高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)及綜合探究 課時(shí)4 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)題型沖關(guān)練習(xí)
《高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)及綜合探究 課時(shí)4 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)題型沖關(guān)練習(xí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)及綜合探究 課時(shí)4 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)題型沖關(guān)練習(xí)(8頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 課時(shí)4 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 1.過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑,該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。利用圖2裝置制備過碳酸鈉,在冷水浴中充分反應(yīng)后,按圖1流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品。 圖2 (1)恒壓滴液漏斗中支管的作用是______________________________。 (2)制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是______________________________________。 (3)如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子,不僅會(huì)削弱洗滌劑的去污能力,甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因______
2、______________ (寫出其中一種即可,用方程式表示)。 (4)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對(duì)這種新型漂白劑的不良影響,取該漂白劑100 mL,加入25 g FeCl3固體,產(chǎn)生大量無色無味氣體,用貯氣瓶收集氣體。請(qǐng)選用下列試劑和實(shí)驗(yàn)用品完成氣體成分的探究過程:0.1 mol/L NaOH溶液、8.0 mol/L NaOH溶液、澄清石灰水、0.01 mol/L KMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。 ①提出假設(shè):對(duì)該氣體成分提出合理假設(shè)。 假設(shè)1:氣體是O2; 假設(shè)2:氣體是________; 假設(shè)3:氣體是CO2。 ②設(shè)計(jì)
3、方案:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè),在下表中完成實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 將氣體依次通入盛有________、________的洗氣瓶中,________ ①______________; ②______________; ③______________ 解析 (1)恒壓滴液漏斗中支管連接了上下兩端,使液體上下氣壓相等,使漏斗中的液體能順利流下。(2)溫度高時(shí)H2O2易分解,故控制好反應(yīng)溫度是關(guān)鍵。(3)鐵離子可以作催化劑,使過氧化氫分解,另外鐵離子和碳酸根離子可以發(fā)生水解相互促進(jìn)的反應(yīng)。(4)無色無味氣體可能是O2或CO2或CO2和O2二者的混合氣體。檢
4、驗(yàn)CO2用澄清石灰水,檢驗(yàn)O2用帶火星的木條。 答案 (1)使液體順利流下 (2)控制反應(yīng)溫度 (3)2H2O22H2O+O2↑或2Fe3++3CO+3H2O===2Fe(OH)3↓+3CO2↑ (4)①CO2和O2 ② 實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 澄清石灰水 8.0 mol/L NaOH溶液 并將帶火星的木條放在最后一個(gè)洗氣瓶的出口處 若澄清石灰水不變渾濁,木條復(fù)燃,則假設(shè)1成立 若澄清石灰水變渾濁,木條復(fù)燃,則假設(shè)2成立 若澄清石灰水變渾濁,木條不復(fù)燃,則假設(shè)3成立 2.(2015石家莊二模)草酸晶體的組成可表示為H2C2O4xH2
5、O。實(shí)驗(yàn)室常用加熱分解草酸晶體的方法制取CO氣體,反應(yīng)方程式為:H2C2O4xH2OCO↑+CO2↑+(x+1)H2O。下圖為分解草酸晶體,用干燥純凈的CO還原CuO制取Cu,并收集CO的實(shí)驗(yàn)裝置(略去鐵架臺(tái)、鐵夾等支撐夾持裝置),回答下列問題。 (1)C裝置中盛放的試劑是_____(填化學(xué)式),E裝置的作用是_______。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中涉及如下操作:①點(diǎn)燃A處的酒精燈?、谙鏏處的酒精燈 ③點(diǎn)燃D處的酒精燈?、芟鏒處的酒精燈,這4步操作由先到后的順序?yàn)開_______(填序號(hào))。點(diǎn)燃D處酒精燈前必須要進(jìn)行的操作是________。 (3)用酸性高錳酸鉀溶液滴定草酸晶體,求x
