【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练(第17题)
一、真题重现
1.(2023·广东)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/
反应前 反应后
i 溶液 粉 a b
ii 粉 a c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
二、基础巩固
2.(2023高三上·广州月考)实验室制备SO2并探究其性质的方案如下,回答下列问题
(1)Ⅰ.制备SO2(部分固定装置略)
制备SO2可以选择的发生装置为 (填大写字母)。
(2)选用如图装置制备并收集一瓶干燥的SO2,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,填小写字母)。
(3)Ⅱ.探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应
查阅资料:SO2在酸性条件下还原性较差,碱性条件下较强。
实验步骤:i.配制Cu(OH)2悬浊液:往NaOH溶液中加入CuSO4溶液可得到Cu(OH)2悬浊液。
ⅱ.将SO2通入Cu(OH)2悬浊液中(实验装置如图F)。
实验现象:F中出现少量红色固体,稍后,溶液呈绿色,与CuSO4溶液、CuCl2溶液的
颜色有明显不同。
配制Cu(OH)2悬浊液时,要保证 溶液过量。(填“NaOH”或“CuSO4”)
(4)为确定红色固体成分,进行如图实验:
①根据上述实验可得结论:该红色固体为 。
②产生红色固体的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)为探究F中溶液呈绿色而不是蓝色的原因,实验如下:
ⅱ.取少量F中滤液,加入少量稀盐酸,产生无色刺激性气味的气体,得到澄清的蓝
色溶液。再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀。
①实验i的目的是 。
②溶液显绿色的原因可能是溶液中含有较多Cu (HSO3)2。小组同学通过进一步实验确认了这种可能性,在少量1mol·L-1的CuSO4溶液中加入 (填化学式),得到绿色溶液。
三、能力提升
3.(2024高三上·龙岗期末)某化学兴趣小组探究和的化学性质。
(1)Ⅰ.实验准备:饱和氯水的制备
图中仪器的名称为 。
(2)实验室使用右图装置制取氯气的化学方程式为: 。
(3)实验室最适合用于处理多余氯气的是____(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液
(4)Ⅱ.实验探究
①取溶液于试管中,滴加3滴溶液,溶液变红色;
②取溶液于试管中,先滴加3滴溶液,振荡,溶液无现象,再滴加3滴饱和氯水,溶液变黄色。
【发现问题】小组成员针对实验②中溶液未变红色,而呈现黄色的现象展开了探究。
【查阅文献】
i.能将氧化成,硫氰常温下为黄色液体,易挥发,可与水发生反应:;
ii.,为无色配合物。
【提出猜想】猜想一 被氯水氧化成,使溶液呈黄色;
猜想二 加入氯水后部分被氧化为,(红色),但由于存在反应:,实验②生成的浓度比实验①的小,溶液在浓度较低时呈黄色。
【验证猜想】为验证猜想,小组成员设计了以下实验,请补充表格中的操作及现象
实验序号 实验操作 现象 实验结论
③ 取少量实验①的溶液于试管中, 猜想二正确
④ 取少量实验②的溶液于试管中,滴加3滴饱和溶液 溶液变浑浊 猜想一也正确
(5)【提出质疑】甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是 。
(6)【再次探究】小组成员进行进一步探究,请完成表格中的实验操作及现象
实验序号 实验操作 现象
⑤ 滴加3滴蒸馏水 无明显现象
⑥ 滴加3滴饱和氯水 无明显现象
⑦ 溶液变橙红色
⑧ 滴加3滴溶液
得出结论 i.由实验⑥的现象可以判断:猜想一不正确, ii.结合实验⑤⑦⑧的现象可以判断:猜想二正确。
(7)【得出结论】由实验结论可以判断:本实验条件下还原性强弱: (填“强于”“弱于”或“等于”)。
4.(2023高三上·顺德月考)某实验小组根据以下装置制备84消毒液,并探究84消毒液的性质.
已知:,若温度超过,会生成杂质.
回答下列问题:
(1)Ⅰ.84消毒液的制备
仪器a的名称为 .
(2)装置A中反应的离子方程式为 .
(3)装置B的作用是 (任写一个即可).
(4)制备溶液时,为减少杂质的产生,应采取的措施是 (写两条).
(5)为探究性质,设计如右图所示装置,在A处通入未经于燥的氯气.当关闭K处弹簧夹时,C处红布条看不到明显现象;当打开K处的弹簧夹后,C处红布条逐渐褪色.则B瓶内液体可能是____.
A.饱和溶液 B.溶液
C. D.浓硫酸
(6)Ⅱ.探究84消毒液的性质
84消毒液和医用酒精均为重要的消毒剂且二者不能混用,某小组对84消毒液与医用酒精的反应产物进行了探究.
【提出假设】医用酒精中的被氧化为
【实验方案】实验方案及现象如下:
实验操作 取样检测时间点 实验现象
常温下将医用酒精和84消毒液混合,在不同反应时间点,分别取反应后的溶液滴加到新制氢氧化铜悬浊液中加热 ①
橙黄色沉淀
黑色沉淀
【实验结论1】产物中有乙醛,且乙醛会被转化为其它物质.补充①的实验现象: .
【查阅资料】混合体系中可能发生以下反应:
(卤化反应)
【实验设计】取2份84消毒液,缓慢滴加医用酒精或蒸馏水各,通过测定过程中变化判断是否发生卤化反应(忽略过程中的热效应对的影响).实验结果如图.
【实验结论2】数据表明,反应过程中增大,说明乙醛发生了卤化反应.
【查阅资料】某同学查阅资料后认为结论2不严谨,原因是工业上为了稳定,在84消毒液中添加了少量,且由于乙醇的“锁水”效应也会使增大(提示:乙醇与不反应).
【数据分析】②已知上述实验:84消毒液中.
通过计算证明84消毒液中添加了少量,写出计算过程.
(7)【优化实验】③该同学增加了对照实验,证明反应生成了.请简述方案和结果: .
【实验总结】医用酒精中的乙醇能被84消毒液氧化为乙醛,乙醛能进一步发生卤化反应.
