专题04化学实验探究(原卷版+解析)2

专题04化学实验探究【解题技巧】一、实验方案的评价1．主要考查方式主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等，从某个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行评价，从而选择创新出更好的方法。2．明确评价的内容(1)科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、合理、严密。(2)简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到。(3)可行性：所有原料是否常见、易得、廉价。(4)安全性：操作是否安全可靠。(5)注意环保：反应过程是否节能与环保。(6)要有创意：操作更简单，实验误差更小。3．熟悉解题的一般步骤明确目的→确定实验原理→评价实验方案的优劣(或可行性)→提出改进建议(依题意解答)。二、解题方法技巧点拨1．明确目的原理——明确实验的目的要求，弄清题给信息。2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。4．记录现象和数据——全面、及时而准确地记录实验过程中的现象和数据。5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。【例题精析】一．测定空气里氧气含量的探究1．科学课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为2Na2S4+O2+2H2O＝8S↓+4NaOH实验步骤：①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，再充分振荡。②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）・③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图丁所示）记录数据h2。⑤按照①～③再重复实验两次。3次实验数据如下表所示：第1次第2次第3次h1/厘米11.011.411.6h2/厘米8.79.19.2（1）步骤①中进行充分振荡的目的是；（2）计算第3次实验空气中氧气的体积分数约为（结果精确到0.1%）；（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，有什么优点。（写出一点即可）（4）同学们分析了小明的实验方案后，认为步骤④中塞紧橡胶塞的时机对测量结果有影响，请问何时塞橡胶塞测量结果最准确？。二．实验探究物质的性质或变化规律2．“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），俗称固体双氧水．兴趣小组对其进行以下探究：【性质探究】（1）取少量“鱼浮灵”于试管中加水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO2粉末，产生大量气泡．将，说明有O2生成．（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象，说明有生成．结论：过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重化学性质．【组成测定】为了测定某鱼浮灵样品中活性氧含量（说明：活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数），某活动小组取10克样品，利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定（杂质对测定无影响）．【查阅资料】过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2．（3）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，其目的是．（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致x：y的值（填“偏大”或“偏小”）．（5）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g．该产品中活性氧含量为%．x：y＝．3．医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁．某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣，打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究．【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么？【查阅资料】（1）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；（2）亚铁盐溶于水时，会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe（OH）2沉淀；（3）硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物；（4）SO2能使高锰酸钾溶液褪色．【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是．【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用．（1）实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量；【探究二】某硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）热分解研究该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值．（2）①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液；装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g；装置C中高锰酸钾溶液褪色．②实验中要持续通入氮气的目的是．③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3．（3）某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2．①图2中T3至T4过程的化学反应方程式．②计算FeSO4•xH2O中的x为．三．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素4．某兴趣小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）．（1）F装置内溶液变浑浊的化学反应方程式为；A装置内发生的反应属于反应（选填放热或吸热）．（2）装置B的作用是．处理尾气的方法为．（3）将该小组分为两组，各取48g氧化铁粉末按如图装置进行对比实验．甲组用酒精灯（火焰温度500℃～700℃）、乙组用酒精喷灯（火焰温度800℃～1000℃）分别对装置D充分加热，红色粉末均变为黑色粉末．两组分别用固体产物进行实验，记录如下．操作步骤甲组现象乙组现象1．称量反应后粉末质量（g）44.233.62．取黑色粉末用磁铁吸引部分能被磁铁吸引全部能被磁铁吸引3．取黑色粉末加入足量稀盐酸，震荡部分溶解，无气泡全部溶解，有气泡为解释这个现象，小组成员查阅到下列资料：Ⅰ．已知铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3，在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被还原为铁．