第十一章 第56讲　以物质性质探究为主的综合实验-2025年高考化学一轮总复习课件

这是一份第十一章 第56讲　以物质性质探究为主的综合实验-2025年高考化学一轮总复习课件，共60页。PPT课件主要包含了栏目索引，考点一，考点二，课时作业56等内容，欢迎下载使用。
1．探究物质性质的基本方法和程序
2．探究性实验中常见操作及原因分析
(1)装置B中试剂是__________________________________________。(2)通入Cl2前， Ⅱ 、 Ⅲ 中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为_______________________________________________________________。(3)对比实验 Ⅰ 、 Ⅱ 通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_________________________________________________________________________________________________________________________。
②取 Ⅲ 中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL 40% NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被________(填“化学式”)氧化，可证明 Ⅲ 的悬浊液中氧化剂过量。③取 Ⅲ 中放置后的1 mL悬浊液，加入4 mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是______________________________________________________________________________________________________________________。
④从反应速率的角度，分析实验 Ⅲ 未得到绿色溶液的可能原因_______________________________________________________________。答案：(1)饱和NaCl溶液(2)2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O(3)二价锰化合物的还原性随溶液碱性的增强而增强(4)①Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
(2)通入Cl2前， Ⅱ 、 Ⅲ 中Mn2＋与NaOH电离产生的OH－反应产生Mn(OH)2白色沉淀，该沉淀不稳定，会被氧气氧化为棕黑色的MnO2，则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为2Mn(OH)2＋O2===2MnO2＋2H2O；(3)对比实验 Ⅰ 、 Ⅱ 通入Cl2后的实验现象可知二价锰化合物的还原性随溶液碱性的增强而增强；(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O；
[练] 某实验小组的同学在研究硝酸与铜的反应时，发现稀硝酸和铜反应后的混合液为蓝色，而浓硝酸和铜反应后的混合液为绿色，为此对产生绿色的原因开展探究。按要求完成下列问题：[猜想假设](1)假设1：_________________________________________________假设2：浓硝酸和铜反应的混合液中溶解了NO2[实验操作及现象分析]实验一：向蒸馏水中不断加入硝酸铜晶体，最终配成饱和溶液。配制过程中溶液颜色始终是蓝色，未见绿色出现。甲同学根据实验一的现象证明了假设1不成立，请补全假设1。
实验二：(2)甲同学在实验一的基础上继续开展了实验二，并初步验证了假设2成立，他的实验操作及现象是___________________________________________________________________________________________________________。乙同学认为假设2不严谨，用以下实验对假设2进行了深入探究：实验三：
(3)结合实验三，乙同学认为假设2不严谨的证据是_______________________________。(4)乙同学查阅资料发现：①铜与浓硝酸反应后溶液呈现绿色是由于HNO2(或NO－2)与铜离子作用的结果。②金属和浓硝酸的反应一旦发生后速率不断增大。原因是过程中有HNO2生成。如Cu和浓硝酸反应，开始生成的NO2溶于水形成HNO2，它再和Cu反应，速率就大大增大。
实验四：乙同学通过以下实验证实了反应过程中HNO2的生成。
(5)结合化学用语，解释实验3产生该现象的原因是__________________。答案：(1)浓硝酸和铜反应后的混合液颜色与溶液中硝酸铜的浓度有关(2)加热浓硝酸和铜反应后的混合液，温度升高，放出红棕色气体，溶液颜色变为蓝色(3)向混合溶液中通入氮气会将溶液中溶解的二氧化氮气体带出，而溶液仍保持一段时间绿色
(1)结合实验一操作可知，实验探究的是硝酸铜溶液浓度对溶液颜色的影响，故假设1：浓硝酸和铜反应后的混合液颜色与溶液中硝酸铜的浓度有关。(2)假设2为浓硝酸和铜反应后的混合液中溶解了NO2且甲同学初步验证了假设2成立，则实验设计可以为加热浓硝酸和铜反应后的混合液，温度升高二氧化氮溶解度减小而逸出，放出红棕色气体，溶液颜色变为蓝色，说明溶液颜色的变化与溶解了二氧化氮有关。
1．解答反应产物确定类题的思路分析由性质确定反应产物是解此类题目的根本思路，而题目中所涉及的物质，一般分为两类。
2．解答反应机理类探究性实验题的思维流程
请回答下列问题：(1)检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，立即伸入三颈烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三颈烧瓶中气体的颜色为________，产生该气体的化学方程式是_____________________________________________________________________________________________________。(2)装置B的作用是________________________________________________。
(3)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液，发生主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________________，可观察到C中出现________________，其中的Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)用Ca(OH)2溶液代替，理由是_________________________________________________________________________________________________。
(4)装置D中收集到无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O2。①下列对该气体的检验方法合适的是______(填标号)。A.敞口观察集气瓶内气体的颜色变化B．将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察试纸是否变红C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃②如果集气瓶中收集到的无色气体是氧气，则氧气的来源是________。
(1)装置A中发生的是浓硝酸与木炭的反应，生成NO2、CO2、H2O，由于NO2为红棕色气体，故三颈烧瓶中的气体颜色为红棕色。(2)装置B可以防止装置C中因酸性气体溶解速率太快而出现倒吸。(3)将NO2、CO2通入Ba(OH)2溶液中分别生成Ba(NO3)2、Ba(NO2)2和BaCO3，由于Ba(OH)2溶液足量，故溶液为碱性环境，BaCO3以沉淀形式析出。Ba(OH)2溶液不能用Ca(OH)2溶液代替，因为Ca(OH)2微溶于水，溶液中Ca(OH)2含量太少，浓度太低，不足以完全吸收生成的酸性气体，导致溶液呈酸性，从而不能生成CaCO3沉淀。
