2021高考化学(江苏专用)二轮专题题组训练：第14讲-考点2-化学实验综合探究.docx

考点二　化学试验综合探究　
[题组训练·考能]
1．(2022·长春联考)资料显示：镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下试验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
试验Ⅰ：用砂纸擦去镁条表面氧化膜，将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中，快速反应，产生大量气泡和白色不溶物，溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜想：
猜想1：白色不溶物可能为________________。
猜想2：白色不溶物可能为MgCO3。
猜想3：白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性试验确定产物并验证猜想：
试验序号
试验
试验现象
结论
试验Ⅱ
将试验Ⅰ中收集到的气体点燃
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰
①气体成分为________
试验Ⅲ
②取试验Ⅰ中的白色不溶物，洗涤，加入足量________
③__________________________________________________________
白色不溶物可能含有MgCO3
试验Ⅳ
取试验Ⅰ中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液
产生白色沉淀
④溶液中存在________
(3)为进一步确定试验Ⅰ的产物，设计定量试验方案，如图所示：

称取试验Ⅰ中所得干燥、纯洁的白色不溶物22.6 g，充分加热至不再产生气体为止，并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。试验后装置A增重1.8 g，装置B增重8.8 g，试确定白色不溶物的化学式：___________________。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的缘由：_________________________________。
解析　(1)镁与饱和碳酸氢钠溶液的反应，生成H2和白色不溶物，白色不溶物可能是Mg(OH)2或MgCO3或[xMgCO3·yMg(OH)2]。(2)能安静燃烧、产生淡蓝色火焰的是氢气；MgCO3中加入稀盐酸，沉淀全部溶解，产生气泡；加入氯化钙溶液，有白色沉淀生成，证明含有CO。(3)浓硫酸增重说明生成物中有H2O，碱石灰增重说明生成物中有CO2，且Mg(OH)2与MgCO3的物质的量之比为1∶2，由此可写出不溶物的化学式。(4)溶液中存在HCO H＋＋CO和H2OH＋＋OH－，Mg与H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋与CO、OH－反应生成沉淀Mg(OH)2·2MgCO3，两平衡均正向移动。
答案　(1)Mg(OH)2
(2)①氢气　②稀盐酸(合理均可)　③产生气泡，沉淀全部溶解　④CO
(3)2MgCO3·Mg(OH)2或Mg(OH)2·2MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2
(4)NaHCO3溶液中存在平衡：HCOH＋＋CO、H2OH＋＋OH－；Mg和H＋反应生成H2和Mg2＋，Mg2＋跟OH－、CO反应生成难溶物Mg(OH)2·2MgCO3，则H＋、OH－、CO的浓度均减小，促使上述两平衡均正向移动
2．(2022·合肥检测)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”，他将菠菜研磨成汁，热水浸泡，经过滤得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，产生白色沉淀，过滤、洗涤沉淀备用，然后对生成的沉淀进行探究。
(1)草酸盐溶液呈弱碱性的缘由是__________________________________。
(2)该同学对生成的沉淀进行定性探究。
①提出合理假设。
假设1：只存在CaCO3；
假设2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；
假设3：_________________________________________________。
②基于假设2，设计试验方案，进行试验。请在下表中写出试验步骤以及预期现象和结论。限选试验试剂：
1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1盐酸、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。
试验步骤
预期现象和结论
步骤1：取少量沉淀于试管中，加入_________________________________
___________________________
说明沉淀中有CaCO3
步骤2：__________________________
___________________________
(3)基于假设3，另一位同学对生成的沉淀进行定量探究。用稀盐酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次精确     移取25.00 mL该溶液，用0.010 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定，平均消耗标准溶液V mL。若菠菜样品的质量为m g，则菠菜中草酸及草酸盐(以C2O计)的质量分数为________。
解析　(2)结合假设1和2，可确定假设3。在填写表格时要留意表中已经给出部分结论，要依据题给信息进行分析。(3)n(MnO)＝V×10－5 mol,25.00 mL溶液中C2O的物质的量为2.5V×10－5 mol，则100 mL溶液中C2O的物质的量为V×10－4 mol，即该菠菜样品中C2O的总物质的量为V×10－4mol。菠菜中C2O的质量为88×V×10－4g，则其质量分数为×100%。
答案　(1)H2C2O4是弱酸，C2O能发生水解，结合水电离出的H＋，使溶液中c(OH－)>c(H＋)
(2)①只存在CaC2O4
②
试验步骤
预期现象和结论
足量0.1 mol·L－1盐酸
沉淀全部溶解，有气泡产生
取步骤1的上层清液少许于
另一洁净试管中，再滴加几滴
0.01 mol·L－1 KMnO4溶液
溶液紫红色褪去，说明沉淀
中有CaC2O4，结合步骤1，
知假设2成立
(3)×100%
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物质性质探究的常见方法
(1)证明酸性：①pH试纸或酸碱指示剂；②与Na2CO3溶液反应；③与锌反应等。
(2)证明弱酸或弱碱：①证明存在电离平衡；②测定对应盐溶液的酸碱性；③测量稀释前后的pH变化。
(3)证明氧化性：与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应，产生明显现象。
(4)证明还原性：与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等)反应，产生明显现象。
(5)证明某分散系为胶体：丁达尔效应。
(6)证明碳碳双键(或三键)：使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。
(7)证明酚羟基：①与浓溴水反应产生白色沉淀；②与FeCl3溶液发生显色反应。
(8)证明醇羟基：与酸发生酯化反应，其产物不溶于水，有果香味。
(9)证明醛基：①与银氨溶液作用产生银镜；②与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀。
(10)比较金属的活动性：①与水反应；②与酸反应；③置换反应；④原电池；⑤电解放电挨次；⑥最高价氧化物的水化物的碱性强弱；⑦同种强酸的对应盐的酸性强弱。
(11)比较非金属的活动性：①置换反应；②与氢气反应的难易；③气态氢化物的稳定性、还原性；④最高价氧化物的水化物的酸性强弱。
(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱：强酸制弱酸，即较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。