高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案 第10章 第1講《評(píng)價(jià)與探究型實(shí)驗(yàn)題》

第1講評(píng)價(jià)與探究型實(shí)驗(yàn)題熱點(diǎn)一有關(guān)物質(zhì)組成的評(píng)價(jià)與探究性實(shí)驗(yàn)題【例1】已知某白色粉末中含有CuSO4、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl五種物質(zhì)中的兩種，且物質(zhì)的量之比為11。請(qǐng)完成下述探究混合物組成的實(shí)驗(yàn)。限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、膠頭滴管、藥匙、酒精燈、火柴、試管夾、鑷子；紅色石蕊試紙、淀粉碘化鉀試紙；1 molL1硫酸、1 molL1硝酸、1 molL1鹽酸、1molL1 NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸餾水。a初步探究取適量白色粉末于燒杯中，加入蒸餾水?dāng)嚢瑁旌衔锿耆芙?，得到無(wú)色透明溶液A。用膠頭滴管取少量溶液A于試管中，再滴加稀硝酸，溶液中有無(wú)色氣泡產(chǎn)生；繼續(xù)滴加過(guò)量稀硝酸至溶液中不再產(chǎn)生氣泡，得到無(wú)色透明溶液B。(1)用_(填實(shí)驗(yàn)儀器名稱(chēng))取白色粉末于燒杯中。(2)上述實(shí)驗(yàn)可以得到的初步結(jié)論是_。(3)CuSO4、NH4Cl的溶液呈酸性，有人認(rèn)為二者屬于酸，你的觀點(diǎn)是_。b進(jìn)一步探究(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步確定該固體混合物的組成。敘述實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(5)寫(xiě)出所有探究過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式：_。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)試題中，有關(guān)檢測(cè)物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是最為常見(jiàn)的一類(lèi)考題。需要注意的是，在離子檢測(cè)、氣化后的成分檢測(cè)的過(guò)程中，要嚴(yán)格掌握離子檢測(cè)、氣體成分檢測(cè)的先后順序，防止各成分檢驗(yàn)過(guò)程中的相互干擾。解題思路：取少量固體試樣 溶于水 檢測(cè)固體中的陰、陽(yáng)離子 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。取少量固體試樣 在氧氣流等中反應(yīng) 檢測(cè)所產(chǎn)生的物質(zhì)(如氣體) 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。取少量固體試樣 溶于水配成溶液加 酸(或堿、鹽)溶液使其氣化(或沉淀)檢測(cè)氣體的成分(或沉淀性質(zhì)) 得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。注意事項(xiàng)：有水蒸氣生成的，先檢驗(yàn)水蒸氣，再檢驗(yàn)其他成分，如教材中C和濃H2SO4的反應(yīng)，產(chǎn)物有SO2、CO2和H2O(g)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可檢驗(yàn)三種氣體物質(zhì)的存在，但要注意檢驗(yàn)SO2、CO2都要通過(guò)水溶液，對(duì)檢驗(yàn)H2O(g)有干擾。對(duì)于需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化才能檢測(cè)的成分，如CO的檢測(cè)，要注意先檢測(cè)CO中是否含有CO2，如果有CO2，先除去CO2，接著對(duì)CO實(shí)施轉(zhuǎn)化，最后再檢測(cè)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物CO2，如HOOCCOOHCO2COH2O(g)中CO的檢測(cè)。若試題只給出部分藥品和裝置，則應(yīng)需要給出必要的補(bǔ)充；若有剩余，則應(yīng)進(jìn)行篩選。如采用最合理的實(shí)驗(yàn)步驟，這些要求對(duì)考慮反應(yīng)原理、選擇藥品和裝置、確定操作步驟都做了限定，必須高度重視。要十分重視藥品的名稱(chēng)，有些題目要求指出藥品的名稱(chēng)，這類(lèi)問(wèn)題很難回答準(zhǔn)確，如有些藥品的準(zhǔn)確描述為：無(wú)水硫酸銅、澄清石灰水、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸、飽和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外還應(yīng)注意某些儀器的規(guī)格。1某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到如下信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：【實(shí)驗(yàn)】將燃燒的鈉迅速伸入到盛有裝滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘附著白色物質(zhì)?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na2O。假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na2CO3。假設(shè)3：_(請(qǐng)你寫(xiě)出)。