高二化学探究性化学实验.ppt

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1、第第4 4讲讲 探究性化学实验探究性化学实验 探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这探究性化学实验题在近几年的高考中频频出现，这类题具有综合性强，开放性强等特点类题具有综合性强，开放性强等特点, ,能很好地考查学生能很好地考查学生分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度分析问题、解决问题和创新思维的能力，这种题的区分度高，高考中具有很好的选拨功能。高，高考中具有很好的选拨功能。探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：探究性实验的基本程序可用下列流程图表示：一、提出问题一、提出问题 要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践要提出问题，首先得发现问题，在学习新知识、实践 新方

2、法中进行思考、对比、质疑新方法中进行思考、对比、质疑,通过思考提出值得探通过思考提出值得探 究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。究的问题，探究清楚能更好地理解掌握物质的性质。 此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题此外，实验中出现异常现象也是发现问题、提出问题 的重要契机。的重要契机。二、提出猜想二、提出猜想 在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过，在学习、思考和实验中，发现了问题不要轻易放过， 要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多要与同学和老师交流、讨论、查阅资料，这时有许多 问题就可能得到完美的解决，而有一些问题，结论有问题就可能得到完美的解决，而有一些问

3、题，结论有 多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。多种可能（这就是猜想），只能通过实验进行验证。 所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几所谓猜想就是根据已有的知识对问题的解决提出的几 种可能的情况。种可能的情况。三、设计验证方案三、设计验证方案 提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、提出猜想后，就要结合实验室的条件，设计出科学、 合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实合理、安全的实验方案，对可能的情况进行探究。实 验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。验设计中，关键的就是试剂的选择和实验条件的调控。 新的问题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实新的问

4、题出现再设法改进，直到科学合理为止，在实 施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要施实验的过程中，实验方案可能还会出现问题，还要 及时进行调整。及时进行调整。四、观察实验现象，得出结论四、观察实验现象，得出结论 根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出根据设计的实验方案，认真进行实验，观察实验中出 现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或现的现象并及时记录，根据实验现象进行推理分析或 计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验，计算分析得出结论，如不能得出结论则要加做实验， 或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验或进行对比实验，或将设计的实验进行改进。若实验 中遇到

5、新的问题，则可以提出新的问题进行探究。中遇到新的问题，则可以提出新的问题进行探究。【典例导析典例导析1 1】铜在空气中会生成铜锈，其成分是铜在空气中会生成铜锈，其成分是CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3, ,随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较随着工业的发展，空气中二氧化硫排放量较大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著大，铜绿成分也会发生相应的变化。傅鹰著大学普通大学普通化学化学下册下册564564页（人民教育出版社，页（人民教育出版社，19821982年版），认为年版），认为铜锈成分为铜锈成分为CuSOCuSO4 43Cu(OH)3Cu(OH)2 2。某化学兴趣小组在废品站

6、。某化学兴趣小组在废品站取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。取一块生锈的铜片，设计实验分析铜锈成分。（1 1）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：）对于铜锈主要成分，请你提出猜想：猜想猜想1 1： ；猜想猜想2 2： ；猜想猜想3 3： 。（2 2）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶）实验室提供下列药品：稀硫酸、盐酸、氯化钡溶液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。液、澄清石灰水；仪器：试管、滴管、导管、小刀等。请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：请你设计实验方案证明上述猜想，补充实验报告：实验实验序号序号实验步骤实验步骤实验现象实验现象实验实验结论结论取样品装于试管，

7、取样品装于试管，加入足量稀盐酸，加入足量稀盐酸，在试管口放一块涂在试管口放一块涂有澄清石灰水的玻有澄清石灰水的玻璃片璃片溶液中产溶液中产生气泡；生气泡；玻璃片上玻璃片上出现浑浊出现浑浊在上述溶液中加在上述溶液中加入氯化钡溶液和入氯化钡溶液和稀硝酸稀硝酸原样品含原样品含SOSO（3 3）假设铜锈成分为）假设铜锈成分为n nCuSOCuSO4 4m mCu(OH)Cu(OH)2 2，设计一个简，设计一个简单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：单的实验方案测定铜锈成分，实验步骤如下：取取WW g g样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、样品，溶于水，加入过量氢氧化钠溶液，过滤、洗涤、灼烧，称重

