15_物質(zhì)性質(zhì)的探究試驗

1、專題15 物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗一,物質(zhì)性質(zhì)探究的根本方法和程序1 .研究物質(zhì)性質(zhì)的根本方法：觀察法、實驗法、分類法、比擬法等.2 .研究物質(zhì)性質(zhì)的根本程序：觀察外觀性質(zhì)一預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)一實驗和觀察一解釋及結(jié)論.3 .研究,物質(zhì)性質(zhì)的根本方法和根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)象運用比擬法,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.某些可溶性的鹽反響.鋁在空氣中 或在冷的濃硝酸中都能生成一

2、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 外表的氧化膜易被破壞,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,能與強酸溶液反響,又能與強堿溶液反響.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.一 -3 一 一鋁能形成多種配合物,如Al(OH) 4、AlF6等.配合物是由提供孤電子對的配

3、位體(陰離子或分子)與接受孤電子對的中央原子(或離子)以配位鍵結(jié)合形成的一種化合物.3+_- 3-Al+6F =AlF6三.乙醇和苯酚的性質(zhì)比擬乙醇官能團羥基一OH結(jié)構(gòu)特點羥基與鏈脛基相連,不電離與鈉反響放出氫氣；主要化與HX發(fā)生取代反響；消去反響；學性質(zhì)3+ Al+4OH=Al(OH)4苯酚羥基一OH羥基與苯環(huán)直接相連,可電離弱酸性,能與NaOH Na反響;與濃澳水發(fā)生取代反響生成白色沉淀;分子間脫水反響;燃燒和催化氧化；酯化反響遇FeCl3發(fā)生顯色反響紅熱的銅絲插入醇中,有刺激性氣特征反響味的乙醛生成與濃澳水反響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:實驗操作 內(nèi)

4、容實驗現(xiàn)象結(jié)論與化學方程式將鋁條繞成螺旋狀,一段繞緊一鋁與鋁條燃燒根火柴,實驗時點燃火柴,待火柴快氧氣反響并發(fā)出火光要燒完時伸入盛有氧氣的集氣瓶中.4A1 + 3Q點燃2A1203鋁外表有擦去氧化膜的鋁片伸入紫紅色物質(zhì)析-1 .0.5mo1 - L CuSO4 溶放出,未擦去氧化膜的鋁片伸入 無明顯現(xiàn)0.5mo1 - L-1 CuSO4 溶液象鋁表未擦去氧化膜的鋁片,先放入面氧化膜鋁外表有-16.0mo1 - L NaOH溶披中,觀察.取的實驗探紫紅色物質(zhì)析出,洗凈,放入 0.5mo1 L-1 CuSO4究出溶液中擦去氧化膜的鋁片.放入盛有濃硝酸的試管中,觀察.取出,洗凈后無明顯現(xiàn)放入0.5m

5、o1 CuSOB液中,觀察 象現(xiàn)象.鋁絡(luò) 試管中參加1mL 1.0mo1 - L-1產(chǎn)生白色合物的生 A1C1 3溶液,再參加 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,觀察現(xiàn)象.2.乙醇和苯酚的性質(zhì)探究:實驗探究工程實驗方案設(shè)計乙醇和苯酚分室溫下,乙醇呈液疊,苯酚呈固態(tài)£為了比擬二者與金屬鈉反響的反響 別與金屬鈉反響產(chǎn)速率,應(yīng)限制反響

6、在相同狀況下進行,如均在液態(tài)下進行,采取的舉措是在生氫氣的速率大小乙一中進行反響比擬r溶液由橙黃色變成藍色乙醇的氧化反乙醇和強氧化劑酸性重銘酸鉀溶液反響的現(xiàn)象:溶液要是乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水,所用的脫水劑為濃硫電乙醇的脫水反證實脫水反響發(fā)生的實驗現(xiàn)象是：生成的氣體通入濱水或酸性高鎰酸鉀 應(yīng)溶液,溶液褪色苯酚的化學性苯酚水溶液中參加氯化鐵溶液的現(xiàn)象：紫色質(zhì)苯酚水溶液中參加濃澳水可觀察到的現(xiàn)象：出現(xiàn)白色沉淀證實鹽酸酸性強于碳酸的有關(guān)反響的化學方程式：比擬鹽酸、碳酸、苯酚的酸性強弱NaCO+ 2HCl=2NaCl + HO+ CO T證實碳酸酸性強于苯酚的有關(guān)反響的化學方程式:GHON升 H2O+ CO

