1、- 1 -专题 16 探究性实验一、探究物质的性质例 1 亚硝酸钠(NaNO 2)是一种重要的工业盐，易溶于水，微溶于乙醇。某化学兴趣小组对亚硝酸钠进行多角度探究：.亚硝酸钠的制备。（1）装置 B 的作用是_。（2）D 中澄清石灰水变浑浊，则 C 中制备 NaNO2的离子方程式为_。.探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分。已知：NONO 22OH =2NO H 2O气体液化的温度：NO 2为 21 ，NO 为152 （3）反应前应打开弹簧夹，先通入一段时间氮气，目的是_。（4）仪器的连接顺序 (按左右连接)：AC_。（5）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴入 70%硫酸后，装置 A 中产生红棕
2、色气体。确认装置 A 中产生的气体含有 NO，依据的现象是_。若 D 中通入过量 O2，装置 B 中的化学方程式是_。- 2 -.设计实验证明酸性条件下 NaNO2具有氧化性。（6）供选用的试剂：NaNO 2溶液、KMnO 4溶液、Fe 2(SO4)3溶液、KI 溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN 溶液_。【答案】除去 HNO3 4NO+O2+2CO32-=4NO2-+2CO2 排尽空气，防止可能生成的 NO 被完全氧化成 NO2，造成对 A 中反应气体产物检验不完全 EDB D 中出现红棕色气体 4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O 取碘化钾溶液并滴加稀硫酸酸化，滴加淀粉溶液，无
3、明显现象，滴加少许 NaNO2溶液，溶液变蓝，证明 NaNO2具有氧化性 二、探究物质的组成例 2 某研究性学习小组，用下列仪器、药品验证足量合金(由 Cu、Fe、Zn 三种物质组成)和适量浓硝酸反应产生的气体中含 NO(N2和 O2的用量可自由控制，气体液化温度：NO 2：21，NO：-152)- 3 -(1)在图 2 中选择恰当的仪器将图 1 补充完整，所选择仪器的连接顺序(按左右连接，填各仪器编号)为_.(2)反应前先通入 N2目的是_.(3)确认气体中含 NO 的现象是_.(4)本题中，浓硝酸(含溶质 a mol)完全反应，还原产物只有 NO 和 NO2，被还原硝酸的物质的量 n 的取
4、值范围为_。【答案】EDF 排尽装置中的空气，防止 NO 被氧化 D 中烧瓶内通入 O2后，无色气体变成红棕色 a/4 mol n a/2 mol 三、探究气体的制备及性质- 4 -例 3 某化学小组用下列装置制取收集纯净的氯气，并研究其性质。请回答下列问题。(1)装置甲中仪器 A 的名称是_，丙中应装的溶液是_，甲装置中发生反应的离子方程式为_。制取收集纯净氯气的装置接口连接顺序是 a _g(补充完整)。(2)制备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：I 方案：与足量 AgNO3溶液反应，称量生成的 AgCl 质量。方案：采用酸碱中和滴定法测
5、定。 方案：与已知量 CaCO3(过量)反应，称量剩余的 CaCO3质量。继而进行下列判断和实验：判定 I 方案不可行，理由是_；进行方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a.量取试样 20.00mL 于锥形瓶中，若锥形瓶中存有少量水，对实验结果是否有影响？_。填“是”或“否”)用 0.10 molL-1NaOH 标准溶液滴定，消耗 NaOH 标准溶液的体积如图所示，其读数为_ mL。b平行滴定后获得实验结果。判断方案的实验结果_(填“偏大” 、 “偏小”或“准确”)。已知：Ksp(CaCO 3)2.810 -9、Ksp(MnCO 3)2.310 -11(3)某同学认为上述方案存在
