【高考化学】11个题型突破高考化学实验题 题型11 方案的设计与评价(原卷版)
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11个题型突破高考化学实验题(原卷版)
题型11 方案的设计与评价
评价型实验题包括的题型很多,其中比较典型的有物质性质探究型、组成成分探究型、物质制备和应用探究型等,该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程,实验方案的设计与评价主要以非选择题呈现,分值居高不下,该类题目多为结合化工生产流程、物质的制备等实验信息设计实验方案,简述所设计方案的操作步骤及理由、解决相关问题。该类题目对化学实验知识进行综合考查,覆盖面较广,难度较大且考查灵活多变,注重学生“学以致用”能力的考查,近年来一直是高考考查的“宠儿”。
1、(2022·广东卷)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用表示)。的应用与其电离平衡密切相关。25℃时,的。
(1)配制250mL×0.1ml/L的溶液,需溶液的体积为 mL。
(2)下列关于容量瓶的操作,正确的是 。
(3)某小组研究25℃下电离平衡的影响因素。
提出假设。稀释溶液或改变浓度,电离平衡会发生移动。设计方案并完成实验用浓度均为的和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定,记录数据。
①根据表中信息,补充数据: , 。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释溶液,电离平衡 (填”正”或”逆”)
向移动;结合表中数据,给出判断理由: 。
③由实验Ⅱ~VIII可知,增大浓度,电离平衡逆向移动。
实验结论假设成立。
(4)小组分析上表数据发现:随着的增加,的值逐渐接近的。
查阅资料获悉:一定条件下,按配制的溶液中,的值等于的。
对比数据发现,实验VIII中与资料数据存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定溶液的浓度再验证。
①移取溶液,加入2滴酚酞溶液,用溶液滴定至终点,消耗体积为,则该溶液的浓度为 。在答题卡虚线框中,画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点 。
②用上述溶液和溶液,配制等物质的量的与混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为的和溶液,如何准确测定的?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
实验总结得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(6)根据可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途 。
2、(2022·福建卷)某兴趣小组设计实验探究,催化空气氧化的效率。回答下列问题:
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备(加热及夹持装置省略),反应方程式:
(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是 。
(2)从B、C、D中选择合适的装置收集,正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。
步骤Ⅱ 检验
将通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为 。
步骤Ⅲ 探究催化空气氧化的效率
将一定量与空气混合,得到体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略),调节管式炉温度至,按一定流速通入气体样品。(已知:是白色固体,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算为标况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了。
①能证明被空气氧化的现象是 ;
②被催化氧化的百分率为 ;
③若未通入氮气,②的结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用 方法可以缩短接触时长。
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是 。
3、(2022·湖北卷)高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为,易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到,纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于易形成(熔点为),高于则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略):
回答下列问题:
(1)A的名称是 。B的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)的作用是 。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ,还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度,实验选用水浴加热的目的是 。
