2019届高考化学一轮复习性质、原理探究综合题学案（含解析）.docx

性质、原理探究综合题李仕才题型一物质性质的探究1题型特点主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，然后据此设计出合理的实验方案，去探究它所可能具有的性质。2基本思路和方法根据物质的组成(或成分)提出各物质(或离子)性质的假设根据这些性质找到可能存在的反应确定检验的试剂和仪器确定实验的顺序叙述实验的操作和预期的现象，得出结论。3常见物质的热分解反应规律(1)难溶性碳酸盐氧化物CO2；(2)碳酸的酸式盐碳酸的正盐CO2H2O；(3)铵盐NH3相应的酸(或酸性氧化物H2O)(NH4NO3除外)；(4)硝酸盐金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)氮氧化物(NO或NO2)O2；(5)草酸晶体CO2COH2O。4氧化性、还原性与所含元素化合价的关系(1)元素处于最高价时，只具有氧化性，如Fe3、H；(2)元素处于最低价时，只具有还原性：如Cl；(3)元素处于中间价时，既具有氧化性又具有还原性，如Cl2。1(2018哈尔滨质检)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。已知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O任务1：利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A和E中制取NH3的装置为_，所用试剂为_。装置中制取NO2的化学方程式是_。(2)若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_。(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是NH3还原性较弱，不能将NO2还原；在此条件下，NO2的转化率极低；_。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_。任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。(5)实验前，该小组同学提出三种假设。假设1：两者不反应；假设2：NO2能被Na2O2氧化；假设3：_。(6)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_。实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为_。答案(1)A浓氨水和CaO(合理即可)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)混合气体颜色变浅(3)在此条件下，该反应的化学反应速率极慢(4)缺少尾气吸收装置(5)NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可)(6)EDBDF2NO2Na2O2=2NaNO3解析(1)干燥氨气不能用无水氯化钙，因而A为氨气发生装置，E为二氧化氮发生装置；固液反应制取氨气，要用浓氨水。(2)若NO2能够被NH3还原，则混合气体的颜色将变浅，氨气被二氧化氮氧化生成氮气和水。(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象，说明二氧化氮反应的量很少，可能是反应速率较低，或者二氧化氮的转化率较低。(4)氮氧化物为有毒气体不能直接排放到空气中。(5)Na2O2既有氧化性又有还原性，NO2中的氮元素为4价，既可能表现氧化性，也可能表现还原性。(6)验证假设2，首先要制取二氧化氮，因为水能和过氧化钠反应，所以要除去水的干扰，使二氧化氮气体通过过氧化钠，最后要进行尾气处理；过氧化钠变成白色固体且为纯净物，根据氧化还原反应中元素化合价的变化确定生成物。2过氧化氢是重要的氧化剂，也可作还原剂，它的水溶液称为双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学研究性学习小组取一定量的市售过氧化氢溶液测定其H2O2的含量，并探究它的有关性质。.测定市售过氧化氢溶液中H2O2的质量分数(1)量取10.00 mL密度为 gmL1的市售过氧化氢溶液，应选用的滴定管是_(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)。(2)将上述溶液配制成250.00 mL，配制过程需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、_(填名称)。(3)取25.00 mL(2)中的溶液于锥形瓶中，用稀H2SO4酸化，并加适量蒸馏水稀释，用高锰酸钾标准液滴定。完成反应的离子方程式：_MnO_H2O2_H_Mn2_H2O_；重复滴定三次，平均消耗c molL1 KMnO4标准液V mL，则原过氧化氢溶液中H2O2质量分数为_；(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_(填字母)。A滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失B将H2O2溶液配制成250.00 mL溶液时，定容俯视刻度线C判断终点时，滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈红色，向红色溶液再滴一滴H2O2溶液仍呈红色.探究H2O2的性质(1)上述测定原理，H2O2体现_性。(2)若要验证H2O2的不稳定性，操作是_。答案.(1)酸式滴定管(2)250 mL容量瓶、胶头滴管(3)256285O2(或%)(4)ABC.(1)还原(2)取适量过氧化氢溶液于试管中加热，将带火星木条置于试管口，木条复燃解析.(1)H2O2有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的乳胶管，所以只能盛放在酸式滴定管中。