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专题复习资料的使用建议：
一、资料没有明确界定为学案还是教案，故在使用时请根据自己教学方式的需要重新整理再印发给学生，解题思路分析、有关的解释答案等是否印给学生请自行斟酌。一切以有利于调动学生的主动学习、主动反思为准，充分发挥资料的作用。
二、由于在专题复习阶段，要在审题能力、分析能力、表达能力上有所突破，故课堂上应给足学生审题、分析、表达的机会，且老师应指导到位。所以若认为配备的训练数量偏大仍可适当删减，确保学生把用到的试题理解透彻，每做一题都有收获。
三、专题的顺序不代表使用的顺序，学校应结合实际自行计划和调整。
四、资料仅供参考，复习计划由备课组结合学生实际讨论制定。
专题一：无机综合应用一（生产工艺为背景）
【例题】2010年广东卷32．
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
⑴步骤I前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________。
⑵步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6．0～6．5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
⑶步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有 。
⑷步骤III中，生成沉淀的离子方程式为________________。
⑸从母液中可回收的主要物质是_____________________。
【分析】
本题是一个工艺生产背景，目的是用锂、铝硅酸盐制备Li2CO3。
大致浏览流程图知道第Ⅰ段是把锂元素转移到溶液中，第Ⅱ段是除去杂质，第Ⅲ段是反应生成产品。
第（1）小题，固体粉碎后接着进行酸浸，要发生化学反应，故其直接目的是增大固体与硫酸的接触面积，增大了反应速率，间接目的是使单位时间内锂元素的浸出率更高。
第（2）小题，要求用调节pH的方法使杂质离子沉淀除去，显然需要用到题干中几种阳离子的沉淀pH信息，调节前是酸浸得到的溶液，硫酸必然是过量的故酸性较强，调节的目的应该是使pH升高，故应加入可以中和酸的物质。
第（3）小题，隐含的信息更多了，这时需要把物质的转化流程梳理一下：调节pH到6.5只能除去H＋、Al3＋、Fe3＋，而且还引入了Ca2＋，说明还存在的杂质离子是Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋，H2O2溶液是氧化剂可将Fe2＋氧化为Fe3＋，石灰乳可接着将Mg2＋和Fe3＋沉淀，而Na2CO3溶液可将Ca2＋沉淀，而Na＋ 仍然在溶液中。
第（4）小题，溶液中主要是Li2SO4，结合题干中的溶解度信息，生成的沉淀应该是Li2CO3。
第（5）小题，沉淀反应发生前，溶液中含大量的Li2SO4和少量Na＋ ，沉淀反应后溶液中留下大量Na2SO4和可能过量的少量Na2CO3，题目问主要物质，答Na2SO4即可。
【反思】
（1）解答一道工艺（实验）流程图试题的程序是什么？
（参考：此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。①首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段；③接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；④然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。）
（2）工艺（实验）流程图试题常常在哪些地方设问？（可在后续课时进行）
（参考：反应速率理论的运用；氧化还原反应的判断、书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；）
【拓展】
（一）反应速率理论在实际生产中的运用
将反应速率理论运用于实际生产中工艺条件的选择在近年试题中出现过多次，应从反应物接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、催化剂等方面思考，思考时应充分结合试题的实际情景和物质的性质。若为不同相之间的反应都会有接触面积的问题，而增大接触面积的具体措施有不同，如固体可以用粉碎的方法，液体可以用喷洒的方法，气体可以用多孔分散器等。接触机会一般受混合是否充分影响，如搅拌、混溶等措施。温度、浓度等措施在运用时须确保反应物或生成物的性质保持稳定。也有一些反应因为过快而要适当降低速率，常常从温度和浓度角度采取措施。加压一般是提高气体反应物浓度的措施，但在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜。一般情况下，水溶液中发生的常见的离子反应除了控制合适的pH外较少考虑催化剂的条件，而在有机反应、混合气体反应的情况下，催化剂常常是十分重要的影响因素。
此外，在实际生产中反应速率问题往往放在生产效益的大背景下考虑，因此通过加快反应速率来提高原料转化率和产品产量是很普遍的，这一点与化学平衡中转化率的讨论不应混淆。
1、传统合成氨工业中，提高化学反应速率的措施有__________________________。
2、（自2008广东）科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105 Pa、反应时间3 h)：
T／K 303 313 323 353
NH3生成量／(10－6 mol) 4.8 5.9 6.0 2.0
相应的热化学方程式如下：
N2(g)+3H2O(1)==2NH3(g)+ O2(g) △H1=+765.2 kJ·mol-1
与目前广泛使用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议： ______________________ 。
3、（自2010江苏）钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：
酸溶时通常控制反应温度不超过70℃，且不使用浓硝酸，原因是__________________、___________________________________。
（二）陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①结合物质的类别、化合价情况确认反应发生的本质；②确定最关键的反应物和生成物；③配平关键反应物和生成物；④再根据守恒配平或补充其他辅助反应物和产物；⑤依据题目信息写好反应条件；⑥结合反应条件和反应体系所处的环境对各物质的存在形式、状态进行修正。
1、氯气与Na2S2O3溶液：______________________________________________；
2、酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液：__________________________________________；
3、NaClO与尿素反应，生成物除盐外，都是能参与大气循环的物质：
。
（三）物质转化分析中注意量的意识
根据问题提示分析以下工艺流程，体会关注量的重要性。
以氯化钠（混有少量KCl）和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。思考：
①欲制备107g NH4Cl，理论上需多少克NaCl？
②混合溶解后溶液中含有什么离子？含量大不大？
③蒸发浓缩为什么会析出硫酸钠？溶液中离子的种类和含量有什么变化？
④蒸发浓缩到什么程度为宜？
⑤为什么要趁热过滤？滤液成分是什么？
⑥冷却为什么会析出氯化铵？会不会析出硫酸钠？为什么？
⑦冷却到什么程度合适？
⑧最后得到的溶液成分是什么？
⑨洗涤什么？
⑩KCl是如何除去的？
【练习】
1．（2008年广州一模改）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0．5%～3．0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：
已知：Fe3＋、Al3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2。
根据流程图回答下列问题：
（1）“煅烧”的目的是_______________________________________________。
（2）“浸出”过程中发生反应的离子方程式为_______________________________。
（3）“浸出”选用的酸为_______。配制质量分数15％的A酸需要200mL30％的A酸（密度约为1.15g/cm3）和_______g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、______________。
（4）为提高铝的浸出率，可采取的措施有 _________________
_______________________________________________________ （要求写出三条）。
（5）“调节溶液pH在4．2～4．5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_________________；“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制温度的实验方法是_________________。
（6）实验中制备碱式氯化铝反应的化学方程式为__________________________________
2．（2010江苏改）废旧锂离子电池的正极材料（主要含有及少量Al、Fe等）可用于回收钴、锂，实验方法如下：
（1）在上述溶解过程中，被氧化成，在溶解过程中反应的化学方程式为 ___________________ ，氧化剂是__________。
（2）在上述除杂过程中，通入空气的作用是____________________________________。废渣的主要成分是_________________________。
（3）“沉淀钴”和“沉淀锂”的离子方程式分别为______________________________、________________________________。
（4）本工艺可回收的副产品是_________________________。
3．CoCl2·6H2O在饲料、医药工业上有广泛的用途。下列是以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）为原料制取CoCl2·6H2O的一种新工艺流程：
已知：
①钴与盐酸反应的化学方程式为：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑
②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水；常温下稳定无毒，加热至110~120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.7 7.5 7.6 3.8
完全沉淀 3.2 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题：
⑴加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是 。
⑵操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是 和过滤。
⑶制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是 。
