（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題10 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 6 第五單元 探究型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)教案

《（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題10 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 6 第五單元 探究型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)教案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題10 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 6 第五單元 探究型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)教案（23頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、（江蘇專用）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題10 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 6 第五單元 探究型實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)教案 1．能根據(jù)要求設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案?！?.能掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法?！?.以上各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用。 　探究型實(shí)驗(yàn) [知識(shí)梳理] 一、探究型實(shí)驗(yàn)的常見(jiàn)類型 1．對(duì)未知產(chǎn)物的探究 通過(guò)化學(xué)反應(yīng)原理猜測(cè)可能生成哪些物質(zhì)，對(duì)這些物質(zhì)逐一進(jìn)行檢驗(yàn)來(lái)確定究竟含有哪些物質(zhì)。雖然探究型實(shí)驗(yàn)主要考查學(xué)生的探究能力，但在問(wèn)題中常常包含了對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。例如： (1)常見(jiàn)物質(zhì)分離的提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過(guò)濾法、升華法、萃取法、滲析法等。 (2)常見(jiàn)氣體的制備、凈

2、化、干燥、收集等方法。 (3)熟悉重點(diǎn)的操作：氣密性檢查、測(cè)量氣體體積、防倒吸、防污染等。 2．物質(zhì)性質(zhì)的探究 (1)在探究過(guò)程中往往可以利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即設(shè)置幾組平行實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行對(duì)照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。 (2)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物性質(zhì)的探究，必須在牢牢掌握元素化合物知識(shí)的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證。脫離元素化合物知識(shí)，獨(dú)立看待實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是不科學(xué)的，只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識(shí)，才能變探究型實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。 二、探究型實(shí)驗(yàn)的基本程序 解答探究型實(shí)驗(yàn)題的基本程序可用以下流程圖表示： 1．提出問(wèn)題 要提出問(wèn)題，首

3、先得發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)題給信息進(jìn)行對(duì)比、質(zhì)疑，通過(guò)思考提出值得探究的問(wèn)題。此外，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的重要契機(jī)。 2．提出猜想 所謂猜想就是根據(jù)已有知識(shí)對(duì)問(wèn)題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問(wèn)題，結(jié)論有多種可能(這就是猜想)，只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 3．設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案 提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、安全的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)可能的情況進(jìn)行探究。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵點(diǎn)是對(duì)試劑的選擇和實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控。 4．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論 根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析或計(jì)算分析得出結(jié)論。 　(2017·高考北京卷)某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe＋2Ag＋===

4、Fe2＋＋2Ag”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3＋，發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。 向硝酸酸化的0.05 mol·L－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。 (1)檢驗(yàn)產(chǎn)物 ①取出少量黑色固體，洗滌后，___________________________________________ ________________________________________________________________________ (填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中含有____

5、____。 (2)針對(duì)“溶液呈黃色”，甲認(rèn)為溶液中有Fe3＋，乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3＋，乙依據(jù)的原理是__________________(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn)： ①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下： 序號(hào) 取樣時(shí)間/min 現(xiàn)象 ⅰ 3 產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色 ⅱ 30 產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時(shí)量少；溶液紅色較3 min時(shí)加深 ⅲ 120 產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時(shí)量少；溶液紅色較30 min時(shí)變淺 (資料：Ag＋與

6、SCN－生成白色沉淀AgSCN) ②對(duì)Fe3＋產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)： 假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)b：空氣中存在O2，由于______________________(用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設(shè)d：根據(jù)______________________________________現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag＋，可產(chǎn)生Fe3＋。 ③下述實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。 實(shí)驗(yàn)Ⅰ：向硝酸酸化的____________________溶液(pH≈2)中

7、加入過(guò)量鐵粉，攪拌后靜置，不同時(shí)間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時(shí)溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無(wú)色。 實(shí)驗(yàn)Ⅱ：裝置如圖。其中甲溶液是________，操作及現(xiàn)象是________________________ ________________________________________________________________________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ～ⅲ中Fe3＋濃度變化的原因：_______________________________________________________________________

8、_ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 [解析]　(1)①黑色固體溶于熱的硝酸溶液后，向其中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，可證明黑色固體中含有Ag。②可利用K3[Fe(CN)6]檢驗(yàn)Fe2＋的存在。(2)過(guò)量的鐵粉會(huì)與Fe3＋反應(yīng)。②空氣中的O2會(huì)與Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生Fe3＋；加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中存在Ag

9、＋，Ag＋可與Fe2＋反應(yīng)產(chǎn)生Fe3＋。③實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要原因，只要將原實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系中的Ag＋替換，其他微粒的種類及濃度保持不變，做對(duì)比實(shí)驗(yàn)即可，所以可選用0.05 mol·L－1 NaNO3溶液(pH≈2)；實(shí)驗(yàn)Ⅱ利用原電池裝置證明反應(yīng)Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能發(fā)生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和現(xiàn)象：分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深。 [答案]　(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀?、贔e2＋ (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4F

