高考风向标高考化学一轮复习课件（人教版）：第五单元 单元能力提升

1、化学实验内容多，可以考查基本知识，也可以考查由制备实验、性质实验及相关化学知识等重组而成的综合实验，涉及化学实验的仪器、基本操作的方方面面，还联系化学基础理论、元素化合物及有机化学知识，需要学生具备严谨的逻辑思维能力、活跃的创新思维意识和创新能力。化学实验仪器、基本操作内容多数以选择题形式出现，最近两年命题有在卷综合实验中以填空题形式出现。物质分离、提纯、检验、制备内容可以是卷选择题，也可以是卷推断题，实验简答题也可以是以上的综合。考查内容逐渐加深，形式趋于多样。在卷填空题中以综合实验设计或流程类实验或探究性实验的形式出现概率较大。专题化学实验的探究探究性实验是化学实验的重要组成部分，它的侧重

2、点主要是一些易转化成探究性实验的内容和将化学知识应用于日常生活、生产的一些实际问题，主要体现在以下几个方面：一、实验装置的改进有些演示实验或分组实验现象不清晰，实验误差较大或实验的安全性、环保性等不够，有必要对实验设计进行优化和装置改装。1Fe(OH)2 的制备与实验条件的控制要制备氢氧化亚铁，并使氢氧化亚铁长时间保持白色沉淀的状态。一是要减少溶液中氧气的含量，防止溶液与空气的接触；二是要防止溶液中出现三价铁离子。既要除去三价铁离子，又不引入新的杂质，一般选用铁粉来还原三价铁离子。实验中一般采用新制的硫酸亚铁溶液与NaOH溶液反应来制取Fe(OH)2沉淀。下面我们来探究其他制备氢氧化亚铁的方法

3、。方法探究一隔绝空气的复分解反应法(2)操作过程。新配制 FeSO4 溶液(不含 Fe3)。取 FeSO4 溶液 2 mL，在酒精灯下微热，赶出溶液中的氧气，立即加入油脂或苯约 1 mL，避免溶液与空气直接接触。在上述试管中用特制的长滴管迅速将已经煮沸过的NaOH 溶液滴加到 FeSO4 溶液的下层(或直接加 NaOH 固体 23 粒)，轻轻振荡(注意：不要破坏油膜)，可观察到白色 Fe(OH)2沉淀生成。(1)原理：Fe22OH= Fe(OH)2(3)实验特点：操作简便，现象明显，白色 Fe(OH)2 沉淀可保存较长时间。方法探究二氢气氛围中的复分解反应法图 51实验装置如图 51 所示：试

4、管中装有铁粉和稀硫酸；试管中装有新煮沸过的NaOH 溶液。(1)思路：打开止水夹，利用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气将试管和试管中的空气排尽，这样可得到一个无氧气的体系。关闭止水夹，产生的氢气使试管中的压强增大，这样可使试管中产生的新制的硫酸亚铁溶液进入试管中，从而制得纯净的白色氢氧化亚铁沉淀。(2)操作过程。将该装置固定在铁架台上，在试管中加入新煮沸过的NaOH 溶液，并使之浸没试管中的导管口。在试管中加入铁粉，再加入稀硫酸，并使液面没过试管的导管口。打开止水夹，并在试管的支管口处收集氢气，通过检验氢气的纯度来检验氧气是否排净。如果氢气在验纯时发出“噗”的响声，可关闭止水夹，这样不断产生的氢气使

5、试管中的压强增大，从而使试管中的新制的硫酸亚铁溶液进入试管中，在试管中的导管口可观察到有白色氢氧化亚铁沉淀生成。(3)实验特点：避免溶液中含 Fe3，得到的 Fe(OH)2 白色沉淀可保持很长时间。方法探究三电解法(1)实验用品。Na2SO4 溶液、稀盐酸、蒸馏水、铁电极、(两根)导线、低压直流电源、试管(25 mm100 mm)、铁架台、三孔橡皮塞。(2)实验装置如图 52 所示。 图 52(3)实验原理。用铁作电极，Na2SO4溶液作电解液，电极反应式为阴极：2H2O2e=H22OH；阳极：Fe2e= Fe2。阴极附近产生的OH与阳极溶解产生的Fe2结合生成Fe(OH)2，反应方程式为：F

6、e22OH=Fe(OH)2。由于阴极产生的H2是还原性气体，并且其阻止空气中的氧气进入溶液，可以较长时间保存白色Fe(OH)2沉淀。(4)实验步骤。取 Na2SO4 溶液 30 mL，加热煮沸除去溶液中的溶解氧。将两铁电极浸入稀盐酸中，除去电极表面的氧化膜，然后用蒸馏水冲洗干净。按如图 52 所示装置接通直流电源，将电压调至 46 V。(5)实验现象：通电后即看到阴极有大量气体生成，同时溶液中出现大量白色沉淀。(6)实验特点：方法简便，现象明显。方法一：用不含Fe3的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配【例1】用下面两种方法可以制得白色的 Fe(OH)2 沉淀。制的 NaOH 溶液反应制备。(

