化学实验与探究题精炼.docx
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化学实验与探究题精炼
化学综合实验与探究专题
1.某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现:
往过量FeSO4溶液中滴入几滴NaClO溶液,并加入适量硫酸,溶液立即变黄。
请你协助他们完成该反应还原产物的探究。
(1)甲同学推测该反应的还原产物为Cl2;乙同学推测该反应的还原产物为。
(2)你认为甲同学的推测是否正确?
(填“正确”或“不正确”)。
请用简要的文字或离子方程式说明理由。
根据乙同学的推测,上述反应的离子方程式为。
(3)请你设计一个实验方案,验证乙同学的推测(还原产物)是否正确。
要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论:
实验操作
预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
2、某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2SO3生成了SO42–,他用50mL0.1mol/LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,再进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SO42–:
,则证明Fe3+能把H2SO3氧化为SO42–。
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCl3+SO2+==2FeCl2+H2SO4+2HCl,反应中的氧化产物是(写化学式)。
(3)吸收液中除了含有H+、Cl–、SO42–以外,对其它成份(Fe3+、Fe2+、H2SO3)的可能组合进行探究:
①提出假设。
假设1:
溶液中存在Fe3+、Fe2+;
假设2:
溶液中存在;
假设3:
溶液中存在Fe2+而不存在H2SO3(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。
请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。
限选实验试剂和仪器:
试管、滴管、0.1moL
L-1KMnO4、0.1moL
L-1KSCN溶液、品红稀溶液。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取
若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,则假设2或假设3成立。
步骤2:
结合步骤1的现象和结论,
3、氯气和漂白粉是现代工业和生活常用的消毒、杀菌剂。
(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气,请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接:
H→、→、→;并指出其中广口瓶Ⅱ中的试剂为;
(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式;
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品,其中肯定存在CaCl2,请设计实验,探究该样品中可能存在的其它固体物质。
①提出合理假设。
假设1:
该漂白粉未变质,只含;
假设2:
该漂白粉全部变质,只含;
假设3:
该漂白粉部分变质,既含有Ca(ClO)2又含有CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。
请在答题卡上写出实验步骤、预期现象与结论
限选用的仪器和药品:
试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。
(提示:
不必检验Ca2+和Cl-)
实验步骤
预期现象和结论
①
取少量上述漂白粉于试管中,
②
4、今年1月12日,广东91市县挂寒冷预警,京珠北路段要撒融雪剂,预防路面结冰。
某融雪剂可能是由氯化钠、氯化钙、硫酸铜、醋酸钾中的两种物质组成。
某研究小组为探究其组成,取少量的融雪剂放入小烧杯中,加入适量蒸馏水将融雪剂溶解,得无色澄清溶液。
(1)提出假设
假设1:
融雪剂成分为氯化钙、醋酸钾;
假设2:
融雪剂成分为;
假设3:
融雪剂成分为。
(2)设计实验方案
基于假设1设计实验方案,进行实验,填写下面表格。
限选实验试剂:
2mol·L-1HNO3、0.01mol·L-1KSCN、0.1mol·L-1NaHCO3、0.5mol·L-1Na2CO3、澄清石灰水、品红试液、石蕊试液、酚酞试液、蒸馏水。
实验操作
预期现象与结论
有关反应离子方程式
步骤1:
从小烧杯中取少量融雪剂溶液,分别置于A、B试管中。
步骤2:
步骤3:
5、1-乙氧基萘是一种无色液体,密度比水大,不溶于水,易溶于乙醇,熔点5.5℃,沸点267℃。
1-萘酚(性质与苯酚相似)熔点96℃,沸点278℃,微溶于水,易溶于乙醇,乙醇的沸点为
78.5℃。
1-乙氧基萘常用作香料,也可合成其他香料。
实验室制备1-乙氧基萘的过程如下:
+C2H5OH
+H2O
1-萘酚1-乙氧基萘
⑴将72g1-萘酚溶于100mL无水乙醇中,加入5mL浓硫酸混合。
将混合液置
于如图所示的容器中加热充分反应。
实验中使用过量乙醇的原因是
。
烧瓶上连接长直玻璃管的主要作用是
。
⑵反应结束,将烧瓶中的液体倒入冷水中,经处理得到有机层。
为提纯产物有以下四步操作:
①蒸馏;②水洗并分液;③用10%的NaOH溶液碱洗并分液;④用无水氯化钙干燥并过滤。
正确的顺序是(填序号)。
A.③②④①B.①②③④C.②①③④
⑶实验测得1-乙氧基萘的产量与反应时间、温度的变化
如图所示,时间延长、温度升高,1-乙氧基萘的产量
下降的原因可能是
、。
⑷某同学推测经提纯的产品可能还含有1-萘酚、乙醇、硫酸和水等杂质,设计了如下方案
进行检验,请在答题卡上完成表中内容。
实验目的
实验操作
预期现象和结论
①用金属钠检验1-乙氧基萘是否纯净
取少量经提纯的产品于试管A中,加入金属钠
若,则产品纯净;
若,则产品不纯。
②检验经提纯的产品是否含有1-萘酚
若,则含有1-萘酚;
若,则不含1-萘酚。
6、SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂(填编号)。
①浓HCl②浓H2SO4③Na2SO3固体④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是,装置C中NaOH溶液的作用是。
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似,则该反应方程式为
