2024届高考一轮复习化学教案(人教版):以性质为主的探究类综合实验

时间:23-05-07 网友

2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强,可将Fe2+氧化。

word/media/image6.png

回答下列问题:

(1)由AgNO3固体配制0.1 mol·L-1的AgNO3溶液50 mL,下列仪器中不需要使用的有 (填名称),配制好的溶液应转移到 (填试剂瓶的名称)中保存。

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(2)步骤1的实验现象是 ;步骤2无明显现象;步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀, 。由此可知,步骤3反应的离子方程式为 。

(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,学习小组在上述实验基础上进行补充实验:分别取少量的 和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中,向两支试管中加入过量的 ,观察到的现象为 。

答案 (1)蒸馏烧瓶、分液漏斗 棕色细口瓶

(2)溶液变蓝 溶液蓝色褪去 I2+2Fe2++2Ag+===2AgI↓+2Fe3+ (3)步骤2中的溶液 NaOH溶液 试管a中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色,试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀

解析 (3)由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子,要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可,由实验知,步骤2溶液中有碘与淀粉混合液和亚铁离子,步骤3中加入了过量的硝酸银溶液,则上层清液中银离子与铁离子共存。

类型二 反应产物、反应机理的探究

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1.解答产物确定题的思路分析

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。

第一类

常见的熟悉物质

要注意物质的特殊性质,比如颜色、状态、气味、溶解性等物理性质,或能与哪些物质反应生成特殊的沉淀、气体等化学性质

第二类

能类比迁移的陌生物质

虽然平时接触不多,但其某种组成成分、结构成分(如离子、原子团、官能团等)必然学过,则可以考虑与其结构相似的物质的性质,进而推断其具体组成

2.寻求反应机理类探究性实验解题流程

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3.文字表述题的各种答题规范

(1)沉淀洗涤是否完全的检验答题模板

取少许最后一次洗涤液,滴入少量……溶液(试剂),若……(现象),表示已经洗涤完全。

解答此类题目要注意四个得分点:取样+试剂+现象+结论。

取样

要取“少许最后一次”洗涤液

试剂

选择合理的试剂

现象

须有明显的现象描述

结论

根据现象得出结论

(2)实验操作的原因、目的、作用的答题要点

答题要素

明确实验目的:做什么

明确操作目的:为什么这样做

明确结论:这样做会有什么结果?理由是什么

得分点及关键词

操作:怎么“做”,为什么这样“做”

作用:须有明确的结论、判断、理由

(3)实验现象的准确、全面描述

答题要素

现象描述要全面:看到的、听到的、触摸到的、闻到的

现象描述要准确:如A试管中……B处有……

按“现象+结论”格式描述,忌现象结论不分、由理论推现象、指出具体生成物的名称

得分点及关键词

溶液中:颜色由……变成……,液面上升或下降(形成液面差),溶液变浑浊,生成(产生)……沉淀,溶液发生倒吸,产生大量气泡(或有气体从溶液中逸出),有液体溢出等

固体:表面产生大量气泡,逐渐溶解,体积逐渐变小,颜色由……变成……等

气体:生成……色(味)气体,气体由……色变成……色,先变……后……(加深、变浅、褪色)等

(4)试剂的作用的答题模板

答题要素

试剂的作用是什么?要达到的目的是什么

得分点及关键词

作用类:“除去”“防止”“抑制”“使……”等,回答要准确

作用—目的类:“作用”是“……”,“目的”是“……”,回答要准确全面

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(3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。

提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。

设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定pH,记录数据。

序号

V(HAc)/mL

V(NaAc)/mL

V(H2O)/mL

n(NaAc) ∶n(HAc)

pH

40.00

/

/

0

2.86

4.00

/

36.00

0

3.36

4.00

a

b

3∶4

4.53

4.00

4.00

32.00

1∶1

4.65

①根据表中信息,补充数据:a= ,b= 。

②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc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Ac-浓度,HAc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746801a38e4e505598a9bb503c701d64.png的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。

查阅资料获悉:一定条件下,按746801a38e4e505598a9bb503c701d64.png=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。

对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76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HAc溶液的浓度再验证。

①移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为 mol·L-1。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HAc溶液和0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc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0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。

移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1 mL

,测得溶液的pH为4.76

实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。

(6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途: 。

答案 (1)5.0 (2)C (3)①3.00 33.00

②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1

(4)①0.110 4 word/media/image16.png

(5)向滴定后的混合液中加入20 mL HAc溶液

(6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)

解析 (1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250×10-3 L×0.1 mol·L-1=V×   5 mol·L-1,解得V=5×10-3 L=5.0 mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,故A错误;定容时,视线、溶液凹液面和刻度线应“三线相切”,不能仰视或俯视,且胶头滴管不能插入到容量瓶中,故B错误;向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶瓶口,故C正确;定容完成后,盖上瓶塞,左手食指抵住瓶塞,右手扶住容量瓶底部,将容量瓶反复上下颠倒,摇匀,故D错误。(3)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00 mL,因此V(NaAc)=  3.00 mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液总体积为40.00 mL,因此V(H2O)=40.00 mL-  4.00 mL-3.00 mL=33.00 mL,即b=33.00。②实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86,实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的d7b4c0404f20a6cfaf763fe96c30c1c7.png,稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36<3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动。(4)①滴定过程中发生反应:HAc+NaOH===NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08 mL×0.100 0 mol·L-1=20.00 mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.110 4 mol·L-1。滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=076e093205de8ce5ab8828e82daf5f71.png≈d4ed5065e979d53b2ff8e1b528097469.png mol·L-1=10-2.88 mol·L-1,溶液的pH=2.88,当V(NaOH)=11.04 mL时,n(NaAc)=n(HAc),溶液的pH=4.76,当V(NaOH)=22.08 mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性,当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近   0.1 mol·L-1,溶液pH接近13,因此滴定曲线如图:

word/media/image17.png。

(5)向20.00 mL HAc溶液中加入V1 mL NaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当3b746bc3cdf3736140a3825e1ff33de2.png=1时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此可再向溶液中加入20.00 mL HAc溶液,使溶液中n(NaAc)=n(HAc)。

3.(2021·北京,16)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0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L-1 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0.010 0 mol·L-1Fe2(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: 。

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