高中化学高考二轮专题复习课件(可编辑):专题四第15讲综合性实验的设计与评价新人教版

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1、 1.化学实验方案设计的思路化学实验方案设计的思路2.2.化学实验方案设计时遵循的原则化学实验方案设计时遵循的原则 (1)科学性:实验原理准确,实验流程合理。)科学性:实验原理准确,实验流程合理。 (2)安全性:保护人身安全、保护环境、保护)安全性:保护人身安全、保护环境、保护 仪器。仪器。第第15讲讲 综合性实验的设计与评价综合性实验的设计与评价 (3)可行性:条件允许,效果明显,操作简便可)可行性:条件允许,效果明显,操作简便可 行。行。 (4)简约性:方案简单易行,尽可能采取简单的)简约性:方案简单易行,尽可能采取简单的实验装置,用较少的步骤和药品完成实验。实验装置,用较少的步骤和药品完

2、成实验。 3.3.实验方案的评价实验方案的评价 对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找对所给出的实验方案做出分析、选择、判断或找出最佳方案,包含的知识点很多,能考查学生分析问出最佳方案,包含的知识点很多,能考查学生分析问题和解决问题的能力。题和解决问题的能力。 (1)选择)选择包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。包括仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、仪器的选择包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、收集装置、尾气处理装置等;药品的选择包括种类、浓度、装置、

3、尾气处理装置等;药品的选择包括种类、浓度、物态等;连接方式的选择包括仪器的先后顺序、导管物态等;连接方式的选择包括仪器的先后顺序、导管接口的连接等。接口的连接等。 (2)评价)评价对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确做出判断,要考虑是否合理、有无干扰现象、与不准确做出判断,要考虑是否合理、有无干扰现象、经济效益高低和对环境有无污染等。经济效益高低和对环境有无污染等。 (3)最佳方案的选用)最佳方案的选用几个实验方案都能达到目的,分析各方案的优劣并选几个实验方案都能达到目的,分析各方案的优劣并选出其中最佳的一个。所谓最佳,无非是装置

4、最简单、出其中最佳的一个。所谓最佳,无非是装置最简单、药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以药品容易取得且价格低廉、现象明显、无干扰物质以及无污染等。及无污染等。 4. 4.实验操作的设计与注意的问题实验操作的设计与注意的问题 (1)仪器接口的连接:总体上遵循装置的排列顺)仪器接口的连接:总体上遵循装置的排列顺序,但对于吸收装置应序,但对于吸收装置应“长长”进进“短短”出(或出(或“深深”入入“浅浅”出);量气装置应出);量气装置应“短短”进进“长长”出;洗气出;洗气装置应装置应“长长”进进“短短”出;干燥管应出;干燥管应“大大”进进“小小”出。出。 (2)实验操作的顺序:装置选择与连

5、接)实验操作的顺序:装置选择与连接气密性气密性检验检验装固体药品装固体药品加液体药品加液体药品开始实验(按程序)开始实验(按程序)拆卸仪器拆卸仪器其他处理等。其他处理等。 (3)如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解)如果实验室取用或制取易吸水、潮解、水解的物质,要采取必要的措施防止其吸水,以保证达到的物质,要采取必要的措施防止其吸水,以保证达到实验目的。实验目的。 (4)冷凝回流:有些实验中,为减少易挥发液)冷凝回流:有些实验中,为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加体反应物的损耗和充分利用原料,需在反应装置上加装冷凝回流装置(如长玻璃管及冷凝管等)。装冷凝回流装置(如

6、长玻璃管及冷凝管等)。 (5)仪器拆卸的科学性与安全性:要从防污染、)仪器拆卸的科学性与安全性:要从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。防氧化、防倒吸、防爆炸等方面考虑。 (6)其他:如试剂加入先后顺序、实验方法使用)其他:如试剂加入先后顺序、实验方法使用顺序等。顺序等。考点一考点一 物质制备实验方案的设计物质制备实验方案的设计【例【例1】 (20092009山东理综,山东理综,3030)孔雀石主要含孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3,还含少量还含少量Fe、Si的化合物。实验的化合物。实验 室以孔雀石为原料制备室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及及CaCO3, 步骤如下:步骤如下:

7、请回答下列问题:请回答下列问题:(1)溶液)溶液A中的金属离子有中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从。从 下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂为为 (填(填代号),检验溶液代号),检验溶液A中中Fe3+的最佳试剂为的最佳试剂为 (填代(填代号)。号)。a.KMnO4 b.(NH4)2Sc.H2O2 d.KSCN(2)由溶液)由溶液C获得获得CuSO45H2O,需要经过加热蒸,需要经过加热蒸发、发、 、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主

8、要作用是要作用是 。(3)制备)制备CaCO3时,应向时,应向CaCl2溶液中先通入溶液中先通入(或先加入)(或先加入) (填化学式)。若实验过程中有(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出,应选用下列氨气逸出,应选用下列 装置回收(填代号)。装置回收(填代号)。(4)欲测定溶液)欲测定溶液A中中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应制某标准溶液,定容时视线应 ,直到,直到 。用用KMnO4标准溶液滴定时应选用标准溶液滴定时应选用 滴定管(填滴定管(填“酸式酸式”或或“碱式碱式”)。)。解析解析 (1 1)试剂)试剂的目的是将的目的是将FeFe2+2+氧化为

9、氧化为FeFe3+3+,同时,同时又不能再引入新的杂质,只有又不能再引入新的杂质,只有H H2 2O O2 2符合;符合;FeFe3+3+的检验的检验用用KSCNKSCN最为灵敏。最为灵敏。(2 2)从溶液中获得晶体,需经过加热蒸发、冷却结)从溶液中获得晶体,需经过加热蒸发、冷却结晶、过滤等操作晶、过滤等操作; ;在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。在过滤操作中玻璃棒的作用为引流。(3 3)因)因NHNH3 3在水中的溶解度远远大于在水中的溶解度远远大于COCO2 2在水中的溶在水中的溶解度,故应先通解度,故应先通NHNH3 3使使CaClCaCl2 2溶液显碱性,再通溶液显碱性,再通COCO2

10、2才利才利于于CaCOCaCO3 3的生成;对易溶气体,为防倒吸可采取不同的生成;对易溶气体,为防倒吸可采取不同的防护措施。的防护措施。(4 4)配制一定物质的量浓度溶液时,视线应与凹液)配制一定物质的量浓度溶液时,视线应与凹液面相切,且要平视;面相切,且要平视;KMnOKMnO4 4具有强氧化性,只能用酸具有强氧化性,只能用酸式滴定管。式滴定管。答案答案 (1)c d(2)冷却结晶)冷却结晶 引流引流(3)NH3 (或(或NH3H2O) bd(4)平视凹液面(或平视刻度线)平视凹液面(或平视刻度线) 凹液面的最低凹液面的最低处与刻度线相切处与刻度线相切 酸式酸式 制备实验方案的设计,对巩固元

11、素化合物知识和制备实验方案的设计,对巩固元素化合物知识和掌握好各类有机物之间的相互转化关系,全面训练实掌握好各类有机物之间的相互转化关系,全面训练实验技能,培养分析问题和解决问题的能力是有益的。验技能,培养分析问题和解决问题的能力是有益的。 制备实验方案的设计,应遵循以下原则:制备实验方案的设计,应遵循以下原则: 条件合适,操作方便;条件合适,操作方便;原理正确,步骤简原理正确,步骤简单单;原料丰富原料丰富,价格低廉价格低廉;产物纯净产物纯净,污染物少。污染物少。 即从多种路线中选出一种最佳的制备途径,合理即从多种路线中选出一种最佳的制备途径,合理地选择化学仪器与药品,设计合理的实验装置和实验

12、地选择化学仪器与药品,设计合理的实验装置和实验操作步骤。操作步骤。 由于大多数有机反应,副反应较多,且为可逆反由于大多数有机反应,副反应较多,且为可逆反应,因此设计有机物制备实验方案时,尽可能选择步应,因此设计有机物制备实验方案时,尽可能选择步骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加的可骤少、副产物少的有机反应。若两种有机物参加的可逆反应,应考虑多加一些价廉的有机物,以提高另一逆反应,应考虑多加一些价廉的有机物,以提高另一种有机物的转化率和产率,另外有机物的制备实验,种有机物的转化率和产率,另外有机物的制备实验,控制反应条件尤为重要。控制反应条件尤为重要。 如实验室欲制备苯甲酸甲酯,在设计实

