物质性质的实验探究题.doc
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1、,物质性质的实验探究题基本思路和方法根据物质的组成(或成分) 提出各物质(或离子)性质的假设 根据这些性质找到可能存在的反应 确定检验的试剂和仪器 确定实验的顺序 叙述实验的操作和预期的现象,得出结论。(15东城一模28)1.某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质。(1)该同学在实验前,依据Fe2+的 性,填写了下表。实验操作预期现象反应的离子方程式向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄Fe2+NO+2H+ =Fe3+NO2+H2O依照表中操作,该同学进行实验。观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。为了进一步探究溶液
2、变成深棕色的原因,该同学进行如下实验。(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加入KSCN溶液,前者不变红色,后者变红。该现象的结论是 。(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化。.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应。.为与中实验进行对照,更换丙、丁后,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤中相同。铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是 ;装置乙的作用是 ;步骤的目的是 ;
3、该实验可得出的结论是 。(4)该同学重新进行(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是 。资料:1. 氧化亚铜:化学式Cu2O,红色至红褐色结晶或粉末,不溶于水及有机溶剂,可溶于稀盐酸、稀硫酸等,在稀硫酸溶液中歧化为二价铜和铜单质。氧化亚铜在1800时分解,在干燥空气中稳定,但在潮湿空气中被慢慢氧化为氧化铜。氧化亚铜主要用于制造船底防污漆、杀虫剂2. 葡萄糖还原法制备氧化亚铜:将葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液混合后进行反应,生成氧化亚铜,条件控制不当时会有少量氧化铜生成。(丰台一模28)2氧化亚铜是大型水面舰艇防护涂层的重要原料。某小组通过查阅资料,进行如下研究。 I. Cu2O的制取(1)葡萄
4、糖还原法制Cu2O的化学方程式为 。(2)实验室用此方法制取并获得少量Cu2O固体,需要的玻璃仪器除试管、酒精灯、烧杯外,还需要 。II. 检验样品中是否含有CuO方案1:将制得的Cu2O样品溶于足量稀硫酸。(3)甲同学认为若溶液变为蓝色,则说明样品中含有CuO杂质。乙同学认为此推论不合理,用化学用语解释原因 。(4)甲同学通过反思,认为将定性检验改为定量测定便能确定样品中是否含有CuO杂质,应测量的数据是 。方案2:丙同学认为采用如下装置(所加药品均足量)进行实验,通过测定c装置反应后固体的质量以及d装置反应前后增重的质量,可计算,从而确定样品中是否含有氧化铜。(石景山一模28)3(15分)
5、某学习小组依据反应:SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g) H0,设计制备磺酰氯(SO2Cl2)的装置如左图,有关信息如右表所示。SO2Cl2Cl2SO2熔点/54.110172.4沸点/69.134.610性质遇水发生剧烈水解(1)若用浓盐酸与二氧化锰为原料制取Cl2,反应的化学方程式为 。(2)B仪器的作用是_。(3)为了便于混合物的分离且提高反应物的转化率,A装置的反应条件最好选择_。a冰水浴 b常温 c加热至69.1(4)如果通入的Cl2或SO2含有水蒸气,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为_。(5)实验时先通入干燥的Cl2将A装置中的空气赶走,再缓慢通入干燥的SO2,即
6、发生反应。充分反应后,继续通入Cl2使装置中的SO2进入烧杯中被吸收。分离产物后,向获得的SO2Cl2中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液W。经分析SO2Cl2与H2O反应属于非氧化还原反应,写出该反应的化学方程式 。无色溶液W中的阴离子除含少量OH外,还含有其它两种阴离子,检验溶液W中这两种阴离子方法是_。反应完成后,在W溶液、烧杯中分别滴加过量的BaCl2溶液,均出现白色沉淀,此沉淀不溶于稀盐酸,经过滤、洗涤、干燥,称量得到的固体质量分别为Xg、Yg。计算SO2+ Cl2SO2Cl2反应中,SO2的转化率 (用含X、Y的代数式表示)。(门头沟28)4. (16分)某研究性学习小组利用下
