第4讲　性质或原理探究综合实验

第4讲性质或原理探究综合实验课时要求1.能根据不同情景、不同类型实验特点评价或设计解决问题的简单方案;2.建立解答探究类综合实验的思维模型。考点一物质性质的探究或验证1.物质性质的探究实验的类型(1)根据物质性质设计实验方案(2)根据物质的结构(或官能团)设计性质实验方案已知结构(或官能团)――→推测物质具有的性质――→要验证的性质――→实验中的仪器、试剂和反应条件――→实验步骤和操作方法――→结论(3)常见物质的性质探究热分解产物的性质探究、判断①难溶性碳酸盐氧化物+CO2②碳酸的酸式盐碳酸的正盐+CO2+H2O③铵盐NH3+相应的酸(或酸性氧化物+H2O)(NH4NO3除外)④硝酸盐金属(或金属氧化物、亚硝酸盐)+氮氧化物(NO或NO2)+O2⑤草酸晶体CO2+CO+H2O物质氧化性、还原性的判断如探究SO2具有还原性的方法是将气体通入酸性KMnO4溶液中,通过观察酸性KMnO4溶液是否褪色来说明;如探究Fe3+的氧化性强于I2时,可利用FeCl3与淀粉-KI溶液反应,通过溶液变蓝色来说明Fe3+的氧化性强于I2电解质强弱的判断如探究一元酸HA是弱酸的方法是常温下配制NaA溶液,测pH,若pH>7,则说明HA为弱酸物质酸性强弱的判断如探究碳酸和硅酸的酸性强弱,可利用相对强的酸制备相对弱的酸的反应原理,将CO2气体通入Na2SiO3溶液,看是否有白色沉淀生成来判断2.性质验证实验的注意事项(1)在离子检验、气体成分检验的过程中,要严格掌握检验的先后顺序,防止各成分检验过程中的相互干扰。(2)若有水蒸气生成,先检验水蒸气,再检验其他成分,如C和浓H2SO4的反应,产物有SO2、CO2和H2O(g),通过实验可检验三种气体物质的存在,但SO2、CO2都要通过溶液进行检验,对检验H2O(g)有干扰。(3)对于需要进行转化才能检验的成分,如CO的检验,要注意先检验CO中是否含有CO2,如果有CO2,应先除去CO2再对CO实施转化,最后再检验转化产物CO2,如HOOC—COOHCO2↑+CO↑+H2O↑中CO的检验。(4)要重视试剂名称的描述,如有些试剂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。此外还应注意某些仪器的规格。1.(2024·广东肇庆模拟)硫酸亚铁在印染、医药、化肥等多个行业有广泛应用。某学习小组对硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的热分解产物进行探究。回答下列问题。(1)装置A中石棉绒的作用为;

装置D中的仪器名称为。

(2)按气流方向,上述装置合理的连接顺序为a→g、f→、→、→h(填装置口小写字母)。

(3)该小组同学按上述顺序连接各装置并进行实验,请为他们补全表格装置编号填装试剂实验现象实验结论AFeSO4·7H2O绿色固体逐渐变为红色粉末-B①

②

分解产物中含有SO2CBaCl2溶液产生白色沉淀③

D无水CuSO4粉末白色固体逐渐变为蓝色分解产物中含有水蒸气E④

--(4)硫酸亚铁晶体分解的化学方程式为

。

(5)设计实验证明A中得到的红色粉末不含+2价铁元素:

