1、2012年8月理科综合化学实验部分（2）1（15分）某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸(又名草酸)受热分解的产物(水除外)，他们设计的实验装置如下图所示： 查阅资料可知：乙二酸晶体(H2C2O42H2O)熔点1001 ，草酸钙是难溶于水的白色固体；Cu2O能溶于稀硫酸，立即发生歧化反应生成Cu2+和Cu。（1）实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊，且D装置中黑色粉末变为红色，写出A中发生反应的化学方程式： ；（2）装置B的作用是 ；指出上述装置中的不足之处： 。（3）实验结束后向装置B的试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液，可以观察到的实验现象是溶液由橙色变为绿色（Cr3+），反应的离子方程
2、式为 。（4）有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu，也可能是Cu和Cu2O的混合物。实验小组进一步探究：取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中，充分振荡，溶液变为蓝色，试管底部仍有红色固体，由此可以得出的结论是 。取该红色固体与足量的稀硝酸反应，写出反应的化学方程式 。2（15分）某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究，过程如下。实验I：（1）取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、PH相同的盐酸、稀硫酸反应，随反应进行，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是下列的 （填写相应的字母）;a. 盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度b. Cl能促进此
3、反应的进行c. SO42能抑制此反应的进行d. 硫酸使铝发生钝化（2）为了探究反应速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分。药品：氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/L盐酸、3mol/L硫酸、18.4mol/L硫酸、5mol/L硝酸。方案：取两支试管，分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的 （填写相应的试剂，下同），再向其中的一支试管中加入适量的 固体，并振荡使固体溶解，观察实验现象。实验探究：略。实验II：取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/L的盐酸、6mol/L氢氧化钠溶液反应，待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量，剩余
4、铝丝的质量关系是前者 后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；观察反应后的液体，发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进行了如下探究：（1）提出猜想同学们查找资料后获得如下信息：工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜想：猜想1：此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反应生成的，相应的化学反应方程式为 ；猜想2：此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的。猜想3：此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中；猜想
5、4：此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物。（2）设计实验方案并完成相关实验：将反应后所得的液体进行过滤、洗涤，分别取少量固体置于两支试管中，完成下列实验： 向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想 一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）。 向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想 一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）；（3）得出结论综合实验的现象，可推知猜想 （填“1”、“2”、“3”、“4”）是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为： 。3（15分）某同学在用稀硫酸与锌
6、制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的化学方程式有 ;（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是 ;（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有 ;（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。 实验混合溶液ABCDEF4 molL1 H2SO4/mL3
7、0V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1 ，V6 ，V9 ； 反应一段时间后，实验A的金属是呈 色，实验E中的金属呈 ； 该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。 .4（15 分）有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度，某校同学在实验室进行如下实验。（1）甲组实验方案：在坩埚中称取样品30g加热冷却称量再加热（至恒重）。完成上述实验应该用到的玻璃仪器除酒精
8、灯外还有_。若坩埚质量为160g，加热至恒重时坩埚和残留物总质量为182g，则样品的纯度为_（2）乙组：称取样品，利用下面的部分装置测得室温下样品与酸反应放出CO2的体积，计算样品的纯度（已知碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应都是放热反应）。完成该实验方案应选择的最佳装置是_（用字母回答，下同）。该实验应选用的酸是_a稀盐酸 b稀硫酸 c稀硝酸 d三种酸均可理由是_（2）丙组中A同学根据的反应设计了如下方案:称取样品配成溶液加入足量浓CaCl2溶液充分反运后过滤洗涤干燥称量计算纯度。B同学对该实验方案提出质疑，丙组同学查阅了相关资料并进行了如下实验：室温下，取20 mL04 mol/L NaHCO3溶
9、液置于烧杯中，向其中加入20 mL 2 mol/L CaCl2溶液，用玻璃棒搅拌。烧杯中出现白色沉淀，还有气泡产生。产生该现象的原因是_（用有关离子方程式解释）。由此丙组同学共同讨论，否定了 A同学的设计方案。5（15分）高纯氧化铁（Fe2O3）是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO，还含有SiO2等杂质）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下： 回答下列问题： （1）上述实验所涉及的反应中，有一个反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应。写出该反应的离子方程式： 。 （2）实验室欲用18.4molL-1的浓硫酸配制100mL 5.0molL-1的硫酸溶液，所用的玻璃
10、仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有 （填写仪器名称）。 （3）某同学用右图所示装置进行过滤操作。 请指出其中的错误之处： ；过滤后，洗涤过滤器中少量沉淀的方法是 。 （4）某同学用下图所示装置（尾气吸收装置未画出）实验向溶液Y中通入NH3和CO2 下列为实验室制备NH3和CO2的备选药品： a.NH4Cl b.CaCO3（块状） c.Ca（OH）2 d.NaOHe.浓氨水 f.稀盐酸 g.稀硫酸 则上述装置A处的试管中所放药品的最佳选择为 和 （用药品序号填空）；装置D处药品的最佳选择为 和 （用药品序号填空）。下列各项制备实验中，也可利用装置D处仪器完成的是 （填序号）。 AMnO2与
11、浓盐酸反应制备Cl2BCu与浓硫酸反应生成SO2C由KMnO4分解制O2D乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯EZn与稀硫酸反应制备H2 写出上述装置A处的试管中所发生反应的化学方程式 。若通入一定量的NH3和CO2后，装置C处的溶液中只含有S、N、H、O四种元素。用pH试纸测定该溶液pH的方法是 ；若该溶液呈中性，则溶液中的NH+4和SO2-4的物质的量浓度间的数量关系为 。（离子的浓度用符号NH+4和SO2-4表示）参考答案1（14分）（1）H2C2O42H2OCOCO23H2O （3分）（2）除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对检验分解产物CO2的干扰（2分）； 无尾气处理装置（2分）（3）8H+
12、 + 3H2C2O4+Cr2O72- =2Cr3+6CO2 + 7H2O （3分）（4）红色固体中含有Cu2O（2分） 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O 3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O（2分）2（15分）实验I：（1）bc；（2分）（2）3mol/LH2SO4、氯化钠固体（或6mol/LHCl、硫酸钠固体）（2分）实验II：大于（2分）（1）2Al+Fe2O32Fe + Al2O3；（3分）（2）2（1分）；1（1分）；（3）3（1分），2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；（3分）；3（15分）（1）ZnCuSO4ZnSO4Cu ZnH2SO4ZnSO4H2; （2分）（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，加快了氢气产生的速率; （2分）（3）Ag2SO4; （2分）（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等（答两种）; （2分）（5）30，（1分）10，（1分）17.5; （1分） 灰黑色（1分），暗红色；（1分） 加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积. （2分）45