《（大纲）年高三化学高考二轮专题复习达标测试第17讲《综合性实验的设计与评价》.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（大纲）年高三化学高考二轮专题复习达标测试第17讲《综合性实验的设计与评价》.ppt（37页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合溶液，最合 理的生产途径是理的生产途径是 （）A.B.C.D.第第17讲讲 综合性实验的设计与评价综合性实验的设计与评价2021/8/11 星期三1 解析解析 A A项中生成的项中生成的FeClFeCl3 3固体可能混有固体可能混有FeFe，加水后，加水后 FeFe与部分与部分FeClFeCl3 3反应会生成反应会生成FeClFeCl2 2，A A错误；错误；C C项中项中H H2 2 与与ClCl2 2光照会发生爆炸，光照会发生爆炸，C C错误；错误；D D项中除项中除H H2 2与与ClCl2 2光光 照会发生
2、爆炸外，铁高温燃烧会生成照会发生爆炸外，铁高温燃烧会生成FeFe3 3O O4 4，D D项错项错 误。误。答案答案 B2.下列实验报告记录的实验现象正确的是下列实验报告记录的实验现象正确的是（）2021/8/11 星期三2解析解析 二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通入到入到Ba(NOBa(NO3 3)2 2溶液中，可以被氧化成溶液中，可以被氧化成SO ,SO ,与与BaBa2+2+反应生成反应生成BaSOBaSO4 4白色沉淀；通入到白色沉淀；通入到NaO
3、HNaOH和和BaClBaCl2 2的混合的混合溶液中，先生成溶液中，先生成SO SO ，而后生成，而后生成BaSOBaSO3 3白色沉淀。白色沉淀。2-42-3答案答案 B2021/8/11 星期三33.实验室配制和保存硝酸亚铁溶液，应采取的正确实验室配制和保存硝酸亚铁溶液，应采取的正确 措施是措施是:把蒸馏水煮沸把蒸馏水煮沸,以赶走水中溶解的以赶走水中溶解的O2；溶解时加入少量稀硝酸；溶解时加入少量稀硝酸；加入少量还原铁粉，加入少量还原铁粉，并充分振荡；并充分振荡；加入少量盐酸，并装入棕色试剂加入少量盐酸，并装入棕色试剂 瓶中，其中正确的是瓶中，其中正确的是 （）A.B.C.D.解析解析
4、加入稀盐酸，会引入杂质离子加入稀盐酸，会引入杂质离子ClCl-。A2021/8/11 星期三44.在实验室进行物质制备在实验室进行物质制备,下列实验设计方案中下列实验设计方案中,理理 论上正确、操作上可行、经济上合理的是论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）A.C CO CO2NaOH溶液溶液 Na2CO3 B.Cu Cu(NO3)2溶液溶液 Cu(OH)2 C.Fe Fe2O3 Fe2(SO4)3溶液溶液 D.CaO Ca(OH)2溶液溶液 NaOH溶液溶液在空气中点燃在空气中点燃CuO,AgNO3溶液溶液NaOH溶液溶液点燃点燃H2SO4溶液溶液H2ONa2CO3溶液溶液2021/8/1
5、1 星期三5解析解析 A A中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生COCO，而且操作麻烦，况且而且操作麻烦，况且NaOHNaOH的价格比的价格比NaNa2 2COCO3 3要贵，所以要贵，所以A A的方案从原则来看是不符合要求的；的方案从原则来看是不符合要求的；B B中中AgNOAgNO3 3价格价格昂贵，不符合经济上合理；昂贵，不符合经济上合理；C C中铁燃烧的产物是中铁燃烧的产物是FeFe3 3O O4 4;D;D中由生石灰制备价格较高的中由生石灰制备价格较高的NaOHNaOH，中间利用，中间利用了水和了水和NaNa2 2COCO3 3，所以这个设计方案符合题
6、目要求。，所以这个设计方案符合题目要求。答案答案 D2021/8/11 星期三65.如图所示，夹子开始时如图所示，夹子开始时 处于关闭状态，将分液处于关闭状态，将分液 漏斗中液体漏斗中液体A滴入试管滴入试管 中，与气体中，与气体B充分反充分反 应，打开夹子，可观察应，打开夹子，可观察 到试管到试管中中96的水立即沸腾。则液体的水立即沸腾。则液体A和气体和气体B 的组合可能是的组合可能是 （）A.氢氧化钠溶液；氢氧化钠溶液；NO2气体气体 B.饱和食盐水；氯气饱和食盐水；氯气 C.碳酸氢钠溶液；二氧化硫气体碳酸氢钠溶液；二氧化硫气体 D.氯化钙溶液；二氧化碳气体氯化钙溶液；二氧化碳气体解析解析
7、9696的水立即沸腾说明体系内压强变小的水立即沸腾说明体系内压强变小,NO,NO2 2气体能够溶解在氢氧化钠溶液中使压强变小气体能够溶解在氢氧化钠溶液中使压强变小,故故A A正确。正确。A2021/8/11 星期三76.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现 试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去 试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒 入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑 色固体未溶解。过滤、
