1、- 1 -专题 52 探究实验(满分 60 分 时间 30 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和 NaHCO3溶液中,发现反应迅速,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。、提出假设:甲同学:可能只是 MgCO3;乙同学:可能只是 Mg(OH)2;丙同学:可能是 xMgCO3yMg(OH)2、定性实验探究:(1)取沉淀物少许于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大量气泡,则_同学假设错误(选填“甲” 、 “乙”或“丙” ) 。 、定量实验探究:取一定量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测定其组
2、成(部分固定夹持类装置未画出) ,经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成,得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题:(2)实验中合理的连接顺序为:e_ gh(各装置只使用一次) 。(3)实验一段时间后,当 B 装置中_(填实验现象) ,停止加热,说明固体已分解完全;打开 f 处的活塞,缓缓通入空气数分钟的目的是_,(4)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个 D 装置,若无此装置,会使测出的 x :y 的值_(选填“偏大” 、 “偏小”或“无影响” ) 。(5)若改进实验后,最终装置 B 质量增加 m 克,装置 D 质量增加了 n 克,则 x :y=_。 (用含 m、n 的代数
3、式表示)- 2 -【答案】乙同学 fabdc 或 fbadc 无气泡冒出排出装置中的 CO2和水蒸气偏大 9n/22m【解析】【详解】2某化学兴趣小组探究 NO 和 Na2O2的反应,设计了如下图所示实验装置,其中 E 为实验前压瘪的气囊。资料:除浅黄色的 AgNO2难溶于水外,其余亚硝酸盐均易溶于水。(1)写出 A 中反应的化学方程式:_。(2)将装置 B 补充完整,并标明试剂_。(3)用无水 CaCl2除去水蒸气的目的是_。(4)反应一段时间后,D 处有烫手的感觉,其中固体由淡黄色变为白色,直至颜色不再变化时,气囊 E 始终没有明显鼓起。学生依据反应现象和氧化还原反应规律推断固体产物为 N
4、aNO2。写出该反应的化学方- 3 -程式:_。设计实验证明的 NaNO2生成,实验方案是_。 (写出操作、现象和结论)【答案】Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO2+2H 2O 防止水蒸气与过氧化钠反应,干扰实验 2NO+Na2O2=2NaNO2 取少量 D 管中的固体与试管中,加水溶解,再加入 AgNO3溶液,若生成浅黄色沉淀,则有亚硝酸钠生成。 【解析】【分析】在整个实验装置中,A 为 NO2的发生装置,B 为 NO 的转化装置,C 为除杂(除去 NO中的水份)装置,D 为 NO 与过氧化钠的反应装置,E 既可进行尾气吸收,又可对反应的产物进行判断,据此分析解答。【详解】
5、3实验小组制备高铁酸钾(K 2FeO4)并探究其性质。资料:K 2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;在酸性或中性溶液中快速产生 O2,在碱性溶液中较稳定。(1)K 2FeO4作为高效、多功能水处理剂的原因是_。(2)制备 K2FeO4(夹持装置略)- 4 -A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是_。该装置有明显不合理设计,如何改进?_。改进后,B 中得到紫色固体和溶液。B 中 Cl2发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有_。(3)探究 K2FeO4的性质(改进后的实验)取 B 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a
6、,经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl 而产生 Cl2,设计以下方案:方案 取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色。方案用 KOH 溶液充分洗涤 B 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4溶出,得到紫色溶液 b。取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2产生。a由方案中溶液变红可知 a 中含有_离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将 Cl 氧化,还可能由_产生(用方程式表示) 。b方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl 。用 KOH 溶液洗涤的目的是_。根据 K2FeO4的制备实验和方案实验表明 Cl2和 的氧化性强弱关系相反,原因是_。【答案】K
7、2FeO4具有强氧化性,能够消毒杀菌;同时 FeO42被还原成 Fe3+,Fe 3+水解形成Fe(OH) 3胶体,能够吸附水中悬浮杂质 2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl +5Cl2+8H 2O 应该增加盛装饱和食盐水的洗气瓶,吸收蒸发出来的 HCl 气体 Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O Fe3+ 4FeO42+20H+=4Fe3+3O2+10H 2O 排除 ClO的干扰 溶液的酸碱性不同 【解析】【分析】- 5 -(1)K 2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;在酸性或中性溶液中快速产生 O2,说明K2FeO4具有强氧化性,而 FeO42被还原成 Fe3+,Fe 3
8、+水解形成 Fe(OH) 3胶体,能够吸附水中悬浮杂质,所以可以用来净水;(2)本实验采用氯气与氢氧化铁在碱性条件下制备 K2FeO4,而采用浓盐酸与高锰酸钾溶液反应制备的氯气中混有氯化氢杂质,应先除去;(3)通过 Cl2、Fe(OH) 3与 KOH 之间的反应制备 K2FeO4,溶液中可能存在副反应Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O,因此制备出的 K2FeO4中可能混有次氯酸钾和氯化钾等杂质。方案 I,取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色说明溶液中存在 Fe3+,但 Fe3+不一定是与 K2FeO4将 Cl 氧化,根据题干已知 K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2,同时
9、产生 Fe3+,氯气是由酸性条件下次氯酸根与氯离子发生归中反应生成的。方案 II 可以证明 K2FeO4将 Cl 氧化,方案 II 中采氢氧化钾溶液洗涤高铁酸钾,使K2FeO4稳定析出,并除去 ClO,防止酸性条件下 ClO与 Cl发生反应产生 Cl2,干扰实验。【详解】扰,并在洗涤时保证 K2FeO4的稳定性,避免 FeO42在酸性或中性溶液中快速产生O2。- 6 -实验中用在碱性条件下 Cl2制备 FeO42,可以得出氧化性为 Cl2FeO 42,而方案则得出相反的结论,主要是因为在酸性环境中氧化性 FeO42Cl 2。4某化学小组欲进行如下实验探究金属与浓硫酸反应。试回答下列问题。(1)
10、利用上图装置研究铜与浓硫酸反应,反应化学方程式为_;B 装置的目的是_;x 溶液为_。(2)将上述实验中的铜改为黄铜(铜锌合金),实验后阶段可观察到倒立漏斗边缘有气体冒出,且越来越快。该气体可能为_,气体产生越来越快的原因可能是_(至少两点)。验证该气体的实验方案如下:装置连接顺序:x_;能证明上述假设成立的实验现象是_。(3)取少量镁粉加入盛浓硫酸的烧杯,在通风橱中实验。充分反应后溶液中有灰白色悬浮物,设计方案研究该悬浮物的组成,请帮助完善。(假设镁的化合物都溶于稀酸) _写出产生该灰白色悬浮物主要反应的化学方程式_。【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O 检验产物 SO2 NaOH 溶液(其他合理答案均可得分) H2 反应后期, c(H+)增大,与 Zn 反应生成 H2 速率加快;黄铜为铜锌合金,- 7 -与硫酸形成原电池产生 H2 速率加快;反应放热 cdefabg E 中(硬质玻璃管)黑色粉末变红,H 中(球形干燥管)固体由白色变为蓝色 3Mg+4H2SO4(浓)=3MgSO 4+S+4H2O【解析】 (1)浓硫酸具有强氧化性,在加热条件下与 Cu 反应生成 CuSO4、SO 2和 H2O,故化学方程式为:
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