2015-2016学年度化学综合实验探究(难).doc

2015-2016学年度综合实验探究（难）学校:_姓名：_班级：_考号：_一、探究题1铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用（1）图1为高炉炼铁示意图从炉底流出的生铁属（填“金属单质”或“合金”）下列作用中与铁矿石发生反应生成铁 燃烧供热 除去铁矿石中少量杂质（如SiO2）生成CO，属于从炉顶加入焦炭的作用有（填字母）ABCD（2）实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁（Fe2O3）的质量分数（杂质不含铁元素，且不与CO反应）【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气【问题讨论】装置B的作用是，从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是：【数据处理】称取样品8.0g，用上述装置进行实验，充分反应后称量A装置增重4.4g则 样品中氧化铁质量分数为%【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后，若立即停止通CO，则测得的样品中氧化铁的质量分数（填“偏大”，“偏小”，“无影响”）（3）废铁屑的主要成份是铁，同时还有少量铁锈（Fe2O3），用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下：反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O和Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4外，还有；滤液M的溶质有，操作2为；FeSO4的溶解度和析出组成如下表在操作2中，析出FeSO47H2O晶体的最高温度不超过温度t/0103040506064708090溶解度S/g15.620.533.040.448.855.055.350.643.737.2析出晶体FeSO47H2OFeSO44H2OFeSO4H2O（4）5.56g硫酸亚铁晶体（FeSO4xH2O）隔绝空气受热分解时，生成金属氧化物和气体固体产物的质量随温度变化的曲线如图3所示0t1，发生的变化是加热失去结晶水，x=；t2时B点固体组成只有一种，化学式为2（8分）竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。【提 出 问题】竹炭中是否含有碳元素【猜想与假设】竹炭中含有碳元素【查 阅 资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。【设 计 实验】所用装置如下图所示。（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。（2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是。（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是，请你设计解决的方法 。（4）小亮认为可以用下图所示的装置，替换原装置中的E装置，你认为（填“可以”或“不可以”），原因是。【结 论】竹炭中含有碳元素。【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是。A、可除衣领袖口等处的汗渍 B、不能除去口中异味 C、虫咬、灼伤可消炎止痛3在学习过程中，小明同学提出一个问题：“碳燃烧时可能生成CO2，也可能生成CO，那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能？”猜想碳与氧化铜反应生成的气体中：只有CO2；既有CO，又有CO2；只有CO。查阅资料浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸遇CO2无变化，但遇到微量CO会立即变成蓝色。方案设计通过上述资料和已有知识，小明初步设想用浸有磷钼酸溶液的氯化钯试纸和澄清石灰水对碳与氧化铜反应生成的气体进行检验。根据小明的设想，请你填空：（1）若试纸不变色，澄清石灰水变浑浊，则只有CO2；（2）若试纸变成蓝色，澄清石灰水变浑浊，则既有CO，又有CO2；（3）若试纸_，澄清石灰水_，则只有CO。实验验证经过思考之后，小明设计了下图实验装置：实验步骤：（1）打开弹簧夹，先通一会儿纯净、干燥的N2；（2）关闭弹簧夹，点燃酒精灯加热。结论小明通过分析实验现象，确认猜想是正确的，请你写出装置C中发生反应的化学方程式：_；反思与评价（1）该实验开始前通一会儿N2的目的是：_；（2）请从环保的角度分析该实验装置中的不完善之处_。4（6分）定性和定量结合既是化学的重要思想，也是研究物质组成的重要方法。某研究性学习小组为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体Cu中是否含有Cu2O（红色），进行了认真的研究。请你一起踏上探究之路，回答下列问题。