Ⅱ．Fe3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸．Ⅲ．氧化铁和一氧化碳进行热反应分析的相关数据图．【分析与结论】①乙组的固体产物是，产生气泡的化学方程式为．②小军根据实验现象推测甲组的固体产物可能是．小华通过计算也证明了小军的观点．试通过计算说明他的推测依据．【反思与交流】考虑到二氧化碳气体通入的不持续性，装置E的作用是．从实验安全的角度考虑，上图装置还要采取的改进措施是．四．实验探究物质的组成成分以及含量（共6小题）5．碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种．（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：①写出xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O与氢气反应的化学方程式；②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：（a）→→→→→→（l）③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．该样品的结晶水质量为g，化学式为；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由．6．向Na2CO3溶液中加入一定量MgCl2溶液，出现白色沉淀。某同学经过过滤、洗涤、低温烘干得白色固体，并进行如下探究：【猜测】白色固体可能是：①MgCO3；②Mg（OH）2；③MgCO3和Mg（OH）2。【资料】MgCO3、Mg（OH）2加热易分解，生成对应的两种氧化物。【实验1】（1）取适量白色固体，充分加热，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的U形管，观察到现象为，则猜测①不成立。（2）另取适量白色固体于试管中，加入，产生大量气泡，则猜测②不成立。有同学查阅资料得知上述固体应为碱式碳酸镁[aMgCO3•bMg（OH）2•4H2O]，其不溶于水，加热易分解，工业上常用作阻燃剂。【实验2】（3）为进一步确定白色固体的组成，该同学取适量白色固体，充分加热至质量不再改变，并使产生的气体全部缓缓通过如图所示装置，测定生成气体的质量。实验数据如下：①加热后剩余固体质量2.0g：②浓硫酸增重0.9g：③浓NaOH溶液增重1.76g。其中乙瓶浓NaOH的作用是。【拓展】（4）如果将甲、乙装置顺序颠倒，则a：b的值会（填“变大”、“变小”或“不确定”）。（5）通过计算得出该碱式碳酸镁的化学式是4MgCO3•Mg（OH）2•4H2O．工业上用碱式碳酸镁作阻燃剂，其可能的原因有：。（写出一点即可）7．网上传言，一种叫“鱼浮灵”的化学药品能让奄奄一息的鱼立刻活蹦乱跳，但这种白色粉末会致癌，还会影响智力。仅从科学成分上看，纯净的“鱼浮灵”是一种无毒无害的增氧剂。其主要成分是过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），俗称固体双氧水。某兴趣小组对其进行以下探究：【性质探究】：（1）取少量“鱼浮灵”于试管中，加水，持续有细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO2粉末，产生大量气泡。经检测，气体为O2。（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向其中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象。结论：过碳酸钠具有和H2O2的双重化学性质。【组成测定】某课外活动小组取9.0克样品，利用如图装置进行产品中过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定（杂质对测定无影响）。【查阅资料】过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2．请回答：（3）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，其目的是；（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致计算时过氧化氢相对含量（填“偏大”或“偏小”）；（5）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。x：y＝。（最简整数比）8．工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）。装置中，仪器A的名称。【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差（填序号）。①加入的稀硫酸量不足②装置内空气中的CO2没有排出③反应产生的CO2未被完全吸收④干燥管与空气直接相通【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是。【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2．现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成。9．某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量。（1）为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作是。（2）补充D装置（简要叙述或画出装置示意图）。【交流与表达】（3）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是。（4）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气，反应后，用图1装置鼓入空气。在A装置中的反应发生时，开关K处于关闭状态，其原因是。【数据处理】（5）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g。则可计算纯碱的纯度为98.1%（计算结果保留小数点后1位）。【反思与评价】（6）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是。（7）改进后的实验装置能减少测定的误差，原因：①反应生成的CO2尽可能被装置C吸收；②。10．一种碱式碳酸镁铝A[Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O]可用于治疗胃酸过多。某兴趣小组欲测定其化学式，实验设计如下：实验Ⅰ：称取一定质量的A，加热分解至恒重，冷却称量所得固体的质量。实验Ⅱ：称取一定质量的A，与足量的酸反应，测量生成CO2气体的质量。回答下列问题：（1）写出A受热分解的化学方程式。（2）实验Ⅰ中样品置于（填仪器名称）中加热，判断己加热至恒重的方法是。（3）实验Ⅱ中选用的酸溶液最好是（选填“稀硫酸”“或“稀盐酸”）。（4）实验Ⅱ中装置的正确连接顺序为a（按气流方向，用接口字母表示）（5）实验I中称量的样品A质量为9.030g，加热分解后固体质量为5.130g，则A的相对分子量为（计算结果取整数）（6）实验Ⅱ中称得样品A的质量为6.020g，与足量酸完全反应后，CO2吸收装置增重0.440g，确定A的化学式。五．化学实验方案设计与评价11．“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一．镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度是判断镀层质量的重要指标．