届高考化学选考人教版第一轮复习提分训练化学实验方案的设计和评价含答案Word格式.docx
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(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。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是
___________________________;
②若所取蓝绿色固体质量为27.1g,实验结束后,装置B的质量增加2.7g,C中产生沉淀的质量为19.7g。
则该蓝绿色固体的化学式为______________
答案:
Ⅰ.Cu(OH)2 CuCO3 Ⅳ.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)①Ba(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
②Cu5(OH)6(CO3)2[或3Cu(OH)2·
2CuCO3]
2、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:
______________________。
①限选用下列试剂:
盐酸、KSCN溶液、K3[Fe(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
②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。
是坩埚。
由Fe3O4~
Fe2O3,5.8gFe3O4产生6gFe2O3。
(1)提供反应所需的水蒸气 H2
(2)固体为Fe3O4和FeO ①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
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 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 6
3、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
①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_______________________________________________________。
②请完成下表对铁元素价态的探究实验:
限选试剂:
3mol·
L-1H2SO4溶液、3%H2O2溶液、6mol·
L-1HNO3溶液、0.01mol·
L-1KMnO4溶液、稀NaOH溶液、0.1mol·
L-1KI溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水。
实验操作步骤
预期现象与结论
用药匙取少许样品于试管中,用滴管滴加适量的3mol·
L-1H2SO4溶液,加热,充分反应后得到A溶液
_____
________
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2.25g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250mL,利用反应5Fe2++MnO
+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O对铁矿石中铁元素的含量进行测定。
①取25.00mL待测液进行滴定,平均消耗0.02mol·
L-1KMnO4溶液的体积为25.00mL,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)。
②下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去)________________________________。
③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)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。
②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)②KMnO4溶液盛装在酸式滴定管中,试样盛装在锥形瓶中,选择b。
(1)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
②
取2mLA溶液于试管中,用胶头滴管滴加1~2滴20%KSCN溶液,振荡试管
溶液变红色
另取2mLA溶液于试管中,用胶头滴管滴加1~2滴0.01mol·
L-1KMnO4溶液,振荡试管
溶液的紫红色褪去
(2)①n(Fe2+)=5n(MnO
)=0.02mol·
L-1×
25.00×
10-3L×
5=0.0025mol,m(Fe2+)=0.0025mol×
(250mL÷
25.00mL)×
56g·
mol-1=1.4g,铁矿石中铁元素的质量分数为
×
100%=62.2%。
②b ③不需要
4、某研究性学习小组借助A~D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①口进气,用排水法集气
b.从①口进气,用排气法集气
c.从②口进气,用排水法集气
d.从②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:
Zn+2NaOH===Na2ZnO2+H2↑。
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m1g。
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VL(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m2g。
(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。
(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Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O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①
(3)________________
溶液pH=8
(4)________
探究②
向新制氯水(pH<
2)中滴加少量Na2S2O3溶液
氯水颜色变浅
(5)________
[实验结论]
(6)探究①:
_________________。
(7)探究②:
_______________________。
[问题讨论]
(8)甲同学向“探究②”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
(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)S2O
+H2O
HS2O
+OH-
(5)S2O
+4Cl2+5H2O===2SO
+8Cl-+10H+
(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[2PbCO3·
Pb(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:
全部为PbCO3;
________________;
________________。
(2)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①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,……
②定量研究:
取26.7mg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:
______________________________________。
(1)全部为2PbCO3·
Pb(OH)2
PbCO3与2PbCO3·
(2)①
充分加热样品,将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管
若无水硫酸铜不变蓝,则假设一成立;
若无水硫酸铜变蓝,则假设一不成立
②同意,若全部为PbCO3时,26.7mg完全分解后最终固体质量应为22.3mg(或:
不同意,实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3分解所得固体质量相差不大,可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题,合理答案均可)
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