《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第十章 第1讲（2020年整理）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2014届新人教课标Ⅰ高三化学一轮总复习资料word版：第十章 第1讲（2020年整理）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学 海 无 涯 第第 1 讲讲 探究型实验题探究型实验题 热点一 探究型实验题 1 对未知产物的探究 通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质 对这些物质逐一进行检验来确定究竟含 有哪些物质 虽然探究性实验主要考查学生的探究能力 但在问题中常常包含了对 实验基础知识的考查 如 1 常见物质分离的提纯方法 结晶法 蒸馏法 过滤法 升华法 萃取法 渗析法 等 2 常见气体的制备 净化 干燥 收集等方法 3 熟悉重点的操作 气密性检查 测量气体体积 防倒吸 防污染等 2 物质性质的探究 1 在探究过程中往往可以利用对比实验 即设置几组平行实验来进行对照和比较 从而研究和揭示某种规律 解释某种现象形成的原
2、因或证明某种反应机理 2 无机物 有机物性质的探究 必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上 大胆猜 想 细心论证 脱离元素化合物知识 独立看待实验问题是不科学的 只有灵活运 用已有的元素化合物知识 才能变探究型实验为验证型实验 使复杂问题简单化 2012 安徽理综 28 工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中 可 用碳酸盐溶液与处理后的铅膏 主要成分为 PbSO4 发生反应 PbSO4 s CO2 3 aq PbCO3 s SO2 4 aq 某课题组用 PbSO4为原料模拟该过程 探究上述反应 的实验条件及固体产物的成分 1 上述反应的平衡常数表达式 K 2 室温时 向两份相同的 PbSO4样品
3、中分别加入同体积 同浓度的 Na2CO3和 NaHCO3溶液均可实现上述转化 在 溶液中 PbSO4转化率较大 理由是 3 查阅文献 上述反应还可能生成碱式碳酸铅 2PbCO3 Pb OH 2 它和 PbCO3受热 都易分解生成 PbO 该课题组对固体产物 不考虑 PbSO4 的成分提出如下假设 请 你完成假设二和假设三 学 海 无 涯 假设一 全部为 PbCO3 假设二 假设三 4 为验证假设一是否成立 课题组进行如下研究 定性研究 请你完成下表中内容 实验步骤 不要求写出具体操作过程 预期的实验现象和结论 取一定量样品充分干燥 来源 Zxxk Com 定量研究 取 26 7 mg 的干燥样
4、品 加热 测得固体质量随温度的变化关系如下 图 某同学由图中信息得出结论 假设一不成立 你是否同意该同学的结论 并简述理 由 解析 突破本题的难点在于溶解平衡的应用和对数据的处理 1 反应的平衡常数是用各反应物和生成物的浓度来表示的 固体和纯液体的浓度是 一定值 不出现在表达式中 故 K c SO 2 4 c CO 2 3 或 SO 2 4 CO 2 3 2 在溶液中 Na2CO3能完全电离生成 CO 2 3 而 NaHCO3是弱酸的酸式盐 溶液中的 HCO 3微弱电离生成 CO 2 3 故两者同浓度时 Na2CO3溶液中 CO 2 3浓度大 PbSO4 转化率较大 3 根据原题的描述可知 P
5、bSO4在转化时能生成 PbCO3 也能生成碱式碳酸铅 故 所得产物有三种可能情况 一是全部为碳酸铅 二是全部为碱式碳酸铅 三是两者 都有 4 因为 PbCO3分解生成 PbO 和 CO2 碱式碳酸铅分解生成 PbO CO2和 H2O 故只要分析产物中是否有 H2O 生成就可以判断假设一是否成立 同意 若全部为 PbCO3时 26 7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22 3 mg 或 不同意 实验最终得到固体的质量与全部为 PbCO3时分解所得固体质量相差不大 学 海 无 涯 可能是实验过程中产生的误差引起的 答案 1 c SO 2 4 c CO2 3 或 SO2 4 CO2 3 2 Na
