【備戰(zhàn)2012】高考化學沖刺押題解題方法薈萃系列 專題16 物質性質的探究實驗

1、專題16 物質性質的探究實驗一 . 物質性質探究的基本方法和程序1.研究物質性質的基本方法：觀察法、實驗法、分類法、比較法等。2.研究物質性質的基本程序：觀察外觀性質預測物質性質實驗和觀察解釋及結論。3.研究物質性質的基本方法和基本程序是密不可分的，二者相互結合對物質性質進行探究，通過觀察法初步了解外觀性質，再運用分類法，根據物質所屬類別等預測物質的相關性質，利用實驗法進行性質驗證，根據實驗現象運用比較法，進一步歸納物質的性質。二 鋁及其化合物的性質1.鋁的化學性質鋁是活潑性較強的金屬，在一定條件下能與非金屬單質、酸、堿。某些可溶性的鹽反應。鋁在空氣中或在冷的濃硝酸中都能生成一層結構致密的氧化

2、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，又能與強堿溶液反應。Al2036H=2Al33H2O 3H2O+Al2O3+2OH=2Al(OH)4Al(OH)33H=Al33H2O Al(OH)3OH=2Al(OH)43.可溶性鋁鹽的性質可溶性鋁鹽電離出Al3+水解產生膠體具有吸附性，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）以配位鍵結合形成的一種化合物。

3、Al36F=AlF63 Al34OH=Al(OH)4三 乙醇和苯酚的性質比較乙醇苯酚官能團羥基OH羥基OH結構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與鈉反應放出氫氣；與HX發(fā)生取代反應；消去反應；分子間脫水反應；燃燒和催化氧化；酯化反應弱酸性，能與NaOH、Na反應；與濃溴水發(fā)生取代反應生成白色沉淀；遇FeCl3發(fā)生顯色反應特征反應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.鋁及其化合物性質的探究：實驗內容操作實驗現象結論與化學方程式鋁與氧氣反應將鋁條繞成螺旋狀，一段繞緊一根火柴，實驗時點燃火柴，待火柴快要燒完時伸

4、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0.5mol·L-1 CuSO4溶液鋁表面有紫紅色物質析出2Al3CuSO4=Al2(SO4)33Cu未擦去氧化膜的鋁片伸入0.5mol·L-1 CuSO4溶液無明顯現象未擦去氧化膜的鋁片，先放入6.0mol·L-1 NaOH溶液中，觀察。取出，洗凈，放入0.5mol·L-1 CuSO4溶液中鋁表面有紫紅色物質析出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，

5、洗凈后放入0.5mol·L-1 CuSO4溶液中，觀察現象。無明顯現象鋁絡合物的生成試管中加入1mL 1.0mol·L-1 AlCl3溶液，再加入2mL 10% NH4F溶液，再滴加1mL 3.0mol·L-1 NH3·H2O溶液，觀察現象。產生白色沉淀Al3+6F-=AlF63-生成配合物(NH4)3AlF62.乙醇和苯酚的性質探究：實驗探究項目實驗方案設計乙醇和苯酚分別與金屬鈉反應產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的反應速率，應控制反應在相同狀況下進行，如均在液態(tài)下進行，采取的措施是在乙醚中進行反應乙醇的氧

6、化反應乙醇和強氧化劑酸性重鉻酸鉀溶液反應的現象：溶液由橙黃色變成藍色溶液乙醇的脫水反應要是乙醇發(fā)生分子內脫水，所用的脫水劑為濃硫酸；證明脫水反應發(fā)生的實驗現象是：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苯酚水溶液中加入氯化鐵溶液的現象：紫色苯酚水溶液中加入濃溴水可觀察到的現象：出現白色沉淀比較鹽酸、碳酸、苯酚的酸性強弱證明鹽酸酸性強于碳酸的有關反應的化學方程式：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2證明碳酸酸性強于苯酚的有關反應的化學方程式：C6H5ONaH2OCO2C6H5OHNaHCO3【特別注意】苯酚鈉與CO2反應是只能生成NaHCO3。酸性強弱順序為H2CO3

7、 > C6H5OH > NaHCO3 ，對應離子獲取H的能力大小為：HCO3 < C6H5O< CO32?！究键c再現】考點一 物質性質探究例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。試設計一個實驗論證甲、乙兩位同學的解釋中誰正確。 設計方案為： 。（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 。解析:甲同學認為H2O2與NaOH發(fā)

8、生中和反應，酚酞未被消耗，而乙同學認為是H2O2將酚酞氧化，NaOH未消耗。只需通過實驗驗證，酚酞和NaOH哪一種物質存在即可。故可設計出以下方案：取溶液少量繼續(xù)加NaOH，看溶液是否變紅，若變紅證明酚酞尚存則甲正確，否則乙正確。取溶液少量滴加酚酞，若溶液變紅，證明NaOH尚存，則乙正確，否則甲正確。證明NaOH尚存，則乙正確，否則甲正確。（2）由于Cl2的漂白性與SO2漂白性的原理不同。Cl2為通過氧化進行漂白，是永久漂白。而SO2是與某些有機色素化合生成不穩(wěn)定無色物質，加熱可恢復原色，乙同學可利用此性質進行實驗設計。答案：（1）取溶液少量繼續(xù)加NaOH，看溶液是否變紅，則甲正確，否則乙正確

9、。（或取溶液少量滴加酚酞，若溶液變紅，則乙正確，否則甲正確。） （2）只需取少量溶液加熱即可。若仍不能恢復紅色，則為Cl2，否則為SO2。 考點二 考查物質的性質答案：C考點三 物質的性質探究實驗的設計例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：需要對淀粉性質探究，先要驗證其能水解，再驗證水解產物具有還原性，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物的還原性。故實驗程序為D。答案：D【

