2023届新高考化学一轮分层练案(五十一)定性实验的探究与评价.docx

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1、一轮分层练案（五十一） 定性实验的探究与评价（题型课）1某化学兴趣小组为探究氧化性强弱的影响因素进行如下实验。(1)饱和食盐水的作用是_。装置F可吸收微量氯气制得氯水，使用倒置漏斗的目的是_。(2)装置A中产生Cl2的化学方程式为_，可推知氧化性：Cl2_MnO(填“”或“”或“”)。(4)通过对比(2)和(3)可判断的氧化性强弱的影响因素是_。利用本实验充分反应所得溶液设计实验验证你的判断。实验方案为_。(5)有同学认为无需流量控制器，你是否认可？并简要说明理由。_。解析：(1)高锰酸钾与浓盐酸反应产生的氯气中往往混有HCl、水蒸气等杂质，饱和食盐水可除去氯气中的氯化氢气体，降低氯气的溶解度

2、，有利于Cl2的逸出；氯气在水中的溶解度不大，吸收微量氯气制氯水，使用倒置漏斗可增大氯气与水的接触面积，使吸收更充分。(2)装置A中试剂为高锰酸钾与浓盐酸，生成氯气的化学方程式为2KMnO416HCl=2MnCl25Cl22KCl8H2O；由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Cl2MnO。(4)在酸性条件下高锰酸钾的氧化性强，碱性条件下锰酸根离子具有还原性，可被氯气氧化为高锰酸根离子 ，则氧化性强弱的影响因素是溶液酸碱性；验证本实验充分反应所得溶液中是否有高锰酸根离子的方法：滴加盐酸至酸性，证明是否有氯气产生。(5)有同学认为无需流量控制器，是错误的，若产生Cl2速率过快，过量氯

3、气会造成D中溶液由碱性变为酸性，干扰实验的验证。【答案】(1)除去氯气中的氯化氢气体增大气体接触面积，使吸收充分(2)2KMnO416HCl=2MnCl25Cl22KCl8H2O (4)溶液酸碱性取D中溶液于试管中，滴加盐酸至酸性，用湿润的淀粉KI试纸检验是否产生氯气(5)否，若产生Cl2速率过快，过量氯气会造成D中溶液由碱性变为酸性2某研究性学习小组的同学通过查阅资料得到如下信息：在加热及适当催化剂存在下，CH4可将SO2还原为单质硫(另有CO2、H2O生成)；实验室制备CH4的原理为CH3COONaNaOHCH4Na2CO3。(1)实验室制备CH4时要先将所用固体试剂研细再充分混合，这样处

4、理的目的是_；实际制备中常用碱石灰代替NaOH，以减少反应容器(试管)破损情况的出现，从试剂角度分析，导致试管易出现破损的原因是_。(2)为验证SO2能氧化CH4并有CO2生成，该同学设计如下装置(夹持及加热仪器省略)进行实验。装置A的作用有干燥气体、将气体充分混合及_，C中可观察到的现象是_。D中试剂通常是_，表明B中确实有CO2生成的现象是_。(3)该小组同学讨论后认为B中可能还有CO生成，但能否直接在加热条件下用CuO检验从F逸出的气体中到底有无CO的问题上发生了争执，甲同学认为能，而乙同学认为不能，你同意哪位同学的观点并说明理由_。解析：(1)固体研细后可增大单位质量的固体的表面积，有

5、利于物质间充分混合反应。温度较高时，NaOH易与玻璃中的SiO2发生反应，从而导致试管易出现破损。(2)实验中需要控制气体的流速，通过观察A中气泡产生的快慢就可推知气流速率的相对大小，然后根据需要加以调控。B中生成的硫蒸气、水蒸气进入C中U形管内会凝华、液化，故C中U形管内有黄色固体及无色液体出现。SO2、CO2均可与澄清石灰水作用，故要先用酸性KMnO4溶液除去SO2。当E中溶液不褪色而F中澄清石灰水变浑浊时，表明有CO2生成。【答案】(1)增大固体比表面积，有利于物质间充分混合反应加热时NaOH易与玻璃中的SiO2发生反应(2)通过观察气泡调控气流速率U形管内有黄色固体及无色液体出现酸性K