(5)磷酸易形成过饱和溶液,难以结晶,可向过饱和溶液中加入 促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时,除了需要干燥的环境外,还需要控制温度为 (填标号)。
A. B. C.
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 。
4、(2022·海南卷)胆矾()是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中,若仅用浓溶解固体B,将生成 (填化学式)污染环境。
(3)步骤②中,在存在下Cu溶于稀,反应的化学方程式为 。
(4)经步骤④得到的胆矾,不能用水洗涤的主要原因是 。
(5)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是 。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果 (不要求写具体操作过程)。
5、(2022·北京卷)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(绿色)、(紫色)。
ii.浓碱条件下,可被OH-还原为。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
(1)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 。
(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将氧化为。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%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II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 。
6、(2021·北京卷)某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I:将0.0100 ml/L Ag2SO4溶液与0.0400 m/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色。
实验II:向少量Ag粉中加入0.0100 ml/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1),固体完全溶解。
①取I中沉淀,加入浓硝酸,证实沉淀为Ag。现象是 。
②II中溶液选用Fe2(SO4)3,不选用Fe(NO3)3的原因是 。
综合上述实验,证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象 。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ:一定温度下,待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时,取v mL上层清液,用c1 ml/L KSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1 mL。
资料:Ag++SCN-AgSCN↓(白色) K=1012
Fe3++SCN-FeSCN2+(红色) K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是 。
②测得平衡常数K= 。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+),会使所测K值 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是 。
7、(2021·广东卷)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是一种新元素组成的单质,并命名为chlrine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取的化学方程式为 。
(2)实验室制取干燥时,净化与收集所需装置的接口连接顺序为 。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中存在的操作及现象是 。
(4)某合作学习小组进行以下实验探究。
①实验任务。通过测定溶液电导率,探究温度对溶解度的影响。
②查阅资料。电导率是表征电解质溶液导电能力的物理量。温度一定时,强电解质稀溶液的电导率随溶液中离子浓度的增大而增大;离子浓度一定时,稀溶液电导率随温度的升高而增大。25℃时,。
③提出猜想。
猜想a:较高温度的饱和溶液的电导率较大。
猜想b:在水中的溶解度。
④设计实验、验证猜想。取试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同温度下配制的饱和溶液),在设定的测试温度下,进行表中实验1~3,记录数据。
⑤数据分析、交流讨论。25℃的饱和溶液中, 。
