高考化學(xué)第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 第34講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 魯科版
《高考化學(xué)第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 第34講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 魯科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)第10章 化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 第34講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 魯科版(107頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第34講實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)熱點(diǎn)一熱點(diǎn)二熱點(diǎn)三練出高分熱點(diǎn)一“物質(zhì)組成”型實(shí)驗(yàn) 方案的設(shè)計(jì)一、定性檢測(cè)一、定性檢測(cè)例例1某混合粉末由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的幾種物質(zhì)組成,為檢測(cè)其成分,取樣品進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)(部分產(chǎn)物略去):回答下列問題:(1)取少量溶液X,加入過量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上層清液,通入CO2,無明顯變化,說明樣品中不含的物質(zhì)是_(填化學(xué)式)。(2)Z為一種或兩種氣體:若Z只為一種氣體,試劑a為飽和NaHCO3溶液,則反應(yīng)中能同時(shí)生成兩種氣體的化學(xué)方程式是_。若Z為兩種氣體的混合物,試劑a為適量水,則Z中兩種氣體的化學(xué)式是_。(3)向Y溶液中通入過量氯氣,并不斷
2、攪拌,充分反應(yīng)后,溶液中的陽(yáng)離子是_(填離子符號(hào))。(4)取Y溶液,調(diào)pH約為7,加入淀粉-KI溶液和H2O2,溶液呈藍(lán)色并有紅褐色沉淀生成。當(dāng)消耗2 mol I時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子,該反應(yīng)的離子方程式是_。(5)另取原樣品,加入足量稀硫酸充分反應(yīng)。若溶液中一定不會(huì)產(chǎn)生紅色固體,則原樣品中所有可能存在的物質(zhì)組合是(各組合中的物質(zhì)用化學(xué)式表示)_。答案解題流程解題流程解題流程首先要注意框圖中量的描述為“過量”,其次進(jìn)行大致推斷,最后根據(jù)具體設(shè)問提供的信息具體分析。能與Fe2O3、Fe、CuO、C、Al幾種物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生兩種氣體的濃酸不可能是濃鹽酸;如果是濃硫酸,在加熱時(shí)可以與Fe、C、Al發(fā)生
3、氧化還原反應(yīng),濃硫酸被還原為SO2,C被氧化為CO2,F(xiàn)e和Al分別被氧化為Fe3和Al3;如果是濃硝酸,則兩種氣體是CO2和NO2。無論是哪種濃酸均可以使兩種氧化物Fe2O3、CuO轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的鹽。(1)無論加什么濃酸(濃硫酸或濃硝酸),溶液X中都可能含有Fe3、Cu2、Al3三種金屬陽(yáng)離子。向溶液X中加入過量的NaOH溶液,F(xiàn)e3和Cu2可轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Cu(OH)2沉淀析出,如果有Al3,則轉(zhuǎn)化為Al(OH)4,向上層清液中通入CO2后,會(huì)產(chǎn)生白色沉淀Al(OH)3,離子方程式為2Al(OH)4CO2(少量)=2Al(OH)3CO H2O或Al(OH)4CO2(足量)=Al(OH
4、)3HCO ,與題目中“取上層清液,通入CO2,無明顯變化”不相符。所以可以肯定溶液X中沒有Al3,樣品中沒有Al。(2)有了前面的分析,問題(2)就比較容易解答了。(3)向溶液X中加入過量Fe粉,得Y溶液和兩種固體,且其中一種固體為紅色(Cu),另一種就是過量的Fe粉,Y溶液中的陽(yáng)離子為Fe2,通入過量的Cl2后,F(xiàn)e2被氧化為Fe3,Cl2與水反應(yīng)生成HCl和HClO,兩者電離產(chǎn)生H,故溶液中的陽(yáng)離子為Fe3和H。(4)依據(jù)信息“當(dāng)消耗2 mol I時(shí),共轉(zhuǎn)移3 mol電子”,轉(zhuǎn)移的3 mol電子中有2 mol來自I,另外1 mol電子來自Fe2。(5)根據(jù)前面四步設(shè)問可知,樣品中一定沒有
5、Al,一定有CuO和C,不能確定是否有Fe和Fe2O3。加入足量稀硫酸后一定不產(chǎn)生Cu,那么排除Fe,符合整個(gè)設(shè)問的組合只有兩種:CuO、C;CuO、C、Fe2O3。答案答案(1)Al(2)C2H2SO4(濃) CO22SO22H2ONO、CO2(3)Fe3、H(4)2Fe23H2O24I=2Fe(OH)32I2(5)CuO、C或CuO、C、Fe2O3固體成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法固體成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般方法方法一:取少量固體試樣溶于水配成溶液檢測(cè)溶液中存在的陰、陽(yáng)離子得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法二:取少量固體試樣在氧氣流等中反應(yīng)檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì)(如氣體)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。方法三:取少量固體試樣加
6、酸(或堿)溶液產(chǎn)生氣體檢測(cè)氣體產(chǎn)物的成分得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。二、固體物質(zhì)組成的定量測(cè)定數(shù)據(jù)測(cè)定的常用方法二、固體物質(zhì)組成的定量測(cè)定數(shù)據(jù)測(cè)定的常用方法1.沉淀法先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀,然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量,再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2.測(cè)氣體體積法對(duì)于產(chǎn)生氣體的反應(yīng),可以通過測(cè)定氣體體積的方法測(cè)定樣品純度。量氣裝置的設(shè)計(jì):下列裝置中,A是常規(guī)的量氣裝置,B、C、D是改進(jìn)后的量氣裝置。3.測(cè)氣體質(zhì)量法將生成的氣體通入足量的吸收劑中,通過稱量實(shí)驗(yàn)前后吸收劑的質(zhì)量,求得所吸收氣體的質(zhì)量,然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。4.滴定法即利用滴定操作原理,通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原反應(yīng)滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計(jì)算
