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專題二十四實驗方案的設計與評價 高考化學 北京市專用 考點實驗方案的設計與評價A組自主命題 北京卷題組1 2014北京理綜 28 15分 用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液 通過控制電壓電解得以再生 某同學使用石墨電極 在不同電壓 x 下電解pH 1的0 1mol LFeCl2溶液 研究廢液再生機理 記錄如下 a b c代表電壓值 五年高考 1 用KSCN溶液檢驗出Fe3 的現(xiàn)象是 2 中 Fe3 產(chǎn)生的原因可能是Cl 在陽極放電 生成的Cl2將Fe2 氧化 寫出有關反應 3 由 推測 Fe3 產(chǎn)生的原因還可能是Fe2 在陽極放電 原因是Fe2 具有性 4 中雖未檢驗出Cl2 但Cl 在陽極是否放電仍需進一步驗證 電解pH 1的NaCl溶液做對照實驗 記錄如下 NaCl溶液的濃度是mol L 中檢驗Cl2的實驗方法 與 對比 得出的結論 寫出兩點 答案 1 溶液變紅 2 2Cl 2e Cl2 Cl2 2Fe2 2Cl 2Fe3 3 還原 4 0 2 取少量陽極附近的溶液 滴在淀粉KI試紙上 試紙變藍 通過控制電壓 證實了產(chǎn)生Fe3 的兩種原因都成立 通過控制電壓 驗證了Fe2 先于Cl 放電 解析 1 用KSCN溶液檢驗出Fe3 的現(xiàn)象是溶液變紅 2 依題意可知 相關反應為2Cl 2e Cl2 2Fe2 Cl22Fe3 2Cl 3 Fe2 e Fe3 Fe2 表現(xiàn)出還原性 4 做對照實驗時 應控制變量 除pH相同外 c Cl 也應相同 0 1mol LFeCl2溶液中c Cl 0 2mol L 故c NaCl 0 2mol L 取少量陽極附近的溶液 滴在淀粉KI試紙上 試紙變藍 可證明 中陽極產(chǎn)物有Cl2 由實驗 可知通過控制電壓 Fe2 可先于Cl 放電 實驗 表明 通過控制電壓 可使Cl 放電產(chǎn)生Cl2 Cl2再將Fe2 氧化成Fe3 從而說明通過控制電壓 產(chǎn)生Fe3 的兩種原因均成立 答題規(guī)范物質(zhì)檢驗題的答題模板 2 2012北京理綜 27 15分 有文獻記載 在強堿性條件下 加熱銀氨溶液可能析出銀鏡 某同學進行如下驗證和對比實驗 該同學欲分析實驗 和實驗 的差異 查閱資料 a Ag NH3 2H2OAg 2NH3 H2Ob AgOH不穩(wěn)定 極易分解為黑色Ag2O 1 配制銀氨溶液所需的藥品是 2 經(jīng)檢驗 實驗 的氣體中有NH3 黑色物質(zhì)中有Ag2O 用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗NH3 產(chǎn)生的現(xiàn)象是 產(chǎn)生Ag2O的原因是 3 該同學對產(chǎn)生銀鏡的原因提出假設 可能是NaOH還原Ag2O 實驗及現(xiàn)象 向AgNO3溶液中加入 出現(xiàn)黑色沉淀 水浴加熱 未出現(xiàn)銀鏡 4 重新假設 在NaOH存在下 可能是NH3還原Ag2O 用下圖所示裝置進行實驗 現(xiàn)象 出現(xiàn)銀鏡 在虛線框內(nèi)畫出用生石灰和濃氨水制取NH3的裝置簡圖 夾持儀器略 5 該同學認為在 4 的實驗中會有Ag NH3 2OH生成 由此又提出假設 在NaOH存在下 可能是Ag NH3 2OH也參與了NH3還原Ag2O的反應 進行如下實驗 有部分Ag2O溶解在氨水中 該反應的化學方程式是 實驗結果證實假設成立 依據(jù)的現(xiàn)象是 6 用HNO3清洗試管壁上的Ag 該反應的化學方程式是 答案 1 AgNO3溶液和氨水 2 試紙變藍 在NaOH存在下 加熱促進NH3 H2O分解 逸出NH3 促使Ag NH3 2H2OAg 2NH3 H2O平衡正向移動 c Ag 增大 Ag 與OH 反應立即轉(zhuǎn)化為Ag2O 2OH 2Ag Ag2O H2O 3 過量NaOH溶液 4 5 Ag2O 4NH3 H2O2Ag NH3 2OH 3H2O 與溶液接觸的試管壁上析出銀鏡 6 Ag 2HNO3 濃 AgNO3 NO2 H2O 解析 3 因該假設的反應物是NaOH和Ag2O 而Ag2O可由反應2AgNO3 2NaOHAg2O 2NaNO3 H2O制得 故應加入過量NaOH溶液 5 有部分Ag2O溶解在氨水中 肯定是生成了Ag NH3 2OH 若實驗結果證實假設成立 則與溶液接觸的試管壁上會析出銀鏡 3 2018課標 13 6分 下列實驗過程可以達到實驗目的的是 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案B本題考查實驗方案的設計與評價 固體溶解后先將溶液冷卻至室溫 再轉(zhuǎn)移至容量瓶 然后用蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2 3次 并將洗滌液一并倒入容量瓶中 最后定容 A不正確 FeCl3被還原后 溶液由黃色變?yōu)闇\綠色 B正確 純化氫氣時應最后用濃硫酸干燥 C不正確 NaHSO3溶液與H2O2溶液反應時無明顯現(xiàn)象 D不正確 關聯(lián)知識 托盤天平的精確度為0 1g H2O2作氧化劑時 還原產(chǎn)物為H2O 作還原劑時 氧化產(chǎn)物為O2 4 2017天津理綜 4 6分 以下實驗設計能達到實驗目的的是 答案DNaHCO3固體受熱易分解 A不正確 Al與稀鹽酸反應生成AlCl3和H2 蒸發(fā)AlCl3溶液最終得到Al OH 3固體 B不正確 重結晶法提純苯甲酸是將粗品溶于少量熱水中 然后趁熱過濾 冷卻結晶 C不正確 2NaBr Cl22NaCl Br2 2KI Cl22KCl I2 用CCl4萃取后 CCl4層顯橙色的原溶液為NaBr溶液 CCl4層顯紫色的原溶液為KI溶液 D正確 關聯(lián)知識AlCl3 3H2OAl OH 3 3HCl 加熱促進水解 HCl揮發(fā) 最終得到Al OH 3固體 5 2016課標 13 6分 下列實驗操作能達到實驗目的的是 答案D制備Fe OH 3膠體時 應將飽和FeCl3溶液滴入沸水中 A項不能達到實驗目的 將MgCl2溶液加熱蒸干將得到Mg OH 2 欲得到無水MgCl2 應在氯化氫氣流中加熱蒸干 B項不能達到實驗目的 向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3 Cu也會與HNO3發(fā)生反應 C項不能達到實驗目的 6 2015重慶理綜 4 6分 下列實驗中 所使用的裝置 夾持裝置略 試劑和操作方法都正確的是 答案AA項 Fe OH 2易與O2反應 所以在FeSO4溶液液面上方加一層植物油 且膠頭滴管下端伸到液面下滴加NaOH溶液 B項 容量瓶不能用于直接溶解藥品 稀釋溶液 C項 實驗室制NH3所用藥品為NH4Cl和Ca OH 2 氨氣極易溶于水 不能用排水法收集 D項 溫度計水銀球應位于液面以下 乙醇和濃硫酸反應除有乙烯生成外 還有SO2 乙醇蒸氣產(chǎn)生 而SO2 