13、验方案时,如实验室欲制备苯甲酸甲酯,在设计实验方案时,可这样考虑:用甲醇与苯甲酸进行酯化反应,以浓可这样考虑:用甲醇与苯甲酸进行酯化反应,以浓 H2SO4作催化剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学作催化剂。因为酯化反应是可逆的。根据化学平衡移动原理,增大反应物如甲醇的浓度,可以使平平衡移动原理,增大反应物如甲醇的浓度,可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移动。衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移动。 .化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓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。请从图中挑选所需仪器,在方硫酸滴入浓盐酸中。请从图中挑选所需仪器,在方 框内画出用该方法制备、收集干燥

14、氯化氢气体的装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)用,固定装置不必画出).实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下: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取过量洁净的铁屑加入20%30%的稀硫酸溶液,在的稀硫酸溶液,在5080水浴中加热至不再产生气泡。将溶液趁热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、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。冷却一段时间后收集产品。(1)写出该

15、实验制备硫酸亚铁的化学方程式:)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)硫酸溶液过稀会导致 。(3)采用水浴加热的原因是)采用水浴加热的原因是 。(4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) 。(5)溶液趁热过滤的原因是)溶液趁热过滤的原因是 。(6)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象)静置冷却一段时间后,在试管中观察到的现象是是 。解析解析 实验室制取实验室制取HClHCl气体是加热浓气体是加热浓H H2 2SOSO4 4和浓盐酸,和浓盐酸,因此装置特点是液体因此装置特点是液体+ +液体混合制取气体。液体混合制取气

16、体。 反应反应装置应选圆底烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞,收装置应选圆底烧瓶和分液漏斗、带导管的胶塞,收集干燥气体应加干燥剂,应用干燥装置,集干燥气体应加干燥剂,应用干燥装置, 用集气用集气瓶式的洗气瓶来干燥,最后用向上排空气瓶式的洗气瓶来干燥,最后用向上排空气 法收集法收集HClHCl。用铁屑和稀用铁屑和稀H H2 2SOSO4 4反应制反应制FeSOFeSO4 4的反应原理为的反应原理为Fe+HFe+H2 2SOSO4 4(稀)(稀) FeSOFeSO4 4+H+H2 2,如果,如果H H2 2SOSO4 4浓度太小,浓度太小,反应太慢,不利于晶体析出而影响实验效果。为控制反应太慢,不利于晶

17、体析出而影响实验效果。为控制反应温度应采用水浴加热。因为反应温度应采用水浴加热。因为FeFe2+2+易生成易生成FeFe3+3+,为,为防止防止FeFe3+3+的出现应加过量铁粉,为防止的出现应加过量铁粉,为防止FeSOFeSO4 4晶体流失,晶体流失,应趁热过滤,为防止应趁热过滤,为防止FeFe2+2+被氧化应防止氧气进入试管被氧化应防止氧气进入试管内。冷却后的溶液随着内。冷却后的溶液随着FeSOFeSO4 4溶解度的减小而在溶液溶解度的减小而在溶液中析出浅绿色晶体。中析出浅绿色晶体。50508080水浴水浴答案答案 .(1)Fe+H2SO4(稀)(稀) FeSO4+H2(2)反应速率慢,不

18、利于晶体析出)反应速率慢,不利于晶体析出(3)容易控制温度)容易控制温度(4)Fe+2Fe3+ 3Fe2+(5)减少)减少FeSO4的损失;防止空气进入试管将的损失;防止空气进入试管将Fe2+氧化为氧化为Fe3+(6)有浅绿色晶体析出)有浅绿色晶体析出50508080水浴水浴【例【例2】 (20092009全国全国理综,理综,2828)已知氨可以与已知氨可以与灼灼 热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的 装置可以实现该反应。装置可以实现该反应。考点二考点二 物质性质实验方案的设计物质性质实验方案的设计回答下列问题:回答下列问题:(1)A中加入的物质

19、是中加入的物质是 ,发生反应的化学发生反应的化学方程式是方程式是 ;(2)B中加入的物质是中加入的物质是 ,其作用是其作用是 ;(3)实验时在)实验时在C中观察到的现象是中观察到的现象是 ;发生反应的化学方程式是发生反应的化学方程式是 ;(4)实验时在)实验时在D中观察到的现象是中观察到的现象是 ,D中中收集到的物质是收集到的物质是 ,检验该物质的方法和现,检验该物质的方法和现象是象是 。解析解析 (1 1)由题中信息知)由题中信息知A A装置为装置为NHNH3 3的制取装置,的制取装置,故故A A中加入的物质是中加入的物质是NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2固体,发生反

20、应固体,发生反应的方程式为的方程式为2NH2NH4 4Cl+Ca(OH)Cl+Ca(OH)2 2 CaClCaCl2 2+2NH+2NH3 3+2H+2H2 2O O。(2 2)B B装置的作用是干燥装置的作用是干燥NHNH3 3, ,所用药品为碱石灰所用药品为碱石灰(或(或CaOCaO)。)。 (3 3)装置)装置C C中发生反应为:中发生反应为:2NH2NH3 3+3CuO N+3CuO N2 2+3Cu+3Cu+3H+3H2 2O,O,观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管观察到的现象是黑色固体粉末逐渐变红且右管口有水珠出现。口有水珠出现。(4 4)D D中冰水的作用是冷却,得到无色液

21、体氨水。若中冰水的作用是冷却,得到无色液体氨水。若检验检验NHNH3 3:用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则说明:用湿润的红色石蕊试纸,若变蓝则说明NHNH3 3的存在。若检验的存在。若检验H H2 2O O的存在:用无水的存在:用无水CuSOCuSO4 4, ,观察是否观察是否变蓝。变蓝。 答案答案 (1)固体)固体NH4Cl和和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O(2)碱石灰(或)碱石灰(或CaO) 除去除去NH3气流中的水汽气流中的水汽(或干燥(或干燥NH3)(3)黑色粉末逐渐变为红色且右管口有水珠生成)黑色粉末逐渐变为红色且右管口有水珠生成2NH3+

22、3CuO N2+3H2O+3Cu (4)出现无色液体)出现无色液体 氨水氨水 用红色石蕊试纸检验,用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;用无水试纸变蓝;用无水CuSO4粉末检验,无水粉末检验,无水CuSO4变变蓝蓝 性质探索性实验的设计:主要是从物质的结性质探索性实验的设计:主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质,而后据此设计出合理的实能具有的一系列性质,而后据此设计出合理的实验方案,去探索它所可能具有的性质。验方案,去探索它所可能具有的性质。 性质验证性实验的设计:主要是求证物质具性质验证性实验的设计:主要是求证物质具备

23、的性质,关键是设计出简捷的实验方案,要求备的性质,关键是设计出简捷的实验方案,要求操作简单,简便易行,现象明显,且安全可行。操作简单,简便易行,现象明显,且安全可行。 性质实验方案的基本流程为:研究物质结构性质实验方案的基本流程为:研究物质结构 预测可能性质预测可能性质 设计实验方案(方法、设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)结论等) 实施实验实施实验 结论。性质实验方案设结论。性质实验方案设计的基本思路如下:计的基本思路如下: 某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)

24、实验过程中铜网出现红色和黑色交替的)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式:现象,请写出相应的化学反应方程式: 。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应是续进行,说明该乙醇催化氧化反应是 反应。反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同。)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是甲的作用是 ;乙的作用是;乙的作用是 。(3)反应进行一段时间后,干燥试管)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到中能收集到不同的物质,它们是不同的物质,它们是 。集气瓶中收集到的气体的主要成分是集气瓶中收集到的气体

25、的主要成分是 。(4)若试管)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有试纸显红色,说明液体中还含有 。要除去该。要除去该物质,可先在混合液中加入物质,可先在混合液中加入 (填写字母填写字母)。a.氯化钠溶液氯化钠溶液 b.苯苯c.碳酸氢钠溶液碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳四氯化碳然后,再通过然后,再通过 (填实验操作名称)即可除去。(填实验操作名称)即可除去。解析解析 (1 1)在乙醇的催化氧化实验中,)在乙醇的催化氧化实验中,CuCu作催化作催化剂,反应过程中,红色的剂,反应过程中,红色的CuCu先生成黑色的先生成黑色的CuO,Cu