7、。5.熱重法只要物質(zhì)受熱時(shí)發(fā)生質(zhì)量變化,都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成是在控制溫度的條件下,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線,我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。例例2(2014北京理綜,27)碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。(1)采用裝置A,在高溫下將x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。氣體a的成分是_。解析解析鋼樣中的碳、硫在裝置A中高溫加熱條件下生成CO2和SO2,還有未反應(yīng)的O2,故氣體a的成分為O2、SO2、CO2。O2、SO2、C
8、O2解析答案若鋼樣中硫以FeS的形式存在,A中反應(yīng):3FeS5O2 1_3_。解析解析據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒定律配平化學(xué)方程式:3FeS5O2 Fe3O43SO2。Fe3O4SO2解析答案(2)將氣體a通入測(cè)硫裝置中(如下圖),采用滴定法測(cè)定硫的含量。H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式:_。解析解析H2O2和SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng):H2O2SO2=H2SO4。H2O2SO2=H2SO4解析答案用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液,若消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):_。解析解析根據(jù)題意,消耗1 mL NaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克
9、,則消耗z mL NaOH溶液,相當(dāng)于硫的質(zhì)量為yz g,所以鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 100%。解析答案(3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖),采用重量法測(cè)定碳的含量。氣體a通過B和C的目的是_。解析解析氣體a中含有O2、SO2和CO2,在吸收CO2測(cè)定碳的含量時(shí),也可能吸收SO2,故氣體a通過裝置B和C的目的排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾。排除SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾解析答案計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是_。 解析解析計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量,其質(zhì)量差為CO2的質(zhì)量。吸收CO2前、后吸收瓶的質(zhì)量解析答案例例3(2014江蘇,18)堿式碳酸鋁鎂MgaAlb
10、(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃劑。(1)堿式碳酸鋁鎂具有阻燃作用,是由于其受熱分解需吸收大量熱量和_。解析解析因?yàn)閴A式碳酸鋁鎂分解得到Al2O3、MgO,二者的熔點(diǎn)都較高,都具有阻燃作用。生成的產(chǎn)物具有阻燃作用解析答案(2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代數(shù)關(guān)系式為_。解析解析Al元素的化合價(jià)為3價(jià),Mg元素的化合價(jià)為2價(jià),OH整體顯示1價(jià),CO 整體顯示2價(jià),根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0可得出關(guān)系:2a3bc2d。2a3bc2d解析答案(3)為確定堿式碳酸鋁鎂的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱取3.390 g樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng),生成CO2 0.56
11、0 L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。另取一定量樣品在空氣中加熱,樣品的固體殘留率(固體樣品的剩余質(zhì)量/固體樣品的起始質(zhì)量)100%隨溫度的變化如下圖所示(樣品在270 時(shí)已完全失去結(jié)晶水,600 以上殘留固體為金屬氧化物的混合物)。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n(OH)n(CO )(寫出計(jì)算過程)。答案m(CO2)2.50102 mol44 gmol11.10 g在270600 之間,失去結(jié)晶水后的樣品進(jìn)一步受熱分解放出CO2和H2Om(CO2)m(H2O)3.390 g(0.734 50.370 2)1.235 gm(H2O)1.235 g1.10 g0.135 gn(OH)7.501
12、03 mol21.50102 mol1.某研究性學(xué)習(xí)小組用下列裝置(鐵架臺(tái)等夾持儀器略)探究氧化鐵與乙醇的反應(yīng),并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物。(1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2懸濁液的注意事項(xiàng)是_。解析解析新制Cu(OH)2懸濁液與醛基的反應(yīng)需要堿性條件。在過量NaOH溶液中滴加數(shù)滴CuSO4溶液(或NaOH過量)解析答案(2)為快速得到乙醇?xì)怏w,可采用的方法是_。若實(shí)驗(yàn)時(shí)小試管中的溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,可采取的措施是_(填字母)。a.取下小試管 b.移去酒精燈c.將導(dǎo)管從橡膠管中取下 d.以上都可以解析解析升高溫度可以加速乙醇的揮發(fā)。若液體倒吸進(jìn)入加熱的反應(yīng)管,可能會(huì)造成
13、反應(yīng)管炸裂,取下小試管已無濟(jì)于事,因“溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸”。在燒杯中加入熱水(或?qū)訜?c解析答案(3)如圖實(shí)驗(yàn),觀察到紅色的Fe2O3全部變?yōu)楹谏腆wM,充分反應(yīng)后停止加熱。取下試管加熱,有磚紅色沉淀生成。為了檢驗(yàn)M的組成,進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。M能被磁鐵吸引;加入足量稀硫酸,振蕩,固體全部溶解,未觀察到有氣體生成;經(jīng)檢驗(yàn)溶液中有鐵離子和亞鐵離子,檢驗(yàn)鐵離子的方法是_;證明溶液含有亞鐵離子的方法是_。能得出的結(jié)論是_(填字母)。a.M中一定有3價(jià)和2價(jià)鐵,不能確定是否有0價(jià)鐵b.M中一定有3價(jià)和0價(jià)鐵,無2價(jià)鐵c.M中一定有3價(jià)鐵,0價(jià)和2價(jià)鐵至少有一種d.M中一定有3價(jià)、2價(jià)和0價(jià)鐵解析答案
