2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習課時跟蹤練56性質(zhì)原理探究型綜合實驗

課時跟蹤練56性質(zhì)、原理探究型綜合試驗1．(2024·廣東聯(lián)考)某小組對Cu和H2O2的反應(yīng)進行相關(guān)試驗探究。【試驗探究】試驗i：向裝有0.5gCu的燒杯中加入20mL30%H2O2溶液，一段時間內(nèi)無明顯現(xiàn)象，10小時后，溶液中有少量藍色渾濁，Cu片表面附著少量藍色固體。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。【接著探究】針對該反應(yīng)速率較小，小組同學(xué)查閱資料，設(shè)計并完成了下列試驗。資料：Cu2＋＋4NH3?[Cu(NH3)4]2＋，[Cu(NH3)4]2＋為深藍色；Cu(OH)2可溶于氨水形成深藍色溶液。裝置試驗試劑a現(xiàn)象ii20mL30%H2O2與4mL5mol/LH2SO4混合液Cu表面產(chǎn)生少量氣泡，溶液慢慢變藍，后產(chǎn)生較多氣泡iii20mL30%H2O2與4mL5mol/L氨水混合液溶液馬上變?yōu)樯钏{色，產(chǎn)生大量氣泡，Cu表面有少量藍色不溶物(2)試驗ii中：溶液變藍的緣由是____________________________(用離子方程式表示)；經(jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體為氧氣，產(chǎn)生氧氣先慢后快的緣由是____________________________(不考慮溫度的影響)。(3)對比試驗i和iii，為探究氨水對Cu的還原性或H2O2氧化性的影響，該同學(xué)利用如下圖所示的裝置接著試驗。已知：電壓大小反映了物質(zhì)氧化性、還原性強弱的差異；物質(zhì)氧化性與還原性強弱差異越大，電壓越大。a.K閉合時，電壓為x。b．向U形管右側(cè)溶液中滴加氨水后，電壓不變。c．接著向U形管左側(cè)溶液中滴加氨水后，電壓增大了y。①說明步驟c中電壓增大的緣由：______________________________。②若向U形管左側(cè)溶液中滴加硫酸后，電壓不變，接著向U形管右側(cè)溶液中滴加硫酸后，電壓增大了z?？梢缘贸龅慕Y(jié)論是____________________________________________________________。(4)基于以上試驗，影響Cu與H2O2反應(yīng)的因素有_____________________________________________(任寫一條)。(5)結(jié)合上述試驗，下列說法正確的是________。A．電化學(xué)是探討物質(zhì)氧化性、還原性的重要手段之一B．試驗ii發(fā)生的反應(yīng)中，H2O2只體現(xiàn)氧化性C．在還原反應(yīng)(氧化反應(yīng))中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)增加解析：(1)依據(jù)溶液中有少量藍色渾濁，Cu片表面附著少量藍色固體可知，產(chǎn)物為Cu(OH)2，所以化學(xué)方程式為Cu＋H2O2=Cu(OH)2。(2)試驗ii中，溶液變藍的緣由是產(chǎn)生了Cu2＋，所以離子方程式為Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O；經(jīng)檢驗產(chǎn)生的氣體為氧氣，氧氣是由H2O2分解得到的，產(chǎn)生氧氣先慢后快的緣由是產(chǎn)生的銅離子催化過氧化氫分解。(3)①依據(jù)題給信息可知，氨水與銅離子反應(yīng)形成[Cu(NH3)4]2＋，銅離子濃度減小，Cu的還原性增加，增大了兩側(cè)溶液氧化性與還原性強弱的差異。②若向U形管左側(cè)溶液中滴加硫酸后，電壓不變，接著向U形管右側(cè)溶液中滴加硫酸后，電壓增大了z，說明酸性增加可提高H2O2的氧化性，增大了兩側(cè)溶液氧化性與還原性強弱的差異。(4)基于題述試驗，影響Cu與H2O2反應(yīng)的因素有溶液的酸堿性、溶液的濃度等。(5)A．該試驗用電化學(xué)探討物質(zhì)氧化性、還原性，操作簡便，現(xiàn)象明顯，且易于量化，是該類探討的重要手段之一，A正確；B．試驗ii發(fā)生的反應(yīng)中，H2O2分解生成了O2和H2O，體現(xiàn)其氧化性和還原性，B錯誤；C．由試驗可知，在還原反應(yīng)(氧化反應(yīng))中，增大反應(yīng)物濃度或降低生成物濃度，氧化劑(還原劑)的氧化性(還原性)增加，C正確。答案：(1)Cu＋H2O2=Cu(OH)2(2)Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O產(chǎn)生的銅離子催化過氧化氫分解(3)①氨水與銅離子反應(yīng)形成[Cu(NH3)4]2＋，銅離子濃度減小，Cu的還原性增加②酸性增加可提高H2O2的氧化性(4)溶液的酸堿性(或濃度)(5)AC2．硫化鈉又稱硫化堿，是無色或微紫色的晶體，可溶于水、微溶于乙醇，在空氣中會發(fā)生潮解。Ⅰ.試驗室制備硫化鈉。(1)儀器M中導(dǎo)管的作用為__________________________；裝置丙中儀器N的名稱為________________，作用為________________。