高考化学 专题五 第2讲 探究性实验课件.ppt

第2讲探究性实验 一 常见气体的制备实验室常制备的气体有 o2 nh3 h2 co2 cl2 根据要求完成下列内容 1 常见气体的制备原理用化学方程式表示下列气体的制备原理 1 o2 2 nh3 将浓氨水与氢氧化钠固体或碱石灰混合也可用于制备少量氨气 3 cl2 2 常见气体制备装置的选择根据下列气体发生装置 选出对应的气体序号 1 用装置a可制备的气体有 2 用装置b c可制备的气体有 3 用装置d可制备的气体有 4 用装置e可制备的气体有 二 实验方案设计时的具体操作1 装置的组合顺序 1 实验装置从左到右的组合顺序一般为 气体发生装置 除杂质 干燥 主体实验 尾气处理 2 接口的连接顺序 洗气时 长进短出 量气时 干燥管除杂质时 大进小出 等 短进长出 2 仪器安装顺序一般遵循 的原则 气体净化装置中不应先干燥后又经过水溶液洗气 3 实验顺序装置选择与连接 装固体药品 装液体药品 开始实验 按程序 拆卸仪器 其他处理 自下而上 从左到右 气密性检验 一 实验方案设计的基本思路 基本原则及安全问题1 实验方案设计的基本思路 2 实验设计时遵循的原则 1 科学性 实验原理准确 实验流程合理 2 安全性 保护人身 保护环境 保护仪器 3 可行性 条件允许 效果明显 操作简便可行 4 简约性 方案简单易行 尽可能采取简单的实验装置 用较少的步骤和药品完成实验 3 气体制备与收集实验的设计流程 净化装置 干燥装置 收集装置 尾气处理装置 气体发生装置 4 实验方案设计中的安全问题 1 防爆炸 点燃可燃性气体 如h2 co ch4 c2h2 c2h4 或用co h2还原fe2o3 cuo之前 要检验气体纯度 2 防暴沸 配制硫酸的水溶液或硫酸的酒精溶液时 要将密度大的浓硫酸缓慢倒入水或酒精中 加热液体混合物时要加沸石 或碎瓷片 3 防中毒 制取有毒气体 如cl2 co so2 h2s no2 no 时 应在通风橱中进行 且要进行尾气处理 4 防倒吸 加热法制取并用排水法收集气体或吸收溶解度较大的气体 如nh3 hcl 时 要注意熄灯顺序或加装安全瓶 二 对实验方案进行评价的基本方法在评价实验方案时一般遵循以下几个原则 1 原理简单 正确选择反应速率容易控制的实验方案 以便有利于对生成物的控制和确保实验安全 2 现象最明显在性质验证或物质检验的实验中 应选择反应现象最明显的实验方案 3 装置最简在能达到实验目的的前提下 尽量选择实验装置 步骤最简单的方案 4 操作方便 安全不同的实验方案需要不同的实验条件 如加热 加压和催化剂等 在选择方案时力求实验条件简单 有利于节约资源 实验过程与操作最安全的途径 5 环保无污染实验中可能产生废气 废水 废渣等 应选择最有利于环境保护的实验方案 6 药品价格低廉在选择实验方案时 应尽量选择消耗药品最少 转化率最高 实验成本最廉价的实验方案 判断下列说法是否正确一 气体制备实验的方案设计高考频次 1 考查药品的选择与使用 1 2012 福建高考 实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气时 应先向圆底烧瓶中加浓盐酸再加二氧化锰 分析 应先加固体药品 再加液体药品 2 可用如图所示装置及药品比较kmno4 cl2和s氧化性的相对强弱 分析 锥形瓶内产生黄绿色气体说明kmno4的氧化性比cl2强 试管内出现淡黄色沉淀 说明cl2的氧化性比s强 2 考查仪器的选择与使用 3 2012 上海高考 实验室制取少量干燥的氨气设计下列装置 其中各装置的作用分别是 是氨气发生装置 是氨气吸收装置 是氨气发生装置 是氨气收集 检验装置 分析 本题通过nh3的制取实验 意在考查考生实验分析 实验评价的能力 装置在管口处又生成nh4cl 无法制得nh3 作为nh3的吸收装置 漏斗插入水中 不能防止倒吸 选用装置 使用浓氨水与cao或naoh作用 可制取nh3 利用 收集nh3时 收集的气体不纯 4 2011 天津高考 若用以下装置制备干燥纯净的co 