课题三 综合实验设计 知识点题库

（1） 由路线Ⅰ的现象可知，溶液N中含有的阳离子是；

（2） 由实验流程图可推得，含氧酸盐W的化学式是  ；由路线Ⅱ可知，1.98g无机盐M中所含钾元素的质量为g；

（3） 无机盐M与1.12g还原铁粉恰好完全反应生成溶液N的化学反应方程为．

（1） U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是．

（2） U形管中可观察到的反应现象是．

（3） 注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO₂外，还有一个重要原因是．

（4） 为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是．

（5） 要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是．

（6） 本实验结束后固体产物板结，难以从U型管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如图所示仪器和试剂中选择（填字母）．当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是．

（1） 写出制取溴苯的化学方程式：．

（2） 步骤③中观察到的现象是：．

（3） C装置中U形管内部用蒸馏水封住管底的作用是：．

（4） 反应完毕后，U形管内的现象是：．分离溴乙烷时所用的最主要仪器的名称是（只填一种）．

（5） 实验结束，从烧瓶的混合物中分离出粗制黄色的溴苯，产生黄色的原因是其中含有（填化学式）．欲得到无色的溴苯的方法是（填试剂和操作名称）．

（1） 第1小组同学认为Na₂O₂与SO₂反应生成了Na₂SO₃和O₂ ， 该反应的化学方程式是．

（2） 请设计一种实验方案证明Na₂O₂与SO₂反应生成的白色固体中含有Na₂SO₃ ． ．

（3） 第2小组同学认为Na₂O₂与SO₂反应除了生成Na₂SO₃和O₂外，还有Na₂SO₄生成．为检验是否有Na₂SO₄生成，他们设计了如下方案：

将B中反应后的固体溶解于水 白色沉淀 仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na₂SO₄生成

上述方案是否合理？．请简要说明两点理由：

①；②．

（1） 实验I  制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验．

（i）盛放浓盐酸的实验仪器名称是．

（ii）A中发生反应的化学方程式是．

（iii）B中生成氯酸钾的离子反应方程式是

（iv）若对调B和C装置的位置，（填“能”或“不能”）提高B中氯酸钾的产率，原因是．

（2） 实验II  测定圆底烧瓶中反应残余液中盐酸的浓度

圆底烧瓶中所发生的反应会因盐酸浓度下降而停止．为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：

甲方案：采用酸碱中和滴定法测定．

乙方案：与足量Zn反应，测量生成的H₂体积．

继而进行下列实验：

①进行甲方案实验：准确量取冷却后的残余清液，稀释一定的倍数后作为试样．

a．量取试样20.00ml，用0.10mol•L^﹣1NaOH标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗标准溶液24.00ml，则该次滴定所测的试样中盐酸浓度为；

b．重复滴定三次后获得实验结果．

②进行乙方案实验：装置如图所示（夹持器具已略去）

．

（i）使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中，否则会造成实验结果偏低．

（ii）反应完毕，读取H₂的体积，读数时应注意：a．冷却至室温b． c．视线与凹液面最低处相切．

（1） 仪器A的名称为，干燥管D的作用是．

（2） 若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加（填名称），C中加淀粉﹣碘化钾溶液，观察到C中溶液的现象，即可证明．从环境保护的观点，此装置的不足之处是．

（3） 若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸，B中加CaCO₃ ， C中加（填试剂）即可证明．乙同学认为此方案有不足之处，应在B、D两装置间加装有（填试剂）的洗气瓶．

（1） 请写出新制饱和氯水中含有氯元素物质的化学式：．

（2） 若不再进行更多的实验，请说明能快速判断氯水中含有Cl₂的主要依据：．

（3） 根据预测，实验中溶液红色褪去的原因可能有两种，请用简要的文字说明之：①；②．

（4） 他们又要通过实验进一步探究溶液红色褪去的原因究竟是上述中的①还是②，请你简述实验的方法、现象和结论：．

（1） I．探究氯气与氨气的反应

为制取干燥氨气，可将装置C与（填装置编号）连接；装置C中的烧瓶内固体宜选用．

a．碱石灰          b．氯化钙           c．五氧化二磷         d．生石灰

（2） 装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气，则两个E装置内的药品依次是．

（3） 装置F可用于探究氯气与氨气（已知氯气与 氨气可发生反应：3Cl₂+2NH₃=N₂+6HCl）的反应．实验时打开开关1、3，关闭2，先向烧瓶中通入，然后关闭1、3，打开2，向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体．实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子．

（4） Ⅱ．探究某些物质的性质

利用装置A、E，可设计实验比较Cl^﹣和Br^﹣的还原性强弱，能证明结论的实验现象是．

（5） 若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验，写出反应的化学方程式．

（6） 将装置B、C分别与F相连后，进行H₂S与SO₂反应的实验．F的烧瓶中发生反应的化学方程式为；F的烧杯所起的作用是．

（1） 在25℃下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。

实验编号	初始pH	废水样品体积/mL	草酸溶液体积/mL	蒸馏水体积/mL
①	4	b=	10	30
②	5	60	10	d=
③	a=	60	c=	20

测得实验①和②溶液中的Cr₂O₇^2－浓度随时间变化关系如图所示。

（2） 上述反应后草酸被氧化为（填化学式）；

（3） 实验①和②的结果表明；

（4） 该课题组对铁明矾[Al₂Fe(SO₄)₄ ·4H₂O]中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：