⑷为测定产品中CoCl2·6H2O含量，某同学将一定量的样品溶于水，再向其中加入足量的AgNO3溶液，过滤，并将沉淀烘干后称量其质量。通过计算发现产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是 。
⑸在实验室中，为了从上述产品中获得更纯净的CoCl2·6H2O，方法是 。
⑹在上述新工艺中，用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料，其主要优点为 。原工艺较新工艺也有优点，其主要优点是 。
4．以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。现以硫酸渣制备铁红(Fe2O3)，过程如下：
⑴酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式是 。
⑵还原过程中加入FeS2是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为SO42—，写出
有关的离子方程式： 。
⑶氧化过程中通入空气和加入NaOH是为了将溶液中的铁元素充分转化为沉淀而析出，写出有关的离子方程式： 。
⑷生产过程中，为了确保铁红的质量，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是_________。（部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表）
沉淀物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Fe(OH)2 Mg(OH)2
开始沉淀 2.7 3.8 7.5 9.4
完全沉淀 3.2 5.2 9.7 12.4
⑸滤液B可以回收的物质有____________________________________________。
5．某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4 7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2
pH 5.2 3.2 9.7 9.2
回答下列问题：
⑴ 操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
⑵ “碱浸”过程中发生的离子方程式是 。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 （填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是 。
⑷ 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是 。
⑸“调pH为2~3”的目的是 。
⑹ 产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是
_____________________________________________________________________。
6．实验室用共沉淀法制备纳米级Fe3O4的流程如下：
该方法的关键为促进晶粒形成，并控制晶体生长。试回答下列问题：
（1）该反应原理的离子方程式可表示为 。
（2）反应温度需控制在50℃，其方法是 ，温度偏低造成产量低的可能是 。
（3）在搅拌Ⅱ的过程中还需加入10 mL正丙醇，其作用是 。
（4）黑色糊状物转移至烧杯中，用倾析法洗涤，检验洗净的操作和现象是
______________________________________________________________________。
（5）由上述分析可知，影响纳米级Fe3O4粒径大小的因素有（写出2条）
__________________________________________________________ 。
*7．（韶关模拟改）氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：
有关物质在水中溶解度分别为：
氯化铵：10℃时33.3 g、20℃时37.2 g、30℃时41.4g；氟化钠：20℃时4 g；氟硅酸钠微溶于水。
请回答下列问题：
（1）上述流程中发生两步化学反应，第一步反应的化学方程式为：
；
第二步反应能进行是因为 。
（2）操作Ⅰ名称是 ，操作II名称是 。
（3）操作II的作用是 。
（4）操作Ⅲ的具体过程是 。
（5）流程中NH4HCO3必须过量，其原因是
。
【答案】
1．（1）改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸。
（2）Al2O3+6H+ == 2Al3++3H2O Fe2O3+6H+ == 2Fe3++3H2O
（3）盐酸 230 量筒
（4）加热或提高反应温度，将煅烧后的块状固体粉碎，适当增大盐酸浓度，充分搅拌，延长反应时间（任答3条）
（5）pH计（或精密pH试纸） 水浴加热
（6）2AlCl3 + n H2OAl2（OH）nCl6-n + n HCl↑
2．（1）
（2）将正二价铁元素氧化成正三价 Al(OH)3和Fe(OH)3
（3）Co2＋＋2OH－＝Co(OH)2↓ 2Li＋＋CO32－＝Li2CO3↓
（4）Na2SO4
3．⑴5.2～7.6 ⑵蒸发浓缩、冷却结晶
⑶降低烘干温度，防止产品分解
⑷样品中含有NaCl杂质；烘干时失去了部分结晶水 ⑸重结晶
⑹减少有毒气体的排放，防止大气污染；防止产品中混有硝酸盐
硝酸替代新工艺中的盐酸和过氧化氢，比新工艺流程少，节约成本
4．⑴Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O
⑵FeS2 + 14Fe3 + + 8H2O = 15Fe2 + + 2SO42- + 16H+
⑶4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH－= 4Fe(OH)3↓
或Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓, 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(每个1分)
⑷3.2～3.8
⑸Al2(SO4)3、MgSO4、Na2SO4
5．⑴ 漏斗、蒸发皿
⑵ 2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al2O3+2OH—=2AlO2—+3H2O
⑶ H2SO4 Ni2+ 、Fe2+
⑷ 3.2—9.2
⑸ 防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解
⑹ H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2＋未被完全氧化造成的
6．（1）Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O （2）水浴加热 温度低时反应缓慢
（3）降低Fe3O4的溶解度（使其易达到饱和，促进晶粒形成）
（4）取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，溶液不变血红色则已洗净（或取少量最后的倾出液于试管中，滴加几滴经稀硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生沉淀则已洗净。）（合理即可）
（5）反应温度、溶液的pH、稳定剂用量、铁盐的比例（浓度）、搅拌速度、溶剂的配比等
7．（1）H2SiF6＋6NH4HCO3＝6NH4F＋H2SiO3↓＋6CO2↑＋3H2O
一定条件下，NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小。
（2） 过滤 洗涤
（3） 除去NaF 、NH4Cl 表面的杂质。
（4） 加热蒸发溶剂，析出少量晶体后冷却结晶。
（5） 必须保证H2SiF6能全部反应，防止在进行反应Ⅱ时H2SiF6将与NaCl反应，生成Na2SiF6沉淀，混入NaF中影响NaF质量；同时过量的相对廉价原料NH4HCO3可以提高H2SiF6的转化率。
专题二：化学平衡等反应原理
【例题1】2009年广东卷20．
甲酸甲酯水解反应方程式为：
HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l) △H>0
某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表①：
组分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH
物质的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：
（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表②：
反应时间范围/min 0~5 10~15 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80
平均反应速率/(10－3mol·min－1) 1.9 7.4 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0
请计算15-20min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 mol·min-1（不要求写出计算过程）。
（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：
。
（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。
（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在上图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
【分析】
本题作为广东高考化学平衡原理的考查方式具有鲜明的代表性：①重点考查学生对化学反应速率概念、化学平衡的了解，及其外在影响因素（如浓度、温度等）的规律认识和理解；②考查学生对化学平衡常数简单计算的能力；③考查学生获取图表信息的能力（包括对图表的观察、分析能力以及对图表中实验数据的处理能力）、知识迁移运用能力、绘制结果示意图的能力及文字表达能力。
第（1）小题考查重点是化学反应速率及其计算；图表分析运用与数据处理能力。
先看懂图像横纵坐标的含义，再根据两个坐标点的数据（15，6.7）和（20，11.2）知道在15-20min这5分钟内甲酸甲酯的转化率从6.7%升高到11.2%，结合甲酸甲酯的起始量（1.00mol）即可计算出甲酸甲酯的减少量：1.00mol×(11.2%－6.7%) = 0.045 mol
计算15-20min范围内甲酸甲酯的平均反应速率，一般的常规思维：根据第1问在图像中求算的15-20min内甲酸甲酯的减少量，再结合速率公式v==求算出甲酸甲酯的平均反应速率，但是题目中没有体积V的数据。（那应该怎么办？ ）再次仔细审题“甲酸甲酯的平均反应速率为 mol·min-1”，题目要求的速率单位中没有体积因素，因此速率公式v=== 0.009 mol·min-1。
思考：
另外有同学根据题目中“表②”的数据：
反应时间范围/min 0~5 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80
平均反应速率/(10－3mol·min－1) 1.9 7.4 ？ 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0