;乙同学的推测是:
2Mg+3SO2
2MgSO3+S;丙同学的推测是:
3Mg+SO2
2MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:
MgSO3和MgS都是微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:
2mol/LHCl、2mol/LHNO3、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO4;仪器和用品自选。
序号
实验步骤
预期现象和结论
①
取少量反应后所得固体于试管中
②
向试管中的固体慢慢滴加,
试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有的试管中。
若试管中的,
则丙同学推测正确。
若试管中的固体未完全溶解,且,则乙同学推测正确。
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是。
(4)上述实验需要100mL,2mol/L的HCl,配制时选用(选填10mL、25mL、50mL或100mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积为mL。
7、某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质,设计了如下实验:
I.小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现,溶液褪色先慢后快。
(1)上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为。
(2)为了探究此反应速率由小变大的原因,甲同学做了如下实验(表中“一”表示未加入该试剂)。
实验
编号
反应温度
(利用水浴加热)
稀硫酸
溶液
MnSO4固体
0.10mol/L
KMnO4溶液
褪色
时间
1
750C
----
---
1mL
1OOs
2
750C
10滴
----
1mL
40s
3
750C
10滴
加入少许
1mL
3s
甲同学由此能够得出结论:
II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”,决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。
进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元弱酸,对应的钙盐(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于强酸。
(1)他将菠菜研磨成汁、热水浸泡、过滤得到溶液,调节溶液呈弱碱性,加入足量的CaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤沉淀备用,对生成的沉淀进行探究。
①提出合理假设:
假设1:
只存在CaCO3;假设2:
既存在CaCO3,也存在CaC2O4;
假设3:
。
②基于假设2,设计实验方案,进行实验。
请在答题卷上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂:
1mol·L-1H2SO4、1mol·L-1HCl、0.1mol·L-1NaOH、1mol·L-1CaCl2、0.01mol·L-1KMnO4、澄清石灰水。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
(2)欲准确测定菠菜中草酸盐含量,回答有关问题:
①操作:
取mg菠菜样品,将其中草酸盐转化为CaC2O4沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。
每次移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1KMnO4标准溶液滴定,滴定实验重复操作2—3次。
平均消耗标准溶液VmL。
②计算:
菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为。
(只列式不计算,已知:
C2O42-的的摩尔质量为88g•mol-1)
③讨论:
用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高,原因是。
8、利用Y型管与其它仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。
分析并回答下列问题:
(1)实验目的:
验证SO2的氧化性。
将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中,所产生的两种气体相遇发生反应:
SO2+2H2S==3S+2H2O,则在支管交叉处实验现象为,硫化亚铁处加水的目的是。
(2)实验目的:
探究SO2与BaCl2反应生成沉淀的条件。
SO2通入BaCl2溶液并不产生沉淀,再通入另一种气体后就产生了白色沉淀。
常温下,若由右侧Y型管产生另一种气体,则在其左右支管应放置的药品是和,导气管A的作用是
。
(3)实验目的:
铁镁合金中铁含量的测定。
①读取量气管中数据时,若发现水准管中的液面高于量气管中液面,应采取的措施是;②若称得铁镁合金的质量为0.080g,量气管中初读数为1.00mL,末读数为45.80mL(已折算为标准状况),则合金中铁的百分含量为(精确到0.01%)。
9、乙醛能与银氨溶液反应析出银。
如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。
银镜的光亮程度与反应条件有关。
某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ.探究银镜反应的最佳实验条件部分实验数据如下表:
实验变量
实验序号
银氨溶液
/mL
乙醛的量
/滴
水液温度/℃
反应混合液的PH
出现银镜时间/min
1
1
3
65
11
5
2
1
3
45
11
6.5
3
1
5
65
11
4
4
1
3
30
11
9
5
1
3
50
11
6
6
1
5
80
11
3
请回答下列问题:
(1)读表若只进行实验1和实验3,其探究目的是。
(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间是;要探索不同水浴温度下乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形成的银镜的。
(3)进一步实验若还要探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响,如何进行实验?