7、1)用硫酸亚铁晶体配制上述 FeSO4 溶液时还需加入_。(2)除去蒸馏水中溶解的 O2 常采用_的方法。(3)生成白色 Fe(OH)2 沉淀的操作是用长滴管吸取不含 O2的 NaOH 溶液，插入FeSO4 溶液液面以下，再挤出 NaOH 溶液。这样操作的理由是_。方法二：在如图 53 装置中，用 NaOH溶液、铁屑、稀 H2SO4 等试剂制备。(1)在试管里加入的试剂是_。(2)在试管里加入的试剂是_。(3)为了制得白色 Fe(OH)2 沉淀，在试管和图53中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是_。(4)这样生成的 Fe(OH)2 沉淀能较长时间保持白色，其理由是_。方法三：(1)图

8、 54 所示装置是电解池，欲在装置内产生 Fe(OH)2 的白色絮状沉淀，则 a 电极材料应是_。A石墨B铁C铜D铂图 54其阳极的电极反应式为：_。(2)装置中电解液 d 可以是_，则白色沉淀在电极上生成；也可以是_，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。A纯水CNaOH 溶液BNaCl 溶液DCuCl2 溶液(3)装置中反应的化学方程式：_。(4)装置中液体 c 为液体石蜡，其作用是_，在加入液体石蜡之前，对 d 溶液进行加热处理的目的是_。(5)为了在短时间内看到白色沉淀，对装置可以采取的措施是_。A改用稀硫酸作电解液C适当缩小两极间距离B适当增大电源电压D适当降低电解液温度(6)若 d 改

9、为 Na2SO4 溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为_。解析：该题方法一源于教材，只有通过一些辅助措施赶出溶液中的氧气，才可能制得白色的Fe(OH)2 沉淀；方法二通过装置的改进，用制得的H2 作保护气，可制得白色的Fe(OH)2 沉淀，且能保持较长时间；方法三是从电化学角度考虑，通过阳极产生的Fe2与阴极生产的OH(或溶液自身的OH)结合得Fe(OH)2 沉淀，该法同方法一一样效果不佳，但思维方法是值得肯定的。(2)煮沸(3)避免生成答案：方法一：(1)稀 H2SO4、铁屑的 Fe(OH)2 沉淀接触 O2方法二：(1)稀 H2S

10、O4、铁屑(2)NaOH 溶液(3)检验试管出口处排出的氢气的纯度，当排出的 H2 纯净时，再夹紧止水夹(4)试管中反应生成的 H2 充满了试管和试管，且外界空气不容易进入方法三：(1)BFe2e=Fe2(2)C B通电(4)隔绝空气，防止 Fe(OH)2 被氧化排尽溶液中的氧气(5)B、C(6)白色灰绿色红褐色(3)Fe2H2O=Fe(OH)2H22铜与硝酸反应【例2】某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几个方面的研究。图 55(1)在铜屑与硝酸反应的实验中，其反应速率较慢，为加快反应的速率，可采取的措施是_或_。(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式为：_；在做铜与稀硝酸反应

11、的实验时，常观察到试管内生成的气体先为浅红棕色，其原因是_；为了能直接观察到生成的气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐即可达到目的，那么加入少量碳酸盐的作用是_。(3)在做铜与浓硝酸反应的实验时，实验小组为了减少污染，设计了如图 55 的四种装置，希望既能观察到反应现象，又能在不拆卸、不增加仪器的情况下使 NO2 被吸收(注：NaOH溶液可吸收 NOx)以避免污染环境。他们设计的装置中能达到目的的是_(填序号)。(4)实验小组利用上图中的装置_(填序号)，可以在不拆卸、不增加仪器的情况下，用同一装置先后连续完成铜与浓、稀硝酸的反应。要达到此目的，棉球 a 蘸的物质是_，液体b

12、 为_。答案：(1)加热改用铜粉存在的空气将生成的 NO 氧化成 NO2碳酸盐与硝酸的反应速率快，生成的 CO2 赶走了试管内的空气(3)和(4)NaOH 溶液蒸馏水二、对化学反应原理的探究1溴水褪色【例3】在溴水中加入镁粉，溴水褪色。对于褪色的原因，甲认为是溴溶于水后，溴和水发生了可逆反应：Br2H2OHBrHBrO当向溴水中加入镁粉之后，则发生以下两种反应：Mg2HBr=MgBr2H2Mg2HBrO=Mg(BrO)2H2由于上述反应的发生，使溴水中的平衡向正反应方向移动，从而使溴水褪色。乙认为，镁是活泼金属，在溴水中存在大量的溴，应该是溴与镁粉直接反应：MgBr2=MgBr2，而使溴水褪色