实验结果为。小组同学认为,此结果可以证明③中的猜想成立,但不足以证明猜想成立。结合②中信息,猜想不足以成立的理由有 。
⑥优化实验。小组同学为进一步验证猜想,在实验1~3的基础上完善方案,进行实验4和5。请在答题卡上完成表中内容。
⑦实验总结。根据实验1~5的结果,并结合②中信息,小组同学认为猜想也成立。猜想成立的判断依据是 。
一、常见气体的实验方案设计与评价
其实验流程与考查内容一般为
二、原理或性质探究类实验方案分析评价
1、原理或性质探究类简单实验方案设计常考点总结
(1)探究物质氧化性或还原性的强弱。
(2)探究物质酸性的强弱。
(3)探究物质的其他特殊性质,如漂白性、不稳定性。
(4)探究物质溶解能力(溶解度)的大小。
(5)探究化学反应是否为可逆反应。
2、原理及性质探究类实验方案评价的一般思路
(1)理论依据是否正确(物质的性质、化学原理等)。
(2)是否注意控制变量。
(3)实验操作是否规范。
(4)实验现象与结论是否具有因果关系。
三、熟知常考的“六大实验设计”
四、实验方案的设计与评价
1、实验方案设计的一般思路
2、实验方案评价的主要形式
从评价的主要针对点来看,实验综合题可分为装置评价型和原理评价型两类。
3、实验方案评价类试题的解题思路
1、(2024安徽省百校大联考高三上学期10月联考)为探究FeCl3溶液和Na2SO3溶液混合后Fe3+发生怎样的化学反应,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为0.50ml·L-1)。
(1)由Na2SO3固体配制0.50ml·L-1Na2SO3溶液,需要的仪器除药匙、玻璃棒、容量瓶外,下列仪器中还需要_______________(填字母)。
(2)根据实验②的现象得出FeCl3溶液和Na2SO3溶液反应生成了________________。
(3)甲同学根据实验③中现象得出FeC13溶液和Na2SO3溶液发生了氧化还原反应,写出其相应的离子方程式:______________。
(4)乙同学认为实验③中现象不足以说明FeC13溶液和Na2SO3溶液发生了氧化还原反应,你认为该同学的理由是______________;请你帮助乙同学重新设计一个实验来证明FeC13溶液和Na2SO3溶液发生了氧化还原反应:______________(填操作及对应现象)。
(5)结论:该实验说明在该条件下Fe3+既发生了______________反应又发生了还原反应。
2、(2023北京西城统考二模)小组同学探究+3价铬元素和+6价铬元素的相互转化。
资料:(绿色)、(灰绿色,不溶于水)、(橙色)、(黄色)、(砖红色,难溶于水)
实验Ⅰ:向2mL0.1ml/L溶液中滴入2mL3%溶液,无明显变化,得到溶液a.取少量溶液a,加入溶液,未观察到砖红色沉淀。
实验Ⅱ:向溶液a中加入2mL10%NaOH溶液,产生少量气泡,水浴加热,有大量气泡产生,经检验气体为,溶液最终变为黄色。取少量黄色溶液,加入稀硫酸调节溶液的pH约为3,再加入溶液,有砖红色沉淀生成。
(1)实验Ⅱ中加入稀硫酸的目的是___________。
(2)甲同学认为实验Ⅱ中溶液变黄生成的原因是将+3价铬元素氧化为,乙同学认为该说法不严谨。
①乙的理由是___________。
②设计实验否定了乙的猜想,___________(填操作),溶液未变成黄色。
(3)对比实验I和Ⅱ,小组同学研究碱性环境对+3价铬元素或性质的影响。
①提出假设:
假设a:碱性增强,的氧化性增强
假设b:___________。
②参与的电极反应式是___________,据此分析,假设a不成立。
③设计实验证实假设b,画出实验装置图(注明试剂)并写出实验操作和现象___________。
实验Ⅲ:向实验Ⅱ中的黄色溶液中加入稀硫酸,溶液变为橙色,再加入3%溶液,溶液最终变为绿色,有气泡生成。
(4)实验Ⅲ中溶液由橙色变为绿色的离子方程式是___________。
(5)综上,在+3价铬元素和+6价铬元素相互转化中的作用是___________。
3、(2024河南省新乡市高三第一次模拟)磷酸亚铁是生产锂电池的原料,能溶于强酸,不溶于水。实验室可以绿矾及为原料制备磷酸亚铁,主要反应为。
I.配制溶液
(1)实验室常用绿矾配制溶液,配制过程中需要用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、容量瓶外,还有___________。若实验需要配制。的溶液,则需要称取的绿矾的质量为___________g。
Ⅱ.提纯制备晶体
(2)利用工业品十二水合磷酸氢二钠(含、重金属盐及有色杂质等)提纯得到晶体。已知:溶液在,重金属硫化物不溶于水。请将实验步骤补充完整:
将工业品溶于热水;
①___________;
②___________;
③___________;
冷却结晶,过滤、洗涤及干燥。
(实验中可选用的试剂:溶液、溶液、溶液、活性炭)
Ⅲ.合成磷酸亚铁及杂质的检验
(3)在三颈烧瓶中先加入抗坏血酸(维生素C)稀溶液作底液,然后向烧瓶中滴入与的混合溶液至时,再滴入溶液,最终维持。
①用抗坏血酸稀溶液作底液的作用是___________。
②检验产品中是否混有或杂质的操作方法是___________。
4、(2023北京朝阳统考二模)小组同学探究和不同铜盐溶液的反应,实验如下。
实验:向溶液中加入溶液,立即产生橙黄色沉淀(沉淀A),放置左右,转化为白色沉淀(沉淀B)。
已知:i.(无色)
ii.
(1)研究沉淀B的成分。
向洗涤后的沉淀B中加入足量浓氨水,得到无色溶液,在空气中放置一段时间,溶液变为深蓝色。取少量深蓝色溶液,滴加试剂X,产生白色沉淀。