10、專題訓練】1下列有關苯酚性質，制法的說法，錯誤的是（ ） A與苯相似，也能發(fā)生硝化反應。 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，表現出弱酸性，故能與NaOH發(fā)生中和反應。答案：C2用下列實驗裝置完成對應的實驗（部分儀器已省略），操作正確并能達到實驗目的的是 （ ）解析：A中要干燥氯氣，進氣管應插入濃硫酸中；在石油分餾實驗中，溫度計應放在蒸餾燒瓶的支管口處；D中用稀硫酸可以吸收氨氣，但會出現倒吸

11、，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)。下列關于物質甲、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：產生白色煙環(huán)應是濃氨水和揮發(fā)性酸反應的現象，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量小于乙分子的摩爾質量，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

12、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，從所給物質可知應發(fā)生水解，最后產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)現氫氧化鎂固體溶解了。針對這一現象，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，其水解產生的H與Mg(OH)2 電離出來的OH結合生成難電離的水,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

13、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： 。解釋：由于CH3COONH4溶液呈中性也能是氫氧化鎂溶解，說明不是因為H+ + OH- H2O的反應促使氫氧化鎂溶解平衡右移，故甲同學的觀點錯誤。用CH3COONH4代替效果相同，應該是NH4+在起作用，因為NH4+可以與Mg(OH)2電離出來的OH- 結合生成難電離的弱電解質NH3 H2O，從而使Mg(OH)2的溶解平衡向右移動，故Mg(OH)2能溶于NH4C

14、l溶液中。答案：由于中性的CH3COONH4溶液也能使Mg(OH)2溶解，故不存在因H+ + OH- H2O的反應而使Mg(OH)2溶解平衡發(fā)生移動的問題，故甲同學的觀點錯誤。合理的解釋是：NH4+ 與Mg(OH)2電離出來的OH- 結合生成難電離的弱電解質NH3 H2O，從而使Mg(OH)2的溶解平衡向右移動，故Mg(OH)2能溶于NH4Cl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，這些化合物的性質如下所述：（1）A能夠發(fā)生銀鏡反應，且相對分子質量為44；（2）B溶液加入氯化鐵溶液中，溶液顯紫色；（3）C和E在有

15、濃硫酸存在并加熱的條件下，能發(fā)生酯化反應，C和E的相對分子質量之比為8:15；（4）B和E都能跟氫氧化鈉溶液反應，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。由此可知， C、D、E的結構簡式是： C D E 。解析：A能發(fā)生銀鏡反應，則A含有醛基（-CHO），又其相對分子質量為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，為醇和酸，根據題意可知，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，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實驗。

16、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。實驗中所用的藥品只能從下列物質中選?。篘a2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2、NaCl、無水CaCl2、(NH4)2CO3、堿石灰等固體和蒸餾水。根據圖中裝置和現象回答：（1）丙中發(fā)生反應的化學方程式為 。（2）丁中應選用的干燥劑是_ _，為什么不選用所給的另一種干燥劑_ _。（3）甲中發(fā)生反應的化學方程式_ _。（4）戊中發(fā)生的主要反應的化學方程式 _。此反應是吸熱反應還是放熱反應_ _，估計可看到什么現象足以說明你的判斷 。解析：根據己中有紅棕色氣體產生，是在紅熱鉑絲催化下有A、B兩種氣體生

17、成的，根據所學知識可知，在戊中發(fā)生的反應為4NH35O2 4NO6H2O，A、B為NH3和O2，根據所給藥品知道，丙中制備的是NH3，其反應為（NH4）2CO32NH3CO2H2O，甲中制備是是O2，其反應為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

18、應時更加紅熱8、“旺旺雪餅”袋內有一個小紙袋，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問題進行相關探究：（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，其有關實驗方案如下：問題與猜想實驗步驟實驗現象實驗結論問題2：小紙袋中的物質能否繼續(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：我猜想變質后的物質可能是碳酸鈣，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

19、根據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，故反應為CaO+H2O=Ca(OH)2；因為CaO溶于水

20、會放出大量的熱，根據結論不能再作干燥劑，所以現象為杯壁不發(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；實驗現象為：有氣泡產生（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

21、化碳的吸收；82%。9.某研究性學習小組在做Na2O2與水反應實驗時，發(fā)現Na2O2與水反應后的溶液中滴加酚酞試液溶液呈現紅色，但紅色很快褪色，甲、乙、丙三同學對此現象分別做了如下推測：甲：因為反應后試管很熱，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（可能產物）等也具有強氧化性，可能是氧化漂白了紅色物質。（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 現象時，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H2O

22、2，其實驗方法為：稱取2.6gNa2O2固體，使之與足量的水反應，測量產生O2的體積，與理論值比較，即可得出結論。測量氣體體積時，必須待試管和量筒內的氣體都冷卻至室溫時進行，應選用右圖裝置中的 ，理由是 。若在標準狀況下測量氣體的體積，應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酞褪色，可以待冷卻后再加酚酞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；若欲證明丙同學觀點正確，則需否定甲和乙的觀點，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。比較兩個裝置可以看出II可以防止氣體冷卻時出現倒吸現象，根據計算可知2.6gNa2O2全部轉化為O2，其體積在標準狀況下約375mL，故應選用500mL.答案：（1）冷卻后加酚酞試液或冷卻后看溶液是否變紅 加水稀釋后看溶液是否變紅 冷卻后及加水稀釋后均不