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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,化学实验内容多，可以考查根本知识，也可以考查由制备实,验、性质实验及相关化学知识等重组而成的综合实验，涉及化学,实验的仪器、根本操作的方方面面，还联系化学根底理论、元素,化合物及有机化学知识，需要学生具备严谨的逻辑思维能力、活,跃的创新思维意识和创新能力。化学实验仪器、根本操作内容多,数以选择题形式出现，最近两年命题有在卷综合实验中以填空,题形式出现。物质别离、提纯、检验、制备内容可以是卷选择,题，也可以是卷推断题，实验简答题也可以是以上的综合。考,查内容逐渐加深，形式趋于多样。在卷填空题中以综合实验设,计或流程类实验或探究性实验的形式出现概率较大。,专题,化学实验的探究,探究性实验是化学实验的重要组成局部，它的侧重点主要,是一些易转化成探究性实验的内容和将化学知识应用于日常生,活、生产的一些实际问题，主要表达在以下几个方面：,一、实验装置的改进,有些演示实验或分组实验现象不清晰，实验误差较大或实,验的平安性、环保性等不够，有必要对实验设计进行优化和装,置改装。,1Fe(OH),2,的制备与实验条件,的控制,要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀,的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接,触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，,又不引入新的杂质，一般选用铁粉来复原三价铁离子。实验中,一般采用新制的硫酸亚铁溶液与NaOH溶液反响来制取Fe(OH)2,沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法。,方法探究一,隔绝空气的复分解反响法,(2)操作过程。,新配制 FeSO4 溶液(不含 Fe3)。,取 FeSO4 溶液 2 mL，在酒精灯下微热，赶出溶液中的氧,气，立即参加油脂或苯约 1 mL，防止溶液与空气直接接触。,在上述试管中用特制的长滴管迅速将已经煮沸过的,NaOH 溶液滴加到 FeSO4 溶液的下层(或直接加 NaOH 固体 2,3 粒)，轻轻振荡(注意：不要破坏油膜)，可观察到白色 Fe(OH)2,沉淀生成。,(1)原理：Fe,2,2OH,= Fe(OH),2,(3)实验特点：操作简便，现象明显，白色 Fe(OH),2,沉淀可,保存较长时间。,方法探究二,氢气气氛中的复分解反响法,图 51,实验装置如图 51 所示：试管中装有铁粉和稀硫酸；试,管中装有新煮沸过的NaOH 溶液。,(1)思路：翻开止水夹，利用铁粉与稀硫酸反响生成的氢气,将试管和试管中的空气排尽，这样可得到一个无氧气的体,系。关闭止水夹，产生的氢气使试管中的压强增大，这样可,使试管中产生的新制的硫酸亚铁溶液进入试管中，从而制,得纯洁的白色氢氧化亚铁沉淀。,(2)操作过程。,将该装置固定在铁架台上，在试管中参加新煮沸过的,NaOH 溶液，并使之浸没试管中的导管口。,在试管中参加铁粉，再参加稀硫酸，并使液面没过试,管的导管口。,翻开止水夹，并在试管的支管口处收集氢气，通过检,验氢气的纯度来检验氧气是否排净。,如果氢气在验纯时发出“噗的响声，可关闭止水夹，,这样不断产生的氢气使试管中的压强增大，从而使试管中,的新制的硫酸亚铁溶液进入试管中，在试管中的导管口可,观察到有白色氢氧化亚铁沉淀生成。,(3)实验特点：防止溶液中含 Fe3，得到的 Fe(OH)2 白色沉,淀可保持很长时间。,方法探究三,电解法,(1)实验用品。,Na,2,SO,4,溶液、稀盐酸、蒸馏水、铁电极、(两根)导线、低,压直流电源、试管(25 mm100 mm)、铁架台、三孔橡皮塞。,(2)实验装置如图 52 所示。,图 52,(3)实验原理。,用铁作电极，Na2SO4溶液作电解液，电极反响式为阴极：2H2O2e=H22OH；阳极：Fe2e= Fe2。阴极附近产生的OH与阳极溶解产生的Fe2结合生成Fe(OH)2，反响方程式为：Fe22OH=Fe(OH)2。由于阴极产生的H2是复原性气体，并且其阻止空气中的氧气进入溶液，可以较长时间保存白色Fe(OH)2沉淀。,(4)实验步骤。,取 Na2SO4 溶液 30 mL，加热煮沸除去溶液中的溶解氧。,将两铁电极浸入稀盐酸中，除去电极外表的氧化膜，然后用,蒸馏水冲洗干净。,按如图 52 所示装置接通直流电源，将电压调至 46 V。,(5)实验现象：通电后即看到阴极有大量气体生成,，同时溶,液中出现大量白色沉淀。,(6)实验特点：方法简便，现象明显。,方法一：用不含Fe,3,的FeSO,4,溶液与用不含O,2,的蒸馏水配,【例,1,】,用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH),2,沉淀。,制的 NaOH 溶液反响制备。