6、MnO4溶液E中溶液不褪色，F中溶液出现浑浊(3)同意乙同学的观点，理由是过量的CH4也可能还原CuO3CS(NH2)2(硫脲，白色而有光泽的晶体，溶于水，20 时溶解度为13.6 g；在150 时转变成NH4SCN)是用于制造药物、染料、金属矿物的浮选剂等的原料。某化学实验小组同学用Ca(HS)2与CaCN2(石灰氮)合成硫脲并探究其性质。(1)制备Ca(HS)2溶液，所用装置如图(已知酸性：H2CO3H2S)；装置a中反应发生的操作为_；装置b中盛放的试剂是_。装置c中的长直导管的作用是_。(2)制备硫脲：将CaCN2与Ca(HS)2溶液混合，加热至80 时，可合成硫脲，同时生成一种常见的

7、碱，合适的加热方式是；该反应的化学方程式为_。(3)探究硫脲的性质取少量硫脲溶于水并加热，验证有NH4SCN生成，可用的试剂是_。(填化学式)向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液，有NH3放出，检验该气体的方法为_。可用酸性KMnO4溶液滴定硫脲，已知MnO 被还原为Mn2，CS(NH2)2被氧化为CO2、N2及SO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。解析：(1)装置a中，使启普发生器内液体浸没固体，应打开活塞，反应发生的操作为打开装置a、b之间的活塞；装置b中盛放的试剂既能除去CO2中混入的HCl，又不吸收CO2，所以应选择饱和NaHCO3溶液。当装置c中压力过大时，可通过调节c中

8、的液体量来调节压强，所以长直导管的作用是作安全导管，避免烧瓶内压强过大。(2)因为温度不高于100 (控制在80 )，所以合适的加热方式是热水浴；元素的化合价没有变化，根据质量守恒写出化学方程式为2CaCN2Ca(HS)26H2O80 ,2CS(NH2)23Ca(OH)2。(3)验证NH4SCN时，既可验证NH，又可验证SCN，但验证SCN时效果更好，可用的试剂是FeCl3，发生反应的离子方程式为Fe3SCN=Fe(SCN)3，生成红色溶液； 已知MnO中的Mn的化合价降低被还原为Mn2，CS(NH2)2被氧化为CO2、N2及SO，根据电子守恒和电荷守恒，发生反应的离子方程式为5CS(NH2)

9、214MnO32H=14Mn25CO25N25SO26H2O，该反应中氧化剂为MnO，还原剂为CS(NH2)2，二者的物质的量之比为145。【答案】(1)打开装置a、b之间的活塞饱和NaHCO3溶液作安全导管，避免烧瓶内压强过大(2)热水浴2CaCN2Ca(HS)26H2O80 ,2CS(NH2)23Ca(OH)2(3)FeCl3用湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若变蓝则为NH31454二氯亚砜(SOCl2)是一种无色易挥发液体，剧烈水解生成两种气体，常用作脱水剂，其熔点为105 ，沸点为79 ，140 以上时易分解。(1)以硫黄(S)、液氯和三氧化硫为原料，在一定条件下合成二氯亚砜，原子利用率

10、达100%，则三者的物质的量之比为。(2)甲同学设计如图装置用ZnCl2xH2O晶体制取无水ZnCl2，回收剩余的SOCl2(夹持及加热装置略)。SOCl2在该实验中的作用是_；加热条件下，A装置中总的化学方程式为_。实验结束后，为检验ZnCl2xH2O晶体是否完全脱水，甲同学设计实验方案如下，正确的实验顺序为_(填字母)。a干燥b洗涤c加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应d称取蒸干后的固体m g溶于水e过滤f称得固体为n g若_(保留小数点后两位)，即可证明晶体已完全脱水。(3)乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl36H2O制取无水FeCl3的脱水剂，但丙同学认为该实验可能发生副反应使最

11、后的产品不纯。可能发生的副反应的离子方程式为_。丙同学设计了如下实验方案判断副反应的可能性：.取少量FeCl36H2O于试管中，加入足量SOCl2振荡使两种物质充分反应；.往上述试管中加水，使固体溶解，取溶解后所得溶液少许于两支试管中，进行实验验证，完成表格内容。 可供选择的试剂：AgNO3溶液、稀盐酸、稀HNO3、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、溴水。方案操作现象结论一往一支试管中滴加_若无明显现象则发生了上述副反应二往另一支试管中滴加_则没有发生上述副反应解析：(1)以硫黄、液氯和三氧化硫为原料在一定条件下合成SOCl2，原子利用率达100%，则该反应的化学方程式

