实验设计内容概括地讲.设计一个实验通常包括以下几个方面内容:(1)根据命题要求.说明设计该实验的原理.画出实验装置.(2)列出实验操作步骤.说明实验中应注意的事项.(3)观察.记录实验现象.分析实验结果(包括写出有关的化学方程式).得出正确的结论. 二.实验设计的思维模型 ① 明确实验目的.要求设计实验方案 ②构思实验方法.步骤 ③选择实验仪器.药品 ①观察实验现象实验.收集资料 ②收集实验数据 ③处理实验问题 ①整理资料.数据处理分析.得出结论 ②分析概括.得出结论 ③写出实验报告掌握化学实验的记录方法和运用化学知识设计一些基本实验. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
 V 
.
 
Cu2S(黑色)
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸

(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O

(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO32的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)

(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+

你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性

请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)

(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定

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Br2和Fe3+的水溶液浓度较小时均呈现黄色,二者都具有较强的氧化性.某化学兴趣小组拟通过探究实验来比较二者氧化性的强弱.
实验操作:向足量的硫酸亚铁溶液中加入少量浓溴水,振荡.
实验现象:溶液由浅绿色变为黄色.
(1)提出假设:
甲同学认为氧化性:Br2>Fe3+,则反应的离子方程式为
Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+
Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+

乙同学认为氧化性:Fe3+>Br2,则使溶液呈黄色的物质是
Br2
Br2
(填化学式).
(2)通过进一步实验可以检验甲和乙的结论谁对谁错,下列是设计的一些实验方案和预测:
方案 实验操作 预期现象及结论
1 取少量黄色溶液,加入NaOH溶液 若生成红褐色沉淀,则甲正确
2 取少量黄色溶液,加入淀粉KI溶液 若溶液变蓝色,则乙正确
3 取少量黄色溶液,加入苯溶液,振荡后静置 若上层溶液呈橙红色,则
正确
①方案1是否合理
(填“是”或“否”).
②方案2中,由于存在反应
2Fe3++2I-=I2+2Fe2+
2Fe3++2I-=I2+2Fe2+
(用离子方程式表示),所以预测结论不正确.
③请另外设计一个合理方案,证明已经发生反应.将有关内容填入下表.
实验操作 预期现象及结论
取少量黄色溶液,滴入几滴KSCN溶液
取少量黄色溶液,滴入几滴KSCN溶液
若溶液变红色,则证明已经发生反应
若溶液变红色,则证明已经发生反应

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(2010?四川)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病.碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水.碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘.以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示.请回答下列问题:
(1)碘是
紫黑色
紫黑色
(填颜色)固体物质,实验室常用
升华
升华
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘.
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区.另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却.电解时,阳极上发生反应的电极反应式为
2I--2e-=I2
2I--2e-=I2
;阴极上观察到的实验现象是
有气泡产生
有气泡产生

(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I-.请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案,并按要求填写下表.
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选.
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸.
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液,观察是否变蓝.
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液,观察是否变蓝.
如果不变蓝,说明无I-.(如果变蓝,说明有I-
如果不变蓝,说明无I-.(如果变蓝,说明有I-
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:

步骤②的操作名称是
冷却结晶
冷却结晶
,步骤⑤的操作名称是
干燥
干燥
.步骤④洗涤晶体的目的是
洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质

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某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.精英家教网
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录
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根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是
 
;D、E两支试管中CC14的作用是
 

(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
 

(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO42的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
 

(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是
 
.(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对此,学生2提出的猜想的:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解溶液呈酸性.
你的猜想是:
 

请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
 

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(1)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于
N
N
处.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为
牺牲阳极的阴极保护法
牺牲阳极的阴极保护法

(2)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性液体,其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染,故可以用作火箭燃料.肼-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%-30%的KOH溶液.该电池放电时,通入肼的一极为
极,该极的电极反应式是
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O
,电池工作一段时间后,电解质溶液的pH将
减小
减小
(填“增大”、“减小”、“不变”).
(3)碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病.碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水.碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘.以碘为原料,可通过电解制备碘酸钾.(阴、阳两极均用惰性电极,阴极室与阳极室用阳离子交换膜隔开)请回答下列问题:
①电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:3I2+6KOH═5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区.另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却.电解时,阳极上发生反应的电极反应式为
2I--2e-=I2
2I--2e-=I2

②电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I-.请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案,并按要求填写下表.
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选.
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸.
实验方法 实验现象及结论

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   1.C  2.A、C  3.D  4.C  5.B、D 7.AB 8.C 9.A 10.AD 11.CD

  12.B 13.C 14.C 15.C 16.C 17.D 18.C 19.D 20.C 21.D 22.B

  23.本题考查学生称量、加热、溶解、结晶等基本操作,同时要求理论联系实际确定有关化学方程式和计算溶解度.

  通过计算知:用50 mL 70℃热水与24 gKCl制几乎饱和的溶液,再用25 mL 70℃热水与配制成饱和溶液,将此两种溶液混合、搅匀、静止、冷却,将陆续析出晶体,至20℃时,减压过滤使分离出来.

  24.(1)无机酸酯

  (2)X可能是沸石(或碎瓷片);防止暴沸

  (3)回流冷凝易挥发的反应物:a;b

  (4)用足量水洗涤,分液除去乙醇,加稀NaOH溶液,分液除去碘.

  25.(1)C→B→D→A→G→H→E→F

  (2)使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出;使漏斗内外空气相通以保证(G)操作时漏斗里液体能够流出.

  (3)与水不互溶;而且碘在中的溶解度比在水中大很多.

  (4)A、C

  提示:(4)热裂汽油中含有不饱和气态烃如丙烯、丁烯与溴发生加成反应.

  26.(1)AEF (2)AB (3)AF(或AEF) (4)D (5)安全瓶防止碱液倒吸

  27.(1)4 a、d、f、h h吸收 吸收 天平

  (2)试样质量=碳元素质量+氢元素质量为烃

  试样质量>碳元素质量+氢元素质量为烃的含氧衍生物

  (3)B

  28.(1)

  (2)碱石灰;无水只能吸水,不能吸收

  (3)(或

  (4);放热;反应开始后断开电键K,铂丝能继续保持红热.

  (5)气体颜色变浅;发生反应:,属于放热反应,达到平衡后,若降低温度,平衡向右移动,浓度减少,浓度增大,而无色,所以气体颜色变浅.

  29.本题考查学生乙炔的制取方法、干燥、氧化原理及产物的吸收测定顺序.由于制得的乙炔气含水对燃烧及产物测定有影响,故制得的乙炔气体必须先干燥,然后再进行题中的催化氧化,乃至测定产物的质量.所以(1)G、E、F、H、I、C、D、A

  (2)吸收燃烧产生的气体;吸收产生的水蒸气;吸收乙炔中的水蒸气.

  (3)

  

  (4)

  30.解析:过程如下:

  答案:①将废水过滤,目的是除去其中的悬浮泥沙等不溶物;

  ②往①的滤液中加入足量锌粉,将其中的置换出来;

  ③过滤②中的不溶物,滤出Ag和过量的锌粉;

  ④往③的滤渣中加入过量的稀硫酸,使其中的锌粉转化为而进入溶液;

  ⑤过滤,将④中没溶解的Ag滤出回收;

  ⑥将③、⑤得到的滤液合并,蒸发浓缩,使析出后回收.

 


同步练习册答案