高三化学《实验补充三设计实验方案制备和检验物质》.doc

设计实验方案 制备和检验物质例题. 铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应，产物不同，实验现象也不同。某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO，设计了如图所示的实验装置。请你根据他们的思路，选择下列药品，完成该实验，并叙述实验步骤。药品：稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体步骤：检查装置的气密性； ； ； ； ；用注射器向试管内推入氧气（或空气）推入氧气或空气的目的是 ，分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者成绿色，后者成蓝色，某同学提出这可能是铜离子浓度差异形成的，你同意这种看法吗？ （填“同意”或 “不同意”），原因是 ；另一同学提出溶液成“绿色”，是铜离子与二氧化氮混合的结果，请你设计一个实验证明之（简述实验方案和实验现象）： （1）向试管中加入一定量碳酸钙固体；向试管中倒入过量的稀硝酸，并迅速盖上带铜丝和导管的橡皮塞；待反应完全后，将导管插入试管内接近液面。将铜丝插入到溶液中（2）检验生成的NO气体。（3）不同意；铜片质量相同，溶液体积相同，生成的Cu2+离子浓度相同；加热绿色溶液，有红棕色气体产生，溶液变成蓝色。变式1.教科书对“铝热反应”实验的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”，“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。已知：Al、Fe的熔点、沸点数据如下：物质AlFe熔点（）6601535沸点（）24672750某同学猜测，铝热反应所得到的熔融物是铁铝合金。理由是：该反应放热能使铁熔化，而铝的熔点比铁低，所以铁和铝能形成合金。你认为他的解释是否合理？ （填“合理”或“不合理”）。根据已有知识找出一种验证产物中有Fe的最简单方法： 。设计一个简单的实验方案，证明上述所得的熔融物中含有金属铝。请填写下列表格：所用试剂实验操作及现象有关反应的化学方程式（1）合理（2）用磁铁吸引，若能吸附，说明有铁生成（2分，只回答用磁铁吸引，给1分；其它答案若合理且完全正确给1分）（3）NaOH溶液、取少量样品放入试管，加入NaOH溶液，若有气泡产生，说明该熔融物中有铝。 （其它答案若合理且完全正确酌情给分）变式2.四氯化钛是无色液体，沸点为136。它极易水解，遇空气中水蒸气即产生“白烟”（TiCl4+H2O=TiOCl2+2HCl）。在650850下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种有毒气体。下图是实验室制备TiCl4的部分装置。请回答：（1）B装置中试剂为 ，其作用是 。（2）C装置中的反应方程式为： 。（3）D装置中冷凝水的方向为 进 出，该装置的作用为 。（4）评价此装置的缺陷和不妥之处：编号装置缺陷和不妥之处（1）（2）（3）（1）浓硫酸 吸收水蒸气(干燥氯气)（各1分，共2分）（2）TiO2+2Cl2+2CTiCl4+2CO（2分）（3）a、b（1分）冷凝回流四氯化钛（2分，答到关键字即可）（4）（3分）缺陷和不妥之处：不能阻止E装置的水气进入D装置，而引起四氯化钛水解由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液，E装置会产生倒吸现象不能防止CO的逸出练习：1.实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物是棕红色、易潮解，100左右时升华。下图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（）和（）所示。试回答：（1）B中反应的化学方程式为： ；（2）D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是： ；（3）D中反应化学方程式为： ；（4）装置（）的主要缺点是： ；（5）装置（）的主要缺点是： ；如果选用此装置来完成实验，则必须采取的改进措施是： 。（1）4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2        （3分）或 16HCl+2KmnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2        （3分）（2）B中的反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置，现开始加热D                  （3分）（3）2Fe+3Cl22FeCl3                (2分)（4）导管易被产品堵塞；尾气排入空气，易造成环境污染   （2分）（5）产品易潮解                     （2分）在瓶E和F之间连接装有干燥剂的装置      （2分）(其他既能防止产品潮解又能防止尾气污染环境的合理答案均给分)2. 某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究。当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反应时，发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多。请你推测可能的原因并说明验证的方法：可能原因：_验证方法：_当用铜与浓硫酸反应制备二氧化硫时发现，铜与热的浓硫酸反应后没有得到预期的蓝色溶液，而是得到白色沉淀。请你预测可能的原因：_验证白色沉淀主要成分的方法是：_可能原因：随着反应的进行，硫酸的浓度不断减小，当反应进行一段时间后，浓硫酸转化为稀硫酸。稀硫酸与铁反应不产生SO2，而是产生H2。从反应方程式中可以看出，消耗等量的硫酸，产生H2的体积要多于SO2。 验证方法：将气体通入品红溶液中，红色褪去，说明含有SO2；用过量酸性高锰酸钾溶液除尽SO2后，再将气体点燃，产物冷却后能使无水硫酸铜变蓝，从而证明此气体为氢气。可能原因：浓硫酸具有吸水性，使水合硫酸铜失水呈白色硫酸铜难溶于浓硫酸验证方法：将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中，边倒边搅拌，可以发现白色沉淀溶解，溶液变蓝色，从而证明其为硫酸铜。3.某化学学习小组欲设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（预计H2的体积6ml左右）同时检验氯气的氧化性。现有以下的仪器可供选择：（1）若要完成以上的实验，将所给仪器连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：A接_，B接 ；（2）炭棒接直流电源的 极；（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是_ _；（4）假定装入的饱和食盐水为50mL(电解前后溶液体积变化可忽略)，当测得的氢气为5.6mL（标准状况）时停止通电。摇匀U形管内的溶液后溶液的pH约为_。（1）A接GFI，B接DEC（2）正（3）淀粉碘化钾溶液变蓝色（4）12