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1、【例题3】纯碱、烧碱等是重要的化工原料。(1)利用如图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是,反应的离子方程式是;若其它操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是。(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液蒸发结晶,得到一定量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。提出合理假设。假设1:NaOH和Na2CO3;假设2:只有Na2CO3;假设3:只有NaHCO3;假设4:。,(3)探究物质的组成、测量物质 的含量,水沿导管由广口瓶进入烧瓶,广口瓶中的长导管口有气泡产生,2
2、OH+CO2=CO32+H2O,(或OH+CO2=HCO3),Na2CO3和NaHCO3,基于假设1,设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和Na2CO3。请在答题卡上写出实验步骤 及预期现象和结论。限选实验试剂及仪器:1molL-1HCl溶液、1molL-1 MgCl2溶液、0.5molL-1BaCl2溶液、1molL-1Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、过滤装置。(步骤可不填满也可增加),取少量白色固体于试管中,加足量水溶解,再加足量0.5molL-1BaCl2溶液。,产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3;,过滤,取2 mL滤液于试管中,再向试管中滴加酚酞试液,溶液
3、变红色,说明固体中含有NaOH。,【练习3】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,进行以下实验:(1)检验吸收液中的SO42:_,证明Fe3+能够把H2SO3氧化成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: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Fe
4、2+而不存在H2SO3(二者恰好完全反应),取少量样品溶液于试管中,先滴入足量的稀盐酸(1分),无明显变化,再滴入氯化钡溶液(1分),如果有白色沉淀生成(1分),2H2O,H2SO4,Fe2+、H2SO3,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、0.1moLL-1KMnO4、0.1moLL-1KSCN溶液、品红稀溶液。,0.1mol/LKSCN溶液向试管中滴入1-2滴(1分),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,则假设2成立(1分),若品红溶液不褪色,则假设3或假设1成立
5、。(1分),NaClO和FeSO4均无剩余,Na+、Fe3+,向A试管中滴加1-2滴0.01mol/L高锰酸钾溶液,若溶液紫红色退去,则假设1成立;若溶液呈紫色,则假设2或3成立,向A试管中滴加1-2滴紫色石蕊溶液,若石蕊先变红后褪色,则假设2成立;若石蕊变红后不褪色,结合步骤2中的结论,则假设3成立,(4)探究化学实验中的反常现象,【例4】某学生在学习中发现把酚酞滴入碱溶液中出现了这样三种情况:(1)红色很快(半分钟内)消失;(2)红色过一段时间后消失;(3)红色永不消失为了进一步研究此实验“反常”的原因,该学生为主的研究性学习小组进行了下列实验:将2.0mol/L、1.0mol/L、0.5
6、mol/L、0.25mol/L、0.1mol/L、0.01mol/L六种NaOH溶液各5ml于6个试管中,分别滴入12滴酚酞试液,实验结果于下表:,分析实验数据回答下列问题:(1)实验证明:_ _(2)取5ml 0.01mol/L的NaOH-酚酞红色溶液,滴加1-2滴试剂H2O2,溶液红色很快消失。在该溶液中滴入稀NaOH溶液,不在出现红色,表明。(3)取少量已褪成无色的NaOH-酚酞溶液,逐滴滴加稀盐酸观察,溶液会重新出现红色;当继续加盐酸后,红色又会消失试说明:_ _。(4)从上面实验现象与分析,我们可以进行如下猜测:酚酞是一种弱有机酸,在水溶液中存在着一个平衡体系:当溶液碱性增加,平衡,
7、酚酞;当溶液碱性更强时,平衡,酚酞便。,只有当NaOH溶液浓度小于0.1mol/L,即溶液PH小于13时。,酚酞已被双氧水氧化破坏,酚酞与稀的NaOH溶液反应显红色,与浓NaOH 溶液反应红色消失。,右移,由无色变为红色,左移,由红色变为无色,根据下表序(1)提供的探究样例,设计实验探究方案(要求方案尽可能简单),(5)对经典问题进行质疑,向上述刚好褪色溶液中再滴加一些NaOH溶液,若红色复出,则是因为HCl、HClO的酸性所致,甲正确;若红色不再复出,则因为HClO的氢氧化性所致,乙正确。,在试管中注入滴有酚酞的氨水,加热试管,观察溶液颜色变化,如果颜色变浅,则加热使氨水中的c(OH一)减小
8、,乙正确;如颜色变深,则加热使c(OH一)增大,则甲正确。,向Mg(OH)2沉淀中加入中性的醋酸铵浓溶液,加入后若Mg(OH)2不溶解,则甲正确;加入后若Mg(OH)2 溶解,则乙正确。,探究化学规律,【例6】某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案经老师批准后进行实验,实验现象记录如下表。,请根据记录回答下列问题:(1)该同学的实验目的:。(2)比较a、b的大小关系(选择“大于”、“小于”、“等于”、“任意关系”填空):a b(3)完成实验方案3除需要烧杯、小刀、玻璃片、胶头滴管等外,还必须用到的一种仪器名称为;(4)请根据实验记录表填写实验现象序号对应的实验方案编号:;
