化学试验专题试验设计与探究

1、专题：化学实验设计与探究(1)班别座号姓名1.某混合金属粉末,除铝处还含有铁、铜中的一种或两种,所含金属的量都在5%以上.请设计合理实验探究该混合物金属粉末中铁、铜元素的存在.仅限选择的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、容量瓶、滴管、药匙；1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH 溶液、20%KSCN 溶液.完成以下实验探究过程：(1)提出假设：假设1:该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；假设2:该混合金属粉末中除铝外还含有 元素；假设3:该混合金属粉末中除铝外还含有Fe、Cu元素；(2)设计实验方案基于假设3,设计出实验方案(不要在做题卡上作答).(3)实验过程根据(2)

2、的实验方案,表达实验操作、预期现象和结论.【提示】I .在做题卡上按以下方式作答,注意前后内容对应；口.注意文字简洁,保证不超过做题卡空间.编号实验操作预期现象和结论2 .三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、CU2O或二者混合物.探究过程如下：查阅资料：CU2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成 CuO.提出假设假设1:红色粉末是Fe2O3；假设2：红色粉末是Cu2O;假设3: .设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂.(1)假设假设1成立,那么实验现象是 .(2)

3、假设滴加KSCN试剂后溶液不变红色,那么证实原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗.简述你的理由(不需写出反响的方程式)假设固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,那么证实原固体粉末 是,写出发生反响的离子方程式 .经实验分析,确定红色粉末为F%O3和CU2O的混合物.(4)实验小组欲用加热法测定 CU2O的质量分数.取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其 质量为bg(b>a),那么混合物中Cu?O的质量分数为 .(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯洁的胆矶(CuS04 5H2.).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2

4、+、Fe2+、Fe实验步骤、现象及结论:"""(可以不填满) . . . . .+分别生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全pH13143.7实验室有以下试剂可供选择：A.氯水 B.H2O2 C.NaOHD.Cu2(OH)2CO3实验小组设计如下实验方案:试答复:试剂1为,试剂2为(填字母).固体X的化学式为 .操作I为.3 . Ca3(PO4)2、CaHPO4均为难溶于水的白色固体.某同学向Na2HPO4溶液中滴加CaCl2溶液至恰好反响,生成了白色沉淀.试设计一个简单的实验方案,来证实所生成的白

5、色沉淀是Ca3(PO4)2还是CaHPO4.实验原理.实验用品及试剂：烧杯、玻璃棒、试管、滴管；石蕊试液、酚酗、 pH试纸4,有一白色粉末是由 NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CUSO4、MgCl 2中的一种或几种组成.某同学欲探究这一粉末的组成,做了如下实验：取少量粉末,加水溶解,得无色透明溶液；取中溶液少量,参加 NaOH溶液,无明显现象发生；另取少量粉末,参加稀盐酸,无明显现象发生.(1)请你根据该同学实验所得现象,推测这一粉末的可能组成是 (2)假设推测该粉末只由Na2SO4组成,请你在该同学实验根底上设计后续实验,以确定这包粉末的组成.可供选择的试剂有：BaCl2溶液、AgNO

6、3溶液、稀HNO3、NaOH溶液、Na2CO3溶液、Ba (NO3) 2溶液、稀盐酸 【提示】I .在做题卡上按以下方式作答,注意前后内容对应；口 .注意文字简洁,保证不超过做题卡空间.m.可填满,也可不填满,不够可增加.编号实验操作预期现象和结论5.将红矶钠(重铭酸钠：Na2Cr2O7 , 2H 2O)与KCl固体1 : 2 (物质的量比)混合溶于水后经适当操作可得到K?Cr2O7晶体.请填写表中空格.完成上述过程.序号实验步骤简述实验操作(不必表达如何组装实验装置)溶解将混合物放入烧杯中,加水,充分搅拌直到固体不再溶解.过滤、枯燥得到K2Cr2O7晶体6 .化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于

7、质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶.现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行别离,可得到固体甲.(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计.序号实验步骤简述实验操作(不必表达如何组装实验装置)溶解将混合物放入烧杯中,参加 98% H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解检验沉淀是否洗净7 .某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究.当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反响时,发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多.请你推测可能的原因并说明验证的方法：可能原因：验证方法：当用铜与浓硫酸反响制备二氧化硫时发现,铜与

8、热的浓硫酸反响后没有得到预期的蓝色溶液,而是得到白色沉淀.请你预测可能的原因： ; .验证白色沉淀主要成分的方法是： 8,有一种工业废水,其中含有大量FeSCU,少量Ag+和Na+,以及局部污泥.试设计一个既经济又合理的方法以回收金属银、硫酸亚铁.分步列出实验步骤,并说明每一步骤的目的(不一定填满,也可补充 ?(1) , (2) (3) , (4) (5) , (6) (7) , (8) 专题：化学实验设计与探究(1)答案1 .(1) Cu; Fe (顺序可交换)假设3：红色粉末是Fe2O3和CU2O的混合物(3)(注意分几个步骤；每个步骤有几个要点；陈述的严密性等等)编号实验操作预期现象和结