某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮镀锌层的厚度，设计了下面的实验方案（1）讨论：在铁皮表面镀锌是为了．（填字母）a．锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈b．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈（2）甲同学的方案是：如图1，将镀锌铁皮浸泡在盐酸中，先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量，然后再计算得到锌层的厚度．但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象，马上对甲同学的方案的可行性提出了异议，乙同学的理由是（化学方程式表示）（3）乙同学查阅资料：ZnCl2、FeCl2都能与NaOH溶液反应，生成难溶于水的Zn（OH）2和Fe（OH）2，而Zn（OH）2既可以溶于酸也可以溶于碱，Fe（OH）2则只能溶于酸，于是设计了如图3方案：步骤②中加入足量氢氧化钠的目的是．（4）丙同学设计通过测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的体积来计算锌层的厚度，他设计了如图2所示装置．其中仪器A中盛放的是镀锌铁皮，仪器B中盛放的是稀硫酸．①选择用稀硫酸而不用浓盐酸的原因是．②检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到，说明该量气装置气密性良好．③若分液漏斗上方不连接导管a，则测出气体体积会（选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”）．12．某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图．A中的试剂是盐酸．请回答下列问题：（1）接好装置后应首先检验装置气密性，其方法是；（2）“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是．在这两步之间还应进行的操作是；（3）从实验中测得了下列数据：①空E管的质量a；④反应前F管及内盛物的总质量d；②E管和WO3的总质量b；⑤反应后F管及内盛物的总质量e③反应后E管和W粉的总质量c（冷却后）；由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式（除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）计算式1：（W）相对原子质量＝；计算式2：（W）相对原子质量＝．13．如下图是用燃烧法来确定有机物组成的常用装置，这种方法是在电炉加热时用纯净氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成（已知：C中的氧化铜是确保有机物中的碳元素完全转化为二氧化碳；A中的反应为：2H2O2MnO2¯2H2回答下列问题：（1）A装置中a仪器的名称是（2）若去掉B装置会对元素的测量结果有影响，会使测量结果（填“偏大”或“偏小”）．（3）E装置中所盛放物质最好选用（填：①氢氧化钙溶液；②氢氧化钠溶液；③水）．（4）若准确称取1.12g样品（样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种）．经充分燃烧，D装置增重1.44g，E装置增重3.52g，则该有机物样品中所含的元素为．14．实验室一般不用块状石灰石与硫酸反应制取二氧化碳，原因是碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，覆盖在石灰石的表面而阻止与硫酸接触继续反应．小明想能否加入某种物质使其反应继续进行，他查阅资料后发现，在石灰石与硫酸反应停止后，加入少量氯化钠固体，能继续反应并产生气体．小明继而又想，加氯化钠后，石灰石与硫酸能继续发生反应，在反应中起促进作用的是Na+还是Cl﹣，或者是二者共同作用的结果呢？于是设计了如下实验：向4支试管中各加入一块石灰石和5ml浓度为50%的硫酸溶液，待反应停止后，再分别加入约0.2克的KCl、NH4Cl、CaCl2…等固体轻轻振荡，观察到的现象如表：物质KClNH4ClCaCl2①现象继续发生反应生成二氧化碳气体，但反应较慢，反应一段时间后就趋于停止．CaCl2溶解并生成大量的白色固体，但不能继续发生反应没有明显可见的现象（1）石灰石与硫酸反应停止后，加入氯化钠固体反应能继续进行，其原因可能是．（2）小明为了验证Na+在实验中的作用，在上表①处应加入的物质是．（3）通过实验可得出的结论是．15．某同学为了测定水中氢、氧两元素的质量比，设计了以下实验，实验装置如图．现提供的化学试剂有：铜粉、氧化铜、无水氯化钙、硫酸铜晶体、稀硫酸、稀硝酸、浓硫酸、浓盐酸、锌粒．（1）装置D中发生的反应的化学方程式是；（2）装置C中进气管出口为多孔球泡，多孔球泡除导气外，其主要作用是；（3）反应完成后，冷却时，发现玻璃管D中有水珠残留，此时该采用的正确操作是；（4）开始反应前，先称量装置D和装置E的质量，分别依次为W1和W2，反应完成之后，冷却、再称量，质量分别依次为W3和W4．根据以上数据，计算水中氢原子与氧原子的个数比的算式为（用含W1、W2、W3和W4的式子表示）：；（5）如要求实验更精确，可在装置E后再接一个盛有碱石灰的U形管，此U形管的作用是；（6）若实验测得m（H）：m（O）＞1：8，关于导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是．A．装置C中硫酸的浓度不大，作用不太好B．装置E后缺少干燥装置C．称量装置D和装置E的质量时，称量值均偏大D．CuO没有全部被还原．16．某课外活动小组同学用如图装置（固定装置未画出）测定含有杂质的镁带中镁单质的质量分数（杂质与酸接触不产生气体）．实验过程是：①取一段镁带样品，准确称得其质量为0.030g．②往量气管内装水至低于刻度“0”的位置．按如图所示（未装药品）装配好仪器．③检查装置气密性．④在试管中加入足量的稀硫酸，稍倾斜试管，将用水湿润的镁带小心贴在试管壁上，塞紧橡皮塞．⑤调整量气管液面，使两边的液面保持同一水平，记录量气管中液面位置．⑥把试管底部略为抬高，使镁带与稀硫酸接触完全反应．⑦待冷却至室温后，再次记录量气管中液面位置．⑧算出量气管中增加的气体体积为23.96mL．已知：同温同压下，不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和．请回答下列问题：（1）能否用托盘天平称量0.030g镁带样品．（填“能”或“不能”）（2）若不改变温度，如何用较简单的方法检查如图所示装置的气密性？．（3）实验过程⑦中再次记录量气管的液面位置时，试管中留有氢气，是否会影响实验最终结果，并讲出原因？．17．某工厂的废水中只含有硫酸镁和少量硫酸，课外活动小组以此作为课题，探讨如何从中回收纯净的硫酸镁固体．他们设计了两种不同的方案，请你参加讨论：（1）方案一：选用镁粉为试剂．①往废水中逐次加入镁粉，当观察到

时，说明加入镁粉的量已经足够．②接下来的操作方法依次为

和．（2）方案二：选用氢氧化钠溶液为试剂．①向废水中逐滴加入氢氧化钠溶液，当看到

时，停止加入氢氧化钠溶液．②为了得到纯净的硫酸镁溶液，接着应进行的实验操作是（请简要写出操作过程）

