高考化學 第10章 化學實驗 第2講 定量型實驗和探究型實驗

第第2 2講定量型實驗和探究型講定量型實驗和探究型實驗實驗【最新考綱最新考綱】1.了解控制實驗條件的方法。了解控制實驗條件的方法。2.分析或處理實驗數(shù)據(jù)分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結論。得出合理結論?？键c一定量型實驗考點一定量型實驗1教材中三個定量實驗基礎教材中三個定量實驗基礎(1)一定物質的量濃度溶液的配制。一定物質的量濃度溶液的配制。(2)中和熱測定。中和熱測定。(3)酸堿中和滴定酸堿中和滴定。2數(shù)據(jù)的測定方法數(shù)據(jù)的測定方法(1)沉淀法。沉淀法。先將某種成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉先將某種成分轉化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質量，再進行相關計算。淀的質量，再進行相關計算。(2)測氣體體積法。測氣體體積法。對于產(chǎn)生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法對于產(chǎn)生氣體的反應，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。測定樣品純度。量氣裝置的設計：量氣裝置的設計：下列裝置中，下列裝置中，A是常規(guī)的量氣裝置，是常規(guī)的量氣裝置，B、C、D是改進是改進后的裝置。后的裝置。(3)測氣體質量法。測氣體質量法。將生成的氣體通入足量的將生成的氣體通入足量的吸收劑吸收劑中，通過稱量實驗中，通過稱量實驗前后吸收劑的質量，求得所吸收氣體的質量，然后前后吸收劑的質量，求得所吸收氣體的質量，然后進行相關計算。進行相關計算。(4)滴定法。滴定法。即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和定和氧化還原反應氧化還原反應滴定等獲得相應數(shù)據(jù)后再進行相滴定等獲得相應數(shù)據(jù)后再進行相關計算。關計算。3實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理的一般方法實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理的一般方法(1)數(shù)據(jù)的表格化。數(shù)據(jù)的表格化。根據(jù)實驗原理確定應記錄的項目：所測的物理量。根據(jù)實驗原理確定應記錄的項目：所測的物理量。應注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋。應注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字及單位和必要的注釋。設計的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較，便于數(shù)據(jù)的設計的表格要便于數(shù)據(jù)的查找、比較，便于數(shù)據(jù)的計算和進一步處理，便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。計算和進一步處理，便于反映數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。(2)數(shù)據(jù)的圖象化。數(shù)據(jù)的圖象化。圖象化是用直線圖或曲線圖對化學實驗結果加以圖象化是用直線圖或曲線圖對化學實驗結果加以處理的一種簡明化形式。它適用于一個量的變化處理的一種簡明化形式。它適用于一個量的變化引起另一個量的變化的情況。圖象化的最大特點引起另一個量的變化的情況。圖象化的最大特點是鮮明、直觀、簡單、明了。是鮮明、直觀、簡單、明了?！镜淅淅?】化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：及其含量進行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；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無氣體產(chǎn)生。牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生。.