13、。请设计实验方案验证。_答案：(1)在溴水中加入镁粉，立即观察现象，若短时间内有大量气体产生，则甲的解释正确。若短时间内没有大量气体产生，则乙的解释正确(2)把镁粉加入到溴的四氯化碳溶液中，看溴的四氯化碳溶液是否褪色，若不褪色，说明镁不能与干燥的溴发生反应。若褪色，说明乙是对的答案：(1)应选试剂：NaOH溶液、AlCl3溶液、NaHCO3溶液(2)操作要点：取少量的AlCl3溶液于试管中；向试管中逐滴加入NaOH溶液直至产生白色沉淀恰好全部消失；向其中再滴入NaHCO3溶液至足量(3)离子方程式：3氯气的漂白原理【例5】含有酚酞的氢氧化钠的溶液中，滴加新制氯水，边滴边振荡，直到红色褪去。对于

14、红色消失的原因，甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl 和HClO 中和了NaOH 所致；乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO 具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。请设计实验证明上述解释正确与否。_解析：如果红色消失的原因是酸碱中和，则红色可能重现，如果红色消失的原因是酚酞被氧化，则红色不可能重现。答案：向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些 NaOH 溶液，若红色重现，则是因为 HCl 和 HClO 的酸性所致；若红色不再重现，则是因为 HClO 的强氧化性所致4喷泉实验原理探究(1)喷泉形成的原理。容器内外存在较大的压强差，在这种压强差的作用下，液体迅速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成

15、喷泉。(2)使容器内外产生较大的压强差的方法。减小容器内压强。当外部的水或溶液接触容器内气体时，由于气体大量溶解或与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收，使容器内气压迅速降低，在外界大气压作用下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉。增大容器内压强。容器内的液体由于受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或由于发生化学反应使容器内产生大量气体，容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，也能形成喷泉。例如喷雾器、人造喷泉等均是利用了此原理。(3)中学化学中常见的能形成喷泉实验的气体和吸收剂。注意：装置气密性要好；烧瓶要干燥；气体的纯度要高。气体HClNH3CO2、Cl2、H2S、SO2

16、NO2和O2CH2=CH2吸收剂水、NaOH溶液水、盐酸NaOH溶液H2O溴水【例6】某学生经过思考将课本上的喷泉实验改成如图 56所示装置。A 为用橡皮筋固定在尖嘴导管上的小试管，B 为盛有适量水(滴有几滴酚酞)的塑料瓶(矿泉水瓶或可乐瓶)，K1、K2、K3为止水夹。组装好装置，检查气密性后，取下烧瓶，在试管 A 中加入药品，迅速重新安装好装置，即可进行实验。该装置把气体的收集和喷泉实验的装置连成一体。无需事先收集氨气，操作简单，可节约时间和药品。图 56试回答下列问题(1)喷泉实验成功的关键是什么？_(2)如何检验装置的气密性？_(3)小试管 A 中所盛的药品最好是_。ANH4C1(s)和

17、 Ca(OH)2(s)C浓 H2SO4 和浓氨水B浓氨水D生石灰和浓氨水(4)简述 A 中制 NH3 的原理。_(5)如何验证氨气是否收集满？_(6)要产生喷泉该如何操作(氨气此时已收集满)？(至少答两种方法)_答案：(1)喷泉实验成功的关键是使烧瓶内外产生压力差(2)检验装置的气密性的方法为：关闭 K2、K3，开启 K1，双手握住烧瓶(或用热毛巾将烧瓶捂热)，插入 B 中的导管末端有气泡产生，松开手后(或将热毛巾撤去)导管中有一段水柱形成，证明气密性良好(3)D(4)生石灰与浓氨水混合制 NH3 的原理为：CaO 与水反应，使溶剂减少；反应放热，溶液温度升高(5)验证氨气是否收集满的方法是：

18、关闭 K1，打开 K2，用湿润的红色石蕊试纸放在 K2 导管口处，若试纸变蓝(或用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近 K2 导管口处，有白烟产生)，证明 NH3 已收满(6)方法一：关闭 K2、K3，打开 K1，轻轻挤压塑料瓶 B，使少量水沿导管进入烧瓶后，迅速打开 K3，即可形成喷泉方法二：打开 Kl、K3，关闭 K2，用热毛巾(或手)将烧瓶捂热，NH3 受热膨胀，赶走导管内的空气，使 NH3 与水接触，而发生喷泉方法三：打开 K1、K3，关闭 K2，向烧瓶上浇淋冰水，即可产生喷泉5钠与水反应实验改进【例7】请你对课本中钠与水反应的实验装置进行改进，要求你所改进的实验装置在进行钠与水的实验时，能够将气体收

19、集后用于检验。解析：图(1)是在课本实验的基础上略作改进，在塑料瓶的橡皮塞口上加了一尖嘴管和固定一根大头针，钠块扎在大头针上正好接触水面，反应后在尖嘴管处点燃气体。利用图(2)装置进行实验时，将钠块用铝箔包好后再用铜网裹住(防止钠浮起)，置于倒扣的漏斗内，即可用排水法收集一试管气体用于点燃。利用图(3)装置进行实验时，将广口瓶中盛满水，在胶塞上固定一根大头针，将钠块扎在大头针上，迅速用胶塞塞住瓶口，产生的气体将水压入长颈漏斗中，反应结束后，打开弹簧夹即可在尖嘴管处点燃气体。图(4)的原理类同于图(3)，产生的气体将水压入普通漏斗中，反应结束后，打开弹簧夹也可在尖嘴管处点燃气体。答案：6过氧化钠

