2018版高中化学二轮复习高考压轴大题特训题型五“性质、原理型”定性、定量综合实验

题型五“性质、原理型”定
性、定量综合实验
1. (2017 •桂林市桂林中学高三6月考前适应性考试)Na2&Q是重要的化工原料，易溶于水，
在中性或碱性环境中稳定。

I .制备NaaSQ • 5H2O
△
反应原理：Na^SO(aq) + S(s)=====NaaSQ(aq)
实验步骤：
①称取15 g NazSO加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。

另取5 g研细的硫粉，用3 mL
乙醇润湿，加入上述溶液中。

②安装实验装置(如图所示，部分加持装置略去)，水浴加热，微沸60分钟。

③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出
• 5H2O,经过滤、洗涤、干燥，得到产品。

回答问题：
(1) _________________________________________________________________________ 硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是________________________________________________________
(7)S 2Q3_ + 4CI2 + 5fQ=== 2Sd _ + 8CI _ + 10H +
解析(1)硫粉难溶于水微溶于乙醇，所以硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是使硫粉易于分 散到溶液中。

(2) 根据实验装置图可知 a 为球形冷凝管，作用是冷凝回流。

(3)
SO 2_具有还原性，能被
(2)仪器a 的名称是 _________ ，其作用是 ______________________________________________
⑶ 产品中除了有未反应的 Na^SQ 外，最可能存在的无机杂质是 ___________ 。

检验是否存在该
杂质的方法是 ____________________________________________________________________
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因:
n .测定产品纯度
准确称取W g 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用
_
1
0.100 0 mol •L 碘的标准
溶液滴定。

反应原理： 2S2&- + 12===SC6「+ 2I
(5)滴定至终点时，溶液颜色的变化： ______________________
⑹ 滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为
为 ________ (设NaaSO • 5H2O 相对分子质量为 M )。

O
_______ mL 。

产品的纯度
川.NazSQ 的应用
(7)Na 2S2O3还原性较强，在溶液中易被 CI2氧化成sO _，常用作脱氯剂，该反应的离子方程 式为 _______________________________________________________________________________
答案(1)使
(2)球形冷凝管
冷凝回流 (3)Na 2SQ 取少量产品
溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加
BaCI 2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有 NazSQ
⑷S 2&_+ 2H +
===S J+ SQ f+ H2O
(5)由蓝色变为无色
(6)18.10
3.620 X 10 W~"
M X 100%
Q氧化为Sd_,所以最可能存在的无机杂质是sQ_；硫酸根的检
验方法为取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SQ。

⑷S 2d「与H+发生氧化还原反应，生成的S使产品发黄，离子方程式为SCt+ 2H+===S J +
SQ f + H2Q
（5）滴定结束后，I 2使淀粉变蓝，所以滴定至终点时，溶液颜色的变化：由无色变为蓝色。

（6）根据液面示意图，滴定起始时，液面读数为0，终点液面读数为18.10 mL ,所以消耗碘
的标准溶液体积为18.10 mL;产品的纯度=0.100 0 moljT x 18.10 X 10 _3L X2 M H W 100%
一3
3.620 X 10 M
=―W—X100%
⑺Cl 2被还原为CI 一，配平可得离子方程式为S2&一+ 4CI2+ 5H20===2SO + 8CI 一+ 10』。

2. （2017 •湖南省普通高等学校招生全国统一考试考前演练）亚硝酸钠是一种食品添加剂，
具有防腐和抗氧化作用。

某同学对亚硝酸钠进行了相关探究。

（一）查阅资料
①亚硝酸钠（NaNQ）为无色、无味的结晶。

②HNO是一种弱酸，酸性比醋酸略强，性质不稳定，易分解生成NO和NO;能被常见的强氧
化剂氧化；但在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把I 一氧化成丨2。

③AgNO是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体。

（二）问题讨论
（1）人体正常的血红蛋白中应含Fe2：误食亚硝酸盐（如NaNQ会致使机体组织缺氧，出现青
紫而中毒，原因是______________________________________________________________ 。

