物質(zhì)組成的實驗探究題

物質(zhì)組成的實驗探究題通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì)—作出合理的假在假設(shè)的基礎(chǔ)上應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)原理設(shè)計實驗步驟—進(jìn)行實驗操4J記錄實驗現(xiàn)象一?得出實驗結(jié)論。定量測定數(shù)據(jù)的方法沉淀法：先將某種成分轉(zhuǎn)化為沉淀，然后稱量純凈、干燥的沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行相關(guān)計算。測氣體體積法：對于產(chǎn)生氣體的反應(yīng)，可以通過測定氣體體積的方法測定樣品純度。測氣體質(zhì)量法：將生成的氣體通入足量的吸收劑中，通過稱量實驗前后吸收劑的質(zhì)量，求得所吸收氣體的質(zhì)量，然后進(jìn)行相關(guān)計算。滴定法：即利用滴定操作原理，通過酸堿中和滴定、沉淀滴定和氧化還原滴定等獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)后再進(jìn)行相關(guān)計算。熱重法：只要物質(zhì)受熱時發(fā)生質(zhì)量變化，都可以用熱重法來研究物質(zhì)的組成，是在控制溫度的條件下，測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的方法。通過分析熱重曲線，我們可以知道樣品及其可能產(chǎn)生的中間產(chǎn)物的組成、熱穩(wěn)定性、熱分解情況及生成產(chǎn)物等與質(zhì)量相聯(lián)系的信息。(15西城二模28)1.(15分)某小組同學(xué)利用鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)后得到的固體進(jìn)行如下實驗。TOC\o"1-5"\h\z鋁和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。固體成分的初步確定。實驗序號操作及現(xiàn)象i取少量固體樣品，加入過量稀鹽酸，固體溶解，產(chǎn)生無色氣體(經(jīng)檢驗為H2),溶液呈淺黃色ii向「中所得溶液中加入少量KSCN溶液，溶液呈淺紅色，再加入H202溶液至過量，產(chǎn)生無色氣體(經(jīng)檢驗為02),溶液變?yōu)樯罴t色，且紅色很快褪去由上述實驗可知：溶液中Fe元素的存在形式有 。i中產(chǎn)生H2的原因是樣品中除含F(xiàn)e外，可能有未反應(yīng)的Al,為檢驗樣品中是否TOC\o"1-5"\h\z含Al單質(zhì)，設(shè)計了相關(guān)實驗，依據(jù)的原理是(用離子方程式表示)。③生成02的化學(xué)方程式是 。進(jìn)一步的實驗表明，上述固體樣品中Fe元素的存在形式有：Fe、Fe。、Fe^。(3)該小組同學(xué)對ii中溶液紅色褪去的原因做進(jìn)一步探究。實驗序號操作、現(xiàn)象iii將ii中剩余溶液均分為兩份，一份滴加NaOH溶液，產(chǎn)生紅褐色沉淀；另一份滴加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加入鹽酸，沉淀不溶解v取2mL0.1mol/LF§(溶液，滴入KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，通入一段時間02,無明顯變化。再加入H202溶液，紅色很快褪去提示：KSCN中S元素的化合價為-2價TOC\o"1-5"\h\z實驗iii中白色沉淀的化學(xué)式是.結(jié)合實驗iii和iv分析，實驗ii中紅色褪去的原因是 。查閱資料得知：CI對溶液紅色褪去的反應(yīng)有催化作用，驗證該說法應(yīng)補(bǔ)充的實驗和現(xiàn)象(16朝陽一模28)2.(15分)某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3.6H20能否反應(yīng)產(chǎn)生C12。

