化学综合实验与探究训练专题

化学综合实验与探究训练专题

1．某校研究性学习小组同学在实验时把SO 2通入装有BaCl 2溶液的试管中，出现了白色浑浊物。

（1）实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据，经过计算推导得出：即使把SO 2通入BaCl 2溶液中至饱和，也不可能生成BaSO 3，故白色浑浊物只能是BaSO 4。你认为所查阅的数据为：SO 2饱和溶液中各离子的浓度、SO 2的溶解度以及 。

（2）小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设，并分别设计实验验证假设如下：

（3）写出在验证假设2的实验时，溶液中发生的反应的化学方程式：

、

；

（4）请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO 4，造成原因是 。

2、某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去）进行实验研究。 请回答：

（1）用上述装置探究影响化学反应速率的因

素。

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式

是 。

②用上述装置进行实验，以生成9．0 mL 气体

为计时终点，结果为t 1 t 2。

实验过程中，对量气管的操作是 。

③若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是（填序号） 。

A ．石墨 b ．银 c ．铜d ．沙粒（二氧化硅）

（2）用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。

①圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号） 。

a ．NaOH 溶液 b ．C 2H 5OH c ．NaCl 溶液 d ．稀硫酸

②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是 。

3、某化学兴趣小组在探究次氯酸钠溶液的性质时发现：往过量．．FeSO 4溶液中滴入几滴NaClO 溶液，并加入适量硫酸，溶液立即变黄。请你协助他们完成该反应还原产物的探究。

（1）甲同学推测该反应的还原产物为Cl 2；乙同学推测该反应的还原产物为 。

（2）你认为甲同学的推测是否正确？ （填“正确”或“不正确”）。请用简要的文字或离子方程式说明理由 。 根据乙同学的推测，上述反应的离子方程式为 。

（3）请你设计一个实验方案，验证乙同学的推测（还原产物）是否正确。要求在答题卡上按下表格式写出实验步骤、预期现象和结论：

4423沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。

【提出猜想】

猜想1：所得沉淀为 ； 猜想2：所得沉淀为 ；

猜想3：所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为m Cu (OH)2·n CuCO 3]。

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：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干。

步骤2：取一定量所得固体，用如下装置（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CaCl 2，C 中盛放Ba(OH)2溶液，还可测定所得沉淀的组成。

①C 中盛放Ba(OH)2溶液，而不使用澄清石灰水的原因是 。

②若所取蓝绿色固体质量为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 。

5、工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al 4C 3、Al 2O 3、C 等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN 和Al 4C 3，的质量分数(忽略NH 3在强碱性溶液中的溶解) 。

(1)实验原理

①Al 4C 3与硫酸反应可生成CH 4；

②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN 与NaOH 溶液反应的化学方程式 。

(2)实验装置(如图所示

)

(3)实验过程

①连接实验装置，检验装置的气密性。称得D 装置的质量为y g ，滴定管的读数为a mL 。 ②称取x g AlN样品置于锥形瓶中；塞好胶塞，关闭活塞 ，打开活塞 ，通过分液漏斗加入稀硫酸，与烧瓶内物质充分反应。

③待反应进行完全后，关闭活塞 ，打开活塞 ，通过分液漏斗加入过量 (填化学式) ，与烧瓶内物质充分反应。

④ (填入该步应进行的操作) 。

⑤记录滴定管的读数为b mL ，称得D 装置的质量为z g ，

(4)数据分析

①AlN 的质量分数为 。

②若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③Al 4C 3的质量分数为 。(该实验条件下的气体摩尔体积为V m ) 。

6、某兴趣小组的同学在探究金属活动性顺序时，决定把铝片放入硫酸铜的水溶液中进行实验，以验证铝和铜的活动性顺序。小组的同学进行了分工，甲同学取一定量的无水硫酸铜粉末加到一定量的蒸馏水中溶解，发现溶液变浑浊，加水稀释仍然浑浊。

