【高考輔導資料】2010高考考前20天備戰(zhàn)化學沖刺系列專題15_物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗

專題15物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗一 . 物質(zhì)性質(zhì)探究的基本方法和程序1.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法等。2.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序：觀察外觀性質(zhì)預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)實驗和觀察解釋及結(jié)論。3.研究物質(zhì)性質(zhì)的基本方法和基本程序是密不可分的，二者相互結(jié)合對物質(zhì)性質(zhì)進行探究，通過觀察法初步了解外觀性質(zhì)，再運用分類法，根據(jù)物質(zhì)所屬類別等預(yù)測物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)，利用實驗法進行性質(zhì)驗證，根據(jù)實驗現(xiàn)象運用比較法，進一步歸納物質(zhì)的性質(zhì)。二 鋁及其化合物的性質(zhì)1.鋁的化學性質(zhì)鋁是活潑性較強的金屬，在一定條件下能與非金屬單質(zhì)、酸、堿。某些可溶性的鹽反應(yīng)。鋁在空氣中或在冷的濃硝酸中都能生成一層結(jié)構(gòu)致密的氧化膜薄膜，對金屬起到保護作用。但當有氯離子存在時，鋁表面的氧化膜易被破壞，因此鋁制容器不能用來腌制咸菜。2.氧化鋁和氫氧化鋁的兩性氧化鋁和氫氧化鋁都是兩性化合物，能與強酸溶液反應(yīng)，又能與強堿溶液反應(yīng)。Al2036H=2Al33H2O 3H2O+Al2O3+2OH=2Al(OH)4Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH)3OH=2Al(OH)43.可溶性鋁鹽的性質(zhì)可溶性鋁鹽電離出Al3+水解產(chǎn)生膠體具有吸附性，常用于作凈水劑等。鋁能形成多種配合物，如Al(OH)4、AlF63等。配合物是由提供孤電子對的配位體（陰離子或分子）與接受孤電子對的中心原子（或離子）以配位鍵結(jié)合形成的一種化合物。 Al36F=AlF63 Al34OH=Al(OH)4三 乙醇和苯酚的性質(zhì)比較 乙醇苯酚官能團羥基OH羥基OH結(jié)構(gòu)特點羥基與鏈烴基相連，不電離羥基與苯環(huán)直接相連，可電離主要化學性質(zhì)與鈉反應(yīng)放出氫氣；與HX發(fā)生取代反應(yīng)；消去反應(yīng)；分子間脫水反應(yīng)；燃燒和催化氧化；酯化反應(yīng)弱酸性，能與NaOH、Na反應(yīng)；與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成白色沉淀； 遇FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)特征反應(yīng) 紅熱的銅絲插入醇中，有刺激性氣味的乙醛生成 與濃溴水反應(yīng)生成白色沉淀遇氯化鐵顯紫色【要點探究】1.鋁及其化合物性質(zhì)的探究：實驗內(nèi)容操作實驗現(xiàn)象結(jié)論與化學方程式鋁與氧氣反應(yīng)將鋁條繞成螺旋狀，一段繞緊一根火柴，實驗時點燃火柴，待火柴快要燒完時伸入盛有氧氣的集氣瓶中。鋁條燃燒并發(fā)出火光4Al3O22Al2O3鋁表面氧化膜的實驗探究 擦去氧化膜的鋁片伸入0.5molL-1 CuSO4溶液 鋁表面有紫紅色物質(zhì)析出 2Al3CuSO4=Al2(SO4)33Cu 未擦去氧化膜的鋁片伸入0.5molL-1 CuSO4溶液無明顯現(xiàn)象未擦去氧化膜的鋁片，先放入6.0molL-1 NaOH溶液中，觀察。取出，洗凈，放入0.5molL-1 CuSO4溶液中鋁表面有紫紅色物質(zhì)析出Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O2Al3CuSO4=Al2(SO4)33Cu擦去氧化膜的鋁片放入盛有濃硝酸的試管中，觀察。取出，洗凈后放入0.5molL-1 CuSO4溶液中，觀察現(xiàn)象。無明顯現(xiàn)象鋁絡(luò)合物的生成試管中加入1mL 1.0molL-1 AlCl3溶液，再加入2mL 10% NH4F溶液，再滴加1mL 3.0molL-1 NH3H2O溶液，觀察現(xiàn)象。產(chǎn)生白色沉淀Al3+6F-=AlF63-生成配合物(NH4)3AlF62.