15_物质性质的探究试验

1、专题15 物质性质的探究实验一,物质性质探究的根本方法和程序1 .研究物质性质的根本方法：观察法、实验法、分类法、比拟法等.2 .研究物质性质的根本程序：观察外观性质一预测物质性质一实验和观察一解释及结论.3 .研究,物质性质的根本方法和根本程序是密不可分的,二者相互结合对物质性质进行探究, 通过观察法初步了解外观性质,再运用分类法,根据物质所属类别等预测物质的相关性质,利用实验法进行性质验证,根据实验现象运用比拟法,进一步归纳物质的性质.二.铝及其化合物的性质1 .铝的化学性质铝是活泼性较强的金属,在一定条件下能与非金属单质、酸、碱.某些可溶性的盐反响.铝在空气中 或在冷的浓硝酸中都能生成一

2、层结构致密的氧化膜薄膜,对金属起到保护作用.但当有氯离子存在时,铝 外表的氧化膜易被破坏,因此铝制容器不能用来腌制咸菜.2 .氧化铝和氢氧化铝的两性氧化铝和氢氧化铝都是两性化合物,能与强酸溶液反响,又能与强碱溶液反响.Al 203+ 6H+=2Al3 + + 3H2O3H2O+AI2Q+2OH =2Al(OH) 4_+3+_一一一一Al(OH)3+3H =Al +3H2OAl(OH)3+OH =2Al(OH) 43 .可溶性铝盐的性质可溶性铝盐电离出 Al3+水解产生胶体具有吸附性,常用于作净水剂等.一 -3 一 一铝能形成多种配合物,如Al(OH) 4、AlF6等.配合物是由提供孤电子对的配

3、位体(阴离子或分子)与接受孤电子对的中央原子(或离子)以配位键结合形成的一种化合物.3+_- 3-Al+6F =AlF6三.乙醇和苯酚的性质比拟乙醇官能团羟基一OH结构特点羟基与链胫基相连,不电离与钠反响放出氢气；主要化与HX发生取代反响；消去反响；学性质3+ Al+4OH=Al(OH)4苯酚羟基一OH羟基与苯环直接相连,可电离弱酸性,能与NaOH Na反响;与浓澳水发生取代反响生成白色沉淀;分子间脱水反响;燃烧和催化氧化；酯化反响遇FeCl3发生显色反响红热的铜丝插入醇中,有刺激性气特征反响味的乙醛生成与浓澳水反响生成白色沉淀遇氯化铁显紫色【要点探究】1.铝及其化合物性质的探究:实验操作 内

4、容实验现象结论与化学方程式将铝条绕成螺旋状,一段绕紧一铝与铝条燃烧根火柴,实验时点燃火柴,待火柴快氧气反响并发出火光要烧完时伸入盛有氧气的集气瓶中.4A1 + 3Q点燃2A1203铝外表有擦去氧化膜的铝片伸入紫红色物质析-1 .0.5mo1 - L CuSO4 溶放出,未擦去氧化膜的铝片伸入 无明显现0.5mo1 - L-1 CuSO4 溶液象铝表未擦去氧化膜的铝片,先放入面氧化膜铝外表有-16.0mo1 - L NaOH溶披中,观察.取的实验探紫红色物质析出,洗净,放入 0.5mo1 L-1 CuSO4究出溶液中擦去氧化膜的铝片.放入盛有浓硝酸的试管中,观察.取出,洗净后无明显现放入0.5m

5、o1 CuSOB液中,观察 象现象.铝络 试管中参加1mL 1.0mo1 - L-1产生白色合物的生 A1C1 3溶液,再参加 2mL 10% NHF溶沉淀-1_2A1 + 3CuSO=A12SO43 + 3CuAl 2Q + 2NaOH=2NaA1O H2O2A1 + 3CuSO=A12SO43 + 3CuAl 3+6F=A1F63-生成配合物NH43A1F6成、限,再滴加 1mL3.0mo1 L NH H2O溶液,观察现象.2.乙醇和苯酚的性质探究:实验探究工程实验方案设计乙醇和苯酚分室温下,乙醇呈液叠,苯酚呈固态£为了比拟二者与金属钠反响的反响 别与金属钠反响产速率,应限制反响

