一、化學(xué)實驗方案的設(shè)計1實驗方案應(yīng)包括的內(nèi)容(1)實驗名稱；(2) _；(3)實驗原理；(4)實驗用品；(5)實驗步驟(包括實驗儀器裝配和操作)；(6)實驗現(xiàn)象記錄及_；(7)問題和討論(誤差分析)。實驗?zāi)康慕Y(jié)果處理 2具體要求 (1)選擇儀器藥品：根據(jù)實驗的目的和原理，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)計實驗步驟：根據(jù)上述實驗?zāi)康暮驮硪约八x用的實驗儀器和藥品，設(shè)計出合理的實驗裝置和實驗操作步驟。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)確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 (4)分析得出結(jié)論：根據(jù)實驗觀察的現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，通過分析、計算、推理等處理，得出正確的結(jié)論。 3實驗方案的“四性” (1)科學(xué)性；(2)安全性；(3)可行性；(4)簡約性。 二、制備實驗方案的設(shè)計 制備實驗方案的設(shè)計，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)練實驗技能，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。 制備實驗方案的設(shè)計，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，價格低廉； 4產(chǎn)物純凈，污染物少。 三、制備實驗方案的評價 對實驗方案的評價，是指為達(dá)到一定的實驗?zāi)康亩鴮嶒灧桨高M(jìn)行的價值判斷，這種評價基于對實驗原理的理解，對元素化合物知識的融會貫通，對實驗手段優(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。對實驗方案的評價和考查，突出對實驗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。 1對實驗方案可行性的評價 只有合理且切實可行的方案才有意義?？尚行允欠桨傅牡谝灰?，評價方案時應(yīng)注意從實驗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 評價一種實驗方案，不僅要從科學(xué)性上判斷是否可行，還要從_上考慮是否切合實際?？茖W(xué)合理簡單可行經(jīng)濟(jì)效益 3從_評價 防止污染的根本途徑在于控制_的排放，在對實驗方案進(jìn)行評價時，不可忽視了環(huán)境保護(hù)的重要性。 四、性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 1性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 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)計出合理的實驗方案，驗證可能具有的性質(zhì)。 2驗證性質(zhì)實驗方案的設(shè)計 對物質(zhì)具備的性質(zhì)進(jìn)行求證，關(guān)鍵是設(shè)計出簡潔的實驗方案，操作簡單，現(xiàn)象_，且安全可行。環(huán)保角度“三廢”結(jié)構(gòu)特點推測明顯 五、實驗方案設(shè)計的一般原則 實驗方案的設(shè)計原則是方法簡便、現(xiàn)象明顯、操作易行。確定了實驗所選用的方法和原理后，就要考慮選擇用什么實驗裝置來完成此實驗，即進(jìn)行實驗裝置的_，一套完整的實驗裝置往往是由多個基本實驗裝置相互連接而成的，如有關(guān)氣體的制取和性質(zhì)實驗一般分為氣體的發(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 六、實驗設(shè)計的總體思路 1明確實驗?zāi)康模鍖嶒炘恚?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)計實驗裝置和實驗步驟(裝置要簡單合理，步驟應(yīng)簡潔清楚)。 七、實驗操作的順序 1連接儀器。按氣體發(fā)生除雜質(zhì)干燥主體實驗尾氣處理順序連接好實驗儀器。 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)行實驗操作。無毒無污染裝入藥品 八、綜合實驗中實驗裝置的選擇 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_揪 揪揪 揪試管燒瓶反應(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、實驗時注意的問題 1檢查氣體的純度。點燃?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，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 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，再給實驗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，實驗時應(yīng)首先點燃CO發(fā)生裝置的酒精燈，生成的CO趕走空氣后，再點燃加熱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。有的實驗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【例1】實驗室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下：已知實驗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)制取氮氣。(1)從上圖中選擇制取氣體的合適裝置：氮氣_、氫氣_。(2)氮氣和氫氣通過甲裝置，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間氨后，再通入空氣，同時將經(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、_、_?！窘馕觥?此題考查的是實驗基本操作和合成氨原理，以及氨和氮的氧化物的性質(zhì)。“實驗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)制取氮氣”，由“液體液體”加熱產(chǎn)生氣體可知制取氮氣應(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氣，因此乙裝置中不會發(fā)生倒吸現(xiàn)象；乙裝置吸收一段時間氨氣后，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?！敬鸢浮?(1)ab(2)干燥氣體控制氫氣和氮氣的流速(3)不會因為混合氣體中含有大量難溶于水的氮氣、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)4NH35O2 4NO6H2O(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，驗證由銅和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含有NO(實驗中使用的N2和O2的用量可自由控制)。已知：NONO22OH 2NO2H2O；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)計了以下三個實驗方案(用儀器的連接順序表示)。 甲：ACFDB 乙：ABCE 丙：AFDB 甲、乙、丙三位同學(xué)提出的實驗方案是否能驗證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：_。 具體說明不能驗證的主要原因(若三個實驗方案都能驗證，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，因發(fā)生反應(yīng)：NONO22NaOH 2NaNO2H2O使NO消耗，后續(xù)實驗無法驗證是否含有NO混合氣體通過F時，NO2與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)：3NO2H2O 2HNO3NO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)實驗開始時首先通入足量的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NO2D裝置中通入O2后有紅棕色氣體產(chǎn)生4NO2O24OH 4NO32H2O【解析】因為檢驗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。這也就是實驗開始時首先通入足量N2的原因。元素或物質(zhì)存在驗證方案的設(shè)計【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12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，用兩種方法加以驗證(寫出選用的試劑編號及實驗中觀察到的現(xiàn)象)。 AKMnO4溶液 BNaOH溶液 CCCl4 DKSCN溶液選用試劑實驗現(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_。選用試劑實驗現(xiàn)象第一種方法第二種方法【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Fe3時，不能選用NaOH溶液，因為溶液中仍有大量的Fe2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)?！