装置中a和b的作用分别是防倒吸和保持压强恒定 已知co的制备原理 hcoohco h2o 分析 甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成co 由于甲酸易挥发 产生的co中必然会混有甲酸 所以在收集之前需要除去甲酸 可以利用naoh溶液吸收甲酸 又因为甲酸易溶于水 所以必须防止液体倒流 即b的作用是防止倒吸 最后通过浓硫酸干燥co 为了使产生的气体能顺利地从发生装置中排出 就必须保持压强一致 因此a的作用是保持压强恒定 3 考查气体的净化与除杂 5 2012 江苏高考 可用下列装置除去cl2中含有的少量hcl气体 分析 氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应 两种物质均会被氢氧化钠溶液吸收 6 2012 江苏高考 可用下列装置制取少量纯净的co2气体 分析 纯碱为粉末状 不能用简易启普发生器制取co2 且该装置制取的气体会混有hcl和水蒸气 不纯净 二 化学实验方案的评价高考频次 1 定性类实验的方案评价 7 2013 大纲版全国卷 若除去kno3中混有的少量nacl 可以将混合物制成热的饱和溶液 冷却结晶并过滤 分析 除去kno3中的nacl 利用其溶解度的差别 采用重结晶法 8 2012 江苏高考 下列物质的转化 al2o3naalo2 aq al oh 3 sso3h2so4 饱和nacl aq nahco3na2co3 fe2o3fecl3 aq 无水fecl3 mgcl2 aq mg oh 2mgo其中在给定条件下能实现的有 分析 s与o2只能生成so2 错误 fecl3溶液在加热浓缩时 fe3 水解生成fe oh 3和hcl 由于hcl易挥发 使fe3 的水解能进行到底 所以得不到无水fecl3 错误 2 定量类实验的方案评价 9 用如图所示装置测定水中氢 氧元素的质量比 其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和u形管的质量差 实验测得m h m o 1 8 原因可能是 装置中cuo没有全部被还原 分析 h2o的组成与cuo是否完全反应无关 只与通h2前后玻璃管的质量差和生成的水有关 热点考向1物质制备实验方案的设计 典题训练 1 2012 山东高考 实验室采用mgcl2 alcl3的混合溶液与过量氨水反应制备mgal2o4 主要流程如下 1 为使mg2 al3 同时生成沉淀 应先向沉淀反应器中加入 填 a 或 b 再滴加另一反应物 2 如图所示 过滤操作中的一处错误是 3 判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 高温焙烧时 用于盛放固体的仪器名称是 4 无水alcl3 183 升华 遇潮湿空气即产生大量白雾 实验室可用下列装置制备 装置b中盛放饱和nacl溶液 该装置的主要作用是 f中试剂的作用是 用一件仪器装填适当试剂后也可起到f和g的作用 所装填的试剂为 解题指导 解答本题时应掌握沉淀分步析出的原理 即谁先满足qc ksp 谁先析出沉淀 另外 对于混合分离 提纯的实验原理及所用到的仪器要做到心中有数 如蒸发操作要用到蒸发皿 灼烧要用到坩埚和坩埚钳 同时要注意题目信息的运用 如alcl3遇潮湿的空气易发生反应 注意制备它的过程中必须与水隔绝的问题 解析 1 为保证同时产生两种沉淀 保证足够大的oh 的浓度 同时满足qc ksp 故应先向沉淀反应器中加入氨水 即b 2 漏斗下端应紧贴烧杯内壁 3 除了生成沉淀mg oh 2 al oh 3外 还生成了可溶性的nh4cl 故检验沉淀是否洗涤干净时 可检验可溶性的氯离子即可 所用的试剂为硝酸和agno3溶液 高温焙烧时所用盛放固体的仪器为坩埚 4 从制取的氯化铝易与水反应来看 制取氯化铝的装置一定不与水接触 故f中试剂的作用是防止g中的水蒸气进入e中 导致氯化铝与水发生反应 装置b的作用为吸收氯气中的hcl 所填试剂必须满足两个功能 一是吸水 