摘要:[例4] 某化学小组用下列装置制取氢气,再用制得的氢气还原氧化铜,最后根据氧化铜质量的减少和无水氧化钙质量的增加来测定水的质量组成. (1).如果制得的H2从左向右流向,上述必要仪器的连接顺序是 接 . 接 . 接 . 接 . 接 . (2)简要说明实验装置最后连接碱石灰干燥管的目的是 . (3) 装入药品后.进行实验时有如下操作步骤: ① 打开活塞.产生氢气 ②点燃D处酒精灯 ③检查装置的气密性 ④关闭活塞.停止产生氢气 ⑤待氧化铜变红后撤去酒精灯 ⑥通入氢气.使D中物质冷却 ⑦称量C管和D管的质量 正确的操作顺序是: (4)若测得原质量为W1g的硬质玻璃反应管D反应后质量变为W2g;U型管在实验后质量增加mg.则水中氢.氧两元素的质量比可表示为 . (5)若实验中有部分氧化铜还原不彻底.未生成铜而是被还原为红色的氧化亚铜(Cu2O),对实验结果有无影响 . 分析与解答 本题将选择适宜装置.仪器连接.正确操作步骤的安排及简单实验数据处理巧妙地结合在一起. 题目提供的实验装置中有些是必要的.有些是不必要的.答题时要根据实验目的决定取舍.例如.A和B都是H2发生装置.其中A有旋转活塞而B没有.因此使用A便于控制H2的产生与停止.A中用锌跟盐酸反应.B中用铁跟盐酸反应.其中锌跟盐酸反应速度适中.产生的H2可以较快地完成还原CuO的反应,而铁跟盐酸反应产生H2太慢.虽然增加了加热的措施.仍不能在较短的时间内完成实验任务.而且加热会增加盐酸的挥发.对本实验不利.所以.H2发生装置应选A.由于盐酸易挥发.还原CuO所用H2应是纯净.干燥的.所以H2进入D管之前应先除HCl.H2还原CuO后生成的水要用U型管里的无水CaCl2吸收.然后称量,但是还要防止无水CaCl2吸收空气里的水气而增大测定误差.因此在C的后面应连接H.从以上安排看.装置F是多余的.在本实验中无用. 在操作顺序上.一般应先检查装置气密性(③),给D装置加热前应先用H2将D中空气赶净.因此应①在②前,④.⑤.⑥的顺序仍应按初三化学中H2还原CuO的实验步骤安排.即⑤之前.然后是⑥.④在后.由于实验所需质量的数据是实验前后的差值.所以称量C,D的质量(⑦)应安排在实验的开头和结束. 求水的组成中氢.氧元素质量比时.重要的是要分清实验测得数据的意义.然后从中找出氢.氧元素的质量比. 由于实验目的是要通过测得的数据求水中氢.氧的质量关系.因此.测得数据跟CuO还原的程度无关.水中氢氧元素的质量比应表示为: 或 [例5]过碳酸钠(Na2CO4)和HCl反应的化学方程式为: 2Na2 CO4+4HCl==4NaCl+2CO2↑ +O2↑ +2H2 O 商品过碳酸钠中往往含有少量的碳酸钠.为了测定其纯度.现称取0.9g样品进行实验.供实验选用的仪器.试剂如图6-11所示. (1) 为了是实验尽可能简单.应选用的装置是 . (2) 所选用的装置的连接顺序是 (3) 为了能通过实验和计算.求得样品的纯度.所需测定的物质名称和物理量是 ,若所测定的物质的物理量以质量表示.且为mg.则样品的纯度为 . (4) 实验室有50mL.100mL.500mL三种规格的量筒.实验时选用的量筒的规格为 . [解析]此题为信息迁移型的综合实验题.其考查的内容包括:最佳方案的设计.仪器的连接顺序.实验结果的分析和实验数据的处理.并考查能否正确选择一定规格的仪器等.从而达到从多个角度考查学生实验能力的目的.同时也考查学生的敏捷性和整体性. 根据题干提供的信息:Na2 CO4与盐酸反应除生成NaCl.H2 O外.仅生成CO2一种气体.所以欲通过实验和计算测定商品过碳酸钠的纯度.必须通过必要的实验手段测量出O2的体积.而O2的体积可通过“排水 量气 予以测出. (1) 题干给出9种可供选择的装置.要求实验尽可能简单.虽提供部分解题线索.同时增加了对正确答案的干扰性.这对考生的审题能力及思维的敏捷性.严密性和整体性也是一种考核.可根据反应物的状态及反应条件.选取固---液反应装置①.得到O2 .CO2.HCl及水蒸气的混合气体,然后通过净化及干燥装置②.用碱石灰吸收其中的CO2 .HCl和水蒸汽.由装置②导出的气体即为干燥.纯净的O2,随后根据大气压原理.将⑧③⑥组成一个“排水量气 装置.即可测量出O2的体积.在这里.学生最易将③漏选. (2) 当装置的顺序固定以后.接口顺序即顺理成章.可以断定.其中装置由B管口进气.C管口出气.B管口出气均可,而装置⑧中.气流的流向必须遵循“短进长出 的原则.即:由K管口进入O2而O2 产生的压强将瓶内的水由J管口压出.经玻璃导管③导入量筒⑥中. (3) 若所测定的O2 物理量以质量表示.且为mg时.据关系式: 2Na2CO4 →O2 122×2 32 xg mg 解得:x=(g).所以商品过碳酸钠的纯度为: (4) 至于如何选定题干提供的三种不同规格的量筒.则必须取极值.假设0.9g样品为纯净的过碳酸钠.此时所产生的O2的体积为最大值. 2Na2CO4 →O2 122×2g 22400ml0.9g V 解得V83ml.所以排出的水的体积约为83ml.应选择100ml的量筒. 综上所述.本题的正确答案为: ⑴①②⑧③⑥ ⑵A-B---C---K---J---D或A-C---B---K---J---D 碱石灰 碱石灰 归 一 ⑶氧气的体积. ⑷100mL

