1、实 验 专 题1、某化学兴趣小组的甲、乙、丙三位同学在学习 Na2O2 与 CO2 的反应时，就提出 SO2 与Na2O2 反应的问题。同学们设计实验探究 SO2 与 Na2O2 的反应。(1)甲同学认为 Na2O2 和 SO2 的反应与 Na2O2 和 CO2 的反应类同，设计了下图实验装置，并将带火星的木条伸到导管口，预期现象与结果相反，如果甲同学的观点是正确的，请你分析实验失败的原因是_(2)反应完毕后，综合大家的观点，认为硬质玻璃管中的固体成分有多种可能：可能：全部为 Na2SO3；可能 ：为 Na2SO3 和 Na2O2 的混合物；可能：_可能：为 Na2SO3 和 Na2SO4 的
2、混合物；可能：为 Na2O2 和 Na2SO4 的混合物；可能：为 Na2O2、Na 2SO3 和 Na2SO4 的混合物。(3)乙同学认为，无论哪种观点正确，甲同学设计的装置都有一个明显的缺陷，即_(4)丙同学对可能持怀疑的态度。现有下列实验用品：几支试管、带胶塞的导管 (单孔)、滴管、药匙、品红溶液、蒸馏水、Ba(NO 3)2 溶液、BaCl 2 溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、请你帮助丙同学从中选出合适的用品对“可能”进行验证，完成下表(可以不填满) ：实验步骤编号实验操作 预期现象和结论待硬质玻璃管冷却到室温后，用药匙取少量白色固体于试管中。向的试管中加入_，塞紧带导管的胶塞，并将导管通
3、入_。解析：(1)如果甲同学的观点正确，则 SO2 与 Na2O2 反应有 O2 放出，如 SO2 通入过快， O2 中会带有过多的 SO2，O2浓度低木条不会复燃。 (2)根据它五种预测，第种预测会全部为Na2SO4。(3)流动气体与固体反应，气体很难反应完全，故应有对 SO2 尾气处理的装置。(4)验证 Na2SO3 和 Na2SO4 的混合物，根据其两者的性 质进行检验 ，Na2SO3为弱酸盐，加入酸溶液为有 SO2 放出， Na2SO4 溶液能与 BaCl2 生成白色沉淀，根据实验现象可得出结论。答案：(1)木条复燃，氧气需达到一定浓度才行；如果通入的 SO2 量太快，导出气体中氧气的
4、含量太少，则不复燃。(2)全部为 Na2SO4 (3)没有尾气处理装置(4)(方法有多种，合理均给分。但如果加入稀硝酸、或硝酸钡则可能将 SO 氧化为23SO ，这时检验就不准确了，则从此步骤起后面步骤均不给分。如试剂的用量不合理，24要扣分，不重复扣分)实验步骤编号实验操作 预期现象和结论 过量的稀盐酸 装少量品红溶液的试管若品红褪色则固体中含有Na2SO3，若品红不褪色则固体中不含有 Na2SO3取充分反应后的溶液于试管中，滴入适量 BaCl2 溶液若有白色沉淀生成则固体中含有Na2SO4 若没有白色沉淀生成则固体中不含有 Na2SO42、现有 NaHCO3 和 Na2CO3xH2O 的混
5、合物，为了测定 x 值，某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl 2、碱石灰均足量 )。(1)A 装置的作用是_。(2)B 装置的作用是_。(3)C 装置的作用是_ 。(4)若在装置 A 的试管中装入 NaHCO3 和 Na2CO3xH2O 的混合物 3.7 g，用酒精灯加热到反应完全，此时 B 管增重 1.89 g，C 管增重 0.22 g，则 x 的值为_。(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进_为什么？_解析：(4)B 管增重 1.89 g 是产生的水的质量，H 2O 来自于 NaHCO3的分解和Na2CO3xH2O 失水。C 管增重 0.22 g 是产生的 CO2的
6、质量。由 CO2的质量可求出NaHCO3的质量及其 产生 H2O 的质量。2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = 284 44 18084 g 0.22 g 0.09 g即 Na2CO3xH2O 的质量为 3.7 g0.84 g2.86 g，Na2CO3xH2O 含水：1.89 g0.09 g1.80 g，在 Na2CO3xH2O 中： ，M(Na2CO3)M(H2O) 10618x 2.86 g 1.80 g1.80 g 1.06 g1.80 g得 x10。答案：(1)加热，使 NaHCO3 分解，使 Na2CO3xH2O 失水 (2) 吸收反应中生成的水 (3)吸收
7、反应中生成的 CO2 (4)10 (5)在 C 装置后再加一个装有碱石灰的 U 形管 为了防止空气中的 CO2 和 H2O 被 C 装置中的碱石灰吸收3、某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A 中试剂为 _。(2)B 中发生反应的化学方程式为_。(3)若实验用铝镁合金的质量为 ag，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为 cg，则铝的相对原子质量为_。(4)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将_( 填“偏大”、 “偏小”或“不受影响”) 。答案：(1)NaOH 溶液(2)2Al2NaOH2H 2O=2N
