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文檔簡介
4<12牝?qū)W實徐健合題
.——^5年考情?探規(guī)律,
五年考情
考點命題趨勢
(2021-2025)
近5年湖北卷實驗綜合題為非選擇題固定題型,每年至少出現(xiàn)1題,
考點01探究性2025?湖北卷、為融合性考點,分值13-14分,五年覆蓋率達100%。
實驗2024?湖北卷、1.考查規(guī)律如下:
(5年3考)2023?湖北卷(1)探究性實驗,涉及新物質(zhì)性質(zhì)探究、反應機理驗證(如H+作
用),如2025年銅的還原產(chǎn)物組成及其形態(tài)探究,包括溶液的配制、
實驗方案的設計及評價、產(chǎn)生現(xiàn)象的原因的解釋、方程式的書寫。
(2)物質(zhì)的制備實驗,涉及無機物的制備,如2022年的純磷酸的
制備、2021年超酸的制備。包括特殊儀器識別(冷凝管、移液管、
三頸燒瓶、具支試管)、操作術語規(guī)范使用及原因(減壓蒸儲、趁
考點02物質(zhì)的熱過濾)、條件控制(溫度/pH)、儀器的選擇及作用、試劑的作用。
2022?湖北卷、
制備實驗2.預測2026年湖北卷:
2021?湖北卷
(5年2考)(1)去套路化:減少傳統(tǒng)“裝置連接順序''題,增加儀器創(chuàng)新應用。
(2)定量實驗升級:熱重分析、電導率測定等進階操作納入考查。
總之,湖北卷實驗題呈現(xiàn)真實情境驅(qū)動、操作表述精細化、跨模塊
融合深化三大趨勢,需強化儀器規(guī)范表述、定量計算及綠色化學評
價能力。
.——^5年真題?分點精準練〃-----
1.(2025?湖北?高考真題)某小組在探究Cu?+的還原產(chǎn)物組成及其形態(tài)過程中,觀察到的實驗現(xiàn)象與理論
預測有差異。根據(jù)實驗描述,回答下列問題:
(1)向2mLi0%NaOH溶液加入5滴5%CuSO,溶液,振蕩后加入2mL10%葡萄糖溶液,加熱。
①反應產(chǎn)生的磚紅色沉淀為(寫化學式),葡萄糖表現(xiàn)出______(填“氧化”或“還原”)性。
②操作時,沒有加入葡萄糖溶液就加熱,有黑色沉淀生成。用化學反應方程式說明該沉淀產(chǎn)生的原
因:。
(2)向20mLO.Smol.L-CuSO,溶液中加入Zn粉使藍色完全褪去,再加入鹽酸并加熱至溶液中無氣泡產(chǎn)生
為止。過濾得固體,洗滌并真空干燥。
①加入鹽酸的目的是
②同學甲一次性加入1.18gZn粉,得到0.78g紅棕色固體,其組成是(填標號)。
a.Cub.Cu包裹Znc.CuOd.Cu和Cu?。
③同學乙攪拌下分批加入l18gZn粉,得到黑色粉末X。分析結(jié)果表明,X中不含Zn和Cu(I)。關于X的組
成提出了三種可能性:ICuO;IICuO和Cu;IIICu,開展了下面2個探究實驗:
_1)^*^HJD4,2)>£*NH3-H2O>無色溶液+黑色粉末
7----二簟2------------------?藍色溶液
X粉末足量稀HN03
由實驗結(jié)果可知,X的組成是(填“I”“11”或“III”)。從物質(zhì)形態(tài)角度分析,X為黑色的原因是o
A
【答案】(1)Cu2O還原CU(OH)2=CUO+H2O
(2)除去過量的鋅粉bIII光線進入后被多次反射吸收,所以呈黑色
【解析】(1)向2mL10%NaOH溶液加入5滴5%CuSO4溶液,制得新制氫氧化銅懸濁液,振蕩后加入2mL10%
葡萄糖溶液,加熱,新制氫氧化銅懸濁液和葡萄糖中的醛基反應;
(2)向20mL0.5mol.LTCuSC)4溶液中加入Zn粉使藍色完全褪去,CV+全部被還原,再加入鹽酸并加熱至溶
液中無氣泡產(chǎn)生為止,過量的Zn粉全部轉(zhuǎn)化為Zn2+,過濾得固體,洗滌并真空干燥,該固體是Cu?+的還原
產(chǎn)物,可能含Cu、CU2O等。
(1)①向2mLi0%NaOH溶液加入5滴5%CuSC)4溶液制得新制氫氧化銅懸濁液,振蕩后加入2mLi0%葡萄
糖溶液,加熱,新制氫氧化銅懸濁液與葡萄糖中的醛基反應產(chǎn)生的磚紅色沉淀為Cu2。,Cu被葡萄糖從+2
價還原為+1價,葡萄糖表現(xiàn)出還原性;
②操作時,沒有加入葡萄糖溶液就加熱,有黑色沉淀生成,該黑色沉淀為CuO,用化學反應方程式說明該
A
沉淀產(chǎn)生的原因:CU(OH)2=CUO+H2O;
(2)①由題干加入鹽酸并加熱至溶液中無氣泡產(chǎn)生為止可知加入鹽酸的作用是除去過量的鋅粉;
②先加Zn粉、后加鹽酸,得到固體為紅棕色,則一定有Cu(Cu2。和HC1發(fā)生歧化反應生成Cu),20mL
2+
0.5mol/LCuSO4中n(Cu)=0.5mol/Lx20mL=0.01mol,Cu的最大物質(zhì)的量為O.Olmol,質(zhì)量為0.64g,生成Cu2O
的最大質(zhì)量為0.72g,實際固體質(zhì)量為0.78g:
a.若只有Cu,則固體質(zhì)量應小于等于0.64g,a不符題意;