乙醇和苯酚的性質(zhì)探究：實驗探究項目實驗方案設(shè)計乙醇和苯酚分別與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率大小比較室溫下，乙醇呈液態(tài)，苯酚呈固態(tài)；為了比較二者與金屬鈉反應(yīng)的反應(yīng)速率，應(yīng)控制反應(yīng)在相同狀況下進行，如均在液態(tài)下進行，采取的措施是在乙醚中進行反應(yīng)乙醇的氧化反應(yīng)乙醇和強氧化劑酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)的現(xiàn)象：溶液由橙黃色變成藍色溶液乙醇的脫水反應(yīng)要是乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水，所用的脫水劑為濃硫酸；證明脫水反應(yīng)發(fā)生的實驗現(xiàn)象是：生成的氣體通入溴水或酸性高錳酸鉀溶液，溶液褪色苯酚的化學性質(zhì)苯酚水溶液中加入氯化鐵溶液的現(xiàn)象：紫色苯酚水溶液中加入濃溴水可觀察到的現(xiàn)象：出現(xiàn)白色沉淀比較鹽酸、碳酸、苯酚的酸性強弱證明鹽酸酸性強于碳酸的有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2證明碳酸酸性強于苯酚的有關(guān)反應(yīng)的化學方程式：C6H5ONaH2OCO2C6H5OHNaHCO3【特別注意】苯酚鈉與CO2反應(yīng)是只能生成NaHCO3。酸性強弱順序為H2CO3 C6H5OH NaHCO3 ，對應(yīng)離子獲取H的能力大小為：HCO3 C6H5O CO32?！究键c再現(xiàn)】考點一 物質(zhì)性質(zhì)探究例1 （1）將H2O2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，紅色消失。甲同學認為這是由于H2O2是二元弱酸（H2O2 HHO2），消耗了OH，而使紅色褪去。乙同學認為H2O2具有強氧化性，將酚酞氧化，紅色消失。試設(shè)計一個實驗論證甲、乙兩位同學的解釋中誰正確。 設(shè)計方案為： 。（2）甲同學向品紅溶液中通入一種氣體后，品紅褪色。乙同學設(shè)計了一個很簡便的實驗便知甲同學通的是Cl2還是SO2。他的實驗方案是 。考點二 考查物質(zhì)的性質(zhì)例2 下面有關(guān)苯酚的敘述正確的是 （ ）是有機化工原料，可以制電木；易溶于水也易溶于乙醇；可以使紫色石蕊溶液變紅； 酸性比甲酸、乙酸、碳酸均弱；可以和硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)； 常溫下易被空氣氧化；既可以和H2發(fā)生加成反應(yīng)，又可以和溴水發(fā)生取代反應(yīng)。AB C D解析：苯酚可以與甲醛反應(yīng)制取電木；苯酚常溫下在水中溶解度較?。浑m然苯酚具有酸性，但酸性很弱，不能使石蕊溶液變紅，比甲酸、乙酸、碳酸等都要弱。在空氣中容易被氧化而呈粉紅色，還可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，可與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)。答案：C考點三 物質(zhì)的性質(zhì)探究實驗的設(shè)計例3 為驗證淀粉能水解，且水解的生成物有還原性能，可能用到如下某些實驗步驟，則正確的實驗程序是（ ）加入稀硫酸；加入幾滴硫酸銅溶液；加熱；加入蒸餾水；加入燒堿溶液至顯堿性； 加入新制Cu(OH)2 A B C D解析：需要對淀粉性質(zhì)探究，先要驗證其能水解，再驗證水解產(chǎn)物具有還原性，可以用新制Cu(OH)2，注意要先中和溶液中的稀硫酸，使溶液呈堿性才能驗證生產(chǎn)物的還原性。故實驗程序為D。答案：D【專題訓練】1下列有關(guān)苯酚性質(zhì)，制法的說法，錯誤的是（ ） A與苯相似，也能發(fā)生硝化反應(yīng)。 B在它的溶液中加入FeCl3溶液后顯紫色。 C與乙醇相同，羥基中的氫原子可被金屬取代,苯酚不能被氫氧化鈉中和。 D往苯酚鈉溶液中通CO2，可生成苯酚和碳酸氫鈉。解析：苯酚中的羥基直接連接在苯環(huán)上，苯環(huán)對羥基的影響，使其變的更活潑，能發(fā)生電離，表現(xiàn)出弱酸性，故能與NaOH發(fā)生中和反應(yīng)。答案：C2用下列實驗裝置完成對應(yīng)的實驗（部分儀器已省略），操作正確并能達到實驗?zāi)康牡氖?（ ）解析：A中要干燥氯氣，進氣管應(yīng)插入濃硫酸中；在石油分餾實驗中，溫度計應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處；D中用稀硫酸可以吸收氨氣，但會出現(xiàn)倒吸，所加的苯密度小浮在上層，達不到防止倒吸的目的，可改用四氯化碳。