认为表格中的速率变化存在等差数列关系：从10~15 min为7.4×10－3mol·min－1，20~25 min为7.8×10－3mol·min－1，推测15~20 min为7.6×10－3mol·min－1。
请问该同学的推断是否合理？如果不正确，请指出他的问题出在哪里。
第（2）小题考查重点是化学反应速率影响因素及其影响下的变化规律。
将问题分解：① “反应速率在不同阶段的变化规律”，②“产生该变化规律的原因”。（作为文字表达的题目，分析清晰题目作答的角度，遵循“踩点得分”的意识很重要。)
思考问题答案的方向在哪？——图像还是表格数据？
反应时间范围/min 0~5 10~15 15~20 20~25 30~35 40~45 50~55 75~80
平均反应速率/(10－3mol·min－1) 1.9 7.4 9.0 7.8 4.4 1.6 0.8 0.0
如果从“表格”入手应该存在“小→大→小”的变化规律，即该反应过程分为三个阶段：反应初期、反应中期、反应后期。
如果从“图像”入手，体现速率的因素是“曲线的斜率”， 斜率的变化规律是：“斜率小→斜率大→斜率小”。
原因怎么解释？情景是陌生的，甚至有些异常。越是这样越要冷静下来，回归最基本的工具——反应速率理论，一定是浓度、温度、压强、催化剂、接触面积等造成的。然后我们开始思考：
问题1：外界条件时刻都在影响着反应速率，什么情况下才会出现反应速率中途加快呢？
反应物浓度从一开始就是减小的趋势，若反应器大小不发生变化，又没有中途增加反应物的话，浓度不可能造成反应速率中途增大；温度是有可能的，如果反应本身放热会导致体系温度升高，使反应速率增大；压强的影响本质上是浓度的影响，而且对非气态体系可以不考虑；催化剂的作用也是有可能的，我们接触过反应产物本身有催化作用的情形（如酸性高锰酸钾溶液与草酸的反应）。对于接触面积，反应开始后一般不会显著变化，个别情况也有（如未打磨的金属片表面的覆盖物）。结合本题，只可能是催化剂的作用。
问题2：起催化作用的物质是生成物，而生成物有两种，起催化作用的是谁？
组分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH
物质的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52
催化剂需要与反应物充分接触才可能起作用，所以催化剂的量当然会影响催化作用。反应体系中HCOOH和CH3OH的起始量存在显著差异，基本可以推断HCOOH才是催化剂，因为催化作用是在反应进行了一段时间后才体现的。当然我们学过有机化学反应中酯一般是在酸性或碱性条件下水解，这样或许较容易联想到HCOOH起催化作用。
知识卡片：自催化反应
反应产物对反应速率 ( http: / / baike. / view / 969150.htm" \t "_blank )有加快 ( http: / / baike. / view / 752548.htm" \t "_blank )作用的反应 ( http: / / baike. / view / 555505.htm" \t "_blank )称为自催化反应。
在自催化反应中，反应速率既受反应物浓度的影响，又受反应产物浓度的影响。
自催化作用的特点是：1.反应开始进行得很慢(称诱导期)，随着起催化作用的产物的积累反应速度迅速加快，而后因反应物的消耗反应速度下降；2.自催化反应必须加入微量产物才能启动；3.自催化反应必然会有一个最大反应速率出现。
组织答案时，一般应将前提条件、前因后果表述清楚，其中的化学原理分析做到用词准确、书写规范。本小题参考答案：
该反应中甲酸具有催化作用。
①反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢；
②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大；
③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成为主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率减小，直至为零。
第（3）小题考查重点是化学平衡常数的计算。
求算化学平衡常数的一般步骤是：写出化学平衡常数的表达式，根据“三段式”求出平衡状态下各物质的物质的量浓度，代入表达式计算。切记要选取已达平衡状态的数据。
HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l)
起始（mol） 1.00 1.99 0.01 0.52
变化（mol） 0.24 0.24 0.24 0.24
平衡（mol） 0.76 1.75 0.25 0.76
＝ ＝0.14
第（4）小题考查重点是温度对化学平衡建立的过程和最终平衡状态的影响；运用图形的表达能力。
用图像表达时，要慎重考虑：何处起点？趋势走向？何处拐点？何处终点？文字标注是否清晰？（这些要素都包含重要的化学信息）
起点的含义是反应刚开始，不论反应条件有何差异反应物的转化率都是从0开始；反应一旦开始立刻就有了快慢问题，且反应初段不同温度的体系中各物质的浓度仍然是很接近的，催化剂的影响也不会有显著区别，所以温度是影响反应初段曲线走势的最主要因素；反应进程的中后期，影响因素就比较多了，此时应该准确定位曲线的终点（平衡转化率的关系），以便使整个曲线的趋势不会有太大偏差。
【反思】
在上述例题的解答过程中，哪些思路和技能是在其他试题中应继续坚持的？
【拓展】（2007年广东卷改）
黄铁矿（主要成分为FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
（1）将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) 在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K和SO2的平衡转化率（写出计算过程）。
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 （填字母）
A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强
D 减小压强 E 加入催化剂 F 移出氧气
（3）反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H<0 SO2的转化率在起始温度T1=673K下随反应时间（t）的变化如下图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2=723K，在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
（4）将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是 ____
______________________________________________________________________________。
答案：
(1)解： 2SO2(g) ＋ O2(g)
2SO3(g)
起始浓度/ mol·L－1 0.050 0.030 0
平衡浓度/ mol·L－1 (0.050－0.040) (0.030－0.040/2) 0.040
= 0.010 = 0.010
所以，K == = 1.6×103 mol·L－1。
(SO2) =×100% = 80% 。
归纳：①由“三段式”求出变化的物质的量和各物质在平衡状态下的物质的量浓度，②求出平衡转化率，③写出的表达式，代入数值求出K值的结果。
(2)B、C。
(3)
(4) Fe2＋、Fe3＋在溶液中存在水解，Fe2＋ + 2H2O
Fe(OH) 2 + 2H＋，Fe3＋ + 3H2O
Fe(OH)3 + 3H＋，保持溶液足够酸性可抑制Fe2＋、Fe3＋的水解，并能防止Fe2＋被氧化成Fe3＋。
【例题2】化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用。
Ⅰ．硅酸钠水溶液俗称水玻璃，是制备硅胶和木材防火材剂等的原料。
（1）取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。
Ⅱ．羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种重要的生物无机材料，3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如下图所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数)，回答下列问题：
（2）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是_______________________(填化学式)，
理由是： ___________ 。
（3）糖黏附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。结合化学平衡移动原理，分析其原因
。
Ⅲ．
（4）硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是
A．两个不同温度中，363K时Ksp(SrSO4)较小
B．在283 K时，向SrSO4的浊液中逐滴加入1.0 mol/L Na2SO4溶液，Ksp(SrSO4)随
c (SO42－)的增大而减小
C．向b点的溶液中加入1.0 mol/L Na2SO4溶液，c (Sr2+)减小，SrSO4的溶解度减小
D．283K时，图中a点对应的溶液是不饱和溶液
E．283K下的SrSO4饱和溶液升温到363K后变为不饱和溶液
F．升高温度可以实现a点到b点的转化
【分析】
本题重点考查化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中具有重要作用，命题主要从以下几个角度出发：①了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素；②了解难溶电解质的沉淀溶解平衡和饱和溶液的概念；③从试题提供的图像信息中提取实质性内容的能力，利用读图解析方式考查学生对化学基本概念和基本理论的运用能力。
第（1）小题，粗读题目这是将两种盐溶液（Na2SiO3和NH4Cl）进行混合的反应，那么我们首先要考虑的是盐与盐之间是否发生复分解反应、氧化还原反应，其次考虑盐的水解。因此分析的对象就是Na2SiO3和NH4Cl的水解反应平衡体系：
SiO32－+ 2H2O
H2SiO3 + 2OH－， NH4+ + H2O
NH3·H2O + H+，
利用平衡移动的原理分析可得结果。
另外作为简答题还必须考虑“踩点得分”的原则，题目设问是“写出实验现象并给予解释”，明显包含两层意思：①实验现象，②现象解释，所以作答过程中应该分两方面来写。
第（2）小题的一个背景知识：“人体中的钙元素主要分布在骨骼和牙齿中，约占总量的99%，其余1%分布在血液、细胞间液及软组织中。”图中表示钙离子浓度的纵坐标是lgc(Ca2＋)而不是我们熟悉的c(Ca2＋)，这在化学研究中十分常见，这种表示方法能方便的表示浓度变化幅度很大的情况，我们要熟悉它并能在计算需要时迅速转化为物质的量浓度：c(Ca2＋)＝10 lgc(Ca2＋)。图像表明：在人体pH约为7的环境下，Ca5(PO4)3OH溶解出的钙离子浓度最小，因而最稳定。
第（3）小题要将酸性物质促进牙齿溶解的原因解释清楚，应先呈现Ca5(PO4)3OH的沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2＋(aq)＋3PO43 －(aq)＋OH－(aq)，再利用平衡移动的原理分析可得结果。回答这类问题时，关键的化学过程能用化学语言表达时应清楚写出来。
第（4）小题，分析对象是SrSO4的沉淀溶解平衡：SrSO4(s)
Sr2＋(aq) + SO42－(aq)