【查阅资料】无水CuSO4遇水变蓝 高温灼烧CuO生成Cu2O和O2Cu2O与稀H2SO4反应：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O【设计实验方案】方案1 取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为，结论为红色固体中含有Cu2O方案2 装置如图所示，拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O（1）为确保探究的科学、合理、安全实验中还应采取的措施有；（填序号）加热前先排尽装置中的空气在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶（2）由方案2实验后得出结论：红色固体中含有Cu2O写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程式方案3 称得干燥坩埚（常用于固体加热的容器）的质量为ag，取红色固体置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后坩埚与固体总质量为cg（1）该实验方案最少得进行次称量；（2）若确认红色固体中含有Cu2O，则c与a，b应符合的数学关系式为。5（7分）某工业生产上规定空气中二氧化硫的允许排放量不得超过0.02mg/m3。某研究性学习小组利用“碘量法”测定某化工厂附近空气中的二氧化硫的含量，请你参与并协助他们完成相关学习任务。【查阅资料】淀粉遇碘（I2）变蓝，遇氢碘酸（HI）不变色。氢碘酸为无色液体。【测定原理】碘溶液吸收SO2的化学反应原理是：SO2 + I2 + 2H2O=X + 2HI。X的化学式为。【测定步骤】取配制好的碘（I2）溶液5.00mL（含I2的质量为6.3510-4 mg）于下述装置中的反应容器内，并滴加2-3滴无色淀粉溶液。利用上述装置到指定的测试点抽气，每拉动1次注射器抽气100mL，并注入碘溶液中，直到反应恰好完全为止，记录抽气的次数。抽气时应进行的操作是。实验中表明恰好完全反应的现象是（3）换到不同地点再重复实验4次（每次所取碘溶液相同）。这样做的目的是。每次实验的抽气次数记录 见下表。实验次数12345抽气次数4238364440【得出结论】 二氧化硫的含量 是否超标【交流与讨论】实验结束后，有同学提议：可将插入碘溶液的导管下端改成具有多孔的球泡，有利于提高实验的准确度，其理由是。6实验室有一瓶保存不当的试剂（如右图所示），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小华等几位同学很感兴趣，决定对其成分进行探究。【提出问题】这瓶试剂溶质是什么？【交流研讨】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是（填字母序号）。A酸 B碱 C盐【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性。NaCl溶液呈中性。室温下（20）时，4种物质的溶解度的数据如下。物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g3610921596【得出结论】小华根据试剂瓶上标注和上表溶解度数据判断，这瓶试剂不可能是。【猜想与实验】可能是溶液；可能是NaOH溶液； 可能是NaCl溶液。（1）小亮用洁净的玻璃棒蘸取该溶液,滴到干燥的pH试纸上，测得pH=11，他判断该溶液不可能是（2）小强为了确定该溶液的成分，进行了如下实验。操作步骤实验现象结论及化学方程式步骤一： 取样品于试管中，滴加足量产生大量的气泡猜想正确。步骤一发生反应的化学方程式是步骤二：把产生的气体，通入【质疑】小华则不同意小强的观点，认为溶液中有Na2CO3还可能有NaOH。请你帮助他完成以下探究方案：探究步骤预计现象结论步骤一：取样品于试管中，向其中滴加足量的溶液并过滤产生白色沉淀溶液中既含Na2CO3，又含有NaOH步骤二：向上述滤液中滴加酚酞试液酚酞试液变色【反 思】NaOH溶液会因接触空气而变质，写出该反应的化学方程式；7维生素C(简称Vc，又名抗坏血酸)，易溶于水，易被氧化。人体缺乏Vc可能引发多种疾病。水果和蔬菜中含有丰富的Vc。某研究性学习小组对它探究如下：探究一：测定饮料中Vc的含量。【查阅资料】Vc能和高锰酸钾反应，使紫色的高锰酸钾溶液褪色。【设计方案】分别向盛有1 mL等浓度高锰酸钾稀溶液的四支试管中逐滴滴加果味饮料、苹果汁、梨汁和0.04的Vc溶液，边滴边振荡，直至高锰酸钾溶液褪色。【实验数据】【实验结论】分析数据可知，Vc含量最高的是，含量为(各液体密度上的差别和每一滴的体积差别忽略不计)。探究二：蔬菜放置时间的长短对其Vc含量是否有影响。【设计方案】请你用新鲜的黄瓜、放置一周的黄瓜、高锰酸钾稀溶液和必要的仪器设计实验方案：。【实验结论】按上述方案实验，根据这一实验结果，分析得出蔬菜放置时间的长短对其Vc含量有影响。【实验反思】化学实验需要控制变量。下列情况不会影响到测定结果的是。A每次实验所用的果汁颜色不同B量取的被测物质的体积不同C试管的大小不同D没有用同一规格胶头滴管滴加8探究二：精还原铁粉是一种重要的化工原料，某兴趣小组对其进行下列研究：【物质制备】利用绿矾制备精还原铁粉的工艺流程如下：粗还原铁粉中还含有少量铁的氧化物和Fe3C杂质，可用氢气在高温下进一步还原，其反应方程式为FexOy+yH2xFe+yH2O，Fe3C+2H23Fe+CH4。