答案：B3已知氣體的摩爾質(zhì)量越小，擴散速度越快。如圖所示為氣體擴散速度的試驗，兩種氣體擴散相遇時形成白色煙環(huán)。下列關(guān)于物質(zhì)甲、乙的判斷正確的是 ( )A甲是濃氨水，乙是濃硫酸 B甲是濃鹽酸，乙是濃氨水 C甲是濃氨水，乙是濃鹽酸 D甲是濃硝酸，乙是濃氨水解析：產(chǎn)生白色煙環(huán)應(yīng)是濃氨水和揮發(fā)性酸反應(yīng)的現(xiàn)象，故可排除選項A，由圖知白色煙環(huán)離甲遠，說明甲分子的摩爾質(zhì)量小于乙分子的摩爾質(zhì)量，擴散速率快，可知選項C符合。答案：C4一定量某有機物溶解于適量的NaOH溶液中，滴入酚酞，溶液呈紅色，煮沸5min后，溶液顏色變淺，再加入鹽酸顯酸性，沉淀出白色晶體。取少量晶體放到FeCl3溶液中，溶液呈紫色，則該有機物可能是 （ ）解析：加NaOH煮沸后堿性減弱，從所給物質(zhì)可知應(yīng)發(fā)生水解，最后產(chǎn)物加氯化鐵溶液呈紫色，則含有酚羥基，故選A。答案：A5已知氫氧化鎂是難溶于水，在氨水中的溶解度也很小。某興趣小組在實驗中將氫氧化鎂固體放入NH4Cl溶液中，不斷攪拌，發(fā)現(xiàn)氫氧化鎂固體溶解了。針對這一現(xiàn)象，同學展開了討論，甲同學認為：Mg(OH)2在水中存在如下溶解平衡：Mg(OH)2(S) Mg2 + 2OH , 而氯化銨水解呈酸性，其水解產(chǎn)生的H與Mg(OH)2 電離出來的OH結(jié)合生成難電離的水,從而促進了氫氧化鎂的溶解平衡右移。為了檢驗甲同學的觀點是否正確，乙同學進行了下列實驗驗證，用CH3COONH4（其溶液顯中性）代替NH4Cl進行上述實驗，發(fā)現(xiàn)氫氧化鎂固體也溶解了，從而否定了甲同學的觀點，請你說明乙同學否定甲同學觀點的理由，并說明你對氫氧化鎂固體能溶于氯化銨溶液的解釋： 。6 A、B、C、D、E五種有機物，它們的分子分別由-CH3、-OH、-COOH、-C6H5、-CHO中的兩種組成，這些化合物的性質(zhì)如下所述：（1）A能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)，且相對分子質(zhì)量為44；（2）B溶液加入氯化鐵溶液中，溶液顯紫色；（3）C和E在有濃硫酸存在并加熱的條件下，能發(fā)生酯化反應(yīng)，C和E的相對分子質(zhì)量之比為8:15；（4）B和E都能跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而A、C、D則不能；（5）D能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，還能發(fā)生硝化反應(yīng)。由此可知， C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式是： C D E 。解析：A能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則A含有醛基（-CHO），又其相對分子質(zhì)量為44，故A為CH3CHO，B溶液加入氯化鐵溶液顯紫色，故B為苯酚；C和E能發(fā)生酯化反應(yīng)，為醇和酸，根據(jù)題意可知，C為CH3OH，E為CH3COOH；D能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，且能發(fā)生硝化反應(yīng)，故D為甲苯。CH3答案：CH3OH， ，CH3COOH7實驗室用下列裝置所示的流程進行氣體性質(zhì)實驗。圖中用箭頭表示氣體的流向，A為一種純凈、干燥的氣體，B是另一種氣體，己中有紅棕色氣體出現(xiàn)。實驗中所用的藥品只能從下列物質(zhì)中選取：Na2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2、NaCl、無水CaCl2、(NH4)2CO3、堿石灰等固體和蒸餾水。根據(jù)圖中裝置和現(xiàn)象回答：（1）丙中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 。（2）丁中應(yīng)選用的干燥劑是_ _，為什么不選用所給的另一種干燥劑_ _。（3）甲中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_ _。（4）戊中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學方程式 _。此反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)_ _，估計可看到什么現(xiàn)象足以說明你的判斷 。