8、aAlO23H 2(3)33 600a cb(4)偏小解析：铝镁合金中二者与酸都反应，但 铝和碱反应镁不反 应，所以 A 中的试剂应选择 NaOH溶液。铝的相对原子质量可利用 产生的氢气求解，Ar m/n ，如果在 实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏a cb10 322.4 23 33 600a cb大，铝的质量偏小，结果偏小。4、Fe 2O3 和 Cu2O 都是红色粉末，常用作颜料，某校一化学实验小组通过实验来探究红色粉末的成分，该粉末可能是 Fe2O3 或 Cu2O 或两者的混合物。探究过程如下：查阅资料 Cu 2O 溶于稀硫酸生成 Cu 和 CuSO4，在空气中加热生成 CuO。提出假
9、设 假设 1：红色粉末是 Fe2O3；假设 2：红色粉末是 Cu2O；假设 3：红色粉末是 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物。设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。(1)若假设 1 成立，则实验现象是_。(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含氧化铁。你认为这种说法合理吗？_。简述你的理由：_。(3)若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加 KSCN 试剂时溶液不变红，则证明原固体粉末是_，写出发生反应的离子方程式：_。延伸探究 经实验分析，确定红色粉末为 Fe2O3 和 Cu2O 的混合物。答案：(1)固体完全溶解，溶液呈红色
10、(2)不合理 因 Cu2O 与 H2SO4 反应会生成 Cu，Cu 可将 Fe3 还原为 Fe2 ，故Cu2O、 Fe2O3 混合物溶于稀 H2SO4，可能无 Cu、Fe 3 产生(3)Fe2O3 与 Cu2O 的混合物 Cu2O 2H =CuCu 2 H 2O，Fe 2O36H =2Fe3 3H 2O,2Fe3 Cu =Cu2 2Fe 2解析：(1)Fe 3 可与 SCN 生成红色络合物。(2)不合理，若是两者的混合物，因 Cu2O 可与稀硫酸作用生成 Cu，Cu 可将 Fe3 还原为 Fe2 ，Fe2 不能与 SCN 反应生成红色络合物。 (3)结合(2)的分析可知粉末一定是两者的混合物，
11、否则若是 Fe2O3，会出现红色；若是 Cu2O 一定有沉淀。5、在实验室中用二氧化锰跟浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验，所用仪器如下图：(1)连接上述仪器的正确顺序( 填各接口处的字母)：_接_；_接_；_接_；_接_。(2)装置中，饱和食盐水的作用是_ ；NaOH 溶液的作用_。(3)化学实验中常用湿润的淀粉KI 试纸检验是否有 Cl2 产生。如果有 Cl2 产生，可观察到_，反应方程式_。(4)写出下列化学反应的方程式：气体发生装置中进行的反应：_NaOH 溶液中发生的反应：_。(5)KMnO4 的氧化性比 MnO2 强得多，实验室也可以用 KMnO4 固体和浓盐酸反应制取氯气，
12、反应方程式如下：2KMnO 416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O。请用“双线桥”标出电子转移的方向和数目；该反应中被氧化和未被氧化的 HCl 的物质的量之比是_，如果将 20 mL 12 molL 1 的浓盐酸与足量 KMnO4 充分反应，实际能收集到的氯气在标准状况下的体积将_。A1.68 L B1.68 L C1.68 L D1.68 L答案：(1)E C D A B H G F(2)除去氯气中的 HCl 杂质 吸收过量的氯气(3)试纸变蓝 2KICl 2=2KClI 2(4)MnO 24HCl(浓) ,MnCl 2Cl 22H 2O2NaOHCl 2=NaC
13、lNaClOH 2O(5)5:3 D解析：(1)按照制备气体的“反应装置净化装置收集装置 尾气处理装置”的顺序可确定仪器连接的正确顺序。(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去 Cl2 中的 HCl 杂质；浓H2SO4 的作用是除去 Cl2 中的水分；NaOH 溶液的作用是吸收 过量的 Cl2；(3)湿润的淀粉KI试纸遇 Cl2时发 生反应：Cl 2 2KI=2KCII 2，I2 遇淀粉变蓝。(5)，参加反应的 16 mol HCl 中有 10 mol 被氧化，故被氧化和未被氧化的 HCl 的物质的量之比为 5:3。假设 20 mL 12 mol/L 的浓盐酸完全反应， 则生成 Cl2 的体积为