14、解析解析分析黑色固體(M)可能的成分,鐵的氧化物Fe3O4、FeO和鐵粉均為黑色,F(xiàn)e3O4中既有3價(jià)鐵又有2價(jià)鐵,且具有磁性,F(xiàn)e3能溶解單質(zhì)鐵。答案答案取少量溶液于試管中,加入KSCN溶液,溶液變成血紅色,則有Fe3取少量溶液滴入適量酸性高錳酸鉀溶液中,高錳酸鉀溶液退色,則有Fe2a(4)若M的成分可表示為FexOy,用CO還原法定量測(cè)定其化學(xué)組成。稱取m g M樣品進(jìn)行定量測(cè)定,實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下:組裝儀器;點(diǎn)燃酒精燈;加入試劑;打開分液漏斗活塞;檢查氣密性;停止加熱;關(guān)閉分液漏斗活塞;正確的操作順序是_(填字母)。a. b.c. d.若M完全被還原后堿石灰增重n g,則 為_(用含m、
15、n的代數(shù)式表示)。解析答案解析解析檢查氣密性屬于實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段,應(yīng)在加藥品前進(jìn)行。為防止Cu再次被氧化,撤去酒精燈后,應(yīng)繼續(xù)通入CO,冷卻后再停止通氣。計(jì)算 比值時(shí),應(yīng)從質(zhì)量守恒的角度去思考,M(FexOy)中的氧原子全部使CO轉(zhuǎn)化為CO2,因而堿石灰增加的質(zhì)量即為反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量,得關(guān)系式M中n(O)n(CO2)。答案答案b2.下圖是1.00 g MgC2O4nH2O晶體放在坩堝里從25 緩慢加熱至700 分解時(shí),所得固體產(chǎn)物的質(zhì)量(m)隨溫度(t)變化的關(guān)系曲線。(已知該晶體100 以上才會(huì)逐漸失去結(jié)晶水,并大約在230 時(shí)完全失去結(jié)晶水)試回答下列問題:(1)MgC2O4nH2O中
16、n_。2答案(2)通過計(jì)算確定C點(diǎn)固體物質(zhì)的化學(xué)式:_。(要求寫出推斷過程)答案答案答案解法一148 18(2x)1.00 g (1.000.88)g故B點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4H2O。答案解法二 112 18x 0.76 g (0.880.76)g故B點(diǎn)固體的化學(xué)式為MgC2O4H2O。(3)通過計(jì)算確定從E點(diǎn)到F點(diǎn)過程中的化學(xué)方程式:_。(要求寫出推斷過程)答案答案設(shè)Mg元素與其他元素組成的化合物為X,利用Mg原子守恒。答案3.鋁鎂合金是飛機(jī)制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為測(cè)定某含鎂3%5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了下列兩種不同實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探
17、究。方案一實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),測(cè)定剩余固體質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解析解析方案一:將鋁鎂合金與足量NaOH溶液反應(yīng),鎂不和NaOH溶液反應(yīng),鋁發(fā)生反應(yīng):2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2。2Al2NaOH6H2O=3H22NaAl(OH)4解析答案實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)稱取10.8 g鋁鎂合金粉末樣品,溶于體積為V、物質(zhì)的量濃度為4.0 molL1的NaOH溶液中,充分反應(yīng)。則NaOH溶液的體積V_mL。解析解析假設(shè)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最少為3%,則10.8 g鋁鎂合金粉末樣品中含有鋁10.476 g,其物質(zhì)的量是0.388 mol,
18、根據(jù)反應(yīng)2Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2知,需要n(NaOH)n(Al)0.388 mol,V(NaOH)0.388 mol4.0 molL10.097 L。97解析答案(2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體,測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。解析解析過濾后,金屬鎂的表面會(huì)沾有其他離子,如果沒有洗滌,稱量后的固體的質(zhì)量將大于鎂的實(shí)際質(zhì)量,所測(cè)得鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏高。偏高解析答案方案二實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)方案將鋁鎂合金與足量稀硫酸溶液反應(yīng),測(cè)定生成氣體的體積。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟(1)同學(xué)們擬選用下列實(shí)驗(yàn)裝置完成實(shí)驗(yàn):你認(rèn)為最簡(jiǎn)易的裝置其連接順序是A
19、接()()接()()接()(填接口字母,可不填滿)。解析答案解析解析方案二:很明顯,該同學(xué)采用排水法來測(cè)量產(chǎn)生氫氣的體積,故A應(yīng)連接E,D連接G(最后讀數(shù)時(shí)要調(diào)節(jié)廣口瓶和量筒中的液面高度,F(xiàn)接口的導(dǎo)管太短)。答案答案方案二:EDG(2)仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)裝置后,同學(xué)們經(jīng)討論認(rèn)為以下兩點(diǎn)會(huì)引起較大誤差:稀硫酸滴入錐形瓶中,即使不生成氫氣,也會(huì)將瓶?jī)?nèi)空氣排出,使所測(cè)氫氣體積偏大;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),連接廣口瓶和量筒的導(dǎo)管中有少量水存在,使所測(cè)氫氣體積偏小。于是他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中導(dǎo)管a的作用是_;解析解析用導(dǎo)管a連接后,滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引
20、起的氫氣體積誤差; 使分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)與錐形瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)相等,打開分液漏斗活塞時(shí)稀硫酸能順利滴下;滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進(jìn)入分液漏斗的氣體體積,從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差解析答案實(shí)驗(yàn)前后量氣管中液面讀數(shù)分別為V1 mL、V2 mL,則產(chǎn)生氫氣的體積為_mL;解析解析量氣管的 0刻度在上,故產(chǎn)生氫氣的體積為(V1V2) mL;若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需測(cè)定的數(shù)據(jù)是_。解析解析若需確定產(chǎn)生氫氣的量,還需知道實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。(V1V2)實(shí)驗(yàn)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)返回解析答案熱點(diǎn)二“猜想判斷”型實(shí)驗(yàn) 方案的設(shè)計(jì)猜想型實(shí)驗(yàn)題的思維流程1.漂白粉是生產(chǎn)生活中常用的消毒劑和殺菌劑。實(shí)驗(yàn)室有
