1、高考化学一轮复习 课时38 化学实验探究检测与评估课时38化学实验探究1. 某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。限选试剂:1.00 molL-1 HNO3、2.00 molL-1 HNO3，细颗粒大理石、粗颗粒大理石，35 水浴。(1) 他们能完成哪些因素对速率影响的探究? 。(2) 请根据能进行的探究内容，填写以下实验设计表，完成探究实验:实验编号T/大理石规格HNO3浓度/molL-1常温2.001.002.002.00(3) 整个实验中应控制的不变量是硝酸体积和。(4) 该实验小组用下图实验装置进行实验。除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞
2、等仪器外，必需的实验仪器还有。干燥管中应放置的试剂是(填字母)。A. 碱石灰B. 无水CaCl2C. P2O5固体D. 浓硫酸若撤除干燥管装置，所测速率(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。2. 黄铜矿是工业炼铜的主要原料，其主要成分为CuFeS2，现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2)，为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验: 称取研细的黄铜矿样品1.150 g，在空气存在的条件下进行煅烧。实验后取d中溶液的置于锥形瓶中，用0.05 molL-1标准碘溶液进行滴定，初读数为0.10 mL，终读数如右上图所示。(1) 黄铜矿煅烧的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O
3、3+16SO2，该反应中被还原的元素是(填元素符号)。(2) 标准碘溶液盛放在(填“碱式”或“酸式”)滴定管中;装液之前，滴定管要用标准碘溶液润洗23次，润洗的操作是。请用化学方程式表示滴定的原理:。(3) 滴定终点的读数为mL;通过计算可知，该黄铜矿的纯度为。(4) 若去掉c装置，会使测定结果(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。(5) 假设实验操作均正确，测得黄铜矿的纯度偏低，可能的原因主要有。3. 某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酯，实验小组对该废液进行探究，设计如下方案:已知熔点:乙酸16.6 、苯酚43 。沸点:乙酸118 、苯酚182 。(1) 写出反应的化学方程式:。(2) 中分离
4、B的操作名称是 。(3) 现对物质C的性质进行实验探究，请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录，在下表中填写出实验操作、预期现象和现象解释。限选试剂:蒸馏水、稀硝酸、2 molL-1 NaOH、0.1 mol L-1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、饱和溴水、紫色石蕊试液。实验操作预期现象现象解释步骤1:取少量C放入a试管，加入少量蒸馏水，振荡步骤2:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管，往b试管产生白色沉淀 步骤3:往c试管C与加入的试剂发生显色反应(4) 称取一定量的C试样，用水溶解后全部转移至1 000 mL容量瓶中定容。取此溶液 25.00 mL，加入浓度为0.016 67
5、 molL-1的KBrO3标准溶液30.00 mL，再加入过量的 KBr溶液， 酸化并放置。待反应完全后，加入过量的KI，再用0.110 0 molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2 ，耗去Na2S2O3标准溶液11.80 mL。则试样中C的物质的量的计算表达式为。(部分反应离子方程式:Br+5Br-+6H+3Br2+3H2O; I2+2S22I-+S4)4. (2013安徽高考)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2转化为Cr3+。某课题组研究发现，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反
6、应速率的影响，探究如下:(1) 在25 下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表(表中不要留空格)。实验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL46010305601030560测得实验和溶液中的Cr2浓度随时间变化关系如右图所示。(2) 上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。(3) 实验和的结果表明;实验中0t1时间段反应速率v(Cr3+)=(用代数式表示)mol L-1min-1。(4) 该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假
