1、综合课时4探究型实验及有机综合实验(时间：45分钟)1(2014成都诊断)某课题组探究草酸锰(MnC2O4)受热分解的产物。.探究气态产物。取少量草酸锰按如图所示的装置进行实验，加热使固体完全分解。(1)B、G瓶盛装的试剂、实验现象、作用均相同。B、D瓶盛装的试剂相同，但是作用不相同，D装置的作用是_。(2)C瓶盛装的是氢氧化钠溶液，用离子方程式表示C装置的作用：_。B瓶中出现浑浊，D装置在实验过程中没有出现浑浊，G瓶中变浑浊。F装置中黑色粉末变红色。通过上述实验证明草酸锰受热分解的气态产物为_。.探究固体产物(3)提出假设根据氧化还原反应原理，提出如下假设：假设1固体产物为Mn。假设2固体产
2、物为MnO。假设3固体产物为_。查阅资料在金属活动性顺序表中，锰介于铝与锌之间。氧化锰(MnO)是灰绿色粉末。不溶于水，可溶于酸。高锰酸钾溶液能将 Mn2氧化成二氧化锰。(4)设计实验设计如下实验方案验证固体产物：实验操作过程及实验现象将少量固体产物加入稀盐酸中，无气泡产生取少量固体产物溶于稀硫酸中，滴加高锰酸钾溶液，产生黑色沉淀实验评价上述实验中，能证明固体成分的实验是_(填序号)。理由是_。(5)实验结论根据上述实验结论，写出草酸锰受热分解的化学反应方程式：_。(6)实验反思某同学将一定量的草酸锰在空气中灼烧，固体质量与灼烧时间的关系曲线如图所示。在 a min之后固体质量增加的原因是_。
3、解析(1)图中装置盛装的试剂和作用依次如下：B(澄清石灰水)的作用为检验CO2；C(氢氧化钠溶液)的作用为除去CO2；D(澄清石灰水)的作用为确认CO2是否除尽；E(浓硫酸)的作用为干燥气体；F(氧化铜)的作用为验证CO；G(澄清石灰水)的作用为检验CO被氧化的产物是CO2。(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化碳后会生成碳酸钠和水，或生成碳酸氢钠。根据实验现象得出草酸锰受热分解的气态产物为CO和CO2。(3)固体产物还可能是锰和氧化锰的混合物。(4)根据资料知，锰在金属活动性顺序表中排在氢之前，实验中将少量固体产物加入稀盐酸中无气泡产生，说明固体中不含单质锰，即固体产物为氧化锰。实验中单质锰、氧化锰均
4、能和稀硫酸反应生成硫酸锰，硫酸锰与酸性高锰酸钾溶液反应生成二氧化锰，溶液的紫色褪去，不能判断固体成分是氧化锰、单质锰或氧化锰和单质锰的混合物。(5)草酸锰分解生成氧化锰、一氧化碳和二氧化碳。(6)锰元素的化合价有2、4、6、7价，2价的锰元素具有还原性，在空气中氧化锰被氧气氧化成二氧化锰或四氧化三锰等，故在空气中灼烧草酸锰过程中固体质量先减小，后增加。答案(1)确认CO2是否除尽(2)CO22OH=COH2O(或CO2OH=HCO)CO和CO2(3)Mn和MnO的混合物(4)实验中锰、氧化锰均能与稀硫酸反应生成Mn2，Mn2与MnO反应生成二氧化锰，溶液的紫色褪去，无法判断固体成分(5)MnC
5、2O4MnOCOCO2(6)MnO被空气中的氧气氧化成较高价态的氧化物2(2014合肥检测)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：实验原理2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O实验内容及记录实验编号室温下，试管中所加试剂及用量/mL室温下溶液颜色褪至无色所需的时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液H2O0.2 molL1KMnO4溶液3 molL1稀硫酸13.02.03.02.04.023.03.02.02.05.233.04.01.02.06.4请回答下列问题：(1)根据表中的实验数据，可以得到的结论是_。(2)利用
6、实验1中的数据计算，用KMnO4溶液的浓度变化表示的反应速率为 v(KMnO4)_。(3)该小组同学甲根据经验绘制了 n(Mn2)随时间变化的曲线，如图1所示。但乙同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中 n(Mn2)随时间变化的曲线如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。该小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。实验编号室温下，试管中所加试剂及其用量/mL再向试管中加入少量固体室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6molL1H2C2O4溶液H2O0.2molL-1KMnO4溶液3 molL1稀硫酸43.02.03.02.
