高考化学 课时跟踪检测（三十九）设计与评价类实验 新人教版.doc

课时跟踪检测（三十九） 设计与评价类实验1某兴趣小组的同学发现，将cuso4溶液与na2co3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。.提出猜想猜想1：所得沉淀为_；猜想2：所得沉淀为_；猜想3：所得沉淀为碱式碳酸铜化学式可表示为mcu(oh)2ncuco3。.查阅资料无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。.实验探究步骤1：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；步骤2：取一定量所得固体，用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验；.问题讨论能证明猜想1成立的实验现象是_；(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：关闭k，_；(2)若在上述装置b中盛放无水cacl2，c中盛放ba(oh)2溶液，还可以测定所得沉淀的组成。c中盛放ba(oh)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是_；若所取蓝绿色固体质量为27.1 g，实验结束后，装置b的质量增加2.7 g，c中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为_。解析：.根据反应体系的性质，可推断所得沉淀都应有cu元素，可能是cu(oh)2、cuco3或碱式碳酸铜。.若沉淀为cu(oh)2，则加热发生分解得到cuo与h2o，a中蓝绿色固体变为黑色，b中白色固体变为蓝色，c中无明显现象。若沉淀为cuco3，则加热发生分解得到cuo和co2，a中蓝绿色固体变为黑色，b中无明显现象，c中产生白色沉淀。(1)关闭k，微热a中硬质玻璃管，若在c中有气泡逸出，撤灯冷却后，c中导管内形成稳定的液柱，则说明装置气密性良好。(2)测定所得沉淀的组成，需将生成的co2完全吸收，ba(oh)2的溶解度大于ca(oh)2，能充分吸收co2，且m(baco3)m(caco3)，测量误差小。装置b的质量增加2.7 g，说明生成水的物质的量n(h2o)0.15 mol，即反应物中有0.15 mol cu(oh)2(14.7 g)；c中产生的沉淀为baco3，其质量为19.7 g，n(baco3)0.1 mol，即n(cuco3)0.1 mol，m(cuco3)12.4 g，两种成分的质量之和正好为27.1 g。故该蓝绿色固体中有cu(oh)2和cuco3，其物质的量最简比为32，化学式为cu5(oh)6(co3)2或3cu(oh)22cuco3。答案：.cu(oh)2cuco3.a中蓝绿色固体变为黑色，b中白色固体变蓝，c中无明显现象(若猜想1为cuco3，则对应现象为：a中蓝绿色固体变为黑色，b中无明显现象，c中产生白色沉淀)(1)用酒精灯微热硬质玻璃管，若c中有气泡逸出，撤灯冷却一段时间，c中导管内形成水柱，则证明此装置气密性良好(2)ba(oh)2溶解度大于ca(oh)2，能充分吸收co2，且m(baco3)大于m(caco3)，测量误差小cu5(oh)6(co3)2或3cu(oh)22cuco32(2016成都质检)某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知ca(oh)2的分解温度为580 ，铁粉与水蒸气反应的温度为900 。根据如图所示实验装置，进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验，实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。(1)实验中ca(oh)2的作用是_。实验中产生的气体产物是_。(2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分，研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体，针对黑色氧化物固体，该小组提出如下的假设并进行了相关的实验：假设一：固体为feo；假设二：固体为fe3o4；假设三：_。限选用下列试剂：盐酸、kscn溶液、k3fe(cn)6溶液、氯水，证明假设一不成立。操作现象结论假设一不成立为了进一步确定产物的成分，用黑色固体进行了下列实验：加入足量氯水所发生反应的离子方程式是_；检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是_；灼烧时盛放固体的仪器是_；若假设二成立，黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是_ g。