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2019-2020年高考化學(xué)二輪專題題組訓(xùn)練 第14講 考點2 化學(xué)實驗綜合探究（含解析） 1．(xx長春聯(lián)考)資料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。 (1)提出假設(shè) 實驗Ⅰ：用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變紅。 該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測： 猜測1：白色不溶物可能為________________。 猜測2：白色不溶物可能為MgCO3。 猜測3：白色不溶物可能是堿式碳酸鎂[xMgCO3yMg(OH)2]。 (2)設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測： 實驗序號 實驗 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗Ⅱ 將實驗Ⅰ中收集到的氣體點燃 能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰 ①氣體成分為________ 實驗Ⅲ ②取實驗Ⅰ中的白色不溶物，洗滌，加入足量________ ③__________________________________________________________ 白色不溶物可能含有MgCO3 實驗Ⅳ 取實驗Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液 產(chǎn)生白色沉淀 ④溶液中存在________ (3)為進一步確定實驗Ⅰ的產(chǎn)物，設(shè)計定量實驗方案，如圖所示： 稱取實驗Ⅰ中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6 g，充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗后裝置A增重1.8 g，裝置B增重8.8 g，試確定白色不溶物的化學(xué)式：___________________。 (4)請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物的原因：_________________________________。 解析　(1)鎂與飽和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3yMg(OH)2]。(2)能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰的是氫氣；MgCO3中加入稀鹽酸，沉淀全部溶解，產(chǎn)生氣泡；加入氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，證明含有CO。(3)濃硫酸增重說明生成物中有H2O，堿石灰增重說明生成物中有CO2，且Mg(OH)2與MgCO3的物質(zhì)的量之比為1∶2，由此可寫出不溶物的化學(xué)式。(4)溶液中存在HCO H＋＋CO和H2OH＋＋OH－，Mg與H＋反應(yīng)生成H2和Mg2＋，Mg2＋與CO、OH－反應(yīng)生成沉淀Mg(OH)22MgCO3，兩平衡均正向移動。 答案　(1)Mg(OH)2 (2)①氫氣?、谙←}酸(合理均可)?、郛a(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解?、蹸O (3)2MgCO3Mg(OH)2或Mg(OH)22MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2 (4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反應(yīng)生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO反應(yīng)生成難溶物Mg(OH)22MgCO3，則H＋、OH－、CO的濃度均減小，促使上述兩平衡均正向移動 2．(xx合肥檢測)草酸(H2C2O4)是一種弱酸，在工業(yè)中有重要作用。某同學(xué)查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁，熱水浸泡，經(jīng)過濾得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾、洗滌沉淀備用，然后對生成的沉淀進行探究。 (1)草酸鹽溶液呈弱堿性的原因是__________________________________。 (2)該同學(xué)對生成的沉淀進行定性探究。 ①提出合理假設(shè)。 假設(shè)1：只存在CaCO3； 假設(shè)2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4； 假設(shè)3：_________________________________________________。 ②基于假設(shè)2，設(shè)計實驗方案，進行實驗。請在下表中寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選實驗試劑： 1 molL－1 H2SO4、0.1 molL－1鹽酸、0.01 molL－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1：取少量沉淀于試管中，加入_________________________________ ___________________________ 說明沉淀中有CaCO3 步驟2：__________________________ ___________________________ (3)基于假設(shè)3，另一位同學(xué)對生成的沉淀進行定量探究。用稀鹽酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次準(zhǔn)確移取25.00 mL該溶液，用0.010 molL－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。若菠菜樣品的質(zhì)量為m g，則菠菜中草酸及草酸鹽(以C2O計)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 解析　(2)結(jié)合假設(shè)1和2，可確定假設(shè)3。在填寫表格時要注意表中已經(jīng)給出部分結(jié)論，要按照題給信息進行分析。(3)n(MnO)＝V10－5 mol,25.00 mL溶液中C2O的物質(zhì)的量為2.5V10－5 mol，則100 mL溶液中C2O的物質(zhì)的量為V10－4 mol，即該菠菜樣品中C2O的總物質(zhì)的量為V10－4mol。菠菜中C2O的質(zhì)量為88V10－4g，則其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。 答案　(1)H2C2O4是弱酸，C2O能發(fā)生水解，結(jié)合水電離出的H＋，使溶液中c(OH－)>c(H＋) (2)①只存在CaC2O4 ② 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 足量0.1 molL－1鹽酸 沉淀全部溶解，有氣泡產(chǎn)生 取步驟1的上層清液少許于 另一潔凈試管中，再滴加幾滴 0.01 molL－1 KMnO4溶液 溶液紫紅色褪去，說明沉淀 中有CaC2O4，結(jié)合步驟1， 知假設(shè)2成立 (3)100% —————[總結(jié)歸納]———————————— 物質(zhì)性質(zhì)探究的常見方法 (1)證明酸性：①pH試紙或酸堿指示劑；②與Na2CO3溶液反應(yīng)；③與鋅反應(yīng)等。 (2)證明弱酸或弱堿：①證明存在電離平衡；②測定對應(yīng)鹽溶液的酸堿性；③測量稀釋前后的pH變化。 (3)證明氧化性：與還原劑(如KI、SO2、H2S等)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯現(xiàn)象。 (4)證明還原性：與氧化劑(如酸性KMnO4溶液、溴水、濃HNO3等)反應(yīng)，產(chǎn)生明顯現(xiàn)象。 (5)證明某分散系為膠體：丁達爾效應(yīng)。 (6)證明碳碳雙鍵(或三鍵)：使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。 (7)證明酚羥基：①與濃溴水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀；②與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。 (8)證明醇羥基：與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，其產(chǎn)物不溶于水，有果香味。 (9)證明醛基：①與銀氨溶液作用產(chǎn)生銀鏡；②與新制Cu(OH)2懸濁液作用產(chǎn)生磚紅色沉淀。 (10)比較金屬的活動性：①與水反應(yīng)；②與酸反應(yīng)；③置換反應(yīng)；④原電池；⑤電解放電順序；⑥最高價氧化物的水化物的堿性強弱；⑦同種強酸的對應(yīng)鹽的酸性強弱。 (11)比較非金屬的活動性：①置換反應(yīng)；②與氫氣反應(yīng)的難易；③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性、還原性；④最高價氧化物的水化物的酸性強弱。 (12)比較酸(堿)的酸(堿)性強弱：強酸制弱酸，即較強的酸(堿)制得較弱的酸(堿)。