。
Ⅱ.探究对废液的回收处理:
银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。
通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程为:
银氨溶液
加(NH4)2S
①
过滤、洗涤
②
烘干
③
Ag2S沉淀
铁粉还原
④
银粉
操作④的方法是:
把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉。
反应的化学方程式为:
Ag2S+Fe+2HCl
2Ag+FeCl2+H2S↑
(4)若获得的银粉中含有少量没有反应完的铁粉,除去铁的反应的离子方程式为:
,需要用到的玻璃仪器有(填编号)。
abcdefg
(5)操作④应在(填实验室设备名称)中进行。
(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是(填名称)。
10、阿司匹林(乙酰水杨酸)是应用最广泛的解热、镇痛和治疗感冒药。
某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林:
(水杨酸)(醋酸酐)(阿司匹林)
实验方法:
在干燥的锥形瓶中放入称量好的水杨酸(8.1g即0.045mol)、乙酸酐(6.6mL即7.1g、0.053mol),滴入8滴浓硫酸,制备的基本操作流程如下:
已知:
①乙酰水杨酸的酸性略强于醋酸,它溶于热水,在冷水中微溶;②乙酸酐遇水生成乙酸;③乙酰水杨酸钡、水杨酸钡均可溶于水;④抽滤即减压过滤,可以加快过滤速率。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是。
(2)反应过程中,要控制温度在85℃~90℃,采用的加热方法是水浴加热,水浴加热
需要的玻璃仪器有。
(3)判断粗产物与饱和碳酸氢钠反应完全的现象是:
。
(4)某同学推测产品中可能还含有少量水杨酸和Na2SO4,设计了如下方案进行检验,实验证明不含杂质,请在答题卡上完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将少量产品加入6mL水的试管A中,振荡,将上层液体倾析至B、C中。
得到白色晶体和无色溶液
②
向试管B中,.
。
无白色沉淀生成
产品中不含SO42-
③
向试管C中,
。
。
产品中不含水杨酸
(5)产率计算:
称量干燥后纯净产品质量为3.2g,该实验中乙酰水杨酸的产率计算表达式为:
,计算结果为(保留两位有效数字)。
(乙酰水杨
酸的相对分子质量为180)
(6)流程中最后一步测熔点的目的是。
答案
1、
(1)Cl-
(2)不正确因为FeSO4过量,反应中有剩余,Cl2能将Fe2+继续氧化,因此还原产物不可能为Cl2(或2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+)
2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O
(3)
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取上述反应后的溶液少许于试管A中,滴加过量Ba(NO3)2溶液,静置。
(2分)
有白色沉淀生成(1分)
步骤2:
取试管A中的上层清液于试管B中,滴几滴稀HNO3和几滴AgNO3溶液。
(2分)
若有白色沉淀生成,则乙同学的推测正确(1分);若没有白色沉淀生成,则乙同学的推测不正确(1分)。
2.
(1)取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸,再滴入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成
(2)2H2OH2SO4(3)①假设2:
Fe2+、H2SO3②
实验步骤
预期现象和结论
步聚1:
0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1~2滴(1分)
步骤2:
另取2~3mL样品溶液于试管中滴入1~2mL品红稀溶液(1分)
若品红溶液红色褪色(1分),则假设2成立(1分);若品红溶液不褪色(1分),则假设3或假设1成立。
(1分)[结合步骤1的现象和结论]
[说明:
(1)验证“假设2”不能使用KMnO4溶液,因它可以同时氧化Fe2+和H2SO3;
(2)由于用FeCl3溶液吸收制取SO2气体,Fe3+可以氧化H2SO3,故Fe3+与H2SO3不能共存,溶液中有H2SO3就一定有Fe2+。
所以用品红验证了H2SO3的存在就不必再验证Fe2+。
]
3.