(简述实验操作及现象)。答案(1)防止固体粉末堵塞导管(球形)干燥管(2)edcb(3)①品红溶液②溶液由红色褪为无色③分解产物中含有SO3④NaOH溶液(4)2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑(5)取实验后反应管中少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,不产生蓝色沉淀(用硫酸溶解,酸性高锰酸钾检验Fe2+也可以)解析(2)装置A为绿矾煅烧分解的装置,装置B盛放品红溶液,检验SO2,装置C盛放BaCl2溶液,检验SO3,装置D盛放无水CuSO4粉末,检验分解产物中的水蒸气,装置E盛放氢氧化钠溶液,吸收尾气。这三种生成物应该先检验水蒸气,在检验SO3,最后检验SO2,因为检验SO2和SO3时都有水溶液,会带出水蒸气,SO3极易溶于水且和水反应在,所以连接顺序为a→g→f→e→d→c→b→h。(3)装置B盛放品红溶液,用于检验SO2,品红溶液褪色,说明分解产物中含有SO2;装置C盛放BaCl2溶液,用于检验SO3,产生白色沉淀,说明分解产物中含有SO3;装置D盛放无水CuSO4粉末,检验分解产物中水蒸气,白色固体逐渐变为蓝色,说明分解产物中含有水蒸气;装置E盛放氢氧化钠溶液,进行尾气处理。(4)绿矾煅烧得到红色固体为氧化铁,同时生成二氧化硫、三氧化硫和水,分解的化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O↑。(5)证明A中得到的红色粉末不含+2价铁元素,需要取实验后反应管中少量固体,溶于稀盐酸后,向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成,证明A中得到的红色粉末不含+2价的铁元素。2.某研究性学习小组通过下列实验验证AgI沉淀的生成会使I2的氧化能力增强,可将Fe2+氧化。回答下列问题:(1)由AgNO3固体配制0.1mol·L-1的AgNO3溶液50mL,下列仪器中不需要使用的有

(填名称),配制好的溶液应转移到(填试剂瓶的名称)中保存。

(2)步骤1的实验现象是;

步骤2无明显现象;步骤3最终的实验现象是溶液中生成黄色沉淀,。

由此可知,步骤3反应的离子方程式为

。

(3)为了确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,学习小组在上述实验基础上进行补充实验:分别取少量的和步骤3试管中的上层清液于试管a和试管b中,向两支试管中加入过量的,观察到的现象为

。

答案(1)蒸馏烧瓶、分液漏斗棕色细口瓶(2)溶液变蓝溶液蓝色褪去I2+2Fe2++2Ag+===2AgI↓+2Fe3+(3)步骤2中的溶液NaOH溶液试管a中蓝色褪去、先出现白色沉淀、迅速变成灰绿色最后变成红褐色,试管b中有白色沉淀(转变为褐色沉淀)和红褐色沉淀解析(3)由于步骤2的溶液中有亚铁离子而没有铁离子,要确证AgI的生成使I2的氧化能力增强而将Fe2+氧化,只要证明步骤3的溶液中存在氧化产物铁离子即可,由实验知,步骤2溶液中有碘与淀粉混合液和亚铁离子,步骤3中加入了过量的硝酸银溶液,则上层清液中银离子与铁离子共存。考点二反应原理或规律的探究1.反应原理或规律探究的类型(1)探究过程中往往可以利用对比实验,设置几组平行实验来进行对照和比较,从而研究和揭示某种规律,解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。(2)在对未知的反应机理或规律的研究中,如果有多个影响因素(如浓度、温度、压强、催化剂等),通常采用控制变量法,从而得出正确的反应机理或规律与多个影响因素之间的关系。2.常见反应原理与规律的探究实验验证同周期、同主族元素性质的递变规律一般通过设计比较元素金属性、非金属性强弱的实验来完成。如通过比较Mg、Al与同浓度盐酸反应产生H2的快慢来说明Mg、Al的活泼性顺序钢铁发生电化学腐蚀的规律探究可以通过控制钢铁是否与空气接触、所接触的电解质溶液的酸碱度、钢铁在腐蚀过程中体系内的气压变化等设计实验,找出规律(2024·首都师大附中月考)实验小组探究酸对Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡的影响。将0.005mol·L-1FeCl3溶液(接近无色)和0.01mol·L-1KSCN溶液等体积混合,得到红色溶液。取两等份红色溶液,进行如下操作并记录现象。(1)FeCl3水解显酸性的原因是

(用方程式表示)。

(2)甲同学认为加入酸后,会使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3体系中浓度改变,导致该平衡正向移动,溶液颜色加深。

[设计并实施实验][查阅资料]①Fe3+和Cl-、SO42-Fe3++4Cl-[FeCl4]-(黄色);Fe3++2SO42-[Fe(SO4)2]-(无色)。②0.005mol·L-1时,Fe3+显无色。实验Ⅰ.探究现象a中溶液颜色变化的原因编号操作现象①向2mL红色溶液中滴加5滴水溶液颜色无明显变化②向2mL红色溶液中滴加5滴3mol·L-1KCl溶液溶液颜色变浅,呈橙色(3)实验①的目的是。

(4)根据实验①和实验②的结果,从平衡移动角度解释现象a:

