1、【 精品教育资源文库 】 第 32讲 探究型综合实验题 微课时 1 某研究性小组将一定浓度的 Na2CO3溶液滴入 MgSO4溶液中得到白色沉淀，对于白色沉淀的成分进行研究： . 提出假设 查阅资料知： MgCO3和 Mg(OH)2均不带结晶水 假设一：两者反应只生成 MgCO3一种沉淀； 假设二：两者相互促进水解，只生成 Mg(OH)2一种沉淀； 假设三： _。 . 理论探究 按 照 假 设 二 ， Na2CO3 溶 液 和 MgSO4 溶 液 反 应 的 离 子 反 应 方 程 式 为_。 . 实验探究 步骤一：将一定浓度的 Na2CO3溶液滴入 MgSO4溶液中并充分搅拌，有白色沉淀生
2、成。 步骤二：将上述产生的白色沉淀从溶液中分离并净化，然后放入试管中加热，定性探究生成物的成分 (如图 ) (1)图 中装置 B 的名称为 _。 C装置中试剂是 _。 (2)若假设二成立，则实验现象是 _ _。 步骤三：某同学通过图 装置进行定量分析测定假设三的成分 (3) 广 口 瓶 中 水 面 上 覆 盖 了 一 层 植 物 油 ， 这 层 植 物 油 的 作 用 是【 精品教育资源文库 】 _。 (4)若按上述操作，实验中测得样品的质量为 w g，气体的体积为 a L(标准状况下 )，则样品中 MgCO3的质量分数为 _。 解析： . 依据假设一：两者发生复分 解反应只生成 MgCO3
3、 一种沉淀，假设二：两者相互促进水解，只生成 Mg(OH)2一种沉淀，所以假设三为：生成 MgCO3和 Mg(OH)2两种沉淀。 . 硫酸镁和碳酸钠相互促进水解生成氢氧化镁沉淀、硫酸钠和二氧化碳，反应的离子方程式为 CO23 Mg2 H2O=Mg(OH)2 CO2 。 .(1) 图 中装置 B为干燥管，装置 C中是用来验证二氧化碳气体的试剂澄清石灰水，依据是否变浑浊判断是否含有碳酸镁沉淀。 (2)若假设二成立，沉淀只有氢氧化镁，氢氧化镁加热分解生成氧化镁和水，图 中装置 B中盛有无水硫酸铜，无水硫酸铜变蓝色证明有水生成，装置 C中澄清石灰水不变浑浊证明无二氧化碳生成，说明沉淀中无碳酸镁，所以
4、B中无水硫酸铜变蓝色， C中澄清石灰水不变浑浊证明假设二成立。 (3)图 装置进行定量分析，利用排水法测定生成气体的体积，二氧化碳能溶于水，为减少测定误差，广口瓶中水面上覆盖了一层植物油，这层植物油的作用是防止生成的二氧化碳溶于水，减小误差。 (4)假设 沉淀为氢氧化镁和碳酸镁的混合物，加入酸反应生成气体为二氧化碳，排水法测定二氧化碳体积为 a L，物质的量 n(CO2) a L22.4 Lmol 1，结合原子守恒，碳酸镁质量分数?a22.4 mol84 gmol 1wg100% 15a4w100% 。 答案： . 生成 MgCO3和 Mg(OH)2两种沉淀 .CO 23 Mg2 H2O=Mg
5、(OH)2 CO2 .(1) 干燥管 澄清石灰水 (2)B中无水硫酸铜变蓝色， C中澄清石灰水不变浑浊 (3)防止生成的二氧化碳溶于水，减 小误差 (4)15a4w 100% 2 (2018 湖北襄阳月考 )3 名同学在用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的过程中，发现生成的气体有刺激性气味，针对这一 “ 异常现象 ” 进行了实验探究及分析。 (1)甲用湿润的 KI淀粉试纸检验上述生成的气体，观察到试纸变蓝，据此判断氧气中混有 Cl2 。 用 离 子 方 程 式 解 释 甲 判 断 试 纸 变 蓝 的 原 因 ：_ 【 精品教育资源文库 】 _。 (2)乙认为上述现象只能说明混合气体具有 _性
6、，实验中使试纸变蓝的气体单质还可能是 _。为了进一步验证甲的推测，乙补充了一个实验：将上述生成的气体冷却后通入盛有 _溶液的洗气瓶中，若现象为 _ _，则甲的推测合理。 (3)丙查阅文献获知，这种方法制取氧气的过程中的确有 Cl2 产生，并且查到了以下反应历程： 2KClO 3 2MnO2=2KMnO4 Cl2 O2 ； _ ； K 2MnO4 Cl2=2KCl MnO2 O2 ； 总反应 2KClO3=2KCl 3O2 。 丙设计实验，通过观察 MnO4 的特征颜色来验证反应历程中 的发生，具体实验操作为：将一定量的 KClO3 和 MnO2 混合于试 管中，加热，_。 写出历程中反应 的化
7、学方程式： _。 (4)另据文献记载：此法制取的氧气中除了含有 Cl2，还混有化合物 ClO2。 ClO2具有强氧化 性 ， 可 以 将 污 水 中 的 S2 氧 化 成 SO 24 ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为_。 解析： (1)湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，说明有碘生成 ，氯气具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘，离子方程式为 Cl2 2I =2Cl I2。 (2)碘离子被氧化生成碘，说明气体具有氧化性； O3等也能氧化碘离子，所以试纸变蓝的气体中可能含有臭氧等氧化性气体；如果是氯气，氯气和水反应能生成 HCl，导致溶液中含有氯离子，氯离子用硝酸酸化的硝酸银检验，如果产生白色沉淀，就说