I『II『I?杉潔坐(Mno.xrcCL-eiroiA尾彳凌項:!實驗操作和現(xiàn)象:1.A中部分固體濤解，上方出現(xiàn)白霧點燃酒精燈，加熱11.稍后，產(chǎn)生黃色氣體，背壁附著黃色液滴in.E中溶液變藍(lán)TOC\o"1-5"\h\z⑴現(xiàn)象i中的白霧，形成白霧的原因是 。⑵分析現(xiàn)象ii該小組探究黃色氣體的成分，實驗如下：加熱FeCL6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。用KSCN溶液檢驗現(xiàn)象ii和a中的黃色氣體，溶液均變紅。通過該實驗說明現(xiàn)象ii中黃色氣體含有 o⑶除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外，推測還可能的原因是：實驗b檢出的氣體使之變藍(lán)，反應(yīng)的離子方程式。實驗證實推測成立。溶液變藍(lán)的另外一種原因是：在酸性條件下，裝置中的空氣使之變藍(lán)。通過進(jìn)一步實驗確認(rèn)了這種可能性，其實驗方案是 o⑷為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體是否含有C12,小組提出兩種方案，無證實了^2的存在。方案1：在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C。方案2：將B中KH淀粉溶液替換為NaBr溶液；檢驗Fe2+-現(xiàn)象如下：方案1B中滔液變?yōu)樗{(lán)色方案2B中溶池呈淺橙紅色；未檢出F『十方案1B中溶液變?yōu)樗{(lán)色方案2B中溶液呈淺橙紅色；未檢出Fe2+TOC\o"1-5"\h\z方案1的C中盛放的試劑是 o方案2中檢驗Fe2+的原因是 o綜合方案1、2的現(xiàn)象，說明選擇NaBr溶液的依據(jù)是 。⑸將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生C12的化學(xué)方程式是 .（石景山一模28）3.（15分）某興趣小組利用文獻(xiàn)資料設(shè)計方案對氯及其化合物進(jìn)行探究KMnO4/固體BC濃NaOH溶液I.用高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣（1）該小組利用右圖裝置及試劑制備并收集適量C12,裝置B、KMnO4/固體BC濃NaOH溶液（2）制得的氯氣中加入適量水，得到飽和氯水飽和氯水中含氯元素的微粒有（2）制得的氯氣中加入適量水，得到飽和氯水飽和氯水中含氯元素的微粒有（寫出全部微粒）。飽和氯水與石灰石的反應(yīng)是制取較濃HC1O溶液的方法之一。在過量的石灰石中加入飽和氯水充分反應(yīng)，有少量氣泡產(chǎn)生，溶液淺黃綠色褪去，過濾，得到的濾液其漂白性比飽和氯水更強(qiáng)。濾液漂白性增強(qiáng)的原因是 (用化學(xué)平衡移動原理解釋)。飽和氯水與石灰石反應(yīng)生成HC1O的方程式是 。II.Cl3—、Cl-和H+反應(yīng)的探究⑷KClO3、KCl與硫酸可以反應(yīng)。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)的影響，實驗記錄如下(實驗在室溫下進(jìn)行)：燒杯編號1234氯酸鉀飽和溶液1mL1mL1mL1mL氯化鉀固體1g1g1g1g水8mL6mL3mL0mL硫酸(6mol/L)0mL2mL( )mL8mL現(xiàn)象無現(xiàn)象溶液呈淺黃色溶液呈黃綠色，生成淺黃綠色氣體溶液呈黃綠色，生成黃綠色氣體該系列實驗的目的 。燒杯3取用硫酸的體積應(yīng)為mL(5)該小組同學(xué)查資料得知：將氯酸鉀固體和濃鹽酸混合也能生成氯氣，同時有大量ClO2生成；ClO2沸點為10C，熔點為-59C，液體為紅色；Cl2沸點為-34C，液態(tài)為黃綠色。設(shè)計最簡單的實驗驗證C［中含有ClO2 (17朝陽一模28)4.(14分)某學(xué)生探究如下實驗(A)：實驗A條件現(xiàn)象「| 淀彩溶液/數(shù)滴戳水1st贛h】so#加熱i.加熱后藍(lán)色褪去ii冷卻過程中，溶液恢復(fù)藍(lán)色iii.一段時間后，藍(lán)色重又褪去(1)使淀粉變藍(lán)的物質(zhì)是一分析現(xiàn)象］i認(rèn)為：在酸性條件下，加熱促進(jìn)淀粉水解，冷卻后平衡逆向移動。設(shè)計實驗如下，“現(xiàn)象a”證實該分析不合理：mn_L冷卻-fl ?一段時何1Iii.盈水U—S淀粉溶液 無包潛液 現(xiàn)象應(yīng)“現(xiàn)象a”是 。再次分析：加熱后單質(zhì)碘發(fā)生了變化，實驗如下：I：取少量碘水，加熱至褪色，用淀粉溶液檢驗揮發(fā)出的物質(zhì)，變藍(lán)。I：向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液，冷卻過程中一直未變藍(lán)；加入稀H2SO4,瞬間變藍(lán)。