四、模拟演练
5.(2024高三上·罗湖期末)菠菜中含有丰富的草酸()和草酸盐,人体内的钙离子易与草酸结合形成草酸钙,某学习小组对此展开了实验探究。
(1)Ⅰ.学习小组查阅资料发现不同的烹饪方式对菠菜中草酸的含量有所影响。
常温下,甲同学用pH计测得的溶液的pH为1.49,解释的溶液pH不为1的原因 。
(2)乙同学查到:将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸。
实验装置图 实验序号 实验试剂a 实验现象
① 草酸溶液 产生白色沉淀
② 2mL“生菠菜”榨出的汁 产生白色沉淀
③ 2mL“熟菠菜”榨出的汁
(3)Ⅱ.学习小组欲进一步检测菠菜中草酸和草酸盐的含量,主要操作包括:
①称取650g菠菜样品研磨成汁,用稀硫酸浸泡后取澄清溶液(假设草酸和草酸盐全部浸出);②将步骤①中的澄清溶液定容,得到250mL待测液;③移取25.00mL待测液,用的酸性溶液滴定。
上述操作中,不需要的仪器有 。(填序号)
①达到滴定终点的现象依据是 。
②滴定时: +
(4)平行实验3次,分别记录有关数据于下表:
滴定次数 草酸溶液体积/mL 标准液体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 25.00 0.00 25.99
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.23
计算:菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为 %(均以草酸计)。
(5)下列操作中可能使测定结果偏高的是____(填字母)。
A.滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡
6.(2023·江门模拟)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。某研究性学习小组设计如图所示实验装置,探究影响H2O2分解反应速率的因素。
(1)①写出锥形瓶中反应的化学方程式 。
②设计实验方案:在不同条件下,测定 。(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)
(2)探究影响H2O2分解反应速率的因素实验方案如下表所示,先向锥形瓶中加入质量分数为10%H2O2,再依次通过分液漏斗向锥形瓶中加入一定量的蒸馏水和FeCl3溶液,请回答问题:
实验序号 10%H2O2/mL 蒸馏水/mL 0.2mol·LFeCl3溶液/mL 现象
I 10 a 0 无明显变化
II 10 b 2 锥形瓶变热,溶液迅速变红棕色,并有较多气泡产生;2min时,反应变缓,溶液颜色明显变浅
III 5 5 2 锥形瓶变热,溶液变棕色,开始5s后产生较少的气泡;2min时,反应速度加快
①表格中a= ,b= 。
②通过实验 和 (填写序号)探究浓度对反应速率影响。
(3)实验II、III中溶液颜色变深的原因是 。
(4)已知FeCl3溶液对H2O2的催化分解分为反应i和反应ii两步进行:已知反应ii的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
①反应i离子方程式为 。
②某同学设计实验证明催化过程中有Fe2+产生:取2mLH2O2溶液于试管中,向试管中滴加2滴FeCl3溶液,再滴加2滴 溶液,产生蓝色沉淀。
(5)向实验II中反应后的溶液滴加KSCN溶液,溶液变红色,2min后溶液红色褪去;继续滴加KSCN溶液,溶液又变红色,一段时间后又褪色;此时再向溶液中滴加盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀。请分析溶液红色褪去的原因 。
7.(2024高三上·湛江月考)实验题.
(1)Ⅰ.配制溶液.
该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 .
(2)为了防止水解,在配置过程中可以加入少量 .
(3)Ⅱ.探究与Cu的反应.
原理预测:
请写出与Cu的反应的离子方程式: .
(4)开展实验并观察现象:
某实验小组在进行与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究.
实验Ⅰ:
提出问题:
实验前,小组同学预测步骤2后溶液不会变为红色,原因是 .
查阅文献:i.CuSCN为难溶于水的白色固体;
ii.被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似.
提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能.
猜测1:与KSCN发生了氧化还原反应.
猜测2:亚铁离子将其还原,.
(5)猜测1的离子方程式为 .
设计实验:
实验序号 对比实验及试剂 实验步骤 实验现象
II A试管溶液 加入KSCN溶液 开始时溶液的上方变为红色,一段时间后红色向下蔓延,最后充满整支试管
B试管溶液 加入KSCN溶液 溶液变成绿色
II C试管溶液 加入,溶液 溶液变为淡蓝色
再加KSCN溶液 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一段时间后整支试管溶液呈深红色
得出结论:
(6)实验Ⅱ中试管 (填字母)中的现象可以证实猜测1不成立.
(7)的氧化性本应强于,结合实验Ⅲ中的现象解释能正向发生的原因: .
答案解析部分
1.【答案】(1)AD;0.5500
(2)
(3)>;或
(4)抑制水解;;将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
(5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)
【知识点】盖斯定律及其应用;配制一定物质的量浓度的溶液;中和热的测定;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)①用NaOH溶液滴定盐酸的浓度,需用碱式滴定管盛装标准NaOH溶液,用锥形瓶盛装待测盐酸溶液,因此所需的仪器有锥形瓶、碱式滴定管。
②滴定过程中发生反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O,因此该盐酸的浓度。
(2)混合后所得溶液的质量m=(50mL+50mL)×1.0g·mL-1=100g;反应前后温度的变化量ΔT=(T1-T0)℃。所以反应过程中放出的热量Q=cmΔT=4.18×100×(T1-T0)=418(T1-T0)J。
(3)①由于该反应为放热反应,因此反应后溶液的温度身高,故b>c。
②实验ⅰ中,n(CuSO4)=c×V=0.20mol·L-1×0.L=0.02mol。所以实验ⅰ中0.02molCuSO4完全反应,反应过程中放出热量Q=4.18×100×(b-a)×10-3kJ=0.418(b-a)kJ。所以该反应的反应热。
实验ⅱ中,则0.01molFe完全反应,反应过程中放出的热量Q=4.18×100×(c-a)×10-3kJ=0.418(c-a)kJ。所以该反应的反应热。
(4)查阅资料:Fe2SO4溶液中存在Fe3+的水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,配制Fe2(SO4)3溶液时,加入酸,可增大溶液中c(H+),从而抑制Fe3+的水解。
验证猜想:加入铁粉后Fe3+与Fe反应生成Fe2+,使得溶液由黄色变为浅绿色,因此溶液颜色变浅。同时有气泡冒出,是由于溶液中Fe3+水解,使得溶液显酸性,Fe与H+反应生成H2,该反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
优化设计:Fe与Fe2(SO4)3溶液反应的过程中,同时存在Fe与H+的反应,因此无法直接测定Fe与Fe2(SO4)3反应的反应,此时可结合盖斯定律,通过测定反应Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的反应热,从而计算反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4的反应热。因此实验方案为:将一定量的Cu加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中,完全反应后测量反应热,得到反应Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4的焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的焓变ΔH2。根据盖斯定律计算得到反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2。
(5)应用化学能转化为让热能,生活中可利用燃料燃烧放出的热量进行加热。
【分析】(1)①根据酸碱中和滴定确定所需的仪器。
②根据公式c1V1=c2V2进行计算。
(2)根据公式Q=cmΔt计算反应放出的热量。
(3)①Fe与CuSO4溶液的反应为放热反应,因此反应后溶液的温度升高。
②根据公式Q=cmΔt计算反应放出的热量,进行计算Fe或CuSO4完全反应时放出的热量。
(4)Fe3+易水解,加酸可抑制Fe3+的水解。
加入铁粉后,有气泡冒出,说明反应生成H2。
根据盖斯定律通过反应“Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4”和反应“Fe+CuSO4=FeSO4+Cu”的反应热,从而计算反应“Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4”的反应热。
(5)化学能转化为热能,可应用于生活中燃料燃烧。
2.【答案】(1)A
(2)g→h→d→c→e(f)
(3)NaOH
(4)Cu(或铜);SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O
(5)排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性;Ba(HSO3)2