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗。摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗。取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾。取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾。(1)往濾渣中加入過量往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是溶液反應的離子方程式是_。(2)往往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是_。.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定。牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定。利用下圖所示裝置利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去圖中夾持儀器略去)進行實驗，充進行實驗，充分反應后，測定分反應后，測定C中生成的中生成的BaCO3沉淀質量，以確定沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數(shù)。碳酸鈣的質量分數(shù)。依據(jù)實驗過程回答下列問題：依據(jù)實驗過程回答下列問題：(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌攪拌B、C中的反應物外，還有：中的反應物外，還有：_。(4)C中反應生成中反應生成BaCO3的化學方程式是的化學方程式是_。(5)下列各項措施中，不能提高測定準確度的是下列各項措施中，不能提高測定準確度的是_(填字母填字母)。a在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體氣體b滴加鹽酸不宜過快滴加鹽酸不宜過快c在在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置d在在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置裝置(6)實驗中準確稱取實驗中準確稱取8.00 g樣品三份，進行三次測定，樣品三份，進行三次測定，測得測得BaCO3平均質量為平均質量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質。則樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為量分數(shù)為_。(7)有人認為不必測定有人認為不必測定C中生成的中生成的BaCO3質量，只要質量，只要測定裝置測定裝置C在吸收在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結定碳酸鈣的質量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是果明顯偏高，原因是_。題組一測定物質組成的定量實驗題組一測定物質組成的定量實驗1(2015石家莊聯(lián)考石家莊聯(lián)考)利用利用Y形管與其他儀器組合可以形管與其他儀器組合可以進行許多實驗進行許多實驗(固定裝置略固定裝置略)，分析并回答下列問題：，分析并回答下列問題：(1)實驗目的：探究實驗目的：探究CO2與澄清石灰水的反應。與澄清石灰水的反應。裝置裝置B中盛放的試劑為中盛放的試劑為_。有同學認為該實驗可以拆除裝置有同學認為該實驗可以拆除裝置D，你是否同意該，你是否同意該觀 點 ？觀 點 ？ _ _ _ _ _ ( 填填 “ 是是 ” 或或 “ 否否 ” ) ， 原 因 是， 原 因 是_。(2)實驗目的：探究實驗目的：探究SO2與與BaCl2反應產(chǎn)生沉淀的條件。反應產(chǎn)生沉淀的條件。將二氧化硫通入氯化鋇溶液中并不產(chǎn)生沉淀，而通將二氧化硫通入氯化鋇溶液中并不產(chǎn)生沉淀，而通入另一種氣體后可以產(chǎn)生白色沉淀。則圖示右側入另一種氣體后可以產(chǎn)生白色沉淀。則圖示右側Y形形管中應放置的藥品是管中應放置的藥品是_、_(必要時可必要時可以加熱以加熱)，該沉淀的化學式為，該沉淀的化學式為_。