【步步高】2014屆高三化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第十章 第1講 探究型實驗題 新人教版

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1、第1講探究型實驗題熱點(diǎn)一探究型實驗題1對未知產(chǎn)物的探究通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì)，對這些物質(zhì)逐一進(jìn)行檢驗來確定究竟含有哪些物質(zhì)。雖然探究性實驗主要考查學(xué)生的探究能力，但在問題中常常包含了對實驗基礎(chǔ)知識的考查。如：(1)常見物質(zhì)分離的提純方法：結(jié)晶法、蒸餾法、過濾法、升華法、萃取法、滲析法等。(2)常見氣體的制備、凈化、干燥、收集等方法。(3)熟悉重點(diǎn)的操作：氣密性檢查、測量氣體體積、防倒吸、防污染等。2物質(zhì)性質(zhì)的探究(1)在探究過程中往往可以利用對比實驗，即設(shè)置幾組平行實驗來進(jìn)行對照和比較，從而研究和揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機(jī)理。(2)無機(jī)物、有機(jī)物性質(zhì)的探

2、究，必須在牢牢掌握元素化合物知識的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證。脫離元素化合物知識，獨(dú)立看待實驗問題是不科學(xué)的，只有靈活運(yùn)用已有的元素化合物知識，才能變探究型實驗為驗證型實驗，使復(fù)雜問題簡單化。(2012安徽理綜，28)工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的過程中，可用碳酸鹽溶液與處理后的鉛膏(主要成分為PbSO4)發(fā)生反應(yīng)：PbSO4(s)CO(aq)PbCO3(s)SO(aq)。某課題組用PbSO4為原料模擬該過程，探究上述反應(yīng)的實驗條件及固體產(chǎn)物的成分。(1)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：K_。(2)室溫時，向兩份相同的PbSO4樣品中分別加入同體積、同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可實現(xiàn)上

3、述轉(zhuǎn)化，在_溶液中PbSO4轉(zhuǎn)化率較大，理由是_。(3)查閱文獻(xiàn)：上述反應(yīng)還可能生成堿式碳酸鉛2PbCO3Pb(OH)2，它和PbCO3受熱都易分解生成PbO。該課題組對固體產(chǎn)物(不考慮PbSO4)的成分提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二和假設(shè)三：假設(shè)一：全部為PbCO3；假設(shè)二：_；假設(shè)三：_。(4)為驗證假設(shè)一是否成立，課題組進(jìn)行如下研究。定性研究：請你完成下表中內(nèi)容。實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論取一定量樣品充分干燥，定量研究：取26.7 mg的干燥樣品，加熱，測得固體質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如下圖：某同學(xué)由圖中信息得出結(jié)論：假設(shè)一不成立。你是否同意該同學(xué)的結(jié)論，并簡述理由

4、：_。解析突破本題的難點(diǎn)在于溶解平衡的應(yīng)用和對數(shù)據(jù)的處理。(1)反應(yīng)的平衡常數(shù)是用各反應(yīng)物和生成物的濃度來表示的，固體和純液體的濃度是一定值，不出現(xiàn)在表達(dá)式中，故K(或)。(2)在溶液中Na2CO3能完全電離生成CO，而NaHCO3是弱酸的酸式鹽，溶液中的HCO微弱電離生成CO，故兩者同濃度時，Na2CO3溶液中CO濃度大，PbSO4轉(zhuǎn)化率較大。(3)根據(jù)原題的描述可知，PbSO4在轉(zhuǎn)化時能生成PbCO3，也能生成堿式碳酸鉛，故所得產(chǎn)物有三種可能情況：一是全部為碳酸鉛，二是全部為堿式碳酸鉛，三是兩者都有。(4)因為PbCO3分解生成PbO和CO2，堿式碳酸鉛分解生成PbO、CO2和H2O，故只

5、要分析產(chǎn)物中是否有H2O生成就可以判斷假設(shè)一是否成立。同意，若全部為PbCO3時，26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或：不同意，實驗最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3時分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實驗過程中產(chǎn)生的誤差引起的)。答案(1)(或)(2)Na2CO3Na2CO3溶液中的c(CO)大(3)全部為2PbCO3Pb(OH)2PbCO3和2PbCO3Pb(OH)2(4)實驗步驟(不要求寫具體操作過程)預(yù)期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論充分加熱樣品，將產(chǎn)生的氣體通入盛有無水硫酸銅的干燥管若無水硫酸銅不變藍(lán)，則假設(shè)一成立；若無水硫酸銅變藍(lán)，則假設(shè)一不成立同意，若全部為PbCO3時，