26、O,黑黑色的色的CuOCuO又被乙醇还原为红色的又被乙醇还原为红色的CuCu。有关的化学方。有关的化学方程式为程式为2Cu+O2Cu+O2 2 2CuO 2CuO,CuO+CHCuO+CH3 3CHCH2 2OH OH Cu+CHCu+CH3 3CHO+HCHO+H2 2O O。(2)(2)甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流,乙甲水浴加热的目的是获得平稳的乙醇气流,乙冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。冷水浴的目的是为了冷凝乙醛。 答案答案 (1)2Cu+O2 2CuOCH3CH2OH+CuO CH3CHO+H2O+Cu 放热放热(2)加热)加热 冷却冷却(3)乙醛、乙醇、水)乙醛、乙醇、水 氮气氮

27、气(4)乙酸)乙酸 c 蒸馏蒸馏(3 3)生成的)生成的CHCH3 3CHOCHO和和H H2 2O O以及挥发出来的乙醇进入试以及挥发出来的乙醇进入试管管a a被冷凝收集,不溶于水的被冷凝收集,不溶于水的N N2 2被收集在集气瓶中。被收集在集气瓶中。(4 4)能使紫色石蕊试纸显红色,说明该液体为酸性)能使紫色石蕊试纸显红色,说明该液体为酸性物质,即物质,即CHCH3 3COOHCOOH;要除去乙醛中的乙酸,可以先将;要除去乙醛中的乙酸,可以先将其与其与NaHCONaHCO3 3反应生成反应生成CHCH3 3COONaCOONa这种盐,再加热蒸馏,这种盐,再加热蒸馏,蒸出蒸出CHCH3 3C

28、HOCHO。 【例【例3】(20092009福建理综,福建理综,2525)某研究性小组借助某研究性小组借助 A-D的仪器装置完成有关实验。的仪器装置完成有关实验。考点三考点三 探究性实验和综合实验探究性实验和综合实验【实验一】收集【实验一】收集NO气体。气体。(1)用装置)用装置A收集收集NO气体,正确的操作是气体,正确的操作是 (填序号)。(填序号)。a.从从口进气,用排水法集气口进气,用排水法集气b.从从口进气,用排空气法集气口进气,用排空气法集气c.从从口进气,用排水法集气口进气,用排水法集气d.从从口进气,用排空气法集气口进气,用排空气法集气【实验二】为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数【

29、实验二】为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数 w w(Zn)和镀层厚度,查询得知锌易溶于碱:和镀层厚度,查询得知锌易溶于碱:Zn+2NaOH Na2ZnO2+H2。据此,截取面积为。据此,截取面积为S的双面镀锌薄铁板试样,剪碎,称得质量为的双面镀锌薄铁板试样,剪碎,称得质量为m m1 g。用。用固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关固体烧碱和水作试剂,拟出下列实验方案并进行相关实验。实验。方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实方案甲:通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。现探究目标。(2)选用)选用B和和 (填仪器标号填仪器标号)两个装置进行实验。两个装置进行实验。(3

30、)测得充分反应后生成氢气的体积为)测得充分反应后生成氢气的体积为V V L(标准(标准状况),状况),w w(Zn)= 。(4)计算镀层厚度)计算镀层厚度,还需要的一个物理量是还需要的一个物理量是 。(5)若装置)若装置B中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗,测量结果将测量结果将 (填(填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影无影响响”)。)。方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究方案乙:通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器目标。选用仪器C做实验,试样经充分反应,滤出不做实验,试样经充分反应,滤出不溶物、洗涤、烘干,称得其质量为溶物、洗涤、烘

31、干,称得其质量为m m2 g。(6)w w(Zn)= 。方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试方案丙:通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为剂的总质量(其差值即为H2的质量)实现探究目标。的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器实验同样使用仪器C。(7)从实验误差角度分析,方案丙)从实验误差角度分析,方案丙 方案乙方案乙(填(填“优于优于”、“劣于劣于”或或“等同于等同于”)。)。解析解析 【实验一】(【实验一】(1 1)NONO易被空气中的氧气氧化为易被空气中的氧气氧化为NONO2 2,不能用排空气法收集,只能用排水法收集,不能用排空气法收集,只能用排水法收集,从

32、从口进气。口进气。【实验二】(【实验二】(2 2)测量反应中产生的气体的体积应)测量反应中产生的气体的体积应选用装置选用装置D D。(3 3)由题设反应可知:)由题设反应可知:n n(Zn)=(Zn)= w w(Zn)=(4)(4)厚度与体积及表面积有关,因此还需要的另一个厚度与体积及表面积有关,因此还需要的另一个物理量为密度。物理量为密度。(5 5)若改为普通分液漏斗,则会使)若改为普通分液漏斗,则会使B B中的气压高于外中的气压高于外界气压界气压, ,即滴入的即滴入的NaOHNaOH溶液的体积也会计入溶液的体积也会计入V V(H(H2 2) )中,从而使结果偏大。中,从而使结果偏大。(6

33、6)w w(Zn)=(Zn)=(7)(7)方案丙测的差值为方案丙测的差值为H H2 2及挥发出及挥发出H H2 2O O的质量,误差的质量,误差较大。较大。答案答案 (1)c (2)D(3) (或或 等,其他合理答案也可等,其他合理答案也可)(4)金属锌的密度(或其他合理答案也可)金属锌的密度(或其他合理答案也可)(5)偏大)偏大(6) (或其他合理答案也可或其他合理答案也可)(7)劣于)劣于 综合实验题的解题思路综合实验题的解题思路 (1)巧审题,明确实验的目的和原理。实验原)巧审题,明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心,是实验设计的依据和起点。理是解答实验题的核心,是实验设计的

34、依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上,遵循可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目循可靠性、简捷性、安全性的原则,确定符合实验目的、要求的方案。的、要求的方案。 (2)想过程,理清实验操作的先后顺序。根据由)想过程,理清实验操作的先后顺序。根据由实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验实验原理所确定的实验方案中的实验过程,确定实验操作的方法步骤,把握各步实验操作的要点,理清实操作的方法步骤,把握各步实验操作的要点,理清实验操作

35、的先后顺序。验操作的先后顺序。 (3)看准图,分析各项实验装置的作用。有许多)看准图,分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合,思考容量大。在分析解答过程综合实验题图文结合,思考容量大。在分析解答过程中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合中,要认真细致地分析图中所示的各项装置,并结合实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。实验目的和原理,确定它们在该实验中的作用。 (4)细分析,得出正确的实验结论。实验现象)细分析,得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败

36、的关(或数据)的过程中,要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量键以及产生误差的原因,或从有关数据中归纳出定量公式,绘制一定的变化曲线等。公式,绘制一定的变化曲线等。 (2009(2009广东,广东,19)19)某实验小组利用如下装置(部分某实验小组利用如下装置(部分 固定装置略)制备氮化钙(固定装置略)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实),并探究其实 验式。验式。(1)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,)按图连接好实验装置。检查装置的气密性,方法是方法是 。(2)反应过程中末端导管必须始终插入试管)反应过程中末端导管必须始终插入试管A的水的水中,目的是中

37、,目的是 。(3)制备氮化钙的操作步骤是:)制备氮化钙的操作步骤是:打开活塞打开活塞K并通并通入入N2;点燃酒精灯,进行反应;点燃酒精灯,进行反应;反应结束反应结束后,后, ;拆除装置,取出产物。拆除装置,取出产物。(4)数据记录如下:)数据记录如下:空瓷舟质量空瓷舟质量m m0 /g瓷舟与钙的瓷舟与钙的质量质量m m1 /g瓷舟与产物的瓷舟与产物的质量质量m m2 /g14.815.0815.15 计算得到实验式计算得到实验式Cax xN2,其中其中x x= 。若通入的若通入的N2中混有少量中混有少量O2,请比较,请比较x x与与3的大小,的大小,并给出判断依据:并给出判断依据: 。解析解析

