歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 一 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1 實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)包括的內(nèi)容 1 實(shí)驗(yàn)名稱 2 3 實(shí)驗(yàn)原理 4 實(shí)驗(yàn)用品 5 實(shí)驗(yàn)步驟 包括實(shí)驗(yàn)儀器裝配和操作 6 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄及 7 問題和討論 誤差分析 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?結(jié)果處理 2 具體要求 1 選擇儀器藥品 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理 以及反應(yīng)物和生成物的 如反應(yīng)物和生成物的 是否 儀器和橡膠 反應(yīng)是否加熱及 是否控制在一定范圍等 從而選擇化學(xué)儀器和藥品 2 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮硪约八x用的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品 設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟 性質(zhì) 反應(yīng)條件 狀態(tài) 腐蝕 溫度 3 記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù) 根據(jù)觀察 全面準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 4 分析得出結(jié)論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù) 通過分析 計(jì)算 推理等處理 得出正確的結(jié)論 3 實(shí)驗(yàn)方案的 四性 1 科學(xué)性 2 安全性 3 可行性 4 簡約性 二 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 有利于鞏固元素化合物知識和掌握好各類物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 全面訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能 培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 應(yīng)遵循以下原則 1 條件合適 操作方便 2 原理正確 步驟簡單 3 原料豐富 價(jià)格低廉 4 產(chǎn)物純凈 污染物少 三 制備實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)對實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià) 是指為達(dá)到一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩鴮?shí)驗(yàn)方案進(jìn)行的價(jià)值判斷 這種評價(jià)基于對實(shí)驗(yàn)原理的理解 對元素化合物知識的融會貫通 對實(shí)驗(yàn)手段優(yōu)劣的辨析 通過分析和綜合 比較和論證 選擇解決問題的最佳方案 對實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)和考查 突出對實(shí)驗(yàn)方案的全面理解和判斷 其中主要是對方案的簡便性 可行性作評價(jià) 1 對實(shí)驗(yàn)方案可行性的評價(jià)只有合理且切實(shí)可行的方案才有意義 可行性是方案的第一要素 評價(jià)方案時(shí)應(yīng)注意從實(shí)驗(yàn)原理和操作兩個方面分析方案是否可行 1 理論上要 2 操作上要 2 從經(jīng)濟(jì)效益角度評價(jià)評價(jià)一種實(shí)驗(yàn)方案 不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行 還要從 上考慮是否切合實(shí)際 科學(xué)合理 簡單可行 經(jīng)濟(jì)效益 3 從 評價(jià)防止污染的根本途徑在于控制 的排放 在對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評價(jià)時(shí) 不可忽視了環(huán)境保護(hù)的重要性 四 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)分析其 或從所屬類型的典型代表物去 物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì) 