b.若是Cu包裹Zn,則0.64〈固體質(zhì)量<1.18g,b符合題意;
c.若是CuO,則不可能為紅棕色,c不符題意;
d.若是Cu和C112O,固體質(zhì)量應介于0.64g—0.72g之間,d不符題意;
選b;
③實驗1得到的溶液呈無色,說明一定無CuO,那么X的組成只能是Cu,選III;從物質(zhì)形態(tài)角度分析,X
為黑色的原因是金屬固體Cu呈粉末狀時,光線進入后被多次反射吸收,所以呈黑色。
2.(2024?湖北?高考真題)學習小組為探究CotC03+能否催化Hz。?的分解及相關性質(zhì),室溫下進行了
已知:仁0(珥0)67為粉紅色、仁0(凡0)6『為藍色、[Co(CC)3)2『為紅色、[Co(83)3r為墨綠色。回
答下列問題:
(1)配制LOOmoLL?的CoSO4溶液,需要用到下列儀器中的(填標號)。
⑵實驗I表明[Co(Hq)6「(填“能”或‘不能")催化H2O2的分解。實驗n中HCO:大大過量的原因
是o實驗III初步表明[co(cc)3)3『能催化H?。?的分解,寫出Hq?在實驗m中所發(fā)生反應的離子方
程式、o
(3)實驗I表明,反應2[CO(H2O)67+H2c)z+2H+.、2[<20(耳0)6『+2凡。難以正向進行,利用化學平衡
移動原理,分析C03+、Co?+分別與CO;配位后,正向反應能夠進行的原因
一慢慢加入
稀硫酸酸化稍長時間放置
------------>------------>
實驗IV:三
頭新制1mol-L-1
,Cs[Co(CO)]
333BC
(4)實驗IV中,A到B溶液變?yōu)樗{色,并產(chǎn)生氣體;B到C溶液變?yōu)榉奂t色,并產(chǎn)生氣體。從A到C所
產(chǎn)生的氣體的分子式分別為
【答案】(1)be
2+2-
(2)不能HCO;與Co?+按物質(zhì)的量之比4:1^M4HCO;+CO=[CO(CO3)2]+2CO,T+2H2O,
2+3
實驗中HCO;與Co的物質(zhì)的量之比為32:32coa+10HCO;+H2O2=2[Co(CO,)J'+6H2O+4CO2T
COCQ
2H2O2[(3)3]2HC)2+o2T
(3)實驗m的現(xiàn)象表明,C°3+、C°2+分別與coj配位時,[CO(H2(3)6『更易與CO:反應生成[CO(CO3)3/
(該反應為快反應),導致仁0(凡0)6「幾乎不能轉(zhuǎn)化為[Co(CC)3)2了,這樣使得[CO(HQ)6廠的濃度減
小的幅度遠遠大于[0)(凡0)6『減小的幅度,根據(jù)化學平衡移動原理,減小生成物濃度能使化學平衡向正
反應方向移動,因此,上述反應能夠正向進行
(4)C02O2
3+2+
【分析】本題探究Co?+、Co能否催化H2O2的分解及相關性質(zhì)。實驗I中無明顯變化,證明[CO(H2O)J
不能催化HQ2的分解;實驗n中溶液變?yōu)榧t色,證明[卻(凡0)6『易轉(zhuǎn)化為[Co(cc)3)2『實驗ni中溶液
變?yōu)槟G色,說明他0(凡0)6丁更易與8:反應生成[Co(CC>3)3『并且初步證明[Co(H06『在HCO;的
作用下易被H?。?氧化為[Co(CO3)3/;實驗W中溶液先變藍后變紅,并且前后均有氣體生成,證明在酸性
條件下,[Co(CC)3)3『易轉(zhuǎn)化為90(凡0)6/,[CO(HQ)6「氧化性強,可以把H?。氧化為。2。
【解析】(1)配制l.OOmolLi的CoSCU溶液,需要用到容量瓶、膠頭滴管等等,因此選be。
(2)CoSO4溶液中存在大量的仁0(氏0)6『向其中加入30%的Hz。?后無明顯變化,因此,實驗I表明
[CO(H?6『不能催化H。的分解。實驗II中發(fā)生反應的離子方程式為
2+2-
4HCO;+Co=[Co(CO3)J+2CO2T+2H2O,實驗中HCO;與Cc?+的物質(zhì)的量之比為32:3,因止匕,HCO;
大大過量的原因是:HCO;與Ct?+按物質(zhì)的量之比4:1發(fā)生反應
2+
4HCO;+Co=[Co(CO3)2+2CO2T+2H2O,實驗中HCO;與Cc>2+的物質(zhì)的量之比為32:3。實驗III的實
2+33-
驗現(xiàn)象表明在HzO?的作用下Co能與HCO;反應生成[CO(CO3)3]',然后[Co(CO3)3]能催化H?。?的分解,
因此,耳。?在實驗III中所發(fā)生反應的離子方程式為
2+3CoCO
2Co+IOHCO3+H2O2=2[Co(CO3)3]'+6H2O+4CO2T、2H2O2[(3)3]=2H^+。?f。
⑶實驗I表明,反應2[Co(Hq)6『+H2O2+2H+.2仁0(凡0)6「+2凡。難以正向進行。實驗皿的現(xiàn)
象表明,Co3+、C02+分別與CO:配位時,[Co(Hq)6『更易與co:反應生成[Co(CC)3訂一(該反應為快反
應),導致[卬凡0)6『幾乎不能轉(zhuǎn)化為[Co(CC>3)2了,這樣使得[COHO[「的濃度減小的幅度遠遠大