38、 (1 1)根据装置的不同特点选择合适的检验方)根据装置的不同特点选择合适的检验方法;(法;(3 3)对加热的反应,反应完成后需先撤导管再)对加热的反应,反应完成后需先撤导管再撤酒精灯以防倒吸。撤酒精灯以防倒吸。(4 4)m m(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 g(Ca)=15.08 g-14.80 g=0.28 gm m(N(N2 2)=15.15 g-15.08 g=0.07 g)=15.15 g-15.08 g=0.07 g解得解得x x=2.8=2.8若通入若通入N N2 2中混有中混有O O2 2,除生成,除生成CaCa3 3N N2 2外还会生成外还会生成CaOC

39、aO,导致导致x x33。答案答案 (1)将末端导管插入试管)将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯的水中,用酒精灯微热硬质试管,若末端导管有连续均匀的气泡冒出,微热硬质试管,若末端导管有连续均匀的气泡冒出,且停止加热后在导管内形成一段水柱,并且一段时间且停止加热后在导管内形成一段水柱,并且一段时间不回落,则证明装置的气密性良好不回落,则证明装置的气密性良好(2)防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置,)防止空气中的氧气通过末端导管进入实验装置,氧化单质钙,生成氧化钙,引入杂质氧化单质钙,生成氧化钙,引入杂质(3)先将末端导管从试管)先将末端导管从试管A中拔出,再熄灭酒精灯中拔出,再熄灭酒精灯

40、(4)2.8x x小于小于3。若通入的。若通入的N2中混有中混有O2,O2会与会与Ca反应,反应,生成生成CaO,与,与Ca3N2相比,相比,Ca占的比例减少占的比例减少1.(2009(2009上海,上海,26)26)根据硫化氢气体的实验室制法和根据硫化氢气体的实验室制法和 性质完成下列填空。性质完成下列填空。 (1)若用启普发生器制取硫化氢气体,则制取气)若用启普发生器制取硫化氢气体,则制取气 体的原料可选用体的原料可选用 (填字母序号)。(填字母序号)。 a.稀硫酸与硫化亚铁稀硫酸与硫化亚铁 b.稀硝酸与硫化亚铁稀硝酸与硫化亚铁 c.稀硫酸与硫化钠稀硫酸与硫化钠 d.稀盐酸与硫化亚铁稀盐酸

41、与硫化亚铁 (2)现要组装一套可以控制硫化氢气体产生速率)现要组装一套可以控制硫化氢气体产生速率 的装置,请在下面图中选择合适的仪品:的装置,请在下面图中选择合适的仪品: (填(填 编号)。编号)。(3)如右图,在一个充满氧气的)如右图,在一个充满氧气的 集气瓶中加入少量品红稀溶液,点集气瓶中加入少量品红稀溶液,点 燃硫化氢气体。在火焰自动熄灭后,燃硫化氢气体。在火焰自动熄灭后,停止通入气体,瓶内可观察到的现象是停止通入气体,瓶内可观察到的现象是 。(4)在上述集气瓶中继续通入硫化氢气体,振荡,)在上述集气瓶中继续通入硫化氢气体,振荡,发生反应的化学方程式为发生反应的化学方程式为 ,反应过,反

42、应过程中程中,溶液的溶液的PH (填(填“变大变大”、“变小变小”或或“不变不变”)。)。(5)点燃不纯的硫化氢气体可能会发生爆炸,为了)点燃不纯的硫化氢气体可能会发生爆炸,为了防止意外,可连接一个安全装置。下图的装置能起到防止意外,可连接一个安全装置。下图的装置能起到此作用的是此作用的是 。(6)已知硫化氢气体在空气中的体积分数为)已知硫化氢气体在空气中的体积分数为4.3%45.5%时会发生爆炸。当硫化氢气体在空气中时会发生爆炸。当硫化氢气体在空气中的体积分数为的体积分数为30%时,其爆炸产物是时,其爆炸产物是 。解析解析 (1 1)NaNa2 2S S固体呈粉末状固体呈粉末状, ,不适合在

43、启普发生不适合在启普发生器内使用。稀硝酸与器内使用。稀硝酸与FeSFeS发生氧化还原反应发生氧化还原反应, ,产物一产物一般无般无H H2 2S S。(。(2 2)这里要求应用启普发生器工作原理)这里要求应用启普发生器工作原理, ,仿照启普发生器的形式设计实验室制取仿照启普发生器的形式设计实验室制取H H2 2S S气体的气体的装置。装置。(3 3)在)在H H2 2S S气体燃烧的环境里,气体燃烧的环境里,O O2 2先充足后不足,先充足后不足, H H2 2S S气体燃烧产物中既有气体燃烧产物中既有SOSO2 2又有又有S S。(4 4)SOSO2 2(或(或H H2 2SOSO3 3)有

44、较强的氧化性)有较强的氧化性,H,H2 2S S有较强的有较强的还原性还原性, ,二者发生氧化还原反应。二者发生氧化还原反应。H H2 2S S与与SOSO2 2(或(或 H H2 2SOSO3 3)反应)反应, ,使使SOSO2 2(或(或H H2 2SOSO3 3)溶液浓度减小,溶液)溶液浓度减小,溶液酸性减弱,酸性减弱,pHpH增大。增大。(5)b(5)b中附加装置的特点:一是中附加装置的特点:一是H H2 2S S气体能顺利逸出;气体能顺利逸出;二是乳胶头对爆炸力有缓冲作用;三是爆炸的火花不二是乳胶头对爆炸力有缓冲作用;三是爆炸的火花不能进入启普发生器。其他三个装置都不完全具备这三能进

45、入启普发生器。其他三个装置都不完全具备这三个特点。个特点。(6 6)O O2 2空气中的体积分数约为空气中的体积分数约为20%20%。V V(H(H2 2S)S)V V(O(O2 2) 21) 21时发生化学反应;时发生化学反应;2H2H2 2S+OS+O2 2 2S+2H 2S+2H2 2O OV V(H(H2 2S)S)V V(O(O2 2)=23)=23时发生化学反应时发生化学反应2H2H2 2S+3OS+3O2 2 2SO 2SO2 2+2H+2H2 2O O点燃点燃点燃点燃答案答案 (1)ad (2)(3)品红溶液褪色;瓶壁有淡黄色粉末和无色的小)品红溶液褪色;瓶壁有淡黄色粉末和无色

46、的小液滴液滴(4)SO2+2H2S 3S+2H2O 变大变大(5)b (6)S、H2O2.(2009(2009宁夏理综,宁夏理综,26)26)碱式碳酸铜可表示为:碱式碳酸铜可表示为: x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O,测定碱式碳酸铜组成的测定碱式碳酸铜组成的方方 法有多种。法有多种。 (1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:)现采用氢气还原法,请回答如下问题: 写出写出x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O与氢气反应的化与氢气反应的化学学 方程式:方程式: ; 实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流 方向的连接顺序是方向的连接

47、顺序是 (填入仪器接口字母(填入仪器接口字母 编号);编号);称取称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g残留物,生成残留物,生成4.4 g二氧化碳和二氧化碳和7.2g 水。该样水。该样品的结晶水质量为品的结晶水质量为 g,化学式为,化学式为 ;(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。说明理由。 。解析解析 (1 1)碱式碳酸铜与碱式碳酸铜与H H2 2的反应,可以理解成碱的反应,可以理解成碱式

48、碳酸铜在加热条件下分解成式碳酸铜在加热条件下分解成CuOCuO、COCO2 2和和H H2 2O O,CuOCuO与与H H2 2在加热条件下生成在加热条件下生成CuCu和和H H2 2O O,所以,所以x xCuCOCuCO3 3y yCu(OH)Cu(OH)2 2z zH H2 2O O与与H H2 2反应的化学方程式为反应的化学方程式为x xCuCOCuCO3 3y yCu(OH)Cu(OH)2 2z zH H2 2O+O+( (x x+ +y y)H)H2 2 ( (x x+ +y y)Cu)Cu+ +( (x x+2+2y y+ +z z)H)H2 2O+O+x xCOCO2 2。