8、明气体中含有氯气，所以可以用硝酸酸化的硝酸银溶液检验。(3)高锰酸钾溶液呈紫色，要想检验固体中含有高锰酸钾，只要将固体加入水中根据溶液颜色判断即可，操作是：在 KClO3未完全分解前，冷却混合物并取适 量溶于水中。高锰酸钾分解生成锰酸钾，反应 方程式为 2KMnO4,K 2MnO4 MnO2 O2 。 (4)ClO2具有强氧化性，可以将污水中的 S2 氧化成 SO24 ，离子方程式为 8ClO2 5S2 4H2O=5SO24 8Cl 8H 或 8ClO2 5S2 8OH =5SO24 8Cl 4H2O。 答案： (1)Cl2 2I =2Cl I2 (2)氧化 O3 硝酸酸化的硝酸银 产生白色沉
9、淀 (3)在 KClO3未 完全分解前，冷却混合物并取适量溶于水中 2KMnO4= K2MnO4 MnO2O2 【 精品教育资源文库 】 (4)8ClO2 5S2 4H2O=5SO24 8Cl 8H 或 8ClO2 5S2 8OH =5SO24 8Cl 4H2O 3 H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。 (1)某小组拟在同浓度 Fe3 的催化下，探究 H2O2浓度对 H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器： 30%H2O2、 0.1 molL 1Fe2(SO4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。 写 出 本 实 验 H2O
10、2 分 解 反 应 方 程 式 并 标 明 电 子 转 移 的 方 向 和 数 目 ：_ _。 设计实验方案：在不同 H2O2浓度下，测定 _ _(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小 )。 设计实验装置，完成如图的装置示意图。 参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案 (列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示 )。 物理量 实验序号 V0.1 molL 1 Fe2(SO4)3/mL ? 1 a ? 2 a ? (2)利用如图 (a)和图 (b)中的信息，按图 (c)装置 (连接的 A、 B 瓶中已充有 NO2气体 )进行实验，可观察到 B瓶中气体颜色比 A瓶
11、中的 _(填 “ 深 ” 或 “ 浅 ”) ，其原因是_ _。 【 精品教育资源文库 】 解析： (1)H 2O2分解反应方程式为： 2H2O2=Fe32H2O O2 。 探究 Fe3 浓度对 H2O2分解反应速率的影响，可以通过测量相同时间内产生 O2的体积或产生相同 体积 O2耗用时间来判断。 因只有 30%H2O2，所以通过加水来调节其浓度，并尽量使锥形瓶内液体体积相等。 答案： (1) 相同时间内所得 O2的体积 (或收集到相同体积的 O2所需的时间 ) 物理量 实验序号 V0.1 molL 1 Fe2(SO3)4/mL V30% H2O2/mL V(H2O) /mL t/min V
12、(O2) /mL 1 a b c d 2 a c b d (2)深 【 精品教育资源文库 】 据图 (a)可知， H2O2分解放热，导致 B瓶温度升高；又据图 (b)可知， 2NO2(g) N2O4(g)为放热反应，温度升高使反应平衡向左移动，从而使 B瓶中 NO2浓度升高，颜色变深 4 (2018 河南开封模拟 )乙二酸 (H2C2O4)俗称草酸，是一种重要的化工原料。查阅资料了解到以下有关信息： 乙二酸易溶于水，加热至 100 开始升华， 125 时迅速升华， 157 时大量升华并开始分解。乙二酸受热分解生成水、二氧化碳和一种常见的还原性气体。 乙二酸的钙盐 乙二酸钙为不溶于水的白色晶体
13、。 某校化学研究性学习小组为探究草酸的部分性质、进行了如下实验： (1)为比较相同浓度的草酸和硫酸的导 电性，实验室需配制 100 mL 0.1 molL 1 的草酸溶液，配制过程中用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、 _、 _。 (2)该研究性学习小组的同学用实验证明乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。他们利用下图提供的装置，自选试剂，提出了下列实验方案：按 ABCCCDE 顺序从左至右连接装置，检验乙二酸晶体受热分解生成的气体成分。请你按整套装置从左到右的顺序填写下表中的空格： 装置编号 装置中所加物质 装置作用 B C C 氢氧化钠浓溶液 C D CuO或 Fe2O3 E 处理 CO 尾气，防止污染空气 请写出乙二