于生0(氏0)6『減小的幅度,根據(jù)化學平衡移動原理,減小生成物濃度能使化學平衡向正反應方向移動,
因此,上述反應能夠正向進行。
(4)實驗W中,A到B溶液變?yōu)樗{色,并產(chǎn)生氣體,說明發(fā)生了
3+3+
[Co(CO3)3]^+6H+3H2O=[Co(H2O)6]+3CO2T;B到C溶液變?yōu)榉奂t色,并產(chǎn)生氣體,說明發(fā)生了
3+2++
4[CO(H2O)6]+2H2O=4[CO(H2O)6]+O2T+4H,因此從A到C所產(chǎn)生的氣體的分子式分別為C0?和
O2o
3.(2023?湖北?高考真題)學習小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成?;卮鹣铝袉栴}:
(1)銅與濃硝酸反應的裝置如下圖,儀器A的名稱為,裝置B的作用為。
(2)銅與過量HQ?反應的探究如下:
~|+Na:SC)4溶液_
①/一"——?無n明tl隨arr現(xiàn)lf象l
過量30%HQ「一w飛~?銅片流解,溶液變藍,少量無色氣體產(chǎn)生
銅片-W+稀比SO」
實驗②中Cu溶解的離子方程式為;產(chǎn)生的氣體為o比較實驗①和②,從氧化還原角度說明
H+的作用是。
(3)用足量NaOH處理實驗②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X為銅的氧化物,提純干燥后的X
在惰性氛圍下加熱,mgX完全分解為ng黑色氧化物Y,-=f?X的化學式為_______。
m6
(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應)與過量的酸性KI完全反應后,調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指
示劑,用O.lOOOmol.LNa4標準溶液滴定,滴定終點時消耗Na2s標準溶液15.00mL。(已知:
2+
2Cu+4r=2CuIJ+I2,I2+2S2O1-=2F+SQ7)標志滴定終點的現(xiàn)象是,粗品中X的相對含量
為。
【答案】(1)具支試管防倒吸
+2+
(2)CU+H2O2+2H=CU+2H2OO2既不是氧化劑,又不是還原劑,但可增強H2O2的氧化性
(3)CuO2
(4)滴入最后半滴標準液,溶液藍色消失,且半分鐘不恢復原來的顏色96%
【解析】(1)由圖可知,儀器A的名稱為具支試管;銅和濃硝酸反應生成硝酸銅和二氧化氮,其中二氧化
氮易溶于水,需要防倒吸,則裝置B的作用為防倒吸;
(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象,銅片溶解,溶液變藍,可知在酸性條件下銅和過氧化氫發(fā)生反應,生成硫酸銅,離子
+2+
方程式為:CU+H2O2+2H=CU+2H2O;硫酸銅可以催化過氧化氫分解生成氧氣,則產(chǎn)生的氣體為02;在銅
和過氧化氫的反應過程中,氫元素的化合價沒有發(fā)生變化,但反應現(xiàn)象明顯,故從氧化還原角度說明H+的
作用是:既不是氧化劑,又不是還原劑,但可增強H2O2氧化性;
(3)在該反應中銅的質(zhì)量m(Cu)=nx£=半,因為三=,,則m(O)=nx”+(m-n)=當,則X的化學式中
805m6805
4n
銅原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為:嚓1=挈1=2,則X為CuO2;
n(O)2
5x16
(4)滴定結(jié)束的時候,單質(zhì)碘消耗完,則標志滴定終點的現(xiàn)象是:滴入最后半滴標準液,溶液藍色消失,
且半分鐘不恢復原來的顏色;在CuCh中銅為+2價,氧為-1價,根據(jù)2CuC)2+8H++8「=2CuI)+312+4凡0,
1
可以得到關系式:2CuC>2~31?~6s0,貝ijn(Cu02)=§x0.1mol/Lx0.015L=0.0005mol,粗品中X的相對含
0.0005x96
量為x100%=96%
-005-
4.(2022?湖北?高考真題)高技術領域常使用高純試劑。純磷酸(熔點為42℃,易吸潮)可通過市售85%磷
酸溶液減壓蒸儲除水、結(jié)晶除雜得到,純化過程需要嚴格控制溫度和水分,溫度低于21℃易形成
2H3P出2。(熔點為30℃),高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設計
的實驗裝置如下(夾持裝置略):
回答下列問題:
(1)A的名稱是oB的進水口為(填“a”或"b”)。
(2)PO5的作用是。
(3)空氣流入毛細管的主要作用是防止___________,還具有攪拌和加速水逸出的作用。
(4)升高溫度能提高除水速度,實驗選用水浴加熱的目的是=
(5)磷酸易形成過飽和溶液,難以結(jié)晶,可向過飽和溶液中加入促進其結(jié)晶。
(6)過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為(填標號)。
