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1、(北京專用)2022年高考化學一輪復習 第40講 化學實驗方案的設計與評價作業(yè)
1.(2017北京懷柔零模,12)下列設計的實驗方案能達到相應實驗目的的是( )
選項
實驗目的
實驗方案
A
證明“84”消毒液的氧化能力隨溶液pH的減小而增強
將“84”消毒液(含NaClO)滴入品紅溶液中,褪色緩慢,若同時加入食醋,紅色很快褪為無色
B
證明反應速率會隨反應物濃度的增大而加快
用3 mL稀硫酸與足量純鋅反應,產生氣泡速率較慢,然后加入1 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液,迅速產生較多氣泡
C
檢驗Na2SO3晶體是否已氧化變質
將Na2SO3樣品溶于稀硝酸后,
2、滴加BaCl2溶液,觀察是否有沉淀生成
D
證明同溫度下氯化銀的溶解度大于硫化銀的溶解度
向2 mL 0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液,出現(xiàn)白色沉淀,再加入幾滴0.1 mol·L-1的Na2S溶液,有黑色沉淀生成
2.(2017北京平谷一模,9)下列選項中的操作、現(xiàn)象與結論完全一致的是( )
操作
現(xiàn)象
結論
A
向滴有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2
溶液褪色
HClO有漂白性
B
無水乙醇與濃硫酸共熱至170 ℃,將產生的氣體通入溴水中
溴水褪色
乙烯和溴水發(fā)生了加成反應
C
向濃度、體積都相同的Na2
3、CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞
變紅,前者紅色深
結合H+能力:C>HC
D
用發(fā)光小燈泡分別做HCl溶液和CH3COOH溶液導電性實驗
發(fā)光強度:HCl溶液強于CH3COOH溶液
CH3COOH是弱電解質
3.下列實驗能達到預期目的的是( )
編號
實驗內容
實驗目的
A
向苯和苯酚的混合溶液中加入濃溴水
除去苯中混有的苯酚
B
向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液,產生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,又生成紅褐色沉淀
證明在相同溫度下,溶解度:Mg(OH)2>Fe(O
4、H)3
C
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固體,溶液紅色變淺
證明Na2CO3溶液中存在水解平衡
D
將濃鹽酸加入碳酸鈉溶液中,產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
證明非金屬性Cl>C
4.(2017北京西城二模,28)某小組同學設計如下實驗,研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應。
【實驗Ⅰ】
試劑:酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
現(xiàn)象
取2 mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴5% H2O2溶液
溶液立即變?yōu)樽攸S色,稍后,產生氣泡。測得反應后溶液pH=0.9
向反應后的溶液中加入KS
5、CN溶液
溶液變紅
(1)上述實驗中H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是 。?
(2)產生氣泡的原因是 。?
【實驗Ⅱ】
試劑:未酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
現(xiàn)象
取2 mL 5% H2O2溶液于試管中,加入5滴上述FeSO4溶液
溶液立即變?yōu)樽攸S色,產生大量氣泡,并放熱,反應混合物顏色加深且有渾濁。測得反應后溶液pH=1.4
(3)將上述混合物分離,得到棕黃色沉淀和紅褐色膠體。取部分棕黃色沉淀洗凈,加4 mol·L-1鹽酸,沉淀溶解得到黃色溶
6、液。初步判斷該沉淀中含有Fe2O3,經檢驗還含有S。檢驗棕黃色沉淀中S的方法是 。 ?
(4)對于生成紅褐色膠體的原因,提出兩種假設:
ⅰ. H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+
ⅱ.Fe2+的氧化產物發(fā)生了水解
①根據實驗Ⅱ記錄否定假設ⅰ,理由是 。?
②實驗驗證假設ⅱ:取 ,加熱,溶液變?yōu)榧t褐色,pH下降,證明假設ⅱ成立。?
(5)將FeSO4溶液加入H2O2溶液中,產生紅褐色膠體,反應的離子方程式是 。?
【實驗Ⅲ】
若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作與實驗Ⅱ相同,除了產生與Ⅱ相同的現(xiàn)象外,還生
7、成刺激性氣味氣體,該氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅但不褪色。
(6)產生刺激性氣味氣體的原因是 。?
(7)由實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,亞鐵鹽與H2O2反應的現(xiàn)象與 (至少寫兩點)有關。?
5.(2017北京朝陽一模,28)某學生進行如下實驗A:
實驗A
條件
現(xiàn)象
加熱
ⅰ.加熱后藍色褪去
ⅱ.冷卻過程中,溶液恢復藍色
ⅲ.一段時間后,藍色重新褪去
(1)使淀粉變藍的物質是 。?