．③…，得到硫酸镁固体．（3）比较两个方案，假设实验中都没有损耗，用等质量的废水，最后得到的硫酸镁固体的质量是否相同？，原因．专题04化学实验探究【解题技巧】一、实验方案的评价1．主要考查方式主要是对所设计的实验方案、实验装置、操作步骤等，从某个角度否定、排除不合理或不可行或可行不最优等方面进行评价，从而选择创新出更好的方法。2．明确评价的内容(1)科学性：反应能否发生，即方案在理论上是否科学、合理、严密。(2)简约性：操作是否简便易行、优化，反应条件是否易达到。(3)可行性：所有原料是否常见、易得、廉价。(4)安全性：操作是否安全可靠。(5)注意环保：反应过程是否节能与环保。(6)要有创意：操作更简单，实验误差更小。3．熟悉解题的一般步骤明确目的→确定实验原理→评价实验方案的优劣(或可行性)→提出改进建议(依题意解答)。二、解题方法技巧点拨1．明确目的原理——明确实验的目的要求，弄清题给信息。2．选择仪器药品——选择合理的化学仪器和药品。3．设计装置步骤——设计出合理的实验装置和实验操作步骤。4．记录现象和数据——全面、及时而准确地记录实验过程中的现象和数据。5．分析得出结论——根据实验观察的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等处理，得出正确的结论。【例题精析】一．测定空气里氧气含量的探究1．科学课本上用图甲的装置来测定空气中氧气的体积分数，而小明通过查询资料对该实验进行改进，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为2Na2S4+O2+2H2O＝8S↓+4NaOH实验步骤：①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，加入适量的水并迅速塞紧橡胶塞，再充分振荡。②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）・③将该试管插入水中（如图丙所示），取下橡胶塞，观察到试管内液面上升。④当管内液面稳定时塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图丁所示）记录数据h2。⑤按照①～③再重复实验两次。3次实验数据如下表所示：第1次第2次第3次h1/厘米11.011.411.6h2/厘米8.79.19.2（1）步骤①中进行充分振荡的目的是；（2）计算第3次实验空气中氧气的体积分数约为（结果精确到0.1%）；（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，有什么优点。（写出一点即可）（4）同学们分析了小明的实验方案后，认为步骤④中塞紧橡胶塞的时机对测量结果有影响，请问何时塞橡胶塞测量结果最准确？。【解答】解：（1）步骤①中进行充分振荡的目的是：为了使氧气充分反应；故答案为：为了使氧气充分反应；（2）第3次实验空气中氧气的体积分数=11.6−9.2（3）小明设计的实验与课本上的实验相比，优点是：不需要加热，节约能源；操作简便等；故答案为：不需要加热，节约能源或操作简便等；（4）塞橡胶塞测量结果最准确的是：上下移动试管（管口始终在液面下），使试管内液面与水槽液面相平后，再塞橡胶塞，测量结果最准确；故答案为：上下移动试管（管口始终在液面下），使试管内液面与水槽液面相平后，再塞橡胶塞，测量结果最准确；二．实验探究物质的性质或变化规律2．“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），俗称固体双氧水．兴趣小组对其进行以下探究：【性质探究】（1）取少量“鱼浮灵”于试管中加水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO2粉末，产生大量气泡．将，说明有O2生成．（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象，说明有生成．结论：过碳酸钠具有Na2CO3和H2O2的双重化学性质．【组成测定】为了测定某鱼浮灵样品中活性氧含量（说明：活性氧含量是指产品中能转化为O2的氧元素的质量分数），某活动小组取10克样品，利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定（杂质对测定无影响）．【查阅资料】过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2．（3）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，其目的是．（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致x：y的值（填“偏大”或“偏小”）．（5）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g．该产品中活性氧含量为%．x：y＝．【解答】解：（1）由结论“说明有O2生成”，再根据：氧气能使带火星的木条复燃，则填复燃；（2）根据题目中信息“将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象”，再根据：二氧化碳能使带澄清石灰水变浑浊，则此题结论为有CO2（或二氧化碳）生成．（3）实验前通氮气一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应是为了除去装置内的氧气，以防测定值偏高；实验后还要继续通氮气是为了使残留在装置中的气体全部被装置吸收；（4）根据【组成测定】利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定．若先滴入稀硫酸，后加热铜网，将使部分氧气散逸，计算时过氧化氢相对含量偏小，碳酸钠相对含量偏大，导致x：y的值偏大；（5）C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，氧气质量占样品的百分数（活性氧含量）为1.2g10g因为生成氧气的质量为1.2g，则设需要过氧化氢的质量为x．2H2O2～O2↑6832x1.2g则68解得x＝2.55g，故由氧气质量可计算过氧化氢质量为2.55g．因为D装置增重2.2g说明生成二氧化碳2.2g，则设需要碳酸钠质量为y．Na2CO3～CO2↑10644y2.2g则106解得y＝5.3g，故计算反应的碳酸钠质量为5.3g，根据“产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成”，则可得：106x：34y＝5.3g：2.55g，故解得x：y＝2：3．故答案为：（1）复燃；（2）CO2（或二氧化碳）；（3）使残留在装置中的气体全部被吸收；（4）偏大；（5）12%；2：3．3．医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁．某兴趣小组对这种糖衣片产生了兴趣，打算对药片的糖衣所起作用等问题进行探究．【提出问题】硫酸亚铁糖衣片中糖衣的作用是什么？【查阅资料】（1）亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子；（2）亚铁盐溶于水时，会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe（OH）2沉淀；（3）硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物；（4）SO2能使高锰酸钾溶液褪色．【提出猜想】药片糖衣的作用除了包装药物外，还可能是．【探究一】利用废水回收铜，制备硫酸亚铁晶体并观察其在空气中的变化推断糖衣的作用．（1）实验中硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量；【探究二】某硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）热分解研究该兴趣小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热，使其完全分解，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值．