A.<20℃B.30~35℃C.42~100℃
(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是
【答案】(1)圓底燒瓶b
(2)干燥氣體
(3)防止暴沸、防止溶液從毛細管上升
(4)使溶液受熱均勻
(5)磷酸晶體
(6)B
(7)磷酸可與水分子間形成氫鍵
【分析】空氣通過氯化鈣除水,經(jīng)過安全瓶后通過濃硫酸除水,然后通過五氧化二磷,干燥的空氣流入毛
細管對燒瓶中的溶液進行攪拌,同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作用,將85%磷酸溶液
進行減壓蒸儲除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。
【解析】(1)由儀器構(gòu)造可知,儀器A為圓底燒瓶,儀器B為直形冷凝管,泠凝水應從b口近、a口出,
形成逆流冷卻,使冷卻效果更好。
(2)純磷酸制備過程中要嚴格控制溫度和水分,因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。
(3)空氣流入毛細管可以對燒瓶中的溶液防止暴沸,同時還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細管上升的作
用。
(4)升高溫度能提高除水速度,而純磷酸制備過程中要嚴格控制溫度,水浴加熱可以避免直接加熱造成的
過度劇烈與溫度的不可控性,使溶液受熱均勻。
(5)過飽和溶液暫時處于亞穩(wěn)態(tài),當加入一些固體的晶體或晃動時可使此狀態(tài)失去平衡,過多的溶質(zhì)就會
結(jié)晶,因此可向磷酸的過飽和溶液中加入磷酸晶體促進其結(jié)晶。
(6)純磷酸純化過程中,溫度低于21℃易形成2H3PO/HQ(熔點為30℃),高于100℃則發(fā)生分子間脫水生
成焦磷酸,純磷酸的熔點為42℃,因此過濾磷酸晶體時,除了需要干燥的環(huán)境外,還需要控制溫度為30~35℃,
這個區(qū)間內(nèi)答案選B。
。
卜
(7)磷酸的結(jié)構(gòu)式為:分子中含羥基,可與水分子間形成氫鍵,因此磷酸中少量的水
OH
極難除去。
5.(2021?湖北?高考真題)超酸是一類比純硫酸更強的酸,在石油重整中用作高效催化劑。某實驗小組對
超酸HSbF6的制備及性質(zhì)進行了探究。由三氯化睇(SbCb)制備HSbFs的反應如下:
SKI,-Cl…SbO、SbC15+6HF=HSbF6+5HCL制備SbC15的初始實驗裝置如圖(毛細管連通大氣,
減壓時可吸入極少量空氣,防止液體暴沸;夾持、加熱及攪拌裝置略):
物質(zhì)熔點沸點性質(zhì)
℃℃極易水解
SbCl373.4220.3
℃℃分解℃極易水解
SbCl53.514079/2.9kPa
回答下列問題:
(1)實驗裝置中兩個冷凝管—(填“能”或“不能”)交換使用。
(2)試劑X的作用為—、—o
(3)反應完成后,關閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移—(填儀器名稱)中生成的SbCk至雙口燒瓶中。用真
空泵抽氣減壓蒸儲前,必須關閉的活塞是—(填"a”或"b”);用減壓蒸儲而不用常壓蒸鐳的主要原因是一。
(4)實驗小組在由SbCk制備HSbF6時,沒有選擇玻璃儀器,其原因為—o(寫化學反應方程式)
(5)為更好地理解超酸的強酸性,實驗小組查閱相關資料了解到:弱酸在強酸性溶劑中表現(xiàn)出堿的性質(zhì),
+
如冰醋酸與純硫酸之間的化學反應方程式為CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2][HSO4]-?以此類推,H2so4與
HSbF6之間的化學反應方程式為—o
(6)實驗小組在探究實驗中發(fā)現(xiàn)蠟燭可以溶解于HSbF6中,同時放出氫氣。已知烷燒分子中碳氫鍵的活性
大小順序為:甲基(一CH3)〈亞甲基(一CH2—)〈次甲基(4H—)。寫出2—甲基丙烷與HSbF6反應的離子方
程式—。
【答案】(1)不能
(2)吸收氯氣,防止污染空氣防止空氣中的水蒸氣進入三口燒瓶使SbCb、SbCk水解
(3)三口燒瓶b防止SbCk分解
(4)SiO2+4HF=SiF4T+2H2O
+
(5)H2SO4+HSbF6=[H3SO4][SbF6]
+
(6)CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C+SbF6+H2T
【解析】(1)與直形冷展管相比,球形冷凝管的冷卻面積大,冷卻效果好,且由于球形冷凝管的內(nèi)芯管為
球泡狀,容易在球部積留蒸儲液,故不適宜用于傾斜式蒸儲裝置,多用于垂直蒸儲裝置,故實驗裝置中兩
個冷凝管不能交換使用;
(2)根據(jù)表中提供信息,SbCb、SbCk極易水解,知試劑X的作用是防止空氣中水蒸氣進入三口燒瓶,同
時吸收氯氣,防止污染空氣;