7、0t若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。答案(1)其他条件相同时，增大KMnO4的浓度，反应速率增大(2)1.5102molL1min1(3)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂(或Mn2对该反应有催化作用)MnSO4与实验1相比，溶液褪色所需的时间短或所用的时间 (t)小于4.0 min(或其他合理答案)3某兴趣小组成员发现在超市购买的“旺旺雪饼”袋内有一个小纸袋，上面写着“干燥剂，主要成分是生石灰，请勿食用”。该兴趣小组对干燥剂的有关问题进行了一系列探究活动。请回答下列问题：(1)生石灰(CaO)作为干燥剂的原理是(用化学方程式表示)_。(2)该兴趣小组同学设计了如下实验方案进
8、行探究：问题与猜想实验步骤实验现象实验结论问题1：小纸袋中的物质能否继续作干燥剂？取足量小纸袋中的固体放入烧杯中，加入适量水，触摸杯壁_不能继续作干燥剂问题2：甲同学猜想变质后的物质中可能含有碳酸钙，该如何验证甲同学的猜想？_变质后的干燥剂样品中含有碳酸钙(3)为了测定变质后的干燥剂样品中碳酸钙的含量，乙同学按如下流程进行实验：用盐酸溶解该干燥剂样品干燥所得的气体用NaOH溶液吸收气体根据NaOH溶液质量的增加计算该样品中碳酸钙的含量，实验中所取该干燥剂样品的质量为10.0 g。实验装置如图所示。A为溶解该干燥剂样品的装置，若已准备了长颈漏斗、双孔橡胶塞、导气管，为完成溶解至少还需要的实验仪器
9、是_。A中发生反应的化学方程式为_。将插入溶液C中导管的下端改成具有多孔的球泡(如图中的D)，有利于提高实验的准确度，其理由是_。当改进实验装置并进行正确操作后可以准确测定出干燥剂样品中碳酸钙的含量(假设生成气体没有损失，并完全吸收)。若此时C装置在实验前后质量增加了3.6 g，则该干燥剂样品中CaCO3的百分含量为_。解析(1)干燥剂能吸收水蒸气，故反应原理为CaOH2O=Ca(OH)2。(2)因为CaO溶于水后会放出大量的热，根据实验结论不能再作干燥剂，所以现象为杯壁不发烫；如果变质后的物质中含有CaCO3，滴加少许盐酸后会有气泡产生。(3)从所给的仪器看缺少盛放样品的容器，可选用锥形瓶或
10、广口瓶等。A中的反应为CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O 。多孔的球泡有利于CO2的充分吸收。反应后C装置的质量增加是因为吸收了CO2，即CO2约为0.081 8 mol，相当于CaCO3为8.18 g，则样品中CaCO3的百分含量为81.8%。答案(1)CaOH2O=Ca(OH)2(2)杯壁不发烫取该固体，滴加少许稀盐酸有气泡产生(3)锥形瓶(或广口瓶)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O增大气体和溶液的接触面积，有利于二氧化碳的充分吸收81.8%4(2014黄冈模拟)某兴趣小组的同学发现将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用
11、实验的方法进行探究。提出猜想猜想1：所得的沉淀为_；猜想2：所得的沉淀为_；猜想3：所得的沉淀为碱式碳酸铜化学式可表示为mCu(OH)2nCuCO3。查阅资料获知，无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。实验探究步骤1：将所得的沉淀过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干。步骤2：取一定量所得的固体，用如图所示装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。能证明猜想1成立的实验现象是_。问题讨论(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是关闭K，_。(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2，C中盛放Ba(OH)2溶液，还可测定所得沉淀的组成。C中盛放Ba(OH)2溶液，而不使用澄清石灰水的
12、原因是_。若所取的蓝绿色固体质量为27.1 g，实验结束后，装置B的质量增加2.7 g，C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为_。答案提出猜想Cu(OH)2CuCO3实验探究B中白色无水CuSO4固体变蓝，C中无明显现象(若猜想1所得沉淀为CuCO3，则实验现象为B中无明显现象，C中产生白色沉淀)问题讨论(1)用酒精灯微热硬质玻璃管，若C中导管末端有气泡逸出，撤去酒精灯冷却一段时间后，C中导管内形成一段水柱，则证明装置的气密性良好(2)Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2的，可充分吸收CO2；BaCO3的摩尔质量大于CaCO3的，测量时误差小Cu5(OH)6(CO3)2