6、在相同状况下进行,如均在液态下进行,采取的举措是在生氢气的速率大小乙一中进行反响比拟r溶液由橙黄色变成蓝色乙醇的氧化反乙醇和强氧化剂酸性重铭酸钾溶液反响的现象:溶液要是乙醇发生分子内脱水,所用的脱水剂为浓硫电乙醇的脱水反证实脱水反响发生的实验现象是：生成的气体通入滨水或酸性高镒酸钾 应溶液,溶液褪色苯酚的化学性苯酚水溶液中参加氯化铁溶液的现象：紫色质苯酚水溶液中参加浓澳水可观察到的现象：出现白色沉淀证实盐酸酸性强于碳酸的有关反响的化学方程式：比拟盐酸、碳酸、苯酚的酸性强弱NaCO+ 2HCl=2NaCl + HO+ CO T证实碳酸酸性强于苯酚的有关反响的化学方程式:GHON升 H2O+ CO

7、GHOH+ NaHCO【特别注意】苯酚钠与 CO反响是只能生成 NaHCO酸性强弱顺序为 H2CO > C 6H50H > NaHCO ,对应 离子获取 H的水平大小为：HCOT < C 6H50r < CO32 .【考点再现】考点一物质性质探究例1 (1)将HQ溶液滴入含有酚酬:的 NaOH§液中,红色消失.甲同学认为这是由于HQ是二元弱酸(H2Q =H+ + HQ-),消耗了 OH而使红色褪去.乙同学认为HkQ具有强氧化性,将酚酗:氧化,红色消失.试设计一个实验论证甲、乙两位同学的解释中谁正确. 设计方案. 为:.(2)甲同学向品红溶液中通入一种气体后,品

8、红褪色.乙同学设计了一个很简便的实验便知甲同学 通的是 Cl 2还是SO.他的实验方案是 .解析:甲同学认为9:马照姒发生中和反响,酣酶耒被消耗,而乙同学认为是H色将酚 软氧化,蚓1未常耗.只需通过实验验证,配豆和.哪一种物质存在EF可.故可设计出 以下方案.取溶液少量继续加Mg：看溶液是否变红,假设变红证实酣酸尚存那么甲正确, 否那么乙正确.取溶液之翻加酚酸,假设溶液变江,证实随限尚存,那么乙正确,否叫甲正 牖口证实域氐尚存,那么乙正确,否那么甲正蠲.由于CL的漂白性与£伏漂白性的原理 不同.Ck为通过氧化进行潦白,是永久漂日口而S5是与某些有机隹素ft合生成不稳定无色 捌质,加热

9、可恢复原色,乙同学可利用此性质进行实验设计.答案；T取溶液少量避续加看溶裱是否变红,那么甲正确,否那么乙正确.或 取溶液化或g加酚酷,假设溶液变红,那么乙正确,否那么甲正确.C2只需取少量溶裱加热即可.假设仍不能恢复红色,那么为CJ否那么为或二.考查物质的性质例2下面有关苯酚的表达正确的选项是是有机化工原料,可以制电木；易溶于水也易溶于乙醇；可以使紫色石蕊溶液变红； 比甲酸、乙酸、碳酸均弱；可以和硝酸发生酯化反响；常温下易被空气氧化；既可以和成反响,又可以和滨水发生取代反响.A.B.C.D.解析：苯酚可以与甲醛反响制取电木；苯酚常温下在水中溶解度较小；虽然苯酚具有酸性,但酸性很 弱,不能使石蕊

