摘要: 某研究性学习小组想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4-离子的颜色.而不是 K+离子的颜色.他们设计的下列实验步骤中没有意义的是 ( ) A.将高锰酸钾晶体加热分解.所得固体质量减少 B.观察氯化钾溶液没有颜色.表明溶液中K+无色 C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡.静置后未见明显变化.表明锌与K+无反应 D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡.静置后见紫红色褪去.表明MnO4-离子为紫红色
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I.某研究性学习小组的同学决定通过实验对SO2的漂白作用到底是SO2本身还是SO2与水作用的产物导致的进行探究,他们查阅资料知:品红除了可以溶于水外,还可以溶于酒精中,也能形成红色溶液,且SO2不能与乙醇反应.经过研究,该小组设计了如图所示的装置,请根据实验目的回答以下问题.

(1)制取SO2时,一般选择80%左右的硫酸,而不宜选择98%的浓硫酸,原因是
(2)装置B中应该装入的药品为
(3)该装置有一个明显的不足之处是
(4)按照完善后的装置完成实验,实验中控制S02以大约每分钟200个气泡的速率通过品红的酒精溶液,20分钟后溶液仍不褪色.由此可知,S02的漂白作用是
Ⅱ.漂白仅是溶液褪色的原因之一,很多其它的化学反应也可以使某些有色溶液褪色,如:乙烯可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色.某研究性学习小组发现:将SO2气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中,也观察到溶液的红色褪去.该小组也想通过实验来探究该溶液褪色的原理,经过大家的讨论和分析后,提出了如下两种假设:
假设一:SO2或SO2与水作用的产物漂白了红色的酚酞试剂;
假设二:
请你设计一个简单合理的实验方案,验证以上哪种假设成立.
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(1)制取SO2时,一般选择80%左右的硫酸,而不宜选择98%的浓硫酸,原因是
98%的浓硫酸没有电离出H+,不能反应生成SO2
98%的浓硫酸没有电离出H+,不能反应生成SO2
,也不宜选择10%的硫酸,原因是SO2易溶于水,硫酸浓度太稀不利于SO2放出
SO2易溶于水,硫酸浓度太稀不利于SO2放出
.(2)装置B中应该装入的药品为
浓硫酸
浓硫酸
.(3)该装置有一个明显的不足之处是
缺少尾气处理装置
缺少尾气处理装置
.(4)按照完善后的装置完成实验,实验中控制S02以大约每分钟200个气泡的速率通过品红的酒精溶液,20分钟后溶液仍不褪色.由此可知,S02的漂白作用是
SO2与水作用的产物
SO2与水作用的产物
导致的.Ⅱ.漂白仅是溶液褪色的原因之一,很多其它的化学反应也可以使某些有色溶液褪色,如:乙烯可使溴水和酸性KMnO4溶液褪色.某研究性学习小组发现:将SO2气体通入滴有酚酞试液的NaOH稀溶液中,也观察到溶液的红色褪去.该小组也想通过实验来探究该溶液褪色的原理,经过大家的讨论和分析后,提出了如下两种假设:
假设一:SO2或SO2与水作用的产物漂白了红色的酚酞试剂;
假设二:
SO2与NaOH反应降低了溶液的PH
SO2与NaOH反应降低了溶液的PH
.请你设计一个简单合理的实验方案,验证以上哪种假设成立.
方案一、取上述褪色后的溶液于试管,加入NaOH溶液,溶液恢复红色,则假设二成立;
方案二、取上述褪色后的溶液于试管,用酒精灯加热,溶液恢复红色,,则假设一成立
方案二、取上述褪色后的溶液于试管,用酒精灯加热,溶液恢复红色,,则假设一成立
方案一、取上述褪色后的溶液于试管,加入NaOH溶液,溶液恢复红色,则假设二成立;
方案二、取上述褪色后的溶液于试管,用酒精灯加热,溶液恢复红色,,则假设一成立
.方案二、取上述褪色后的溶液于试管,用酒精灯加热,溶液恢复红色,,则假设一成立
食醋分为酿造醋和配制醋两种.国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5g/100mL.某研究性学习小组欲测定市售食醋总酸含量,设计如下实验步骤.
用移液管移取10mL市售食醋,置于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,从中取出食醋溶液20mL于锥形瓶中,并滴加
(1)把上述步骤中的两处空白补充完整.
(2)①该市售食醋的总酸量为
②下列操作会导致所测食醋中总酸含量偏高的是
A、配制醋酸溶液时,加水超过刻度线,用吸管吸出.
B、碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗
C、读取NaOH溶液体积时,初读数时仰视,终读数时俯视
D、装食醋溶液的锥形瓶未用食醋溶液润洗
(3)研究小组的同学仔细观察了该品牌食醋的标签,发现其中还含有苯甲酸钠作为食品添加剂,他想用资料法验证醋酸与食品添加剂(苯甲酸钠C6H5COONa)不会发生离子互换反应,需查找在一定温度下的醋酸与苯甲酸的
a.pH b.电离度 c.电离常数 d.溶解度
(4)常温下,用0.1000mol?L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol?L-1HCl溶液和20.00mL 0.1000mol?L-1CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示.