8、洗涤后，向黑色固体中加入色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入 过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，向所得过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，向所得 溶液中加溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列结溶液后有白色沉淀生成。下列结 论不正确的是论不正确的是 （）A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4 B.加加BaCl2溶液后所得白色沉淀是溶液后所得白色沉淀是BaSO4 C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S2021/8/11
9、星期三8 解析解析 白色固体在水中溶解为蓝色溶液，故白色固白色固体在水中溶解为蓝色溶液，故白色固 体是体是CuSOCuSO4 4,A,A正确正确;因为黑色物质溶解后的溶液中因为黑色物质溶解后的溶液中 有硝酸，可排除有硝酸，可排除AgAg+的干扰，所以加的干扰，所以加BaClBaCl2 2溶液后所溶液后所 得白色沉淀是得白色沉淀是BaSOBaSO4 4，B B正确；由正确；由B B可知，原黑色物可知，原黑色物 质含有元素质含有元素CuCu、S,DS,D正确，正确，C C错。错。答案答案 C7.设计下列实验方案鉴别设计下列实验方案鉴别 Na2CO3和和NaHCO3两种两种 白色粉末，不能达到预期白
10、色粉末，不能达到预期 目的的是目的的是 （）2021/8/11 星期三9A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀 盐酸，比较生成气体的快慢盐酸，比较生成气体的快慢B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比 较固体溶解量的多少较固体溶解量的多少C.分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清 石灰水，比较是否有沉淀生成石灰水，比较是否有沉淀生成D.分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比 较澄清石灰水是否变浑浊较澄清石灰
11、水是否变浑浊解析解析 不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液，加入澄不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液，加入澄清石灰水时，都可以产生沉淀，清石灰水时，都可以产生沉淀，C C错。错。答案答案 C2021/8/11 星期三108.近年来，冠以近年来，冠以“绿色绿色”的新概念不断产生，如绿色食的新概念不断产生，如绿色食 品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等，这里的品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等，这里的 “绿色绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。是对人类社会可持续发展战略的形象表述。“绿色化学绿色化学”要求从经济
12、、环保和技术上设计可行的要求从经济、环保和技术上设计可行的 化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方个方 案中，你认为可行而且符合案中，你认为可行而且符合“绿色化学绿色化学”要求的方案要求的方案 是是 （）2021/8/11 星期三11A.Mg Mg(NO3)2B.Mg MgCl2 Mg(OH)2Mg(NO3)2C.Mg MgO Mg(NO3)2D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2稀硝酸稀硝酸Cl2NaOH溶液溶液稀硝酸稀硝酸O2稀硝酸稀硝酸浓硫酸浓硫酸Ba(NO3)2溶液溶液答案答案 C2021/8/11 星期三129.(2009(2009江苏，江
