备战2012高考化学冲刺押题(高考解题方法荟萃)系列 专题16 物质性质的探究实验

专题16 物质性质的探究实验一 . 物质性质探究的基本方法和程序1.研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。

2.研究物质性质的基本程序：观察外观性质→预测物质性质→实验和观察→解释及结论。

3.研究物质性质的基本方法和基本程序是密不可分的，二者相互结合对物质性质进行探究，通过观察法初步了解外观性质，再运用分类法，根据物质所属类别等预测物质的相关性质，利用实验法进行性质验证，根据实验现象运用比较法，进一步归纳物质的性质。

二．铝及其化合物的性质1.铝的化学性质铝是活泼性较强的金属，在一定条件下能与非金属单质、酸、碱。

某些可溶性的盐反应。

铝在空气中或在冷的浓硝酸中都能生成一层结构致密的氧化膜薄膜，对金属起到保护作用。

但当有氯离子存在时，铝表面的氧化膜易被破坏，因此铝制容器不能用来腌制咸菜。

2.氧化铝和氢氧化铝的两性氧化铝和氢氧化铝都是两性化合物，能与强酸溶液反应，又能与强碱溶液反应。

Al203＋6H＋===2Al3＋＋3H2O 3H2O+Al2O3+2OH－===2Al(OH)4－Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O Al(OH)3＋OH－===2Al(OH)4－3.可溶性铝盐的性质可溶性铝盐电离出Al3+水解产生胶体具有吸附性，常用于作净水剂等。

铝能形成多种配合物，如Al(OH)4－、AlF63－等。

配合物是由提供孤电子对的配位体（阴离子或分子）与接受孤电子对的中心原子（或离子）以配位键结合形成的一种化合物。

Al3＋＋6F－===AlF63－ Al3＋＋4OH－===Al(OH)4－三．乙醇和苯酚的性质比较乙醇苯酚官能团羟基—OH 羟基—OH结构特点羟基与链烃基相连，不电离羟基与苯环直接相连，可电离主要化学性质①与钠反应放出氢气；②与HX发生取代反应；③消去反应；①弱酸性，能与NaOH、Na反应；②与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀；④分子间脱水反应；⑤燃烧和催化氧化；⑥酯化反应③遇FeCl3发生显色反应特征反应红热的铜丝插入醇中，有刺激性气味的乙醛生成与浓溴水反应生成白色沉淀遇氯化铁显紫色【要点探究】1.铝及其化合物性质的探究：实验内容操作实验现象结论与化学方程式铝与氧气反应将铝条绕成螺旋状，一段绕紧一根火柴，实验时点燃火柴，待火柴快要烧完时伸入盛有氧气的集气瓶中。

铝条燃烧并发出火光4Al＋3O2点燃2Al2O3铝表面氧化膜的实验探究擦去氧化膜的铝片伸入0.5mol·L-1 CuSO4溶液铝表面有紫红色物质析出2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3Cu未擦去氧化膜的铝片伸入0.5mol·L-1 CuSO4溶液无明显现象未擦去氧化膜的铝片，先放入6.0mol·L-1NaOH溶液中，观察。

取出，洗净，放入0.5mol·L-1CuSO4溶液中铝表面有紫红色物质析出Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O2Al＋3CuSO4=Al2(SO4)3＋3Cu擦去氧化膜的铝片放入盛有浓硝酸的试管中，观察。

取出，洗净后放入0.5mol·L-1 CuSO4溶液中，观察现象。

无明显现象铝络合物的生试管中加入1mL1.0mol·L-1 AlCl3溶液，再加入产生白色沉淀Al3++6F-=AlF63-生成配合物(NH4)3AlF6成2mL 10% NH4F溶液，再滴加1mL3.0mol·L-1 NH3·H2O溶液，观察现象。

