化學(xué)試驗(yàn)專題試驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究

1、專題：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究(1)班別座號(hào)姓名1.某混合金屬粉末,除鋁處還含有鐵、銅中的一種或兩種,所含金屬的量都在5%以上.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)探究該混合物金屬粉末中鐵、銅元素的存在.僅限選擇的儀器和試劑：燒杯、試管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、藥匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH 溶液、20%KSCN 溶液.完成以下實(shí)驗(yàn)探究過程：(1)提出假設(shè)：假設(shè)1:該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素；假設(shè)2:該混合金屬粉末中除鋁外還含有 元素；假設(shè)3:該混合金屬粉末中除鋁外還含有Fe、Cu元素；(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案基于假設(shè)3,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案(不要在做題卡上作答).(3)實(shí)驗(yàn)過程根據(jù)(2)

2、的實(shí)驗(yàn)方案,表達(dá)實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.【提示】I .在做題卡上按以下方式作答,注意前后內(nèi)容對(duì)應(yīng)；口.注意文字簡潔,保證不超過做題卡空間.編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論2 .三氧化二鐵和氧化亞銅都是紅色粉末,常用作顏料.某校一化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組通過實(shí)驗(yàn)來探究一紅色粉末是Fe2O3、CU2O或二者混合物.探究過程如下：查閱資料：CU2O是一種堿性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空氣中加熱生成 CuO.提出假設(shè)假設(shè)1:紅色粉末是Fe2O3；假設(shè)2：紅色粉末是Cu2O;假設(shè)3: .設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN試劑.(1)假設(shè)假設(shè)1成立,那么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 .(2)

3、假設(shè)滴加KSCN試劑后溶液不變紅色,那么證實(shí)原固體粉末中一定不含三氧化二鐵.你認(rèn)為這種說法合理嗎.簡述你的理由(不需寫出反響的方程式)假設(shè)固體粉末完全溶解無固體存在,滴加KSCN試劑時(shí)溶液不變紅色,那么證實(shí)原固體粉末 是,寫出發(fā)生反響的離子方程式 .經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析,確定紅色粉末為F%O3和CU2O的混合物.(4)實(shí)驗(yàn)小組欲用加熱法測(cè)定 CU2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù).取ag固體粉末在空氣中充分加熱,待質(zhì)量不再變化時(shí),稱其 質(zhì)量為bg(b>a),那么混合物中Cu?O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 .(5)實(shí)驗(yàn)小組欲利用該紅色粉末制取較純潔的膽磯(CuS04 5H2.).經(jīng)查閱資料得知,在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2

4、+、Fe2+、Fe實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論:"""(可以不填滿) . . . . .+分別生成沉淀的pH如下：物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7實(shí)驗(yàn)室有以下試劑可供選擇：A.氯水 B.H2O2 C.NaOHD.Cu2(OH)2CO3實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:試答復(fù):試劑1為,試劑2為(填字母).固體X的化學(xué)式為 .操作I為.3 . Ca3(PO4)2、CaHPO4均為難溶于水的白色固體.某同學(xué)向Na2HPO4溶液中滴加CaCl2溶液至恰好反響,生成了白色沉淀.試設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,來證實(shí)所生成的白

5、色沉淀是Ca3(PO4)2還是CaHPO4.實(shí)驗(yàn)原理.實(shí)驗(yàn)用品及試劑：燒杯、玻璃棒、試管、滴管；石蕊試液、酚酗、 pH試紙4,有一白色粉末是由 NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CUSO4、MgCl 2中的一種或幾種組成.某同學(xué)欲探究這一粉末的組成,做了如下實(shí)驗(yàn)：取少量粉末,加水溶解,得無色透明溶液；取中溶液少量,參加 NaOH溶液,無明顯現(xiàn)象發(fā)生；另取少量粉末,參加稀鹽酸,無明顯現(xiàn)象發(fā)生.(1)請(qǐng)你根據(jù)該同學(xué)實(shí)驗(yàn)所得現(xiàn)象,推測(cè)這一粉末的可能組成是 (2)假設(shè)推測(cè)該粉末只由Na2SO4組成,請(qǐng)你在該同學(xué)實(shí)驗(yàn)根底上設(shè)計(jì)后續(xù)實(shí)驗(yàn),以確定這包粉末的組成.可供選擇的試劑有：BaCl2溶液、AgNO