(3)實驗目的：鋅鐵合金中鐵含量的測定。實驗目的：鋅鐵合金中鐵含量的測定。讀取量氣管中數(shù)據(jù)時，若發(fā)現(xiàn)水準管中的液面低讀取量氣管中數(shù)據(jù)時，若發(fā)現(xiàn)水準管中的液面低于量氣管中的液面，應采取的措施是于量氣管中的液面，應采取的措施是_。若稱得鋅鐵合金的質量為若稱得鋅鐵合金的質量為0.117 g，量氣管中初讀，量氣管中初讀數(shù)為數(shù)為1.00 mL，末讀數(shù)為，末讀數(shù)為45.80 mL，則合金中鐵的含，則合金中鐵的含量為量為_%(保留保留2位小數(shù)，氣體體積已折算位小數(shù)，氣體體積已折算成標準狀況成標準狀況)。解析：解析：(1)該法中得到的該法中得到的CO2中混有中混有HCl，HCl可與石可與石灰水反應灰水反應，需要除去需要除去，B中為飽和碳酸氫鈉溶液。中為飽和碳酸氫鈉溶液。(2)要產(chǎn)生沉淀要產(chǎn)生沉淀，主要從主要從3個方面考慮：個方面考慮：通入通入H2S；通入通入NH3；加入氧化劑。通入加入氧化劑。通入H2S產(chǎn)生的產(chǎn)生的S沉淀沉淀不是白色不是白色，只能從只能從兩個方面考慮。兩個方面考慮。(3)讀數(shù)時需注意水準管中的液面與量氣管中的液讀數(shù)時需注意水準管中的液面與量氣管中的液面應該相平面應該相平，因此應該升高水準管位置。因此應該升高水準管位置。生成氣生成氣體的體積為體的體積為45.80 mL1.00 mL44.80 mL，其物質其物質的量為的量為44.80103 L22.4 L/mol2103 mol。則。則鋅、鐵的總物質的量為鋅、鐵的總物質的量為2103 mol，進而根據(jù)鋅鐵進而根據(jù)鋅鐵合金的質量為合金的質量為0.117 g計算出鐵的含量約為計算出鐵的含量約為69.14%。答案：答案：(1)飽和碳酸氫鈉溶液飽和碳酸氫鈉溶液是是CO2是一種無是一種無毒氣體，不需要進行尾氣處理毒氣體，不需要進行尾氣處理(2)濃氨水堿石灰濃氨水堿石灰(其他合理答案也可其他合理答案也可)BaSO3(或或BaSO4)(3)抬高抬高(或移動或移動)水準管位置，使水準管、量氣管內水準管位置，使水準管、量氣管內液面相平液面相平69.14某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗：某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗：步驟步驟：稱取樣品：稱取樣品1.500 g。步驟步驟：將樣品溶解后，完全轉移到：將樣品溶解后，完全轉移到250 mL容量瓶中，容量瓶中，定容，充分搖勻。定容，充分搖勻。步驟步驟：移?。阂迫?5.00 mL樣品溶液于樣品溶液于250 mL錐形瓶中，錐形瓶中，加入加入10 mL 20%的中性甲醛溶液，搖勻、靜置的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入后，加入12滴酚酞試液，用滴酚酞試液，用NaOH標準溶液滴定至標準溶液滴定至終點。按上述操作方法再重復終點。按上述操作方法再重復2次。次。(1)根據(jù)步驟根據(jù)步驟填空：填空：堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標準標準溶 液 進 行 滴 定 ， 則 測 得 樣 品 中 氮 的 質 量 分 數(shù)溶 液 進 行 滴 定 ， 則 測 得 樣 品 中 氮 的 質 量 分 數(shù)_(填填“偏高偏高”“”“偏低偏低”或或“無影響無影響”)。錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時用錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時用去去NaOH標準溶液的體積標準溶液的體積_(填填“偏大偏大”“”“偏偏小小”或或“無影響無影響”)。 滴 定 時 邊 滴 邊 搖 動 錐 形 瓶 ， 眼 睛 應 觀 察滴 定 時 邊 滴 邊 搖 動 錐 形 瓶 ， 眼 睛 應 觀 察_(填字母填字母)。A滴定管內液面的變化滴定管內液面的變化B錐形瓶內溶液顏色的變化錐形瓶內溶液顏色的變化滴定達到終點時，酚酞指示劑由滴定達到終點時，酚酞指示劑由_色變成色變成_色。色。