乙醇蒸氣和乙烯均能使KMnO4酸性溶液褪色 7 2015安徽理綜 12 6分 某同學將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中 有大量氣泡產(chǎn)生 為探究該反應原理 該同學做了以下實驗并觀察到相關現(xiàn)象 由此得出的結論不合理的是 答案DNH4Cl溶液中存在平衡 N H2ONH3 H2O H 鎂條與H 反應生成H2 同時平衡正向移動 溶液由弱酸性逐漸變?yōu)槿鯄A性 NH3 H2O濃度變大 分解產(chǎn)生NH3 A B C項均合理 pH 8 6的NaHCO3溶液中存在HCC H Mg與H 仍可反應產(chǎn)生H2 D項不合理 8 2014天津理綜 2 6分 實驗室制備下列氣體時 所用方法正確的是 A 制氧氣時 用Na2O2或H2O2作反應物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置B 制氯氣時 用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體C 制乙烯時 用排水法或向上排空氣法收集氣體D 制二氧化氮時 用水或NaOH溶液吸收尾氣 答案AA項 用Na2O2或H2O2制備O2時 均可使用固液常溫型氣體發(fā)生裝置 B項 實驗室制氯氣一般用濃鹽酸作原料 所以制得的氯氣中會混有氯化氫和水蒸氣 除氯化氫時應用飽和食鹽水而不能用飽和NaHCO3溶液 C項 乙烯的相對分子質(zhì)量與空氣的平均相對分子質(zhì)量接近 在相同條件下 二者的密度也非常接近 故收集乙烯時不宜用排空氣法 D項 用水吸收NO2時 NO2轉(zhuǎn)化為HNO3和NO NO仍會污染空氣 故吸收NO2不能用水 9 2014課標 13 6分 利用右圖所示裝置進行下列實驗 能得出相應實驗結論的是 答案BH2S可直接與AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S 故不能說明Ksp AgCl Ksp Ag2S A錯誤 濃硫酸滴入蔗糖中 試管中觀察到白色固體變黑 證明濃硫酸有脫水性 試管中溴水褪色 說明有SO2生成 SO2 Br2 2H2OH2SO4 2HBr 從而證明濃硫酸有氧化性 B正確 SO2與Ba NO3 2溶液反應可生成白色沉淀BaSO4 3Ba NO3 2 3SO2 2H2O3BaSO4 2NO 4HNO3 但BaCl2與SO2不反應 C錯誤 濃硝酸揮發(fā)產(chǎn)生的HNO3蒸氣也可直接與Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3 故不能得出碳酸酸性大于硅酸的結論 D錯誤 10 2018課標 28 15分 K3 Fe C2O4 3 3H2O 三草酸合鐵酸鉀 為亮綠色晶體 可用于曬制藍圖 回答下列問題 1 曬制藍圖時 用K3 Fe C2O4 3 3H2O作感光劑 以K3 Fe CN 6 溶液為顯色劑 其光解反應的化學方程式為 2K3 Fe C2O4 3 2FeC2O4 3K2C2O4 2CO2 顯色反應的化學方程式為 2 某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物 按下圖所示裝置進行實驗 通入氮氣的目的是 實驗中觀察到裝置B F中澄清石灰水均變渾濁 裝置E中固體變?yōu)榧t色 由此判斷熱分解產(chǎn) 物中一定含有 為防止倒吸 停止實驗時應進行的操作是 樣品完全分解后 裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3 檢驗Fe2O3存在的方法是 3 測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量 稱量mg樣品于錐形瓶中 溶解后加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至終點 滴定終點的現(xiàn)象是 向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后 過濾 洗滌 將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中 加稀H2SO4酸化 用cmol L 1KMnO4溶液滴定至終點 消耗KMnO4溶液VmL 該晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)的表達式為 答案 1 3FeC2O4 2K3 Fe CN 6 Fe3 Fe CN 6 2 3K2C2O4 2 隔絕空氣 使反應產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置 CO2CO 先熄滅裝置A E的酒精燈 冷卻后停止通入氮氣 取少許固體粉末于試管中 加稀硫酸溶解 滴入1 2滴KSCN溶液 溶液變紅色 證明含有Fe2O3 3 粉紅色出現(xiàn) 100 解析本題考查探究物質(zhì)組成 性質(zhì)的實驗方案的設計 1 Fe2 與 Fe CN 6 3 可反應生成藍色固體Fe3 Fe CN 6 2 2 B中澄清石灰水變渾濁 說明分解產(chǎn)物中有CO2 裝置E中固體變?yōu)榧t色 F中澄清石灰水變渾濁 證明分解產(chǎn)物中有CO 停止實驗時 若先停止通入氮氣 后熄滅酒精燈 會導致裝置內(nèi)氣壓減小 造成倒吸 檢驗Fe2O3需先將固體溶于稀硫酸 然后利用Fe3 遇SCN 會生成紅色的Fe SCN 3的性質(zhì)檢驗 3 Zn 2Fe3 2Fe2 Zn2 5Fe2 Mn 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 則Fe3 Mn 溶液中Fe3 為 c V 10 3 5 mol 即 5cV 10 3 56 g 則晶體中鐵的質(zhì)量分數(shù)表達式為 100 11 2017課標 26 14分 綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途 某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究 回答下列問題 1 在試管中加入少量綠礬樣品 加水溶解 滴加KSCN溶液 溶液顏色無明顯變化 再向試管中通入空氣 溶液逐漸變紅 由此可知 2 為測定綠礬中結晶水含量 將石英玻璃管 帶兩端開關K1和K2 設為裝置A 稱重 記為m1g 將樣品裝入石英玻璃管中 再次將裝置A稱重 記為m2g 按下圖連接好裝置進行實驗 儀器B的名稱是 將下列實驗操作步驟正確排序 填標號 重復上述操作步驟 直至A恒重 記為m3g a 點燃酒精燈 加熱b 熄滅酒精燈c 關閉K1和K2d 打開K1和K2 緩緩通入N2e 稱量Af 冷卻到室溫 根據(jù)實驗記錄 計算綠礬化學式中結晶水數(shù)目x 列式表示 若實驗時按a d次序操作 則使x 填 偏大 偏小 或 無影響 3 為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物 將 2 