1、新教材適用高考化學專題九綜合化學實驗與化學計算 課時48實驗方案的設計與評價非選擇題1.某研究性學習小組查閱資料得知:硫代硫酸鈉(na2s2o3)又稱大蘇打,易溶于水,是一種中等強度的還原劑;易被i2或更強的氧化劑氧化;與酸反應的離子方程式為s2+2h+so2+s+h2o。該小組同學對na2s2o3溶液有關反應進行探究。(1)na2s2o3可作為脫氯劑,已知25.0ml0.100moll-1na2s2o3溶液恰好把224ml(標準狀況下)cl2完全轉(zhuǎn)化為cl-,則s2將轉(zhuǎn)化成(填序號)。 a.s2-b.sc.sd.s(2)請寫出naclo與na2s2o3在堿性溶液中反應的離子方程式:。 (3)

2、將naclo溶液加入到na2s2o3溶液中,充分反應后,溶液中肯定存在cl-、oh-、s。請你設計實驗,探究反應后的溶液中可能存在的其他陰離子(不考慮離子的水解及空氣中co2的影響)。提出合理假設假設1:只存在s2。假設2:只存在clo-。假設3:。 設計實驗方案,進行實驗。請在下表中寫出實驗操作步驟、預期現(xiàn)象和結論。限選實驗試劑:1moll-1h2so4、1moll-1naoh、淀粉ki溶液、紫色石蕊試液、酚酞試液。實驗操作預期現(xiàn)象和結論步驟1:步驟2:2.(2012深圳二模)nacl和naclo在酸性條件下可發(fā)生反應:clo-+cl-+2h+cl2+h2o,某學習小組擬研究消毒液(主要成分

3、為nacl和naclo)的變質(zhì)情況。(1)此消毒液可吸收空氣中的co2生成nahco3而變質(zhì)。寫出反應的化學方程式:。 (2)取適量消毒液于試管中,加入足量一定濃度的硫酸,有氣體放出。通過以下裝置檢驗氣體的成分可以判斷消毒液是否變質(zhì)。限選試劑:98%濃硫酸、1%品紅溶液、1.0moll-1淀粉ki溶液、1.0moll-1naoh溶液、澄清石灰水、飽和nacl溶液。請完成下列實驗方案:所加試劑預期現(xiàn)象和結論試管a中加足量; 試管b中加1%品紅溶液; 試管c中加。 若a中溶液變藍色,b中溶液不褪色,c中溶液變渾濁,則消毒液部分變質(zhì); ,則消毒液未變質(zhì); ,則消毒液完全變質(zhì)。 (3)用滴定法測定消毒

4、液中naclo的濃度。實驗步驟如下:量取25.00ml消毒液放入錐形瓶中,加入過量的amoll-1na2so3溶液bml。滴定分析。將cmoll-1酸性kmno4溶液裝入(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;kmno4和剩余的na2so3發(fā)生反應。當溶液由無色變成淺紅色,且保持半分鐘內(nèi)紅色不褪時,停止滴定,記錄數(shù)據(jù)。重復滴定實驗2次,平均消耗酸性kmno4溶液vml。滴定過程中涉及的反應有:naclo+na2so3nacl+na2so4;2kmno4+5na2so3+3h2so4k2so4+2mnso4+5na2so4+3h2o。 計算。消毒液中naclo的濃度為moll-1(用含a、b、c、v的

5、代數(shù)式表示)。 3.(2012華南附中模擬)根據(jù)鎂與二氧化碳的反應推測,鈉也能在二氧化碳中燃燒,且固體產(chǎn)物可能為碳酸鈉、氧化鈉、碳中的兩種或三種。某興趣小組對鈉在二氧化碳中燃燒后的產(chǎn)物進行定性和定量探究。(1)假設產(chǎn)物為na2co3、na2o和c的混合物,設計實驗方案,檢驗其中的na2co3和na2o。在下表中寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。(已知室溫時baco3飽和溶液的ph=9.6)限選試劑及儀器:稀鹽酸、bacl2溶液、ba(oh)2溶液、精密ph試紙(精確至0.1)、燒杯、試管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡。實驗操作預期現(xiàn)象和結論步驟1:取適量產(chǎn)物樣品于潔凈燒杯中,加入足量蒸餾水,充分攪

6、拌,靜置,取上層清液備用。有不溶的黑色固體。步驟2:取適量步驟1清液于試管中, 。 步驟3:(2)假設產(chǎn)物為na2co3、na2o和c的混合物,為進一步測定產(chǎn)物中na2co3的含量,進行以下實驗:步驟1:準確稱取wg試樣,溶解、過濾后準確配制成250ml溶液。步驟2:準確量取25.00ml所配溶液于錐形瓶中,滴加幾滴指示劑a,滴加cmoll-1標準鹽酸至溶液的ph約為8.2(碳的主要存在形式為hc),消耗鹽酸的體積為v1ml;再滴加幾滴甲基橙,繼續(xù)用上述鹽酸滴至溶液由黃色變橙色,消耗鹽酸的體積為v2ml。步驟3:重復實驗3次。滴定結果如下:滴定 次數(shù)待測溶液 的體積/ml消耗標準鹽酸的體積v1