（1）写出焙烧中氧化铁与CO反应的化学方程式：。（2）焙烧中加焦炭的作用除了可以生成CO外，还能。【含量测定】为得到精还原铁粉并测定粗还原铁粉中氧和碳元素的质量分数，按如下装置进行实验。已知3CH4+4Fe2O33CO2+6H2O +8Fe（假设每步反应都完全，且不考虑装置内原有空气对测定结果的影响）。（3）主要实验步骤如下：按顺序组装仪器，检查装置的气密性，称量样品和必要装置的质量；点燃A处酒精灯；缓缓通入纯净干燥的H2；点燃C处酒精灯；分别熄灭A处、C处酒精灯；再缓缓通入少量H2；再次称量必要装置的质量。操作的先后顺序是(填字母)A B（4）步骤的目的是，验证该步骤目的达到的实验方法是；（5）若缺少装置D，则所测氧元素的质量分数将(填“偏大“偏小或“不变)。（6）粗还原铁粉样品的质量为20.000 g，装置B、E分别增重0.360 g和0.440 g，则计算样品出中碳元素的质量分数是，氧元素的质量分数是。9下图是某同学设计的二氧化碳制取实验的微型一体化装置图，该装置的气密性良好。（1）关闭止水夹1，打开止水夹2，挤压胶头，滴入稀盐酸，生成的二氧化碳在微型气体实验器内与1、2处的溶液反应。1处紫色的石蕊溶液变成红色，2处的反应现象是。（2）关闭止水夹2，打开止水夹1，再次挤压胶头，一段时间后，观察到烧杯中的现象是 。这是由于（用化学方程式表示）的缘故。（3）有同学认为：二氧化碳能溶于水并与水反应，因此实验（2）出现的现象不足以证明是二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。那么，如何利用化学方法证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应？该实验方案是。10某兴趣小组话动中，同学们按图1装置对“可燃物燃烧的条件”进行探究。探究过程中，大家对磷燃烧生成的大量白烟是否危害人体健康提出疑问。【查阅资料】白磷的着火点是40，红磷的着火点是240，燃烧产物五氧化二磷是白色固体，会刺激人体呼吸道，并能与空气中的水蒸气反应，生成有毒的偏磷酸(HPO3)。【交流与讨论】白烟对人体健康有害，该实验装置必须改进。【改进与实验】同学们按改进后的图2装置进行实验。图1 图2 图3请你帮助他们将下表补充完整。实验现象对实验现象的解释（1）a试管中白磷燃烧，热水中白磷没有燃烧（1）热水中白磷没有燃烧的原因是热水中的白磷没有与氧气（或空气）接触。（2）b试管中红磷没有燃烧（2）b试管中红磷没有燃烧的原因是 。【反思与评价】（1）根据上述实验得出，可燃物燃烧的条件是。（2）同学按图2完成实验后，经反思总结实验过程，又改进设计了图3实验，其中图3实验中气球的作用是（填字母）。A收集生成的气体 B防止有害物质污染空气 C调节试管内的气体压强，避免橡皮塞因试管内气体热膨胀而松动【拓展与迁移】实验小结时，小朱同学说：“待a试管冷却后，如果将试管口朝下垂直伸入水面下(室温)，并取下橡皮塞，将看到液体进入试管。”这一说法得到大家的一致认同。你认为如果不考虑橡皮塞占试管的容积，实验所用白磷足量，装置气密性良好，且进入a试管内液体的体积约占试管容积的15，这一现象还可以得出的结论是。11（6分）老师用下图所示装置为同学们做了一个兴趣实验。已知装置B、C、D中依次盛有紫色石蕊试液、足量的澄清石灰水和稀盐酸。小资料：HCl气体极易溶于水。（1）打开A中的玻璃塞和活塞，B中实验现象是。B中的现象不能说明二氧化碳与水反应的原因是。C中的化学反应的方程式是。（2）一段时间后，关闭A中的活塞和玻璃塞，打开弹簧夹K2及E中的玻璃塞和活塞，待足量的过氧化氢溶液流入锥形瓶后，立即关闭E中的活塞，并用弹簧夹K2夹紧橡皮管。C中可能出现的现象是，解释C中呈现的现象的原因是。12（2012盐城）某兴趣小组对食用纯碱和食用小苏打两种粉末进行以下探究查阅资料名称食用纯碱食用小苏打主要成分Na2CO3NaHCO3酸碱性水溶液显碱性水溶液显碱性热稳定性受热不分解270时完全分解为碳酸钠、二氧化碳、水（1）探究两者水溶液酸碱性的差异小明分别向等浓度的两种溶液中滴入酚酞试液，发现两者都变色，但食用纯碱溶液中颜色更深，由此推测可能溶液碱性更强小欢认为要比较两种溶液的碱性强弱，可直接用进行测定（2）验证两种粉末的稳定性在老师的指导下，该小组按如图1装置进行实验操作，观察到（填“甲”或“乙”）烧杯中澄清石灰水变浑浊，试管中发生反应的化学方程式为，装置中棉花的作用是（3）测定食用纯碱粉末的纯度取食用纯碱粉末试样，利用如图2装置进行实验测定数据记录如下：称量项目称量时间质量/g试样11.0装置+稀盐酸160.0装置+稀盐酸+试样反应开始后20s167.0装置+稀盐酸+试样反应开始后30s166.6装置+稀盐酸+试样反应开始后90s166.6通过计算确定食用纯碱粉末中Na2CO3的质量分数（写出计算过程，结果保留一位小数）如果测得的结果比实际纯度高，可能的原因是（答一种即可）13请你参与下列探究：【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图1）探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图2的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。