6、3溶液、稀HNO3、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba (NO3) 2溶液、稀鹽酸 【提示】I .在做題卡上按以下方式作答,注意前后內(nèi)容對(duì)應(yīng)；口 .注意文字簡潔,保證不超過做題卡空間.m.可填滿,也可不填滿,不夠可增加.編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論5.將紅磯鈉(重銘酸鈉：Na2Cr2O7 , 2H 2O)與KCl固體1 : 2 (物質(zhì)的量比)混合溶于水后經(jīng)適當(dāng)操作可得到K?Cr2O7晶體.請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭?完成上述過程.序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟簡述實(shí)驗(yàn)操作(不必表達(dá)如何組裝實(shí)驗(yàn)裝置)溶解將混合物放入燒杯中,加水,充分?jǐn)嚢柚钡焦腆w不再溶解.過濾、枯燥得到K2Cr2O7晶體6 .化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于

7、質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于98%的硫酸,而乙不溶.現(xiàn)有一份甲和乙的混合物樣品,通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行別離,可得到固體甲.(實(shí)驗(yàn)中使用的過濾器是用于過濾強(qiáng)酸性液體的耐酸過濾器)請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌崭?完成由上述混合物得到固體甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟簡述實(shí)驗(yàn)操作(不必表達(dá)如何組裝實(shí)驗(yàn)裝置)溶解將混合物放入燒杯中,參加 98% H2SO4,充分?jǐn)嚢柚钡焦腆w不再溶解檢驗(yàn)沉淀是否洗凈7 .某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行二氧化硫的制備實(shí)驗(yàn)探究.當(dāng)用過量的鐵粉與濃硫酸在加熱條件下反響時(shí),發(fā)現(xiàn)生成的氣體冷卻后體積比理論計(jì)算所得二氧化硫的體積要多.請(qǐng)你推測(cè)可能的原因并說明驗(yàn)證的方法：可能原因：驗(yàn)證方法：當(dāng)用銅與濃硫酸反響制備二氧化硫時(shí)發(fā)現(xiàn),銅與

8、熱的濃硫酸反響后沒有得到預(yù)期的藍(lán)色溶液,而是得到白色沉淀.請(qǐng)你預(yù)測(cè)可能的原因： ; .驗(yàn)證白色沉淀主要成分的方法是： 8,有一種工業(yè)廢水,其中含有大量FeSCU,少量Ag+和Na+,以及局部污泥.試設(shè)計(jì)一個(gè)既經(jīng)濟(jì)又合理的方法以回收金屬銀、硫酸亞鐵.分步列出實(shí)驗(yàn)步驟,并說明每一步驟的目的(不一定填滿,也可補(bǔ)充 ?(1) , (2) (3) , (4) (5) , (6) (7) , (8) 專題：化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究(1)答案1 .(1) Cu; Fe (順序可交換)假設(shè)3：紅色粉末是Fe2O3和CU2O的混合物(3)(注意分幾個(gè)步驟；每個(gè)步驟有幾個(gè)要點(diǎn)；陳述的嚴(yán)密性等等)編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)

9、論用藥匙取少許樣品,參加試管A中,再用滴管取過量NaOH溶液并滴加到試管 A中,充分反響后,靜置, 棄去上層清液,剩余固體備用樣品局部溶解,并有氣體放出往試管A的剩余固體中加過量.稀硫酸,充分反響后,靜置.取上層?#液于試管 B中,剩余固體備用固體局部溶解,并有氣體放出,溶液呈 淺綠色,可能含鐵往試管B中參加少.許.稀硝酸,再滴加 KSCN溶液溶液先變黃色,加KSCN后顯血紅色, 結(jié)合可知,一定含鐵往剩余固體中參加稀硝酸,再滴加NaOH溶液固體溶解,有無色刺激性氣體產(chǎn)生并很 快變成紅棕色,溶液顯藍(lán)色,加NaOH 溶液后有藍(lán)色沉淀產(chǎn)生,一定含銅.2 . (1)固體完全溶解,溶液呈血紅色(2)不合