49、本实验需要解决及注意的几个问题是:本实验需要解决及注意的几个问题是:a.Ha.H2 2在与碱式碳酸铜反应之前,先用盛水的洗气瓶在与碱式碳酸铜反应之前,先用盛水的洗气瓶除去除去HClHCl杂质,再用盛浓杂质,再用盛浓H H2 2SOSO4 4的洗气瓶除去水蒸气。的洗气瓶除去水蒸气。b.Hb.H2 2与碱式碳酸铜反应后,应先用盛浓与碱式碳酸铜反应后,应先用盛浓H H2 2SOSO4 4的洗气的洗气瓶吸收并测量反应生成水的质量,再用盛碱石灰的瓶吸收并测量反应生成水的质量,再用盛碱石灰的U U形管来吸收并测量生成形管来吸收并测量生成COCO2 2的质量。的质量。c.c.为防止空气中的为防止空气中的CO

50、CO2 2及水气被盛碱石灰的及水气被盛碱石灰的U U形管吸收,形管吸收,最后应再加一个盛碱石灰的干燥管。最后应再加一个盛碱石灰的干燥管。综合考虑以上问题,可决定仪器的连接顺序是:综合考虑以上问题,可决定仪器的连接顺序是:akjgfdehibclakjgfdehibcl。:n n(COCO2 2)= =0.1 mol,= =0.1 mol,所以样品中:所以样品中:n n(CuCO(CuCO3 3)=0.1 mol;)=0.1 mol;: :反应后反应后CuCu的质量为的质量为12.7 g12.7 g,则,则n n(Cu)=(Cu)=0.2 mol,=0.2 mol,根据铜元素守恒,则有样品中根据

51、铜元素守恒,则有样品中n nCu(OH)Cu(OH)2 2=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol;=0.2 mol-0.1 mol=0.1 mol;: :样品中结晶水的物质的量:样品中结晶水的物质的量:n n(H(H2 2O)=O)=-0.1 mol-0.2 mol=0.1 mol,-0.1 mol-0.2 mol=0.1 mol,所以样品中结晶水的质所以样品中结晶水的质量为:量为:18 g/mol18 g/mol0.1 mol=1.8 g;0.1 mol=1.8 g;样品的化学式为样品的化学式为CuCOCuCO3 3Cu(OH)Cu(OH)2 2H H2 2O O。(2)(2)可以

52、,由于可以,由于N N2 2与与CuOCuO不反应,通过实验测得样品的不反应,通过实验测得样品的质量、反应后生成的质量、反应后生成的CuOCuO的质量、的质量、COCO2 2的质量及的质量及H H2 2O O的的质量,可以通过化学计算确定质量,可以通过化学计算确定x x、y y、z z的值。的值。答案答案 (1)x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O+(x x+y y)H2(x x+y y)Cu+x xCO2+(x x+2y y+z z)H2Oakjgf(或或hi)de(或或ed)hi(或或gf)bc(或或cb)l1.8 CuCO3Cu(OH)2H2O(2)可以)可以根据反应根据反应

53、x xCuCO3y yCu(OH)2z zH2O (x x+y y)CuO+x xCO2+(y y+z z)H2O,以及碱式碳酸铜样,以及碱式碳酸铜样品、品、CuO、CO2和和H2O的质量(或其中任意三个量),的质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成。即可计算出其组成。 3.取化学式为取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。的黄色粉末状化合物进行如下实验。 将将MZ和足量碳粉充分混合,平铺在反应管和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,中, 在在b瓶中盛足量澄清石灰水,按图连接仪器。瓶中盛足量澄清石灰水,按图连接仪器。实验开始时缓缓通入氮气实验开始时缓缓通入氮气,过一段时间后过一段时间

54、后,加热反应加热反应管管a,观察到管内发生剧烈反应观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成。同并有熔融物生成。同时时,b瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后,停止停止加热加热,仍继续通氮气仍继续通氮气,直至反应管冷却。此时直至反应管冷却。此时,管中的管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题:熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题:(1)元素)元素Z是是 ;(2)停止加热前是否需要先断开)停止加热前是否需要先断开a和和b的连接处?为的连接处?为什么?什么? ;(3)反应管)反应管a中发生的所有反应的化学方程式是中发生的所有反应的化学方程式是 ;(

55、4)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答)本实验的尾气是否需处理?如需处理,请回答如何处理;如不需处理,请说明理由。如何处理;如不需处理,请说明理由。 。解析解析 (1 1)根据和碳反应产生了能使澄清石灰水变)根据和碳反应产生了能使澄清石灰水变浑浊的气体,一定为浑浊的气体,一定为COCO2 2,则,则Z Z一定为氧元素。一定为氧元素。(2 2)停止加热前不需要先断开)停止加热前不需要先断开a a和和b b的连接,因为停的连接,因为停止加热后,仍继续通氮气,直至反应管冷却,因此不止加热后,仍继续通氮气,直至反应管冷却,因此不会造成倒吸。会造成倒吸。(3 3)根据其化学式)根据其化学式MZMZ

56、,其中一定含有,其中一定含有“O O”元素,元素,M M为金属,因此氧化物与为金属,因此氧化物与C C发生氧化还原反应,发生氧化还原反应,COCO2 2、C C之间同样反应。因此之间同样反应。因此a a中反应方程式为中反应方程式为MO+C M+COMO+C M+COMO+CO M+COMO+CO M+CO2 2COCO2 2+C 2CO+C 2CO2MO+C CO2MO+C CO2 2+2M+2M(4 4)因尾气中含有有毒气体)因尾气中含有有毒气体COCO,因此需要处理。,因此需要处理。 答案答案 (1)氧)氧(2)不需要;因为有)不需要;因为有N2不断通入,不断通入,b瓶溶液不会倒瓶溶液不会

57、倒吸至吸至a管管(3)MO+C M+CO,MO+CO M+CO2,CO2+C 2CO,2MO+C 2M+CO2(4)需要处理,)需要处理, 因含有因含有CO,可连接一个加热的装,可连接一个加热的装有有CuO粉末的反应管或在出气管口放一点燃的酒精粉末的反应管或在出气管口放一点燃的酒精灯灯 1.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液,最合溶液,最合 理的生产途径是理的生产途径是 ( ) A. B. C. D. 解析解析 A A项中生成的项中生成的FeClFeCl3 3固体可能混有固体可能混有FeFe,加水后,加水后 FeFe与部分与部分FeClFeCl3 3反应会生

58、成反应会生成FeClFeCl2 2,A A错误;错误;C C项中项中H H2 2 与与ClCl2 2光照会发生爆炸,光照会发生爆炸,C C错误;错误;D D项中除项中除H H2 2与与ClCl2 2光光 照会发生爆炸外,铁高温燃烧会生成照会发生爆炸外,铁高温燃烧会生成FeFe3 3O O4 4,D D项错项错 误。误。答案答案 B2.下列实验报告记录的实验现象正确的是下列实验报告记录的实验现象正确的是 ( )解析解析 二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红,但是不能二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红,但是不能使其褪色;二氧化硫能使品红溶液褪色;二氧化硫通使其褪色;二氧化硫能使品红溶液褪色;二氧化硫通入到入

59、到Ba(NOBa(NO3 3) )2 2溶液中,可以被氧化成溶液中,可以被氧化成SO ,SO ,与与BaBa2+2+反应反应生成生成BaSOBaSO4 4白色沉淀;通入到白色沉淀;通入到NaOHNaOH和和BaClBaCl2 2的混合溶液的混合溶液中,先生成中,先生成SO SO ,而后生成,而后生成BaSOBaSO3 3白色沉淀。白色沉淀。2-42-3答案答案 B3.实验室配制和保存硝酸亚铁溶液,应采取的正确实验室配制和保存硝酸亚铁溶液,应采取的正确 措施是措施是:把蒸馏水煮沸把蒸馏水煮沸,以赶走水中溶解的以赶走水中溶解的O2; 溶解时加入少量稀硝酸;溶解时加入少量稀硝酸;加入少量还原铁粉,加

60、入少量还原铁粉, 并充分振荡;并充分振荡;加入少量盐酸,并装入棕色试剂加入少量盐酸,并装入棕色试剂 瓶中,其中正确的是瓶中,其中正确的是 ( ) A. B. C. D.解析解析 加入稀盐酸,会引入杂质离子加入稀盐酸,会引入杂质离子ClCl- -。A4.在实验室进行物质制备在实验室进行物质制备,下列实验设计方案中下列实验设计方案中,理理 论上正确、操作上可行、经济上合理的是论上正确、操作上可行、经济上合理的是 ( )A.C CO CO2NaOH溶液溶液 Na2CO3 B.Cu Cu(NO3)2溶液溶液 Cu(OH)2 C.Fe Fe2O3 Fe2(SO4)3溶液溶液 D.CaO Ca(OH)2溶