10、e3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀?、?.05 mol·L－1 NaNO3　FeSO4溶液　分別取電池工作前與工作一段時(shí)間后左側(cè)燒杯中溶液，同時(shí)滴加KSCN溶液，后者紅色更深 (3)溶液中存在反應(yīng)：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，c(Ag＋)大，以反應(yīng)①、②為主，c(Fe3＋) 增大。約30 min后，c(Ag＋)小，以反應(yīng)③為主，c(Fe3＋)減小 探究型實(shí)驗(yàn)題 (2015·高考北京卷)為探討化學(xué)平衡移動(dòng)原理與氧化還原反應(yīng)規(guī)律的聯(lián)系，某同學(xué)通過(guò)改變濃度研究“2Fe3＋＋

11、2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2”反應(yīng)中Fe3＋和Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)如下： (1)待實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液顏色不再改變時(shí)，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，目的是使實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)達(dá)到_________________________________________________________。 (2)ⅲ是ⅱ的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，目的是排除ⅱ中________造成的影響。 (3)ⅰ和ⅱ的顏色變化表明平衡逆向移動(dòng)，F(xiàn)e2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化。用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋原因：___________________________________________________。 (4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，該同學(xué)推測(cè)ⅰ中Fe2＋向F

12、e3＋轉(zhuǎn)化的原因：外加Ag＋使c(I－)降低，導(dǎo)致I－的還原性弱于Fe2＋，用如圖裝置(a、b均為石墨電極)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 ①K閉合時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)，b作________極。 ②當(dāng)指針歸零(反應(yīng)達(dá)到平衡)后，向U形管左管中滴加0.01 mol·L－1 AgNO3溶液，產(chǎn)生的現(xiàn)象證實(shí)了其推測(cè)，該現(xiàn)象是____________________________________。 (5)按照(4)的原理，該同學(xué)用上圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了ⅱ中Fe2＋向Fe3＋轉(zhuǎn)化的原因。 ①轉(zhuǎn)化原因是____________________________________________。 ②與(4)實(shí)

13、驗(yàn)對(duì)比，不同的操作是____________________________________________。 (6)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，還原性：I－>Fe2＋；而實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，還原性Fe2＋>I－。將(3)和(4)、(5)作對(duì)比，得出的結(jié)論是____________________________________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ溶液的顏色不再發(fā)生變化，則說(shuō)明實(shí)驗(yàn)Ⅰ的反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。 (2)ⅱ為加入1 mL 1 mol·L－1FeSO4溶液，ⅲ為加入了1 mL H2O，結(jié)果是ⅲ的顏色比ⅱ略深，故以ⅲ作對(duì)比，排除ⅱ中溶液稀釋對(duì)顏色變化造成的影響。 (3)ⅰ中加AgNO3溶

14、液發(fā)生反應(yīng)：Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓，使溶液中c(I－)減小，平衡逆向移動(dòng)；ⅱ中加入Fe2＋，增大了c(Fe2＋)，平衡逆向移動(dòng)；故增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡均逆向移動(dòng)。 (4)由反應(yīng)2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I(xiàn)2知Fe3＋在反應(yīng)中得電子，b應(yīng)為正極。達(dá)到平衡后向U形管左管中加入AgNO3溶液，Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓，使c(I－)減小，若I－還原性弱于Fe2＋，則a極改為正極，電流表指針應(yīng)向左偏轉(zhuǎn)。 (5)由(4)的原理可知c(I－)降低則還原性減弱，則ⅱ中Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋的原因可理解為Fe2＋的濃度增大，還原性增強(qiáng)。 第(4)小題是證明c(I－)減小，其還

15、原性減弱，若做一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可選擇增大c(Fe2＋)，使其還原性增強(qiáng)，或減小c(Fe3＋)，使其氧化性減弱。 (6)ⅰ中減小c(I－)，I－的還原性減弱；ⅱ中增大c(Fe2＋)，F(xiàn)e2＋的還原性增強(qiáng)。得出的結(jié)論為該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng)，在平衡時(shí)，通過(guò)改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動(dòng)方向。 答案：(1)化學(xué)平衡狀態(tài) (2)溶液稀釋對(duì)顏色變化　 (3)加入Ag＋發(fā)生反應(yīng)：Ag＋＋I(xiàn)－===AgI↓，c(I－)降低；或增大c(Fe2＋)，平衡均逆向移動(dòng) (4)①正?、谧髠?cè)產(chǎn)生黃色沉淀，指針向左偏轉(zhuǎn) (5)①Fe2＋隨濃度增大，還原性增強(qiáng)，使Fe2＋還原性強(qiáng)于

