1、专题复习试验与探究 2011-5-181. 2010 年 4 月 28 日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起某兴趣小组同学的思考。【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?【查阅资料】I排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生 CO、CO 2、H 2S、CH 4等。H 2S 气体能与 CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少 3 种成分的猜想如下：猜想 1：有 CO、CO 2、H 2S； 猜想 2：有 CO、CO 2、CH 4；猜想 3：有 CO、H 2S、CH 4； 猜想 4：有 CO2、H 2S、 ；猜想 5：有 CO、CO
2、2、H 2S、CH 4。【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究(夹持仪器已省略)。【问题讨论】(1)如果 A 装置没有明显变化，则猜想 成立；如果 B 装置没有明显变化，则猜想 成立。(2)在验证猜想 l 的实验中，装置 C 中 NaOH 溶液的作用是 ；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入 ，振荡。(3)要确证猜想 5 中是否有 CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置 C 与 D 之间加一个 装置。改进后，若气体燃烧，且 D 装置内壁出现 ，证明气体中一定含有 CH4。为了进一步确定气体中是否含有 CO，可分别测定燃烧产物中 H2O
3、、CO 2的质量。其方法是：将燃烧产物依次通过盛有 、 的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。1、 【提出猜想】CH 4 【问题讨论】(1) 2 3 (2) 吸收 CO2 澄清石灰水 (3) 干燥 水雾 浓 H2SO4(或 CaCl2或无水 CuSO4) NaOH 溶液2.某化学小组发现一袋包装破损的漂白粉，同学们对其漂白作用是否失效产生了疑问。【查阅资料】漂白粉的主要成分是 Ca(ClO)2、CaCl 2和 Ca(OH)2，其有效成分是 Ca(ClO)2。Ca(ClO) 2可溶于水，漂白原理是：它在空气中发生反应：Ca(ClO) 2+H2O+CO2
4、=CaCO3+2HClO，HClO 能使有色物质如品红溶液褪色。HClO 不稳定，易分解生成 HCl 和 O2。【实验探究】实验操作 实验现象 实验结论把少量漂白粉样品加入水中，通入足量的 CO2气体，_。_。 漂白粉的漂白作用已失效。【继续探究】同学们对失效后的漂白粉的成分很感兴趣，并作进一步探究。在老师的帮助下，同学们对失效后的漂白粉成分进行猜想，猜想一：CaCl 2和 CaCO3； 猜想二：CaCl 2和 Ca(OH)2； 猜想三：CaCl 2和 CaCO3和 Ca(OH)2。实验操作 实验现象 实验结论步骤一：把样品加入水中，充分溶解后过滤，_。 有气泡产生。步骤二：_。 _。猜想一成
5、立。2、 【实验探究】实验操作 实验现象滴入适量品红溶液 溶液红色不褪去【继续探究】实验操作 实验现象取少量滤渣于试管中，加入适量稀盐酸取滤液样品于试管中，滴入无色酚酞试液 溶液呈无色（溶液不变色）3.（桂林）请你参与下列探究：【问题情景】在课外活动中，小斌按照课本实验（见图 1）探究分子的运动时，闻到了刺激性的氨味，于是，小斌在老师的指导下，设计了如图 2 的实验装置，进行同样的实验，结果不再有刺激性的氨味，并且快速出现实验现象，得到了和课本实验同样的结论。【实验探究与结论】小斌用图 2 装置进行实验。（1）滴入少量浓氨水后，湿润的酚酞滤纸条发生的变化是 。从分子运动的角度分析，此现象可说明
6、的结论是 ；从浓氨水化学性质的角度分析，此现象可说明的结论是 。（2）用初中的化学知识分析，固体氢氧化钠的作用是 。（3）和课本实验比较，小斌改进后的装置的优点是（写出两点） ； 。【思维拓展】小媚受小斌实验的启发，将图 2 装置进一步改装成图 3 装置，用于验证二氧化碳的性质。（1）打开活塞 K 滴入稀硫酸后，两条用紫色石蕊试液润湿的试纸发生的相同变化是 ，不同变化是 ，小媚从课本实验中知道，二氧化碳和水本身都不能使石蕊变色，因而她认为以上两个变化验证的二氧化碳的性质依序是 、 。（2）小柔认为小媚的装置还可以同时验证：二氧化碳能使澄清石灰水变混浊 ；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。小柔为完
7、成自己的两个验证实验，对小媚的实验进行的简单改进是： 、 。3、 【实验探究与结论】 （1）滤纸条变红 分子在不断运动或浓氨水(氨或 NH3 或 NH3H2O)易挥发浓氨水(NH 3H2O)显碱性 或 浓氨水(NH 3H2O)是碱性物质 或 氨气与水反应生成了碱 或 浓氨水(NH3H2O)易分解 （2）氢 氧 化 钠 吸 水 放 热 ， 加 速 浓 氨 水 的 挥 发 （3）现象明显、快速出现实验现象、实验药品用量少、环保无污染 【思维拓展】（1）试纸由紫色变红色 下面的试纸先变红 或 两条试纸变色的快慢不同 或 两条试纸变色的深浅不同 二氧化碳和水反应生成了酸（碳酸或酸性物质） 二氧化碳的密
8、度比空气大 或 二氧化碳比空气重 （2）在外管(或大试管)内加入澄清石灰水 将燃烧的木条放在支管口4.过碳酸钠（Na 2CO4）在洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域有大量应用，某化学研究性学习小组设计并完成了如下实验。【实验目的】测定过碳酸钠样品（含有的杂质不溶于水且不与酸反应）的纯度。【实验原理】2Na 2CO4 + 4HCl = 4NaCl + 2CO2+ O 2+ 2H 2O【实验装置】【交流与讨论】甲同学认为测定产物中 O2的体积即可测定样品的纯度。（1）装置的作用是： ；（2）装置的作用是： ；（3）称取适量样品与足量浓盐酸充分反应后，收集到的氧气的体积为 0.25 L（已知该实