难点就是如何理解该平衡体系与图像的关系，需要理顺的主要有如下几个问题：
①沉淀溶解平衡曲线上的点和曲线外的点的含义；
②Ksp(SrSO4)与离子浓度、温度的影响关系；
③饱和溶液的概念，不饱和溶液与饱和溶液间的转化；
④沉淀溶解平衡发生移动后离子浓度的变化以及在图像中的体现。
答案：
（1）现象：试管中有白色胶状沉淀生成，并且有刺激性气体生成。
解释：Na2SiO3和NH4Cl均能够水解，SiO32－+ 2H2O
H2SiO3 + 2OH－，
NH4+ + H2O
NH3·H2O + H+，二者相互促进，Na2SiO3水解生成H2SiO3，
NH4Cl水解产生NH3。
（2）Ca5(PO4)3OH； 由图像曲线可知，在人体主要pH范围内，Ca5(PO4)3OH的钙离子浓度的对数值最小，即可溶性的钙离子浓度最小，故Ca5(PO4)3OH最稳定。
（3）Ca5(PO4)3OH存在沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)
5Ca2＋(aq)＋3PO43 －(aq)＋OH－(aq)，
酸性物质使沉淀溶解平衡正向移动，导致Ca5(PO4)3OH溶解，造成龋齿。
（4）A C D
【拓展】
（一）解决化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的实际运用类型简答题目的一般思维和作答程序是：
①阅读题目新情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；
②找出题目信息中与平衡体系有关变化的因素；
③利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；
④说明平衡发生移动后对实际问题体系产生的影响。
（二）化学反应速率、平衡问题与图像信息的结合考察是本类问题的难点，复习重温近年广东高考中考察的有关图像，总结归纳图像表达方式（常见横、纵坐标）和设问方式，对提高解读分析图像能力会有很好的帮助。
这些图像依次是：
【练习】
1．已知 ：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。
（1） 在500℃、2.02×107Pa和铁催化条件下2L密闭容器中充入1molN2和3mol H2，10 min时达到平衡，有0.2 mol NH3生成，则10 min内用氢气表示的该反应的平均速率v(H2)为 ，H2的转化率为__________。
（2）充分反应后，放出的热量______(填“<”“>”“=”)92.4kJ，理由是
。
（3）为有效提高氢气的转化率，实际生产中宜采取的措施有____________
A．降低温度 B．不断补充氮气 C．恒容下充入He来增大压强
D．升高温度 E．原料气不断循环 F．及时移出氨
（4）氨催化氧化制NO在热的铂铑（Pt-Rh）合金催化下进行，反应过程中合金始终保持红热，该反应的化学平衡常数K的表达式为________________ ，当升高温度时，K值______（填“增大”、“减小”、“不变”）。NH3转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在框图中画出温度T2下NH3转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
2．（2009年广州一模第23题改编）已知一氧化碳与水蒸气的反应为：CO(g)＋H2O (g)CO2(g)＋H2(g) ，800℃时，在容积为2.0L的密闭容器中充入2.0mol CO(g)和3.0mol H2O(g)，保持温度不变，4 min后反应达到平衡，测得CO的转化率为60%。
（1）计算800℃时该反应的平衡常数。（写计算过程）
（2）427℃时该反应的化学平衡常数为9.4，请结合（2）中的计算结果判断该反应的
ΔH 0（填“＞”“＜”或“＝” ）。
3．(2011南通调研题)尿素（H2NCONH2）是一种非常重要的高氮化肥，工业上合成尿素的反应如下：
2NH3(l)＋CO2(g)H2O(l)＋H2NCONH2 (l) △H＝－103.7 kJ·mol－1
试回答下列问题：
⑴下列措施中有利于提高尿素的产率的是___________。
A．采用高温 B．采用高压 C．寻找更高效的催化剂
⑵合成尿素的反应在进行时分为如下两步：
第一步：2NH3(l)＋CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1
第二步：H2NCOONH4(l)H2O(l)＋H2NCONH2(l) △H2
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和
图Ⅰ 图Ⅱ
1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分随时间的变化如下图Ⅰ所示：
①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定，总反应进行到 min时到达平衡。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如图所示，则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)＝ 。
③第二步反应的平衡常数K随温度的变化如上右图Ⅱ所示，则△H2 0（填“＞”“＜”或“＝”）
4．（2010揭阳一模）为减小和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。最近有科学家提出“绿色自由”构想：把空气吹入碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇。“绿色自由”构想技术流程如下：
（1）在合成塔中，若有4.4kg CO2与足量H2恰好完全反应，可放出4947 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式是 。
（2）以甲醇为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2，负极通入甲醇，在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反应是：
CH3OH + H2O － 6e－ ==== CO2 + 6H+
则正极发生的反应是 ；放电时，H＋移向电池的 （填“正”或“负”）极。
（3）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c(H2CO3)=1.5×10－5 mol·L－1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离，则H2CO3HCO3－＋H+ 的平衡常数K = 。（已知：10－5.6=2.5×10－6）
（4）常温下，0.1 mol·L－1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c(H2CO3) c(CO32－) (填“＞”、“＝”或“＜”)，原因是
_________________________________________________________________________。
（5）小李同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积（Ksp）分别为4.96×10－9、2.58×10－9。小李应该选用的试剂是___________________。
5．（2010佛山二模）
I．已知在25℃时，醋酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为：
醋酸 K= 1.75×10－5
碳酸 K1= 4.30×10－7 K2= 5.61×10－11
亚硫酸 K1= 1.54×10－2 K2= 1.02×10－7
（１）写出碳酸的第一级电离平衡常数表达式：K1= _____________ 。
（２）在相同条件下，试比较H2CO3、HCO3－和HSO3－的酸性强弱：
　 ＞ ＞
（３）若保持温度不变，在醋酸溶液中加入少量盐酸，下列量会变小的是 （填序号）。
A. c(CH3COO－) B. c(H+) C.醋酸电离平衡常数 D.醋酸的电离程度
II．某化工厂废水中含有Ag+、Pb2+等重金属离子，其浓度各约为0.01mol·L-1。排放前拟用沉淀法除去这两种离子，查找有关数据如下：
难溶电解质 AgI AgOH Ag2S PbI2 Pb(OH)2 PbS
KSP 8.3×10-17 5.6×10-8 6.3×10-50 7.1×10-9 1.2×10-15 3.4×10-28
（４）你认为往废水中投入 （填字母序号），沉淀效果最好。
A. NaOH B. Na2S C. KI D. Ca(OH)2
6．关于下列装置说法正确的是
A．装置①中，盐桥中的K＋移向ZnSO4溶液
B．装置②工作一段时间后，a极附近溶液的pH增大
C．用装置③精炼铜时，c极为粗铜
D．装置④中电子由Zn流向Fe，装置中有Fe2＋生成
7．（08海南改）铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O。
⑴在放电时，该电池的负极材料是　　　，电极反应为　　　　　　　　　　；
⑵在充电时，电池中溶液的pH不断　　　　　；
⑶电池外电路中每通过2mol电子，电池内部消耗 mol H2SO4；
⑷放电时：溶液中的H＋向 方向移动。
8．（09天津改）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
⑴氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电子流动方向为 　 　　（用a、b表示）。
⑵负极反应式为 。
⑶电极表面镀铂粉的原因为 。
⑷该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
Ⅰ．2Li＋H22LIH　　Ⅱ．LiH＋H2O＝LiOH＋H2↑
反应Ⅰ中的还原剂是 ，反应Ⅱ中的氧化剂是 。
9．绿色电解法制取半导体材料Cu2O的示意图如下，反应原理：2Cu＋H2O＝Cu2O＋H2↑。
⑴石墨电极为　　极，表面发生　　　反应（“氧化”或“还原”），反应式为
　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
⑵Cu电极为　　　　极，连接电源的　　　　　极，反应式为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；
⑶生成0.1molCu2O时，转移　　　　　mol电子，石墨电极上放出的气体在标况下的体积为　　　　　　升。
【答案】
1．（1）0.015mol/（L·min） ，10%
（2） ＜ ； 在1atm和298K条件下，1mol氮气和3mol氢气完全反应生成2mol氨气，放出92.4kJ热量，该反应为可逆反应，反应物不能全部变为生成物；又因为反应温度为500℃，所以放出的热量小于92.4kJ 。
（3）BEF 。
（4） K= ； 减小
作图要点：因为T2>T1，温度越高，平衡向逆反应方向移动，NH3的转化率下降，T2达到平衡时的平台要低于T1；另外温度越高，越快达到平衡，所以T2达到平衡的时间要小于T1。
2．（1）求算800℃时该反应的平衡常数，可用三部曲算出平衡时各物质的平衡浓度。
CO(g)＋H2O (g)CO2(g)＋H2(g)
开始 2.0mol 3.0mol 0 0
反应 1.2 mol 1.2 mol 1.2 mol 1.2 mol
平衡 0.8 mol 1.8 mol 1.2 mol 1.2 mol
则800℃时平衡常数K＝＝＝1。
（2）由于800℃时K＝1，427℃时K＝9.4，平衡常数增大，说明降低温度平衡往正反应的方向移动，而降低温度平衡往放热的方向移动，故ΔH＜0.