7、/mlv2/ml125.0015.024.97225.0014.985.03325.0013.216.75步驟1中所需定量儀器除天平、量筒外,還有;步驟2中,第一步滴定所使用的指示劑a為,滴定終點的現(xiàn)象為。 計算na2co3的質(zhì)量分數(shù)=(用含w、c的代數(shù)式表示)。 4.(2012湛江二模)化學興趣小組對牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:查得資料:某品牌牙膏摩擦劑由二氧化硅、碳酸鈣、碳酸鎂組成,還可能含有氫氧化鋁和碳酸氫鈣;牙膏中其他成分易溶于水,遇到鹽酸無氣體生成。(1)摩擦劑中碳酸氫鈣和氫氧化鋁的定性檢驗取適量牙膏樣品,加水攪拌、過濾。并設計如下實驗方案對該品牌牙膏摩擦劑的成分進行測定、

8、驗證假設。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論(可不填滿)。限選試劑:稀鹽酸、稀硫酸、naoh溶液、澄清石灰水、二氧化碳。實驗步驟預期現(xiàn)象和結論步驟1:取適量牙膏樣品加水充分攪拌、過濾,得濾液a和沉淀b。步驟2:取適量濾液a于試管中, 。 有 現(xiàn)象產(chǎn)生,說明含有碳酸氫鈣。步驟3:取適量沉淀b于試管中,加入過量,過濾,得濾液c和沉淀dag。 步驟4:往所得濾液中通入過量二氧化碳。產(chǎn)生成白色沉淀,(填“能”或“不能”)確定含有氫氧化鋁。原因是(用離子方程式表示) 。 (2)牙膏樣品中碳酸鈣和碳酸鎂的定量測定利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗,充分反應后,測定p中生成的baco3沉淀質(zhì)量,以確

9、定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。依據(jù)實驗過程回答下列問題:實驗過程中先后兩次鼓入空氣,第二次鼓入空氣的目的是。 實驗中準確稱取沉淀d1.76g樣品三份,進行三次測定,測得baco3平均質(zhì)量為3.94g。則d中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為(保留三位有效數(shù)字)。 5.(2012惠州調(diào)研)用下圖裝置可證明co2與naoh溶液發(fā)生了反應:(1)將a與b連接,打開止水夾將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶,此時的現(xiàn)象是,反應的離子方程式為。 (2)向100ml2moll-1naoh溶液中通入一定量co2,充分反應后,將溶液蒸發(fā)結晶,得到少量白色固體,請設計實驗確認該固體的成分。提出合理假設假設1:該固體為naoh和na2co3。假設2

10、:該固體只有na2co3。假設3:該固體只有。 假設4:該固體為。 請設計實驗驗證假設1的固體是naoh和na2co3,寫出實驗步驟及預期現(xiàn)象和結論(可不填滿,也可補充)。限選的試劑和儀器:1moll-1hcl、1moll-1mgcl2、0.5moll-1bacl2、1moll-1ba(oh)2溶液,甲基橙、酚酞試液,試管、膠頭滴管、過濾裝置。實驗步驟預期現(xiàn)象和結論步驟1:步驟2:步驟3:課時48實驗方案的設計與評價1.(1)d(2)4clo-+s2+2oh-2s+4cl-+h2o(3)既不存在s2,又不存在clo-實驗操作預期現(xiàn)象和結論步驟1:取少量反應后的溶液于試管中,滴加1moll-1h

11、2so4至溶液呈酸性。若溶液出現(xiàn)渾濁,則假設1成立;若溶液不出現(xiàn)渾濁,則假設2或3成立。步驟2:向步驟1所得溶液中滴入2滴淀粉ki溶液。若溶液變藍色,則假設2成立;若溶液不變藍色,結合步驟1的結論,則假設3成立。(或其他合理答案)2.(1)naclo+co2+h2onahco3+hclo(2)所加試劑預期現(xiàn)象和結論1.0moll-1淀粉ki溶液澄清石灰水若a中溶液變藍色,b中溶液不褪色(無變化),c中溶液不變渾濁(無變化)若a中溶液不變藍色(無變化),b中溶液不褪色(無變化),c中溶液變渾濁(3)酸式解析本題考查nacl和naclo的性質(zhì)。co2與naclo的反應可制備hclo,屬于非氧化還原

12、反應。對naclo的檢驗可利用其氧化性使淀粉碘化鉀溶液變藍。naclo的濃度可利用物質(zhì)的量的比例關系:naclona2so3kmno4進行計算。3.(1)實驗操作預期現(xiàn)象和結論步驟2:滴加足量的bacl2溶液,充分振蕩,靜置,取上層清液于另一支試管中備用有白色沉淀生成,說明產(chǎn)物中有na2co3。步驟3:將一片精密ph試紙置于表面皿上,用玻璃棒蘸取步驟2上層清液點在精密ph試紙上,待顏色穩(wěn)定后,對照比色卡讀出數(shù)據(jù)。溶液的ph明顯大于9.6,說明產(chǎn)物中含有na2o。(2)250ml容量瓶酚酞溶液由淺紅色變成無色,且半分鐘內(nèi)不變色100%4.(1)實驗步驟預期現(xiàn)象和結論步驟2:滴加過量稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入過量澄清石灰水中有氣泡產(chǎn)生,澄清石灰水變渾濁步驟3:氫氧化鈉溶液步驟4:不能si+2h2o+2co2h2sio3+2hc(2)驅(qū)趕殘留在裝置中的co2,使生成的co2完全被吸收28.4%解析本題是對牙膏中摩擦劑的成分的探究。碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)可列方程組進行計算。5.(1)水沿導管由廣口瓶進入燒瓶(或水倒吸