9、(5)请分别写出下列实验方案中各现象对应的离子方程式:实验方案2:;实验方案6:;(6)该实验的结论是。,探究第三周期元素金属性、非金属性性质递变规律,等于,镊子,3 1 5 4,Al3+3OH=Al(OH)3 Al(OH)3+OH=AlO22H2O,H2S+Cl2=2S+2H+2Cl,第三周期元素随原子序数的增大,元素金属性逐渐减弱,而非金属性逐渐增强。,1(2014山东理综,31)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。,烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S
10、(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若_,则整个装置气密性良好。装置D的作用是_。装置E中为_溶液。(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。,(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择_。a蒸馏水 b饱和Na2SO3溶液 c饱和NaHSO3溶液 d饱和NaHCO3溶液实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是_。已知反应()相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧
11、瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 _。a烧杯 b蒸发皿 c试管 d锥形瓶,(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:_。供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液,解析(1)若装置不漏气,则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变;装置D是安全瓶,可防止倒吸;装置E是尾气处理装置,用来吸收过量的SO2,故所盛溶液可以是NaOH溶液等。(2)根据盖斯定律,由()2()()3,得2
12、Na2S(aq)Na2SO3(aq)3SO2(g)=3Na2S2O3(aq),故烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为21。,(3)装置B中的溶液不能和SO2发生反应。蒸馏水溶解SO2;Na2SO3溶液能与SO2发生反应:SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3;NaHCO3溶液也能与SO2发生反应:NaHCO3SO2=CO2NaHSO3;饱和NaHSO3溶液不能和SO2反应,也不溶解SO2。为使SO2缓慢进入烧瓶C,应使生成SO2的速率减慢,可通过控制滴加硫酸的速度来实现;因反应()相对较慢,C中反应达到终点时S消耗完,现象是溶液变澄清。蒸发皿加热时不需垫石棉网;试管是小型玻璃仪器,加
13、热时也不需垫石棉网;烧杯、锥形瓶底部面积大,防止受热不均匀,在加热时需垫石棉网。,答案(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(合理即可)(2)21(3)c控制滴加硫酸的速度(合理即可)溶液变澄清(或浑浊消失)ad(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可),2(2014安徽示范高中联考)氯气和漂白粉是现代工业和生活常用的消毒剂、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_、_、_;并指出其中广口瓶中的试剂为_。,(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂
14、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,探究该样品中除CaCl2外可能存在的其他固体物质。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。设计实验方案,进行实验。,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、1 molL1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2和Cl。),解析(1)装置的连接顺序是制备装置洗气除杂(除去氯化氢)干燥装置收集装置尾气吸收装置。除去氯气中的氯化氢最好用饱和食盐水溶液。(3)漂
15、白粉的成分是Ca(ClO)2和CaCl2,在空气中变质后生成CaCO3,由于肯定存在CaCl2,所以除CaCl2外,可能存在的其他固体物质就有三种假设:只有Ca(ClO)2,只有CaCO3,既含有Ca(ClO)2又含有CaCO3。将样品与盐酸混合,CaCO3能产生CO2,借助于澄清石灰水检验其存在;Ca(ClO)2能将盐酸氧化为氯气,借助于品红溶液检测其存在。,答案(1)BACDE饱和食盐水(2)2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O(3)Ca(ClO)2CaCO3,1(2014安庆联考)资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案
