實驗現(xiàn)象觀察記錄分析或處理數(shù)據(jù)

【75】根據(jù)實驗現(xiàn)象，觀察、記錄、分析或處理數(shù)據(jù)，得出正確結(jié)論?；瘜W(xué)實驗過程是一個手、腦并用的過程。化學(xué)實驗現(xiàn)象常有物態(tài)變化以及聲、光、電、熱等物理現(xiàn)象伴生，更有以不同現(xiàn)象為表征的新物質(zhì)生成。在進(jìn)行化學(xué)實驗時必須對這些諸多因素的事實進(jìn)行全面觀察。觀察化學(xué)實驗需要采用肉眼觀察或儀表測試等多種手段，以得出全面的觀察結(jié)果。既然化學(xué)實驗的目的是獲得某些知識和探求某種客觀規(guī)律，因而觀察的記錄，對所得實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析和處理就顯得十分重要。它們是思維再加工的過程，是一種認(rèn)識的飛躍。雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下圖中的裝置進(jìn)行實驗。主要實驗步驟如下：①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到bg④從分液漏斗滴入6mo1·L－1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到cg⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為dg請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：⑴在用托盤天平稱量樣品時，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明。⑵裝置中干燥管B的作用是。⑶如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果（填偏高、偏低或不變）。⑷步驟⑤的目的是。⑸步驟⑦的目的是。⑹該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為。⑺還可以用其他實驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；請簡述一種不同的實驗方法?！窘馕觥繉嶒?zāi)康氖菧y定純堿的純度。原理是通過堿石灰吸收測定CO2的質(zhì)量，計算確定Na2CO3的質(zhì)量。注意細(xì)節(jié)：（a）堿石灰同時吸收CO2和H2O，濃硫酸的作用是吸收水分。B的作用是防止空氣中的水分被吸收進(jìn)來。（b）裝置空間內(nèi)的CO2會影響測定結(jié)果，A處通入空氣的作用是將裝置內(nèi)的CO2趕入堿石灰中吸收。問題的設(shè)計：（1）托盤天平的使用，指針左偏，左邊重。（2）、（4）考查的是實驗的細(xì)節(jié)。（3）由于HC的揮發(fā)，用鹽酸代替同濃度的硫酸，HC當(dāng)作CO2被堿石灰吸收，結(jié)果偏大。（5）步驟⑦的作用是減小誤差。（7）此題的答案具有開放性，可以使用的方法還有很多，合理即可。如：準(zhǔn)確稱取樣品ag，將樣品在一個小燒杯中用蒸餾水溶解后，加入足量的CaC2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后得沉淀bg，則試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為。（6）求該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，：Na2CO3————CO210644gd-b=106d-b/44，所以：試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=【答案】⑴樣品重，砝碼輕⑵防止空氣中的CO2和水氣進(jìn)入U型管中⑶偏高⑷把反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部導(dǎo)入U型管中⑸判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO2是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收⑹⑺答案略（合理即可）【點評】本題屬于測定試樣純度的常規(guī)實驗題，學(xué)生在平時都接觸過類似或基本相同的題目。試題注重對實驗細(xì)微之處的考查，要求考生思維要嚴(yán)密性。例2A、B、C、D是四種可溶的化合物，分別由陽離子K、Ba2、A3、Fe3和陰離子OH-、CO32-、NO3-、SO42-兩兩組合而成，它們的溶液發(fā)生如下反應(yīng)：A與B反應(yīng)生成白色沉淀，再加過量A，沉淀量減少，但不會完全消失。C與D反應(yīng)生成有色沉淀。B與C反應(yīng)生成白色沉淀。寫出它們的化學(xué)式：A：，B：，C：，D：。【解析】由A與B反應(yīng)生成白色沉淀，再加過量A，沉淀量減少，可以得出，A一定是一種強(qiáng)堿，B是一種可溶性的鋁鹽，由沉淀量減少但不會完全消失，可以得出A只能是Ba（OH）2，B只能是A（SO4）3。碳酸鐵雙水解不存在，所以C、D只能一個是K2CO3，另一個是Fe（NO3）2，再根據(jù)C與D，B與C的反應(yīng)現(xiàn)象得出C、D分別是那種物質(zhì)?！敬鸢浮緽a（OH）2，A（SO4）3，K2CO3，F(xiàn)e（NO3）2?！军c評】本題是根據(jù)實驗現(xiàn)象，進(jìn)行分析來得出正確結(jié)論的典型題。解題的關(guān)鍵是，分析A與B反應(yīng)有白色沉淀，繼續(xù)加A沉淀溶解，則A一定是一種強(qiáng)堿，B一定是一種鋁鹽。在高考化學(xué)試題考查實驗?zāi)芰Φ念}目中，對實驗現(xiàn)象的考查，既可以是直接由實驗現(xiàn)象得出正確的結(jié)論；也可以是將實驗方法與正確的結(jié)論聯(lián)系起來而進(jìn)行的設(shè)問。對于實驗結(jié)果的分析，一般地是要求考生分析實驗的關(guān)鍵、細(xì)節(jié)以及產(chǎn)生的誤差等等。實驗結(jié)果的處理，既可能只要求直接報告數(shù)據(jù)，也可能進(jìn)一步要求從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量的計算公式，繪制一定的變化曲線，以及找出事物之間的規(guī)律，既有對實驗結(jié)果的定性處理，又有對實驗結(jié)果的定量處理。1．下列溶液有時呈黃色，其中由于久置時被空氣中氧氣氧化而變色的是（）A濃硝酸B硫酸亞鐵C高錳酸鉀D工業(yè)鹽酸答案：B提示：有的化學(xué)試劑久置在空氣中會發(fā)生顏色的變化，其變色的原因是多方面的。如久置的濃硝酸顯黃色，是因為發(fā)生分解反應(yīng)：4HNO3=4NO2O22H2O，濃硝酸里溶解了紅棕色的NO2而呈黃色。久置的KMn04溶液也不十分穩(wěn)定，在酸性溶液中緩慢地分解，使溶液顯黃色：4MnO4－4H=4MnO23O22H2O。工業(yè)鹽酸呈黃色，是因為含有Fe3雜質(zhì)。硫酸亞鐵在空氣里，F(xiàn)e2被氧氣氧化為Fe3，而使溶液顯黃色：4Fe34HO2＝4Fe32H2O。2．有一包白色粉末狀混合物，可能含有Na2CO3，NaC，CaCO3，CuSO4，KC，Na2SO4，MgC2，KNO3中的某幾種，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：（1）將混合物溶于水，得到無色透明溶液。（2）取少量上述溶液兩份，其中一份加入BaC2溶液，立即產(chǎn)生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也產(chǎn)生白色沉淀。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答：①原混合物中肯定沒有__________

