化学实验设计《课堂新坐标》Word格式文档下载.docx
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D.Fe
Fe2O3
Fe2(SO4)3溶液
【解析】 A项碳在空气中燃烧生成CO2,此设计操作上复杂;
B项使用AgNO3不经济;
D项Fe燃烧产物是Fe3O4,而不是Fe2O3。
3.(2014·
南昌模拟)大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。
在下列假设(猜想)引导下的探究肯定是没有意义的是( )
A.探究SO2与Na2O2反应可能有Na2SO4生成
B.探究Na与水的反应可能有O2生成
C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质中可能有CuS
D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2,酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致
【解析】 SO2有还原性,而Na2O2有强氧化性,Na2O2有可能将+4价硫氧化成SO
,A项有意义;
钠与水反应时水作氧化剂,但水中只能是氢元素得到电子生成氢气,B项无意义;
浓硫酸与铜反应时,硫元素可得到电子转化为+4价或0价或-2价的化合物,故C项有意义;
Cl2通入NaOH溶液后,可使溶液pH减小,也可生成HClO,故D项有意义。
【答案】 B
4.(2014·
山东省潍坊市一模)在5mL0.1mol·
L-1KI溶液中滴加0.1mol·
L-1FeCl3溶液5~6滴后,再进行下列实验,其中可证明FeCl3和KI的反应是可逆反应的实验(含现象)是( )
A.滴加AgNO3溶液,观察有黄色沉淀产生
B.加入CCl4振荡后,下层液体为浅紫色
C.加入CCl4振荡,下层液体为浅紫色;
取上层清液,滴加AgNO3溶液,有白色沉淀产生
D.加入CCl4振荡后,下层液体为浅紫色;
取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液显红色
【解析】 氯化铁和碘化钾反应生成氯化亚铁、碘和氯化钾,要想证明氯化铁和碘化钾的反应是可逆反应,则必须证明溶液中含有铁离子和碘单质即可,碘单质用四氯化碳检验,铁离子用硫氰化钾溶液检验,故选D。
【答案】 D
5.(2014·
北京市西城区高三上学期期末考试)如下图所示的实验,能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
验证化学能转化为电能
证明温度对平衡移动的影响
验证铁发生析氢腐蚀
验证AgCl溶解度大于Ag2S
【解析】 A中缺盐桥;
C项中性条件下铁发生吸氧腐蚀;
D选项不能证明AgCl溶解度大于Ag2S,因为AgNO3溶液过量,过量的Ag+能与S2-直接反应生成Ag2S沉淀。
6.下表中实验操作能达到实验目的或得出结论正确的是( )
选项
实验操作
实验目的或结论
SO2通入氯水中
溶液的漂白性更强
向2mL淀粉溶液中加入稀硫酸,加热2min,加入新制Cu(OH)2再加热,无明显现象
淀粉在酸性条件下不水解
将制得的溴苯粗产品与氢氧化钠溶液充分混合后分液
除去溴苯中混有的溴
以石墨为电极电解硫酸铜和硫酸亚铁的混合液,开始时,阴极碳棒上有红色物质析出
还原性:
Cu2+比Fe2+强
【解析】 由于发生反应:
SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,溶液失去漂白性,A项错误;
检验淀粉的水解程度时,在加入新制氢氧化铜之前要先加入碱溶液中和用作催化剂的稀硫酸,B项错误;
电解硫酸铜和硫酸亚铁的混合液,开始时阴极碳棒上有红色物质析出,这说明Cu2+的氧化性强于Fe2+,D项错误。
7.(2014·
天津市滨海新区五所重点学校联考)下图所示对实验选用或实验操作正确的是( )
A.滴定FeSO4溶液 B.制取O2
C.制备Fe(OH)2 D.除去乙醇中的乙酸
【解析】 酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,不能使用碱式滴定管,应用酸式滴定管盛装,A项错误;
氧气的密度比空气的大,收集时应长导管进气,短导管出气,B项错误;
用苯隔绝了与空气的接触,将滴管尖端插入液面下,挤出NaOH溶液,可以防止Fe(OH)2被氧化,C项正确;
乙醇与乙酸混溶,不能用分液法分离,D项错误。
8.(2013·
天津市滨海新区五所重点学校联考)关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是( )
① ② ③ ④
A.图①可用于实验室制取少量NH3或O2
B.可用从a处加水的方法检验图②装置的气密性
C.实验室可用图③的方法收集Cl2或NH3
D.利用图④装置制硫酸和氢氧化钠,其中b为阴离子交换膜,c为阳离子交换膜
【解析】 图①可以利用碱石灰(或生石灰)与浓氨水制取氨气,用MnO2和双氧水或Na2O2与水反应制取氧气,A项正确;
图②关闭止水夹,从a处加水,U形管中产生液面差,静置一段时间,若液面差不变气密性好,若不能形成液面差或液面差发生变化,气密性不好,B项正确;
氯气密度比空气的大,收集时应从长导管通入,而氨气的密度比空气的小,收集时应从短导管通入,C项错误;
以Pt电解Na2SO4溶液,电解时阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,故SO
通过阴离子交换膜(b)到阳极产生硫酸;
同理Na+通过阳离子交换膜(c)到达阴极形成NaOH,D项正确。
二、非选择题(共60分)
9.(15分)(2014·