7、GHOH+ NaHCO【特別注意】苯酚鈉與 CO反響是只能生成 NaHCO酸性強弱順序為 H2CO > C 6H50H > NaHCO ,對應(yīng) 離子獲取 H的水平大小為：HCOT < C 6H50r < CO32 .【考點再現(xiàn)】考點一物質(zhì)性質(zhì)探究例1 (1)將HQ溶液滴入含有酚酬:的 NaOH§液中,紅色消失.甲同學認為這是由于HQ是二元弱酸(H2Q =H+ + HQ-),消耗了 OH而使紅色褪去.乙同學認為HkQ具有強氧化性,將酚酗: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

8、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 Cl 2還是SO.他的實驗方案是 .解析:甲同學認為9:馬照姒發(fā)生中和反響,酣酶耒被消耗,而乙同學認為是H色將酚 軟氧化,蚓1未常耗.只需通過實驗驗證,配豆和.哪一種物質(zhì)存在EF可.故可設(shè)計出 以下方案.取溶液少量繼續(xù)加Mg：看溶液是否變紅,假設(shè)變紅證實酣酸尚存那么甲正確, 否那么乙正確.取溶液之翻加酚酸,假設(shè)溶液變江,證實隨限尚存,那么乙正確,否叫甲正 牖口證實域氐尚存,那么乙正確,否那么甲正蠲.由于CL的漂白性與£伏漂白性的原理 不同.Ck為通過氧化進行潦白,是永久漂日口而S5是與某些有機隹素ft合生成不穩(wěn)定無色 捌質(zhì),加熱

9、可恢復原色,乙同學可利用此性質(zhì)進行實驗設(shè)計.答案；T取溶液少量避續(xù)加看溶裱是否變紅,那么甲正確,否那么乙正確.或 取溶液化或g加酚酷,假設(shè)溶液變紅,那么乙正確,否那么甲正確.C2只需取少量溶裱加熱即可.假設(shè)仍不能恢復紅色,那么為CJ否那么為或二.考查物質(zhì)的性質(zhì)例2下面有關(guān)苯酚的表達正確的選項是是有機化工原料,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； 比甲酸、乙酸、碳酸均弱；可以和硝酸發(fā)生酯化反響；常溫下易被空氣氧化；既可以和成反響,又可以和濱水發(fā)生取代反響.A.B.C.D.解析：苯酚可以與甲醛反響制取電木；苯酚常溫下在水中溶解度較小；雖然苯酚具有酸性,但酸性很 弱,不能使石蕊

10、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)生加成反響,可與濃澳水發(fā)生取代反響.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,且水解的生成物有復原性能,可能用到如下某些實驗步驟,那么正確的實驗 程序是參加稀硫酸；參加幾滴硫酸銅溶液；加熱；參加蒸儲水；參加燒堿溶液至顯堿性；參加新制CuOH2A. 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)物具有復原性,可以用新制 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)物的復原性.故實驗程序為Do答案：D考點二酸性H2發(fā)生加Cu(OH)2,【專題練習】1 .以下有關(guān)

11、苯酚性質(zhì),制法的說法,錯誤的選項是A.與苯相似,也能發(fā)生硝化反響.B .在它的溶液中參加 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 CO,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 NaO限:生中和反響.答案：C2 .用以下實驗裝置完成對應(yīng)的實驗局部儀器已省略,操作正確并能到達實驗?zāi)康牡氖强菰锫葰鈾z膾送贊辭中K石油分調(diào) 吸收氮與AB匚D解析：A中要枯燥氯氣,進氣管應(yīng)插入濃硫酸中；在石油分儲實驗中,溫度計應(yīng)放在蒸儲燒瓶的支管 口處；D中用稀硫

