届高考化学江西专用考前专题复习 综合实验探究Word文档格式.docx

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3．设计实验证明酸性：

CH3COOH>

H2CO3>

H2SiO3。

答案　利用反应：

2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋H2O＋CO2↑，Na2SiO3＋H2O＋CO2===Na2CO3＋H2SiO3↓，即向Na2CO3溶液中加入醋酸，有大量气泡（CO2）产生，证明醋酸酸性强于碳酸；

将CO2气体通入Na2SiO3溶液，有白色沉淀生成，证明碳酸的酸性强于硅酸题型1　实验室制备物质与性质探究

[2014·

福建理综，25

（1）

（2）（3）（4）（5）]焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一。

某研究小组进行如下实验：

实验一　焦亚硫酸钠的制取

采用下图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5。

装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。

（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________________________。

（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是__________________________。

（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为__________（填序号）。

实验二　焦亚硫酸钠的性质

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

（4）证明NaHSO3溶液中HSO

的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是______（填序号）。

a．测定溶液的pH

b．加入Ba（OH）2溶液

c．加入盐酸

d．加入品红溶液

e．用蓝色石蕊试纸检测

（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________。

答案　

（1）Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O（或Na2SO3＋2H2SO4（浓）===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O）

（2）过滤　（3）d　（4）ae

（5）取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成

解析　

（1）装置Ⅰ中发生的是实验室制备SO2的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为Na2SO3＋H2SO4（浓）===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

（2）将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。

（3）实验产生的尾气主要是SO2气体，a装置是密闭的环境，SO2通不进去，b装置中食盐水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒吸，c装置浓H2SO4不吸收SO2，SO2是一种酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。

（4）HSO

发生电离：

HSO

H＋＋SO

，同时会发生水解：

＋H2OH2SO3＋OH－，若HSO

的电离大于HSO

的水解，则溶液显酸性，故答案a、e正确。

（5）Na2S2O5中S元素的化合价为＋4价，因此在空气中易被氧化为＋6价的SO

，因此本题就转化为SO

的检验，故取固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀产生即可。

有关气体制备及连续装置的综合考查问题的解决方案：

（1）明确实验目的。

（2）选择气体发生装置和净化装置（一般：

先除杂，后除水，加热装置放末尾。

）

（3）性质实验，主要通过明显的现象论证某气体的酸碱性、氧化性、还原性等其它特殊性质。

注意：

①装置中的空气是否对性质实验有影响；

②上一个性质实验是否对下一个实验有影响。

（4）若探究影响性质的因素，首先应确定变量，其次是“定多变一”，即其它因素不变，只改变一种因素，看这种因素与探究的问题存在怎样的关系。

（5）注意装置最后尾气的处理方法，常见的尾气处理方法：

吸收法、收集法、点燃法。

1．某化学小组在实验室中利用CaSO4、NH3、CO2制备（NH4）2SO4，工艺流程如下。

回答下列问题：

（1）操作Ⅰ的名称________，操作Ⅱ需要用到的仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、玻璃棒和________。

（2）所得母液显酸性的原因用离子方程式表示为______________。

检验该溶液含有铵根离子的方法是____________________________。

（3）下列装置能用于实验室制氨气的是________（填序号）。

选择氨气的制取装置后，再选用下列装置收集干燥的氨气，并制取硫酸铵溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：