6、26.7 mg完全分解后最終固體質(zhì)量應(yīng)為22.3 mg(或：不同意，實驗最終得到固體的質(zhì)量與全部為PbCO3時分解所得固體質(zhì)量相差不大，可能是實驗過程中產(chǎn)生的誤差引起的)(本題屬于開放性試題，合理答案均可)【典例2】某同學(xué)用如圖1所示的裝置來探究CO2、SO2與澄清石灰水的反應(yīng)，結(jié)果通入CO2可以看到先渾濁后澄清的現(xiàn)象，但通入SO2看不到渾濁現(xiàn)象。經(jīng)思考后該同學(xué)改用如圖2所示的裝置，將氣體收集在注射器中，緩慢地將氣體通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先變渾濁再澄清的現(xiàn)象，且通入SO2時產(chǎn)生的現(xiàn)象明顯且快。(1)對比分析兩組實驗，你認(rèn)為用圖1所示的裝置實驗時，通入SO2不能出現(xiàn)渾濁的原因可能是_。

7、(2)用圖2所示的裝置實驗時，以相同速率通入CO2和SO2，SO2產(chǎn)生渾濁、澄清的現(xiàn)象比CO2快的原因是_。(3)用圖1所示的裝置進(jìn)行SO2與澄清石灰水反應(yīng)的實驗若存在缺陷，其改進(jìn)方法是(若你認(rèn)為該裝置沒有缺陷，此空可以不填)_。解析對比圖1實驗和圖2實驗：氣體進(jìn)入澄清石灰水的速率前者快，后者慢；現(xiàn)象前者是只有通入CO2時石灰水才出現(xiàn)先變渾濁后澄清的現(xiàn)象，后者是通入SO2時石灰水先變渾濁后澄清的速率快。由圖2實驗現(xiàn)象可知，CO2、SO2與石灰水反應(yīng)的現(xiàn)象相同，僅有速率差異。根據(jù)圖2實驗從而想到圖1實驗現(xiàn)象不同的原因仍為反應(yīng)速率問題，即SO2溶解和與澄清石灰水反應(yīng)較快，沉淀存在時間極短而不易觀察

8、。答案(1)SO2在水中溶解度大且氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生SO2的速率快，SO2直接與Ca(OH)2反應(yīng)生成了可溶于水的酸式鹽Ca(HSO3)2而觀察不到沉淀(2)SO2溶于水生成的亞硫酸的酸性比碳酸的強(qiáng)，CaSO3轉(zhuǎn)化為Ca(HSO3)2的速率也快(3)用導(dǎo)管將尾氣通入NaOH溶液中題組一未知產(chǎn)物的探究1實驗室中需要22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2氣體?；瘜W(xué)小組同學(xué)依據(jù)化學(xué)方程式Zn2H2SO4(濃)ZnSO4SO22H2O計算后，取65.0 g鋅粒與98%的濃H2SO4(1.84 gcm3)110 mL充分反應(yīng)，鋅全部溶解，對于制得的氣體，有同學(xué)認(rèn)為可能混有雜質(zhì)。(1)化學(xué)小組所制得的氣體中混有的主

9、要雜質(zhì)氣體可能是_(填分子式)。產(chǎn)生這種結(jié)果的主要原因是_(用化學(xué)方程式和必要的文字加以說明)。(2)為證實相關(guān)分析，化學(xué)小組的同學(xué)設(shè)計了實驗，組裝了如下裝置，對所制取的氣體進(jìn)行探究。裝置B中加入的試劑_，作用是_。裝置D加入的試劑_，裝置F加入的試劑_?？勺C實一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應(yīng)后生成的氣體中混有某雜質(zhì)氣體的實驗現(xiàn)象是_。U形管G的作用為_。答案(1)H2隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，致使鋅與稀硫酸反應(yīng)生成H2，ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液，其他合理答案也給分)除去混合氣體中的SO2濃硫酸無水硫酸銅裝置E玻璃管中黑色CuO粉末變紅色，干燥

10、管F中無水硫酸銅變藍(lán)色 防止空氣中H2O進(jìn)入干燥管F而影響雜質(zhì)氣體的檢驗解析(1)從物質(zhì)的量關(guān)系來看，發(fā)生反應(yīng)Zn2H2SO4(濃)=ZnSO4SO22H2O，H2SO4略過量，但是實際上隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低；當(dāng)硫酸的濃度降到一定程度，反應(yīng)變?yōu)閆nH2SO4=ZnSO4H2。(2)該實驗的目的是為了通過加熱還原CuO驗證H2的存在，通過F裝置進(jìn)一步確認(rèn)有H2O生成；具體的實驗裝置及作用是A產(chǎn)生待研究的氣體，B除去氣體中的SO2(可以利用SO2的性質(zhì)選取NaOH溶液或酸性高錳酸鉀溶液)，C驗證SO2已除盡，D干燥氣體，E若有H2，則加熱E玻璃管，CuO固體由黑色變?yōu)榧t色，F(xiàn)利用無水硫酸

