■江西師范大學(xué)附屬中學(xué) 李道平
考綱要求考生能夠了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性和常用儀器的主要用途和使用方法,以及一般事故的預(yù)防和處理方法。掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作,同時(shí)能識(shí)別化學(xué)品標(biāo)志,常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法和溶液的配制方法,以及常見(jiàn)物質(zhì)檢驗(yàn)、分離和提純的方法。具體要求考生能做到:會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;正確選用實(shí)驗(yàn)裝置;掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;預(yù)測(cè)或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論;評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。還要求對(duì)上述各部分知識(shí)與技能的綜合應(yīng)用。
高考中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題一般不會(huì)單一地考查考生的記憶能力,而是將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作、計(jì)算、原理、假設(shè)、推導(dǎo)等進(jìn)行有機(jī)地融合,考查形式靈活多樣,包含的知識(shí)面廣、材料新穎以及綜合性強(qiáng)等。實(shí)驗(yàn)試題一般都是以考查考生的分析推斷能力為主,圍繞整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和目的展開(kāi)。
動(dòng)向一:試題注重對(duì)基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)的綜合,重視對(duì)基本實(shí)驗(yàn)操作能力的考查。
化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)操作是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),也是歷年高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題考核的一個(gè)重點(diǎn)。近年來(lái)新課程改革的高考試題注重對(duì)教材中關(guān)于萃取、分液、過(guò)濾、蒸發(fā)等基本操作,托盤(pán)天平、容量瓶及滴定管等基本儀器使用的考查,旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查考生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析操作過(guò)程和通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、操作過(guò)程去探討實(shí)驗(yàn)原理的能力。
例1 過(guò)氧化鈣微溶于水,溶于酸,可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法。
(Ⅰ)碳酸鈣的制備。
回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①加入氨水的目的是____。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于____。
(2)圖1是某學(xué)生的過(guò)濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是____(填標(biāo)號(hào))。
a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁
d.濾紙邊緣高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過(guò)濾速度
(Ⅱ)過(guò)氧化鈣的制備。
圖1
(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈____性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾,將溶液煮沸的作用是____。
(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是____。
(5)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是____。
(6)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是____,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是____。
解析:(Ⅰ)碳酸鈣的制備。
由流程可知,加鹽酸,碳酸鈣、鐵的氧化物均溶解,加雙氧水可氧化亞鐵離子,加氨水將鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀,過(guò)濾后的濾液中含鹽酸,加氨水中和酸,最后得到碳酸鈣沉淀。
(1)步驟①加入氨水的目的是中和多余的鹽酸,沉淀鐵離子。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于過(guò)濾。
(2)a.漏斗末端頸尖應(yīng)緊靠燒杯壁,故錯(cuò)誤。
b.玻璃棒用作引流,使液體順利流下,故正確。
c.將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁,防止液體從濾紙與漏斗的縫隙流下,故正確。
d.濾紙邊緣應(yīng)低于漏斗上邊緣,故錯(cuò)誤。
e.玻璃棒在漏斗中攪動(dòng)可能會(huì)搗破濾紙,導(dǎo)致過(guò)濾失敗,故錯(cuò)誤。
(Ⅱ)過(guò)氧化鈣的制備。
由流程可知,碳酸鈣溶于鹽酸后,至溶液中尚存有少量固體,過(guò)濾后,濾液中氯化鈣、氨水、過(guò)氧化氫反應(yīng)生成CaO2、NH4Cl、水;再過(guò)濾,洗滌得到過(guò)氧化鈣。