13、苏，18)18)二氧化氯二氧化氯(ClO2)是一种在水处理是一种在水处理 等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相相 比，比，ClO2不但具有更显著地杀菌能力，而且不会不但具有更显著地杀菌能力，而且不会 产生对人体有潜在危害的有机氯代物。产生对人体有潜在危害的有机氯代物。(1)在在ClO2的制备方法中的制备方法中,有下列两种制备方法：有下列两种制备方法：方法一：方法一：2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O 方法二：方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4 2ClO2+Na2SO4+O2+2H2O 用方法二制备的用方法二制
14、备的ClO2更适合用于饮用水的消毒，更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是其主要原因是 。2021/8/11 星期三13（2）用）用ClO2处理过的饮用水（处理过的饮用水（pH为为5.56.5）常含有）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO )。2001年我年我国卫生部规定，饮用水国卫生部规定，饮用水ClO 的含量应不超过的含量应不超过0.2 mg/L。饮用水中饮用水中ClO2、ClO 的含量可用连续碘量法进行测定。的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被被I-还原为还原为ClO ,Cl-的转化率与溶液的转化率与溶液pH的关系如右的关系如右图所示。图所示。当当
15、pH2.0时，时，ClO 也能被也能被I-完全还原成完全还原成Cl-。反应生成的。反应生成的I2用标准用标准Na2S2O3溶液滴定：溶液滴定：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。-2-2-2-2-22021/8/11 星期三14请写出请写出pH2.0时，时，ClO 与与I-反应的离子方程式：反应的离子方程式：。请完成相应的实验步骤：请完成相应的实验步骤：步骤步骤1：准确量取：准确量取V V mL水样加入到锥形瓶中。水样加入到锥形瓶中。步骤步骤2：调节水样的：调节水样的pH为为7.08.0。步骤步骤3：加入足量的：加入足量的KI晶体。晶体。步骤步骤4：加少量淀粉溶液，用：加少量淀粉
16、溶液，用c c mol/L Na2S2O3溶液滴溶液滴定至终点，消耗定至终点，消耗Na2S2O3溶液溶液V V1 mL。步骤步骤5：。步骤步骤6：再用：再用c c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液溶液V V2 mL。-22021/8/11 星期三15根据上述分析数据，测得该饮用水样中根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClO 的浓的浓度为度为 mol/L（用含字母的代数式表示）。（用含字母的代数式表示）。若饮用水中若饮用水中ClO 的含量超标，可向其中加入适量的含量超标，可向其中加入适量的的Fe2+将将ClO 还原成还原成Cl-，该反应的氧化产
17、物是，该反应的氧化产物是 （填化学式）。（填化学式）。-2-2解析解析 （1 1）ClCl2 2有毒，对人体有害。有毒，对人体有害。（2 2）根据氧化还原反应中得失电子数目相等写出根据氧化还原反应中得失电子数目相等写出ClOClO-与与I I-的离子方程式为的离子方程式为ClO +4IClO +4I-+4H+4H+2I 2I2 2+ClCl-+2H+2H2 2O O。当溶液当溶液pHpH为为7.07.08.08.0时，时，ClOClO2 2转化为转化为ClO ClO，可测定。，可测定。-2-2-22021/8/11 星期三16水样中水样中ClOClO2 2与与KIKI反应生成反应生成ClO C
18、lO 化学方程式为化学方程式为2ClO2ClO2 2+2I+2I-2ClO +I 2ClO +I2 2;n n1 1(ClO (ClO )=2)=2n n(I(I2 2)=)=n n(Na(Na2 2S S2 2O O3 3)=)=cVcV1 11010-3-3 mol,mol,发生步骤发生步骤4 4后的溶液中所有后的溶液中所有ClO ClO 的物质的量的物质的量n n总总（ClO ClO ）=n n(S(S2 2O )(O )(由关系式法：由关系式法：ClOClO4I4I-2I2I2 24S4S2 2O O 所得所得)=)=cVcV2 21010-3-3 mol mol。故原水样。故原水样中
19、中ClO ClO 的浓度的浓度c c=(4)Fe(4)Fe2+2+被被ClO ClO 氧化为氧化为FeFe3+3+，FeFe3+3+与与OHOH-结合成结合成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀。沉淀。-2-2-22-32-3-2-2-2-2mol/Lmol/L2021/8/11 星期三17答案答案 （1）方法二制备的）方法二制备的ClO2中不含中不含Cl2（2）ClO +4H+4I-Cl-+2I2+2H2O调节溶液的调节溶液的pH2.0Fe(OH)3-22021/8/11 星期三1810.(2009(2009四川理综，四川理综，26)26)过氧化氢是重要的氧化剂、过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂
20、还原剂,它的水溶液又称为双氧水它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧 化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究 了过氧化氢的性质。了过氧化氢的性质。.测定过氧化氢的含量测定过氧化氢的含量 请填写下列空白：请填写下列空白：（1）移取）移取10.00 mL密度为密度为 g/mL的过氧化氢溶的过氧化氢溶 液至液至250 mL (填仪器名称填仪器名称)中，加水稀释至中，加水稀释至 刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00
21、mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏 水稀释，作被测试样。水稀释，作被测试样。2021/8/11 星期三19（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。式填写在方框里。MnO H2O2H+Mn2+H2O+-4+（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入 （填（填“酸式酸式”或或“碱式碱式”）滴定管中。滴定到达终点的）滴定管中。滴定到达终点的现象是现象是 。（4）重复滴定三次，平均耗用
22、）重复滴定三次，平均耗用c c mol/L KMnO4标准标准溶液溶液V V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为数为 。2021/8/11 星期三20（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果失，则测定结果 (填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”或或“不变不变”)。.探究过氧化氢的性质探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试
23、剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉粉溶液、饱和硫化氢溶液溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。）实验仪器及用品可自选。）请将他们的实验方法和实验现象填入下表：请将他们的实验方法和实验现象填入下表：实验内容实验内容实验方法实验方法实验现象实验现象验证氧化性验证氧化性验证不稳定性验证不稳定性2021/8/11 星期三21解析解析 .(1).(1)仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。(2)(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是的是O O2 2，根据电子转移守恒，
24、配平化学方程式。，根据电子转移守恒，配平化学方程式。(3)(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入一滴使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且3030秒内不褪色。秒内不褪色。（4 4）根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，）根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为数为（5 5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定
25、后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。形瓶，则测定结果偏高。2021/8/11 星期三22.要验证要验证H H2 2O O2 2的氧化性，可找还原性强、反应现象的氧化性，可找还原性强、反应现象明显的物质与之反应。要验证明显的物质与之反应。要验证H H2 2O O2 2的不稳定性，可将的不稳定性，可将H H2 2O O2 2加热，然后证明有新物质生成。加热，然后证明有新物质生成。答案答案 （1）容量瓶）容量瓶（2）2 5 6 2 8 5 O2（3）酸式）酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红滴入一滴高锰酸钾溶液，