广东六校联考)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置,图2所示装置的优点是:
①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;
②______________________________________________。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_____________。
(3)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:
只含有Fe3+;
Ⅱ:
只含有Fe2+;
Ⅲ:
既有Fe3+又有Fe2+。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀盐酸溶液 B.稀硫酸溶液
C.KSCN溶液D.KMnO4溶液
E.NaOH溶液F.淀粉KI溶液
G.H2O2溶液
验证Ⅱ:
取试样,先滴加少量的________(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的________,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ:
步骤1.取试样,滴加少量的________(填试剂序号),溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加少量的________(填试剂序号),溶液的颜色变为________色,则试样中含有Fe2+。
【解析】
(1)比较两个装置的不同点,发现发生装置设计不同,可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止,而铁片却不具有这样的优势。
(3)检验溶液中仅含Fe2+需事先确定溶液中是否含Fe3+(用KSCN溶液),再利用氧化剂(不要有很深的颜色,以免影响血红色的观察)把Fe2+氧化成Fe3+,观察有无血红色现象出现;
检验溶液中既有Fe2+又有Fe3+,首先可用KSCN溶液检验Fe3+的存在,因为Fe3+的存在必然会影响Fe2+的检验,故只能选择KMnO4溶液与Fe2+反应,观察KMnO4溶液颜色的变化情况。
【答案】
(1)便于控制反应的发生和停止
(2)品红溶液褪色
(3)C G C(或F) 红(或蓝)
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(或2Fe3++2I-===2Fe2++I2)
D 浅红或变浅
10.(15分)碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。
食用加碘盐可预防碘缺乏病。
查阅资料知:
①在酸性条件下,I-能被NO
氧化成IO
,被H2O2或O2等氧化成I2;
②IO
能被HSO
还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次探究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO
中的哪一种。
限选试剂如下:
1.0mol·
L-1HNO3溶液、1.0mol·
L-1H2SO4溶液、1.0mol·
L-1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.提出假设
假设1:
该食盐样品中含I2;
假设2:
该食盐样品中含I-;
假设3:
___________________________________________。
Ⅱ.设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表。
实验步骤
预期现象与结论
步骤1:
取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴1%淀粉溶液,振荡
若溶液显________,则假设1成立;
否则,假设1不成立,再进行步骤2
步骤2:
____________________________________________________________________
若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为____;
否则,假设2不成立,再进行步骤3
步骤3:
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可作为食用加碘盐中碘的来源。
从化学角度来看,食盐中添加________(填“KIO3”或“KI”)更好;
理由是_______________________。
【解析】 Ⅰ.根据题干中所告知的碘元素的存在形式可知,假设3为“该食盐样品中含IO
”。
Ⅱ.步骤1是为了检验食盐样品中是否含I2,可利用淀粉遇I2变蓝来检验。
步骤2是为了检验食盐样品中是否含I-,先要将I-氧化为I2,然后用淀粉来检验。
根据题干中的信息可知,将I-氧化为I2应选用H2O2和硫酸,而不能选用硝酸。
所以步骤2中涉及的试剂有1.0mol·
L-1H2SO4溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液。
步骤3是为了检验食盐样品中是否含IO
,根据题干信息,先要用NaHSO3溶液将IO
还原成I2,然后用淀粉来检验。
所以步骤3中涉及的试剂有1.0mol·
L-1NaHSO3溶液、1%淀粉溶液。
要注意检验实验操作的一般表述模式为:
取少量待检测的溶液注入试管,加几滴……溶液,振荡。
Ⅲ.根据题干信息知,I-易被空气中的氧气氧化为I2,导致碘损失,故食盐中加KIO3更好。
【答案】 Ⅰ.该食盐样品中含IO
Ⅱ.
