实验现象观察记录分析或处理数据

【75】根据实验现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。化学实验过程是一个手、脑并用的过程。化学实验现象常有物态变化以及声、光、电、热等物理现象伴生，更有以不同现象为表征的新物质生成。在进行化学实验时必须对这些诸多因素的事实进行全面观察。观察化学实验需要采用肉眼观察或仪表测试等多种手段，以得出全面的观察结果。既然化学实验的目的是获得某些知识和探求某种客观规律，因而观察的记录，对所得实验结果和数据的分析和处理就显得十分重要。它们是思维再加工的过程，是一种认识的飞跃。杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。主要实验步骤如下：①按图组装仪器，并检查装置的气密性②将ag试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg④从分液漏斗滴入6mo1·L－1的硫酸，直到不再产生气体时为止⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到cg⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为dg请填空和回答问题：⑴在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明。⑵装置中干燥管B的作用是。⑶如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果（填偏高、偏低或不变）。⑷步骤⑤的目的是。⑸步骤⑦的目的是。⑹该试样中纯碱的质量分数的计算式为。⑺还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数；请简述一种不同的实验方法。【解析】实验目的是测定纯碱的纯度。原理是通过碱石灰吸收测定CO2的质量，计算确定Na2CO3的质量。注意细节：（a）碱石灰同时吸收CO2和H2O，浓硫酸的作用是吸收水分。B的作用是防止空气中的水分被吸收进来。（b）装置空间内的CO2会影响测定结果，A处通入空气的作用是将装置内的CO2赶入碱石灰中吸收。问题的设计：（1）托盘天平的使用，指针左偏，左边重。（2）、（4）考查的是实验的细节。（3）由于HC的挥发，用盐酸代替同浓度的硫酸，HC当作CO2被碱石灰吸收，结果偏大。（5）步骤⑦的作用是减小误差。（7）此题的答案具有开放性，可以使用的方法还有很多，合理即可。如：准确称取样品ag，将样品在一个小烧杯中用蒸馏水溶解后，加入足量的CaC2溶液，经过滤、洗涤、干燥后得沉淀bg，则试样中纯碱的质量分数的计算式为。（6）求该试样中纯碱的质量分数，：Na2CO3————CO210644gd-b=106d-b/44，所以：试样中纯碱的质量分数=【答案】⑴样品重，砝码轻⑵防止空气中的CO2和水气进入U型管中⑶偏高⑷把反应产生的CO2全部导入U型管中⑸判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收⑹⑺答案略（合理即可）【点评】本题属于测定试样纯度的常规实验题，学生在平时都接触过类似或基本相同的题目。试题注重对实验细微之处的考查，要求考生思维要严密性。例2A、B、C、D是四种可溶的化合物，分别由阳离子K、Ba2、A3、Fe3和阴离子OH-、CO32-、NO3-、SO42-两两组合而成，它们的溶液发生如下反应：A与B反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。写出它们的化学式：A：，B：，C：，D：。【解析】由A与B反应生成白色沉淀，再加过量A，沉淀量减少，可以得出，A一定是一种强碱，B是一种可溶性的铝盐，由沉淀量减少但不会完全消失，可以得出A只能是Ba（OH）2，B只能是A（SO4）3。碳酸铁双水解不存在，所以C、D只能一个是K2CO3，另一个是Fe（NO3）2，再根据C与D，B与C的反应现象得出C、D分别是那种物质。【答案】Ba（OH）2，A（SO4）3，K2CO3，Fe（NO3）2。【点评】本题是根据实验现象，进行分析来得出正确结论的典型题。解题的关键是，分析A与B反应有白色沉淀，继续加A沉淀溶解，则A一定是一种强碱，B一定是一种铝盐。在高考化学试题考查实验能力的题目中，对实验现象的考查，既可以是直接由实验现象得出正确的结论；也可以是将实验方法与正确的结论联系起来而进行的设问。对于实验结果的分析，一般地是要求考生分析实验的关键、细节以及产生的误差等等。实验结果的处理，既可能只要求直接报告数据，也可能进一步要求从有关数据中归纳出定量的计算公式，绘制一定的变化曲线，以及找出事物之间的规律，既有对实验结果的定性处理，又有对实验结果的定量处理。1．下列溶液有时呈黄色，其中由于久置时被空气中氧气氧化而变色的是（）A浓硝酸B硫酸亚铁C高锰酸钾D工业盐酸答案：B提示：有的化学试剂久置在空气中会发生颜色的变化，其变色的原因是多方面的。如久置的浓硝酸显黄色，是因为发生分解反应：4HNO3=4NO2O22H2O，浓硝酸里溶解了红棕色的NO2而呈黄色。久置的KMn04溶液也不十分稳定，在酸性溶液中缓慢地分解，使溶液显黄色：4MnO4－4H=4MnO23O22H2O。工业盐酸呈黄色，是因为含有Fe3杂质。硫酸亚铁在空气里，Fe2被氧气氧化为Fe3，而使溶液显黄色：4Fe34HO2＝4Fe32H2O。2．有一包白色粉末状混合物，可能含有Na2CO3，NaC，CaCO3，CuSO4，KC，Na2SO4，MgC2，KNO3中的某几种，现进行如下实验：（1）将混合物溶于水，得到无色透明溶液。（2）取少量上述溶液两份，其中一份加入BaC2溶液，立即产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，在另一份中加入NaOH溶液，也产生白色沉淀。根据上述实验现象回答：①原混合物中肯定没有__________