中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中 打開K1和K2 緩緩通入N2 加熱 實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末 C D中的溶液依次為 填標號 C D中有氣泡冒出 并可觀察到的現(xiàn)象分別為 a 品紅b NaOHc BaCl2 d Ba NO3 2e 濃H2SO4 寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式 答案 1 樣品中沒有Fe Fe 易被氧氣氧化為Fe 2 干燥管 dabfce 偏小 3 c a生成白色沉淀 褪色 2FeSO4Fe2O3 SO2 SO3 解析 1 樣品溶于水滴加KSCN溶液 溶液顏色無明顯變化 說明樣品中無Fe3 再向試管中通入空氣 溶液逐漸變紅 說明有鐵離子產(chǎn)生 即亞鐵離子易被氧氣氧化為鐵離子 2 根據(jù)儀器構造可知B是干燥管 由于裝置中有空氣 空氣中的氧氣能氧化硫酸亞鐵 所以加熱前需要排盡裝置中的空氣 熄滅酒精燈后 要先冷卻至室溫 再關閉K1和K2 最后稱量 即正確的排序是dabfce 加熱后剩余固體是硫酸亞鐵 質(zhì)量為 m3 m1 g 生成水的質(zhì)量為 m2 m3 g 則FeSO4 xH2OFeSO4 xH2O15218x m3 m1 g m2 m3 g則 解得x 若實驗時按a d次序操作 在加熱過程中部分硫酸亞鐵被氧氣氧化為硫酸鐵 導致m3偏大 因此x偏小 3 實驗后殘留的紅色粉末為Fe2O3 根據(jù)得失電子守恒可知必然有SO2產(chǎn)生 結合原子守恒可知氣體產(chǎn)物中還有SO3 則檢驗的試劑應選擇品紅溶液和BaCl2溶液 由于SO3可溶于品紅溶液中 故應先檢驗SO3 由題意可以得到硫酸亞鐵高溫分解的化學方程式為2FeSO4Fe2O3 SO2 SO3 12 2016課標 26 14分 氮的氧化物 NOx 是大氣污染物之一 工業(yè)上在一定溫度和催化劑條件下用NH3將NOx還原生成N2 某同學在實驗室中對NH3與NO2反應進行了探究 回答下列問題 1 氨氣的制備 氨氣的發(fā)生裝置可以選擇上圖中的 反應的化學方程式為 欲收集一瓶干燥的氨氣 選擇上圖中的裝置 其連接順序為 發(fā)生裝置 按氣流方向 用小寫字母表示 2 氨氣與二氧化氮的反應將上述收集到的NH3充入注射器X中 硬質(zhì)玻璃管Y中加入少量催化劑 充入NO2 兩端用夾子K1 K2夾好 在一定溫度下按圖示裝置進行實驗 答案 1 A2NH4Cl Ca OH 22NH3 CaCl2 2H2O 或BNH3 H2ONH3 H2O dcfei 2 紅棕色氣體慢慢變淺 8NH3 6NO27N2 12H2O Z中NaOH溶液產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 反應后氣體分子數(shù)減少 Y管中壓強小于外壓 解析 1 制備氨氣 可用Ca OH 2 s 和NH4Cl s 混合加熱 此時可選用裝置A 也可采用加熱濃氨水的方法 此時可選用裝置B 欲得到干燥的氨氣 首先要干燥 干燥管要大口進 小口出 其次要收集 氨氣密度比空氣小 要用向下排空氣法 最后為尾氣處理 因氨氣極易溶于水 要用防倒吸的F裝置 2 NH3和NO2在催化劑 一定溫度下可發(fā)生反應 故Y管中紅棕色慢慢變淺 由化學方程式8NH3 6NO27N2 12H2O可以得出 反應后氣體分子數(shù)減少 壓強減小 故打開K2后 Z中NaOH溶液會產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象 13 2015四川理綜 9 13分 NH4 2SO4是常用的化肥和化工原料 受熱易分解 某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物 查閱資料 NH4 2SO4在260 和400 時分解產(chǎn)物不同 實驗探究 該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗 夾持和加熱裝置略 實驗1 連接裝置A B C D 檢查氣密性 按圖示加入試劑 裝置B盛0 5000mol L鹽酸70 00 mL 通入N2排盡空氣后 于260 加熱裝置A一段時間 停止加熱 冷卻 停止通入N2 品紅溶液不褪色 取下裝置B 加入指示劑 用0 2000mol LNaOH溶液滴定剩余鹽酸 終點時消耗NaOH溶液25 00mL 經(jīng)檢驗滴定后的溶液中無S 1 儀器X的名稱是 2 滴定前 下列操作的正確順序是 填字母編號 a 盛裝0 2000mol LNaOH溶液b 用0 2000mol LNaOH溶液潤洗c 讀數(shù) 記錄d 查漏 清洗e 排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面 3 裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是mol 實驗2 連接裝置A D B 檢查氣密性 按圖示重新加入試劑 通入N2排盡空氣后 于400 加熱裝置A至 NH4 2SO4完全分解無殘留物 停止加熱 冷卻 停止通入N2 觀察到裝置A D之間的導氣管內(nèi)有少量白色固體 經(jīng)檢驗 該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有S 無S 進一步研 究發(fā)現(xiàn) 氣體產(chǎn)物中無氮氧化物 4 檢驗裝置D內(nèi)溶液中有S 無S的實驗操作和現(xiàn)象是 5 裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是 6 NH4 2SO4在400 分解的化學方程式是 答案 1 圓底燒瓶 2 dbaec 3 0 03 4 取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中 滴加BaCl2溶液 生成白色沉淀 加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解 放出無色刺激性氣體 5 NH3或氨氣 6 3 NH4 2SO44NH3 N2 3SO2 6H2O 解析 2 滴定前一般操作順序為先檢查滴定管是否漏液 并清洗所用滴定管 然后應用所裝的溶液潤洗 再裝入標準溶液 排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整管中液面處于0刻度或0刻度以下 最后記錄滴定管液面刻度 所以正確順序為dbaec 3 裝置B吸收的氣體是 NH4 2SO4在260 條件下分解的產(chǎn)物NH3 B中反應為NH3 HClNH4Cl 所以氣體NH3的物質(zhì)的量為0 5000mol L 70 00 10 3L 0 2000mol L 25 00 10 3L 0 03mol 4 BaSO4不溶于鹽酸 BaSO3能溶于鹽酸 所以檢驗裝置D內(nèi)溶液中含有S 無S 應選擇BaCl2溶液和稀鹽酸 5 