蓝色
取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴1.0mol·
L-1H2SO4溶液和几滴3%H2O2溶液后,再滴入几滴1%淀粉溶液,振荡
2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O
L-1NaHSO3溶液,再滴入几滴1%淀粉溶液,振荡
若溶液显蓝色,则假设3成立;
否则,假设3不成立
Ⅲ.KIO3 KI在空气中易被氧气氧化成I2
11.(15分)(2014·
长沙重点高中联考)某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。
(1)实验前用碱液清洗铁钉,再用0.100mol/L的H2SO4溶液浸泡至有气泡产生。
用H2SO4溶液浸泡的目的是________________。
(2)为尽量减小误差,下列操作的正确顺序是________(填序号)。
①装入铁钉 ②插入注射器向铁钉表面滴入适量NaCl溶液并打开止水夹 ③将导管口浸入品红溶液中
④塞上单孔活塞 ⑤检查装置气密性
(3)实验中试管内发生的总反应为________;
用该实验方案测量空气中O2的体积百分数时应测量的数据是①导管与试管内部空间的总体积,②_____________________________。
(4)实验时发现上述测量过程反应较慢,耗时较长,对其影响因素作如下分析,请补充写出假设三。
假设一:
电解质溶液的pH;
假设二:
NaCl溶液的浓度;
假设三:
_________________________________________。
(5)借助上述实验装置,通过调节溶液的pH验证假设一,获得了如下实验数据:
pH
2.0
5.5
6.0
6.5
7.0
8.0
液柱高度
0cm
1.3cm
8.5cm
8.4cm
形成稳定液柱时间
3.0min
3.1min
5.1min
5.3min
15.6min
17.5min
①当pH=2.0时,没有观察到稳定液柱形成的原因是____________________________。
②根据实验数据分析,为缩短实验测定时间,pH的最佳范围是________。
③按上述实验装置,设计实验证明假设二。
第一步:
_______________________________________________;
第二步:
_______________________________________________,
分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面;
第三步:
记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度,分析比较数据得出结论。
【解析】
(1)用H2SO4溶液浸泡可以除去铁钉表面的铁锈。
(2)先检查装置的气密性,然后装入药品,连接好装置,进行反应,故操作顺序为⑤①④③②。
(3)试管内发生的是铁的吸氧腐蚀,装置内氧气减少,导致装置内压强降低,使品红溶液进入导管,因此导管内品红溶液的体积即为减少的氧气的体积。
(4)反应速率的快慢与溶液的pH、NaCl溶液的浓度、铁钉的表面积等有关。
(5)①当pH=2.0时,由于溶液酸性太强,铁钉主要发生析氢腐蚀放出氢气,不会发生吸氧腐蚀。
②由表中数据可知,当6.0≤pH≤6.5时,可以形成稳定的液柱,并且所用时间较短。
③由于假设二是反应速率的快慢与NaCl溶液的浓度关系,因此第一步应配制不同浓度的NaCl溶液,第二步在相同温度下,加入相同表面积的铁钉,组装两套完全相同的实验装置,进行对比实验。
【答案】
(1)除去铁钉表面的铁锈
(2)⑤①④③②
(3)4Fe+3O2+6H2O===4Fe(OH)3(或4Fe+3O2+2xH2O===2Fe2O3·
xH2O) 吸入导管内品红溶液的体积
(4)铁钉表面积(温度、催化剂等,其他合理答案也可)
(5)①溶液酸性太强,铁钉主要发生析氢腐蚀(或Fe+2H+===Fe2++H2↑)
②6.0≤pH≤6.5
③配制不同浓度的NaCl溶液 相同温度下,加入相同表面积的铁钉,组装两套完全相同的上述装置(或在相同的条件下)
12.(15分)某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
编号
操作
现象
Ⅰ
先向2mL0.1mol/LFeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水
Ⅱ
先向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1mol/LKI溶液
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色;
滴加KI溶液后,红色无明显变化
①实验Ⅰ的现象为___________________________________________________。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_____________________________。
(2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。
改进后的实验操作和现象如下:
Ⅲ
向2mL0.1mol/LKI溶液中滴加1mL0.1mol/LFeCl3溶液,再滴加KSCN溶液
滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;
滴加KSCN溶液后,溶液变成红色
根据实验Ⅲ,该同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由_______________________________________。
【解析】
(1)①Fe2+遇KSCN溶液后无明显变化,加入新制氯水后,Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+与KSCN反应生成红色的Fe(SCN)3。
②滴入氯水后的反应是2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
(2)滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色,可能生成了I2。
【答案】
(1)①滴加KSCN溶液后,溶液无明显变化;
再滴加新制氯水后,溶液变成红色
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2(其他合理答案也可)
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