,(1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需参加_。,(2)除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用_的方法。,(3)生成白色 Fe(OH),2,沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O,2,的 NaOH 溶液，插入FeSO,4,溶液液面以下，再挤出 NaOH 溶液。,这样操作的理由是_,_。,方法二：在如图 53 装置中，用 NaOH,溶液、铁屑、稀 H2SO4 等试剂制备。,(1)在试管里参加的试剂是_。,(2)在试管里参加的试剂是_。,(3)为了制得白色 Fe(OH),2,沉淀，在试管和,图53,中参加试剂，翻开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_,_。,(4)这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色，其理由,是_。,方法三：,(1)图 54 所示装置是电解池，欲在,装置内产生 Fe(OH)2 的白色絮状沉淀，,那么 a 电极材料应是_。,A石墨,B铁,C铜,D铂,图 54,其阳极的电极反响式为：_,_。,(2)装置中电解液 d 可以是_，那么白色沉淀在电极,上生成；也可以是_，那么白色沉淀在两极之间的溶液,中生成。,A纯水,CNaOH 溶液,BNaCl 溶液,DCuCl,2,溶液,(3)装置中反响的化学方程式：_,_。,(4)装置中液体 c 为液体石蜡，其作用是_,_，在参加液体石蜡之前，对 d 溶液进行加,热处理的目的是_。,(5)为了在短时间内看到白色沉淀，对装置可以采取的措施,是_。,A改用稀硫酸作电解液,C适当缩小两极间距离,B适当增大电源电压,D适当降低电解液温度,(6)假设 d 改为 Na2SO4 溶液，当电解一段时间，看到白色沉,淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一,明显现象为_。,解析：,该题方法一源于教材，只有通过一些辅助措施赶出,溶液中的氧气，才可能制得白色的,Fe(OH),2,沉淀；方法二通过,装置的改进，用制得的,H,2,作保护气，可制得白色的,Fe(OH),2,沉,淀，且能保持较长时间；方法三是从电化学角度考虑，通过阳,极产生的,Fe,2,与阴极生产的,OH,(,或溶液自身的,OH,),结合得,Fe(OH),2,沉淀，该法同方法一一样效果不佳，但思维方法是值得,肯定的。,(2)煮沸,(3)避免生成,答案：,方法一：(1)稀 H,2,SO,4,、铁屑,的 Fe(OH),2,沉淀接触 O,2,方法二：(1)稀 H,2,SO,4,、铁屑,(2)NaOH 溶液,(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的 H,2,纯净,时，再夹紧止水夹,(4)试管中反应生成的 H,2,充满了试管和试管，且外界,空气不容易进入,方法三：(1)B,Fe2e,=Fe,2,(2)C B,通电,(4)隔绝空气，防止 Fe(OH),2,被氧化,排尽溶液中的氧气,(5)B、C,(6)白色灰绿色红褐色,(3)Fe,2H,2,O=Fe(OH),2,H,2,2铜与硝酸反响,【例2】某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反响的,实验进行了以下几个方面的研究。,图 55,(1)在铜屑与硝酸反响的实验中，其反响速率较慢，为加快,反响的速率，可采取的措施是_或_。,(2)铜与稀硝酸反响的离子方程式为：_,_；在做铜与稀硝酸反响的实验时，常观察到,试管内生成的气体先为浅红棕色，其原因是_,_；为了能直接观察到生成的气体的颜色，,可在往稀硝酸中参加铜的同时，参加少量碳酸盐即可到达目的，,那么参加少量碳酸盐的作用是_。,(3)在做铜与浓硝酸反响的实验时，实验小组为了减少污,染，设计了如图 55 的四种装置，希望既能观察到反响现象，,又能在不拆卸、不增加仪器的情况下使 NO2 被吸收(注：NaOH,溶液可吸收 NOx)以防止污染环境。他们设计的装置中能到达目,的的是_(填序号)。,(4)实验小组利用上图中的装置_(填序号)，可以在不,拆卸、不增加仪器的情况下，用同一装置先后连续完成铜与浓、,稀硝酸的反响。要到达此目的，棉球 a 蘸的物质是_，液体,b 为_。,答案：,(1)加热,改用铜粉,存在的空气将生成的 NO 氧化成 NO,2,碳酸盐与硝酸的反应速,率快，生成的 CO,2,赶走了试管内的空气,(3)和,(4),NaOH 溶液,蒸馏水,二、对化学反响原理的探究,1溴水褪色,【例3】在溴水中参加镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，,甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反响：,Br,2,H,2,O,HBrHBrO,当向溴水中参加镁粉之后，那么发生以下两种反响：,Mg2HBr=MgBr2H2,Mg2HBrO=Mg(BrO)2H2,由于上述反响的发生，使溴水中的平衡向正反响方向移动，,从而使溴水褪色。乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量,的溴，应该是溴与镁粉直接反响：MgBr2=MgBr2，而使溴,水褪色。请设计实验方案验证。,_,_,答案：,(1)在溴水,中加入镁粉，立即观察现象，若短时间内,有大量气体产生，则甲的解释正确。若短时间内没有大量气体,产生，则乙的解释正确,(2)把镁粉加入到溴的四氯化碳溶液中，看溴的四氯化碳溶,液是否褪色，若不褪色，说明镁不能与干燥的溴发生反应。若,褪色，说明乙是对的,答案：,(1)应选试剂：NaOH溶液、AlCl,3,溶液、NaHCO,3,溶液,(2)操作要点：,取少量的AlCl,3,溶液于试管中；,向试管中逐滴加入NaOH溶液直至产生白色沉淀恰好全部消失；,向其中再滴入NaHCO,3,溶液至足量,(3)离子方程式：,3氯气的漂白原理,【例5】含有酚酞的氢氧化钠的溶液中，滴加新制氯水，,边滴边振荡，直到红色褪去。对于红色消失的原因，甲同学认,为是氯气与水反响生成的HCl 和HClO 中和了NaOH 所致；乙,同学认为是氯气与水反响生成的HClO 具有强氧化性使红色酚,酞变成了无色的物质。请设计实验证明上述解释正确与否。,_,_,_,解析：如果红色消失的原因是酸碱中和，那么红色可能重现，,如果红色消失的原因是酚酞被氧化，那么红色不可能重现。,答案：向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些 NaOH 溶液，,假设红色重现，那么是因为 HCl 和 HClO 的酸性所致；假设红色不再,重现，那么是因为 HClO 的强氧化性所致,4喷泉实验原理探究,(1)喷泉形成的原理。,容器内外存在较大的压强差，在这种压强差的作用下，液,体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉。,(2)使容器内外产生较大的压强差的方法。,减小容器内压强。,当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解,或与溶液中的溶质发生化学反响而被吸收，使容器内气压迅速,降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖,嘴导管喷出，形成喷泉。,增大容器内压强。,容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等),或由于发生化学反响使容器内产生大量气体，容器内压强迅速,增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。例如喷,雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。,(3)中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂。,注意：装置气密性要好；烧瓶要枯燥；气体的纯度,要高。,气体,HCl,NH,3,CO,2,、,Cl,2,、,H,2,S,、,SO,2,NO,2,和O,2,CH,2,=CH,2,吸收剂,水、NaOH,溶液,水、盐酸,NaOH溶液,H,2,O,溴水,【例6】某学生经过思考将课本上的喷泉实验改成如图 56,所示装置。A 为用橡皮筋固定在尖嘴导管上的小试管，B 为盛有,适量水(滴有几滴酚酞)的塑料瓶(矿泉水瓶或可乐瓶)，K1、K2、K3,为止水夹。组装好装置，检查气密性后，取下烧瓶，在试管 A 中,参加药品，迅速重新安装好装置，即可进行实验。该装置把气体,的收集和喷泉实验的装置连成一体。无需事先收集氨气，操作简,单，可节约时间和药品。,图 56,试答复以下问题,(1)喷泉实验成功的关键是什么？,_,(2)如何检验装置的气密性？,_,(3)小试管 A 中所盛的药品最好是_。,ANH,4,C1(s)和 Ca(OH),2,(s),C浓 H,2,SO,4,和浓氨水,B浓氨水,D生石灰和浓氨水,(4)简述 A 中制 NH,3,的原理。,_,(5)如何验证氨气是否收集满？,_,_,(6)要产生喷泉该如何操作(氨气此时已收集满)？(至少答,两种方法),_,_,_,答案：,(1)喷泉实验成功的关键是使烧瓶内外产生压力差,(2)检验装置的气密性的方法为：关闭 K,2,、K,3,，开启 K,1,，双,手握住烧瓶(或用热毛巾将烧瓶捂热)，插入 B 中的导管末端有气,泡产生，松开手后(或将热毛巾撤去)导管中有一段水柱形成，证,明气密性良好,(3)D,(4)生石灰与浓氨水混合制 NH3 的原理为：CaO 与水反响，,使溶剂减少；反响放热，溶液温度升高,(5)验证氨气是否收集满的方法是：关闭 K1，翻开 K2，用湿,润的红色石蕊试纸放在 K2 导管口处，假设试纸变蓝(或用玻璃棒蘸,取浓盐酸靠近 K2 导管口处，有白烟产生)，证明 NH3 已收满,(6)方法一：关闭 K2、K3，翻开 K1，轻轻挤压塑料瓶 B，使,少量水沿导管进入烧瓶后，迅速翻开 K3，即可形成喷泉,方法二：翻开 Kl、K3，关闭 K2，用热毛巾(或手)将烧瓶捂热，,NH3 受热膨胀，赶走导管内的空气，使 NH3 与水接触，而发生喷,泉,方法三：翻开 K1、K3，关闭 K2，向烧瓶上浇淋冰水，即可,产生喷泉,5钠与水反响实验改进,【例7】请你对课本中钠与水反响的实验装置进行改进，,要求你所改进的实验装置在进行钠与水的实验时，能够将气体,收集后用于检验。