(1)H→B、A→C、D→F(3分);水或饱和食盐水
(2)2Cl2+2Ca(OH)2==CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)①只含有Ca(ClO)2;只含有CaCO3
实验步骤
预期现象和结论
①
加入适量1mol/L盐酸溶解后,再将产生的气体导入到澄清石灰水中(2分)
(1)若澄清石灰水未见浑浊,则假设1成立;
(2)若澄清石灰水变浑浊,则假设2或假设3成立(2分)
②
向步骤①反应后的试管滴入1~2滴品红溶液,振荡(1分)(或另外取样操作)
(1)若品红褪色,则假设3成立;
(2)若品红不褪色,则假设2成立(2分)
4.
(1)假设2:
氯化钠、氯化钙假设3:
氯化钠、醋酸钾
(2)
实验操作
预期现象与结论
有关反应离子方程式
步骤2:
向A试管中滴加入少量0.5mol·L-1Na2CO3溶液(2分,试剂用量、名称各1分)
若产生白色沉淀,
说明含有氯化钙。
(1分)
Ca2++CO32-=CaCO3↓
(2分,化学式错漏0分,漏↓扣1分)
步骤3:
向B试管中滴加入1-2滴酚酞试液(2分,试剂用量、名称各1分)
或向B试管中滴加入1-2滴石蕊试液
若溶液呈浅红色,
说明含有醋酸钾。
(1分)
若溶液呈蓝色,
说明含有醋酸钾。
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
(2分,化学式错漏0分,可逆符号错扣1分)
5、⑴提高1-萘酚的转化率(或作溶剂)冷凝回流,提高原料乙醇的利用率
⑵A⑶1-萘酚被氧化温度高乙醇大量挥发(或:
温度高发生副反应
⑷①若无气泡产生,则产品纯净(1分);若有气泡产生,则产品不纯
②取少量实验所得产品于试管中,加入1~2滴FeCl3溶液;
若显紫色,则含有1-萘酚;若不显紫色,则不含1-萘酚。
6、
(1)②③
(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置;吸收多余的SO2,防止污染环境(3)2Mg+SO
2MgO+S;
②
2mol/L盐酸至过量(1分);
品红(1分)
固体完全溶解;(1分)
品红溶液褪色(1分);
向反应后所得固体加过量2mol/L盐酸,固体未完全溶解且品红溶液不褪色(或反应后固体未完全溶解于盐酸且无气体产生)(4)25mL;16.8mL
7、I.
(1)5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行,生成了Mn2+,Mn2+作为该反应的催化剂,可加快化学反应速率。
II.
(1)①只存在CaC2O4
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:
取少量沉淀于试管中,加入足量1mol·L-1HCl,将产生的气体通入澄清石灰水中。
(2分)
澄清石灰水变浑浊,说明菠菜中含有碳酸盐。
(1分)
步骤2:
向步骤1得到的溶液中滴加几滴0.01mol·L-1KMnO4。
(2分)
溶液紫红色褪去,说明菠菜中含有草酸盐。
(1分)
(3)②
③菠菜中还含有其他还原性物质,能与KMnO4反应
8、
(1)管壁内有淡黄色固体生成稀释浓硫酸,防止硫化氢(或硫化亚铁被氧化。
(2)浓氨水、生石灰或碱石灰、固体NaOH;或铜片、浓硝酸;或高锰酸钾、浓盐酸(合理即可。
但两种物质要对应)]保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入
(3)①放低(或移动)水准管位置,使水准管、量气管内液面相平
②70.00%。
计算解析过程为:
产生氢气的物质的量为:
n(H2)=(45.80mL-1.00mL)÷22.4mL/mmol=2mmol(毫摩尔)
设:
合金样品中铁为xmg,则镁为(80.00-y)mg,
Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
561241
xmg
mmol(80-x)mg
mmol
得:
解得:
则:
合金中m(Fe)%=
]
9、
(1)比较乙醛用量不同时生成银镜的时间(速度或质量均可)
(2)在6.5~9min之间;光亮程度(或亮度、外观、效果等合理均可给分)
(3)保持其他的实验条件不变,改变银氨溶液的用量,测量生成银镜的时间
(4)Fe+2H+==Fe2++H2↑或Fe+2Fe3+==3Fe2+bef(5)通风橱(6)硝酸
10、⑴防止乙酸酐遇水生成乙酸(防止乙酸酐水解)⑵温度计、酒精灯、烧杯(锥形瓶)
⑶无气泡产生
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- 化学 实验 探究 精炼
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