20、的性质实验【例8】为了探究“二氧化碳是否在水存在时才能和过氧化钠反应”。课题研究小组的同学们设计了图 57 所示的实验装置，分别进行甲、乙两次实验：图 57实验甲：干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应。在干燥的试管中装入 Na2O2，在通入 CO2 之前，关闭 Kl和 K2。在试管内装入试剂 X 后，打开 Kl 和 K2，通入 CO2，几分钟后，将带火星的木条插入试管的液面上，观察到木条不复燃，且中的淡黄色没有变化。实验乙：潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应。在试管内装入试剂 Y，其他操作同实验甲，观察到木条复燃，且中的淡黄色变为白色。试回答下列问题：(1)在装入 Na2O2 后，通入 CO2 前，关闭

21、 K1 和 K2 的目的是_。(2)在实验甲中，试剂 X 是_，其作用是_。在实验乙中，试剂 Y 是_。(3)根据上述两个实验现象，得到的结论是_。(4)试管中的 NaOH 溶液的作用是_。(5)为了确保实验现象的准确性，制备 CO2 所用的反应物最好选用_(填编号)A大理石C烧碱E稀硫酸B小苏打D盐酸F稀硝酸(6)CO2 和 Na2O2 的反应机理可以用示踪原子分析加以证明，请完成下列反应：Na2O2C18O2H18O_。2答案：(1)防止Na2O2受潮(2)浓硫酸除去CO2中的水蒸气CO2的饱和溶液(或水)(3)二氧化碳只有在水存在时才能和过氧化钠反应(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳(5

22、)B、E7电解氯化铜溶液实验探究【例9】关于电解氯化铜溶液的 pH 变化问题，化学界有以下两种不同的观点：一是理论学派认为电解氯化铜溶液后，pH升高。二是实验派经过反复多次的实验测定，证明电解氯化铜溶液的 pH 如图 58 所示。图 58试回答：(1)电解前氯化铜溶液的 pH 处于 A 点的原因用离子方程式表示：_。(2)理论派所持的观点的理论依据是_。(3) 实验派结论是_ ，他们所述实验是通过_来准确测定溶液的 pH 的。该观点的理由是_。(从化学原理角度加以简述)解析：(1)电解前CuCl2溶液呈酸性是由于CuCl2的水解。(2)理论派所持的观点是从Cu2水解的角度考虑，随着电解的进行、

23、Cu2的水解平衡左移，致使pH升高。(3)而实验派则是从电解产生Cl2溶于水显酸性的角度来考虑的。答案：(1)Cu2H2O Cu(OH)22H(2)电解使Cu2的浓度降低，水解减弱，故pH升高(3)溶液的pH降低pH计阳极产生的Cl2一部分溶解于水发生反应：Cl2H2O=HClHClO，使溶液中c(H)增大，即pH降低积相同、c(H)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管(相同体8化学反应速率实验探究【例10】常温下，取两片质量相等、外形和组成相同表面经过砂纸打磨(完全除掉了氧化物)的铝片，分别加入到盛有体积)中，铝片在稀盐酸中产生的氢气的速率比在稀硫酸中快。(1)写出以上反应的离子方程式：_。(

24、2)你认为出现以上现象的可能原因是：假设_；假设_；(3)请设计实验对以上的假设进行验证：_；_。(4)如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有：_；_；_；_。(3)向以上稀硫酸中加入少量的氯化钠或氯化钾(或其他可溶性氯化物)固体，如果都能使反应速率加快，则假设成立向以上稀盐酸中加入少量的硫酸钠或硫酸铵(或其他可溶性硫酸盐)固体，如果都能使反应速率减慢，则假设成立(4)加入含有 Cl的可溶性氯化物增加 H浓度加热将铝片改换成铝丝利用不活泼金属或不活泼金属可溶性盐形成原电池等(合理即可)9确定某酸是否是弱酸【例11】用实验确定某酸 HA 是弱电解质。两同学

25、的方案是：甲：称取一定质量的 HA 配制 0.1 mol/L 的溶液 100 mL；用 pH 试纸测出该溶液的 pH，即可证明 HA 是弱电解质。乙：用已知物质的量浓度的 HA 溶液、盐酸，分别配制pH1 的两种酸溶液各 100 mL；分别取这两种溶液各 10 mL，加水稀释为 100 mL；各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明 HA 是弱电解质。(1) 在两个方案的第 步中， 都要用到的定量仪器是_。(2)甲方案中，说明 HA 是弱电解质的理由是测得溶液的pH_1(选填“”、“”或“”)乙方案中，说明 HA 是弱电解质的现象是_。a装 HCl 溶液