(4)①NO与足量O2反应生成红棕色的NO2，A正确；NO和O2均不具有酸性，B错误；O2能使带火星的木条复燃，而NO不能，C正确。②装置A中除发生木炭与浓硝酸的反应外，还发生浓硝酸的分解反应。
[练] (2021·北京卷)某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO2。①反应的离子方程式是___________________________________________。②电极反应：i．还原反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2Oii.氧化反应：________________________________________________。
③根据电极反应，分析A中仍存在盐酸和MnO2的原因。i．随c(H＋)降低或c(Mn2＋)浓度升高，MnO2氧化性减弱。ii.随c(Cl－)降低，____________________________________________。④补充实验证实了③中的分析。
a是________，b是________。(2)利用c(H＋)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能与MnO2反应所需的最低c(H＋)由大到小的顺序是________，从原子结构角度说明理由________________________________________________________________________________________________。(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2＋氧化为MnO2。经实验证实了推测，该化合物是________________________________________________________________________。
(4)Ag分别与1 ml/L的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_____________________________________________________________________________________________________________。(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_________________________________________________________________________________________。
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
(2)元素的非金属性越弱，其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I均位于第ⅦA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强。(3)根据(1)中结论，随Cl－浓度降低，Cl－的氧化性减弱，则想进一步提高溴的氧化性需要降低Br－的浓度，可以加入AgNO3或Ag2SO4。
1．(2024·北京大兴区统考)某校化学兴趣小组的同学探究SO2与FeCl3溶液的反应。
(1)实验室常用70%硫酸与亚硫酸钠固体制备SO2，写出反应的化学方程式___________________________________________________________________。(2)该小组同学预测SO2与FeCl3溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色，写出相关反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________________________________。
(3)向试管B中溶液通入SO2至饱和，溶液变成红色，静置5 min后，溶液的颜色从红色慢慢变回黄色。静置9 h后，溶液慢慢由黄色变为浅绿色。①甲同学认为溶液变红的原因是通入SO2后，Fe3＋水解程度增大，形成Fe(OH)3胶体。乙同学根据SO2的性质否定了这一推论，原因是_______________________________________________________________________________。
②丙同学取上述5 min后的黄色溶液，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。该同学认为SO2与Fe3＋发生氧化还原反应。丁同学认为该结论不严谨，重新设计并进行实验，证明两者发生了氧化还原反应，写出实验方案及现象________________________________________________________________。(4)查阅资料：Fe3＋能与S(Ⅳ)粒子形成红色配合物。该小组同学分析SO2水溶液成分，猜想可能是其中含S(Ⅳ)粒子SO2、H2SO3、________与Fe3＋形成配合物而使溶液呈现红色。进行如下实验：
2．(2024·北京师大附中模拟)某小组同学探究FeSO4溶液与NaClO溶液的反应。实验 Ⅰ ：向敞口容器中加入一定体积0.1 ml/L FeSO4溶液，不断搅拌，逐滴加入pH≈13的84消毒液，溶液pH变化曲线如下图所示(从B点开始滴入84消毒液)。
B～C段，开始时产生红褐色沉淀，随后沉淀消失，溶液变为暗红色；C点之后，逐渐产生大量黄色沉淀，有刺激性气味气体产生，溶液颜色明显变浅。已知：25℃，饱和NaClO溶液的pH约为11，Fe3＋完全沉淀时的pH≈13。(1)将Cl2通入NaOH溶液可得上述84消毒液，该84消毒液中阴离子主要有_________________________________________________________________。
(2)A～B段，FeSO4溶液在搅拌下pH略有下降，用离子方程式解释原因__________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)B～C段，产生红褐色沉淀的离子方程式为_________________________。查阅资料可知，暗红色物质为聚合硫酸铁，是一种无机高分子化合物，其主要阳离子的结构如下所示，该阳离子中Fe的配位数为________。
(4)取少量C点溶液，加入________(补充试剂和现象)，证明溶液中无Fe2＋。C点之后产生的黄色沉淀经检验为铁黄(FeOOH)，写出暗红色物质转化为黄色沉淀的离子方程式_________________________________________________________________________________________________________________。实验 Ⅱ ：向敞口容器中加入一定体积的pH≈13的84消毒液，不断搅拌，逐滴加入0.1 ml/L FeSO4溶液，溶液pH变化曲线如下图所示。
E→H段，迅速产生大量红褐色沉淀且逐渐增多，H后开始产生有刺激性气味的气体，最终得到暗红色溶液和大量黄色沉淀。已知：Cl2、HClO、ClO－在不同pH条件下的百分含量如下图：
(5)G→H段pH骤降的原因是___________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(6)综合以上实验，FeSO4溶液与NaClO溶液的反应产物与________________________________________________________________________________________________有关。
①初始阶段，Cu被氧化的反应速率：实验 Ⅰ ________(填“>”“”“