21、一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉樣品,其中肯定存在CaCl2,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該樣品中可能存在的其他固體物質(zhì)。(1)提出合理假設(shè)。假設(shè)1:該漂白粉未變質(zhì),只含有_;假設(shè)2:該漂白粉全部變質(zhì),只含有_;假設(shè)3:該漂白粉部分變質(zhì),既含有_,又含_。Ca(ClO)2CaCO3Ca(ClO)2CaCO3答案(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選用的儀器和藥品:試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、自來水、1 molL1鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必檢驗(yàn)Ca2和Cl)實(shí)驗(yàn)步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取少量上述漂白粉于試管中,_ _ _ _ _ _加入適量1 molL1鹽酸溶解后,再將
22、產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中若澄清石灰水未變渾濁,則假設(shè)1成立;若澄清石灰水變渾濁,則假設(shè)2或假設(shè)3成立向步驟反應(yīng)后的試管中滴入12滴品紅溶液,振蕩(或另外取樣操作)若品紅溶液退色,則假設(shè)3成立;若品紅溶液不退色,則假設(shè)2成立答案2.工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中,可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng):PbSO4(s)CO (aq)PbCO3(s)SO (aq)。某課題組用PbSO4為原料模擬該過程,探究上述反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K_。解析答案(2)室溫時(shí),向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和
23、NaHCO3溶液均可實(shí)現(xiàn)上述轉(zhuǎn)化,在_溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大,理由是_。解析解析Na2CO3溶液中c(CO )較大,根據(jù)平衡移動(dòng)原理,可知Na2CO3溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。Na2CO3解析答案(3)查閱文獻(xiàn):上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2,它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對(duì)固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè),請(qǐng)你完成假設(shè)二和假設(shè)三:假設(shè)一:全部為PbCO3;假設(shè)二:_;假設(shè)三:_。解析解析根據(jù)題中信息,提出另外兩種假設(shè)。假設(shè)二:全部為堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2;假設(shè)三:為PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物。全部為
24、2PbCO3Pb(OH)2PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2的混合物解析答案(4)為驗(yàn)證假設(shè)一是否成立,課題組進(jìn)行如下研究。定性研究:請(qǐng)你完成下表中內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥,_ _ _解析解析因?yàn)镻bCO3受熱分解不產(chǎn)生水,而2PbCO3Pb(OH)2受熱分解產(chǎn)生水,所以可利用此不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。 充分加熱樣品,將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管若無水硫酸銅不變藍(lán),則假設(shè)一成立;若無水硫酸銅變藍(lán),則假設(shè)一不成立解析答案定量研究:取26.7 mg的干燥樣品,加熱,測(cè)得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖。某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論:假設(shè)一不
25、成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論,并簡(jiǎn)述理由:_。解析解析因?yàn)镻bCO3 PbOCO2,所以可以利用固體加熱前后質(zhì)量的改變量來確定結(jié)論。 同意,若全部為PbCO3時(shí),26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或:不同意,實(shí)驗(yàn)最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3分解所得固體質(zhì)量相差不大,可能是實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開放性試題,合理答案均可)解析答案3.(2015安徽理綜,28)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組提出了如下假設(shè):(1)驗(yàn)證假設(shè)一該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)
26、證了假設(shè)一,請(qǐng)?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚懴嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論實(shí)驗(yàn)1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體_假設(shè)一成立實(shí)驗(yàn)2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體_解析答案答案答案無明顯現(xiàn)象有白色沉淀 (2)為深入研究該反應(yīng),該小組還測(cè)得上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線如下圖。實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是_;V1時(shí),實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是(用離子方程式表示)_。解析答案(3)驗(yàn)證假設(shè)二請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二,寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)