9、验条件下氧气的密度为 1.28g/L） ，则称取的样品质量应大于 g；乙同学认为测定产物中 CO2的质量（即反应前后装置的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得 CO2的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是 ；（填序号）A浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置吸收B二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置中冷凝而被吸收C装置、内空气中的二氧化碳被装置吸收丙同学提出了一种新方案，得到了大家的一致认可：称取样品 12.5g，滴加足量浓盐酸至样品反应完全，再将烧瓶中所有的液体蒸发、结晶、烘干，称得氯化钠固体 11.7 g。则该样品的纯度为 。4、I （1）除去 CO2和 HCl
10、气体 （2）验证 CO2是否被除尽 （3）2.44 IIABC III97.6%5.一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如 CO、CH 4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到 CO 和 H2，该反应的化学方程式为 得到的 CO 和 H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。(2)某兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。I用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气根据(1)中所写的化学方程式合成气中 CO和 H2的质量比为 。用合成气还原足量
11、氧化铜实验装置如下图所示：还原 CuO的装置合成气浓 NaOH溶液 浓硫酸 浓硫酸浓 NaOH溶液A B C D E【设计买验步骤连接好装置并检查气密性。装入药品，通人一段时间合成气。分别称量装置 D、E 的质量。缓缓通入合成气，加热装置 C，使其充分反应。停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。再次分别称量装置 D、E 的质量，完善实验设计经过讨论同学们认为，装置 E 后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤 (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。进行实验该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置 D 的质量 装置 E 的质量反应前 292.4g 198.2g反应后 2
12、96.0g 201.5g装置 C 中出现 色物质。称量数据如右表所示。现象分析和数据处理甲同学根据装置 C 中的现象，认为是合成气中的 CO 和 H2还原了 CuO。乙同学通过对上表数据的分析，推测除了 CO 和 H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且 CH4也还原了 CuO。试通过计算说明他的推测依据。 丙同学提出，实验步骤中通入的气体会带走装置 E 中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响? (选填“是”或“否” ，并说明理由)。拓展探究该小组同学对于 CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生
13、成 CO2和 H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。F G I上图装置 F 中盛放的试剂名称是 。上图装置的正确连接顺序是 (填字母，且每套装置限用一次)。实验反思除了可能是 CH4也还原了 CuO 外，出现上表数据关系还可能是因为 (写出一个原因，并说明理由)。 5、(1)CH 4+H2O=CO+3H2 (2)I14：3 完善实验设计 进行实验红 现象分析和数据处理如果只有 CO 和 H。还原足量 CuO，合成气中 CO 与 H2 的分子个数比为 1：3。生成物中碳元素与氢元素的质量比为 2；1 如果只有 CH4还原足量 CuO，生
14、成物中碳元素与氢元索的质量比为 3:1 现测得 CO2的质量：2015g-1982g=33g H 20 的质量：8960g 一 2924g=36g生成物中碳元索与氢元索的质量比：(33g )：(36g )=9：41369；4 介于 2：1 和 3：1 之间 由此可推测出，除了 CO 和 H2以外，制得的合成气中可能还有来反应的 CH4，且 CH 4也还原了 CuO。 否。因为带走水蒸气会使测得的 CO2质量偏低而实际测得的生成物中碳、氢元素的质量比已经大于 2 ：1，所以对推测结果无影响。 拓展探究澄清石灰水 HGFI 实验反思因为根据测得数据计算，生成物中碳、氧元素的质量比太置 2：1，所以
15、可能是合成气中参与反应的 CO 与 H2的分子个数比大于 1：3(或 H2未完全参加反应、生成的水未被完全吸收等) 6.做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。问题 1铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？查阅资料 1（1）自然界中铁的氧化物主要是 Fe3O4和 Fe2O3两种（FeO 极易被氧化为 Fe2O3） ；（2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液。实验探究将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_溶液，观察到的现象是_，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。问题 2铁燃烧的产物为什么不是 Fe2O3呢？Fe3O4 Fe2O3
