體中 (填“含有”或“不含有”)FeS,原因是 。14.(2024·廣東廣州·二模)化學是一門以實驗為基礎的學科。某學習小組探究、能否將氧化,開展如下活動。(1)用固體配制溶液,下列儀器中用到的有 (填名稱)。(2)設計如下實驗:實驗現象A中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍B中產生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍C中產生黑色沉淀,滴加溶液,變紅A中反應的離子方程式為 ,說明氧化性:。(3)甲同學依據B中現象得出不能氧化,乙同學表示不同意,依據是 。(4)已知。將和溶液等體積混合,混合后溶液中 。預測可能是、濃度很小,氧化性、還原性很弱,二者直接接觸不發生氧化還原反應。(5)乙同學設計了如圖實驗:①鹽橋中電解質使用 (填“”或“”)。②K閉合時,指針偏轉,“石墨1”電極反應為 。③丙同學測得溶液的,認為可能是氧化了。設計實驗驗證該猜想,將上述 (填“左燒杯”或“右燒杯”)中的溶液換成 指針不偏轉,丙同學猜想不成立。綜上所述:、都能將氧化,但與直接接觸時主要發生沉淀反應。15.(2024·廣東韶關·二模)某校化學學習小組探究與溶液的反應,裝置如下圖所示,分液漏斗中盛有濃硫酸,錐形瓶中裝有固體。回答下列問題:【實驗準備】(1)寫出實驗中制備的化學方程式 。(2)配制100mL溶液用到的主要玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 。【實驗探究】向3mL溶液中通入,觀察到溶液立即由黃色變成紅棕色,放置12小時后,,紅棕色消失,溶液變為淺綠色。結合已有知識,針對溶液呈紅棕色學習小組提出以下猜想:猜想1:水解產生了紅棕色的膠體;猜想2:與溶液中某種價含硫微粒形成了紅棕色的配合物。(3)為驗證上述猜想,甲同學用激光筆照射該紅棕色溶液, ,證明猜想1不成立。(4)乙同學查閱文獻得知猜想2正確,并設計了下表3組實驗,以確定紅棕色配合物的配體是、、中的哪一種(實驗均在常溫下進行)。組別 溶液1(1mL) 溶液2(2mL) 現象a 溶液 的飽和溶液 溶液1和溶液2混合后,組別a、b、c所得溶液紅棕色依次加深。b 的飽和溶液,用固體調節.c 的飽和溶液,用固體調節已知:常溫下,溶液中價含硫微粒物質的量分數隨pH變化曲線如圖所示。分析以上實驗結果及有關信息可知,紅棕色配合物中的配體是 (填寫微粒符號),依據的實驗證據是 。(5)丙同學查閱資料得知:利用分光光度計可測定溶液中有色物質的吸光度,吸光度,其中k為摩爾吸收系數;L為液層厚度即光路長度,在實驗中液層厚度保持一致;c為有色物質的濃度。丙同學經過思考,認為乙同學的實驗方案不嚴謹,除了pH會影響溶液紅棕色的深淺,還有一個因素也可能會影響溶液紅棕色的深淺。于是設計如下實驗進行探究,請幫助該同學完成實驗方案,填寫下表中空白處。實驗序號 操作 吸光度1 把1mL 0.1mol/L溶液與2mL飽和溶液混合均勻,溶液變成紅棕色,測定溶液中紅棕色物質的吸光度。2 ,測定溶液中紅棕色物質的吸光度。實驗結果討論:若,則該因素不影響溶液紅棕色的深淺;若,則該因素會影響溶液紅棕色的深淺。(6)丁同學查閱資料得知:配合物在溶液中存在解離平衡,如:。丁同學設計實驗,利用分光光度計測定上述溶液中紅棕色物質的吸光度,證明解離平衡的存在。請完成表中內容。實驗限選試劑為:溶液,溶液,固體,固體實驗序號 操作 吸光度 結論3 向3mL 0.1mol/L溶液中通入,溶液立即由黃色變成紅棕色,測定溶液中紅棕色物質的吸光度4 ,測定溶液中紅棕色物質的吸光度 (填“大于”、“小于”或“等于”) 平衡向 移動(填“左”或“右”)16.(2024·廣東梅州·一模)某小組同學探究鐵離子與苯酚的反應。已知:;為紫色配合物。(1)配制苯酚溶液,需要用到的玻璃儀器有:燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、 。(2)中,提供空軌道用以形成配位鍵的微粒是 ,配位數為 。(3)探究鐵鹽種類和pH對苯酚與顯色反應的影響。查閱資料:ⅰ.對苯酚與的顯色反應無影響;ⅱ.對特定波長光的吸收程度(用吸光度A表示)與濃度在一定范圍內成正比。提出猜想:猜想1:對苯酚與的顯色反應有影響猜想2:對苯酚與的顯色反應有影響猜想3:對苯酚與的顯色反應有影響進行實驗:常溫下,用鹽酸調節pH,配制得到pH分別為a和b的溶液();用硫酸調節pH,配制得到pH分別為a和b的溶液。取4支試管各加入苯酚溶液,按實驗1~4分別再加入0.1mL含的試劑,顯色10min后用紫外一可見分光光度計測定該溶液的吸光度(本實驗條件下,pH改變對水解程度的影響可忽略)。序號 含的試劑 吸光度溶液 溶液1 / A12 / A23 / A34 / A4結果討論:實驗結果為①根據實驗結果,小組同學認為此結果不足以證明猜想3成立的理由是 。②為進一步驗證猜想,小組同學設計了實驗5和6,補充下表中試劑M為 。(限選試劑:NaCl溶液、溶液、NaCl固體、固體)。序號 含的試劑 再加入的試劑 吸光度溶液 溶液5 / NaCl固體 A56 / 試劑M A6③根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想1不成立,猜想2成立,且對苯酚與的顯色反應起抑制作用,得出此結論的依據是:、A1 A6(填“>”“<”或者“=”)。④根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想3成立,且對與苯酚的顯色反應有抑制作用,從化學平衡角度解釋其原因是 。(4)通過以上實驗結論分析:與苯酚相比,對羥基苯甲酸()與溶液發生顯色反應 (填“容易”或“更難”)。(5)實驗室中常用某些配合物的性質進行物質的檢驗,請舉一例子并說明現象 。17.(2024·廣東湛江·二模)Fe(OH)2具有較強的還原性,新制的白色Fe(OH)2會逐漸轉變為灰綠色,使學生誤認為氫氧化亞鐵的顏色是灰綠色。為能較長時間觀察到白色Fe(OH)2,某實驗小組做了如下探究實驗。(1)配制實驗所需一定物質的量濃度的溶液備用,配制溶液時所用儀器有托盤天平、燒杯、量筒、玻璃棒、 、 。(2)實驗時發現即使是用煮沸過的蒸餾水配制實驗所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也僅能存在幾分鐘,其原因可能是 。(3)甲同學按如圖a所示操作制備Fe(OH)2 (溶液均用煮沸過的蒸餾水配制)。擠入少量NaOH溶液后,立即出現白色沉淀,但很快變成淺綠色,一會兒后變為灰綠色,最終變為紅褐色。請分析固體變色的原因: 。(4)乙同學經查閱資料后設計了如圖b所示的裝置(溶液均用煮沸過的蒸餾水配制),能較長時間觀察到白色Fe(OH)2。①該反應的原理為 (用離子方程式表示)。②結合原理和裝置特點分析能較長時間觀察到白色Fe(OH)2的原因: 。(5)實驗試劑最佳濃度探究:采用不同濃度的試劑進行實驗,記錄如下。c(NaHCO3)/(mol/L) c(FeSO4)/(mol/L) 1.0 1.5 2.01.0 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率較快 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率迅速穩定時間 3.5 min 9 min 24 min1.5 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率較快 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率迅速穩定時間 13 min 15 min 22 min2.0 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率加快 常溫下無現象,加熱后產生白色沉淀穩定時間 3 min 8 min 30 min①由以上實驗可得到的規律是 。②NaHCO3溶液的濃度為1.5 mol/L時,FeSO4溶液的最佳濃度為 (填“1.0”“1.5”或“2.0”)mol/L。(6)實驗創新:延長Fe(OH)2沉淀的穩定時間還可以采取的措施為 (任寫一條)。18.(23-24高三下·廣東廣州·開學考試)冰糖雪梨銀耳湯是經典粵式甜品之一、保鮮銀耳的傳統處理方法是用SO2熏蒸,但可能會造成亞硫酸鹽殘留,亞硫酸鹽含量過多不利于人體健康。某研究小組為了更準確檢測銀耳中亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:實驗操作:將10g銀耳樣品和200mL水裝入三頸燒瓶,再加入過量磷酸,加熱煮沸。通入氮氣將產生的蒸汽帶入裝有100mL水、指示劑和0.30mL0.010mol L-1碘標準溶液的錐形瓶中。同時用該碘標準溶液滴定至終點,消耗了碘標準溶液1.00mL。做空白實驗,儀器a中消耗了碘標準溶液0.10mL。(1) Na2SO3溶液呈堿性,原因是 (用離子方程式表示)。(2)儀器的名稱是 。(3)實驗中的指示劑可選用 。(4)已知:。解釋加入H3PO4,能夠生成SO2的原因 。(5)實驗中,與SO2反應的V(I2)= mL。該銀耳樣品中亞硫酸鹽的含量為 mg kg-1 (以SO2計算,結果保留三位有效數字)。(6)進一步研究錐形瓶內發生的化學反應。某資料顯示,HI可能是水溶液中SO2歧化反應的催化劑,反應過程如下:反應I:反應ii:為探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系,實驗如下:分別將10mL SO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)編號 2mL試劑的成分 現象A 溶液變黃,一段時間后出現渾濁B 無明顯現象C 溶液變黃,出現渾濁比A快D 棕褐色很快褪色,變成黃色,出現渾濁比A快①對比實驗A、B、C,可得出的結論是 。②比較反應i和反應ii的速率:v(i) v(ii)(填“>”“<”或“=”)。③依據以上實驗,實驗D中出現渾濁比A快的原因是 。19.(2024·廣東湛江·一模)Na2S2O3標準溶液是氧化還原反應中常用的還原性標定試劑,但是固體通常含有一些雜質,且易風化和潮解,Na2S2O3溶液也容易被O2氧化。因此,Na2S2O3標準溶液配制好后常用進行標定。但是由于與Na2S2O3反應的產物有很多種,不能按確定的反應式進行,故無法通過氧化還原滴定法確定濃度。故應先用與過量的KI反應,定量生成,再用Na2S2O3滴定,發生反應的化學方程式為:、。我們將這種與聯用的方法稱為碘量法,碘量法是分析化學中常用的分析方法,常用于一些無法直接滴定的反應的物質的間接滴定。已知:與KI的反應需要一定時間才能進行得比較完全,故需放置約5 min。(1)標準溶液的配制:①配制480 mL 0.1 mol/L的標準溶液需要用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管、 。②將下述實驗步驟A到F按實驗過程先后次序排列 。(2)標準溶液的標定:取20.00 mL 0.017 mol/L 溶液于250 mL錐形瓶中,加5 mL 6 mol/L HCl溶液,再加入10 mL 100 g/L KI溶液,搖勻后用牛皮紙扎緊瓶口,靜置約5分鐘。用溶液滴定至淺黃色后加入2 mL淀粉指示劑,繼續滴定至終點,平行測定3次,計算標準溶液的濃度。①用 量取220.00 mL 0.017 mol/L 溶液。②加入KI搖勻后用牛皮紙扎緊瓶口的目的是 。③如何判定滴定結束? 。④列式并計算標準溶液的濃度。溶液 KI溶液20.00 mL 0.017 mol/L 10 mL 100 g/L 20.3520.4520.4021.20(3)借鑒(2)的方法,用碘量法測量溶液的物質的量濃度:量取25.00 mL待測液于250 mL錐形瓶中,加入2 mol/L 溶液25 mL,再加入10% KI溶液10 mL,然后用已知濃度的溶液滴定到淡黃色,加0.5%的淀粉溶液3 mL,用溶液繼續滴定至終點。①滴定時需加入硫酸。能否用鹽酸代替硫酸,為什么? 。②寫出溶液與KI反應的離子方程式 。(4)借鑒(3)的方法,某小組用碘量法測量磷酸鐵鋰溶液中的物質的量濃度。提出問題:與是可逆反應,的存在是否會影響滴定?實驗驗證:①在磷酸鐵鋰溶液中加入過量的KI,靜置一段時間后,加入KSCN,觀察到溶液顏色變紅;請寫出與反應的離子方程式: 。②取標準量的磷酸鐵鋰溶液,分成兩組,其中一組加入過量的KI溶液,另一組加入等量的水。