②原混合物中肯定有____________

③不能確定是否含有_____________。答案：①原混合物中肯定沒有CuSO4，CaCO3，Na2CO3；②原混合物中肯定有Na2SO4，MgC2；③不能確定是否含有KNO3，NaC，KC。提示：根據(jù)實驗（1）混合物溶于水得無色溶液，可推斷原白色粉末中肯定沒有CuSO4和CaCO3（因為CuSO4溶液顯藍(lán)色，CaCO3難溶于水）。根據(jù)實驗（2）向一份溶液中加入BaC2溶液，再加稀HNO3，白色沉淀不溶解，可推斷原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定沒有Na2CO3（因為BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaSO4不溶于稀HNO3，BaCO3溶于稀HNO3）。根據(jù)實驗（2）向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀產(chǎn)生，可推斷原混合物中含有MgC2。（因為MgOH2是白色沉淀）3．現(xiàn)有一份CuO和Cu2O的混合物，用H2還原法測定其中的CuO質(zhì)量克，實驗中可以測定以下數(shù)據(jù)：W：混合物的質(zhì)量g、WH2O：生成水的質(zhì)量g、WCu：生成Cu的質(zhì)量g、VH2標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積L。（已知摩爾質(zhì)量：Cu：64g/mo、CuO：80g/mo、Cu2O：144g/mo、H2O：18g（1）為了計算至少需要測定上述4個數(shù)據(jù)中__________個，這幾個數(shù)據(jù)的組合共有________種。請將這些組合一一填入下列空格中；（2）從上述組合中選出一個含W的求的計算式：:________________。（3）以上數(shù)據(jù)組合中易于取得的一組是_____________________________。答案：（1）2，5W、WH2O；W、WH2；WCu、WH2O；WCu、WH2；W、WCu。（2）可從以下三組中任選一組：①②③（3）W和WCu提示：本題想解決的是CuO和Cu2O二元混合物的質(zhì)量組成，要通過列二元一次方程組的方法求解，所以需要獲得2個數(shù)據(jù)。將題中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行排列組合，可有6種組合，在6種組合中不難看出VH2及WH2O一組不能成立，因為這一組僅與氧有關(guān)而與銅元素?zé)o關(guān)，不能形成兩個有效的二元一次方程，無法求出CuO和Cu2O的量，所以實際只有5組數(shù)據(jù)組合是合理的。但在這5種組合中，結(jié)合氫氣要過量的特點，WH2這一數(shù)據(jù)在獲得上有一定的困難。測WH2O易受空氣中的水及CO2干擾，并且裝置復(fù)雜，數(shù)據(jù)合理，但仍不簡易。W及WCu在獲取上是最容易且可靠的。4．用示意圖中的簡易裝置可以進(jìn)行氣體的發(fā)生和收集。（）實驗前應(yīng)如何檢查該裝置的氣密性。（2）拔開試管a的橡皮塞，加入10mL6mo/L稀硝酸和1g薄銅片，立即將帶有導(dǎo)管的橡皮塞塞緊試管口。反應(yīng)開始時速度緩慢，逐漸加快，請寫出在試管a中所發(fā)生的所有反應(yīng)的化學(xué)方程式，。（3）從反應(yīng)開始到反應(yīng)結(jié)束，預(yù)期在試管a中可觀察到哪些現(xiàn)象請依次逐一寫出。（4）在反應(yīng)開始時，可觀察到導(dǎo)管b中的水面先沿導(dǎo)管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有氣泡從管口冒出。試說明反應(yīng)開始時，導(dǎo)管中水面先上升的原因：。（5）試管c收集滿氣體后，用拇指堵住管口，取出水槽。將管口向上，松開拇指，片刻后，再次堵住管口，將試管又再倒置于水槽中，松開拇指。此時可觀察到什么現(xiàn)象。答案：（1）把導(dǎo)管b的下端浸入水中，用手緊握捂熱試管a，導(dǎo)管口會有氣泡冒出，松開手后，水又會回升到導(dǎo)管b中。（2）①3Cu8HNO3=3CuNO322NO↑4H2O②2NOO2=2NO2（3）①銅片和稀硝酸反應(yīng)，有無色氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率開始緩慢，逐漸加快。②試管a上部空間由無色變?yōu)闇\棕色，又變?yōu)闊o色。③試管a中的溶液由無色變成淺藍(lán)色。④反應(yīng)結(jié)束時，銅片全部反應(yīng)完。（4）由于反應(yīng)開始時產(chǎn)生的NO和試管a上部空氣中的O2作用生成NO2；NO2易溶于水并與水起反應(yīng)；使裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)暫時減小，所以導(dǎo)管中的水面會上升至