(2)滴定結果如表所示：滴定結果如表所示：若若NaOH標準溶液的濃度為標準溶液的濃度為0.101 0 mol/L，則該樣品，則該樣品中氮的質量分數(shù)為中氮的質量分數(shù)為_。【歸納提升歸納提升】檢測物質組成實驗的流程設計檢測物質組成實驗的流程設計方法一：取少量固體試樣方法一：取少量固體試樣溶于水配成溶液溶于水配成溶液檢測檢測溶液中存在的陰、陽離子溶液中存在的陰、陽離子得出實驗結論得出實驗結論方法二：取少量固體試樣方法二：取少量固體試樣在氧氣流等氣氛中反應在氧氣流等氣氛中反應檢測所產(chǎn)生的物質檢測所產(chǎn)生的物質(如氣體如氣體)得出實驗結論得出實驗結論方法三：取少量試樣方法三：取少量試樣加酸加酸(或堿或堿)溶液使其氣溶液使其氣化化檢測氣體的成分檢測氣體的成分得出實驗結論得出實驗結論需要注意的是，在離子檢測、氣化后的成分檢測需要注意的是，在離子檢測、氣化后的成分檢測的過程中，要嚴格掌握離子檢測、氣體成分檢測的過程中，要嚴格掌握離子檢測、氣體成分檢測的先后順序，防止各成分檢驗過程中的相互干擾。的先后順序，防止各成分檢驗過程中的相互干擾。題組二實驗數(shù)據(jù)的分析與處理題組二實驗數(shù)據(jù)的分析與處理3某研究性學習小組為探究某研究性學習小組為探究Cu(OH)2受熱分解的受熱分解的產(chǎn)物及產(chǎn)物的性質，設計如下實驗：產(chǎn)物及產(chǎn)物的性質，設計如下實驗：(1)取取0.98 g Cu(OH)2固體進行加熱，固體質量隨溫固體進行加熱，固體質量隨溫度變化的曲線如圖度變化的曲線如圖所示，產(chǎn)物所示，產(chǎn)物A、B的化學式分別的化學式分別為為_和和_。(2)將少量產(chǎn)物將少量產(chǎn)物B加入足量稀硫酸中，得到藍色溶液，加入足量稀硫酸中，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，該反應的離同時觀察到容器中還有紅色固體存在，該反應的離子方程式為子方程式為_。(3)為證明產(chǎn)物為證明產(chǎn)物A在加熱時能與在加熱時能與NH3反應，某同學設反應，某同學設計了如圖計了如圖(夾持裝置未畫出夾持裝置未畫出)所示的實驗裝置。所示的實驗裝置。簡述檢查該裝置氣密性的方法：簡述檢查該裝置氣密性的方法：_。實驗過程中觀察到兩個明顯的現(xiàn)象：實驗過程中觀察到兩個明顯的現(xiàn)象：.硬質玻璃硬質玻璃管中固體由黑色變?yōu)榧t色；管中固體由黑色變?yōu)榧t色；.裝置乙中固體由白色裝置乙中固體由白色變?yōu)樗{色。變?yōu)樗{色。能 證 明 產(chǎn) 物能 證 明 產(chǎn) 物 A 與與 N H3發(fā) 生 反 應 的 實 驗 現(xiàn) 象 是發(fā) 生 反 應 的 實 驗 現(xiàn) 象 是_(填字母填字母)。a只有只有可以可以b只有只有可以可以c或或都可以都可以解析：解析：(1)由題意知由題意知A是是CuO，n(CuO)0.80 g/80 gmol10.01 mol，由由A到到B失去氧原子的物質的量失去氧原子的物質的量為為(0.80 g0.72 g)/16 gmol10.005 mol，0.72 gB中含有中含有0.01 mol Cu和和0.005 mol O，Cu和和O的物質的的物質的量之比為量之比為21，所以，所以B的化學式為的化學式為Cu2O。(2)根據(jù)現(xiàn)象可知該反應生成了根據(jù)現(xiàn)象可知該反應生成了Cu2和和Cu，故該反應故該反應的離子方程式為的離子方程式為Cu2O2H=Cu2CuH2O。(3)由圖由圖知知CuO受熱分解可生成紅色的受熱分解可生成紅色的Cu2O，所以所以現(xiàn)象現(xiàn)象不能說明不能說明CuO在加熱時能與在加熱時能與NH3反應；現(xiàn)象反應；現(xiàn)象說明有水生成說明有水生成，從而說明加熱時從而說明加熱時CuO能與能與NH3反應反應，故故b正確。正確。答案：答案：(1)CuOCu2O(2)Cu2O2H=Cu2CuH2O(3)關閉分液漏斗的活塞，將導管末端浸入水中，用關閉分液漏斗的活塞，將導管末端浸入水中，用熱毛巾捂住燒瓶底部，若導管口有氣泡連續(xù)冒出，撤熱毛巾捂住燒瓶底部，若導管口有氣泡連續(xù)冒出，撤掉熱毛巾后導管內形成一段液柱且持續(xù)不落，則證明掉熱毛巾后導管內形成一段液柱且持續(xù)不落，則證明該裝置的氣密性良好該裝置的氣密性良好b4(2015綿陽質檢綿陽質檢)某實驗小組利用如圖所示裝置某實驗小組利用如圖所示裝置(部分固定裝置略部分固定裝置略)制備氮化鈣制備氮化鈣(Ca3N2)，并探究其，并探究其化學式?