在400 時 NH4 2SO4分解生成SO2 NH3等產(chǎn)物 裝置B中溶液吸收的氣體應為NH3 6 由題中信息及原子守恒 得失電子守恒可得化學方程式 3 NH4 2SO44NH3 3SO2 N2 6H2O 14 2016課標 26 14分 過氧化鈣微溶于水 溶于酸 可用作分析試劑 醫(yī)用防腐劑 消毒劑 以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法 回答下列問題 一 碳酸鈣的制備石灰石 含少量鐵的氧化物 1 步驟 加入氨水的目的是 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大 有利于 2 下圖是某學生的過濾操作示意圖 其操作不規(guī)范的是 填標號 a 漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b 玻璃棒用作引流c 將濾紙濕潤 使其緊貼漏斗壁d 濾紙邊緣高出漏斗e 用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度 二 過氧化鈣的制備CaCO3濾液白色結晶 3 步驟 的具體操作為逐滴加入稀鹽酸 至溶液中尚存有少量固體 此時溶液呈性 填 酸 堿 或 中 將溶液煮沸 趁熱過濾 將溶液煮沸的作用是 4 步驟 中反應的化學方程式為 該反應需要在冰浴下進行 原因是 5 將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水 乙醇洗滌 使用乙醇洗滌的目的是 6 制備過氧化鈣的另一種方法是 將石灰石煅燒后 直接加入雙氧水反應 過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品 該工藝方法的優(yōu)點是 產(chǎn)品的缺點是 答案 1 調(diào)節(jié)溶液pH使Fe OH 3沉淀 1分 過濾分離 1分 2 ade 3分 3 酸 1分 除去溶液中的CO2 1分 4 CaCl2 2NH3 H2O H2O2 6H2OCaO2 8H2O 2NH4Cl或CaCl2 2NH3 H2O H2O2CaO2 2NH4Cl 2H2O 2分 溫度過高時雙氧水易分解 1分 5 去除結晶表面水分 2分 6 工藝簡單 操作方便 1分 純度較低 1分 解析 1 從制備碳酸鈣的流程可以看出 加入雙氧水的目的是將Fe2 氧化為Fe3 加入氨水的目的是調(diào)節(jié)溶液pH使Fe OH 3沉淀 小火煮沸使沉淀顆粒長大 有利于過濾分離 2 過濾操作要求 一貼 二低 三靠 漏斗末端頸尖應緊靠燒杯壁 濾紙邊緣應低于漏斗邊緣 玻璃棒僅起到引流的作用 不能攪動 否則易使濾紙破損 3 根據(jù)題干信息 若使CaO2 8H2O順利析出 須保證溶液呈中性或堿性 所以要煮沸除去酸性氧化物CO2 4 H2O2受熱易分解 故制備過氧化鈣的反應應在冰浴下進行 5 醇洗可除去晶體表面的水分 6 比較兩個工藝流程可知 該工藝簡單 操作方便 但產(chǎn)品純度較低 15 2014大綱全國 29 15分 苯乙酸銅是合成優(yōu)良催化劑 傳感材料 納米氧化銅的重要前驅(qū)體之一 下面是它的一種實驗室合成路線 2Cu H2O制備苯乙酸的裝置示意圖如下 加熱和夾持裝置等略 已知 苯乙酸的熔點為76 5 微溶于冷水 溶于乙醇 回答下列問題 1 在250mL三口瓶a中加入70mL70 硫酸 配制此硫酸時 加入蒸餾水與濃硫酸的先后順序是 2 將a中的溶液加熱至100 緩緩滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中 然后升溫到130 繼續(xù)反應 在裝置中 儀器b的作用是 儀器c的名稱是 其作用是 反應結束后加適量冷水 再分離出苯乙酸粗品 加入冷水的目的是 下列儀器中可用于分離苯乙酸粗品的是 填標號 A 分液漏斗B 漏斗C 燒杯D 直形冷凝管E 玻璃棒 3 提純粗苯乙酸的方法是 最終得到44g純品 則苯乙酸的產(chǎn)率是 4 用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu OH 2沉淀 并多次用蒸餾水洗滌沉淀 判斷沉淀洗干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 5 將苯乙酸加入到乙醇與水的混合溶劑中 充分溶解后 加入Cu OH 2攪拌30min 過濾 濾液靜置一段時間 析出苯乙酸銅晶體 混合溶劑中乙醇的作用是 答案 1 先加水 再加入濃硫酸 1分 2 滴加苯乙腈 1分 球形冷凝管 1分 回流 或使汽化的反應液冷凝 1分 便于苯乙酸析出 2分 BCE 全選對2分 3 重結晶 1分 95 2分 4 取少量洗滌液 加入稀硝酸 再加AgNO3溶液 無白色渾濁出現(xiàn) 2分 5 增大苯乙酸溶解度 便于充分反應 2分 解析 1 稀釋濃硫酸時 應將濃硫酸加入水中 2 b是滴液漏斗 用來滴加苯乙腈 c是球形冷凝管 作用是冷凝回流或使汽化的反應液冷凝 因苯乙酸微溶于冷水 故實驗結束后加入冷水的目的是使苯乙酸結晶析出 過濾濾出苯乙酸粗品 所需儀器有漏斗 燒杯 玻璃棒 3 提純粗苯乙酸的方法是重結晶 苯乙酸的產(chǎn)率為 100 95 4 可用檢驗Cl 是否存在的方法來判斷沉淀是否洗凈 5 加入乙醇 可增大苯乙酸的溶解度 便于反應充分進行 16 2014江蘇單科 5 2分 下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗 能達到實驗目的的是 C組教師專用題組 A 用裝置甲制取氯氣B 用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C 用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D 用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl2 4H2O 答案CMnO2和濃鹽酸反應制取Cl2需要加熱 A項錯誤 除Cl2中的HCl應用飽和食鹽水 B項錯誤 將MnCl2溶液蒸干無法得到MnCl2 4H2O D項錯誤 17 2018江蘇單科 19 15分 以Cl2 NaOH NH2 2CO 尿素 和SO2為原料可制備N2H4 H2O 水合肼 和無水Na2SO3 其主要實驗流程如下 已知 Cl2 2OH ClO Cl H2O是放熱反應 N2H4 H2O沸點約118 具有強還原性 能與NaClO劇烈反應生成N2 1 步驟 制備NaClO溶液時 若溫度超過40 Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl 其離子方程式為 實驗中控制溫度除用冰水浴外 還需采取的措施是 2 步驟 合成N2H4 H2O的裝置如圖1所示 NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 以下反應一段時間后 再迅速升溫至110 繼續(xù)反應 實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是 