假设一：Fe^2＋起催化作用；假设二：；假设三：；……

（5） 请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有K₂SO₄、FeSO₄、K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃·24H₂O、Al₂(SO₄)₃等。（溶液中Cr₂O₇^2－的浓度可用仪器测定）

实验方案（不要求写具体操作过程）	预期实验结果和结论
取代替实验①中的铁明矾，控制其他反应条件与实验①相同，进行对比实验	反应进行相同时间后， 若溶液中的Cr2O72－浓度则假设一成立； 若溶液中的Cr2O72－浓度则假设一不成立；

（6） 铁明矾长期存放，其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体，将其配制为100ml的溶液，取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO₄溶液进行滴定（还原产物为Mn²⁺），平行做4组实验，得出如下表数值。

组数	1	2	3	4
消耗V（KMnO4）/ml	20.04	20.00	18.90	19.96

请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数：。若滴定结束后读数时仰视，测定结果（填“偏大”“不影响”或“偏小”）

（1） 检查装置气密性后，将燃烧匙中的木炭在酒精灯上加热至红热状态，伸入三口烧瓶中，并塞紧瓶塞，滴加浓硝酸，可观察到三口烧瓶中气体的颜色为，产生该气体的化学方程式是。

（2） 装置C中盛有足量Ba(OH)₂溶液，炽热的木炭与浓硝酸反应后可观察到C中出现白色沉淀，该白色沉淀为(填化学式)。

（3） 装置B的作用是。

（4） 装置D中收集到了无色气体，部分同学认为是NO，还有部分同学认为是O₂。

①下列对该气体的检验方法合适的是。

A．敞口观察装置D中集气瓶内气体的颜色变化

B．将湿润的蓝色石蕊试纸伸入集气瓶内，观察蓝色石蕊试纸是否变红

C．将带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃

②如果D中集气瓶中收集的无色气体是氧气，则氧气的来源是。

（1） Ⅰ：将钠、铁、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈。 

（2） 向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为。 

（3） Ⅱ：利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。

仪器B的名称为，干燥管D的作用为防止。 

（4） 若要证明非金属性：Cl>I^- ， 则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄ ， KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气，C中加淀粉-碘化钾混合溶液，观察到C中溶液(填现象)，即可证明。从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用溶液吸收尾气。 

（5） 若要证明非金属性： ，则在A中加盐酸、B中加 、C中加 溶液。观察到C中溶液 填现象 ，即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有溶液的洗气瓶除去。

（1） 仪器a的名称是。

（2） 他们制备SO₂的反应原理为 ，根据反应特点，制备SO₂应选用上图中的装置。(填A或E)

（3） 在制备Cl₂时他们使用了浓盐酸，结合另一发生装置的特点，请你写出制备Cl₂的反应方程式，该反应在含4mol浓盐酸的反应体系中充分反应，生成的Cl₂在标准状况下的体积为22.4L。(填“>”或“＜”或“=”)

（4） 反应开始后，发现B、D两支试管中的品红溶液都褪色，停止通气后，分别加热两支试管中的液体，B试管中的现象是。

（5） C烧杯中NaOH溶液的作用是。

（6） 该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液，一段时间后，品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知：两种气体按体积比1：1混合，再与水反应可生成两种常见的酸，因而失去漂白作用，写出反应的化学方程式。

（1） I.探究反应产生的气体成分。

经检验反应产生的气体有H₂ ， 实验室检验H₂的方法为。

（2） 小组成员认为反应产生的气体中可能有CO₂ ， 并对此进行了如下实验(图1、图2中曲线②均为对应加入镁条的数据)：

实验序号	实验操作
2	分别称取两份6.0 mL 1 mol·L-1NaHCO3溶液于两个相同塑料瓶中(其中一个加入0.1g镁条)，塞紧CO2气体传感器，采集数据，各重复实验1次，得到图1所示曲线
3	分别称取两份30.0 mL 1 mol·L-1NaHCO3溶液于两个相同烧杯中(其中一个加入1.1g镁条)，插入pH传感器，搅拌并采集数据，得到图2所示曲线

图1中曲线②对应的CO₂含量逐渐增大的原因为 (用化学方程式表示)；结合实验3解释，随着时间推移，图1中曲线②的数值低于曲线①的原因为。

（3） II.探究Mg与NaHCO₃溶液反应比与热水反应快的原因。

小组成员推测可能是溶液中的Na⁺或HCO加快了该反应的发生，对比实验1设计实验如下：

实验序号	实验操作	实验现象
4	向      溶液中加入长3 cm的镁条	持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊

结合实验1和4，可知溶液中的HCO加快了反应的发生。

①实验4中横线处内容为。

②查阅文献可知，Mg(OH)₂质地致密，MgCO₃质地疏松，请结合必要的文字和化学用语解释HCO能加快该反应的原因为。

（4） III.探究固体浑浊物的组成。 

文献显示，固体浑浊物为Mg(OH)₂和MgCO₃的混合物。甲、乙两位同学设计不同方案，测定混合物组成。

甲同学借助下图装置(可重复选用)，通过测定固体热分解产物水及二氧化碳的质量，测定其组成。按照该方案，装置的连接顺序为(填字母编号)。 

（5） 乙同学只测定了固体浑浊物在热分解前后的质量分别为3.42 g和2.00g，据此计算出固体浑浊物中n[Mg(OH)₂]：n[MgCO₃]=。