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、驗(yàn)證假設(shè)】該小組對(duì)燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論方案1取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無(wú)色酚酞試液溶液變成紅色白色物質(zhì)為Na2O方案2取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過(guò)量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀(此處不要求填寫(xiě))靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞試液無(wú)明顯現(xiàn)象【思考與交流】(1)甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是_。(2)通過(guò)方案1和方案2的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中，_成立。你的理由是_。(3)鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為_(kāi)。(4)乙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉。你是否同意乙同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡(jiǎn)述理由：_。2濃硫酸有強(qiáng)氧化性，鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化。某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體。請(qǐng)你協(xié)助他們探究所得氣體的成分。【提出猜想】猜想1：所得氣體中可能是SO2。猜想2：所得氣體中可能是_。猜想3：所得氣體中可能是_的混合氣體?！緦?shí)驗(yàn)探究】(1)將所得氣體通入如下裝置證明猜想3正確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(2)點(diǎn)燃余下的氣體前，必須要進(jìn)行的操作是_。(3)寫(xiě)出濃硫酸表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性的化學(xué)反應(yīng)方程式_。(4)如果把一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)產(chǎn)生的氣體通過(guò)裝有過(guò)量Na2O2粉末的玻璃管，則玻璃管中反應(yīng)的生成物可能含有(填化學(xué)式)_。熱點(diǎn)二有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)與探究型實(shí)驗(yàn)題【例2】某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識(shí)后，探究Cu的常見(jiàn)化合物的性質(zhì)。過(guò)程如下：【提出問(wèn)題】在周期表中，Cu、Al位置接近。Cu不如Al活潑，Al(OH)3具有兩性，Cu(OH)2也具有兩性嗎？通常情況，2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于3價(jià)Fe，1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于2價(jià)Cu嗎？CuO有氧化性，能被H2、CO等還原，也能被NH3還原嗎？【實(shí)驗(yàn)方案】(1)解決問(wèn)題需用到的藥品有CuSO4溶液、_、_(填試劑名稱(chēng))，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。(2)解決問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下：取98 g Cu(OH)2固體，加熱至80100 時(shí)，得到黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1 000 以上，黑色粉末全部變成紅色粉末A。冷卻后稱(chēng)量，A的質(zhì)量為72 g，則A的化學(xué)式為_(kāi)。向A中加入適量的稀硫酸，得到藍(lán)色溶液，同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在。(3)為解決問(wèn)題，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫(huà)出)：實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)。查資料可知，同時(shí)生成一種無(wú)污染的氣體?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)Cu(OH)2具有兩性。證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案(2)，得出的+1價(jià)Cu與+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是：在高溫時(shí)，在酸性溶液中。(3)CuO能夠被NH3還原。【問(wèn)題討論】有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu，也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A?物質(zhì)性質(zhì)的探究與評(píng)價(jià)類(lèi)試題主要是先在題干中給出某物質(zhì)的部分性質(zhì)，然后讓考生判斷是什么物質(zhì)，具有哪些性質(zhì)，并且通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)定性和定量探究與評(píng)價(jià)。