11、銅吸水變藍(lán)進(jìn)一步確定氣體中H2的存在，G防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入F裝置而干擾實驗。2工業(yè)上制取漂白粉的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O。實驗室中有一瓶密封不嚴(yán)的漂白粉，其中肯定存在CaCl2，請設(shè)計實驗，探究該固體中可能存在的其他物質(zhì)。(1)提出合理假設(shè)。假設(shè)1：該漂白粉未變質(zhì)，含有CaCl2，并含_；假設(shè)2：該漂白粉全部變質(zhì)，含有CaCl2，并含_；假設(shè)3：該漂白粉部分變質(zhì)，含有CaCl2，又含有Ca(ClO)2、CaCO3。(2)設(shè)計實驗方案，進(jìn)行實驗。請在下表中寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。限選用的儀器和藥品：試管、滴管、帶導(dǎo)管的單孔塞、蒸餾水、

12、自來水、1 molL1鹽酸、品紅溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必檢驗Ca2和Cl，表格可以不填滿。)實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取少量上述漂白粉于試管中，_答案(1)Ca(ClO)2CaCO3(2)實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論加入適量1 molL1鹽酸溶解后，將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中(1)若澄清石灰水未見渾濁，則固體中不含CaCO3，假設(shè)1成立；(2)若澄清石灰水變渾濁，則固體中含有CaCO3，假設(shè)2或3成立向步驟反應(yīng)后的試管中滴入12滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作)(1)若品紅溶液褪色，則固體中存在Ca(ClO)2，假設(shè)3成立；(2)若品紅溶液不褪色，則固體中不存在Ca(ClO)2，假設(shè)2成立解

13、析(1)漂白粉中存在的物質(zhì)是CaCl2、Ca(ClO)2，變質(zhì)后Ca(ClO)2會轉(zhuǎn)化成CaCO3。如果漂白粉未變質(zhì)，該固體中含有CaCl2和Ca(ClO)2；如果全部變質(zhì)，該固體中含有CaCl2和CaCO3；如果部分變質(zhì)，該固體中含有CaCl2、Ca(ClO)2和CaCO3。(3)根據(jù)題意，設(shè)計實驗過程如下：實驗步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論加入適量1 molL1鹽酸溶解后，將產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入澄清石灰水中(1)若澄清石灰水未見渾濁，則固體中不含CaCO3，假設(shè)1成立；(2)若澄清石灰水變渾濁，則固體中含有CaCO3，假設(shè)2或3成立向步驟反應(yīng)后的試管中滴入12滴品紅溶液，振蕩(或另外取樣操作)(1)若品紅溶

14、液褪色，則固體中存在Ca(ClO)2，假設(shè)3成立；(2)若品紅溶液不褪色，則固體中不存在Ca(ClO)2，假設(shè)2成立題組二物質(zhì)性質(zhì)的探究3MnO2是中學(xué)化學(xué)中常見的一種試劑，可作氧化劑和催化劑。某興趣小組通過實驗對MnO2的性質(zhì)進(jìn)行了一系列的研究。(1)欲探究MnO2的催化效果，需要用30%的H2O2溶液(密度近似為1 gcm3)配制濃度為3%的H2O2溶液(密度近似為1 gcm3)100 mL。簡述其配制方法：_。(2)該小組設(shè)計了如下4個方案以驗證MnO2的氧化性，可行的是_。A把MnO2固體加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，觀察溶液是否變血紅B把MnO2固體加入到FeCl3溶液

15、中，再加入KSCN溶液，觀察溶液是否變血紅C把MnO2固體加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成D把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成(3)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中MnO2的氧化能力，他們控制KI溶液的濃度和MnO2固體的質(zhì)量相同，恒定實驗溫度在298 K，設(shè)計如下對比實驗：實驗酸或堿現(xiàn)象A1滴0.2 molL1 NaOH溶液不變色B1滴水緩慢變淺棕褐色C1滴0.1 molL1硫酸迅速變棕褐色從上述對比實驗中，可以得出的結(jié)論是_。寫出在酸性條件下，MnO2氧化I的離子方程式_。(4)利用二氧化錳的氧化性，讓其與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣，下列儀