3．⑴B ⑵①2 55 ②0.148 mol/(L·min) ③＞
4．（1）CO2（g）+3H2（g）=== CH3OH（g）+H2O（g） ΔH＝－49．47kJ/mol
（2）O2 + 4H+ + 4e－ ＝2 H2O 正
（3）4.2×10－7 mol·L－1
（4）＞ 因为既存在 HCO3－CO32－＋H+ 也存在HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－，而HCO3－的水解程度大于电离程度
（5）Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）
5．(1) (2) H2CO3 > HSO3－ > HCO3－
(3) A D （4）B
6．B
7．⑴Pb， Pb(s)－2e－＋SO42－(aq)＝PbSO4(s)；　⑵降低；　⑶2；　⑷正极（PbO2）。
8．⑴由化学能转化为电能 由a到b　　
⑵2H2＋4OH－－4e－＝4H2O或H2＋2OH－－2e－＝2H2O
⑶增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率　⑷Li H2O
9．⑴阴，还原，2H＋＋2e－＝H2↑； ⑵阳，正，2Cu－2e－＋H2O＝Cu2O＋2H＋； ⑶0.1，1.12。
专题三：无机综合应用二（实验装置为背景）
【例题】2006年天津卷28．
晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si＋3HClSiHCl3＋H2
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅
已知SiHCl3，能与H2O强烈反应，在空气中易自燃。
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点－84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为 。
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热，其目的是
_______________________________________。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是 ，装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ，装置D中发生反应的化学方程式为 。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂（填写字母代号）是 。
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液
【分析】
本题主要考查了：反应原理（方程式的书写）、物质的分离提纯、反应条件的控制、物质（Fe）的检验。要求考生具有从信息中提取实质性的内容与已有知识进行整合重组的能力。
第（1）小题，高温下C参与的还原反应的产物是CO而非CO2，所以粗硅的制备原理是：SiO2＋2CSi＋2CO↑
第（2）小题，对沸点不同的液态混合物分离提纯的方法一般选择分馏（或蒸馏）
第（3）小题，从装置的图和题目信息可知A装置是制备氢气，但因含有H2O(g)不能直接还原SiHCl3，所以必须进行洗气干燥，所以装置B中的试剂应该是浓硫酸；而SiHCl3与H2的反应制得纯硅SiHCl3＋H2Si＋3HCl，其温度高达1000～1100℃，只能在装置D石英管中进行，因为在此反应温度下，普通玻璃会软化。显然，装置C是使液态的SiHCl3气化，并与H2充分混合。由于硅在高温下易与空气中的氧气反应，所以，实验要取得成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及排尽装置中的空气。
第（4）小题，微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解后溶液中的Fe主要以Fe2+离子的形式存在，检验的方法一般是将其氧化成Fe3+用KSCN试液检验。
该装置产生的尾气主要成分是什么？处理时应注意什么？（HCl、H2；应注意降温、防倒吸以及循环利用）
答案：（1）SiO2＋2CSi＋2CO↑
（2）分馏（或蒸馏）
（3）①浓硫酸 使滴入烧瓶中的 SiHCI3 气化
②有固体物质生成 在反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3＋H2Si＋3HCl
③排尽装置中的空气
④bd
【拓展】
实验装置类试题背景主要是物质的制备，与无机工艺流程题类型相似，命题的主要框架都是：原料→预处理（除杂、净化）→主反应→分离提纯→产物；区别在于：装置类试题主要以实验装置图为情景信息，而工艺流程以文字为情景信息。2008年广东卷23题便可看成是上述例题（2006年天津卷28题）的变式。
实验装置类试题主要考查以下四方面的问题：
（1）对操作原理的认识（解决实验操作的理论依据问题）
（2）对操作方法的认识（解决如何操作的问题）。
（3）对操作目的的认识（解决为何要安排这样的操作问题）。
（4）对错误操作造成后果的认识（解决为何要这样操作的问题）。
（5）实验数据处理能力
从考查的内容看，仍然会涉及基本仪器的使用、实验基本操作、物质的分离和提纯、物质的检验与鉴别、物质的制备、实验方案设计和实验安全问题等，更加突出对实验操作能力和实验设计能力的考查，而且经常以综合实验题的形式出现，同时会与元素化合物、化学概念和理论等知识有机地联系在一起。
实验装置类试题通常是有气体参加反应的装置，在复习时要特别注意以下几个知识点的落实：（1）实验装置的安全原则（内外压平衡、气流通畅）；（2）如何检查装置的气密性；（3）倒吸形成的原因和防止倒吸的措施；（4）尾气处理的方法。
例如：2009年广东卷19改
某试验小组利用如下装置(部分固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2)，并探究其实验式。
思考：装置的每一部分是什么作用？
（1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是
_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是 ________________
________________________________________________________________________。
（3）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞K并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后， ______________________________________________________ ；④拆除装置，取出产物。
（4）数据记录如下：
空瓷舟质量 m0 /g 瓷舟与钙的质量 m1 /g 瓷舟与产物的质量 m2 /g
14．80 15．08 15．15
①计算得到实验式CaxN2,其中x= 。
②若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小：_______________。
答案：
（1）关闭活塞K，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热，冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，则说明装置的气密性良好。
（2）防止反应过程中空气进入反应管；便于观察N2流速。
（3）熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通N2并关闭活塞K。
（4）①2.8 ②x<3
【练习】
1．某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步
制取FeCl3·6H2O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
⑴ 装置B中发生反应的化学方程式是_______________________________________。
⑵ 装置E中的现象是_____________________________________________________。
⑶ 停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。
简述检验滤液中Fe3+的操作方法_________________________________________
______________________________________________________________________。
⑷ 该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：
① 步骤I中通入Cl2的作用是______________________________________________。
② 步骤II从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括：
_____________________________________________________________________。
③ 该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）
_____________________________________________________________________。
2．（2010上海卷26改）CaCO3广泛存在于自然界，是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3，另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体。下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
完成下列填空：
（1）用浓盐酸配制1:1（体积比）的稀盐酸（约6 mol·L-1），需要的玻璃仪器有
___________________________________。
（2）上述装置中，A是 溶液，其作用是 。
（3）上述装置中，B物质是 。
（4）一次性饭盒中石蜡和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一，测定溶出量的主要实验步骤设计如下：
剪碎、称重→浸泡溶解→过滤→残渣烘干→冷却、称重→恒重
①从物质分类的角度分析，石蜡属于有机物中的 类，为了将石蜡从饭盒中溶出，应选用下列试剂中的 。
a．氯化钠溶液 b．稀醋酸 c．稀硫酸 d 正已烷
②饭盒中的碳酸钙常用稀醋酸将其溶出，试写出其反应的离子方程式
。
3．（2009理综全国卷II 28改）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现和验证该反应。


回答下列问题：
（1）试写出氨与灼热的氧化铜反应的化学方程式 。
（2）A中加入的物质是 ，B中加入的物质的作用是 。
（3）实验时在C中观察到得现象是 。
（4）实验时冰水的作用是 。检验实验后试管D中物质的方法和现象是_________________________________
________________________________________。试管E中收集到的气体是 。
4．（2010福建卷25改）工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。
（2）另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中存在Fe2+，需要进行的实验操作、现象和结论是
______________________________________________________________________。
乙同学认为气体Y中除含有SO2、H2外，还可能含有CO2气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。
①认为气体Y中还含有CO2的理由是
（用化学方程式表示）。]
②装置A中试剂的作用是 。
③为确认CO2的存在，需在装置中添加M于 （选填序号）。