；瘜W式。(1)按圖所示連接好實驗裝置，檢查裝置的氣密性，按圖所示連接好實驗裝置，檢查裝置的氣密性，方法是方法是_。(2)反應過程中導管末端必須插入試管反應過程中導管末端必須插入試管A的水中，目的水中，目的是的是_。(3)制備氮化鈣的操作步驟：制備氮化鈣的操作步驟：打開活塞打開活塞K并通入并通入N2； 點 燃 酒 精 燈 ， 進 行 反 應 ；點 燃 酒 精 燈 ， 進 行 反 應 ； 反 應 結 束 后 ，反 應 結 束 后 ，_；拆除裝置，取出產(chǎn)物。拆除裝置，取出產(chǎn)物。(4)數(shù)據(jù)記錄如下：數(shù)據(jù)記錄如下：計算得到化學式計算得到化學式CaxN2，其中，其中x_。若通入的若通入的N2中混有少量中混有少量O2，請比較，請比較x與與3的大小，的大小，并給出判斷依據(jù)：并給出判斷依據(jù)：_。解析：解析：(3)反應結束后反應結束后，必須先將導管末端從試管必須先將導管末端從試管A中移出中移出，再熄滅酒精燈再熄滅酒精燈，以防止倒吸。以防止倒吸。(4)根據(jù)題意有根據(jù)題意有(15.0814.80)(15.1515.08)(40 x)(40 x142)，計算得計算得x2.8。答案：答案：(1)關閉活塞關閉活塞K，將導管末端插入試管，將導管末端插入試管A的水的水中，用酒精燈微熱硬質試管，若導管末端有連續(xù)均中，用酒精燈微熱硬質試管，若導管末端有連續(xù)均勻的氣泡冒出，撤去酒精燈冷卻一段時間，在導管勻的氣泡冒出，撤去酒精燈冷卻一段時間，在導管末端形成一段水柱，并且一段時間后不回落，則證末端形成一段水柱，并且一段時間后不回落，則證明裝置的氣密性良好明裝置的氣密性良好(2)防止空氣中的氧氣通過導管末端進入實驗裝置，防止空氣中的氧氣通過導管末端進入實驗裝置，將金屬鈣氧化成氧化鈣，導致產(chǎn)物不純將金屬鈣氧化成氧化鈣，導致產(chǎn)物不純(3)先將導管末端從試管先將導管末端從試管A中移出，再熄滅酒精燈中移出，再熄滅酒精燈(4)2.8若通入的若通入的N2中混有少量中混有少量O2，所得產(chǎn)物，所得產(chǎn)物中會混有氧化鈣，因為鈣的總量不變，結果使中會混有氧化鈣，因為鈣的總量不變，結果使m2偏大，故偏大，故x一定會減小，一定會減小，x會小于會小于2.8，更小于，更小于3【歸納提升歸納提升】實驗數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路實驗數(shù)據(jù)篩選的一般方法和思路(1)看數(shù)據(jù)是否符合測量儀器的精確度特點?？磾?shù)據(jù)是否符合測量儀器的精確度特點。如用托盤天平測得的質量的精確度為如用托盤天平測得的質量的精確度為0.1 g，若精確若精確度值超過了這個范圍度值超過了這個范圍，說明所得數(shù)據(jù)無效。說明所得數(shù)據(jù)無效。(2)看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內。看數(shù)據(jù)是否在誤差允許范圍內。若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍若所得的數(shù)據(jù)明顯超出誤差允許范圍，要舍去。要舍去。(3)看反應是否完全。看反應是否完全。是否是不足量反應物作用下所得的數(shù)據(jù)是否是不足量反應物作用下所得的數(shù)據(jù)，只有完全只有完全反應時所得的數(shù)據(jù)反應時所得的數(shù)據(jù)，才能應用。才能應用。(4)看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致。看所得數(shù)據(jù)的測試環(huán)境是否一致。特別是氣體體積特別是氣體體積，只有在溫度、壓強一致的情況下只有在溫度、壓強一致的情況下才能進行比較、運算。才能進行比較、運算。( (5)看數(shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理?？磾?shù)據(jù)測量過程是否規(guī)范、合理。錯誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)要舍去。錯誤和違反測量規(guī)則的數(shù)據(jù)要舍去?？键c二探究型實驗考點二探究型實驗1氣體制備型實驗探究氣體制備型實驗探究(1)裝置連接順序。裝置連接順序。 (2)操作順序。操作順序。(3)實驗操作的先與后。實驗操作的先與后。裝配儀器時：裝配儀器時：先下后上先下后上，先左后右先左后右。加入試劑時：先固后液。加入試劑時：先固后液。實驗開始時：先查儀器的實驗開始時：先查儀器的氣密性氣密性，再加藥品。，再加藥品。有些實驗為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停有些實驗為防倒吸，往往最后停止加熱或最后停止通氣。止通氣。2固體制備型實驗探究固體制備型實驗探究首先要除雜，通常配成溶液，然后再將其從溶液中首先要除雜，通常配成溶液，然后再將其從溶液中提取出來，涉及過濾、提取出來，涉及過濾、洗滌、干燥洗滌、干燥等操作。等操作。3物質性質型實驗探究物質性質型實驗探究(1)對已知物質的未知性質進行探究。對已知物質的未知性質進行探究。(2)對未知物質的性質進行探究。對未知物質的性質進行探究。【典例典例2】(2015重慶卷重慶卷)ClO2與與Cl2的氧化性相近。的氧化性相近。在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖組通過圖1裝置裝置(夾持裝置略夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。和應用進行了研究。(1)儀器儀器D的名稱是的名稱是_。安裝。安裝F中導管時，應中導管時，應選用圖選用圖2中的中的_。(2)打開打開B的活塞，的活塞，A中發(fā)生反應：中發(fā)生反應：2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O。為使為使ClO2在在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜速度宜_(填填“快快”或或“慢慢”)。(3)關閉關閉B的活塞，的活塞，ClO2在在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生中被穩(wěn)定劑完全吸收生成成NaClO2，此時，此時F中溶液的顏色不變，則裝置中溶液的顏色不變，則裝置C的的作用是作用是_。(4)已知在酸性條件下已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成可發(fā)生反應生成NaCl并 釋 放 出并 釋 放 出 C l O2， 該 反 應 的 離 子 方 程 式 為， 該 反 應 的 離 子 方 程 式 為_，在，在ClO2釋放實驗中，打釋放實驗中，打開開E的活塞，的活塞，D中發(fā)生反應，則裝置中發(fā)生反應，則裝置F的作用是的作用是_。(5)已吸收已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑氣體的穩(wěn)定劑和和，加酸后釋放，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖的濃度隨時間的變化如圖3所示，若將其用于所示，若將其用于水 果 保 鮮 ， 你 認 為 效 果 較 好 的 穩(wěn) 定 劑 是水 果 保 鮮 ， 你 認 為 效 果 較 好 的 穩(wěn) 定 劑 是_，原因是，原因是_。解析：解析：(1)根據(jù)儀器特征根據(jù)儀器特征，儀器儀器D的名稱是錐形瓶；的名稱是錐形瓶；根據(jù)操作分析根據(jù)操作分析，F(xiàn)裝置應是裝置應是Cl2和和KI反應反應，所以應長所以應長管進氣管進氣，短管出氣短管出氣，選選b。(2)為使為使ClO2在在D中被穩(wěn)定劑充分吸收中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸滴加稀鹽酸的速度要慢。的速度要慢。(3)F裝置中裝置中Cl22KI=2KClI2，碘遇淀粉變藍碘遇淀粉變藍，所以所以F中溶液的顏色不變中溶液的顏色不變，則裝置則裝置C的作用是吸收的作用是吸收Cl2。題組一物質制備型實驗探究題組一物質制備型實驗探究1某化學學習小組同學用下列裝置制備、收集二氧某化學學習小組同學用下列裝置制備、收集二氧化氮氣體，并探究其性質化氮氣體，并探究其性質(部分夾持裝置已略去部分夾持裝置已略去)。(1)裝置裝置A中的分液漏斗中盛裝的液體是中的分液漏斗中盛裝的液體是_，燒瓶中預先加入的是銅屑，鐵的價格比銅的價格燒瓶中預先加入的是銅屑，鐵的價格比銅的價格低，此處用銅屑、不用鐵屑的原因是低，此處用銅屑、不用鐵屑的原因是_。