使用冷凝管的目的是 圖1 3 步驟 用步驟 得到的副產(chǎn)品Na2CO3制備無水Na2SO3 水溶液中H2SO3 HS S隨pH的分布如圖2所示 Na2SO3的溶解度曲線如圖3所示 圖2 圖3 邊攪拌邊向Na2CO3溶液中通入SO2制備NaHSO3溶液 實驗中確定何時停止通SO2的實驗操作為 請補充完整由NaHSO3溶液制備無水Na2SO3的實驗方案 用少量無水乙醇洗滌 干燥 密封包裝 答案 15分 1 3Cl2 6OH 5Cl Cl 3H2O緩慢通入Cl2 2 NaClO堿性溶液減少水合肼的揮發(fā) 3 測量溶液的pH 若pH約為4 停止通SO2 邊攪拌邊向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液 測量溶液pH pH約為10時 停止滴加NaOH溶液 加熱濃縮溶液至有大量晶體析出 在高于34 條件下趁熱過濾 解析本題考查物質(zhì)制備方案的設計與評價 1 反應生成的NaClO3與NaCl的物質(zhì)的量之比為1 5 Cl2與NaOH的反應為放熱反應 緩慢通入Cl2可減慢反應速率 防止溶液升溫過快 2 反應過程中不能使NaClO堿性溶液過量 否則會氧化生成的N2H4 H2O 故NaClO堿性溶液應用滴液漏斗滴加 水合肼的沸點約為118 冷凝回流可減少水合肼的揮發(fā) 3 溶液pH約為10時可得Na2SO3溶液 制備無水Na2SO3時 注意過濾時溫度不能低于34 否則會生成Na2SO3 7H2O晶體 18 2013課標 27 14分 氧化鋅為白色粉末 可用于濕疹 癬等皮膚病的治療 純化工業(yè)級氧化鋅 含有Fe Mn Ni 等雜質(zhì) 的流程如下 工業(yè)ZnO浸出液濾液濾液濾餅ZnO提示 在本實驗條件下 Ni 不能被氧化 高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2 回答下列問題 1 反應 中除掉的雜質(zhì)離子是 發(fā)生反應的離子方程式為 在加高錳酸鉀溶液前 若pH較低 對除雜的影響是 2 反應 的反應類型為 過濾得到的濾渣中 除了過量的鋅外還有 3 反應 形成的沉淀要用水洗 檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 4 反應 中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3 xZn OH 2 取干燥后的濾餅11 2g 煅燒后可得到產(chǎn)品8 1g 則x等于 答案 1 Fe2 和Mn2 2分 Mn 3Fe2 7H2O3Fe OH 3 MnO2 5H 2分 2Mn 3Mn2 2H2O5MnO2 4H 2分 鐵離子和錳離子不能生成沉淀 從而無法除去鐵和錳雜質(zhì) 2分 2 置換反應鎳 每空1分 共2分 3 取少量水洗液于試管中 滴入1 2滴稀硝酸 再滴入硝酸鋇溶液 若無白色沉淀生成 則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 2分 4 1 2分 解析 1 經(jīng)反應 所得浸出液中含有Zn2 Fe2 Mn2 Ni2 經(jīng)反應 Fe2 被氧化為Fe3 進而形成Fe OH 3沉淀 Mn2 被氧化為MnO2 發(fā)生反應的離子方程式分別為 Mn 3Fe2 7H2O3Fe OH 3 MnO2 5H 2Mn 3Mn2 2H2O5MnO2 4H 在加高錳酸鉀溶液前 若溶液的pH較低 鐵離子和錳離子不能生成沉淀 從而無法除去鐵和錳雜質(zhì) 2 反應 為Zn Ni2 Zn2 Ni 過濾得到的濾渣中 除了過量的鋅外還有被置換出來的鎳 3 若該沉淀沒有洗滌干凈 則沉淀上一定附著有S 具體的檢驗方法是取少量最后濾出的水洗液于試管中 滴入1 2滴稀硝酸 再滴入硝酸鋇溶液 若無白色沉淀生成 則說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 4 ZnCO3 xZn OH 2 1 x ZnO CO2 xH2O m81 1 x 4418x44 18x8 1g11 2g 8 1g 3 1g則 解得x 1 19 2017江蘇單科 19 15分 某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag 金屬層中其他金屬含量過低 對實驗的影響可忽略 已知 NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解 如 3NaClO2NaCl NaClO3 AgCl可溶于氨水 AgCl 2NH3 H2OAg NH3 Cl 2H2O 常溫時N2H4 H2O 水合肼 在堿性條件下能還原Ag NH3 4Ag NH3 N2H4 H2O4Ag N2 4N 4NH3 H2O 1 氧化 階段需在80 條件下進行 適宜的加熱方式為 2 NaClO溶液與Ag反應的產(chǎn)物為AgCl NaOH和O2 該反應的化學方程式為 HNO3也能氧化Ag 從反應產(chǎn)物的角度分析 以HNO3代替NaClO的缺點是 3 為提高Ag的回收率 需對 過濾 的濾渣進行洗滌 并 4 若省略 過濾 直接向冷卻后的反應容器中滴加10 氨水 則需要增加氨水的用量 除因過量NaClO與NH3 H2O反應外 該條件下NaClO3與NH3 H2O不反應 還因為 5 請設計從 過濾 后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案 實驗中的試劑有 2mol L 1水合肼溶液 1mol L 1H2SO4溶液 答案 15分 1 水浴加熱 2 4Ag 4NaClO 2H2O4AgCl 4NaOH O2 會釋放出氮氧化物 或NO NO2 造成環(huán)境污染 3 將洗滌后的濾液合并入過濾 的濾液中 4 未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水 且其中含有一定濃度的Cl 不利于AgCl與氨水反應 5 向濾液中滴加2mol L 1水合肼溶液 攪拌使其充分反應 同時用1mol L 1H2SO4溶液吸收反應中放出的NH3 待溶液中無氣泡產(chǎn)生 停止滴加 靜置 過濾 洗滌 干燥 解析 1 當受熱溫度不超過100 時 常采用水浴加熱 3 濾渣表面吸附有可溶性銀的化合物 需對濾渣進行洗滌并將洗滌液回收利用 5 根據(jù)信息 可用水合肼還原Ag NH3以制取Ag 并用H2SO4溶液吸收污染性氣體NH3 規(guī)律方法解答物質(zhì)制備實驗題的一般程序 1 認真閱讀題干 提取有用信息 2 仔細觀察裝置圖 或框圖 聯(lián)想熟悉的實驗 找出每個儀器 或步驟 與熟悉的某一實驗相似的地方 分析每個儀器中所裝藥品的作用 3 通讀問題 把所有的問題進行綜合分析 運用題給信息和所學化學知識得出正確答案 20 2014課標 26 13分 乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一 具有香蕉的香味 實驗室制備乙酸異戊酯的反應 裝置示意圖和有關數(shù)據(jù)如下 