(2)分析現(xiàn)象ⅰ、ⅱ認為:在酸性條件下,加熱促進淀粉水解,冷卻后平衡逆向移動。設計實驗如下
8、,“現(xiàn)象a”證實該分析不合理:
“現(xiàn)象a”是 。?
(3)再次分析:加熱后單質碘發(fā)生了變化,實驗如下:
Ⅰ.取少量碘水,加熱至褪色,用淀粉溶液檢驗揮發(fā)出的物質,變藍。
Ⅱ.向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷卻過程中一直未變藍;加入稀H2SO4,瞬間變藍。
對步驟Ⅱ中稀H2SO4的作用,結合離子方程式,提出一種合理的解釋: 。?
(4)探究碘水褪色后溶液的成分:
實驗1:測得溶液的pH≈5
實驗2:取褪色后的溶液,完成如下實驗:
①產生黃色沉淀的離子方程式是 。?
②Ag2O的作用是
9、 。?
③依據上述實驗,推測濾液中含有的物質(或離子)可能是 。?
(5)結合化學反應速率解釋實驗A中現(xiàn)象ⅰ、現(xiàn)象ⅲ藍色褪去的原因: 。?
B組 提升題組
6.(2017北京昌平二模,11)下列實驗中,對應的現(xiàn)象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是( )
選項
實驗操作
實驗現(xiàn)象
結論
A
將少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液
溶液變成紅色
Fe(NO3)2
10、已變質
B
向KI溶液中滴加少量氯水,再加入CCl4,充分振蕩
液體分層,下層溶液呈紫紅色
氯的非金屬性比碘強
C
炭粉中加入濃硫酸并加熱,導出的氣體通入BaCl2溶液中
有白色沉淀產生
有SO2和CO2產生
D
向AgNO3溶液中滴加少量NaCl溶液,然后再向其中滴加KI溶液
先生成白色沉淀,后生成黃色沉淀
溶解度:AgCl>AgI
7.(2017北京昌平期末,13)利用如圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是( )
選項
①
②
③
實驗結論
A
濃鹽酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
非金屬性: C>Si
B
食鹽水
電
11、石
溴水
乙炔可與溴發(fā)生
加成反應
C
濃硝酸
Al
NaOH溶液
鋁和濃硝酸反應
可生成NO2
D
濃硫酸
Na2SO3
KMnO4酸性溶液
SO2具有還原性
8.(2017北京海淀一模,27)感光材料AgBr的發(fā)現(xiàn)推動了化學感光成像技術的發(fā)展。膠片沖印的化學成像過程如下:
感光:涂有AgBr膠片的感光部分被活化,形成顯影區(qū);
顯影:用顯影液將顯影區(qū)被活化的AgBr轉化為Ag,形成暗影區(qū);
定影:用定影液(含Na2S2O3)將膠片上未感光的AgBr轉化為Ag(S2O3,形成透光亮影區(qū);
水洗:用水洗去膠片上殘留的可溶性銀鹽,自然干燥后形成黑白底片。
(
12、1)①顯影液可將AgBr轉化為Ag的原因是顯影液具有 性。?
②定影時,發(fā)生反應的離子方程式是 。?
③下圖是一張經沖印后得到的黑白底片,其中含銀元素最多的區(qū)域是 (選填字母序號)。?
(2)已知:
ⅰ.Ag+(aq)+Br-(aq) AgBr(s) K1=1.9×1012
Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) Ag(NH3(aq)+2H2O(l) K2=1.1×107
ⅱ.2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),白色Ag2S2O3易分解生成黑色Ag2S。
① (填“能”或“不能”)用氨水
13、作定影液,理由是 。?
②新制定影液(含Na2S2O3)和廢定影液[含Na3Ag(S2O3)2和少量Na2S2O3]的鑒別方法如下:
a.盛裝新制定影液的試管為 (填“A”或“B”),若繼續(xù)向該試管中滴加AgNO3溶液,將出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是 。?
b.結合化學平衡移動原理解釋試管A中產生現(xiàn)象的原因: 。?