6、的值。 實(shí)驗(yàn)步驟:準(zhǔn)確稱取1.17 g草酸晶體,配成100 mL溶液;取出20.00 mL于錐形瓶中,再向瓶中加入足量稀H2SO4;用0.050 0 mol/L酸性高錳酸鉀溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液16.00 mL。滴定時(shí),所發(fā)生的反應(yīng)為:2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。 ①配制草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯,還一定需要的玻璃儀器有______________。 ②x=________。 (4)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,在甲、乙試管中分別加入下列物質(zhì): 試管 甲 乙 0.01 mol/L KMnO4 4 mL y m
7、L 0.1 mol/L H2C2O4 x mL 2 mL 0.1 mol/L H2SO4 1 mL 1 mL MnSO4固體 無 有 則x=________,y=________。能夠得出催化劑對(duì)該反應(yīng)有影響的結(jié)論的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________。 解析 (1)B中試劑為NaOH溶液等,目的是除去混合氣體中的二氧化碳和草酸蒸氣,C中試劑為濃硫酸,目的是干燥CO氣體;D中CuO與CO反應(yīng)制取Cu;E為安全瓶,起到防倒吸的作用;F中試劑為澄清石灰水,除去二氧化碳?xì)怏w。(2)CO氣體的純度不足時(shí)點(diǎn)燃會(huì)發(fā)
8、生爆炸現(xiàn)象,所以應(yīng)該先點(diǎn)燃A處酒精燈,用生成的CO將裝置中空氣排凈,然后再點(diǎn)燃D處的酒精燈;熄滅酒精燈時(shí)恰好相反,先熄滅D處酒精燈,然后再熄滅A處酒精燈,所以正確的操作順序?yàn)椋孩佗邰堍冢槐苊獍l(fā)生爆炸現(xiàn)象,所以點(diǎn)燃D處酒精燈前必須要檢驗(yàn)CO的純度。(3)①配制100 mL草酸溶液除需要玻璃棒、燒杯,還需要選用100 mL容量瓶,定容時(shí)還需要膠頭滴管;②16.00 mL 0.050 0 mol/L高錳酸鉀溶液中含有高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.050 0 mol/L0.016 L=0.000 8 mol,100 mL該草酸溶液能夠消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.000 8 mol=0.004 mol,根
9、據(jù)反應(yīng)2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O可知1.17 g樣品中含有草酸的物質(zhì)的量為:0.004 mol=0.01 mol,草酸的質(zhì)量為:90 g/mol0.01 mol=0.9 g,含有結(jié)晶水的物質(zhì)的量為:=0.015 mol,則該草酸晶體中x==1.5。(4)為探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,除了有催化劑和無催化劑以外,其他條件必須完全相同,則x=2、y=4;催化劑能夠加快反應(yīng)速率,則加入MnSO4固體的試管中溶液褪色速率比未加的快。 答案 (1)濃硫酸 安全瓶(或防倒吸) (2)①③④② 驗(yàn)純 (3)①100 mL容量瓶、膠頭滴管 ②1.5 (
10、4)2 4 加入MnSO4固體的試管中溶液褪色速率比未加的快 3.將綠礬(FeSO47H2O)在隔絕空氣條件下加強(qiáng)熱分解。已知產(chǎn)物全部為氧化物。為探究綠礬分解的產(chǎn)物,某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn): 【實(shí)驗(yàn)一】為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài),該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)溶液,進(jìn)行以下猜想和實(shí)驗(yàn): 猜想 實(shí)驗(yàn)操作 預(yù)期現(xiàn)象 猜想一:鐵元素只顯________價(jià) ①向所得溶液中滴入KSCN溶液; ②向稀酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象 稀酸性KMnO4溶液顏色____ 猜想二:鐵元素只顯________價(jià) KSCN溶液呈______色; 稀酸性KM
11、nO4溶液顏色________ 猜想三:鐵元素既有+2價(jià)又有+3價(jià) KSCN溶液呈______色; 稀酸性KMnO4溶液顏色________ 【實(shí)驗(yàn)二】為進(jìn)一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物,進(jìn)行了如下圖所示的實(shí)驗(yàn): (1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),點(diǎn)燃B處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A處活塞通CO2,其目的是___________________________________________________________。 (2)裝置圖中C的作用是____________________________________________。 (3)該組同學(xué)稱取了55.6 g綠礬按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),待綠礬分解完
