- 研究型实验
- 共4868题
(每空1分,共12分)
（1）浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为____________。
（2）已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2，试用图4－6所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气流从左到右的方向）是（填装置的编号）： __________→__________→__________→__________。
（3）实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________，B瓶溶液的作用是_________，C瓶溶液的作用是_________________________。
（4）装置②中所加的固体药品是_______________，可确证的产物是_______。
（5）装置③中所盛溶液是__________，可验证的产物是__________。
正确答案
(1)2H2SO4+C2SO2↑+ CO2↑+2H2O (2)④②①③ (3)检验SO2
除去SO2 检验SO2是否除尽 (4)无水CuSO4 H2O (5)Ca(OH)2溶液 CO2
(1)浓硫酸具有强氧化性，和碳的反应的方程式为2H2SO4+C2SO2↑+ CO2↑+2H2O。
（2）生成物有三种：CO2、SO2、水蒸气。由于检验CO2和SO2均需要通过溶液，所以要首先检验水蒸气，一般用无水硫酸铜来检验。检验SO2一般用品红溶液，检验CO2一般用澄清石灰水，但SO2也能是澄清石灰水变混浊，所以要在检验CO2之前先检验SO2，且在通入澄清石灰水之前还要除去SO2，吸收SO2可以用酸性高锰酸钾溶液。为了验证是否除尽，还需要再一次通过品红溶液。
(1)配平可逆反应：
已知400℃时，1.6 mol NO和NH3混合气体发生以上反应达到平衡后，混合气体的物质的量变为1.7 mol，则被氧化的N的物质的量为 。
(2)已知某温度下0.01 mol／L盐酸溶液中水电离的c(H+)="l" x 10-11mol／L，则Kw= ；若在此温度下将pH==a的NaOH溶液与pH=b的盐酸按1：100体积刚好完全反应，a、b应满足关系为 。
(3)有一种白色固体，可能含有CaCO3、Ba(N O3)2、NH4 C1、KCl、A gN O3、Al2(SO4)3
和KMnO4中的一种或几种。①将白色固体用水溶解并过滤，②将滤渣加入足量盐酸中，滤渣全部溶解并放出气体；③向滤液中加入足量浓NaOH溶液，加热，放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，待溶液冷却后，继续滴入适量的稀盐酸，有白色沉淀产生。则该白色固体中一定有 ，可能有 。
正确答案
本题考查氧化还原反应的配平及计算、有关溶液pH计算和物质的检验。
(1)该反应是氧化还原反应，可用得失电子法配平，6NO+4NH3
6 4 1
x y 1.7 mol-1.6 mol= 0.1mol
解得：x="0.6" mol y="0.4" mol，NH3被氧化，则被氧化的N的物质的量为0.4 mol。
(2)在水溶液中，水电离H2O
(3) 由①可知没有KMnO4（紫色）存在，由②可知有CaCO3存在，由③可知有NH4 C1、Al2(SO4)3存在，由于NH4 C1、Al2(SO4)3存在，则Ba(N O3)2、A gN O3不能存在（会与前者产生沉淀，不溶解于足量盐酸）。故一定有CaCO3、NH4 C1、Al2(SO4)3存在，可能有KCl。
氟化钠的用途非常广泛，可作杀菌剂、杀虫剂和木材防腐剂．实验室可通过下图所示的流程来制取：
请结合每小题的相关信息，回答下列有关问题：
（1）已知：饱和氟硅酸（H2SiF6）溶液为无色透明的发烟液体，密度为1.32g•mLˉ1，易挥发，有刺激性气味，与等物质的量浓度的H2SO4酸性相当，它对玻璃、陶瓷都有较强的腐蚀性．以上实验所用仪器全部用聚酯类材料
做成，在该类材料做成的容器中混合NH4HCO3固体、H2SiF6浓溶液和H2O时，加入试剂的顺序应是______，加好试剂后，为了让它们充分反应，不能用______棒搅拌（填字母）．
A．玻璃 B．铁 C．聚乳酸 D．陶瓷
（2）已知在20℃时Na2SiF6的溶解度为2.12g，请写出1L 1mol•Lˉ1的H2SiF6溶液与1L 1mol•Lˉ1Na2CO3溶液混合后（假设混合液中水的质量约等于2000g）发生化学反应的离子方程式为______．