解題時(shí)，首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，然后結(jié)合所給實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)步驟分析反應(yīng)原理，分析出可能具有哪些性質(zhì)、能用哪些方法來(lái)驗(yàn)證、方案是否完整合理、有無(wú)干擾現(xiàn)象、經(jīng)濟(jì)上是否合算和是否存在環(huán)境污染等問(wèn)題，最后整理出解題思路。該試題主要分為兩類(lèi)。1性質(zhì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證型 設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案可分為多種情況：一是已知物質(zhì)的性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)的某些性質(zhì)；二是已知某類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(或含有的官能團(tuán))，設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這類(lèi)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)；三是根據(jù)性質(zhì)設(shè)計(jì)定量實(shí)驗(yàn)；四是根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證化學(xué)原理(理論)或根據(jù)化學(xué)原理來(lái)驗(yàn)證物質(zhì)的某些性質(zhì)。因此設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的程序可分為如下兩種情況：(1)根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案 (2)根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)(官能團(tuán))設(shè)計(jì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)2性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究型設(shè)計(jì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案時(shí)應(yīng)注意：(1)實(shí)驗(yàn)方案要可行。要盡量避免使用高壓和特殊催化劑等實(shí)驗(yàn)室難以達(dá)到的條件，實(shí)驗(yàn)方案要簡(jiǎn)單易行。(2)實(shí)驗(yàn)順序要科學(xué)。要對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃和安排，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確和高效。同時(shí)要減少副反應(yīng)的發(fā)生和避免實(shí)驗(yàn)步驟間的干擾。(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要直觀。如“證明醋酸是弱電解質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)，可配制一定濃度的CH3COONa溶液，用pH試紙測(cè)溶液的pH，通過(guò)測(cè)定的結(jié)果pH7從而得出結(jié)論，既操作簡(jiǎn)便又現(xiàn)象明顯。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論要可靠。要反復(fù)推敲實(shí)驗(yàn)步驟和多方論證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，做到實(shí)驗(yàn)結(jié)論準(zhǔn)確可靠。3. 某同學(xué)為了探究碳酸的酸性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置。(1)A為碳酸鈣，B為濃醋酸，C為硅酸鈉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：C中產(chǎn)生白色膠狀沉淀。由此可得出結(jié)論：醋酸的酸性比碳酸的酸性強(qiáng)。 你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論合理嗎？(填“合理”或“不合理”)，原因是_，改進(jìn)的方法是_(若認(rèn)為合理，此空可不填)。(2)少量CO2與硅酸鈉溶液反應(yīng)，對(duì)其除硅酸沉淀外的反應(yīng)產(chǎn)物，不同的同學(xué)持有不同的觀點(diǎn)：甲同學(xué)認(rèn)為是碳酸鈉、乙同學(xué)認(rèn)為是碳酸氫鈉。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證： _。(3)若A為NaHCO3，B為稀硫酸，C為漂白粉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中產(chǎn)生白色沉淀，文獻(xiàn)資料的觀點(diǎn)是，該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明碳酸比次氯酸的酸性強(qiáng)。小明則認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)不能證明碳酸一定比次氯酸的酸性強(qiáng)。他的理由是。本實(shí)驗(yàn)告訴我們：在保存漂白粉時(shí)要注意的事項(xiàng)是。(4)在常溫下高錳酸鉀能將濃鹽酸氧化成Cl2。若將A改為KMnO4，B改為濃鹽酸，C改為淀粉KI溶液，(填“能”或“不能”)用此裝置來(lái)驗(yàn)證氯元素、碘元素的非金屬性強(qiáng)弱，若不能，需如何改進(jìn)(若能，此問(wèn)不用回答)。4硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱(chēng)海波，它可看成是用一個(gè)硫原子取代了Na2SO4中的一個(gè)氧原子而形成的。