2.乙醇和苯酚的性质探究：实验探究项目实验方案设计乙醇和苯酚分别与金属钠反应产生氢气的速率大小比较室温下，乙醇呈液态，苯酚呈固态；为了比较二者与金属钠反应的反应速率，应控制反应在相同状况下进行，如均在液态下进行，采取的措施是在乙醚中进行反应乙醇的氧化反应乙醇和强氧化剂酸性重铬酸钾溶液反应的现象：溶液由橙黄色变成蓝色溶液乙醇的脱水反应要是乙醇发生分子内脱水，所用的脱水剂为浓硫酸；证明脱水反应发生的实验现象是：生成的气体通入溴水或酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色苯酚的化学性质苯酚水溶液中加入氯化铁溶液的现象：紫色苯酚水溶液中加入浓溴水可观察到的现象：出现白色沉淀比较盐酸、碳酸、苯酚的酸性强弱证明盐酸酸性强于碳酸的有关反应的化学方程式：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑证明碳酸酸性强于苯酚的有关反应的化学方程式：C6H5ONa＋H2O＋CO2→C6H5OH＋NaHCO3【特别注意】苯酚钠与CO2反应是只能生成NaHCO3。

酸性强弱顺序为H2CO3> C6H5OH >NaHCO3，对应离子获取H＋的能力大小为：HCO3－ < C6H5O－< CO32－。

【考点再现】考点一物质性质探究例1 （1）将H2O2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，红色消失。

甲同学认为这是由于H 2O2是二元弱酸（H2O2H＋＋HO2－），消耗了OH－，而使红色褪去。

乙同学认为H2O2具有强氧化性，将酚酞氧化，红色消失。

试设计一个实验论证甲、乙两位同学的解释中谁正确。

设计方案为：。

（2）甲同学向品红溶液中通入一种气体后，品红褪色。

乙同学设计了一个很简便的实验便知甲同学通的是Cl2还是SO2。

他的实验方案是。

解析:甲同学认为H2O2与NaOH发生中和反应，酚酞未被消耗，而乙同学认为是H2O2将酚酞氧化，NaOH未消耗。

只需通过实验验证，酚酞和NaOH哪一种物质存在即可。

故可设计出以下方案：①取溶液少量继续加NaOH，看溶液是否变红，若变红证明酚酞尚存则甲正确，否则乙正确。

②取溶液少量滴加酚酞，若溶液变红，证明NaOH尚存，则乙正确，否则甲正确。

证明NaOH尚存，则乙正确，否则甲正确。

（2）由于Cl2的漂白性与SO2漂白性的原理不同。

Cl2为通过氧化进行漂白，是永久漂白。

而SO2是与某些有机色素化合生成不稳定无色物质，加热可恢复原色，乙同学可利用此性质进行实验设计。

答案：（1）取溶液少量继续加NaOH，看溶液是否变红，则甲正确，否则乙正确。

（或取溶液少量滴加酚酞，若溶液变红，则乙正确，否则甲正确。

）（2）只需取少量溶液加热即可。

若仍不能恢复红色，则为Cl2，否则为SO2。

考点二考查物质的性质答案：C考点三物质的性质探究实验的设计例3 为验证淀粉能水解，且水解的生成物有还原性能，可能用到如下某些实验步骤，则正确的实验程序是（）①加入稀硫酸；②加入几滴硫酸铜溶液；③加热；④加入蒸馏水；⑤加入烧碱溶液至显碱性；⑥加入新制Cu(OH)2A．④①③⑥③B．④③①⑥⑤③ C．①③②⑥③ D．④①③⑤⑥③解析：需要对淀粉性质探究，先要验证其能水解，再验证水解产物具有还原性，可以用新制Cu(OH)2，注意要先中和溶液中的稀硫酸，使溶液呈碱性才能验证生产物的还原性。

故实验程序为D。

【专题训练】1．下列有关苯酚性质，制法的说法，错误的是（）A．与苯相似，也能发生硝化反应。

B．在它的溶液中加入FeCl溶液后显紫色。

3C．与乙醇相同，羟基中的氢原子可被金属取代,苯酚不能被氢氧化钠中和。

D．往苯酚钠溶液中通CO，可生成苯酚和碳酸氢钠。

2解析：苯酚中的羟基直接连接在苯环上，苯环对羟基的影响，使其变的更活泼，能发生电离，表现出弱酸性，故能与NaOH发生中和反应。

答案：C2．用下列实验装置完成对应的实验（部分仪器已省略），操作正确并能达到实验目的的是（）解析：A中要干燥氯气，进气管应插入浓硫酸中；在石油分馏实验中，温度计应放在蒸馏烧瓶的支管口处；D中用稀硫酸可以吸收氨气，但会出现倒吸，所加的苯密度小浮在上层，达不到防止倒吸的目的，可改用四氯化碳。

