高三化学一模二模实验大题 文档.docx
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高三化学一模二模实验大题文档
2013年
1.(14分)高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性,是一种高效水处理剂。
(1)用K2FeO4处理废水时,既利用其强氧化性,又利用Fe(OH)3胶体的作用。
(2)制备K2FeO4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。
①干式氧化的初始反应是2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应中每生成2molNa2FeO4时转移电子mol。
②湿式氧化法的流程如下图:
上述流程中制备Na2FeO4的化学方程式是。
结晶过程中反应的离子方程式是。
(3)K2FeO4在水中不稳定,发生反应:
4FeO
+10H2O
4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2,其稳定性与温度(T)和溶液pH的关系分别如下图所示。
T4
T3
T2
T1
c(FeO
)/mmol·L-1
c(FeO
)/mmol·L-1
图ⅠK2FeO4的稳定性与温度的关系图ⅡK2FeO4的稳定性与溶液pH的关系
1由图Ⅰ可得出的结论是。
2
图Ⅱ中ac(填“>”、“<”或“=”),其原因是。
2.(13分)
(1)①2H2O2
2H2O+O2↑O2+4I-+4H+=2I2+2H2O
2a③KI溶液在酸性条件下易被O2氧化
(2)①证明CO2不能氧化I-②Na2O2③滴入CaCl2(或BaCl2)溶液
2.(13分)某化学小组同学用下列装置(气密性已检验)进行实验。
ⅠⅡⅢⅣ
(1)探究O2与KI溶液发生反应的条件。
1甲、乙两同学选用以下试剂进行实验(0.1mol·L-1KI溶液,30%H2O2溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液、淀粉溶液、MnO2固体、KMnO4固体),实验记录如下。
操作
现象
甲
向Ⅰ中加入必要的试剂,并向Ⅳ中加入KI、淀粉溶液。
连接Ⅰ、Ⅳ,打开活塞
Ⅰ中剧烈反应,产生无色气体并伴随大量白雾;Ⅳ中有气泡冒出,溶液迅速变蓝
乙
向Ⅱ中加入必要的试剂,并向Ⅳ中加入KI、淀粉溶液和稀硫酸。
连接Ⅱ、Ⅳ,点燃酒精灯
Ⅳ中有气泡冒出,溶液变蓝
甲制取O2的化学方程式是。
乙实验中O2与KI溶液反应的离子方程式是。
2甲用Ⅱ加入试剂替换Ⅰ后,Ⅳ中仍加入KI、淀粉溶液,再次实验时Ⅳ中溶液不变蓝。
由此他猜测第一次实验时可能是Ⅰ中的白雾使溶液变蓝。
甲又将Ⅰ中产生的气体直接通入下列溶液(填序号),证明了白雾中含有H2O2。
a.酸性KMnO4b.FeCl2c.Na2S
③由甲、乙两同学的实验,可得出结论:
。
(2)资料显示:
KI溶液在空气中被缓慢氧化时CO2参与了反应。
丙、丁两同学为探究该反应中CO2的作用,进行下列实验。
操作
现象
丙
向Ⅰ中加入Na2CO3和稀硫酸,Ⅳ中加入KI、淀粉溶液并在上层覆盖少量煤油。
使Ⅰ中发生反应将装置中空气排尽后,再将气体通入Ⅳ的溶液中
Ⅳ中有气泡冒出,溶液不变蓝
丁
向Ⅰ中加入Na2CO3和稀硫酸,Ⅲ中加入必要试剂,Ⅳ中加入KI、淀粉溶液。
依次连接Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ,打开活塞
Ⅳ中有气泡冒出,溶液变蓝
1丙实验的目的是。
2丁实验的Ⅲ中加入试剂的化学式是。
3为证明CO2所起的作用,可进行的操作是:
取上述丁实验后Ⅳ中溶液,。
3(13分)用芒硝(Na2SO4·10H2O)制备纯碱、铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]的生产工艺流程图如下所示:
(1)溶液C中的溶质主要是。
(2)铵明矾的溶液呈性,铵明矾可用于净水,用离子方程式说明原理
。
(3)过程Ⅰ反应温度不能超过40℃,主要原因是。
(4)运用化学平衡原理解释Na2SO4溶液稍过量的原因
。
(5)若将Al2(SO4)3直接加入滤液A中,将产生大量白色沉淀和气体,导致铵明矾产量降低请用离子方程式解释产生该现象的原因。
(6)滤液E中溶质离子为。
(7)已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大,过程Ⅱ得到铵明矾的系列实验操作为
、、过滤洗涤、干燥
4.(15分)为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。
(1)过程Ⅰ的目的是。
(2)棉花中浸润的溶液为。
(3)A中发生反应的化学方程式为。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是。
(5)过程Ⅵ,检验B溶液中是否含有SO42-的操作是
。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,他们的检测结果一定能够证明氧化性
Cl2>Fe3+>SO2的是(填“甲”“乙”“丙”)。
过程ⅣB溶液中含有的离子
过程ⅥB溶液中含有的离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO42-
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
(7)
进行实验过程Ⅴ时,B中溶液颜色由黄色逐渐变为红棕色,停止通气,放置一段时间后溶液颜色变为浅绿色。
查阅资料:
Fe2+(aq)+SO32-(aq)
FeSO3(s)(墨绿色)
提出假设:
FeCl3与SO2的反应经历了中间产物FeSO3,溶液的红棕色是FeSO3(墨绿色)与FeCl3(黄色)的混合色。
某同学设计如下实验,证实该假设成立:
①溶液E和F分别为、。
②请用化学平衡原理解释步骤3中红棕色溶液颜色变为浅绿色的原因
5.(16分)实验室制乙烯时,产生的气体能使Br2的四氯化碳溶液褪色,甲、乙同学用下列实验验证。
(气密性已检验,部分夹持装置略)。
实验操作和现象:
操作
现象
点燃酒精灯,
加热至170℃
Ⅰ:
A中烧瓶内液体渐渐变黑
Ⅱ:
B内气泡连续冒出,溶液逐渐褪色
……
实验完毕,
清洗烧瓶
Ⅲ:
A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物,有刺激性气味逸出