12、全后,測(cè)得D瓶中沉淀的質(zhì)量為23.3 g,根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以得知,綠礬分解的化學(xué)方程式為_________________________________________________。 (4)該組同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置存在著一個(gè)明顯的缺陷是______________。 解析 【實(shí)驗(yàn)一】由題意知綠礬分解的產(chǎn)物全為氧化物,則鐵元素可能為+2價(jià),也可能為+3價(jià),或者既有+2價(jià)又有+3價(jià)。+2價(jià)鐵具有還原性,可使酸性高錳酸鉀溶液褪色,+3價(jià)鐵遇KSCN溶液生成血紅色物質(zhì),利用這些性質(zhì)可以檢驗(yàn)鐵元素的價(jià)態(tài)。 【實(shí)驗(yàn)二】(1)FeSO4具有還原性,能夠被空氣中的氧氣氧化,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先通CO2的目的是排
13、凈裝置內(nèi)的空氣防止FeSO47H2O被氧化。(2)本實(shí)驗(yàn)有加熱裝置,反應(yīng)產(chǎn)生氣體,氣體與氯化鋇溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,導(dǎo)氣管內(nèi)壓強(qiáng)減小,容易發(fā)生倒吸,C為防倒吸裝置。(3)55.6 g綠礬的物質(zhì)的量為=0.2 mol,那么分解前硫元素的物質(zhì)的量為0.2 mol,白色沉淀為硫酸鋇,其物質(zhì)的量為=0.1 mol,所以除了SO3以外還應(yīng)有SO2,其物質(zhì)的量也為0.1 mol,因此綠礬分解的化學(xué)方程式是2FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。(4)二氧化硫會(huì)污染環(huán)境,應(yīng)添加尾氣處理裝置。 答案 【實(shí)驗(yàn)一】猜想一:+2 褪色 猜想二:+3 血紅 無變化 猜想三:血紅 褪色
14、【實(shí)驗(yàn)二】(1)排凈裝置內(nèi)的空氣 (2)防止產(chǎn)生倒吸 (3)2FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O (4)未進(jìn)行尾氣處理 4.已知草酸晶體(H2C2O4nH2O)在101 ℃時(shí)開始熔化,150 ℃時(shí)開始升華,175 ℃時(shí)開始分解;草酸鈣和草酸氫鈣均為白色不溶物。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)選用下面的某些儀器(夾持裝置略去)進(jìn)行“草酸晶體受熱分解的部分產(chǎn)物的驗(yàn)證”的實(shí)驗(yàn): (1)儀器X的名稱是________,實(shí)驗(yàn)中X的作用是____________________,甲同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器的接口順序?yàn)椋篲_______。 ①若B中溶液變渾濁,則證明分解的產(chǎn)物中有_
15、_______;若F中的固體由黑色變成紅色,則說明分解產(chǎn)物中有________。 ②徹底處理掉本實(shí)驗(yàn)中的尾氣的最好方法是________________________。 ③假若上述現(xiàn)象均已發(fā)生,則草酸晶體分解的化學(xué)方程式為_________。 (2)乙同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)儀器的接口連接順序?yàn)閍bcdef,實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)D中有黑色固體生成,經(jīng)查閱資料知此固體為金屬單質(zhì),則D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________。 (3)丙同學(xué)待甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將燒瓶?jī)?nèi)的液體與B中的沉淀混合在一起,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有無色無味的氣體及新的固體
16、生成,由此他認(rèn)為燒瓶中還存在沒有分解的草酸且草酸是強(qiáng)酸,請(qǐng)對(duì)他的結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)___________________。 (4)設(shè)計(jì)一種方案確定草酸鈣中是否含有碳酸鈣:_____________。 解析 (1)由草酸能升華且與Ca(OH)2反應(yīng)生成白色沉淀知,草酸對(duì)CO2的檢驗(yàn)存在干擾,因此球形冷凝管的作用是冷凝回流,避免汽化的草酸對(duì)CO2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾。從A中出來的氣體中含有CO2、CO及少量的H2O(g),應(yīng)先用澄清的石灰水檢驗(yàn)CO2,再用NaOH溶液除去CO2,濃硫酸吸收H2O,最后用CuO檢驗(yàn)CO。CO屬于可燃性有毒氣體,故可采取點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理。(2)氯化鈀被還原為單質(zhì)鈀,說明