10、溶液变红,比甲酸、乙酸、碳酸等都要弱.在空气中容易被氧化而呈粉红色,还可以与氢 气发生加成反响,可与浓澳水发生取代反响.答案：C考点三物质的性质探究实验的设计例3为验证淀粉能水解,且水解的生成物有复原性能,可能用到如下某些实验步骤,那么正确的实验 程序是参加稀硫酸；参加几滴硫酸铜溶液；加热；参加蒸储水；参加烧碱溶液至显碱性；参加新制CuOH2A. B.C . D .解析：需要对淀粉性质探究,先要验证其能水解,再验证水解产物具有复原性,可以用新制 注意要先中和溶液中的稀硫酸,使溶液呈碱性才能验证生产物的复原性.故实验程序为Do答案：D考点二酸性H2发生加Cu(OH)2,【专题练习】1 .以下有关

11、苯酚性质,制法的说法,错误的选项是A.与苯相似,也能发生硝化反响.B .在它的溶液中参加 FeCl3溶液后显紫色.C.与乙醇相同,羟基中的氢原子可被金属取代,苯酚不能被氢氧化钠中和.D.往苯酚钠溶液中通 CO,可生成苯酚和碳酸氢钠.解析：苯酚中的羟基直接连接在苯环上,苯环对羟基的影响,使其变的更活泼,能发生电离,表现出 弱酸性,故能与 NaO限:生中和反响.答案：C2 .用以下实验装置完成对应的实验局部仪器已省略,操作正确并能到达实验目的的是枯燥氯气检脍送赞辞中K石油分调 吸收氮与AB匚D解析：A中要枯燥氯气,进气管应插入浓硫酸中；在石油分储实验中,温度计应放在蒸储烧瓶的支管 口处；D中用稀硫

12、酸可以吸收氨气,但会出现倒吸,所加的苯密度小浮在上层,达不到预防倒吸的目的, 可改用四氯化碳.答案：B3 .气体的摩尔质量越小,扩散速度越快.如下图为气体扩散速度的试验,两种气体扩散相遇时形成白色烟环.以下关于物质甲、乙的判断正确的选项是A.甲是浓氨水,乙是浓硫酸8 .甲是浓盐酸,乙是浓氨水C.甲是浓氨水,乙是浓盐酸D.甲是浓硝酸,乙是浓氨水解析：产生白色烟环应是浓氨水和挥发性酸反响的现象,故可排除选项A,由图知白色烟环离甲远,说明甲分子的摩尔质量小于乙分子的摩尔质量,扩散速率快,可知选项 C符合.答案：C4 . 一定量某有机物溶解于适量的NaOH容液中,滴入酚Mt,溶液呈红色,煮沸 5min

13、后,溶液颜色变浅,再参加盐酸显酸性,沉淀出白色晶体.取少量晶体放到FeCl3溶液中,溶液呈紫色,那么该有机物可能是 COOCH.CCOCH.解析：加NaOH煮沸后碱性减弱,从所给物质可知应发生水解,最后产物加氯化铁溶液呈紫色,那么含有酚羟基,应选Ao答案：A5 .氢氧化镁是难溶于水,在氨水中的溶解度也很小.某兴趣小组在实验中将氢氧化镁固体放入NHCl溶液中,不断搅拌,发现氢氧化镁固体溶解了. 针对这一现象,同学展开了讨论,甲同学认为：Mg(OH) 在水中存在如下溶解平衡：Mg(OH)(s)=Mcj+ + 20口 ,而氯化俊水解呈酸性,其水解产生的H*与Mg(OH) 电离出来的OH结合生成难电离

14、的水,从而促进了氢氧化镁的溶解平衡右移.为了检验甲同学的观点是否正确,乙同学进行了以下实验验证,用CHCOONH(其溶液显中性)代替 NHCl进行上述实验,发现氢氧化镁固体也溶解了,从而否认了甲同学的观点,请你说明乙同学否认甲同学观点的理由,并说明你对氢氧化镁 固体能溶于氯化钱溶液的解释： .I 一解释,由于CHsC其阿；溶液呈中性也能是氢氧化镁溶解,说明不是由于T+氐.的 反响促使氢氧化裱溶解平衡右移,故甲同学的观点错误.用CHSQONH：代替冠果相同,应该 是阻右起作用,由于如:可以与返9Hh电离出来的结合生成难电离的弱电解质M- 氏6从而庾Mg 2H).的滔解平衡向右移动,故蛇(阻二能溶