12、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,達不到預(yù)防倒吸的目的, 可改用四氯化碳.答案：B3 .氣體的摩爾質(zhì)量越小,擴散速度越快.如下圖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).以下關(guān)于物質(zhì)甲、乙的判斷正確的選項是A.甲是濃氨水,乙是濃硫酸8 .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)性酸反響的現(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容液中,滴入酚Mt,溶液呈紅色,煮沸 5min

13、后,溶液顏色變淺,再參加鹽酸顯酸性,沉淀出白色晶體.取少量晶體放到FeCl3溶液中,溶液呈紫色,那么該有機物可能是 COOCH.CCOCH.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,那么含有酚羥基,應(yīng)選Ao答案：A5 .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NHCl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) 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,其水解產(chǎn)生的H*與Mg(OH) 電離出來的OH結(jié)合生成難電離

14、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,乙同學進行了以下實驗驗證,用CHCOONH(其溶液顯中性)代替 NHCl進行上述實驗,發(fā)現(xiàn)氫氧化鎂固體也溶解了,從而否認了甲同學的觀點,請你說明乙同學否認甲同學觀點的理由,并說明你對氫氧化鎂 固體能溶于氯化錢溶液的解釋： .I 一解釋,由于CHsC其阿；溶液呈中性也能是氫氧化鎂溶解,說明不是由于T+氐.的 反響促使氫氧化裱溶解平衡右移,故甲同學的觀點錯誤.用CHSQONH：代替冠果相同,應(yīng)該 是阻右起作用,由于如:可以與返9Hh電離出來的結(jié)合生成難電離的弱電解質(zhì)M- 氏6從而庾Mg 2H).的滔解平衡向右移動,故蛇(阻二能溶

15、于阻C1溶液中.答案士由于中性的C時WNH；溶液也能使爬(口由；溶解,故不存在因IT $ *凡0的反 應(yīng)而使煙(QH)；溶解平衡發(fā)生移動的問題,放甲同學的觀點錯誤.合理的解釋是：加；與 值(OH) .電離出來的OIT結(jié)合生成難電離的弱電解質(zhì)限比0,以而庾股(OHL的溶解平衡向 右移動,故的9帝:能溶于MH.CL溶液中.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)生銀鏡反響,且相對分子質(zhì)量為44 ;(2) B溶液參加氯化鐵溶液中,溶液顯紫色；(3) C和E在有濃硫酸存在并加熱的條件下

16、,能發(fā)生酯化反響,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響,而 A、C、D那么不能；(5) D能使酸性高鎰酸鉀溶液褪色,還能發(fā)生硝化反響.由此可知, C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式是：C D E.解析：A能發(fā)生銀鏡反響,那么 A含有醛基(-CHO),又其相對分子質(zhì)量為 44,故A為CHaCHO, B溶 液參加氯化鐵溶液顯紫色, 故B為苯酚；C和E能發(fā)生酯化反響,為醇和酸,根據(jù)題意可知,C為CHaOH, E為CHaCOOH ; D能使磨性高鎰酸鉀溶液褪色,且能發(fā)生硝化反響,故D為甲苯.I - CHa答案：CHaOH , CHaCOOH7.實驗室用以下裝置所示的流程進行氣體

17、性質(zhì)實驗.圖中用箭頭表示氣體的流向,A為一種純潔、枯燥的氣體,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以下物質(zhì)中選?。篘azCOa、NaHCOa、Na2.、Na2O2、NaCl、無水 CaCl2、(NH4)2COa、堿石灰等固體和蒸儲水.根據(jù)圖中裝置和現(xiàn)象答復：(1)丙中發(fā)生反響的化學方程式為 .(2) 丁中應(yīng)選用的枯燥劑是 ,為什么不選用所給的另一種枯燥劑.(a)甲中發(fā)生反響的化學方程式 .(4)戊中發(fā)生的主要反響的化學方程式 .此反響是吸熱反響還是放熱反響 .,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,是在紅熱鉗絲催化下有A、B兩種氣體生成的