【知识点】二氧化硫的性质;探究物质的组成或测量物质的含量;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,选择装置A制备二氧化硫;
故答案为:A;
(2)由分析可知,装置顺序为:发生装置→干燥装置→收集装置,即在装置A中生成二氧化硫,用浓硫酸干燥二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,用向上排空气法收集二氧化硫,二氧化硫Wie空气污染物,需要用碱石灰进行尾气吸收处理,则其连接顺序为:发生装置→g→h→d→c→e(f);
故答案为:g→h→d→c→e(f);
(3)根据题干信息,SO2在酸性条件下还原性较差,碱性条件下较强,则配制Cu(OH)2悬浊液时,要保证NaOH溶液过量;
故答案为:NaOH;
(4)①SO2具有还原性,则Cu(OH)2被还原为Cu或Cu2O,红色固体质量为1.6g,在氧气流中煅烧生成黑色固体,该固体为CuO,质量为2.0g,根据原子守恒有CuO~Cu,n(Cu)=n(CuO)==0.025mol,m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g,则红色物质中只有Cu元素,Cu(OH)2被还原为Cu;
故答案为:Cu(或铜);
②SO2在碱性条件下将Cu(OH)2还原为Cu,根据化合价变化规律可知,SO2被氧化为SO,则反应的离子方程式为SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O;
故答案为: SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O ;
(5)①实验i是空白对照实验,可排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性,故答案为: 排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性 ;
②SO2是酸性氧化物,能与碱反应,SO2通入Cu(OH)2悬浊液中可能发生反应2SO2+Cu(OH)2=Cu(HSO3)2,则溶液显绿色的原因是溶液中含有较多Cu(HSO3)2,向等浓度的CuSO4溶液中加入少量的Ba(HSO3)2溶液可得到Cu(HSO3)2;
故答案为: Ba(HSO3)2 。
【分析】Ⅰ.实验室通常用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫,反应物为固体和液体,反应条件为常温,则反应装置选择A,制备并收集干燥的二氧化硫,装置顺序为:发生装置→干燥装置→收集装置,即在装置A中发生反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,经浓硫酸干燥后、用向上排空气法收集二氧化硫,二氧化硫有毒,用碱石灰进行尾气吸收处理;
Ⅱ.SO2具有还原性,通入Cu(OH)2悬浊液中,Cu、Cu2O均为红色,则反应得到生成的红色固体可能为Cu或Cu2O,Cu或Cu2O可被氧气氧化成CuO。
3.【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)B
(4)加水稀释;溶液逐渐由红色变为黄色
(5)溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成
(6)向其中持续通入;溶液变橙红色
(7)强于
【知识点】氯气的实验室制法;探究铁离子和亚铁离子的转化;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知,仪器A为分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(2)图示装置为加热固体和液体制备氯气,则应为加热浓盐酸和二氧化锰固体制备氯气,反应的化学方程式为 ;
故答案为: ;
(3)A、 溶液中氢氧化钙浓度较低,吸收氯气效果较差,故A不符合题意;
B、NaOH溶液碱性较强,吸收效果较好,故B符合题意;
C、 溶液碱性较弱,吸收氯气效果较差,故C不符合题意;
故答案为:B;
(4) 猜想二认为Fe(SCN)3溶液在浓度较低时呈黄色,则取少量实验①的溶液于试管中,加水稀释,溶液逐渐由红色变为黄色,说明猜想二正确;
故答案为:加水稀释;溶液逐渐由红色变为黄色;
(5)甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是: 溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成 ;
故答案为: 溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成 ;
(6) 实验⑥中向其中持续通入N2,避免空气中的O2氧化SCN-干扰实验,无明显现象,说明猜想一不正确,实验⑧中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液,增大了SCN-的浓度,说明Fe3++3SCN- Fe(SCN)3正向移动,溶液变橙红色;
故答案为: 向其中持续通入 ;溶液变橙红色;
(7) 加入氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,而SCN-没有被氧化,说明Fe2+的还原性强于SCN-;
故答案为:强于。
【分析】(1)根据仪器构造书写仪器名称;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制得氯气;
(3)氯气为酸性气体,用碱液吸收,碱性越强,吸收效果越好;
(4) 猜想二认为Fe(SCN)3溶液在浓度较低时呈黄色,则取少量实验①的溶液于试管中,加水稀释,溶液逐渐由红色变为黄色;
(5) 溶液中已有 ;
(6) 实验⑥中向其中持续通入N2,避免空气中的O2氧化SCN-干扰实验,无明显现象,说明猜想一不正确,实验⑧中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液,增大了SCN-的浓度,说明Fe3++3SCN- Fe(SCN)3正向移动,溶液变橙红色;
(7) 加入氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,而SCN-没有被氧化。
4.【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率
(4)减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等.
(5)B;D
(6)①砖红色沉淀②由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4.
(7)配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;氯气的化学性质;氯气的实验室制法;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知,仪器a为恒压滴液漏斗;
故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)装置A中,浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、氯化锰和水,反应的离子方程式为 ;
故答案为: ;
(3)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,装置B中应盛装饱和食盐水,则装置B的作用为 除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率;
故答案为: 除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率 ;
(4) 若温度超过,会生成杂质,则为减少杂质的产生,应减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等;
故答案为:减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等;
(5)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,在A处通入未经干燥的氯气;当关闭K处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象,当打开弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,说明B处液体能够吸收水或者吸收氯气,若B为浓硫酸则可以吸收氯气中的水,若B处为氢氧化钠溶液,可吸收氯气;
故答案为:BD;
(6)①产物中有乙醛,乙醛能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀;
故答案为:砖红色沉淀;
②84消毒液中,ClO-发生水解, 由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4 ,说明 84消毒液中添加了少量 ;
故答案为: 由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4 ;
(7) 增加对照实验,证明反应生成了,则起始pH相同,实验方案和结果为: 配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80 ;
故答案为: 配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80 。
【分析】(1)根据仪器构造书写仪器名称;
(2)装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、氯化锰和水;
(3)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,装置B中为饱和食盐水;