（3）上述流程图中产生浑浊液的原因是生成了______（填字母）．
A．NH4F B．H2SiO3 C．（NH4）2SiF6 D．（NH4）2CO3
（4）操作1后是否需要对沉淀进行洗涤______（填“是”或“否”），选择“是”或“否”的原因是______．
（5）溶液B中经操作______可得到副产品氯化铵；粗产品晶体经______（填操作名称）可得纯净的产品．
正确答案
（1）由题目信息可知，H2SiF6浓溶液酸性强，具有较强的腐蚀性，应最后加入，防止溅出，先加入固体NH4HCO3固体，加水溶解，再边搅拌边加入H2SiF6浓溶液；
H2SiF6浓溶液酸性强，对玻璃、陶瓷具有较强的腐蚀性，对聚酯类材料不发生，故不能用金属、玻璃、陶瓷棒搅拌，选择聚乳酸帮搅拌，即选C．
故答案为：NH4HCO3固体、H2O和H2SiF6浓溶液；C．
（2）由H2SiF6溶液与等物质的量浓度的H2SO4酸性相当可知，H2SiF6溶液属于二元强酸溶液，与Na2CO3溶液反应生成Na2SiF6、CO2、H2O，由硅元素守恒可知生成1molNa2SiF6，质量为1mol×188g/mol=188g，在20℃时Na2SiF6的溶解度为2.12g，故2000g水可以溶解的质量Na2SiF6为2.12g×
故答案为：2H++SiF62-+2Na++CO32-=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O．
（3）A．NH4F溶于水，故A不符合；
B．H2SiO3 不溶于水，故B符合；
C．（NH4）2SiF6 溶于水，故C不符合；
D．（NH4）2CO3溶于水，故D不符合．
故选：B．
（4）由工艺流程转化关系可知，H2SiF6与NH4HCO3反应，生成CO2、硅酸、氟化铵等，沉淀表面有吸附的NH4F，应洗涤沉淀，将NH4F全部转移到溶液A中，提高产品产率．
故答案为：是；使沉淀表面吸附的NH4F全部转移到溶液A中，提高产品产率．
（5）溶液B中含有NH4F，将溶液B蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等可获得NH4F晶体；
NH4F粗产品晶体经过重结晶可以获得纯净的NH4F产品．
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；重结晶．
下面是一些实验室制备硫酸铜的实验设计。
实验一：用铜与浓硫酸反应制取硫酸铜。
实验二：将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全制取硫酸铜。（装置如下图中的图I．图Ⅱ）。
实验三：将铜粉在某仪器中反复灼烧，使铜粉充分与空气发生反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，经后续步骤可得到硫酸铜晶体。
实验四：向铜粉和稀硫酸的混合物中加入H2O得到硫酸铜。
请回答实验中的有关问题。
（1）实验一中发生反应的化学反应方程式为____，这种方法的缺点是____。
（2）实验二装置图中分液漏斗里盛装的液体是____。图Ⅱ是图I的改进装置，分析图II装置的优点是 。
（3）实验三中用于灼烧的仪器名称是 。该实验中的后续步骤指的是__ 。
（4）实验四中发生反应的化学方程式为____。
（5）除上面的实验设计外，请你再设计一种只用铜和稀硫酸为原料制取硫酸铜的方法（写出化学反应方程式）。
正确答案
（1）Cu+H2SO4(浓)
（2）浓硝酸（1分）①有利于氮氧化合物的吸收（1分）②防止倒吸（1分）
（3）坩埚（1分）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥（只要答出蒸发、结晶、过滤即给分，2分）
（4）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+H2O(2分)
（5）Cu+H2SO4
试题分析：实验二中加入浓硝酸是提供H+，让硫酸根离子全部参与氧化还原反应。一般条件下，铜与稀硫酸不反应，必须在外加电场的作用下让其反应。所以得设计一个电解池来完成。
在一个U形管里盛有氯化铜溶液，并插入两块纯锌片作电极，如右图：
（1）如果把电键K接A，这一装置形成_________装置，Zn①极是________极，其电极反应式是_________；
Zn②极上的电极反应式是____________________。