27、步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程): 解析答案解析解析通過對(duì)比假設(shè)一的驗(yàn)證過程,可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟:答案答案實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):實(shí)驗(yàn)1:作為參照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3:將純凈的SO2氣體緩慢通入未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假設(shè)二成立,否則不成立實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):實(shí)驗(yàn)1:作為參照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3:將純凈的SO2氣體緩慢通入未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假設(shè)二成立,否則不成立 (4)若假設(shè)二成立,請(qǐng)預(yù)測(cè):在相同條件下,分別用足量的O2和
28、KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計(jì)),充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者_(dá)(填“大于”或“小于”)后者,理由是_。小于 反應(yīng)的離子方程式表明,足量的O2和NO 分別氧化相同量的H2SO3,生成H的物質(zhì)的量前者多于后者(本題部分小題屬于開放性試題,合理答案均可)返回解析答案熱點(diǎn)三 “原理探究”型實(shí)驗(yàn) 方案的設(shè)計(jì)控制變量法:物質(zhì)變化往往受到多個(gè)因素的影響,在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時(shí),對(duì)影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制,使其他幾個(gè)因素不變,集中研究其中一個(gè)因素的變化所產(chǎn)生的影響,有利于在研究過程中,迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有:(1)外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)
29、等)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響;(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律。1.變量探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下,只改變一個(gè)條件對(duì)研究對(duì)象的影響規(guī)律。注意:選擇數(shù)據(jù)要有效,且變量統(tǒng)一,否則無法作出正確判斷。思路總結(jié)2.規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探究也是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律,物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱規(guī)律,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等,都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材,也是高考命題的經(jīng)典情境。解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),其常用方法示例如下:(1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,一
30、般通過設(shè)計(jì)判斷元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱實(shí)驗(yàn)來完成,如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱,推斷元素金屬性強(qiáng)弱,從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。(2)物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱的判斷。(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究。可以通過控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),找出規(guī)律。1.碘在科研與生活中有重要應(yīng)用。某興趣小組用0.50 molL1 KI、0.2%淀粉溶液、0.20 molL1 K2S2O8、0.10 molL1 Na2S2O3等試劑,探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)向KI、
31、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當(dāng)溶液中的_耗盡后,溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色。解析解析解答本題時(shí),要圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響)進(jìn)行分析與處理。淀粉溶液遇I2顯藍(lán)色,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色時(shí),溶液中有I2,說明Na2S2O3消耗盡。為確保能觀察到藍(lán)色,溶液中Na2S2O3要耗盡。由題給離子反應(yīng)可得關(guān)系式:能觀察到藍(lán)色。Na2S2O3 2解析答案(2)為探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案如下表:實(shí)驗(yàn)序號(hào)體積V/mLK2S2O8溶液水KI溶液Na2S2O3溶液 淀粉溶液10.00.04.04.02.09.01.04.04.02.08.0
32、Vx4.04.02.0表中Vx_,理由是_。解析答案解析解析實(shí)驗(yàn)的目的是探究K2S2O8溶液的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)保證每組實(shí)驗(yàn)中其他物質(zhì)的濃度相等,即溶液的總體積相等(即為20.0 mL),從而可知Vx2.0。答案答案2.0保證反應(yīng)物K2S2O8的濃度改變,而其他物質(zhì)的濃度不變答案答案解析答案2.已知亞硫酸鈉在空氣中能被氧氣氧化生成硫酸鹽。.甲同學(xué)設(shè)計(jì)兩種方案來檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì)。方案一:取樣,加入稀鹽酸有氣泡生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒有變質(zhì)。方案二:取樣,加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成,認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。請(qǐng)你對(duì)兩方案作出評(píng)價(jià):方案一:_(填“合理”或“不合理”),