。

实验Ⅱ.探究现象b中溶液呈浅黄色的原因编号操作现象③取1mL0.0025mol·L-1Fe2(SO4)3溶液(无色),加入1mL0.01mol·L-1KSCN溶液,再加入5滴1.5mol·L-1H2SO4溶液溶液先变红,加硫酸后变为浅黄色④取1mL0.005mol·L-1FeCl3溶液,

(5)结合实验③可推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种,分别是[FeCl4]-和。

(6)乙同学进一步补充了实验④,确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒不是[FeCl4]-,请将实验④的操作及现象补充完整:、

。

答案(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(2)Fe3+(3)排除稀释使溶液颜色变化的干扰(4)在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡体系中加入盐酸,铁离子、氯离子发生络合反应,使得铁离子浓度减小,平衡逆向进行,Fe(SCN)3离子浓度减小,溶液颜色变浅,呈橙色(5)Fe(SCN)3(6)加入1mL蒸馏水,再加入5滴1.5mol·L-1H2SO4溶液得到无色溶液解析(1)FeCl3水解显酸性的原因是溶液中的铁离子水解,溶液显酸性,反应的离子方程式:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+;(2)甲同学认为加入酸后,Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+平衡逆向移动,Fe3+浓度增大,会使Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡正向移动,溶液颜色加深;(3)滴入KCl溶液时,溶液被稀释,实验①滴入相同体积的水,可以排除稀释使溶液颜色变化的干扰;(4)由实验①②的现象分析,从平衡移动角度解释现象a,Fe3+和Cl-、SO42-均能发生络合反应,在Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡体系中加入盐酸,铁离子、氯离子发生络合反应,使得铁离子浓度减小,平衡逆向进行,Fe(SCN)3离子浓度减小,溶液颜色变浅,呈橙色;(5)题干信息,硫酸铁溶液中加入KSCN溶液得到红色溶液,在加入稀硫酸,题干中得到[Fe(SO4)2]-为无色,溶液中的离子结合实验③可以推测现象b中使溶液呈浅黄色的微粒可能有两种,为[FeCl4]-或Fe(SCN)3;(6)乙同学进一步补充了实验④,确证了现象b中使溶液呈浅黄色的微粒只能是(5)中的一种,取1mL0.005mol·L-1FeCl3溶液,加入1mL蒸馏水,与实验③加入的1mLKSCN溶液相同的体积,再加入5滴1.5mol·L-1H2SO4溶液,分析溶液是否变化,最后得到无色溶液,说明实验③中溶液呈浅黄色的是Fe(SCN)3。反应原理探究实验的解题流程本讲感悟疑点:

盲点:

1.(2024·贵州卷)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是()选项实验操作及现象结论A将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体沉积原电池中Zn作正极,Cu作负极B向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜乙醛有氧化性C向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清苯酚的酸性比H2CO3强D向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成稀HNO3有氧化性答案D解析双液原电池中铜片上有固体析出,说明Cu2+得电子,则铜片作正极,A错误;乙醛与新制银氨溶液反应生成银单质,银氨作氧化剂,则乙醛作还原剂,具有还原性,B错误;溶液由浑浊变澄清,且无气泡产生,说明苯酚与足量Na2CO3反应,生成苯酚钠和碳酸氢钠,则酸性:苯酚>HCO3-,C错误;BaCl2溶液中通入SO2无现象,加入稀硝酸后产生的白色沉淀为BaSO4,说明稀硝酸将+4价S氧化为+6价,即稀HNO3表现氧化性,2.(2024·浙江6月选考)为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是()选项影响因素方案设计现象结论A浓度向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液黄色溶液变橙色增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动B压强向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr气体颜色不变对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动C温度将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中气体颜色变深升高温度,平衡向吸热反应方向移动D催化剂向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液,水浴加热上层液体逐渐减少使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动答案C解析A.CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O,向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液,Cr2O72-可以将Br-在酸性条件下氧化为Br2,故溶液由黄色变橙色,无法说明平衡正向移动,A错误;B.反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应,向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr(无关气体),虽然总压增大,HI、H2、I2的分压不变,浓度不变,故平衡不移动,气体颜色不变。即对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,恒温恒容时,充入惰性气体平衡不移动,B错误;C.反应2NO2N2O4为放热反应,升高温度,气体颜色变深,说明平衡逆向移动,即向吸热反应方向移动,C正确;D.催化剂只会改变化学反应速率,不影响平衡移动3.(2023·北京卷)资料显示,I2可以将Cu氧化为Cu2+。某小组同学设计实验探究Cu被I2氧化的产物及铜元素的价态。已知:I2易溶于KI溶液,发生反应I2+I-I3-(红棕色);I2和II.将等体积的KI溶液加入mmol铜粉和nmolI2(n>m)的固体混合物中,振荡。实验记录如下:c(KI)实验现象实验Ⅰ0.01mol·L-1极少量I2溶解,溶液为淡红色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为淡红色实验Ⅱ0.1mol·L-1部分I2溶解,溶液为红棕色;充分反应后,红色的铜粉转化为白色沉淀,溶液仍为红棕色实验Ⅲ4mol·L-1I2完全溶解,溶液为深红棕色;充分反应后,红色的铜粉完全溶解,溶液为深红棕色(1)初始阶段,Cu被氧化的反应速率:实验Ⅰ(填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。