7、列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究(装置的气密性已检查): 50ml 0.001mol/lKMnO4溶液 N2 H2S溶液ED(1)装置A中反应的化学方程式是 。(2)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹。此操作的目的是 。(3)实验过程装置B中没有明显变化。实验结束取下装置B,从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀 (填化学式); 向第2支试管中滴加适量新制氯水,仍然出现白色沉淀,该反应的离子方程式是 。 (4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊,该实验证明SO2具有 性。 (5)装置D的作用是 。(6)实验后,测定装置
8、D中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢?大家有两种不同的假设:是生成的Na2SO3水解;是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种假设成立。可任选下列试剂进行实验:Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸实验步骤实验操作预期现象与结论1取少量溶液于试管,滴入几滴酚酞溶液变红2 (7)另一小组利用装置E进行实验:SO2性质实验之后,用注射器对实验室内空气进行取样。并向装置E中共注入V mL(已折算为标况下体积)的空气,当溶液刚好褪色时,停止实验。请计算该空气中SO2的体积分数(用含V的代数式表示) 。(东城二模28)5(14分)某学习小组设计实验,探究二氧化硫的漂白性和还原性。漂白性 甲
9、同学用如图所示装置(气密性良好)进行实验,观察到如下现象:中红色褪去,中无变化。甲同学作对照实验的目的是 。足量碱石灰的作用是 。甲同学由此得出的实验结论是 。 还原性 ( )乙同学将SO2通入FeCl3溶液中,使其充分反应。 SO2 与 FeCl3反应的离子方程式是 ,检验该反应所得含氧酸根离子的方法是 。 实验中观察到溶液由黄色变为红棕色,静置一段时间,变为浅绿色。 资料显示:红棕色为FeSO3 (墨绿色难溶物)与FeCl3 溶液形成的混合色。 则中红棕色变为浅绿色的原因是 。 乙同学得出的实验结论是:二氧化硫可还原三氯化铁。D(丰台二模28)6(14分)硫是一种生命元素,组成某些蛋白质时
10、离不开它。SO2是硫的一种重要氧化物,为探究SO2的性质,某化学兴趣小组的同学设计了如下系列实验:(1)为验证SO2具有还原性。将SO2气体通入溴水中,溴水褪色。写出反应的化学方程式 。(2)已知与SO2 Na2O2的反应为进一步探究Na2O2与SO2的反应,用如图所示装置进行实验。FA B C D E写出A中反应的化学方程式 。B装置的作用是 。在F处检验到有O2生成,据此甲同学认为Na2O2与SO2发生了反应,反应的化学方程式为 。乙同学认为Na2O2与SO2反应除生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成,为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下实验方案。上述方案 (“合理”或“
11、不合理”),简要说明理由 。E装置中溶液呈碱性,为检验吸收液中其他阴离子,完成下列实验方案。实验步骤实验现象实验结论取少量吸收液于试管中滴加BaCl2溶液至过量白色浑浊 固体部分溶解,产生气泡(通州二模28)7草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:能溶于水,易溶于乙醇;大约在175升华(175以上分解生成H2O、CO2和CO);H2C2O4Ca(OH)2CaC2O42H2O。现用H2C2O4进行如下实验:(一)探究草酸的不稳定性通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:A B CB中盛装的试剂(填化学式);A中加入乙醇的目的是。(二)探究
12、草酸的酸性将0.01mol草酸晶体(H2C2O42H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素I实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸反应原理:MnOH2C2O4 Mn2CO2H2O配平上述离子方程式;滴定时KMnO4溶液应盛装于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。探究影响化学反应速率的因素实验编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度浓度(mol/L)体积(mL)浓度(mol/L)体积 (mL)0.102.00.0104.025