61、液溶液 NaOH溶液溶液在空气中点燃在空气中点燃CuO, AgNO3溶液溶液NaOH溶液溶液点燃点燃H2SO4溶液溶液H2ONa2CO3溶液溶液解析解析 A A中的碳在空气中燃烧,无法控制只产生中的碳在空气中燃烧,无法控制只产生COCO,而且操作麻烦,况且而且操作麻烦,况且NaOHNaOH的价格比的价格比NaNa2 2COCO3 3要贵,所以要贵,所以A A的方案从原则来看是不符合要求的;的方案从原则来看是不符合要求的;B B中中AgNOAgNO3 3价格价格昂贵,不符合经济上合理;昂贵,不符合经济上合理;C C中铁燃烧的产物是中铁燃烧的产物是FeFe3 3O O4 4;D;D中由生石灰制备价

62、格较高的中由生石灰制备价格较高的NaOHNaOH,中间利用,中间利用了水和了水和NaNa2 2COCO3 3,所以这个设计方案符合题目要求。,所以这个设计方案符合题目要求。答案答案 D5.如图所示,夹子开始时如图所示,夹子开始时 处于关闭状态,将分液处于关闭状态,将分液 漏斗中液体漏斗中液体A滴入试管滴入试管 中,与气体中,与气体B充分反充分反 应,打开夹子,可观察应,打开夹子,可观察 到试管到试管中中96的水立即沸腾。则液体的水立即沸腾。则液体A和气体和气体B 的组合可能是的组合可能是 ( ) A.氢氧化钠溶液;氢氧化钠溶液;NO2气体气体 B.饱和食盐水;氯气饱和食盐水;氯气 C.碳酸氢钠

63、溶液;二氧化硫气体碳酸氢钠溶液;二氧化硫气体 D.氯化钙溶液;二氧化碳气体氯化钙溶液;二氧化碳气体解析解析 9696的水立即沸腾说明体系内压强变小的水立即沸腾说明体系内压强变小,NO,NO2 2气体能够溶解在氢氧化钠溶液中使压强变小气体能够溶解在氢氧化钠溶液中使压强变小, ,故故A A正确。正确。A6.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时,发现研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时,发现 试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去 试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒 入盛有少量水的烧杯中,发现

64、所得溶液为蓝色,黑入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑 色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入 过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,向所得过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,向所得 溶液中加溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。下列结溶液后有白色沉淀生成。下列结 论不正确的是论不正确的是 ( ) A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4 B.加加BaCl2溶液后所得白色沉淀是溶液后所得白色沉淀是BaSO4 C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO D.白色固体中夹

65、杂的少量黑色物质中含元素白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S 解析解析 白色固体在水中溶解为蓝色溶液,故白色固白色固体在水中溶解为蓝色溶液,故白色固 体是体是CuSOCuSO4 4,A,A正确正确; ;因为黑色物质溶解后的溶液中因为黑色物质溶解后的溶液中 有硝酸,可排除有硝酸,可排除AgAg+ +的干扰,所以加的干扰,所以加BaClBaCl2 2溶液后所溶液后所 得白色沉淀是得白色沉淀是BaSOBaSO4 4,B B正确;由正确;由B B可知,原黑色物可知,原黑色物 质含有元素质含有元素CuCu、S,DS,D正确,正确,C C错。错。答案答案 C7.设计下列实验方案鉴别设计下列实验方案

66、鉴别 Na2CO3和和NaHCO3两种两种 白色粉末,不能达到预期白色粉末,不能达到预期 目的的是目的的是 ( )A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀 盐酸,比较生成气体的快慢盐酸,比较生成气体的快慢B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,比分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水,比 较固体溶解量的多少较固体溶解量的多少C.分别将等量的白色粉末配成溶液,然后加入澄清分别将等量的白色粉末配成溶液,然后加入澄清 石灰水,比较是否有沉淀生成石灰水,比较是否有沉淀生成D.分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验,比分别将等量的白色粉末用如图装置进行

67、实验,比 较澄清石灰水是否变浑浊较澄清石灰水是否变浑浊解析解析 不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液,加入澄不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液,加入澄清石灰水时,都可以产生沉淀,清石灰水时,都可以产生沉淀,C C错。错。答案答案 C8.近年来,冠以近年来,冠以“绿色绿色”的新概念不断产生,如绿色食的新概念不断产生,如绿色食 品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等,这里的 “绿色绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。是对人类社会可持续发展战略的形象表述。 “绿色绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。是对人类社会可持续发展战略的形象表述。 “绿色化学绿色

68、化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的要求从经济、环保和技术上设计可行的 化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列4个方个方 案中,你认为可行而且符合案中,你认为可行而且符合“绿色化学绿色化学”要求的方案要求的方案 是是 ( )A.Mg Mg(NO3)2B.Mg MgCl2 Mg(OH)2Mg(NO3)2C.Mg MgO Mg(NO3)2D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2稀硝酸稀硝酸Cl2NaOH溶液溶液稀硝酸稀硝酸O2稀硝酸稀硝酸浓硫酸浓硫酸Ba(NO3)2溶液溶液答案答案 C9.(2009(2009江苏,江苏,18)18)二氧化氯二氧化氯(ClO2

69、)是一种在水处理是一种在水处理 等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相相 比,比,ClO2不但具有更显著地杀菌能力,而且不会不但具有更显著地杀菌能力,而且不会 产生对人体有潜在危害的有机氯代物。产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 (1)在在ClO2的制备方法中的制备方法中,有下列两种制备方法:有下列两种制备方法: 方法一:方法一:2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+ 2NaCl+2H2O 方法二:方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4 2ClO2+ Na2SO4+O2+2H2O 用方法二制备的用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒

70、,更适合用于饮用水的消毒, 其主要原因是其主要原因是 。(2)用)用ClO2处理过的饮用水(处理过的饮用水(pH为为5.56.5)常含)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO )。2001年我国卫生部规定,饮用水年我国卫生部规定,饮用水ClO 的含量应不超过的含量应不超过0.2 mg/L。饮用水中饮用水中ClO2、ClO 的含量可用连续碘量法进行测的含量可用连续碘量法进行测定。定。ClO2被被I-还原为还原为ClO ,Cl-的转化率与溶液的转化率与溶液pH的的关系如右图所示。关系如右图所示。当当pH2.0时,时,ClO 也能被也能被I-完全还原成完全还原成

71、Cl-。反应生成的。反应生成的I2用标准用标准Na2S2O3溶液滴定:溶液滴定:2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。-2-2-2-2-2请写出请写出pH2.0时,时,ClO 与与I-反应的离子方程式:反应的离子方程式: 。请完成相应的实验步骤:请完成相应的实验步骤:步骤步骤1:准确量取:准确量取V V mL水样加入到锥形瓶中。水样加入到锥形瓶中。步骤步骤2:调节水样的:调节水样的pH为为7.08.0。步骤步骤3:加入足量的:加入足量的KI晶体。晶体。步骤步骤4:加少量淀粉溶液,用:加少量淀粉溶液,用c c mol/L Na2S2O3溶液溶液滴定至终点,消耗滴定至终点,消耗Na2S

72、2O3溶液溶液V V1 mL。步骤步骤5: 。步骤步骤6:再用:再用c c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消溶液滴定至终点,消耗耗Na2S2O3溶液溶液V V2 mL。-2根据上述分析数据,测得该饮用水样中根据上述分析数据,测得该饮用水样中ClO 的浓的浓度为度为 mol/L(用含字母的代数式表示)。(用含字母的代数式表示)。若饮用水中若饮用水中ClO 的含量超标,可向其中加入适量的含量超标,可向其中加入适量的的Fe2+将将ClO 还原成还原成Cl-,该反应的氧化产物是,该反应的氧化产物是 (填化学式)。(填化学式)。-2-2解析解析 (1 1)ClCl2 2有毒,对人体有害。有毒