(2)必须指明容量瓶的规格为250 mL，胶头滴管用于定容。(3)根据化合价升降法配平，结合电荷守恒、质量守恒配平其他系数与缺项；根据MnO物质的量为cV103 mol，结合MnO与H2O2比例关系25，得出H2O2物质的量为2.5cV103 mol，质量为2.5cV10334 g，所以，质量分数为%。(4)滴定前有气泡，滴定后消失，则代入计算的标准液体积偏大，测得的浓度偏大；配制溶液定容时俯视，浓度偏大，测得的待测液的浓度偏大；反滴双氧水红色不褪色，说明高锰酸钾过量，则测得的浓度偏大。.(1)双氧水与高锰酸钾溶液反应时双氧水表现还原性。(2)证明双氧水不稳定可以加热使其分解，再用带火星的木条检验分解产物为氧气。题型二反应原理探究型1变量探究实验题的解题策略解答变量探究类试题关键是在其他条件相同的前提下，只改变一个条件对研究对象的影响规律。注意：选择数据要有效，且变量统一，否则无法作出正确判断。思路总结2规律探究实验题的解题策略物质性质递变规律的探究也是中学化学实验探究的一个重要内容。研究同周期、同主族元素性质的递变规律，物质的氧化还原反应(如置换反应)规律，物质的酸(碱)性强弱规律，电解质溶液的导电规律等，都是开展有关规律探究的重要素材，也是高考命题的经典情境。解决有关规律探究问题的实验设计，其常用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性质的递变规律，一般通过设计判断元素金属性、非金属性的强弱实验来完成，如通过让金属单质与相同浓度的非氧化性酸反应产生H2的速率快慢来判断金属单质的还原性强弱，推断元素金属性强弱，从而找出相应的性质递变规律。(2)物质的酸(碱)性强弱的判断。(3)钢铁发生电化学腐蚀的规律探究。可以通过控制所含的杂质是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等角度设计实验，找出规律。1(2015北京理综，28)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“2Fe32I?2Fe2I2”反应中Fe3和Fe2的相互转化。实验如下：(1)待实验溶液颜色不再改变时，再进行实验，目的是使实验的反应达到_。(2)是的对比实验，目的是排除中_造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2向Fe3转化。用化学平衡移动原理解释原因：_。(4)根据氧化还原反应的规律，该同学推测中Fe2向Fe3转化的原因：外加Ag使c(I)降低，导致I的还原性弱于Fe2，用下图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。K闭合时，指针向右偏转，b作_极。当指针归零(反应达到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 molL1 AgNO3溶液，产生的现象证实了其推测。该现象是_。(5)按照(4)的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了中Fe2向Fe3转化的原因。转化的原因是_。与(4)实验对比，不同的操作是_。(6)实验中，还原性：IFe2；而实验中，还原性Fe2I。将(3)和(4)、(5)作对比，得出结论是_。答案(1)化学平衡状态(2)因溶液稀释使溶液颜色变化(3)加入 Ag发生反应： AgI=AgI，c(I)降低；或增大c(Fe2)，平衡均逆向移动(4)正左管产生黄色沉淀，指针向左偏转(5)Fe2随浓度增大，还原性增强，使Fe2还原性强于I向右管中滴加 1 molL1 FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，并影响平衡移动方向解析(1)待实验溶液颜色不再改变，说明其中的可逆反应已达平衡状态。(2)实验中加入1 mL水，目的是排除中因加入FeSO4溶液对原溶液稀释，造成溶液颜色变化。(3)中加入 AgNO3溶液，Ag与I生成AgI黄色沉淀，c(I)减小，平衡2Fe32I?2Fe2I2逆向移动。中加入 FeSO4溶液，c(Fe2)增大，平衡也是逆向移动，c(I2)减小，溶液颜色变浅。(4)U形管左管中I具有强还原性，易发生氧化反应，a极为原电池的负极。U形管右管中Fe3具有强氧化性，易发生还原反应，b极为原电池的正极。在U形管左管中滴加AgNO3溶液后，Ag与 I生成 AgI 黄色沉淀，I浓度降低，U形管右管新生成的Fe2还原性比I的强，从而U形管右管易发生氧化反应，作负极，故电流表的指针向左偏转。(5)按照(4)的离子浓度大小影响离子的还原性的原理，该同学利用原电池装置进行实验，证实了 中Fe2浓度增大，还原性增强，使Fe2还原性强于I。实验与实验(4)相比较，当指针归零后，可采取向U形管右管中滴加1 molL1 FeSO4溶液，以增加Fe2的浓度，使c(Fe2)大于c(I)。(6)根据实验和实验中c(Fe2)和c(I)的浓度不同知，在其他条件不变时，物质的氧化性和还原性与浓度有关，在平衡时，通过改变物质的浓度，可以改变物质的氧化、还原能力，导致平衡移动。2某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下实验：.将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：_与盐酸反应最剧烈，_与盐酸反应的速度最慢。.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。(1)检查该装置气密性的操作方法是_，干燥管D的作用是_。(2)现有试剂：盐酸、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液，请从中选择试剂并用如图装置证明酸性：HClH2CO3H2SiO3，则B中应盛装的试剂为_，C中产生的现象为_。请判断_(填“能”或“不能