而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案 驗(yàn)證可能具有的性質(zhì) 2 驗(yàn)證性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對物質(zhì)具備的性質(zhì)進(jìn)行求證 關(guān)鍵是設(shè)計(jì)出簡潔的實(shí)驗(yàn)方案 操作簡單 現(xiàn)象 且安全可行 環(huán)保角度 三廢 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 推測 明顯 五 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的一般原則實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則是方法簡便 現(xiàn)象明顯 操作易行 確定了實(shí)驗(yàn)所選用的方法和原理后 就要考慮選擇用什么實(shí)驗(yàn)裝置來完成此實(shí)驗(yàn) 即進(jìn)行實(shí)驗(yàn)裝置的 一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置往往是由多個基本實(shí)驗(yàn)裝置相互連接而成的 如有關(guān)氣體的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一般分為氣體的發(fā)生裝置 氣體的凈化裝置 氣體的收集裝置 尾氣的吸收裝置等部分 要熟悉各基本裝置的功能 并注意各基本裝置連接順序的合理性 設(shè)計(jì) 六 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的總體思路1 明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?弄清實(shí)驗(yàn)原理 2 根據(jù)要求正確選擇儀器和藥品 要盡量選擇 的藥品 3 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟 裝置要簡單合理 步驟應(yīng)簡潔清楚 七 實(shí)驗(yàn)操作的順序1 連接儀器 按氣體發(fā)生 除雜質(zhì) 干燥 主體實(shí)驗(yàn) 尾氣處理順序連接好實(shí)驗(yàn)儀器 2 檢查氣密性 在整套儀器連接完畢后 應(yīng)先檢查裝置的氣密性 然后 檢查氣密性的方法要依裝置而定 3 裝藥品 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作 無毒無污染 裝入藥品 八 綜合實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)裝置的選擇1 制氣裝置的選擇根據(jù)反應(yīng)物的 和 確定制氣裝置的類型 2 反應(yīng)裝置的選擇 1 固 液 液 液 用 2 固 固用 試管 燒瓶 反應(yīng)條件 溶解性 狀態(tài) 3 除雜 干燥裝置的選擇主要有 和 等 4 冷凝裝置的選擇連接冷凝水的 放置在冷水中的 及連接單孔塞的 等 5 集氣裝置的選擇 集氣 法 法 6 尾氣處理裝置的選擇對有污染且易燃的尾氣 可在尾氣出口處 洗氣瓶 干燥管 U形管 冷凝管 U形管 長玻璃導(dǎo)管 排水法 向上排空氣 向下排空氣 加一燃著的酒精燈 對有污染的酸性氣體用堿液吸收 對水溶性不大的可直接將導(dǎo)管插入吸收劑中吸收 對極易溶于水的 可在導(dǎo)氣管出口連接一倒置的 與吸收劑液面接觸進(jìn)行吸收 九 實(shí)驗(yàn)時(shí)注意的問題1 檢查氣體的純度 點(diǎn)燃?xì)怏w或加熱通有可燃性氣體 H2 CO C2H4 C2H2等 的裝置前 必須檢查氣體的 例如用H2 CO等氣體還原金屬氧化物時(shí) 需要加熱金屬氧化物 在操作中 不能先 后 應(yīng)當(dāng)先 將 排干凈后 檢查氣體是否純凈 驗(yàn)純 待氣體純凈后 再 加熱金屬氧化物 漏斗 純度 加熱 通氣 通入氣體 裝置內(nèi)的空氣 點(diǎn)燃酒精燈 2 加熱操作與冷卻操作的先后順序選擇 若氣體發(fā)生需加熱 應(yīng)先用酒精燈加熱發(fā)生氣體的裝置 等產(chǎn)生氣體后 再給實(shí)驗(yàn)需要加熱的固體物質(zhì)加熱 目的是 一則 如氫氣還原氧化銅 二則保證產(chǎn)品的 防止反應(yīng)物或生成物與空氣中其他物質(zhì)反應(yīng) 例如用濃硫酸和甲酸共熱產(chǎn)生CO 再用CO還原Fe2O3 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)首先點(diǎn)燃CO發(fā)生裝置的酒精燈 生成的CO趕走空氣后 再點(diǎn)燃加熱Fe2O3的酒精燈 而熄滅酒精燈的順序則相反 原因是在還原性氣體中冷卻Fe 可防止灼熱的Fe再被空氣中的O2氧化 并防止石灰水倒吸 防止爆炸 純度 3 冷凝回流的問題 有的 的液體反應(yīng)物 為了避免反應(yīng)物損耗和充分利用原料 要在發(fā)生裝置中設(shè)計(jì)冷凝回流裝置 