(4) 若温度超过,会生成杂质 ;
(5)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性;
(6)乙醛具有还原性;次氯酸钠溶液中发生水解反应;
(7)利用控制变量法探究时应保证变量唯一。
5.【答案】(1)是弱酸,不能完全电离(或)
(2)产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生
(3)B;最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色;2;5;;;;
(4)0.9或0.90
(5)A;C
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)草酸为二元弱酸,部分电离;
故答案为:是弱酸,不能完全电离(或);
(2)根据题给信息可知,将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,则“熟菠菜”榨出的汁没有草酸或者草酸量较少,则实现现象为:产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生;
故答案为:产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生;
(3)实验过程中,①研磨所需仪器为研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗;②所需仪器为玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;③所需仪器为酸式滴定管、锥形瓶,则未用到的仪器为分液漏斗;
故答案为:B;
①用高锰酸钾滴定草酸,滴定结束时,溶液为浅紫色,则当最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色时,达到滴定终点;
故答案为: 最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色 ;
②高反应中,高锰酸根离子中的锰由+7价降低到+2价,草酸中的碳由+3价升高到+4价,根据化合价升降相等可知,配平后的方程式为:2+5=++,故答案为:2;5; ; ; ; ;
(4)三次实验分别消耗的标准液的体积为:25.99mL-0mL=25.99mL;30.30mL-1.56mL=28.74mL;26.23mL-0.22mL=26.01mL;其中第二次数据偏差较大,另外两次数据的平均值为26mL,则菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为;
故答案为:0.9或0.90;
(5)A、滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液,会导致标准液浓度变小,滴定时消耗的标准液的体积偏大,测定结果偏高,故A符合题意;
B、滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响标准液的消耗量,不影响结果,故B不符合题意;
C、滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡,气泡消失时滴定管内的液面下降,消耗的标准液会偏大,测定结果偏高,故C符合题意;
故答案为:AC。
【分析】(1)草酸为弱酸,部分电离;
(2)将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,则不会产生白色沉淀;
(3)根据实验步骤确定相关仪器; 最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色时,达到滴定终点;根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式;
(4)根据2+5=++计算;
(5)根据操作对消耗标准液体积的影响分析误差。
6.【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;测相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间
(2)2;0;II;III
(3)双氧水分解为放热反应,促进Fe3+水解为Fe(OH)3,使溶液颜色变深
(4)2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+;铁氰化钾(或K3[Fe(CN)6]、[Fe(CN)6]3-)
(5)SCN-(或KSCN)具有还原性,被H2O2氧化生成,使平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3逆向移动
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①锥形瓶内的反应为 2H2O22H2O+O2↑ 。反应速率的快慢可由相同时间内②收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间来反映。
(2)①根据控制变量法,应保证溶液总体积不变,则a=2,b=0。
②根据控制变量法,实验II和实验III的变量为过氧化氢的浓度,则这两个实验用于探究浓度对反应速率影响。
(3)实验II、III中溶液颜色变深的原因是:双氧水分解为放热反应,促进Fe3+水解为Fe(OH)3,使溶液颜色变深 。
(4) ①总反应方程式为2H2O22H2O+O2↑ ,第二步反应方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ,根据盖斯定律,第一步反应方程式=总反应方程式-第二步反应方程式,解得 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+ 。
②铁氰化钾溶液与Fe2+ 反应生成蓝色沉淀,故答案为铁氰化钾(或K3[Fe(CN)6]、[Fe(CN)6]3-) 。
(5)加入盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明生成,则说明 SCN-转化为发生了氧化反应,又溶液存在平衡 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3, SCN-被氧化消耗使平衡逆向进行,颜色加深。
【分析】(1)①过氧化氢溶液在Fe3+催化作用下分解为氧气和水。
②注射器内氢气的体积可反映过氧化氢分解程度,则可通过测量相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间 来体现反应速率。
(3)控制变量法要求研究的因素变化,其他因素不变。
(4)①多个基元反应(分步反应)的加和,就是总反应。
②铁氰化钾溶液与Fe2+ 发生反应:3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2,Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色沉淀。
(5)加入盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明生成,则说明 SCN-转化为发生了氧化反应,又溶液存在平衡 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3, SCN-被氧化消耗使平衡逆向进行,颜色加深。
7.【答案】(1)胶头滴管;100mL容量瓶
(2)稀硫酸
(3)
(4)粉过量不应有存在,也就不会有红色的生成
(5)
(6)B
(7)由于与形成沉淀以及与形成配合物,大大降低了产物中和的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动.
【知识点】盐类水解的应用;二价铁离子和三价铁离子的检验;配制一定物质的量浓度的溶液;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)配制100mL0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液步骤为计算、称量、溶解、洗涤、转移、定容、贴签等,需要的仪器为烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶;
故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;
(2) 水解生成氢氧化铁和硫酸,则为了防止Fe3+水解,在配置过程中可以加入少量稀硫酸;
故答案为:稀硫酸;
(3)与Cu反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)步骤1中,加入的Cu粉过量,则Fe3+被完全消耗,步骤2后的溶液中不存在Fe3+,加入KSCN不会有红色的Fe(SCN)3生成,不会变红;
故答案为: 粉过量不应有存在,也就不会有红色的生成 ;
(5)猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应,反应的离子方程式: ;
故答案为: ;
(6)试管B与猜测1的离子相同,但是现象不同,根据实验Ⅱ中试管B中的现象可以证实猜测1不成立;
故答案为:B;
(7) 的氧化性本应强于 ,结合实验Ⅲ中的现象解释 能正向发生的原因为:由于SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动;
故答案为: 由于与形成沉淀以及与形成配合物,大大降低了产物中和的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此选择所需仪器;
(2)硫酸铁水解显酸性;
(3) 与Cu反应生成硫酸亚铁和硫酸铜;
(4)铁离子遇KSCN变红;
(5)(6) 猜测1:与KSCN发生了氧化还原反应 ;
(7) 利用化学平衡移动原理解释理论不能发生而实际发生的反应。
1 / 1【备考2024年】高考化学广东卷真题变式分层精准练(第17题)