16、I－ ②向右管中加入1 mol·L－1 FeSO4溶液 (6)該反應(yīng)為可逆氧化還原反應(yīng)，在平衡時(shí)，通過(guò)改變物質(zhì)的濃度，可以改變物質(zhì)的氧化、還原能力，并影響平衡移動(dòng)方向 探究型實(shí)驗(yàn)題的命題思路 探究型實(shí)驗(yàn)題的一般命題思路是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→提出猜想→設(shè)計(jì)驗(yàn)證方案→具體實(shí)施實(shí)驗(yàn)→觀察現(xiàn)象分析數(shù)據(jù)→總結(jié)歸納得出結(jié)論。在能力考查點(diǎn)的設(shè)置上則可以考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力、提出問(wèn)題的能力(作出合理假設(shè)或猜想)、探究問(wèn)題的能力(設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究)、分析問(wèn)題的能力(根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出合理結(jié)論)等。在知識(shí)點(diǎn)的涵蓋上則既可以考查基本概念、基本理論又可以考查元素化合物的有關(guān)知識(shí)；而且符合新課程改革在學(xué)習(xí)方法上強(qiáng)調(diào)的

17、“探究學(xué)習(xí)”“自主學(xué)習(xí)”的概念。探究型試題一般有以下幾種命題形式：探究化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的反常現(xiàn)象、探究對(duì)經(jīng)典問(wèn)題的質(zhì)疑、探究未知物的成分、探究物質(zhì)的性質(zhì)、探究化學(xué)反應(yīng)的條件以及探究化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象等。 　實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) [知識(shí)梳理] 1．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本要求 2．化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 一個(gè)相對(duì)完整的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案一般包括下述內(nèi)容： (1)實(shí)驗(yàn)名稱；(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?3)實(shí)驗(yàn)原理；(4)實(shí)驗(yàn)用品(藥品、儀器、裝置、設(shè)備)及規(guī)格；(5)實(shí)驗(yàn)裝置圖、實(shí)驗(yàn)步驟和操作方法；(6)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；(7)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄及結(jié)果處理；(8)問(wèn)題與討論。 3．實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本

18、思路 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，并且從幾種方案中分析選擇出最佳方案。 　(2015·高考全國(guó)卷Ⅰ，26，14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無(wú)色，熔點(diǎn)為101 ℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170 ℃以上分解。 回答下列問(wèn)題： (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是______________________________________________

19、，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有____________。裝置B的主要作用是_________________________________。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、__________。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是________。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是________。 (3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明： ①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)：_______________________________________

20、___________。 ②草酸為二元酸：__________________________________________________。 [解析]　(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O4·2H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來(lái)檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來(lái)的草酸。 (2)①要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO，只能通過(guò)檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在來(lái)達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對(duì)CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選

21、用F裝置來(lái)除去CO2，D裝置用來(lái)檢驗(yàn)CO2是否除盡。將除去CO2的氣體通過(guò)盛有無(wú)水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過(guò)盛有CuO的裝置H，CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過(guò)盛有澄清石灰水的D裝置，用來(lái)檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過(guò)排水法收集。 ②若前一個(gè)裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；H中黑色CuO變紅，同時(shí)其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。 (3)①根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇將NaHCO3加入草酸溶液的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)證明草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)。 ②根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴

22、定一定物質(zhì)的量濃度的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1∶2，證明草酸是二元酸。 [答案]　(1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn) (2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末變?yōu)榧t色，其后的D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生　②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 要證明草酸的酸性強(qiáng)于碳酸，能否根據(jù)碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng)于草酸鈉溶液的堿性證明？ 答案：不能。此方法只能證明草酸氫根的酸性強(qiáng)于碳酸氫根

23、；應(yīng)根據(jù)碳酸氫鈉溶液的pH大于草酸氫鈉溶液的pH來(lái)證明。 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 1．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 mol·L－1 Fe2(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。 ①寫(xiě)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：________________________________________________________________________。

24、 ②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)速率大小)。 ③參照下表格式，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) 　 　 V[0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3]/mL …… 1 a …… 2 a …… (2)利用圖(a)和(b)中的信息，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)。可觀察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的______________(填“深”或“淺”)，其原因

25、是___________________________________________________。 解析：(1)①分析化合價(jià)并應(yīng)用化合價(jià)變化規(guī)律解決問(wèn)題。雙氧水中氧元素的化合價(jià)為－1，發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣，O2中O的化合價(jià)為0，水中O元素的化合價(jià)為－2，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： ②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。③探究時(shí)一定要注意變量的控制，即只改變一個(gè)變量，才能說(shuō)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

26、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。(2)通過(guò)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(guò)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

27、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：(1)① ②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) ③ V(H2O2)/mL V(H2O)/mL V(O2)/mL t/s 1 b c e d 2 c b e f 或 V(H2O2)/mL V(H2O)/mL t/s V(O2)/mL 1 b c e d 2 c b e f (2)深　雙氧水分解放熱，使B瓶的溫度升高，2NO2(g)N2O4(g)平衡向左移動(dòng)，NO