26、的试管中放出 H2 的速率快b装 HA 溶液的试管中放出 H2 的速率快c两个试管中产生气体速率一样快(3)请你评价：乙方案中难以实现之处和不妥之处_、_。(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)，作简明扼要表述。_。解析：证明弱电解质的原理有：一是证明HA 不能完全电离，溶液中存在电离平衡；二是证明HA 与强碱反应生成的盐具有弱碱性。答案：(1)100 mL 容量瓶(2)b(3)配制 pH1 的 HA 溶液难以实现不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同(4)配制 NaA 溶液，测其 pH7 即证明 HA 是弱电解质10原电池正负极判断原电池正负极判断，应根据反应过程中得失

27、电子的情况进行判断，失电子的一极为负极，得电子的一极为正极，而不简单地认定活泼金属一定为负极，不活泼金属一定为正极。【例12】(1)将铜棒与铝棒用导线连接后插入稀硫酸中组成原电池，铝棒作电池的_极，铜棒作_极，负极反应为：_。(2)若将上述电解质溶液换为浓硝酸，则铝棒作电池的_极，铜棒作_极，电池的正负极反应分别为：_、_。解析：判断原电池的电极反应应从自发进行的氧化还原这一本质出发，而不能单纯地只从电极的活泼性去考虑。此题的第(1)小题中自发进行的氧化还原反应是2Al3H2SO4= A12(SO4)33H2，铝棒作负极。而第(2)小题中自发进行的氧化还原反应是Cu4HNO3=Cu(NO3)2

28、2NO22H2O，所以，当以浓硝酸为电解质溶液时，电池的负极是铜棒而不是铝棒。11理化综合实验探究【例13】如图59所示，向烧杯内的溶液 b 中逐滴加入溶液 a 时，灵敏弹簧秤的读数先逐渐变小，然后又逐渐变大，则溶液 a、b 分别是()。图 59ANaOH、H2SO4 BBaCl2、NaOHCBaCl2、Na2SO4 DNH3H2O、CH3COOH解析：A、B 烧杯中所盛的试剂及滴加的试剂分别为强酸、强碱、可溶性的盐，滴加后溶液的导电性无明显变化，因此弹簧秤的读数应无明显变化。D 中因NH3H2O 是弱碱，CH3COOH为弱酸，导电能力均较弱，在CH3COOH 中滴加NH3H2O 因生成了CH

29、3COONH4 是可溶性盐，导电能力增强，弹簧秤的读数应从小变到大，再从大变到小。C 中因BaCl2 和Na2SO4 的导电能力都很强，当在BaCl2 溶液中滴加Na2SO4 时，因生成了难溶的BaSO4，使溶液的导电能力变小，当过量时，其导电能力又逐渐增大。答案：C三、对反应条件的探究【例14】为了验证铁与氧气在不同条件下的反应情况，设计如图 510 所示(部分铁架台已略去)的实验，D 装置是 O2 发生装置，A 为铁在有水存在下与 O2 反应装置，B 为无锈铁片在加热条件下与 O2 反应装置，C 装置是验证在干燥条件下 O2 与铁反应装置(C 装置事先干燥过)。请回答下列问题：图 510(

30、1)为了确保 C 装置按题干所述条件进行反应，还应在 D、C 之间加装_。(2)各装置安装及铁片放置完毕后，开始实验，先打开 C 中的止水夹，其余操作步骤为_。(3)一段时间后，停止反应，A、B、C 中的铁片各有何现象？_。(3)A 中有红褐色锈斑；B 中有黑色物质生成；C 中无变化答案：(1)盛浓 H2SO4 的洗气瓶(或装碱石灰的干燥装置)(2)点燃 D 处酒精灯片刻，再点燃 B 处酒精灯四、对反应途径的探究1如何制得纯净的 Na2CO3【例15】某课外课程实验小组拟用 50 mL NaOH 溶液吸收CO2 气体，制备 Na2CO3 溶液，为了防止通入 CO2 气体过量生成NaHCO3，设

31、计了如下实验步骤：用 25 mL NaOH 溶液吸收过量的 CO2 气体，至 CO2 气体不再溶解；小火煮沸 12 分钟；在得的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH 溶液，使其充分混合。(1)此方案能制得较纯净的 Na2CO3。写出 a、c 两步反应方程式：_。此方案的第一步的实验装置如图 511 所示。图 511(2)反应前，如何检查整个装置的气密性_。装置处理的气体(3)装置 B 中盛放的试剂是_，其作用是_。(4)在实验室制法中。装置 A 还可作为下列_气体的发生装置(填序号)。NH3；Cl2；HCl；H2S；CH4；C2H4。下图表示尾气处理装置(液体为 H2O 或 NaOH 溶液)