8、得固体质量为洗涤、灼烧，称重得固体质量为a a g; g;取取WW g g样品，溶于样品，溶于足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液，足量稀硝酸，加入过量的氯化钡溶液， ，称量得固体质量为称量得固体质量为b b g g；处理数据，经计算：处理数据，经计算：n nm m= =。解析解析 （1 1）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿）依题意，只对其主要成分提出假设，即铜绿主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱主要成分为碱式碳酸铜、碱式硫酸铜或碱式碳酸铜和碱式硫酸铜的混合物即可。（式硫酸铜的混合物即可。（2 2）定性检验两种成分的区）定性检验两种成分的区别，实质是检验别，实质是检验SO SO

9、 和和CO CO 。（。（3 3）通过测定硫酸钡质）通过测定硫酸钡质量确定量确定SO SO 的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物的物质的量，根据氧化铜质量计算铜的物质的量。质的量。n n(CuO)=(CuO)=n n(Cu(Cu2+2+)= mol)= mol，n n(BaSO(BaSO4 4)=)=n n(SO )(SO )= mol,= mol,n n= mol,= mol,m m=( - )mol=( - )mol=molmol。答案答案 （1 1）猜想）猜想1 1：铜绿主要成分为：铜绿主要成分为CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3猜想猜想2 2：铜绿主要成分为：铜绿主要成

10、分为CuSOCuSO4 43Cu(OH)3Cu(OH)2 2猜想猜想3 3：铜绿主要成分为：铜绿主要成分为CuCu2 2(OH(OH）2 2COCO3 3和和CuSOCuSO4 43Cu(OH)3Cu(OH)2 2（2 2）原样品含）原样品含CO CO 产生白色沉淀产生白色沉淀（3 3）过滤、洗涤、干燥过滤、洗涤、干燥 规律总结规律总结 对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问对于猜想类实验探究试题，首先要善于从问题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题题情境中提出一些有价值的可探究性问题，再围绕问题作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有事实根据作出猜想或假设，值得注意的是猜想一定要有

11、事实根据或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡或科学依据，是建立在一定知识基础上的猜想，不能胡乱猜想。注意对试题提供的情境进行分析，找准突破口，乱猜想。注意对试题提供的情境进行分析，找准突破口，然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，并对所然后根据所学知识设计合理、可行的实验方案，并对所提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。提出的问题作出科学解释，得出正确的结论。【典例导析典例导析2 2】（20092009北京理综，北京理综，2727）某学习小组探究某学习小组探究 浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验 （夹持仪器已略去）。实

12、验表明浓硝酸能将（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NONO氧化成氧化成 NONO2 2，而稀硝酸不能氧化，而稀硝酸不能氧化NONO。由此得出的结论是浓硝。由此得出的结论是浓硝 酸的氧化性强于稀硝酸。酸的氧化性强于稀硝酸。 可选药品：浓硝酸、可选药品：浓硝酸、3 mol/L3 mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、 氢氧化钠溶液及二氧化碳氢氧化钠溶液及二氧化碳 已知：氢氧化钠溶液不与已知：氢氧化钠溶液不与NONO反应，能与反应，能与NONO2 2反应。反应。 2NO2NO2 2+2NaOH NaNO+2NaOH NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+H+H2 2O O

13、（1 1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置）实验应避免有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是中盛放的药品依次是 。（2 2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后药品，打开弹簧夹后 。（3 3）装置）装置中发生反应的化学方程式是中发生反应的化学方程式是 。（4 4）装置）装置的作用是的作用是 ，发生反应的化学方程，发生反应的化学方程式是式是 。（5 5）该小组得出的结论依据的实验现象是）该小组得出的结论依据的实验现象是 。（6 6）实验结束后，同学们发现装置）实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，中溶液呈绿色，

14、而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下同学们分别设计了以下4 4个试验来判断两种看法是否正个试验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）确。这些方案中可行的是（选填序号字母） 。a. a.加热该绿色溶液，观察颜色变化加热该绿色溶液，观察颜色变化b. b.加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c. c.向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d.