(3)由實驗裝置知,反應完成后,關閉活塞a、打開活塞b,減壓轉(zhuǎn)移三口燒瓶中生成的SbCk至雙口燒瓶
中;減壓蒸儲前,必須關閉活塞b,以保證裝置密封,便于后續(xù)抽真空;根據(jù)表中提供信息知,SbC15容易
分解,用減壓蒸儲而不用常壓蒸儲,可以防止SbCk分解;
(4)在由SbCk制備HSbF6時,需用到HF,而HF可與玻璃中的SiCh反應,故不能選擇玻璃儀器,反應
的化學方程式為:SiO2+4HF=SiF4T+2H2O;
(5)H2s。4與超強酸HSbF6反應時,H2s04表現(xiàn)出堿的性質(zhì),則化學方程式為H2sCU+HSbF6=
+
[H3SO4][Sh^]';
(6)2-甲基丙烷的結(jié)構(gòu)簡式為CH3cH(CH3)CH3,根據(jù)題目信息知,CH3cH(CH3)CH3中上的二H—氫參
+
與反應,反應的離子方程式為CH3cH(CH3)CH3+HSbF6=Sb琮+(CH3)3C+H2T0
.——年模擬?精選??碱}7-------------------------------1
1.(2025?湖北武漢?二模)為探究HCHO和新制氫氧化銅懸濁液反應的產(chǎn)物,某實驗小組進行如圖所示實
驗。在59~62°。下加熱,最終得到無色溶液和紅色沉淀。
行X
*15mL8%CuSC)4溶液
/<Y^20mL25%NaOH溶液
8mL37%?40%甲醛溶液
+2+
已知:①在酸性條件下,CU2O+2H=CU+CU+H2OO
4
②HCOOH濃管>COT+H2O。
③常溫下,co能將PdCL還原成單質(zhì)耙。
回答下列問題:
(1)儀器X的名稱為O
(2)實驗過程中采用的加熱方式為,長直導管的作用為
(3)實驗小組對紅色沉淀的成分進行探究,假設如下:
假設i:只有Cu;
假設ii:只有C%0;
假設iii:由Cu和Cu?O組成。
小組成員使用電子天平稱量0.360g紅色沉淀,溶于足量稀硫酸,得到0.352g紅色固體。實驗中可觀察到的
現(xiàn)象為,說明假設____正確。
(4)實驗小組對無色溶液的成分進行探究,實驗裝置如下圖(加熱裝置已略去)。
①觀察到b中,證明無色溶液中不含Na2co3。
②C中出現(xiàn)黑色顆粒,貝卜中發(fā)生反應的化學方程式為O
(5)該條件下,HCHO和新制氫氧化銅懸濁液發(fā)生主要反應的化學方程式為o
【答案】(1)圓底燒瓶
(2)水浴加熱冷凝回流甲醛,提高甲醛利用率
(3)溶液變?yōu)樗{色iii
(4)澄清石灰水不變渾濁(或無明顯現(xiàn)象)CO+PdCl2+H2O=Pd;+CO2+2HC1
(5)HCHO+Cu(OH),+NaOH^->HCCX3Na+Cu+2H2O
【分析】探究HCHO和新制氫氧化銅懸濁液反應的產(chǎn)物,在59~62c下加熱,最終得到無色溶液和紅色沉淀,
若紅色沉淀只有Cu,加入足量稀硫酸后,紅色固體質(zhì)量不變,若只有Cu?。,通過CU2O+2HJCU2++CU+H2O進
行計算,以此解答。
【解析】(1)儀器X的名稱為圓底燒瓶。
(2)由題干信息“在59~62℃下加熱”可知,實驗過程中應采用的加熱方式是水浴加熱。長直導管的作用為
冷凝回流甲醛,提高甲醛利用率。
(3)若假設i成立,加入足量稀硫酸后,紅色固體質(zhì)量不變;若假設ii成立,根據(jù)已知①可知,存在關系
如下:
+2+
Cu2O+2H=Cu+Cu+H2OAm(固體)
1446480
0.360g-0.352g=0.008g
故0.360g紅色固體中含0.0144gCu2。,說明紅色沉淀由Cu和CsO組成,假設iii正確,反應生成了
溶液變?yōu)樗{色;紅色固體中m(Cu)>m(Cu2。),且M(Cu)<;M(Cu2。),則Cu是主要的還原產(chǎn)物。
(4)①若無色溶液中不含Na2c。3,則a中無CO2生成,b中澄清石灰水不變渾濁(或無明顯現(xiàn)象);
②c中出現(xiàn)黑色顆粒,說明CO將PdCb還原成單質(zhì)Pd,化學方程式為CO+PdCL+HzOPdJ+CO”2HC1。
(5)由(3)(4)中分析可知,該條件下,HCHO與新制氫氧化銅反應的主要產(chǎn)物為Cu和HCOONa,主
5962C
要反應為HCHO+CU(OH)2+NaOH->HCOONa+Cu+2H2O。
2.(2025?湖北襄陽?三模)過碳酸鈉(2Na2cO3SH2O2)是一種易溶于水,易分解的強氧化劑。它的一種“常溫
結(jié)晶”制備方法的原理為:2Na2co3(s)+3H2C>2(1)=2Na2cChSHzChG)AH<0,實驗裝置如圖所示(夾持裝置
略去)。
已知:通常以活性氧質(zhì)量分數(shù)[s(活性氧)=^^^/xl00%]來衡量過碳酸鈉產(chǎn)品的優(yōu)劣。
實驗步驟:
i.稱取一定量無水碳酸鈉,置于燒杯中,加蒸儲水溶解,將溶液轉(zhuǎn)移到三頸燒瓶內(nèi),加入穩(wěn)定劑,攪拌混
勻。
ii.控制溫度為25。。邊攪拌邊向三頸燒瓶中緩慢滴加30%的H2O2溶液。
iii.再向三頸燒瓶中加入一定量的無水乙醇,反應一段時間。