【实验探究与结论】小斌用图2装置进行实验。（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是。从分子运动的角度分析，此现象可说明的结论是；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是。（2）用初中的化学知识分析，固体氢氧化钠的作用是。（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是。(写一点)【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图2装置进一步改装成图3装置，用于验证二氧化碳的性质。（1）打开活塞K滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸发生的相同变化是，不同变化是，小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化验证的二氧化碳的性质依序是、。（2）小柔认为小媚的装置还可以同时验证：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 ；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进是：、。14(13分)已知某纯碱样品中含有少量氯化钠，为测定样品中纯碱的质量分数，甲、乙两组分别采用不同方法。、甲组用下图装置通过测定气体质量再计算出纯碱的质量分数。其主要步骤如下：按图组装仪器并检查气密性；称取m克试样放入锥形瓶中加适量蒸馏水使之完全溶解；称量装置D中装有碱石灰的U形管质量是a1克；从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸从导管a中缓缓鼓入空气；再次称量装置D中装有碱石灰的U形管质量；重复和的操作，直到装置D中U形管质量基本不变，测得质量为a2克。试回答相关问题：A装置中最好装_溶液，作用是_；装置C中浓硫酸的作用是_；(3)步骤中，从分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至观察到_为止，写出该反应的化学方程式_；(4)若没有步骤会使测定结果_(偏大或偏小)；(5)E装置中碱石灰的作用是_；(6)装置B中分液漏斗内的稀硫酸不能换成浓盐酸的理由是_。、乙组用生成沉淀的方法来测定纯碱(Na2CO3)的质量分数，称取12.5克样品加入107.2克的氯化钡溶液恰好完全反应过滤得到的沉淀干燥后为19.7克和一定量滤液(设没有损失)，试计算样品中纯碱的质量分数；滤液中溶质的质量分数。(写过程5分)15（2011年四川成都，18题）葡萄糖是生命体所需能量的主要来源。【提出问题】葡萄糖的燃烧产物是CO2和H2O，由此能否证明葡萄糖是只由碳元素和氢元素组成的有机物？【设计实验】为了确定葡萄糖的元素组成，某小组设计了如下实验（其中浓硫酸、无水CaCl2均为常用干燥剂，部分固定装置省略）。（1）装置A中发生反应的化学方程式是；（2）装置B中浓硫酸的作用是。（3）装置C处氧化铜的作用是。【方案评价】（1）用充有空气的储气球代替装置A，是否更有利于实验的进行？（填“是”或“否”）原因是。（2）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是（至少一条）。【数据处理】下表是同学们填写的实验报告，请你帮助完成。实验事实数据分析及结论 1.8g葡萄糖完全燃烧，得到2.64gCO2和1.08gH2O数据分析：结论：葡萄糖含有C、H、O三种元素【讨论交流】为了尽量减少误差：（1）该实验在进行过程中应注意的问题是（1条）。（2）从定量实验的角度看，该实验是否可进一步改进？请简要写出一个改进意见：。16（2011年江苏南京，28题）电解水实验可以确定水的组成，甲、乙、丙三位同学对电解水后液体的酸碱性进行探究。【提出问题】电解水后的液体一定呈中性吗？【查阅资料】图所示装置可用于电解水实验； 硫酸钠可增强水的导电性，硫酸钠溶液呈中性。【实验与讨论】三位同学分别向U型管中加入含有酚酞的硫酸钠溶液，接通直流电，观察现象，电解一段时间后，断开电源。实验中观察到管电极附近的溶液迅速变红，管电极附近的溶液仍为无色，乙同学用PH试纸测定管电极附近的溶液，PH小于7。说明管电极附近的溶液呈性，管电极附近的溶液呈 (选填：“酸”、“碱”或“中”)性。甲同学将实验后U形管中的溶液按图所示倒入烧杯中，发现红色立即消失，乙同学、丙同学将实验后U形管中的溶液按图所示分别倒入烧杯中，发现红色不完全消失。经讨论和分析，乙、丙同学的实验中溶液的红色不消失，原因可能是酸。甲、乙、丙同学分别用蒸馏水洗涤U形管、碳棒等，再将洗涤液倒入自己实验的烧杯中，观察现象：甲同学的溶液仍为无色。乙同学的溶液中红色仍不消失。丙同学的溶液中的红色。甲、乙、丙同学分析了实验现象，为确证溶液的酸碱性，又进行了下列实验：甲同学用来测定溶液，原因是。乙同学向溶液滴加 ，使溶液中红色刚好褪去。