探究实验题.doc

探究实验题2某研究性学习小组研究HNO3的氧化性，设计了如下实验：在盛有新制FeSO4稀溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液，观察现象，然后再滴入几滴浓HNO3，溶液的颜色变红，但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色，并产生红棕色气体，这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望，对此现象设计了探究性实验。甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的，大家经过理性分析，认为可以排除Fe2+的干扰，理由是_。乙同学认为红色消失，说明Fe(SCN)3被破坏，红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原，推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体，根据C、S、N的原子结构和相关知识推测SCN-的结构式为_。根据乙同学的观点，设计了实验方案1，往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液，实验开始时无明显现象，一段时间后溶液慢慢变红色至深红色，突然剧烈反应产生大量气泡，放出红棕色气体，而溶液红色消失变为浅绿色，溶液温度升高；继续滴入KSCN，溶液变为浅蓝色，最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液，产生浑浊，并剩余一种非极性气体；向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀，加足量盐酸白色沉淀不溶解。写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式_。丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究，设计了方案2，向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水，溶液的红色均消失变为黄色，而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是_。通过本次探究，可以得出以下结论，a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意_；b、与SCN-反应使溶液变红的不一定是Fe3+。滴入几滴浓HNO3后亚铁离子已被氧化成三价铁离子。2SCN+2OH-+22NO3-=2SO42-+2CO2+N2+22NO2+10H2O（3）比较硫氰根离子与氯离子、溴离子、碘离子的还原性强弱（4）加入氧化剂如氯气等必须少量3. （I）按如图所示装置进行有关实验，拔掉A的玻璃塞，将A溶液逐滴加入B中。试回答：（1）A仪器的名称是 ；怎样检验装置的气密性 ；（2）若A中为浓盐酸，B中为二氧化锰，C中为淀粉KI试纸，则C中可以观察到的实验现象为 ；（3）装置D的作用是_。(II)下图是实验探究铁及其化合物性质的流程图：根据图示及下面的提示回答下列问题：（1） 实验时某同学欲使集气瓶中生成高价铁盐，则集气瓶中应预先收集一种黄绿色气体，所发生反应的化学方程式是：_；（2） 请设计简单实验来确认上述反应中生成了高价铁 ；（3）将集气瓶中的所得溶液倒入试管I中，然后加入过量的单质A，静置，溶液呈现蓝色，该实验证明氧化性弱的金属阳离子是 （填写离子符号）；（4）将试管I中的液体倒人试管中，再加入过量铁粉，振荡并过滤，该实验操作中使用到的玻璃仪器除烧杯和漏斗外，还有_ _。（1）分液漏斗；用酒精灯对烧瓶进行加热，看装置中是否有气泡产生，冷却后D中是否产生水柱。（3分）（2）试纸变蓝色（1分）（3）防倒吸（1分）（II）（1）2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 （2分）（2）取少量固体，加水配制成溶液，向其中加几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明有高价铁盐生成；否则无高价铁盐生成。（3分）（3）Cu2+（1分）（4）玻璃棒11. 为探究Cl2和SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验装置。 （1）化学兴趣小组的同学采用Na2SO3粉末与70%的硫酸反应制取SO2气体，采用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2。已知SO2的溶解度比Cl2大40倍，在此实验中，E仪器的作用是 ；发生装置B应选择以下三种装置中的 （填序号）来源: /.Com （2）资料显示等物质的量的Cl2和SO2同时通入H2O中恰好反应生成两种酸，请写出反应的离子方程式 。（3）为了不影响产物的检验，小组成员认为上述整套装置有一处不合理，应在 装置之间（填代号）连接一装置。 （4）已知干燥的SO2和Cl2在活性炭催化剂存在下反应生成液态的SO2Cl2，反应的方程式为：SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l) H= - 97.3KJ/mol；SO2Cl2溶于水得到的产物与上述实验结果相同。为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列说法合理的是 （填序号）A、缩小容器体积 B、使用催化剂 C、增加SO2浓度 D、升高温度 已知20时，AgCl的溶解度为1.510-4g，Ag2SO4的溶解度为0.796g，则SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时，最先产生的沉淀是 。（1）防倒吸 （2）略（3）BC（4）AC AgCl21. 不同浓度的硫酸与锌反应时，硫酸可以被还原为SO2，也可被还原为氢气。某校研究性学习小组拟设计实验验证这一事实，并进行数据测定和相关计算。（1）该小组设计了如上图所示的实验装置，检查该装置气密性的操作是 （2）若在烧瓶中放入130g锌粒，与c molL-1H2SO4,反应。为保证实验结论的可靠，量气管的适宜规格是（填字母） A100 mL B200 mL C400 mL D500 mL（3）若130 g锌粒完全溶解氢氧化钠洗气瓶增重064 g（烧瓶中残留气体忽略不计，下同）则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 （4）若烧瓶中投入a g锌且完全反应，氢氧化钠洗气瓶增重b g，量气管中收集到V mL气体（标准状况），请用一个代数式表示出a、b、V之间的关系 （5）若撤走盛有无水氯化钙的U型管，则n（H2）n（SO2）的数值将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）（6）反应结束后，为了准确地测量气体体积，读数时应注意的事项是 、 。（1）关闭分液漏斗活塞，向右侧球形管中加入水，一段时间后观察球形管和量气管之间的液面差有无变化。（2分）（2）D （2分）（3）Zn + 2H2SO4= ZnSO4 + SO2+ 2H2O , Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2或 2Zn +3H2SO4= 2ZnSO4 + SO2 + H2 +2 H2O （2分）（4）（2分）（5）偏小（1分）（6） 待冷却至室温再开始读数 读数前使量气管左右液面相平眼睛视线与液面最低处相平22. 