（2）①硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中固体呈红棕色，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液；装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g；装置C中高锰酸钾溶液褪色．②实验中要持续通入氮气的目的是．③小明从理论上分析得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3．（3）某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）进行热分解，获得相关数据，绘制成固体质量﹣﹣分解温度的关系图如图2．①图2中T3至T4过程的化学反应方程式．②计算FeSO4•xH2O中的x为．【解答】解：根据常识可知糖衣片的作用，故提出猜想答案：隔绝空气，防止药品变质（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，亚铁盐溶于水时，会水解产生少量氢氧根离子而产生Fe（OH）2沉淀，出现浑浊现象，Fe（OH）2沉淀能溶于酸，硫酸亚铁溶液中没有浑浊出现的原因可能是步骤②稀硫酸过量．（2）②不充氮气水蒸气防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小（使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收）；就不能全部从A中排出，故②答案：防止生成的部分水蒸气在装置A内冷凝导致x测得值偏小（使生成的水蒸气能进入B中被完全吸收）；（3）硫酸亚铁分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫故①答案：2FeSO4高温¯Fe2O3+SO2↑+SO3②通过FeSO4•xH2O的化学式可知铁原子和水的个数比为1：x，Fe2O3～2XH2O16036X8g12.6gX＝7．故答案：7；三．实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素4．某兴趣小组利用如图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）．（1）F装置内溶液变浑浊的化学反应方程式为；A装置内发生的反应属于反应（选填放热或吸热）．（2）装置B的作用是．处理尾气的方法为．（3）将该小组分为两组，各取48g氧化铁粉末按如图装置进行对比实验．甲组用酒精灯（火焰温度500℃～700℃）、乙组用酒精喷灯（火焰温度800℃～1000℃）分别对装置D充分加热，红色粉末均变为黑色粉末．两组分别用固体产物进行实验，记录如下．操作步骤甲组现象乙组现象1．称量反应后粉末质量（g）44.233.62．取黑色粉末用磁铁吸引部分能被磁铁吸引全部能被磁铁吸引3．取黑色粉末加入足量稀盐酸，震荡部分溶解，无气泡全部溶解，有气泡为解释这个现象，小组成员查阅到下列资料：Ⅰ．已知铁的氧化物有FeO、Fe3O4、Fe2O3，在一定条件下，均能失去或逐步失去其中的氧，最终被还原为铁．Ⅱ．Fe3O4是一种铁氧体磁性物质，不溶于水和酸．Ⅲ．氧化铁和一氧化碳进行热反应分析的相关数据图．【分析与结论】①乙组的固体产物是，产生气泡的化学方程式为．②小军根据实验现象推测甲组的固体产物可能是．小华通过计算也证明了小军的观点．试通过计算说明他的推测依据．【反思与交流】考虑到二氧化碳气体通入的不持续性，装置E的作用是．从实验安全的角度考虑，上图装置还要采取的改进措施是．【解答】解：（1）由装置可知，在F装置内，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，所以溶液变浑浊的化学反应方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O；在A装置内，在高温条件下碳与二氧化碳的反应生成了一氧化碳，此反应属于吸热反应．（2）由于氢氧化钠能与二氧化碳反应，所以，装置B的作用是：除去一氧化碳中的二氧化碳；由于一氧化碳具有可燃性，处理尾气的方法为：在尖嘴口处放置燃着的酒精灯．（3）【分析与结论】①在乙中，黑色粉末全部能被磁铁吸引，能全部与盐酸反应有气泡可知，乙组的固体产物是Fe，产生气泡的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．②在甲组中，生成物部分能被磁铁吸引，与酸反应部分溶解，无气泡，说明了没有铁，成分为：氧化亚铁和四氧化三铁．由化学式的意义可知：假设48gFe2O3全部还原成Fe3O4得到的质量为：48g×2×232假设全部还原为FeO的得到质量为：48g×2×72160=43.2g．因为46.4g＞44.2g＞43.2g，由此可推测出，最后得到的是FeO和Fe3【反思与交流】由于E中的液体会倒吸进入D装置，所以，E装置的作用是：防止F中的液体倒吸入D装置；由于B装置中的液体会倒吸进入A装置，所以，从实验安全的角度考虑，上图装置还要采取的改进措施是：在装置AB间再增加一个E装置．故答为：（1）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O，吸热；（2）除去一氧化碳中的二氧化碳在尖嘴口处放置燃着的酒精灯；（3）【分析与结论】①Fe，Fe+2HCl═FeCl2+H2↑；②FeO和Fe3O4；假设48gFe2O3全部还原成Fe3O4得到的质量为48g×2×2323×160=46.4g，假设全部还原为FeO的得到质量为48g×2×72160【反思与交流】防止F中的液体倒吸入D装置；在装置AB间再增加一个E装置．四．实验探究物质的组成成分以及含量（共6小题）5．碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种．（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：①写出xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O与氢气反应的化学方程式；②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：（a）→→→→→→（l）③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．该样品的结晶水质量为g，化学式为；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由．【解答】解：（1）①xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O与氢气反应的产物有：Cu、CO2、H2O，方程式为：xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O+（x+y）H2═（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O；②本实验的原理，用干燥的氢气与碱式碳酸铜反应，通过测定生成的二氧化碳和水以及反应后固体的质量来确定物质的组成，为防止空气中CO2和H2O进入U型干燥装置，可在最后再连接一个盛有碱石灰的干燥装置来吸收空气中的二氧化碳和水；氢气流方向的连接顺序是a→k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l；③xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O+（x+y）H2═（x+y）Cu+xCO2↑+（x+2y+z）H2O64（x+y）44x18（x+2y+z）12.7g4.4g7.2g64(x+y)12.7g44x4.4g令x＝1，则y＝1，z＝1，则化学式为CuCO3•Cu（OH）2•H2O，化学方程式为CuCO3•Cu（OH）2•H2O+2H2＝2Cu+CO2↑+4H2O，由化学方程式可以看出，碱式碳酸铜每1个水分子能生成4个水分子，即生成的水中碱式碳酸铜中水占了14，因此碱式碳酸铜中水的质量为：7.2g×（2）根据反应xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O＝（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成，故答案为：可行；根据反应xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O═（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量（或其中任意三个量），即可计算出其组成．