16、器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是_(填序號)。答案(1)用量筒量取10.0 mL 30%的H2O2溶液放入燒杯中，再加入90 mL水，攪拌均勻(2)A(3)酸性越強(qiáng)，MnO2氧化性越強(qiáng)MnO22I4H=Mn2I22H2O(4)AD解析(1)需30%的H2O2溶液100 mL3%30%10 mL，質(zhì)量為10 g，需水90 g，即90 mL。(2)B項MnO2固體不可能將FeCl3氧化，加入KSCN溶液也無實際意義；C項無論Na2SO3是否被氧化，都能生成白色沉淀；D項MnO2不能將稀鹽酸氧化。(3)根據(jù)信息，棕褐色應(yīng)該是I2溶液的顏色，因而MnO2將I氧化為單質(zhì)，本身被還原為Mn2，據(jù)此可寫出相應(yīng)的

17、離子方程式。(4)C為容量瓶，不能加熱；B為燒杯，無法將制得的氯氣導(dǎo)入集氣瓶。熱點(diǎn)二規(guī)律探究與變量控制控制變量法：物質(zhì)變化往往受到多個因素的影響，在研究化學(xué)反應(yīng)與外界因素之間的關(guān)系時，對影響物質(zhì)變化規(guī)律的因素或條件加以人為控制，使其他幾個因素不變，集中研究其中一個因素的變化所產(chǎn)生的影響，以利于在研究過程中，迅速尋找到物質(zhì)變化的規(guī)律。常涉及的題型有：(1)外因(濃度、溫度、壓強(qiáng)等)對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響；(2)物質(zhì)性質(zhì)的遞變規(guī)律?！镜淅?】控制變量法是化學(xué)實驗的一種常用方法，下表是某學(xué)習(xí)小組研究等物質(zhì)的量濃度的稀硫酸和鋅反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)(計算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位)。分析以下數(shù)據(jù)，回答下列

18、問題：實驗序號稀硫酸的體積/mL鋅的質(zhì)量/g鋅的形狀溫度/完全溶于酸的時間/s生成硫酸鋅的質(zhì)量/g150.02.0薄片15200m1250.02.0薄片25100m2350.02.0顆粒2570m3450.02.0顆粒3535m4550.02.0粉末25t15.0650.04.0粉末25t2m5750.06.0粉末25t314.9850.08.0粉末25t419.3950.010.0粉末25t5m61050.012.0粉末25t619.3(1)實驗1和實驗2表明_對化學(xué)反應(yīng)速率有影響，對同一規(guī)律進(jìn)行研究的實驗還有一組是_(填實驗序號)。(2)下列說法正確的是_。At170 Bm1m2Cm619

19、.3 Dt1t4(3)本實驗還可以研究_對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(4)稀硫酸的物質(zhì)的量濃度是_ molL1，實驗6生成硫酸鋅的質(zhì)量m5_。解析(1)實驗1與實驗2的條件只有溫度不同，故可表明溫度對化學(xué)反應(yīng)速率有影響，同樣可知實驗3與實驗4的反應(yīng)條件也是溫度不同。(2)其他條件相同時，鋅采用粉末狀比采用顆粒狀的反應(yīng)速率快，故對比實驗3、5的數(shù)據(jù)可知t170；因?qū)嶒?、2采用鋅的質(zhì)量相同且全部溶解在稀硫酸中，故生成的硫酸鋅等量，即m1m2；由實驗8、10的數(shù)據(jù)可知，在加入8.0 g Zn時，稀硫酸已經(jīng)耗盡，故m619.3；實驗5中加入鋅的質(zhì)量小于實驗8的，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度變小，反應(yīng)速率變慢，

20、故t1t4。(3)本實驗還可以研究硫酸的濃度、催化劑(或壓強(qiáng))等對反應(yīng)速率的影響。(4)由稀硫酸耗盡時產(chǎn)生硫酸鋅的質(zhì)量可求出50.0 mL稀硫酸中含有n(H2SO4)0.12 mol，故c(H2SO4)2.4 molL1；實驗6中稀硫酸未耗盡，故可由4.0 g Zn(全部轉(zhuǎn)化為ZnSO4)求出m54161/659.9。答案(1)溫度實驗3和實驗4(2)AC(3)硫酸的濃度和催化劑(或壓強(qiáng))(4)2.49.9【典例2】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)學(xué)習(xí)了同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律后，設(shè)計了一套實驗方案進(jìn)行實驗探究，并記錄了有關(guān)實驗現(xiàn)象如下表。實驗操作實驗現(xiàn)象1.用砂紙擦后的鎂帶與沸水反應(yīng)，再向反應(yīng)后溶液中滴加