33、理由是_。方案二:_(填“合理”或“不合理”),理由是_。解析答案解析解析加入稀鹽酸有氣泡生成,證明溶液中含有亞硫酸鈉,Na2SO3溶液可能沒有變質(zhì),也可能部分變質(zhì)。亞硫酸鈉、硫酸鈉都能與氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,故亞硫酸鈉溶液未變質(zhì)、部分變質(zhì)、全部變質(zhì)時(shí)的現(xiàn)象相同,都會(huì)生成白色沉淀。答案答案不合理亞硫酸鈉部分變質(zhì)時(shí)加入稀鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣泡不合理亞硫酸鈉也能與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀,亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀.乙同學(xué)探究Na2SO3溶液是否發(fā)生變質(zhì),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)測(cè)定1.0 molL1 Na2SO3溶液的實(shí)際濃度。(1)分液漏斗中應(yīng)加入足量的下列哪種試劑?_(填字母)。a.濃硝酸b.65
34、%硫酸c.濃鹽酸(2)實(shí)驗(yàn)前后測(cè)得C裝置增重3.2 g,則Na2SO3溶液實(shí)際的物質(zhì)的量濃度為_。(3)該實(shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯的缺陷是_。解析解析制備二氧化硫氣體選用硫酸。C裝置增重3.2 g,產(chǎn)生的n(SO2)0.05 mol,所以n(Na2SO3)0.05 mol,c(Na2SO3)0.05 mol0.06 L0.83 molL1。該實(shí)驗(yàn)裝置中一個(gè)明顯的缺陷是缺少一個(gè)驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置。b0.83 molL1缺少一個(gè)驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置(或其他合理答案)解析答案3.(2014廣東理綜,33)H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。(1)某小組擬在同濃度Fe3的
35、催化下,探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30%H2O2、0.1 molL1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。寫出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_。解析答案解析解析分析化合價(jià)并應(yīng)用化合價(jià)變化規(guī)律解決問題。雙氧水中氧元素的化合價(jià)為1價(jià),發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣,氧氣中氧元素的化合價(jià)為0價(jià),水中氧元素的化合價(jià)為2價(jià),所以是自身的氧化還原反應(yīng),用單線橋法表示其電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: 。答案答案(答案合理即可)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:在不同H2O2濃度下,測(cè)定_(要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大
36、小)。解析解析做實(shí)驗(yàn)題時(shí),首先要明確實(shí)驗(yàn)原理。該實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的分解速率,所以應(yīng)測(cè)定不同濃度雙氧水分解時(shí)產(chǎn)生氧氣的速率,即可以測(cè)定相同時(shí)間內(nèi)生成氧氣的體積。 生成相同體積的氧氣所需要的時(shí)間(或相同時(shí)間內(nèi),生成氧氣的體積)解析答案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,完成如圖所示的裝置示意圖。解析解析根據(jù)題目給出的限選儀器可以選用導(dǎo)管、水槽、量筒組成氣體收集裝置。答案答案解析答案參照下表格式,擬定實(shí)驗(yàn)表格,完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測(cè)物理量和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母表示)。物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V0.1 molL1Fe2(SO4)3/mL 1a 2a 解析答案解析解析探究時(shí)一定要注意變量的控制,即只改變一
37、個(gè)變量,才能說明該變量對(duì)反應(yīng)的影響。表格中給出了硫酸鐵的量,且體積均相等。而探究的是不同濃度的雙氧水分解的速率,所以必須要有不同濃度的雙氧水,但題給試劑中只有30%的雙氧水,因此還需要蒸餾水,要保證硫酸鐵的濃度相同,必須保證兩組實(shí)驗(yàn)中雙氧水和蒸餾水的總體積相同,且兩組實(shí)驗(yàn)中雙氧水和蒸餾水的體積不同兩個(gè)條件。同時(shí)還要記錄兩組實(shí)驗(yàn)中收集相同體積氧氣所需時(shí)間或相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積大小。答案答案 V(H2O2)/mLV(H2O)/mLV(O2)/mLt/s1 bced2 cbef或 V(H2O2)/mLV(H2O)/mLt/sV(O2)/mL1 bced2 cbef(2)利用下圖(a)和(b)中的
38、信息,按圖(c)裝置(連接的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)??捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_(填“深”或“淺”),其原因是_。解析答案解析解析通過分析能量變化圖像的起點(diǎn)和終點(diǎn)可判斷該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng),通過分析溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響,可以判斷平衡移動(dòng)的方向和結(jié)果。由本小題給出的能量變化圖像可知,雙氧水的分解和二氧化氮生成四氧化二氮的反應(yīng)都屬于放熱反應(yīng),由此可知(c)裝置中右邊燒杯的溫度應(yīng)高于左邊燒杯的溫度,溫度升高,使平衡2NO2(g)N2O4(g)向左移動(dòng),所以B瓶中二氧化氮濃度增大,氣體顏色加深。答案答案深雙氧水分解放熱,使B瓶的溫度升高,2NO2(g)N2O4(g)平衡向左
39、移動(dòng),NO2濃度增大,氣體顏色加深4.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律后,設(shè)計(jì)了一套實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,并記錄了有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表:實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.用砂紙打磨后的鎂帶與沸水反應(yīng),再向反應(yīng)后溶液中滴加酚酞A.浮于水面,熔成一個(gè)小球,在水面上不定向移動(dòng),隨之消失,溶液變紅色B.產(chǎn)生氣體,可在空氣中燃燒,溶液變成淺紅色C.反應(yīng)不十分強(qiáng)烈,產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒D.劇烈反應(yīng),產(chǎn)生可燃性氣體E.生成白色膠狀沉淀,進(jìn)而沉淀消失F.生成淡黃色沉淀.向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水.鈉與滴有酚酞溶液的冷水反應(yīng).鎂帶與2 molL1的鹽酸反應(yīng).鋁條與2 molL1的鹽酸反應(yīng).向Al