防止空气中的水进入装置e 二是进行尾气处理 因氯气与碱反应 因此选用试剂碱石灰 答案 1 b 2 漏斗下端没有紧贴烧杯内壁 3 硝酸酸化的agno3溶液坩埚 4 除去hcl吸收水蒸气碱石灰 2 2013 莆田质检 naclo2用于棉 麻 黏胶纤维及织物的漂白 实验室制备naclo2的装置如下图所示 1 装置 控制温度在35 55 通入so2将naclo3还原为clo2 沸点 11 反应结束后通入适量的空气 其目的是 2 装置 中反应生成naclo2的化学方程式为 反应后的溶液中阴离子除了 还有少量 cl clo oh 另外还可能含有的一种阴离子是 用离子方程式表示该离子产生的原因 3 已知在naclo2饱和溶液中温度低于38 时析出晶体是naclo2 3h2o 温度高于38 时析出晶体是naclo2 温度高于60 时naclo2分解生成naclo3和nacl 请补充从装置 反应后的溶液中获得naclo2晶体的操作步骤 减压 55 蒸发结晶 得到成品 4 装置 中试剂x为 解题探究 1 该反应温度下 clo2呈现什么状态 提示 clo2的沸点为11 所以在该反应温度下clo2是气态 2 so2与h2o2能否发生反应 提示 so2表现还原性 h2o2表现氧化性 所以二者发生的反应为h2o2 so2 h2so4 3 实验室通常如何处理尾气中的so2 提示 用碱性溶液吸收so2 解析 1 因为此温度下clo2为气体 通入空气的目的是将clo2吹入装置 中 2 clo2与h2o2发生氧化还原反应 生成的氧化产物为o2 过量的so2可以与h2o2发生反应生成 3 可知操作温度应控制在38 60 蒸发结晶 趁热过滤 洗涤时不能用冷水洗 否则得不到naclo2 干燥时温度不能高于60 否则naclo2分解 4 x溶液是为了吸收尾气so2 答案 1 将clo2吹入到装置 进行反应 2 2naoh 2clo2 h2o2 2naclo2 2h2o o2sh2o2 so2 2oh s 2h2o 3 趁热过滤 用38 60 热水洗涤 低于60 干燥 4 naoh溶液 合理答案均可 方法总结 制备实验装置的改进流程设计制备一种物质 应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理 设计反应路径 选择合适的仪器和装置 最后 根据生成物的性质将产品分离提纯出来 整个过程如图所示 解题策略 1 在设计物质制备的实验方案时 要优化上述流程中的每一个具体环节 遵循的优化原则是原料廉价 原理绿色 条件优化 仪器简单 分离方便 2 一些物质的制备 由于其性质上的特殊性 需要设计一些特殊的装置来完成 如实验室制备fe oh 2固体 由于fe oh 2遇空气易被氧化而变质 故其制备实验装置必须严格防止制备的fe oh 2固体与o2接触 再如 常见有机物的制备中 由于有机反应缓慢 副产品多 原料容易挥发 所以常见有机物的制备装置都要加装冷凝回流装置 使原料回流 充分反应 提高产率 热点考向2性质实验方案的设计 典题训练 3 2012 北京高考 有文献记载 在强碱性条件下 加热银氨溶液可能析出银镜 某同学进行如下验证和对比实验 该同学欲分析实验 和实验 的差异 查阅资料 a ag nh3 2h2oag 2nh3 h2ob agoh不稳定 极易分解为黑色的ag2o 1 配制银氨溶液所需的药品是 2 经检验 实验 的气体中有nh3 黑色物质中有ag2o 用湿润的红色石蕊试纸检验nh3 产生的现象是 产生ag2o的原因是 3 该同学对产生银镜的原因提出假设 可能是naoh还原ag2o 实验及现象 向agno3溶液中加入 出现黑色沉淀 水浴加热 未出现银镜 4 重新假设 在naoh存在下 可能是nh3还原ag2o 用如图所示装置进行实验 现象 出现银镜 在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取nh3的装置简图 夹持仪器略 5 该同学认为在 4 的实验中会有ag nh3 2oh生成 由此又提出假设 在naoh存在下 