第十章 第1讲 2016化学大一轮步步高答案

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(2)生成沉淀，如Cl、SO24、Fe的检验。

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(3)显特殊颜色，如Fe3的检验，Na、K的焰色反应。

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3．根据气体性质特点，常见气体的检验方法可归纳为四类 红棕色为NO

??黄绿色为Cl

(1)观察颜色?无色气体，打开瓶塞，瓶口出现红棕色

?? 为NO

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(2)试纸检验：如Cl2能使湿润KI-淀粉试纸变蓝，NH3能使湿润红色石蕊试纸变蓝。 (3)溶液检验：如澄清石灰水、品红溶液检验CO2、SO2。 (4)点燃法：如O2、H2、CH4的检验。 题组二 物质性质的探究

2．(2013·北京理综，28)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：

操 作 取4 g漂粉精固体，加入100 mL水 过滤，测漂粉精溶液的pH 现 象 部分固体溶解，溶液略有颜色 pH试纸先变蓝(约为12)，后褪色 ⅰ.液面上方出现白雾； ⅱ.稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； ⅲ.稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是________。

(3)向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：

a．用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化； b．用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。 ①实验a的目的是________。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl，理由是__________________________ ________________________________________________________________________。 (4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和Cl发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是________。 (5)将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl，无明显变化。取上层清液，加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。则

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褪去 沉淀X中含有的物质是________。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因：_______________________________________________________________________。 答案 (1)2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (2)碱性、漂白性

(3)①检验白雾中是否含有Cl2，排除Cl2干扰

②白雾中混有SO2，SO2可与酸化的AgNO3反应产生白色沉淀 (4)向漂粉精溶液中逐滴加入稀硫酸，观察溶液是否变为黄绿色 (5)①CaSO4

②SO2＋Cl2＋2H2O===SO24＋2Cl＋4H

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解析 (1)联系氯的化合物基础知识和生产漂粉精的原理，其化学方程式：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。

(2)pH试纸先变蓝，说明漂粉精溶液呈碱性，后褪色是由于ClO的强氧化性所致。 (3)检验白雾中有无HCl的关键是检验出Cl的存在，故实验a、b即围绕Cl的检验展开。实验a的目的是通过湿润碘化钾淀粉试纸是否变蓝判断有无Cl2的干扰。实验b试图通过AgCl的生成来检验Cl的存在，但应考虑到过量SO2和AgNO3溶液反应生成白色沉淀。 (4)题干具有明显的提示性，出现黄绿色的原因是随着酸性的增强而产生Cl2。故应设计使用无还原性的稀硫酸来确认其可能性。

(5)①A瓶中所得沉淀的成分可能是CaSO3、CaSO4或二者的混合物，加入稀HCl，无明显变化，排除CaSO3，故X为CaSO4，因CaSO4微溶于水，再取上层清液加入BaCl2溶液时，产生BaSO4沉淀，进一步证明X为CaSO4。

②溶液呈黄绿色是因Cl2溶于水而产生的现象，随着SO2的持续通入，两者发生反应生成无色物质盐酸和硫酸，化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，离子方程式为SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋SO24＋2Cl。

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3．某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨气的性质后讨论：既然氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列实验： Ⅰ.制取氨气

(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。写出实验室制取氨气的化学方程式：__________________________________________________。 (2)实验室还可向____________(填一种试剂)中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气。 (3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的？________(填“能”或“否”)，理由是___________________。 Ⅱ.实验探究

该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)探究氨气的还原性(生成Cu和无污染的物质)：

(1)写出氨气与CuO反应的化学方程式：_________________________________。

(2)为达到上述实验目的，预期的实验现象①________________________；②________________________________________________________________________。 (3)该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，对该装置的改进措施是________________________________________________________________________。 答案 Ⅰ.(1)2NH4Cl＋Ca(OH)2=====CaCl2＋2NH3↑＋2H2O (2)NaOH固体(或生石灰或碱石灰等)

(3)否 氨气极易溶于水，氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大 Ⅱ.(1)3CuO＋2NH3=====3Cu＋N2＋3H2O (2)①黑色氧化铜变红 ②无水硫酸铜变蓝 (3)在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管

解析 Ⅰ.(1)实验室制备氨气的用品是氯化铵和消石灰。(2)浓氨水滴加到一种吸水放热的固体中便可以制备氨气。(3)氨气的特殊性为它极易溶于水，所以即使溶液中有氯化铵也不能抑制它溶于水。

Ⅱ.(1)根据氨气和氧化铜的元素组成和生成无污染的物质，只能是氮气和水，即可写出方程式。(3)本实验无水硫酸铜的作用是检验反应生成的水，所以必须排除反应物中的水。

热点二 规律探究与变量控制

控制变量法：物质变化往往受到多个因素的影响，在研究化学反应与外界因素之间的关系时，对影响物质变化规律的因素或条件加以人为控制，使其他几个因素不变，集中研究其中一个因素的变化所产生的影响，以利于在研究过程中，迅速寻找到物质变化的规律。常涉及的题型有：(1)外因(浓度、温度、压强等)对化学反应速率、化学平衡的影响；(2)物质性质的递变规律。

[典例1] 影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法探究影响化学反应速率的因素。

实验一：利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L1、2 mol·L1、18.4 mol·L1)，设计

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实验方案，研究影响反应速率的因素。 (1)甲同学的实验报告如表所示：

实验步骤 实验现象 实验结论 ①取三份等体积的2 mol·L硫酸于试管中 －1反应产生气泡的速率大小：Mg>Fe>Cu 反应物的性质越活泼，反应速率越大 ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg 该同学的实验目的是__________________，要想得出正确的实验结论，还需要控制的实验条件是________________________________________________________________________。 (2)乙同学为了能精确地研究浓度对反应速率的影响，在相同温度下利用如图所示装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是__________，应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。 实验二：已知2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在开始一段时间内反应速率较小，溶液褪色不明显，但反应一段时间后，溶液突然褪色，反应速率明显增大。

(3)针对上述实验现象，某同学认为该反应放热，导致溶液的温度升高，从而使反应速率增大。从影响化学反应速率的因素看，你认为还可能是________的影响。

(4)若要用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，还可以在反应开始时加入________(填字母)。

A．硫酸钾 C．氯化锰

B．硫酸锰 D．水

解析 (1)甲同学研究的是几种不同金属与同浓度的硫酸反应的速率大小，因此可确定研究的是反应物本身的性质对反应速率的影响。研究时必须保证外界条件相同，现有条件是浓度相同、压强相同、没有使用催化剂，故只要再控制温度相同即可。

(2)乙同学可以选择两种不同浓度的酸与金属反应。Cu与硫酸不反应，Mg与硫酸反应太快，故选择Fe。而常温下Fe遇 18.4 mol·Lmol·L

－1

－1

的硫酸时会发生钝化，故只能选择 0.5 mol·L

－1

和2

的硫酸。该反应产生的是氢气，反应速率又与时间有关，故需要测定的数据是产生

相同体积氢气所需的时间或相同时间内产生氢气的体积。

(3)随着反应进行，反应物的浓度越来越小，反应在敞口容器中进行，故可排除压强的影响，因此可猜想是由于催化剂的影响，此催化剂只能来源于生成物，故为Mn2。

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(4)C中Cl易与KMnO4发生氧化还原反应，故只能选B。

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