9、论用药匙取少许样品,参加试管A中,再用滴管取过量NaOH溶液并滴加到试管 A中,充分反响后,静置, 弃去上层清液,剩余固体备用样品局部溶解,并有气体放出往试管A的剩余固体中加过量.稀硫酸,充分反响后,静置.取上层?#液于试管 B中,剩余固体备用固体局部溶解,并有气体放出,溶液呈 浅绿色,可能含铁往试管B中参加少.许.稀硝酸,再滴加 KSCN溶液溶液先变黄色,加KSCN后显血红色, 结合可知,一定含铁往剩余固体中参加稀硝酸,再滴加NaOH溶液固体溶解,有无色刺激性气体产生并很 快变成红棕色,溶液显蓝色,加NaOH 溶液后有蓝色沉淀产生,一定含铜.2 . (1)固体完全溶解,溶液呈血红色(2)不合

10、理 当原固体粉末为Fe2O3和CU2O的混合物时,参加稀 H2SO4后产生的Fe3+W能完全与Cu反响生 成Fe2+,滴加KSCN溶液后也可以不变红色.(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加热浓缩,降温结晶 3.实验原理：假设生成物的混合物显强酸性,那么生成的沉淀为Ca3(PO4)22Na2HPO4 3CaCl2 Ca3(PO4)2 I4NaCl - 2HCl假设生成物的混合物不显酸性,那么生成的沉淀为CaHPO4

11、,Na2HPO4 CaCl2 CaHPO4 'u2NaCl实验用品及试剂：烧杯、玻璃棒、试管、滴管；石蕊试液、酚酗、 pH试纸实验步骤、现象及结论:(可以不填满)1 .将氯化钙溶液滴入到 Na?HPO4溶液中过量至不再沉淀为止.2 .沉淀静置.3 .取一小段pH试纸放在枯燥洁净的外表皿.用洁净枯燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸.4 .与标准比色卡对照,假设溶液呈酸性,那么证实生成的为Ca3(PO4)2 ;反之那么证实为CaHPO4.4.1只有 NaCl 1 分；只有 Na2sO4 1 分；由 NaCl 和 Na2sO4组成1 分；2编号实验操作预期现象和结论取中溶液少量 于试管中,1分滴

12、加硝酸酸化的BaNO32溶液,1分产生白色沉淀1分,说明Na2SO4存在1分取中溶液少量于试管中,滴加过量.硝酸酸 化的BaNO32溶液,1分充分反响后,静 置.取上层清液于试管中1分,再参加硝 酸酸化的AgNO3溶液1分无明显现象1,说明溶液中无 C1 分,所以该粉末组成只有 Na2SO4 11分5.蒸发将所得溶液转移至蒸发皿中,加热蒸发溶液,使NaC1结晶析出过滤趁热过滤,将NaC1晶体与溶液别离冷却,结晶冷却滤液使K2Cr2O7结晶析出6.序号实验步骤实验操作及考前须知简述溶解将混合物放入烧杯中,参加98 %的H2S04,充分搅拌直到固体不再溶解过滤安装好过滤装置,将的悬浊液沿玻璃棒慢慢

13、参加过滤器中过滤稀释或沉淀在另一烧中,放入适量蒸储水,将的滤液沿玻璃棒慢慢加人该烧杯中,并不断 搅拌过滤重新安装过滤装置,将的悬浊液沿玻璃棒慢慢参加过滤器中过滤洗涤沉淀向的过滤器中注入少量蒸储水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗 涤,连洗几次检验沉淀 是否洗净用小试管从的漏斗下口取少量洗出液,滴入BaCl2溶液,如果没有白色沉淀,说明沉淀已洗净7 .可能原因：随着反响的进行,硫酸的浓度不断减小,当反响进行一段时间后,浓硫酸转化为稀硫酸.稀硫酸与 铁反响不产生SO?,而是产生H2.从反响方程式中可以看出,消耗等量的硫酸,产生 吃的体积要多于SO20 验证方法：将气体通入品红溶液中,红色褪去,说明含有SO2；用过量酸性高镒酸钾溶液除尽 SO2后,再将气体点燃,产物冷却后能使无水硫酸铜变蓝,从而证实此气体为氢气.可能原因：浓硫酸具有吸水性,使水合硫酸铜失水呈白色硫酸铜难溶于浓硫酸验证