7、设三。假设一:Fe2+起催化作用。假设二:。假设三:。(5) 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2的浓度可用仪器测定实验方案(不要求写具体操作规程过程)预期实验现象与结论5. 某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。请回答下列问题:(1) 写出仪器A的名称:。(2) 实验记录如下:步骤实验操作实验现象实验结论打开活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至过量烧瓶内溶液 Br2的氧化性大于H2S
8、O3向步骤所得溶液中逐滴加入H2O2溶液刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色(3) 步骤中，开始时颜色无明显变化的原因是(写出一条即可): ;写出步骤中反应的离子方程式: 。(4) 实验室常用Cl2通入NaBr溶液中制得单质溴，工业上常用电解饱和食盐水制备Cl2，装置如右图所示，利用该装置，工业上除得到氯气外，还可以得到(填化学式);装置中的离子交换膜Na+可以通过而OH-不能通过的目的是。6. 某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。 请回答下列问题:(1) 装置F中发生反应的化学方程式为。(2) 装置A中的
9、分液漏斗内液体a可选用(填字母)。A. 盐酸 B. 浓硫酸 C. 稀硫酸 D. 稀硝酸(3) 虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的“备选装置”中选择合适装置的编号，填入下列空格。B:、D:、E:。(4) 打开K1、K2，将常温常压下的H2S、Cl2以体积比11充满烧瓶后，烧瓶中发生的反应用化学方程式表示为;关闭K1、K2，始终看不到烧瓶内产生“喷泉”现象，理由是 。(5) 在操作(4)的基础上，引发喷泉操作方法是 。专题九综合化学实验课时38化学实验探究1. (1) 硝酸浓度、温度、大理石表面积(2)实验编号T/大理石规格常温粗颗粒常温粗颗粒35 水浴粗颗粒常温细颗粒(3) CaCO3质量
10、(4) 秒表、量筒BC偏大【解析】(1) 根据所给的试剂可知有两种不同浓度的硝酸,因此可比较浓度对反应速率的影响;有两种不同状态的大理石,因此可比较固体表面积对反应速率的影响;还有35 水浴,因此可比较温度对反应速率的影响。(2) 因为与的不同是HNO3浓度不同,所以其他的因素应该相同;若中大理石为粗颗粒,则中大理石为粗颗粒,温度为常温;与研究的是HNO3浓度对反应速率的影响;中HNO3的浓度相同,可以控制温度变化,碳酸钙都为粗颗粒,分析温度对反应速率的影响;中HNO3浓度相同,可改变CaCO3的状态,比较常温下粗颗粒与粉末状CaCO3的反应速率快慢。其他合理答案也可。(3) 反应过程中除了控
11、制硝酸的体积相同外,还要控制CaCO3的质量相同。(4) 根据图中装置可知要测定单位时间内烧杯内减少的质量,把减少的质量看作是CO2的质量。所以还需要用量筒量取所需HNO3体积及秒表计算所需时间。干燥CO2且不能让水蒸气逸出,需要酸性干燥剂或中性干燥剂,B、C都可以。若不用干燥装置,则相同时间内减少的质量增大,认为生成的CO2增大,反应速率偏大。2. (1) Cu、O(2) 酸式往滴定管上口加入35 mL标准碘溶液,倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后,一手控制活塞,将液体从滴定管下部放出SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI(或H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI)(3)
12、20.1080%(4) 偏低(5) 二氧化硫未能被水充分吸收,亚硫酸部分被氧化【解析】(1) Cu元素和O元素的化合价在反应前为+2价、0价,在反应后分别变为0价、-2价,化合价降低,发生了还原反应。(2) 标准碘溶液应盛放在酸式滴定管中,碘会腐蚀碱式滴定管中的橡胶。滴定的原理是SO2与I2在水溶液中发生氧化还原反应,方程式为SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI。(3) 由关系式法可以计算。设在锥形瓶中含有x mol的SO2:CuFeS22SO22I21 mol2 mol2 mol molx mol0.05 molL-1(20.10-0.10)10-3 L=x=0.001 mol黄铜矿的纯