可能是ag nh3 2oh也参与了nh3还原ag2o的反应 进行如下实验 有部分ag2o溶解在氨水中 该反应的化学方程式是 实验结果证实假设成立 依据的现象是 6 用hno3清洗试管壁上的ag 该反应的化学方程式是 解题指导 解答本题时应注意以下三个方面 1 氨水中c oh 越大 温度越高 nh3越易逸出 2 能根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置 3 结合题目的信息要推测出所需的物质或生成的物质 解析 2 当银氨溶液中加入强碱并加热时 ag nh3 2h2oag 2nh3 h2o 氨水逸出nh3 平衡右移 ag 与oh 反应并立即转化成ag2o 5 由于假设可能是ag nh3 2oh也参与了nh3还原ag2o的反应 因此ag2o溶解在氨水中肯定有ag nh3 2oh生成 答案 1 agno3溶液和氨水 2 试纸变蓝 在naoh存在下 加热促进nh3 h2o分解 逸出nh3 促使ag nh3 2h2oag 2nh3 h2o平衡正向移动 c ag 增大 ag 与oh 反应立即转化为ag2o 2oh 2ag ag2o h2o 3 过量naoh溶液 4 5 ag2o 4nh3 h2o 2ag nh3 2oh 3h2o 与溶液接触的试管壁上析出银镜 6 ag 2hno3 浓 agno3 no2 h2o 4 2013 佛山一模 为探究fe no3 2等硝酸盐热分解产物和产物的性质 某化学小组开展如下探究 查阅资料 2kno32kno2 o2 fe no3 2fexoy no2 o2 实验一 探究fe no3 2热分解固体产物中铁元素的价态 该小组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应两份溶液 进行以下探究实验 1 提出猜想 猜想一 铁元素只显 2价 猜想二 铁元素 猜想三 铁元素既有 2价又有 3价 实验操作 向一份溶液中滴入kscn溶液 向另一份溶液中滴入酸性kmno4稀溶液 2 实验现象 实验 实验 3 实验结论 猜想二成立 则fe no3 2分解的化学方程式是 实验二 4 探究fe no3 2热分解气体产物的性质 小组乙同学进行了如下实验 请完成实验空缺部分内容 限选试剂和用量 浓硫酸溶液 4mol l 1naoh溶液 0 1mol l 1bacl2溶液 带火星的木条 0 1mol l 1酸性kmno4溶液 蒸馏水 实验三 5 kno3中混有fe no3 2 为确定其中铁元素的含量 小组丙同学进行如下实验 取混合物样品10g 充分加热分解 将固体产物溶解 过滤 取沉淀进行洗涤 干燥 称得其质量为3 2g 则混合物中铁元素的含量为 解题探究 1 向含有fe2 的溶液中滴加酸性kmno4稀溶液 会出现什么现象 提示 fe2 具有还原性 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性 故酸性高锰酸钾溶液褪色 2 实验室通常如何检验氧气 提示 用带火星的木条接触待检气体 观察木条能否复燃 解析 1 根据两个已知的猜想推断 猜想二必为铁元素只显 3价 2 根据实验结论推断 fe no3 2受热分解产生的固体产物只有fe2o3 fe2o3与足量稀硫酸反应生成fe3 的溶液 则fe3 遇kscn溶液变红 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 根据元素守恒可以配平反应方程式为4fe no3 22fe2o3 8no2 o2 4 从实验结论可逆推知实验现象 no2是红棕色气体 氧气为助燃气体 no2是有毒气体 也具有强的氧化性 也会干扰氧气的检验 可用naoh溶液吸收 5 3 2g固体是fe2o3 则所含铁的质量为3 2g 112 160 2 24g 故混合物中铁元素的质量分数为2 24g 10g 100 22 4 答案 1 只显 3价 2 溶液出现红色溶液紫红色不褪色 3 4fe no3 22fe2o3 8no2 o2 4 