12、为2S3Cl2SO33SOCl2，所以三者的物质的量之比为231。(2)用ZnCl2xH2O晶体制取无水ZnCl2，关键要抑制Zn2水解，由题意可知SOCl2遇水剧烈反应生成HCl，而生成的HCl可以抑制Zn2水解；经以上分析，可写出A装置中总的化学方程式：SOCl2ZnCl2xH2OZnCl2SO22HCl(x1)H2O。实验结束后检验ZnCl2xH2O晶体是否完全脱水的操作方法：d.称取蒸干后的固体m g溶于水；c.加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，充分反应；e.过滤；b.洗涤；a.干燥；f.称得固体为n g，即正确的实验顺序为dcebaf。ZnCl2xH2O完全脱水得到ZnCl2，则m g为

13、ZnCl2的质量，溶于水后加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤，洗涤，干燥，称得固体为n g，则n g为AgCl的质量，由氯离子守恒：ZnCl22AgCl，则有2，可得0.47。(3)SOCl2中S为4价，有还原性，而FeCl3具有氧化性，可与SOCl2发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒可得，可能发生的副反应的离子方程式为SOCl22Fe33H2O=SO6H2Fe22Cl。若发生上述氧化还原反应，则Fe3会被还原为Fe2，而SOCl2会被氧化为SO。方案一：若发生了副反应，由于加入足量SOCl2，则Fe3会被完全还原为Fe2，可滴加KSCN溶液，若没有明显现象，则证明Fe3已

14、完全被还原，脱水过程中发生了氧化还原反应；方案二：若没发生副反应，则无Fe2生成，可滴加K3Fe(CN)6溶液，若无蓝色沉淀生成，则证明没有Fe2生成，脱水过程中没有发生氧化还原反应。答案：(1)231(2)作脱水剂，与水反应生成的HCl可以抑制氯化锌的水解SOCl2ZnCl2xH2OZnCl2SO22HCl(x1)H2Odcebaf0.47(3)SOCl22Fe33H2O=SO6H2Fe22ClKSCN溶液K3Fe(CN)6溶液若无蓝色沉淀生成5焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某实验小组设计如图装置制备焦亚硫酸钠(部分夹持装置省略)，并探究其有关性质。已知：.Na2SO

15、3SO2=Na2S2O5.Na2S2O5易溶于水，微溶于乙醇。性质活泼，受潮易分解，露置空气中易被氧化成硫酸钠。回答下列问题：(1)仪器组装结束，并检查装置气密性，开始实验需进行的第一步操作是_。(2)装置中的试剂最好选用_，该装置的作用是_。(3)实验过程中观察到装置中有晶体析出，实验结束后，经过滤、洗涤、干燥，得到产品Na2S2O5晶体，干燥时需将晶体置于干燥器中，目的是_。(4)装置用于处理尾气，可选用的合理装置为_。(填字母)(5)Na2S2O5晶体在空气中易变质，请设计实验方案检验实验所得产品是否变质，简要说明实验操作、现象和结论：_。解析：(1)Na2S2O5易被氧化成硫酸钠，开始

16、实验需要先打开装置的夹子，通入N2排出装置中的空气，然后关闭夹子，再开始制备Na2S2O5。(2)通过观察装置中的气泡调控SO2的生成速率，由于SO2易溶于水，装置中的试剂最好选用饱和亚硫酸氢钠溶液；装置的作用除了观察气泡调控SO2的生成速率，还作为作安全瓶，防止倒吸。(3)由于Na2S2O5性质活泼，受潮易分解，露置空气中易氧化成硫酸钠，则干燥时需将晶体置于干燥器中，从而隔绝空气和水蒸气。(4)a装置瓶塞为单孔，无法吸收SO2，c装置漏斗伸入溶液中，无法防止倒吸；只有b、d装置能够防止倒吸，可用于吸收SO2。(5)Na2S2O5晶体易被空气中的氧气氧化成硫酸钠，通过检验硫酸根离子即可判断是否