再分別使用溶液進行標定,發現消耗的溶液體積相同。實驗小結:是否會影響滴定: 。20.(2024·廣東·一模)氨基甲酸銨是一種重要的化工原料,可用于藥物合成、制備化學肥料、滅火劑或洗滌劑等。某化學興趣小組用如圖所示裝置制取氨基甲酸銨:已知:①制取氨基甲酸銨反應為: 。②氨基甲酸銨溶于水后生成和。回答下列問題:(1)儀器甲的名稱是 ,裝置2的作用是除去中的水蒸氣,其盛裝的試劑是 。(2)裝置7是實驗室制備氨氣,其化學方程式為 。(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是 。(4)實驗制得產品,其中可能含有碳酸氫銨雜質(不考慮碳酸氫銨與一水合氨的之間的反應)。設計方案進行成分探究,請填寫表中空格。限選試劑:蒸餾水、稀硝酸、溶液、澄清石灰水、溶液、稀鹽酸。實驗步驟 預期現象和結論步驟1:取固體樣品于試管中,加入蒸餾水至固體溶解 得到無色溶液步驟2:向試管中繼續加入足量澄清石灰水步驟3:過濾、洗滌、 后稱量,沉淀質量為 證明樣品中有碳酸氫銨通過計算氨基甲酸銨的質量分數是 。(保留小數點后兩位)[、](5)氨基甲酸銨易分解,用如圖所示裝置測定時該分解反應的化學平衡常數,實驗步驟如下:(Ⅰ)關閉,打開和,開啟真空泵抽氣至測壓儀數值穩定后關閉。(Ⅱ)關閉, ,讀取壓強數值。測得時壓強為。①請在空白處完善步驟Ⅱ的實驗操作。②若步驟I中測壓儀數值未穩定即關閉,測量值 (選填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。21.(2024·廣東茂名·二模)可用于食品工業、農業、染料業等,以下進行其性質的探究。(1)的制備實驗室可用固體和75%硫酸制備,其化學方程式為: 。(2)的收集為收集純凈的可用如圖所示裝置,則連接順序為發生裝置→ →e。(3)的性質探究ⅰ)探究與水的反應。將注射器中的水注入三頸燒瓶中,測得壓強隨時間變化如下圖所示:①計算0~50s燒瓶內的變化速率 。②ab段變化及溶液的pH減小,表明與水發生反應,其方程式為 ,該反應的產物不穩定,可通過以下實驗證明,請補充操作填在表格橫線中。操作 100s內壓強變化/kPa待燒瓶中壓強穩定后,將其置于熱水浴中,重新測定壓強變化若 ,證明該反應產物不穩定。ⅱ)探究使品紅溶液褪色的原因操作1:將通入品紅溶液中,品紅溶液褪色。③猜想:能使品紅褪色的含硫微粒可能為、、 。已知:品紅是一種棕紅色晶體狀有機染料,微溶于水,溶于乙醇和酸,溶液呈紅色。④實驗設計:小組結合以上信息,設計如下實驗證明使品紅褪色的微粒不是請完成表格。操作2 現象不褪色22.(2024·廣東肇慶·二模)二氧化硫是重要的化工原料。某實驗小組欲制備SO2并探究其相關反應。Ⅰ.SO2的制備(1)實驗小組以亞硫酸鈉(Na2SO3)粉末和70%的硫酸為原料制取SO2,并要求能夠控制反應速率,下列可選用的儀器是 (填標號)。Ⅱ.SO2與FeCl3溶液相關反應的探究實驗事實:小組同學向1mL0.5mol/LFeCl3溶液中通入SO2至飽和,溶液先變成紅色,靜置5min后溶液紅色變淺,慢慢變為黃色,靜置9h后溶液變為綠色。提出問題:溶液變為紅色與什么微粒有關?查閱資料:①Fe3+易與陰離子形成配合物,且Fe(Ⅲ)配合物常呈現特殊顏色。②SO2溶液中,存在的含有硫元素的微粒有SO2、H2SO3、和。提出猜想:a.溶液變為紅色與有關;b.溶液變為紅色與有關。實驗驗證:為驗證猜想,小組同學做了如下實驗。實驗 實驗操作 實驗現象① 取1mL1mol/LFeCl3溶液于試管中,加入3mL1mol/LNa2SO3溶液,觀察5min內的顏色變化 溶液變為紅色② 取1mL1mol/LFeCl3溶液于試管中,加入___________溶液,觀察5min內的顏色變化 溶液變為紅色(2)完成表格:實驗②中加入 溶液。上述兩個實驗中溶液都變為紅色,因此無法得出實驗結論。進一步驗證:為進一步驗證猜想,小組同學配制系列溶液并測量其吸光度,繪制出右圖曲線。測量溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+amL1mol/LNa2SO3溶液+bmL1mol/LNaHSO3溶液參比溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+0.5mL1mol/LNa2SO3溶液+7mL蒸餾水圖中A、B、C三點對應加入各試劑的體積如表所示。點 1mol/LFeCl3/mL 1mol/LNa2SO3/mL 1mol/LNaHSO3/mLA 0.5 4.0 0.0B a bC 0.0 4.0說明:①已知吸光度大小與溶液中紅色物質濃度成正比。②參比溶液的作用是空白對照,設定參比溶液的吸光度為0。(3)補充上表中數值,其中a= ,b= 。實驗結論(4)根據以上實驗,可以推測:溶液變為紅色與 (填離子符號)有關。拓展探究將靜置9h后變為綠色的溶液分為兩份,向其中一份溶液中滴加鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成;向另一份溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成。(5)①寫出溶液變為綠色所發生氧化還原反應的離子方程式: 。②試從平衡移動的角度,分析溶液紅色變淺直至消失的原因: 。(6)寫出二氧化硫在生產生活中的一種應用: 第27頁 共30頁 ◎ 第28頁 共30頁第29頁 共30頁 ◎ 第30頁 共30頁答案第18頁,共21頁答案第1頁,共1頁探究實驗大題匯編(高考題 模擬題)學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________一、解答題1.化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化,其數值Q可通過量熱裝置測量反應前后體系溫度變化,用公式計算獲得。(1)鹽酸濃度的測定:移取待測液,加入指示劑,用溶液滴定至終點,消耗溶液。①上述滴定操作用到的儀器有 。A. B. C. D. ②該鹽酸濃度為 。(2)熱量的測定:取上述溶液和鹽酸各進行反應,測得反應前后體系的溫度值()分別為,則該過程放出的熱量為 (c和分別取和,忽略水以外各物質吸收的熱量,下同)。(3)借鑒(2)的方法,甲同學測量放熱反應的焓變(忽略溫度對焓變的影響,下同)。實驗結果見下表。序號 反應試劑 體系溫度/反應前 反應后i 溶液 粉 a bii 粉 a c①溫度:b c(填“>”“<”或“=”)。② (選擇表中一組數據計算)。結果表明,該方法可行。(4)乙同學也借鑒(2)的方法,測量反應的焓變。查閱資料:配制溶液時需加入酸。加酸的目的是 。提出猜想:粉與溶液混合,在反應A進行的過程中,可能存在粉和酸的反應。驗證猜想:用試紙測得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡冒出,說明存在反應A和 (用離子方程式表示)。實驗小結:猜想成立,不能直接測反應A的焓變。教師指導:鑒于以上問題,特別是氣體生成帶來的干擾,需要設計出實驗過程中無氣體生成的實驗方案。優化設計:乙同學根據相關原理,重新設計了優化的實驗方案,獲得了反應A的焓變。該方案為 。(5)化學能可轉化為熱能,寫出其在生產或生活中的一種應用 。【答案】(1) AD 0.5500(2)(3) > 或(4) 抑制水解 將一定量的粉加入一定濃度的溶液中反應,測量反應熱,計算得到反應的焓變;根據(3)中實驗計算得到反應的焓變;根據蓋斯定律計算得到反應的焓變為(5)燃料燃燒(或鋁熱反應焊接鐵軌等)【詳解】(1)①滴定操作時需要用的儀器有錐形瓶、酸式滴定管、堿式滴管、鐵架臺等,故選AD;②滴定時發生的反應為HCl+NaOH=NaCl+H2O,故,故答案為0.5500;(2)由可得Q=××(50mL+50mL)×(T1-T2)=,故答案為;(3)溶液含有溶質的物質的量為0.02mol,粉和粉的物質的量分別為0.021mol、0.01 mol,實驗i中有0.02 mol CuSO4發生反應,實驗ii中有0.01mol CuSO4發生反應,實驗i放出的熱量多,則b>c;若按實驗i進行計算,;若按實驗ii進行計算,,故答案為:>;或;(4)易水解,為防止水解,在配制溶液時需加入酸;用試紙測得溶液的不大于1說明溶液中呈強酸性,向少量溶液中加入粉,溶液顏色變淺的同時有氣泡即氫氣產生,說明溶液中還存在與酸的反應,其離子方程式為;乙同學根據相關原理,重新設計優化的實驗方案的重點為如何防止與酸反應產生影響,可以借助蓋斯定律,設計分步反應來實現溶液與的反應,故可將一定量的粉加入一定濃度的溶液中反應,測量反應熱,計算得到反應的焓變;根據(3)中實驗計算得到反應的焓變;根據蓋斯定律計算得到反應的焓變為,故答案為:抑制水解;;將一定量的粉加入一定濃度的溶液中反應,測量反應熱,計算得到反應的焓變;根據(3)中實驗計算得到反應的焓變;根據蓋斯定律計算得到反應的焓變為;(5)化學能轉化為熱能在生產和生活中應用比較廣泛,化石燃料的燃燒、炸藥開山、放射火箭等都是化學能轉化熱能的應用,另外鋁熱反應焊接鐵軌也是化學能轉化熱能的應用,故答案為:燃料燃燒(或鋁熱反應焊接鐵軌等)。2.食醋是烹飪美食的調味品,有效成分主要為醋酸(用表示)。的應用與其電離平衡密切相關。25℃時,的。(1)配制的溶液,需溶液的體積為 mL。(2)下列關于容量瓶的操作,正確的是 。 (3)某小組研究25℃下電離平衡的影響因素。提出假設。稀釋溶液或改變濃度,電離平衡會發生移動。設計方案并完成實驗用濃度均為的和溶液,按下表配制總體積相同的系列溶液;測定,記錄數據。序號Ⅰ 40.00 / / 0 2.86Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36…Ⅶ 4.00 a b 3:4 4.53Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1:1 4.65①根據表中信息,補充數據: , 。②由實驗Ⅰ和Ⅱ可知,稀釋溶液,電離平衡 (填”正”或”逆”)向移動;結合表中數據,給出判斷理由: 。③由實驗Ⅱ~VIII可知,增大濃度,電離平衡逆向移動。實驗結論假設成立。(4)小組分析上表數據發現:隨著的增加,的值逐漸接近的。查閱資料獲悉:一定條件下,按配制的溶液中,的值等于的。對比數據發現,實驗VIII中與資料數據存在一定差異;推測可能由物質濃度準確程度不夠引起,故先準確測定溶液的濃度再驗證。①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至終點,消耗體積為,則該溶液的濃度為 。在答題卡虛線框中,畫出上述過程的滴定曲線示意圖并標注滴定終點 。②用上述溶液和溶液,配制等物質的量的與混合溶液,測定pH,結果與資料數據相符。(5)小組進一步提出:如果只有濃度均約為的和溶液,如何準確測定的?小組同學設計方案并進行實驗。請完成下表中Ⅱ的內容。Ⅰ 移取溶液,用溶液滴定至終點,消耗溶液Ⅱ ,測得溶液的pH為4.76實驗總結 得到的結果與資料數據相符,方案可行。(6)根據可以判斷弱酸的酸性強弱。寫出一種無機弱酸及其用途 。【答案】(1)5.0(2)C(3) 3.00 33.00 正 實驗II相較于實驗I,醋酸溶液稀釋了10倍,而實驗II的pH增大值小于1(4) 0.1104(5)另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉(6)HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產肥料)【詳解】(1)溶液稀釋過程中,溶質的物質的量不變,因此250mL×0.1mol/L=V×5mol/L,解得V=5.0mL,故答案為:5.0。(2)A.容量瓶使用過程中,不能用手等觸碰瓶口,以免污染試劑,故A錯誤;B.定容時,視線應與溶液凹液面和刻度線“三線相切”,不能仰視或俯視,故B錯誤;C.向容量瓶中轉移液體,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度線以下,同時玻璃棒不能接觸容量瓶口,故C正確;D.定容完成后,蓋上瓶塞,將容量瓶來回顛倒,將溶液搖勻,顛倒過程中,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脫落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶從左手掉落,故D錯誤;綜上所述,正確的是C項。