26、溶液呈浅红色，且色，且30秒内不褪色秒内不褪色（4）（5）偏高）偏高2021/8/11 星期三23.实验实验内容内容实验方法实验方法实验现象实验现象验证验证氧化氧化性性取适量饱和硫化氢溶液于取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶试管中，滴入过氧化氢溶液（取适量碘化钾淀粉溶液（取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化液于试管中，加入过氧化氢溶液）氢溶液）产生淡黄色沉产生淡黄色沉淀或溶液变浑淀或溶液变浑浊（溶液变蓝浊（溶液变蓝色）色）验证验证不稳不稳定性定性取适量过氧化氢溶液于试取适量过氧化氢溶液于试管中，加热，用带火星的管中，加热，用带火星的木条检验（取适量过氧化木条检验（取适量过氧化氢溶
27、液于试管中，加热，氢溶液于试管中，加热，用导气管将得到的气体通用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液入到装有饱和硫化氢溶液的试管中）的试管中）产生气泡，木产生气泡，木条复燃（饱和条复燃（饱和硫化氢溶液变硫化氢溶液变浑浊或有浅黄浑浊或有浅黄色沉淀产生）色沉淀产生）2021/8/11 星期三2411.某化学探究小组拟用铜片制取某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2，并探究，并探究 其化学性质。其化学性质。（一）他们先把铜粉放在空气中灼烧，再与（一）他们先把铜粉放在空气中灼烧，再与HNO3 反应制取硝酸铜。反应制取硝酸铜。（1）如果直接用铜屑与稀）如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸反
28、应来制取硝酸 铜，可能导致的两个不利因素是铜，可能导致的两个不利因素是 、。（2）实验中铜粉应该放在）实验中铜粉应该放在 （填（填“蒸发皿蒸发皿”、“坩埚坩埚”或或“烧杯烧杯”）中灼烧。欲从反应后的溶）中灼烧。欲从反应后的溶 液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别是液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别是 、过滤。、过滤。（二）为了探究（二）为了探究Cu(NO3)2的热稳定性，探究小组用下的热稳定性，探究小组用下图中的装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热设图中的装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热设备均略去）备均略去）2021/8/11 星期三25往左试管中放入研细的无水往左试管中
29、放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热，晶体并加热，观察到左试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色观察到左试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用粉末；用U形管除去红棕色气体，在右试管中收集形管除去红棕色气体，在右试管中收集到无色气体。到无色气体。（1）红棕色气体是）红棕色气体是 。（2）当导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时）当导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意在操作上应注意 。2021/8/11 星期三26（3）探究小组判断）探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反的分解属于氧化还原反应，产物除了红棕色气体和黑色固体外，进一步分析、应，产物除了红棕色气体和黑
30、色固体外，进一步分析、推断，分解产物中一定还含有推断，分解产物中一定还含有 。（三）为了探究（三）为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管，加入应。他们取一支试管，加入Cu(NO3)2溶液，滴入适量溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质。留物质。（1）反应中最先起氧化作用的是）反应中最先起氧化作用的是 。（2）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，他们设计了实验方案，并进行实验。请按下表探究，他们设计了实验方案，并进行实验