若发生中毒时，你认为下列物质有助于解毒的是 __________ （填字母）。

A. 鸡蛋清
B. 胃舒平[主要成分是Al（OH） 3]
C. 小苏打
D. 维生素C
⑵由于亚硝酸钠和食盐性状相似，曾多次发生过将NaNO误当食盐食用的事件。

要区别NaNO
和NaCI两种固体，你需用的试剂是___________________ 。

（三）实验测定
为了测定某样品中NaNO的含量，某同学进行如下实验：①称取样品 a g，加水溶解，配制
成100 mL溶液。

②取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.02 mol・L 一1 KMnO标准溶液（酸性）进行
滴定，滴定结束后消耗KMnO溶液V mL。

（3）_____________________________________________________________ 上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有 _______________________________________ 。

（4）_____________________________________ 在进行滴定操作时，KMnO溶液盛装在（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。

当滴
入最后一滴溶液，_____________________________________________________________
_______________________________________________________________ 时达到滴定终点。

（5）滴定过程中发生反应的离子方程式是
测得该样品中NaNO的质量分数为_________ 。

（6）若滴定管未用KMnO标准溶液润洗就直接注入，则测定结果___________ （填“偏大”“偏小”或“无影响”，下同）；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，则测定结果________ 。

答案⑴血红蛋白中Fe2+被NQ氧化为Fe3+，导致血红蛋白失去运氧功能D⑵HNQ酸
化的AgNO溶液（或酚酞溶液或KI淀粉溶液和稀硫酸。

其他合理试剂均可）（3）烧杯、100 mL 容量瓶（4）酸式锥形瓶中无色溶液变成粉红色，且30 s内不褪色（5）5NO；+ 2MnQ+ 6H + —2+ 1.38 V
===5NO+ 2Mn + 3H2O % （6）偏大偏小
a
解析（1）由资料可知，亚硝酸根可表现出氧化性，所以误食亚硝酸盐（如NaNO）会致使机体组织缺氧，出现青紫而中毒，原因是血红蛋白中Fe2+被NQ氧化为Fe3+,导致血红蛋白失去
运氧功能。

若发生中毒时，服用还原性强的物质如维生素C有助于解毒。

⑵由于亚硝酸钠和食盐性状相似，曾多次发生过将NaNO误当食盐食用的事件。

要区别NaNO
和NaCI两种固体，可利用氯离子的检验方法，或根据资料，利用亚硝酸盐的氧化性或亚硝
酸的弱酸性设计出不同的方案，需用的试剂是HNO酸化的AgNO溶液（检验氯离子）或酚酞溶
液（亚硝酸根水解显碱性）或KI-淀粉溶液和稀硫酸（把I —氧化成I 2,碘遇淀粉变蓝）。

（3）上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有烧杯、100 mL容量瓶。

（4）在进行滴定操作时，酸性和强氧化性的溶液要装在酸式滴定管中。

KMnO溶液有强氧化性，所以盛装在酸式滴定管中。

高锰酸钾溶液稀溶液显红色，它被还原的产物几乎是无色的，所以可以用过量的一滴高锰酸钾溶液作为滴定终点的指示剂，即当滴入最后一滴溶液，锥形瓶
中无色溶液变成粉红色，且30 s内不褪色时达到滴定终点。

（5）为了测定某样品中NaNO的含量，某同学进行如下实验：①称取样品a g，加水溶解，配
制成100 mL溶液。

②取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.02 mol •L —1 KMnO标准溶液（酸性）进行滴定，滴定结束后消耗KMnO溶液V mL。

