2019年高考化學 實驗全突破 專題16 探究性實驗教案.doc

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專題16 探究性實驗 一、探究物質(zhì)的性質(zhì) 例1亞硝酸鈉(NaNO2)是一種重要的工業(yè)鹽，易溶于水，微溶于乙醇。某化學興趣小組對亞硝酸鈉進行多角度探究： Ⅰ.亞硝酸鈉的制備。 （1）裝置B的作用是___________________________________________。 （2）D中澄清石灰水變渾濁，則C中制備NaNO2的離子方程式為______________。 Ⅱ.探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分。 已知：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O ②氣體液化的溫度：NO2為21 ℃，NO為－152 ℃ （3）反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾，先通入一段時間氮氣，目的是_______________________。 （4）儀器的連接順序 (按左→右連接)：A→C→________。 （5）在關(guān)閉彈簧夾，打開分液漏斗活塞，滴入70%硫酸后，裝置A中產(chǎn)生紅棕色氣體。 ①確認裝置A中產(chǎn)生的氣體含有NO，依據(jù)的現(xiàn)象是_______________________。 ②若D中通入過量O2，裝置B中的化學方程式是_______________________。 Ⅲ.設(shè)計實驗證明酸性條件下NaNO2具有氧化性。 （6）供選用的試劑：NaNO2溶液、KMnO4溶液、Fe2(SO4)3溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液___________________________________________________。 【答案】除去HNO3 4NO+O2+2CO32-=4NO2-+2CO2 排盡空氣，防止可能生成的NO被完全氧化成NO2，造成對A中反應(yīng)氣體產(chǎn)物檢驗不完全 E→D→B D中出現(xiàn)紅棕色氣體 4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O 取碘化鉀溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，無明顯現(xiàn)象，滴加少許NaNO2溶液，溶液變藍，證明NaNO2具有氧化性 二、探究物質(zhì)的組成 例2某研究性學習小組，用下列儀器、藥品驗證足量合金(由Cu、Fe、Zn三種物質(zhì)組成)和適量濃硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體中含NO(N2和O2的用量可自由控制，氣體液化溫度：NO2：21℃，NO：-152℃) (1)在圖2中選擇恰當?shù)膬x器將圖1補充完整，所選擇儀器的連接順序(按左→右連接，填各儀器編號)為_________. (2)反應(yīng)前先通入N2目的是_______________________________________. (3)確認氣體中含NO的現(xiàn)象是_____________________________________. (4)本題中，濃硝酸(含溶質(zhì)a mol)完全反應(yīng)，還原產(chǎn)物只有NO和NO2，被還原硝酸的物質(zhì)的量n的取值范圍為_________________________________________。 【答案】EDF 排盡裝置中的空氣，防止NO被氧化 D中燒瓶內(nèi)通入O2后，無色氣體變成紅棕色 a/4 mol＜ n ＜ a/2 mol 三、探究氣體的制備及性質(zhì) 例3某化學小組用下列裝置制取收集純凈的氯氣，并研究其性質(zhì)。請回答下列問題。 (1)裝置甲中儀器A的名稱是_____________，丙中應(yīng)裝的溶液是________________，甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________。制取收集純凈氯氣的裝置接口連接順序是a→ _____________→g(補充完整)。 (2)制備反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止，為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度，探究小組同學提出下列實驗方案： I方案：與足量AgNO3溶液反應(yīng)，稱量生成的AgCl質(zhì)量。 Ⅱ方案：采用酸堿中和滴定法測定。 Ⅲ方案：與已知量CaCO3(過量)反應(yīng)，稱量剩余的CaCO3質(zhì)量。 繼而進行下列判斷和實驗： ①判定I方案不可行，理由是____________； ②進行Ⅱ方案實驗：準確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。 a.量取試樣20.00mL于錐形瓶中，若錐形瓶中存有少量水，對實驗結(jié)果是否有影響？_____。填“是”或“否”)用0.10 mol?L-1NaOH標準溶液滴定，消耗NaOH標準溶液的體積如圖所示，其讀數(shù)為_____ mL。 b．平行滴定后獲得實驗結(jié)果。 ③判斷Ⅲ方案的實驗結(jié)果___________(填“偏大”、“偏小”或“準確”)。[已知：Ksp(CaCO3)＝2.810-9、Ksp(MnCO3)＝2.310-11 (3)某同學認為上述方案存在明顯的缺陷，請指出_______________________________。 【答案】分液漏斗 飽和NaCl溶液 MnO2＋4H++2Cl-Mn2+＋Cl2↑＋2H2O debcf 殘余液中的MnCl2 也會與AgNO3反應(yīng)形成沉淀 否 22.60 偏小 沒有尾氣處理裝置 四、探究廢棄物的利用 例4 NH4Al(SO4)212H2O（銨明礬）可用作泡沫滅火器的內(nèi)留劑、石油脫色劑等。用氧化鐵、鋁粉和氯酸鉀等物質(zhì)做鋁熱反應(yīng)后的鋁灰及硫酸銨等為原料制備銨明礬的實驗步驟如下： （1）鋁灰用“水洗”的目的是：__________；堿溶需在約90℃條件下進行，適宜的加熱方式為：_________。 （2）“過濾1”所得濾渣主要成分為：_________________。 （3）用下圖裝置制備CO2時，適宜的藥品A為：_________、B為：____________；“沉鋁”時，通入過量CO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：____________________________。 （4）請設(shè)計從“過濾2”所得濾渣制取銨明礬的實驗方案：稱取一定質(zhì)量“過濾2”的濾渣，放入燒杯中，______，靜置，過濾、洗滌、晾干，得到銨明礬。[實驗中須使用到3molL-1硫酸、 (NH4)2SO4、蒸餾水、氨水、pH試紙；已知：NH4Al(SO4)2飽和溶液的pH約為1.5，幾種物質(zhì)的溶解度曲線見下圖]。 【答案】 除去KCl等可溶性雜質(zhì) 水浴加熱 Fe等 塊狀石灰石（或大理石、CaCO3等） 飽和NaHCO3溶液 AlO2-+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓+HCO3- 加入適量蒸餾水，加熱并在不斷攪拌下加入3 mo1L-1硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入計算量的(NH4)2SO4，用3 mo1L-1硫酸和氨水調(diào)節(jié)溶液的pH在1～2之間，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 五、探究影響化學反應(yīng)速率的因素 例5為了探究外界條件對H2O2分解速率的影響，有同學利用實驗室提供的儀器和試劑進行了如下實驗，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? 試劑：5%H2O2 溶液，10%H2O2 溶液，1molL-1FeCl3 溶液 儀器： 試管、膠頭滴管、酒精燈 （1）實驗?zāi)康模禾骄繙囟葘瘜W反應(yīng)速率的影響 實驗步驟：分別向A、B 兩支試管中加5 mL 5 % H2O2溶液，將試管A 放入5℃ 水浴中，將試管B 放入40℃水浴中，同時分別向兩試管中加入2~3 滴1molL-1FeCl3 溶液，觀察實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：試管_________（填A(yù) 或B）中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明_________________。 （2）實驗?zāi)康模禾骄繚舛葘瘜W反應(yīng)速率的影響 實驗步驟：向試管A 中加入5 mL5%H2O2溶液，向試管B 中加入5 mL10%H2O2溶液，觀察實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象:試管A、B 中均有少量氣體緩慢產(chǎn)生。 請你改進實驗方案，使該實驗的實驗現(xiàn)象更為明顯，以支撐“濃度改變會影響化學反應(yīng)速率”這一理論預(yù)測。______________________________________ （3）實驗?zāi)康模篲___________________________。 實驗步驟：分別向試管A 和B 中加入5 mL 5%H2O2溶液后，再向試管B 中加入1molL-1FeCl3 溶液，觀察實驗現(xiàn)象。 你認為方案（3） 的設(shè)計是否嚴謹?_______（填是或否），說明理由___________________。 （4）下列有關(guān)影響化學反應(yīng)速率的因素的說法錯誤的是__________（填字母）。 a.對于已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的反應(yīng)A(g)B(g)+C(g) △H >0，其他條件不變時，升高溫度，正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，所以平衡正向移動 b.其他條件不變時，增大壓強一定能加快化學反應(yīng)速率 c.其他條件不變時，使用正催化劑，活化分子百分數(shù)增大，化學反應(yīng)速率加快 【答案】B升高溫度可加快H2O2的分解速率再同時分別向A和B中加入2-3滴1molL-1FeCl3溶液（FeCl3溶液體積只要等量即可）探究催化劑對化學反應(yīng)速率的影響否試管B中加入1mL FeCl3溶液會使H2O2溶液的濃度降低ab