對步驟II中稀H2SO4的作用，結(jié)合離子方程式，提出一種合理的解釋：<探究碘水褪色后溶液的成分：實驗1：測得溶液的pH^5實驗2:取褪色后的溶液，完成如下實驗：n r足食CC逑暇」 n r足食CC逑暇」 Agi擱^曲3下爵超g~盡一^耦色溶液 上原溶液灘液LSHiSO*瓦N如皿誠淀椅溶液藍(lán)色黃色沉淀①產(chǎn)生黃色沉淀的離子方程式是Ag2O的作用是 。依據(jù)上述實驗，推測濾液中含有的物質(zhì)(或離子)可能。結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速率解釋實驗A中現(xiàn)象［現(xiàn)象ii藍(lán)色褪去的原因：o(石景山一模28)5.研究+6價鉻鹽不同條件下微粒存在形式及氧化性，某小組同學(xué)進(jìn)行如下實驗:O.jmL-98%q5mLH；(a0.3mL6-molL濃ItSO4' NaOH溶液r c r幾滴濃■■稀玦叫& & 曰 m &' V ' 無明顯安化 莖綠色溶液2mL0.ImoLL田CM上橙黃色溶液已知：Cr2O72-(橙色)+H2O=2CrO42-(黃色)+2H+AH=+13.8kJ/mol,+6價鉻鹽在一定條件下可被還原為Cr3+,Cr3+在水溶液中為綠色。試管c和b對比，推測試管c的現(xiàn)象是 。試管a和b對比，a中溶液橙色加深。甲認(rèn)為溫度也會影響平衡的移動，橙色加深不一定是c(H+)增大影響的結(jié)果；乙認(rèn)為橙色加深一定是c(H+)增大對平衡的影響。你認(rèn)為是否需要再設(shè)計實驗證明？“是”或“否”)，理由是 。對比試管a、b、c的實驗現(xiàn)象，得到的結(jié)論o試管c繼續(xù)滴加KI溶液、過量稀H2SO4，分析上圖的實驗現(xiàn)象，得出的結(jié)論;寫出此過程中氧化還原反應(yīng)的離子方程。小組同學(xué)用電解法處理含Cr2O72-廢水，探究不同因素對含Cr2O72-廢水處理的影響，結(jié)果如下表所示(Cr2O72-的起始濃度、體積、電壓、電解時間均相同)。

實驗iiiiiiv是否加入Fe.(SO>否否加入5g否2 43是否加入H2SO,否加入1mL加入1mL加入1mL電極材料陰、陽極均為石墨陰、陽極均為石墨陰、陽極均為石墨陰極為石墨，陽極為鐵CrO_2-的去除率/%0.92212.720.857.3實驗ii中Cr2O72-放電的電極反應(yīng)式是 。實驗由中Fe3+去除Cr2O72-的機(jī)理如圖所示，結(jié)合此機(jī)理，解釋實驗iv中Cr2O72-去除率提高較多的原因 。)6.實驗小組探究銀氨溶液與甲酸(HCOOH其中)6.實驗小組探究銀氨溶液與甲酸(HCOOH其中C為+2價)的反應(yīng)及銀鏡產(chǎn)生的原因。配制銀氨溶液。在潔凈的試管中加入適量AgNO3溶液，逐滴滴入氨水，邊滴邊振蕩，，制得銀氨溶液，測得溶液pH略大于7。(2)進(jìn)行甲酸的銀鏡反應(yīng)實驗。落散X[-日向2mL銀氨溶液中滴加溶液X后，置于90C水浴中加熱30min編號溶液X現(xiàn)象i10滴蒸餾水始終無明顯現(xiàn)象ii10滴5%HCOOH溶液加HCOOH后立即產(chǎn)生白色渾濁，測得溶液pH略小于7;水浴開始時白色濁液變?yōu)橥咙S色，隨后變黑，有氣體產(chǎn)生；最終試管壁附著少量銀鏡，冷卻測得溶液pH略小于5iii5滴10%NaOH溶液和5滴蒸餾水加NaOH后立即產(chǎn)生棕黑色渾濁。最終試管壁附著光亮銀鏡，冷卻測得溶液pH>7iv5滴10%NaOH溶液和5滴5%HCOOH溶液加NaOH后立即產(chǎn)生棕黑色渾濁，加HCOOH后沉淀部分溶解。最終試管壁附著光亮銀鏡，冷卻測得溶液pH>7查閱資料：i銀氨溶液中存在平衡：Ag(NH3)2+=Ag++2NH3白色AgOH沉淀不穩(wěn)定，極易分解生成棕黑色Ag2OAgO、AgCl等難溶物均可溶于濃氨水，生成Ag(NH3)2+與實驗ii對照，實驗逐目的是 。經(jīng)檢驗，實驗訂中白色渾濁的主要成分為甲酸銀(HCOOAg)，推斷是甲酸銀分解產(chǎn)生銀鏡，則甲酸銀分解的產(chǎn)生的氣體中一定含 。實驗ii和實驗iv是為了探究pH較高時的銀鏡反應(yīng)。實驗iv的現(xiàn)象(填能，或不能”)證明pH較高時是甲酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了銀鏡。