,解析：图(1)是在课本实验的根底上略作改进，在塑料瓶的,橡皮塞口上加了一尖嘴管和固定一根大头针，钠块扎在大头针,上正好接触水面，反响后在尖嘴管处点燃气体。,利用图,(2),装置进,行实验时，将钠块用铝箔包好后再用铜网,裹住,(,防止钠浮起,)，置于倒扣的漏斗内，即可用排水法收集一,试管气体用于点燃。,利用图(3)装置进行实验时，将广口瓶中盛满水，在胶塞上,固定一根大头针，将钠块扎在大头针上，迅速用胶塞塞住瓶口，,产生的气体将水压入长颈漏斗中，反响结束后，翻开弹簧夹即,可在尖嘴管处点燃气体。,图(4)的原理类同于图(3)，产生的气体将水压入普通漏斗,中，反响结束后，翻开弹簧夹也可在尖嘴管处点燃气体。,答案：,6过氧化钠的性质实验,【例8】为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧,化钠反响。课题研究小组的同学们设计了图 57 所示的实验,装置，分别进行甲、乙两次实验：,图 57,实验甲：枯燥的二氧化碳和过氧化钠的反响。,在枯燥的试管中装入 Na2O2，在通入 CO2 之前，关闭 Kl,和 K2。在试管内装入试剂 X 后，翻开 Kl 和 K2，通入 CO2，,几分钟后，将带火星的木条插入试管的液面上，观察到木条,不复燃，且中的淡黄色没有变化。,实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反响。在试管内,装入试剂 Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且中的,淡黄色变为白色。,试答复以下问题：,(1)在装入 Na,2,O,2,后，通入 CO,2,前，关闭 K,1,和 K,2,的目的是,_。,(2)在实验甲中，试剂 X 是_，其作用是_,_。,在实验乙中，试剂 Y 是_。,(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是_,_。,(4)试管中的 NaOH 溶液的作用是_。,(5)为了确保实验现象的准确性，制备 CO2 所用的反响物最,好选用_(填编号),A大理石,C烧碱,E稀硫酸,B小苏打,D盐酸,F稀硝酸,(6)CO2 和 Na2O2 的反响机理可以用示踪原子分析加以证,明，请完成以下反响：Na2O2C18O2H18O,_,_,_。,2,答案：(1)防止Na2O2受潮,(2)浓硫酸除去CO2中的水蒸气CO2的饱和溶液(或水),(3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反响,(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳,(5)B、E,7电解氯化铜溶液实验探究,【例9】关于电解氯化铜溶液的 pH 变化问题，化学界有以,下两种不同的观点：一是理论学派认为电解氯化铜溶液后，pH,升高。二是实验派经过反复屡次的实验测定，证明电解氯化铜,溶液的 pH 如图 58 所示。,图 58,试答复：,(1)电解前氯化铜溶液的 pH 处于 A 点的原因用离子方程式,表示：_。,(2)理论派所持的观点的理论依据是_,_。,(3) 实验派结论是_ ，他们所述实验是通过,_来准确测定溶液的 pH 的。该观点的理由是_,_,_。(从化学原理角度加以简述),解析：(1)电解前CuCl2溶液呈酸性是由于CuCl2的水解。,(2)理论派所持的观点是从Cu2水解的角度考虑，随着电解的进行、Cu2的水解平衡左移，致使pH升高。(3)而实验派那么是从电解产生Cl2溶于水显酸性的角度来考虑的。,答案：,(1)Cu,2,H,2,O Cu(OH),2,2H,(2)电解使Cu,2,的浓度降低，水解减弱，故pH升高,(3)溶液的pH降低pH计阳极产生的Cl,2,一部分溶解于水发生反应：Cl,2,H,2,O=HClHClO，使溶液中,c,(H,)增大，即pH降低,积相同、,c,(H,)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体,8化学反响速率实验探究,【例10】常温下，取两片质量相等、外形和组成相同外表,经过砂纸打磨(完全除掉了氧化物)的铝片，分别参加到盛有体,积)中，铝片在稀盐酸中产生的氢气的速率比在稀硫酸中快。,(1)写出以上反响的离子方程式：_。,(2)你认为出现以上现象的可能原因是：,假设_；,假设,_；,(3)请设计实验对以上的假设进行验证：,_,_；,_,_。