一、真题重现
1.(2023·广东)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式计算获得。
(1)盐酸浓度的测定:移取待测液,加入指示剂,用溶液滴定至终点,消耗溶液。
①上述滴定操作用到的仪器有 。
A. B. C. D.
②该盐酸浓度为 。
(2)热量的测定:取上述溶液和盐酸各进行反应,测得反应前后体系的温度值()分别为,则该过程放出的热量为 (c和分别取和,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)。
(3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应的焓变(忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。
序号 反应试剂 体系温度/
反应前 反应后
i 溶液 粉 a b
ii 粉 a c
①温度:b c(填“>”“<”或“=”)。
② (选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。
(4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应的焓变。
查阅资料:配制溶液时需加入酸。加酸的目的是 。
提出猜想:粉与溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在粉和酸的反应。
验证猜想:用试纸测得溶液的不大于1;向少量溶液中加入粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A和 (用离子方程式表示)。
实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。
教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。
优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为 。
(5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用 。
【答案】(1)AD;0.5500
(2)
(3)>;或
(4)抑制水解;;将一定量的粉加入一定浓度的溶液中反应,测量反应热,计算得到反应的焓变;根据(3)中实验计算得到反应的焓变;根据盖斯定律计算得到反应的焓变为
(5)燃料燃烧(或铝热反应焊接铁轨等)
【知识点】盖斯定律及其应用;配制一定物质的量浓度的溶液;中和热的测定;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)①用NaOH溶液滴定盐酸的浓度,需用碱式滴定管盛装标准NaOH溶液,用锥形瓶盛装待测盐酸溶液,因此所需的仪器有锥形瓶、碱式滴定管。
②滴定过程中发生反应的化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O,因此该盐酸的浓度。
(2)混合后所得溶液的质量m=(50mL+50mL)×1.0g·mL-1=100g;反应前后温度的变化量ΔT=(T1-T0)℃。所以反应过程中放出的热量Q=cmΔT=4.18×100×(T1-T0)=418(T1-T0)J。
(3)①由于该反应为放热反应,因此反应后溶液的温度身高,故b>c。
②实验ⅰ中,n(CuSO4)=c×V=0.20mol·L-1×0.L=0.02mol。所以实验ⅰ中0.02molCuSO4完全反应,反应过程中放出热量Q=4.18×100×(b-a)×10-3kJ=0.418(b-a)kJ。所以该反应的反应热。
实验ⅱ中,则0.01molFe完全反应,反应过程中放出的热量Q=4.18×100×(c-a)×10-3kJ=0.418(c-a)kJ。所以该反应的反应热。
(4)查阅资料:Fe2SO4溶液中存在Fe3+的水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,配制Fe2(SO4)3溶液时,加入酸,可增大溶液中c(H+),从而抑制Fe3+的水解。
验证猜想:加入铁粉后Fe3+与Fe反应生成Fe2+,使得溶液由黄色变为浅绿色,因此溶液颜色变浅。同时有气泡冒出,是由于溶液中Fe3+水解,使得溶液显酸性,Fe与H+反应生成H2,该反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑。
优化设计:Fe与Fe2(SO4)3溶液反应的过程中,同时存在Fe与H+的反应,因此无法直接测定Fe与Fe2(SO4)3反应的反应,此时可结合盖斯定律,通过测定反应Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的反应热,从而计算反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4的反应热。因此实验方案为:将一定量的Cu加入一定浓度的Fe2(SO4)3溶液中,完全反应后测量反应热,得到反应Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4的焓变ΔH1;根据(3)中实验计算得到反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu的焓变ΔH2。根据盖斯定律计算得到反应Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4的焓变ΔH=ΔH1+ΔH2。
(5)应用化学能转化为让热能,生活中可利用燃料燃烧放出的热量进行加热。
【分析】(1)①根据酸碱中和滴定确定所需的仪器。
②根据公式c1V1=c2V2进行计算。
(2)根据公式Q=cmΔt计算反应放出的热量。
(3)①Fe与CuSO4溶液的反应为放热反应,因此反应后溶液的温度升高。
②根据公式Q=cmΔt计算反应放出的热量,进行计算Fe或CuSO4完全反应时放出的热量。
(4)Fe3+易水解,加酸可抑制Fe3+的水解。
加入铁粉后,有气泡冒出,说明反应生成H2。
根据盖斯定律通过反应“Cu+Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4”和反应“Fe+CuSO4=FeSO4+Cu”的反应热,从而计算反应“Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4”的反应热。
(5)化学能转化为热能,可应用于生活中燃料燃烧。
二、基础巩固
2.(2023高三上·广州月考)实验室制备SO2并探究其性质的方案如下,回答下列问题
(1)Ⅰ.制备SO2(部分固定装置略)
制备SO2可以选择的发生装置为 (填大写字母)。
(2)选用如图装置制备并收集一瓶干燥的SO2,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,填小写字母)。
(3)Ⅱ.探究SO2与Cu(OH)2悬浊液的反应
查阅资料:SO2在酸性条件下还原性较差,碱性条件下较强。
实验步骤:i.配制Cu(OH)2悬浊液:往NaOH溶液中加入CuSO4溶液可得到Cu(OH)2悬浊液。
ⅱ.将SO2通入Cu(OH)2悬浊液中(实验装置如图F)。
实验现象:F中出现少量红色固体,稍后,溶液呈绿色,与CuSO4溶液、CuCl2溶液的
颜色有明显不同。
配制Cu(OH)2悬浊液时,要保证 溶液过量。(填“NaOH”或“CuSO4”)
(4)为确定红色固体成分,进行如图实验:
①根据上述实验可得结论:该红色固体为 。
②产生红色固体的原因是 (用离子方程式表示)。
(5)为探究F中溶液呈绿色而不是蓝色的原因,实验如下:
ⅱ.取少量F中滤液,加入少量稀盐酸,产生无色刺激性气味的气体,得到澄清的蓝
色溶液。再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀。
①实验i的目的是 。
②溶液显绿色的原因可能是溶液中含有较多Cu (HSO3)2。小组同学通过进一步实验确认了这种可能性,在少量1mol·L-1的CuSO4溶液中加入 (填化学式),得到绿色溶液。
【答案】(1)A
(2)g→h→d→c→e(f)
(3)NaOH
(4)Cu(或铜);SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O
(5)排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性;Ba(HSO3)2
【知识点】二氧化硫的性质;探究物质的组成或测量物质的含量;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由分析可知,选择装置A制备二氧化硫;
故答案为:A;
(2)由分析可知,装置顺序为:发生装置→干燥装置→收集装置,即在装置A中生成二氧化硫,用浓硫酸干燥二氧化硫,二氧化硫密度大于空气,用向上排空气法收集二氧化硫,二氧化硫Wie空气污染物,需要用碱石灰进行尾气吸收处理,则其连接顺序为:发生装置→g→h→d→c→e(f);