(2)实验Ⅲ所得溶液中,被氧化的铜元素的可能存在形式有[Cu(H2O)4]2+(蓝色)或[CuI2]-(无色),进行以下实验探究:步骤a.取实验Ⅲ的深红棕色溶液,加入CCl4,多次萃取、分液。步骤b.取分液后的无色水溶液,滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色,并逐渐变深。ⅰ.步骤a的目的是。

ⅱ.查阅资料,2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,[Cu(NH3)2]+(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤b的溶液中发生的变化:

。

(3)结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是

。

分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体,洗涤后得到白色沉淀,加入浓KI溶液,

(填实验现象),观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是

。

(4)上述实验结果,I2仅将Cu氧化为+1价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验,证实了I2能将Cu氧化为Cu2+。装置如图所示,a、b分别是。

(5)运用氧化还原反应规律,分析在上述实验中Cu被I2氧化的产物中价态不同的原因:

。

答案(1)<(2)除去I3-,防止干扰后续实验[CuI2]2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]++2H2O+2I-、4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O(3)2Cu+I2===2CuI或2Cu+KI3===2CuI+KI白色沉淀逐渐溶解、溶液变为红棕色铜与碘的反应为可逆反应(或I3-浓度小未能氧化全部的(4)铜、含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液(5)铜与碘反应的体系在原电池装置中,I2将Cu氧化为Cu2+;而在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在,Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或[CuI2]-,Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强,发生反应2Cu2++4I-===2CuI↓+I2和2Cu2++6I-===2[CuI2]-+I2解析(1)提高KI浓度,便于提高I3-的浓度,与Cu接触更加充分,Cu与I3-的反应速率加快,故实验Ⅰ<实验Ⅱ。(2)加入CCl4,I2+I-I3-平衡逆向移动,I2浓度减小,I-浓度增加,其目的为除去I3-,防止干扰后续实验。加入浓氨水后[CuI2]-转化为[Cu(NH3)2]+,无色的[Cu(NH3)2]+被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+,方程式为[CuI2]-+2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]++2H2O+2I-、4[Cu(NH3)2]++O2+8NH3·H2O===4[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。(3)结合实验Ⅲ,推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是CuI,实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是2Cu+I2===2CuI或2Cu+KI3===2CuI+KI;2Cu+I2===2CuI反应为可逆反应,加入浓KI溶液,I2浓度减小,CuI转化为Cu和I2,故产生白色沉淀溶解,出现红色固体的过程。(4)要验证I2能将Cu氧化为Cu2+,需设计原电池负极材料为Cu,b为含nmolI2的4mol·L-1的KI溶液。(5)铜与碘反应的体系在原电池装置中,I2将Cu氧化为Cu2+;而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在,这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu+可以进一步与I-结合生成CuI沉淀或[CuI2]-,Cu+浓度减小使得Cu2+氧化性增强,发生反应2Cu2++4I-===2CuI↓+I2和2Cu2++6I-===2[高考热点总结

1.(2024·广东佛山模拟)利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律:已知:酸性介质中,1mol·L-1不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。电对(氧化型/还原型)电极电势φ/VFe3+/Fe2+0.771H2O2/H2O1.776O2/H2O20.695MnO2/Mn2+1.224I2/I-0.536回答下列问题:Ⅰ.探究H2O2的分解反应Fe3+催化H2O2分解反应过程包括ⅰ、ⅱ两步:反应ⅰ:Fe3++H2O2――→Fe2++H++(未配平)