16、并验证产物、探究反应原理。(1)提出假设实验:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:猜测1:白色不溶物可能为_。猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。,题组训练考能,猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁xMgCO3yMg(OH)2。(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:,(3)为进一步确定实验的产物,设计定量实验方案,如图所示:,称取实验中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重1
17、.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式:_。(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和饱和NaHCO3溶液反应产生大量气泡和白色不溶物的原因:_。,答案(1)Mg(OH)2(3)2MgCO3Mg(OH)2或Mg(OH)22MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2,2(2014合肥检测)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”,他将菠菜研磨成汁,热水浸泡,经过滤得到溶液,加入足量的CaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤沉淀备用,然后对生成的沉淀进行探究。(1)草酸盐溶液呈弱碱性的原因是_。(2)该同学对生成的
18、沉淀进行定性探究。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:_。,基于假设2,设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:1 molL1 H2SO4、0.1 molL1盐酸、0.01 molL1 KMnO4溶液、澄清石灰水。,3(2013四川理综,9)为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。.AgNO3的氧化性将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、
19、氯水。(1)请完成下表:,【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2和Fe3.AgNO3的热稳定性用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。,(2)装置B的作用是_。(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是_。(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:i.Ag;.Ag2O;.Ag和Ag2O【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。,【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是_(填实验编号)。【实验
20、结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有_。,解析(1)Fe3遇KSCN显血红色;铁氰化钾与Fe2显特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。(2)AgNO3加热分解生成的红棕色气体为NO2,易溶于水,所以B的作用为安全瓶,由于两侧的导管较短,故不可能倒吸到A中。(3)使带火星的木条复燃的气体为O2。(4)根据信息,Ag2O可溶于氨水,由实验a知,黑色固体不溶,则得出黑色固体为(Ag),而不是和。由实验b知,有气体生成,则一定含有Ag,故不能判断出黑色固体成分。综上,AgNO3热分解的产物有NO2、O2和Ag。,答案(1)溶液变红K3Fe(CN)6溶液生成蓝色沉淀(2)安全瓶(防倒吸)(
21、3)用玻璃片盖住集气瓶口并取出,正放在桌面上,然后将带余烬的木条伸入集气瓶,若复燃证明是O2(4)bAg、NO2、O2,物质性质探究的常见方法(1)证明酸性:pH试纸或酸碱指示剂;与Na2CO3溶液反应;与锌反应等。(2)证明弱酸或弱碱:证明存在电离平衡;测定对应盐溶液的酸碱性;测量稀释前后的pH变化。(3)证明氧化性:与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应,产生明显现象。(4)证明还原性:与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓HNO3等)反应,产生明显现象。(5)证明某分散系为胶体:丁达尔效应。,总结归纳,(6)证明碳碳双键(或三键):使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。(7)证明酚羟基:与浓溴水反应产生白色沉淀;与FeCl3溶液发生显色反应。(8)证明醇羟基:与酸发生酯化反应,其产物不溶于水,有果香味。(9)证明醛基:与银氨溶液作用产生银镜;与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀。(10)比较金属的活动性:与水反应;与酸反应;置换反应;原电池;电解放电顺序;最高价氧化物的水化物的碱性强弱;同种强酸的对应盐的酸性强弱。,(11)比较非金属的活动性:置换反应;与氢气反应的难易;气态氢化物的稳定性、还原性;最高价氧化物的水化物的酸性强弱。(12)比较酸(碱)的酸(碱)性强弱:强酸制弱酸,即较强的酸(碱)制得较弱的酸(碱)。,