15、 d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体， 观察颜色变化观察颜色变化解析解析 装置装置为为CuCu和浓和浓HNOHNO3 3反应制取反应制取NONO2 2的发生装置，的发生装置，因要检验浓、稀因要检验浓、稀HNOHNO3 3的氧化性强弱，依题中信息知的氧化性强弱，依题中信息知是是用碱液用碱液(NaOH)(NaOH)吸收吸收NONO2 2，则，则为浓为浓HNOHNO3 3，中用排水法中用排水法收集的气体一定为收集的气体一定为NONO则则中为稀中为稀HNOHNO3 3, ,中为中为H H2 2O O，发，发生了生了3NO+H3NO+H2

16、2O 2HNOO 2HNO3 3+NO,+NO,又因又因NONO极易被空气中的极易被空气中的O O2 2氧化而生成红棕色的氧化而生成红棕色的NONO2 2，因此整个装置中不能有空气。，因此整个装置中不能有空气。答案答案 （1 1）3 mol/L3 mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液（2 2）通入）通入COCO2 2一段时间，关闭弹簧夹，将装置一段时间，关闭弹簧夹，将装置中导中导管末端伸入倒置的烧瓶内管末端伸入倒置的烧瓶内（3 3）Cu+4HNOCu+4HNO3 3( (浓浓) Cu(NO) Cu(NO3 3) )2 2+2NO+2NO2 2+2H+2H2 2O

17、O（4 4）将）将NONO2 2转化为转化为NO 3NONO 3NO2 2+H+H2 2O 2HNOO 2HNO3 3+NO+NO（5 5）装置）装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上中液面上 方气体由无色变为红棕色方气体由无色变为红棕色 (6)acd(6)acd迁移应用迁移应用1. 1.某同学在一只烧杯里装有某同学在一只烧杯里装有a a g g纯铁粉，加入纯铁粉，加入200 mL 200 mL 6 mol/L 6 mol/L硝酸恰好完全溶解铁粉（假设还原产物只有硝酸恰好完全溶解铁粉（假设还原产物只有 NONO）。请完成对产物中铁元素价态的探究：限选实）。请完成对

18、产物中铁元素价态的探究：限选实 验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、 酒精灯、试管夹、酒精灯、试管夹、3 mol/L H3 mol/L H2 2SOSO4 4溶液、溶液、3%H3%H2 2O O2 2溶液、溶液、 6 mol/L HNO6 mol/L HNO3 3溶液、溶液、0.01 mol/L KMnO0.01 mol/L KMnO4 4溶液（含硫酸溶液（含硫酸 酸化）、酸化）、NaOHNaOH稀溶液、稀溶液、0.1 mol/L KI0.1 mol/L KI溶液、溶液、20% KSCN20% KSCN 溶液、蒸馏水。溶液、蒸馏水。（1

19、1）提出合理假设）提出合理假设假设假设1 1： ；假设假设2 2： ；假设假设3 3：。（2 2）设计实验方案证明你的假设）设计实验方案证明你的假设按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1 1：步骤步骤2 2：（3 3）a a值的范围为值的范围为 。解析解析（1 1）3Fe+8HNO3Fe+8HNO3 3 3Fe(NO3Fe(NO3 3) )2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O,O,Fe+4HNOFe+4HNO3 3 Fe(NOFe(NO3 3) )3 3+NO+2H+NO+2H2 2O

20、 O产物可能是硝产物可能是硝酸铁、硝酸亚铁、也可能是硝酸亚铁和硝酸铁混合物。酸铁、硝酸亚铁、也可能是硝酸亚铁和硝酸铁混合物。（2 2）中学用）中学用KSCNKSCN溶液检验三价铁离子。根据题目对溶液检验三价铁离子。根据题目对试剂的限制，没有提供淀粉溶液，如果用试剂的限制，没有提供淀粉溶液，如果用KIKI溶液检验溶液检验铁离子，生成铁离子，生成I I2 2溶于水呈黄色，与铁离子的溶液颜色相溶于水呈黄色，与铁离子的溶液颜色相近，无法区别。所以，不能用近，无法区别。所以，不能用KIKI溶液检验溶液中是否含溶液检验溶液中是否含三价铁离子（可以用淀粉三价铁离子（可以用淀粉-KI-KI溶液检验三价铁离子：

21、溶溶液检验三价铁离子：溶液变蓝色，说明含三价铁离子）。（液变蓝色，说明含三价铁离子）。（3 3）极端假设法和）极端假设法和平均值法求解：假设铁与硝酸反应只生成平均值法求解：假设铁与硝酸反应只生成+3+3价铁，价铁，n n(HNO(HNO3 3)=0.2 L)=0.2 L6 mol/L=1.2 mol,6 mol/L=1.2 mol,n n(Fe)=0.3 mol(Fe)=0.3 mol，m m(Fe)=0.3 mol(Fe)=0.3 mol56 g/mol=16.8 g;56 g/mol=16.8 g;假设铁与硝酸反假设铁与硝酸反应只生成应只生成+2+2价铁价铁, ,n n(Fe)=1.2 m