6、2CO3 Na2CO3溶液中的 c CO2 3 大 3 全部为 2PbCO3 Pb OH 2 PbCO3和 2PbCO3 Pb OH 2 4 实验步骤 不要求写具体操作过程 预期的实验现象和结论 充分加热样品 将产生的气体通 入盛有无水硫酸铜的干燥管 若无水硫酸铜不变蓝 则假设一成立 若无水硫酸铜变蓝 则假设一不成立 同意 若全部为 PbCO3时 26 7 mg 完全分解后最终固体质量应为 22 3 mg 或 不同意 实验最终得到固体的质量与全部为 PbCO3时分解所得固体质量相差不大 可能是实验过程中产生的误差引起的 本题属于开放性试题 合理答案均可 典例 2 某同学用如图 1 所示的装置来
7、探究 CO2 SO2与澄清石灰水的反应 结果 通入 CO2可以看到先浑浊后澄清的现象 但通入 SO2看不到浑浊现象 经思考后该同学改用如图 2 所示的装置 将气体收集在注射器中 缓慢地将气体通 入澄清石灰水中 都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象 且通入 SO2时产生的现 象明显且快 1 对比分析两组实验 你认为用图 1 所示的装置实验时 通入 SO2不能出现浑浊的 原因可能是 2 用图 2 所示的装置实验时 以相同速率通入 CO2和 SO2 SO2产生浑浊 澄清的 现象比 CO2快的原因是 3 用图 1 所示的装置进行 SO2与澄清石灰水反应的实验若存在缺陷 其改进方法是 若你认为该装置没有缺
8、陷 此空可以不填 解析 对比图 1 实验和图 2 实验 气体进入澄清石灰水的速率 前者快 后者慢 现象 前者是只有通入 CO2时石灰水才出现先变浑浊后澄清的现象 后者是通入 SO2时石灰水先变浑浊后澄清的速率快 由图 2 实验现象可知 CO2 SO2与石灰水 学 海 无 涯 反应的现象相同 仅有速率差异 根据图 2 实验从而想到图 1 实验现象不同的原因 仍为反应速率问题 即 SO2溶解和与澄清石灰水反应较快 沉淀存在时间极短而不 易观察 答案 1 SO2在水中溶解度大且气体发生装置产生 SO2的速率快 SO2直接与 Ca OH 2反应生成了可溶于水的酸式盐 Ca HSO3 2 而观察不到沉淀
9、 2 SO2溶于水 生成的亚硫酸的酸性比碳酸的强 CaSO3转化为 Ca HSO3 2的速率也快 3 用导管 将尾气通入 NaOH 溶液中 题组一 未知产物的探究 1 实验室中需要 22 4 L 标准状况 SO2气体 化学小组同学依据化学方程式 Zn 2H2SO4 浓 ZnSO4 SO2 2H2O 计算后 取 65 0 g 锌粒与 98 的浓 H2SO4 1 84 g cm 3 110 mL 充分反应 锌全部溶解 对于制得的气体 有同学认为可能 混有杂质 1 化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 填分子式 产生 这种结果的主要原因是 用化学方程式和必要的文字加以说明 2 为证实相关分
10、析 化学小组的同学设计了实验 组装了如下装置 对所制取的气 体进行探究 装置 B 中加入的试剂 作用是 装置 D 加入的试剂 装置 F 加入的试剂 可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实 验现象是 U 形管 G 的作用为 答案 1 H2 随着反应的进行 硫酸浓度降低 致使锌与稀硫酸反应生成 H2 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 NaOH 溶液 或酸性 KMnO4溶液 其他合理答案也给分 除去混合气体中的 SO2 浓硫酸 无水硫酸铜 装置 E 玻璃管中黑色 CuO 粉末变红色 干燥管 F 中无水硫酸铜变蓝色 防止空气中 H2O 进入干燥管 F 而影响杂质气
11、体的检验 学 海 无 涯 解析 1 从物质的量关系来看 发生反应 Zn 2H2SO4 浓 ZnSO4 SO2 2H2O H2SO4略过量 但是实际上随着反应的进行 硫酸的浓度降低 当硫酸的浓 度降到一定程度 反应变为 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 2 该实验的目的是为了通 过加热还原 CuO 验证 H2的存在 通过 F 装置进一步确认有 H2O 生成 具体的实验 装置及作用是 A 产生待研究的气体 B 除去气体中的 SO2 可以利用 SO2的性质 选取 NaOH 溶液或酸性高锰酸钾溶液 C 验证 SO2已除尽 D 干燥气体 E 若 有 H2 则加热 E 玻璃管 CuO 固体由黑色变为红色