a接__________________________。

（4）该小组还通过实验研究氨气的性质。

利用下图所示装置探究NH3能否被NO2氧化（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）。

E装置中制取NO2反应的离子方程式是____________。

A中发生反应的化学方程式为__________________。

若NH3能被NO2氧化全部生成无毒物质，预期观察到C装置中的现象是____________。

若此反应转移电子0.4mol，则消耗标准状况下的NO2________L。

实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。

该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：

①NO2氧化性较弱，不能将NH3氧化；

②在此条件下，NH3的转化率极低；

③________________________________________________________________________。

此实验装置存在一个明显的缺陷是____________。

答案　

（1）过滤　蒸发皿、漏斗、烧杯

（2）NH

＋H2ONH3·

H2O＋H＋

取少量溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，若变蓝，则证明含有NH

（3）甲丁　degfcbh

（4）Cu＋4H＋＋2NO

===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O

2NH4Cl＋Ca（OH）2

CaCl2＋2NH3↑＋2H2O

红棕色消失　2.24　反应速率慢　无尾气处理装置

解析　

（1）从流程上，明显看出操作Ⅰ是固液分离，因而是过滤；

操作Ⅱ是先蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤。

（2）母液是（NH4）2SO4的饱和溶液，溶液呈酸性的原因是NH

水解。

（3）甲中NH4HCO3分解产生的NH3、CO2、H2O中的CO2和水被碱石灰吸收，可制NH3；

乙中试管口应稍向下倾斜；

丙中NH4Cl分解产生的NH3和HCl在试管口附近又重新化合成NH4Cl，不能产生NH3；

丁由于NaOH固体吸水，放热使浓氨水分解产生氨气。

注意题目要求收集干燥的氨气，必须用碱石灰干燥，收集氨气应“短进长出”，最后尾气处理时还要防倒吸。

（4）NO2是红棕色气体被NH3还原为无毒物质，只能是N2，可写出反应的化学方程式：

6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，NO2中的氮从＋4价变为0价，转移0.4mole－，需NO20.1mol。

解释C中现象的原因时，要留意问题要求是从“反应原理”的角度分析。

一般应从以下三个方面，①有没有反应的可能性，②从平衡的角度，即转化率，③从速率的角度。

2．硫化氢（H2S）是一种无色剧毒有臭鸡蛋气味的气体，蛋白质腐败和某些生命活动中均可以产生硫化氢，在工农业生产及科研活动中有重要的用途。

资料：

①H2S可溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸。

②FeS是一种不溶于水的黑褐色块状固体，能溶于盐酸或稀硫酸生成H2S。

（1）某化学实验小组设计了制取少量H2S并验证其性质的实验，如下图所示。

B中盛放CuSO4溶液，C中放有湿润的蓝色石蕊试纸，D中盛放FeCl3溶液。

请回答下列问题：

①装置A中仪器a的名称是__________。

写出装置A中发生反应的离子方程式____________；

②B中有黑色沉淀产生，B中发生反应的化学方程式为____________。

工业上利用该反应检验Cu2＋的存在，并使用H2S作为除去废水中某些重金属离子的沉淀剂；

③D中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。

写出发生反应的离子方程式______________。

检验溶液中的Fe3＋已经反应完全的操作过程______________。

（2）下图是实验室制取气体的常用反应装置。

现在该小组在实验室中要用硫化亚铁和稀硫酸制备较大量的H2S气体，可选择装置________。

有同学选择了乙，请指出采用乙装置制取硫化氢气体的主要缺点________________。

（3）为进一步探究－2价硫的化合物与＋4价硫的化合物发生反应的条件，该小组同学又设计了下列实验。

实验操作

实验现象

实验1

将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2∶1混合

无明显现象

实验2

将H2S通入Na2SO3溶液中

未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀

实验3

将SO2通入Na2S溶液中

有浅黄色沉淀产生

①根据上述实验，可以得出结论：

在________条件下，＋4价硫的化合物可以氧化－2价硫的化合物。

②已知：

电离平衡常数：

H2S　Ka1＝1.3×

10－7；

Ka2＝7.1×

10－15

H2SO3　Ka1＝1.7×

10－2；

Ka2＝5.6×

10－8

将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是________（填序号）。

答案　

（1）①长颈漏斗　FeS＋2H＋===Fe2＋＋H2S↑

②CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4

③2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋　取少量溶液置于试管中，滴加2～3滴KSCN溶液，若不变血红色，说明Fe3＋已反应完全

（2）丁　无法做到随开随用、随关随停，浪费药品，污染环境

（3）①酸性　②C

解析　

（1）②由于CuS的溶解度很小，不溶于水和强酸，因而H2S能与CuSO4溶液反应；

③浅黄色沉淀只能是S，溶液变浅绿色，说明Fe3＋被还原为Fe2＋。

（3）②依据电离平衡常数可知H2SO3的酸性强。

由于2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，开始一段时间pH应升高，反应完全后，SO2溶于水生成亚硫酸，pH逐渐下降，最终应比原H2S水溶液的pH小，只有C符合。

题型2　组成成分探究及测定

（2014·

北京理综，27）碳、硫的含量影响钢铁性能，碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中碳、硫转化为气体，再用测碳、测硫装置进行测定。

（1）采用装置A，在高温下将x克钢样中碳、硫转化为CO2、SO2。

①气体a的成分是________________。

②若钢样中硫以FeS形式存在，A中反应：

3FeS＋5O2

1________＋3________。

（2）将气体a通入测硫装置中（如右图），采用滴定法测定硫的含量。

①H2O2氧化SO2的化学方程式

________________________________________________________________________

②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4，消耗zmLNaOH溶液，若消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为y克，则该钢样中硫的质量分数：