一一 + —2 +
滴定过程中发生反应的离子方程式是5NO + 2MnO + 6H ===5NO+ 2Mn + 3fO,因此25.00
一5 5 一一一
mL样品溶液中，rKNC）= x n（KMnO）= X 0.02 mol ・L 一、V x 10—3L= 5X 10 一9 mol，由
1 38 x 10 V g
1 38 V g ，测得该样品中 NaNO 的质量分数为 旦一巴
2 x 100%= 138 %
a g
a
（6）若滴定管未用 KMnO 标准溶液润洗就直接注入，则管内残存的蒸馏水会把标准液稀释， 导致标准液用量偏大， 所以测定结果偏大；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定， 此时
还没有真正到达滴定终点，在临近滴定终点时，由于反应物浓度较小，所以反应速率较慢， 则变红就停止滴定所用的标准液偏小，测定结果偏小。

3. (2017 •桂林市第十八中学高三下学期适应性考试 )某小组同学设计如下实验，研究亚铁
盐与H2O2溶液的反应。

［实验 I 】试剂：酸化的 0.5 mol •L 一 1FeSQ 溶液(pH = 0.2) , 5% H2O2溶液(pH = 5)。

(1) _________________________________________ H 202的电子式是 ,上述实验中H2Q2溶液与FeSQ 溶液反应
的离子方程式是 _____________________________________________ 。

(2) ____________________________________________________________ 产生气泡的原因是 。

［实验n 丨试剂：未酸化的 0.5 mol
•L 一TeSQ 溶液(pH = 3) , 5% H2Q 溶液(pH = 5)
(3)
将上述混合物分离，得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。

取部分棕黄色沉淀洗净，加
4
mol ・L 「1盐酸，沉淀溶解得到黄色溶液。

初步判断该沉淀中含有 Fe2Q ，经检验还含有SQ
检验棕黄色沉淀中 SQ 「的方法是 ________________________________________________________
(4) 对于生成红褐色胶体的原因，提出两种假设: i . H2Q 溶液氧化Fe 2+消耗H + 2 +
ii.Fe 氧化的产物发生了水解
此求得a g 样品中,
m (NaN
Q)=
—
5.,
5X 10 V mol x
100 mL 25.00 mL —
1 — 2..
x 69 g • mol = 1.38 x 10 V
① 根据实验n记录否定假设i，理由是。

② 实验验证假设ii :取Fa(SO4)3溶液加热，溶液变为红褐色，pH下降，证明假设ii成立。

⑸将FeSQ溶液加入H2O溶液后，产生红褐色胶体，反应的离子方程式是
［实验川】
若用FeCl2溶液替代FeSQ溶液，其余操作与实验n相同，除了产生与n相同的现象外，还生成刺激性气味气体，该气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红但不褪色。

(6)产生刺激性气味气体的原因是
⑺由实验I、n、川可知，亚铁盐与H2O反应的现象与_____________________ (至少写两点)有关。

答案⑴…… 2Fe + H2C2 + 2H+===2Fe++ 2HL0
⑵Fe3+作催化剂，使H2Q分解成H20和Q,2HzQ===2HC+ Qf
(3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中，加入BaCb溶液，产生白色沉淀，说明棕黄色
沉淀中含有sO「
⑷反应后溶液的pH降低
⑸ 2Fe + H2Q+ 4H2O===2Fe(OH3)(胶体)+ 4H
(6) H 2C2分解反应放热，促进Fe3+的水解平衡正向移动，产生的HCI受热挥发
(7) pH、阴离子种类、温度、反应物用量(任写其中两点即可)
解析本题考查实验方案设计与评价。

(1)过氧化氢的结构式为H-C—C—H,其电子式为
a + * a
H「() * ()*H
…；根据现象，溶液变为棕黄色，说明Fe2+变为Fe3+,利用过氧化氢的氧化性，
离子方程式为2Fe1 2 ++ H2Q + 2H+===2Fe3++ 2出0。