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某校兴趣小组用如图Ⅰ装置制取漂白液(气密性已检验,试剂已添加),并研究其相关性质。

       

实验操作和现象:打开分液漏斗的活塞,缓缓滴加一定量浓盐酸,点燃酒精灯;一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,熄灭酒精灯。

(1)烧瓶中反应的化学方程式是      

(2)饱和食盐水的作用是      

(3)若用图Ⅱ装置收集多余的氯气,请在虚线框内画出该装置简图。

(4)该小组同学用上述装置制得的漂白液中NaClO的浓度偏低。

查阅资料:在溶液中发生反应:

(a)Cl2(g)+2NaOH(aq)═ NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)H1=-101.1kJ/mol

(b)3NaClO(aq)═2NaCl(aq)+NaClO3(aq)H2=-112.2kJ/mol

反应(a)的反应速率很快,反应(b)在室温下较慢

根据资料,请对图Ⅰ装置提出改进建议:      

(5)修改方案后,该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。

提出猜想:ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化了

ⅱ.NaClO把酚酞氧化了

ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了

①下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是      

a.向混合后的溶液中加入过量盐酸

b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液

c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入硝酸银溶液

d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,再加入过量盐酸

②为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是      

 

 

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某校兴趣小组用如图Ⅰ装置制取漂白液(气密性已检验,试剂已添加),并研究其相关性质。
   
实验操作和现象:打开分液漏斗的活塞,缓缓滴加一定量浓盐酸,点燃酒精灯;一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,熄灭酒精灯。
(1)烧瓶中反应的化学方程式是      
(2)饱和食盐水的作用是      
(3)若用图Ⅱ装置收集多余的氯气,请在虚线框内画出该装置简图。
(4)该小组同学用上述装置制得的漂白液中NaClO的浓度偏低。
查阅资料:在溶液中发生反应:
(a)Cl2(g)+2NaOH(aq)═ NaCl(aq)+NaClO(aq)+H2O(l)??H1=-101.1kJ/mol
(b)3NaClO(aq)═2NaCl(aq)+NaClO3(aq)??H2=-112.2kJ/mol
反应(a)的反应速率很快,反应(b)在室温下较慢
根据资料,请对图Ⅰ装置提出改进建议:      
(5)修改方案后,该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。
提出猜想:ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化了
ⅱ.NaClO把酚酞氧化了
ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了
①下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是      
a.向混合后的溶液中加入过量盐酸
b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液
c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入硝酸银溶液
d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,再加入过量盐酸
②为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是      

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