________。

（3）将气体a通入测碳装置中（如下图），采用重量法测定碳的含量。

①气体a通过B和C的目的是_______________________________________________。

②计算钢样中碳的质量分数，应测量的数据是___________________________________

答案　

（1）①SO2、CO2、O2　②Fe3O4　SO2

（2）①H2O2＋SO2===H2SO4　②

（3）①排除SO2对CO2测定的干扰　②CO2吸收瓶吸收CO2前、后的质量

解析　

（1）①钢样（含有铁、碳、硫）在高温下与O2反应，除生成CO2、SO2外，还有剩余的O2，故气体a中含有CO2、SO2、O2。

②该反应中，S元素由－2价被氧化为＋4价，即生成SO2，再结合元素守恒及元素的化合价升降总数相等，配平该反应方程式：

Fe3O4＋3SO2。

（2）①H2O2具有强氧化性，SO2具有强还原性，二者发生氧化还原反应生成H2SO4，化学方程式为H2O2＋SO2===H2SO4。

②消耗1mLNaOH溶液相当于硫的质量为yg，则消耗zmLNaOH溶液相当于硫的质量为yzg，那么钢样中硫的质量分数为

＝

。

（3）①装置B中活性MnO2将SO2氧化。

装置C中K2Cr2O7浓H2SO4具有强氧化性，用于吸收气体a中的SO2，防止SO2进入CO2吸收瓶，影响实验结果。

②实验中应测定实验前后CO2吸收瓶的质量变化，从而确定CO2的质量，继而求出钢样中碳的质量分数。

定量实验解答过程中“五大”注意问题

常见的定量测定实验包括混合物成分的测定、物质纯度的测定等。

该类试题常涉及物质的称量、物质的分离与提纯、中和滴定等实验操作。

实验过程中或问题解答中要特别注意以下五个问题：

（1）气体体积的测量是考查的重点和难点，对于气体体积的测量读数时要特别注意消除“压强差”和读数误差，如保持液面相平，还要注意视线与凹液面最低处相平。

（2）测定实验中还要注意消除干扰气体的影响，如可利用“惰性”气体（指与反应中涉及到的物质不发生反应的气体）将装置中的干扰气体排出等。

（3）使被测量气体全部被测量，如可采取反应结束后继续向装置中通入惰性气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收。