73、,对人体有害。(2 2)根据氧化还原反应中得失电子数目相等写出根据氧化还原反应中得失电子数目相等写出ClOClO- -与与I I- -的离子方程式为的离子方程式为ClO +4IClO +4I- -+4H+4H+ + 2I 2I2 2+ +ClCl- -+2H+2H2 2O O。当溶液当溶液pHpH为为7.07.08.08.0时,时,ClOClO2 2转化为转化为ClO ClO ,可测定。,可测定。-2-2-2水样中水样中ClOClO2 2与与KIKI反应生成反应生成ClO ClO 化学方程式为化学方程式为ClOClO2 2+2I+2I- - 2ClO +I 2ClO +I2 2; ;n n1

74、1(ClO (ClO )=2)=2n n(I(I2 2)=)=n n(Na(Na2 2S S2 2O O3 3)=)=cVcV1 11010-3-3 mol, mol,发生步骤发生步骤4 4后的后的溶液中所有溶液中所有ClO ClO 的物质的量的物质的量n n总总(ClO ClO )= = n n(S(S2 2O O )()(由关系式法:由关系式法:ClOClO4I4I- -2I2I2 24S4S2 2O O 所得所得)= )= cVcV2 21010-3-3 mol mol。故原水样。故原水样中中ClO ClO 的浓度的浓度c c= = (4)Fe(4)Fe2+2+被被ClO ClO 氧化为

75、氧化为FeFe3+3+,FeFe3+3+与与OHOH- -结合成结合成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀。沉淀。-2-2-22-32-3-2-2-2-2mol/Lmol/L答案答案 (1)方法二制备的)方法二制备的ClO2中不含中不含Cl2(2)ClO +4H+4I- Cl-+2I2+2H2O调节溶液的调节溶液的pH2.0Fe(OH)3-210.(2009(2009四川理综,四川理综,26)26)过氧化氢是重要的氧化剂、过氧化氢是重要的氧化剂、 还原剂还原剂,它的水溶液又称为双氧水它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、常用作消毒、 杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧杀菌、漂白等。某化学兴

76、趣小组取一定量的过氧 化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究 了过氧化氢的性质。了过氧化氢的性质。 .测定过氧化氢的含量测定过氧化氢的含量 请填写下列空白:请填写下列空白: (1)移取)移取10.00 mL密度为密度为 g/mL的过氧化氢溶的过氧化氢溶 液至液至250 mL (填仪器名称填仪器名称)中,加水稀释至中,加水稀释至 刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏 水稀释,作被测试样。水稀释,作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液

77、滴定被测试样,其反应的)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。式填写在方框里。MnO H2O2H+Mn2+H2O+-4+(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填(填“酸式酸式”或或“碱式碱式”)滴定管中。滴定到达终点的)滴定管中。滴定到达终点的现象是现象是 。(4)重复滴定三次,平均耗用)重复滴定三次,平均耗用c c mol/L KMnO4标标准溶液准溶液V V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为量分数为 。(

78、5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果失,则测定结果 (填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”或或“不变不变”)。.探究过氧化氢的性质探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉粉溶液、饱和硫化氢溶液溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)实验仪器及用品可自选。)请将他们的实验方法和实验现

79、象填入下表:请将他们的实验方法和实验现象填入下表:实验内容实验内容实验方法实验方法实验现象实验现象验证氧化性验证氧化性验证不稳定性验证不稳定性解析解析 .(1).(1)仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。(2)(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么,分析可知缺残缺方程式配平首先应确定缺什么,分析可知缺的是的是O O2 2,根据电子转移守恒,配平化学方程式。,根据电子转移守恒,配平化学方程式。(3)(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以只能由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是:滴入一滴使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象

80、是:滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且3030秒内不褪色。秒内不褪色。(4 4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量,)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量,最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为数为(5 5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥形瓶,则测定结果偏高。形瓶,则测定结果偏高。.要验证要验证H H2 2O O2 2的氧化性,可找还原性强、反应现象的氧化性,可找

81、还原性强、反应现象明显的物质与之反应。要验证明显的物质与之反应。要验证H H2 2O O2 2的不稳定性,可将的不稳定性,可将H H2 2O O2 2加热,然后证明有新物质生成。加热,然后证明有新物质生成。答案答案 (1)容量瓶)容量瓶(2)2 5 6 2 8 5 O2(3)酸式)酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且色,且30秒内不褪色秒内不褪色(4)(5)偏高)偏高.实验实验内容内容实验方法实验方法实验现象实验现象验证验证氧化氧化性性取适量饱和硫化氢溶液于取适量饱和硫化氢溶液于试管中,滴入过氧化氢溶试管中,滴入过氧化氢溶液(取适量碘化钾淀粉溶液(取适量

82、碘化钾淀粉溶液于试管中,加入过氧化液于试管中,加入过氧化氢溶液)氢溶液)产生淡黄色沉产生淡黄色沉淀或溶液变浑淀或溶液变浑浊(溶液变蓝浊(溶液变蓝色)色)验证验证不稳不稳定性定性取适量过氧化氢溶液于试取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用带火星的管中,加热,用带火星的木条检验(取适量过氧化木条检验(取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,氢溶液于试管中,加热,用导气管将得到的气体通用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液入到装有饱和硫化氢溶液的试管中)的试管中)产生气泡,木产生气泡,木条复燃(饱和条复燃(饱和硫化氢溶液变硫化氢溶液变浑浊或有浅黄浑浊或有浅黄色沉淀产生)色沉淀产生)11.某化学探究小组

83、拟用铜片制取某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2,并探究,并探究 其化学性质。其化学性质。 (一)他们先把铜粉放在空气中灼烧,再与(一)他们先把铜粉放在空气中灼烧,再与HNO3 反应制取硝酸铜。反应制取硝酸铜。 (1)如果直接用铜屑与稀)如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸反应来制取硝酸 铜,可能导致的两个不利因素是铜,可能导致的两个不利因素是 、 。 (2)实验中铜粉应该放在)实验中铜粉应该放在 (填(填“蒸发皿蒸发皿”、 “坩埚坩埚”或或“烧杯烧杯”)中灼烧。欲从反应后的溶液)中灼烧。欲从反应后的溶液中中 得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序分别是得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序

84、分别是 、 、过滤。、过滤。(二)为了探究(二)为了探究Cu(NO3)2的热稳定性,探究小组用的热稳定性,探究小组用下图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热下图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)设备均略去)往左试管中放入研细的无水往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,晶体并加热,观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用粉末;用U形管除去红棕色气体,在右试管中收集形管除去红棕色气体,在右试管中收集到无色气体。到无色气体。(1)红棕色气体是)红棕色气体是 。(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时

85、)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意在操作上应注意 。(3)探究小组判断)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有推断,分解产物中一定还含有 。(三)为了探究(三)为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管,加入反应。他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质。体残留

86、物质。(1)反应中最先起氧化作用的是)反应中最先起氧化作用的是 。(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验。请按下表探究,他们设计了实验方案,并进行实验。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作步骤实验操作步骤预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1:观察样品:观察样品溶液呈蓝绿色,溶液呈蓝绿色, (填(填“能能”或或“不能不能”)确)确定产物中铁元素的价态定产物中铁元素的价态步骤步骤2:取少量溶液:取少量溶液,滴加酸性滴加酸性KMnO4溶液溶液 步骤步

87、骤3: 若溶液变为红色,说明若溶液变为红色,说明产物中含产物中含+3价的铁元价的铁元素;若溶液颜色无明显素;若溶液颜色无明显变化变化,则说明产物中不则说明产物中不含含+3价的铁元素价的铁元素解析解析 (一)(一)(1 1)由反应)由反应3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3( (稀稀) 3Cu(NO) 3Cu(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O与与3CuO+6HNO3CuO+6HNO3 3( (稀稀) 3Cu(NO) 3Cu(NO3 3) )2 2+6H+6H2 2O O相比,相比,生成等物质的量的生成等物质的量的Cu(NOCu(NO3 3) )2 2前者消耗前者消