22、ol(Fe)=1.2 mol =0.45 mol, =0.45 mol,m m(Fe)=0.45 mol(Fe)=0.45 mol56 g/mol=25.2 g56 g/mol=25.2 g，根据平均值原，根据平均值原理：理：16.816.8a a25.225.2。答案答案 （1 1）假设）假设1 1：产物中铁元素的价态为：产物中铁元素的价态为+3+3价价假设假设2 2：产物中铁元素的价态为：产物中铁元素的价态为+2+2价价假设假设3 3：产物中铁元素的价态既有：产物中铁元素的价态既有+3+3价也有价也有+2+2价价（2 2）实验操作实验操作预期现象与结论预期现象与结论步骤步骤1 1：取少量溶

23、：取少量溶液，滴加酸性液，滴加酸性KMnOKMnO4 4溶液。溶液。若若KMnOKMnO4 4溶液的紫红色褪去，变为溶液的紫红色褪去，变为无色溶液，则说明产物中铁元素的无色溶液，则说明产物中铁元素的价态含价态含+2+2价；若不褪色，则说明产价；若不褪色，则说明产物中铁元素的价态不含物中铁元素的价态不含+2+2价。价。步骤步骤2 2：另取少量：另取少量溶液，滴加溶液，滴加KSCNKSCN溶液。溶液。若溶液变为红色，则说明产物中铁若溶液变为红色，则说明产物中铁元素的价态含元素的价态含+3+3价；若溶液无明显价；若溶液无明显变化，则说明产物中铁元素的价态变化，则说明产物中铁元素的价态为为+2+2价。

24、价。(3)16.8(3)16.8a a25.225.22. 2.某化学活动小组想通过下图所示装置（夹持装置已略某化学活动小组想通过下图所示装置（夹持装置已略 去）进行实验，探究去）进行实验，探究NaNa2 2O O2 2与与NONO反应的产物。反应的产物。实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：实验前，他们查阅有关资料得到如下信息：2NaNO2NaNO3 3 2NaNO 2NaNO2 2+O+O2 2;NaNONaNO2 2为白色粉末状为白色粉末状固体，既有氧化性又有还原性；固体，既有氧化性又有还原性；NaNONaNO2 2溶液显弱碱性溶液显弱碱性（原因：强碱弱酸盐的水解）。（原因：强碱弱酸盐的

25、水解）。实验开始时，先在实验开始时，先在A A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀装置中加入适量的碳酸钙和足量稀硝酸，待反应不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中，硝酸，待反应不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中，回答下列问题：回答下列问题：（1 1）A A装置中放入碳酸钙的目的是装置中放入碳酸钙的目的是 。（2 2）装置）装置B B、C C中的试剂分别是：中的试剂分别是：B B中中 、C C中中 ，E E的作用是的作用是 。（3 3）如何检验反应中是否有氧气生成？）如何检验反应中是否有氧气生成？ 。（4 4）假如）假如NaNa2 2O O2 2已反应完全，为确定已反应完全，为确定D D中固体产物的成

26、中固体产物的成分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液显强碱性，分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液显强碱性，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。由此现再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。由此现象推断固体产物中可能含有的物质是象推断固体产物中可能含有的物质是 （填化学式）。（填化学式）。（5 5）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。此现象说明固体中还可能含有的固体部分变为淡黄色。此现象说明固体中还可能含有的成分是成分是 （填化学式）。（填化学式）。根据以上推测，请写出根据以上推测，请写出NaNa2 2O O2

27、 2与与NONO反应的化学方程式反应的化学方程式 。解析解析 （1 1）铜丝与稀硝酸反应能产生）铜丝与稀硝酸反应能产生NO,NO,经观察反应装经观察反应装置置A A，锥形瓶中有碳酸钙，而且先发生反应生成，锥形瓶中有碳酸钙，而且先发生反应生成COCO2 2，由，由NONO的性质（易与的性质（易与O O2 2反应生成反应生成 NONO2 2) )可知这样做的目的是可知这样做的目的是用用COCO2 2排除装置中的空气，避免排除装置中的空气，避免NONO被氧化。（被氧化。（2 2）为了）为了避免避免COCO2 2、H H2 2O O与与NaNa2 2O O2 2反应，反应，B B、C C装置应是洗气装