某校化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組運(yùn)用類(lèi)比的思想，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)?！咎岢鰡?wèn)題】Na2S2O3與Na2SO4結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)是否也相似呢？【實(shí)驗(yàn)探究】取適量Na2S2O3晶體，溶于水中制成Na2S2O3溶液，進(jìn)行如下探究。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象解釋(用離子方程式表示)探究A._a.溶液pH8i._B.向pH2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液b._ii.S2O2H=SSO2H2O探究C.向新制氯水(pH2)中滴加少量Na2S2O3溶液c.氯水顏色變淺iii._【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】探究：_。探究：_。【問(wèn)題討論】(1)甲同學(xué)向探究反應(yīng)后的溶液中滴加硝酸銀溶液，觀察到有白色沉淀生成，并據(jù)此認(rèn)為氯水可將Na2S2O3氧化，你認(rèn)為該方案是否正確并說(shuō)明理由：_。(2)請(qǐng)你重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案證明Na2S2O3被氯水氧化。你的方案是_。熱點(diǎn)三有關(guān)物質(zhì)制備的評(píng)價(jià)與探究型實(shí)驗(yàn)題【例3】請(qǐng)回答下列實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的有關(guān)問(wèn)題。(1)下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。裝置B、C、D的作用分別是：B_；C_；D_。(2)在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是(填序號(hào))；根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填)：應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用ABCD簡(jiǎn)單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_。(1)有關(guān)物質(zhì)的制備，特別是有關(guān)氣體的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是高考中考查的重要內(nèi)容。學(xué)生應(yīng)掌握的氣體制備實(shí)驗(yàn)有：三種單質(zhì)(H2、O2、Cl2)的制備；三種氫化物(HCl、H2S、NH3)的制備；五種氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制備；兩種有機(jī)物(C2H4、C2H2)的制備。復(fù)習(xí)時(shí)，除了掌握好教材中經(jīng)典的制備方法外，還應(yīng)對(duì)藥品選擇、反應(yīng)原理進(jìn)行拓展和創(chuàng)新。(2)常見(jiàn)氣體的制取流程 (3)實(shí)驗(yàn)裝置總思路(4)信息類(lèi)物質(zhì)制備思考方法：瀏覽全題，確定目的，注意表格信息及后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，并在分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用。分析并思考從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行的反應(yīng)，利用的反應(yīng)原理，目標(biāo)產(chǎn)物與副產(chǎn)物的關(guān)系等。5氣體是物質(zhì)聚集狀態(tài)的重要形式之一，在實(shí)驗(yàn)室或工業(yè)上經(jīng)常需制備氣體。以下是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制備氨氣的一些裝置。(1)上面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中不能得到氨氣的是_。(2)利用B裝置和下列提供的試劑，能制備的下列氣體有_(填氣體的化學(xué)式)。氣體所用試劑SO2NaHSO3(固)H2SO4(濃)Cl2MnO2(固)HCl(濃)H2SNa2S(固)H2SO4(濃)O2Na2O2(固)H2O(3)實(shí)驗(yàn)室制備、收集干燥的NO2，所需儀器如圖所示，按氣流方向連接各儀器接口，順序?yàn)閍_f。裝置D的作用是_，裝置E中盛放的溶液是_。制備時(shí)，燒瓶中裝少量銅片，從分液漏斗向燒瓶中滴加濃硝酸，燒瓶中的現(xiàn)象是_。6高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下：(1)制備MnSO4溶液：在燒瓶中(裝置見(jiàn)上圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2混合氣體，反應(yīng)3h。停止通入SO2，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過(guò)濾(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)。反應(yīng)過(guò)程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有、_。若實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如下圖。導(dǎo)致溶液中Mn2+、SO的濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是_。