14、 V，则依据化学方程式得16 HCl 5Cl216 mol 522.4 L20103 L12 mol/L V解之得 V1.68 L，由于浓盐酸浓度减小到一定程度后，反 应就不能发生，故生成气体的体积小于 1.68 L，D 正确。6、长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化。某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的被氧化的程度，设计了如图所示实验装置：请回答下面的问题：(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？_(2)D 装置中反应的化学方程式为_。B 装置中反应的离子方程式为_(3)称量 a g Na2SO3 样品放入锥形瓶中，向 B 装置反应后的
15、溶液中加入足量的 BaCl2 溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀 b g，原样品中 Na2SO3 的质量分数为_(4)C 装置中反应的离子方程式为_(5)现有以下试剂：蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、 BaCl2 溶液、Ba(NO 3)2 溶液，请从中选择合适试剂，设计一种不同的实验方法测定试样中无水亚硫酸钠被氧化的程度 _解析：(3)b g 白色沉淀为 BaSO4，其物质的量为 mol，则原样品 a g 中含 Na2SO3也为b233mol，样品中 Na2SO3的质量分数为 100%。b233 126b233a答案：(1)关闭弹簧夹(或止水夹)a，由长颈漏斗向锥形瓶内加水至漏斗内液面高于锥形
16、瓶内液面，过一段时间观察液面是否变化，若不变，说明气密性良好，否则，说明装置漏气(2)MnO24HCl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = Cl2SO 22H 2O=4H 2Cl SO 42(3) 100%126b233a(4)Cl22OH =Cl ClO H 2O，SO 22OH =SO32 H 2O(5)称取一定质量的样品置于烧杯中，加水溶解，依次加入足量盐酸和 BaCl2 溶液，过滤，洗涤，干燥，称量沉淀物质量，计算即可7、某化学兴趣小组为探究 SO2 的性质，按下图所示装置进行实验。试回答：(1)装置 A 中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_，其中发生反应的化学方程式为_；(
17、2)实验过程中，装置 B、C 中发生的现象分别是_、_，这些现象分别说明SO2 具有的性质是_和_；装置 B 中发生反应的离子方程式为_；(3)装置 D 的目的是探究 SO2 与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_；(4)尾气可采用_溶液吸收。答案：(1)蒸馏烧瓶Na2SO3H 2SO4(浓)Na 2SO4SO 2H 2O(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性 5SO22MnO 2H 2O2Mn 2 5SO 4H 4 24(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色(4)NaOH8、某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知
18、气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清，由此该小组成员对气体的成分提出猜想。【提出猜想】猜想 1：_；猜想 2：_；猜想 3：_。为了验证猜想，该小组设计实验加以探究。【实验探究】该小组同学按下图所示装置，将气体从 a 端通入，则：(1)B 中应该装_试剂(填编号)。ANaCl 溶液 BKMnO 4 酸性溶液 C盐酸 D澄清石灰水(2)A 中品红溶液的作用是 _。(3)D 中澄清石灰水的作用是 _。通过该实验，该小组同学观察到以下三个实验现象：A 中品红溶液褪色 C 中品红溶液不褪色 D 中澄清石灰水变浑浊【得出结论】(4)由上述现象该小组同
19、学确认该气体为_。答案：气体为 CO2 气体为 SO2 气体为 CO2 和 SO2 的混合气体(1)B (2) 检验该气体中是否含有 SO2 (3)检验该气体是否含有 CO2 (4)CO 2 和 SO2 的混合气体解析：SO 2 和 CO2 在某些性质方面较相似，如都能使澄清石灰水变浑浊，若通入的气体 过量，则浑浊都可消失，但 SO2 具有 还原性，能被 强氧化剂氧化，且 SO2 可使品红溶液褪色，而CO2 不具备这些性质，可利用差异性 鉴别 CO2 的存在与否。9、某研究性学习小组的一个课题是“NO 2 能否支持木条的燃烧？ ”由于实验室中没有现成的NO2 气体，该小组的同学设计了两个方案，