（4）测定固体物质的质量一般要注意以下几个小问题：

①被称量的固体是否纯净（如果是沉淀，是否洗涤）、干燥；

②对特殊药品应在何种容器中称量（如易潮解的NaOH要在小烧杯中称量，而不能放在纸上称量）等。

（5）操作失误的误差分析，仪器使用不规范的误差分析等，特别是对精密仪器的使用，如容量瓶、滴定管等。

此外，需要特别说明的是在滴定实验中的锥形瓶和在一定物质的量浓度溶液配制实验中的容量瓶只要洁净即可，不必要干燥。

1．有难溶于水的粉末状固体样品，可能含Al、Fe2O3、Cu2O、SiO2、Fe3O4中的一种或几种。

研究小组通过实验确定样品的成分。

查阅资料知：

①Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O；

②部分氢氧化物在溶液中沉淀的pH见下表：

物质

Fe（OH）3

Fe（OH）2

Cu（OH）2

开始沉淀的pH

1.8

6.3

5.2

完全沉淀的pH

3.0

8.3

6.7

注：

金属离子的起始浓度为0.1mol·

L－1

实验步骤：

Ⅰ.取一定量样品于烧杯中，加足量NaOH溶液，有气体产生，过滤得固体A和无色溶液B；

Ⅱ.向B中加入稀硫酸，出现白色沉淀，继续滴加稀硫酸至过量，白色沉淀完全溶解；

Ⅲ.向A中加入足量稀硫酸并微热，固体完全溶解，得溶液C；

Ⅳ.向C中加入NaClO，调节溶液的pH至4～5，产生红褐色沉淀，过滤得到蓝绿色溶液D；

Ⅴ.向D中加入NaOH，调节溶液的pH到7～8，产生蓝色絮状沉淀。

请回答下列问题。

（1）Ⅰ中产生气体的离子方程式为__________________。

（2）由Ⅰ、Ⅱ知，原样品中一定不存在的物质是________。

（3）溶液C中除H＋、Cu2＋外一定还含有的阳离子是__________；

为验证溶液C中存在该阳离子，可选用的试剂及对应的现象是__________________。

（4）Ⅳ中加NaClO的目的是______________。

（5）由上述实验可以获得结论：

原样品所有可能的成分组合为____________；

________________。

（用化学式表示、任写两种即可）

答案　

（1）2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO

＋3H2↑

（2）SiO2　（3）Fe2＋　向酸性KMnO4溶液中滴加待测液，酸性KMnO4溶液褪色（或向待测液中滴加K3[Fe（CN）6]溶液，出现蓝色沉淀）

（4）将Fe2＋氧化成Fe3＋，增大溶液的pH使Fe3＋生成Fe（OH）3沉淀。

（5）组合1：

Al、Fe2O3、Cu2O　组合2：

Al、Cu2O、Fe3O4　组合3：

Al、Fe2O3、Cu2O、Fe3O4

解析　Ⅰ.能与NaOH反应产生气体的只有Al。

Ⅱ.加入稀硫酸产生白色沉淀，且能完全溶解，白色沉淀是Al（OH）3，不含H2SiO3，说明原混合物中一定没有SiO2。

Ⅳ、Ⅴ中的现象说明Ⅲ所得溶液C中含有Cu2＋，原物质中一定有Cu2O，但Cu2O与稀硫酸反应有固体铜生成，要使溶液中的固体完全溶解，必然还会有产生Fe3＋的物质，因而Fe2O3和Fe3O4至少有一种。

溶液C中除含H＋、Cu2＋、Fe2＋外还可能含有Fe3＋，因而检验Fe2＋要用酸性KMnO4溶液。

此处不能选KSCN和氯水。

2．（2013·

全国新课标高考压轴卷）实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。

（1）实验原理

用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO（OH）2，反应的离子方程式为____________________。

再用I－将生成的MnO（OH）2还原为Mn2＋，反应的离子方程式为MnO（OH）2＋2I－＋4H＋===

Mn2＋＋I2＋3H2O。

然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。

（2）实验步骤

①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是________；

②用注射器抽取某水样20.00mL从A处注入锥形瓶；

③再分别从A处注入含mmolNaOH溶液及过量的MnSO4溶液；

④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；

⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含nmolH2SO4的硫酸溶液；

⑥重复④的操作；

⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；

⑧用0.005mol·

L－1Na2S2O3滴定至终点。

（3）数据分析

①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90mL，则此水样中氧（O2）的含量为________（单位：

mg·

L－1）。

②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

③实验要求加入适量的H2SO4使溶液接近中性，其原因是____________________。

答案　

（1）2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO（OH）2

（2）①赶走装置内的空气，避免空气中O2的干扰　⑦淀粉溶液

（3）①7.8mg·

L－1　②偏大　③若碱过量，则MnO（OH）2不能全部转变为Mn2＋，而酸过量时，滴定过程中Na2S2O3可与酸反应

解析　（3）根据得失电子守恒，结合已知方程式可得关系式：

O2→2MnO（OH）2→2I2→4Na2S2O3

故水样中O2的含量为

＝7.8mg·

L－1。

3．为测定某碳酸氢钠样品的纯度（含有少量氯化钠），实验小组同学提出下列实验方案：

甲方案：

沉淀法

乙方案：

重量法

丙方案：

气体体积法

丁方案：

滴定法

（已知：

每个方案均称取m1g样品）

继而进行下列判断和实验：

（1）甲方案用下图装置进行实验：

①实验过程中需持续缓缓通入空气。

其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有__________。

②C中反应生成BaCO3的化学方程式是__________。

③下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________。

a．在加入盐酸之前，应排尽装置内的CO2气体

b．滴加盐酸不宜过快

c．在A、B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d．在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（2）乙方案用下图装置进行实验：

①A装置中NaOH溶液的作用是____________，若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果__________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；

②该方案需直接测定的物理量是________。

（3）丙方案用如图装置进行实验：

①为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为______溶液；

②使Y形管中的硫酸溶液与试样反应的正确操作是将________转移到________中；

③反应完毕，每间隔1min读取气体体积、气体体积逐渐减小，直至不变。

气体体积逐次减小的原因是__________________（排除仪器和实验操作的影响因素）；

④通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是________。

a．测定气体体积时未冷却至室温

b．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面

c．Y形管中留有反应生成的气体

d．气体进入量气管前未用浓硫酸干燥

（