如在發(fā)生裝置中安裝長玻璃導(dǎo)管等 4 冷卻問題 有的實(shí)驗(yàn)為防止氣體冷凝不充分而受損失 需要用冷凝管 可以用冷水或冰水冷凝氣體 物質(zhì)蒸氣 使物質(zhì)蒸氣冷凝為液態(tài)便于收集 為達(dá)到更好的冷凝效果要注意冷凝水進(jìn)水和出水的方向 易揮發(fā) 常見氣體制備方案的設(shè)計(jì) 例1 實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下 已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉 NaNO2 溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?1 從上圖中選擇制取氣體的合適裝置 氮?dú)?氫氣 2 氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置 甲裝置的作用除了 將氣體混合外 還有 3 氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨 會 或 不會 發(fā)生倒吸 原因是 4 用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后 再通入空氣 同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi) 能使鉑絲保持紅熱的原因是 錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是 5 寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式 6 反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶內(nèi)的溶液中所含離子有H OH 解析 此題考查的是實(shí)驗(yàn)基本操作和合成氨原理 以及氨和氮的氧化物的性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉 NaNO2 溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)?由 液體 液體 加熱產(chǎn)生氣體可知制取氮?dú)鈶?yīng)選擇a裝置 制取氫氣應(yīng)選擇b裝置 甲裝置中裝有濃硫酸 起干燥作用 另外可以通過觀察兩導(dǎo)管口冒氣泡速率控制N2 H2的量 以便于控制氣體流速 由于合成氨反應(yīng)為可逆反應(yīng) 且在常壓下轉(zhuǎn)化率不大 反應(yīng)得到的混合氣體中含有大量的氫氣和氮?dú)?因此乙裝置中不會發(fā)生倒吸現(xiàn)象 乙裝置吸收一段時(shí)間氨氣后 乙中的溶液是氨水 氨氧化是放熱反應(yīng) 所以鉑絲保持紅熱 氨氣催化氧化產(chǎn)生的NO可繼續(xù)氧化為NO2 最終轉(zhuǎn)化為HNO3 與氨水反應(yīng)后產(chǎn)生硝酸銨 答案 1 ab 2 干燥氣體控制氫氣和氮?dú)獾牧魉?3 不會因?yàn)榛旌蠚怏w中含有大量難溶于水的氮?dú)?氫氣兩種氣體 4 氨的氧化反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)有紅棕色氣體產(chǎn)生 5 4NH3 5O24NO 6H2O 6 NH4 NO3 催化劑 遷移訓(xùn)練1 2010 臨安模擬 某校研究性學(xué)習(xí)小組選擇使用下列儀器和藥品 驗(yàn)證由銅和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含有NO 實(shí)驗(yàn)中使用的N2和O2的用量可自由控制 已知 NO NO2 2OH 2NO2 H2O 氣體液化溫度 NO2 21 NO 152 1 現(xiàn)有甲 乙 丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了以下三個實(shí)驗(yàn)方案 用儀器的連接順序表示 甲 A C F D B乙 A B C E丙 A F D B甲 乙 丙三位同學(xué)提出的實(shí)驗(yàn)方案是否能驗(yàn)證Cu與適量濃HNO3反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含有NO 填 能 或 不能 甲 乙 丙 具體說明不能驗(yàn)證的主要原因 若三個實(shí)驗(yàn)方案都能驗(yàn)證 則此小題不用回答 甲方案 能 不能 不能 乙方案 丙方案 混合氣體在通過B時(shí) 因發(fā)生反應(yīng) NO NO2 2NaOH2NaNO2 H2O使NO消耗 后續(xù)實(shí)驗(yàn)無法驗(yàn)證是否含有NO 混合氣體通過F時(shí) NO2與水蒸氣發(fā)生反應(yīng) 3NO2 H2O2HNO3 NO使部分NO2轉(zhuǎn)化為NO 產(chǎn)生干擾 從而不能確認(rèn)Cu和濃HNO3反應(yīng)是否有NO生成 2 實(shí)驗(yàn)開始時(shí)首先通入足量的N2 其目的是 3 確認(rèn)氣體中含NO的現(xiàn)象是 