40、Cl3溶液滴加NaOH溶液至過量請(qǐng)你幫助該同學(xué)整理并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲。(2)實(shí)驗(yàn)用品:儀器_、_、_、試管夾、鑷子、小刀、玻璃片、砂紙、膠頭滴管等。藥品:鈉、鎂帶、鋁條、2 molL1的鹽酸、新制的氯水、新制的飽和H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。(3)請(qǐng)你寫出上述的實(shí)驗(yàn)操作與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象:_、_、_、_、_、_。(用AF表示)寫出實(shí)驗(yàn)操作、的離子反應(yīng)方程式:實(shí)驗(yàn)_;實(shí)驗(yàn)_。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_。返回解析答案解析解析本題通過實(shí)驗(yàn)探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。在元素周期表中,從左至右,元素的金屬性逐漸減弱,非金屬性逐漸增強(qiáng),金屬單質(zhì)與H2O(或酸)反應(yīng),置換出H2越來越難,
41、最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性減弱酸性增強(qiáng);非金屬單質(zhì)與H2化合越來越易,右邊的非金屬單質(zhì)可從化合物中置換出左邊的非金屬單質(zhì),如Cl2H2S=2HClS。答案答案(1)探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(2)試管燒杯酒精燈(3)BFADCECl2H2S=2HClSAl33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=Al(OH)4(4)金屬性:NaMgAl,非金屬性:ClS返回1.某無機(jī)鹽M是一種優(yōu)良的氧化劑,為確定其化學(xué)式,某小組設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):已知:無機(jī)鹽M僅由鉀離子和一種含氧酸根組成,其分子中的原子個(gè)數(shù)比為214;上圖中,將1.98 g該無機(jī)鹽溶于水,滴加適量稀硫酸后,再加入1.12 g還原鐵粉
42、,恰好完全反應(yīng)得混合溶液N。該小組同學(xué)將溶液N分為二等份,分別按路線、路線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在路線中,首先向溶液N中滴加適量KOH至元素X剛好沉淀完全,過濾后將沉淀在空氣中充分灼燒得純凈的Fe2O3粉末1.20 g;再將濾液在一定條件下蒸干,只得到3.48 g純凈的不含結(jié)晶水的正鹽W。請(qǐng)按要求回答下列問題:(1)由路線的現(xiàn)象可知,溶液N中含有的陽(yáng)離子是_。(2)由實(shí)驗(yàn)流程圖可推得,含氧酸鹽W的化學(xué)式是_;路線可知,1.98 g無機(jī)鹽M中所含鉀元素的質(zhì)量為_g。(3)無機(jī)鹽M與1.12 g還原鐵粉恰好完全反應(yīng)生成溶液N的化學(xué)方程式為_。Fe2K2SO40.782FeK2FeO44H2SO4=3FeSO4
43、K2SO44H2O答案2.(1)已知Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。甲同學(xué)通過測(cè)定該反應(yīng)發(fā)生時(shí)溶液變渾濁的時(shí)間,研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下(所取溶液體積均為10 mL):實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)溫度/c(Na2S2O3)/molL1c(H2SO4)/molL1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其 他 條 件 不 變 時(shí) , 探 究 溫 度 對(duì) 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 的 影 響 , 應(yīng) 選 擇_(填實(shí)驗(yàn)編號(hào),下同);探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇_;若同時(shí)選擇溶液測(cè)定變渾濁的時(shí)間,是探究_對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。解
44、析解析探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)控制Na2S2O3、H2SO4的濃度相同,所以應(yīng)選擇或組;探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)控制溫度相同,所以應(yīng)選擇或或;在中,溫度相同,改變的是不同反應(yīng)物的濃度?;蚧蚧蚋淖儾煌磻?yīng)物的濃度解析答案(2)已知Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)時(shí),1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移 8 mol 電子,該反應(yīng)的離子方程式是_。甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。()甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程的目的是證明Na2S2O3溶液具有堿性和_性。()加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的離子方程式是_。()乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將上述流程中所加試劑順序顛倒,你認(rèn)為甲、乙兩同學(xué)的設(shè)計(jì)更合理的
45、是_(填“甲”或“乙”),理由是_。解析答案()還原()乙可以排除BaS2O3的干擾3.保護(hù)環(huán)境是全球關(guān)注的問題。.某環(huán)保部門處理含CN電鍍廢水的方法如圖(CN和CNO中N的化合價(jià)均為3價(jià)):某學(xué)習(xí)小組依據(jù)上述方法,用下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行該電鍍廢水處理的研究。操作步驟:.先關(guān)閉裝置甲的開關(guān),再將含CN廢水與過量NaClO溶液混合,取200 mL混合液其中c(CN)為0.200 molL1加入裝置甲中,塞上橡皮塞。.待裝置甲中充分反應(yīng)后,打開開關(guān),使溶液全部流入裝置乙中,關(guān)閉開關(guān)。.測(cè)定干燥管增加的質(zhì)量。(1)寫出裝置乙中反應(yīng)的離子方程式:_。解析解析根據(jù)圖示,乙中CNO和ClO在酸性條件下發(fā)生氧化
46、還原反應(yīng),最終CNO被氧化為N2,ClO被還原為Cl2,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。(2)裝置丙中的試劑是_,裝置丁的作用是_。解析解析裝置丙的作用是吸收混合氣中的H2O,應(yīng)選擇濃硫酸,裝置丁的作用是吸收混合氣中的Cl2。2CNO6ClO8H=N22CO23Cl24H2O濃硫酸吸收混合氣中的Cl2解析答案(3)假定上述實(shí)驗(yàn)中的氣體都被充分吸收。若干燥管增重1.408 g。則CN被處理的百分率為_。80.0%解析答案(4)你認(rèn)為用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),與(3)對(duì)比,CN被處理的百分率將_ (填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”),簡(jiǎn)述你的理由:_。.防治空氣污染,燃煤
