高考化学一轮复习 同步课件 大单元六　第十六章　第66讲　以反应原理、物质性质探究为主的综合实验（广东版）

第十六章

第66讲

以反应原理、物质性质探究为主的综合实验1.能运用化学反应原理分析影响化学变化的因素，学会运用变量控制的方法研究化学反应。2.能根据文献和实际需要提出综合性的探究课题，根据假设提出多种探究方案，评价和优化方案，能用数据、图表、符号等处理实验信息。复习目标课时精练类型一物质性质的探究类型二原理探究内容索引物质性质的探究类型一物质性质探究类实验的类型(1)根据物质性质设计实验方案(2)根据物质的结构(或官能团)设计实验方案

100mL容量瓶

铁离子与苯酚溶液显色时，存在反应：Fe3++

序号含Fe3+的试剂吸光度0.1mol·L-1FeCl3溶液1pH=a/A12pH=b/A23/pH=aA34/pH=bA4

结果讨论：实验结果为A1>A2>A3>A4①根据实验结果，小组同学认为此结果不足以证明猜想“H+对Fe3+与苯酚的显色反应有抑制作用”成立的理由是___________________________

。酚与铁离子的显色反应也有影响氯离子或硫酸固体根离子对苯②为进一步验证猜想，小组同学设计了实验5和6，补充下表中试剂M为

。硫酸钠固体

序号含Fe3+的试剂再加入的试剂吸光度0.1mol·L-1FeCl3溶液5/pH=aNaCl固体A56pH=a/试剂MA6

为进一步验证氯离子或硫酸根离子对苯酚与铁离子显色反应也有影响，实验5和实验6中改变氯离子或硫酸根离子的浓度，由表格可知，溶液总体积不变的情况下，实验5加入氯化钠固体改变氯离子的浓度，实验6需要改变硫酸根离子的浓度，则试剂M为硫酸钠。

序号含Fe3+的试剂再加入的试剂吸光度0.1mol·L-1FeCl3溶液5/pH=aNaCl固体A56pH=a/试剂MA6

>

(3)通过以上实验结论分析：与苯酚相比，对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应

(填“更容易”或“更难”)。更难

对羟基苯甲酸中—COOH的电离导致溶液中c(H+)增大，抑制酚羟基的电离，所以与苯酚相比，对羟基苯甲酸与FeCl3溶液发生显色反应更难。(4)实验室中常用某些配合物的性质进行物质的检验，请举一例子并说明现象：

。Fe3+的检验：在溶液中加入几滴KSCN溶液，溶液变为红色2.(2025·东莞高三阶段练习)某兴趣小组对工业盐酸(以下简称粗盐酸)呈黄色产生浓厚兴趣，于是查找资料，展开系列研究：(1)资料显示工业生产盐酸是在钢管中导燃H2和Cl2生成HCl，然后用水吸收。小组同学分析认为粗盐酸中因含有FeCl3而呈黄色，请写出产生FeCl3的化学方程式：

。2Fe+3Cl2

2FeCl3(2)已知某粗盐酸上标签如图，该盐酸的物质的量浓度为

mol·L-1。盐酸分子式：HCl相对分子质量：36.5净含量：1000mL密度：1.2g·cm-3HCl的质量分数：36.5%12

(3)取少量粗盐酸样品，滴入KSCN溶液，通过

现象，说明样品中存在Fe3+。溶液变为红色

Fe3+与KSCN溶液反应生成红色的Fe(SCN)3络合物。

粗盐酸溶液中c(H+)很大，使平衡Fe3++H2O⥫⥬[Fe(OH)]2++H+逆向移动，从而抑制Fe3+水解，使溶液呈紫色而不是黄色

①②③④

加热前溶液为浅黄色，加热后颜色变深加热前溶液接近无色，加热后溶液颜色无明显变化加入NaCl后，溶液立即变为黄色，加热后溶液颜色变深加热前溶液为黄色，加热后溶液颜色变深③丙同学深入探究Fe3+在水溶液中的行为，做了以下实验(加热为微热，忽略体积变化)：下列说法不正确的是

(填字母)。A.实验①中Fe2(SO4)3溶液显浅黄色原因是Fe3+水解产生了少量[Fe(OH)]2+B.实验②说明酸化对Fe3+水解的影响程度大于温度的影响C.实验③可证明，加热使可逆反应Fe3++4Cl-⥫⥬[FeCl4]-正向移动D.实验④可证明Fe3+水解反应是吸热反应D