28、2濃度增大，氣體顏色加深 2．高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下： (1)制備MnSO4溶液：在燒瓶中(裝置見(jiàn)下圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2的混合氣體，反應(yīng)3 h。停止通入SO2，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過(guò)濾(已知：MnO2＋H2SO3===MnSO4＋H2O)。 ①石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________。 ②反應(yīng)過(guò)程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有______________

29、______、____________________。 ③若實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2＋、SO －的濃度(c)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如下圖。導(dǎo)致溶液中Mn2＋、SO －濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是____________________。 (2)制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，100 ℃開(kāi)始分解；Mn(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH＝7.7。請(qǐng)補(bǔ)充由(1)制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟[實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。 ①________________________

30、________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________； ④________________________________________________________________________； ⑤低于100 ℃干燥。 解析：(1)①石

31、灰乳的作用是吸收SO2。②為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率，可從溫度、反應(yīng)時(shí)間(即通氣速率)來(lái)思考。③N2換成空氣，空氣中O2會(huì)氧化H2SO3；但隨著Mn2＋的增大，c(SO －)迅速增大，可能是Mn2＋起了催化作用。 (2)制備高純MnCO3固體時(shí)的注意點(diǎn)：一是Mn(OH)2開(kāi)始沉淀的pH＝7.7，加Na2CO3生成MnCO3時(shí)，因Na2CO3堿性較強(qiáng)，所以要控制溶液的pH＜7.7。二是MnCO3純度要高，所以要除去SO －等離子，必須水洗，并檢驗(yàn)SO －是否洗凈。三是注意題給信息：潮濕的MnCO3易被氧化，所以要用乙醇洗去水。 答案：(1)①Ca(OH)2＋SO2===CaSO3＋H2O?、诳刂?/p>

32、適當(dāng)?shù)臏囟取【徛ㄈ牖旌蠚怏w?、跰n2＋催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4 (2)①邊攪拌邊加入Na2CO3，并控制溶液pH＜7.7 ②過(guò)濾，用少量水洗滌2～3次 ③檢驗(yàn)SO －是否洗凈 ④用少量乙醇洗滌 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的解題思路 (1)巧審題，明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理。實(shí)驗(yàn)原理是解答實(shí)驗(yàn)題的核心，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和起點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理可從題給的化學(xué)情景(或題首所給實(shí)驗(yàn)?zāi)康?并結(jié)合元素及其化合物等有關(guān)知識(shí)獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡(jiǎn)捷性、安全性的原則，確定符合實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求的方案? (2)想過(guò)程，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理所確定的實(shí)驗(yàn)方案中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，確定實(shí)驗(yàn)操作的

33、方法和步驟，把握各步實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)，理清實(shí)驗(yàn)操作的先后順序。 (3)看準(zhǔn)圖，分析各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)裝置的作用。有許多綜合實(shí)驗(yàn)題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過(guò)程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項(xiàng)裝置，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，確定它們?cè)谠搶?shí)驗(yàn)中的作用。 (4)細(xì)分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過(guò)程中，要善于找出影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。 　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與改進(jìn) [知識(shí)梳理] 一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的三大視角 1．綠色化視角 (1)分析實(shí)驗(yàn)方案是否科學(xué)可行、無(wú)污染； (2)

34、實(shí)驗(yàn)操作是否安全合理； (3)實(shí)驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)單方便； (4)實(shí)驗(yàn)效果是否明顯。 2．安全性視角 (1)避免炸裂：受熱不均勻、液體倒吸、氣流不暢、易燃?xì)怏w中混有助燃?xì)怏w等。 (2)防污染：有毒尾氣未經(jīng)處理、剩余藥品隨意丟棄、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的廢液隨意傾倒等。 (3)防失火：點(diǎn)燃或熄滅酒精燈的方法不正確、易燃試劑與明火接觸等。 (4)防吸水：極易水解、吸水性強(qiáng)(潮解)的物質(zhì)未密封保存或與潮濕空氣接觸，大量吸水導(dǎo)致液體溢出或反應(yīng)變質(zhì)等。 3．規(guī)范性視角 (1)儀器的安裝與拆卸； (2)試劑添加的順序與用量； (3)加熱的方式、方法和時(shí)機(jī)； (4)儀器的查漏、氣密性檢驗(yàn)； (5)溫度