iv.靜置、真空抽濾、干燥得粗產(chǎn)品,冷卻稱重。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為o
(2)實驗過程中產(chǎn)生的氣體副產(chǎn)物是(填化學式),裝置中玻璃導管的作用是。
(3)步驟ii中,可采取的控溫措施是0滴加H2O2溶液速度不能太快,原因是
(4)步驟iii中,加入乙醇的目的是。反應時間與產(chǎn)率、活性氧質(zhì)量分數(shù)(co)的關系如下圖所示,最
/衣
撇
蟲
翱
眼
a螭
奧
(5)現(xiàn)將0.50g粗產(chǎn)品(雜質(zhì)不參與反應)置于錐形瓶中,加水溶解,再加入足量稀H2SO4,用0.1000
mol/LKMnCU標準溶液滴定至終點,消耗KMnCU標準溶液15.00mL。則粗產(chǎn)品中活性氧質(zhì)量分數(shù)是。
【答案】(1)分液漏斗
(2)Ch平衡分壓,使得液體順利滴下
(3)冰水浴該反應為放熱反應,加入H2O2溶液的速度過快會導致大量放熱,造成過氧化氫的分解
(4)降低2Na2cO3SH2O2的溶解度,使得2Na2cO3SH2O2結(jié)晶析出60
(5)12%
【分析】該實驗目的是制備過碳酸鈉,即加入原料H2O2溶液和無水碳酸鈉于三頸燒瓶中,在常溫下反應得
到目標產(chǎn)物。由于該反應為放熱反應,所以應該控制H2O2溶液的滴加速度和采用冰水浴。原料之一H2O2
易分解產(chǎn)生02,為保證H2O2溶液能夠順利滴入,裝置應接通空氣,平衡裝置內(nèi)壓力。產(chǎn)物過碳酸鈉易溶于
水,應降低過碳酸鈉在溶液中的溶解度,使產(chǎn)物順利析出。
【解析】(1)儀器a的名稱為分液漏斗;
(2)實驗過程中會發(fā)生2H2。2=2比0+02?的副反應,故產(chǎn)生氣體副產(chǎn)物的化學式為。2,裝置中玻璃導管的
作用是平衡氣壓,使液體順利滴下;
(3)步驟ii中,可采取的控溫措施是冰水??;制備過碳酸鈉的反應為放熱反應,若滴加過氧化氫溶液的速
度太快,會造成過氧化氫和過碳酸鈉分解,故滴加過氧化氫溶液的速度不能太快;
(4)步驟ii中,過碳酸鈉易溶于水,加入乙醇的目的是降低過碳酸鈉的溶解度,便于產(chǎn)品析出;由圖可知
在60min時產(chǎn)率最高,活性氧質(zhì)量分數(shù)較高,60分鐘后雖然活性氧質(zhì)量分數(shù)升高,但產(chǎn)率急劇下降,故最
適宜的反應時間為60min左右。
(5)用KMnCU標準溶液滴定發(fā)生2KM11O4+5H2O2+3H2so4=K2SO4+2MnSO4+5O2T+8H2。反應,可計算體系
中有n(H202)=0.015Lx0.1000mol/Lxm=3.75xl(r3mol,粗產(chǎn)品中活性氧質(zhì)量分數(shù)co(活性氧)
3.75X10-3X16SCC
=------------------x100%=12%=
0.5
3.(2025?湖北?二模)醋酸銅可作色譜分析試劑和有機合成催化劑等,可以用堿式碳酸銅[xCu(0H)2-yCuC03]
為原料制備。
實驗I.用堿式碳酸銅制備醋酸銅晶體
步驟1:稱取4.4g堿式碳酸銅于裝置a中,加入50mL水,攪拌得藍綠色懸濁液。
步驟2:水浴加熱a至65。。,然后向該裝置b中加入2.4g的冰醋酸,緩慢滴入到裝置a中,此時逸出大量氣
泡。繼續(xù)在65。(2下混合攪拌5min左右,至基本無氣泡逸出即可。
步驟3:趁熱迅速減壓抽濾,將濾液倒入蒸發(fā)皿中,加熱蒸發(fā)至溶液體積為原先1/3,補加1g冰醋酸,攪拌、
冷卻、結(jié)晶、抽濾,得到藍綠色醋酸銅晶體;再向剩余母液中補加1g冰醋酸,繼續(xù)蒸發(fā)母液,又可得部分
藍綠色醋酸銅晶體。
(1)裝置a的名稱是,裝置c的作用是o
(2)步驟2中,溫度需要控制在65。。左右的原因是o
(3)步驟3中,趁熱減壓抽濾的目的是0
(4)步驟3中,加熱蒸發(fā)時補加冰醋酸的原因是0
實驗II.間接碘量法測定堿式碳酸銅XCU(OH)2-yCuCO3中x與y的比
已知:Ci?+能與「反應生成CuLCuI不溶于水。
步驟1:準確稱取mg堿式碳酸銅樣品于燒杯中,加入適量1。%稀硫酸使固體完全溶解;將得到的溶液完全
轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,洗滌轉(zhuǎn)移并定容至刻度線。
步驟2:用移液管移取25.00mL配好的溶液至250mL錐形瓶。
步驟3:加入5mLpH為4.0的CH3cOOH-CH3cOONa緩沖溶液,再加入過量碘化鉀溶液,振蕩搖勻;用已
標定的cmoLL-Na2s2O3溶液滴至淺黃色,再加入3mL0.5%淀粉溶液,繼續(xù)滴定至終點。
(I2+2S2O^=2r+S4O^)
步驟4:平行滴定3次,平均消耗Na2s2O3溶液VmL。
(5)滴定至終點時,溶液的顏色變化為0
(6)加入碘化鉀后Cu?+發(fā)生的離子反應方程式為0
(7)x與y的比為(用m、c、V表示)?
