化学探究性实验试题集萃.doc

化学探究性实验试题集萃山东省东营市利津县第一中学（257400） 贾滨先 张传强例题一：氢氧化铜是一种常用试剂。如：利用氢氧化铜验证葡萄糖的还原性。I新制氢氧化铜悬浊液的配制 实验室制取新制氢氧化铜悬浊液的操作方法：在试管里加入10%的氢氧化钠溶液2mL，滴入2%的硫酸铜溶液4滴6滴，振荡即成。这样操作的目的是 。 下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的探究性学习活动：研究性学习小组甲：对“葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应生成的红色沉淀是Cu2O”提出质疑：他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分，进行了如下探究： 提出猜想： 。 查阅资料：氧化亚铜属于碱性氧化物；+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。 设计方案： 方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化 方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察是否有残渣 方案3：称取红色沉淀ag，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称量，反复多次，直到固体恒重，称得质量为bg，比较a、b的关系 方案4：取红色沉淀放大试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色的银析出你认为合理的方案是 。研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图所示。你认为要测定上述沉淀成分必然测定下列哪些物理量： 。 通入氢气体积反应前，红色沉淀和硬质试管的总质量守全反应后，红色固体和硬质试管的总质量 实验前，干燥管质量硬质试管质量锌粒质量稀硫酸中含溶质的量实验后，干燥管质量IV研究性学习小组丙上网查阅新闻得知：“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的化学家”，绿色化学强调对环境友好，实现零排放。“变废为宝”符合绿色化学要求，他们收集上述红色沉淀制备化学试剂蓝矾。请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案 。答案：I确保氢氧化钠过量，氢氧化铜呈悬浊状红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物（或红色固体中可能含有铜）方案3IV在空气中充分灼烧红色固体变成黑色固体后，将黑色固体完全溶于适量稀硫酸中，将溶液蒸发、结晶，即得蓝矾例题二：某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所增装置先进行了有关实验：1,3,5 （1）实验中他们敢6.4g铜片和12mL18molL1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。 请这与出铜跟浓硫酸反应的化学方程式： 。 为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解，你认为原因是： 。下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 （填写字母编号）A铁粉BBaCl2溶液C银粉DNa2CO3溶液 （2）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两学生进行了如下设计： 甲学生设地方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度。他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中不可行的是 （填写字母编号）A将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结果反应后再次称量B将装置A产生的气体缓缓通入足量酸性KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀C用排水法测定装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）D用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积（已折自成标准状况）乙学生设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL于锥形瓶中，滴入甲基橙作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定（已知：Cu（OH）2开始沉淀的PH约为5），测出消耗NaOH溶液的体积要求余酸的物质的量浓度。再学生选用酚酞作指示剂，其余操作与乙学生相同。 假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变，你认为乙和丙两位学生设计的实验方案能获得成功的是 ，不能成功的是 ，不能获得成功的理由是 。答案：（1）Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2+2H2O 反应过程中H2SO4被不断消耗，生成的水逐渐增多，使浓硫酸变稀，至一定浓度就不再与铜片反应A、D （2）A、B、C 乙、丙 因为用酚酞指示剂时，终点为碱性，会生成氢氧化铜沉淀，故不能准确测出H+的物质的量例题三：某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如下图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略），按要求回答问题。 （1）下列方法中，可制得氯气的正确组合是 。MnO2和浓盐酸混合共热；MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热；次氯酸钠和浓盐酸混合；K2Cr2O7和浓盐酸混合；KClO3和浓盐酸混合共热；KMnO4和浓盐酸混合。ABCD全部可以 （2）若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积（标准状况下）总是小于1.12L的原因是 。 （3）装置B的作用是 ，现象是 。 装置C和D出现的不同现象说明的问题是 。 装置E的作用是 。 写出装置F中发生反应的离子方程式 。 （4）乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在 与 之间（填装置字母序号），装置中应放入 试剂。答案：（1）D （2）浓盐酸的浓度随着反应的进行变稀以后，将不再反应；加热时浓盐酸因挥发而损失 （3）证明有水蒸气产生 白色变蓝色（其它合理答案也给分）（氯气无漂白性，次氯酸有漂白性 吸收氯气 Ag+Cl=AgCl （4）E F 湿润的淀粉KI试纸（或湿润的有色布条）例题四：某校研究性学习小组设计了如图所示装置进行有关实验，实验时将分液漏斗中A逐滴加入烧瓶B中，（图中铁架台、铁夹已略去，要求填写的试剂的均填化学式） （1）若A为浓硫酸，B为第三周期金属元素的单质，其在常温下难与水反应；C为品红溶液，实验观察到C中溶液褪色，则B是 简述判断B的理由 ， 若使C试管溶液恢复原来的颜色，可采取的操作为 。 （2）若B为块状大理石，C为饱和Na2CO3溶液，实验中观察到小试管内溶液变浑浊，则C试管中发生反应的化学方程式为 。 （3）若B是生石灰，实验中观察到C溶液中先形成沉淀，而后沉淀溶解，当溶液恰好澄清时，关闭E，然后将C放入盛有沸水的烧杯中，静止片刻，观察到试管壁上出现光亮银镜。则A是 ，C是 与葡萄糖的混合液。仪器D在此实验中的作用是 。 （4）利用此套装置设计实验证明碳酸、醋酸、苯酚的酸性强弱，则A、B、C中放的试剂分别是 、 、 ，B、C的实验现象分别为B 、C 。若使现象明显，放入C中的溶液应是稀溶液还是浓溶液 。（填浓或稀）答案：（1）B是Mg；理由是第三周期元素Na、Mg、Al中在常温下难与水反应排除Na，常温下与浓硫酸反应排除Al；加热试管C或放入沸水浴 （2）Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 （3）A是浓NH3H2O，C是AgNO3，D是作用是防止倒吸 （4）CH3COOH、NaHCO3、C6H5ONa；B中有气泡产生，C中溶液变混浊；浓。例题五：某化学兴趣小组需制备22.4 LSO2气体（标准状况），他们依据化学方程式Zn2H2SO4(浓)ZnSO4SO22H2O计算后，取650 g锌粒与98的浓硫酸(1.84 g/cm3)12.0mL充分反应，待锌粒全部溶解后，收集所得气体X。经测定其中含有气体杂质。（1）反应结束后，剩余的反应物是 ，所制得的气体X中通常混有的某杂质气体，产生这种杂质的主要原因是（用离子方程式表示） 。若不考虑气体的溶解，反应后生成气体的物质的量共为 mol。CuO（2）为了检验气体X的成分，化学兴趣小组的同学设计了如下实验，对气体(X)取样进行认真探究。组装好仪器后，盛放药品前，必要的一个操作是 。A中加入的试剂可能是 ，作用是 。证实气体X中混有较多杂质气体，应观察到C中的实验现象是 ，D中最好选择的试剂是 。（3）假定气体在吸收过程吸收完全，对上述B之后的装置略加改进，可以粗略测定X气体中SO2的体积分数。改进时可选用的下列仪器为 (填代号)。a.导管b.水槽 c.广口瓶d.容量瓶e.量筒f.单孔塞g.双孔塞答案：(1)硫酸；产生这种结果的主要原因是（用离子方程式表示）Zn + 2H+ = H2+ Zn2+ 1.0 mol (2)必要的一个操作是检查装置的气密性A中加入的试剂可能是： 品红试液 ，作用是证实SO2的存在应观察到C中的实验现象是：固体由黑色变成红色 ，D中最好选择的试剂是：固体无水硫酸铜。(3)改进时可选用的下列仪器为 a、c、e、g （或a、b、e）(填代号)。例题六：下面是某化学课外活动小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证:一般认为1:1的硫酸浓度大于60%，就具有一定的强氧化性，越浓氧化性越强，60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了。温度也影响氧化性，如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显，如果加热就可以观察到明显现象。98%的浓硫酸物质的量浓度为184molL1，密度为184gcm3据以上信息回答：（1）如图装置，同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3mL水，然后从分液漏斗中加98%的浓硫酸05mL，加热至沸腾，该试管中液体没有明显变化，试用数据解释原因 。（2）甲同学再用分液漏斗加浓硫酸10mL再加热至沸腾，现象是_。写出与过程有关的化学方程式_。（3）乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中再加浓硫酸10mL与铜片反应。所观察到与甲不同的现象除了观察到有黑色物质出现外，还有_ _，原因是_；_ _，原因是_。为了最终看到与甲类似的现象，乙同学需进行的操