21、酚酞(A)浮于水面，熔成一個小球，在水面上無定向移動，隨之消失，溶液變紅色(B)產(chǎn)生氣體，可在空氣中燃燒，溶液變成淺紅色 (C)反應(yīng)不十分強(qiáng)烈，產(chǎn)生的氣體可以在空氣中燃燒(D)劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生可燃性氣體(E)生成白色膠狀沉淀，進(jìn)而沉淀消失(F)生成淡黃色沉淀2.向新制的H2S飽和溶液中滴加新制的氯水3.鈉與滴有酚酞試液的冷水反應(yīng)4.鎂帶與2 molL1的鹽酸反應(yīng)5.鋁條與2 molL1的鹽酸反應(yīng)6.向AlCl3溶液滴加NaOH溶液至過量請你幫助該同學(xué)整理并完成實驗報告(1)實驗?zāi)康模篲。(2)實驗用品：儀器：_、_、_、試管夾、鑷子、小刀、玻璃片、砂紙、膠頭滴管等。藥品：鈉、鎂帶、鋁條、2 mo

22、lL1的鹽酸、新制的氯水、飽和的H2S溶液、AlCl3溶液、NaOH溶液等。(3)請你寫出上述的實驗操作與對應(yīng)的現(xiàn)象1_、2_、3_、4_、5_、6_。(用AF表示)寫出實驗操作2、6的離子反應(yīng)方程式實驗2_。實驗6_。(4)實驗結(jié)論：_。解析本題通過實驗探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。在元素周期表中，從左至右，元素的金屬性逐漸減弱，非金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬單質(zhì)與H2O(或酸)反應(yīng)，置換H2越來越難，最高價氧化物對應(yīng)水化物堿性減弱酸性增強(qiáng)；非金屬單質(zhì)與H2化合越來越易，右邊的非金屬單質(zhì)可從化合物中置換出左邊的非金屬單質(zhì)，如Cl2H2S=2HClS。答案(1)探究同周期元素性質(zhì)的遞變規(guī)律(2)試管燒

23、杯酒精燈(3)BFADCECl2H2S=2HClSAl34OH=AlO2H2O(4)金屬性：NaMgAl非金屬性：ClS 1.變量探究實驗題的解題策略解答變量探究類試題關(guān)鍵是在其他條件相同的前提下，只改變一個條件對研究對象的影響規(guī)律。注意：選擇數(shù)據(jù)要有效，且變量統(tǒng)一，否則無法作出正確判斷。思路總結(jié)2規(guī)律探究實驗題的解題策略物質(zhì)性質(zhì)遞變規(guī)律的探索也是中學(xué)化學(xué)實驗探索的一個重要內(nèi)容。研究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)(如置換反應(yīng))規(guī)律，物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱規(guī)律，電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電規(guī)律等，都是開展有關(guān)規(guī)律探究的重要素材，也是高考命題的經(jīng)典情境。解決有關(guān)規(guī)律探究問題的實驗設(shè)計，其常

24、用方法示例如下：(1)同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，一般通過設(shè)計判斷元素金屬性、非金屬性的強(qiáng)弱實驗來完成，如通過讓金屬單質(zhì)與相同濃度的非氧化性酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的速率快慢來判斷金屬單質(zhì)的還原性強(qiáng)弱，推斷元素金屬性強(qiáng)弱，從而找出相應(yīng)的性質(zhì)遞變規(guī)律。(2)物質(zhì)的酸(堿)性強(qiáng)弱的判斷。(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的規(guī)律探究?？梢酝ㄟ^控制所含的雜質(zhì)是否與空氣接觸、所接觸的電解質(zhì)溶液的酸堿度、鋼鐵在腐蝕過程中體系內(nèi)的氣壓變化等角度設(shè)計實驗，找出規(guī)律。1為探究NaHCO3、Na2CO3和鹽酸(以下鹽酸濃度均為1 molL1)反應(yīng)過程中的熱效應(yīng)，進(jìn)行實驗并測得如下數(shù)據(jù)：序號35 mL試劑固體混合前溫度/混合后溫

25、度/水2.5 g NaHCO320.018.5水3.2 g Na2CO320.024.3鹽酸2.5 g NaHCO320.016.2鹽酸3.2 g Na2CO320.025.1由此得出的結(jié)論正確的是()ANa2CO3溶液與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)BNaHCO3溶液與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)C20.0 時，含3.2 g Na2CO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于25.1 D20.0 時，含2.5 g NaHCO3的飽和溶液和35 mL鹽酸混合后的溫度將低于16.2 答案C解析實驗說明Na2CO3溶液與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A錯誤；實驗說明NaHCO3溶液與鹽酸的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B錯誤；由實