①白色沉淀是,试剂X是_______。
②无色溶液在空气中放置变为深蓝色,反应的离子方程式为_______。
(2)经检验,沉淀A不含。推测沉淀A能转化为沉淀B与有关,为研究沉淀A的成分及沉淀A转化为B的原因,实验如下。
①仅通过上述实验不能证明沉淀A中含有,补充实验:向少量洗净的沉淀A中加入稀硫酸,证实沉淀A中含有的证据是_______。
②无色溶液中含有,推测的产生有两个途径:
途径1:实验过程中氧化;
途径2:_______(将途径补充完整)。
经研究,途径1不合理,途径2合理。
③解释和溶液反应时,先产生橙黄色沉淀,再转化为白色的原因:_______。
(3)和溶液反应最终生成沉淀,并检测到有生成,离子方程式是_______。用和溶液重复上述实验,仅产生橙黄色沉淀,放置后变为暗红色沉淀(可溶于氨水,得到无色溶液,放置变为深蓝色)。
(4)根据上述实验所得结论:_______(答出两点)。
5、(2024江苏省淮安市高三上学期开学考试)臭氧氧化法是处理水体中有机污染物的常用方法。
(1)研究臭氧发生的原理
一种臭氧发生装置原理如图所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为_______。
(2)研究温度对相同时间内O3降解有机物的影响
通常降解时采用一次性投加O3的方式,温度升高,相同时间内有机物降解度降低。提出猜想:溶液中溶解的O3减少。作出猜想的依据:_______;设计一个实验验证猜想_______。
(3)研究O3降解有机物的路径
资料:臭氧除直接降解有机物外,O3在溶液中能产生羟基自由基(·OH),·OH也能降解水中有机物。
①写出产生羟基自由基(·OH)的化学方程式:_______。
实验:取三份废水,保持其它条件相同。第一份直接通入12.5mg/LO3;第二份在加入一定量MnO2的同时通入1.25mg/LO3;第三份在加入一定量MnO2与叔丁醇的同时通入1.25mg/LO3(叔丁醇能迅速结合·OH而将其除去),分别测量三份废水中有机物的残留率随时间的变化,结果如图所示。
②根据图中曲线可以得出的结论为_______。
(4)研究O3降解有机物的机理
MnO2催化O3反应的一种机理如图所示,“V”表示MnO2表面氧空位。根据此机理,实际具有催化活性的催化剂为_______。(以含字母x的化学式表示其组成)。研究表明:利用蜂窝陶瓷所含的氧化物为载体负载MnO2对臭氧降解有机物能力有较好的促进作用,而温度过高,则臭氧降解有机物能力显著降低,分析其发生变化的原因_______。
6、(2023陕西榆林统考一模)以盐湖锂精矿(主要成分为Li2CO3,还含有少量的CaCO3)和盐湖卤水(含一定浓度的LiCl和MgCl2)为原料均能制备高纯Li2CO3。回答下列问题:
(1)由锂精矿为原料制取碳酸锂的过程中,需要先“碳化溶解”使Li2CO3转为LiHCO3,实验装置如图所示。
已知: I.20℃时LiOH的溶解度为12.8g。
II.Li2CO3在不同温度下的溶解度:0℃ 1.54 g,20℃ 1.33 g,80℃ 0.85 g。
①装有盐酸的仪器的名称为_______。
②装置B中盛放的试剂为_______,其作用是_______。
③装置C中除了生成LiHCO3,还可能生成的杂质为_______(填化学式)。
④装置C中的反应需在常温下进行,温度越高锂精矿转化率越小的原因可能是_______。保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变,实验中提高锂精矿转化率的操作有_______。
⑤热解过滤获得的Li2CO3表面有少量Li2C2O4,不进行洗涤也不会影响最终Li2CO3产品的纯度,其原因是_______。
(2)设计由盐湖卤水制取高纯Li2CO3的实验方案:向浓缩后的盐湖卤水中_______。(实验中必须使用的试剂:NaOH溶液、Na2CO3溶液;已知:pH= 10时Mg(OH)2完全沉淀)
7、(2023江西上饶统考一模)碘化亚铜(CuI)是重要的有机催化剂。某学习小组用如图装置制备CuI,并设计实验探究其性质。已知:碘化亚铜(CuI)是白色固体,难溶于水,易与KI形成K[CuI2]实验装置如图1所示。
(1)仪器D的名称是________。
(2)实验完毕后,用图2所示装置分离CuI的突出优点是_______。
(3)某同学向装置C的烧杯中倾倒NaOH溶液时,不慎将少量溶液溅到皮肤上,处理的方法是:_______。
(4)装置B中发生反应的离子方程式是_______。
(5)小组同学设计下表方案对CuI的性质进行探究:
①在实验I中“加水,又生成白色沉淀”的原理是_______。
②根据实验II,CuI与NaOH溶液反应的化学方程式是_______。
(6)测定CuI样品纯度。取agCuI样品与适量NaOH溶液充分反应后,过滤;在滤液中加入足量的酸化的双氧水,滴几滴淀粉溶液,用bml/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液体积为VmL(已知:滴定反应为I2+2=(无色)+2I-)。该样品纯度为_______(用含a、b、V的代数式表示)。如果其他操作均正确,仅滴定前盛标准液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用标准液润洗,测得结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