（2）上述反应进行5min后，转换电键K到C，这一装置形成____________装置，Zn①极是__________极，该装置发生反应的总化学方程式是___________________________；
正确答案
(8分）（每空1分，最后一空2分）
（1）电解池；阳极 ； Zn-2e-= Zn2+； Cu2++2e-= Cu。
（2）原电池；负极； Zn+CuCl2= ZnCl2+Cu。
试题分析：（1）如果把电键K接A，有外接电源，是电解池，和电源的正极相连的Zn①极是阳极，发生的电极反应为：
Zn═Zn2++2e-，故答案为：电解池；阳；Zn═Zn2++2e-；
（2）转换电键K到C，没有外接电源，是原电池，Zn①极失电子，所以为负极，Zn②极为正极，发生得电子的还原反应，电极反应为：Cu2++2e-→Cu，故答案为：原电池；正；Cu2++2e-═Cu；
（3）进行2min后，再转换电键K到B，Zn①极发生的反应为：Zn+CuCl2═Cu+ZnCl2，Zn②极上析出了铜，形成原电池，发生的电极反应为：负极：Zn-2e-→Zn2+，正极：Cu2++2e-═Cu。
故在Zn②极上发生的腐蚀属于电化学腐蚀，Zn①极发生的腐蚀主要属于化学腐蚀，故答案为：电化学腐蚀；化学腐蚀。
点评：本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，考查学生分析和解决问题的能力，难度较大。
（8分）某小组查阅资料得知：C2O42-＋MnO4－＋H＋→ CO2↑＋Mn2＋＋H2O（未配平）,欲利用该反应测定某草酸钠（Na2C2O4）样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中，然后用0.200 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定（其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应）。
（1）滴定前是否要滴加指示剂？ （填“是”或“否”），请说明理由 。
（2）滴定时用 （填a或b）滴定管盛装KMnO4标准溶液。
（3）达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液，样品中草酸钠的质量分数为 。
正确答案
（1）否 ，KMnO4溶液呈紫色，达滴定终点紫色不再褪去。
（2）b （3）75%
（1）用高锰酸钾溶液滴定草酸溶液时由于高锰酸钾本身是紫色的所以不需要再加入指示剂。
（2）高锰酸钾溶液具有强氧化性所以应该装在酸式滴定管中，所以选b.
(3)反应消耗的高锰酸钾的的物质的量为
根据实验室中测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验，填写下列空白：
（1）该实验中，将硫酸铜晶体碾碎时需用到的仪器名称为 ，加热硫酸铜晶体则需要将其盛放在 （仪器名称）中，加热过程中需注意 。
（2）某学生实验后得到下表数据：
实验数据：
加热前的质量 加热后的质量
W1（容器） W2（容器＋晶体） W3（容器＋无水硫酸铜）
5.4g 7.9g 7.1g
请写出结晶水含量（x％）的计算公式（用W1、W2、W3表示）：
x％＝ ，该生测定结果是偏高还是偏低？ 。
从下列分析中选出该学生产生实验误差的原因可能是（填写字母） 。
A． 加热前称量时容器未完全干燥。
B． 加热后容器未放入干燥器中冷却。
C． 加热过程中晶体有少量溅出。
正确答案
（1）研钵 坩埚 不断用玻璃棒搅拌（2）（W2－W3）／（W2－W1）ⅹ100％ 偏低 B 。
本题源于教材中的一个学生实验，重点考查学生对常用仪器的使用及基本操作能力，这在（1）中得到了体现。（2）注重了对学生的接收数据信息，处理数据的计算能力及误差分析等综合能力。
(17分)X、Y、Z、W为含有相同电子数的分子或离子，均由原子序数小于10的元素组成，X有5个原子核。通常状况下，W为无色液体。
已知:X+Y
(1)Y的电子式是_________________________。
(2)液态Z和W的电离相似，都可电离出电子数相同的两种离子，液态Z的电离方程式是_________________________________。
(3)用图示装置制备NO并验证其还原性。有下列主要操作：
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有铜片的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹，点燃红磷，伸入瓶中，塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中滴入少量稀硝酸。