解析：(1)fe与水蒸气反应得到的是铁的氧化物和h2。因此，反应物水蒸气可以由580 以上高温分解ca(oh)2得到。(2)因为氧化铁是红色，而产物是黑色，故产物固体为feo或fe3o4或二者的混合物三种情况。当实验证明固体产物有3价铁时，假设一不成立。固体产物用盐酸溶解后，加入氯水可将fe2氧化为fe3(2fe2cl2=2fe32cl)。红褐色固体fe(oh)3中吸附了少量nacl，用水洗涤23次，取最后一次洗涤液于试管中，先用稀硝酸酸化，再加入agno3溶液，若没有浑浊，则洗涤干净。灼烧固体的仪器是坩埚。由fe3o4fe2o3,5.8 g fe3o4产生6 g fe2o3。答案：(1)提供反应所需的水蒸气h2(2)固体为fe3o4和feo取适量固体于试管中，加入盐酸加热溶解，再加入kscn溶液，振荡溶液出现红色2fe2cl2=2fe32cl取最后一次洗涤液于试管中，先用稀硝酸酸化，再加入agno3溶液，若没有浑浊，则洗涤干净坩埚63某铁矿石样品除含sio2外，主要成分是铁的氧化物。某化学兴趣小组对铁矿石进行探究。(1)探究铁矿石中铁的价态某学生将适量稀硝酸加入少许样品中，加热溶解；取少许溶液，滴加kscn溶液后出现红色。由此得出该铁矿石中铁元素价态为3的结论。你认为此结论_(填“合理”或“不合理”)，理由是_。请完成下表对铁元素价态的探究实验：限选试剂：3 moll1 h2so4溶液、3% h2o2溶液、6 moll1 hno3溶液、0.01 moll1 kmno4溶液、稀naoh溶液、0.1 moll1 ki溶液、20% kscn溶液、蒸馏水。实验操作步骤预期现象与结论步骤1：用药匙取少许样品于试管中，用滴管滴加适量的3 moll1h2so4溶液，加热，充分反应后得到a溶液步骤2：_若_，样品中含3价的铁元素步骤3： _若_，样品中含2价的铁元素(2)探究铁矿石中铁的含量将2.25 g铁矿石样品经一系列化学处理，制得铁元素全部为fe2的待测液250 ml，利用反应5fe2mno8h=5fe3mn24h2o对铁矿石中铁元素的含量进行测定。取25.00 ml待测液进行滴定，平均消耗0.02 moll1kmno4溶液的体积为25.00 ml，求铁矿石中铁元素的质量分数(写出计算过程，并保留3位有效数字)。下列滴定方式中，最合理的是(夹持部分略去)_ _。在滴定过程中，_(填“需要”或“不需要”)指示剂来确定滴定终点。解析：(1)稀hno3具有强氧化性，能将样品中2价的铁元素氧化为3价，因此该结论不合理。利用fe3遇scn变红色，选择kscn溶液检验fe3；利用fe2的还原性，能使紫色高锰酸钾溶液变为无色，选择kmno4溶液检验fe2。(2)kmno4溶液盛装在酸式滴定管中，试样盛装在锥形瓶中，选择b。答案：(1)不合理稀hno3具有强氧化性，能将样品中2价的铁元素氧化为3价实验操作步骤预期现象与结论步骤2：取2 ml a溶液于试管中，用胶头滴管滴加12滴20%kscn溶液，振荡试管溶液变红色步骤3：另取2 ml a溶液于试管中，用胶头滴管滴加12滴0.01 moll1kmno4溶液，振荡试管溶液的紫红色褪去(2)n(fe2)5n(mno)0.02 moll125.00103 l50.002 5 mol，m(fe2)0.002 5 mol(250 ml25.00 ml)56 gmol11.4 g，铁矿石中铁元素的质量分数为100%62.2%。b不需要4某研究性学习小组借助ad的装置完成有关实验。实验一收集no气体。(1)用装置a收集no气体，正确的操作是_(填字母)。a从口进气，用排水法集气b从口进气，用排气法集气c从口进气，用排水法集气d从口进气，用排气法集气实验二为了探究镀锌薄铁板上锌的质量分数w(zn)和镀层厚度，查询得知锌易溶于强碱：zn2naoh=na2zno2h2。据此，截取面积为s的双面镀锌薄铁板试样，剪碎、称得质量为m1 g。用固体烧碱和水作试剂，拟出下列实验方案并进行相关实验。方案甲：通过测量试样与碱反应生成的氢气体积来实现探究目标。(2)选用b和_(填仪器标号)两个装置进行实验。(3)测得充分反应后生成氢气的体积为v l(标准状况)，w(zn)_。(4)计算镀层厚度，还需要的一个物理量是_。(5)若把装置b中的恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，测量结果将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案乙：通过称量试样与碱反应前后的质量实现探究目标。选用仪器c做实验，试样经充分反应，滤出不溶物、洗涤、烘干，称得其质量为m2 g。(6)w(zn)_。方案丙：通过称量试样与碱反应前后仪器、试样和试剂的总质量(其差值即为h2的质量)实现探究目标。实验同样使用仪器c。(7)从实验误差角度分析，方案丙_(填“优于”“劣于”或“等同于”)方案乙。