因为造成中溶液的红色仍不消失的原因是。【解释与结论】用硫酸钠增强溶液的导电性时，电解后溶液混合均匀，呈中性。【交流与反思】甲同学取55克质量分数为2%的硫酸钠溶液进行电解，消耗了5克水，刚电解后硫酸钠溶液的溶质质量分数为。甲同学的老师上课时用增强溶液的导电性，电解后溶液的碱性，乙同学的老师上课时用增强溶液的导电性，电解后溶液的酸性，17（5分）请你参与某学习小组研究性学习的过程，并协助完成相关任务。【研究课题】探究X物质的成分。【查阅资料】（1）X物质可能由Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2、Ca(OH)2、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3中的一种或几种组成。（2）X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀。（3）相关物质的溶解性如下表：物 质Ca(HCO3)2Mg(HCO3)2Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3BaCO3溶解性可溶可溶微溶不溶不溶不溶【设计并实施方案】（1）由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2。（2）甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质，加入足量蒸馏水充分搅拌，静置。取上层清液滴入Na2CO3溶液，没有白色沉淀，说明X物质中无(填化学式)。（3）乙同学设计了下列实验装置，想进一步确定X物质的成分。其主要实验步骤如下：按图组装仪器，关闭活塞b，将50gX物质的粉末放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反应。待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；称量D瓶内物质明显增加的质量；继续鼓入空气，直至D瓶内物质质量不变；经称量，D瓶内物质增加的质量为20g。【评价】（1）A瓶中的NaOH溶液起到作用。若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将（填“增大”、“不变”或“减小”）。（2）分析X物质的可能组成是（有几种写几种）。18（7分）如图为用镀锌铁片制成的日常用品。镀锌铁是指通过镀锌工艺在铁皮上进行镀锌而制成的一种产品，热镀锌产品广泛用于建筑、家电、车船、容器制造业、机电业等，几乎涉及衣食住行各个领域。为测定铁片镀锌层的厚度实验过程如下。【实验步骤】（1）剪取一片镀锌铁片，量得长度=20 cm，宽度=l9 cm。（2）用电子天平称量质量0857g。（3）实验中需要溶质质量分数为10的稀盐酸200 mL（密度=105gmL），需要量取溶质质量分数为37的浓盐酸（密度=118gmL）_（保留至小数点后1位）mL，然后稀释。（4）将镀锌铁片放入溶质质量分数为10盐酸中。当观察到_，可以判断镀锌层恰好反应。（5）将溶液中的铁片取出清洗、擦干、烘干后用电子天平称量质量0837g。【计算结果】（1）铁片镀锌层的质量有_g。（2）已知锌的密度71gcm3，计算出铁片镀锌层厚度mm。【实验反思】实际计算结果偏大，同学们分析，这是因为很难通过观察现象判断镀锌层恰好反应，造成镀锌铁片浸泡在盐酸中时间_（填“偏长”或“偏短”）。【实验改进】资料卡片：如图甲所示，两种金属活动性不同的金属放入酸、碱、盐溶液中，会有电子的流动，从而产生电流。将上述实验改进成如图乙的装置，当观察到_，此时锌层恰好反应。19工业铁红的主要成分是Fe2O3，还含有少量的FeO、Fe3O4。为了测定铁红中铁的质量分数，兴趣小组的同学进行了如下实验，请你参与过程分析。【资料1】草酸晶体（H2C2O43H2O）在浓H2SO4作用下受热分解，化学方程式为：H2C2O43H2OCO2+CO+4H2O（1）下列可用作草酸分解制取气体的装置是（填字母编号）。【资料2】碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物，可以吸收水分和二氧化碳；【资料3】浓硫酸具有吸水性，可以干燥气体；【资料4】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应，但吸收能力比石灰水强【问题讨论】用下图所示装置进行实验：（2）实验前应先。（3）进入D中的气体是纯净、干燥的CO，则A、C中的试剂依次是（填字母编号）。a.浓硫酸 b.澄清的石灰水 c.氢氧化钠溶液（4）B装置的作用是。（5）写出D装置中所发生反应的一个化学方程式。【数据分析与计算】【资料5】铁的常见氧化物中铁的质量分数：铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4铁的质量分数77.870.072.4（6）称取铁红样品10.0 g，用上述装置进行实验，测定铁红中铁的质量分数。D中充分反应后得到Fe粉的质量为m g，则 m 。待充分反应、冷却后，将D中的固体放入足量的稀硫酸溶液中，产生氢气质量为0.27g，则此铁红样品中铁的质量分数是多少？