(2)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________；裝置乙中，試劑X為________。Ⅱ.某試驗小組探究Na2S固體在空氣中的氧化產(chǎn)物。通過查閱資料獲知：硫化鈉溶液能溶解單質(zhì)硫，生成多硫化鈉(Na2Sx)，多硫化物的溶液顏色通常為黃色。試驗小組的同學(xué)進行了如下試驗：操作試驗操作試驗現(xiàn)象操作Ⅰ取適量久置于空氣中的Na2S固體，分為兩份①一份加入CS2溶解攪拌后，固體表面的少量淡黃色固體消逝②另一份加水溶解攪拌后，固體完全溶解，得到略帶黃色的溶液操作Ⅱ向上述水溶液中加入過量的CuCl2溶液得到灰黑色懸濁液操作Ⅲ將灰黑色懸濁液離心分別離心管底部出現(xiàn)深褐色沉淀，溶液中出現(xiàn)淡黃色渾濁操作Ⅳ向上述離心分別獲得的溶液中加入足量的氯化鋇溶液產(chǎn)生大量白色沉淀操作Ⅴ過濾，用無水乙醇洗滌，加入稀鹽酸固體部分溶解，產(chǎn)生的氣體可使品紅溶液褪色(3)操作Ⅰ中，加入CS2后固體溶解的現(xiàn)象可證明氧化產(chǎn)物中含有____________；該反應(yīng)中還原產(chǎn)物為________________。(4)操作Ⅱ中，Cu2＋與Na2Sx發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。(5)操作Ⅴ中，品紅溶液褪色證明該氣體具有________性；結(jié)合操作Ⅳ、操作Ⅴ的現(xiàn)象推斷：氧化產(chǎn)物中還含有________________。解析：(1)儀器M為恒壓滴液漏斗，M中導(dǎo)管的作用為平衡壓強，使液體順當?shù)蜗拢粌x器N的名稱為球形干燥管，作用是防止倒吸。(2)FeS與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑；裝置乙的作用是除去H2S中的HCl，應(yīng)選用飽和NaHS溶液。(3)操作Ⅰ中，加入CS2后固體表面的少量淡黃色固體溶解，依據(jù)元素守恒關(guān)系推斷，該淡黃色固體為S，即Na2S被氧化，發(fā)生反應(yīng)2Na2S＋O2＋2H2O=4NaOH＋2S，該反應(yīng)中的還原產(chǎn)物為NaOH。(4)操作Ⅱ中，生成了灰黑色懸濁液，即有CuS沉淀生成，故Cu2＋與Na2Sx發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu2＋＋Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(x))=CuS↓＋(x－1)S↓。(5)操作Ⅴ中，品紅溶液褪色證明該氣體具有漂白性；由向白色固體加入稀鹽酸，部分固體溶解的現(xiàn)象推斷，Na2S被氧化的產(chǎn)物中還含有Na2SO3、Na2SO4。答案：(1)平衡壓強，使液體順當?shù)蜗虑蛐胃稍锕芊乐沟刮?2)FeS＋2HCl=FeCl2＋H2S↑飽和NaHS溶液(3)SNaOH(4)Cu2＋＋Seq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(x))=CuS↓＋(x－1)S↓(5)漂白Na2SO3、Na2SO43．(2024·惠州高三調(diào)研)探討表明：高鐵酸鹽(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))具有極強的氧化性和優(yōu)良的絮凝功能，在水處理方面有確定的發(fā)展前景。某化學(xué)試驗小組擬制備高鐵酸鹽并探究其穩(wěn)定性。Ⅰ.高鐵酸鹽的制備：在堿性介質(zhì)中NaClO與FeCl3溶液反應(yīng)可獲得Na2FeO4。(1)利用FeCl3固體配制確定濃度的FeCl3溶液，下列不行能用到的玻璃儀器是____________(填字母)。(2)配平離子方程式：____Fe3＋＋____ClO－＋____OH－=____FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋__________＋__________。(3)高鐵酸鹽是一種“懷同雙”的凈水劑，分析其凈水原理：________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.高鐵酸鹽穩(wěn)定性的探討。已知：①Fe3＋(aq)＋3F－(aq)=FeF3(aq)K＝1012.1；②Fe3＋(aq)＋3C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)=Fe(C2O4)eq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(3))K＝1020.2；③久置的產(chǎn)物Fe(OH)3又可進一步催化；④吸光度大小與溶液中c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))成正比。(4)堿性環(huán)境下，久置的FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))溶液中除了產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀外，同時還會產(chǎn)生綠色的FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，此過程的反應(yīng)為4FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋3O2↑＋8OH－和_________________________。