31、。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。2021/8/11 星期三27实验操作步骤实验操作步骤预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1：观察样品：观察样品溶液呈蓝绿色，溶液呈蓝绿色，（填（填“能能”或或“不能不能”）确）确定产物中铁元素的价态定产物中铁元素的价态步骤步骤2：取少量溶液：取少量溶液,滴加酸性滴加酸性KMnO4溶液溶液 步骤步骤3：若溶液变为红色，说明若溶液变为红色，说明产物中含产物中含+3价的铁元素；价的铁元素；若溶液颜色无明显变化若溶液颜色无明显变化,则说明产物中不含则说明产物中不含+3价的铁元素价的铁元素2021/8/11
32、星期三28解析解析 （一）（一）（1 1）由反应）由反应3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)3Cu(NO)3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O与与3CuO+6HNO3CuO+6HNO3 3(稀稀)3Cu(NO)3Cu(NO3 3)2 2+6H+6H2 2O O相比，相比，生成等物质的量的生成等物质的量的Cu(NOCu(NO3 3)2 2前者消耗前者消耗HNOHNO3 3多，而且生多，而且生成的成的NONO污染空气。污染空气。（2 2）固体的灼烧应放在坩埚中进行；从溶液中得到）固体的灼烧应放在坩埚中进行；从溶液中得到硝酸铜晶体应先蒸发浓缩再冷却结晶，最后过
33、滤。硝酸铜晶体应先蒸发浓缩再冷却结晶，最后过滤。（二）（二）（1 1）Cu(NOCu(NO3 3)2 2晶体加热产生的红棕色气体晶体加热产生的红棕色气体为为NONO2 2。（2 2）当导管口不再有气泡冒出时，为了防止倒吸应）当导管口不再有气泡冒出时，为了防止倒吸应先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯火焰。先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯火焰。（3 3）Cu(NOCu(NO3 3)2 2分解生成分解生成NONO2 2、CuOCuO，根据电子得失守恒，根据电子得失守恒和质量守恒知，分解产物中还应该有和质量守恒知，分解产物中还应该有O O2 2。2021/8/11 星期三29（三）（三）（1 1
34、）Cu(NOCu(NO3 3)2 2溶液中加入稀硫酸，溶液中有溶液中加入稀硫酸，溶液中有H H+、NO NO ，相当于有，相当于有HNOHNO3 3，能氧化铁粉。，能氧化铁粉。（2 2）步骤）步骤1 1：FeFe2+2+在溶液中为浅绿色，在溶液中为浅绿色，FeFe3+3+在溶液中在溶液中为棕黄色，而该溶液呈蓝绿色，因此不能确定产物中为棕黄色，而该溶液呈蓝绿色，因此不能确定产物中铁元素的价态；步骤铁元素的价态；步骤2 2：酸性：酸性KMnOKMnO4 4溶液具有氧化性，溶液具有氧化性，能够氧化能够氧化FeFe2+2+，因此若，因此若KMnOKMnO4 4溶液的紫红色褪去或变浅溶液的紫红色褪去或变
35、浅说明产物中含说明产物中含+2+2价的铁元素，否则不含；步骤价的铁元素，否则不含；步骤3 3：为：为检验溶液中是否含有检验溶液中是否含有+3+3价的铁元素，现象为溶液变为价的铁元素，现象为溶液变为红色，因此用的试剂是红色，因此用的试剂是KSCNKSCN溶液。溶液。-32021/8/11 星期三30答案答案 （一）（一）（1）生成等物质的量的硝酸铜，消耗）生成等物质的量的硝酸铜，消耗硝酸原料多硝酸原料多 产生污染物产生污染物NO（2）坩埚）坩埚 蒸发浓缩蒸发浓缩 冷却结晶冷却结晶（二）（二）（1）NO2（2）先把导气管移出水面，然后熄灭酒精灯火焰）先把导气管移出水面，然后熄灭酒精灯火焰（3）O2
36、（三）（三）（1）HNO3（或（或H+和和NO ）（2）不能）不能 若若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅，则溶液的紫红色褪去或变浅，则说明产物中含说明产物中含+2价铁元素；若价铁元素；若KMnO4溶液不褪色或不溶液不褪色或不变浅，则说明产物中不含变浅，则说明产物中不含+2价铁元素价铁元素 另取少量溶另取少量溶液，滴加液，滴加KSCN溶液溶液-32021/8/11 星期三3112.某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的 知识后，为了解知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比的常见化合物性质，运用类比 学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协学习
37、的思想提出如下的问题，进行探究。请你协 助该小组的同学完成下列研究。助该小组的同学完成下列研究。【提出问题提出问题】Cu的金属活泼性小于的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性，具有两性，Cu(OH)2也具有两性吗？也具有两性吗？通常情况下，通常情况下，+2价价Fe的稳定性小于的稳定性小于+3价价Fe,+1 价价Cu的稳定性也小于的稳定性也小于+2价价Cu吗？吗？CuO能被能被H2、CO等还原，也能被等还原，也能被NH3还原吗？还原吗？2021/8/11 星期三32【实验方案实验方案】（1）解决问题）解决问题需用到的药品有需用到的药品有CuSO4溶液、溶液、（填试剂），同时进行相关实验。（
