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(guò)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(guò)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(jiǎn)潔,保證不超過(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究一紅色粉末是Fe2O3、CU2O或二者混合物.探究過(guò)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(shuō)法合理嗎.簡(jiǎn)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(wú)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(guò)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(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案,來(lái)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(wú)色透明溶液；取中溶液少量,參加 NaOH溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象發(fā)生；另取少量粉末,參加稀鹽酸,無(wú)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(jiǎn)潔,保證不超過(guò)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(guò)程.序號(hào)實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)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(guò)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(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行別離,可得到固體甲.(實(shí)驗(yàn)中使用的過(guò)濾器是用于過(guò)濾強(qiáng)酸性液體的耐酸過(guò)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(jiǎn)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(guò)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(shuō)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(méi)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(shuō)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)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(shuō)明Na2SO4存在1分取中溶液少量于試管中,滴加過(guò)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(wú)明顯現(xiàn)象1,說(shuō)明溶液中無(wú) 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(guò)濾趁熱過(guò)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(jiǎn)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(guò)濾安裝好過(guò)濾裝置,將的懸濁液沿玻璃棒慢慢

13、參加過(guò)濾器中過(guò)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(guò)濾重新安裝過(guò)濾裝置,將的懸濁液沿玻璃棒慢慢參加過(guò)濾器中過(guò)濾洗滌沉淀向的過(guò)濾器中注入少量蒸儲(chǔ)水,使水面浸過(guò)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(méi)有白色沉淀,說(shuō)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(shuō)明含有SO2；用過(guò)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(wú)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