(3)①實驗VII的溶液中n(NaAc):n(HAc)=3:4,V(HAc)=4.00mL,因此V(NaAc)=3.00mL,即a=3.00,,由實驗I可知,溶液最終的體積為40.00mL,因此V(H2O)=40.00mL-4.00mL-3.00mL=33.00mL,即b=33.00,故答案為:3.00;33.00。②實驗Ⅱ相當于在實驗Ⅰ的基礎上將HAc溶液稀釋到原來的10倍,如果平衡不發生移動,則稀釋后的氫離子濃度應為實驗Ⅰ的十分之一,pH應為3.86,但實際pH為3.36,說明稀釋HAc溶液時,電離平衡正向移動,故答案為:正;實驗Ⅱ相當于在實驗Ⅰ的基礎上將HAc溶液稀釋到原來的10倍,如果平衡不發生移動,則稀釋后的氫離子濃度應為實驗Ⅰ的十分之一,pH應為3.86,但實際pH為3.36,說明稀釋HAc溶液時,電離平衡正向移動。(4)(i)滴定過程中發生反應:HAc+NaOH=NaAc+H2O,由反應方程式可知,滴定至終點時,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08mL×0.1mol/L=20.00mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.1104mol/L,故答案為:0.1104。(ii)滴定過程中,當V(NaOH)=0時,c(H+)=≈mol/L=10-2.88mol/L,溶液的pH=2.88,當V(NaOH)=11.04 mL時,n(NaAc)=n(HAc),考慮HAc的電離和Ac-的水解,HAc的電離程度大于Ac-的水解程度,故溶液中NaAc>HAc,溶液的pH>PKa,即pH>4.76,當V(NaOH)=22.08mL時,達到滴定終點,溶液中溶質為NaAc溶液,Ac-發生水解,溶液呈弱堿性,當NaOH溶液過量較多時,c(NaOH)無限接近0.1mol/L,溶液pH接近13,因此滴定曲線如圖:。(5)向20.00mL的HAc溶液中加入V1mL NaOH溶液達到滴定終點,滴定終點的溶液中溶質為NaAc,當時,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉,使溶液中n(NaAc)=n(HAc),故答案為:另取20.00mlHAc,加入mL氫氧化鈉。(6)不同的無機弱酸在生活中應用廣泛,如HClO具有強氧化性,在生活中可用于漂白和消毒,H2SO3具有還原性,可用作還原劑,在葡萄酒中添加適量H2SO3可用作防腐劑,H3PO4具有中強酸性,可用作食品添加劑,同時在制藥、生產肥料等行業有廣泛用途,故答案為:HClO:漂白劑和消毒液(或H2SO3:還原劑、防腐劑或H3PO4:食品添加劑、制藥、生產肥料)。3.含氯物質在生產生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究軟錳礦(主要成分是)的過程中,將它與濃鹽酸混合加熱,產生了一種黃綠色氣體。1810年,戴維確認這是一種新元素組成的單質,并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。(1)實驗室沿用舍勒的方法制取的化學方程式為 。(2)實驗室制取干燥時,凈化與收集所需裝置的接口連接順序為 。(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色,可推測氯水中 已分解。檢驗此久置氯水中存在的操作及現象是 。(4)某合作學習小組進行以下實驗探究。①實驗任務。通過測定溶液電導率,探究溫度對溶解度的影響。②查閱資料。電導率是表征電解質溶液導電能力的物理量。溫度一定時,強電解質稀溶液的電導率隨溶液中離子濃度的增大而增大;離子濃度一定時,稀溶液電導率隨溫度的升高而增大。25℃時,。③提出猜想。猜想a:較高溫度的飽和溶液的電導率較大。猜想b:在水中的溶解度。④設計實驗、驗證猜想。取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的飽和溶液),在設定的測試溫度下,進行表中實驗1~3,記錄數據。實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導率/1 Ⅰ:25℃的飽和溶液 252 Ⅱ:35℃的飽和溶液 353 Ⅲ:45℃的飽和溶液 45⑤數據分析、交流討論。25℃的飽和溶液中, 。實驗結果為。小組同學認為,此結果可以證明③中的猜想成立,但不足以證明猜想成立。結合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。⑥優化實驗。小組同學為進一步驗證猜想,在實驗1~3的基礎上完善方案,進行實驗4和5。請在答題卡上完成表中內容。實驗序號 試樣 測試溫度/℃ 電導率/4 Ⅰ5⑦實驗總結。根據實驗1~5的結果,并結合②中信息,小組同學認為猜想也成立。猜想成立的判斷依據是 。【答案】 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O c-d-b-a-e HClO 取少量溶液于試管中,加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl- 1.3410-5 測試溫度不同,根據電導率結果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度 45℃ II 45℃ A3>B2>B1【詳解】(1)實驗室通常采用濃鹽酸和MnO2制取,化學方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,故答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;(2)根據化學方程式可知,制取的氯氣中混有氯化氫、水蒸氣,氯氣有毒,必須進行尾氣處理,因此使用飽和食鹽水吸收氯化氫氣體,濃硫酸除去水蒸氣,最后用NaOH溶液吸收尾氣,因此接口連接順序為c-d-b-a-e,故答案為:c-d-b-a-e;(3)久置后不能使品紅溶液褪色,說明HClO已分解;檢驗的方法:取少量溶液于試管中,加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-,故答案為:HClO;向溶液中加入過量稀硝酸,防止溶液中含有C、HC等,再加入少量AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,則證明原溶液中含有Cl-;(4)⑤25℃時,,根據沉淀溶解平衡可知,飽和的溶液中,所以有==1.3410-5;實驗1~3中,不同的飽和溶液濃度不同且測試溫度不同,根據資料顯示離子濃度一定時,稀溶液電導率隨溫度的升高而增大,所以根據實驗1~3無法判斷溫度較高的飽和溶液離子濃度大,進而不能得出溶解度關系,故答案為:1.3410-5;測試溫度不同,根據電導率結果無法判斷不同溫度下飽和溶液的溶解度;⑥如果要判斷AgCl在水中的溶解度隨溫度的變化情況,可以設計不相同溫度下的飽和溶液在相同溫度下測試,如果溫度較高下的飽和溶液電導率比溫度較低的飽和溶液電導率高,則可以得出溫度升高飽和溶液中離子濃度高。所以可以設計試樣Ⅰ在45℃下測試與實驗3比較;設計試樣II在45℃下測試與實驗3比較。故答案為:45℃;II;45℃;⑦猜想成立的判斷依據是A3>B2>B1,故答案為:A3>B2>B1。4.完成下列問題。(1)室溫下,甲同學取相同體積的和溶液混合,探究濃度對反應速率的影響,實驗記錄如下:實驗編號 1 2 3 4 5從混合到出現棕黃色時間 13①該反應的化學方程式為 。②通過分析比較上表數據,得到的結論是 。(2)乙同學用替代進行上述實驗,未觀察到溶液變為棕黃色,推測原因是酸性對氧化性有影響,乙同學提出猜測并進行如下探究。提出猜想:其他條件相同時,酸性越強,氧化劑的氧化性越強。查閱資料:原電池中負極反應一定時,正極氧化劑的氧化性越強,則兩極之間電壓越高。設計實驗、驗證猜想:利用如圖裝置進行下表實驗1~4,記錄數據。序號 溶液 電壓表讀數1 溶液、3滴稀2 溶液、3滴濃3 溶液、3滴稀4 溶液、3滴濃①實驗1和2中正極的電極反應式為 。②由實驗1和2可知,酸性越強,的氧化性越強,作出該判斷的依據是 。③測得,說明酸性對的氧化性幾乎無影響,解釋原因: 。實驗結論:若氧化劑被還原時有參加反應,酸性越強,氧化劑的氧化性越強;若氧化劑被還原時沒有參加反應,酸性對氧化劑的氧化性幾乎沒有影響。遷移拓展:綜合上述探究結果,丙同學進一步提出猜想,其他條件相同時,氧化劑濃度越大,其氧化性越強。(3)結合乙同學的實驗2,丙同學補充進行實驗5,驗證猜想成立,完成下表中的內容:序號 溶液a 電壓表讀數5猜想成立的依據是: 。【答案】(1) H2O2+2HI=I2+2H2O 其他條件相同時,增大H2O2或HI濃度,反應速率加快(2) MnO+5e—+8H+=Mn2++4H2O U2>U1 Fe3+被還原時無H+參與反應(3) 10mL0.2mol/LKMnO4溶液、3滴濃H2SO4 U5>U2【分析】該實驗的實驗目的是探究濃度對反應速率的影響,針對實驗現象出現的差異提出猜測,并通過查閱資料、設計實驗驗證猜測,經實驗探究得出若氧化劑被還原時有氫離子參加反應,酸性越強,氧化劑的氧化性越強;若氧化劑被還原時沒有氫離子參加反應,酸性對氧化劑的氧化性幾乎沒有影響;其他條件相同時,氧化劑濃度越大,其氧化性越強的實驗結論。【詳解】(1)①過氧化氫溶液與氫碘酸反應生成碘和水,反應的化學方程式為H2O2+2HI=I2+2H2O,故答案為:H2O2+2HI=I2+2H2O;②由實驗1、2、3可知,氫碘酸濃度不變時,增大過氧化氫溶液的濃度,從混合到出現棕黃色時間減少,反應速率加快,由實驗1、4、5可知,過氧化氫溶液濃度不變時,增大氫碘酸溶液的濃度,從混合到出現棕黃色時間減少,反應速率加快,由實驗現象可知,其他條件相同時,增大反應物過氧化氫或氫碘酸濃度,反應速率加快,故答案為:其他條件相同時,增大H2O2或HI濃度,反應速率加快;(2)①由題意可知,實驗1和2中左側銀/氯化銀電極為原電池的負極,氯離子作用下銀失去電子發生氧化反應生成氯化銀,右側鉑電極為正極,酸性條件下高錳酸根離子在正極得到電子發生還原反應生成錳離子和水,電極反應式為MnO+5e—+8H+=Mn2++4H2O,故答案為:MnO+5e—+8H+=Mn2++4H2O;②由實驗1和2可知,實驗2的電壓表讀數大于實驗1,說明溶液酸性越強,高錳酸鉀的氧化性越強,反應速率越快,外電路中電流強度越大,故答案為:U2>U1;③實驗3和4中左側銀/氯化銀電極為原電池的負極,氯離子作用下銀失去電子發生氧化反應生成氯化銀,右側鉑電極為正極,鐵離子在正極得到電子發生還原反應生成亞鐵離子,電極反應式為Fe3++e—= Fe2+,鐵離子被還原時無氫離子參與,所以酸性對氯化鐵的氧化性幾乎無影響,測得電壓表讀數完全相同,故答案為:Fe3+被還原時無H+參與反應;(3)由題意可知,實驗5的實驗目的是探究其他條件相同時,氧化劑濃度越大,氧化劑的氧化性越強,由探究實驗變量唯一化原則可知,在實驗2的基礎上,實驗5應在其他條件相同時,增大高錳酸鉀溶液的濃度探究氧化性強弱的變化,則右側溶液應為10mL0.2mol/LKMnO4溶液、3滴濃H2SO4,實驗5電壓表讀數大于實驗2證明猜想成立,故答案為:10mL0.2mol/LKMnO4溶液、3滴濃H2SO4;U5>U2。5.實驗室利用以銅為電極電解稀溶液的方法測定的值。Ⅰ.電解液的配制:(1)將 溶液配制為 溶液。①量取濃時,適宜的量筒規格為 (填標號)。A.10 mL B.25 mL C.50 mL D.100 mL②配制溶液時,進行如下操作:溶解→冷卻→操作ⅰ→洗滌→注入一混勻→定容→操作ⅱ→裝瓶貼標簽下圖 、 (填標號)所示操作依次為操作ⅰ、操作ⅱ。Ⅱ.值的測定:通過測定陽極銅片質量的變化量和通過電路的電量,結合兩者之間的關系進行計算(已知:一個電子的電量為,)。(2)在20℃、101 kPa下,電流為0.2 A,以精銅片為電極,電解溶液,10 min后關閉電源。觀察和測量結果如下:a.陽極上有少量氣泡產生,且銅片質量減少;b.陰極上有大量氣泡產生;c.電解質溶液變藍。①為準確測量,電解前需將已除去油污的銅片 ,并用蒸餾水洗凈擦干后再稱重。②經檢驗,陽極上產生的氣體為,電極反應為 ;該副反應的發生,可能導致的測定值比其理論值 (填“偏大”或“偏小”)。(3)為避免陽極副反應的發生,探究實驗條件的影響。查閱資料:電解過程中,電解電壓低將導致反應速率慢,電壓高則易引發電極副反應。電流強度相同時,電壓與電解質溶液的濃度成反比。提出猜想:猜想ⅰ:電流強度越大,越容易引發電極副反應。 猜想ⅱ:硫酸濃度越低,越容易引發電極副反應。