故答案为:g→h→d→c→e(f);
(3)根据题干信息,SO2在酸性条件下还原性较差,碱性条件下较强,则配制Cu(OH)2悬浊液时,要保证NaOH溶液过量;
故答案为:NaOH;
(4)①SO2具有还原性,则Cu(OH)2被还原为Cu或Cu2O,红色固体质量为1.6g,在氧气流中煅烧生成黑色固体,该固体为CuO,质量为2.0g,根据原子守恒有CuO~Cu,n(Cu)=n(CuO)==0.025mol,m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g,则红色物质中只有Cu元素,Cu(OH)2被还原为Cu;
故答案为:Cu(或铜);
②SO2在碱性条件下将Cu(OH)2还原为Cu,根据化合价变化规律可知,SO2被氧化为SO,则反应的离子方程式为SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O;
故答案为: SO2+Cu(OH)2+2OH-=Cu++2H2O ;
(5)①实验i是空白对照实验,可排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性,故答案为: 排除溶解的SO2、H2SO3导致溶液显绿色的可能性 ;
②SO2是酸性氧化物,能与碱反应,SO2通入Cu(OH)2悬浊液中可能发生反应2SO2+Cu(OH)2=Cu(HSO3)2,则溶液显绿色的原因是溶液中含有较多Cu(HSO3)2,向等浓度的CuSO4溶液中加入少量的Ba(HSO3)2溶液可得到Cu(HSO3)2;
故答案为: Ba(HSO3)2 。
【分析】Ⅰ.实验室通常用浓硫酸和亚硫酸钠固体反应制备二氧化硫,反应物为固体和液体,反应条件为常温,则反应装置选择A,制备并收集干燥的二氧化硫,装置顺序为:发生装置→干燥装置→收集装置,即在装置A中发生反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,经浓硫酸干燥后、用向上排空气法收集二氧化硫,二氧化硫有毒,用碱石灰进行尾气吸收处理;
Ⅱ.SO2具有还原性,通入Cu(OH)2悬浊液中,Cu、Cu2O均为红色,则反应得到生成的红色固体可能为Cu或Cu2O,Cu或Cu2O可被氧气氧化成CuO。
三、能力提升
3.(2024高三上·龙岗期末)某化学兴趣小组探究和的化学性质。
(1)Ⅰ.实验准备:饱和氯水的制备
图中仪器的名称为 。
(2)实验室使用右图装置制取氯气的化学方程式为: 。
(3)实验室最适合用于处理多余氯气的是____(填字母)。
A.溶液 B.溶液 C.溶液
(4)Ⅱ.实验探究
①取溶液于试管中,滴加3滴溶液,溶液变红色;
②取溶液于试管中,先滴加3滴溶液,振荡,溶液无现象,再滴加3滴饱和氯水,溶液变黄色。
【发现问题】小组成员针对实验②中溶液未变红色,而呈现黄色的现象展开了探究。
【查阅文献】
i.能将氧化成,硫氰常温下为黄色液体,易挥发,可与水发生反应:;
ii.,为无色配合物。
【提出猜想】猜想一 被氯水氧化成,使溶液呈黄色;
猜想二 加入氯水后部分被氧化为,(红色),但由于存在反应:,实验②生成的浓度比实验①的小,溶液在浓度较低时呈黄色。
【验证猜想】为验证猜想,小组成员设计了以下实验,请补充表格中的操作及现象
实验序号 实验操作 现象 实验结论
③ 取少量实验①的溶液于试管中, 猜想二正确
④ 取少量实验②的溶液于试管中,滴加3滴饱和溶液 溶液变浑浊 猜想一也正确
(5)【提出质疑】甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是 。
(6)【再次探究】小组成员进行进一步探究,请完成表格中的实验操作及现象
实验序号 实验操作 现象
⑤ 滴加3滴蒸馏水 无明显现象
⑥ 滴加3滴饱和氯水 无明显现象
⑦ 溶液变橙红色
⑧ 滴加3滴溶液
得出结论 i.由实验⑥的现象可以判断:猜想一不正确, ii.结合实验⑤⑦⑧的现象可以判断:猜想二正确。
(7)【得出结论】由实验结论可以判断:本实验条件下还原性强弱: (填“强于”“弱于”或“等于”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)B
(4)加水稀释;溶液逐渐由红色变为黄色
(5)溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成
(6)向其中持续通入;溶液变橙红色
(7)强于
【知识点】氯气的实验室制法;探究铁离子和亚铁离子的转化;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知,仪器A为分液漏斗;
故答案为:分液漏斗;
(2)图示装置为加热固体和液体制备氯气,则应为加热浓盐酸和二氧化锰固体制备氯气,反应的化学方程式为 ;
故答案为: ;
(3)A、 溶液中氢氧化钙浓度较低,吸收氯气效果较差,故A不符合题意;
B、NaOH溶液碱性较强,吸收效果较好,故B符合题意;
C、 溶液碱性较弱,吸收氯气效果较差,故C不符合题意;
故答案为:B;
(4) 猜想二认为Fe(SCN)3溶液在浓度较低时呈黄色,则取少量实验①的溶液于试管中,加水稀释,溶液逐渐由红色变为黄色,说明猜想二正确;
故答案为:加水稀释;溶液逐渐由红色变为黄色;
(5)甲同学提出,实验④并不能证明猜想一正确,理由是: 溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成 ;
故答案为: 溶液中已有,因此无法通过存在说明有生成 ;
(6) 实验⑥中向其中持续通入N2,避免空气中的O2氧化SCN-干扰实验,无明显现象,说明猜想一不正确,实验⑧中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液,增大了SCN-的浓度,说明Fe3++3SCN- Fe(SCN)3正向移动,溶液变橙红色;
故答案为: 向其中持续通入 ;溶液变橙红色;
(7) 加入氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,而SCN-没有被氧化,说明Fe2+的还原性强于SCN-;
故答案为:强于。
【分析】(1)根据仪器构造书写仪器名称;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应制得氯气;
(3)氯气为酸性气体,用碱液吸收,碱性越强,吸收效果越好;
(4) 猜想二认为Fe(SCN)3溶液在浓度较低时呈黄色,则取少量实验①的溶液于试管中,加水稀释,溶液逐渐由红色变为黄色;
(5) 溶液中已有 ;
(6) 实验⑥中向其中持续通入N2,避免空气中的O2氧化SCN-干扰实验,无明显现象,说明猜想一不正确,实验⑧中滴加3滴0.1mol/LKSCN溶液,增大了SCN-的浓度,说明Fe3++3SCN- Fe(SCN)3正向移动,溶液变橙红色;
(7) 加入氯水后Fe2+被氧化为Fe3+,而SCN-没有被氧化。
4.(2023高三上·顺德月考)某实验小组根据以下装置制备84消毒液,并探究84消毒液的性质.
已知:,若温度超过,会生成杂质.
回答下列问题:
(1)Ⅰ.84消毒液的制备
仪器a的名称为 .
(2)装置A中反应的离子方程式为 .
(3)装置B的作用是 (任写一个即可).
(4)制备溶液时,为减少杂质的产生,应采取的措施是 (写两条).
(5)为探究性质,设计如右图所示装置,在A处通入未经于燥的氯气.当关闭K处弹簧夹时,C处红布条看不到明显现象;当打开K处的弹簧夹后,C处红布条逐渐褪色.则B瓶内液体可能是____.
A.饱和溶液 B.溶液
C. D.浓硫酸
(6)Ⅱ.探究84消毒液的性质
84消毒液和医用酒精均为重要的消毒剂且二者不能混用,某小组对84消毒液与医用酒精的反应产物进行了探究.
【提出假设】医用酒精中的被氧化为
【实验方案】实验方案及现象如下:
实验操作 取样检测时间点 实验现象
常温下将医用酒精和84消毒液混合,在不同反应时间点,分别取反应后的溶液滴加到新制氢氧化铜悬浊液中加热 ①
橙黄色沉淀
黑色沉淀
【实验结论1】产物中有乙醛,且乙醛会被转化为其它物质.补充①的实验现象: .
【查阅资料】混合体系中可能发生以下反应:
(卤化反应)
【实验设计】取2份84消毒液,缓慢滴加医用酒精或蒸馏水各,通过测定过程中变化判断是否发生卤化反应(忽略过程中的热效应对的影响).实验结果如图.
【实验结论2】数据表明,反应过程中增大,说明乙醛发生了卤化反应.
【查阅资料】某同学查阅资料后认为结论2不严谨,原因是工业上为了稳定,在84消毒液中添加了少量,且由于乙醇的“锁水”效应也会使增大(提示:乙醇与不反应).
【数据分析】②已知上述实验:84消毒液中.
通过计算证明84消毒液中添加了少量,写出计算过程.
(7)【优化实验】③该同学增加了对照实验,证明反应生成了.请简述方案和结果: .
【实验总结】医用酒精中的乙醇能被84消毒液氧化为乙醛,乙醛能进一步发生卤化反应.