解析：解析：(1)制備二氧化氮用濃硝酸制備二氧化氮用濃硝酸，不用稀硝酸；盡不用稀硝酸；盡管鐵的價格較低管鐵的價格較低，但常溫下鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化但常溫下鐵在濃硝酸中發(fā)生鈍化，無法使反應進行下去。無法使反應進行下去。(2)因因B、D是干燥管是干燥管，不能盛裝液體濃硫酸不能盛裝液體濃硫酸，不能用不能用堿性干燥劑干燥；若集氣瓶堿性干燥劑干燥；若集氣瓶C與尾氣吸收裝置與尾氣吸收裝置E直接直接連接連接，則裝置則裝置E中的水蒸氣會逆流至裝置中的水蒸氣會逆流至裝置C中中，使收使收集到的二氧化氮不干燥。集到的二氧化氮不干燥。(3)根據(jù)提供的反應物知根據(jù)提供的反應物知，NaOH中各元素的化合價中各元素的化合價不可能發(fā)生變化不可能發(fā)生變化，而，而NO2中中N元素的化合價由元素的化合價由4降降低為生成物低為生成物NaNO2中的中的3，根據(jù)氮元素化合價的多根據(jù)氮元素化合價的多變性變性，則另外一種產(chǎn)物中含有則另外一種產(chǎn)物中含有N元素元素，且且N元素的化元素的化合價升高合價升高，該物質是該物質是NaNO3，根據(jù)氧化還原反應方根據(jù)氧化還原反應方程式的配平方法可以配平該化學方程式。程式的配平方法可以配平該化學方程式。(4)二氧化氮溶于水生成二氧化氮溶于水生成NO，故用排水法可以收集到故用排水法可以收集到NO。答案：答案：(1)濃硝酸常溫下鐵在濃硝酸中鈍化，而使?jié)庀跛岢叵妈F在濃硝酸中鈍化，而使反應不能進行反應不能進行(2)無水氯化鈣防止無水氯化鈣防止E裝置中的水裝置中的水蒸氣進入集氣瓶蒸氣進入集氣瓶C中中(3)221NaNO311(4)G2(2015海淀質檢海淀質檢)某工廠的廢金屬屑的主要成分為某工廠的廢金屬屑的主要成分為Cu、Fe和和Al，此外還含有少量，此外還含有少量Al2O3和和Fe2O3，該廠，該廠用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑用上述廢金屬屑制取新型高效水處理劑Na2FeO4(高高鐵酸鈉鐵酸鈉)等產(chǎn)品，過程如下：等產(chǎn)品，過程如下：.向廢金屬屑中加入過量的向廢金屬屑中加入過量的NaOH溶液，充分反應溶液，充分反應后過濾；后過濾；.向向所得固體中加入過量稀所得固體中加入過量稀H2SO4，充分反應后，充分反應后過濾；過濾；.向向所得固體中繼續(xù)加入熱的稀所得固體中繼續(xù)加入熱的稀H2SO4，同時不斷，同時不斷鼓入空氣，固體溶解得鼓入空氣，固體溶解得CuSO4溶液；溶液；.(1)步驟步驟中發(fā)生反應的化學方程式為中發(fā)生反應的化學方程式為_。(2)步驟步驟所得的濾液中加入所得的濾液中加入KSCN溶液無明顯現(xiàn)象，溶液無明顯現(xiàn)象，表明濾液中不存在表明濾液中不存在Fe3，用離子方程式解釋其可能的，用離子方程式解釋其可能的原因：原因：_。(3)步驟步驟獲得獲得CuSO4溶液的離子方程式為溶液的離子方程式為_。(4)步驟步驟所得濾液經(jīng)進一步處理可制得所得濾液經(jīng)進一步處理可制得Na2FeO4，流程如下：流程如下：測得濾液中測得濾液中c(Fe2)為為a molL1，若要處理，若要處理1 m3濾濾液，理論上需要消耗液，理論上需要消耗25%的的H2O2溶液溶液_kg(用用含含a的代數(shù)式表示的代數(shù)式表示)。寫出由寫出由Fe(OH)3制取制取Na2FeO4的化學方程式：的化學方程式：_。答案：答案：(1)2Al2H2O2NaOH=2NaAlO23H2、Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O(2)2Fe3Fe=3Fe2(或或2Fe3Cu=2Fe2Cu2或或FeFe2O36H=3Fe23H2O等等)(3)2CuO24H 2Cu22H2O(4)68a2Fe(OH)33NaClO4NaOH=2Na2FeO43NaCl5H2O題組二物質性質探究型實驗題組二物質性質探究型實驗6某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置某化學興趣小組的同學利用如圖所示實驗裝置進行物質的制備、性質等實驗。請按要求填空。進行物質的制備、性質等實驗。請按要求填空。(1)利用利用A或或B裝置可制取的氣體有裝置可制取的氣體有_(寫出兩寫出兩種即可種即可)。(2)A、C裝置相連后可完成多種實驗。裝置相連后可完成多種實驗。