①步骤c后还缺少的一步主要操作是_______________________________________。
②红磷充分燃烧的产物与NaOH溶液反应的离子方程式是 ____________________________________________________________________。
③步骤c滴入稀硝酸后烧杯中的现象是______________________________________
______________________________________________________________________。
反应的离子方程式是____________________________________________________。
(4)一定温度下，将1 mol N2O4置于密闭容器中，保持压强不变，升高温度至T1的过程中，气体由无色逐渐变为红棕色。温度由T1继续升高到T2的过程中，气体逐渐变为无色。若保持T2,增大压强，气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量n随温度T变化的关系如图所示。
①温度在T1-T2之间，反应的化学方程式是_________________________。
②温度在T2-T3之间，气体的平均相对分子质量是（保留1位小数）______________。
正确答案
(1) 
(3) ①打开止水夹，通入少量氧气 ②P2O5+6OH-=2PO
③Cu片逐渐溶解，有无色气泡产生，溶液由无色变为蓝色
3Cu+8H++2NO
(4) ①2NO2 2NO+O2 ②30.7
X、Y、Z、W含有相同电子数的分子或离子，其组成元素的序数均小于10，X有5个原子核，为CH4或NH4＋，通常状况下，W为无色液体，为H2O；根据
美国科学家理查德一海克和日本科学家根岸英一、铃木彰因在研发“有机合成中的钯催化的交叉偶联”而获得2010年度诺贝尔化学奖．有机合成常用的钯/活性炭催化剂，长期使用催化剂会被杂质（如：铁、有机物等）污染而失去活性，成为废催化剂，需对其再生回收．一种由废催化剂制取氯化钯的工艺流程如下：
（1）废钯催化剂经烘干后，再在700℃的高温下焙烧，焙烧过程中需通入足量空气的原因是______；甲酸还原氧化钯的化学方程式为______．
（2）钯在王水（浓硝酸与浓盐酸按体积比1：3）中转化为H2PdCl4，硝酸还原为NO，该反应的化学方程式为______．
（3）钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件，已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1～图3所示，则王水溶解钯精渣的适宜条件（温度、时间和王水用量）为______、______、______．
（4）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，此时铁的存在形式是______（写化学式）．
（5）700℃焙烧1的目的是：______；550℃焙烧2的目的是：______．
正确答案
废钯催化剂经烘干后，再在700℃的高温下焙烧，Fe、Pd、有机物被氧气氧化生成氧化物，向氧化物中加入甲酸，甲酸和氧化铁反应生成盐和水，PdO和甲酸发生氧化还原反应生成Pd，滤渣中含有Pd、SiO2，二氧化硅不溶于王水，但Pd能溶于王水生成溶液，同时生成气体，加入浓氨水调节溶液PH沉淀铁离子，得到溶液中中加入盐酸酸析得到沉淀Pd（NH3）2Cl2 ，通过脱氨等一系列操作得当氯化钯．
（1）废钯催化剂中含有碳单质，碳和氧气反应生成二氧化碳，为了使碳充分燃烧，要通入过量空气；钯被氧气氧化生成PdO，PdO和HCOOH发生氧化还原反应生成Pd、CO2和H2O，反应方程式为PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O，
故答案为：使活性炭充分燃烧而除去；PdO+HCOOH=Pd+CO2↑+H2O；
（2）在反应中Pt元素的化合价变化为0→+4，1个Pt原子的变化数为4，N元素的化合价变化为+5→+2，1个N原子的变化数为3，则为保证化合价升降数相等，然后根据Pt原子个数相等，由N原子，Cl原子守恒，然后再根据原子守恒配氢和氧元素，得3Pt+4HNO3+18HCl═3H2PtCl6+4NO↑+8H2O，