答案：（1）①xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O+（x+y）H2△¯（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2②a→k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l③1.8；CuCO3•Cu（OH）2•H2O（2）可行根据反应xCuCO3•yCu（OH）2•zH2O△¯（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H26．向Na2CO3溶液中加入一定量MgCl2溶液，出现白色沉淀。某同学经过过滤、洗涤、低温烘干得白色固体，并进行如下探究：【猜测】白色固体可能是：①MgCO3；②Mg（OH）2；③MgCO3和Mg（OH）2。【资料】MgCO3、Mg（OH）2加热易分解，生成对应的两种氧化物。【实验1】（1）取适量白色固体，充分加热，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的U形管，观察到现象为，则猜测①不成立。（2）另取适量白色固体于试管中，加入，产生大量气泡，则猜测②不成立。有同学查阅资料得知上述固体应为碱式碳酸镁[aMgCO3•bMg（OH）2•4H2O]，其不溶于水，加热易分解，工业上常用作阻燃剂。【实验2】（3）为进一步确定白色固体的组成，该同学取适量白色固体，充分加热至质量不再改变，并使产生的气体全部缓缓通过如图所示装置，测定生成气体的质量。实验数据如下：①加热后剩余固体质量2.0g：②浓硫酸增重0.9g：③浓NaOH溶液增重1.76g。其中乙瓶浓NaOH的作用是。【拓展】（4）如果将甲、乙装置顺序颠倒，则a：b的值会（填“变大”、“变小”或“不确定”）。（5）通过计算得出该碱式碳酸镁的化学式是4MgCO3•Mg（OH）2•4H2O．工业上用碱式碳酸镁作阻燃剂，其可能的原因有：。（写出一点即可）【解答】解：（1）无水硫酸铜作为检验试剂使用时，借助其遇水变蓝色的性质，说明有水的存在，根据题目信息及质量守恒定律，若如猜想①则里面不含有可以生成水的全部元素，因此若无水硫酸铜变蓝，则猜想①直接排除；故答案为：无水硫酸铜变为蓝色。（2）结论为猜想②不成立，说明有碳酸根的存在，而验证碳酸根常用稀酸，加入稀酸有气泡产生，则说明有碳酸根存在，常用稀酸为稀盐酸；故答案为：稀盐酸。（3）通过吸收产生的气体，判断碱式碳酸铜中各自系数，浓硫酸有吸水性，氢氧化钠可以吸收二氧化碳；故答案为：吸收生成的二氧化碳。（4）浓硫酸吸收水，水来自于氢氧化镁，氢氧化钠吸收二氧化钠，二氧化碳来自于碳酸镁，两者位置颠倒后，氢氧化钠吸收生成的二氧化碳，并能吸收一部分水，从而使氢氧化钠内质量变大，浓硫酸内质量减少，进一步推出碳酸镁质量增大，氢氧化镁质量变小，即a变大，b变小，所以比值变大；故答案为：变大。（5）根据题目信息和质量守恒定律，碱式碳酸镁分解后生成氧化镁、二氧化碳和水，所以可以从这三者选择任意一个作为阻燃的解释，根据二氧化碳不支持燃烧，此题以此作为一个回答；故答案为：受热分解后生成二氧化碳，二氧化碳不支持燃烧，起到阻燃的目的。7．网上传言，一种叫“鱼浮灵”的化学药品能让奄奄一息的鱼立刻活蹦乱跳，但这种白色粉末会致癌，还会影响智力。仅从科学成分上看，纯净的“鱼浮灵”是一种无毒无害的增氧剂。其主要成分是过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2），俗称固体双氧水。某兴趣小组对其进行以下探究：【性质探究】：（1）取少量“鱼浮灵”于试管中，加水，持续有细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO2粉末，产生大量气泡。经检测，气体为O2。（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向其中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象。结论：过碳酸钠具有和H2O2的双重化学性质。【组成测定】某课外活动小组取9.0克样品，利用如图装置进行产品中过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定（杂质对测定无影响）。【查阅资料】过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2．请回答：（3）实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，其目的是；（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致计算时过氧化氢相对含量（填“偏大”或“偏小”）；（5）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。x：y＝。（最简整数比）【解答】解：（2）根据题目中信息“将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象”，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，生成的气体为CO2，所以过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质；（3）实验前通氮气一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应是为了除去装置内的氧气，以防测定值偏高；实验后还要继续通氮气是为了使残留在装置中的气体全部被装置吸收；（4）根据【组成测定】利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成的测定。若先滴入稀硫酸，后加热铜网，将使部分氧气散逸，计算时过氧化氢相对含量偏小，碳酸钠相对含量偏大，导致x：y的值偏大；（5）C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，生成二氧化碳的质量为2.2g。设生成1.2g氧气需要过氧化氢的质量为x2H2O2MnO2¯2H26832x1.2g6832设生成2.2g二氧化碳需要碳酸钠的质量为yNa2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑10644y2.2g10644根据“产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa2CO3•yH2O2）组成”，则可得：106x：34y＝5.3g：2.55g，x：y＝2：3故答案为：（2）Na2CO3；（3）使残留在装置中的气体全部被吸收；（4）偏大；（5）2：3。8．工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过CO2质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。