写出详细计算过程【实验评价】（7）反思：请指出【问题讨论】中实验装置的一个明显缺陷。20（11分）实验室有一瓶保管不当的试剂（如图），其残缺的标签中只剩下“Na”和“10%”字样。已知它是无色液体，是初中化学常用的试剂。小强和小华同学很感兴趣，决定对其成分进行探究：【提出问题】这瓶试剂可能是什么溶液呢？【交流讨论】根据受损标签的情况判断，这瓶试剂不可能是。A酸 B碱 C盐【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。 Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性。测定室温（20）时，四种物质的溶解度的数据如下:物质NaClNaOHNa2CO3NaHCO3溶解度/g3610921596【得出结论】小华根据试剂瓶标注的溶质质量分数10%和上表中的溶解度的数据判断，这瓶试剂不可能是。【作出猜想】可能是溶液；可能是Na2CO3溶液；可能是NaCl。【设计并实验】（1）小强用洁净的玻璃棒蘸取该溶液滴在pH试纸上，测得pH7，这瓶试剂不可能是。（2）小强为了检验该溶液是NaOH溶液还是Na2CO3溶液，他又进行了如下实验：操作步骤实验现象结论及化学方程式取样于试管中，滴加氢氧化钙溶液猜想正确相关的化学方程式【实验反思】小华同学用上述溶液对实验室制取CO2气体的废液进行后续探究，他向100克的废液中逐滴加入上述Na2CO3溶液。实验过程中加入Na2CO3溶液质量与产生沉淀或气体的质量关系如图1所示；加入Na2CO3溶液的质量与溶液的PH变化关系如图2所示（3）小华同学所取废液中的溶质含（4）图1中bc段反应过程中溶液的PH变化情况可用图2中段表示（5）图1中b和x的值分别为克和克21（18分）工业烧碱（NaOH）具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。 探究一：工业烧碱中是否含有碳酸钠 【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。 小红指出可选用下列实验药品来探究：稀盐酸、酚酞试液、CaCl2溶液。（1）小组同学经过讨论后，一致认为使用药品不能达到探究目的，理由是。（2）请根据选用的实验药品完成下列实验报告：实验操作实验现象实验结论取少量工业烧碱样品配成溶液后，滴加过量工业烧碱中含有碳酸钠，产生实验现象的化学方程式：。 探究二：测定工业烧碱样品的纯度小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度（固定装置省略）【实验步骤】按图连接装置，并检查装置的气密性；称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量；打开弹簧夹K，鼓入N2一段时间；接入装置C、D，关闭弹簧夹K，装置A中加入稀硫酸，至不再产生气泡为止；重复步骤操作，至干燥管C质量不再增加。试回答下列相关问题：（1）装置B中浓硫酸的作用是；已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH，则装置D的作用是。（2）步骤操作的目的是；如果步骤没有重复步骤的操作，则测定烧碱样品的纯度将（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。（3）步骤中干燥管C质量不再增加，说明，写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式：。（4）下列操作会影响到测量结果的是（填序号）。 A把稀硫酸改为稀盐酸 B稀硫酸过量 C鼓入N2时间较长 D省略装置D22某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）。（一）甲组同学设计如图所示实验：【实验步骤】组装好如图仪器，并检查；称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；称量装置C的质量；打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再产生气泡为止；再次称量装置C 的总质量；计算出样品中碳酸钠的质量分数。【实验分析】（1）A装置中反应的化学方程式为。（2）B装置的作用是。（3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数。（填偏大、偏小、不变）（4）小明提出能否用盐酸代替硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是。（5）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为%（精确到0.1%）。（二）乙组同学采用生成沉淀的方法来测定样品中纯碱的质量分数，设计了如下实验：（1）判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是，然后观察现象判断。A静置混合物X，向上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则氯化钡已经过量； B向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量。