(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,溶液中溶解有二氧化碳,此時(shí)溶液呈酸性;將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾,將溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的二氧化碳。
(4)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca Cl2+2 NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2 NH4Cl+2 H2O,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解。
(5)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是去除晶體表面水分。
(6)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是原料來(lái)源豐富、操作簡(jiǎn)單,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是純度較低。
答案:(1)調(diào)節(jié)溶液p H使Fe(OH)3沉淀 過(guò)濾分離
(2)a、d、e
(3)酸 除去溶液中溶解的二氧化碳
(4)Ca Cl2+2 NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2 NH4Cl+2 H2O 溫度過(guò)高時(shí)雙氧水易分解
(5)去除晶體表面水分
(6)工藝簡(jiǎn)單、操作方便 純度較低
點(diǎn)評(píng):本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn),為高頻考點(diǎn),把握制備實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技能、物質(zhì)的性質(zhì)為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析能力與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?題目難度適中。
動(dòng)向二:試題注重實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)原理的探究,重視對(duì)考生綜合分析問(wèn)題能力的考查。
新課程背景下的高考化學(xué)試題中對(duì)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力的考查賦予了較多的關(guān)注。其中包括實(shí)驗(yàn)操作順序的設(shè)計(jì)、確認(rèn)某混合物組分實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證化學(xué)原理的設(shè)計(jì)、測(cè)定物質(zhì)純度的設(shè)計(jì)等。這類試題綜合性強(qiáng),有一定的難度和思考空間,是一種較高水平的能力考查。
例2 某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體,均配制成0.1mol·L-1的溶液。在Fe Cl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是____。
(2)甲組同學(xué)取2m LFe Cl2溶液。加入幾滴氯水,再加入1滴K S C N溶液,溶液變紅,說(shuō)明Cl2可將Fe2+氧化。Fe Cl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___。
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn),該組同學(xué)在2 m L Fe Cl2溶液中先加入0.5m L煤油,再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴K S C N溶液,溶液變紅,煤油的作用是____。
(4)丙組同學(xué)取10m L0.1mol·L-1K I溶液,加入6m L0.1mol·L-1Fe Cl3溶液混合。分別取2m L此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①第一支試管中加入1m LC Cl4充分振蕩、靜置,C Cl4層呈紫色;
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(C N)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀;
③第三支試管中加入1滴K S C N溶液,溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是____(填離子符號(hào))。實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明:在I-過(guò)量的情況下,溶液中仍含有____(填離子符號(hào)),由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為_(kāi)___。
(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的Fe Cl2溶液,溶液變成棕黃色,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___;一段時(shí)間后,溶液中有氣泡出現(xiàn),并放熱,隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是____,生成沉淀的原因是____(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
解析:(1)鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,在Fe Cl2溶液中需加入少量鐵屑,其目的是防止氯化亞鐵被氧化。
(2)氯氣具有氧化性,能將氯化亞鐵氧化為氯化鐵,反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2 Fe2+2 Fe3++2 Cl-。
(3)煤油不溶于水,密度比水小,分層后可以隔離溶液與空氣接觸,排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。
