1、专题九综合化学实验与化学计算 课时48实验方案的设计与评价非选择题1.某研究性学习小组查阅资料得知:硫代硫酸钠(Na2S2O3)又称大苏打,易溶于水,是一种中等强度的还原剂;易被I2或更强的氧化剂氧化;与酸反应的离子方程式为S2+2H+SO2+S+H2O。该小组同学对Na2S2O3溶液有关反应进行探究。(1)Na2S2O3可作为脱氯剂,已知25.0mL0.100molL-1Na2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-,则S2将转化成(填序号)。 A.S2-B.SC.SD.S(2)请写出NaClO与Na2S2O3在碱性溶液中反应的离子方程式:。 (3)将NaClO溶液加
2、入到Na2S2O3溶液中,充分反应后,溶液中肯定存在Cl-、OH-、S。请你设计实验,探究反应后的溶液中可能存在的其他阴离子(不考虑离子的水解及空气中CO2的影响)。提出合理假设假设1:只存在S2。假设2:只存在ClO-。假设3:。 设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验操作步骤、预期现象和结论。限选实验试剂:1molL-1H2SO4、1molL-1NaOH、淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液。实验操作预期现象和结论步骤1:步骤2:2.(2012深圳二模)NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaC
3、lO)的变质情况。(1)此消毒液可吸收空气中的CO2生成NaHCO3而变质。写出反应的化学方程式:。 (2)取适量消毒液于试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0molL-1淀粉KI溶液、1.0molL-1NaOH溶液、澄清石灰水、饱和NaCl溶液。请完成下列实验方案:所加试剂预期现象和结论试管A中加足量; 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加。 若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色,C中溶液变浑浊,则消毒液部分变质; ,则消毒液未变质; ,则消毒液完全变质。 (3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓
4、度。实验步骤如下:量取25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的amolL-1Na2SO3溶液bmL。滴定分析。将cmolL-1酸性KMnO4溶液装入(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不褪时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液VmL。滴定过程中涉及的反应有:NaClO+Na2SO3NaCl+Na2SO4;2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+3H2O。 计算。消毒液中NaClO的浓度为molL-1(用含a、b、c、V的代数式表示)。 3
5、.(2012华南附中模拟)根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧后的产物进行定性和定量探究。(1)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,设计实验方案,检验其中的Na2CO3和Na2O。在下表中写出实验步骤、预期现象和结论。(已知室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)限选试剂及仪器:稀盐酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、精密pH试纸(精确至0.1)、烧杯、试管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡。实验操作预期现象和结论步骤1:取适量产物样品于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,取上层清
6、液备用。有不溶的黑色固体。步骤2:取适量步骤1清液于试管中, 。 步骤3:(2)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,为进一步测定产物中Na2CO3的含量,进行以下实验:步骤1:准确称取wg试样,溶解、过滤后准确配制成250mL溶液。步骤2:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴指示剂A,滴加cmolL-1标准盐酸至溶液的pH约为8.2(碳的主要存在形式为HC),消耗盐酸的体积为V1mL;再滴加几滴甲基橙,继续用上述盐酸滴至溶液由黄色变橙色,消耗盐酸的体积为V2mL。步骤3:重复实验3次。滴定结果如下:滴定 次数待测溶液 的体积/mL消耗标准盐酸的体积V1/mLV2/mL1