（2）判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加，然后观察现象判断。A氯化钡溶液 B稀硫酸 C硝酸银溶液 D稀盐酸（3）根据实验数据，乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为%（精确到0.1%）。【实验反思】甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数，你认为组（填“甲”或“乙”）更准确，另一组存在较大偏差的原因可能是。23一化学兴趣小组对某月饼包装盒中的“脱氧剂”很好奇，他们观察到“脱氧剂”外包装标注的成分为铁粉、活性炭和氯化钠，打开发现灰黑色的固体中还夹杂着少量红棕色粉末。【资料获悉】铁系“脱氧剂”的作用原理是利用铁能被氧气氧化，从而达到除氧保鲜的目的。铁被氧气氧化最终产物为红棕色的Fe2O3（其他产物忽略不计）。 Fe2O3+3H2SO4= Fe2(SO4)3+3H2O ；Fe + Fe2(SO4)3= 3FeSO4。“碱石灰的干燥管”可以用来干燥氧气、氢气等气体。【探究目的】小组同学欲探究该“脱氧剂”是否已经失效，并测定10.00g样品各成分的质量，设计了以下探究实验。【实验探究】（假设所有操作没有损失）步骤1：小刚用磁铁接近样品，发现磁铁吸引了部分黑色固体。步骤2：称取10.00g样品于一烧杯中，加足量水充分搅拌溶解后，过滤，将滤渣洗涤、干燥、称得其质量为8.32g。步骤3：按如右装置，将得到的8.32g固体与足量稀硫酸反应，用电子秤称得反应前后总质量差为0.11g。步骤4：将锥形瓶中反应后的液体过滤，并将滤渣洗涤、干燥后，称得其质量为1.20g。步骤5：分析测算步骤4中所得滤液得知：滤液中溶质是硫酸和硫酸亚铁 ，且最后分离出16.72g硫酸亚铁。【交流讨论】（1）由步骤1得出的结论是 。（2）步骤2目的是。（3）如果步骤4中滤渣没有经过洗涤，则称得的质量 1.20g（填“”或“”或“”）（4）小刚认为0.11g差值即为H2的质量，并由此计算出样品中单质铁的质量为3.08g。小华提出在装置的a导管处应该再连接一个盛有碱石灰的干燥管，他这样做的理由是 （5）小华还认真分析题中所给资料，他认为用产生H2的质量计算样品中铁的质量不合理。其理由是：。【学生实验】小华将步骤3的装置进行了改进，重新称取10.00g样品进行实验，并准确测得固体与足量稀硫酸反应前后总质量差为0.14g。 （6）请根据以上数据，计算10g该样品中各成分的质量。（只写出结果）24.(10扬州27). (15分）叠氮化钠(NaN3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究【应用研究】(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN3，迅速分解为Na、N2，反应方程式为_。【制备研究】(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH2，再将NaNH2与N2O反应可生成NaN3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH3N2O = NaN3NaOHX,实验室检验X气体使用的试纸是湿润_。【Na2CO3质量分数测定】工业级NaN3中常含有少量的Na2CO3，为测定样品中Na2CO3的质量分数设计如图装置（已知H2SO4溶液与NaN3,反应不生成气体）。(3)装置A的作用是_。设计的实验步骤为：精确称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；再打开弹簧夹，_；再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定_（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN3中含有Na2CO3的可能原因_。【NaN3纯度测定】精确称量0.140 g NaN3样品，设计如图装置，测定其纯度。已知(NaN3中的N全部转化为N2，其他产物略），反应中放出大量的热。 (4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。(5)使小试管中的NaN3样品与M溶液接触的操作是_。(6）使用冷水冷凝的目的是_。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是_。(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N2的密度为1.25 g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是_（填字母序号）。A. 100 mL B. 1 L C. 2 L(8)计算NaN3样品的纯度（写出计算过程）。25（09烟台26）(9分)海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是。(2)从海水中获得氯化钠。