故答案为：3Pt+4HNO3+18HCl═3H2PtCl6+4NO↑+8H2O；
（3）根据图象知，温度越高钯回收率越大，反应时间越长钯回收率越大，钯精渣与王水的质量比越大钯回收率越大，但90℃左右时温度再高钯回收率增大不大；8h后，随着时间的增长，钯回收率增大不大；当钯精渣与王水的质量比为1：8后，再增大钯精渣和王水的质量比，但钯回收率不大，所以适宜条件是80～90℃（或90℃左右）、反应时间约为8h、钯精渣与王水的质量比为1：8，
故答案为：80～90℃（或90℃左右）；反应时间约为8h；钯精渣与王水的质量比为1：8；
（4）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH3）4]2+，碱性溶液中铁离子钡沉淀为氢氧化铁，故答案为：Fe（OH）3；
（5）在700℃的高温下焙烧，C、Fe，有机物被氧气氧化生成氧化物，除去活性炭和有机物；550℃焙烧2的目的是脱氨将Pd（NH3）2Cl2变化为PdCl2，
故答案为：除去活性炭和有机物；脱氨将Pd（NH3）2Cl2变化为PdCl2．
BaCl2·xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定：
①称取1.222g样品，置于小烧杯中，加入适量稀盐酸，加热溶解，边搅拌边滴加稀硫酸到沉淀完全，静置；
②过滤并洗涤沉淀；
③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧；转入高温炉中，反复灼烧到恒重，称得沉淀质量为1.165g。
回答下列问题：
（1）在操作②中，需要先后用稀硫酸和 洗涤沉淀；检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是 。
（2）计算BaCl2·xH2O中的x= （要求写出计算过程）。
（3）操作③中，如果空气不充足和温度过高，可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS，这使x的测定结果 （填“偏低”、“偏高”或“不变”）。
正确答案
（1）蒸馏水取水洗液于试管中，加入稀硝酸酸化，滴加AgNO3溶液，若无白色浑浊出现，则表明Cl-已经冼净。
（2）2。
（3）偏高。
（1）洗涤沉淀，需要用蒸馏水冲洗；若沉淀洗涤后洗涤液中不含Cl—则已经洗净，然后检验滤液中是否含有Cl—即可。
（2）计算氯化钡和水的物质的量比，即求出x；
样品中BaCl2的物质的量为n(BaCl2)= 
质量m(BaCl2)=5.000×10-3mol×208g/mol=1.040g
n(H2O):n(BaCl2)= 
（3）题中已经表明硫酸钡被还原为BaS，则沉淀质量减小，相对水的质量比提高，x数据将偏高。
【考点定位】本题考查BaCl2·xH2O中结晶水数目的测定。
已知理想气体各参数p（压强）、V（体积）、T（温度）、n（物质的量）满足理想气体状态方程pV=nRT。某学校课外活动小组粗略测定理想气体状态方程中气体常数R的值，下面是测定实验的分析报告，请填写有关空白：
（一）测定原理：在理想气体状态方程pV=nRT中，气体常数R=pV/nT的数值可以通过实验来确定。本实验通过金属镁置换出盐酸中的氢来测定R的值。其反应为：
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑
如果称取一定质量的镁与过量的盐酸反应，则在一定温度和压力下，可以通过测出反应放出氢气的体积。实验室的温度和压力可以分别由温度计和气压计测得。氢气物质的量可以通过反应中镁的质量来求得。将以上所得各项数据代入R=" pV" /nT式中，即可算出R值。
（二）实验用品及试剂：①仪器：托盘天平、测定气体常数的装置（如上图所示）；②试剂：6mol·L-1HCl、镁条若干。
（三）实验内容：
1．在托盘天平上称出镁条的质量（称量镁条天平的游码示数如右图所示，未用砝码，单位为g）；
2．按上图搭好仪器。取下试管，移动量气管B，使量气管A中的水面略低于零刻度线，然后将量气管B固定。
3．在试管中加入15mL 6 mol·L-1HCl，不要使盐酸沾湿试管的上半部。将已称重的镁沾少许水，贴在试管上部不与盐酸接触。
4．检查仪器是否漏气，方法如下：（方法要求简单有效）
。
5．如果装置不漏气，调整量气管B的位置，使量气管A内水面与量气管B 内水面在同一水平面上（要求“在同一水平面上”的原因是 ；实现“在同一水平面上”的操作是 ），然后准确读出量气管A内水面凹面最低点的读数V1（如右图所示）。