28、置，除装置应是洗气装置，除水蒸气应在后面，除水蒸气应在后面，除COCO2 2在前面，除去在前面，除去COCO2 2一般用一般用NaOHNaOH溶液，除去溶液，除去H H2 2O O一般用浓硫酸；一般用浓硫酸；E E装置的作用是装置的作用是避免空气中的避免空气中的COCO2 2、水蒸气进入、水蒸气进入D D中，干扰产物的判断。中，干扰产物的判断。（3 3）用带火星的木条靠近导气管口，观察木条是否复）用带火星的木条靠近导气管口，观察木条是否复燃，若复燃，则证明有氧气生成。（燃，若复燃，则证明有氧气生成。（4 4）推断）推断D D中固体产中固体产物，注意前提条件是：物，注意前提条件是：NaNa2 2

29、O O2 2已反应完全。已反应完全。D D中固体产物中固体产物溶于水溶于水, ,溶液显强碱性，由题给信息溶液显强碱性，由题给信息知，知，NaNONaNO2 2溶液溶液呈弱碱性。呈弱碱性。“强碱性强碱性”肯定不是肯定不是NaNONaNO2 2造成的，而造成的，而NaNa2 2O O2 2已反应完全，反应物中没有已反应完全，反应物中没有H H元素，故只能是元素，故只能是NaNa2 2O O导致；导致；“再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去紫色褪去”，高锰酸钾是强氧化剂，说明溶液中含，高锰酸钾是强氧化剂，说明溶液中含有某种还原剂，根据题给信息有某种还原剂，根据题给

30、信息，可知为，可知为NaNONaNO2 2。（5 5）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色固体部分变为淡黄色。结合前面分析，产物中的色固体部分变为淡黄色。结合前面分析，产物中的NaNa2 2O O被氧化为被氧化为NaNa2 2O O2 2, ,白色固体变为黄色固体（白色固体变为黄色固体（2Na2Na2 2O+O+O O2 2 2Na 2Na2 2O O2 2），根据题中所给信息），根据题中所给信息2NaNO2NaNO3 32NaNO2NaNO2 2+O+O2 2，产物中也有，产物中也有NaNONaNO3 3存在。综上所述，存在。综上所述，NaNa

31、2 2O O2 2与与NONO反应的产物共有三种反应的产物共有三种:NaNO:NaNO3 3、NaNONaNO2 2、NaNa2 2O O。答案答案 （1 1）使）使CaCOCaCO3 3与稀硝酸反应生成与稀硝酸反应生成COCO2 2，排出装置，排出装置中的空气，防止中的空气，防止NONO被氧化被氧化（2 2）NaOHNaOH溶液溶液 浓硫酸浓硫酸 防止空气中的防止空气中的COCO2 2、水蒸气、水蒸气进入装置进入装置D D中，干扰产物的判断中，干扰产物的判断（3 3）将带火星的木条放在）将带火星的木条放在E E装置的气体出口处，观察木装置的气体出口处，观察木条是否复燃，若复燃，则说明有氧气生

32、成；若不复燃，条是否复燃，若复燃，则说明有氧气生成；若不复燃，说明无氧气生成说明无氧气生成（4 4）NaNa2 2O O、NaNONaNO2 2（5 5）NaNONaNO3 3 2Na2Na2 2O O2 2+2NO NaNO+2NO NaNO3 3+NaNO+NaNO2 2+Na+Na2 2O O3. 3. 铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知铁是日常生活中最常见的金属，某班同学在学习铁的知 识时，有下列问题：识时，有下列问题： 问题问题1 1：铁为何称为黑色金属？：铁为何称为黑色金属？ 问题问题2 2：CuOCuO在高温下可分解为在高温下可分解为CuCu2 2O O和和O O2

33、 2，FeFe2 2O O3 3在高在高 温下可分解为温下可分解为FeOFeO和和O O2 2吗？吗？ （1 1）对于问题）对于问题1 1，同学们上网查找，有两种解释：，同学们上网查找，有两种解释： A.A.因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属因为在铁表面有黑色的铁的氧化物，所以叫黑色金属 B.B.因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以因为铁的粉末为黑色，铁的氧化物也均为黑色，所以 叫黑色金属叫黑色金属 你认为正确的说法是你认为正确的说法是 。 若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是若有一黑色粉末，如何鉴别是铁粉，还是FeFe3 3O O4 4粉末粉末: : 。若有一黑色粉末，