将海水进行 可得到粗盐；为除去粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，-有如下操作：溶解；加过量的Na2CO3溶液； 加过量的BaCl2溶液；加适量的盐酸；加过量NaOH溶液；蒸发结晶；过滤。正确的操作顺序是 。(用序号填一种合理组合)。(3)从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。上述过程中，沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤、得到的MgCl2溶液有何不同：。(4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。步骤、步骤反应的化学方程式为： 、。 制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为。26(10分)实验设计是化学实验的重要环节。请根据下列实验要求回答相关问题： 【活动与探究一】用对比实验方法探究二氧化碳的性质。（1）实验一中振荡3个矿泉本塑料瓶，观察到塑料瓶变瘪的程度为A B C，其中变浑浊的瓶内发生反应的化学方程式为_；对比A瓶与_(填“B”或“C”）瓶的实验现象，可证明CO2能与NaOH发生反应。（2）实验二观察到C装置中发生的现象是_结论是_(用化学方程式表示）。【活动与探究二】用变量控制方法探究影响物质溶解性的因素。（3）实验三目的是探究对硝酸钾溶解性的影响；实验四是探究溶剂种类对物质溶解性的影响，该实验中需要控制的变量是温度和【活动与探究三】定量测定空气中氧气的含量。（4）实验五中，反应的原理为_(用化学方程式表示）；装置一比装置二更合理，理由是_；根据下表提供的实验数据，完成下表：硬质玻璃管的容积反应前注射器中 气体体积反应后注射器中 气体体积实验测得空气中氧气 的体积分数30mL20mL12 mL定量实验操作中易产生误差，如果反应前气球中存在气体（其量小于注射器内的空气），而实验后冷却至室温，将气球内的气体全部挤出读数，导致实验测得结果 _(填“偏小、偏大”或“无影响”）。27（15分）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究【查阅资料】生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质（MgCl2和CaCl2）及不溶性杂质（不与酸反应）生产原理反应：NaCl+ NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3+ NH4Cl，分离得晶体B，并使其充分受热，可分解制得纯碱，同时得到二氧化碳和水氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl NH3+HCl部分生产流程如下图所示：【问题讨论】（1）溶液A中的溶质有NaCl和、，操作的名称为流程中Na2CO3溶液的作用是除去粗盐中的写出加入NaOH溶液与MgCl2反应的化学方程式晶体B受热分解的化学方程式为（2）上述生产流程中可循环使用的是（填序号）ANaOH BNH3 CHCl DCO2【组成探究一】（3）设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体B，请完成下表选择的装置实验现象实验结论选择的装置（填序号）实验现象实验结论样品不含晶体B【组成探究二】（4）取纯碱样品加水溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生沉淀的方程式为，由此确定纯碱样品含有杂质NaCl【组成探究三】（5）同学们为了测定该纯碱样品的纯度，设计了如下实验：判断加入氯化钙溶液是否过量的方法是，然后观察现象判断判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加，然后观察现象判断A氯化钡溶液 B硝酸银溶液 C碳酸钠溶液 D稀盐酸根据实验数据，计算样品中碳酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程3分）28化学兴趣小组利用废烧碱（含少量Na2CO3、NaCl、MgCl2、CaCl2等）制Na2CO310H2O。【制取流程】【相关资料】Na2CO3+H2O+CO22NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，可发生反应：2NaHCO3+BaCl2BaCO3+2NaCl+ H2O+CO2碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的晶体如下图所示：【问题讨论】（1）滤渣主要成分为Mg（OH）2和，产生Mg（OH）2的化学方程式。（2）操作需使用的玻璃仪器有：烧杯、和玻璃棒。（3）取少量溶液B，加入BaCl2溶液，充分混合，若观察到（填现象），则溶液B中含NaHCO3。（4）结晶后，过滤时的温度须低于。（5）“母液”不能沿流程中虚线路径循环使用，原因是（选填序号）。“母液”不含Na2CO3“母液”多次循环后，NaCl含量增加【组成确定】（6）取少量