35、計(jì)的規(guī)范使用、水銀球的位置； (6)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀??； (7)冷卻、冷凝的方法等。 二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)一般分為如下三種情況： 1．氣體實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn) 中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)掌握的氣體制備實(shí)驗(yàn)有：三種單質(zhì)(H2、O2、Cl2)的制備；兩種氫化物(HCl、NH3)的制備；四種氧化物(CO2、SO2、NO2、NO)的制備；一種有機(jī)物(C2H4)的制備。復(fù)習(xí)時(shí)，除了掌握好教材中經(jīng)典的制備方法外，還應(yīng)對(duì)藥品選擇、反應(yīng)原理進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。 典型的氣體實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)設(shè)計(jì)有：依據(jù)啟普發(fā)生器原理設(shè)計(jì)的反應(yīng)器，尾氣吸收、防倒吸裝置的設(shè)計(jì)，液封裝置的設(shè)計(jì)，恒壓裝置的設(shè)計(jì)等。 2．性質(zhì)

36、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn) 研究物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最主要功能。對(duì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)已成為近幾年的高考熱點(diǎn)，以考查考生的創(chuàng)新思維能力。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單易行，用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品，并能在較短的時(shí)間內(nèi)完成，且效果明顯。例如：用套管實(shí)驗(yàn)證明Na2CO3、NaHCO3的熱穩(wěn)定性(圖甲)；用一套培養(yǎng)皿通過(guò)向NaOH固體上滴濃氨水，探究氨氣的性質(zhì)(圖乙)等。 3．制備實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn) 制備一種物質(zhì)，應(yīng)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品的組成來(lái)確定原料及反應(yīng)原理，設(shè)計(jì)反應(yīng)路徑，選擇合適的儀器和裝置。最后，根據(jù)生成物的性質(zhì)將產(chǎn)品分離提純出來(lái)。整個(gè)過(guò)程如下圖所示： →→→→→ 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)應(yīng)注意以下兩

37、點(diǎn)： (1)在設(shè)計(jì)物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要優(yōu)化上述流程中的每一個(gè)具體環(huán)節(jié)。遵循的優(yōu)化原則是原料廉價(jià)，原理綠色，條件優(yōu)化，儀器簡(jiǎn)單，分離方便。 (2)一些物質(zhì)的制備，由于其性質(zhì)上的特殊性，需要設(shè)計(jì)一些特殊的裝置來(lái)完成，如實(shí)驗(yàn)室制備Fe(OH)2固體，由于Fe(OH)2遇空氣易被氧化而變質(zhì)，故其制備實(shí)驗(yàn)裝置必須嚴(yán)格防止制備的Fe(OH)2固體與O2接觸；再如常見(jiàn)有機(jī)物的制備中，由于有機(jī)反應(yīng)緩慢、副產(chǎn)品多、原料容易揮發(fā)，所以常見(jiàn)有機(jī)物的制備裝置都要加裝冷凝回流裝置，使原料回流、充分反應(yīng)，提高產(chǎn)率。 　(2018·湖北八校聯(lián)考)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)一　制

38、取氯酸鉀和氯水 利用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 (1)制取實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌。該實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程需要的玻璃儀器有____________。 (2)若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實(shí)驗(yàn)二　氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄表如下(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行)： 試管編號(hào) 1 2 3 4 0.20 mol·L－1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g

39、 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 mol·L－1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸餾水/mL 9.0 6.0 3.0 0 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_________________________________________。 ②設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是____________________________________。 ③若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________

40、____________。 實(shí)驗(yàn)三　測(cè)定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案為使用下圖裝置，加熱15.0 mL飽和氯水試樣，測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是________________________________。 (不考慮實(shí)驗(yàn)裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案(不必描述操作過(guò)程的細(xì)節(jié))：________________________________________________________________________ _________________________________

41、_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 資料：ⅰ.次氯酸會(huì)破壞酸堿指示劑； ⅱ.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl－。 [解析]　(1)過(guò)濾需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器，而洗滌沉淀也需要漏斗、玻璃棒、燒杯等儀器。 (2)若對(duì)調(diào)B

42、和C裝置，可以通過(guò)水先把Cl2中的HCl除去，可提高KClO3的產(chǎn)率。 (3)①根據(jù)圖表可看出其他條件都相同，只有H2SO4的濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是硫酸的濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②1號(hào)實(shí)驗(yàn)中H2SO4的濃度為0，故該實(shí)驗(yàn)起到與其他實(shí)驗(yàn)對(duì)照的作用。③淀粉遇到碘單質(zhì)會(huì)顯藍(lán)色，故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì)，ClO被還原為Cl－。 (4)產(chǎn)生的Cl2會(huì)重新溶于水，同時(shí)HClO也會(huì)發(fā)生分解，生成極易溶于水的HCl，則無(wú)法計(jì)算氯元素的量。 (5)根據(jù)信息可知SO2、H2O2、FeCl2都能將次氯酸或氯氣還原，如果選擇SO2會(huì)引入SO，對(duì)Cl－的測(cè)定造成干擾，如果選擇FeCl2則會(huì)引入Cl－，而H2O2不會(huì)