答案精解精析
A組 基礎題組
1.A 加入食醋,紅色很快褪為無色,可以證明“84”消毒液的氧化能力隨溶液pH的減小而增強。
2.C A項,氯氣與N
14、aOH反應,堿性減弱也會使其褪色,不能判斷HClO有漂白性;B項,二氧化硫也能使溴水褪色,不能確定乙烯與溴水發(fā)生了加成反應;C項,水解程度越大,對應酸的酸性越弱,則由現(xiàn)象可知結合H+能力:C>HC;D項,導電性與離子濃度有關,濃度未知,不能判斷電離出離子濃度及電解質的強弱。
3.C A項,苯酚與濃溴水反應生成的三溴苯酚能溶于苯,不能達到除雜的目的;B項,氫氧化鈉過量,不存在沉淀轉化,得不出Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶解度大小關系;C項,Na2CO3水解溶液顯堿性,加BaCl2溶液后水解平衡逆向移動,氫氧根離子濃度減小,所以紅色變淺;D項,HCl不是氯元素的最高價含氧酸。
4.答案 (
15、1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
(2)Fe3+催化下H2O2分解產生O2(或用化學方程式表示)
(3)取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有S
(4)①反應后溶液的pH降低
②Fe2(SO4)3溶液
(5)2Fe2++H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(膠體)+4H+
(6)H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動,產生的HCl受熱揮發(fā)
(7)pH、陰離子種類、溫度、反應物用量
解析 (1)H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O;
16、
(2)反應中有Fe3+生成,Fe3+可催化H2O2分解產生O2;
(4)①實驗Ⅱ中反應后溶液的pH降低,所以假設ⅰ不正確;
(6)根據刺激性氣味氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅但不褪色,可以推知該氣體為氯化氫,產生原因為H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動,產生的HCl受熱揮發(fā)。
5.答案 (1)I2
(2)加入碘水后,溶液中無明顯現(xiàn)象(不變藍)
(3)解釋1:6H++5I-+I 3I2+3H2O
解釋2:4H++4I-+O2 2I2+2H2O
解釋3:2H++I-+IO- I2+H2O
(其他合理答案均可)
(4)①Ag2O+2I- +2H+ 2AgI+
17、H2O
②證明上層溶液中存在I-;沉淀I-,排除向濾液中加入稀H2SO4后,I-被氧化生成I2的可能
③HIO(或IO-)、HIO3(或I)、H+
(5)現(xiàn)象ⅰ:部分I2揮發(fā),部分I2與H2O發(fā)生反應;現(xiàn)象ⅲ:淀粉完全水解。加熱時,I2與H2O的反應速率大于淀粉水解的速率
解析 (1)能使淀粉變藍的物質是碘單質。
(2)分析不合理,則冷卻后淀粉并未重新生成,因此加入碘水后溶液不變藍。
(3)步驟Ⅰ說明加熱碘水,碘會揮發(fā);步驟Ⅱ說明褪色后的溶液中存在碘元素,但只有酸化后才形成碘單質。聯(lián)想碘及其化合物的性質可知,溶液變藍可能是因為酸性條件下,I、IO-與I-發(fā)生了歸中反應,也可能是因為
18、O2將I-氧化生成了I2。
B組 提升題組
6.B A項,酸性條件下亞鐵離子、硝酸根離子可發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+;B項,下層溶液呈紫紅色,說明碘化鉀被氧化成碘單質,即氯氣的氧化性大于碘單質,從而可證明氯的非金屬性比碘強;C項,SO2和CO2均不與氯化鋇溶液反應,不會生成白色沉淀;D項,所用AgNO3溶液過量,不存在沉淀的轉化,故不能得出溶解度:AgCl>AgI。
7.D A項,濃鹽酸易揮發(fā),生成的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體,氯化氫也能使Na2SiO3溶液變渾濁,不能說明碳酸的酸性比硅酸強,也就不能說明非金屬性:C>Si;B項,電石與水反應生成的氣體中往往混有硫化氫等還原性氣體,也
19、能使溴水褪色,不能證明乙炔可與溴發(fā)生加成反應;C項,常溫下,鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化;D項,濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫,二氧化硫具有還原性,能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
8.答案 (1)①還原?、?S2+AgBr Ag(S2O3+Br-?、踑
(2)①不能 由K1>K2可知NH3與Ag+的結合能力弱于Br-與Ag+的結合能力
②a.B 隨滴加AgNO3的量的增加,溶液中產生白色沉淀,然后變黑
b.A試管溶液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴入的Ag+與S2結合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促進上述平衡正向移動,導致白色Ag2S2O3沉
20、淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S導致沉淀變黑
解析 (1)①AgBr轉化為Ag的過程中,銀元素的化合價從+1降到0,所以需要加入還原劑,則顯影液應具有還原性;
③暗影區(qū)銀元素以Ag單質的形式存在,亮影區(qū)銀元素以Ag(S2O3形式存在,灰白區(qū)兩種形式并存,用水洗去可溶性銀鹽,暗影區(qū)銀未被洗去,亮影區(qū)和灰白區(qū)均有部分銀被洗去,所以暗影區(qū)含銀元素最多;
(2)②廢定影液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴加AgNO3溶液,Ag+與S2結合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促進上述平衡正向移動,導致白色Ag2S2O3沉淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S;而新制定影液中主要含有Na2S2O3,滴加幾滴AgNO3溶液,Ag+與S2反應生成Ag(S2O3,無明顯現(xiàn)象,所以A試管中盛有廢定影液,B試管中盛有新制定影液。