(2)制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時(shí)易被空氣氧化，100 開(kāi)始分解；Mn(OH)2開(kāi)始沉淀的pH7.7。請(qǐng)補(bǔ)充由(1)制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。_；_；_；_；低于100 干燥。熱點(diǎn)四有關(guān)化學(xué)原理的評(píng)價(jià)與探究型實(shí)驗(yàn)題【例4】溴水和氯化鐵溶液均是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的常用試劑，濃度較小時(shí)，兩種溶液均呈黃色。在探究鐵的化合物的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作：向足量20 mL的FeSO4溶液中，滴入幾滴濃溴水，振蕩。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液由淺綠色變成黃色。(1)對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋如果發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，則使溶液呈黃色的物質(zhì)是_(填化學(xué)式，下同)；如果未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，則使溶液呈黃色的物質(zhì)是_。(2)通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)，可證明溴水和FeSO4溶液是否發(fā)生反應(yīng)。下列是設(shè)計(jì)的一些實(shí)驗(yàn)方案和預(yù)測(cè)：操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論方案1取少量黃色溶液，加入NaOH溶液如果生成紅褐色沉淀，則說(shuō)明已發(fā)生了反應(yīng)方案2取少量黃色溶液，加入淀粉碘化鉀溶液如果溶液變藍(lán)色，則說(shuō)明未發(fā)生反應(yīng)方案3取少量黃色溶液，加入四氯化碳，振蕩如果下層溶液呈橙紅色，則說(shuō)明_方案1是否合理？_(填“是”或“否”)。方案2中，由于存在反應(yīng)_(用離子方程式表示)，所以預(yù)測(cè)結(jié)論不正確。請(qǐng)另外設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案，證明已經(jīng)反應(yīng)。將有關(guān)內(nèi)容填入下表。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論解釋現(xiàn)象的離子方程式有關(guān)實(shí)驗(yàn)原理的探究與評(píng)價(jià)類(lèi)試題的思維方法。(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方法明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，選擇合理儀器及試劑，采取恰當(dāng)操作步驟。實(shí)驗(yàn)原理的探究與評(píng)價(jià)常有干擾因素，要設(shè)計(jì)合理方案，排除干擾因素，保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。審題仔細(xì)，識(shí)別信息，合理遷移。方案設(shè)計(jì)要前后聯(lián)系，防止片面，造成失誤。(2)實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià)的思維方法從實(shí)驗(yàn)原理上評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)方案要符合原理，保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹牟僮鞑襟E，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)方案要步驟簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯。從環(huán)境保護(hù)上評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要充分體現(xiàn)出環(huán)保意識(shí)。從節(jié)能、安全可靠上評(píng)價(jià)，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要節(jié)約能源，節(jié)省原料且安全可靠。7實(shí)驗(yàn)室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中加熱，使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體。(1)為了節(jié)約原料，硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為_(kāi)，為了吸收該反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣，請(qǐng)選擇下列中合適的裝置_。(2)為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：第一組：空氣為氧化劑法方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器X中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加少量FeSO4，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅。反應(yīng)完全后，加入物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH，鐵元素全部沉淀(一般認(rèn)為鐵離子的濃度下降到10-5 molL-1，就認(rèn)為沉淀完全。