,(4)如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反响产生的,氢气速率加快，可以采取的措施有：,_；,_；,_；,_。,(3)向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾(或其他,可溶性氯化物)固体，如果都能使反应速率加快，则假设成立,向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵(或其他可溶性,硫酸盐)固体，如果都能使反应速率减慢，则假设成立,(4)加入含有 Cl,的可溶性氯化物,增加 H,浓度,加,热,将铝片改换成铝丝,利用不活泼金属或不活泼金属可,溶性盐形成原电池等(合理即可),9确定某酸是否是弱酸,【例,11,】,用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学的方案,是：,甲：称取一定质量的 HA 配制 0.1 mol/L 的溶液 100 mL；,用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。,乙：用物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制,pH1 的两种酸溶液各 100 mL；,分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；,各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时参加纯,度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是弱电解质。,(1) 在两个方案的第 步中， 都要用到的定量仪器是,_。,(2)甲方案中，说明 HA 是弱电解质的理由是测得,溶液的,pH_1(选填“、“或“),乙方案中，说明 HA 是弱电解质的现象是_。,a装 HCl 溶液的试管中放出 H,2,的速率快,b装 HA 溶液的试管中放出 H,2,的速率快,c两个试管中产生气体速率一样快,(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处_,_、_。,(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任,取)，作简明扼要表述。,_。,解析：证明弱电解质的原理有：一是证明HA 不能完全电,离，溶液中存在电离平衡；二是证明HA 与强碱反响生成的盐,具有弱碱性。,答案：,(1)100 mL 容量瓶,(2),b,(3)配制 pH1 的 HA 溶液难以实现,不妥之处在于加入的,锌粒难以做到表面积相同,(4)配制 NaA 溶液，测其 pH7 即证明 HA 是弱电解质,10原电池正负极判断,原电池正负极判断，应根据反响过程中得失电子的情况进,行判断，失电子的一极为负极，得电子的一极为正极，而不简,单地认定活泼金属一定为负极，不活泼金属一定为正极。,【例12】(1)将铜棒与铝棒用导线连接后插入稀硫酸中组成,原电池，铝棒作电池的_极，铜棒作_极，负极反响为：,_。,(2)假设将上述电解质溶液换为浓硝酸，那么铝棒作电池的_,极，铜棒作_极，电池的正负极反响分别为：_,_、_。,解析：判断原电池的电极反响应从自发进行的氧化复原这一本质出发，而不能单纯地只从电极的活泼性去考虑。此题的第(1)小题中自发进行的氧化复原反响是2Al3H2SO4= A12(SO4)33H2，铝棒作负极。而第(2)小题中自发进行的氧化复原反响是Cu4HNO3=Cu(NO3)22NO22H2O，所以，当以浓硝酸为电解质溶液时，电池的负极是铜棒而不是铝棒。,11理化综合实验探究,【例13】如图59所示，向烧杯内的溶液 b 中逐滴参加,溶液 a 时，灵敏弹簧秤的读数先逐渐变小，然后又逐渐变大，,那么溶液 a、b 分别是(,)。,图 59,ANaOH、H,2,SO,4,BBaCl,2,、NaOH,CBaCl,2,、Na,2,SO,4,DNH,3,H,2,O、CH,3,COOH,解析：,A,、,B 烧杯中所盛,的试剂及滴加的试剂分别为强酸、,强碱、可溶性的盐，滴加后溶液的导电性无明显变化，因此弹,簧秤的读数应无明显变化。,D,中因,NH,3,H,2,O,是弱碱，,CH,3,COOH,为弱酸，导电能力均较弱，在,CH,3,COOH,中滴加,NH,3,H,2,O,因生,成了,CH,3,COONH,4,是可溶性盐，导电能力增强，弹簧秤的读数,应从小变,到大，再从大变到小。,C,中因,BaCl,2,和,Na,2,SO,4,的导电,能力都很强，当在,BaCl,2,溶液中滴加,Na,2,SO,4,时，因生成了难溶,的,B,aSO,4,，使溶液的导电能力变小，当过量时,，其导电能力又,逐渐增大。