15、于阻C1溶液中.答案士由于中性的C时WNH；溶液也能使爬(口由；溶解,故不存在因IT $ *凡0的反 应而使烟(QH)；溶解平衡发生移动的问题,放甲同学的观点错误.合理的解释是：加；与 值(OH) .电离出来的OIT结合生成难电离的弱电解质限比0,以而庾股(OHL的溶解平衡向 右移动,故的9帝:能溶于MH.CL溶液中.6. A、B、C、D、E五种有机物,它们的分子分别由-CH3、-OH、-COOH、-C6H5、-CHO中的两种组成,这些化合物的性质如下所述：(1) A能够发生银镜反响,且相对分子质量为44 ;(2) B溶液参加氯化铁溶液中,溶液显紫色；(3) C和E在有浓硫酸存在并加热的条件下

16、,能发生酯化反响,C和E的相对分子质量之比为 8:15;(4) B和E都能跟氢氧化钠溶液反响,而 A、C、D那么不能；(5) D能使酸性高镒酸钾溶液褪色,还能发生硝化反响.由此可知, C、D、E的结构简式是：C D E.解析：A能发生银镜反响,那么 A含有醛基(-CHO),又其相对分子质量为 44,故A为CHaCHO, B溶 液参加氯化铁溶液显紫色, 故B为苯酚；C和E能发生酯化反响,为醇和酸,根据题意可知,C为CHaOH, E为CHaCOOH ; D能使磨性高镒酸钾溶液褪色,且能发生硝化反响,故D为甲苯.I - CHa答案：CHaOH , CHaCOOH7.实验室用以下装置所示的流程进行气体

17、性质实验.图中用箭头表示气体的流向,A为一种纯洁、枯燥的气体,B是另一种气体,己中有红棕色气体出现.实验中所用的药品只能从以下物质中选取：NazCOa、NaHCOa、Na2.、Na2O2、NaCl、无水 CaCl2、(NH4)2COa、碱石灰等固体和蒸储水.根据图中装置和现象答复：(1)丙中发生反响的化学方程式为 .(2) 丁中应选用的枯燥剂是 ,为什么不选用所给的另一种枯燥剂.(a)甲中发生反响的化学方程式 .(4)戊中发生的主要反响的化学方程式 .此反响是吸热反响还是放热反响 .,估计可看到什么现象足以说明你的判断 .解析：根据己中有红棕色气体产生,是在红热钳丝催化下有A、B两种气体生成的

18、,根据所学知识可催化剂知,在戊中发生的反响为 4NHa+5O2、加热、4NO +6H2.,A、B为NHa和O2,根据所给药品知道,丙中制备的是 NHa,其反响为(NH4)2COa匕 2NHaf+ CO2 T+ H2O ,甲中制备是是 O2,其反响为CO2,而无水氯化钙再不2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O 2?0 丁中的枯燥剂是碱石灰,用来枯燥氨气,同时除去 能吸收CO?.答案：(1) (NH4) 2CO3 2NH3 忏 002?+ H2O(2)碱石灰 由于另一种枯燥剂的无水 CaCl2,只能吸收水,不能吸收 002,不能使氨气完全净化.(3) 2Na2O2+2H2O = 4Na0H+