43、引入雜質(zhì)離子，因此選擇H2O2將次氯酸或氯氣還原為Cl－，再用AgNO3溶液測(cè)定Cl－含量。 [答案]　(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)　(2)能　(3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響　②硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?、跜lO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無(wú)法測(cè)算試樣含氯總量(或其他合理答案) (5)量取一定量的試樣，加入足量的H2O2溶液，加熱除去過(guò)量的H2O2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案) 解答綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題的基本流程 原理→反應(yīng)物質(zhì)→儀

44、器裝置→現(xiàn)象→結(jié)論→作用或意義→聯(lián)想。具體分析如下： (1)實(shí)驗(yàn)是根據(jù)什么性質(zhì)和原理設(shè)計(jì)的？實(shí)驗(yàn)的目的是什么？ (2)所用各物質(zhì)名稱、狀態(tài)、代替物(根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理，進(jìn)行全面的分析比較和推理，并合理選擇)。 (3)有關(guān)裝置：性能、使用方法、適用范圍、注意問(wèn)題、是否有替代裝置可用、儀器規(guī)格等。 (4)有關(guān)操作：操作順序、注意事項(xiàng)或操作錯(cuò)誤的后果。 (5)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：自下而上，自左而右全面觀察。 (6)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：直接結(jié)論或?qū)С鼋Y(jié)論。 　實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)與改進(jìn) 1．(2018·漳州高三檢測(cè))資料表明，在加熱條件下SO3具有比較強(qiáng)的氧化性。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)綠礬

45、(FeSO4·7H2O)受熱分解的情況進(jìn)行探究。 (1)甲同學(xué)認(rèn)為，綠礬受熱分解的產(chǎn)物是FeO、SO3、H2O。你支持該觀點(diǎn)嗎？說(shuō)明理由：________________________________。 (2)乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究綠礬受熱分解的情況(部分夾持裝置未畫(huà)出，C裝置的水槽中加冰鹽水)。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列表格。 儀器 加入試劑 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 A 綠礬試樣 B D (3)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)明顯不足之處是_______________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要檢驗(yàn)綠礬是否分解完全，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方法：

46、______________________________。 (5)若綠礬分解完全，C裝置中U形管內(nèi)有無(wú)色晶體出現(xiàn)，請(qǐng)寫(xiě)出綠礬受熱分解的化學(xué)方程式：__________________________________________________。 解析：(1)因題目中已知“在加熱條件下SO3具有比較強(qiáng)的氧化性”，而FeO具有還原性，二者受熱時(shí)會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能共存，故不支持該觀點(diǎn)。 (2)FeSO4·7H2O受熱分解的產(chǎn)物一定有Fe2O3，根據(jù)化合價(jià)升降可知一定有SO2，還一定有H2O，故A中應(yīng)殘留紅棕色固體；B中試劑用于檢驗(yàn)產(chǎn)物水，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為無(wú)水CuSO4粉末變藍(lán)；D中試劑

47、用于檢驗(yàn)SO2，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為品紅或酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色。 (3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足之處一般從有沒(méi)有防止倒吸的裝置以及尾氣處理裝置等方面考慮。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)明顯沒(méi)有尾氣吸收裝置。 (4)“要檢驗(yàn)綠礬是否分解完全”，只需檢驗(yàn)有無(wú)Fe2＋即可：取A中殘留固體少許溶于足量稀硫酸，再取溶解液少許于試管中，滴入酸性KMnO4溶液，振蕩，若溶液不褪色，證明分解完全；否則分解不完全。 (5)U形管內(nèi)的無(wú)色晶體是SO3，可寫(xiě)出綠礬受熱分解的化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。 答案：(1)不支持，F(xiàn)eO有還原性，SO3在加熱條件下有較強(qiáng)的氧化性，二者受熱時(shí)會(huì)發(fā)生氧化

48、還原反應(yīng)而不能共存 (2) 儀器 加入試劑 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 A 殘留紅棕色固體 B 無(wú)水CuSO4粉末 白色粉末變藍(lán) D 品紅或酸性高錳 酸鉀溶液或溴水 溶液褪色 (3)沒(méi)有尾氣吸收裝置 (4)取A中殘留固體少許溶于足量稀硫酸，再取溶解液少許于試管中，滴入酸性KMnO4溶液，振蕩，若酸性KMnO4溶液不褪色，證明分解完全；否則分解不完全 (5)2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O 2．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)。 Ⅰ.[查閱資料] (1)Na2S2O3·5H2O

49、是無(wú)色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。 Ⅱ.[制備產(chǎn)品] 實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(省略?shī)A持裝置)： 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。 儀器a的名稱是________；E中的試劑是________(選填下列字母編號(hào))。 A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．飽和NaHSO3溶液 (2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒

50、瓶滴加濃H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過(guò)濾C中混合物，濾液經(jīng)________(填寫(xiě)操作名稱)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。 Ⅲ.[探究與反思] (1)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)將方案補(bǔ)充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇) 取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，__________________________________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)為減少裝置C中生