18、,根據(jù)所學知識可催化劑知,在戊中發(fā)生的反響為 4NHa+5O2、加熱、4NO +6H2.,A、B為NHa和O2,根據(jù)所給藥品知道,丙中制備的是 NHa,其反響為(NH4)2COa匕 2NHaf+ CO2 T+ H2O ,甲中制備是是 O2,其反響為CO2,而無水氯化鈣再不2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O 2?0 丁中的枯燥劑是堿石灰,用來枯燥氨氣,同時除去 能吸收CO?.答案：(1) (NH4) 2CO3 2NH3 懺 002?+ H2O(2)堿石灰 由于另一種枯燥劑的無水 CaCl2,只能吸收水,不能吸收 002,不能使氨氣完全凈化.(3) 2Na2O2+2H2O = 4Na0H+

19、0 2 T催化劑(4) 4NH3+5O2、加熱、4NO+6H2O放熱可以看到戊中鉗絲比開始反響時更加紅熱8、“旺旺雪餅袋內(nèi)有一個小紙袋,上面寫著“枯燥劑,主要成分是生石灰.為此我對枯燥劑的有關(guān)問題進行相關(guān)探究：(1)問題1:為什么生石灰(CaO)可作枯燥劑(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：問題與猜測實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論問題2:小紙袋中的物質(zhì)能否繼續(xù)作枯燥劑取足量小紙袋中固體放 入燒杯中,參加適量水, 觸摸杯壁.不能作枯燥劑問題3:我猜測變質(zhì)后的 物質(zhì)可能是碳酸鈣,該如 何驗證我的猜測該枯燥劑樣品中有碳酸鈣(3)問題4:樣品中碳酸鈣的含量

20、如何某同學按如下流程進行實驗：用鹽酸溶解該枯燥劑 樣品一枯燥所得氣體一用NaOH§液吸收氣體一根據(jù)NaOH§液的增重計算該樣品的含量,實 驗過程中所取該枯燥劑樣品的質(zhì)量為10.0g o實驗裝置如下圖：Eq&A為溶解該枯燥劑樣品的裝置,假設(shè)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)生反響的化學方程式為 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),有利于提升實驗的準 確度,其理由是.當改良實驗裝置并進行正確操作后可以準確測定出枯燥劑樣品的含量(假設(shè)生成氣體沒有損失,并完全吸收).假設(shè)此時C裝置在實驗前后其質(zhì)量增加了 3.

21、6g,那么該枯燥劑樣品的CaCO 量為.解析：作枯燥劑要能吸收其中的水蒸氣,故反響為CaO+H2O=Ca(OH) 2；由于CaO溶于水會放出大量的熱,根據(jù)結(jié)論不能再作枯燥劑,所以現(xiàn)象為杯壁不發(fā)燙；如果是 CaCO3,那么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中的反響為CaCO3+2HCl=CaCl 2+CO2T+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+H 2O=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：

22、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=CaCl 2+CO2 T +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) 研究性學習小組在做 Na2O2與水反響實驗時,發(fā)現(xiàn) Na2O2與水反響后的溶液中滴加酚酗: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：由于反響后試管很熱,所以可能是溶液溫度較高使紅色褪去.乙：由于所加水的量較少,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

23、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.口(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：半 餐稱取2.6gNa2O2固體,使之與足量的水反響,測量產(chǎn)生 O2的體積,與理論值比擬,J 一'一即可得出結(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)選用右圖裝置中的,理由是.假設(shè)在標準狀況下測量氣體的體積,應(yīng)選用的量筒的大小規(guī)格為 (選填“100mL、“200mL、“500mL.解析：甲的觀點為溫度較高就會使酚酬:褪色,可以待冷卻后再加酚酗:試液或冷卻后再看溶液是否變紅;乙同學的觀點是 NaOH濃度過大,加水稀釋即看進行驗證；假設(shè)欲證實丙同學觀點正確,那么需否認甲和乙的觀點,可以冷卻后觀察溶液是否變紅及加水稀釋后溶液是否變紅來驗證.比擬兩個裝置可以看出II可以防止氣體冷卻時出現(xiàn)倒吸現(xiàn)象,根據(jù)計算可知 2.6gNa2O2全