19、0 2 T催化剂(4) 4NH3+5O2、加热、4NO+6H2O放热可以看到戊中钳丝比开始反响时更加红热8、“旺旺雪饼袋内有一个小纸袋,上面写着“枯燥剂,主要成分是生石灰.为此我对枯燥剂的有关问题进行相关探究：(1)问题1:为什么生石灰(CaO)可作枯燥剂(用化学方程式表示) .(2)我又对它作了一系列探究,获得较多收益,其有关实验方案如下：问题与猜测实验步骤实验现象实验结论问题2:小纸袋中的物质能否继续作枯燥剂取足量小纸袋中固体放 入烧杯中,参加适量水, 触摸杯壁.不能作枯燥剂问题3:我猜测变质后的 物质可能是碳酸钙,该如 何验证我的猜测该枯燥剂样品中有碳酸钙(3)问题4:样品中碳酸钙的含量

20、如何某同学按如下流程进行实验：用盐酸溶解该枯燥剂 样品一枯燥所得气体一用NaOH§液吸收气体一根据NaOH§液的增重计算该样品的含量,实 验过程中所取该枯燥剂样品的质量为10.0g o实验装置如下图：Eq&A为溶解该枯燥剂样品的装置,假设已准备了长颈漏斗、双孔橡胶塞、导气管,为完成溶解至少还需要的实验仪器是.A中发生反响的化学方程式为 将插入溶液C中管子的下端改成具有多孔的球泡(如图中的D),有利于提升实验的准 确度,其理由是.当改良实验装置并进行正确操作后可以准确测定出枯燥剂样品的含量(假设生成气体没有损失,并完全吸收).假设此时C装置在实验前后其质量增加了 3.

21、6g,那么该枯燥剂样品的CaCO 量为.解析：作枯燥剂要能吸收其中的水蒸气,故反响为CaO+H2O=Ca(OH) 2；由于CaO溶于水会放出大量的热,根据结论不能再作枯燥剂,所以现象为杯壁不发烫；如果是 CaCO3,那么可以加盐酸看是否有气泡产 生即可.从所给的仪器看缺少盛放样品的容器,可选用锥形瓶等,A中的反响为CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO2T+H2O,多孔的球泡有利于 CO2的吸收,C装置增重是吸收了 CO2,即CO2为0.82mol,相当于 CaCO3 为8.2g,含量为82%.答案：(1)CaO+H 2O=Ca(OH) 2(2)问题2的实验现象为：不发烫问题3的实验步骤为：

22、取该固体,滴加稀盐酸；实验现象为：有气泡产生(3)锥形瓶或广口瓶； CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO2 T +H2O;增大气体和溶液的接触面积,有利 于二氧化碳的吸收； 82%.(9) 研究性学习小组在做 Na2O2与水反响实验时,发现 Na2O2与水反响后的溶液中滴加酚酗:试液溶液 呈现红色,但红色很快褪色,甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测：甲：由于反响后试管很热,所以可能是溶液温度较高使红色褪去.乙：由于所加水的量较少,红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响.丙：Na2O2具有强氧化性,生成物中 O2、H2O2 (可能产物)等也具有强氧化性,可能是氧化漂白了红色物

23、质.(1)验证甲同学的推测是否正确的方法是 ,验证乙同学的推测是否正确的方法是; 当出现现象时,即可说明丙同学的推测正确.口(2)有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有H2O2,其实验方法为：半 餐称取2.6gNa2O2固体,使之与足量的水反响,测量产生 O2的体积,与理论值比拟,J 一'一即可得出结论.测量气体体积时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用右图装置中的,理由是.假设在标准状况下测量气体的体积,应选用的量筒的大小规格为 (选填“100mL、“200mL、“500mL.解析：甲的观点为温度较高就会使酚酬:褪色,可以待冷却后再加酚酗:试液或冷却后再看溶液是否变红;乙同学的观点是 NaOH浓度过大,加水稀释即看进行验证；假设欲证实丙同学观点正确,那么需否认甲和乙的观点,可以冷却后观察溶液是否变红及加水稀释后溶液是否变红来验证.比拟两个装置可以看出II可以防止气体冷却时出现倒吸现象,根据计算可知 2.6gNa2O2全