①滴定醋酸溶液的曲线是
②E点pH>8的原因用离子方程式表示
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用移液管移取10mL市售食醋,置于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度线,从中取出食醋溶液20mL于锥形瓶中,并滴加
酚酞
酚酞
2-3滴.将碱式滴定管洗净后,用NaOH标准溶液润洗3次,然后加入NaOH标准溶液,排除尖嘴部分气泡后,使液面位于“0”刻度或“0”度以下.静置后,读取数据,记录为NaOH标准溶液体积的初读数.用0.1000mol?L-NaOH标准溶液进行滴定,当看到溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色
溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色
时,停止滴定,记录NaOH的终读数.重复滴定3次.实验有关数据如表所示:| 滴定次数 实验数据 |
1 | 2 | 3 | 4 |
| V(醋酸溶液)/mL | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
| V(NaOH)/mL(初读数) | 0.00 | 0.200 | 0.10 | 0.00 |
| V(NaOH)/mL(终读数) | 14.98 | 15.20 | 15.12 | 15.95 |
(2)①该市售食醋的总酸量为
4.50
4.50
(g/100mL).是否合格?是
是
(_填“是”或“否”).②下列操作会导致所测食醋中总酸含量偏高的是
B
B
.A、配制醋酸溶液时,加水超过刻度线,用吸管吸出.
B、碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗
C、读取NaOH溶液体积时,初读数时仰视,终读数时俯视
D、装食醋溶液的锥形瓶未用食醋溶液润洗
(3)研究小组的同学仔细观察了该品牌食醋的标签,发现其中还含有苯甲酸钠作为食品添加剂,他想用资料法验证醋酸与食品添加剂(苯甲酸钠C6H5COONa)不会发生离子互换反应,需查找在一定温度下的醋酸与苯甲酸的
c
c
(填写序号).a.pH b.电离度 c.电离常数 d.溶解度
(4)常温下,用0.1000mol?L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.1000mol?L-1HCl溶液和20.00mL 0.1000mol?L-1CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示.
①滴定醋酸溶液的曲线是
图2
图2
(填“图l”或“图2”);滴定曲线中a=20.00
20.00
mL;②E点pH>8的原因用离子方程式表示
CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-
.某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I-存在的合理性产生了兴趣,同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究:
[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化.
假设2:HNO3有氧化性,能将I-氧化成I2.
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成.验证了假设1成立.请写出有关化学方程式 .
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容.
[结论与解释]
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I-沉淀,也能氧化I-.你同意丙同学的结论吗,并简述理由: .
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I-的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式 .
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[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化.
假设2:HNO3有氧化性,能将I-氧化成I2.
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成.验证了假设1成立.请写出有关化学方程式
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容.
| 实验步骤(不要求写具体操作过程) | 预期现象和结论 |
| 若溶液变蓝,假设2成立. 若溶液不变蓝,假设2不成立. | |
| … |
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I-沉淀,也能氧化I-.你同意丙同学的结论吗,并简述理由:
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I-的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式
某研究性学习小组的同学学习完氮族元素之后,对氮元素的氢化物和氧化物的性质进行了更深入的探究.

I.NH3性质的探究
(1)实验室制取氨气的化学方程式为 .
(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气.你认为他能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 .
(3)该小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
①该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 .
②利用改进后的装置进行实验,观察到B装置中CuO变为红色物质,C装置中无水CuSO4变为蓝色,同时生成一种无污染的气体.写出氨气与CuO反应的化学方程式 .
③有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有红色的Cu20.
已知:Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+
Cu+Cu2+.请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu20. .
Ⅱ.NO2性质的探究
该小组的同学还设计了如图所示装置用以制取NO2并验证NO2能否支持木条燃烧(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去).已知:硝酸铜加热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+O2↑

(4)当集气瓶中充满红棕色气体时,带火星的木条复燃了,有的词学得出“N02能支持木条的燃烧”的结论.你认为这一结论是否正确? (填“正确”或“不正确”),理由是 .
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I.NH3性质的探究
(1)实验室制取氨气的化学方程式为
(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气.你认为他能否达到目的?
(3)该小组的同学设计了如图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
①该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是
②利用改进后的装置进行实验,观察到B装置中CuO变为红色物质,C装置中无水CuSO4变为蓝色,同时生成一种无污染的气体.写出氨气与CuO反应的化学方程式
③有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有红色的Cu20.
已知:Cu20是一种碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+
| H+ |
Ⅱ.NO2性质的探究
该小组的同学还设计了如图所示装置用以制取NO2并验证NO2能否支持木条燃烧(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去).已知:硝酸铜加热分解的化学方程式为2Cu(NO3)2═2CuO+4NO2↑+O2↑
(4)当集气瓶中充满红棕色气体时,带火星的木条复燃了,有的词学得出“N02能支持木条的燃烧”的结论.你认为这一结论是否正确?
某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
Cu2S(黑色)
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
的作用是
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
你的猜想是:
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
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以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
| ||
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4的作用是
防止倒吸
防止倒吸
.(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
| ||
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
.
| ||
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
.(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2O
Cu(OH)2+2H+
Cu2++H2O
Cu(OH)2+2H+
.你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
;请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
.(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是 高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
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