32、，将以上六种气体的序号分别填入最适合的装置图的下方空格中：(5)已知所用 NaOH 溶液中溶质的质量分数为 40%，室温下该溶液密度为 1.44 g/cm3，假设反应前后溶液的体积不变，不考虑实验误差，计算用此种方法制备所得 Na2CO3 溶液的物质的量浓度为_。(6)若实验得到的 Na2CO3 溶液物质的量浓度偏低，在上述实验操作中，产生误差的可能原因是：_；_。答案：(1)NaOHCO2=NaHCO3，NaHCO3NaOH= Na2CO3H2O(2)用弹簧夹夹住 A、B 导管连接处，先检查 A 的气密性：塞紧橡皮塞，从漏斗注入一定量的水，使漏斗内水面高于锥形瓶内的水面，停止加水后，漏斗与锥

33、形瓶中的液面差保持不变，说明装置不漏气。然后检查 B 的气密性，向烧杯中注入少量水，使导管口浸在水中，用双手捂住广口瓶片刻，有气泡冒出，松开手后有少量的水进入导管，说明装置 B 不漏气(或也可一次检查 A、B 的气密性：向烧杯中注入少量的水，使导管口浸在水中，然后从漏斗中注入一定量的水，使漏斗内的水面高于锥形瓶的水面，待导管口不再冒气泡后，观察漏斗中与锥形瓶中的液面差，若保持不变，说明装置不漏气)(3)NaHCO3溶液除去HCl气体(4)(5)7.2 mol/L(6)步骤中，通入CO2的量不足，未能使NaOH完全转化为NaHCO3，导致C步骤生成的Na2CO3量减少b步骤中，加热的时间过短，未

34、能将CO2驱赶完全，在C步骤中，溶液中残存的CO2会消耗部分的NaOH，使生成的Na2CO3量减少2铜与浓硫酸反应【例16】实验证明铜不能在低温下与氧气反应，铜不与稀硫酸反应，但工业上却在废铜屑与热的稀硫酸混合物中，通入空气制取硫酸铜溶液。(1)写出上述反应的化学方程式：_。(2)利用铜制备硫酸铜还有什么方法？写出反应的化学方程式：_。比较哪一种方法好？为什么？_。解析：在稀硫酸存在的条件下，铜与氧气在加热的条件下生成碱性氧化物CuO ，迅速溶解在热的稀硫酸溶液中生成CuSO4。第二种方法是先将铜在空气中加热使之生成CuO，再与稀硫酸反应。以上两种方法共同点是O2 作为氧化剂，稀硫酸只起酸的作

35、用。第三种方法是在加热的条件下使铜直接与浓硫酸反应，反应中浓硫酸不仅起酸的作用，还起氧化剂的作用，被还原为有毒气体SO2。答案：(1)2Cu2H2SO4(稀)O2=2CuSO42H2O(2)2CuO2 2CuO，CuOH2SO4(稀)=CuSO4H2O；Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O第一种方法最好，若制取1 mol CuSO4，第一、二种方法只需要1 mol H2SO4，而第三种方法则需要2 mol H2SO4，而且生成的SO2又造成大气污染。第一、二种方法比较，第一种方法在溶液中反应易进行，且进行充分每制取 1 mol Al(OH)3，方法一耗 H和 OH各 3 mol；方

36、法二耗 H和 OH各 1 mol；方法三耗 H和 OH各 3/4 mol。故方法三最节省原料。(2)实验步骤(以方案一为例)。在试管里加入 10 mL 0.5 mol/L 的 Al2(SO4)3 溶液，滴加氨水，生成白色沉淀，继续滴加氨水，直至不再产生沉淀为止。过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，可得到较纯净的 Al(OH)3。(3)注意事项。氢氧化铝易溶于强碱而不溶于氨水，因此实验室制备氢氧化铝时一般不用氢氧化钠等强碱代替氨水，以免强碱过量时氢氧化铝溶解，或强碱不足时铝离子未完全沉淀。洗涤氢氧化铝沉淀，其目的是洗去氢氧化铝表面附着的硫酸铵等杂质。洗涤的方法是：向盛有氢氧化铝沉淀的过滤器中倒入适量蒸馏水至

37、刚好浸没沉淀，等水自然流出后，再重复操作 23 次。【例17】以铝屑、稀硫酸、氢氧化钠为原料制 Al(OH)3，甲、乙、丙三位同学分别用不同的途径制备。要制备等物质的量的 Al(OH)3，则()。A乙消耗原料少C丙消耗原料少B三者消耗原料相同D甲、乙消耗原料相同方案生成 1 mol Al(OH)3消耗H消耗OH甲3 mol3 mol乙1 mol1 mol丙3/4 mol3/4 mol可见丙消耗的原料少。答案：C解析：有关的化学方程式如下：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，Al2(SO4)36NaOH=2Al(OH)33Na2SO4，2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，2

38、NaAlO22H2OH2SO4=2Al(OH)3Na2SO4，Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4。三种方案中消耗H、OH用量见下表：五、对反应结果的探究1对“实验中的异常现象”的探究在一些常规实验中，经常会出现一些异常现象，究竟是什么原因导致出现这些异常现象，产生这些异常物质，可通过探究性实验进行分析解释。【例18】在一次学生实验中，学生用铝片分别跟稀盐酸、稀硫酸反应，发现铝片跟稀盐酸反应现象非常明显，而跟稀硫酸却几乎不反应。这和课本上的叙述不一致，是什么原因呢？为了寻找原因，某研究性小组在老师指导下重新用浓盐酸和浓硫酸配制了一定浓度的溶液，然后加入纯铝