已知：KspFe(OH)310-38)，然后過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：方案1中的儀器X名稱(chēng)是_。方案2為了使鐵離子全部沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少為_(kāi)。方案2中甲物質(zhì)可選用的是()ACaOBNaOHCCuCO3DCu2(OH)2CO3EFe2(SO4)3方案2中加入少量FeSO4可加速銅的氧化，用離子方程式解釋其原因_。第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法將3.2 g銅絲放到45 mL 1.5 molL1的稀硫酸中，控溫在50 加入18 mL 10%的H2O2反應(yīng)0.5 h，升溫到60 ，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO45H2O 10.5 g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：反應(yīng)時(shí)溫度控制在5060 不宜過(guò)高的原因是_。本實(shí)驗(yàn)CuSO45H2O的產(chǎn)率為_(kāi)。8某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)銅與濃硫酸的反應(yīng)進(jìn)行探究，實(shí)驗(yàn)的部分裝置如圖所示：探究一(1)將6.4 g銅片和10 mL 18 molL-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱，直到無(wú)氣體生成為止，該小組的甲同學(xué)根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。甲同學(xué)認(rèn)為硫酸剩余的理論依據(jù)是。 (2)下列藥品中能夠用來(lái)證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有硫酸剩余的是_(填編號(hào))。a鐵粉 b氯化鋇溶液c銀粉 d碳酸氫鈉溶液探究二為定量測(cè)定當(dāng)剩余硫酸濃度不大于何值時(shí)，銅與硫酸就不能反應(yīng)，甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì)：(3)甲同學(xué)設(shè)想“先測(cè)定生成SO2的量，然后計(jì)算剩余硫酸的濃度”，他設(shè)計(jì)了如下四種測(cè)定SO2的量的方案。a將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^(guò)預(yù)先稱(chēng)量過(guò)的盛有堿石灰的干燥管，結(jié)束反應(yīng)后再次稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)干燥管質(zhì)量增加m1 g。b將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔苛蛩崴峄腒MnO4溶液中，再加入足量BaCl2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)得沉淀的質(zhì)量為m2 g。c用排CCl4的方法測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積V L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。d將氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛徜^溶液中，然后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱(chēng)得沉淀的質(zhì)量為m3 g。經(jīng)仔細(xì)分析后，發(fā)現(xiàn)有幾種方案是不合理的，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下表(可以不填滿也可以增加欄數(shù))：序號(hào)不合理的原因改進(jìn)措施(4)乙同學(xué)設(shè)計(jì)的方案：分離出反應(yīng)后的溶液(假定反應(yīng)前后燒瓶中溶液的體積不變)并加蒸餾水稀釋至1 000 mL，取20.00 mL于錐形瓶中，滴入23滴酚酞指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定(已知?dú)溲趸~開(kāi)始沉淀的pH約為5)，但這種方法不能求出余酸的濃度，理由是_。(5)利用(3)中所選方案中的數(shù)據(jù)(若你認(rèn)為方案不止一種，則任選其中一種)，計(jì)算出與銅反應(yīng)的硫酸的最低濃度為(溶液體積的變化忽略不計(jì))_。答案典例剖析【例1】(1)藥匙(2)該混合物中肯定含有NH4HCO3，肯定不含CuSO4(3)從兩種物質(zhì)的組成和性質(zhì)來(lái)看，CuSO4、NH4Cl不是酸而是鹽，只是由于Cu2、NH4的水解導(dǎo)致溶液呈酸性(4)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論向溶液B中滴加Ba(NO3)2溶液如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明原白色粉末中含有K2SO4；如果沒(méi)有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明原白色粉末中不含K2SO4，含有NaCl或NH4Cl取少量原白色粉末于試管中，將試管置于酒精燈上充分加熱如果試管底部有固體殘留，說(shuō)明原白色粉末中含有NaCl；如果試管底部無(wú)固體殘留，說(shuō)明原白色粉末中含有NH4Cl(5)HCOH=CO2H2O、SO24Ba2=BaSO4【例2】【實(shí)驗(yàn)方案】(1)HCl溶液NaOH溶液(2)Cu2O【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(1)Cu(OH)2既能溶于鹽酸，又能溶于NaOH溶液(2)1價(jià)Cu比2價(jià)Cu穩(wěn)定2價(jià)Cu比1價(jià)Cu穩(wěn)定【問(wèn)題討論】取NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)少許，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明紅色物質(zhì)中含有A，反之則無(wú)?！