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
④能说明气体Y中含有H2的实验现象是 。
5．（2008年天津卷10）
Ⅰ．化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓盐酸中。请从下图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢气体的装置简图，并在图中标明所用试剂。（仪器可重复使用，固定装置不必画出）
Ⅱ．实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20%－30%的稀硫酸溶液，在50℃－80℃水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热过滤，滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品。
（1）写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式： 。
（2）硫酸溶液过稀会导致 。
（3）采用水浴加热的优点是 。
（4）反应时铁屑过量的目的是（用离子方程式表示） 。
（5）溶液须趁热过滤的原因是 。
　　 塞紧试管口的目的是 。
（6）静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是 。
6．（2010年江苏卷15改）高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下：
I、制备MnSO4溶液：
在烧瓶中（装置见右图）加入一定量MnO2和水，搅拌，通入SO2和N2混合气体，反应3h。停止通入SO2，继续反应片刻，过滤。
（1）烧瓶中进行反应的化学方程式为
（2）烧杯中石灰乳的作用是 。
（3）反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，可采取的合理措施有
________________________________________________________（写2条即可）。
（4）若实验中将N2换成空气，可能出现的问题是 。
II、制备高纯MnCO3固体：
往制得的MnSO4溶液边搅拌边加入Na2CO3，并控制溶液PH<7.7，充分反应后过滤，用少量水洗涤2~3次，再用少量C2H5OH洗涤后，低于100℃干燥即得高纯MnCO3固体。
（5）检验MnCO3固体是否洗涤干净的操作、可能的现象和结论是：
（6）MnCO3固体需要在低于100℃干燥的原因可能是 。
【答案】
1．⑴ 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑
⑵ 黑色固体变红，右端管壁有水珠
⑶ 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色
⑷ ① 将Fe2+氧化成Fe3+
② 加热浓缩、冷却结晶、过滤
③ Fe3++ 3H2O Fe(OH)3 + 3H+，过量盐酸抑制FeCl3水解
2．（1）烧杯、玻璃棒、量筒；
（2）NaHCO3；吸收HCl气体或吸收酸性气体；
（3）无水CaCl2 或硅胶或P2O5固体；
（4）①烃 d（提示：石蜡属于有机物，易溶于有机溶剂）
② CaCO3+2CH3COOH=2CH3COO－+Ca2++H2O+CO2↑
3．（1）2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu。
（2）固体NH4Cl和Ca(OH)2；除去NH3流中的水蒸气。
（3）黑色粉末部分逐渐变为红色；
（4）使生成的水蒸气冷却并吸收过量的氨气。
用红色石蕊试纸检验，试纸变蓝；用无水硫酸铜检验，无水硫酸铜变蓝。
氮气。
4．（1）铁钉表面被钝化（或其他合理答案）
（2）取少量溶液X于试管中，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，若高锰酸钾溶液的紫色褪去，则说明溶液中含有Fe2+
①C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O ②除去混合气体中的SO2
③c ④D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
5．Ⅰ．
Ⅱ．（1）Fe+H2SO4（稀）FeSO4+H2↑ ；（2）反应速率慢 不利于晶体析出
（3）水浴加热受热均匀，温度容易控制。
（4）Fe3++2Fe＝3Fe2+ ；
（5）减少FeSO4的损失 ； 防止空气进入试管将Fe2+氧化为Fe3+
（6）有浅绿色晶体析出
6．（1）MnO2+SO2=MnSO4或
（2）吸收多余的SO2，防止污染大气。
（3）控制适当的温度、缓慢通入混合气体（或其它合理答案均可）
（4）空气中的O2氧化H2SO3生成H2SO4，降低SO2的利用率。
（5）取少量最后一次的洗涤液于试管中，加入过量硝酸酸化后，滴入几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则MnCO3固体未洗涤干净，若不产生白色沉淀，则MnCO3固体已经洗涤干净。（凡合理答案均可）
（6）高于100℃时MnCO3可能会受热发生分解反应。（提示：不溶性碳酸盐受热均易分解）
专题四：实验数据和结果的分析
【例题】2007广东高考22．
“碘钟”实验中，3I- + S2O82- = I 3- + 2SO 42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(I-)/mol·L- 0.040 0.080 0.080 0.160 0.120
c (S2O82-)/mol·L- 0.040 0.040 0.080 0.020 0.040
t /s 88.0 44.0 22.0 44.0 t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是 。
（2）显色时间t1= 。
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为 （填字母）
A、<22.0s B、22.0~44.0s C、>44.0s D、数据不足，无法判断
（4）通过分析比较上表数据，得到的结论是
_________________________________ 。
【分析】
1、命题意图分析
该高考题以“碘钟”实验为背景，考查了学生对影响化学反应速率的外界因素，如浓度、温度及其规律的认识和理解，学生对图表的观察、分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力，学生对实验数据的分析、整理、归纳等方面的思维能力。体现出考纲对学生根据实验试题要求，分析或处理实验数据，得出合理结论的要求。
2、审题要点
该类题目的审题要点主要在于数据图表的解读以及如何将图标数据中的信息与实验目的紧密联系。本题的实验目的是测定反应速率，给出的实验数据是反应物的浓度和反应时间，则该实验应该主要探讨的是反应物浓度与反应速率的关系，只有明确了实验目的，才能找准要分析的目标，有的放矢。
3、解题思路分析
本题探讨的是反应物浓度对化学反应速率的影响，但是题目给出的反应物浓度有两种，如何综合考虑两种反应物浓度对反应速率的影响呢？我们可以将其作为两个变量，分析当其中一个变量（即一种反应物浓度）保持不变时，反应速率的变化，然后分析当两个变量同时变化一定的倍数时，反应速率的变化，就可以看到其中的规律。
对比数据组①和数据组②，可以看到， c (S2O82-)不变，c (I-)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率加快了一倍；
对比数据组②和数据组③，可以看到，c (I-)不变，c (S2O82-)增大到2倍时，反应时间缩短了一半，即反应速率也加快了一倍；
由此可见两个变量其实都会影响反应速率的。
对比数据组①和数据组③，可以看到，c (I-)和c (S2O82-)均增大到2倍时，反应时间为原反应时间的1/4，即反应速率加快了4倍；
对比数据组①和数据组④，可以看到，c (I-)增大到4倍和c (S2O82-)减小到1/2时，反应时间为原反应时间的1/2，即反应速率加快了2倍；
由此可见两个反应物的浓度和反应速率之间的数学关系是：反应物浓度每增加一倍，反应时间就减少一倍，对于两个反应物来说均是如此，由此可得出结论“反应速率与反应物起始浓度乘积成正比”，并由此可计算相关反应速率。
实验①和实验⑤对比，实验⑤的c (I-)为实验①的三倍，而c (S2O82-)保持不变，则由此可计算该反应时间应为实验①反应时间的1/3，即29.3s
（思考：除了上述分组对比方法，你还能怎样对数据进行分组比较，得出同样的结论？）
第（3）小题则探讨的是温度对反应速率的影响，这一影响因素与表中的几组数据并无直接关系，可直接通过所学规律“化学反应速率随温度升高加快”解决，判断相同条件下，温度较高时，反应速率更快，即40℃时反应所需时间小于题目中20℃时同等条件下的反应时间。选A选项。
解决该类试题应注意：
①认真审题，明确实验目的，理解直接测量与实验目的间的逻辑和数学关系。
②理解变量控制的思想在实验设计和数据分析中的运用。
③文字表述和计算注意研究范围的准确性及变量之间的逻辑关系。如本题（4）中，结论只有准确表达出“乘积”二字才能准确概括题中几组数据的规律。
【拓展】
1．（2008广东卷20改）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度／mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响；(Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。
②
③
④
（2）实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图，请在图中，画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
2．（2008广州一模）pKa常用于表示物质的酸性强弱，pKa的数值越小，该物质的酸性越强。已知卤素原子对饱和脂肪酸的酸性影响具有相似性。25℃时一些卤代饱和脂肪酸的pKa数值如下：
卤代酸 F3CCOOH Cl3CCOOH F2CHCOOH FCH2COOH CH3CH2CHCOOH
pKa 0.23 0.65 1.24 2.66 2.85
卤代酸 ClCH2COOH BrCH2COOH ICH2COOH CH3CHCH2COOH CH2CH2CH2COOH
pKa 2.86 2.90 3.18 4.06 4.52
可见，25℃时卤素原子对卤代饱和脂肪酸的酸性影响有（写出2条即可）：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
根据上述数据和规律判断， Cl2CHCOOH的pKa的数值范围为_________________。
答案：
例题：（1）研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响。
（2）29.3s
（3）A。
（4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比）。
拓展1：（1）
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度／mol·L-1 实验目的
① （Ⅱ） ③ （Ⅲ） ④
② 298 粗颗粒 1.00
③ 308 粗颗粒 2.00
④ 298 细颗粒 2.00
（2）
拓展2：① 一卤代乙酸的酸性按F、Cl、Br、I的顺序依次减弱。
② 含有相同卤素原子的卤代乙酸的酸性随卤素原子个数的增多而增强。
③ 卤素原子离羧基越远，一卤代饱和脂肪酸的酸性越弱。
（任写两个，每空2分）
【练习】
1．已知反应：BrO3－ + 5Br－ + 6H+ == 3Br2 + 3H2O，某探究学习小组利用该反应对化学反应速率与反应物浓度的关系进行探究，在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
c(H+)/mol·L－1 0.0080 0.0080 0.0040 0.0080 0.0040
c(BrO3－)/mol·L－1 0.0010 0.0010 0.0010 0.0020 0.0020
c(Br－)/mol·L－1 0.10 0.20 0.20 0.10 0.40