進行實驗:其他條件相同時,進行如下表實驗,利用電流傳感器測定通過電路的電量,并測算3 min內陽極銅片質量的減少量。實驗編號 理論電流 實測電量 溶液的體積 蒸餾水的體積 陽極銅片減少的質量1 0.1 18.33 0 0.00602 0.1 18.34 20 180 0.00553 0.2 36.70 0.00954 0.3 55.02 20 180 0.0130①根據表中信息,補充數據: , 。②由實驗2、3和4可知,猜想ⅰ成立,結合表中數據,給出判斷理由: 。③根據實驗1~4相關數據,由實驗 (填實驗編號)測算的值誤差最小。實驗結論:④根據最優實驗條件的數據計算, (已知:)。【答案】(1) B b d(2) 砂紙打磨或稀硫酸浸泡 2H2O—4e—=O2↑+4H+ 偏大(3) 200 20 實驗3相比實驗2,電流強度增大2倍,陽極銅片質量減小量小于2倍;實驗4相比實驗3,電流強度增大1.5倍,陽極銅片質量減小量小于1.5倍 1 6.11×1023【分析】該實驗的實驗目的是以銅為電極的電解池電解稀硫酸溶液的方法測定阿伏加德羅的值。【詳解】(1)①由稀釋定律可知,配制為250mL1.0mol/L硫酸溶液需要18mol/L濃硫酸溶液的體積為×103mL/L≈13.9mL,則量取濃硫酸的量筒規格為25mL,故選B;②配制250mL1.0mol/L硫酸溶液的操作步驟為溶解→冷卻→移液→洗滌→注入一混勻→定容→搖勻→裝瓶貼標簽,由圖可知,題給裝置的操作分別為溶解、移液、注入、搖勻、混勻、定容,則操作ⅰ、操作ⅱ分別為b、d,故答案為:b;d;(2)①銅片表面形成的堿式碳酸銅會影響銅片質量的測定,所以為準確測量,電解前需將已除去油污的銅片砂紙打磨或稀硫酸浸泡除去堿式碳酸銅,并用蒸餾水洗凈擦干后再稱重,故答案為:砂紙打磨或稀硫酸浸泡;②由電解規律可知,電解時,銅會在陽極失去電子發生氧化反應生成銅離子,陽極上產生氧氣說明水分子在陽極失去電子發生氧化反應生成氧氣和氫離子,電極反應式為2H2O—4e—=O2↑+4H+,由電量Q=n(e—)NAq可知,氧氣生成會使得實驗測得電量偏高,而銅失去電子數目偏小,所以副反應發生可能導致阿伏加德羅常數的測定值比其理論值偏大,故答案為:2H2O—4e—=O2↑+4H+;偏大;(3)①由表格數據可知,實驗1和2探究副反應與硫酸濃度的關系、實驗2、3和4探究理論電量與副反應的關系,由探究實驗變量唯一化原則可知,實驗中溶液的總體積應保持不變,實驗3中稀硫酸和蒸餾水的體積與實驗2相同,則a為200、b為20、c為180,故答案為:200;20;②由表格數據可知,實驗3中理論電流是實驗2的2倍,而實測電量36.70>18.34×2,陽極銅片減少的質量0.0095<0.0055×2;實驗4理論電流是實驗2的1.5倍,而實測電量55.02>36.70×1.5,陽極銅片減少的質量0.0130<0.0095×1.5,說明其他條件相同時電流強度越大,越容易引發電極副反應,證明猜想ⅰ成立,故答案為:實驗3相比實驗2,電流強度增大2倍,陽極銅片質量減小量小于2倍;實驗4相比實驗3,電流強度增大1.5倍,陽極銅片質量減小量小于1.5倍;③由題給信息可知,電解過程中,電解電壓低將導致反應速率慢,電壓高則易引發電極副反應;電流強度相同時,電壓與電解質溶液的濃度成反比,所以實驗中應選擇較高濃度的硫酸溶液、低電流的實驗條件,則由表格數據可知,由實驗1測算的阿伏加德羅常數的值誤差最小,故答案為:1;④由實驗1數據可知,阿伏加德羅常數NA==6.11×1023 mol—1,故答案為:6.11×1023。6.醋酸鈉是一種常用的防腐劑和緩沖劑。(1)配制溶液,需要稱量醋酸鈉晶體(,)的質量為 。實驗需要的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、量筒、 (從下列圖中選擇,寫出名稱)。(2)某小組探究外界因素對水解程度的影響。甲同學設計實驗方案如下(表中溶液濃度均為):i.實驗 和 (填序號),探究加水稀釋對水解程度的影響;ii.實驗1和3,探究加入對水解程度的影響;iii.實驗1和4,探究溫度對水解程度的影響。序號 溫度1 25℃ 40.0 0 02 25℃ 4.0 0 36.03 25℃ 20.0 10.04 40℃ 40.0 0 0①根據甲同學的實驗方案,補充數據: 。②實驗測得,該結果不足以證明加入促進了的水解。根據 (填一種微粒的化學式)的濃度增大可以說明加入能促進的水解。③已知水解為吸熱反應,甲同學預測,但實驗結果為。實驗結果與預測不一致的原因是 。(3)小組通過測定不同溫度下的水解常數確定溫度對水解程度的影響。查閱資料:,為溶液起始濃度。試劑:溶液、鹽酸、計。實驗:測定40℃下水解常數,完成下表中序號7的實驗。序號 實驗 記錄的數據5 取溶液,用鹽酸滴定至終點 消耗鹽酸體積為6 測40℃純水的7在50℃和60℃下重復上述實驗。數據處理:40℃, (用含、、的計算式表示)實驗結論:,溫度升高,促進水解。【答案】(1) 3.4g 燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶(2) 1 2 0 升高溫度促進水的電離導致溶液中氫離子濃度增大(3) 測定40℃醋酸鈉溶液的pH或【分析】配制一定物質的量濃度的溶液,所需的步驟有計算、稱量、溶解(冷卻)、轉移、洗滌、定容、搖勻、裝瓶貼簽;滴定實驗的步驟是:滴定前的準備:滴定管:查漏→洗滌→潤洗→裝液→調液面→記錄,錐形瓶:注液體→記體積→加指示劑;滴定:眼睛注視錐形瓶溶液顏色變化;終點判斷:記錄數據;數據處理:通過數據進行計算;【詳解】(1)配制溶液,需要稱量醋酸鈉晶體的質量為。實驗需要的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管、250mL容量瓶;(2)探究加水稀釋對水解程度的影響,則實驗中變量為醋酸鈉的濃度,故實驗1和2,探究加水稀釋對水解程度的影響;①實驗1和3,探究加入對水解程度的影響;不能改變醋酸根的濃度,故0;②醋酸水解方程式為:,銨根離子水解方程式為:;銨根離子水解會導致溶液中酸性增強,實驗測得,該結果不足以證明加入促進了的水解,實驗中可以根據的濃度增大可以說明加入能促進的水解;③已知水解為吸熱反應,甲同學預測,但實驗結果為。實驗結果與預測不一致的原因是水的電離也為吸熱過程,升高溫度促進水的電離導致溶液中氫離子濃度增大;(3)實驗為通過測定不同溫度下的水解常數確定溫度對水解程度的影響,則實驗7需要測定40℃醋酸鈉溶液的pH;取溶液,用鹽酸滴定至終點,消耗鹽酸體積為,和HCl以1:1反應,此時的起始濃度=,40℃純水的pH=b,則,;實驗7所得溶液的pH=c,則,則=或。7.某小組從電極反應的角度研究物質氧化性和還原性的變化規律。(1)實驗室以和濃鹽酸為原料制取氯氣的化學方程式為:。該反應的氧化產物是 。將該反應設計成原電池,氧化反應為,還原反應為 。(2)當氯氣不再逸出時,固液混合物A中仍存在和鹽酸。小組同學分析認為隨著反應的進行、的氧化性和Cl的還原性均減弱,為此進行探究。實驗任務 探究離子濃度對氧化性的影響提出猜想猜想a:隨減小,的氧化性減弱。猜想b:隨增大,的氧化性減弱。查閱資料 電極電勢(φ)是表征氧化劑的氧化性(或還原劑的還原性)強弱的物理量。電極電勢越大,氧化劑的氧化性越強;電極電勢越小,還原劑的還原性越強。驗證猜想 用0.10溶液、0.10溶液和蒸餾水配制混合液(溶液總體積相同),將電極置于混合液中測定其電極電勢φ,進行表中實驗1~3,數據記錄。實驗序號 V()/mL V()/mL V()/mL 電極電勢/V1 20 20 02 m n 103 20 10 10①根據實驗1和2的結果,猜想a成立。補充數據:m= ,n= 。②根據實驗1和3的結果,猜想b成立。判斷依據是 (用電極電勢關系表示)。探究結果 固液混合物A中仍存在和鹽酸的原因是隨著反應進行,溶液中減小、增大,氧化性減弱。③根據上述探究結果,小組同學作出如下推斷:隨增大,還原性增強。實驗驗證:在固液混合物A中加入 (填化學式)固體,加熱。證明推斷正確的實驗現象是 。(3)根據電化學的相關知識,小組同學分別利用電解池(圖1)和原電池(圖2)裝置,成功實現了銅與稀硫酸制氫氣。①圖1中陽極的電極反應式為 。②結合(2)的探究結論,圖2中試劑X是 ,試劑Y是 。可選試劑:稀硫酸、溶液、NaOH溶液、溶液、溶液(濃度均為1.0)【答案】(1) Cl2 MnO2+2e-+4H+=2H2O+Mn2+(2) m=10 n=20 φ1<φ3 NaCl 又產生黃綠色氣體(3) Cu-2e-=Cu2+ 稀硫酸 NaOH溶液【詳解】(1)該反應中MnO2得電子發生還原反應得到MnCl2,而HCl失電子經氧化的都Cl2。氧化產物為Cl2,還原反應為MnO2+2e-+4H+=2H2O+Mn2+。答案為Cl2;MnO2+2e-+4H+=2H2O+Mn2+;(2)表格數據分析,實驗1為對比實驗,而3改變了MnSO4的體積,1和3組合研究Mn2+濃度對電極電勢的影響。那么2和1組合可以研究H+濃度的影響,所以改變H2SO4的體積而不改變MnSO4的體積,同時保證總體積為40mL,則m=10、n=20。隨著Mn2+濃度增大MnO2氧化性減弱,電勢降低即φ1<φ3。已知溶液中c(H+)減小、c(Mn2+)增大,MnO2氧化性減弱,保證單一變量只改變Cl-的影響,可加入NaCl固體,若加熱反應又產生黃綠色氣體,說明Cl-的濃度越大其還原性增強。答案為m=10、n=20;φ1<φ3;NaCl;若加熱反應又產生黃綠色氣體;(3)圖1為電解池,Cu極為陽極,石墨為陰極。陽極Cu優先放電即:Cu-2e-=Cu2+。圖2為原電池利用Cu與H2SO4制備H2,負極為Cu,正極區為H2SO4。為了增強Cu的還原性,正極區加入NaOH溶液降低溶液中的Cu2+。答案為Cu-2e-=Cu2+;稀硫酸;NaOH溶液。8.某學習小組將Cu與的反應設計為原電池,并進行相關實驗探究。回答下列問題:I.實驗準備(1)稀硫酸的配制①配制的溶液,需溶液的體積為 mL。②在實驗室配制上述溶液的過程中,下圖所示儀器,需要用到的是 (填儀器名稱)。(2)Cu與在酸性條件下反應的離子方程式為 。II.實驗探究【實驗任務】利用相關原電池裝置進行實驗,探究物質氧化性或還原性的影響因素。【查閱資料】其他條件相同時,參與原電池反應的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,原電池的電壓越大。【進行實驗】(3)利用下表所示裝置進行實驗1~4,記錄數據。裝置 實驗 序號 燒杯中所加試劑 電壓表 讀數30%1 30.0 / 10.02 30.0 1.0 9.03 30.0 2.0 8.04 35.0 1.0已知:本實驗條件下,對電壓的影響可忽略。①根據表中信息,補充數據: 。②由實驗2和4可知, (填“大于”或“小于”或“等于”),說明其他條件相同時,溶液的濃度越大,其氧化性越強。(4)由(3)中實驗結果,小組同學對“電壓隨pH減小而增大”可能的原因,提出了以下兩種猜想:猜想1:酸性條件下,的氧化性隨pH減小而增強。猜想2:酸性條件下,Cu的還原性隨pH減小而增強。為驗證猜想,小組同學在(3)中實驗1~4的基礎上,利用下表裝置進行實驗5~-7,并記錄數據。裝置 實驗 序號 操作 電壓表 讀數5 /6 ①向 (填“左”或“右”)側燒杯中滴加溶液。7 向另一側燒杯中滴加溶液②實驗結果為:、 ,說明猜想2不成立,猜想1成立。(5)已知Cu與反應時,加入氨水可形成深藍色的。小組同學利用(4)中實驗5的裝置繼續探究,向左側燒杯中滴加5.0mL一定濃度的氨水,相比實驗5,電壓表讀數增大,分析該電壓表讀數增大的原因: 。【實驗結論】物質的氧化性(或還原性)強弱與其濃度、pH等因素有關。【答案】(1) 5.0 100mL容量瓶(2)(3) 4.0 小于(4) 左(5)加入氨水后形成,使減小,促進銅失電子,使電壓表讀數增大【詳解】(1)①根據稀釋規律c1V1=c2V2可知,配制的溶液,需溶液的體積為;②在實驗室配制上述溶液的過程中,下圖所示儀器,需要用到100mL容量瓶;(2)Cu在酸性條件下被氧化為銅離子,過氧化氫轉化為水,反應的離子方程式為;(3)①根據單一變量控制法可知,總溶液的體積為40.0mL,則V1=40.0-35.0+1.0=4.0;②由實驗2和4可知,過氧化氫的濃度不同,結合結論可推出,U2小于U4;(4)涉及雙液原電池后,若向左側燒杯溶液中加入硫酸與沒有加入硫酸時,則可推出猜想2不成立,再向右側燒杯溶液中加入等物質的量的硫酸,觀察得到,則說明猜想1成立;(5)加入足量氨水后形成,使溶液中減小,促進銅失電子,使電壓表讀數增大。9.乙烯是重要的化工原料。