纠?】(1)向上排空氣收集氯氣安全瓶作用，防止D中的液體倒吸進(jìn)入集氣管B中吸收尾氣，防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境(2)應(yīng)加入的物質(zhì)所起的作用A銅屑和稀硝酸制取NO氣體B水排水收集NO氣體C主要是接收B中排出的水D反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，A中銅屑表面出現(xiàn)無(wú)色小氣泡，反應(yīng)速率逐漸加快；A管上部空間由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\紅棕色，隨著反應(yīng)的進(jìn)行又逐漸變?yōu)闊o(wú)色；A中的液體由無(wú)色變?yōu)闇\藍(lán)色；B中的水面逐漸下降，B管中的水逐漸流入燒杯C中【例4】(1)Fe3Br2(2)未發(fā)生反應(yīng)否2Fe32I=2Fe2I2實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論解釋現(xiàn)象的離子方程式取少量黃色溶液，滴加KSCN溶液溶液變?yōu)檠t色，則說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)Fe33SCN= Fe(SCN)3熱點(diǎn)精練1假設(shè)3：白色物質(zhì)是Na2O和Na2CO3的混合物(1)Na2CO3溶液顯堿性，也會(huì)使酚酞變紅(2)假設(shè)2方案2中出現(xiàn)的白色沉淀是CaCO3，所以燃燒后的白色產(chǎn)物中有Na2CO3存在；方案2中滴加無(wú)色酚酞試液無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明燃燒后的白色產(chǎn)物中沒(méi)有Na2O存在(3)4Na3CO22Na2CO3C(4)不同意，因?yàn)榉磻?yīng)物中無(wú)氫元素(或違背質(zhì)量守恒定律)(其他合理解釋也給分)2猜想2：H2猜想3：SO2和H2(1)甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液顏色不變(或變淺但不完全褪色)；試管中收集到無(wú)色氣體(2)驗(yàn)純(3)2Fe6H2SO4Fe2(SO4)33SO26H2O(4)Na2SO4、Na2SO3、NaOH、O2(其他合理答案也得分)3(1)不合理醋酸具有揮發(fā)性，C中生成的白色膠狀沉淀可能是Na2SiO3與醋酸反應(yīng)所得在A與C之間增加盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶(其他合理答案也可)(2)取C中反應(yīng)后的上層溶液少許于試管中，加入氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則甲同學(xué)觀點(diǎn)正確；若無(wú)明顯現(xiàn)象，則乙同學(xué)觀點(diǎn)正確(3)CO2溶于水，與Ca(ClO)2反應(yīng)生成難溶于水的CaCO3，減小了溶液中的離子濃度，使反應(yīng)能夠發(fā)生密封、干燥(4)不能增加尾氣的處理裝置，因?yàn)镃l2擴(kuò)散到空氣中會(huì)導(dǎo)致大氣污染4【實(shí)驗(yàn)探究】A用潔凈的玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液點(diǎn)在pH試紙中部，將試紙顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照iS2OH2OHS2OOH(二級(jí)水解方程式可不寫(xiě))b有淡黃色沉淀生成和無(wú)色有刺激性氣味氣體產(chǎn)生iii.S2O4Cl25H2O=2SO248Cl10H【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】探究：Na2S2O3溶液呈堿性，能與強(qiáng)酸反應(yīng)探究：Na2S2O3具有還原性【問(wèn)題探討】(1)不正確，因氯水過(guò)量，氯水中含有Cl，可以與AgNO3反應(yīng)生成AgCl白色沉淀(2)取少量探究反應(yīng)后的溶液，向其中加入氯化鋇溶液，若觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，則說(shuō)明Na2S2O3能被氯水氧化5(1)AC(2)SO2、O2(3)decb防止E中的溶液倒吸到B中NaOH溶液銅片和濃硝酸劇烈反應(yīng)，放熱；產(chǎn)生大量紅棕色氣體，得到藍(lán)色溶液，銅片逐漸溶解6(1)Ca(OH)2SO2=CaSO3H2O控制適當(dāng)?shù)臏囟染徛ㄈ牖旌蠚怏wMn2催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4(2)邊攪拌邊加入NaHCO3(或Na2CO3)，并控制溶液pH<7.7過(guò)濾，用少量水洗滌23次檢驗(yàn)SO24是否被洗滌除盡用少量C2H5OH洗滌(凡合理答案均可)7(1)32B(2)坩堝3CD4Fe2O24H=4Fe32H2O；2Fe3Cu=2Fe2Cu2防止雙氧水分解84%8(1)隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸會(huì)變成稀硫酸，而稀硫酸不與銅反應(yīng)(2)ad(3)序號(hào)不合理的原因改進(jìn)措施a被堿石灰吸收的除了SO2外還有水蒸氣先將混合氣體通過(guò)濃硫酸后再通過(guò)堿石灰b硫酸酸化的KMnO4溶液中的SO24也會(huì)轉(zhuǎn)化為BaSO4用HNO3酸化的KMnO4溶液代替硫酸酸化的KMnO4溶液(4)在pH5時(shí)能形成Cu(OH)2沉淀，會(huì)消耗一部分OH(5)(18) molL1或(18) molL1 - 15 -