13、或2CuCO33Cu(OH)2。5(2014浙江理综，28)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得：C6H12O6(葡萄糖)Br2H2OC6H12O7(葡萄糖酸)2HBr2C6H12O7CaCO3Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)H2OCO2 相关物质的溶解性见下表：物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙水中的溶解性可溶于冷水易溶于热水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶实验流程如下： C6H12O6溶液 悬浊液 Ca(C6H11O7)2请回答下列问题：(1)第步中溴水氧化葡萄糖时，下列装置中最适合的是_。 制备葡萄糖酸钙的过程中，葡萄糖的氧化也可用其
14、他试剂，下列物质中最适合的是_。A新制Cu(OH)2悬浊液 B酸性KMnO4溶液 CO2/葡萄糖氧化酶 DAg(NH3)2OH溶液 (2)第步充分反应后CaCO3固体需有剩余，其目的是_；本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是_。 (3)第步需趁热过滤，其原因是_。 (4)第步加入乙醇的作用是_。 (5)第步中，下列洗涤剂最合适的是_。A冷水B热水 C乙醇D乙醇水混合溶液解析(1)滴加溴水，应用恒压滴液漏斗，水浴加热易于控制温度，温度计应测量水浴的温度，因此装置B最合适。制备葡萄糖酸钙，将葡萄糖氧化最适合的试剂是O2/葡萄糖氧化酶，因为氧化过程中没有引入杂质，无须对产品进行分离提纯，另
15、外酸性KMnO4溶液氧化醛基时也可将葡萄糖中的羟基氧化，故C项最适合。(2)第步充分反应后CaCO3固体需过量，其目的是提高葡萄糖酸的转化率，便于后续分离；本实验不宜用CaCl2，因为盐酸是强酸，CaCl2难以与葡萄糖酸直接反应生成葡萄糖酸钙。(3)由于葡萄糖酸钙在冷水中溶解度小于热水，如不趁热过滤，会结晶析出，损失产品。(4)由于葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度较小，故加入乙醇，可降低它的溶解度，能减少产品的损失，有利于葡萄糖酸钙的析出。(5)洗涤是洗去葡萄糖酸钙中的CaBr2，洗涤剂用水较好，为了防止葡萄糖酸钙的溶解，洗涤剂用乙醇较好。综合考虑合适的洗涤剂是乙醇水的混合溶液，D项正确。答案(1)
16、BC(2)提高葡萄糖酸的转化率，便于后续分离氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，如不趁热过滤会损失产品(4)可降低葡萄酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出(5)D6(2014洛阳一诊)硝基苯是重要的精细化工原料，是医药和染料的中间体，还可做有机溶剂。制备硝基苯的过程如下：配制混酸：组装如下图反应装置。取100 mL烧杯，用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸，加入漏斗中，把18 mL苯加入三颈烧瓶中。向室温下的苯中逐滴加入混酸，边滴边搅拌，混和均匀。在5060 下发生反应，直至反应结束。除去混和酸后，粗产品依次用蒸馏水和10% Na2CO
17、3溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。已知(1) HNO3(浓) H2OHNO3(浓) (2)可能用到的有关数据列表如下物质熔点/沸点/密度(20 )/gcm3溶解性苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205难溶于水1,3二硝基苯893011.57微溶于水浓硝酸831.4易溶于水浓硫酸3381.84易溶于水请回答下列问题：(1)配制混酸应在烧杯中先加入_。(2)恒压滴液漏斗的优点是_。(3)实验装置中长玻璃管可用_代替(填仪器名称)。(4)反应温度控制在5060 的原因是_。(5)反应结束后产品在液体的_层(填“上”或者“下”)，分离混酸和产品的操作方法为_。(6)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时，怎样验证液体已洗净？_。(7)为了得到更纯净的硝基苯，还须先向液体中加入_除去水，然后蒸馏。答案(1)浓硝酸(2)可以保持漏斗内压强与发生器内压强相等，使漏斗内液体能顺利流下(3)冷凝管(球形冷凝管或直行冷凝管均可)(4)防止副反应发生(答案合理即可)(5)上分液(6)取最后一次洗涤液，向溶液中加入氯化钙，无沉淀生成，说明已洗净(7)氯化钙