13、0.202.00.0104.0250.202.00.0104.050(1)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号,下同),探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是。(2)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如右图。请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:_。(昌平二模28)8(12分)某学习小组对硫代硫酸钠的相关性质进行探究。通过硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验,研究反应速率的影响因素,实验过程数据记录如下。实验序号反应温度/参加反应的物质Na2S2O3H2SO4H2OV/mlc/(molL-1)V/mlc/(molL-1)V/mlA4
14、050.1100.15B2050.1100.15C2050.150.110(1)硫代硫酸钠与硫酸反应的离子方程式是 。 (2)A和B的组合比较,所研究的问题是 。 (3)在上述实验中,反应速率最慢的是(填实验序号) 。 对Na2S2O3的其他部分性质进行了理论预测以及实验探究(反应均在溶液中进行)。预测实验操作实验现象现象解释探究Na2S2O3溶液呈碱性溶液pH=8S2O32-+H2O HS2O3-+OH-探究Na2S2O3有还原性向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液氯水颜色变浅(4)探究中进行的实验操作是 。 (5)产生探究中的现象的原因是(用离子方程式表示) 。 查阅资料发现,在照片冲印过程
15、中,要将曝光后的底片浸泡在过量Na2S2O3溶液中,Na2S2O3可以和涂在胶片上的Ag+反应形成可溶性的无色离子Ag(S2O3)23-,从而起到定影的作用。该组同学想验证这一过程,于是A同学将Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中,发现立即生成白色沉淀,他马上停止了实验。一段时间后,发现沉淀逐渐变为黑色,过滤。他认为黑色物质可能是Ag2O或Ag2S。B同学在A同学分析、实验的基础上分析过滤所得滤液,发现滤液中除含未反应完的AgNO3外,只含有少量Na+和SO42-。(6)B同学认为根据以上分析,即能判断黑色物质是_。请简述B同学做出如上判断的理由是 _ _ 。 (7)A同学未能验证定影过程的
16、原因可能是 。 (16西城一模28)9(15分)Cu2O可用于制作船底防污漆,某学习小组探究制备Cu2O的方法。【查阅资料】 CuSO4与Na2SO3溶液混合可制备Cu2O。 Cu2O为砖红色固体;酸性条件下生成Cu2+和Cu。 Cu2O和Cu(SO3)23可以相互转化 (1)配制0.25 molL1CuSO4溶液和0.25 molL1 Na2SO3溶液。测得CuSO4溶液pH=4,Na2SO3溶液pH=9。用离子方程式表示CuSO4溶液pH=4的原因_。(2)完成CuSO4溶液和Na2SO3溶液反应制Cu2O的离子方程式: Cu2+ SO32+ _ Cu2O+ _ + HSO3【实验探究】操
17、作现象i 有黄色沉淀出现,随着 Na2SO3溶液的滴入,沉淀增加,当加到5 mL时,溶液的蓝色消失。ii 将试管加热,黄色沉淀变为砖红色,有刺激性气味气体产生。iii在加热条件下,继续滴入Na2SO3溶液,砖红色沉淀减少,当1加到10 mL时,沉淀完全溶解,得无色溶液。(3)证明ii中砖红色沉淀是Cu2O的实验方案是_。(4)经检验i中黄色沉淀含有Cu2SO3,ii中沉淀由黄色变砖红色的化学方程式是_。(5)iii中砖红色沉淀消失的原因是_。(6)在加热条件下,若向2 mL 0.25 molL1Na2SO3溶液中滴加0.25 molL1CuSO4溶液至过量,预期观察到的现象是_。(7)由上述实
18、验得出结论:CuSO4溶液和Na2SO3溶液反应制备Cu2O,应控制的条件是_ _、_ _。(海淀二模28)10. (15分) 甲乙两同学分别对含+4价硫元素的物质性质进行了探究。(1)甲用右图装置进行实验(气密性已检验,加热和夹持装置已略去)。实验进行一段时间后,C、D中都出现明显的白色沉淀,经检验均为BaSO4。 A中反应的化学方程式是 。 为探究SO2在D中所发生的反应,甲进一步实验发现,出现白色沉淀的过程中,D溶液中NO3-浓度几乎不变。 甲据此得出结论:D中出现白色沉淀的主要原因是 。(2)乙用如下实验对含+4价硫元素的物质性质继续进行探究。序号实验操作实验现象1取0.3 g 纯净N
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