,答案：,C,三、对反响条件的探究,【例14】为了验证铁与氧气在不同条件下的反响情况，设,计如图 510 所示(局部铁架台已略去)的实验，D 装置是 O2 发,生装置，A 为铁在有水存在下与 O2 反响装置，B 为无锈铁片在,加热条件下与 O2 反响装置，C 装置是验证在枯燥条件下 O2 与,铁反响装置(C 装置事先枯燥过)。请答复以下问题：,图 510,(1)为了确保 C 装置按题干所述条件进行反响，还应在 D、,C 之间加装_。,(2)各装置安装及铁片放置完毕后，开始实验，先翻开 C 中,的止水夹，其余操作步骤为_。,(3)一段时间后，停止反响，A、B、C 中的铁片各有何现象？,_。,(3)A 中有红褐色锈斑；B 中有黑色物质生成；C 中无变化,答案：,(1),盛浓 H,2,SO,4,的洗气瓶(或装碱石灰的干燥装置),(2)点燃 D 处酒精灯片刻，再点燃 B 处酒精灯,四、对反响途径的探究,1如何制得纯洁的 Na2CO3,【例,15,】,某课外课程实验小组拟用 50 mL NaOH 溶液吸收,CO,2,气体，制备 Na,2,CO,3,溶液，为了防止通入 CO,2,气体过量生成,NaHCO,3,，设计了如下实验步骤：,用 25 mL NaOH 溶液吸收过量的 CO,2,气体，至 CO,2,气体,不再溶解；,小火煮沸 12 分钟；,在得的溶液中参加另一半(25 mL)NaOH 溶液，使其充分,混合。,(1)此方案能制得较纯洁的 Na2CO3。,写出 a、c 两步反响方程式：_。,此方案的第一步的实验装置如图 511 所示。,图 511,(2)反响前，如何检查整个装置的气密性_,_。,装置,处理的气体,(3)装置 B 中盛放的试剂是_，其作用是_,_。,(4)在实验室制法中。装置 A 还可作为以下_气体的,发生装置(填序号)。,NH,3,；Cl,2,；HCl；H,2,S；CH,4,；C,2,H,4,。,以下图表示尾气处理装置(液体为 H2O 或 NaOH 溶液)，将以,上六种气体的序号分别填入最适合的装置图的下方空格中：,(5)所用 NaOH 溶液中溶质的质量分数为 40%，室温下,该溶液密度为 1.44 g/cm3，假设反响前后溶液的体积不变，不考,虑实验误差，计算用此种方法制备所得 Na2CO3 溶液的物质的量,浓度为_。,(6)假设实验得到的 Na2CO3 溶液物质的量浓度偏低，在上述,实验操作中，产生误差的可能原因是：,_；,_。,答案：,(1)NaOHCO,2,=NaHCO,3,，NaHCO,3,NaOH=,Na,2,CO,3,H,2,O,(2)用弹簧夹夹住 A、B 导管连接处，先检查 A 的气密性：,塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内水面高于锥形,瓶内的水面，停止加水后，漏斗与锥形瓶中的液面差保持不变，,说明装置不漏气。然后检查 B 的气密性，向烧杯中注入少量水，,使导管口浸在水中，用双手捂住广口瓶片刻，有气泡冒出，松,开手后有少量的水进入导管，说明装置 B 不漏气(或也可一次检,查 A、B 的气密性：向烧杯中注入少量的水，使导管口浸在水,中，然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗内的水面高于锥形,瓶的水面，待导管口不再冒气泡后，观察漏斗中与锥形瓶中的,液面差，假设保持不变，说明装置不漏气),(3)NaHCO3溶液除去HCl气体,(4),(5)7.2 mol/L,(6)步骤中，通入CO2的量缺乏，未能使NaOH完全转化为NaHCO3，导致C步骤生成的Na2CO3量减少b步骤中，加热的时间过短，未能将CO2驱赶完全，在C步骤中，溶液中残存的CO2会消耗局部的NaOH，使生成的Na2CO3量减少,2铜与浓硫酸反响,【例16】实验证明铜不能在低温下与氧气反响，铜不与稀,硫酸反响，但工业上却在废铜屑与热的稀硫酸混合物中，通入,空气制取硫酸铜溶液。,(1)写出上述反响的化学方程式：_。,(2)利用铜制备硫酸铜还有什么方法？写出反响的化学方,程式：_。比较哪一种方法好？为什,么？,_,_。,解析：在稀硫酸存在的条件下，铜与氧气在加热的条件下,生成碱性氧化物CuO ，迅速溶解在热的稀硫酸溶液中生成,CuSO4。第二种方法是先将铜在空气中加热使之生成CuO，再,与稀硫酸反响。以上两种方法共同点是O2 作为氧化剂，稀硫酸,只起酸的作用。第三种方法是在加热的条件下使铜直接与浓硫,酸反响，反响中浓硫酸不仅起酸的作用，还起氧化剂的作用，,被复原为有毒气体SO2。,答案：(1)2Cu2H2SO4(稀)O2=2CuSO42H2O,(2)2CuO2 2CuO，CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O；Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O,第一种方法最好，假设制取1 mol CuSO4，第一、二种方法只需要1 mol H2SO4，而第三种方法那么需要2 mol H2SO4，而且生成的SO2又造成大气污染。