(1)烧瓶内产生乙烯的化学方程式是
(2)溶液“渐渐变黑”,说明浓硫酸具有性。
(3)分析使B中溶液褪色的物质,甲认为是C2H4,乙认为不能排除SO2的作用。
①根据甲的观点,使B中溶液褪色反应的化学方程式是
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO2,在B中与SO2反应使溶液褪色的物质是
③为证实各自观点,甲、乙重新实验,设计与现象如下:
设计
现象
甲
在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶
Br2的CCl4溶液褪色
乙
与A连接的装置如下:
D中溶液由红棕色变为浅红棕色时,E中溶液褪色
a.根据甲的设计,洗气瓶中盛放的试剂是
b.根据乙的设计,C中盛放的试剂是
c.能说明确实是SO2使E中溶液褪色的实验是
d.乙为进一步验证其观点,取少量D中溶液,加入几滴BaCl2溶液,振荡,产生大量白色沉淀,浅红棕色消失,发生反应的离子方程式是
(4)上述实验得到的结论是
3.(13分)
(1)NH4HCO3(1分)
(2)酸(1分)Al3++3H2O
Al(OH)3(胶体)+3H+(2分)
(3)防止碳酸氢铵分解(1分)
(4)Na2SO4稍过量,增大c(Na+),有利于平衡HCO3-(aq)+Na+(aq)
NaHCO3(s)正向移动,提高NaHCO3的产率(2分)
(5)Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑(2分)
(6)NH4+SO42-Na+(2分)
(7)加热浓缩、冷却结晶(2分,各1分)
4.(15分)
(1)排除装置中的空气,防止干扰(1分)
(2)NaOH溶液(2分)
(3)MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分)
(4)70%的硫酸中c(H+)比98%的硫酸大,因此反应速率更快。
(2分)
(5)向D试管中加入适量盐酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,说明溶液中含有SO42-(合理答案均给分)(2分)
(6)乙、丙(2分)
(7)
①Na2SO3(或可溶性亚硫酸盐)、FeCl3(2分,各1分)
②Fe3+消耗SO32-,c(SO32-)减小,使平衡Fe2+(aq)+SO32-(aq)
FeSO3(s)逆向移动,溶液颜色由红棕色变为浅绿色(2分)
5.(16分)
(1)
(2分)
(2)脱水性(1分)
(3)①CH2=CH2+Br2→CH2Br—CH2Br(2分)
②H2O、Br2(2分)
③aNaOH溶液(2分)
b浓硫酸(2分)
c加热已经褪色的品红溶液,若红色恢复,证明是SO2使品红溶液褪色而不是Br2(2分)
dSO2+2H2O+Br2==4H++2Br-+SO42-、SO42-+Ba2+==BaSO4↓(2分)
或SO2+2H2O+Br2+Ba2+==4H++2Br-+BaSO4↓
(4)乙烯能使Br2的四氯化碳溶液褪色,干燥的SO2不能使Br2的四氯化碳溶液褪色
6.(13分)
某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3、MnO2、FeCO3、MgO、SiO2、Al2O3等。
已知碳酸锰难溶于水。
一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如下:
阴离子膜法电解装置如右图所示:
(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式。
(2)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
2.7
3.7
7.0
7.8
9.3
沉淀完全的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
10.8
加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是,滤液中含有的阳离子有H+和。
(3)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因
。
(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的极。
实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为。
(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式。
7.(14分)同学甲认为甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液的反应与乙醛类似,产物是Cu2O和甲酸钠,并设计实验进行验证:
向3.5mL新制氢氧化铜碱性悬浊液中加40%福尔马林溶液2mL,加热,有较多无色气泡逸出。
最终试管内所得红色沉淀与乙醛跟氢氧化铜悬浊液反应所得固体颜色有所不同,试管内壁沉积了一层紫红色的固体物质。
【资料】
(1)甲醛属于强还原剂,在碱性条件下还原性更强,在空气中能缓慢氧化成甲酸。
(2)CO也能还原银氨溶液产生银镜。
(3)Cu2O在酸性溶液中转化为Cu2+、Cu。
(4)Cu2O能溶于浓氨水形成无色配合物离子[Cu(NH3)2]+,并在空气中立即被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+。
置于空气中,Cu也能缓慢溶于浓氨水生成蓝色的[Cu(NH3)4]2+。
同学甲分别对实验过程中产生的红色沉淀及气体的成分进行探究。
(1)取少量实验中所得的红色沉淀于试管中,加入适量浓氨水,振荡,溶液颜色无明显变化,静置数小时后,溶液颜色略呈浅蓝色,但试管底部红色沉淀的量变化不大。
由此判断红色沉淀可能是(写化学式)。
用离子方程式解释溶液略呈浅蓝色的原因。
(2)为进一步验证上述结论,另取少量实验中所得的红色沉淀于试管,加入。
a.稀硫酸b.稀硝酸c.浓硝酸
若观察到的现象,可证明前面判断正确。
(3)同学甲认为无色气体可能是二氧化碳、甲醛或两者的混合气体。
同学乙认为该气体中不可能含有二氧化碳,理由是,并设计实验方案,将产生的无色气体通入银氨溶液中,水浴加热,试管壁上有银镜形成。
据此实验现象判断无色气体的成分是甲醛。
(4)两同学进一步查阅资料,发现无色气体的主要成分也可能是CO。
设计如下实验方案,进一步探究:
实验现象:
氧化铜由黑变红、澄清石灰水变浑浊。