某小組同學制備乙烯并探究乙烯與溴水反應的產物。I.制備乙烯如圖所示為制備純凈的乙烯的部分實驗裝置。(1)儀器i的名稱為 ;制備乙烯的化學方程式為 。(2)NaOH溶液的作用為 。(3)寫出一種乙烯在生產或生活中的應用: 。Ⅱ.探究乙烯和溴水反應的產物提出猜想1:發生加成反應只生成1,2-二溴乙烷。驗證猜想1實驗操作 預期實驗現象 實際實驗現象向一定濃度的溴水中勻速通入足量純凈的乙烯氣體,并用pH傳感器檢測溶液pH的變化。 ,溶液的pH變大 溴水褪色,溶液沒有明顯的分層現象,溶液的pH變小(4)請補充預期實驗現象: 。預期實驗現象中pH變大,請利用平衡移動的原理說明原因: 。提出猜想2:發生取代反應生成1-溴乙烯(實驗條件下為不溶于水的無色氣體)和HBr。驗證猜想2實驗裝置 實驗操作 實驗現象 實驗結論1.向裝置中加入足量的溴水,同時打開活塞a、b,下壓鐘罩排盡體系內空氣后關閉活塞a; 2.通入適量的乙烯,排出鐘罩內部分澳水后,關閉活塞b。靜置一段時間 猜想2不成立說明:通入的乙烯不能過量,要確保溴水未完全褪色。(5)證明猜想2不成立的實驗現象為 ;通入的乙烯不能過量的原因為 。查閱資料乙烯與Br2反應生成1,2-二溴乙烷的機理如下圖所示:說明:“---”表示共價鍵未完全斷裂或形成。教師指導:乙烯與溴水反應時,第①步和第②步與上述機理相同,第③步主要是H2O參與了反應,導致溶液的pH變小。(6)基于第③步中H2O參與反應,寫出乙烯與溴水反應的化學方程式: 。【答案】(1) 圓底燒瓶(2)除去乙烯中的等氣體雜質(3)催熟水果(4) 溴水褪色,溶液分層 溴水中存在平衡,當與乙烯反應后,平衡逆向移動,溶液的變大(5) 溴水顏色逐漸變淺,鐘罩內的氣體不斷減少,最終溴水充滿鐘罩 防止過量的乙烯占據鐘罩上方空間,干擾實驗驗證(6)【詳解】(1)由圖可知,儀器i的名稱為圓底燒瓶。圖中利用乙醇和濃硫酸制備乙烯,故制備乙烯的化學方程式為。(2)濃硫酸會將乙醇氧化產生等氣體,故NaOH溶液的作用為除去乙烯中的等氣體雜質。(3)在生產或生活中,乙烯可以用來催熟水果。(4)1,2-二溴乙烷為不溶于水的液體,若乙烯和溴水反應只生成1,2-二溴乙烷,則預期實驗現象為溴水褪色,溶液分層,溶液的pH變大。溴水中存在平衡,當與乙烯反應后,平衡逆向移動,溶液的變大。(5)1-溴乙烯在實驗條件下為不溶于水的無色氣體,若猜想2不成立,說明沒有發生取代反應生成1-溴乙烯,則實驗現象為反應中溴水顏色逐漸變淺,鐘罩內的氣體不斷減少,最終溴水充滿鐘罩。過量的乙烯能占據鐘罩上方空間,干擾實驗驗證,故通入的乙烯不能過量。(6)第③步中H2O參與反應,則乙烯與溴水反應的化學方程式為。10.某學習小組欲探究苯酚的化學性質。回答下列問題:Ⅰ.探究苯酚的酸性。小組分別進行了下列實驗:實驗編號 實驗內容 實驗現象實驗1 向盛有苯酚溶液的試管中逐滴加入5%NaOH溶液并振蕩 無明顯現象實驗2 向盛有苯酚濁液的試管中逐滴加入5%NaOH溶液并振蕩 溶液變澄清實驗3 向盛有苯酚溶液的試管中加入幾滴紫色石蕊溶液 無明顯現象(1)實驗 (填編號)的對比現象能說明苯酚的酸性較弱。(2)為進一步探究苯酚的酸性,學習小組采用電位滴定法進行測定。分別取20mL濃度均為的鹽酸、醋酸溶液、苯酚溶液、乙醇溶液于四個50mL的燒杯中,用電導率傳感器測定其電導率,用數據采集器和計算機進行分析,數據結果如圖所示:①苯酚溶液的電導率曲線為 (填圖中字母)。②推測、、的酸性強弱: (用結構簡式表示)。Ⅱ.探究苯酚與溴水的反應。設計實驗相關量如表所示,分別向蒸餾水和苯酚溶液中逐滴滴入濃溴水,同時進行磁力攪拌,觀察并記錄電導率的變化,電導率隨時間的變化曲線如圖所示:物質 溶液濃度 溶液體積 加入濃溴水滴數蒸餾水 0 30 10苯酚溶液 0.1(3)根據實驗信息推測, , 。(4)苯酚溶液與濃溴水反應的電導率曲線為 (填圖中字母);根據曲線信息推斷該反應為 (填“取代”或“加成”)反應;結合化學反應方程式和必要的文字說明推斷理由: 。(5)實驗采用的苯酚溶液為稀溶液,溴水為濃溶液,若兩者的濃度關系相反,則產生的后果是 。(6)寫出苯酚在生產生活中的一種用途: 。【答案】(1)2、3(2) c(3) 30 10(4) m 取代 發生的反應為,生成的HBr使溶液中離子濃度增大程度遠大于溴水,故電導率增大,若是加成反應則會使離子濃度變小,電導率減小(5)若苯酚濃度過大,生成的三溴苯酚溶于過量苯酚,將難以觀察到溶液渾濁的現象(6)制備外用藥膏、護膚品、外科消毒劑、防腐劑、抗氧化劑、殺蟲劑、除草劑、染料、香料、合成樹脂等【分析】通過設計實驗探究苯酚的酸性,利用氫氧化鈉的濃度不同對其影響;通過設計實驗探究苯酚與溴水的反應,根據溴水的濃度不同進行探究;【詳解】(1)實驗1無明顯現象說明苯酚不一定與NaOH溶液反應,實驗2溶液變澄清說明苯酚確實與NaOH溶液反應了,具有酸性,只有實驗3無明顯現象說明該條件下苯酚不能使紫色石蕊變色,由實驗2、3的對比推測苯酚的酸性很弱;(2)①電導率值越大,溶液離子濃度越大,溶液中濃度越大,酸性越強,曲線a的電導率值遠大于其他三條曲線,推測為鹽酸,曲線d電導率值幾乎為零,推測為乙醇溶液,苯酚酸性介于醋酸和乙醇之間,為曲線c;②為吸電子基團,能使酚羥基的極性增強,因此的酸性比強,為推電子基團,使酚羥基的極性減弱,因此的酸性比弱;(3)控制變量,使溶液體積、加入濃溴水的量一致,故,。(4)反應生成,增大了溶液中的和,溶液導電性增強,故電導率曲線為變化較大的曲線m;該反應為取代反應,若為加成反應,則生成物中離子濃度大大下降,不會出現電導率增加的情況;(5)對于反應量的相關問題應考慮的是反應進行的程度、雜質的產生、實驗操作原則(節約試劑、分離簡便等),故可結合相似相溶原理,反應中生成的三溴苯酚溶于過量苯酚,難以觀察到溶液渾濁的現象,也會給產物的分離帶來困難;(6)苯酚具有還原性,推測其可做抗氧化劑,具有消毒防腐作用推測可做防腐劑、外用藥膏、外科消毒劑等,因本身有毒性,可做殺蟲劑、除草劑等。11.碘是生物必需的一種微量元素,海帶、海藻等食物含碘量最為豐富.某小組通過實驗提取并測定干海帶中碘的含量.回答下列問題:Ⅰ.從海帶中提取碘.該小組同學按如圖實驗流程進行實驗:(1)步驟i中需要用到含硅酸鹽材質的儀器有 (填儀器名稱)。(2)步驟iii中雙氧水的作用是 (用離子方程式表示)。Ⅱ.滴定法測海帶中碘的含量。用滴定的水溶液,淀粉溶液作指示劑。原理為:,(3)用酸式滴定管量取的水溶液時常需要排出氣泡,操作是 。(4)小組同學進行了實驗測定,在滴定終點附近,反復變回藍色,一直測不到終點。①提出猜想猜想1:碘離子被 氧化;猜想2:碘離子被步驟iii中過量的氧化;②驗證猜想序號 實驗操作 實驗現象 結論1 取少量原海帶浸出液,加入硫酸酸化,再滴加幾滴淀粉溶液,鼓入空氣 待測液始終保持無色 猜想1不成立2 將2mLKI溶液、2滴溶液、2滴淀粉溶液和1滴溶液混合配制待測液,用溶液滴定 猜想2不成立③查閱資料 小組同學認為可能是反應速率不同造成的,氧化的速率 (填“快于”或“慢于”)還原的速率,導致待測液反復變為藍色。④優化設計 鑒于反應終點無法到達的問題,請提出合理的修正方案 。⑤完成實驗 小組同學修正方案后,取5.000 g干海帶進行測定,消耗15.75 mL 溶液,則干海帶中碘的含量為 mg/g(保留2位有效數字)。【答案】(1)坩堝、三腳架、泥三角(2)(3)將酸式滴定管稍稍傾斜,迅速打開活塞,氣泡隨溶液的流出而被排出(4) 空氣中氧氣 待測溶液變無色后反復變回藍色 慢于 將待測液加熱煮沸使得過氧化氫完全分解或將待測液靜置足夠長時間 40【分析】海帶灼燒后水浸分離出浸出液,加入稀硫酸和過氧化氫,將碘離子氧化為碘單質;【詳解】(1)灼燒需要使用坩堝、三腳架、泥三角;(2)步驟iii中雙氧水的作用是將碘離子氧化為碘單質,;(3)酸式滴定管量取的水溶液時常需要排出氣泡,操作:將酸式滴定管稍稍傾斜,迅速打開活塞,氣泡隨溶液的流出而被排出;(4)①空氣中氧氣具有氧化性,由實驗操作1可知,猜想1為碘離子被空氣中氧氣氧化;猜想2為碘離子被步驟iii中過量的氧化,實驗操作2中滴入1滴溶液,通過實驗操作2說明猜想2不成立,則操作2中的實驗現象為:待測溶液變無色后反復變回藍色;③查閱資料 小組同學認為可能是反應速率不同造成的,碘單質能使淀粉變為藍色,溶液變藍色說明生成碘單質的反應速率較慢,故氧化的速率慢于還原的速率,導致待測液反復變為藍色。④由分析可知,應該除去待測液中的過氧化氫,故合理的修正方案為:將待測液加熱煮沸使得過氧化氫完全分解或將待測液靜置足夠長時間;⑤原理為:,則干海帶中碘的含量為。12.某化學興趣小組模擬工業上用純堿溶液與制備,并探究產品的性質和純度。已知:25℃時,的電離常數:,;的電離常數:,;的溶度積常數:。Ⅰ.性質探究(1)若用與鹽酸反應制備干燥時,凈化、收集和尾氣處理所需裝置的接口連接順序為 ,其中飽和溶液中發生反應的離子方程式為 。(2)該小組同學用試管取2mL0.5mol/L溶液,逐滴加入2mL0.5mol/L溶液,振蕩,溶液由黃色變為紅褐色,未觀察到氣體和沉淀生成。①甲同學認為發生了相互促進的水解反應,生成了膠體,用激光筆照射試管,預期的現象為 。②若上述水解過程存在反應:,則25℃時該反應的化學平衡常數K= (代入數據列出計算式)。③乙同學認為可能同時發生反應:,并設計實驗驗證:取少量用蒸餾水稀釋后的反應液于試管中,再滴加 溶液,觀察現象。A.KSCN B. C. D.Ⅱ.含量探究(3)已知所得產物含有少量(無其他雜質),25℃時相同質量的和分別溶于等量的水后,體積基本相同。①25℃時質量分數相同的兩種溶液,溶液的pH 溶液。A.大于 B.小于 C.等于 D.無法判斷②丙同學設計實驗探究實驗產品是否符合化工行業標準。查閱資料 合格品的行業標準是質量分數高于93%。提出假設 實驗產品中質量分數高于93%。實驗方案 常溫下完成下述實驗:步驟1:用100.0mL水溶解0.7g和9.3g,測得;步驟2: ,測得;數據分析:a b(填“>”、“<”或“=”)。實驗結論 假設成立。【答案】(1) cdabefg(2) 混合物中出現一條明亮的光路 C(3) A 用100.0mL水溶解10.0g實驗產品 >【分析】與鹽酸反應生成二氧化硫,通過飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發的氯化氫,通過濃硫酸干燥,使用向上排空氣法收集二氧化硫,尾氣使用堿液吸收,防止污染;【詳解】(1)與鹽酸反應生成二氧化硫,通過飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發的氯化氫,通過濃硫酸干燥,使用向上排空氣法收集二氧化硫,尾氣使用堿液吸收,防止污染;故裝置的接口連接順序為cdabefg,其中飽和溶液HCl反應生成亞硫酸鈉和水、二氧化硫氣體,發生反應的離子方程式為;(2)①光束通過膠體時,光線能夠發生散射作用而產生丁達爾效應,而通入其它分散系時不能產生丁達爾效應;甲同學認為發生了相互促進的水解反應,生成了膠體,用激光筆照射試管,則預期的現象為:混合物中出現一條明亮的光路。②若上述水解過程存在反應:,則25℃時該反應的化學平衡常數。③A.KSCN只能檢驗鐵離子,不能檢驗亞鐵離子,錯誤; B.和亞硫酸根離子、亞鐵離子都會發生氧化還原反應,錯誤; C.亞鐵離子和K3[Fe(CN)6]溶液會生成藍色沉淀:;故檢驗亞鐵離子的方法可以為:取少量溶液,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若出現藍色沉淀,說明存在亞鐵離子;正確; D.和亞硫酸根離子、硫酸根離子均會生成沉淀,錯誤;故選C;(3)①由題干可知,碳酸酸性弱于亞硫酸,則25℃時質量分數相同的兩種溶液,溶液的水解程度大于溶液,故溶液的堿性更強,pH值更大,故選A;②假設實驗產品中質量分數高于93%,步驟1測定合格品的pH,若含量高于93%,結合①分析可知,樣品的堿性應該小于a,故步驟2需進行對比實驗:用100.0mL水溶解10.0g實驗產品,測得,若a>b,則含量高于93%,假設成立。13.Ⅰ.又稱臭堿、硫化堿,實驗室擬用以下方案研究的性質。(1)用離子方程式說明溶液呈堿性的原因 。(2)向的酸性溶液(pH=0)中滴加10滴同濃度的溶液,觀察到溶液紫色變淺(pH>1),生成棕褐色沉淀(),說明具有還原性。有同學預測該反應中轉化為,該預測 (填“正確”或“不正確”),原因是 。Ⅱ.探究向溶液中滴加溶液的反應本質。反應原理預測:發生氧化還原反應或發生完全雙水解反應已知:單質硫在酒精中的溶解度隨乙醇質量分數的增大而增大 (3)根據試管a中的“局部產生紅褐色沉淀”現象,推測與局部發生強烈雙水解反應,生成和 (填化學式)。