26、驗可知，碳酸鈉固體溶于水會放熱，而C項缺少了這個放熱的過程，因而放出的熱量少于實驗，則溫度低于25.1 ，該項正確；同理，由實驗判斷，D項錯誤。2(2010課標(biāo)全國卷，28)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中，發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題：(1)上述實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有_；(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是_；(3)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液，可與上述實驗中CuSO4溶液起相似作用的是_；(4)要加快上述實驗中氣體產(chǎn)生的速率，還可采取的措施有_(答兩種)；(5)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率

27、的影響，該同學(xué)設(shè)計了如下一系列的實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中，收集產(chǎn)生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間。 實驗混合溶液ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請完成此實驗設(shè)計，其中：V1_，V6_，V9_。反應(yīng)一段時間后，實驗A中的金屬呈_色，實驗E中的金屬呈_色；該同學(xué)最后得出的結(jié)論為當(dāng)加入少量CuSO4溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當(dāng)加入的CuSO4溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因。答案(

28、1)CuSO4Zn=ZnSO4Cu，ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn可形成CuZn原電池，加快了氫氣產(chǎn)生的速率(3)Ag2SO4(4)升高反應(yīng)溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅的比表面積等(答兩種即可)(5)301017.5灰黑暗紅當(dāng)加入一定量的CuSO4后，生成的單質(zhì)Cu會沉積在Zn的表面，降低了Zn與H2SO4溶液的接觸面積而使反應(yīng)速率下降解析(1)在稀硫酸中加入硫酸銅后發(fā)生了兩個反應(yīng)：CuSO4Zn=ZnSO4Cu、ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)由于Zn與反應(yīng)生成的Cu及硫酸銅溶液組成了CuZn原電池，大大加快了生成氫氣的反應(yīng)速率。(3)只要

29、是比鋅的金屬性差的金屬都可以與鋅組成原電池，都可以加快生成氫氣的反應(yīng)速率，故在所給的物質(zhì)中只有Ag2SO4符合題意。(4)要加快生成氫氣的反應(yīng)速率，還可以采取如下措施：升高溫度、適當(dāng)增大硫酸的濃度、增加鋅粒的比表面積等。(5)因為要研究硫酸銅的量對反應(yīng)速率的影響，故應(yīng)保持硫酸的濃度在各組實驗中相同，則硫酸溶液的體積均取30 mL，根據(jù)F中增加的水與硫酸銅溶液的體積之和為20 mL，可以求得V610 mL，V819.5 mL，V917.5 mL，V1015 mL。當(dāng)溶液中沒有銅析出時，故顯示的是鋅的顏色：灰黑色，E中析出較多的銅，則顯示了銅晶體的顏色：暗紅色。由于析出的銅的量較多，會覆蓋在鋅的表

30、面，使得鋅與稀硫酸接觸面積大大減小，故反應(yīng)速率反而減慢了。1有一固體混合物X，可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質(zhì)。為探究X的成分，設(shè)計方案并進(jìn)行了如下實驗：.將X粉末充分加熱，有氣體產(chǎn)生。.取一定量X粉末，加入足量的蒸餾水，粉末全部溶解，得到無色溶液。.用鉑絲蘸取少量中所得溶液，在火焰上灼燒，產(chǎn)生黃色火焰；透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，無紫色火焰。.取中無色溶液，滴入KMnO4酸性溶液，紫紅色不褪去。.取中溶液，用惰性電極電解，開始時陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色。電解過程中測得溶液pH變化如右圖所示。(1)根據(jù)實驗可判斷，一定不存在的物質(zhì)是_。(2)X的

31、成分是_(填化學(xué)式)。(3)實驗中，0t1時間內(nèi)，兩個電極上的電極反應(yīng)式為陽極：_；陰極：_。(4)0t1時間內(nèi)，溶液pH升高比較緩慢的原因是_(用離子方程式表示)。答案(1)NaNO2(2)NaCl與NaHCO3(3)2Cl2e=Cl22H2e=H2(或2H2O2e=H22OH)(4)HCOOH=COH2O解析根據(jù)、推斷，無堿式碳酸鎂含有NaHCO3，根據(jù)共存情況，無Al2(SO4)3；根據(jù)、推斷無K2CO3、NaNO2，一定含有NaCl，所以該粉末是由NaCl和NaHCO3組成的。用惰性電極電解NaCl和NaHCO3的混合液時，陰極：2H2e=H2，陽極：2Cl2e=Cl2(當(dāng)Cl全部放電

32、后4OH4e=2H2OO2)。由于OHHCO=H2OCO，所以pH升高。2SO2是一種大氣污染物，某興趣小組欲探究SO2的性質(zhì)及綠色實驗方法，設(shè)計如下方案：(1)B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性。其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，則B中所盛試劑為_，C中反應(yīng)的離子方程式為_。(2)為了實現(xiàn)綠色實驗的目標(biāo)，某同學(xué)重新設(shè)計了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置，與A1裝置相比，A2裝置的優(yōu)點(diǎn)是_(任寫一點(diǎn)即可)。(3)E中用氨水吸收尾氣中的SO2，“吸收液”中可能含有OH、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水，SO2也易溶于水?，F(xiàn)有儀器和試劑為小燒杯、試管