有红棕色气体产生4mol l 1naoh溶液用带火星的木条带火星的木条复燃 5 22 4 方法总结 物质组成 性质验证实验的流程设计在实验设计与评价试题中 有关检测物质组成的实验设计是最为常见的一类考题 需要注意的是在离子检测 汽化后的成分检测的过程中 要严格掌握离子检测 气体成分检测的先后顺序 防止各成分检验过程中的相互干扰 解题策略 1 解答有关检测物质组成实验的流程设计问题 常见的解题思路如下 方法一 取少量固体试样 溶于水配成溶液 检测溶液中存在的阴 阳离子 得出实验结论 方法二 取少量固体试样 在氧气流等物质中反应 检测所产生的物质 如气体 得出实验结论 方法三 取少量试样 加酸 或碱 溶液产生气体 检测气体的成分 得出实验结论 2 注意以下几个问题 有水蒸气生成的 先检测水蒸气 再检测其他成分 对于需要进行转化才能检测的成分 如co的检测 要注意先检测co中是否含有co2 如果有co2 先除去co2 接着对co实施转化 最后再检测转化产物co2 若试题只给出部分药品和装置 则应需要给出必要的补充 若有剩余 则应进行筛选 如采用最合理的实验步骤 这些要求对考虑反应原理 选择药品和装置 确定操作步骤都做了限定 必须高度重视 要十分重视药品的名称 有些题目要求指出药品的名称 这类问题很难回答准确 如有些药品的准确描述为 无水硫酸铜 澄清石灰水 酸性高锰酸钾溶液 浓硫酸 饱和nahco3溶液 naoh溶液等 此外也应注意某些仪器的规格 热点考向3定量测定实验的设计及实验方法的评价 典题训练 5 2012 福建高考 实验室常用mno2与浓盐酸反应制备cl2 发生装置如图所示 1 制备实验开始时 先检查装置气密性 接下来的操作依次是 填序号 a 往烧瓶中加入mno2粉末b 加热c 往烧瓶中加入浓盐酸 2 制备反应会因盐酸浓度下降而停止 为测定反应残余液中盐酸的浓度 探究小组同学提出下列实验方案 甲方案 与足量agno3溶液反应 称量生成的agcl质量 乙方案 采用酸碱中和滴定法测定 丙方案 与已知量caco3 过量 反应 称量剩余的caco3质量 丁方案 与足量zn反应 测量生成的h2体积 继而进行下列判断和实验 判定甲方案不可行 理由是 进行乙方案实验 准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样 a 量取试样20 00ml 用0 1000mol l 1naoh标准溶液滴定 消耗22 00ml 该次滴定测得试样中盐酸浓度为mol l 1 b 平行滴定后获得实验结果 判断丙方案的实验结果 填 偏大 偏小 或 准确 已知 ksp caco3 2 8 10 9 ksp mnco3 2 3 10 11 进行丁方案实验 装置如图所示 夹持器具已略去 使y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中 反应完毕 每间隔1分钟读取气体体积 气体体积逐次减小 直至不变 气体体积逐次减小的原因是 排除仪器和实验操作的影响因素 解题指导 解答本题时应明确以下几点 1 实验操作的先后顺序 2 分析定量实验误差时应该先找到定量计算关系式 再分析 3 对于阴阳离子比相同的难溶化合物 ksp越小 溶解度越小 溶解度大的沉淀能够转化为溶解度小的沉淀 4 量气操作时 先恢复至室温 再调节量气筒液面高低使液面相平 以保证气体压强等于外界大气压 最后平视读数 解析 1 实验操作的先后顺序 检查气密性 加固体药品 加液体药品 加热反应 2 反应后的残液中含有hcl和mncl2 n cl n h 甲方案加入agno3溶液 能够测出残液中的c cl 无法准确测出盐酸的浓度 恰好中和时 n hcl n naoh c hcl 20 00ml 0 1000mol l 1 22 00ml 所以c hcl 0 1100mol l 1 因为ksp caco3 ksp mnco3 所以向hcl和mncl2的混合液中加入caco3 caco3除了和盐酸反应外 还有一部分转化为更难溶的mnco3 