4 如果O2過量 則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 排盡整個裝置中的空氣 防止產(chǎn)生的NO被氧化生成NO2 D裝置中通入O2后有紅棕色氣體產(chǎn)生 4NO2 O2 4OH 4NO3 2H2O 解析 因?yàn)闄z驗(yàn)NO氣體的方法是利用O2與NO反應(yīng) 看是否有紅棕色的NO2氣體產(chǎn)生 因此必須要先排除整個裝置中的空氣 這也就是實(shí)驗(yàn)開始時(shí)首先通入足量N2的原因 元素或物質(zhì)存在驗(yàn)證方案的設(shè)計(jì) 例2 2010 舟山調(diào)研 某學(xué)習(xí)小組在足量的稀FeCl2溶液中加入1 2滴液溴 振蕩后 發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)辄S色 1 甲同學(xué)認(rèn)為這不是化學(xué)反應(yīng)所致 使溶液呈黃色的物質(zhì)是 填粒子的化學(xué)式 下同 乙同學(xué)認(rèn)為這是化學(xué)反應(yīng)所致 使溶液呈黃色的物質(zhì)是 2 假設(shè)乙同學(xué)的判斷是正確的 請根據(jù)下面提供的試劑 用兩種方法加以驗(yàn)證 寫出選用的試劑編號及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象 A KMnO4溶液B NaOH溶液C CCl4D KSCN溶液 選用試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象第一種方法第二種方法 3 若選用淀粉碘化鉀溶液判斷哪位同學(xué)的推斷正確 是否可行 填 可行 或 不可行 理由是 解析 如果乙同學(xué)的推斷是正確的 則使溶液呈黃色的物質(zhì)是Fe3 由于往足量的稀FeCl2溶液中加的液溴很少很少 所以檢驗(yàn)Fe3 時(shí) 不能選用NaOH溶液 因?yàn)槿芤褐腥杂写罅康腇e2 存在 為此可以有兩種思路 一種思路證明溶液中不再有Br2分子 用CCl4萃取后有機(jī)層為無色來說明 另一種思路是證明溶液中有Fe3 用加KSCN后 溶液呈血紅色來說明 解析 1 Br2Fe3 2 3 不可行因?yàn)锽r2和Fe3 都能把I 氧化成I2 遷移訓(xùn)練2 衢州二模 某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體 用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn) 如下圖所示 1 只根據(jù)圖 所示實(shí)驗(yàn) 能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?填裝置序號 2 圖 所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩物質(zhì) 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 與實(shí)驗(yàn) 相比 實(shí)驗(yàn) 的優(yōu)點(diǎn)是 填選項(xiàng)序號 A 比 復(fù)雜B 比 安全C 比 操作簡便D 可以做到一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn) 而 不能 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 D 3 若用實(shí)驗(yàn)裝置 驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性 則試管B中裝入的固體最好是 4 將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng) 當(dāng)石灰水過量時(shí) 其離子方程式是 當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2 1時(shí) 所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為 請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子 NaHCO3 Ca2 OH CaCO3 H2O Na2CO3 取少量上層清液于試管中 加入適量氯化鈣溶液 振蕩 若有白色沉淀生成 則證明溶液中含有 解析 1 Na2CO3與NaHCO3都能使澄清石灰水變渾濁 而 可以通過氣球膨脹的快慢來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉 2 可以根據(jù)熱穩(wěn)定性來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉 可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn) 3 由于碳酸鈉的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于碳酸氫鈉 