甲同學(xué)認(rèn)為實驗ii、實驗iv中，水浴前的棕黑色濁液中含有銀單質(zhì)，乙同學(xué)通過實驗排除了這種可能性，他的實驗操作及實驗現(xiàn)象.（3）探究實驗iv中的含碳產(chǎn)物。取實驗iv試管中的產(chǎn)物靜置后，取上層清夜繼續(xù)實驗:iv所得清淞滴的BaCh溶液 分離 滴加敞M水iv所得清淞f石洗滌沉*|_|白色濁浦L 日色沉淀1滴iiw祁）|貝瘩液n分離n滴加稀鹽酸沉淀溶解得無色溶帔i?［淀溶解產(chǎn)生無也氣泡得無色溶液*月洗源沉淀

白色濁灑W白色沉淀?沉淀溶解得無色溶帔i?［淀溶解產(chǎn)生無也氣泡得無色溶液白色沉淀1溶解的離子方程式為。上述實驗?zāi)茏C實iv的清液中含HCO3-的理由是 。（4）綜合以上實驗，小組同學(xué)得出以下結(jié)論：溶液pH較低時，銀氨溶液與甲酸反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡的主要原因是甲酸銀的分解。溶液pH較高時，銀氨溶液與甲酸反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡的原因可能有 （寫出兩點）。（1）2Al+Fe2O3高溫2Fe+Al2O3（2）①Fe+、Fe3+②2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2f③2%O2垂化劑2H2O+O2f（Fe3+作催化劑也可）（3） ①BaSO4（2分）②溶液中的SCN-被H2O2溶液氧化，使溶液紅色褪去（2分）分別取2mL0.1mol/L醇溶液和2mL0.05mo1/L2（eO4）3溶液；分別滴入KSCN溶液，溶液均變?yōu)榧t色；再分別加入等濃度等體積的H2O2溶液，F(xiàn)eC13溶液褪色快。［或取0.05mol/L2?eSO4）3溶液，滴入KSCN溶液，溶液變紅色；將紅色溶液分為2份，1份加入NaCl固體，另一份不變；向這2份溶液中均加入等濃度等體積的H2O2溶液，加入NaCl的溶液紅色迅速褪去。］ （3分）（1）HCl小液滴FeCl6H2O受熱水解，生成HCl氣體，同時受熱失去結(jié)晶水，HCl和H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴（2）FeC如（3）①2Fe3++2L=2Fe2++］2②另取一支試管，向其中加入皿淀粉溶液，再滴入幾滴HCl溶液，在空氣中放置。觀察一段時間后溶液是否變藍(lán)。（4） ①飽和NaCl溶液②排除Fe3+將Br氧化成Br2的可能性。③Br可以被Cl2氧化成Br2,但不會被Fe3+氧化為Br2。 （5）3MnO2+4FeC^6H2O==（帶加熱符號）2Fe；O3+3MnCl2+3ClU+24H2O⑴收集氯氣 （1分）防止D中的溶液進(jìn)入B（1分）（2）C—Cl2ClO-HClO（3分）⑶①Cl2+H2O?—HClO+HClCaCO3與鹽酸反應(yīng)使平衡正移，增大HClO的濃度，漂白效果增強(qiáng)②CaCO3+2Cl2+H2O===2HC1O+CO2+Ca§l（寫成2CaCO3+2Cl2+2H2O===2HC1O+CO2+CaCJ+Ca（HCO3）2給分）（4①其他條件相同時，氫離子濃度不同對化學(xué)反應(yīng)速率的影響②5（5）收集一試管氣體，蓋上膠塞，放入冰水混合物中，觀察液體（或氣體）顏色變化（1）2I（2加入碘水后，溶液中無明顯現(xiàn)象（不變藍(lán)）。（3溶液中存在平衡H++F+HIO=#H2O,加入硫酸，c（項升高，平衡右移，生成的碘與淀粉作用變藍(lán)。（4）①Ag2O+2I-+2H+=2AgI；+H2O；②同時除去I和H+；③HIO⑸淀粉水解速率較慢，而碘在水中受熱歧化較快，因而實驗A中i步驟加熱后碘歧化，藍(lán)色褪去；而在iii中經(jīng)過較長時間，淀粉水解完全，藍(lán)色最終再次褪去。（15分）（除特別注明，均每空2分）（1）溶液變黃色......（2分）（2） 否Cr2O72-（橙色）+H2O 2CrO：-（