33、、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙；2 molL1鹽酸、2 molL1 HNO3、1 molL1 BaCl2溶液、1 molL1 Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設(shè)計實驗證明“吸收液”中存在SO和HSO，完成下表的實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：取適量“吸收液”于小燒杯中，用膠頭滴管取1 molL1 BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。若出現(xiàn)白色渾濁，則溶液中存在SO或SO。步驟2：將小燒杯中的濁液過濾、洗滌，再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中；向沖下的固體_。步驟3：答案(1)品紅溶液SO2I22H2O=SO2I4H(2)不用加熱，安全性能高；易于控

34、制反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)更充分(3)實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟2：滴入1滴(或少量)品紅，再滴入過量2 molL1鹽酸，振蕩若品紅褪色(或有氣泡)，則“吸收液”中存在SO。步驟3：用試管取適量濾液，向其中(或小燒杯中)滴入過量的1 molL1 Ba(OH)2溶液或滴入1滴(或少量)品紅溶液，再滴入23滴(或過量)的2 molL1鹽酸，振蕩若出現(xiàn)白色沉淀(或品紅溶液褪色，或有氣泡)，則“吸收液”中存在HSO。解析(1)B、C、D分別驗證SO2的漂白性、還原性和氧化性，所以B中試劑應(yīng)為品紅溶液。(2)A2裝置不需加熱，且容易控制。(3)吸收液3(1)已知Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O

35、。甲同學(xué)通過測定該反應(yīng)發(fā)生時溶液變渾濁的時間，研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計實驗如下(所取溶液體積均為10 mL)：實驗編號實驗溫度/c(Na2S2O3)/molL1c(H2SO4)/molL1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他條件不變時，探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇_(填實驗編號)；探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)選擇_(填實驗編號)；若同時選擇溶液變渾濁的同時，探究_對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)已知Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)時，1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移8 mol電子。該反應(yīng)的離子方程式是_，甲同學(xué)設(shè)計如下實驗流程探

36、究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。()甲同學(xué)設(shè)計實驗流程的目的是證明Na2S2O3溶液具有堿性和_性。()加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的離子方程式是_。()乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將上述流程中所加試劑順序顛倒，你認(rèn)為甲、乙兩同學(xué)的設(shè)計更合理的是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。答案(1)或或或改變不同反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率的影響(2)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H()還原()SOBa2=BaSO4()乙可以排除BaS2O3的干擾解析(1)探究溫度對反應(yīng)速率的影響，應(yīng)控制Na2S2O3、H2SO4的濃度相同，所以應(yīng)選擇或組；探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，應(yīng)控制溫度相同，所以應(yīng)選擇或或；在中，溫度相

37、同，改變的是不同反應(yīng)物的濃度。(2)由于S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H，所以Na2S2O具有還原性，由于其溶液pH8，則證明S2O水解呈堿性；要證明S2O的還原性，應(yīng)先加BaCl2溶液，再加足量氯水，這樣可以排除BaS2O3的干擾。4聚合硫酸鐵(SPFS)是一種新型的飲用水處理劑和城市污水凈化劑，其化學(xué)組成可表示為Fe2(OH)n(SO4)3m。某研究小組將聚合硫酸鐵在一定條件下加熱完全分解，對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實驗探究。請利用實驗室常用儀器、用品和以下試劑完成驗證和探究過程(已知SO3的熔點(diǎn)為16.8 )。試劑：1.0 molL1的鹽酸、1.0 molL1的KMnO4溶液

38、、0.1 molL1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品紅溶液、蒸餾水、冰水。(1)聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價是_。(2)固體產(chǎn)物成分的探究實驗設(shè)計實驗步驟現(xiàn)象步驟1：取適量的固體產(chǎn)物于試管中，加入足量1.0 molL1的鹽酸，充分振蕩使固體完全溶解固體溶解，沒有觀察到氣泡，溶液呈黃色步驟2：取少量步驟1所得溶液于試管中，加入適量20%的KSCN溶液，振蕩溶液呈血紅色步驟3：另取少量步驟1所得溶液于試管中，滴入少量1.0 molL1的KMnO4溶液，振蕩KMnO4的紫紅色不褪去思考與判斷根據(jù)上面的信息，可以確定固體產(chǎn)物的成分是_；步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)氣體產(chǎn)物成分的探究