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)
(3)除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率
(4)减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等.
(5)B;D
(6)①砖红色沉淀②由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4.
(7)配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;氯气的化学性质;氯气的实验室制法;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)根据仪器构造可知,仪器a为恒压滴液漏斗;
故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)装置A中,浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、氯化锰和水,反应的离子方程式为 ;
故答案为: ;
(3)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,装置B中应盛装饱和食盐水,则装置B的作用为 除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率;
故答案为: 除去中的气体、平衡装置内的压强、控制通入速率 ;
(4) 若温度超过,会生成杂质,则为减少杂质的产生,应减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等;
故答案为:减小浓盐酸的滴加速率、采用冰水浴给C装置降温、搅拌等;
(5)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,在A处通入未经干燥的氯气;当关闭K处的弹簧夹时,C处的红布条看不到明显现象,当打开弹簧夹后,C处的红布条逐渐褪色,说明B处液体能够吸收水或者吸收氯气,若B为浓硫酸则可以吸收氯气中的水,若B处为氢氧化钠溶液,可吸收氯气;
故答案为:BD;
(6)①产物中有乙醛,乙醛能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀;
故答案为:砖红色沉淀;
②84消毒液中,ClO-发生水解, 由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4 ,说明 84消毒液中添加了少量 ;
故答案为: 由此推测,84消毒液的应约为10.5,而实验测得初始值为12.4 ;
(7) 增加对照实验,证明反应生成了,则起始pH相同,实验方案和结果为: 配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80 ;
故答案为: 配制的氢氧化钠溶液,取氢氧化钠溶液,缓慢滴加医用酒精,测内变化值小于0.4或测时小于12.80 。
【分析】(1)根据仪器构造书写仪器名称;
(2)装置A中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气、氯化锰和水;
(3)浓盐酸易挥发,制备的氯气中含有HCl杂质,装置B中为饱和食盐水;
(4) 若温度超过,会生成杂质 ;
(5)干燥的氯气不具有漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性;
(6)乙醛具有还原性;次氯酸钠溶液中发生水解反应;
(7)利用控制变量法探究时应保证变量唯一。
四、模拟演练
5.(2024高三上·罗湖期末)菠菜中含有丰富的草酸()和草酸盐,人体内的钙离子易与草酸结合形成草酸钙,某学习小组对此展开了实验探究。
(1)Ⅰ.学习小组查阅资料发现不同的烹饪方式对菠菜中草酸的含量有所影响。
常温下,甲同学用pH计测得的溶液的pH为1.49,解释的溶液pH不为1的原因 。
(2)乙同学查到:将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸。
实验装置图 实验序号 实验试剂a 实验现象
① 草酸溶液 产生白色沉淀
② 2mL“生菠菜”榨出的汁 产生白色沉淀
③ 2mL“熟菠菜”榨出的汁
(3)Ⅱ.学习小组欲进一步检测菠菜中草酸和草酸盐的含量,主要操作包括:
①称取650g菠菜样品研磨成汁,用稀硫酸浸泡后取澄清溶液(假设草酸和草酸盐全部浸出);②将步骤①中的澄清溶液定容,得到250mL待测液;③移取25.00mL待测液,用的酸性溶液滴定。
上述操作中,不需要的仪器有 。(填序号)
①达到滴定终点的现象依据是 。
②滴定时: +
(4)平行实验3次,分别记录有关数据于下表:
滴定次数 草酸溶液体积/mL 标准液体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 25.00 0.00 25.99
第二次 25.00 1.56 30.30
第三次 25.00 0.22 26.23
计算:菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为 %(均以草酸计)。
(5)下列操作中可能使测定结果偏高的是____(填字母)。
A.滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡
【答案】(1)是弱酸,不能完全电离(或)
(2)产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生
(3)B;最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色;2;5;;;;
(4)0.9或0.90
(5)A;C
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;中和滴定;探究物质的组成或测量物质的含量;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)草酸为二元弱酸,部分电离;
故答案为:是弱酸,不能完全电离(或);
(2)根据题给信息可知,将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,则“熟菠菜”榨出的汁没有草酸或者草酸量较少,则实现现象为:产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生;
故答案为:产生少量白色沉淀或无白色沉淀产生;
(3)实验过程中,①研磨所需仪器为研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗;②所需仪器为玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;③所需仪器为酸式滴定管、锥形瓶,则未用到的仪器为分液漏斗;
故答案为:B;
①用高锰酸钾滴定草酸,滴定结束时,溶液为浅紫色,则当最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色时,达到滴定终点;
故答案为: 最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色 ;
②高反应中,高锰酸根离子中的锰由+7价降低到+2价,草酸中的碳由+3价升高到+4价,根据化合价升降相等可知,配平后的方程式为:2+5=++,故答案为:2;5; ; ; ; ;
(4)三次实验分别消耗的标准液的体积为:25.99mL-0mL=25.99mL;30.30mL-1.56mL=28.74mL;26.23mL-0.22mL=26.01mL;其中第二次数据偏差较大,另外两次数据的平均值为26mL,则菠菜样品中草酸和草酸盐的总含量为;
故答案为:0.9或0.90;
(5)A、滴定管未用标准液润洗就直接注入标准液,会导致标准液浓度变小,滴定时消耗的标准液的体积偏大,测定结果偏高,故A符合题意;
B、滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,不影响标准液的消耗量,不影响结果,故B不符合题意;
C、滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定结束后没有气泡,气泡消失时滴定管内的液面下降,消耗的标准液会偏大,测定结果偏高,故C符合题意;
故答案为:AC。
【分析】(1)草酸为弱酸,部分电离;
(2)将菠菜进行水煮后可除去其中大部分草酸,则不会产生白色沉淀;
(3)根据实验步骤确定相关仪器; 最后半滴标准液滴入时,溶液变为浅紫色且半分钟内不褪色时,达到滴定终点;根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式;
(4)根据2+5=++计算;
(5)根据操作对消耗标准液体积的影响分析误差。
6.(2023·江门模拟)H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。某研究性学习小组设计如图所示实验装置,探究影响H2O2分解反应速率的因素。