12、 F 利用无水硫酸铜吸水变蓝 进一步确定气体中 H2的存在 G 防止空气中的水蒸气进入 F 装置而干扰实验 2 工业上制取漂白粉的化学反应方程式为 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 实验室中有一瓶密封不严的漂白粉 其中肯定存在 CaCl2 请设计实验 探究该固 体中可能存在的其他物质 1 提出合理假设 假设 1 该漂白粉未变质 含有 CaCl2 并含 假设 2 该漂白粉全部变质 含有 CaCl2 并含 假设 3 该漂白粉部分变质 含有 CaCl2 又含有 Ca ClO 2 CaCO3 2 设计实验方案 进行实验 请在下表中写出实验步骤 预期现象和结论 限选用的
13、仪器和药品 试管 滴管 带导管的单孔塞 蒸馏水 自来水 1 mol L 1 盐酸 品红溶液 新制澄清石灰水 提示 不必检验 Ca2 和 Cl 表格可以不填满 实验步骤 预期现象和结论 取少量上述漂白粉于试管中 答案 1 Ca ClO 2 CaCO3 2 实验步骤 预期现象和结论 加入适量 1 mol L 1 盐 酸溶解后 将产生的气 体导入澄清石灰水中 1 若澄清石灰水未见浑浊 则固体中 不含 CaCO3 假设 1 成立 2 若澄清石灰水变浑浊 则固体中含 有 CaCO3 假设 2 或 3 成立 向步骤 反应后的试 管中滴入 1 2 滴品红 1 若品红溶液褪色 则固体中存在 Ca ClO 2
14、假设 3 成立 2 若品红溶液 学 海 无 涯 溶液 振荡 或另外取样 操作 不褪色 则固体中不存在 Ca ClO 2 假 设 2 成立 解析 1 漂白粉中存在的物质是CaCl2 Ca ClO 2 变质后Ca ClO 2会转化成CaCO3 如果漂白粉未变质 该固体中含有 CaCl2和 Ca ClO 2 如果全部变质 该固体中含 有 CaCl2和 CaCO3 如果部分变质 该固体中含有 CaCl2 Ca ClO 2和 CaCO3 3 根据题意 设计实验过程如下 实验步骤 预期现象和结论 加入适量1 mol L 1 盐酸 溶解后 将产生的气体导 入澄清石灰水中 1 若澄清石灰水未见浑浊 则固 体中
15、不含 CaCO3 假设 1 成立 2 若澄清石灰水变浑浊 则固体 中含有 CaCO3 假设 2 或 3 成立 向步骤 反应后的试管 中滴入 1 2 滴品红溶 液 振荡 或另外取样操 作 1 若品红溶液褪色 则固体中存 在 Ca ClO 2 假设 3 成立 2 若 品红溶液不褪色 则固体中不存 在 Ca ClO 2 假设 2 成立 题组二 物质性质的探究 3 MnO2是中学化学中常见的一种试剂 可作氧化剂和催化剂 某兴趣小组通过实验 对 MnO2的性质进行了一系列的研究 1 欲探究 MnO2的催化效果 需要用 30 的 H2O2溶液 密度近似为 1 g cm 3 配制浓 度为 3 的 H2O2溶
16、液 密度近似为 1 g cm 3 100 mL 简述其配制方法 2 该小组设计了如下 4 个方案以验证 MnO2的氧化性 可行的是 A 把 MnO2固体加入到 FeSO4溶液中 再加入 KSCN 溶液 观察溶液是否变血红 B 把 MnO2固体加入到 FeCl3溶液中 再加入 KSCN 溶液 观察溶液是否变血红 C 把 MnO2固体加入到 Na2SO3溶液中 再加入 BaCl2溶液 观察是否有白色沉淀 生成 D 把 MnO2固体加入到稀盐酸中 观察是否有黄绿色气体生成 3 该小组为研究在不同酸碱性的溶液中 MnO2的氧化能力 他们控制 KI 溶液的浓 度和 MnO2固体的质量相同 恒定实验温度在 298 K 设计如下对比实验 学 海 无 涯 实验 酸或碱 现象 A 1 滴 0 2 mol L 1 NaOH 溶液 不变色 B 1 滴水 缓慢变浅棕褐色 C 1 滴 0 1 mol L 1硫酸 迅速变棕褐色 从上述对比实验中 可以得出的结论是 写出在酸性条件下 MnO2氧化 I 的离子方程式 4 利用二氧化锰的氧化性 让其与浓盐酸反应制取氯气 下列仪器可作为该反应的 反应容器的是 填序号 答案