【实验方案】小科同学根据以上思路，设计了如图甲的实验方案（固定装置省略）。装置中，仪器A的名称。【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷，若按该方案进行测定会导致难以避免的误差。你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差（填序号）。①加入的稀硫酸量不足②装置内空气中的CO2没有排出③反应产生的CO2未被完全吸收④干燥管与空气直接相通【方案改进】为减少误差，使CO2质量的测定更准确，该小组同学根据以上讨论，对图甲方案进行改进，设计了如图乙的实验方案（固定装置省略）。图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通过量的空气，反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是。【数据分析】若撤去图乙中的C装置，则测得工业烧碱的纯度将（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2．现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液。请分析推断反应后所得X溶液的溶质，其所有的可能组成。【解答】解：【实验方案】图中所标的仪器的名称为锥形瓶；【交流讨论】甲装置存在明显的缺陷②装置内空气中的CO2没有排出，影响实验结果；③反应产生的CO2未被全部排出，也就不能完全吸收；④干燥管与空气直接相通，会吸收空气中的二氧化碳；【方案改进】反应前通空气的作用是用不含二氧化碳的空气将装置内的空气排净，反应停止后通空气的作用是把产生的二氧化碳全部排出并吸收；反应后通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是关闭b，打开a，c；这样才能把含二氧化碳的空气全部排入D中吸收。【数据分析】反应生成的气体在逸出的过程中要带出一部分水蒸气，如果没有装置C则会使D装置中吸收的物质偏大，而使测量结果偏低。【拓展提高】硫酸和碳酸钠反应生成了硫酸钠、水和二氧化碳，若硫酸和碳酸钠恰好完全反应则生成的溶液中的溶质为硫酸钠；若硫酸过量，则得到溶液溶质为硫酸钠和硫酸，若硫酸的量不足，则得到溶液含有的溶质为硫酸钠和碳酸氢钠。故答案为：【实验方案】锥形瓶；【交流讨论】②③④；【方案改进】关闭b，打开a，c；【数据分析】偏低。【拓展提高】硫酸钠；硫酸钠和硫酸；硫酸钠和碳酸氢钠。9．某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量。（1）为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作是。（2）补充D装置（简要叙述或画出装置示意图）。【交流与表达】（3）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是。（4）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气，反应后，用图1装置鼓入空气。在A装置中的反应发生时，开关K处于关闭状态，其原因是。【数据处理】（5）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g。则可计算纯碱的纯度为98.1%（计算结果保留小数点后1位）。【反思与评价】（6）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是。（7）改进后的实验装置能减少测定的误差，原因：①反应生成的CO2尽可能被装置C吸收；②。【解答】解：（1）为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作是：从分液漏斗中加入过量的稀硫酸；故答案为：从分液漏斗中加入过量的稀硫酸；（2）补充D装置：再加一个球形干燥管，防止空气中的二氧化碳进入C；故答案为：再加一个球形干燥管，防止空气中的二氧化碳进入C；（3）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是：装置内留有二氧化碳；故答案为：装置内留有二氧化碳；（4）在A装置中的反应发生时，开关K处于关闭状态，其原因是：防止产生的二氧化碳与图1中的氢氧化钠固体反应；故答案为：防止产生的二氧化碳与图1中的氢氧化钠固体反应；（6）不能用稀盐酸代替稀硫酸，因为盐酸容易挥发出氯化氢气体，使二氧化碳不纯；故答案为：盐酸容易挥发出氯化氢气体，使二氧化碳不纯；（7）改进后的实验装置能减少测定的误差，原因：①反应生成的CO2尽可能被装置C吸收；②反应前装置中的二氧化碳被排尽；故答案为：反应前装置中的二氧化碳被排尽；10．一种碱式碳酸镁铝A[Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O]可用于治疗胃酸过多。某兴趣小组欲测定其化学式，实验设计如下：实验Ⅰ：称取一定质量的A，加热分解至恒重，冷却称量所得固体的质量。实验Ⅱ：称取一定质量的A，与足量的酸反应，测量生成CO2气体的质量。回答下列问题：（1）写出A受热分解的化学方程式。（2）实验Ⅰ中样品置于（填仪器名称）中加热，判断己加热至恒重的方法是。（3）实验Ⅱ中选用的酸溶液最好是（选填“稀硫酸”“或“稀盐酸”）。（4）实验Ⅱ中装置的正确连接顺序为a（按气流方向，用接口字母表示）（5）实验I中称量的样品A质量为9.030g，加热分解后固体质量为5.130g，则A的相对分子量为（计算结果取整数）（6）实验Ⅱ中称得样品A的质量为6.020g，与足量酸完全反应后，CO2吸收装置增重0.440g，确定A的化学式。【解答】解：（1）碱式碳酸镁铝[Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O]受热分解生成氧化铝、氧化镁、二氧化碳、水，结合原子守恒配平书写化学方程式为：Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O△¯Al2O3+6MgO+yCO2↑+（x2+4）H2O，故答案为：Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O△¯Al2O3+6MgO+yCO2↑+（（2）实验Ⅰ中样品置于坩埚中加热，判断已加热至恒重的方法是：两次称量的质量差不超过0.1g，故答案为：坩埚；两次称量的质量差不超过0.1g；（3）实验Ⅱ中选用的酸溶液是难挥发性的硫酸反应生成二氧化碳气体，测定气体质量计算化学式，故答案为：硫酸；（4）要准确测量反应中生成的CO2，则需要除去装置中残留的空气，因此反应前需要利用空气排尽装置的中的空气；由于空气中含有CO2因此空气要首先通过氢氧化钠溶液除去空气中的CO2；又因为反应中生成的CO2含有水蒸气，所以还需要先通过浓硫酸除去水蒸气，最后再通过碱石灰吸收CO2，同时为了防止后面空气中的CO2也被吸收，还需要再连接有个盛有碱石灰的干燥管或u形管，因此正确的连接顺序是a→e→f→g→h（或h，g）→i，故答案为：a→e→f→g→h（或h，g）→i；（5）设A的相对分子质量为xAl2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O△¯Al2O3+6MgO+yCO2↑+（x2+x102+240＝3429.030g5.130gxx＝602，故答案为：602；（6）物质A与盐酸反应的化学方程式为：Al2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O+18HCl＝2AlCl3+6MgCl2+（13+x2）H2O+yCOAl2Mg6（OH）x（CO3）y•4H2O+18HCl＝2AlCl3+6MgCl2+（13+x2）H2O+yCO60244y6.020g0.440g602y＝1根据反应前后氧原子的个数相等得：x+3y+4＝13+xA的化学式为：Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O，故答案为：Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O。