(1)①写出锥形瓶中反应的化学方程式 。
②设计实验方案:在不同条件下,测定 。(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)
(2)探究影响H2O2分解反应速率的因素实验方案如下表所示,先向锥形瓶中加入质量分数为10%H2O2,再依次通过分液漏斗向锥形瓶中加入一定量的蒸馏水和FeCl3溶液,请回答问题:
实验序号 10%H2O2/mL 蒸馏水/mL 0.2mol·LFeCl3溶液/mL 现象
I 10 a 0 无明显变化
II 10 b 2 锥形瓶变热,溶液迅速变红棕色,并有较多气泡产生;2min时,反应变缓,溶液颜色明显变浅
III 5 5 2 锥形瓶变热,溶液变棕色,开始5s后产生较少的气泡;2min时,反应速度加快
①表格中a= ,b= 。
②通过实验 和 (填写序号)探究浓度对反应速率影响。
(3)实验II、III中溶液颜色变深的原因是 。
(4)已知FeCl3溶液对H2O2的催化分解分为反应i和反应ii两步进行:已知反应ii的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
①反应i离子方程式为 。
②某同学设计实验证明催化过程中有Fe2+产生:取2mLH2O2溶液于试管中,向试管中滴加2滴FeCl3溶液,再滴加2滴 溶液,产生蓝色沉淀。
(5)向实验II中反应后的溶液滴加KSCN溶液,溶液变红色,2min后溶液红色褪去;继续滴加KSCN溶液,溶液又变红色,一段时间后又褪色;此时再向溶液中滴加盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀。请分析溶液红色褪去的原因 。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;测相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间
(2)2;0;II;III
(3)双氧水分解为放热反应,促进Fe3+水解为Fe(OH)3,使溶液颜色变深
(4)2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+;铁氰化钾(或K3[Fe(CN)6]、[Fe(CN)6]3-)
(5)SCN-(或KSCN)具有还原性,被H2O2氧化生成,使平衡Fe3++3SCN- Fe(SCN)3逆向移动
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;二价铁离子和三价铁离子的检验;探究影响化学反应速率的因素;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)①锥形瓶内的反应为 2H2O22H2O+O2↑ 。反应速率的快慢可由相同时间内②收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间来反映。
(2)①根据控制变量法,应保证溶液总体积不变,则a=2,b=0。
②根据控制变量法,实验II和实验III的变量为过氧化氢的浓度,则这两个实验用于探究浓度对反应速率影响。
(3)实验II、III中溶液颜色变深的原因是:双氧水分解为放热反应,促进Fe3+水解为Fe(OH)3,使溶液颜色变深 。
(4) ①总反应方程式为2H2O22H2O+O2↑ ,第二步反应方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O ,根据盖斯定律,第一步反应方程式=总反应方程式-第二步反应方程式,解得 2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+ 。
②铁氰化钾溶液与Fe2+ 反应生成蓝色沉淀,故答案为铁氰化钾(或K3[Fe(CN)6]、[Fe(CN)6]3-) 。
(5)加入盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明生成,则说明 SCN-转化为发生了氧化反应,又溶液存在平衡 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3, SCN-被氧化消耗使平衡逆向进行,颜色加深。
【分析】(1)①过氧化氢溶液在Fe3+催化作用下分解为氧气和水。
②注射器内氢气的体积可反映过氧化氢分解程度,则可通过测量相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积气体所需时间 来体现反应速率。
(3)控制变量法要求研究的因素变化,其他因素不变。
(4)①多个基元反应(分步反应)的加和,就是总反应。
②铁氰化钾溶液与Fe2+ 发生反应:3Fe2+ + 2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2,Fe3[Fe(CN)6]2是蓝色沉淀。
(5)加入盐酸酸化后的BaCl2溶液,产生白色沉淀,证明生成,则说明 SCN-转化为发生了氧化反应,又溶液存在平衡 Fe3++3SCN- Fe(SCN)3, SCN-被氧化消耗使平衡逆向进行,颜色加深。
7.(2024高三上·湛江月考)实验题.
(1)Ⅰ.配制溶液.
该实验需要用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、 、 .
(2)为了防止水解,在配置过程中可以加入少量 .
(3)Ⅱ.探究与Cu的反应.
原理预测:
请写出与Cu的反应的离子方程式: .
(4)开展实验并观察现象:
某实验小组在进行与Cu的反应时观察到了异常现象,决定对其进行进一步的探究.
实验Ⅰ:
提出问题:
实验前,小组同学预测步骤2后溶液不会变为红色,原因是 .
查阅文献:i.CuSCN为难溶于水的白色固体;
ii.被称为拟卤素离子,性质与卤素离子相似.
提出猜想:经过实验测定白色固体为CuSCN,查阅资料后小组同学猜测CuSCN的生成有如下两种可能.
猜测1:与KSCN发生了氧化还原反应.
猜测2:亚铁离子将其还原,.
(5)猜测1的离子方程式为 .
设计实验:
实验序号 对比实验及试剂 实验步骤 实验现象
II A试管溶液 加入KSCN溶液 开始时溶液的上方变为红色,一段时间后红色向下蔓延,最后充满整支试管
B试管溶液 加入KSCN溶液 溶液变成绿色
II C试管溶液 加入,溶液 溶液变为淡蓝色
再加KSCN溶液 溶液的上层变为红色,有白色沉淀产生,一段时间后整支试管溶液呈深红色
得出结论:
(6)实验Ⅱ中试管 (填字母)中的现象可以证实猜测1不成立.
(7)的氧化性本应强于,结合实验Ⅲ中的现象解释能正向发生的原因: .
【答案】(1)胶头滴管;100mL容量瓶
(2)稀硫酸
(3)
(4)粉过量不应有存在,也就不会有红色的生成
(5)
(6)B
(7)由于与形成沉淀以及与形成配合物,大大降低了产物中和的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动.
【知识点】盐类水解的应用;二价铁离子和三价铁离子的检验;配制一定物质的量浓度的溶液;性质实验方案的设计
【解析】【解答】(1)配制100mL0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液步骤为计算、称量、溶解、洗涤、转移、定容、贴签等,需要的仪器为烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶;
故答案为:胶头滴管;100mL容量瓶;
(2) 水解生成氢氧化铁和硫酸,则为了防止Fe3+水解,在配置过程中可以加入少量稀硫酸;
故答案为:稀硫酸;
(3)与Cu反应生成硫酸亚铁和硫酸铜,反应的离子方程式为,故答案为:;
(4)步骤1中,加入的Cu粉过量,则Fe3+被完全消耗,步骤2后的溶液中不存在Fe3+,加入KSCN不会有红色的Fe(SCN)3生成,不会变红;
故答案为: 粉过量不应有存在,也就不会有红色的生成 ;
(5)猜测1:Cu2+与KSCN发生了氧化还原反应,反应的离子方程式: ;
故答案为: ;
(6)试管B与猜测1的离子相同,但是现象不同,根据实验Ⅱ中试管B中的现象可以证实猜测1不成立;
故答案为:B;
(7) 的氧化性本应强于 ,结合实验Ⅲ中的现象解释 能正向发生的原因为:由于SCN-与Cu+形成沉淀以及SCN-与Fe3+形成配合物,大大降低了产物中Cu+和Fe3+的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动;
故答案为: 由于与形成沉淀以及与形成配合物,大大降低了产物中和的浓度,使得该反应的平衡得以正向移动。
【分析】(1)配制一定浓度的溶液的步骤为:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,据此选择所需仪器;
(2)硫酸铁水解显酸性;
(3) 与Cu反应生成硫酸亚铁和硫酸铜;
(4)铁离子遇KSCN变红;
(5)(6) 猜测1:与KSCN发生了氧化还原反应 ;
(7) 利用化学平衡移动原理解释理论不能发生而实际发生的反应。
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