39、(不考慮水蒸氣)提出假設(shè)假設(shè)1：所得氣體的成分是SO3；假設(shè)2：所得氣體的成分是SO2、O2；假設(shè)3：所得氣體的成分是_。設(shè)計實驗方案，驗證假設(shè)按下表的實驗步驟寫出預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實驗操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：將少量氣體產(chǎn)物通入盛有適量品紅溶液的試管中，觀察溶液的顏色變化，然后加熱再觀察溶液的顏色變化若_，則_成立若_，則_成立步驟2：將氣體產(chǎn)物緩緩?fù)ㄟ^浸在冰水中的U形管(如圖)，然后在U形管中加入適量0.1 molL1的BaCl2溶液，充分振蕩結(jié)合上述步驟1的有關(guān)結(jié)論_(填或) 若_，則_成立若_，則_成立答案(1)3(2)Fe2O3Fe2O36H=2Fe33H2O(3)SO3、SO2、O2

40、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論若品紅溶液不褪色，則假設(shè)1成立 若品紅溶液褪色，加熱后又恢復(fù)紅色，則假設(shè)2或3成立 結(jié)合步驟1中的若無白色沉淀生成，則假設(shè)2成立 若有白色沉淀生成，則假設(shè)3成立 解析(1)根據(jù)元素化合價的代數(shù)和為零得2xn2(3)0，x3價。(2)根據(jù)現(xiàn)象該固體為Fe2O3，和H反應(yīng)的離子方程式為Fe2O36H=2Fe33H2O。(3)假設(shè)的三種情況是SO3，SO2、O2，SO3、SO2、O2。若假設(shè)成立，若把氣體通入到品紅溶液中，品紅褪色，則假設(shè)、成立；若品紅不褪色，則假設(shè)成立，根據(jù)步驟2中，生成白色沉淀，則假設(shè)成立，若無白色沉淀，則假設(shè)成立。5某同學(xué)欲在實驗室中對Fe3與I的反應(yīng)進(jìn)行探究，實

41、現(xiàn)Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化。(1)該同學(xué)最初的實驗操作和現(xiàn)象如下：編號操作現(xiàn)象先向2 mL 0.1 molL1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水先向2 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1 molL1 KI溶液滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色；滴加KI溶液后，血紅色無明顯變化實驗的現(xiàn)象為_。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為_。(2)該同學(xué)分析了導(dǎo)致實驗現(xiàn)象的可能原因，并對實驗方案進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的實驗操作和現(xiàn)象如下：編號操作現(xiàn)象向2 mL 0.1 molL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液，再滴加KSC

42、N溶液滴加FeCl3溶液后，溶液變成黃色；滴加KSCN溶液后，溶液變成血紅色根據(jù)實驗，該同學(xué)認(rèn)為Fe3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請結(jié)合實驗現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由：_。(3)該同學(xué)認(rèn)為需要進(jìn)一步設(shè)計實驗，證明根據(jù)實驗中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請補(bǔ)全下表中的實驗方案：編號操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論向2 mL 0.1 molL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液，_(4)上述實驗結(jié)果表明，F(xiàn)e3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步查閱資料知，參加反應(yīng)的Fe3與I的物質(zhì)的量相同。該同學(xué)結(jié)合上述實驗結(jié)論，分析了實驗中加入KSCN后溶液變紅的原因，認(rèn)為Fe3與I反應(yīng)的離子方程式應(yīng)

43、寫為_。答案(1)滴加KSCN后溶液無明顯變化，加入氯水后溶液變成血紅色2Fe2Cl2=2Fe32Cl(2)溶液變成黃色，推測生成了I2(其他合理答案也可)(3)編號操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論再滴加淀粉溶液(或CCl4；或鐵氰化鉀溶液)預(yù)期現(xiàn)象：溶液變藍(lán)(或溶液分層，下層溶液為紫色；或生成藍(lán)色沉淀) 結(jié)論：Fe3能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成I2和Fe2(其他合理答案也可)(4)2Fe32I2Fe2I2解析(1)Fe2和SCN不反應(yīng)，加入新制氯水發(fā)生反應(yīng)：Cl22Fe2=2Cl2Fe3，F(xiàn)e3和SCN反應(yīng)生成血紅色溶液。(2)I2溶解在水中，呈黃色(因濃度較小)，所以可測Fe3把I氧化成I2。(3)因為Fe3把I氧化成I2，I2遇淀粉變藍(lán)，在CCl4中呈紫色，生成的Fe2與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀。(4)當(dāng)把Fe3和I等物質(zhì)的量反應(yīng)后，加入KSCN溶液仍變血紅，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，即2Fe32I2Fe2I2。18