(4)①第一支試管中加入1m LC Cl4充分振蕩、靜置,C Cl4層顯紫色,說(shuō)明生成了I2,碘離子被鐵離子氧化為碘單質(zhì),反應(yīng)的離子方程式為2 I-+2 Fe2+2 Fe3++I2;②加入1滴K3[Fe(C N)6]溶液,生成藍(lán)色沉淀是亞鐵離子的檢驗(yàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2+;③第三支試管中加入1滴K S C N溶液,溶液變紅,說(shuō)明隨濃度變小,碘離子在稀的氯化鐵溶液中不發(fā)生氧化還原反應(yīng),仍含有鐵離子,在I-過(guò)量的情況下,溶液中仍含有Fe3+,說(shuō)明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
(5)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的Fe Cl2溶液,溶液變成棕黃色,說(shuō)明過(guò)氧化氫將亞鐵離子氧化為鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2 Fe2++H2O2+2 H+2 Fe3++2 H2O,鐵離子對(duì)過(guò)氧化氫分解起到催化劑作用,產(chǎn)生氣泡的原因是鐵離子做催化劑使過(guò)氧化氫分解生成氧氣,氯化鐵溶液中存在水解平衡Fe3++3 H2OFe(OH)3+3 H+,水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),過(guò)氧化氫分解放出熱量,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)。
答案:(1)防止氯化亞鐵被氧化
(2)Cl2+2 Fe2+2 Fe3++2 Cl-
(3)隔離空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)
(4)Fe2+Fe3+可逆反應(yīng)
(5)2 Fe2++H2O2+2 H+2 Fe3++2 H2O 鐵離子做催化劑使過(guò)氧化氫分解生成氧氣 過(guò)氧化氫分解反應(yīng)放熱,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動(dòng)
點(diǎn)評(píng):本題考查了鐵的化合物性質(zhì),主要是溶液配制、離子方程式書(shū)寫(xiě)、離子檢驗(yàn)、鹽類水解等知識(shí)點(diǎn),題目難度適中。
從近三年新課程改革省份高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的考查動(dòng)向可以發(fā)現(xiàn),題目難度并沒(méi)有增加,但加強(qiáng)了對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和推理、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)以及解決實(shí)際問(wèn)題能力的考查。
(一)熟悉常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)基本操作,力求實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化。
近年來(lái)的高考實(shí)驗(yàn)試題的形式上重視試題的綜合化,即試題注重對(duì)多方面的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行考查。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)內(nèi)容包括儀器與藥品、實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)技能、物質(zhì)的制備與實(shí)驗(yàn)方法、識(shí)圖繪圖與安全知識(shí)、定量實(shí)驗(yàn)與誤差分析、物質(zhì)的分離提純和鑒別、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)等。
(二)認(rèn)真對(duì)待教材實(shí)驗(yàn),力求對(duì)實(shí)驗(yàn)素材進(jìn)行深入拓展和挖掘。
從近幾年的高考試題不難看出,許多實(shí)驗(yàn)試題是源于教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),并由典型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些改裝或創(chuàng)新,尤其對(duì)一些物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入探究,對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的重要化學(xué)方程式和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象均應(yīng)做到熟練掌握。因此,在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)過(guò)程中須針對(duì)課本上的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),做到尋根溯源、融會(huì)貫通。將有關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理、基本儀器、基本技能逐一理解深化。并且應(yīng)重視對(duì)教材科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,在分析時(shí)應(yīng)多角度、多層次地思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,只有這樣才能激活思維,靈活創(chuàng)新?;貧w教材,梳理課本,挖掘教材中隱含著的重要知識(shí)點(diǎn)、生長(zhǎng)點(diǎn),進(jìn)行專題整合。
(三)重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),力求培養(yǎng)原理探究理念和方法。