v/mol·L－1·s－1 2.4×10－8 4.8×10－8 1.2×10－8 4.8×10－8 v2
回答下列问题：
（1）反应速率v2 = _____________ mol·L－1·s－1。
（2）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号①对应浓度的实验，反应速率v （填字母）
A．< 4.8×10－8 mol·L－1·S－1 B．2.4×10－8～4.8×10－8 mol·L－1·S－1
C．> 4.8×10－8 mol·L－1·S－1 D．数据不足，无法判断
（3）通过分析比较上表数据，得到的结论是（用数学表达式表示） 。
2．同学们为了探究镁条与盐酸、醋酸反应时，浓度或温度对反应速率（观察镁条消失的时间）的影响，他们准备了以下化学用品：
0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、4条镁条（形状、大小、质量相同）、几支试管和胶头滴管，酸液温度控制为298K和308K。
（1）该实验缺少的仪器是 。
（2）酸液都取足量、相同体积，请你帮助完成以下面实验设计表：
实验编号 温度(K) 盐酸浓度(mol·L-1) 醋酸浓度(mol·L-1) 实验目的
① 298 0.20 a．实验①和②是探究温度对镁与盐酸反应速率的影响；b．实验①和③是探究 _ 对镁与盐酸反应速率的影响；c．实验①和④是探究相同温度下，相同浓度的盐酸、醋酸与镁反应速率的区别。
② 0.20
③ 298 0.40
④
（3）预测：相同温度、相同浓度时，刚开始时两者产气的速率盐酸 醋酸（填：=、>、<），镁条最先消失的是 ；如果镁条足量时，选pH相同、等体积的盐酸和醋酸，产气最多的是 。
（4）若（2）中实验①镁条消失的时间是20s，则镁
条剩余质量与时间关系图如右图。假设：该反应温度每升高10℃，反应速率是原来的2倍；温度相同时，醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2，请你在此图中大致画出“实验②”（用实线）、“实验④中醋酸实验”（用虚线）的镁条质量与时间关系曲线。
3．下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
催化剂 n（催化剂）n（甲苯） 硝化产物中各种异构体质量分数(%) 总产率（%）
对硝基甲苯 邻硝基甲苯 间硝基甲苯
浓H2SO4 1.0 35.6 60.2 4.2 98.0
1.2 36.5 59.5 4.0 99.8
NaHSO4 0.15 44.6 55.1 0.3 98.9
0.25 46.3 52.8 0.9 99.9
0.32 47.9 51.8 0.3 99.9
0.36 45.2 54.2 0.6 99.9
（1）NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为 。
（2）由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是
。
（3）与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有
_ 、 。
4．已知羰基化合物与饱和NaHSO3溶液可以发生以下反应：
（1）羰基化合物和饱和NaHSO3的反应速率如下：
羰基化合物 CH3CHO CH3COCH3 C2H5COCH3 CH3CH2CH2COCH3
产率（1小时内） 88.7 56.2 36.4 23.4
羰基化合物 （CH3）2CHCOCH3 （CH3）3CCOCH3 C2H5COC2H5 C6H5COCH3
产率（1小时内） 12.3 5.6 2 1
可见，取代基对羰基化合物和NaHSO3反应的影响有（写出3条即可）
①
②
③
（2）利用以上可逆反应可以分离醛和酮的混合物，请写出能使醛与NaHSO3生成的沉淀重新溶解的试剂的化学式 （写出2种，属于不同类别的物质）。
5．工业上利用硫酸渣（含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（Fe2O3），滤渣溶解后需要将Fe2+氧化，根据下图有关数据，你认为氧化的合适条件是
。
6．某校研究性学习小组研究为研究水滑石的组成、结构和性质，进行了水滑石样品的恒重分析实验。已知天然水滑石的化学式可表示为：6MgO·Al2O3·CO2·12H2O，取0.1mol水滑石进行加热时，温度与剩余固体质量的关系如下图，平行线上的数字表示残留固体的质量。
（1）当温度在0～280℃质量不变，原因是
。
（2）A→B减少的物质及其物质的量为： ；
C→D减少的物质及其物质的量为： ；
（3）D处化学组成可表示为 。
【答案】
1.（1）4.8×10－8 mol·L－1·s－1 （2）C
（3）v = 3.75 c(BrO3－)·c(Br－)·c2(H+)
2.（1）秒表（或计时器、或手表、或闹钟）
（2）②308 b：不同浓度 ④298 0. 20
（3）> 盐酸 醋酸
（4）见右图
3．（1）0.32
（2）甲苯硝化主要得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯
（3）在硝化产物中对硝基甲苯比例提高 催化剂用量少且能循环使用
4．（1）醛比酮容易发生该反应；
苯基酮极难发生该反应；
羰基所连的碳上氢越少，取代基越多，反应越难。
（2）HCl、NaOH（或Na2CO3）
5．溶液温度控制在80°C，pH控制在1.5，氧化时间为4小时左右
6．（1）天然水滑石在温度低于280℃是稳定的
（2）0.4molH2O 0.1molCO2 （3）6MgO·Al2O3
专题五：科学探究与实验设计
【例题】2010年广东卷33
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = ________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH==2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为 。
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO。
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）。
①提出合理假设
假设1：只存在SO32-；
假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：___________。
②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中。
步骤2：
步骤3：
【分析】
题目的意思是用吸收了少量SO2的NaOH溶液再与Cl2反应，这里需要对溶液的成分有清晰的认识，在与Cl2反应前，溶液中先发生的反应是SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O，所以溶液的溶质可认为是较少的Na2SO3和大量的NaOH。再向其中通入Cl2，题目给出了一个反应Cl2+Na2SO3+2NaOH==2NaCl+Na2SO4+H2O（反应Ⅰ），但Cl2本身也可与NaOH发生反应Cl2+2NaOH==NaCl+ NaClO+H2O（反应Ⅱ），考虑到NaClO仍然会氧化Na2SO3，所以可以认为先发生反应Ⅰ，若Na2SO3消耗完，剩余的Cl2再发生反应Ⅱ。
当我们关注Cl2、Na2SO3、NaOH这三种物质的量的时候，就很容易分析出这么几种可能：①Cl2很少，只发生了反应Ⅰ且Na2SO3未消耗完，溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4、Na2SO3；②Cl2适量，只发生了反应Ⅰ且Na2SO3恰好消耗完，溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4；③Cl2较多，发生了反应Ⅰ后还发生了反应Ⅱ，但题目提示溶液仍然保持强碱性即NaOH不会被Cl2消耗完，故溶液的溶质为NaOH、NaCl、Na2SO4、NaClO。
第（3）小题，提出合理假设时要依据探究目的“该吸收液中可能存在的其他阴离子”，所以假设的对象就只是SO32－和ClO－。且经过分析不会出现两者共存的情况。
实验设计第一步中已将溶液酸化，可认为要检验的对象是H2SO3或HClO。H2SO3的检验可以考虑利用其还原性（溶液中并无其他还原性离子干扰），可选用KMnO4溶液作试剂；HClO的检验可以考虑利用其氧化性（溶液中并无其他氧化性离子干扰），可选用淀粉-KI溶液作试剂；HClO的检验还可以考虑利用其漂白性，题目中提供了紫色石蕊溶液可用。
由于两者的检验互不干扰，都是简单的试管实验，所以先检验谁都可以。
答案：
⑴Na2SO3 ＋ H2O ⑵Na2SO3 ⑶①只存在ClO－
②
实验步骤 预期现象和结论
步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液。 ⑴若溶液褪色，则假设1成立；⑵若溶液不褪色，则假设2或3成立 。
步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉－KI溶液。 ⑴若溶液变蓝色，则假设3成立；⑵若溶液不变蓝色，结合步骤2中的⑵，则假设2成立。
或
实验步骤 预期现象和结论
步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液。 ⑴若溶液褪色，则假设1成立；⑵若溶液不褪色，则假设2或3成立 。
步骤3：向B试管中滴加1～2滴紫色石蕊溶液。 ⑴若溶液先变红后褪色，则假设3成立；⑵若溶液变红后不褪色，结合步骤2中的⑵，则假设2成立。
【拓展】
（一）试题考点的定位
2007～2010年实验探究题涉及的元素化合物知识载体有：Fe、Al、Cu、铁的氧化物与酸溶液的反应，Fe置换Cu的反应，Al与碱溶液的反应，Fe3＋与KSCN溶液的反应，Fe2＋、SO32－与硝酸、KMnO4溶液的反应，SO2、Cl2与NaOH溶液的反应，ClO－氧化I－的反应，HClO漂白紫色石蕊的反应。以上述例题为例，涉及的SO32－和ClO－的检验方法并没有在教材中明确提出过，而且能使KMnO4溶液褪色的物质不只是SO32－，能使淀粉－KI溶液变蓝或使石蕊溶液褪色的也不只是HClO。从物质检验角度看，其中只有Fe3＋与KSCN溶液的反应是严格的离子检验方法，所以这类试题的知识落点并不是一般意义上说的离子检验，而是常见无机物的性质在具体情境下的灵活运用。
但仅仅熟悉了物质的性质也不一定能答好，该题型还重点考查思维的逻辑性和严密性以及书面表达能力。解答此类试题时，首先要对科学合理的假设引起足够关注，这关系到整个探究的方向是否正确；其次是局部问题的解决方案；然后是各个局部方案的规划和整合；最后才是实验报告的书写。答案应逻辑清晰、层次分明。
（二）常见无机物性质的梳理
考纲中列举出要求掌握的元素有Na、Al、Fe、Cu、H、C、N、O、Si、S、Cl等，则相关的物质或离子如下，请从溶解性、复分解反应、氧化还原反应、特殊现象反应几个角度对它们的常见性质进行梳理，并能指出常用哪些试剂来体现这些性质。
单质：Na、Al、Fe、Cu、H2、C、N2、O2、O3、Si、S、Cl2；
氧化物：Na2O、Al2O3、Fe2O3、FeO、Fe3O4、CuO、CO、CO2、NO、NO2、SiO2、SO2、SO3；
酸：H2CO3、HNO3、H2SiO3、H2SO3、H2SO4、HCl、HClO；
碱：NaOH、Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Cu(OH)2、NH3 H2O；
离子：Na＋、Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋、NH4＋、H＋、CO32－、NO3－、SiO32－、SO32－、SO42－、S2－、Cl－、ClO－。
（三）通过评分标准反思答题策略
2011年广州市“一模”33题答案和评分标准如下：
（1）NaClO和FeSO4均无剩余；（3分）
评分说明：
①意思相同即可得分。但只写“均无剩余”而无指明物质，扣2分。
②答“NaClO和FeSO4可能均无剩余”得0分。
（2）Na＋、Fe3＋ （4分）
评分说明：
①漏写得2分。
②多写H+、SO42－或Cl－合扣2分。
③多写Fe2+或ClO－，得0分。
（3）（9分）
实验步骤 预期现象和结论