反应ⅱ:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(1)反应ⅰ的离子方程式为

。

(2)验证Fe2+生成:反应过程中,加入溶液,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+生成。

(3)酸性条件下MnO2也可催化H2O2分解。结合表中数据判断,上述条件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为。

Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响用可逆反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E(E=φ正极-φ负极)随时间t的变化如图b所示:(4)电池初始工作时,正极的电极反应式为

。

(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:猜想1:c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低。猜想2:c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高。①t1时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。实验实验操作电压E/V结论ⅰ往烧杯A中加入适量FeE0

猜想1成立ⅱ往烧杯B中加入适量

E<0猜想2成立②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由

。

③为进一步验证猜想1,进行实验ⅲ,完成表中填空。实验实验操作电压E/V结论ⅲ往烧杯A中加入适量

E<0猜想1成立结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。答案Ⅰ.(1)2Fe3++H2O2===2Fe2++2H++O2↑(2)K3[Fe(CN)6](3)H2O2>MnO2>O2Ⅱ.(4)Fe3++e-===Fe2+(5)①<AgNO3固体②加入铁粉后,同时造成c(Fe2+)增大,c(Fe3+)减小,都能使2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆移,使E<0③FeCl2固体解析Ⅰ.(3)酸性介质中,1mol·L-1不同电对的电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强,结合表中数据判断,上述条件下氧化性由强到弱的顺序为H2O2>MnO2>Fe3+>O2>I2。Ⅱ.(4)电池初始工作时,由2Fe3++2I-2Fe2++I2可知,铁离子得电子发生还原反应生成亚铁离子,作正极,则正极的电极反应式为Fe3++e-===Fe2+。(5)①ⅰ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯A中加入适量Fe,则铁与铁离子反应生成Fe2+,c(Fe2+)增大,结合猜想1,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低,则E<0;ⅱ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯B中加入适量AgNO3固体,可使碘离子产生沉淀,使c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高,使E<0,猜想2成立。③ⅲ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯A中加入适量FeCl2固体,c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低,使E<0,猜想1成立。2.NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应:NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O。为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,利用如图装置(夹持仪器略去)进行实验。实验步骤:往A中加入一定体积(V)的2.0mol·L-1NaNO2溶液、2.0mol·L-1NH4Cl溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入1.0mol·L-1醋酸,当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体,用秒表测量收集1.0molN2所需的时间,重复多次取平均值(t)。回答下列问题:(1)仪器A的名称为。

(2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K,

。

(3)若需控制体系的温度为36℃,采取的合理加热方式为。

(4)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽略其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。实验编号V/mLt/sNaNO2溶液NH4Cl溶液醋酸水14.0V14.08.03342V24.04.0V315038.04.04.04.083412.04.04.00.038①V1=,V3=。

②该反应的速率方程为v=k·cm(NaNO2)·c(NH4Cl)·c(H+),k为反应速率常数。利用实验数据计算得m=(填整数)。

③醋酸的作用是。

(5)如果用同浓度的盐酸代替醋酸进行实验1,NaNO2与盐酸反应生成HNO2,HNO2分解产生等物质的量的两种气体,反应结束后,A中红棕色气体逐渐变浅,装置中还能观察到的现象有。

HNO2分解的化学方程式为

。

答案(1)锥形瓶(2)通过分液漏斗往A中加水,一段时间后水难以滴入,则气密性良好(3)水浴加热(4)①4.06.0②2③作催化剂,加快反应速率(5)量筒中收集到无色气体,导管里上升一段水柱2HNO2===NO↑+NO2↑+H2O解析(4)①为探究反应速率与c(NaNO2)的关系,NH4Cl浓度不变,根据数据3和4可知溶液总体积为20.0mL,故V1为4.0;根据变量单一可知V2为6.0,V3为6.0。②浓度增大化学反应速率加快,根据实验1和实验3数据分析,实验3的c(NaNO2)是实验1的2倍,实验1和实验3所用的时间比33483≈4,根据分析可知速率和NaNO2浓度的平方成正比,故m=2。(5)HNO2分解产生等物质的量的两种气体,根据氧化还原反应可知反应的化学方程式为2HNO2===NO↑+NO2↑+H2O,反应结束后量筒收集到NO,因为NO2溶于水生成NO,A中红棕色气体逐渐变浅