實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)不但能考查考生分析和解決問(wèn)題的能力,還能考查考生思維能力、實(shí)驗(yàn)原理探究能力、創(chuàng)新能力以及綜合應(yīng)用能力,也是近年來(lái)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查的熱點(diǎn)之一?;瘜W(xué)復(fù)習(xí)備考應(yīng)注重高考實(shí)驗(yàn)試題考查的動(dòng)向,從試題中去領(lǐng)略試題考查的意圖和試題命制方向,從而有目標(biāo)性地培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理探究能力,真正做到有的放矢,提高實(shí)驗(yàn)備考復(fù)習(xí)效率。
1.某小組在驗(yàn)證反應(yīng)“Fe+2 A g+Fe2++2 A g”的實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到Fe3+,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程如下。
向硝酸酸化的0.05mol·L-1硝酸銀溶液(p H≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色。
(1)檢驗(yàn)產(chǎn)物。
①取少量黑色固體,洗滌后,____(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有A g。
②取上層清液,滴加K3[Fe(C N)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明溶液中含有____。
(2)針對(duì)“溶液呈黃色”,甲認(rèn)為溶液中有Fe3+,乙認(rèn)為鐵粉過(guò)量時(shí)不可能有Fe3+,乙依據(jù)的原理是____(用離子方程式表示)。針對(duì)兩種觀點(diǎn)繼續(xù)實(shí)驗(yàn):
①取上層清液,滴加K S C N溶液,溶液變紅,證實(shí)了甲的猜測(cè)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如表1。
表1
(資料:A g+與S C N-生成白色沉淀A g S C N)
②對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):
假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生Fe3+。
假設(shè)b:空氣中存在O2,由于____(用離子方程式表示),可產(chǎn)生Fe3+。
假設(shè)c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可產(chǎn)生Fe3+。
假設(shè)d:根據(jù)____現(xiàn)象,判斷溶液中存在A g+,可產(chǎn)生Fe3+。
③下列實(shí)驗(yàn)Ⅰ可證實(shí)假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3+的主要原因。實(shí)驗(yàn)Ⅱ可證實(shí)假設(shè)d成立。
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:向硝酸酸化的____溶液(p H≈2)中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液滴加K S C N溶液,3 m i n時(shí)溶液呈淺紅色,30m i n后溶液幾乎無(wú)色。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:裝置如圖2,其中甲溶液是____,操作及現(xiàn)象是____。
圖2
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測(cè)實(shí)驗(yàn)ⅰ~ⅲ中Fe3+濃度變化的原因:___。
2.為檢驗(yàn)溶液中是否含有Cl-,某同學(xué)采用向溶液中先加HNO3,再加A g NO3,溶液的實(shí)驗(yàn)方案,若有白色沉淀生成,則證明有Cl-。對(duì)此結(jié)論,有人提出了質(zhì)疑,設(shè)計(jì)了如下探究性實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)一:向Na2SO4溶液中滴加A g NO3溶液(如表2)。
表2
(1)實(shí)驗(yàn)一中產(chǎn)生沉淀的離子方程式為_(kāi)___。
(2)學(xué)生設(shè)計(jì)了如下表格,對(duì)實(shí)驗(yàn)一內(nèi)容進(jìn)行理論計(jì)算,請(qǐng)幫他完成表格(見(jiàn)表3)(表中不要留空格)。
[25℃時(shí),Ksp(A g2SO4)=1.2×10-5,Ksp(A g Cl)=1.8×10-10]
表3
若向1m L某溶液中加入3滴0.1mol·L-1A g NO3溶液,分析上面數(shù)據(jù),判斷下列說(shuō)法正確的是____(填字母序號(hào))。
A.混合液中c(SO24-)=0.1mol·L-1時(shí)不會(huì)產(chǎn)生A g2SO4沉淀
B.混合液中c(SO24-)=1mol·L-1時(shí)不會(huì)產(chǎn)生A g2SO4沉淀
C.無(wú)論SO24-濃度大小都會(huì)產(chǎn)生A g2SO4沉淀
D.若使用0.01mol·L-1A g NO3溶液,可基本排除SO24-對(duì)Cl-檢驗(yàn)構(gòu)成的干擾
(3)將實(shí)驗(yàn)一中編號(hào)③中的理論計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)象對(duì)照,發(fā)現(xiàn)理論上大部分A g+應(yīng)該形成沉淀,這與“有些許渾濁”的現(xiàn)象相矛盾。為探究真相,在實(shí)驗(yàn)一的基礎(chǔ)上繼續(xù)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)二:(見(jiàn)表4)
表4
對(duì)于A g2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假設(shè),請(qǐng)完成假設(shè)一。(已知:H2SO4H++HSO4-,HSO4-H++SO24-;假設(shè)二可能的原因是N O3-與A g+形成配位化合物)
假設(shè)一:___。
假設(shè)二:NO3-對(duì)A g2SO4溶解起作用。