Ⅲ.為探究使FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))穩(wěn)定的方法，分別做以下4個試驗：試驗裝置序號試劑X現(xiàn)象a2滴0.01mol/LKI紫色快速褪去b2滴蒸餾水分別用紫外可見分光光度計測三支試管內(nèi)溶液的吸光度，結(jié)果如下圖所示c2滴0.01mol/LNaF溶液d2滴0.01mol/LNa2C2O4溶液(5)①甲同學(xué)預(yù)料試管d內(nèi)的試驗現(xiàn)象應(yīng)與試管a相像，預(yù)料依據(jù)是________________________________________________________。②吸光度結(jié)果圖顯示甲同學(xué)預(yù)料并不正確，可能緣由是試管d加入的C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與Fe3＋發(fā)生配位反應(yīng)的速率____________(填“大”或“小”)且進行程度大，導(dǎo)致催化劑Fe(OH)3的量削減，F(xiàn)eOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的分解速率____________(填“大”或“小”)。(6)曲線n為____________(填“試管c”或“試管d”)的試驗結(jié)果。(7)綜合以上分析，寫出一種能穩(wěn)定FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的方法：_______________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)利用FeCl3固體配制確定濃度的FeCl3溶液需用到的玻璃儀器是燒杯、容量瓶、量筒、玻璃棒、膠頭滴管，不行能用到圓底燒瓶和分液漏斗。(2)由得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒，配平離子方程式為2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－=2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋3Cl－＋5H2O。(3)FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))具有強氧化性可起到殺菌消毒的作用，被還原后生成的Fe3＋可水解產(chǎn)生Fe(OH)3膠體，吸附水中懸浮物而凈水。(4)堿性環(huán)境下，久置的FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))溶液中除了產(chǎn)生Fe(OH)3紅褐色沉淀外，生成的氫氧化鐵會催化高鐵酸根離子分解產(chǎn)生綠色的FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，發(fā)生的反應(yīng)為2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))eq\o(=,\s\up7(Fe(OH)3))2FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋O2↑或FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2Fe(OH)3＋4OH－=3FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋5H2O。(5)①碘離子與草酸根離子都具有還原性，可將高鐵酸根離子還原，故現(xiàn)象相像。②吸光度結(jié)果圖顯示甲同學(xué)預(yù)料并不正確，可能緣由是試管d加入的C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))與Fe3＋發(fā)生配位反應(yīng)的速率大且進行程度大，導(dǎo)致催化劑Fe(OH)3的量削減，F(xiàn)eOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的分解速率小。(6)雖然F－也能與Fe3＋發(fā)生配位反應(yīng)，但其反應(yīng)的K遠小于草酸根離子與Fe3＋反應(yīng)的K，因此試管c中的Fe(OH)3含量比試管d多，即FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度比試管d少，吸光度低，所以曲線n是試管c的試驗結(jié)果。(7)綜合以上分析可知，要使FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))穩(wěn)定，必需降低Fe(OH)3的含量，因此可以通過加入NaF溶液或Na2C2O4溶液的方法降低Fe(OH)3的含量。答案：(1)AC(2)231023Cl－5H2O(3)FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))具有強氧化性可起到殺菌消毒的作用，被還原后生成的Fe3＋可水解產(chǎn)生Fe(O