17、变质。答案：(1)打开装置的夹子，通入N2排出装置中的空气，然后关闭夹子(2)饱和亚硫酸氢钠溶液观察气泡调控SO2的生成速率，作安全瓶(3)隔绝空气和水蒸气(4)bd(5)取少量产品溶于足量稀盐酸，振荡、静置，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明已变质6某化学小组为研究甲醛和新制Cu(OH)2反应，进行如下探究。该小组设计如图1装置(气密性良好)并进行实验：向试管中依次加入6 molL1 NaOH溶液12 mL、0.5 molL1 CuSO4溶液8 mL，振荡，再加入40%的甲醛溶液6 mL，放入65 水浴中加热，20 min后冷却至室温；反应过程中观察到有红色固体生成，有少量气体产生并收集该

18、气体。回答下列问题：已知：Cu2O易溶于浓氨水形成Cu(NH3)4(无色)，它在空气中能被氧化为Cu(NH3)42(蓝色)。(1)实验中NaOH溶液过量的目的是_。使用水浴加热的目的是_。(2)跟乙醛与氢氧化铜的反应相似，甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物为甲酸钠、氧化亚铜和水。该小组同学通过查阅资料发现，甲醛和新制Cu(OH)2还能发生下列反应：HCHOCu(OH)2CuCO2H2OHCHO4Cu(OH)22NaOH2Cu2ONa2CO36H2O小组同学对实验中红色固体产物的组成作出猜想：铜或氧化亚铜或它们的混合物。为了验证固体产物，设计如图2实验方案并进行实验(以下每步均充分反应)：摇动锥

19、形瓶的目的是_。锥形瓶中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为_。将容量瓶中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为_。(3)为进一步确认生成的气体是CO，将收集的气体利用如图3所示的装置进行实验(部分夹持仪器略去)。无水氯化钙的作用是_。实验中“先通气，后加热”的目的是_。证明气体是CO的现象_。(4)甲醛与氢氧化铜反应的实验中，甲醛被氧化可能的产物为甲酸钠或碳酸钠。请设计实验方案证明溶液中甲醛的氧化产物_。解析：(1)提供碱性溶液环境，在碱性条件下醛更易被氧化；在碱性条件下也可避免因氢氧化铜过量而导致其分解变黑(氧化铜)而掩盖氧化亚铜的砖红色

20、；采用水浴加热的目的是受热均匀便于控制温度。(2)氧化亚铜加入浓氨水得到无色溶液，在空气中变为蓝色，摇动锥形瓶的目的是有利于溶液与空气中的氧气接触。锥形瓶中固体完全溶解得到深蓝色溶液，是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色络离子，反应的离子方程式为2Cu8NH3H2OO2=2Cu(NH3)424OH6H2O。将容量瓶中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶相近，说明浓度相同，根据反应现象和元素守恒得到固体物质组成为Cu2O和Cu，由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为n(Cu2O)n(Cu)1200。(3)气体通入硬质玻璃管之前要除水蒸气，以防爆炸，所以用无水氯化钙吸收水蒸气。排尽装置中的

21、空气，防止加热时发生爆炸，干扰实验的进行。COCuOCuCO2，黑色的CuO粉末生成红色的Cu单质，用澄清石灰水检验生成的CO2，变浑浊证明有CO2生成，通过两方面证明更全面准确，所以证明气体是CO的现象：黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。 (4)甲醛被氢氧化铜氧化为甲酸，在碱溶液中生成甲酸盐；或被氧化为碳酸，在碱溶液中生成碳酸盐，所以生成CO；常加入稀盐酸看是否有气泡生成来检验碳酸根离子的存在，所以取少量反应后的澄清溶液于试管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠；若有气泡产生，说明甲醛被氧化为碳酸钠。答案：(1)提供碱性溶液环境或OH与Cu(OH)2反应生成Cu(OH)42受热均匀便于控制温度(2)有利于溶液与空气中的氧气接触2Cu8NH3H2OO2=2Cu(NH3)424OH6H2O1200(3)吸收水蒸气排尽装置中的空气，防止加热时发生爆炸黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊(4)取少量反应后的澄清溶液于试管中，滴入过量的盐酸，若无气泡产生，说明甲醛被氧化成甲酸钠，若有气泡产生，说明甲醛被氧化为碳酸钠(其他合理答案也可)