步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01 mol·L－1 KMnO4溶液。 （1）若溶液紫红色褪去，则假设1成立；（2）若溶液呈紫红色，则假设2或3成立 。
步骤3：向B试管中滴加1～2滴紫色石蕊溶液。 （1）若石蕊先变红后褪色，则假设2成立；（2）若石蕊变红后不褪色，结合步骤2中的（2），则假设3成立。
评分说明：
①验证第一个假设成立占4分，验证第二和第三个假设占5分。
②方案方面的扣分点：
假设1的验证用KSCN和H2O2为试剂，用颜色加深的方法来判断，得3分。
假设2的验证用淀粉－KI溶液为试剂，用溶液变蓝色的方法来判断，得0分。
③步骤方面的扣分点：
试剂用量用“少量”代替“1～2滴”，不扣分。
试剂用量未说明或用“足量”“适量”“1～2mL”等不当词语，扣1分。
④现象方面的扣分点：
用“溶液无色”“溶液颜色无变化”“否则…”“反之则…”等不当表述，扣1分。
⑤结论方面的扣分点：
“假设？成立”描述成“溶液中含有××离子”，扣1分。
“假设？成立”描述成“××有剩余”，不扣分。
⑥错别字方面的扣分点：
“滴加”“褪色”“紫红色”等关键词有错别字，扣1分。
思考：①为什么不能用用淀粉－KI溶液检验ClO－？应如何对待干扰？②为什么不能用“足量”“适量”“1～2mL”等代替“少量”？试剂的用量如何选择？
在实际问题的解决中，某反应是否适合用于物质的鉴定是依具体情况而定的，主要思考的问题是现象是否明显、是否有干扰、操作是否简便，而不是首先考虑是否为常用方法。利用沉淀反应时应防止其他离子也生成沉淀；利用氧化性（还原性）时防止有其他氧化性（还原性）物质干扰；预处理时防止新引入物质造成干扰，防止破坏待测物质造成干扰。有干扰而又无法通过变换方法来排除，则必须进行干扰物质的分离。
试剂的用量和浓度也会影响检验的成败。试剂的用量和浓度本质上决定于操作的目的。若为分离则应过量；若为检验，考虑到待检验物质的含量可能较少，一般使用少量或几滴；若需要观察褪色的，则试剂应稀一些确保能反应完；若需要观察产生颜色或沉淀的，试剂应浓一些确保现象明显；若目的是调节pH等，试剂应稀一些；若不希望溶液被明显稀释，试剂应浓一些。
（四）变式训练
（2008年广东卷改）某种催化剂为铁的氧化物。请完成对该催化剂中铁元素的价态的探究。限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹、3 mol·L-1H2SO4、3％ H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol·L-1KMnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20％ KSCN、蒸馏水。
（1）提出合理假设
假设1：　　　　　　 　；
假设2：　　　　　 　　；
假设3：　　　　 　　　。
（2）设计实验方案证明你的假设，在下表中写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 预期现象与结论
步骤1：
步骤2：
步骤3：
…
思路点拨：
①探究的准确目的是什么？
②根据题意的限定，预期结论有哪几种可能？（注意结论与目的的直接对应关系）
③铁的氧化物是固体，有没有直接的检验方法？
④如果要转化为溶液用什么试剂？形态的转化会不会影响检验的科学性（或者误差）？
⑤Fe3＋如何检验？Fe2＋如何检验？
⑥怎样的检验顺序更合理简洁？
⑦实验报告分为几个大的步骤？
【练习】
1．（1）向FeSO4溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为________________________________________；向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式为_____________________________________。
（2）请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水为试剂探究Fe2＋和I－的还原性强弱。
①提出假设：假设1：Fe2＋还原性强于I－；假设2：______________________________
②设计实验方案，写出实验步骤、预期现象和结论。其他限选试剂：3 mol·L－1 H2SO4、0.01 mol·L－1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。
实验步骤 预期现象与结论
2．正三价铁元素有一定的氧化性，FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色变浅。
（1）反应的离子方程式为_________________________________________。
（2）除H＋、OH－外，溶液中一定含有的离子有___________________________，还可能含有的粒子是________________________。（填编号）
A．Fe2＋ B．Fe3＋ C．Cl－ D．SO42－ E．H2SO3
（3）对还不能确定的粒子存在情况提出合理的假设：
假设1： ；
假设2： ；
假设3： 。
（4）设计实验方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：3 mol·L－1 H2SO4、1 mol·L－1 NaOH、0.01 mol·L－1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉－KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：
步骤2：
3．（2009广东卷改）三草酸合铁酸钾晶体K3 [Fe(C2O4 )3]·3H2O可有于摄影和蓝色印刷，其受热分解的固体产物可以确定含有K2CO3，其它可能成分有Fe、FeO。现有少量该固体产物的样品，请设计实验探究其成分。
限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3%H2O2、0.1mol·L-1KI、0.1 mol·L-1CuSO4、20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
（1）提出合理假设
假设1：固体产物的成分为K2CO3和Fe；
假设2： ；
假设3： 。
（2）为了防止干扰，需要将K2CO3先分离除去，操作过程是_______________________
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
（3）在（2）的基础上设计后续的实验方案，写出实验操作步骤、预期现象与结论
实验步骤 预期现象与结论
4．硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称大苏打，主要用于照相业作定影剂。Na2S2O3易溶于水，在酸性溶液中会迅速分解。
（1）完成Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应的化学方程式：
H2SO4+Na2S2O3 ＝ Na2SO4+H2O+SO2+________（除空缺外已配平）
该反应可用于探究外界条件对反应速率的影响，完成有关的实验设计表（已知各溶液体积均为5mL）：
实验编号 T/K c（Na2S2O3）/mol·L-1 c（H2SO4）/mol·L-1 实验目的
① 298 0.1 0.1 实验①和②探究温度对该反应速率的影响；实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响。
② 308
③ 0.2
④ 0.1
（2）Na2S2O3还具有很强的还原性，Na2S2O3溶液与足量氯水反应的化学方程式为
_____________________________________________。（S元素被氧化为SO42－）
（3）现有一瓶Na2S2O3固体，可能混有Na2SO4固体。设计实验验证该假设，写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂： 1mol·L－1 H2SO4、1mol·L－1HNO3、1mol·L－1HCl、1mol·L－1NaOH、0.1 mol·L－1BaCl2、0.01 mol·L－1 KMnO4、蒸馏水。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解。
【答案】
1． （1）2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－ 2I－＋Cl2＝I2＋2Cl－
（2）①假设2： I－还原性强于Fe2＋
实验步骤 预期现象与结论
步骤1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中，再滴加几滴氯水。 溶液变成黄色，推测有Fe3＋或I2生成。
步骤2：向试管中继续滴加几滴20% KSCN溶液。 若溶液变血红色，则假设1成立；若溶液不变血红色，则假设2成立。
或：
实验步骤 预期现象与结论
步骤1：取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中，再滴加几滴氯水。 溶液变成黄色，推测有Fe3＋或I2生成。
步骤2：向试管中继续滴加几滴淀粉溶液。 若溶液变蓝色，则假设2成立；若溶液不变蓝色，则假设1成立。
2．（1）2Fe3＋＋SO2＋2H2O＝2Fe2＋＋4H＋＋SO42－
（2）ACD； BE
（3）假设1：只存在Fe3＋；
假设2：即不存在Fe3＋，也不存在H2SO3；
假设3：只存在H2SO3。
（4）
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取少量溶液于试管A中，滴加1～2滴20% KSCN溶液。 （1）若溶液变血红色，则假设1成立；（2）若溶液不变血红色，则假设2或3成立 。
步骤2：另取少量溶液于试管B中，滴加1～2滴品红溶液。 （1）若溶液红色褪去，则假设3成立；（2）若溶液呈红色，结合步骤2中的（2），则假设2成立。
3．（1）假设2：固体产物的成分为K2CO3和FeO；
假设3：固体产物的成分为K2CO3、Fe和FeO。
（2）取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3溶解。过滤，用蒸馏水充分洗涤不溶固体。
（3）
实验步骤 预期现象与结论
步骤1：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量不溶固体，充分振荡。 （1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立。（2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成，假设1或3成立。
步骤2：过滤，用蒸馏水充分洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量1.0 mol·L-1HCl溶液，静置，取上层清液，滴加适量3%H2O2溶液，充分振荡后滴加几滴20%KSCN溶液。 结合步骤1中的（2）：（1）若溶液呈血红色，则假设3成立。（2）若溶液不呈血红色，则假设1成立。
4．（1）S↓
实验编号 T/K c（Na2S2O3）/mol·L-1 c（H2SO4）/mol·L-1 实验目的
① 298 0.1 0.1 实验①和②探究温度对该反应速率的影响；实验①、③和④探究反应物浓度对该反应速率的影响。
② 308 0.1 0.1
③ 298 0.2 0.1
④ 298 0.1 0.2
（2）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+8HCl+H2SO4
（3）
实验步骤 预期现象和结论
步骤1：取少量固体于试管中，加蒸馏水溶解。
步骤2：向试管中加入过量1 mol·L-1HCl溶液。充分振荡，静置。 有淡黄色沉淀生成。
步骤3：取上层清液于另一试管中，滴加少量0.1 mol·L-1HCl BaCl2溶液。 有白色沉淀生成，证明固体中混有Na2SO4。
专题六：有机化学
【例题】2010年广东卷30．
固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。CO2与化合物Ⅰ反应生成化合物Ⅱ，与化合物Ⅲ反应生成化合物Ⅳ，

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