51、成Na2SO4的量，在不改變?cè)醒b置的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟(2)進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過(guò)________方法提純。 解析：Ⅱ.(1)儀器a中有活塞，故a為分液漏斗；在A裝置中產(chǎn)生污染環(huán)境的氣體SO2，故E裝置用于處理未反應(yīng)的SO

52、2，在給定的三種溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)從溶液中得到晶體的操作包括蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥這五步。 Ⅲ.(1)根據(jù)Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于HCl，而B(niǎo)aSO4難溶于HCl，則在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后，將生成的沉淀過(guò)濾、洗滌后，向沉淀中加入HCl，沉淀未完全溶解，說(shuō)明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成了刺激性氣味的氣體為SO2，則沉淀中含有BaSO3，故原溶液中含有SO。(2)由Ⅰ中(3)可知Na2SO3易被氧化，故裝置中的氧氣能將Na2SO3氧化，為了減少Na2SO4的生成量，應(yīng)先將裝置中的空氣排盡，可先用A裝置中生成的SO2將裝置中的空氣排盡。(3

53、)因?yàn)榱虼蛩徕c的溶解度隨溫度升高而顯著增大，故可采用重結(jié)晶法將其提純。 答案：Ⅱ.(1)分液漏斗　B　(3)蒸發(fā) Ⅲ.(1)過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl (2)先向A裝置中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C裝置中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 (3)重結(jié)晶 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)是對(duì)給出的實(shí)驗(yàn)方案作出選擇、評(píng)價(jià)或找出最佳方案，包含的知識(shí)點(diǎn)很多，能考查學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 (1)選擇。包括儀器的選擇、藥品的選擇、連接方式的選擇等。儀器的選擇，包括發(fā)生裝置(幾種基本類型)、凈化裝置(除雜質(zhì)的試劑與順序)、反應(yīng)裝置、收集裝

54、置、尾氣處理裝置等；藥品的選擇，包括種類、濃度、物質(zhì)狀態(tài)等；連接方式的選擇，包括儀器的先后順序、導(dǎo)管接口的連接等。 (2)評(píng)價(jià)。對(duì)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的正確與錯(cuò)誤、嚴(yán)密與不嚴(yán)密、準(zhǔn)確與不準(zhǔn)確作出判斷。要考慮是否完全合理、有無(wú)干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否劃算和對(duì)環(huán)境有無(wú)污染等。 (3)最佳方案的選用。幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的，選出其中最佳的一個(gè)并分析各方案的優(yōu)劣。所謂最佳，無(wú)非是裝置最簡(jiǎn)單、藥品容易取得并價(jià)格低廉、現(xiàn)象明顯、無(wú)干擾物質(zhì)以及無(wú)污染等。 [課后達(dá)標(biāo)檢測(cè)] 1．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可看成是一個(gè)S原子取代了Na2SO4中的一個(gè)O原子而形成的。某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想，通

55、過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)以下空白： [提出問(wèn)題]Na2S2O3是否與Na2SO4相似具備下列性質(zhì)呢？ 猜想①：______________________________________________； 猜想②：溶液呈中性，且不與酸反應(yīng)； 猜想③：無(wú)還原性，不能被氧化劑氧化。 [實(shí)驗(yàn)探究]基于上述猜想②、③，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列表格。 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示) 猜想② 溶液pH＝8 向pH＝2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液 S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O 猜想③ 向新制氯水

56、(pH<2)中滴加少量Na2S2O3溶液 氯水顏色變淺 [實(shí)驗(yàn)結(jié)論]Na2S2O3溶液呈堿性，能與酸反應(yīng)，具有還原性，與Na2SO4的化學(xué)性質(zhì)不相似。 [問(wèn)題討論](1)甲同學(xué)向探究“猜想③”反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na2S2O3氧化。你認(rèn)為該方案是否正確并說(shuō)明理由：___________________________________________________________。 (2)請(qǐng)重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，證明Na2S2O3能被氯水氧化。該實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________

57、_________。 解析：本題考查驗(yàn)證性化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論的表述。基于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，根?jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或結(jié)論很容易判斷實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)目的及驗(yàn)證哪部分猜想。要求注意問(wèn)題討論中的細(xì)節(jié)，即(1)中由猜想③的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中滴加“少量”的Na2S2O3溶液可以得出甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案不合理，原因是過(guò)量氯水能提供Cl－，與Ag＋產(chǎn)生白色沉淀，干擾性質(zhì)驗(yàn)證，可變換試劑，用鋇鹽檢測(cè)氧化產(chǎn)物SO。 答案：[提出問(wèn)題]猜想①：與BaCl2溶液反應(yīng)有沉淀生成 [實(shí)驗(yàn)探究]取一小片pH試紙放到潔凈的表面皿上，用干燥潔凈的玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，點(diǎn)到pH試紙的中央，將試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照　有淡黃色