6．轻轻摇动试管，使镁条落入盐酸中，镁条与盐酸反应放出氢气。此时量气管A内水面即开始下降。为了不使量气管A内气压增大而造成漏气，在量气管A内水面下降的同时，慢慢 （上或下）移量气管B，使两管内的水面基本保持水平。反应停止后，待试管冷却至室温（约10分钟），移动量气管B，使两管内的水面相平，读出反应后量气管A内的精确读数V2（如右图所示）。
7．记录实验时的室温t和大气压P。（已知室温为27℃，大气压为100kPa）
（四）数据记录与处理（在横线上填写适当内容）：
气体常数R的值（计算过程和结果）：
（五）问题与讨论：①在读取量气管内气体体积V1时，眼睛仰视读数，结果造成R的测定值 （偏高、偏低或无影响）；②若没等反应试管冷却到室温就量取液面的高度，结果造成R的测定值 （偏高、偏低或无影响）。
正确答案
（三）4．提升B管，使B管内液面高于A管，通过观察A管内液面是否下降可知是否漏气，若A管内液面不下降，则说明气密性好；若A管内液面下降，则说明装置漏气。
5．使A、B两管中液面在同一水平面上的原因是使内外气体压强相等（均为大气压）；调节的方法是上下移动B管即可。
6．下
（四）
气体常数R值的计算过程：
（五）①偏小 ②偏大
本试题的目的是用实验测定物理学中的理想气体状态方程中气体常数R的数值，实验通过金属镁与盐酸反应置换出氢气来测定R的值，显然是一道理化实验综合题。题目要求学生将物理知识和化学实验设计的思想有机结合，利用物理学中的压强知识来准确读取量气管的读数值，并根据实验要求进行有关的操作和数据的处理，试题的综合度较强，对学生的能力要求较高。必须先弄清实验原理：称取一定质量的镁与过量的盐酸反应，测出反应放出氢气的体积V。实验室的温度T和压力P可以分别由温度计和气压计测得。氢气物质的量n可以通过反应中镁的质量来求得。将以上所得各项数据代入R=" pV" /nT式中，即可算出R值。检查仪器是否漏气的简单有效的方法：可以通过提升B管，使B管内水柱有一定的压强，通过观察液面是否下降可知是否漏气。读取量气管中液面最低点的数值时，必须使A、B两管中液面在同一水平面上，只有这样，才能是内外气体压强相等（均为大气压）。调节的方法是上下移动B管即可。另外在读数时，还必须将滴定管的读数方法迁移至本题中的量气管。0刻度在最上方，应从上至下读数。在读取量气管内气体体积V1时，眼睛仰视读数，造成V1值偏大，在其它操作无误的情况下，氢气的体积V2—V1的值偏小，根据R=" pV" /nT可知，R的测定值偏低；若没等反应试管冷却到室温就量取液面的高度，造成V2值偏大，氢气的体积V2—V1的值偏大，R的测定值偏高。
Fe、Cu都是人类较早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质．请你参与研究并回答下列问题：
（1）甲同学取一束细铜丝用砂纸打磨后在酒精灯上加热至红热，再伸到Cl2的集气瓶中．你认为甲同学在实验中应该观察到的现象是______．
（2）乙同学为验证Fe在冷的浓HNO3中发生钝化但能和热的浓HNO3反应，设计了如图所示的实验，请你指出其中的两处错误：______、______；纠正上述错误后，请你从绿色化学的角度出发，对装置2提出改进建议，使装置2既能控制反应的进行，又能减少氮氧化物的排放：______．
（3）丙同学在Fe和浓HNO3反应后的溶液中加入一块Cu片，Cu片逐渐溶解，反应一段时间后不再溶解（Cu有剩余）．
①丙同学依据反应现象得出Cu片溶解的原因是和HNO3发生反应．他依据的反应现象是______．
②丁同学认为丙同学的结论不完全正确．他的理由是______．
（4）请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+．说明具体的操作和实验现象______．
正确答案
（1）铜在氧气中不燃烧，在氯气中能燃烧产生棕黄色烟，故答案为：铜在氯气在燃烧产生棕黄色烟；
（2）加热液体时，试管内的液体超过试管的三分之一，超过三分之一时，加热过程中容易产生暴沸，造成安全事故；加热液体的试管不与桌面成45°角向上倾斜，不能竖直向上；改进后的铜丝容易抽拉，即容易控制反应的进行，从而减少氮氧化物的排放，将装置2中的铁片改成一段为螺旋状的铁丝，螺旋状的一端深入硝酸中，另一端伸出橡胶塞，既能控制反应的进行又能减少氮氧化物的排放；
故答案为：两只试管中的液体均超过试管容积的
（3）①二氧化氮能和水反应生成硝酸和一氧化氮，当溶液中硝酸过量时，抑制二氧化氮的溶解，所以可看到气体呈红棕色，故答案为：试管上部出现红棕色气体；