實驗步驟 在A中加入4 4g異戊醇 6 0g乙酸 數(shù)滴濃硫酸和2 3片碎瓷片 開始緩慢加熱A 回流50min 反應液冷至室溫后倒入分液漏斗中 分別用少量水 飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌 分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體 靜置片刻 過濾除去MgSO4固體 進行蒸餾純化 收集140 143 餾分 得乙酸異戊酯3 9g 回答下列問題 1 儀器B的名稱是 2 在洗滌操作中 第一次水洗的主要目的是 第二次水洗的主要目的是 3 在洗滌 分液操作中 應充分振蕩 然后靜置 待分層后 填標號 a 直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b 直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c 先將水層從分液漏斗的下口放出 再將乙酸異戊酯從下口放出d 先將水層從分液漏斗的下口放出 再將乙酸異戊酯從上口倒出 4 本實驗中加入過量乙酸的目的是 5 實驗中加入少量無水MgSO4的目的是 6 在蒸餾操作中 儀器選擇及安裝都正確的是 填標號 7 本實驗的產(chǎn)率是 填標號 a 30 b 40 c 60 d 90 8 在進行蒸餾操作時 若從130 便開始收集餾分 會使實驗的產(chǎn)率偏 填 高 或 低 其原因是 答案 1 球形冷凝管 2 洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氫鈉 3 d 4 提高醇的轉(zhuǎn)化率 5 干燥 6 b 7 c 8 高會收集少量未反應的異戊醇 解析 2 反應后A中液體是乙酸異戊酯 乙酸 硫酸 異戊醇 水的混合物 第一次水洗的目的是除去大部分乙酸 硫酸 用飽和NaHCO3溶液洗滌的目的是除去殘留的少量CH3COOH H2SO4 第二次水洗的目的是除去殘留的少量NaHCO3 3 靜置分層后 乙酸異戊酯在上層 應先將水層從分液漏斗下口放出后 再從上口倒出乙酸異戊酯 4 加入過量乙酸 可提高異戊醇 價格較高 的轉(zhuǎn)化率 5 加入無水MgSO4 可除去乙酸異戊酯中殘留的少量水 Mg SO4 7H2OMgSO4 7H2O 6 蒸餾時 溫度計水銀球應位于蒸餾燒瓶的支管口處 通常球形冷凝管用于反應裝置中冷凝反應物蒸氣 直形冷凝管用于蒸餾裝置中冷凝餾分 故選擇b裝置 7 乙酸過量 應用異戊醇的量計算乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量 n 異戊醇 0 05mol 故乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量為0 05mol 130g mol 6 5g 本實驗的產(chǎn)率為 100 60 8 若從130 便開始收集餾分 則產(chǎn)品中會混入異戊醇 導致實驗產(chǎn)率偏高 評析本題以乙酸異戊酯的制備為命題素材 主要考查物質(zhì)制備過程中實驗裝置的選擇 實驗條件的控制 產(chǎn)品的分離 提純 產(chǎn)率的計算等知識 能力考查層級為綜合應用 試題難度中等 產(chǎn)品的分離 提純是本題的難點 弄清產(chǎn)品的成分 根據(jù)各成分的物理或化學性質(zhì)選擇合理的分離 提純方法 是解決物質(zhì)分離 提純問題的關鍵 21 2013大綱全國 28 15分 制備氮化鎂的裝置示意圖如下 回答下列問題 1 檢查裝置氣密性的方法是 a的名稱是 b的名稱是 2 寫出NaNO2和 NH4 2SO4反應制備氮氣的化學方程式 3 C的作用是 D的作用是 是否可以把C與D的位置對調(diào)并說明理由 4 寫出E中發(fā)生反應的化學方程式 5 請用化學方法確定是否有氮化鎂生成 并檢驗是否含有未反應的鎂 寫出實驗操作及現(xiàn)象 答案 15分 1 微熱b 這時G中有氣泡冒出 停止加熱冷卻后 G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱 則氣密性良好 2分 分液漏斗圓底燒瓶 每空1分 共2分 2 NH4 2SO4 2NaNO22N2 Na2SO4 4H2O 2分 3 除去氧氣 及氮氧化物 除去水蒸氣不能 對調(diào)后無法除去水蒸氣 每空1分 共3分 4 N2 3MgMg3N2 2分 5 取少量產(chǎn)物于試管中 加少量蒸餾水 試管底部有沉淀生成 可聞到刺激性氨味 把潤濕的紅色石蕊試紙放在管口 試紙變藍 證明產(chǎn)物中含有氮化鎂 棄去上清液 加入鹽酸 若觀察到有氣泡產(chǎn)生 則證明產(chǎn)物中含有未反應的鎂 4分 解析 1 檢查裝置氣密性時要先形成一個密閉體系再進行操作 要特別注意回答時必須答出 G中插在溶液里的玻璃管形成一段水柱 2 NH4 2SO4與NaNO2反應產(chǎn)生N2應屬于氧化還原反應中的歸中反應 據(jù)此不難寫出該反應的化學方程式 3 反應體系中有空氣和制備N2過程中產(chǎn)生的一些氮氧化物 用FeSO4飽和溶液的目的是除去這些物質(zhì) 以免與Mg發(fā)生反應 水蒸氣會影響N2與Mg的反應 故D的作用是除去水蒸氣 5 由于Mg3N2和水反應 Mg3N2 6H2O3Mg OH 2 2NH3 可根據(jù)是否有NH3和Mg OH 2沉淀生成判斷是否有Mg3N2 利用Mg與鹽酸反應產(chǎn)生氫氣來檢驗Mg的存在 22 2014課標 28 15分 某小組以CoCl2 6H2O NH4Cl H2O2 濃氨水為原料 在活性炭催化下 合成了橙黃色晶體X 為確定其組成 進行如下實驗 氨的測定 精確稱取wgX 加適量水溶解 注入如圖所示的三頸瓶中 然后逐滴加入足量10 NaOH溶液 通入水蒸氣 將樣品液中的氨全部蒸出 用V1mLc1mol L 1的鹽酸標準溶液吸收 蒸氨結束后取下接收瓶 用c2mol L 1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl 到終點時消耗V2mLNaOH溶液 氯的測定 準確稱取樣品X 配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定 K2CrO4溶液為指示劑 至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點 Ag2CrO4為磚紅色 回答下列問題 1 裝置中安全管的作用原理是 2 用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時 應使用式滴定管 可使用的指示劑為 3 樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為 4 測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗 若氣密性不好測定結果將 填 偏高 或 偏低 5 測定氯的過程中 使用棕色滴定管的原因是 滴定終點時 若溶液中c Ag 2 0 