直接加熱碳酸鈉 間接加熱碳酸氫鈉更能說明這一問題 解析 4 根據(jù)量的關(guān)系寫出離子方程式并判斷沉淀成分即可 在檢驗(yàn)時(shí)要注意 操作 試劑 現(xiàn)象 結(jié)論 的完整性 與反應(yīng)物參加反應(yīng)的量有關(guān)的離子方程式的書寫 通常把量少的離子寫在前面 然后根據(jù)其量來判斷其他離子的量 如向石灰水中加過量NaHCO3溶液 應(yīng)該把1個Ca2 和2個OH 寫在前面 確定應(yīng)該用到2個 離子方程式為Ca2 2OH 2CaCO3 CO32 2H2O 實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià) 例3 2010 臨安昌化中學(xué)月考 在電纜生產(chǎn)過程中 不可避免地會產(chǎn)生一定量的含銅廢料 如 零碎電纜 某化學(xué)興趣小組的四位同學(xué)得知這一情況后 圍繞 從含銅廢料中回收銅 提出了各自的看法 甲同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識 提出了一套回收方案 乙同學(xué)在查閱資料后得知 在通入空氣并加熱的條件下 銅可與稀硫酸在溶液中發(fā)生反應(yīng) 方程式為2Cu 2H2SO4 O22CuSO4 2H2O 于是他提出了另一套方案 1 從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進(jìn)行比較 你認(rèn)為 填 甲 或 乙 的方案更合理 理由是 2 丙認(rèn)為 無論是甲還是乙的方案 在 加鐵屑 這一步時(shí) 應(yīng)該加入略過量的鐵屑 你認(rèn)為丙這么說的道理是 丁又提出了疑問 如果鐵過量 剩余的鐵會混在紅色粉末中 該怎么處理呢 請?zhí)岢瞿愕南敕?3 最后 老師肯定了同學(xué)們的積極思考 但同時(shí)指出 方案最后一步所得淺綠色濾液結(jié)晶后 會得到一種俗稱 綠礬 的工業(yè)產(chǎn)品 可增加經(jīng)濟(jì)效益 請寫出使 綠礬 結(jié)晶的兩種可能方法 綠礬 溶解度隨溫度升高而增大 如果直接排放掉濾液 不僅造成了浪費(fèi) 還會 解析 從環(huán)保角度看 乙方案要優(yōu)于甲方案 因?yàn)榧追桨傅谝徊?灼燒 會產(chǎn)生污染空氣的氣體 粉塵 煙霧等 在兩套方案中均加略過量的鐵屑 是為了使Cu完全被置換出來 從而達(dá)到從含銅廢料中充分回收銅的目的 當(dāng)然過量的鐵屑可用酸洗的方法加以除去 答案 1 乙甲方案第一步 灼燒 會產(chǎn)生污染空氣的氣體 粉塵 煙霧 2 確保CuSO4用完 或 將Cu完全置換出來 其他類似說法均可 將所得銅粉酸洗后再洗滌 干燥 或過濾前再加適量的酸以除去剩余的鐵粉 3 蒸發(fā)降溫造成水污染或環(huán)境污染 遷移訓(xùn)練3 紹興二模 某研究性學(xué)習(xí)小組的一個課題是 NO2能否支持木條的燃燒 由于實(shí)驗(yàn)室中沒有現(xiàn)成的NO2氣體 該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了兩個方案來制取NO2并完成研究性課題 忽略N2O4的存在 圖中鐵架臺等夾持儀器均已略去 實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示 1 濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式是 2 實(shí)驗(yàn)開始后木條上的火星逐漸熄滅 有的同學(xué)得出 NO2不能支持木條的燃燒 的結(jié)論 你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確 填 正確 或 不正確 理由是 4HNO3 濃 4NO2 O2 2H2O 不正確 帶火星的木條熄滅可能是由于加熱濃硝酸時(shí)產(chǎn)生的大量水蒸氣造成的 實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示 1 硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅 二氧化氮和氧氣 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2 當(dāng)集氣瓶中充滿紅棕色氣體時(shí) 木條復(fù)燃了 有的同學(xué)得出 NO2能支持木條的燃燒 的結(jié)論 你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確 填 正確 或 不正確 理由是 2Cu NO3 22CuO 4NO2 O2 正確 硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)基本相同 若NO2不支持燃燒 則木條不會復(fù)燃 為了更直接說明 NO2能否支持木條的燃燒 這一問題 請你重新設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案 簡述實(shí)驗(yàn)原理和主要操作 用金屬銅與濃硝酸反應(yīng)制取NO2氣體 