②硝酸过量时，铁和硝酸反应生成三价铁，三价铁和铜能反应生成二价铁离子和铜离子，从而使铜片溶解，发生反应为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，
故答案为：铁和硝酸反应后的溶液中可能含有硝酸，但一定含有铁离子，铁离子液可以和铜反应使铜溶解；
（4）取适量反应后的溶液放入试管中，加入KSCN溶液无明显现象，再加入少量氯水，溶液变红则证明溶液中含有Fe2+但不含Fe3+，
故答案为：取适量反应后的溶液放入试管中，加入KSCN溶液无明显现象，再加入少量氯水，溶液变红则证明溶液中含有Fe2+但不含Fe3+．
为进行Ⅰ项中的除杂实验（括号内为杂质），请从Ⅱ项中选出一种试剂，从Ⅲ项中选出一合适的实验操作方法分离，将标号填在后面的答案栏内．
正确答案
①除去苯中苯酚，可加入NaOH溶液，生成易溶于水的苯酚钠，而苯和水互不相溶，然后分液；
②除去乙醇中的水可用CaO，可吸收水生成难挥发的氢氧化钙，然后蒸馏分离；
③除去肥皂中的甘油和水，可加入NaCl晶体，肥皂在饱和食盐水的溶解度较低，用盐析的方法分离；
④硝基苯不溶于水，可加入水后用分液的方法分离，
故答案为：
水滑石化学式为：[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O（相对分子质量为602），是环保型阻燃剂。它受热时生成4种不同的氧化物，请写出该物质分解的化学方程式： 。
在医药上，水滑石还能作为抗酸药，作用于胃和十二指肠溃疡等，某研究型学习小组要测定一种市售的水滑石药片中水滑石的质量分数。
【查阅资料】水滑石与稀硫酸反应的化学方程式为：
[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O+9H2SO4==6MgSO4+Al2(SO4)3+CO2↑+21H2O。药片中除了水滑石外含有一定量的辅料——淀粉等物质。
【提出猜想】小华想将该药片放在空气中充分灼烧完成测定；小明想通过水滑石与硫酸反应原理来完成测定，请你参与探究。
【设计方案】他们设计了不同的实验方案。
小华的方案，称取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末置于通风橱中，充分灼烧至质量不再减少，再称量剩余固体的质量为6.1g，减少的质量即为二氧化碳和水的总质量，则可求的水滑石药片中水滑石的质量分数为 %。
小明的方案：
（1）小明设计了下图所示的实验装置。取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末，进行实验。
【说明】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。B装置中发生的化学方程式为 。
（2）操作步骤
①连接好装置，检查装置的气密性②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间的空气③称量F的质量④关闭弹簧夹C，慢慢滴加稀盐酸至过量，直至D中无气泡冒出⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气⑥再次称量F的质量，得前后两次质量差为0.44g。
（3）问题探究
B、E装置的作用分别是 、 。若没有G装置，则测定的水滑石的质量分数会 （填“偏大”、“偏小”、“不变”）。实验选用稀硫酸而不选用稀盐酸的理由是 。
（4）数据计算
根据实验数据，可求得水滑石药片中水滑石的质量分数为 %。（写出计算过程）
【方案评价】在上述实验方案中，你认为合理的实验方案是 （填小华或小明），另一个方案不合理的原因是 。
正确答案
（12分）[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O △ 6MgO+Al2O3+CO2↑+12H2O↑ 90.3%
（1） CO2+ 2NaOH="=" Na2CO3+H2O
（3）除尽空气中的CO2，排除干扰；除尽CO2中的水蒸气，排除干扰； 防止空气中的二氧化碳和水进入F装置而影响测定；偏大；选用稀盐酸会因反应放热而使HCl气体挥发，使进入F装置的气体中混有HCl气体，而影响测定。
（4）设含[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O质量 X
[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O～CO2 ……………………1分
602 44
x 0.44 g