10、理 當(dāng)原固體粉末為Fe2O3和CU2O的混合物時(shí),參加稀 H2SO4后產(chǎn)生的Fe3+W能完全與Cu反響生 成Fe2+,滴加KSCN溶液后也可以不變紅色.(3) Fe2O3和 CU2O Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2OCU2O+2H+ =Cu+Cu 2+H2O2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+ 9(b a)(或 900(b a) %) aa B、D Fe(OH)3加熱濃縮,降溫結(jié)晶 3.實(shí)驗(yàn)原理：假設(shè)生成物的混合物顯強(qiáng)酸性,那么生成的沉淀為Ca3(PO4)22Na2HPO4 3CaCl2 Ca3(PO4)2 I4NaCl - 2HCl假設(shè)生成物的混合物不顯酸性,那么生成的沉淀為CaHPO4

11、,Na2HPO4 CaCl2 CaHPO4 'u2NaCl實(shí)驗(yàn)用品及試劑：燒杯、玻璃棒、試管、滴管；石蕊試液、酚酗、 pH試紙實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論:(可以不填滿)1 .將氯化鈣溶液滴入到 Na?HPO4溶液中過量至不再沉淀為止.2 .沉淀靜置.3 .取一小段pH試紙放在枯燥潔凈的外表皿.用潔凈枯燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH試紙.4 .與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照,假設(shè)溶液呈酸性,那么證實(shí)生成的為Ca3(PO4)2 ;反之那么證實(shí)為CaHPO4.4.1只有 NaCl 1 分；只有 Na2sO4 1 分；由 NaCl 和 Na2sO4組成1 分；2編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論取中溶液少量 于試管中,1分滴

12、加硝酸酸化的BaNO32溶液,1分產(chǎn)生白色沉淀1分,說明Na2SO4存在1分取中溶液少量于試管中,滴加過量.硝酸酸 化的BaNO32溶液,1分充分反響后,靜 置.取上層清液于試管中1分,再參加硝 酸酸化的AgNO3溶液1分無明顯現(xiàn)象1,說明溶液中無 C1 分,所以該粉末組成只有 Na2SO4 11分5.蒸發(fā)將所得溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,加熱蒸發(fā)溶液,使NaC1結(jié)晶析出過濾趁熱過濾,將NaC1晶體與溶液別離冷卻,結(jié)晶冷卻濾液使K2Cr2O7結(jié)晶析出6.序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作及考前須知簡述溶解將混合物放入燒杯中,參加98 %的H2S04,充分?jǐn)嚢柚钡焦腆w不再溶解過濾安裝好過濾裝置,將的懸濁液沿玻璃棒慢慢

13、參加過濾器中過濾稀釋或沉淀在另一燒中,放入適量蒸儲(chǔ)水,將的濾液沿玻璃棒慢慢加人該燒杯中,并不斷 攪拌過濾重新安裝過濾裝置,將的懸濁液沿玻璃棒慢慢參加過濾器中過濾洗滌沉淀向的過濾器中注入少量蒸儲(chǔ)水,使水面浸過沉淀物,等水濾出后,再次加水洗 滌,連洗幾次檢驗(yàn)沉淀 是否洗凈用小試管從的漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液,如果沒有白色沉淀,說明沉淀已洗凈7 .可能原因：隨著反響的進(jìn)行,硫酸的濃度不斷減小,當(dāng)反響進(jìn)行一段時(shí)間后,濃硫酸轉(zhuǎn)化為稀硫酸.稀硫酸與 鐵反響不產(chǎn)生SO?,而是產(chǎn)生H2.從反響方程式中可以看出,消耗等量的硫酸,產(chǎn)生 吃的體積要多于SO20 驗(yàn)證方法：將氣體通入品紅溶液中,紅色褪去,說明含有SO2；用過量酸性高鎰酸鉀溶液除盡 SO2后,再將氣體點(diǎn)燃,產(chǎn)物冷卻后能使無水硫酸銅變藍(lán),從而證實(shí)此氣體為氫氣.可能原因：濃硫酸具有吸水性,使水合硫酸銅失水呈白色硫酸銅難溶于濃硫酸驗(yàn)證