39、片验证是否确实存在上述现象。实验结果如下表：反应进程酸1 min2 min5 min15 min20 min3 molL1 HCl少量气泡较多气泡大量气泡反应剧烈铝片耗尽1.5 molL1 H2SO4无明显现象(无气泡)3 molL1 H2SO4无明显现象(无气泡)(1)为了探究“铝跟稀盐酸、稀硫酸反应的差异原因”，你能对问题的答案作出哪些假设(或猜想)?假设一：_；假设二：_。(2)为了验证上述假设，你设计的实验方案之一是(简述所加试剂、探究过程)解析：该题要求学生运用类比方法从题给图表中发现反应特点，由于角度选择上的差异，会产生五花八门的猜测，这就要求细剖题意，通过对比、评价，找出原因解释

40、的最合理角度。至于实验方案的设计，着重抓住实验的对比性原则，设置参照实验和对比试验，根据现象的差异即可验证。2常见实验的探因索果有时对某些简单的演示实验进行多角度的探因索果，可深化理解实验，是源于教材又高于教材考查实验的一种方式。【例19】用脱脂棉包住约 0.2 g 过氧化钠粉末，置于石棉网上，往脱脂棉上滴水，可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是：第一有氧气生成；第二_。(2)某研究性学习小组拟用如图 512 装置进行实验，以证明上述结论。图 512用以验证第一条结论的实验方法是_ 。用以验证第二条结论的实验方法及现象是_。(3)实验(2)往试管

41、中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后，取出试管，往试管中滴入酚酞试液，发现溶液变红，振荡后，红色褪去。为探究此现象，该小组同学从查阅有关资料中得知：过氧化钠跟水反应可生成过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验，证明过氧化钠和足量水充分反应后的溶液中有过氧化氢的存在。现有硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、硫酸亚铁溶液、碘化钾溶液、红色布条等，请从中选择试剂，加以验证。(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)试剂：_。现象：_。解析：该题围绕有关的一个演示实验进行实验探究，第1、2问是先得出结论，再设计实验验证，要求有一定的联想能力。对于第3问，各试剂中均能跟H2O2反应，但Na

42、2SO3被氧化成Na2SO4没有明显现象，FeSO4被氧化成Fe2(SO4)3现象不明显；而NaI被氧化的产物I2因跟另一产物NaOH反应而看不到明显现象变化。最终通过比较选择反应现象明显的Na2S溶液、红色布条来证明Na2O2和H2O反应有H2O2存在。答案：(1)该反应放热(2)将带火星的木条靠近导管口p处，木条复燃将导管q浸入水中，反应过程中有气泡冒出(3)Na2S溶液溶液变浑浊(或红色布条布条褪色)在810之间为粉红色；pH10至c(OH)为6mol/L之间呈红3对计算结果的探究计算结果是实验过程的定量体现。在设计对计算结果的探究实验方案时，要立足于计算结果的来源，对每个实验数据要反复

43、核算，直至准确无误。【例20】已知：酚酞的变色范围：pH8 时为无色；pH色；在其他 pH 范围时，酚酞试液显无色。过氧化氢具有漂白性。据此回答下列问题：现将0.39 g Na2O2 溶解在 10.0 mL 水中，再向所得溶液中滴入 2 滴酚酞，溶液先变红色，片刻后红色褪去。(1)甲同学认为红色褪去的原因是由于溶液中c(OH)较大，此种说法_(填“正确”或“不正确”)，通过估算说明理由_。(2)乙同学认为红色褪去的原因可能是由于反应中有过氧化氢生成，此种说法_(填“正确”或“不正确”)，并通过分析推理、提出假设、设计实验来说明理由：分析推理：_。提出假设：_。设计实验：_。解析：可通过估算来解

44、决(1)：0.39 g Na2O2 溶于水后可生成0.01 mol NaOH，把反应后所得溶液的体积看作是10 mL，则c(OH)约为1.0 mol/L，故在酚酞试液呈红色的变色范围内。因此，甲同学的观点是不正确的。答案：(1) 不正确0.39 g Na2O2 溶于 10.0 mL 水，可得c(NaOH)1.0 mol/L，由信息可知，该浓度在酚酞试液的变色范围内(2)正确根据题中信息，过氧化氢具有强氧化性，所以反应过程若有过氧化氢生成，酚酞可被过氧化氢氧化而使溶液褪色。假设反应中有过氧化氢生成。木条复燃，说明生成的气体是氧气，发生了反应：2H2O2=设计实验：将 0.39 g Na2O2 固

