高考化学知识要点回顾课题六教师版.docx
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高考化学知识要点回顾课题六教师版
高中化学知识要点回顾课题二、
根据化学实验的目的和要求,能做到:
1.设计实验方案。
2.正确选用实验装置。
3.掌握控制实验条件的方法。
4.预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论。
5.评价或改进实验方案。
6.以上各部分的知识与技能的综合应用。
无机物质制备实验探究
真题对接:
(2018·全国卷Ⅰ)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是________。
仪器a的名称是________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。
打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_____________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是_______________________________。
(3)打开K3,关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d,其原因是_______________;
d中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点___________________________________________。
[答案与评分标准]
(1)去除水中溶解氧(2分,合理即可) 分液(或滴液)漏斗(2分,答“漏斗”“长颈漏斗”均不给分)
(2)①Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+(2分,不配平或写化学方程式均不给分)
②排除c中空气(2分,排空也给分)
(3)c中产生H2使压强大于大气压(2分,或c中压强大于d中压强,给1分) 冷却(1分,“冰浴”或“降温”也给分) 过滤(1分)
(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触(2分,答“生成的醋酸亚铬与空气接触被氧化”或“d中的空气接触醋酸亚铬”也给分)
上述真题体现的化学核心素养有:
(1)证据推理与模型认知。
(2)科学探究与创新意识。
(3)科学精神与社会责任。
命题角度主要有:
(1)主要仪器的名称与过程中某操作的目的。
(2)离子方程式书写与排空防氧作用。
(3)利用气压排液原理与物质的分离操作。
(4)制备的物质性质变化评价装置。
1.物质制备实验探究的思维模板
2.有气体参与的制备实验的注意事项
(1)操作顺序问题
与气体有关的实验操作顺序:
装置选择与连接→气密性检查→装入固体药品→加液体药品→按程序实验→拆卸仪器。
(2)加热操作的要求
①使用可燃性气体(如H2、CO、CH4等),先用原料气赶走系统内的空气,再点燃酒精灯加热,以防止爆炸。
②制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验),反应结束时,应先熄灭酒精灯,继续通原料气至试管冷却。
(3)尾气处理的方法
有毒气体常采用溶液(或固体)吸收或将之点燃的方法,不能直接排放。
(4)特殊实验装置
①制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等),往往在装置的末端再接一个干燥装置,以防止空气中水蒸气的进入。
②用液体吸收气体,若气体溶解度较大,要加防倒吸装置。
③若制备物质易被空气中氧气氧化,应加排空气装置。
(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)制备的物质若为液态且易挥发时,应将收集装置置于冷水浴中。
练习1、(2019·全国卷Ⅰ,27)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。
为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是___________________________________。
(2)步骤②需要加热的目的是______________________,温度保持80~95℃,采用的合适加热方式是____________________。
铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的H2O2,理由是______________________________________。
分批加入H2O2,同时为了_____________________________________________,
溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有_____________________________________________,
经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。
硫酸铁铵晶体的化学式为______________________________。
答案
(1)碱煮水洗
(2)加快反应 热水浴 C
(3)将Fe2+全部氧化为Fe3+;不引入杂质 防止Fe3+水解
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)
(5)NH4Fe(SO4)2·12H2O
练习2、工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)(II)
S(s)+Na2SO3(aq)
Na2S2O3(aq)(III)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若,则整个装置气密性良好。
装置D的作用是。
装置E中为溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择。
a.蒸馏水b.饱和Na2SO3溶液c.饱和NaHSO3溶液d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是。
已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是。
反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有。
a.烧杯b.蒸发皿c.试管d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。
利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:
。
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:
S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【答案】
(1)液注高度保持不变;防止倒吸;NaOH
(2)2:
1
(3)c;控制滴加硫酸的速度;溶液变澄清(或浑浊消失);a、d
(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。
物质性质实验探究
真题对接:
(2018·全国卷Ⅱ,节选)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为_____________________________________________________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按如图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是__________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有________、________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_________________________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是_____________________________________________________________________________。
[答案与评分标准]
(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]===Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4(2分,不配平不得分)
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置(2分,少一要点扣1分)
②CO2 CO(每空1分,共2分)
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气(2分,合理即得2分)
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3(2分,要点不全不得分)
上述真题体现的化学核心素养主要有:
(1)宏观辨识与变化观念。
(2)证据推理与模型认知。
(3)科学探究与创新意识。
命题角度主要有:
(1)化学方程式书写。
(2)通“惰气”排空防空气干扰。
(3)由现象定物质问题。
(4)防倒吸操作。
(5)离子或物质检验。
物质性质实验探究的思维模板
练习3、某校化学实验小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:
在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
提出问题:
Fe3+、Br2谁的氧化性更强?