第一、二种方法比较，第一种方法在溶液中反响易进行，且进行充分,每制取 1 mol Al(OH)3，方法一耗 H和 OH各 3 mol；方法,二耗 H和 OH各 1 mol；方法三耗 H和 OH各 3/4 mol。故方,法三最节省原料。,(2)实验步骤(以方案一为例)。,在试管里参加 10 mL 0.5 mol/L 的 Al2(SO4)3 溶液，滴加氨,水，生成白色沉淀，继续滴加氨水，直至不再产生沉淀为止。,过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，可得到较纯洁的 Al(OH)3。,(3)本卷须知。,氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢,氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时,氢氧化铝溶解，或强碱缺乏时铝离子未完全沉淀。,洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝外表附着的,硫酸铵等杂质。,洗涤的方法是：向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入适,量蒸馏水至刚好浸没沉淀，等水自然流出后，再重复操作 2,3 次。,【例,17,】,以铝屑、稀硫酸、氢氧化钠为原料制 Al(OH),3,，,甲、乙、丙三位同学分别用不同的途径制备。,要制备等物质的量的 Al(OH)3，那么(,)。,A乙消耗原料少,C丙消耗原料少,B三者消耗原料相同,D甲、乙消耗原料相同,方案,生成,1 mol Al(OH),3,消耗,H,消耗,OH,甲,3 mol,3 mol,乙,1 mol,1 mol,丙,3/4 mol,3/4 mol,可见丙消耗的原料少。,答案：,C,解析：,有关的化学方程式如下：,2Al3H,2,SO,4,=Al,2,(SO,4,),3,3H,2,，,Al,2,(SO,4,),3,6NaOH=2Al(OH),3,3Na,2,SO,4,，,2Al,2NaOH,2H,2,O=2NaAlO,2,3H,2,，,2NaAlO,2,2H,2,O,H,2,SO,4,=2Al(OH),3,Na,2,SO,4,，,Al,2,(SO,4,),3,6NaAlO,2,12H,2,O=8Al(OH),3,3Na,2,SO,4,。,三种方案中消耗,H,、,OH,用量见下表,：,五、对反响结果的探究,1对“实验中的异常现象的探究,在一些常规实验中，经常会出现一些异常现象，究竟是什,么原因导致出现这些异常现象，产生这些异常物质，可通过探,究性实验进行分析解释。,【例18】在一次学生实验中，学生用铝片分别跟稀盐酸、,稀硫酸反响，发现铝片跟稀盐酸反响现象非常明显，而跟稀硫,酸却几乎不反响。这和课本上的表达不一致，是什么原因呢？,为了寻找原因，某研究性小组在老师指导下重新用浓盐酸和浓,硫酸配制了一定浓度的溶液，然后参加纯铝片验证是否确实存,在上述现象。实验结果如下表：,反应进程,酸,1 min,2 min,5 min,15 min,20 min,3 molL,1,HCl,少量,气泡,较多,气泡,大量,气泡,反应,剧烈,铝片,耗尽,1.5 molL,1,H,2,SO,4,无明显现象(无气泡),3 molL,1,H,2,SO,4,无明显现象(无气泡),(1)为了探究“铝跟稀盐酸、稀硫酸反响的差异原因，你,能对问题的答案作出哪些假设(或猜测)?,假设一：_；,假,设二：,_。,(2)为了验证上述假设，你设计的实验方案之一是(简述所加,试剂、探究过程),解析：该题要求学生运用类比方法从题给图表中发现反响,特点，由于角度选择上的差异，会产生五花八门的猜测，这就,要求细剖题意，通过比照、评价，找出原因解释的最合理角度。,至于实验方案的设计，着重抓住实验的比照性原那么，设置参照,实验和比照试验，根据现象的差异即可验证。,2,常,见实验的探因索果,有时对某些简单的演示实验进行多角度的探因索果，可深,化理解实验，是源于教材又高于教材考查实验的一种方式。,【例19】用脱脂棉包住约 0.2 g 过氧化钠粉末，置于石棉,网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。,(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反响的结,论是：第一有氧气生成；第二_。,(2)某研究性学习小组拟用如图 512 装置进行实验，以证,明上述结论。,图 512,用以验证第一条结论的实验方法是_,_ 。用以验证第二条结论的实验方法及现象是,_。,(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生,成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振,荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料,中得知：过氧化钠跟水反响可生成过氧化氢，过氧化氢具有强,氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明过氧化钠和足,量水充分反响后的溶液中有过氧化氢的存在。