88、耗HNOHNO3 3多,而且生多,而且生成的成的NONO污染空气。污染空气。(2 2)固体的灼烧应放在坩埚中进行;从溶液中得到)固体的灼烧应放在坩埚中进行;从溶液中得到硝酸铜晶体应先蒸发浓缩再冷却结晶,最后过滤。硝酸铜晶体应先蒸发浓缩再冷却结晶,最后过滤。(二)(二)(1 1)Cu(NOCu(NO3 3) )2 2晶体加热产生的红棕色气体晶体加热产生的红棕色气体为为NONO2 2。(2 2)当导管口不再有气泡冒出时,为了防止倒吸应)当导管口不再有气泡冒出时,为了防止倒吸应先把导气管移出水面,然后再熄灭酒精灯火焰。先把导气管移出水面,然后再熄灭酒精灯火焰。(3 3)Cu(NOCu(NO3 3)

89、)2 2分解生成分解生成NONO2 2、CuOCuO,根据电子得失守恒,根据电子得失守恒和质量守恒知,分解产物中还应该有和质量守恒知,分解产物中还应该有O O2 2。(三)(三)(1 1)Cu(NOCu(NO3 3) )2 2溶液中加入稀硫酸,溶液中有溶液中加入稀硫酸,溶液中有H H+ +、NO NO ,相当于有,相当于有HNOHNO3 3,能氧化铁粉。,能氧化铁粉。(2 2)步骤)步骤1 1:FeFe2+2+在溶液中为浅绿色,在溶液中为浅绿色,FeFe3+3+在溶液中在溶液中为棕黄色,而该溶液呈蓝绿色,因此不能确定产物中为棕黄色,而该溶液呈蓝绿色,因此不能确定产物中铁元素的价态;步骤铁元素的

90、价态;步骤2 2:酸性:酸性KMnOKMnO4 4溶液具有氧化性,溶液具有氧化性,能够氧化能够氧化FeFe2+2+,因此若,因此若KMnOKMnO4 4溶液的紫红色褪去或变浅溶液的紫红色褪去或变浅说明产物中含说明产物中含+2+2价的铁元素,否则不含;步骤价的铁元素,否则不含;步骤3 3:为:为检验溶液中是否含有检验溶液中是否含有+3+3价的铁元素,现象为溶液变为价的铁元素,现象为溶液变为红色,因此用的试剂是红色,因此用的试剂是KSCNKSCN溶液。溶液。-3答案答案 (一)(一)(1)生成等物质的量的硝酸铜,消耗)生成等物质的量的硝酸铜,消耗硝酸原料多硝酸原料多 产生污染物产生污染物NO(2)

91、坩埚)坩埚 蒸发浓缩蒸发浓缩 冷却结晶冷却结晶(二)(二)(1)NO2(2)先把导气管移出水面,然后熄灭酒精灯火焰)先把导气管移出水面,然后熄灭酒精灯火焰(3)O2(三)(三)(1)HNO3(或(或H+和和NO )(2)不能)不能 若若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅,则溶液的紫红色褪去或变浅,则说明产物中含说明产物中含+2价铁元素;若价铁元素;若KMnO4溶液不褪色或溶液不褪色或不变浅,则说明产物中不含不变浅,则说明产物中不含+2价铁元素价铁元素 另取少量另取少量溶液,滴加溶液,滴加KSCN溶液溶液-312.某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的

92、 知识后,为了解知识后,为了解Cu的常见化合物性质,运用类比的常见化合物性质,运用类比 学习的思想提出如下的问题,进行探究。请你协学习的思想提出如下的问题,进行探究。请你协 助该小组的同学完成下列研究。助该小组的同学完成下列研究。 【提出问题】【提出问题】 Cu的金属活泼性小于的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性,具有两性, Cu(OH)2也具有两性吗?也具有两性吗? 通常情况下,通常情况下,+2价价Fe的稳定性小于的稳定性小于+3价价Fe,+1 价价Cu的稳定性也小于的稳定性也小于+2价价Cu吗?吗? CuO能被能被H2、CO等还原,也能被等还原,也能被NH3还原吗还原吗?【实验方案

93、】【实验方案】(1)解决问题)解决问题需用到的药品有需用到的药品有CuSO4溶液、溶液、 (填试剂),同时进行相关实验。(填试剂),同时进行相关实验。(2)解决问题)解决问题的实验步骤和现象如下:取的实验步骤和现象如下:取98 g Cu(OH)2固体,加热至固体,加热至80100时,得到黑色固体时,得到黑色固体粉末,继续加热到粉末,继续加热到1 000以上,黑色粉末全部变成以上,黑色粉末全部变成红色粉末红色粉末A。冷却后称量,。冷却后称量,A的质量为的质量为72 g。向。向A中中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。据此

94、可推得,中还有红色固体存在。据此可推得,A的化学式为的化学式为 。(3)为解决问题)为解决问题,设计的实验装置为(夹持及尾,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出):气处理装置未画出):实验中观察到实验中观察到CuO变为红色物质,无水变为红色物质,无水CuSO4变蓝变蓝色。同时生成一种无污染的气体。色。同时生成一种无污染的气体。【实验结论】【实验结论】(1)Cu(OH)2具有两性。证明具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的具有两性的实验现象是实验现象是 。(2)根据)根据“实验方案(实验方案(2)”,得出的,得出的+1价价Cu和和+2价价Cu稳定性大小的结论是稳定性大小的结论是 ; 。(3

95、)CuO能被能被NH3还原。该反应的化学方程式为还原。该反应的化学方程式为 。【问题讨论】【问题讨论】有同学认为有同学认为NH3与与CuO反应中生成的红色物质是反应中生成的红色物质是Cu,也有同学认为,也有同学认为NH3与与CuO反应中生成的红色物质是反应中生成的红色物质是Cu和和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与与CuO反应中生成的红色物质中是否含有反应中生成的红色物质中是否含有A: 。解析解析 (1 1)根据)根据Al(OH)Al(OH)3 3的实验室制法和两性的检的实验室制法和两性的检验方法,可以利用验方法,可以利用CuSOCuSO4 4溶

96、液和适量的溶液和适量的NaOHNaOH溶液制溶液制得得Cu(OH)Cu(OH)2 2,把制得的,把制得的Cu(OH)Cu(OH)2 2分成两份,一份加盐分成两份,一份加盐酸,另一份加入酸,另一份加入NaOHNaOH溶液,观察蓝色沉淀是否溶解。溶液,观察蓝色沉淀是否溶解。(2 2)98 g Cu(OH)98 g Cu(OH)2 2固体受热分解可以得到固体受热分解可以得到80 g CuO80 g CuO,CuOCuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成在高温条件下继续受热分解如果全部生成CuCu,应得到应得到64 g Cu,64 g Cu,但实验中但实验中A A的质量为的质量为72 g72 g,且

97、加入硫,且加入硫酸溶液变蓝,说明有酸溶液变蓝,说明有CuCu2 2O O的存在,的存在,CuCu2 2O O在酸性条件下在酸性条件下发生反应生成发生反应生成CuCu2+2+和和CuCu,由此证明,由此证明A A应为应为CuCu2 2O O,质量恰,质量恰好为好为72 g72 g。该实验说明在高于。该实验说明在高于1 0001 000时,时,+1+1价价CuCu比比+2+2价价CuCu稳定;在溶液中稳定;在溶液中+2+2价价CuCu比比+1+1价价CuCu稳定。稳定。(3 3)NHNH3 3通过碱石灰后比较纯净、干燥,在加热的条通过碱石灰后比较纯净、干燥,在加热的条件下生成了无污染的氮气和水蒸气

98、;件下生成了无污染的氮气和水蒸气;CuOCuO被还原,还被还原,还原产物可以根据(原产物可以根据(2 2)的实验现象进行验证。)的实验现象进行验证。答案答案 【实验方案】(【实验方案】(1)盐酸、)盐酸、NaOH溶液溶液(2)Cu2O【实验结论】(【实验结论】(1)Cu(OH)2既能溶于盐酸,又能溶既能溶于盐酸,又能溶于于NaOH溶液溶液(2)在高于)在高于1 000时,时,+1价价Cu比比+2价价Cu稳定稳定在溶液中在溶液中+2价价Cu比比+1价价Cu稳定稳定(3)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O【问题讨论】取【问题讨论】取NH3与与CuO反应中生成的红色物质少反应中生成的红色物质少许,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中许,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有含有A,反之则无,反之则无 返回

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