34、为铁和四氧化三铁的混合物，如何若有一黑色粉末，为铁和四氧化三铁的混合物，如何证明其中有证明其中有FeFe3 3O O4 4( (只要求简述实验方法只要求简述实验方法) )： 。（2 2）对于问题）对于问题2 2，同学们准备实验探究，他们设想了两，同学们准备实验探究，他们设想了两种方法：种方法：A.A.将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后颜色是否变化B.B.将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化将三氧化二铁高温灼烧，看灼烧前后质量是否变化实验中应将实验中应将FeFe2 2O O3 3放在放在 （填仪器名称）中灼烧。（填仪器名称）中灼烧。方法方法A A

35、中，如果高温灼烧后颜色由中，如果高温灼烧后颜色由变为变为 ，说明，说明FeFe2 2O O3 3确实发生了变化。能说明生成的一确实发生了变化。能说明生成的一定为定为FeOFeO吗？吗？ （填（填“能能”或或“不能不能”）。理由是）。理由是 。方法方法B B中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前中，如果发生了预期的反应，固体高温灼烧前后质量比应为后质量比应为 ，但是，实验结果是固体灼烧，但是，实验结果是固体灼烧前后质量比为前后质量比为3029,3029,则高温灼烧后生成物是则高温灼烧后生成物是 。比较两种方法，你认为较好的方法是比较两种方法，你认为较好的方法是 。解析解析 （1 1）B B错误

36、，因为错误，因为FeFe2 2O O3 3是红棕色的；是红棕色的；常用的常用的方法是加酸溶解，金属和稀盐酸反应生成氢气，而方法是加酸溶解，金属和稀盐酸反应生成氢气，而FeFe3 3O O4 4反应时没有气泡产生；反应时没有气泡产生；鉴别混合物中是否有鉴别混合物中是否有FeFe3 3O O4 4固固体，可以用还原剂将氧化物还原，检验氧化产物，如用体，可以用还原剂将氧化物还原，检验氧化产物，如用氢气还原，则检验是否有水生成，如用氢气还原，则检验是否有水生成，如用COCO还原，则检验还原，则检验是否有是否有COCO2 2气体产生。气体产生。（2 2）因为因为FeFe2 2O O3 3是红棕色的，是红

37、棕色的，FeOFeO是黑色的，若方法是黑色的，若方法A A成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色成立，那么颜色变化是由红棕色变为黑色，但从颜色并不能正确判断，因为也可能生成黑色的并不能正确判断，因为也可能生成黑色的FeFe3 3O O4 4,6Fe,6Fe2 2O O3 3 4Fe 4Fe3 3O O4 4+O+O2 2;若方法若方法B B成立，则下列反应成立：成立，则下列反应成立：2Fe2Fe2 2O O3 3 4FeO+O 4FeO+O2 2,灼烧前后的质量之比为：灼烧前后的质量之比为： =10/9,=10/9,若质量之比是若质量之比是3029,3029,则发生了反应则发生了反应6

38、Fe6Fe2 2O O3 3 4Fe 4Fe3 3O O4 4+O+O2 2,最后的分解产物是最后的分解产物是FeFe3 3O O4 4; ;结合两种方结合两种方法的分析，方法法的分析，方法B B更严密，此方法涉及了定量的计算，更严密，此方法涉及了定量的计算，而方法而方法A A仅仅是定性地从颜色来观察，不严密。仅仅是定性地从颜色来观察，不严密。答案答案 （1 1）A A取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，取黑色粉末少许于试管中，加适量稀盐酸或稀硫酸，若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉若有气泡产生则原黑色粉末为铁，若无气泡产生则原粉末为末为FeFe3 3O O4 4( (

39、其他合理答案亦可其他合理答案亦可) )用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检用干燥的氢气与黑色粉末加热反应，用无水硫酸铜检测是否有水产生（或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热测是否有水产生（或用纯净的一氧化碳与黑色粉末加热反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生）（其他反应，用澄清石灰水检测是否有二氧化碳产生）（其他合理答案亦可）合理答案亦可）（2 2）坩埚坩埚 红棕色红棕色 黑色黑色 不能不能 也可能为也可能为FeFe3 3O O4 410/9 Fe10/9 Fe3 3O O4 4 B B4. 4. （1 1）常温下，高锰酸）常温下，高锰酸 钾晶体遇浓盐酸会生钾晶体遇浓盐酸会生 成一种气