方案中水洗的目的是。
(5)实验证明:
甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液产生的大量无色气泡的主要成分是。
你认为甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液反应的氧化产物还可能有。
8.(14分)硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。
(1)工业制硫酸铜的方法很多。
①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。
该反应的化学方程式是_______,此法的最大缺点是_______。
②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如下图所示:
稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_______;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_______;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是_______。
(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵。
主要的工艺流程如下图所示:
①吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
②有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间,生产效率较高。
当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是_______。
9.(14分)工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)在反应器中发生反应的化学方程式是_______。
(2)在膜反应器中发生反应:
2HI(g)
H2(g)+I2(g)∆H>0。
若在一定条件密闭容器中加入1molHI(g),n(H2)随时间(t)的变化关系如下图所示:
①该温度下,反应平衡常数K=_______,若升高温度,K值将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
(3)电渗析装置如下图所示:
①结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。
②该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。
(4)上述工艺流程中循环利用的物质是_______。
10.(14分)工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2,并以它们为原料生产一系列化工产品,称为氯碱工业。
(1)NaCl的电子式是。
(2)若采用无隔膜法电解冷的食盐水时,Cl2会与NaOH充分接触,导致产物仅是NaClO和H2。
无隔膜法电解冷的食盐水相应的离子方程式为。
(3)
氯碱工业耗能高,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。
在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①经精制的饱和NaCl溶液应从图中电解池的(填写“左”或“右”)池注入。
②图中X是_______(填化学式);图示中氢氧化钠溶液质量分数a%与b%的关系是
(填字母)。
A.a%=b%B.a%﹥b%C.a%﹤b%
③上述设计的主要优点有(写出一个方面)_______________________。
(4)氯碱工业的产物NaOH与不同物质反应可以生成不同的盐。
已知常温下,浓度均为0.1mol/L的4种钠盐溶液pH如下表:
溶质
Na2CO3
NaHCO3
NaClO
NaHSO3
pH
11.6
9.7
10.3
5.2
下列说法中,不正确的是(填字母)
a.向氯水中加入NaHCO3,可以增大氯水中次氯酸的浓度
b.四种溶液中,水的电离程度最大的是NaClO
c.常温下,相同物质的量浓度的H2SO3、H2CO3、HClO,pH最大的是H2SO3
d.NaHSO3溶液中离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(OH-)
6.(13分)
(1)MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O
(2)Al(OH)3、Fe(OH)3Mn2+、Mg2+、NH4+
(3)MnO2在酸性条件下被二价铁还原为Mn2+
(4)负极(1分)4OH--4e-=O2↑+2H2O
(5)Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
7.(14分)
(1)Cu(1分)2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
(2)a(1分)溶液颜色不变蓝(或无明显变化)
(3)所用浊液呈碱性
(4)除去挥发出的甲醛气体COCO32-、HCOO-
△
8.(14分,每空2分)
(1)①Cu+2H2SO4(浓)==CuSO4+SO2↑+2H2O产生有污染的气体
②Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+
(或Fe2O3+Cu+6H+==3H2O+2Fe2++Cu2+)
4Fe2++4H++O2==4Fe2++2H2O加热、蒸发
(2)①4NH3∙H2O+2SO2+O2==2(NH4)2SO4+2H2O②调节氨水的流量
9.(14分,每空2分)
(1)SO2+xI2+2H2O==H2SO4+2HIX
(2)①1/64增大
②及时分离出H2,使平衡正向移动,提高HI的分解率。
电解
(3)①在阴极区发生反应:
Ix—+(x-1)e—==xI—,且阳极区的H+通过交换膜进入阴极区,得以生成HI溶液。
②2HIx====(x-1)I2+2HI(4)I2
10.(14分,每空2分)
(1)
(2)
(3)①左②Cl2C
③燃料电池可以补充电解池消耗的电能;提高产出碱液的浓度;降低能耗(其他合理答案均给分)
(4)bcd
