1、第32讲定量型实验和探究型实验A组基础题组1.某学习小组开展下列实验探究活动:装置A(1)装置A中发生反应的化学方程式为。(2)设计实验:利用装置A中产生的气体证明+4价的硫元素具有氧化性。(3)选用下列装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:装置连接顺序为A、C、D、F,其中装置C的作用是,若(填实验现象),即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的。(4)利用装置G可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中,加适量水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中的H2O2完全反应(SO2+H2O2 H2SO4),然后用0.100 0 molL-1 NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗N
2、aOH标准溶液的体积为20.00 mL。装置G装置G中球形冷凝管的冷凝水进口为(填“a”或“b”)。残液中SO2的含量为gL-1(结果保留小数点后2位数字)。经多次测定发现,测定值始终高于理论值,则其原因是。2.(2016湖南益阳4月调研,26)膦(PH3)又称为磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,沸点-89.7 ,易自燃,与空气混合易爆炸,微溶于水。其制取原理类似于实验室制氨气,现用下图装置来制取磷化氢并验证其性质。实验开始时,先从分液漏斗向盛有PH4I的圆底烧瓶中加入过量乙醚无色液体,沸点34.5 ,微溶于水,不与Fe2(SO4)3反应,微热数分钟后再从分液漏斗向圆底烧瓶中加入
3、一定量的浓NaOH溶液继续加热。在装置C处用电热器控制温度在300 左右,实验过程中可观察到:B装置的试管中有白色蜡状固体(P4)生成;D装置的试管中Fe2(SO4)3溶液颜色由棕黄色变成淡绿色,同时也有白色蜡状固体生成。请回答:(1)按气流方向连接装置,从左到右的顺序为:af。(2)用PH4I和烧碱反应制取PH3的化学方程式是。(3)实验开始时,先向圆底烧瓶中加入乙醚并微热数分钟,其目的是。(4)装置C中反应的化学方程式是;装置D中反应的离子方程式是。(5)装置B、D中的现象说明PH3具有的化学性质是(填字母序号)。 A.碱性 B.不稳定性 C.还原性 D.酸性(6)实验时处理尾气的方法是。
4、B组提升题组3.(2016湖北黄冈3月调研,26)过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂,其与稀盐酸反应的化学方程式为:2Na2CO4+4HCl 4NaCl+2CO2+O2+2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠,为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度,某化学兴趣小组设计了以下两种方案:方案一:样品 样品m1 g 溶液 固体 固体m2 g(1)操作和的名称分别为 。(2)上述操作中,使用到玻璃棒的有(填操作序号)。(3)请简述操作的操作过程。方案二:按下图安装好实验装置,Q为一塑料气袋,随意取适量样品于其中,打开分液漏斗活塞,将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。(4)为测定
5、反应生成气体的总体积,滴稀盐酸前必须关闭,打开(填 “K1”“K2”或“K3”)。导管a的作用是。(5)当上述反应停止后,使K1、K3处于关闭状态,K2处于打开状态,再缓缓打开Kl。B中装的固体试剂是,为何要缓缓打开K1?。(6)实验结束时,量筒中有x mL水,量筒中收集到了y mL气体,则样品中过碳酸钠的质量分数是。4.(2016北京理综,28,16分)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。实验试剂现象滴管试管0.2 molL-1Na2SO3溶液饱和Ag2SO4溶液.产生白色沉淀0.2 molL-1 CuSO4溶液.溶液变绿,继续滴加产生棕
6、黄色沉淀0.1 molL-1Al2(SO4)3溶液.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀(1)经检验,现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象:。(2)经检验,现象的棕黄色沉淀中不含S,含有Cu+、Cu2+和S。已知:Cu+ Cu+Cu2+,Cu2+ CuI(白色)+I2。用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是。通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和S。a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是。b.证实沉淀中含有Cu2+和S的理由是。(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象的白色沉淀中无S,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。