解析：根據(jù)己中有紅棕色氣體產(chǎn)生，是在紅熱鉑絲催化下有A、B兩種氣體生成的，根據(jù)所學知識可知，在戊中發(fā)生的反應(yīng)為4NH35O2 4NO6H2O，A、B為NH3和O2，根據(jù)所給藥品知道，丙中制備的是NH3，其反應(yīng)為（NH4）2CO32NH3CO2H2O，甲中制備是是O2，其反應(yīng)為2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2。丁中的干燥劑是堿石灰，用來干燥氨氣，同時除去CO2，而無水氯化鈣再不能吸收CO2。答案：（1）（NH4）2CO32NH3CO2H2O（2）堿石灰 因為另一種干燥劑的無水CaCl2，只能吸收水，不能吸收CO2，不能使氨氣完全凈化。（3）2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2（4）4NH35O2 4NO6H2O 放熱 可以看到戊中鉑絲比開始反應(yīng)時更加紅熱8、“旺旺雪餅”袋內(nèi)有一個小紙袋，上面寫著“干燥劑，主要成分是生石灰”。為此我對干燥劑的有關(guān)問題進行相關(guān)探究：（1）問題1：為什么生石灰（CaO）可作干燥劑？（用化學方程式表示） 。（2）我又對它作了一系列探究，獲得較多收益，其有關(guān)實驗方案如下：問題與猜想實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論問題2：小紙袋中的物質(zhì)能否繼續(xù)作干燥劑？取足量小紙袋中固體放入燒杯中，加入適量水，觸摸杯壁。不能作干燥劑問題3：我猜想變質(zhì)后的物質(zhì)可能是碳酸鈣，該如何驗證我的猜想？ 該干燥劑樣品中有碳酸鈣（3）問題4：樣品中碳酸鈣的含量如何？某同學按如下流程進行實驗：用鹽酸溶解該干燥劑樣品干燥所得氣體用NaOH溶液吸收氣體根據(jù)NaOH溶液的增重計算該樣品的含量，實驗過程中所取該干燥劑樣品的質(zhì)量為10.0g。實驗裝置如圖所示： A為溶解該干燥劑樣品的裝置，若已準備了長頸漏斗、雙孔橡膠塞、導氣管，為完成溶解至少還需要的實驗儀器是 。A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 將插入溶液C中管子的下端改成具有多孔的球泡(如圖中的D)，有利于提高實驗的準確度，其理由是 。當改進實驗裝置并進行正確操作后可以準確測定出干燥劑樣品的含量（假設(shè)生成氣體沒有損失，并完全吸收）。若此時C裝置在實驗前后其質(zhì)量增加了3.6g，則該干燥劑樣品的CaCO3含量為 。解析：作干燥劑要能吸收其中的水蒸氣，故反應(yīng)為CaO+H2O=Ca(OH)2；因為CaO溶于水會放出大量的熱，根據(jù)結(jié)論不能再作干燥劑，所以現(xiàn)象為杯壁不發(fā)燙；如果是CaCO3，則可以加鹽酸看是否有氣泡產(chǎn)生即可。從所給的儀器看缺少盛放樣品的容器，可選用錐形瓶等，A中的反應(yīng)為CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，多孔的球泡有利于CO2的吸收，C裝置增重是吸收了CO2，即CO2為0.82mol，相當于CaCO3為8.2g，含量為82%。答案：(1)CaO+H2O=Ca(OH)2（2）問題2的實驗現(xiàn)象為：不發(fā)燙 問題3的實驗步驟為：取該固體，滴加稀鹽酸；實驗現(xiàn)象為：有氣泡產(chǎn)生（3）錐形瓶或廣口瓶；CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O；增大氣體和溶液的接觸面積，有利于二氧化碳的吸收；82%。9.某研究性學習小組在做Na2O2與水反應(yīng)實驗時，發(fā)現(xiàn)Na2O2與水反應(yīng)后的溶液中滴加酚酞試液溶液呈現(xiàn)紅色，但紅色很快褪色，甲、乙、丙三同學對此現(xiàn)象分別做了如下推測：甲：因為反應(yīng)后試管很熱，所以可能是溶液溫度較高使紅色褪去。乙：因為所加水的量較少，紅色褪去可能是生成的NaOH溶液濃度較大的影響。丙：Na2O2具有強氧化性，生成物中O2、H2O2（可能產(chǎn)物）等也具有強氧化性，可能是氧化漂白了紅色物質(zhì)。（1）驗證甲同學的推測是否正確的方法是 ，驗證乙同學的推測是否正確的方法是 ；當出現(xiàn) 現(xiàn)象時，即可說明丙同學的推測正確。（2）有同學提出用定量的方法探究丙同學方案中是否含有H2O2，其實驗方法為：稱取2.6gNa2O2固體，使之與足量的水反應(yīng)，測量產(chǎn)生O2的體積，與理論值比較，即可得出結(jié)論。測量氣體體積時，必須待試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫時進行，應(yīng)