并用濃硫酸或無水氯化鈣進(jìn)行干燥 再將帶火星的木條伸入二氧化氮中觀察現(xiàn)象 解析 1 濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式為4HNO3 濃 4NO2 O2 2H2O 2 從實(shí)驗(yàn)開始后木條上的火星逐漸熄滅 得出 NO2不能支持木條的燃燒 的結(jié)論是不正確的 因?yàn)閹Щ鹦堑哪緱l熄滅可能是由于加熱濃硝酸時(shí)產(chǎn)生大量的水蒸氣造成的 1 根據(jù)硝酸銅固體加熱分解的產(chǎn)物有氧化銅 二氧化氮和氧氣 可知該反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Cu NO3 22CuO 4NO2 O2 2 由于硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)基本相同 若NO2不支持燃燒 則木條不會復(fù)燃 因此 NO2能支持木條的燃燒 的結(jié)論正確 因加熱硝酸銅或濃硝酸均要產(chǎn)生NO2和O2兩種氣體 而驗(yàn)證NO2能否支持燃燒 需要制取純凈的NO2氣體 因此 選用金屬銅和濃硝酸反應(yīng)制取純凈的NO2氣體 而且要把NO2氣體凈化 例4 在0 1 01 105Pa時(shí)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn) 甲 乙 丙各取30 0mL同濃度的鹽酸 加入同一鎂鋁粉末合金產(chǎn)生氣體 有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下 試求 1 鹽酸的物質(zhì)的量濃度是多少 2 合金中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3 在丙實(shí)驗(yàn)之后 還需向容器中加入1 00mol L的NaOH溶液多少毫升才能使剩余合金中的鋁粉恰好完全溶解 設(shè)剩余合金與原合金成分相同 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析與處理 解析 對比甲 乙 丙三組數(shù)據(jù) 在甲組中加合金后仍有氣體產(chǎn)生 說明甲組中的鹽酸過量 丙組中加入的合金比乙組多 但放出氣體一樣多 可知丙組中合金過量 乙組中放出672mL氣體需合金質(zhì)量 510 672 560 612 mg 看來 乙組中的合金也過量 1 求鹽酸的濃度時(shí)應(yīng)按乙組或丙組的數(shù)據(jù)來計(jì)算 即 2HCl H2 n HCl 2n H2 2 0 672L 22 4L mol 0 06 mol c HCl 0 06mol 0 03L 2mol L 1 2 求合金中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)應(yīng)按甲組數(shù)據(jù)來計(jì)算 設(shè)該組合金中的鎂為xmol 鋁為ymol 則有24x 27y 0 510 x 3y 2 0 560 22 4 聯(lián)立解之得 x y 0 01mol w Mg 24 24 27 100 47 1 w Al 52 9 3 丙組實(shí)驗(yàn)中合金過量 按題設(shè)剩余合金與原合金成分相同 故加入NaOH溶液發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為MgCl2 2NaOHMg OH 2 2NaCl AlCl3 4NaOHNaAlO2 3NaCl 2H2O 2Al 2NaOH 2H2O2NaAlO2 3H2 918mg合金中含n Mg n Al 0 918 24 27 0 018 mol 由 2 知 放出672mLH2消耗Mg Al各672 560 0 01 0 012 mol 故剩余n Mg n Al 0 006mol 需n NaOH 2n Mg2 4n Al3 n Al 2 0 012 4 0 012 0 006 0 078 mol V NaOH 0 078 1 0 078 L 也即78mL 答案 1 c HCl 2mol L 1 2 w Mg 47 1 w Al 52 9 3 V NaOH 78mL 遷移訓(xùn)練4 某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組 以一工廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物 紅色鐵泥 為研究對象 探究紅色物質(zhì)的成分 已知該廠 紅色鐵泥 主要是生產(chǎn)過程中使用鐵觸媒 一種催化劑 后的廢棄物 除紅色物質(zhì)外 還含有通常不與酸 堿和氧氣反應(yīng)的物質(zhì) 甲觀點(diǎn) 紅色物質(zhì)是Cu乙觀點(diǎn) 紅色物質(zhì)是Fe2O3丙觀點(diǎn) 紅色物質(zhì)是Fe OH 3丁觀點(diǎn) 紅色物質(zhì)是Fe2O3和Fe OH 3的混合物 經(jīng)過分析 該組同學(xué)認(rèn)為乙 丙 丁三種觀點(diǎn)存在合理性 于是設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案 