8、(2023广东深圳统考一模)某学习小组将Cu与的反应设计为原电池,并进行相关实验探究。回答下列问题:
I.实验准备
(1)稀硫酸的配制
①配制的溶液,需溶液的体积为______mL。
②在实验室配制上述溶液的过程中,下图所示仪器,需要用到的是__________(填仪器名称)。
(2)Cu与在酸性条件下反应的离子方程式为__________。
II.实验探究
【实验任务】利用相关原电池装置进行实验,探究物质氧化性或还原性的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
已知:本实验条件下,对电压的影响可忽略。
①根据表中信息,补充数据:__________。
②由实验2和4可知,______(填“大于”或“小于”或“等于”),说明其他条件相同时,溶液的浓度越大,其氧化性越强。
(4)由(3)中实验结果,小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随pH减小而增强。
猜想2:酸性条件下,Cu的还原性随pH减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~-7,并记录数据。
②实验结果为:、______,说明猜想2不成立,猜想1成立。
(5)已知Cu与反应时,加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究,向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水,相比实验5,电压表读数增大,分析该电压表读数增大的原因:__________。
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。
9、(2023黑龙江哈尔滨哈尔滨三中校考一模)四氯化碳()主要用作优良的溶剂、灭火剂、制冷剂、萃取剂等。某化学小组模拟工业原理,用二硫化碳与氯气反应制取四氯化碳,所用实验各部分装置如下:
已知:
①可与溴水反应生成硫酸和氢溴酸:
②与在铁作催化剂的条件下,在85℃~95℃反应可生成四氯化碳;
⑧硫单质的沸点445℃,的沸点46.5℃,的沸点76.8℃、密度1.6g/cm3。
(1)分子的空间结构为______。
(2)上述仪器的连接顺序为:a→______→______→______→______→______→______→______→______。______。
A装置中导管k的作用为______。在制备气体的实验中若用普通的分液漏斗,在其他条件相同的情况下,从装置A中排出气体的体积与本实验相比______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)B装置中发生反应的化学方程式为______。
(4)实验过程中F装置的作用有______、______。反应结束后关闭、,此时F装置的作用为______。
(5)反应结束先过滤除去固体,再经过______(填操作名称)可得到。
10、(2023北京丰台统考二模)某小组同学探究不同条件下与三价铬()化合物的反应。
资料:ⅰ、(墨绿色)、(墨绿色)、(蓝色)、(黄色)、(橙色)、(砖红色)。
ⅱ、
ⅲ、;
室温下,向溶液中滴加溶液或溶液分别配制不同的(Ⅲ)溶液;取配制后的溶液各,分别加入足量30%溶液。
(1)结合加前的实验现象,可推测具有___________(填“碱性”、“酸性”或“两性”)。
(2)实验①中,加后无明显现象的原因可能是___________。
(3)实验②中,蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是___________。
(4)取实验③中黄色溶液,加入一定量稀硫酸,可观察到,溶液迅速变为橙色,最终变为绿色,观察到有无色气体产生。结合化学用语解释上述实验现象___________。
(5)已知中为+5价。实验④中,加入后发生反应的离子方程式为___________。
(6)取少量实验④的砖红色溶液,加热,随着温度的升高,溶液最终变为黄色。针对溶液的颜色变化,该小组同学提出如下猜想。
猜想1:加热条件下,发生自身氧化还原反应,生成;
猜想2:___________。
针对上述猜想,该小组同学另取少量实验④的砖红色溶液,___________,溶液由砖红色变为黄色,由此得出猜想1成立。
(7)综合以上实验,影响与三价铬化合物反应的因素除了,还有___________。序号
Ⅰ
40.00
/
/
0
2.86
Ⅱ
4.00
/
36.00
0
3.36
…
Ⅶ
4.00
a
b
3:4
4.53
Ⅷ
4.00
4.00
32.00
1:1
4.65
Ⅰ
移取溶液,用溶液滴定至终点,消耗溶液
Ⅱ
,测得溶液的pH为4.76
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
40%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
1
Ⅰ:25℃的饱和溶液
25
2
Ⅱ:35℃的饱和溶液
35
3
Ⅲ:45℃的饱和溶液
45
实验序号
试样
测试温度/℃
电导率/
4
Ⅰ
5
实验目的
实验设计方案
说明
(1)证明CO2中含有CO
先除尽CO2,再把气体通入加热的CuO中,若黑色固体变为红色,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,则证明原混合气体中含有CO