【答案】(1)三頸燒瓶冷凝回流冰醋酸
(2)溫度過低反應速率太慢,溫度過高冰醋酸揮發(fā)太快
(3)防止濾液冷卻結(jié)晶,減少產(chǎn)品損失
(4)抑制醋酸銅水解,提高產(chǎn)品純度和產(chǎn)率
(5)藍色變無色
2+
(6)2Cu+4I-=I2+2CUU
(7)0—496CV-mm-。.496cV62cVT25m
m-0.392cV~0.392cV--m~125m-49cV
【分析】實驗L制備醋酸銅的原理是用堿式碳酸銅(xCu(OH)2-yCuCO3)與醋酸反應,反應過程中需要控制
溫度在65℃左右,溫度過高則醋酸揮發(fā)快,溫度過低則反應速率慢;反應至基本無氣泡逸出,趁熱迅速減
壓抽濾,將濾液倒入蒸發(fā)皿中,加熱蒸發(fā),補加ig冰醋酸的目的是防止銅離子水解,再攪拌、冷卻、結(jié)晶、
抽濾,得到藍綠色醋酸銅晶體;再向剩余母液中補加ig冰醋酸,繼續(xù)蒸發(fā)母液,又可得部分藍綠色醋酸銅
晶體。
實驗IL間接碘量法測定堿式碳酸銅xCu(OH)2-yCuCC)3中x與y的比,大致過程是準確稱取樣品于燒杯中,
加入稀硫酸使固體完全溶解,取四分之一的溶液加入過量碘化鉀溶液,生成碘單質(zhì);淀粉做指示劑,用硫
代硫酸鈉溶液滴定,根據(jù)硫代硫酸鈉的量與堿式碳酸銅的量的關系計算X與y的比值;
【解析】(1)裝置a的名稱是三頸燒瓶,裝置c的作用是冷凝回流冰醋酸,提高原料的利用率;
(2)步驟2中,溫度需要控制在65℃左右的原因是溫度過低,反應速率太慢,溫度過高,醋酸揮發(fā)太快;
(3)步驟3中,趁熱減壓抽濾的目的是防止濾液冷卻結(jié)晶,減少產(chǎn)品損失;
(4)步驟3中,加熱蒸發(fā)時補加冰醋酸的原因是抑制醋酸銅水解,提高產(chǎn)品純度和產(chǎn)率;
(5)滴定至終點時,碘單質(zhì)消耗完畢,溶液藍色消失,可知滴定至終點時,溶液的顏色變化為溶液由藍色
變?yōu)闊o色;
(6)加入碘化鉀后,CP氧化r生成Cui和12,離子方程式為2Cu2++4I-=l2+2CuIl;
(7)根據(jù)題意有關系式:
2+
x|^Cu(OH)2J.yCuCO3?(x+y)Cu?(x+y)l2?(x+y)Na2S2O3
1x+y
m25mL,
-------------x---------molcvxlOmol
98x+124y100mL
x+y二________!________x
0.496cV-m?m-0.496cV.62cV-125m
所以有eVX10-3mX25mL,解得一=------------或--------------或--------------
98x+124y100mLym-0.392cV~0.392cV-m^125m-49cV
4.(2025?湖北?三模)CdSe是一種常見的半導體量子點,具有良好的光學性質(zhì),其粒子直徑介于1~100nm。
其制備原理和步驟如下所示。
制備原理:Cd2++RSHCd(RS)++H+;Cd(RS)++HSe-=CdSe(RSH)
步驟I:按照如圖所示搭建反應裝置。
步驟II:向三頸燒瓶中加入250mL蒸儲水,再加入0.23g的CdCl225H并攪拌溶解,通入氮氣,再加
入8滴RSH(疏基乙酸),用2moi.廠的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8?9,繼續(xù)通入氮氣。
步驟III:使用滴管將NaHSe溶液快速一次性加入到上述含Cd(RS)+溶液中。二者混合后即開始加熱,同時
通入冷凝水,反應一段時間,可得到由RSH(筑基乙酸)修飾的CdSe量子點產(chǎn)物。
回答下列問題:
(I)儀器X的名稱為。
(2)下圖為配制2moi-LTNaOH溶液的部分過程,操作a應重復3次,目的是,定容后還需要
的操作為o
操作a
(3)NaHSe溶液是利用NaBH”與Se在水中反應得到,其產(chǎn)物還有Na^BQ,,則反應的化學方程式
為o
(4)實驗過程中通入N?的目的是o
(5)檢驗CdSe量子點產(chǎn)物形成的實驗方法是0
(6)RSH的結(jié)構(gòu)簡式為HSCH2cOOH,其中能與Cc^配位的原子為。(填標號)
A.HB.CC.SD.0
【答案】(1)球形冷凝管
(2)使樣品轉(zhuǎn)移完全蓋上瓶塞,反復上下顛倒搖勻
(3)4NaBH4+2Se+7H2O=2NaHSe+Na2B4O7+14H2T
(4)排盡裝置內(nèi)空氣,防止NaHSe被氧化
(5)丁達爾效應
(6)C
【分析】本題以制備物質(zhì)為基礎,考核一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制過程、反應方程式的配平、交替性質(zhì)
等內(nèi)容,注重考查知識遷移能力。注意題給信息,如由CdTe的粒子直徑考慮膠體的性質(zhì),由Te元素位于
元素周期表第五周期VIA族,可知其化學性質(zhì)與S元素相似,據(jù)此進行分析。
【解析】(1)儀器X的名稱為球形冷凝管。
(2)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的過程中,洗滌燒杯和玻璃棒2~3次,是為了將樣品轉(zhuǎn)移完全至容量瓶中;
定容后,應蓋上瓶塞,反復上下顛倒搖勻。
(3)由所給信息可知,Se被NaBH」還原,推斷出產(chǎn)物中應有H?,因此該反應方程式為:
4NaBH4+2Se+7H2O=2NaHSe+Na2B4O7+14H2To
(4)NaHSe具有還原性,實驗過程中通入N2的目的是,排盡裝置內(nèi)空氣,防止NaHSe被氧化。
(5)由題干可知,CdSe粒子直徑介于l~100nm,因此該量子點產(chǎn)物為膠體,可用丁達爾效應檢驗。
(6)HSCH2coOH中S上有孤電子對,且S的電負性比O弱,更加容易提供孤電子對形成配位鍵,因此
與Cd?*配位的原子為S,故選C。
5.(2025?湖北黃岡?模擬預測)某化學小組探究酸性條件下雙氧水與重銘酸鉀的反應,室溫下進行了相關
實驗。
已知:①CrO5【也寫成CrO(O2)2]為深藍色,易溶于乙醛、戊醇等有機溶劑,在水溶液中很不穩(wěn)定,容易
分解為CW+和Ch;
②乙醛易揮發(fā);
(1)一般不能用鹽酸酸化KzCrzCh溶液,其原因是o
實驗I實驗n
廿5%的H2O2
5%的凡。2
:上乙醴
-1
2mL0.0125mobL12mL0.0125mol-L1
三2sO4酸
^K2Cr2O7(H2SO4?