某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数。 m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是常温下碳与浓硫酸不反应； 。写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。B中的现象是： ；C的作用是： 。待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)。甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因： 。最后对所得测量结果进行评价，小组内有同学提出，本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确，其中会导致铁质量分数测量值偏低是(任答一条即可) 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化（2分：“常温下”1分，“钝化”1分） C + 2H2SO4(浓) CO2 + 2SO2 + 2H2O（2分，“条件”或“”未标扣1分） 品红溶液褪色（2分，或“颜色变浅”） 除尽反应产物中的SO2气体（2分） （11m3b）/11m 装置内的CO2难以赶尽，导致E质量增重偏小 SO2不一定能全部被品红、KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O(其它合理的也得分)3某同学想通过下图装置（夹持装置已略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物。（1）如何检验反应中是否有O2生成： 。（2）装置D除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应作用外，还可以 。（3）对C中固体产物提出如下假设： 假设1：只有Na2SO3 假设2：只有Na2SO4 假设3： 。 假设1的反应方程式：2SO2+ 2Na2O2若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，该同学设计如下，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程，并将答案写在答题卡相应位置。限选试剂和仪器：酸性KMnO4溶液、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、1mol/L HNO3溶液、4mol/L盐酸、试管、胶头滴管实验操作预期现象结 论步骤一：取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量于A、B试管中固体完全溶解，得到无色透明溶液步骤二：取试管A，向溶液中加入 ，振荡，观察溶液颜色变化。 假设1 或假设3成立；若没有该现象则假设2成立。步骤三：取试管B，向其中先加入 ，再加入 。产生 ，再加入试剂看到产生白色沉淀。假设3成立。若无白色沉淀产生则假设1成立。3参考答案：（1）用带火星的木条靠近干燥管口a，观察木条是否复燃。 （2）吸收过量的SO2，以免污染空气。（3）有Na2SO3和Na2SO4 2Na2SO3+O2 几滴(少量)酸性KMnO4溶液紫红色KMnO4溶液振荡后颜色褪去过量的4mol/L盐酸，BaCl2溶液无色刺激性气味气体4某学习小组在研究水处理问题时，将一定量NaClO溶液与FeSO4溶液相混合，得到含有大量悬浮物的混合液。请完成对反应物剩余情况的探究。（1）提出合理假设：假设1: FeSO4有剩余； 假设2: NaClO有剩余；假设3: _（2）样品初步处理：取少量混合液于试管中，滴加足量稀硫酸得到澄清溶液。此澄清溶液中肯定含有的合属阳离子是_（3）设计后续实验方案验证假设。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 molL-1 H2SO4, 001 mol L-1 KMnO4, 20% KSCN、3% H2O2,淀粉-KI溶液、紫色石蕊溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1将上述澄清溶液分置于A、B试管中。步骤2步骤34、参考答案：9、某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH = _（2）反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为_（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl、OH和SO请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响） 提出合理假设 假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO；假设3：_ 设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：步骤3：9、解析：(1) NaOH过量，故生成的是正盐：SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。(3)很明显，假设3两种离子都存在。加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。答案：(1) Na2SO3+H2O(2) Na2SO3(3) SO32-、ClO-都存在实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2：在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色，证明有ClO-，否则无步骤3：在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液若紫红色退去，证明有SO32-，否则无30、（16分）某同学受硝酸能把铁氧化成Fe(NO3)3，但当铁过量时，产物是Fe(NO3)2的启发，提出过量氯气与铁反应生成FeCl3、氯气与过量铁粉反应生成FeCl2的观点。为了验证该观点是否正确，该同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质A，然后通过实验确定其成分。探究过程如下：（1）提出假设：(请把下列假设补充完整)假设1：该固体物质是FeCl2；假设2：该固体物质是 ；假设3：该固体物质是 。（2）设计实验方案：取少量固体物质A于烧杯中，加适量水溶解A，然后取两份A溶液分别进行实验，实验现象与结论如下表：（请在表格的横线处填空）实验方法实验现象结论在溶液中加入KSCN溶液 固体物质中有FeCl3在酸性KMnO4溶液中加入少量AKMnO4溶液颜色无明显变化固体物质中不含 （3）已知 Fe(NO3)2溶液为浅绿色，往Fe(NO3)2溶液中加入少量的稀硫酸，溶液颜色有何变化（请把答案写在横线上） 该变化过程的离子方程式为： 。（4）取100 mL0.2mol/L 的FeCl3溶液置于烧杯中，向其中加入一定量的Fe、Cu混合物，充分反应后仍有固体剩余，下列叙述一定正确的是 （设溶液体积不变，不考虑水解因素）。A烧杯中有Fe无Cu，c(Fe2+) = 0.2 moL/L B烧杯中有Cu无Fe，c(Fe2+) = 0.3moL/LC烧杯中有Cu无Fe，c(Cl) = 0.6 moL/L D烧杯