11.(14分)某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①检查气体发生装置A的气密性的操作是。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作
实验现象
结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯。
D装置中:
溶液变红
E装置中:
水层溶液变黄,振荡后,CCl4层无明显变化。
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。
D装置中:
红色慢慢褪去。
E装置中:
CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似。
氧化性:
Cl2>(SCN)2。
ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点约5℃,与水发生水解反应。
ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水。
①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因________,请设计简单实验证明上述解释:
。
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。
请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因
。
4少量BrCl通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为。
12.(14分)辉铜矿主要成分Cu2S,此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质,软锰矿主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等杂质。
研究人员开发综合利用这两种资源,用同槽酸浸湿法冶炼工艺,制备硫酸锰和碱式碳酸铜。
主要工艺流程如下:
已知:
①MnO2有较强的氧化性,能将Cu+氧化成Cu2+
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围(开始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:
1.5~3.2Mn2+:
8.3~9.8Cu2+:
4.4~6.4
(1)实验室配制250mL4.8mol/L的稀硫酸,所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要_______________________________。
(2)酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有___________________(任写一点)。
(3)酸浸时,得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式
__________________________________________________________________。
(4)调节浸出液pH=4的作用是__________________________________________。
(5)本工艺中可循环使用的物质是(写化学式)____________________________。
(6)获得的MnSO4·H2O晶体后常用酒精洗涤,主要目的是_____________________。
(7)用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时,发现样品纯度大于100%
(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有__________________(任写一种)。
13.(15分)某小组查文献得知:
氧化性IO3¯>Fe3+>I2,3Br2+6FeCl2=2FeBr3+4FeCl3;
I2+2S2O32¯=S4O62¯+2I―;CuI是一种白色沉淀(Ksp=1.3×10¯12)。
Ⅰ.该小组为确定一份加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+)的成分,设计定性实验加以猜想和验证。
(1)实验过程如下:
实验步骤
实验过程和现象
对应结论
步骤1
取一定量碘盐,用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3份
步
骤
2
第①份
试液
溶液变红
碘盐中肯定含______
第②份
试液
溶液不变色
第③份
试液
X为_______(填化学式)
(2)该碘盐中肯定不含的物质是_________(用化学式或离子符号表达)。
(3)根据信息推断Fe3+、S4O62¯、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是。
(4)第③份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为_________、________。
Ⅱ.用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:
取0.40g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。
加入淀粉作滴定指示剂,用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
(1)滴定终点的现象是_________________。
(2)CuCl2溶液与KI反应的化学方程式为______________________________。
(3)该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为___________________________。
14.(14分)类比是一种重要的科学研究方法。
某化学实验小组类比AgOH能溶于氨水的性质,猜测Cu(OH)2也具有同样的性质,并对此进行实验探究:
(1)写出AgOH与氨水反应的离子方程式__________________
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