(5)请写出FeCl3溶液在生活、生产中的一种应用：

。

FeCl3溶液因水解而生成具有吸附性的Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮的杂质，起到净水作用，故可用作净水剂。用作净水剂返回原理探究类型二化学反应原理探究实验的类型(1)对未知产物的探究通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验，并测定其含量。(2)对某一原理或规律及影响因素的探究在对未知的反应机理或规律的研究中，如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂、颗粒物规格等)，通常采用控制变量法。人为控制其他因素完全相同，只有探究的因素不同，通过研究每个因素变化时的反应机理或规律，才能得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。序号实验装置实验操作实验现象A

向滤液中放入Mg条ⅰ.滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象ⅱ.放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中有白色浑浊ⅲ.一段时间后开始出现棕褐色浑浊物。Mg条表面也逐渐变为棕褐色，产生气泡的速率变缓慢1.(2025·汕头高三阶段练习)为证明AgCl溶于水存在溶解平衡，取1mol·L-1KCl溶液10mL，向其中加入0.2mol·L-1AgNO3溶液1mL，充分反应后将浊液过滤进行如下实验：已知：①AgOH不稳定，易分解为Ag2O(棕褐色或棕黑色)，Ag粉为黑色；②AgCl、Ag2O可溶于浓氨水生成[Ag(NH3)2]+(银氨溶液)，Mg、Ag不溶于浓氨水；③根据金属活动：Mg能与稀盐酸反应，Ag不能与稀盐酸反应，两者均可与浓HNO3反应。(1)实验A中的滤液所属分散系为

。现象ⅱ中无色气泡是

(填化学式)。胶体H2

放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中出现白色浑浊，是镁和水反应生成了氢气和氢氧化镁沉淀。(2)现象ⅲ中，导致产生气泡的速率下降的主要原因是________________

。在Mg表面，阻碍后续反应进行生成的固体覆盖

镁表面附着Ag2O和Ag，减少了镁条和水的接触面积，产生气泡的速率变缓慢。序号实验装置实验操作实验现象A

向滤液中放入Mg条ⅰ.滤液澄清透明，用激光照射有丁达尔现象ⅱ.放入Mg条后，立即有无色气泡产生，气体可燃，滤液中有白色浑浊ⅲ.一段时间后开始出现棕褐色浑浊物。Mg条表面也逐渐变为棕褐色，产生气泡的速率变缓慢(3)判断Mg条表面的棕褐色物质中含有Ag和Ag2O。①设计实验检验Ag：取实验A中表面变为棕褐色的Mg条于试管中，向其中加入足量稀盐酸，反应结束后，继续加入浓硝酸，产生棕色气体和白色不溶物。用离子方程式表示棕褐色固体中能产生Ag的原因：________

；实验中加入稀盐酸的目的：_______________________

。Mg+2Ag+

加入足量盐酸，用来除去过量的Mg，避免HNO3与Mg反应，干扰检验Ag，反应结束后，继续向其中加入浓硝酸，产生棕色气体为NO2气体，溶液中有白色不溶物为氯化银沉淀。镁反应，干扰检验Ag将镁除去，避免硝酸与===2Ag+Mg2+②设计检验棕褐色物质中有Ag2O，实验方案是取实验A中表面变为棕褐色的Mg条用蒸馏水洗净后，加入

(填化学式)中浸泡，取上层清液于葡萄糖溶液中，水浴加热，若有

(填实验现象)，则证明Ag2O存在。NH3·H2O光亮银镜生成装置步骤电压表读数

aⅱ.向B中滴入AgNO3(aq)，至沉淀完全bⅲ.再向B中投入10gNaCl(s)cⅳ.

(4)探究AgI转化为AgCl及其限度，设计实验如下：已知：其他条件不变时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大；离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。若电压表读数a>0，Ag+与I-能自发发生氧化还原反应，a>b，说明生成AgI降低c(I-)，能说明AgI部分转化为AgCl的实验证据是

。有同学认为上述结论还不够严谨，需要在上述实验基础上增加实验ⅳ，画出能体现实验方案的装置图，并要有适当的标注。a>c>b答案

由题干已知信息可知，I-浓度越小，其还原性越弱，故若能说明AgI部分转化为AgCl，即发生了反应：AgI(s)+Cl-(aq)⥫⥬AgCl(s)+I-(aq)，则实验ⅲ中加入10

g

NaCl固体后将导致上述平衡正向移动，I-浓度增大，其还原性增强，但平衡移动的结果I-浓度比实验ⅰ中小，故可观察到a>c>b，即若观察到电压a>c>b即可证明部分AgI转化为AgCl，为了排除实验的偶然性，需重复进行实验ⅲ，即实验ⅳ的操作为再向B中加入与实验ⅲ等量的10