45、体溶解在 10 mL 水中，待不再产生气体后，再向所得溶液中加入少量 MnO2 粉末，观察是否有气体放出。若有气体放出，则用带火星木条检验。如果MnO22H2OO2。由此证明假设成立。其他方案合理也行。例如，将 0.39 g Na2O2 固体溶解在10 mL 水中，待不再产生气体后，再向所得溶液中滴入适量的硫化钠溶液，观察是否有淡黄色浑浊产生。若有，说明溶液中有氧化性很强的过氧化氢存在，由此证明假设成立。六、对生产生活问题的探究许多化学知识与生产、生活密切相关，如果将生活中的问题结合化学知识设计成探究性实验，可使学生品味到知识应用的乐趣。【例21】某校为满足师生生活用水的需要，打了一口井。当时

46、抽出的井水清澈透明，但在放置一天后池水的表面浮现零星的锈斑，随着时间的延长，水面的锈斑聚集成锈皮，水池底部出现少量沉淀物，而久置的池水则更澄清了。(1)为了探究池水“生锈”的原因，师生们做了如下四个实验：第一个实验：向含有锈斑的水中慢慢滴加稀盐酸，发现锈斑慢慢地全部反应掉，然后向所得溶液中加入 KSCN 溶液，结果溶液出现红色，由此证明锈斑是_。第二个实验：向久置的清水中加入 KSCN 溶液，没有明显现象，然后再滴加氯水，也没有明显现象，说明了池中清水里没有_(写离子符号，下同)和_两种离子。第三个实验：取池中底部的沉淀物少许于试管中慢慢滴加盐酸，沉淀物部分溶解，然后加入 KSCN 溶液，溶液

47、显示红色。说明沉淀物中有_。第四个实验：向刚取出的井水中加入 KSCN 溶液，无明显现象。然后再滴加氯水，发现溶液略显红色，由此说明了井水中溶有_(写离子符号)。(2)试根据上述实验简述池水“生锈”及久置变得更澄清的原因(涉及的反应用离子方程式表示)。_。解析：该题围绕南方“井水中的锈皮是什么？”进行实验探究，先通过实验一、三，说明锈斑的成分是Fe(OH)3。且最终通过吸附悬浮杂质聚集而沉于池底。实验二测得久置的池水不含Fe2、Fe3，说明可作为饮用水。实验四就是深层次探究Fe(OH)3 的来源是Fe2，那么，Fe2是怎样变成锈斑的呢？第(2)问的任务就需要化学来完成。至此锈斑的成分及成因就弄

48、清了。答案：(1)Fe(OH)3Fe3Fe2Fe(OH)3Fe2(2)池水中含有Fe2，被空气中的氧气氧化生成锈，其离子方程式：12Fe23O26H2O=8Fe34Fe(OH)3，生成的Fe3又水解，生成Fe(OH)3胶体，其水解反应为：Fe33H2O Fe(OH)3(胶体)3H，Fe(OH)3胶体吸附池中的悬浮杂质，沉于水底，使池水更澄清。【对应练习】1在实验室进行物质制备，下列从原料及试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()。解析：A、C 在原理上不合理，C 在空气中点燃生成的产物主要是CO2，Fe 在空气中无法点燃，且其在纯氧中燃烧的产物是Fe3O4

49、；B 中成本太高。答案：D2按下列过程，最终目的不能实现的是( )。D醋酸溶液中加入烧碱溶液至 pH7 醋酸钠晶体解析：因FeCl3 水解生成Fe(OH)3，加热后生成Fe2O3。答案：A蒸发3(双选)在图 513 装置中，烧瓶中充满干燥气体 a，将滴管中的液体 b 挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体 b 呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。则 a 和b 分别是()。图 513选项a(干燥气体)b(液体)ANO2水BCO24 mol/L NaOH溶液CCl2饱和NaCl水溶液DNH31 mol/L 盐酸解析：要使液体充满烧瓶，则气体a 应被b 液体完全吸收，其中NO2 与水的

50、反应为：3NO2H2O=2HNO3NO，可以看出生成了1/3 体积的NO，水只能占2/3 的空间。而Cl2 在NaCl饱和水溶液中的溶解度很小，更谈不上充满问题。答案：BD列对实验结束时现象的描述不正确的是( )。4为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外兴趣活动小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在如图 514 所示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下图 514A装置右侧的液面一定会下降B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀解析：只有在潮湿的空气中，铁钉才可能生锈，装置和中盛装的是10% HCl(aq)因水蒸发，空气中含水蒸气，故装置和

51、中铁钉放置一段时间后均生锈，生锈的过程因消耗密闭容器中O2 导致压强减小所以装置和中右侧液面一定会下降。由于装置中铁钉与Cu 丝组成原电池，故中铁钉腐蚀比中快。装置中的浓H2SO4 具吸水性，使铁钉所在的环境中为干燥的空气，故生锈最慢，D 正确。答案：B5制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。图图图515(1)写出实验室制取氨气的化学方程式：_。(2)收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。(3)用图装置进行喷泉实验，上部烧瓶已集满干燥氨气，引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_。(4)如果只提供如图的装置，请说明引发喷泉的方法。_答案：(1)2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O(2)向下排空气碱石灰(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水氨气极易溶解于水，致使烧瓶内气体压强迅速减小(4)打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉_。7为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