⑵ 气泡是氧气，Fe3+作催化剂，使HbQ 分解成
1 使淀粉变蓝的物质是_________ (填化学式)。

2 分析现象i、ii认为：在酸性条件下，加热促进淀粉水解，冷却后平衡逆向移动。

设计实验如下，“现象a”证实该分析不合理：
答案(1)1 2 (2)加入碘水后，溶液中无明显现象(不变蓝)(3)溶液中存在平衡H++ 1「+
HIQ I2+ H2Q加入硫酸，平衡右移，生成的碘与淀粉作用变蓝
⑷①Ag2Q+ 2I「+ 2H+===2AgI J+ H2Q ②同时除去I「和H+③HIQ (5)淀粉水解速率较慢，而碘在水中受热歧化较快，因而实验A中i步骤加热后碘歧化，蓝色褪去；而在iii
中经过较长时间，淀粉水解完全，蓝色最终再次褪去
HbO和Q,2HQ===2HO+ O f。

(3)SO4「的检验，具体操作是取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明棕黄色沉淀中含有SO「。

(4)①反应
前FeSO溶液的pH= 3,反应后溶液的pH= 1.4 , pH降低，说明产生了H+,故假设i不正确。

(5) 根据信息，得到红褐色胶体，此胶体为Fe(OH)3胶体，其离子方程式为2Fe2 ++ HLQ
+ 4H2O===2Fe(OH3(胶体)+ 4H+。

⑹ 如果用FeCl2代替FeSO溶液，实验现象与n现象相同，FeCl3+ 3fO Fe(OH)3+ 3HCI,此反应是吸热反应，根据实验现象，H2Q是放热反应，促使
平衡向正反应方向进行，逸出HCI气体。

(7)根据上述实验对比，反应现象与pH、阴离子种类、温度、反应物用量有关。

4. (2017 •湖北省黄冈中学高三5月第二次模拟考试)某学生探究如下实验(A):
解析(1)使淀粉变蓝的物质是12。

(2) “现象a”证实该分析不合理，说明溶液中不存在淀
粉，因此“现象a”是加入碘水后，溶液中无明显现象(不变蓝)。

(3)加入稀H2SQ,瞬间变蓝，这说明有碘生成或碘的浓度增大。

这是由于碘溶于水发生类似于氯气和水的反应，即溶
加热
i.冷却
二
一殿时间 ■ ■
ii.确水
淀粉涪液 无色溶襦
现象2
“现象a ”是 _______________________________________________________________
(3) 再次分析：加热后单质碘发生了变化，实验如下：
I:取少量碘水，加热至褪色，用淀粉溶液检验挥发出的物质，变蓝。

H:向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液，冷却过程中一直未变蓝；加入稀
HbSQ ，瞬间变蓝。

对步骤n 中稀H2SQ 的作用，结合离子方程式，提出一种合理的解释：
(4) 探究碘水褪色后溶液的成分 实验1测得溶液的pH^5
实验2:取褪色后的溶液，完成如下实验:
①产生黄色沉淀的离子方程式是
② Ag2Q 的作用是 ______________________________________________________________ 。

③ 依据上述实验，推测滤液中含有的物质
(或离子)可能是 __________ 。

(5) 结合化学反应速率解释实验 ________________________________ A 中现象i 、现象iii 蓝色褪去的原因： ______________________________________________________ 液中
存在平衡H ++ l 「+ HIO
丨2+ HzO,加入硫酸，c(H +
)升高，平衡右移，生成的碘与淀粉作
用变蓝。

(4)①产生黄色沉淀是碘化银，且溶液显酸性，因此反应的离子方程式是 Ag2O
+ 21「+ 2H + ===2AgI J+ H2O 。

②根据①的离子方程式可知
Ag2O 的作用是同时除去 I 「和
J 。

③滤液中加入稀硫酸和亚硫酸钠，然后加入淀粉，溶液变蓝色，说明有碘生成。

而亚 硫酸钠具有还原性，则推测滤液中含有的物质具有氧化性，其还原产物是碘，可能是
HIO 。

(5)由于淀粉水解速率较慢， 而碘在水中受热歧化较快， 因而实验A 中i 步骤加热后碘歧化， 蓝色褪去；而在iii 中经过较长时间，淀粉水解完全，因此蓝色最终再次褪去。

淀粉
1
■。