58、沉淀和無(wú)色刺激性氣味氣體產(chǎn)生　S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋ [問(wèn)題討論](1)不正確。因氯水過(guò)量且其本身含有Cl－ (2)取少量反應(yīng)后的溶液，向其中滴入BaCl2溶液，若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明Na2S2O3能被氯水氧化 2．化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究： 查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生。 Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn) 取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢?、過(guò)濾。 (1)往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是_______________

59、_________________________________________。 (2)往(1)所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，再加入過(guò)量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________。 Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定 利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題： (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝?。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有________________________________

60、________________。 (4)C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是__________________________________。 (5)下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填標(biāo)號(hào))。 a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排盡裝置內(nèi)的CO2氣體 b．滴加鹽酸不宜過(guò)快 c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置 d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置 (6)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 (7)有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝

61、置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：Ⅰ.(1)Al(OH)3具有兩性，能溶于NaOH溶液：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O。 (2)通入過(guò)量CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)：AlO＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，產(chǎn)

62、生白色沉淀，再加過(guò)量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，白色沉淀溶解，同時(shí)產(chǎn)生氣體。 Ⅱ.(3)從裝置圖分析可知，為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，在加入鹽酸前，應(yīng)將裝置內(nèi)的空氣排盡，防止空氣中CO2的干擾；同時(shí)要將反應(yīng)產(chǎn)生的CO2盡可能全部被Ba(OH)2溶液吸收，因此需要持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻? (4)Ba(OH)2溶液足量，因此反應(yīng)方程式為CO2＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋H2O。 (5)由前面分析知，a可提高測(cè)定準(zhǔn)確度，不符合題意；B裝置中有酸堿指示劑，說(shuō)明反應(yīng)中鹽酸的加入量是有限制的，為保證準(zhǔn)確，滴加過(guò)程要慢，b不符合題意；B

63、中裝有溶液，因此氣體通入前沒(méi)必要干燥，c符合題意；在B～C之間連接盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶會(huì)造成Ba(OH)2溶液還可能吸收由揮發(fā)出的HCl與NaHCO3反應(yīng)生成的CO2氣體，干擾實(shí)驗(yàn)，d符合題意。 (6)根據(jù)碳元素守恒得BaCO3～CO2～CaCO3，m(CaCO3)＝×100 g·mol－1＝2.00 g，CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝25%。 (7)B中的水蒸氣、氯化氫等氣體進(jìn)入裝置C中，質(zhì)量差要大于實(shí)際產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量。 答案：Ⅰ.(1)Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O (2)通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生，沉淀逐漸溶解 Ⅱ.(3

64、)在加入鹽酸前，排盡裝置內(nèi)的CO2氣體；把生成的CO2全部排入C中，使之完全被 Ba(OH)2 溶液吸收 (4)Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O (5)cd　(6)25%　(7)B中的水蒸氣、氯化氫等氣體進(jìn)入裝置C中(或其他合理答案) 3．(2018·湖北八校第二次聯(lián)考)Ⅰ.某化學(xué)興趣小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水。 已知：加熱(85 ℃)NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2。 (1)B裝置中儀器名稱是________________。 (2)為了完成實(shí)驗(yàn)，裝置從左到右接口的連接順序是 (3)D裝置中玻璃纖維的作用是____________

65、________________________。 (4)小組中甲同學(xué)認(rèn)為F裝置不太合理，實(shí)驗(yàn)中會(huì)產(chǎn)生倒吸。乙同學(xué)認(rèn)真分析后認(rèn)為該裝置無(wú)需改進(jìn)，他的理由是____________________________________。 Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究 (5)該小組同學(xué)利用制備的氨水再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)查閱資料，配制的銀氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，該小組同學(xué)對(duì)其組成進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究： ①在潔凈的小試管中加入2 mL 2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。 ②在制得的銀氨溶液中加入無(wú)水乙醇，溶液變渾濁，過(guò)濾，用_____

66、_______洗滌，得到白色固體。 ③將該白色固體用適量蒸餾水溶解，得到無(wú)色溶液，用廣范pH試紙檢驗(yàn)溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生沉淀，靜置，取上層清液于另一支放有一小片銅的小試管中并微熱，發(fā)現(xiàn)銅片的表面有氣泡產(chǎn)生，遇到空氣變成紅棕色；另取少量上層清液加過(guò)量的NaOH溶液并加熱，得到無(wú)色刺激性氣體。由此確定通過(guò)上述方法制備的白色固體的主要成分是________________。 (6)請(qǐng)根據(jù)以上探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)制備少量純凈的Ag(NH3)2OH溶液：取2 mL 2%的AgNO3溶液于潔凈的小試管中，__________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 即得到純凈的Ag(NH3)2OH溶液。 解析：本實(shí)驗(yàn)分兩部分，Ⅰ是物質(zhì)