20、方案一如图甲所示，方案二如图乙所示。请回答下列问题(本题不考虑 N2O4 存在产生的影响)。已知浓 HNO3 受热分解与金属和浓 HNO3反应的方程式分别为：4HNO3(浓) 4NO2O 22H 2O= = = = = Cu4HNO 3(浓) Cu(NO3)22H 2O2NO 2= = = = = (1)方案一实验开始后木条上的火星逐渐熄灭，有的同学得出“NO 2 不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？_(填“ 正确” 或“不正确”) ，理由是_。(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气，该反应的化学方程式是_；将生成的气体通入水中的现象_(3)方案二实验当集气瓶中
21、充满红棕色气体时，木条复燃了，有的同学得出“NO 2 能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确？ _(填“正确”或“ 不正确”)，理由是_(4)为了更直接说明“NO 2 能否支持木条燃烧 ”这一问题，请你重新设计一个简单的实验方案，简述实验原理和主要操作_解析：本题通过对比评价两套实验方案锻炼学生的评判思维，最后又增设开放性题设让学生自我设计新方案，培养了学生的 创新能力。方案一中由于水蒸气的存在会影响实验结果的判断，方案二中虽然混有 O2，但考 虑到空气的组成比例与之相似，因而可以证明。最后实验设计要除去 NO2中的水蒸气，利用纯净的 NO2做实验可充分证明“NO 2能支持燃烧”。答
22、案：(1)不正确 带火星的木条熄灭可能是由于加热时产生大量水蒸气(2)2Cu(NO3)2 2CuO4NO 2O 2 无气体剩余= = = = = (3)正确 硝酸铜分解产生的混合气体中氧气的体积分数与空气中氧气的体积分数基本相同，若 NO2 不支持燃烧，则木条不会复燃(4)用金属铜与浓硝酸反应制取 NO2 气体，并用浓硫酸或无水氯化钙进行干燥，再将带火星的木条伸入二氧化氮中观察现象10、制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去) 。(1)写出实验室制取氨气的化学方程式 _(2)收集氨气应使用_法，要得到干燥的氨气可选用_作干燥剂。(3)用图 1 装置进行喷泉实验，上部烧瓶已装满干燥的氨气，
23、引发水上喷的操作是_。该实验的原理是_(4)如果只提供如图 2 的装置，请说明引发喷泉的方法是_解析：第(3)小题喷泉实验，打开止水夹容易遗忘。第 (4)小题则侧重考查学生解决问题的能力，但是只要理解了喷泉实验 的原理设法将烧杯中的 NH3先溶解一部分使其压强降低以引发喷泉，在无法外加水使其溶解的情况下只能使 烧瓶中的NH3体积 膨胀与烧杯中的水接触，使其体积膨胀的方法是升高温度，如用热毛巾或手将烧瓶捂热。答案：(1)2NH 4ClCa(OH) 2 2NH3CaCl 22H 2O= = = = = (2)向下排空气法 碱石灰(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水 氨气极易溶于水，致使烧瓶内气体压
24、强迅速减小(4)打开夹子，用手将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉11、已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。(1)A 中加入的物质是 _，发生反应的化学方程式是_(2)B 中加入的物质是_ ，其作用是_ _。(3)实验时在 C 中观察到的现象是_，发生反应的化学方程式是_。(4)实验时在 D 中观察到的现象是 _，D 中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。答案：(1)固体 NH4Cl 和 Ca(OH)22NH4ClCa(OH) 2 CaCl22NH 32H 2O= = = = = (2)碱石灰(或 CaO) 除去 NH3 气流中的水汽(3)黑色粉末部分逐渐变为红色2NH33CuO N23H 2O3Cu= = = = = (4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝，用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝12、某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置进行有关实验：(1)B 是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请补充完整。(2)实验中他们取 6.4 g 铜片和 12 mL 18 molL1 浓硫酸放在圆底烧瓶中加热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的