而且mnco3的质量比caco3的大 使测得剩余的caco3质量偏大 则反应的caco3质量偏小 测出盐酸的浓度也偏小 i 将固体和液体混合 一般是将固体加到液体中 ii 锌和盐酸反应放热 所得的气体温度高 随着时间的增加 气体的温度下降 气体体积减小 答案 1 a c b 2 残余清液中 n cl n h 或其他合理答案 0 1100 偏小 i 锌粒残余清液 按顺序写出两项 ii 装置内气体尚未冷却 6 2012 天津高考 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁 某 变废为宝 学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后 得到含70 cu 25 al 4 fe及少量au pt等金属的混合物 并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线 请回答下列问题 1 第 步cu与酸反应的离子方程式为 得到滤渣1的主要成分为 2 第 步加h2o2的作用是 使用h2o2的优点是 调溶液ph的目的是使生成沉淀 3 用第 步所得cuso4 5h2o制备无水cuso4的方法是 4 由滤渣2制取al2 so4 3 18h2o 探究小组设计了三种方案 上述三种方案中 方案不可行 原因是 从原子利用率角度考虑 方案更合理 5 探究小组用滴定法测定cuso4 5h2o mr 250 含量 取ag试样配成100ml溶液 每次取20 00ml 消除干扰离子后 用cmol l 1edta h2y2 标准溶液滴定至终点 平均消耗edta溶液bml 滴定反应如下 cu2 h2y2 cuy2 2h 写出计算cuso4 5h2o质量分数的表达式w 下列操作会导致cuso4 5h2o含量的测定结果偏高的是 a 未干燥锥形瓶b 滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c 未除净可与edta反应的干扰离子 解题指导 解答本题时按照以下流程 解析 1 加热条件下铜 铝 铁均与混合酸反应 而铂和金都不与混酸反应 因此滤渣是铂与金 2 固体物质加酸溶液后得到的溶液中铁元素的化合价可能为 2价也可能为 3价 二价铁离子只有在ph为7 6 9 6的时候才会沉淀 二价铜离子只有在ph为5 2 6 4的时候才会沉淀 三价铁离子只有在ph为2 7 3 7的时候才会沉淀 如果不先把二价铁离子氧化为三价铁离子 直接加入碱 则会造成二价铁离子与二价铜离子一起沉淀 因此要将铜离子与二价铁离子分离必须先将二价铁离子氧化成三价铁离子 3 由硫酸铜晶体制取硫酸铜只需 要将晶体加热脱水就可以 4 滤渣2中含有氢氧化铁和氢氧化铝 制备硫酸铝晶体必须将铁元素分离出来 甲操作没有分离铁元素 所得的固体中一定含有硫酸铁 乙操作比丙操作少用了氢氧化钠试剂 同时还增加了产品的量 5 所有有关滴定的计算以及误差分析都可以用关系式法 从公式出发去分析 答案 1 cu 4h 2ncu2 2no2 2h2o或3cu 8h 2n3cu2 2no 4h2oau pt 2 将fe2 氧化为fe3 不引入杂质 对环境无污染fe3 al3 3 加热脱水 4 甲所得产品中含有较多fe2 so4 3杂质乙 5 方法总结 定量探究型实验的解题策略变量探究实验因为能够考查学生对于图表的观察 分析以及处理实验数据归纳得出合理结论的能力 常见的考查形式有以表格的形式给出多组实验数据 让考生找出每组数据的变化及对反应的影响 给出影响化学反应的几种因素 让考生设计实验分析各因素对反应的影响 解题策略1 确定变量解答这类题目时首先要认真审题 理清影响实验探究的结果的因素有哪些 2 定多变一在探究时 应该先确定其他的因素不变 只变化一种因素 看这种因素与探究的问题存在怎样的关系 这样确定一种以后 再确定另一种 通过分析每种因素与所探究问题之间的关系 得出所有影响因素与所探究问题之间的关系 3 数据有效解答时注意选择数据 或设置实验 要有效 且变量统一 