g

NaCl(s)。2.(2025·广东高三开学考试)乳酸(

)有很强的防腐保鲜功效，在生活生产中应用广泛。(1)乳酸可以淀粉为原料，通过生物发酵法制备。向盛有2mL制备液的试管中，加入几滴I2溶液，振荡，溶液颜色

，说明淀粉完全反应。不变蓝

I2溶液遇淀粉溶液变蓝，I2溶液不能使制备液变蓝，说明淀粉完全反应。(2)已知25℃时100mL水中最多可以溶解24.81g的乳酸，所得溶液pH为1.92，密度约为1g·mL-1。①乳酸饱和溶液的浓度c≈

mol·L-1(取整数值)。2

②用NaOH标准溶液滴定测定乳酸饱和溶液浓度时，需要用到的仪器为

(填字母)。AD

用氢氧化钠标准溶液滴定测定乳酸饱和溶液浓度时，需要用到的仪器为碱式滴定管和锥形瓶。③25℃时乳酸的Ka≈

(列出算式，水的电离可忽略)。

(3)①乳酸的酸性强于乙酸，原因是

电离出的阴离子可以与

位的羟基形成

，从而使负离子稳定性更高，酸性更强。α(或2号)分子内氢键

在溶液中能电离出

和氢离子，

中带负电荷的氧原子与α位的羟基形成分子内氢键，从而使负离子稳定性更高，电离程度更大，酸性更强。②甲同学提出苯甲酸的酸性强于乳酸，常温下Ka大于乳酸，但测得常温下苯甲酸的饱和溶液的pH大于乳酸饱和溶液，据此推断假设不成立，但乙同学认为该推断依据不足，不能用所测得的pH直接判断Ka大小，因为

。常温下，两种酸的饱和溶液的浓度不同(4)已知苯酚溶液呈弱酸性，但不能使酸碱指示剂变色，丙同学认为不能用测定一定浓度苯酚溶液pH的方法计算苯酚的Ka，原因之一是苯酚在空气中易被氧化而变为粉红色，三位同学讨论后，选用0.100mol·L-1苯酚钠溶液进行实验，以获得苯酚Ka，简述该方案：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(包括所用仪器及数据处理思路)。

取适量0.100mol·L-1苯酚返回精练高频考点提升关键能力课时精练

1.答案123答案1232.

答案1233.(1)①0.025ag

②直形冷凝管、分液漏斗(2)①排除稀释对溶液颜色的影响②MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离③b和c中盐效应相当，Fe(SCN)3⥫⥬Fe3++3SCN-，c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2，使得c(SCN-)降低，平衡正向移动，红色变浅(3)①溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解②取实验ⅱ中等质量的FeCO3，加入3mL4mol·L-1KCl溶液，充分振荡，静置，取上层清液，滴加3mL4mol·L-1KSCN溶液和5滴10%的H2O2，溶液无明显现象(4)盐效应化学反应

70%的H2SO4和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、SO2、H2O，浓硫酸具有吸水性，且和SO2不反应，所以用浓硫酸干燥SO2；SO2的密度大于空气且能和碱石灰反应，所以用向上排空气法收集SO2，为防止污染空气，用碱石灰处理尾气，接口连接顺序为b→a→e。1.(2025·广州一模)从含银废液中回收银是保护金属资源的有效途径。(1)实验室用70%H2SO4和Na2SO3制取干燥的SO2，选择净化与收集SO2所需装置，接口连接顺序为

。123答案b→a→e(2)兴趣小组探究从AgNO3溶液中回收银，将SO2通入一定体积0.1mol·L-1的AgNO3溶液中(如图所示)。已知：a.25℃时，Ksp(Ag2SO3)=1.5×10-14，Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5。b.Ag2SO3、Ag2SO4均能溶于浓氨水，生成[Ag(NH3)2]+。ⅰ.实验现象瓶内产生大量白色沉淀，瓶底沉淀略显灰色。ⅱ.沉淀成分的分析将瓶内混合物分离得到溶液和固体X。123答案

①取固体X加入过量浓氨水中，固体大部分溶解，过滤，得到无色溶液和少量灰黑色固体：将灰黑色固体加入浓硝酸中，固体溶解，________

(填实验现象)，说明沉淀中含有Ag。则SO2与AgNO3溶液反应生成银单质的离子方程式是

。123答案产生红棕色气体

Ag2SO3和稀盐酸反应生成AgCl、SO2和H2O，SO2能使品红溶液褪色，则另取固体X加入过量盐酸中，充分反应后静置，取上层清液于试管中，滴加品红溶液，溶液褪色，说明沉淀中含有Ag2SO3；SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3和HNO3，反应的化学方程式为SO2+2AgNO3+H2O===Ag2SO3↓+2HNO3。②另取固体X加入过量盐酸中，充分反应后静置，取上层清液于试管中，