先除尽CO2后再通入CuO中,黑色CuO变红色说明该气体具有还原性
(2)证明SO42-中含有SO32-
向混合液中加入足量的BaCl2溶液,将沉淀溶于足量的盐酸中,若沉淀部分溶解且有刺激性气味的气体生成,则证明原混合液中含有SO32-
或加入盐酸生成能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体
(3)证明含有Fe3+的溶液中含有Fe2+
加入铁氰化钾
[K3Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明原混合液中含有Fe2+
不能用氯水和KSCN溶液检验Fe2+,原因是溶液中的Fe3+会造成干扰
(4)①证明草酸的酸性强于碳酸;
②证明草酸是二元酸
①向1ml·L-1NaHCO3溶液中加入1ml·L-1草酸,若产生大量气泡,则证明草酸的酸性强于碳酸;
②定量实验:用NaOH标准溶液滴定草酸标准溶液,消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍,则说明草酸是二元酸
①强酸制弱酸;
②定量中和反应
(5)证明多元弱酸的酸式盐电离程度与水解程度的相对大小(以
NaHCO3、
NaHSO3为
例)
①常温下,测量NaHCO3溶液的pH,若pH>7,则说明HCO3-的水解程度大于其电离程度;
②常温下,测量NaHSO3溶液的pH,若pH<7,则说明HSO3-的电离程度大于其水解程度
多元弱酸的酸式盐(HA-)水解呈碱性,HA-电离呈酸性,故通过测量溶液酸碱性来判断
(6)Ksp大小的比较(以AgCl、AgI为例)
①向AgNO3稀溶液中滴加NaCl溶液至不再有白色沉淀生成,再向其中滴加相同浓度的KI溶液产生黄色沉淀;
②向浓度均为0.1 ml·L-1的NaCl、NaI混合溶液中,滴加0.1 ml·L-1 AgNO3溶液,先产生黄色沉淀
①沉淀转化的实质是Ksp小的沉淀转化成Ksp更小的沉淀,AgCl(s)+I-(aq)⇌AgI(s)+Cl-(aq);
②向等浓度的NaCl、NaI溶液中加入Ag+,Ksp小的首先产生沉淀
实验装置的评价
对比各方案装置,从装置的合理性、操作的简便性和可行性等方面进行全面分析,选出最佳装置
实验原理的评价
紧扣实验目的,对各方案的原理综合考虑,从原理是否科学、原料是否节约、误差是否较小等方面进行全面分析,选出最佳方案
从可行性方面进行评价
①实验原理(如药品的选择)是否正确、可行;②实验操作(如仪器的选择、连接)是否安全、合理;③实验步骤是否简单、方便;④实验现象是否明显,实验结论是否正确
从规范性视角进行评价
①仪器的安装与拆卸;②仪器的查漏、气密性检验;③试剂添加的顺序与用量;④加热的方式方法和时机;⑤温度计的规范使用、水银球的位置;⑥实验数据的读取;⑦冷却、冷凝的方法等
从“绿色化学”视角进行评价
①反应原料是否易得、安全、无毒;②反应速率是否较快;③原料利用率以及合成物质的产率是否较高;④合成过程中是否造成环境污染
从经济效益和社会效益方面进行评价
①经济效益指原料的获得成本,转化率、产率等;②社会效益指对环境的污染分析
从实验设计的安全性方面进行评价
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸;②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等);③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等);④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的试剂,宜采取必要措施,以保证达到实验目的);⑤冷凝回流(有些反应中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置,如长玻璃管、冷凝管等);⑥易挥发液体产物导出时若为蒸气的要及时冷却;⑦其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)
实验
操作与现象
①
先向试管中加入10mLFeCl3溶液,再加入10mLNa2SO3溶液,振荡后发现试管中颜色由棕黄色变为红褐色(无气泡产生,也无沉淀生成)。
②
用激光灯从侧面照射实验①得到的混合体系,观察到一条光亮的通路。
③
取实验①反应后的混合体系少许于试管中,先加入过量稀盐酸酸化后,再滴加氯化钡溶液,产生白色沉淀。
④
将实验①反应后的混合体系放置一小时后,溶液变为淡绿色。
实验
实验操作及现象
Ⅰ
取少量CuI放入试管中,加入KI溶液,白色固体溶解得到无色溶液;加水,又生成白色沉淀
Ⅱ
取少量CuI放入试管中,加入NaOH溶液,振荡,产生砖红色沉淀。过滤,向所得上层清液中滴加淀粉溶液,无明显变化;将砖红色沉淀溶于稀硫酸,产生红色固体和蓝色溶液
装置
实验序号
烧杯中所加试剂
电压表读数
30%
1
30.0
/
10.0
2
30.0
1.0
9.0
3
30.0
2.0
8.0
4
35.0
1.0
装置
实验序号
操作
电压表读数
5
/
6
①向______(填“左”或“右”)侧烧杯中滴加溶液。
7
向另一侧烧杯中滴加溶液
实验
①
②
③
④
加前
4.10
6.75
8.43
13.37
现象
墨绿色溶液
蓝色浊液
蓝色浊液
墨绿色溶液
加后
现象
墨绿色溶液
黄绿色溶液
黄色溶液
砖红色溶液
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