40、体，该气体成一种气体，该气体 是由瑞典化学家舍勒是由瑞典化学家舍勒 首先发现的。如图所首先发现的。如图所 示，将浓盐酸小心滴示，将浓盐酸小心滴 入入 形管形管B B端。端。 开始观察到的现象是开始观察到的现象是 。一段时间后又可观察到一段时间后又可观察到 ， 请解释这一现象请解释这一现象 。应用活性炭的此性质可制作应用活性炭的此性质可制作 来达来达到防毒、防臭的目的（举一例即可）。到防毒、防臭的目的（举一例即可）。（2 2）写出写出COCO2 2和和NaNa2 2O O2 2反应的化学方程式反应的化学方程式 。某学生判断某学生判断SOSO2 2和和NaNa2 2O O2 2反应能生成硫酸钠，你

41、认为他反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？的判断合理吗？ 。简要说明理由：。简要说明理由： 。该同学无法断定该同学无法断定SOSO2 2与与NaNa2 2O O2 2反应中是否有氧气生成，反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验（图中铁架台等装置已拟使用如图所示装置进行实验（图中铁架台等装置已略去）。略去）。装置中装置中B B的作用是的作用是 ，D D的作用是的作用是 。如何证明该同学的两个推断？如何证明该同学的两个推断？ 。解析解析 （1 1）KMnOKMnO4 4可氧化浓盐酸生成可氧化浓盐酸生成ClCl2 2, ,由于同装置由于同装置A A部分有活性炭，具有吸附性，可吸附生成的

42、部分有活性炭，具有吸附性，可吸附生成的ClCl2 2。（2 2）应从）应从COCO2 2和和SOSO2 2性质差异分析问题，性质差异分析问题，SOSO2 2具有还原具有还原性，被性，被NaNa2 2O O2 2氧化氧化, ,生成生成NaNa2 2SOSO4 4，可通过检验，可通过检验SO SO ，证，证明上述反应的发生。明上述反应的发生。答案答案 （1 1）有黄绿色气体生成且气球鼓起来有黄绿色气体生成且气球鼓起来 黄绿黄绿色逐渐变浅，气球瘪下去色逐渐变浅，气球瘪下去 因为活性炭表面积很大，吸因为活性炭表面积很大，吸附能力极强附能力极强, ,可将可将 形管中的氯气大量吸附，使得黄绿形管中的氯气大

43、量吸附，使得黄绿色逐渐变浅色逐渐变浅防毒面具、活性炭口罩、活性炭小滤包等（其他合理防毒面具、活性炭口罩、活性炭小滤包等（其他合理答案也可）答案也可）（2 2）2CO2CO2 2+2Na+2Na2 2O O2 2 2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 2合理合理 由于过氧化钠具有强氧化性，能将由于过氧化钠具有强氧化性，能将+4+4价的硫氧价的硫氧化为化为+6+6价的硫而生成硫酸钠价的硫而生成硫酸钠干燥干燥SOSO2 2气体，防止水蒸气进入气体，防止水蒸气进入C C装置与装置与NaNa2 2O O2 2反应反应防止空气中的水蒸气进入防止空气中的水蒸气进入C C装置与装置与NaNa2 2O O

44、2 2反应生成氧气，反应生成氧气，同时吸收过量同时吸收过量SOSO2 2气体气体, ,便于氧气的检验和防止污染空气便于氧气的检验和防止污染空气检验检验NaNa2 2SOSO4 4: :反应后，取反应后，取C C装置中的固体物质溶于水配装置中的固体物质溶于水配成溶液，先滴加盐酸酸化，再加入成溶液，先滴加盐酸酸化，再加入BaClBaCl2 2溶液，有沉淀生溶液，有沉淀生成则证明有成则证明有NaNa2 2SOSO4 4生成；生成；检验检验O O2 2：用带火星的细木条靠近干燥管口：用带火星的细木条靠近干燥管口a a，若细木条，若细木条火星变亮或细木条复燃，则证明有火星变亮或细木条复燃，则证明有O O2 2生成（其他合理答生成（其他合理答案也可）案也可）返回返回