窘馕觥?(1)Br2Fe3(2)(3)不可行因為Br2和Fe3都能把I氧化成I2選用試劑實驗現(xiàn)象第一種方法C有機(jī)層無色第二種方法D溶液變紅 【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驗，如下圖所示。 (1)只根據(jù)圖、所示實驗，能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?_ (填裝置序號)；(2)圖、所示實驗均能鑒別這兩物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；與實驗相比，實驗的優(yōu)點是 _ (填選項序號)；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進(jìn)行兩個對比實驗，而不能2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 D(3)若用實驗裝置驗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 ， 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，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_，請設(shè)計實驗檢驗所得溶液中溶質(zhì)的陰離子_。NaHCO3Ca2OH CaCO3H2ONa2CO3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-3HCO2-3CO【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進(jìn)行兩個對比實驗； (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，在檢驗時要注意“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Ca22OH2 CaCO3CO322H2O。-3HCO-3HCO實驗方案的評價【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2Cu2H2SO4O2 2CuSO42H2O)，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，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，還會_?！窘馕觥繌沫h(huán)保角度看，乙方案要優(yōu)于甲方案，因為甲方案第一步“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”。由于實驗室中沒有現(xiàn)成的NO2氣體，該小組的同學(xué)設(shè)計了兩個方案來制取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).實驗裝置如圖1所示(1)濃硝酸受熱分解的化學(xué)方程式是_。(2)實驗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) 4NO2O22H2O不正確帶火星的木條熄滅可能是由于加熱濃硝酸時產(chǎn)生的大量水蒸氣造成的.實驗裝置如圖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，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)2 2CuO4NO2O2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)計一個簡單的實驗方案，簡述實驗原理和主要操作_。 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) 4NO2O22H2O。 (2)從實驗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，因為帶火星的木條熄滅可能是由于加熱濃硝酸時產(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)2 2CuO4NO2O2。 (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?！纠?】在0、1.01105 Pa時進(jìn)行下列實驗：甲、乙、丙各取30.0 mL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)在丙實驗之后，還需向容器中加入1.00 mol/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)實驗數(shù)據(jù)的分析與處理實驗序號甲乙丙合金質(zhì)量(mg)510765918氣體體積(mL)560672672【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672 mL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)求鹽酸的濃度時應(yīng)按乙組或丙組的數(shù)據(jù)來計算，即：2HClH2，n(HCl)2n(H2)20.672 L22.4 L/mol0.06(mol)，c(HCl)0.06 mol/0.03 L2 molL1。 (2)求合金中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時應(yīng)按甲組數(shù)據(jù)來計算。設(shè)該組合金中的鎂為x mol，鋁為y mol，則有24x27y0.510，x3y/20.560/22.4，聯(lián)立解之得：xy0.01 mol，w(Mg)24/(2427)100%47.1%，w(Al)52.9%。 (3)丙組實驗中合金過量，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MgCl22NaOH Mg(OH)22NaCl，AlCl34NaOH NaAlO23NaCl2H2O,2Al2NaOH2H2O 2NaAlO23H2。 918 mg合金中含n(Mg)n(Al)0.918/(2427)0.018(mol)，由(2)知，放出672 mL H2消耗Mg、Al各672/5600.010.012(mol)。故剩余n(Mg)n(Al)0.006 mol，需n(NaOH)2n(Mg2)4n(Al3)n(Al)20.01240.0120.0060.078(mol)，V(NaOH)0.078/10.078(L)，也即78 mL。 【答案】 (1)c(HCl)2 molL1(2)w(Mg)47.1%，w(Al)52.9%(3)V(NaOH)78 mL【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：紅色物質(zhì)是Cu乙觀點：紅色物質(zhì)是Fe2O3丙觀點：紅色物質(zhì)是Fe(OH)3丁觀點：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、丁三種觀點存在合理性，于是設(shè)計了如下實驗方案：取適量“紅色鐵泥”曬干，稱量其質(zhì)量為m1 g，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m2 g。 (1)當(dāng)m1m2時，則紅色物質(zhì)為_。 (2)當(dāng)m1m2160m1/214時，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)33HCl FeCl33H2O；FeCl33NaOH Fe(OH)33NaCl；2Fe(OH)3 Fe2O33H2O【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)弱比較通常可以根椐以下三點比較：(1)與水或酸反應(yīng)置換出氫的難易； (2)最高價氧化物對應(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)在氯氣的制備實驗中，有位同學(xué)設(shè)計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)做了如下實驗探究。(1)將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO2分別加入到5 mL 5%的雙氧水中，并用帶火星的木條測試。測定結(jié)果如下：催化劑(MnO2)操作情況觀察結(jié)果反應(yīng)完成所需的時間粉末狀混合不振蕩劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃3分鐘塊狀反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃30分鐘寫出H2O2發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式_。 實 驗 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1g MnO2粉末。測定結(jié)果如下：2H2O2 2H2OO2催化劑的表面積(聚集狀態(tài))MnO2雙氧水體積操作情況反應(yīng)完成所需的時間收集到氣體體積反應(yīng)后液體溫度a1%的150 mL混合不振蕩11分鐘539 mL24a2%的15 mL1分20秒553 mL56a3%的75 mL9秒562 mL67請簡要說明：反應(yīng)完成所需的時間不同的原因是_。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2H2O2 2H2OO2，由時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