10 5mol L 1 c Cr 為mol L 1 已知 Ksp Ag2CrO4 1 12 10 12 6 經(jīng)測定 樣品X中鈷 氨和氯的物質(zhì)的量之比為1 6 3 鈷的化合價為 制備X的化學方程式為 X的制備過程中溫度不能過高的原因是 答案 1 當A中壓力過大時 安全管中液面上升 使A瓶中壓力穩(wěn)定 2分 2 堿酚酞 或甲基紅 每空1分 共2分 3 100 2分 4 偏低 2分 5 防止硝酸銀見光分解2 8 10 3 每空1分 共2分 6 3 1分 2CoCl2 2NH4Cl 10NH3 H2O22 Co NH3 6 Cl3 2H2O 2分 溫度過高過氧化氫分解 氨氣逸出 2分 解析 1 安全管的作用主要是平衡裝置內(nèi)的壓強 當裝置內(nèi)壓力過大時 安全管中液面上升 使裝置中壓力穩(wěn)定 2 裝NaOH標準溶液應使用堿式滴定管 指示劑可選擇酚酞或甲基紅等 3 樣品中氨的含量根據(jù)NH3消耗的鹽酸標準溶液的量計算 100 4 若裝置氣密性不好 則氨可能泄漏 消耗的鹽酸標準溶液減少 則測定結果偏低 5 由于AgNO3見光易分解 故裝AgNO3溶液選用棕色滴定管 滴定終點時 c Cr mol L 1 2 8 10 3mol L 1 6 樣品中鈷 氨和氯的物質(zhì)的量之比為1 6 3 故X的化學式為 Co NH3 6 Cl3 Co的化合價為 3 制備X的化學方程式為2CoCl2 2NH4Cl 10NH3 H2O22 Co NH3 6 Cl3 2H2O 由于反應物中含有H2O2和NH3 溫度過高H2O2分解 氨氣逸出 故制備過程中溫度不能過高 考點實驗方案的設計與評價1 2018北京朝陽二模 12 某小組比較Cl Br I 的還原性 實驗如下 下列對實驗的分析不合理的是 A 實驗1中 白煙是NH4ClB 根據(jù)實驗1和實驗2判斷還原性 Br Cl C 根據(jù)實驗3判斷還原性 I Br D 上述實驗利用了濃硫酸的強氧化性 難揮發(fā)性等性質(zhì) A組2016 2018年高考模擬 基礎題組 三年模擬 答案CA項 濃硫酸與氯化鈉固體發(fā)生反應生成HCl氣體 蘸有濃氨水的玻璃棒靠近試管口時HCl氣體與濃氨水揮發(fā)出的氨氣發(fā)生反應生成氯化銨固體 故可以觀察到有白煙產(chǎn)生 B項 實驗1的溶液中含有濃硫酸 把 中的溶液加入NaBr固體中后 溶液變黃 把濕潤的KI淀粉試紙靠近試管口 試紙變藍 說明實驗2中有溴單質(zhì)生成 對比實驗1和實驗2知 濃硫酸可以氧化Br 但不能氧化Cl 故還原性 Br Cl C項 實驗3中生成碘單質(zhì) 但可能是濃硫酸氧化I 生成的 也可能是Br2氧化I 生成的 故根據(jù)實驗3不能判斷I 和Br 的還原性強弱 D項 題給實驗利用了濃硫酸的強氧化性 難揮發(fā)性等性質(zhì) 2 2018北京朝陽期末 13 用下列 試劑 和 燒杯中的物質(zhì) 不能達到 實驗目的 的是 答案CA項 醋酸的酸性強于碳酸 醋酸可以與碳酸氫鈉溶液反應 有氣泡產(chǎn)生 而苯酚的酸性弱于碳酸 苯酚不能與碳酸氫鈉溶液反應 因而無明顯現(xiàn)象 故碳酸氫鈉溶液可以驗證醋酸的酸性強于苯酚 B項 溴水與苯不反應 而濃溴水能與苯酚反應生成三溴苯酚白色沉淀 說明羥基使苯環(huán)上的氫原子易被取代 可以達到實驗目的 C項 甲苯與酸性高錳酸鉀溶液反應是甲基發(fā)生了改變 不是苯環(huán)被氧化 故無法證明甲基對苯環(huán)的活性有影響 D項 鈉與水反應的劇烈程度大于鈉與乙醇反應的劇烈程度 因此可以說明乙醇羥基中的氫原子不如水分子中的氫原子活潑 3 2018北京海淀期中 11 下列實驗操作及現(xiàn)象能夠達成相應實驗目的的是 答案BA項 稀硝酸能把S氧化 故不能證明Na2SO3溶液是否變質(zhì) B項 向淀粉KI溶液中滴入3滴稀硫酸 未見溶液變藍說明沒有生成I2 再加入10 的H2O2溶液 溶液立即變藍色說明生成了I2 利用氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性即可得出酸性條件下H2O2氧化性強于I2 C項 濃鹽酸易揮發(fā) 揮發(fā)出的氯化氫氣體通入水玻璃中也能生成硅酸沉淀 故不能證明碳的非金屬性強于硅 D項 將SO2通入酸性KMnO4溶液中 溶液紫色褪去是因為在酸性條件下SO2把Mn還原為Mn2 證明SO2具有還原性 4 2018北京東城期末 12 由下列實驗及現(xiàn)象不能得出相應結論的是 答案BB項 鈉與氧氣在加熱條件下反應生成過氧化鈉 常溫條件下生成氧化鈉 5 2018北京海淀期末 13 下列實驗操作和現(xiàn)象能獲得相應實驗結論的是 答案DA項 溶液中Ag 過量 再加入KI溶液后可以直接與Ag 反應生成黃色沉淀AgI 所以不能說明溶解度 AgI AgCl B項 等體積時 4mol L 1H2SO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量大 在鋅足量時產(chǎn)生的H2多 C項 反應后產(chǎn)生的氣體中含有乙醇蒸氣 乙醇蒸氣也可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色 所以需要先用水洗氣除雜 D項 根據(jù)醋酸溶液中有氣泡產(chǎn)生可知 醋酸的酸性比碳酸強 根據(jù)硼酸溶液中無氣泡產(chǎn)生可知 硼酸不能與碳酸鈉反應生成二氧化碳 所以硼酸的酸性弱于碳酸 6 2018北京海淀二模 28 實驗小組探究銀氨溶液與甲酸 HCOOH 其中C為 2價 的反應及銀鏡產(chǎn)生的原因 1 配制銀氨溶液 在潔凈的試管中加入適量AgNO3溶液 逐滴滴入氨水 邊滴邊振蕩 至 制得銀氨溶液 測得溶液pH大于7 2 進行甲酸的銀鏡反應實驗 查閱資料 銀氨溶液中存在平衡 Ag NH3Ag 2NH3 白色AgOH沉淀不穩(wěn)定 極易分解生成棕黑色Ag2O Ag2O AgCl等難溶物均可溶于濃氨水 生成Ag NH3 與實驗 對照 實驗 的目的是 經(jīng)檢驗 實驗 中白色渾濁的主要成分為甲酸銀 HCOOAg 推斷是甲酸銀分解產(chǎn)生銀鏡 則甲酸銀分解產(chǎn)生的氣體中一定含 實驗 和實驗 是為了探究pH較高時的銀鏡反應 實驗 的現(xiàn)象 填 能 或 不能 證明pH較高時是甲酸發(fā)生反應產(chǎn)生了銀鏡 甲同學認為實驗 實驗 中 水浴加熱前的棕黑色濁液中含有銀單質(zhì) 乙同學通過實驗排除了這種可能性 他的實驗操作及實驗現(xiàn)象是 3 探究實驗 中的含碳產(chǎn)物 取實驗 試管中的產(chǎn)物靜置后 取上層清液繼續(xù)實驗 白色沉淀1溶解的離子方程式為 上述實驗能證實 的清液中含HC的理由是 4 綜合以上實驗 小組同學得出以下結論 a 溶液pH較低時 銀氨溶液與甲酸反應產(chǎn)生銀鏡的主要原因是甲酸銀的分解 b 溶液pH較高時 銀氨溶液與甲酸反應產(chǎn)生銀鏡的原因可能有 寫出兩點 答案 1 最初產(chǎn)生的棕黑色沉淀恰好溶解為止 2 排除銀氨溶液受熱反應生成銀鏡的可能性 CO2 不能 取棕黑色濁液 加入濃氨水 