化,pH=2)
化,pH=2)
迅速變?yōu)樗{紫色,無氣泡生成,稍后至無下層呈橙色,上層呈深藍色,沒有觀
色氣泡生成,溶液變成綠色察到有明顯氣泡生成
(2)實驗I中無色氣泡是o
(3)實驗I和實驗H表明酸性條件下雙氧水與重銘酸鉀的反應分兩步進行,則第一步反應的離子方程式
為o
(4)查閱文獻可知,實驗H中上層深藍色物質(zhì)中含有CrO5與乙醛形成的一種配合物,該配合物中,銘原
子周圍的四個配位體呈四面體排布,過氧基配體中的0-0鍵軸正對中心銘原子,乙醛分子中的0原子的孤
電子對與中心銘原子以。鍵相結(jié)合,則該配合物的結(jié)構(gòu)示意圖為。
(5)為探究第二步反應,小組同學將實驗n中上層深藍色物質(zhì)溶于稀硫酸中,迅速產(chǎn)生氣泡,溶液變成綠
色。查閱文獻可知第二步反應可能的方程式有以下四種情況。
甲:2CrO5+3H2O2+6H+=2Cr3++6H2O+5O2T
乙:2CrO5+7H2O2+6H+=2Cr3++10H2O+7O2T
+3+
丙:4CrO5+12H=4Cr+6H2O+7O2t
+3+
T:2CrO5+6H=2Cr+2H2O+H2O2+3O2t
為探究哪個方程更符合實際情況,小組同學利用下圖裝置做了補充實驗。
1-電磁攪拌器2-H2SO4溶液層3-含CrO5的乙醛層4-經(jīng)過水封的CC14
①儀器5的名稱是=
②裝置4的作用是。
③反應后的溶液除去乙酸,用KMnCU將CN+氧化成5。夕,過量的KMnCU用尿素和亞硝酸鈉溶液處理(不
考慮尿素、亞硝酸鈉與50歹的反應),然后加入指示劑,用0.0400mol/L標準(NH4)2Fe(SC)4)2溶液滴定,共
用去標準液30.00mL。另測得生成的O2為15.68mL(已折算至標準狀況)。通過計算,則方程(填
“甲”“乙”“丙”或“丁”)更符合實際情況。
【答案】(1)可以氧化HC1生成C12,對環(huán)境會造成污染
(2)02
+
(3)4H2O2+Cr2O+2H=2CrO5+5H2O
H5c22H5
(5)量氣管(或滴定管、堿式滴定管)吸收揮發(fā)的乙醛蒸汽,防止其對02體積的測定產(chǎn)生干擾丙
【分析】本題探究酸性條件下雙氧水與重銘酸鉀的反應。
實驗I:向酸性重銘酸鉀溶液中加入5%的H?。?,迅速變?yōu)樗{紫色,說明生成了CrOs,無氣泡生成,稍后
有無色氣泡生成且溶液變成綠色。無氣泡生成是因為開始時CrOs在水溶液中還未分解,稍后分解產(chǎn)生和
c/+,C產(chǎn)在溶液中通常顯綠色;
實驗H:在酸性重銘酸鉀溶液中加入5%的H2O2和乙醛,下層呈橙色,說明有未反應完的重銘酸鉀溶液,
重銘酸鉀溶液顯橙色。上層呈深藍色,由題意可知生成的CrOs溶解在乙醛中。沒有觀察到有明顯氣泡生成,
這是因為CrOs在乙醛中相對穩(wěn)定,沒有像在水溶液中那樣迅速分解產(chǎn)生;
【解析】(1)K《r2c)7具有強氧化性,CT具有還原性,酸性條件下,K^CrzO,能將C1氧化為Cl?,所以一
般不能用鹽酸酸化KzCr?。]溶液;故答案為:KzCr?。?可以氧化HC1生成C",對環(huán)境會造成污染;
(2)根據(jù)已知信息,CrOs在水溶液中很不穩(wěn)定,容易分解產(chǎn)生和C/+,所以無色氣泡是5;故答案為:
O2
(3)實驗I和實驗H表明反應分兩步進行,第一步應該是50名與H2O2反應生成CrOs。根據(jù)原子守恒、
電荷守恒、得失電子守恒配平離子方程式為50;+4凡。2+211+=20'05+5凡0;
+
故答案為:Cr2O;+4H2O2+2H=2CrO5+5H2O
(4)已知銘原子周圍的四個配位體呈四面體排布,過氧基配體中的0-0鍵軸正對中心銘原子,乙酸分子中
的O原子的孤電子對與中心銘原子以◎鍵相結(jié)合。CrOs中有2個過氧基配體,2個乙酸分子作為配位體,
H5c2、7C2H5H5C2、/C2H5
按照四面體構(gòu)型,
(5)由裝置圖可知,儀器5量氣管(或滴定管、堿式滴定管);
裝置4是經(jīng)過水封的CCL,CC1,是一種密度比水大且難溶于水的有機溶劑,可以吸收揮發(fā)的乙醛蒸汽,防
止其對。2體積的測定產(chǎn)生干擾;
(NHjFelSOj與5O手發(fā)生反應,F(xiàn)e?+被氧化為Fe'+,5O歹被還原為Cr",根據(jù)電子守恒,F(xiàn)
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