38、填试剂），同时进行相关实验。（2）解决问题）解决问题的实验步骤和现象如下：取的实验步骤和现象如下：取98 g Cu(OH)2固体，加热至固体，加热至80100时，得到黑色固体粉时，得到黑色固体粉末，继续加热到末，继续加热到1 000以上，黑色粉末全部变成红以上，黑色粉末全部变成红色粉末色粉末A。冷却后称量，。冷却后称量，A的质量为的质量为72 g。向。向A中加入中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为的化学式为 。（3）为解决问题）为解决问题，设计的实验装置为（夹持及尾
39、，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：气处理装置未画出）：2021/8/11 星期三33实验中观察到实验中观察到CuO变为红色物质，无水变为红色物质，无水CuSO4变蓝色。变蓝色。同时生成一种无污染的气体。同时生成一种无污染的气体。【实验结论实验结论】（1）Cu(OH)2具有两性。证明具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实具有两性的实验现象是验现象是 。（2）根据）根据“实验方案（实验方案（2）”，得出的，得出的+1价价Cu和和+2价价Cu稳定性大小的结论是稳定性大小的结论是 ；。（3）CuO能被能被NH3还原。该反应的化学方程式为还原。该反应的化学方程式为 。2021/8/11
40、星期三34【问题讨论问题讨论】有同学认为有同学认为NH3与与CuO反应中生成的红色物质是反应中生成的红色物质是Cu，也有同学认为也有同学认为NH3与与CuO反应中生成的红色物质是反应中生成的红色物质是Cu和和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与与CuO反应中生成的红色物质中是否含有反应中生成的红色物质中是否含有A：。解析解析 （1 1）根据）根据Al(OH)Al(OH)3 3的实验室制法和两性的检的实验室制法和两性的检验方法，可以利用验方法，可以利用CuSOCuSO4 4溶液和适量的溶液和适量的NaOHNaOH溶液制溶液制得得Cu(OH)Cu(OH
41、)2 2，把制得的，把制得的Cu(OH)Cu(OH)2 2分成两份，一份加盐分成两份，一份加盐酸，另一份加入酸，另一份加入NaOHNaOH溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。2021/8/11 星期三35（2 2）98 g Cu(OH)98 g Cu(OH)2 2固体受热分解可以得到固体受热分解可以得到80 g CuO80 g CuO，CuOCuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成在高温条件下继续受热分解如果全部生成CuCu，应得到应得到64 g Cu,64 g Cu,但实验中但实验中A A的质量为的质量为72 g72 g，且加入硫，且加入硫酸溶液变蓝，说明有酸溶液变蓝，
42、说明有CuCu2 2O O的存在，的存在，CuCu2 2O O在酸性条件下在酸性条件下发生反应生成发生反应生成CuCu2+2+和和CuCu，由此证明，由此证明A A应为应为CuCu2 2O O，质量恰，质量恰好为好为72 g72 g。该实验说明在高于。该实验说明在高于1 0001 000时，时，+1+1价价CuCu比比+2+2价价CuCu稳定；在溶液中稳定；在溶液中+2+2价价CuCu比比+1+1价价CuCu稳定。稳定。（3 3）NHNH3 3通过碱石灰后比较纯净、干燥，在加热的条通过碱石灰后比较纯净、干燥，在加热的条件下生成了无污染的氮气和水蒸气；件下生成了无污染的氮气和水蒸气；CuOCuO
43、被还原，还被还原，还原产物可以根据（原产物可以根据（2 2）的实验现象进行验证。）的实验现象进行验证。2021/8/11 星期三36答案答案 【实验方案实验方案】（1）盐酸、）盐酸、NaOH溶液溶液（2）Cu2O【实验结论实验结论】（1）Cu(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液溶液（2）在高于）在高于1 000时，时，+1价价Cu比比+2价价Cu稳定稳定在溶液中在溶液中+2价价Cu比比+1价价Cu稳定稳定（3）3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O【问题讨论问题讨论】取取NH3与与CuO反应中生成的红色物质少反应中生成的红色物质少许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有含有A，反之则无，反之则无 返回2021/8/11 星期三37