否则无法做出正确判断 1 2013 漳州一模 尽管原理上醋酸可以溶解碳酸钙而除垢 但在深肚细口暖瓶中加入醋酸除垢的效果不是很好 下列除去深肚细口暖瓶中水垢的实验设计中最安全 且效果最好的是 a 在暖瓶中加入稀硫酸b 在暖瓶中加入稀硫酸 然后加入干净的细沙轻轻振荡c 在暖瓶中加入醋酸d 在暖瓶中加入醋酸 然后加入干净的细沙轻轻振荡 解析 选d 硫酸与水垢反应后的caso4微溶 除垢效果不好 加入细沙振荡时 细沙可破坏水垢的光滑面 使醋酸与水垢接触面积增大 加快除垢速率 2 2013 济南质检 某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂fecl3溶液 最合理的生产途径是 解析 选b c d两选项中制hcl采用光照易爆炸 c d不合理 a项采用高温制fecl3的方法不如b项的原理好 3 资料表明 在加热条件下so3具有比较强的氧化性 某研究性学习小组的同学对绿矾 feso4 7h2o 受热分解的情况进行探究 1 甲同学认为 绿矾受热分解的产物是feo so3 h2o 你支持该观点吗 说明理由 2 乙同学设计如图装置通过实验来探究绿矾受热分解的产物情况 部分夹持装置未画出 c装置水槽中加冰盐水 请填写下列表格 3 本实验设计明显不足之处是 4 实验结束后 要检验绿矾是否分解完全 请简述实验方法 5 若绿矾分解完全 c装置中u形管内有无色晶体出现 请写出绿矾受热分解的化学方程式 解析 1 feo有还原性 so3有氧化性 二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存 所以该观点错误 2 a中绿矾试样分解生成fe2o3 所以a中残留红棕色固体 b应加无水cuso4以检验水的生成 d应加品红或酸性高锰酸钾溶液或溴水以检验二氧化硫的生成 3 本实验设计明显不足之处是没有尾气吸收装置 易造成环境污染 4 取a中残留固体少许溶于足量稀硫酸 再取溶解液少许于试管 滴入酸性kmno4溶液 振荡 若kmno4溶液不褪色 证明分解完全 否则分解不完全 5 若绿矾分解完全 c装置中u形管内有无色晶体出现 即有so3生成 反应的化学方程式为2feso4 7h2ofe2o3 so2 so3 14h2o 答案 1 不支持 feo有还原性 so3有氧化性 二者受热时会发生氧化还原反应而不能共存 2 3 没有尾气吸收装置 4 取a中残留固体少许溶于足量稀硫酸 再取溶解液少许于试管 滴入酸性kmno4溶液 振荡 若kmno4溶液不褪色 证明分解完全 否则分解不完全 5 2feso4 7h2ofe2o3 so2 so3 14h2o 4 某课外小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究 请根据题目要求回答下列问题 1 写出用硝酸制取一氧化氮的离子方程式 2 查资料得知 hcoohco h2o 实验室有如图所示的装置 制取一氧化碳可选用的装置为 填序号 3 查资料得知 利用催化剂可使汽车尾气中的一氧化碳和氮氧化物大部分发生反应转化为二氧化碳和氮气 该小组在实验室模拟汽车尾气处理 设计了如图所示装置 部分夹持和固定装置已略去 实验前关闭活塞k 先通氮气排净装置的空气 其目的是 装置 的主要作用是 加热停止后 打开活塞k 放入适量氧气时 装置 中可观察到的现象是 该套装置中有不完善之处 还应在装置 后补充 4 工业上通常用氢氧化钠溶液吸收一氧化氮 二氧化氮的混合气体 相关反应为2no2 2naoh nano3 nano2 h2o和no2 no 2naoh 2nano2 h2o 将体积比为 的混合气体通入足量的氢氧化钠溶液中 气体完全反应后 所得溶液中 解析 1 铜和稀硝酸反应生成硝酸铜 一氧化氮和水 2 根据反应 hcoohco h2o可以判断 该反应属于 液体 液体气体 型 应该选用a装置 3 因为co是可燃性气体 如果混有氧气的话 在加热条件下可能发生爆炸 所以开始时必须要先通过量的氮气将装置内的空气排净 装置 是一氧化碳和氮氧化物的催化反应装置 