(4)推測c中的沉淀為,根據b到c的實驗現象,推測紅褐色消失發生的離子方程式為 。(5)取c中黑色固體,洗凈后分別置于兩支試管i、ii中進行如下實驗:序號 實驗步驟 現象i 加入過量稀鹽酸,充分振蕩 黑色沉淀完全溶解,溶液出現淡黃色渾濁,放出少量臭雞蛋味道氣體ii 向試管中加入________,振蕩、靜置,取上層清液少許加入蒸餾水中 未見淡黃色渾濁出現試管i中涉及的化學反應方程式為 ,試管ii中加入的試劑為 ,結合試管i、ii現象,推測黑色固體中 (填“含有”或“不含有”)FeS,原因是 。【答案】(1)(2) 不正確 溶液紫色變淺,并未完全褪色,說明KMnO4過量,會被氧化成;(3)H2S(4)(5) 無水乙醇 不含有 ii中未產生S,說明生成黑色固體時未有化合價變化,無法產生Fe2+,故無法產生FeS。【分析】鹽溶液呈現酸性或堿性的原因是其中的弱酸陰離子或弱堿陽離子發生水解,強堿弱酸鹽與強酸弱堿鹽在水溶液中會發生雙水解,生成沉淀或氣體;沉淀在溶液中是可以轉化的,溶度積較小的沉淀可以轉化成溶度積更小的沉淀。【詳解】(1)Na2S是強堿弱酸鹽,S2-在溶液中發生水解使溶液呈堿性,水解離子方程式是:(2)由題可知溶液只是紫色變淺,并未完全褪色,說明KMnO4過量,會被氧化成;因此這個預測不正確;(3)Fe3+ 與S2-發生雙水解:,因此生成物是Fe(OH)3和H2S;(4)b中的紅褐色沉淀是Fe(OH)3,c中的黑色沉淀是Fe2S3,由溶度積常數可知,Fe2S3的溶解度小于Fe(OH)3的溶解度,會發生反應:,使Fe(OH)3沉淀轉換成Fe2S3,因此紅褐色消失;(5)淡黃色渾濁是S,臭雞蛋味氣體是H2S,即化學方程式為:;由于單質硫在酒精中的溶解度隨乙醇質量分數的增大而增大,向試管中加入無水乙醇振蕩、靜置,取上層清液少許加入蒸餾水中,未見淡黃色渾濁出現,即黑色固體中沒有硫, ii中未產生S,說明生成黑色固體時未有化合價變化,無法產生Fe2+,故無法產生FeS。14.化學是一門以實驗為基礎的學科。某學習小組探究、能否將氧化,開展如下活動。(1)用固體配制溶液,下列儀器中用到的有 (填名稱)。(2)設計如下實驗:實驗現象A中溶液呈棕黃色,滴加淀粉溶液,變藍B中產生黃色沉淀,滴加淀粉溶液,未變藍C中產生黑色沉淀,滴加溶液,變紅A中反應的離子方程式為 ,說明氧化性:。(3)甲同學依據B中現象得出不能氧化,乙同學表示不同意,依據是 。(4)已知。將和溶液等體積混合,混合后溶液中 。預測可能是、濃度很小,氧化性、還原性很弱,二者直接接觸不發生氧化還原反應。(5)乙同學設計了如圖實驗:①鹽橋中電解質使用 (填“”或“”)。②K閉合時,指針偏轉,“石墨1”電極反應為 。③丙同學測得溶液的,認為可能是氧化了。設計實驗驗證該猜想,將上述 (填“左燒杯”或“右燒杯”)中的溶液換成 指針不偏轉,丙同學猜想不成立。綜上所述:、都能將氧化,但與直接接觸時主要發生沉淀反應。【答案】(1)膠頭滴管、100ml容量瓶(2)(3)銀離子可以氧化亞鐵離子產生三價鐵離子,而三價鐵離子氧化性大于碘離子(4)(5) 右燒杯 pH=6的硝酸【分析】配制一定物質的量濃度溶液所需要的步驟為計算、稱量、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等;需要的儀器有托盤天平、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管、容量瓶;【詳解】(1)由分析可知,需要的儀器是膠頭滴管、100ml容量瓶,不需要錐形瓶、梨形分液漏斗、球形冷凝管,故答案為膠頭滴管、100ml容量瓶;(2)根據實驗現象可知有單質碘生成,離子反應方程式為:,故答案為;(3)根據實驗三的實驗現象可知生成了三價鐵離子和銀單質,故銀離子的氧化性大于三價鐵離子,而三價鐵離子的氧化性大于碘離子,故乙同學不同意甲同學的說法;(4)已知,將和溶液等體積混合,混合后溶液中,故答案為;(5)①鹽橋中電解質可以使用,若用則其中氯離子會與銀離子產生沉淀;②電極1為負極,發生氧化反應,對應的離子方程式為;③丙同學認為可能是硝酸氧化了碘離子,那么要先有硝酸,故實驗步驟為:將右燒杯中的換成pH=6的硝酸,指針不偏轉。15.某校化學學習小組探究與溶液的反應,裝置如下圖所示,分液漏斗中盛有濃硫酸,錐形瓶中裝有固體。回答下列問題:【實驗準備】(1)寫出實驗中制備的化學方程式 。(2)配制100mL溶液用到的主要玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和 。【實驗探究】向3mL溶液中通入,觀察到溶液立即由黃色變成紅棕色,放置12小時后,,紅棕色消失,溶液變為淺綠色。結合已有知識,針對溶液呈紅棕色學習小組提出以下猜想:猜想1:水解產生了紅棕色的膠體;猜想2:與溶液中某種價含硫微粒形成了紅棕色的配合物。(3)為驗證上述猜想,甲同學用激光筆照射該紅棕色溶液, ,證明猜想1不成立。(4)乙同學查閱文獻得知猜想2正確,并設計了下表3組實驗,以確定紅棕色配合物的配體是、、中的哪一種(實驗均在常溫下進行)。組別 溶液1(1mL) 溶液2(2mL) 現象a 溶液 的飽和溶液 溶液1和溶液2混合后,組別a、b、c所得溶液紅棕色依次加深。b 的飽和溶液,用固體調節.c 的飽和溶液,用固體調節已知:常溫下,溶液中價含硫微粒物質的量分數隨pH變化曲線如圖所示。分析以上實驗結果及有關信息可知,紅棕色配合物中的配體是 (填寫微粒符號),依據的實驗證據是 。(5)丙同學查閱資料得知:利用分光光度計可測定溶液中有色物質的吸光度,吸光度,其中k為摩爾吸收系數;L為液層厚度即光路長度,在實驗中液層厚度保持一致;c為有色物質的濃度。丙同學經過思考,認為乙同學的實驗方案不嚴謹,除了pH會影響溶液紅棕色的深淺,還有一個因素也可能會影響溶液紅棕色的深淺。于是設計如下實驗進行探究,請幫助該同學完成實驗方案,填寫下表中空白處。實驗序號 操作 吸光度1 把1mL 0.1mol/L溶液與2mL飽和溶液混合均勻,溶液變成紅棕色,測定溶液中紅棕色物質的吸光度。2 ,測定溶液中紅棕色物質的吸光度。實驗結果討論:若,則該因素不影響溶液紅棕色的深淺;若,則該因素會影響溶液紅棕色的深淺。(6)丁同學查閱資料得知:配合物在溶液中存在解離平衡,如:。丁同學設計實驗,利用分光光度計測定上述溶液中紅棕色物質的吸光度,證明解離平衡的存在。請完成表中內容。實驗限選試劑為:溶液,溶液,固體,固體實驗序號 操作 吸光度 結論3 向3mL 0.1mol/L溶液中通入,溶液立即由黃色變成紅棕色,測定溶液中紅棕色物質的吸光度4 ,測定溶液中紅棕色物質的吸光度 (填“大于”、“小于”或“等于”) 平衡向 移動(填“左”或“右”)【答案】(1)(2)100mL容量瓶(3)溶液中無明顯光路(或溶液中無丁達爾效應)(4) 隨著增大,溶液紅棕色顏色加深(5)往實驗1的紅棕色溶液中加入少量NaCl固體,攪拌溶解(6) 往實驗3的紅棕色溶液中加入少量固體攪拌溶解或加熱實驗3的紅棕色溶液 小于或大于 左或右【分析】某校化學學習小組探究SO2與FeCl3溶液的反應,濃硫酸和Na2SO3固體反應生成硫酸鈉和SO2,SO2通入FeCl3溶液中發生反應,觀察到溶液立即由黃色變成紅棕色,放置12小時后,紅棕色消失,溶液變為淺綠色。提出猜想: Fe3+ 水解產生了紅棕色的 Fe(OH)3 膠體;Fe3+ 與溶液中某種 +4 價含硫微粒形成了紅棕色的配合物,通過調節pH或改變+4 價含硫微粒的量來驗證猜想,以此解答。【詳解】(1)濃硫酸和固體反應生成硫酸鈉和,化學方程式為:。(2)配制100mL溶液用到的主要玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL容量瓶。(3)膠體具有丁達爾效應,為驗證上述猜想,甲同學用激光筆照射該紅棕色溶液,溶液中無明顯光路(或溶液中無丁達爾效應),證明猜想1不成立。(4)隨著溶液pH的增大,溶液中濃度增大,所得溶液紅色依次加深,因此說明配離子的配體為。(5)0.1mol/L溶液中含有Cl-,除了pH會影響溶液紅棕色的深淺,Cl-的濃度也可能會影響溶液紅棕色的深淺,實驗4的操作為:往實驗1的紅棕色溶液中加入少量NaCl固體,攪拌溶解。(6)未證明解離平衡的存在,可以改變SO2的濃度,然后測定溶液中紅棕色物質的吸光度,判斷平衡移動方向,操作為:往實驗3的紅棕色溶液中加入少量固體攪拌溶解或加熱實驗3的紅棕色溶液,小于或大于,平衡向左或右移動。16.某小組同學探究鐵離子與苯酚的反應。已知:;為紫色配合物。(1)配制苯酚溶液,需要用到的玻璃儀器有:燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、 。(2)中,提供空軌道用以形成配位鍵的微粒是 ,配位數為 。(3)探究鐵鹽種類和pH對苯酚與顯色反應的影響。查閱資料:ⅰ.對苯酚與的顯色反應無影響;ⅱ.對特定波長光的吸收程度(用吸光度A表示)與濃度在一定范圍內成正比。提出猜想:猜想1:對苯酚與的顯色反應有影響猜想2:對苯酚與的顯色反應有影響猜想3:對苯酚與的顯色反應有影響進行實驗:常溫下,用鹽酸調節pH,配制得到pH分別為a和b的溶液();用硫酸調節pH,配制得到pH分別為a和b的溶液。取4支試管各加入苯酚溶液,按實驗1~4分別再加入0.1mL含的試劑,顯色10min后用紫外一可見分光光度計測定該溶液的吸光度(本實驗條件下,pH改變對水解程度的影響可忽略)。序號 含的試劑 吸光度溶液 溶液1 / A12 / A23 / A34 / A4結果討論:實驗結果為①根據實驗結果,小組同學認為此結果不足以證明猜想3成立的理由是 。②為進一步驗證猜想,小組同學設計了實驗5和6,補充下表中試劑M為 。(限選試劑:NaCl溶液、溶液、NaCl固體、固體)。序號 含的試劑 再加入的試劑 吸光度溶液 溶液5 / NaCl固體 A56 / 試劑M A6③根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想1不成立,猜想2成立,且對苯酚與的顯色反應起抑制作用,得出此結論的依據是:、A1 A6(填“>”“<”或者“=”)。④根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想3成立,且對與苯酚的顯色反應有抑制作用,從化學平衡角度解釋其原因是 。(4)通過以上實驗結論分析:與苯酚相比,對羥基苯甲酸()與溶液發生顯色反應 (填“容易”或“更難”)。(5)實驗室中常用某些配合物的性質進行物質的檢驗,請舉一例子并說明現象 。【答案】(1)100mL容量瓶(2) Fe3+ 6(3) 氯離子或硫酸根對苯酚與鐵離子的顯色反應也有影響 硫酸鈉 > 鐵離子與苯酚的顯色時,存在反應Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3 +6H+,氫離子濃度增大,平衡逆向移動,[Fe(C6H5O)6]3 的濃度減小,溶液顏色變淺(4)更難(5)Fe3+的檢驗:在溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液變為紅色【詳解】(1)配制苯酚溶液,需要在100mL容量瓶中進行,除此之外還需燒杯、膠頭滴管、玻璃棒等儀器;(2)中,Fe3+提供空軌道,中O提供孤電子對,該離子的配位數為6;(3)①根據實驗結果,小組同學認為此結果不足以證明猜想3成立的理由是由實驗1、2和實驗3、4可知,氯離子或硫酸根對苯酚與鐵離子的顯色反應也有影響,無法確定氫離子是否對苯酚與鐵離子的顯色反應;②為進一步驗證氯離子或硫酸根對苯酚與鐵離子顯色反應也有影響,實驗5和實驗6中改變氯離子或硫酸根的濃度,由表格可知,溶液總體積不變的情況下,實驗5加入氯化鈉固體改變氯離子的濃度,實驗6需要改變硫酸根的濃度,因此加入硫酸鈉固體;③根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想1不成立,即說明氯離子對苯酚與鐵離子的顯色反應沒有影響,則A5= A3;猜想2成立,且SO對苯酚與Fe3+的顯色反應起抑制作用,則A6<A1;④根據實驗1~6的結果,小組同學得出猜想3成立,且H+對Fe3+與苯酚的顯色反應有抑制作用,鐵離子與苯酚的顯色時,存在反應Fe3++6C6H5OH [Fe(C6H5O)6]3 +6H+,氫離子濃度增大,平衡逆向移動,[Fe(C6H5O)6]3 的濃度減小,溶液顏色變淺。(4)對與苯酚的顯色反應有抑制作用,對羥基苯甲酸()中-COOH的電離導致溶液中c(H+)增大,抑制酚羥基的電離,所以與苯酚相比,對羥基苯甲酸與溶液發生顯色反應更難;(5)實驗室中常用某些配合物的性質進行物質的檢驗,如與SCN-形成配合物,可用于的檢驗,即在含的溶液中加入幾滴KSCN溶液,溶液變為紅色。