②原混合物中肯定有____________

③不能确定是否含有_____________。答案：①原混合物中肯定没有CuSO4，CaCO3，Na2CO3；②原混合物中肯定有Na2SO4，MgC2；③不能确定是否含有KNO3，NaC，KC。提示：根据实验（1）混合物溶于水得无色溶液，可推断原白色粉末中肯定没有CuSO4和CaCO3（因为CuSO4溶液显蓝色，CaCO3难溶于水）。根据实验（2）向一份溶液中加入BaC2溶液，再加稀HNO3，白色沉淀不溶解，可推断原白色粉末中肯定有Na2SO4，肯定没有Na2CO3（因为BaSO4和BaCO3都是白色沉淀，但BaSO4不溶于稀HNO3，BaCO3溶于稀HNO3）。根据实验（2）向另一份溶液中加入NaOH溶液有白色沉淀产生，可推断原混合物中含有MgC2。（因为MgOH2是白色沉淀）3．现有一份CuO和Cu2O的混合物，用H2还原法测定其中的CuO质量克，实验中可以测定以下数据：W：混合物的质量g、WH2O：生成水的质量g、WCu：生成Cu的质量g、VH2标准状况下消耗H2的体积L。（已知摩尔质量：Cu：64g/mo、CuO：80g/mo、Cu2O：144g/mo、H2O：18g（1）为了计算至少需要测定上述4个数据中__________个，这几个数据的组合共有________种。请将这些组合一一填入下列空格中；（2）从上述组合中选出一个含W的求的计算式：:________________。（3）以上数据组合中易于取得的一组是_____________________________。答案：（1）2，5W、WH2O；W、WH2；WCu、WH2O；WCu、WH2；W、WCu。（2）可从以下三组中任选一组：①②③（3）W和WCu提示：本题想解决的是CuO和Cu2O二元混合物的质量组成，要通过列二元一次方程组的方法求解，所以需要获得2个数据。将题中所给数据进行排列组合，可有6种组合，在6种组合中不难看出VH2及WH2O一组不能成立，因为这一组仅与氧有关而与铜元素无关，不能形成两个有效的二元一次方程，无法求出CuO和Cu2O的量，所以实际只有5组数据组合是合理的。但在这5种组合中，结合氢气要过量的特点，WH2这一数据在获得上有一定的困难。测WH2O易受空气中的水及CO2干扰，并且装置复杂，数据合理，但仍不简易。W及WCu在获取上是最容易且可靠的。4．用示意图中的简易装置可以进行气体的发生和收集。（）实验前应如何检查该装置的气密性。（2）拔开试管a的橡皮塞，加入10mL6mo/L稀硝酸和1g薄铜片，立即将带有导管的橡皮塞塞紧试管口。反应开始时速度缓慢，逐渐加快，请写出在试管a中所发生的所有反应的化学方程式，。（3）从反应开始到反应结束，预期在试管a中可观察到哪些现象请依次逐一写出。（4）在反应开始时，可观察到导管b中的水面先沿导管b慢慢上升到一定高度，此后又回落，然后有气泡从管口冒出。试说明反应开始时，导管中水面先上升的原因：。（5）试管c收集满气体后，用拇指堵住管口，取出水槽。将管口向上，松开拇指，片刻后，再次堵住管口，将试管又再倒置于水槽中，松开拇指。此时可观察到什么现象。答案：（1）把导管b的下端浸入水中，用手紧握捂热试管a，导管口会有气泡冒出，松开手后，水又会回升到导管b中。（2）①3Cu8HNO3=3CuNO322NO↑4H2O②2NOO2=2NO2（3）①铜片和稀硝酸反应，有无色气泡产生，反应速率开始缓慢，逐渐加快。②试管a上部空间由无色变为浅棕色，又变为无色。③试管a中的溶液由无色变成浅蓝色。④反应结束时，铜片全部反应完。（4）由于反应开始时产生的NO和试管a上部空气中的O2作用生成NO2；NO2易溶于水并与水起反应；使装置内的气体压强暂时减小，所以导管中的水面会上升至