第十章第38讲化学实验方案的设计与评价.doc

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NaI固体,产生黄色沉淀解析:在酸性条件下,NO-3表现强氧化性,也会把Fe2+氧化为Fe3+,所以不能证明H2O2的氧化性比Fe3+强。答案:()(OH)3悬浊液:向1mol·L-1-1AlCl3溶液中加过量的6mol·:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量NaOH溶液,振荡后静置分液,+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制***水,再滴加Fe溶液,:在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象解析:A项中AlCl3+4NaOH===NaAlO2+3NaCl+2H2O,AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2,而不是Al(OH)3;B项乙酸与NaOH溶液反应,且乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反应,从而不能提纯;C项检验2+Fe,溶液,不变色,再滴加***水,呈红色,说明 Fe2+存在,D项浓度相同,催化剂不同,催化效果不同,可以比较。答案:D6.(2017·河北石家庄质检)某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量Wg样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是()实验方法A 滴定法将样品配成实验方案100mL,,加入***橙,用测量数据消耗盐酸的体积标准盐酸滴定B量气法将样品与盐酸反应,使生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法将样品放入烧杯中,置于天平上,加入足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气排水体积解析:A项,以***橙为指示剂,用标准盐酸滴定 Na2CO3时,达到滴定终点时发生的反应为Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,根据消耗的 HCl的物质的量可求得 Na2CO3的质量,进而可求出其质量分数,故 A项正确;B项,测定原理是通过碱石灰吸收样品与盐酸反应产生的 CO2,利用CO2和Na2CO3的物质的量关系求得 Na2CO3的质量,但由于碱石灰还能吸收反应中带出的水蒸气,会使测定结果偏高,故B项不合理;C项,测定原理是利用样品和盐酸反应后减轻的质量即为生成的CO2的质量,进而求得Na2CO3的质量,但由于CO2可溶于水,产生的CO2不能全部逸出,且部分水蒸气也会逸出,因此减轻的质量并不是产生的全部CO2的质量,故C项不合理;D项,测定原理是用排水法测出样品与盐酸反应产生的CO2的体积,进而求得Na2CO3的质量,但由于CO2可溶于水,测得的体积会小于实际产生的 CO2的体积,从而造成结果偏低,因此 D项也不合理。答案:。利用浓硫酸与铜片反应制备 SO2并进行相关实验探究,实验装置如图所示:请回答下列问题:(1)装置B的作用是__________________________________________________。(2)设计装置 C的目的是验证 SO2的________性,装置 C中发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。装置D中NaOH全部转化为 NaHSO3的标志是____________________________________________________________________________________________________。(3)向NaHSO3溶液中加入 NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:.HSO-3与ClO-恰好反应Ⅱ.NaClO不足Ⅲ.NaClO过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:(已知酸性:H2SO3>H2CO3>HClO)序号实验操作现象结论①加入几小块CaCO3固体有气泡产生Ⅰ或Ⅱ②滴加少量淀粉-KI溶液,振荡________Ⅲ③滴加少量溴水,振荡________Ⅱ④滴加少量酸性KMnO4溶液、振荡溶液呈紫色________(4)请设计简单实验证明: 室温下HSO-3的电离平衡常数 Ka与水解平衡常数 Kh的相对大小:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)防倒吸(或安全瓶)(2)还原SO2+Br2+2H2O===4H++SO42-+2Br-溶液由红色变为无色(3)②溶液变为蓝色③溴水褪色④Ⅰ或Ⅲ(4)常温下,用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH,若pH<7,则Ka>Kh;若pH>7,则Ka<Kh8.(1)已知Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下 (所取溶液体积均为10mL):实验编号实验温度c(Na2S2O3)c(H2SO4)-1-1/℃/(molL·)/(molL·)①②③④⑤,探究温度对化学反应速率的影响,应选择________(填实验编号,下同);探究浓度对化学反应速率的影响,应选择________;若同时选择①②③溶液测定变浑浊的时间,是探究____________________________________________________________________________________________________________________________对化学反应速率的影响。(2)已知Na2S2O3溶液与Cl2反应时,1molNa2S2O3转移8mol电子,该反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。甲同学设计如下实验流程探究 Na2S2O3的化学性质。(Ⅰ)甲同学设计实验流程的目的是证明 Na2S2O3溶液具有碱性和 ________性。(Ⅱ)加入BaCl2溶液生成白色沉淀 B的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(Ⅲ)乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒,你认为甲、乙两同学的设计更合理的是________(填“甲”或“乙” ),理由是____________________________________________________________________________________________________________。答案:(1)①⑤或②④①②或①③或④⑤改变不同反应物的浓度(2)S2O32-+4Cl2+5H2O===2SO42-+8Cl-+10H+(Ⅰ)还原2-2+(Ⅱ)SO4+Ba===BaSO4↓(Ⅲ)乙可以排除BaS2O3的干扰9.(2017吉·林长春质检)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。(1)实验原理①Al4C3与硫酸反应可生成CH4。②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式:___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验装置(如图所示)(3)实验过程①连接实验装置,检查装置的气密性。称得D装置的质量为 yg,滴定管的读数为 amL。②称取xgAlN样品置于B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞通过分液漏斗加入稀硫酸,与B瓶内物质充分反应。________,打开活塞________,③待反应进行完全后, 关闭活塞________,打开活塞________,通过分液漏斗加入过量________(填化学式),与B瓶内物质充分反应。________________(填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg。-1(4)数据分析(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为 VmL·mol )Al4C3的质量分数为________。②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 ________(填“偏大”“偏小”或“无影响” )。AlN的质量分数为________。解析:从实验装置和实验步骤上看,本实验的原理是用足量硫酸与样品中Al4C3完全反应,量取生成的甲烷气体的体积,从而可得出Al4C3的质量分数;用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应,充分吸收生成的氨气,并称量其质量,从而求得AlN的质量分数。(1)根据题目信息:AlN溶于强碱溶液时会生成NH3,同时铝元素转化为偏铝酸钠。(3)②通过分液漏斗加入稀硫酸,硫酸与样品中Al4C3完全反应,量取生成的甲烷气体,从而测得Al4C3的质量分数,故应关闭活塞K2、K3,打开活塞K1;③用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应,充分吸收生成的氨气,并称量其质量,故应关闭活塞K1,打开活塞K3;④装置中残留部分氨气,打开K2,通入一段时间空气,排尽装置的氨气,使其被装置D完全吸收,防a-b×10-3止测定的氨气的质量偏小。(4)①甲烷的体积为(a-b)mL,物质的量为mol,根Vm据碳原子守恒可知,Al4C3的物质的量为甲烷的物质的量的三分之一,所以Al4C3的质量为13-3-3×a-b×10mol×144g/mol=48a-b×10g,-bVmVmVmx×100%;②读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,气体的压强大于大气压,使测得z-y甲烷的体积偏小; ③氨气的质量为(z-y)g,物质的量为 mol,根据氮原子守恒可知,氨气的物质的量等于AlN的物质的量,所以AlN的质量为z-ymol×41g/mol=41z-yg,171741z-y17×100%=41z-y×100%。故AlN的质量分数为x17x答案:(1)AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑(3)②K2、K3K1③K1K3NaOH④打开K2,通入一段时间空气(4)①-b×100%Vmx②偏小 ③41z-y×100%17x