17.Fe(OH)2具有較強的還原性,新制的白色Fe(OH)2會逐漸轉變為灰綠色,使學生誤認為氫氧化亞鐵的顏色是灰綠色。為能較長時間觀察到白色Fe(OH)2,某實驗小組做了如下探究實驗。(1)配制實驗所需一定物質的量濃度的溶液備用,配制溶液時所用儀器有托盤天平、燒杯、量筒、玻璃棒、 、 。(2)實驗時發現即使是用煮沸過的蒸餾水配制實驗所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也僅能存在幾分鐘,其原因可能是 。(3)甲同學按如圖a所示操作制備Fe(OH)2 (溶液均用煮沸過的蒸餾水配制)。擠入少量NaOH溶液后,立即出現白色沉淀,但很快變成淺綠色,一會兒后變為灰綠色,最終變為紅褐色。請分析固體變色的原因: 。(4)乙同學經查閱資料后設計了如圖b所示的裝置(溶液均用煮沸過的蒸餾水配制),能較長時間觀察到白色Fe(OH)2。①該反應的原理為 (用離子方程式表示)。②結合原理和裝置特點分析能較長時間觀察到白色Fe(OH)2的原因: 。(5)實驗試劑最佳濃度探究:采用不同濃度的試劑進行實驗,記錄如下。c(NaHCO3)/(mol/L) c(FeSO4)/(mol/L) 1.0 1.5 2.01.0 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率較快 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率迅速穩定時間 3.5 min 9 min 24 min1.5 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率較快 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率迅速穩定時間 13 min 15 min 22 min2.0 現象 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡增多 產生白色沉淀和氣泡,沉淀逐漸變暗,氣泡產生速率加快 常溫下無現象,加熱后產生白色沉淀穩定時間 3 min 8 min 30 min①由以上實驗可得到的規律是 。②NaHCO3溶液的濃度為1.5 mol/L時,FeSO4溶液的最佳濃度為 (填“1.0”“1.5”或“2.0”)mol/L。(6)實驗創新:延長Fe(OH)2沉淀的穩定時間還可以采取的措施為 (任寫一條)。【答案】(1) 容量瓶 膠頭滴管(2)空氣中的氧氣進入到溶液中氧化氫氧化亞鐵(3)Fe(OH)2被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)3(4) Fe2++2=Fe(OH)2↓+2CO2↑ 苯在液面上,可以隔絕空氣,避免Fe(OH)2被氧化(5) NaHCO3溶液的濃度越大,Fe(OH)2的穩定時間就越長 1.5(6)向配制好的FeSO4溶液中加入鐵屑,進一步防止FeSO4被氧化【分析】Fe(OH)2具有較強的還原性,新制的白色Fe(OH)2會逐漸轉變為灰綠色,為能較長時間觀察到白色沉淀,需隔絕空氣或通過調節NaHCO3溶液和FeSO4溶液的濃度來延長Fe(OH)3存在的時間。【詳解】(1)配制實驗所需一定物質的量濃度的溶液備用,配制溶液時所用儀器有托盤天平、燒杯、量筒、玻璃棒、一定規格的容量瓶、膠頭滴管;(2)實驗時發現即使是用煮沸過的蒸餾水配制實驗所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也僅能存在幾分鐘,這是由于Fe(OH)2不穩定,具有強的還原性,容易被進入到溶液中的氧氣氧化變為紅褐色Fe(OH)3,用化學方程式表示為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;(3)Fe(OH)2固體變色的原因是Fe(OH)2逐漸被空氣中的氧氣氧化為Fe(OH)3,物質的顏色由白色迅速變為灰綠色,最后變為紅褐色;(4)①該反應過程中NaHCO3溶液和FeSO4溶液反應生成Fe(OH)2,同時反應產生CO2氣體,反應的離子方程式為:Fe2++2=Fe(OH)2↓+2CO2↑;②結合原理和裝置特點分析能較長時間觀察到白色Fe(OH)2的原因是:在液面上覆蓋了一層苯,苯在液面上可以隔絕空氣,避免空氣進入到溶液中,從而防止Fe(OH)2氧化變質;(5)①由以上實驗可得到的規律是:NaHCO3的濃度越大,Fe(OH)2的穩定時間越長;②NaHCO3溶液的濃度為1.5 mol/L時,FeSO4溶液的濃度為1 5 mol/L時,Fe(OH)2的穩定時間就越長,故FeSO4溶液的最佳濃度為1 5 mol/L;(6)延長Fe(OH)2沉淀的穩定時間還可以采取的措施為:向配制好的FeSO4溶液中加入鐵屑,進一步防止FeSO4被氧化。18.冰糖雪梨銀耳湯是經典粵式甜品之一、保鮮銀耳的傳統處理方法是用SO2熏蒸,但可能會造成亞硫酸鹽殘留,亞硫酸鹽含量過多不利于人體健康。某研究小組為了更準確檢測銀耳中亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:實驗操作:將10g銀耳樣品和200mL水裝入三頸燒瓶,再加入過量磷酸,加熱煮沸。通入氮氣將產生的蒸汽帶入裝有100mL水、指示劑和0.30mL0.010mol L-1碘標準溶液的錐形瓶中。同時用該碘標準溶液滴定至終點,消耗了碘標準溶液1.00mL。做空白實驗,儀器a中消耗了碘標準溶液0.10mL。(1) Na2SO3溶液呈堿性,原因是 (用離子方程式表示)。(2)儀器的名稱是 。(3)實驗中的指示劑可選用 。(4)已知:。解釋加入H3PO4,能夠生成SO2的原因 。(5)實驗中,與SO2反應的V(I2)= mL。該銀耳樣品中亞硫酸鹽的含量為 mg kg-1 (以SO2計算,結果保留三位有效數字)。(6)進一步研究錐形瓶內發生的化學反應。某資料顯示,HI可能是水溶液中SO2歧化反應的催化劑,反應過程如下:反應I:反應ii:為探究i、ii反應速率與SO2歧化反應速率的關系,實驗如下:分別將10mL SO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)編號 2mL試劑的成分 現象A 溶液變黃,一段時間后出現渾濁B 無明顯現象C 溶液變黃,出現渾濁比A快D 棕褐色很快褪色,變成黃色,出現渾濁比A快①對比實驗A、B、C,可得出的結論是 。②比較反應i和反應ii的速率:v(i) v(ii)(填“>”“<”或“=”)。③依據以上實驗,實驗D中出現渾濁比A快的原因是 。【答案】(1)+H2O+OH-(2)酸式滴定管(3)淀粉(4)加入H3PO4后,溶液中存在平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O正向移動(5) 1.20 76.8(6) I-是SO2歧化反應的催化劑,氫離子單獨存在不具有催化作用,但氫離子可加快歧化反應速率 < D中由反應ⅱ產生的氫離子使反應ⅰ加快【分析】將10g銀耳樣品和200mL水裝入三頸燒瓶,再加入過量磷酸,加熱煮沸,銀耳中的Na2SO3轉化為H2SO3,加熱時分解生成SO2,通入氮氣將產生的蒸汽帶入裝有100mL水、指示劑和0.30mL0.010mol L-1碘標準溶液的錐形瓶中,發生反應SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反應后,又用該碘標準溶液滴定至終點,消耗了碘標準溶液1.00mL,去除空白實驗所用碘標準溶液的體積,可計算出銀耳中二氧化硫的含量。【詳解】(1)Na2SO3為強堿弱酸鹽,在水溶液中發生水解,使其溶液呈堿性,原因是+H2O+OH-。(2)儀器帶有活塞,名稱是酸式滴定管。(3)實驗中檢驗I2的指示劑可選用淀粉。(4),,雖然H2SO3的酸性強,但其熱穩定性差,最終可以生成SO2氣體。則加入H3PO4,能夠生成SO2的原因:加入H3PO4后,溶液中存在平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O正向移動。(5)實驗中,與SO2反應的V(I2)= 0.30mL+1.00mL-0.10mL=1.20mL。該銀耳樣品中亞硫酸鹽的含量為=76.8mg kg-1。(6)①實驗A表明,加入KI可促進SO2歧化反應的發生;實驗B表明,單獨加入酸,不影響SO2的歧化反應;實驗C表明,在酸性條件下,KI對SO2歧化反應速率的促進作用更大,對比實驗A、B、C,可得出的結論是:I-是SO2歧化反應的催化劑,氫離子單獨存在不具有催化作用,但氫離子可加快歧化反應速率。②從實驗D可以看出,SO2飽和溶液中同時加入KI和I2,溶液棕褐色很快褪色,變成黃色,則反應i和反應ii的速率:v(i)<v(ii)。③實驗D中發生反應,則出現渾濁比A快的原因是:D中由反應ⅱ產生的氫離子使反應ⅰ加快。【點睛】雖然H3PO4的酸性比H2SO3弱,但通過加熱使生成的H2SO3部分分解,可促進Na2SO3向H2SO3的轉化。19.Na2S2O3標準溶液是氧化還原反應中常用的還原性標定試劑,但是固體通常含有一些雜質,且易風化和潮解,Na2S2O3溶液也容易被O2氧化。因此,Na2S2O3標準溶液配制好后常用進行標定。但是由于與Na2S2O3反應的產物有很多種,不能按確定的反應式進行,故無法通過氧化還原滴定法確定濃度。故應先用與過量的KI反應,定量生成,再用Na2S2O3滴定,發生反應的化學方程式為:、。我們將這種與聯用的方法稱為碘量法,碘量法是分析化學中常用的分析方法,常用于一些無法直接滴定的反應的物質的間接滴定。已知:與KI的反應需要一定時間才能進行得比較完全,故需放置約5 min。(1)標準溶液的配制:①配制480 mL 0.1 mol/L的標準溶液需要用到的玻璃儀器有:玻璃棒、燒杯、量筒、膠頭滴管、 。②將下述實驗步驟A到F按實驗過程先后次序排列 。(2)標準溶液的標定:取20.00 mL 0.017 mol/L 溶液于250 mL錐形瓶中,加5 mL 6 mol/L HCl溶液,再加入10 mL 100 g/L KI溶液,搖勻后用牛皮紙扎緊瓶口,靜置約5分鐘。用溶液滴定至淺黃色后加入2 mL淀粉指示劑,繼續滴定至終點,平行測定3次,計算標準溶液的濃度。①用 量取220.00 mL 0.017 mol/L 溶液。②加入KI搖勻后用牛皮紙扎緊瓶口的目的是 。③如何判定滴定結束? 。④列式并計算標準溶液的濃度。溶液 KI溶液20.00 mL 0.017 mol/L 10 mL 100 g/L 20.3520.4520.4021.20(3)借鑒(2)的方法,用碘量法測量溶液的物質的量濃度:量取25.00 mL待測液于250 mL錐形瓶中,加入2 mol/L 溶液25 mL,再加入10% KI溶液10 mL,然后用已知濃度的溶液滴定到淡黃色,加0.5%的淀粉溶液3 mL,用溶液繼續滴定至終點。①滴定時需加入硫酸。能否用鹽酸代替硫酸,為什么? 。②寫出溶液與KI反應的離子方程式 。(4)借鑒(3)的方法,某小組用碘量法測量磷酸鐵鋰溶液中的物質的量濃度。提出問題:與是可逆反應,的存在是否會影響滴定?實驗驗證:①在磷酸鐵鋰溶液中加入過量的KI,靜置一段時間后,加入KSCN,觀察到溶液顏色變紅;請寫出與反應的離子方程式: 。②取標準量的磷酸鐵鋰溶液,分成兩組,其中一組加入過量的KI溶液,另一組加入等量的水。再分別使用溶液進行標定,發現消耗的溶液體積相同。實驗小結:是否會影響滴定: 。【答案】(1) 500 mL容量瓶 CBDFAE(2) 酸式滴定管(或移液管) 防止空氣中氧氣氧化I- 滴入最后半滴溶液,溶液藍色褪去,且30s內不恢復藍色(3) 不能,會與HCl發生反應生成(4) 不影響【詳解】(1)①配制480 mL 0.1 mol/L的標準溶液需要用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、500 mL容量瓶、膠頭滴管、量筒,故答案為:500 mL容量瓶;②配制溶液的實驗步驟為稱量、溶解、溶液轉移至容量瓶、洗滌燒杯玻璃棒、洗滌液轉移至容量瓶、定容、搖勻,故答案為:CBDFAE;(2)①量取20.00 mL 0.017 mol/L 溶液應使用酸式滴定管或移液管,故答案為:酸式滴定管(或移液管);②加入KI搖勻后用牛皮紙扎緊瓶口的目的是防止I-被空氣中氧氣氧化,使測量結果偏高,故答案為:防止空氣中氧氣氧化I-;③判定滴定結束的現象是滴入最后半滴溶液,溶液藍色褪去,且30s內不恢復藍色,故答案為:滴入最后半滴溶液,溶液藍色褪去,且30s內不恢復藍色;④根據反應方程式、可,排除誤差較大的第4次滴定數據,可計算標準溶液的濃度,故答案為:;(3)①滴定時若鹽酸代替硫酸,會與HCl發生反應生成,故答案為:不能;②溶液與KI反應的離子方程式為,故答案為:;(4)與反應的離子方程式為。