5.用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,向脱脂棉上滴水,观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。

  (1)由上述实验现象所得到的有过氧化钠跟水反应的结论是:

第一,为氧气生成,

第二,        

Na2O2跟水反应的化学方程式是

                   

  (2)某研究性学习小组拟用右图所示装置(气密

性良好)进行实验,以证明上述结论。

用以验证第一条结论的实验操作及现象是:

                 

                 

用以验证第二条结论的实验操作及现象是:           

                                   

                                 

  (3)实验(2)向试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出度管,向试管中滴入酚酞试液,发现溶液先变红后退色,为探究其原因,该小组同学从查阅有关资料中得知:Na2O2与水反应可生成H2O2,H2O2具有强氮化性的漂白性。

请设计一个简单的实验,验证Na2O2跟足量水充分反应后的溶液中有H2O2存在。(只要求写出实验所用的试剂及观察到的现象)

试剂:                             

现象:                           

  (4)该小组同学提出用定量的方法探究Na2O2跟水反应后的溶液中是否含有H2O2,其实验方法为:称取2.6gNa2O2固体,使之与足量的水反应,测量产生O­2的体积并与理论值比较,即可得出结论:

①测量气体体积时,必须持试管和量筒内的气体

都冷却至室温时进行,应选用如图装置中的

(忽略导管在量筒中所占的体积)   

       (填序),理由是     

    

②若在标准状况下测量气体的体积,应选用的量

筒的大小规格为          (选填“100mL”、“200mL”、“500mL”或“1000mL”)

1、以考察原理为主的综合试题

化学实验原理是高中化学比较难的内容,本身学生在学习这部分内容时就很难融合会贯通,以实验题为载体,重点考察化学原理就显得难上加难。从题目分析,仍有规律可循。

例1、(09广东化学22)(12分)

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
PH
3.2
5.2
12.4

部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表,请回答下列问题:

(1)“浸出”步骤中,为提高镁的浸出率,可采取的措施有      (要求写出两条)。

(2)滤渣I的主要成分有   

(3)从滤渣Ⅱ中可回收利用的主要物质有   

(4)Mg(ClO3)2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂,可采用复分解反应制备:

    MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl

已知四种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示:

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因:    

②按①中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中,常伴有NaCl析出,原因是:       。除去产品中该杂质的方法是:      

答案:

(1)升高温度、搅拌、过滤后再向滤渣中加入硫酸(多次浸取)

(2)Fe(OH)3  Al(OH)3

(3)Na2SO4

(4)①在某一时NaCl最先达到饱和析出;Mg(ClO3)2的溶解度随温度变化最大;NaCl 的溶解度与其他物质的溶解度有一定的差别。

②降温前溶液中NaCl以达饱和;降低过程中NaCl溶解度会降低 ,会少量析出。重结晶。

解析:

浸出步骤硫酸同固体废料中主要成份反应,从化学反应速率和化学平衡的影响因素来看,可通过升高温度提高硫酸镁的溶解度,或通过搅拌使反应物充分接触反应,或通过过滤后滤渣多次浸取以提高转化率。硫酸浸出液经过滤,滤液中主要溶质是MgSO4、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3,根据阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH,在调节pH至5.5时,Fe3+和Al3+已经完全沉淀,滤渣I的主要成分是Fe(OH)3  Al(OH)3,此时滤液中阴离子主要是SO42-,加入NaOH后Mg2+完全沉淀,溶质主要成分是Na2SO4;反应MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl类似于侯德榜制碱法生成NaHCO3的原理,因为NaCl溶解度小而从溶液中析出,使反应向生成Mg(ClO3)2的方向进行;同样是依据①的原理,在降温的过程中,Mg(ClO3)2的溶解度不断减小,从溶液中析出,在生成Mg(ClO3)2的过程中NaCl也不断生成,但因溶解度没有增加,所以也伴随Mg(ClO3)2析出;相同温度时氯化钠的溶解度最小,因此在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中一定会析出氯化钠。由于氯酸镁和氯化钠均溶于水,溶于水的可溶性物质一般用结晶和重结晶的方法分离。

总结:本题以提取镁为背景,考察化学反应速率,溶解度等相关内容,明确了考察考察内容,就容易入手。

变式训练:

二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比,ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。

⑴在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法:

  方法一:NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+NaCl+2H2O

  方法二:2NaClO3+H2O 2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O

  用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是          

⑵用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。2001年我国卫生部规定,饮用水中的ClO2-含量应不超过0.2 mg·L1

  饮用水中的ClO2、ClO2-含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2 .0时,ClO2-也能被I-完全还原为Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定;2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+NaI