装置 通入氧气时 可以将部分未被还原的no氧化成红棕色的no2 装置 可以检验co是否被氧化成co2 还可以吸收少量的no2 装置 中的cuo粉末可以和部分剩余的co反应 但是cuo固体和co气体的接触面积有限 不可能将co全部反应掉 所以最后必须加上一个处理co尾气的装置 4 假设no2和no的物质的量分别为3mol和2mol 则先根据方程式no2 no 2naoh 2nano2 h2o 2molno和2molno2反应生成4molnano2 剩余的1molno2发生如下反应 2no2 2naoh nano3 nano2 h2o 生成0 5molnano3和0 5molnano2 n nano3 0 5mol n nano2 0 5mol 4mol 4 5mol 即n nano3 n nano2 0 5mol 4 5mol 1 9 答案 1 3cu 8h 2n 3cu2 2no 4h2o 答案合理即可 2 a 3 防止一氧化碳与空气混合加热爆炸 检验一氧化碳是否转化为二氧化碳 出现红棕色气体 尾气处理装置 4 5 实验室中打开盛有浓盐酸的试剂瓶 瓶口立即产生大量的白雾 把盛有浓氨水的试剂瓶打开 在瓶口却看不到白雾 对此 甲 乙 丙三位同学分别提出如下假设 甲 nh3与水蒸气的结合能力不如hcl强 瓶口附近形成的氨水小液滴少 达不到肉眼可见的程度 乙 浓氨水的挥发性不如浓盐酸强 瓶口附近空气中的nh3少 形成的氨水小液滴少 产生的白雾达不到能被肉眼观察的程度 丙 nh3的相对分子质量比hcl小 nh3的扩散速率比hcl快 由于挥发出的nh3快速地向四周扩散 形成的氨水小液滴不易集中 所以看不到白雾 为了验证假设的正确性 三位同学在老师的指导下进行了下列实验 如图所示 取一根长50cm直径约2cm的玻璃管 水平放置 在其两端分别同时塞入蘸有浓盐酸与浓氨水的棉球 立即用橡皮塞塞紧两端 数分钟后 玻璃管中在距离浓盐酸一端约18cm处开始产生白烟 1 在进行上述实验之前 甲同学就发现自己假设错误 确定甲假设错误的理由是 2 上述实验中白烟产生在离浓盐酸一端约18cm处的事实说明 所以 关于浓氨水试剂瓶口看不到白雾的原因的的假设是正确的 氯化铵除了用作肥料以外 也用在金属的焊接上 以除去金属表面的氧化物薄层 最近 我国又有学者将氯化铵用于制备无水氯化镁 其流程为 氯化铵的这两项用途也与上述实验中所观察到的现象密切相关 试回答下列问题 3 氯化铵的电子式为 4 在加热条件下氯化铵能除去金属表面氧化物的原因是 5 在制备无水氯化镁的过程中如果不添加一定量的氯化铵 可能造成的结果 解析 1 氨气更易溶于水 可从氢键理论分析这一事实 2 相对分子质量越小扩散速度越快 丙的解释是较准确的 4 可从除去金属表面的氧化物的是酸性气体hcl 而氨气扩散速度快来回答 5 从mgcl2水解和hcl抑制其水解来思考回答 答案 1 nh3能与水分子形成氢键 而hcl不能 2 nh3扩散速度比hcl快丙 3 4 氯化铵受热时发生分解生成nh3和hcl 由于nh3扩散速度比hcl快 在nh3扩散的同时 hcl能与金属表面的氧化物发生反应生成金属的氯化物 5 由于加热时会发生反应mgcl2 2h2omg oh 2 2hcl 和mg oh 2mgo h2o 所以最终得到的可能不是无水mgcl2而是氧化镁 6 2013 南平一模 某校化学研究性学习小组设计如下实验方案 测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数 1 方案一 称取一定质量的样品 置于坩埚中加热至恒重后 冷却 称取剩余固体质量 计算 实验中加热至恒重的目的是 2 方案二 按下图装置进行实验 并回答以下问题 实验前先 分液漏斗中应该装 盐酸 或 硫酸 d装置的作用是 实验中除称量样品质量外 还需称装置前后质量的变化 根据此实验得到的数据 测定结果有误差 因为实验装置还存在一个明显缺陷 该缺陷是 3 方案三 称取一定量样品 置于小烧杯中 加适量水溶解 向小烧杯中加入足量氯化钡溶液 过