17、CO被氧化,其氧化產(chǎn)物為CO2。(3)由有氣體產(chǎn)生可知A中剩余的草酸與CaCO3發(fā)生了反應(yīng),故A中有草酸剩余,但此反應(yīng)只能說明草酸的酸性比碳酸強(qiáng),不能說明草酸是強(qiáng)酸。(4)可取一定量的草酸鈣樣品于試管中,然后向試管中滴加鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,則含有CaCO3,否則不含。 答案 (1)球形冷凝管 冷凝回流,避免汽化的草酸對(duì)CO2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾 abcdehij?、貱O2 CO?、谠趉處放置一個(gè)點(diǎn)燃的酒精燈,直接將CO燃燒掉 ③H2C2O4nH2OCO2↑+CO↑+(n+1)H2O (2)CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓+2HCl (3)相應(yīng)結(jié)論不準(zhǔn)確,有氣體及新固體生成說明A中
18、有草酸剩余,但只能說明草酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng),不能說明草酸是強(qiáng)酸 (4)取一定質(zhì)量的草酸鈣樣品于試管中,然后向試管中加入鹽酸,若有氣泡產(chǎn)生,則含碳酸鈣;否則不含 5.(2016武漢調(diào)研)硫酸亞鐵晶體(FeSO47H2O)俗稱綠礬,加熱至高溫會(huì)發(fā)生分解,為確定綠礬分解產(chǎn)生的非金屬氧化物,進(jìn)行如下探究: (1)假設(shè)1:非金屬氧化物為SO2; 假設(shè)2:非金屬氧化物為SO3; 假設(shè)3:______________________________________。 (2)現(xiàn)設(shè)計(jì)如下所示實(shí)驗(yàn)裝置(圖中鐵架臺(tái)略去),檢驗(yàn)綠礬的分解產(chǎn)物。 按上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同學(xué)們觀察到如下現(xiàn)象: 裝置
19、 現(xiàn)象 結(jié)論 A 固體呈現(xiàn)紅棕色,將其放入足量稀鹽酸,固體全部溶解,得到黃色溶液 ______________ ______________ ______________ B 無水硫酸銅變藍(lán) C 高錳酸鉀溶液褪色 (3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,理論上分析可知綠礬分解還生成另一物質(zhì)SO3。其理論依據(jù)是______________________________。 (4)為證明反應(yīng)產(chǎn)生了SO3,應(yīng)在B、C之間補(bǔ)充一個(gè)裝置,請(qǐng)你在下表中畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖(氣流方向:左→右),注明藥品的名稱[可供選擇的藥品有1 molL-1 NaOH溶液、0.5 molL-1 BaCl2溶液、0.5 mo
20、lL-1 Ba(NO3)2溶液]。 裝置示意圖 現(xiàn)象及結(jié)論 ________________,說明分解產(chǎn)物中有SO3 (5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),寫出綠礬高溫分解的化學(xué)方程式:________________。 解析 (2)固體加入鹽酸溶解后溶液呈現(xiàn)黃色說明有Fe3+,固體呈現(xiàn)紅棕色,則固體中存在Fe2O3,無水CuSO4變藍(lán)說明有H2O生成,KMnO4溶液褪色說明有SO2生成。(3)可根據(jù)元素守恒進(jìn)行判斷。(4)SO2通入BaCl2溶液中無明顯現(xiàn)象,SO3通入BaCl2溶液能生成BaSO4沉淀。(5)反應(yīng)的生成物有Fe2O3、SO2、SO3、H2O,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒配平化學(xué)方
21、程式:2FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。 答案 (1)非金屬氧化物為SO2和SO3的混合物 (2)分解產(chǎn)生H2O、Fe2O3、SO2 (3)在FeSO4中S和O原子個(gè)數(shù)之比為1∶4,若只生成Fe2O3和SO2,S和O原子個(gè)數(shù)之比為1∶3.5,元素不守恒,所以生成物必須有SO3(或若1 mol FeSO4生成0.5 mol Fe2O3和1 mol SO2,化合價(jià)升降不守恒,所以必須生成SO3) (4) 有白色沉淀生成 (5)2FeSO47H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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