16、铁分解温度/ 1538 1400 熔点/ 1535查阅资料 2（1）Fe 3O4和 Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表： （2）Fe 2O3高温时分解成 Fe3O4。理论探讨根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_之间，在此温度范围内 Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是 Fe3O4。拓展延伸（1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_；（2）Fe 2O3高温时会分解成 Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式_;（3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的 FeO 粉末，若粉末的颜色_，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。6、 【实验
17、探究】 稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等 【理论探讨】 l535l538【拓展延伸】 (1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙) (2)6Fe 203 高温 4Fe304+02(3)由黑色变成红棕色7.叠氮化钠(NaN 3）被广泛应用于汽车安全气囊，某兴趣小组对其进行下列研究【应用研究】(1)汽车经撞击后，30毫秒内引发NaN 3，迅速分解为Na、N 2，反应方程式为_。【制备研究】(2)将金属钠与液态氨反应得NaNH 2，再将NaNH 2与N 2O反应可生成NaN 3、NaOH和气体X，该反应的化学方程式为2NaNH 3N 2O = NaN3NaOHX,实验室检验X气体
18、使用的试纸是湿润_。【Na 2CO3质量分数测定】工业级NaN 3中常含有少无水CuSO4HCuO无水CuSO4量的Na 2CO3，为测定样品中Na 2CO3的质量分数设计如图装置（已知H 2SO4溶液与NaN 3,反应不生成气体）。(3)装置A的作用是_。设计的实验步骤为：精确称量样品，检查装置气密性；打开弹簧夹，鼓入空气，称量装置C；关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞；再打开弹簧夹，_；再次称量装置C。计算碳酸钠含量至少需要测定_（填数字）个数据。根据制备反应，分析工业级NaN 3中含有Na 2CO3的可能原因_。【NaN 3纯度测定】精确称量0.140 g NaN 3样品，设计如图装置，测定其
19、纯度。已知2NaN 3 3N 2 (NaN3中的N全部转化为N 2，其他产物略），反应中放出大量的热。(4）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差_（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好。(5)使小试管中的NaN 3样品与M溶液接触的操作是_。(6）使用冷水冷凝的目的是_。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数时，还需要进行的操作是_。(7)常温下测得量气管读数为67.2 mL(N 2的密度为1.25 g/L)，则实验中选用的量气管规格合适的是_（填字母序号）。A. 100
20、mL B. 1 L C. 2 L(8)计算NaN 3样品的纯度（写出计算过程）。7、 （1）2NaN 2=2Na+3N2 (2)红色石蕊试纸 （3）除去空气中的 CO2 缓缓放入空气 3 生成NaN2的同时有 NaOH 生成，NaOH 吸收空气中的 CO2生成 Na2CO3 （4）不变 （5）倾斜锥形瓶，使样品与 M 溶液接触 （6）降低气体温度（防止量气管中水喷出） 调节两边液面相平 （7）A （8）92.9%8.不少同学都被蚊虫叮咬过，感觉又痛又痒。同学们从化学课上知道：蚊虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤。课外兴趣小组同学决定对蚁酸进行探究。【提出问题】蚁酸的成分是什么？它有什么性
21、质？【查阅资料】蚁酸是一种有机酸，化学名称叫做甲酸，化学式为 HCOOH；蚁酸在一定条件下会分解生成两种氧化物。【实验探究一】探究蚁酸的酸性。（1）向盛有蚁酸溶液的试管中滴加紫色石蕊试液，观察到溶液颜色变成_色，说明蚁酸溶液显酸性；（2）将锌粒放入盛有蚁酸溶液的试管中，有气泡产生，该气体是_。【实验探究二】探究蚁酸分解的两种产物。（1）小芳同学根据蚁酸中含有_元素，推测出生成物中含有水；（2）另一种生成物是气体，小敏提出两种猜想：猜想：该气体是 CO2 猜想：该气体是_他们将蚁酸分解产生的气体通过如下装置（铁架台已略去） ，观察现象。I实验时装置 A 中无明显变化，则猜想_（填“成立”或“不成
22、立” ） ；II装置 B 中的现象是_，装置 C中发生反应的化学方程式为_。【讨论交流】从环保角度看，该装置的缺陷是_，处理的方法是_。【拓展延伸】 （1）当你被蚊虫叮咬后，在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质中，你不会选择的物质是_。A氨水 B食醋 C肥皂水 D苏打水（2）向某溶液中加入蚁酸有气泡产生，该气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中溶质的化学式可能是_（只写一种） 。8、 【实验探究一】 （1）红 （2）氢气（或 H2） 【实验探究二】 （1）氢、氧（或 H、O） （2）CO（或一氧化碳）I不成立 II黑色粉末变成红色；【讨论交流】缺少尾气处理装置；点燃尾气（或收集尾气或其它合理答案） 【拓展延伸】 （1）B （2）Na 2CO3（或其它可溶性碳酸盐、酸式碳酸盐等）