在甲、乙、丙中分別盛裝的試劑為稀鹽酸、石灰石、在甲、乙、丙中分別盛裝的試劑為稀鹽酸、石灰石、次氯酸鈣溶液，則實驗開始后次氯酸鈣溶液，則實驗開始后C中可觀察到的現(xiàn)象為中可觀察到的現(xiàn)象為_，該實驗可說明相關酸的酸性強弱順序，該實驗可說明相關酸的酸性強弱順序是是_。已知已知KMnO4在常溫下可與濃鹽酸反應生成在常溫下可與濃鹽酸反應生成Cl2，請，請利用圖示裝置設計一個簡單的實驗驗證利用圖示裝置設計一個簡單的實驗驗證KMnO4、Cl2、Br2的氧化性強弱。在甲、乙、丙中分別裝入的氧化性強弱。在甲、乙、丙中分別裝入_、_、_，反應中若觀察到，反應中若觀察到A中廣口瓶的現(xiàn)象是中廣口瓶的現(xiàn)象是_，試管，試管C中的中的現(xiàn)象是現(xiàn)象是_，則可證明其氧化性的強弱順序，則可證明其氧化性的強弱順序為：為：KMnO4Cl2Br2。(3)當當B中盛裝濃硝酸和銅片中盛裝濃硝酸和銅片(放在有孔塑料板上放在有孔塑料板上)后，后，可驗證銅和濃硝酸反應生成了可驗證銅和濃硝酸反應生成了NO2。B、D裝置相連后，裝置相連后，可進一步驗證可進一步驗證NO2和水的反應。操作步驟為：先關閉和水的反應。操作步驟為：先關閉彈簧夾彈簧夾_，再打開彈簧夾，再打開彈簧夾_，使，使NO2氣氣體充滿試管丁，接著關閉彈簧夾體充滿試管丁，接著關閉彈簧夾a、b，打開彈簧夾，打開彈簧夾c，然后然后_，使燒杯中的水倒流入試管丁，使燒杯中的水倒流入試管丁中。中。解析：解析：(1)A、B裝置為裝置為“固液固液氣體氣體”的裝置的裝置，可以制取的氣體有可以制取的氣體有H2、CO2等。等。(2)A中發(fā)生的反應為中發(fā)生的反應為CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2，C中發(fā)生的反應為中發(fā)生的反應為CO2H2OCa(ClO)2=CaCO32HClO。由此可知相關酸的。由此可知相關酸的酸性強弱是：鹽酸的酸性比碳酸的強酸性強弱是：鹽酸的酸性比碳酸的強，碳酸的酸性比碳酸的酸性比次氯酸的強。次氯酸的強。根據(jù)要求根據(jù)要求，A中用中用KMnO4和濃和濃HCl反反應制取應制取Cl2，發(fā)生的反應為發(fā)生的反應為 16H10Cl=2Mn25Cl28H2O；C中發(fā)生的反應為中發(fā)生的反應為Cl22Br=Br22Cl。則所加試劑和相應的實驗現(xiàn)象。則所加試劑和相應的實驗現(xiàn)象分別為：甲中裝濃鹽酸、乙中裝分別為：甲中裝濃鹽酸、乙中裝KMnO4、丙中裝溴、丙中裝溴化鈉或溴化鉀溶液化鈉或溴化鉀溶液，A中廣口瓶有黃綠色氣體產(chǎn)生中廣口瓶有黃綠色氣體產(chǎn)生，試管試管C中的溶液由無色變?yōu)槌壬Ｖ械娜芤河蔁o色變?yōu)槌壬?3)若要在丁中收集若要在丁中收集NO2，則要把則要把a、b打開打開，并關閉并關閉c。當充滿當充滿NO2后后，再用熱脹的方法對丁中的再用熱脹的方法對丁中的NO2加熱加熱，使其受熱膨脹使其受熱膨脹，并通過導管將并通過導管將NO2壓入盛有水的燒壓入盛有水的燒杯中杯中，使使NO2與水接觸與水接觸，從而產(chǎn)生倒吸。從而產(chǎn)生倒吸。答案：答案：(1)H2、CO2(其他合理答案也可以其他合理答案也可以)(2)出出現(xiàn)白色渾濁鹽酸現(xiàn)白色渾濁鹽酸碳酸碳酸次氯酸次氯酸濃鹽酸濃鹽酸KMnO4溴化鈉或溴化鉀溶液有黃綠色氣體產(chǎn)生溶液由溴化鈉或溴化鉀溶液有黃綠色氣體產(chǎn)生溶液由無色變?yōu)槌壬珶o色變?yōu)槌壬?3)ca、b用熱脹的方法對丁中的用熱脹的方法對丁中的NO2加熱，使其受熱膨脹，并通過導管將加熱，使其受熱膨脹，并通過導管將NO2壓入盛壓入盛有水的燒杯中，使有水的燒杯中，使NO2與水接觸，從而產(chǎn)生倒吸與水接觸，從而產(chǎn)生倒吸【歸納提升歸納提升】實驗儀器的組裝順序實驗儀器的組裝順序(1)從下到上從下到上(如制如制Cl2：放鐵架臺：放鐵架臺擺酒精燈擺酒精燈固定鐵固定鐵圈圈放置石棉網(wǎng)放置石棉網(wǎng)固定燒瓶固定燒瓶)(2)從左到右從左到右(如制如制Cl2：發(fā)生裝置：發(fā)生裝置凈化裝置凈化裝置干燥裝干燥裝置置收集裝置收集裝置尾氣處理裝置尾氣處理裝置)(3)先塞后定先塞后定(燒瓶固定前先把帶導管的橡膠塞塞好燒瓶固定前先把帶導管的橡膠塞塞好)。加入試劑順序：先固后液。加入試劑順序：先固后液。實驗開始前第一步操作：檢查裝置氣密性。實驗開始前第一步操作：檢查裝置氣密性。