47、脫硫很重要。目前,科學(xué)家對(duì)Fe3溶液脫硫技術(shù)的研究已取得新成果。解析解析若Cl2在丁中沒有被完全吸收,則結(jié)果偏高,若CO2殘留在裝置中,則結(jié)果偏低。偏高部分Cl2在裝置丁中沒有被吸收而在干燥管中被吸收(或偏低部分CO2殘留在裝置內(nèi)沒有在干燥管中被完全吸收或無法確定部分Cl2在干燥管中被吸收,部分CO2沒有在干燥管中被吸收)解析答案(5)某學(xué)習(xí)小組為了探究“SO2與Fe3反應(yīng)的產(chǎn)物”,將過量的SO2通入FeCl3溶液中后,各取10 mL反應(yīng)液分別加入編號(hào)為A、B、C的試管中,并設(shè)計(jì)以下3種實(shí)驗(yàn)方案:方案:A中加入少量KMnO4溶液,溶液紫紅色退去。方案:B中加入KSCN溶液,溶液不變紅,再加入新
48、制的氯水,溶液變紅。方案:C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。上述實(shí)驗(yàn)方案中不合理的是_。解析解析方案不合理,因?yàn)镾O2、Fe2均具有還原性,均能與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使溶液退色。方案解析答案4.已知某純堿樣品中含有NaCl雜質(zhì),為測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),甲同學(xué)用圖中裝置及試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器略)。(1)儀器A、B的名稱分別是_、_。(2)甲同學(xué)按實(shí)驗(yàn)正常操作的主要步驟如下:_;將a g試樣放入儀器B中,加適量蒸餾水溶解,得到樣品溶液;稱量盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量為b g;從儀器A中滴入濃鹽酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止;再次稱量盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量為c g。(3)甲
49、同學(xué)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)求得的樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_(用含a,b,c的式子表示)。(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)和使用藥品上都有缺陷,會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高,而丙同學(xué)則認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置會(huì)使測(cè)得的結(jié)果偏低,丙同學(xué)認(rèn)為結(jié)果偏低的原因可能是_。解析答案解析解析從實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩砜?,本題就是利用分液漏斗(A)中的鹽酸與錐形瓶(B)中的Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2,生成的CO2被干燥管中的堿石灰吸收,測(cè)量干燥管的前后質(zhì)量差便可計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該裝置存在如下缺陷:若裝置中存在殘留的CO2不能被堿石灰吸收,則Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,若水蒸氣及揮發(fā)的HCl進(jìn)入堿
50、石灰中,則使其偏高。答案答案(1)分液漏斗錐形瓶(2)按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性(4)裝置中殘留有CO2,未被堿石灰吸收(5)若要解決乙、丙同學(xué)指出的甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)中的問題,可對(duì)甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)藥品進(jìn)行適當(dāng)?shù)母膭?dòng),請(qǐng)按合理順序選擇儀器并完成表格(用大寫字母代表儀器,儀器可重復(fù)使用,夾持儀器略):選用的儀器 添加的藥品(必要的操作) 解析答案解析解析針對(duì)這兩個(gè)問題,可以往發(fā)生裝置中通入空氣,使其生成的CO2全部進(jìn)入干燥管中,又要避免空氣中的CO2一起進(jìn)入,可以選用在C裝置中加入NaOH溶液,除去反應(yīng)裝置中的水蒸氣可以在干燥管前加盛有濃硫酸的C裝置,為防止空氣中的水蒸氣影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,需
51、要在干燥管末端接上一干燥裝置。答案答案(答案合理即可)選用的儀器CDCAB添加的藥品(必要的操作)NaOH溶液,從e口鼓入空氣稀硫酸樣品溶液濃硫酸堿石灰堿石灰5.某研究性學(xué)習(xí)小組探究在含有鹽酸的Cu2、Ca2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的過程。已知在水溶液中Cu2、CO 發(fā)生雙水解反應(yīng)生成Cu(OH)2和CO2。取適量樣品溶液,插入pH傳感器并逐滴滴入Na2CO3溶液,測(cè)得pH變化曲線如下圖所示:(1)為簡(jiǎn)單而精確地控制加入的Na2CO3溶液的體積,可將碳酸鈉溶液置于_(填儀器名稱)中滴加。解析解析Na2CO3是強(qiáng)堿弱酸鹽,水溶液顯堿性,所以為簡(jiǎn)單而精確地控制加入的Na2CO3溶
52、液的體積,可將碳酸鈉溶液置于堿式滴定管中滴加。(2)圖中有兩個(gè)pH增加較快的階段,第一階段(B點(diǎn)前)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。解析解析圖中有兩個(gè)pH增加較快的階段,第一階段(B點(diǎn)前)發(fā)生的反應(yīng)是HCl和Na2CO3反應(yīng)產(chǎn)生氣體,所以對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是有無色無味氣體產(chǎn)生。堿式滴定管有無色無味的氣體產(chǎn)生解析答案(3)對(duì)于B、C之間溶液pH變化緩慢的本質(zhì),該小組同學(xué)作出了如下推測(cè),請(qǐng)補(bǔ)充推測(cè)2和3:推測(cè)1:生成了Cu(OH)2沉淀,消耗了CO ;推測(cè)2:_;推測(cè)3:_;若推測(cè)1符合實(shí)際情況,則此情況下反應(yīng)的離子方程式為_。答案(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推測(cè)1,簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)步驟,試劑不受限制。實(shí)驗(yàn)方法、步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論 取適量洗滌、干燥后的沉淀充分加熱,將產(chǎn)生的氣體依次通過無水硫酸銅、澄清石灰水若無水硫酸銅由白變藍(lán),澄清石灰水不變渾濁,則推測(cè)1成立,否則不成立返回答案
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