通過兩組對比,消耗的溶液體積相同,可知不會影響滴定,故答案為:;不影響。【點睛】。20.氨基甲酸銨是一種重要的化工原料,可用于藥物合成、制備化學肥料、滅火劑或洗滌劑等。某化學興趣小組用如圖所示裝置制取氨基甲酸銨:已知:①制取氨基甲酸銨反應為: 。②氨基甲酸銨溶于水后生成和。回答下列問題:(1)儀器甲的名稱是 ,裝置2的作用是除去中的水蒸氣,其盛裝的試劑是 。(2)裝置7是實驗室制備氨氣,其化學方程式為 。(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是 。(4)實驗制得產品,其中可能含有碳酸氫銨雜質(不考慮碳酸氫銨與一水合氨的之間的反應)。設計方案進行成分探究,請填寫表中空格。限選試劑:蒸餾水、稀硝酸、溶液、澄清石灰水、溶液、稀鹽酸。實驗步驟 預期現象和結論步驟1:取固體樣品于試管中,加入蒸餾水至固體溶解 得到無色溶液步驟2:向試管中繼續加入足量澄清石灰水步驟3:過濾、洗滌、 后稱量,沉淀質量為 證明樣品中有碳酸氫銨通過計算氨基甲酸銨的質量分數是 。(保留小數點后兩位)[、](5)氨基甲酸銨易分解,用如圖所示裝置測定時該分解反應的化學平衡常數,實驗步驟如下:(Ⅰ)關閉,打開和,開啟真空泵抽氣至測壓儀數值穩定后關閉。(Ⅱ)關閉, ,讀取壓強數值。測得時壓強為。①請在空白處完善步驟Ⅱ的實驗操作。②若步驟I中測壓儀數值未穩定即關閉,測量值 (選填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。【答案】(1) 長頸漏斗 濃硫酸/濃H2SO4(2)2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O(3)通過觀察氣泡,調節NH3與CO2的通入比例(4) 產生白色沉淀 干燥 79.80%(5) 緩慢開啟K3至U形管兩邊液面相平并保持不變 偏大【分析】根據題中已知原理,制取氨基甲酸銨,需要二氧化碳和氨氣,又由于氨基甲酸銨易分解、易吸水,所以二氧化碳和氨氣必須干燥,且在冰水低溫環境中反應,根據實驗室制取二氧化碳和制氨氣的原理,1中為碳酸鈣和鹽酸混合制二氧化碳的反應,經過2中濃硫酸干燥二氧化碳,7中為固體加熱制氨氣,6中堿石灰干燥氨氣,干燥的氨氣和二氧化碳分別通過5,3的液體石蠟鼓泡瓶,通過氣泡硫酸控制反應物的用量,在4三頸燒瓶中發生反應制取氨基甲酸銨,尾氣為氨氣和二氧化碳,其中氨氣有毒,在a處接酸液進行吸收處理。【詳解】(1)儀器甲的名稱是長頸漏斗,裝置2的作用是除去CO2中的水蒸氣,其盛裝的試劑是濃硫酸/濃H2SO4,故答案為:長頸漏斗;濃硫酸/濃H2SO4;(2)裝置7中氯化銨和消石灰反應生成氯化鈣和氨水,其化學方程式為2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O故答案為:2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2+ 2NH3↑+2H2O(3)液體石蠟鼓泡瓶的作用是通過觀察氣泡,調節NH3與CO2的通入比例,故答案為:通過觀察氣泡,調節NH3與CO2的通入比例;(4)向試管中繼續加入足量澄清石灰水與碳酸氫根離子反應生成碳酸鈣沉淀,過濾、洗滌、干燥后稱量,沉淀質量為1.500g,樣品與足量石灰水充分反應,碳元素全部轉化為碳酸鈣,所以氨基甲酸銨和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和一水合氨,反應的方程式為H2NCOONH4 + Ca(OH)2+ H O= CaCOз↓+2NHз H O;設碳酸氫銨為xmol,氨基甲酸銨為ymol,由樣品總質量可得:79g/mol× xmol + 78g/mol× ymol= 1.173g,又因為n(C)~n(CaCO3)=0.015mol,由碳原子守恒可得:xmol + ymol =0.015mol,解x=0.003,y=0.012,則m(H2NCOONH4) = 0.012mol ×78g/mol =0.936g,則氨基甲酸銨的質量分數×100%= 79.80%,故答案為:產生白色沉淀;干燥;79.80%;(5)①關閉K3,打開K1和K2,開啟真空泵抽氣至測壓儀數值穩定后關閉K1,關閉K2,緩慢開啟K 至U形管兩邊液面相平并保持不變,測得25°C時壓強為12.0kPa.故答案為:緩慢開啟K3至U形管兩邊液面相平并保持不變;②若步驟I中測壓儀數值未穩定即關閉K1,則體系中的空氣未被完全抽空,導致測量的壓強偏大,則Kp測量值偏大,故答案為:偏大。21.可用于食品工業、農業、染料業等,以下進行其性質的探究。(1)的制備實驗室可用固體和75%硫酸制備,其化學方程式為: 。(2)的收集為收集純凈的可用如圖所示裝置,則連接順序為發生裝置→ →e。(3)的性質探究ⅰ)探究與水的反應。將注射器中的水注入三頸燒瓶中,測得壓強隨時間變化如下圖所示:①計算0~50s燒瓶內的變化速率 。②ab段變化及溶液的pH減小,表明與水發生反應,其方程式為 ,該反應的產物不穩定,可通過以下實驗證明,請補充操作填在表格橫線中。操作 100s內壓強變化/kPa待燒瓶中壓強穩定后,將其置于熱水浴中,重新測定壓強變化若 ,證明該反應產物不穩定。ⅱ)探究使品紅溶液褪色的原因操作1:將通入品紅溶液中,品紅溶液褪色。③猜想:能使品紅褪色的含硫微粒可能為、、 。已知:品紅是一種棕紅色晶體狀有機染料,微溶于水,溶于乙醇和酸,溶液呈紅色。④實驗設計:小組結合以上信息,設計如下實驗證明使品紅褪色的微粒不是請完成表格。操作2 現象不褪色【答案】(1)(2)c→d→b→a(3) 0.8 將裝有等量未溶解的蒸餾水的燒瓶置于熱水浴中加熱100s,測定壓強變化 將通入品紅的乙醇溶液【分析】固體和75%硫酸反應制備,用濃硫酸干燥二氧化硫,用向上排空氣法收集,最后用氫氧化鈉吸收尾氣,防止污染。【詳解】(1)固體和75%硫酸反應生成、硫酸鈉、水反應的化學方程式為;(2)為收集純凈的,先用濃硫酸干燥,再用向上排空氣法收集,最后用氫氧化鈉吸收尾氣,則連接順序為發生裝置→c →d→b→a→e。(3)①0~50s燒瓶內的變化速率 。②ab段變化及溶液的pH減小,表明與水發生反應,其方程式為,待燒瓶中壓強穩定后,將其置于熱水浴中加熱100s,測定壓強變化為;將裝有等量未溶解的蒸餾水的燒瓶置于熱水浴中加熱100s,測定壓強變化;若,證明該反應產物不穩定。③含S微粒可能都能使品紅褪色,能使品紅褪色的含硫微粒可能為、、 。④二氧化硫通入無水的體系中,若品紅不褪色,能證明使品紅褪色的微粒不是,具體實驗操作為:將通入品紅的乙醇溶液,溶液不褪色,證明使品紅褪色的微粒不是。22.二氧化硫是重要的化工原料。某實驗小組欲制備SO2并探究其相關反應。Ⅰ.SO2的制備(1)實驗小組以亞硫酸鈉(Na2SO3)粉末和70%的硫酸為原料制取SO2,并要求能夠控制反應速率,下列可選用的儀器是 (填標號)。Ⅱ.SO2與FeCl3溶液相關反應的探究實驗事實:小組同學向1mL0.5mol/LFeCl3溶液中通入SO2至飽和,溶液先變成紅色,靜置5min后溶液紅色變淺,慢慢變為黃色,靜置9h后溶液變為綠色。提出問題:溶液變為紅色與什么微粒有關?查閱資料:①Fe3+易與陰離子形成配合物,且Fe(Ⅲ)配合物常呈現特殊顏色。②SO2溶液中,存在的含有硫元素的微粒有SO2、H2SO3、和。提出猜想:a.溶液變為紅色與有關;b.溶液變為紅色與有關。實驗驗證:為驗證猜想,小組同學做了如下實驗。實驗 實驗操作 實驗現象① 取1mL1mol/LFeCl3溶液于試管中,加入3mL1mol/LNa2SO3溶液,觀察5min內的顏色變化 溶液變為紅色② 取1mL1mol/LFeCl3溶液于試管中,加入___________溶液,觀察5min內的顏色變化 溶液變為紅色(2)完成表格:實驗②中加入 溶液。上述兩個實驗中溶液都變為紅色,因此無法得出實驗結論。進一步驗證:為進一步驗證猜想,小組同學配制系列溶液并測量其吸光度,繪制出右圖曲線。測量溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+amL1mol/LNa2SO3溶液+bmL1mol/LNaHSO3溶液參比溶液:0.5mL1mol/LFeCl3溶液+0.5mL1mol/LNa2SO3溶液+7mL蒸餾水圖中A、B、C三點對應加入各試劑的體積如表所示。點 1mol/LFeCl3/mL 1mol/LNa2SO3/mL 1mol/LNaHSO3/mLA 0.5 4.0 0.0B a bC 0.0 4.0說明:①已知吸光度大小與溶液中紅色物質濃度成正比。②參比溶液的作用是空白對照,設定參比溶液的吸光度為0。(3)補充上表中數值,其中a= ,b= 。實驗結論(4)根據以上實驗,可以推測:溶液變為紅色與 (填離子符號)有關。拓展探究將靜置9h后變為綠色的溶液分為兩份,向其中一份溶液中滴加鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成;向另一份溶液中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成。(5)①寫出溶液變為綠色所發生氧化還原反應的離子方程式: 。②試從平衡移動的角度,分析溶液紅色變淺直至消失的原因: 。(6)寫出二氧化硫在生產生活中的一種應用: 。【答案】(1)a(2)3mL 1mol/LNaHSO3(3) 2.4 1.6(4)(5) 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,溶液中H+濃度增大,+H+平衡正向移動,濃度減小,Fe3+與的配合反應逆向移動,溶液紅色變淺直至消失(或2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,溶液中Fe3+濃度減小,Fe3+與的配合反應逆向移動,溶液紅色變淺直至消失)(6)制食品添加劑【分析】亞硫酸鈉(Na2SO3)粉末和70%的硫酸為原料制取SO2,選用裝置a為制備裝置,用控制變量的方式,探究SO2與FeCl3溶液的反應,小組同學向1mL0.5mol/LFeCl3溶液中通入SO2至飽和,溶液變成紅色,靜置5min后,溶液的顏色從紅色慢慢變回黃色,靜置9h后,溶液慢慢由黃色變為淺綠色,表明溶液中發生一系列變化,通過實驗可確定先發生配位反應,后發生氧化還原反應。【詳解】(1)亞硫酸鈉(Na2SO3)粉末和70%的硫酸為原料制取SO2,反應無需加熱,裝置d錯誤,亞硫酸鈉(Na2SO3)為粉末狀,不能用啟普發生器,裝置c錯誤,裝置b不能控制反應速率,裝置b錯誤,故選裝置a;(2)為控制變量,實驗②中應加入3mL 1mol/LNaHSO3溶液;(3)由圖可知,B點,即b=0.4×4.0=1.6,a=4.0-1.6=2.4;(4)由圖可知,越大,吸光度越低,紅色物質濃度越低,推測溶液變紅色與有關;(5)①滴加鐵氰化鉀溶液,有藍色沉淀生成,即溶液中存在Fe2+,滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,即溶液中存在,反應離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+;②2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,溶液中H+濃度增大,+H+平衡正向移動,濃度減小,Fe3+與的配合反應逆向移動,溶液紅色變淺直至消失(或2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,溶液中Fe3+濃度減小,Fe3+與的配合反應逆向移動,溶液紅色變淺直至消失);(6)二氧化硫具有抗氧化、消毒殺菌的作用,在生產生活中可用與制食品添加劑。第19頁 共54頁 ◎ 第20頁 共54頁第17頁 共54頁 ◎ 第18頁 共54頁 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2024屆高中化學二輪專題:探究實驗大題匯編(高考題 模擬題) (學生版).docx 2024屆高中化學二輪專題:探究實驗大題匯編(高考題 模擬題)(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