现有硫化钠溶液、,亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液、红色布条等，请,从中选择试剂，加以验证。(只要求列出实验所用的试剂及观察,到的现象),试剂：_。,现象：_。,解析：该题围绕有关的一个演示实验进行实验探究，第1、2问是先得出结论，再设计实验验证，要求有一定的联想能力。对于第3问，各试剂中均能跟H2O2反响，但Na2SO3被氧化成Na2SO4没有明显现象，FeSO4被氧化成Fe2(SO4)3现象不明显；而NaI被氧化的产物I2因跟另一产物NaOH反响而看不到明显现象变化。最终通过比较选择反响现象明显的Na2S溶液、红色布条来证明Na2O2和H2O反响有H2O2存在。,答案：(1)该反响放热,(2)将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃将导管q浸入水中，反响过程中有气泡冒出,(3)Na2S溶液溶液变浑浊(或红色布条布条褪色),在810之间为粉红色；pH10至,c,(OH,)为6mol/L之间呈红,3,对,计算结果的探究,计算结果是实验过程的定量表达。在设计对计算结果的探,究实验方案时，要立足于计算结果的来源，对每个实验数据要,反复核算，直至准确无误。,【例20】：酚酞的变色范围：pH8 时为无色；pH,色；在其他 pH 范围时，酚酞,试液显无色。过氧化氢具有漂,白性。,据此答复以下问题：,现将0.39 g Na,2,O,2,溶解在 10.0 mL 水中，再向所得溶液中滴,入 2 滴酚,酞，溶液先变红色，片刻后红色褪去。,(1)甲同学认为红色褪去的原因是由于溶液中,c,(OH,)较大，,此种说法_(填“正确或“不正确)，通过估算说明,理由_。,(2)乙同学认为红色褪去的原因可能是由于反响中有过氧,化氢生成，此种说法_(填“正确或“不正确)，并,通过分析推理、提出假设、设计实验来说明理由：,分析推理：_。,提出假设：_。,设计实验：_。,解析：可通过估算来解决(1)：0.39 g Na2O2 溶于水后可生成,0.01 mol NaOH，把反响后所得溶液的体积看作是10 mL，那么,c(OH)约为1.0 mol/L，故在酚酞试液呈红色的变色范围内。因,此，甲同学的观点是不正确的。,答案：,(1) 不正确,0.39 g Na,2,O,2,溶于 10.0 mL 水，可得,c,(NaOH)1.0 mol/L，由信息可知，该,浓度在酚酞试液的变色,范围内,(2)正确,根据题中信息，过氧化氢具有强氧化性，所以,反应过程若有过氧化氢生成，酚酞可被过氧化氢氧化而使溶液,褪色。,假设反应中有过氧化氢生成。,木条复燃，说明生成的气体是氧气，发生了反响：2H2O2=,设计实验：将 0.39 g Na2O2 固体溶解在 10 mL 水中，待,不再产生气体后，再向所得溶液中参加少量 MnO2 粉末，观察,是否有气体放出。假设有气体放出，那么用带火星木条检验。如果,MnO,2,2H,2,OO,2,。由此证明假,设成立。,其他方案合理也行。例如，将 0.39 g Na,2,O,2,固体溶解在,10 mL 水中，待不再产生气体后，再向所得溶液中滴入适量的,硫化钠溶液，观察是否有淡黄色浑浊产生。假设有，说明溶液中,有氧化性很强的过氧化氢存在，由此证明假设成立。,六、对生产生活问题的探究,许多化学知识与生产、生活密切相关，如果将生活中的问,题结合化学知识设计成探究性实验，可使学生品味到知识应用,的乐趣。,【例21】某校为满足师生生活用水的需要，打了一口井。,当时抽出的井水清澈透明，但在放置一天后池水的外表浮现零,星的锈斑，随着时间的延长，水面的锈斑聚集成锈皮，水池底,部出现少量沉淀物，而久置的池水那么更澄清了。,(1)为了探究池水“生锈的原因，师生们做了如下四个实,验：,第一个实验：向含有锈斑的水中慢慢滴加稀盐酸，发现锈,斑慢慢地全部反响掉，然后向所得溶液中参加 KSCN 溶液，结,果溶液出现红色，由此证明锈斑是_。,第二个实验：向久置的清水中参加 KSCN 溶液，没有明显,现象，然后再滴加氯水，也没有明显现象，说明了池中清水里,没有_(写离子符号，下同)和_两种离子。,第三个实验：取池中底部的沉淀物少许于试管中慢慢滴加,盐酸，沉淀物局部溶解，然后参加 KSCN 溶液，溶液显示红色。,说明沉淀物中有_。,第四个实验：向刚取出的井水中参加 KSCN 溶液，无明显,现象。然后再滴加氯水，发现溶液略显红色，由此说明了井水,中溶有_(写离子符号)。,(2)试根据上述实验简述池水“生锈及久置变得更澄清,的原因(涉及的反响用离子方程式表示)。,_,_。,解析：该题围绕南方“井水中的锈皮是什么？进行实验探,究，先通过实验一、三，说明锈斑的成分是Fe(OH)3。且最终通过,吸附悬浮杂质聚集而沉于池底。实验二测得久置的池水不含Fe2、,Fe3，说
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