(填实验操作和现象)，说明沉淀中含有Ag2SO3，SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3的化学方程式是

。滴加品红溶液，溶液褪色123答案SO2+2AgNO3+H2O===Ag2SO3↓+2HNO3

<123答案ⅲ.实验结论SO2通入AgNO3溶液中同时发生复分解反应和氧化还原反应，Ag的回收率低。④另取m1g固体X进行定量分析，测得其中Ag的质量为m2g，该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为

。

123答案

123答案(3)基于上述探究，兴趣小组重新设计了用SO2从AgNO3溶液中回收Ag的优化方案，避免了复分解反应的发生。该方案为_______________________________________________________________________________________________________________________________。将原溶液于试管中加123答案入适量硫酸酸化，再向试管中通入SO2，过滤得到无色溶液和白色固体，将白色固体加入浓氨水，过滤得到的固体为Ag单质2.(2025·深圳高三阶段练习)实验室探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应。Ⅰ.如图所示制备NaHSO3，经检验装置气密性良好。(1)仪器b的名称是

；123答案写出S原子的价层电子轨道表示式：

。(2)写出C装置中发生反应的离子方程式：

。圆底烧瓶

Ⅱ.探究NaHSO3溶液与Cu2+的反应，过程如图所示：已知：硫酸亚铜易溶于水。123答案

123答案①由实验1、2可知原因a不合理，依据是______________________________________

。并没有明显的电流，说明NaCl并未改变NaHSO3的还原性对照实验1，实验2中在NaHSO3中加入NaCl123答案编号实验1实验2实验

现象闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象闭合开关K，电流计指针发生微小偏转，烧杯中未见明显现象②实验3：用如图所示装置实验，B中有白色沉淀生成，证明原因b合理。ⅰ.补全电化学装置示意图，烧杯A中加入

；烧杯B中加入

。ⅱ.写出B中的电极反应式：

。ⅲ.请从反应原理的角度解释原因：Cl-与Cu2+的还原产物Cu+形成沉淀，__________________________________________________________________________。10mL1mol·L-1NaHSO3溶液123答案10mL1mol·L-1CuSO4溶液和2gNaCl固体Cu2++Cl-+e-===CuCl↓

Ⅲ.金能与浓硝酸发生微弱反应生成Au3+，短时间几乎观察不到金溶解。金易溶于“王水”(浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合)已知：Au3++4Cl-+H+⥫⥬HAuCl4。(4)利用(3)中实验探究的结论，分析“王水”溶金的原理：_____________________________________________________________________________________________________________________________。金能与浓硝123答案酸发生微弱反应生成Au3+，加入浓盐酸，发生Au3++4Cl-+H+⥫⥬HAuCl4反应，平衡正向移动使Au3+浓度降低，促使Au被完全溶解3.(2025·广州模拟预测)某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离及难溶电解质溶解的影响。文献：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”。(1)配制400mL0.05mol·L-1Fe2(SO4)3溶液①计算需要Fe2(SO4)3∙7H2O固体的质量：

{已知：M[Fe2(SO4)3∙7H2O]=ag·mol-1}。0.025ag

配制400

mL

0.05

mol·L-1

Fe2(SO4)3溶液，需要用500

mL容量瓶，故需要Fe2(SO4)3∙7H2O固体的质量：0.5

L×0.05

mol·L-1×a

g·mol-1=0.025a

g。123答案②配制溶液过程中，下列仪器中一定不需要的是____________________(填名称)。直形冷凝管、分液漏斗123答案(2)对弱电解质Fe(SCN)3的电离的影响。资料：ⅰ.等浓度的MgSO4与FeSO4的盐效应相当；等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当。ⅱ.Fe2++2SCN-⥫⥬Fe(SCN)2(无色)；Mg2+与SCN-不反应。①加入0.5mLH2O的目的是

。②对比a、b中的现象，得出的结论是______________________________

。排除稀释对溶液颜色的影响123答案MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离123答案

a、b两组实验已经排除稀释对溶液颜色的影响，b中红色比a中浅，证明硫氰化铁的电离平衡Fe(SCN)3⥫⥬Fe3++3SCN-得到了