7、推测沉淀中含有亚硫酸根和。对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:.被Al(OH)3所吸附;.存在于铝的碱式盐中。对假设设计了对比实验,证实了假设成立。a.将对比实验方案补充完整。步骤一:步骤二:(按上图形式呈现)。b.假设成立的实验证据是 。(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有。盐溶液间反应的多样性与有关。答案全解全析A组基础题组1.答案(1)CaSO3+2HCl CaCl2+SO2+H2O(2)将SO2通入H2S溶液或Na2S(NaHS也可)溶液中,出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)(3)BE除去HCl气体D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀(4)b64.00残液中有剩余的HCl,导致实验中消耗
8、的氢氧化钠的量偏多解析(1)根据装置A中试剂可知发生复分解反应,产生SO2气体。(2)将SO2气体通入H2S溶液(或Na2S、NaHS等溶液)中,若出现淡黄色沉淀,说明+4价的硫元素具有氧化性。(3)探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,要注意HClO易溶于水,不会以气态形式在装置中大量存在,CaSO3微溶于水而难以形成沉淀。将装置A中出来的气体混合物通入装置C中除去HCl气体,再将SO2气体通入装置B中反应产生CO2(说明亚硫酸的酸性强于碳酸的)。用装置E、D除去SO2气体并检验SO2气体是否除尽,最后通入装置F中产生CaCO3沉淀(说明碳酸的酸性强于次氯酸的),以此可以证明。(4)依据SO2H2S
9、O42NaOH的关系进行计算。2.答案(1)debc(或edbc)(2)PH4I+NaOHPH3+NaI+H2O(3)将空气排尽,防止PH3在装置中燃烧(或自燃)(4)4PH3P4+6H24PH3+12Fe3+ P4+12Fe2+12H+(5)BC (6)将尾气点燃或通入到CuSO4溶液中(其他合理答案均可)解析(1)根据实验目的并结合所给各装置的现象,弄清实验原理,才能正确连接装置。本实验中A为制取PH3的装置,产生的PH3气体先进入C装置,经受热分解产生P4和H2,然后再进入B装置,这样才能在B试管中观察到白色蜡状固体(P4),最后气体再进入D装置与Fe2(SO4)3溶液反应。因此正确的连
10、接顺序为ad(或e)e(或d)bcf。(2)PH4I和烧碱反应与NH4Cl和NaOH反应类似,据此可写出有关的化学方程式。(3)由题中信息可知,乙醚的沸点很低,微热数分钟后将产生大量乙醚蒸气,而乙醚又不与PH3及Fe2(SO4)3反应,那么加入乙醚的目的只能是排尽装置中的空气,防止易自燃的PH3在装置中燃烧。(4)由实验现象可知,装置C中PH3发生了分解反应生成了P4和H2,装置D中Fe3+将PH3氧化为P4,本身被还原为Fe2+,据此可写出有关的方程式。(6)本实验的尾气中主要含PH3和H2,二者均为可燃性气体,且PH3有毒,所以最好的处理方法是将尾气点燃,使其转变为无污染的P2O5和H2O
11、,也可以通入CuSO4溶液中将PH3反应掉。B组提升题组3.答案(1)称量、蒸发结晶(2)(3)加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时,停止加热,利用余热蒸干蒸发皿中的液体(4)K1、K2K3平衡分液漏斗内和反应体系内压强,使稀盐酸顺利滴下,同时消除滴下稀盐酸的体积对气体体积的影响(5)碱石灰让生成的二氧化碳能充分被b中碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯的O2(6)100%解析(1)由方案一的流程图可知,样品经操作,得到样品m1 g,可知操作为称量;溶液经操作得到固体,从溶液中得到固体的操作为蒸发结晶。(2)操作为溶解,需用玻璃棒搅拌,起到加速溶解的作用;操作为蒸发结晶,也需用玻璃棒搅拌,可以加快液体挥
12、发,还可以防止液体飞溅。(4)方案二的原理为:Q为一塑料气袋,当Q里面产生气体后,压强会增大,气袋膨胀,赶出的气体经K3,用排水法由量筒测得其体积,此体积为反应生成的气体的总体积,即CO2和O2的总体积。由上述原理不难看出,滴加盐酸前,要关闭K1、K2,打开K3。(5)当反应停止后,关闭K3,打开K2通入空气,同时打开K1,将Q中的气体赶出,经装置B后进入量筒,测得氧气的体积,所以必须要除去CO2,因此B中装的固体为碱石灰,缓缓打开K1是为了让Q中的气体缓慢地流出,让生成的CO2能充分被B中的碱石灰吸收,使量筒内收集到较纯的O2。(6)由实验原理可知,V(CO2+O2)=x mL,V(O2)=
13、y mL,则n(Na2CO4)=2n(O2)= mol,n(Na2CO3)=n(CO2+O2)-n(O2)-n(Na2CO4)=mol-mol-mol= mol,(Na2CO4)=100%=100%。4.答案(1)2Ag+S Ag2SO3(2)析出红色固体a.HCl和BaCl2溶液b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,S转化为S(3)Al3+、OH-a.b.V1明显大于V2(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件解析(2)题中明确告知棕黄色沉淀中含有Cu+、Cu2+和S,证实含有Cu+的实验现象不能答溶液出现蓝色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也进入了溶液。A是BaSO4沉淀,则试剂1的作用是检验上层清液中是否含有S,但检验S时要防止S的干扰,所以试剂1应是HCl和BaCl2溶液;上层清液中没有检出I2,可知I2和S反应生成了I-和S。(3)由题中信息可推知,沉淀中还含有Al3+、OH-。在对比实验中要将Na2SO3溶液更换成一种碱,这样就不会生成碱式盐,考虑到Al(OH)3的两性特征,NH3H2O是最好的选择,步骤一中白色沉淀的成分是碱式亚硫酸铝,在其中加入NaOH溶液,沉淀不会马上溶解,而是先与OH-反应生成Al(OH)3沉淀,这就导致了V1大于V2,通过这一实验事实,即可证实假设成立。