(4)從下列限選試劑中選擇適當(dāng)試劑并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,分別驗(yàn)證假設(shè)一和假設(shè)二是否成立。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論:____。(限選試劑:A g2SO4固體、濃 HNO3、Na NO3飽和溶液、Ca SO4固體)
(5)通過(guò)(4)的實(shí)驗(yàn),若證實(shí)假設(shè)一成立,請(qǐng)用平衡理論解釋A g2SO4溶解的原因:___。
3.為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進(jìn)行了以下探究活動(dòng):
【探究一】
(1)常溫下,工業(yè)上用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸,其原因是____。
(2)稱取碳素鋼6.0g放入15.0m L濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。
①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中的Fe2+,應(yīng)選用____。
a.K S C N溶液和氯水
b.鐵粉和K S C N溶液
c.濃氨水
d.酸性KM n O4溶液
②乙同學(xué)取560m L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生SO2+B r2+2 H2O2 HBr+H2SO4反應(yīng),然后加入足量Ba Cl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g。由此推知?dú)怏wY中SO2的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)___。
【探究二】
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中SO2體積分?jǐn)?shù)的分析,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體,其中Q1氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為0.0893g·L-1。為此設(shè)計(jì)了下列探究實(shí)驗(yàn)裝置(圖3中夾持儀器省略,假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))。
圖3
(3)裝置B中試劑的作用是____。
(4)分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的:___(用化學(xué)方程式表示)。
(5)為確認(rèn)Q2的存在,需在裝置中添加洗氣瓶M于____。
a.A之前 b.A~B間
c.B~C間 d.C~D間
(6)如果氣體Y中含有Q1,預(yù)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)是____。
4.現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)裝置(見(jiàn)圖4)供實(shí)驗(yàn)時(shí)挑選使用。
圖4
(1)利用Cu和濃硝酸反應(yīng)制備N(xiāo) O2,用過(guò)氧化氫溶液和M n O2制取O2,根據(jù)反應(yīng)原理應(yīng)選用____裝置(填序號(hào),從A、B、C中選取)。
(2)欲用石灰石和濃鹽酸反應(yīng)制取純凈干燥的CO2氣體,將你所選的儀器按氣體由左向右方向連接,連接順序?yàn)椋篲___→G→____→____。用飽和碳酸氫鈉溶液除去揮發(fā)出的HCl優(yōu)于用水除HCl的原因是____。
(3)某小組為了探究A g與濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中可能產(chǎn)生NO,設(shè)計(jì)了一連接順序?yàn)镈→H→I→K的實(shí)驗(yàn)裝置。
①反應(yīng)開(kāi)始前通入N2的目的是____,
②反應(yīng)結(jié)束,若H瓶中溶液體積為100m L,從中取出25.00m L溶液,以酚酞作指示劑,用0.1000mol·L—1Na OH溶液進(jìn)行滴定,兩次滴定用去Na OH溶液的體積分別為16.98m L和17.02m L,則該瓶中硝酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO的體積為95.2 m L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),請(qǐng)你通過(guò)數(shù)據(jù)說(shuō)明A g與濃硝酸反應(yīng)過(guò)程中____(填“有”或“沒(méi)有”)NO產(chǎn)生。
參考答案:1.(1)①加入足量稀鹽酸(或稀硫酸)酸化,固體未完全溶解 ②Fe2+
(2)Fe+2 Fe3+3 Fe2+
②4 Fe2++O2+4 H+4 Fe3++2 H2O加入K S C N溶液后產(chǎn)生白色沉淀
③Na NO3Fe Cl2溶液(或Fe SO4溶液)按圖連接好裝置,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
(3)ⅰ→ⅱ:A g++Fe2+A g+Fe3+,反應(yīng)生成的Fe3+使Fe3+增加,紅色變深。ⅱ→ⅲ:空氣中氧氣氧化S C N-,紅色變淺
2.(1)2 A g++SO2-4A g2SO4↓
(2)0.050.0112 A D
(3)H+對(duì)A g2SO4溶解起作用
(4)①取少量Ca SO4固體于試管中,加入一定量濃HNO3,充分振蕩,若沉淀溶解,說(shuō)明假設(shè)一成立。②取少量A g2SO4固體于試管中,加入一定量Na NO3飽和溶液,充分振蕩,若沉淀溶解,說(shuō)明假設(shè)二成立
(5)A g2SO4固體在水中存在平衡A g2SO4(s)2 A g+(a q)+SO24-(a q),H+與SO2-4結(jié)合生成H SO-4,SO2-4濃度降低,平衡正向移動(dòng),A g2SO4不斷溶解
3.(1)鐵釘表面被鈍化(2)①d ②80%
(3)檢驗(yàn)SO2是否除盡
(4)C+2 H2SO4CO2↑+2 SO2↑+2 H2O
(5)c
(6)D中固體由黑色變紅色和E中固體由白色變藍(lán)色
4.(1)C (2)C E J 不消耗二氧化碳,氯化氫能與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳 (3)①排盡裝置內(nèi)殘留的空氣②0.068mol·L-1