取適量 紅色鐵泥 曬干 稱量其質(zhì)量為m1g 將 紅色鐵泥 置于坩堝中充分加熱并在干燥器中冷卻后 稱量其質(zhì)量為m2g 1 當(dāng)m1 m2時(shí) 則紅色物質(zhì)為 2 當(dāng)m1 m2 160m1 214時(shí) 則 紅色鐵泥 中是否一定含有Fe2O3 填 一定 或 不一定 理由是 Fe2O3 不一定 紅色鐵泥 有可能含有其他不溶性或受熱不分解的雜質(zhì) 3 假定 紅色鐵泥 中 紅色物質(zhì)是Fe OH 3 請寫出回收 紅色鐵泥 中的鐵元素制得 鐵紅 化學(xué)式為Fe2O3 是紅色油漆的重要原料 過程中的所有化學(xué)方程式 Fe OH 3 3HClFeCl3 3H2O FeCl3 3NaOHFe OH 3 3NaCl 2Fe OH 3Fe2O3 3H2O 解析 1 由于紅色物質(zhì)加熱質(zhì)量不變 故該物質(zhì)不可能是Cu或Fe OH 3 只能是Fe2O3 2 不一定 原因是 紅色鐵泥 有可能含有其他不溶性或受熱不分解的雜質(zhì) 3 回收 紅色鐵泥 中的鐵元素制得 鐵紅 的過程包括如下三個反應(yīng) Fe OH 3與酸的反應(yīng) FeCl3與可溶性堿的反應(yīng) Fe OH 3的受熱分解 1 某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng) 設(shè)計(jì)了如下幾種方案 鐵片置于硫酸銅溶液中有銅析出 足量的鐵粉和銅粉分別與濃硫酸反應(yīng)分別生成FeSO4和CuSO4 銅片置于FeCl3溶液中銅片逐漸溶解 把鐵片和銅片置于盛有濃硝酸的燒杯中 并用導(dǎo)線連接 鐵片上有氣泡產(chǎn)生 而銅片上無氣泡 其中合理的有 A 一種方案B 二種方案C 三種方案D 四種方案 A 解析 金屬性的強(qiáng)弱比較通?？梢愿б韵氯c(diǎn)比較 1 與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易 2 最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的堿性強(qiáng)弱 3 置換反應(yīng) 一種金屬能把另一種金屬從它的鹽溶液里置換出來 因此本題只有方案 合理 2 紹興高級中學(xué)模擬 在氯氣的制備實(shí)驗(yàn)中 有位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的制備裝置 其中分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管和玻璃管 下列對其作用的敘述中正確的是 A 防止氯氣造成大氣污染B 使反應(yīng)的氯氣循環(huán)使用C 使燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)與大氣壓保持一致D 使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶 D 解析 分液漏斗與燒瓶瓶塞之間連接一段橡膠管和玻璃管的作用是保持燒瓶內(nèi)與分液漏斗之間的壓強(qiáng)相等 使分液漏斗中的液體更容易流入燒瓶 3 稽陽聯(lián)考 某課外興趣小組對雙氧水 H2O2的水溶液 做了如下實(shí)驗(yàn)探究 1 將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入到5mL5 的雙氧水中 并用帶火星的木條測試 測定結(jié)果如下 寫出H2O2發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式 實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明催化劑作用的大小與 有關(guān) 2 取三份含有等量H2O2 但質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的雙氧水 分別向其中加入1gMnO2粉末 測定結(jié)果如下 2H2O22H2O O2 催化劑的表面積 聚集狀態(tài) MnO2 請簡要說明 反應(yīng)完成所需的時(shí)間不同的原因是 反應(yīng)后液體溫度不同的原因是 收集到氣體體積不同的原因是 溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同 液體溫度不同 反應(yīng)放熱相同 但液體的體積不同 液體的體積不同 液體溫度不同 影響氣體在溶液中的溶解量 解析 1 H2O2分解的化學(xué)方程式為2H2O22H2O O2 由時(shí)間可知粉末狀的催化劑催化效果比塊狀的好 所以催化效果應(yīng)與催化劑的聚集狀態(tài)有關(guān) 2 溫度和濃度均影響反應(yīng)速率 H2O2的量相同 反應(yīng)放出的熱量也應(yīng)相同 但溶液的質(zhì)量不同 等量的H2O2應(yīng)放出等量的O2 之所以體積不同 是因溫度不同 溶解的O2的量也不同 MnO4 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全