答案：B3．已知气体的摩尔质量越小，扩散速度越快。

如图所示为气体扩散速度的试验，两种气体扩散相遇时形成白色烟环。

下列关于物质甲、乙的判断正确的是 ( ) A．甲是浓氨水，乙是浓硫酸B．甲是浓盐酸，乙是浓氨水C．甲是浓氨水，乙是浓盐酸D．甲是浓硝酸，乙是浓氨水解析：产生白色烟环应是浓氨水和挥发性酸反应的现象，故可排除选项A，由图知白色烟环离甲远，说明甲分子的摩尔质量小于乙分子的摩尔质量，扩散速率快，可知选项C符合。

4．一定量某有机物溶解于适量的NaOH溶液中，滴入酚酞，溶液呈红色，煮沸5min后，溶液颜色变浅，再加入盐酸显酸性，沉淀出白色晶体。

取少量晶体放到FeCl3溶液中，溶液呈紫色，则该有机物可能是（）解析：加NaOH煮沸后碱性减弱，从所给物质可知应发生水解，最后产物加氯化铁溶液呈紫色，则含有酚羟基，故选A。

答案：A5．已知氢氧化镁是难溶于水，在氨水中的溶解度也很小。

某兴趣小组在实验中将氢氧化镁固体放入NH4Cl溶液中，不断搅拌，发现氢氧化镁固体溶解了。

针对这一现象，同学展开了讨论，甲同学认为：Mg(OH)2在水中存在如下溶解平衡：Mg(OH)2(S)Mg2＋ + 2OH－ , 而氯化铵水解呈酸性，其水解产生的H＋与Mg(OH)2电离出来的OH－结合生成难电离的水,从而促进了氢氧化镁的溶解平衡右移。

为了检验甲同学的观点是否正确，乙同学进行了下列实验验证，用CH3COONH4（其溶液显中性）代替NH4Cl进行上述实验，发现氢氧化镁固体也溶解了，从而否定了甲同学的观点，请你说明乙同学否定甲同学观点的理由，并说明你对氢氧化镁固体能溶于氯化铵溶液的解释：。

解释：由于CH3COONH4溶液呈中性也能是氢氧化镁溶解，说明不是因为H+ + OH- ⇌ H2O的反应促使氢氧化镁溶解平衡右移，故甲同学的观点错误。

用CH3COONH4代替效果相同，应该是NH4+在起作用，因为NH4+可以与Mg(OH)2电离出来的OH- 结合生成难电离的弱电解质NH3•H 2O，从而使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，故Mg(OH)2能溶于NH4Cl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的反应而使Mg(OH)2溶解平衡发生移动的问题，故甲同学的观点错误。

合理的解释是：NH4+ 与Mg(OH)2电离出来的OH- 结合生成难电离的弱电解质NH3• H2O，从而使Mg(OH)2的溶解平衡向右移动，故Mg(OH)2能溶于NH4Cl溶液中。

6．A、B、C、D、E五种有机物，它们的分子分别由-CH3、-OH、-COOH、-C6H5、-CHO中的两种组成，这些化合物的性质如下所述：（1）A能够发生银镜反应，且相对分子质量为44；（2）B 溶液加入氯化铁溶液中，溶液显紫色；（3）C 和E 在有浓硫酸存在并加热的条件下，能发生酯化反应，C 和E 的相对分子质量之比为8:15；（4）B 和E 都能跟氢氧化钠溶液反应，而A 、C 、D 则不能； （5）D 能使酸性高锰酸钾溶液褪色，还能发生硝化反应。

由此可知， C 、D 、E 的结构简式是： C D E 。