解析：(1)排水法收集气体注意导管要“短进长出”，no可与氧气迅速反应，故不能用排空气法收集。(2)b为制取气体的反应装置，d为量气装置。(3)根据化学方程式可知，氢气的物质的量等于zn的物质的量，故m(zn)65 gmol1。(4)已知试样的面积，根据其体积即可计算其厚度，所以还需要知道镀层的密度。(5)将恒压分液漏斗改为普通分液漏斗，则气体发生装置中的气压高于大气压，使得d装置中读数偏大。(6)两次质量差即为反应的锌的质量。(7)方案丙中由于h2的质量较小，且反应放热，导致溶液中水挥发，使测定结果误差较大。答案：(1)c(2)d(3)(或)(4)镀层的密度(或其他合理答案)(5)偏大(6)(7)劣于5某学习小组在通过反应na2s2o3h2so4=na2so4sso2h2o研究反应速率的影响因素后，对na2s2o3产生了兴趣，查资料知na2s2o3的名称为硫代硫酸钠，可视为一个s原子取代了na2so4中的一个o原子。该实验小组运用类比学习的思想预测了na2s2o3的某些性质，并通过实验验证了自己的预测。提出假设(1)部分学生认为na2s2o3与na2so4结构相似，化学性质也相似，因此室温时na2s2o3溶液的ph_7(填“”“”或“”)。(2)部分学生由s元素化合价推测na2s2o3与so2性质相似，均具有较强的_。实验探究取适量na2s2o3晶体，溶于水中制成na2s2o3溶液，进行如下探究(填写表中空格)。实验操作实验现象现象解释(用离子方程式表示)探究(3)_溶液ph8(4)_探究向新制氯水(ph2)中滴加少量na2s2o3溶液氯水颜色变浅(5)_ _实验结论(6)探究：_。(7)探究：_。问题讨论(8)甲同学向“探究”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将na2s2o3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由：_。(9)请你重新设计一个实验方案，证明na2s2o3被氯水氧化。你的方案是_。解析：(1)由学生认为na2s2o3的化学性质与na2so4的性质(强酸强碱盐，溶液呈中性)相似，可推知na2s2o3溶液呈中性，则室温时ph7。(2)由so2具有还原性可知na2s2o3(s为2价)也有较强的还原性。(3)由实验现象可知探究是为了探究溶液的酸碱性，验证假设(1)，故其操作是利用ph试纸来检验na2s2o3溶液的酸碱性。(4)由实验现象可知na2s2o3溶液呈碱性(说明其是强碱弱酸盐)，其原因应是s2o发生水解。(5)向氯水(具有强氧化性)中滴加na2s2o3溶液，目的是验证na2s2o3是否具有还原性，由实验现象可知cl2被还原，说明na2s2o3具有还原性，利用得失电子守恒可得反应的离子方程式为s2o4cl25h2o=2so8cl10h。答案：(1)(2)还原性(3)用玻璃棒蘸取na2s2o3溶液点在ph试纸中部，将试纸颜色与标准比色卡对照(4)s2oh2ohs2ooh(5)s2o4cl25h2o=2so8cl10h(6)na2s2o3溶液呈碱性(7)na2s2o3具有还原性(8)不正确，因氯水过量，氯水中含有cl，会生成agcl沉淀(9)取少量反应后的溶液，向其中滴入氯化钡溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明na2s2o3能被氯水氧化6工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为pbso4)发生反应：pbso4(s)co(aq)pbco3(s)so(aq)。某课题组用pbso4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。(1)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2pbco3pb(oh)2，它和pbco3受热都易分解生成pbo。该课题组对固体产物(不考虑pbso4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为pbco3；假设二：_；假设三：_。(2)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：_。解析：(1)结合信息可知得到两种固体，可形成三种情况：pbco3、2pbco3pb(oh)2、pbco3与2pbco3pb(oh)2。(2)pbco3受热分解生成pbo与co2，pb(oh)2受热分解产生pbo与h2o，利用无水硫酸铜来检验分解后是否有h2o生成来判断假设一是否成立。由pbco3分解的方程式可知若固体全部为pbco3，则26.7 mg固体完全分解后可得到22.3 mg固体(pbo)，结合图中数据可知假设一不成立；又因为实验最终得到的固体质