13、度=100%=100%=80%(4) 去掉c装置,气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应,反应的化学方程式为2SO2+O2+H2O2H2SO4,测定结果偏小。(5) 假设实验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,可能的原因主要有用水吸收二氧化硫不充分,亚硫酸部分被氧化。3. (1) (2) 分液 (3)实验操作预期现象现象解释出现白色浑浊苯酚常温下溶解度不大滴入适量饱和溴水,振荡苯酚与溴发生取代反应,生成三溴苯酚白色沉淀滴入几滴FeCl3溶液,振荡溶液变为紫色(4) (0.016 67 molL-130.0010-3 L-0.110 0 molL-111.8010-3 L)【解析】(2) 分离难
14、溶的液体混合物,可用分液的方法。(3) 苯酚常温下溶解度不大,往苯酚中加入少量水后,振荡,有白色浑浊的现象出现。苯酚与溴水反应, 生成难溶于水的三溴苯酚,在水溶液中,会有白色沉淀的现象,若是苯酚过量,三溴苯酚易溶于有机溶剂,则看不到白色沉淀。FeCl3溶液与苯酚有显色反应,出现紫色。(4) 由Br3Br2,可算出生成的Br2的物质的量n1=0.016 67 molL-130.0010-3 L3。与苯酚反应后剩余的Br2与KI发生反应生成I2,I2的量用Na2S2O2滴定确定,由Br2I2和I22Na2S2O2,可得剩余的溴与Na2S2O2的关系:Br22Na2S2O2,从而算出剩余的Br2的物
15、质的量为n2=L。与苯酚反应消耗的溴的物质的量n3=n1-n2=0.016 67 molL-130.0010-3 L3-,苯酚与溴反应的关系式: 3Br2,可以算出25.00 mL溶液中苯酚的物质的量n=(0.016 67 molL-130.0010-3 L3-0.110 0 molL-111.8010-3 L)样品有1 000 mL,试样中C物质的量的计算表达式为(0.016 67 molL-130.0010-3 L3-0.110 0 molL-111.8010-3 L)=(0.016 67 molL-130.0010-3 L-0.110 0 molL-111.8010-3 L)。4. (1
16、) 1525(只要草酸溶液体积与蒸馏水体积之和为40 mL即可)(2) CO2(3) pH越大,反应的速率越慢(4) Al3+起催化作用Fe2+和Al3+起催化作用(5) 取pH=5的废水60 mL,加入10 mL草酸和30 mL蒸馏水,滴加几滴FeSO4,测定反应所需时间预期现象与结论:与对比,如果速率明显加快,故起催化作用的为Fe2+【解析】(2) 该反应为探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用,该反应为一比较熟悉的反应,草酸被氧化后的产物为二氧化碳。(3) 考查了从图像中获取数据并分析的能力。图像越陡,反应速率越快。(4) 对于假设可以从加入的物质铁明矾中获取。然后根据上面的过程,进行对
17、比实验,即可以得到答案。5. (1) 球形冷凝管(2):由橙黄色变为无色(或橙黄色褪去):H2O2的氧化性大于Br2(3) 步骤的H2SO3有过量,H2O2先和H2SO3反应(或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢)H2SO3+H2O22H+S+H2O、2H+2Br-+H2O2Br2+2H2O(4) NaOH、H2可以获得高纯度的NaOH溶液(或避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量)【解析】亚硫酸与溴水中的溴发生氧化还原反应,H2O+H2SO3+Br2H2SO4+2HBr,溶液由橙黄色变为无色。Br2的氧化性大于H2SO3,步骤溶液中过量的H2SO3先与H2O2发生氧化
18、还原反应,H2SO3+H2O22H+S+H2O,刚开始溶液颜色无明显变化,继续滴加,溶液中的HBr与逐滴加入的H2O2溶液发生氧化还原反应生成溴单质,2H+2Br-+H2O2Br2+2H2O,溶液变为橙黄色溶液。(4) 2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,装置中的离子交换膜Na+可以通过而OH-不能通过,是为了得到高纯度的NaOH溶液或避免Cl2与NaOH反应生成NaClO,影响NaOH的产量。6. (1) MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2 + 2H2O(2) AC(3) (4) H2S+Cl2S+2HCl烧瓶内的气压与外界气压相同,不能产生压强差,故无喷泉现象(5) 方法:用手(或热毛巾)将烧瓶捂热或将烧瓶微热,烧瓶内气体受热膨胀(即增大压强),使HCl与烧杯中溶液接触,即可引发喷泉;方法:用冰水或其他制冷剂浇在烧瓶上(给烧瓶降温),以减小烧瓶内气体的压强,烧杯中溶液通过导管进入烧瓶内与HCl气体接触,即可引发喷泉【解析】(2) 浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,与FeS发生氧化还原反应,不能生成H2S。(3) B吸收水蒸气,E吸收氯气中的HCl气体,D吸收氯气中的水蒸气。