6、明显的缺陷，请指出_。- 5 -【答案】分液漏斗 饱和 NaCl 溶液 MnO24H +2Cl- Mn2+Cl 22H 2O debcf 残余液中的 MnCl2 也会与 AgNO3反应形成沉淀 否 22.60 偏小 没有尾气处理装置 四、探究废弃物的利用例 4 NH4Al(SO4)212H2O（铵明矾）可用作泡沫灭火器的内留剂、石油脱色剂等。用氧化铁、铝粉和氯酸钾等物质做铝热反应后的铝灰及硫酸铵等为原料制备铵明矾的实验步骤如下：（1）铝灰用“水洗”的目的是：_；碱溶需在约 90条件下进行，适宜的加热方式为：_。（2） “过滤 1”所得滤渣主要成分为：_。 （3）用下图装置制备 CO2时，适宜的
7、药品 A 为：_、B 为：_；“沉铝”时，通入过量 CO2发生反应的离子方程式为：_。- 6 -（4）请设计从“过滤 2”所得滤渣制取铵明矾的实验方案：称取一定质量“过滤 2”的滤渣，放入烧杯中，_，静置，过滤、洗涤、晾干，得到铵明矾。实验中须使用到 3molL-1硫酸、 (NH4)2SO4、蒸馏水、氨水、pH 试纸；已知：NH 4Al(SO4)2饱和溶液的 pH 约为 1.5，几种物质的溶解度曲线见下图。【答案】 除去 KCl 等可溶性杂质 水浴加热 Fe 等 块状石灰石（或大理石、CaCO 3等） 饱和 NaHCO3溶液 AlO2-+CO2+2H2OAl(OH) 3+HCO 3- 加入适量
8、蒸馏水，加热并在不断搅拌下加入 3 mo1L-1硫酸至沉淀恰好完全溶解，再加入计算量的(NH 4)2SO4，用 3 mo1L-1硫酸和氨水调节溶液的 pH 在 12 之间，蒸发浓缩，冷却结晶- 7 -五、探究影响化学反应速率的因素例 5 为了探究外界条件对 H2O2分解速率的影响，有同学利用实验室提供的仪器和试剂进行了如下实验，请填写下列空白：试剂：5%H 2O2 溶液，10%H 2O2 溶液，1molL -1FeCl3 溶液仪器： 试管、胶头滴管、酒精灯（1）实验目的：探究温度对化学反应速率的影响实验步骤：分别向 A、B 两支试管中加 5 mL 5 % H2O2溶液，将试管 A 放入 5 水
9、浴中，将试管 B 放入 40水浴中，同时分别向两试管中加入 23 滴 1molL-1FeCl3 溶液，观察实验现象。实验现象：试管_（填 A 或 B）中产生气泡的速率快，说明_。（2）实验目的：探究浓度对化学反应速率的影响实验步骤：向试管 A 中加入 5 mL5%H2O2溶液，向试管 B 中加入 5 mL10%H2O2溶液，观察实验现象。实验现象:试管 A、B 中均有少量气体缓慢产生。请你改进实验方案，使该实验的实验现象更为明显，以支撑“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测。_（3）实验目的：_。实验步骤：分别向试管 A 和 B 中加入 5 mL 5%H2O2溶液后，再向试管 B 中加入
10、1molL-1FeCl3 溶液，观察实验现象。你认为方案（3） 的设计是否严谨?_（填是或否） ，说明理由_。（4）下列有关影响化学反应速率的因素的说法错误的是_（填字母） 。a.对于已经达到化学平衡状态的反应 A(g) B(g)+C(g) H 0，其他条件不变时，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小，所以平衡正向移动b.其他条件不变时，增大压强一定能加快化学反应速率c.其他条件不变时，使用正催化剂，活化分子百分数增大，化学反应速率加快【答案】B 升高温度可加快 H2O2的分解速率再同时分别向 A 和 B 中加入 2 -3 滴 1molL-1FeCl3溶液（FeCl 3溶液体积只要等量即可）探究催化剂对化学反应速率的影响否试管 B 中加入 1mL FeCl3溶液会使 H2O2溶液的浓度降低 ab- 8 -