7、25.0015.024.97225.0014.985.03325.0013.216.75步骤1中所需定量仪器除天平、量筒外,还有;步骤2中,第一步滴定所使用的指示剂A为,滴定终点的现象为。 计算Na2CO3的质量分数=(用含w、c的代数式表示)。 4.(2012湛江二模)化学兴趣小组对牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:某品牌牙膏摩擦剂由二氧化硅、碳酸钙、碳酸镁组成,还可能含有氢氧化铝和碳酸氢钙;牙膏中其他成分易溶于水,遇到盐酸无气体生成。(1)摩擦剂中碳酸氢钙和氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水搅拌、过滤。并设计如下实验方案对该品牌牙膏摩擦剂的成分进行测定、验证假设。请写出实
8、验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选试剂:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、二氧化碳。实验步骤预期现象和结论步骤1:取适量牙膏样品加水充分搅拌、过滤,得滤液A和沉淀B。步骤2:取适量滤液A于试管中, 。 有 现象产生,说明含有碳酸氢钙。步骤3:取适量沉淀B于试管中,加入过量,过滤,得滤液C和沉淀Dag。 步骤4:往所得滤液中通入过量二氧化碳。产生成白色沉淀,(填“能”或“不能”)确定含有氢氧化铝。原因是(用离子方程式表示) 。 (2)牙膏样品中碳酸钙和碳酸镁的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定P中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数
9、。依据实验过程回答下列问题:实验过程中先后两次鼓入空气,第二次鼓入空气的目的是。 实验中准确称取沉淀D1.76g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g。则D中碳酸钙的质量分数为(保留三位有效数字)。 5.(2012惠州调研)用下图装置可证明CO2与NaOH溶液发生了反应:(1)将A与B连接,打开止水夹将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的现象是,反应的离子方程式为。 (2)向100mL2molL-1NaOH溶液中通入一定量CO2,充分反应后,将溶液蒸发结晶,得到少量白色固体,请设计实验确认该固体的成分。提出合理假设假设1:该固体为NaOH和Na2CO3。假设2:该固体只有Na2
10、CO3。假设3:该固体只有。 假设4:该固体为。 请设计实验验证假设1的固体是NaOH和Na2CO3,写出实验步骤及预期现象和结论(可不填满,也可补充)。限选的试剂和仪器:1moLL-1HCl、1molL-1MgCl2、0.5moLL-1BaCl2、1molL-1Ba(OH)2溶液,甲基橙、酚酞试液,试管、胶头滴管、过滤装置。实验步骤预期现象和结论步骤1:步骤2:步骤3:课时48实验方案的设计与评价1.(1)D(2)4ClO-+S2+2OH-2S+4Cl-+H2O(3)既不存在S2,又不存在ClO-实验操作预期现象和结论步骤1:取少量反应后的溶液于试管中,滴加1molL-1H2SO4至溶液呈酸
11、性。若溶液出现浑浊,则假设1成立;若溶液不出现浑浊,则假设2或3成立。步骤2:向步骤1所得溶液中滴入2滴淀粉KI溶液。若溶液变蓝色,则假设2成立;若溶液不变蓝色,结合步骤1的结论,则假设3成立。(或其他合理答案)2.(1)NaClO+CO2+H2ONaHCO3+HClO(2)所加试剂预期现象和结论1.0molL-1淀粉KI溶液澄清石灰水若A中溶液变蓝色,B中溶液不褪色(无变化),C中溶液不变浑浊(无变化)若A中溶液不变蓝色(无变化),B中溶液不褪色(无变化),C中溶液变浑浊(3)酸式解析本题考查NaCl和NaClO的性质。CO2与NaClO的反应可制备HClO,属于非氧化还原反应。对NaClO
12、的检验可利用其氧化性使淀粉碘化钾溶液变蓝。NaClO的浓度可利用物质的量的比例关系:NaClONa2SO3KMnO4进行计算。3.(1)实验操作预期现象和结论步骤2:滴加足量的BaCl2溶液,充分振荡,静置,取上层清液于另一支试管中备用有白色沉淀生成,说明产物中有Na2CO3。步骤3:将一片精密pH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取步骤2上层清液点在精密pH试纸上,待颜色稳定后,对照比色卡读出数据。溶液的pH明显大于9.6,说明产物中含有Na2O。(2)250mL容量瓶酚酞溶液由浅红色变成无色,且半分钟内不变色100%4.(1)实验步骤预期现象和结论步骤2:滴加过量稀盐酸,将产生的气体通入过量澄清
13、石灰水中有气泡产生,澄清石灰水变浑浊步骤3:氢氧化钠溶液步骤4:不能Si+2H2O+2CO2H2SiO3+2HC(2)驱赶残留在装置中的CO2,使生成的CO2完全被吸收28.4%解析本题是对牙膏中摩擦剂的成分的探究。碳酸钙的质量分数可列方程组进行计算。5.(1)水沿导管由广口瓶进入烧瓶(或水倒吸进入烧瓶)2OH-+CO2C+H2O(或OH-+CO2HC)(2)NaHCO3Na2CO3和NaHCO3实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量白色固体于试管中,加适量水溶解,再加0.5molL-1BaCl2溶液至过量。产生白色沉淀,说明固体中含有Na2CO3。步骤2:过滤,取少量滤液(或静置,用胶头滴管取上层清液少许)于试管中,再向试管中滴加12滴酚酞试液。溶液变红色,说明固体中含有NaOH。