五．化学实验方案设计与评价11．“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性，是生产中常用的金属材料之一．镀锌层犹如铁皮的保护层，这层膜的厚度是判断镀层质量的重要指标．某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮镀锌层的厚度，设计了下面的实验方案（1）讨论：在铁皮表面镀锌是为了．（填字母）a．锌没有铁活泼，镀在铁的表面可防止生锈b．锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈（2）甲同学的方案是：如图1，将镀锌铁皮浸泡在盐酸中，先用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过测量因产生气体而形成差量计算出锌的质量，然后再计算得到锌层的厚度．但是乙同学回顾起上课时老师演示的“用足量盐酸除铁锈”的实验现象，马上对甲同学的方案的可行性提出了异议，乙同学的理由是（化学方程式表示）（3）乙同学查阅资料：ZnCl2、FeCl2都能与NaOH溶液反应，生成难溶于水的Zn（OH）2和Fe（OH）2，而Zn（OH）2既可以溶于酸也可以溶于碱，Fe（OH）2则只能溶于酸，于是设计了如图3方案：步骤②中加入足量氢氧化钠的目的是．（4）丙同学设计通过测量镀锌铁皮与酸反应产生气体的体积来计算锌层的厚度，他设计了如图2所示装置．其中仪器A中盛放的是镀锌铁皮，仪器B中盛放的是稀硫酸．①选择用稀硫酸而不用浓盐酸的原因是．②检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到，说明该量气装置气密性良好．③若分液漏斗上方不连接导管a，则测出气体体积会（选填“偏小”、“偏大”或“没有影响”）．【解答】解：（1）在铁皮表面镀锌是因为锌比铁活泼，并且在空气中容易形成致密的氧化膜，防止生锈．故填：b．（2）乙同学的理由是：因为铁也能和稀盐酸反应生成气体，因此很难控制只让锌反应，不让铁反应．故填：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑．（3）步骤②中加入足量氢氧化钠的目的是让氢氧化锌溶解与氢氧化铁分离．故填：防止产生氢氧化锌沉淀．（4）①选择用稀硫酸而不用浓盐酸的原因是浓盐酸有挥发性，影响气体的体积的测定．故填：浓盐酸易挥发．②检查量气装置气密性：连接好装置，关闭弹簧夹，从量气管注水，若观察到量气管中液面与左边液面形成高度差，一段时间后，两边高度差不变，说明该量气装置气密性良好．故填：量气管中液面与左边液面形成高度差，一段时间后，两边高度差不变．③若分液漏斗上方不连接导管a，则进入锥形瓶中的稀硫酸占据的空气会随着生成的气体进入球形干燥管，从而导致测出的气体体积偏大．故填：偏大．12．某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量，下图是测定装置的示意图．A中的试剂是盐酸．请回答下列问题：（1）接好装置后应首先检验装置气密性，其方法是；（2）“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是．在这两步之间还应进行的操作是；（3）从实验中测得了下列数据：①空E管的质量a；④反应前F管及内盛物的总质量d；②E管和WO3的总质量b；⑤反应后F管及内盛物的总质量e③反应后E管和W粉的总质量c（冷却后）；由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式（除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知）计算式1：（W）相对原子质量＝；计算式2：（W）相对原子质量＝．【解答】解：（1）实验装置连接好了以后，要检验装置的气密性，可以根据气压原理来检验，关闭分液漏斗上的活塞，将G弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶B，观察G管口，若有气泡逸出，停止加热后，导气管与烧杯中有液面差，一段时间内液面差保持不变，说明装置的气密性良好；故答案为：关闭分液漏斗上的活塞，将G弯管浸没在盛有水的烧杯中，温热烧瓶B，观察G管口，若有气泡逸出，停止加热后，导气管与烧杯中有液面差，一段时间内液面差保持不变，说明装置的气密性良好；（2）实验过程中，在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气，装置中的空气赶尽，再进行实验，所以先从A瓶逐滴滴加液体，待氢气纯净后进行试验，故答案为：先从A瓶逐滴滴加液体；检验H2的纯度；（4）WO3+3H2△¯W+3H2W+48W54b﹣ac﹣ae﹣d即：W+48分别求解，可求得W=48×(c−a)故答案为：48×(c−a)b−c；54×(c−a)13．如下图是用燃烧法来确定有机物组成的常用装置，这种方法是在电炉加热时用纯净氧气氧化管内样品，根据产物的质量确定有机物的组成（已知：C中的氧化铜是确保有机物中的碳元素完全转化为二氧化碳；A中的反应为：2H2O2MnO2¯2H2回答下列问题：（1）A装置中a仪器的名称是（2）若去掉B装置会对元素的测量结果有影响，会使测量结果（填“偏大”或“偏小”）．（3）E装置中所盛放物质最好选用（填：①氢氧化钙溶液；②氢氧化钠溶液；③水）．（4）若准确称取1.12g样品（样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种）．经充分燃烧，D装置增重1.44g，E装置增重3.52g，则该有机物样品中所含的元素为．【解答】解：（1）A装置中a仪器的名称是烧瓶．故填：烧瓶．（2）B装置用来吸收氧气中的水蒸气，若去掉B装置时，氧气中的水蒸气会被D装置吸收，导致测定的反应生成的水的质量偏大，从而会对氢元素的测量结果有影响，会使测量结果偏大．故填：氢；偏大．（3）氢氧化钙的溶解度很小，可能不能完全吸收反应生成的二氧化碳，二氧化碳在水中的溶解度较小，可能不能完全吸收反应生成的二氧化碳，氢氧化钠溶液能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，并且氢氧化钠的溶解度较大，因此为了完全吸收反应生成的二氧化碳，E装置中所盛放物质最好选用氢氧化钠溶液．故填：②．（4）参加反应的氧气质量为：1.44g+3.52g﹣1.12g＝3.84g，1.44g水中氢元素质量为：1.44g×23.52g中碳元素质量为：3.52g×12该物质中氧元素质量为：1.28g+2.56g﹣3.84g＝0，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素一定来自于该物质，则该有机物样品中所含的元素的碳元素和氢元素．故填：碳元素、氢元素．14．实验室一般不用块状石灰石与硫酸反应制取二氧化碳，原因是碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙微溶，覆盖在石灰石的表面而阻止与硫酸接触继续反应．小明想能否加入某种物质使其反应继续进行，他查阅资料后发现，在石灰石与硫酸反应停止后，加入少量氯化钠固体，能继续反应并产生气体．小明继而又想，加氯化钠后，石灰石与硫酸能继续发生反应，在反应中起促进作用的是Na+还是Cl﹣，或者是二者共同作用的结果呢？于是设计了如下实验：向4支试管中各加入一块石灰石和5ml浓度为50%的硫酸溶液，待反应停止后，再分别加入约0.2克的KCl、NH4Cl、CaCl2…等固体轻轻振荡，观察到的现象如表：物质KClNH4ClCaCl2①现象继续发生反应生成二氧化碳气体，但反