沉淀完全溶解 形成無色溶液 3 AgCl 2NH3 H2OAg NH3 Cl 2H2O 滴加BaCl2生成能溶于濃氨水的沉淀 說明清液中不含C 加Ba OH 2生成的沉淀能溶于鹽酸并放出酸性氣體 說明其中含HC 4 棕黑色濁液中的氧化銀分解產(chǎn)生銀 甲酸直接與銀氨溶液反應產(chǎn)生銀 解析 1 在潔凈的試管中加入適量AgNO3溶液 逐滴滴入氨水 邊滴邊振蕩 會產(chǎn)生AgOH白色沉淀 AgOH不穩(wěn)定易分解產(chǎn)生Ag2O棕黑色沉淀 繼續(xù)滴加氨水 至Ag2O棕黑色沉淀恰好溶解為止 即制得銀氨溶液 2 由化合價分析可知 Ag的化合價降低 則C的化合價升高 故產(chǎn)生的氣體為CO2 實驗 的pH較高 未加甲酸依然產(chǎn)生了銀鏡 故實驗 的現(xiàn)象不能證明pH較高時是甲酸發(fā)生反應產(chǎn)生了銀鏡 棕黑色濁液中一定含有Ag2O Ag2O可溶于濃氨水 而Ag不溶 所以向棕黑色濁液中加入濃氨水 若濁液變澄清 則證明棕黑色濁液中無銀單質(zhì) 3 由資料 可知 上層清液中存在Ag NH3Ag 2NH3 加BaCl2溶液產(chǎn)生的白色沉淀為AgCl AgCl溶于濃氨水發(fā)生反應AgCl 2NH3 H2OAg NH3 Cl 2H2O 滴加BaCl2溶液生成能溶于濃氨水的白色沉淀 說明 的清液中不含C 滴加Ba OH 2溶液生成的沉淀能溶于鹽酸并放出酸性氣體 說明 的清液中含HC 4 由實驗 和資料 可知 加入NaOH后 Ag NH3Ag 2NH3平衡正向移動 產(chǎn)生AgOH和NH3 AgOH不穩(wěn)定易分解生成Ag2O Ag2O進一步分解產(chǎn)生Ag 由第 3 問可知 實驗 的清液中 含有HC 說明甲酸可與銀氨溶液反應產(chǎn)生銀鏡 7 2018北京朝陽二模 28 某小組設計不同實驗方案比較Cu2 Ag 的氧化性 1 方案1 通過置換反應比較向酸化的AgNO3溶液中插入銅絲 析出黑色固體 溶液變藍 反應的離子方程式是 說明氧化性 Ag Cu2 2 方案2 通過Cu2 Ag 分別與同一物質(zhì)反應進行比較 經(jīng)檢驗 中溶液不含I2 黃色沉淀是 經(jīng)檢驗 中溶液含I2 推測Cu2 作氧化劑 白色沉淀A是CuI 確認A的實驗如下 a 經(jīng)檢驗 濾液中無I2 溶液呈藍色說明溶液中含有 填離子符號 b 白色沉淀B是 c 白色沉淀A與AgNO3溶液反應的離子方程式是 說明氧化性Ag Cu2 3 分析方案2中Ag 未能氧化I 但Cu2 氧化了I 的原因 設計實驗如下 電極均為石墨 溶液濃度均為1mol L b d中溶液pH 4 a中溶液呈棕黃色的原因是 用電極反應式表示 實驗3 不能說明Cu2 氧化了I 依據(jù)是空氣中的氧氣也有氧化作用 設計實驗證實了該依據(jù) 實驗方案及現(xiàn)象是 方案2中 Cu2 能氧化I 而Ag 未能氧化I 的原因 資料 Ag I AgI K1 1 2 1016 2Ag 2I 2Ag I2K2 8 7 108 答案 1 Cu 2Ag 2Ag Cu2 2 AgI a Cu2 b AgClc CuI 2Ag Cu2 AgI Ag 3 2I 2e I2 將d燒杯內(nèi)的溶液換為pH 4的1mol LNa2SO4溶液 c中溶液較慢變淺黃色 電流表指針偏轉(zhuǎn) K1 K2 故Ag 更易與I 發(fā)生復分解反應 生成AgI 2Cu2 4I 2CuI I2 生成了CuI沉淀 使得Cu2 的氧化性增強 解析 1 銅將銀從溶液中置換出來 離子方程式為Cu 2Ag 2Ag Cu2 2 Ag 與I 反應生成黃色沉淀AgI 白色沉淀A與AgNO3溶液反應后的上層清液呈藍色 證明反應生成了Cu2 向灰黑色固體濾渣中加入濃HNO3后 取其上層溶液加稀鹽酸出現(xiàn)白色沉淀B 說明上層溶液中含有Ag 則灰黑色固體中含有Ag 故A與AgNO3溶液反應的離子方程式是CuI 2Ag Cu2 AgI Ag 3 a中溶液呈棕黃色說明I 放電產(chǎn)生了I2 電極反應式為2I 2e I2 為了證實氧氣的氧化作用 需設計對照實驗 即將d燒杯內(nèi)的CuSO4溶液換為pH 4的1mol LNa2SO4溶液 進行實驗即可 根據(jù)資料可知 K1 K2 Ag 與I 產(chǎn)生AgI沉淀的趨勢遠大于二者發(fā)生氧化還原反應的趨勢 故Ag 更易與I 發(fā)生復分解反應 生成AgI 2Cu2 4I 2CuI I2 生成了CuI沉淀 使得Cu2 的氧化性增強 所以方案2中 Cu2 能氧化I 而Ag 未能氧化I 8 2018北京石景山一模 28 研究 6價鉻鹽在不同條件下的微粒存在形式及氧化性 某小組同學進行如下實驗 已知 Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H H 13 8kJ mol 6價鉻鹽在一定條件下可被還原為Cr3 Cr3 在水溶液中為墨綠色 1 試管c和b對比 推測試管c的現(xiàn)象是 2 試管a和b對比 a中溶液橙色加深 甲認為溫度也會影響平衡的移動 橙色加深不一定是 c H 增大影響的結果 乙認為橙色加深一定是c H 增大對平衡的影響結果 你認為是否需要再設計實驗證明 填 是 或 否 理由是 3 對比試管a b c的實驗現(xiàn)象 得到的結論是 4 試管c繼續(xù)滴加KI溶液 過量稀H2SO4 分析上圖的實驗現(xiàn)象 得出的結論是 寫出此過程中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式 5 小組同學用電解法處理含Cr2廢水 探究不同因素對含Cr2廢水處理的影響 結果如下表所示 Cr2的起始濃度 廢水體積 電壓 電解時間均相同 實驗 中Cr2放電的電極反應式是 實驗 中Fe3 去除Cr2的機理如圖所示 結合此機理 解釋實驗 中Cr2去除率提高較多的原因 答案 1 溶液變黃色 2 否Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H 的正反應是吸熱反應 若因濃硫酸稀釋而使溶液溫度升高 平衡正向移動 溶液應變?yōu)辄S色 而實際的實驗現(xiàn)象是溶液橙色加深 說明橙色加深就是c H 增大 平衡逆向移動的結果 3 堿性條件下 6價鉻主要以Cr的形式存在 酸性條件下 6價鉻主要以Cr2的形式存在 4 堿性條件下 Cr不能氧化I 酸性條件下 Cr2能氧化I 或Cr2氧化性強于Cr 6I Cr2 14H 3I2 2Cr3 7H2O 5 Cr2 6e 14H 2Cr3 7H2O 陽極Fe失電子生成Fe2 Fe2 與Cr2在酸性條件下反應生成Fe3 Fe3 在陰極得電子生成Fe2 繼續(xù)還原Cr2 Fe2 的循環(huán)利用提高了Cr2的去除率 解析 1 根據(jù)Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H 可知 試管c中加入堿 消耗了H 平衡右移 溶液變黃色 3 對比試管a b c的實驗現(xiàn)象 得到的結論為 堿性條件下 6價鉻主要以Cr的形式存在 酸性條件下 6價鉻主要以Cr2的形式存