（1）你认为是什么原因造成的 ，写出反应的化学方程式 。

（2）请你给出配制此溶液的建议 。

（3）经过小组讨论后，终于配制成澄清溶液。甲同学截取一段铝片放入盛有该硫酸铜溶液的试管中，观察，一开始无明显现象，一段时间后铝片表面先变 ，随后溶液颜色变浅并在铝片表面沉积一层疏松的红色物质。

（4）乙同学认为将铝片放入前应 ，并重做此实验，除发现跟甲同学一样的现象外，还看到有气泡产生，于是激发了他们的探究欲望。

【提出问题】该气体是什么呢？

【猜想】①甲同学认为可能是氢气 ②乙同学认为可能是二氧化硫。

2＋【查资料】铜盐溶液中，溶液的pH 决定溶液中Cu 浓度大小，通过查资料得到如下数

2＋-5-1据

① ；

② 。

【讨论交流】你觉得还可以通过什么操作验证Al 和Cu 的活动性 。

7、纯碱、烧碱等是重要的化工原料。

（1）利用右下图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应：将A 与B 连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象

是 ，反应的离子方程式是______ 。

（2）向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量．．．CO 2，充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶，得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的

成分。

①提出合理假设。

假设1：该白色固体为NaOH 和Na 2CO 3；

假设2：该白色固体为只有Na 2CO 3；

假设3：该白色固体为只有NaHCO 3；

假设4：该白色固体为________ ____。

②基于假设1，设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH 和Na 2CO 3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。（步骤可不填满也可增加）

–1–1–1限选实验试剂及仪器：

1moL·L HCl 溶液、1mol·L MgCl 溶液、0.5moL·L BaCl 2溶2．．

液、1mol·L –1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。

参考答案：

1、（1）BaSO 3的溶度积或BaSO 3的溶解度或Ksp(BaSO 3) （只答出一种即可）

（2）

（3）2SO 2 +O2 +2H2O = 2H2SO 4 或SO 2 +H2O =H2SO 3 、2H 2SO 3 + O2 = 2H2SO 4 、H 2SO 4 + BaCl2=BaSO4↓+2HCl （三种答对两即可）

（4）BaCl 2溶液中混有Ba （OH ）2 或含有Ba(NO)3、HNO 3、H 2O 2、Fe 等均可。 2、

3、

（1）Cl

（2）不正确 因为FeSO 4过量，反应中有剩余，Cl 2能将Fe 2+继续氧化，因此还原产物不可能为Cl 2（或2Fe 2+＋Cl 2＝2Cl ＋2Fe 3+） －－3+

2Fe 2+ ＋ClO ＋2H +＝2Fe 3+＋Cl ＋H 2O －－

（3）

4、【提出猜想】Cu(OH)2 CuCO 3

【实验探究】

B 中白色固体变蓝，C 中无明显现象（若猜想1所得沉淀为CuCO 3，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 中有气泡逸出，撤去酒精灯冷却一段时间后，C 中导管内形成水柱，则证明装置的气密性良好

（2）①Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，充分吸收CO 2；BaCO 3的摩尔质量大于CaCO 3，测量误差小 ②Cu 5(OH)6(CO3) 2［或2CuCO 3·3Cu(OH)2］

5、（1）AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑

（3）②K 2、K 3 K 1

③K 1（1分），K 3（1分），NaOH ④打开K 2， 通入空气一段时间

（441(z y ) ×100% ②偏小 ③17x ×100%

C u (O H ) 2↓+H2SO 4 6、（1）硫酸铜水解生成氢氧化铜沉淀，CuSO 4+2H2O

（2）取硫酸铜粉末加入少量硫酸再加适量蒸馏水稀释

（3）暗

（4）先用砂纸打磨光亮

【方案设计】①将产生的气体收集到小试管中，做爆鸣气实验

②将产生的气体通入品红溶液中，观察是否褪色（或其他合理的答案）

【讨论交流】分别取铜片和铝片，加入稀盐酸中观察（或其他合理的答案）

7、（1）水沿导管由广口瓶进入烧瓶（或：水倒吸进入烧瓶）

2OH –+CO2=CO32–+H2O （或OH –+CO2=HCO3–）

（2）Na 2CO 3 和NaHCO 3