①请写出pH≤2 .0时ClO2-与I-反应的离子方程式              

②请完成相应的实验步骤:

步骤1:准确量取VmL水样加入到锥形瓶中。

步骤2:调节水样的pH为7.0~8.0。

步骤3:加入足量的KI晶体。

步骤4:加入少量淀粉溶液,用c mol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1mL。

步骤5:                     

步骤6:再用c mol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。

③根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2-的浓度为           mol·L1(用含字母的代数式表示)。

④若饮用水中ClO2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原成为Cl-,该反应的氧化产物是        (填化学式)。

解析:该题是以“ClO2的制备及其在饮用水处理领域的应用”为背景二设计的化学综合探究题,引导学生关注化学在生活中的应用。第(1)问是对不同ClO2制备方法的评价,学生需从题干中提取到“Cl2用于饮用水处理会产生对人体有潜在危害的有机氯代物”的信息,通过分析形成结论;第(2)问以“用连续碘量法测定饮用水中ClO2和ClO2-含量”为线索,从离子方程式的书写、实验过程的设计、实验探究结果的表述等方面设置问题,学生只有经过对题给信息的分析,充分理解探究原理和过程,才能准确回答这些问题。该题考查了学生灵活运用所学知识解决实际问题的综合能力,特别是对学生信息素养(信息获取、处理、加工和输出)的考查,引导中学化学教学关注对学生信息素养的提升和解决问题能力的培养。

4、(09年山东理综·30)(16分)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、S1的化合物,实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:

请回答下列问题:

(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为   (填代号),检验溶液A中Fe3+的最试剂为   (填代号)。

a.KMnO4      b.(NH4) 2S           c.H2O2              d.KSCN

(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发,   。过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是   

(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中选通入(或先加入)   (填化学式)。若实验过程中有氨气逸出、应选用下列     装置回收(填代号)。

(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应    ,直到   。用KMnO4标准溶液滴定时应选用   滴定管(填“酸式”或“碱式”)。

答案:(1)c   d

(2)冷却结晶   引流

(3)NH3·H2O   b

(4)注视凹页面的最低处与刻度线  凹页面的最低处与刻度线相平 酸式

总结与反思:

从这几个题目设置看,化工生产框图作为实验考查的载体,形式多样,但考察的内容仍然是基本仪器的使用,基本操作,基本技能以及基本原理。重点放在对化学基本概念、基本理论的认识和理解上,而不是放在对知识的记忆和重现上;重视对分析问题解决问题的能力,而不单是强化解答习题的技能;注意选择有真实情境的综合性、开放性的问题,而不是孤立地对基础知识和基本技能进行测试。第一,在实验原理、实验仪器和实验操作三条“线”的基础上,向“原理+仪器”、“仪器+技能”、“原理+技”三个交叉、综合的层面甚至向“原理+仪器+技能”三维立体结构发展,实现化学实验知识与技能的综合考查;第二,化学实验与元素化合物、有机化学、化学计算、化学概念和原理等各个板块中相关知识综合在一起进行考查;第三,将化学实验与化学相关知识、其他学科(如物理、生物等)的相关知识与方法融合在一起来进行综合考查。

2、(09年上海化学·27)实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁,以下是提纯大理石的实验步骤:

(1)溶解大理石时,用硝酸而不同硫酸的原因是        

(2)操作Ⅱ的目的是       ,溶液A(溶质是共价化合物)是      

(3)写出检验滤液中是否含铁离子方程式:                

(4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式:              。写出滤液B的一种用途:           

(5)CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。

试剂:氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞  仪器:电子天平、锥形瓶、滴定管

实验步骤:

     ;②加入        ;③加入酚酞,用氢氧化钠标准溶液滴定。

(6)若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应,实际操作中过量半滴(1mL溶液为25滴),则相对误差为       

答案:(本题共12分)

(1)硫酸钙微溶于水

(2)除去溶液中Fe3+  氨水

(3)取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液不变红色,说明滤液中不含Fe3+

或取少量滤液,向其中加入硫氰化钾溶液,溶液变红色,说明滤液中含Fe3+

(4)Ca2++CO32=CaCO3↓   作化肥(合理即给分)

(5)称量  过量的标准盐酸

(6)0.1%

 0  6049  6057  6063  6067  6073  6075  6079  6085  6087  6093  6099  6103  6105  6109  6115  6117  6123  6127  6129  6133  6135  6139  6141  6143  6144  6145  6147  6148  6149  6151  6153  6157  6159  6163  6165  6169  6175  6177  6183  6187  6189  6193  6199  6205  6207  6213  6217  6219  6225  6229  6235  6243  447348 

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