高三化学总复习(专题攻略)之探究性化学实验 二_ 探究物质的性质

二. 探究物质的性质【高考预测】

1.（★★★）理解实验目的，掌握有关化学反应原理，化学仪器的使用，气体制备、除杂、

干燥、收集、性质检验方法，以及尾气处理等。

2.（★★）理解实验条件的选择，注意控制变量。

锁定高考

课标Ⅰ)氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下

用NH3将NO x还原生成N2。某同学在实验室中对NH3与NO x反应进行了探究。回答下列问题：（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。

②欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置→______(按气流

方向，用小写字母表示)。

（2）氨气与二氧化氮的反应

将上述收集到的NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用

夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。

操作步骤实验现象解释原因

打开K1，推动注射器活塞，使X中的气

体缓慢通入Y管中

① Y管中_____________②反应的化学方程式___________

将注射器活塞退回原处并固定，待装置

恢复到室温

Y管中有少量水珠生成的气态水凝集

打开K2③ _______________④ ______________【答案】

（1）① A；2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O(或B；NH3·H2O NH3↑+H2O)；

② d c f e i；

（2）①红棕色气体慢慢变浅；②8NH3+6NO27N2 +12H2O；

③ Z中NaOH溶液产生倒吸现象；④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压。

【考点定位】考查化学实验原理分析、气体收集、装置连接等基本操作及实验方案的设计的知识。

【名师点睛】制取气体的装置与反应物的状态有关，由固体混合物加热制取气体可以用略向下倾斜试管进行；固体混合或固体与液体混合不加热制取气体可以在锥形瓶中进行，也可以在烧瓶中进行。液体可以通过分液漏斗或长颈漏斗加入；若是液体与固体混合物加热制取气体，要在烧瓶中进行，同时为了受热均匀，应该垫上石棉网；装置的连接顺序一般是：制取气体、除杂、干燥、收集、尾气处理。要根据除杂原则，选取适当的试剂除杂、干燥，根据物质的物理性质或化学性质进行气体的收集和尾气处理。对于极易溶于水或某溶液的气体，尾气处理要注意防止倒吸现象的发生。要会根据物质的性质判断反应现象。

2．（2015广东）NH3及其盐都是重要的化工原料。

（1）用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为。

（2）按图13装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是，原因是，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是。

（3）设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可控制温度）

①实验目的：探究对溶液中NH4Cl水解程度的影响。

②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量

及

需拟定的数据，数据用字母表示；表中V(溶液)表示所配制溶液的体积）。

物理量实验序号

V（溶液）

/mL

……

1100

2100

③按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为（只列出算式，忽略水自身电离的影响）。

【答案】（1）A、C、G。

（2）①产生白烟；打开旋塞1，氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒，形成白烟。

②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液。

（3）①温度（或浓度）

②

物理量

实验序号

V（溶液）

/mL

NH4Cl质量

(g)

温度

（℃）

pH…

…

1100m T1Y

2100m T2Z 或

物理量

实验序号

V（溶液）

/mL

NH4Cl质量

(g)

温度

（℃）

pH…

…

1100m T Y

2100m2T Z

③ (10-Y×5.35)/m

（3）主要采用控制变量的方法，根据给出的仪器，有可控制温度水浴槽，那么可以完成温度对NH4Cl水解程度的影响，天平可以称出不同质量NH4Cl，那么可以配制出不同浓度的溶液，就可以探究浓度对NH4Cl水解程度的影响，故答案为温度或浓度。如果探究温度的影响那么控制浓度相同，改变温度，如果探究浓度相同，那么就要控制温度相同，不管哪一种探究都需要配制一定浓度的NH4Cl溶液，那么需要称量NH4Cl的质量，但不管探究的是哪种因素的影响，都需要使用pH计通过测量水解后溶液的pH来判断其水解程度，所以在表格中都应有一项为pH值。若探究温度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量

实验序号

V（溶液）/mL NH4Cl质量(g)温度（℃）pH……

1100m T1Y

2100m T2Z

若探究浓度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：

物理量

实验序号

V

（溶液）/mL NH4Cl质量(g)温度（℃）pH……

1100m1T Y

2100m2T Z

如果pH 为Y，那么c(H+)=10-Y mol/L，物质的量为10-Y mol/L×0.1L=10-Y-1mol，那么水解的NH4Cl的物质的量也为10-Y-1mol，质量为10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为:( 10-Y×5.35)/m。

【考点定位】本题主要考查了气体的制取、收集、尾气处理，将氨气和氯化氢反应的现象和喷泉实验的原理、盐类水解等结合到一起进行考查；还考察了通过控制变量进行探究的实验。

【名师点睛】气体制取装置有多种，主要包括：固—固、固—液、液—液几种组合，还要看反应要不要加热，再选则对应的装置；气体收集主要有排液法和排空气法，用排液法时气体在液体中的溶解度要小，用排空气法时就看怎样能把空气排走。进行实验探究时先要明确探究的目的，确定探究的方向，探究时要清楚哪些条件要控制不变的，要改变哪些条件，再根据实验用品设计实验方案，比如这道题，探究的是温度或浓度对NH4Cl水解程度的影响，那么改变的条件就是温度或浓度，其它条件要控制一样，最后根据实验的数据得出结论，有的时候还要对一些意外现象进行讨论。

夯实基础

气体制备性质实验的设计顺序：

1. 发生装置

气体的制备：

⑴固＋固(加热)：适用于制O2、NH3