(1)猜想:
①甲同学认为氧化性:
Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含________(填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:
Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含________所致。
(2)设计实验并验证:
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
供选用的试剂:
a.酚酞试液 b.四氯化碳 c.无水酒精 d.硫氰化钾溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。
(试剂填序号)
选用试剂
实验现象
方案1
方案2
(3)应用与拓展
①在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色所发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/3的溴元素被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为________。
答案
(1)①Br2 ②Fe3+
(2)
选用试剂
实验现象
方案1
b
CCl4层呈无色
方案2
d
溶液变红
(3)①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ②1.2mol·L-1
练习4、实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:
K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是________________(锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH
2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有________________。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。
为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:
方案Ⅰ
取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。
取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。
i.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由________________产生(用方程式表示)。
ii.方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl-。
用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出:
氧化性Cl2________
(填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2和
的氧化性强弱关系相反,原因是________________。
③资料表明,酸性溶液中的氧化性
>
,验证实验如下:
将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。
该现象能否证明氧化性
>
。
若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。
理由或方案:
________________。
【答案】
(1)①2KMnO4+16HCl
2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
②
③Cl2+2OH−
Cl−+ClO−+H2O
(2)①i.Fe3+4
+20H+
4Fe3++3O2↑+10H2O
ii.排除ClO−的干扰
②>溶液酸碱性不同
③理由:
在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2,溶液浅紫色一定是
的颜色
方案:
向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色
练习5、化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。
(1)实验一:
用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是____________________________________。
②试剂a是____________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:
沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。
(资料:
Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:
验证B的成分
①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式:
__________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。
推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。
向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。
所用试剂及现象是__________。
(3)根据沉淀F的存在,推测
的产生有两个途径:
途径1:
实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。
途径2:
实验二中,
被氧化为
进入D。
实验三:
探究
的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有________:
取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。
做出判断的理由:
_______。
②实验三的结论:
__________。
(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是_________________。
(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。
将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和
生成。
(6)根据上述实验所得结论:
__________________。
【参考答案】
(1)①Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O②饱和NaHSO3溶液
(2)①Ag2SO3+4NH3·H2O=2Ag(NH3)2++
+4H2O
②H2O2溶液,产生白色沉淀
(3)①Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4
②途径1不产生
,途径2产生
(4)2Ag++SO2+H2O=Ag2SO3↓+2H+
(6)实验条件下:
SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和
的速率碱性溶液中
更易被氧化为
定量测定实验探究
真题对接:
(2017·全国卷Ⅲ,节选)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
(1)仪器B的名称是________。
(2)将下列实验操作步骤正确排序________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量Af.冷却到室温
(3)根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________(列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
[答案与评分标准]
(1)干燥管(或球形干燥管)(1分)
(2)dabfce(2分,其他顺序不给分)
(3)
(2分,其他化简式也给2分) 偏小(2分)
上述真题体现的化学核心素养主要有:
(1)证据推理与模型认知。
(2)科学探究与创新意识。
(3)科学精神与社会责任。
命题角度主要有:
(1)仪器名称。
(2)测定操作步骤。
(3)数据处理与计算。
(4)误差分析。
1.定量实验测定的4种方法
(1)测沉淀质量法
先将某种成分转化为沉淀,然后称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。
(2)测气体体积法
对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。
①常见测量气体体积的实验装置
②量气时应注意的问题
a.量气时应保持装置处于室温状态。
b.读数时要特别注意消除“压强差”,保持液面相平,还要注意视线与液面最低处相平。
如上图(Ⅰ)(Ⅳ)应使左侧和右侧的液面高度保持相平。
(3)测气体质量法
将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量,然后进行相关计算。
(4)滴定法
即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定或氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进行相关计算。
2.解答时应注意的事项
(1)定量测定实验中要具备的3种意识
①要有消除干扰气体的意识:
如用“惰性气体”将干扰气体排出,或用溶液吸收干扰气体等。
②要有被测量气体全部被测量的意识:
如可以采用反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量的气体全部被吸收剂吸收的方法。
③要有“数据”的采集处理意识:
实验数据的采集是化学计算的基础,一般来说固体试剂称取质量,而液体试剂和气体试剂测量体积。
(2)“关系式法”在定量测定实验中的应用
①关系式法是表示两种或多种物质之间“物质的量”关系的一种简化式子。
在多步反应中,它可以把始态的反应物与终态的生成物之间“物质的量”的关系表示出来,把多步计算简化成一步完成。
正确提取关系式是用关系式法解题的关键。
②可以利用原子守恒、电子守恒确定关系式。
(3)定量型实验的关键为数据处理和误差分析,数据的处理一般需注意的四个方面:
①是否符合测量仪器的精度。
②数据是否在误差允许范围内,注意取舍。
③数据的测试环境。
④少量物质是否完全反应;过量物质对数据是否有影响。
误差分析的依据为计算式,看测量对结果会产生什么影响。
“滴定法”定量实验测定
练习6、(2019·北京高考)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L-1KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3mL。
已知:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是__________________________________________________。
(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是________________________________________________。
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是__________________________________。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是________________________________________________________________________。
(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是_______________________________________________。
(7)废水中苯酚的含量为________g·L-1(苯酚摩尔质量:
94g·mol-1)。
(8)由于Br2具有______性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
答案:
(1)容量瓶
(2)5Br-+BrO
+6H+===3Br2+3H2O
(3)
(4)Br2过量,保证苯酚完全反应 (5)反应物用量存在关系:
KBrO3~3Br2~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量 (6)溶液蓝色恰好消失 (7)
(8)易挥发
其他定量实验测定
练习7、K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为______________。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是________________________________________。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:
________________。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是___________________________。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,
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