602∶x =" 44" ∶0.44 g ……………………1分
x =60.2% ……………………1分；
小明 ；灼烧后辅料中的淀粉也会产生二氧化碳和水，导致质量分数偏大
试题分析：根据题中所给出的反应物的组成分析，该物质分解的化学方程式是[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O △ 6MgO+Al2O3+CO2↑+12H2O↑。
根据差量法计算，固体减少的质量是CO2和12H2O的质量。
[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O △ 6MgO+Al2O3+CO2↑+12H2O↑ ∆m
602 260
m 10.0g-6.1g=3.9g
602*3.9g=260m
解得m=9.03g
故水滑石药片中水滑石的质量分数为(9.03g/10.0g)*100%=90.3%。
（1）空气中的CO2会和NaOH溶液反应，方程式为CO2+ 2NaOH="=" Na2CO3+H2O。
（3）空气中的CO2会和NaOH溶液反应，故B装置的作用是除尽空气中的CO2，排除干扰。浓硫酸能吸收水份，故E装置的作用是除尽CO2中的水蒸气，排除干扰。G装置是防止空气中的CO2进入，故没有G装置，则测定的水滑石的质量分数会偏大。稀盐酸易挥发而稀硫酸不易挥发。
（4）设含[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O质量 X
[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O～CO2 ……………………1分
602 44
x 0.44 g
602∶x =" 44" ∶0.44 g ……………………1分
x =60.2% ……………………1分；
小明 ；灼烧后辅料中的淀粉也会产生二氧化碳和水，导致质量分数偏大
点评：综合实验既考查知识的识记、理解、迁移、运用，又考查分析、对比、归纳等思维能力，符合素质教育培养学生能力的要求，是中考方向，对这类题目要重点训练，特别是对实验的设计和评价，更是重中之重。
实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为
试回答：
（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量（m（CuO）、m（H2O））时，请用下列仪器设计一个简单的试验方案。
① 仪器连接的顺序（用字母编号表示，仪器可重复使用）_________；
d中浓硫酸的作用是________，______；
实验完毕时观察到a中的现象是__________；
② 列出计算Cu的相对原子质量的表达式_________；
③ 下列情况将使测定结果偏大的是________。（以下选择填空不限1个正确答案，均用字母编号填写）
A. CuO未全部还原为Cu
B. CuO受潮
C. CuO中混有Cu
（2）如果仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量有_______
A. m（Cu）和m（CuO） B. m（N2）和m（H2O）
C. m（Cu）m（H2O） D. m（NH3）和m（H2O）
正确答案
（1）①b→c→a→c→d；吸收产生的多余NH3，防止空气中H2O进入C中影响结果。黑色的CuO全部转变成红色的固体
②
③ A、C
（2）A、C
【错解分析】关注综合性很强的实验题。
【正解】仪器连接的关键处是：b装置产生的NH3气中混有的水蒸气应先用C（碱石灰）除去，通过a（CuO）后产生的水蒸气和过量的NH3气应先通过C（碱石灰）吸收水，然后再通过d吸收多余的氨气（如先通过d对结果有何影响？）。故正确的连接顺序应为：b→c→a→c→d。d中浓硫酸的作用是吸收多余的NH3气，并防止空气中的水分进入c中影响测定结果。实验结束后a中黑色的CuO全部转变成红色的Cu。
H2+CuO
x+16 18
m（CuO） m（H2O）
Cu的相对原子质量x=
如CuO未被全部还原成Cu，则上式中
如CuO受潮，则m（CuO）偏大，m（H2O）也偏大，还是变小。
如CuO中混有Cu，则m（CuO）偏大，m（H2O）不变，则
如仍采用上述仪器装置，其它方案可选用测定的物理量必须有CuO或Cu，故只能选择a、m（Cu）和m（CuO）或c、m（Cu）和m（H2O）
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