專題13實驗方案設(shè)計及評價(命題猜想)

實驗方案設(shè)計與評價【考向解讀】1．了解化學(xué)實驗是科學(xué)探究過程中的一種重要方法。2．能根據(jù)實驗試題要求，做到：(1)設(shè)計、評價或改進實驗方案；(2)了解控制實驗條件的方法；(3)分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論；(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。3．各部分實驗基礎(chǔ)知識與技能的綜合應(yīng)用?！久}熱點突破一】化學(xué)實驗方案的設(shè)計與探究1．實驗方案的設(shè)計(1基本要求I-附學(xué)性I—實驗原理科學(xué)?操作步驟、方法止確語空任右壽炎語空任右壽炎7口fi(l/rlf111tn化臉‘kl：的實」庖約性I一裝置簡便?步驟簡短.完成實驗時間短(2基本步驟認(rèn)真審題，明確實驗?zāi)康模_定實驗原理。根據(jù)實驗原理選擇儀器和藥品，并設(shè)計出合理的實驗裝置和操作步驟。準(zhǔn)確地記錄實驗過程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，并運用分析、計算、圖表、推理等方法處理有關(guān)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出正確的結(jié)論。2．實驗方案的評價評價原則實驗原理科學(xué)合理；②操作和裝置簡單可行；③符合綠色化學(xué)理念；④藥品和操作安全可靠。評價類型評價實驗原理；②評價實驗方案；③評價藥品和儀器；④評價實驗現(xiàn)象和結(jié)論。3．探究型實驗的基本程序解答探究型實驗題的基本程序可用以下流程圖表示：提出問題一提半猜想-設(shè)計驗證方案T察實驗現(xiàn)象一得出結(jié)論發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象，提出新猜想提出問題要提出問題，首先得發(fā)現(xiàn)問題，對題給信息進行對比、質(zhì)疑，通過思考提出值得探究的問題。此外，實驗中出現(xiàn)的特殊現(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的重要契機。提出猜想所謂猜想就是根據(jù)已有知識對問題的解決提出的幾種可能的情況。有一些問題，結(jié)論有多種可能(這就是猜想)，只能通過實驗進行驗證。設(shè)計驗證方案提出猜想后，就要結(jié)合題給條件，設(shè)計出科學(xué)、合理、安全的實驗方案，對可能的情況進行探究。實驗設(shè)計中，關(guān)鍵點是對試劑的選擇和實驗條件的調(diào)控。觀察實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論根據(jù)設(shè)計的實驗方案，根據(jù)實驗現(xiàn)象進行推理分析或計算分析得出結(jié)論。例1.(2016北京，27，12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbS04及炭黑等)和H2S04為原料，制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：(1過程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是 (2過程I中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為:

i：2Fe2＋＋PbO＋4H＋＋SO2－===2Fe3＋＋PbSO＋2HO2442ii:……寫出ii的離子方程式： 。下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。a.向酸化的FeS04溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2,溶液變紅。b． 。(3)Pb0溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)=^NaHPbO2(aq)其溶解度曲線如圖所示。L.afl碰嶷L.afl碰嶷^goqd過程II的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程II中重復(fù)使用，其目的是 選填序號)。A?減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率增加Na2S04濃度，提高脫硫效率過程III的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線，簡述過程III的操作 變式探究】Fe2O3熔點為1565C，其紅棕色粉末為一種低級顏料，工業(yè)上稱為鐵紅”用于油漆、油墨、橡膠等工業(yè)中，也可作催化劑和玻璃、寶石、金屬的拋光劑等。某同學(xué)以碳酸亞鐵為原料，設(shè)計3種方案制備高純度的Fe2O3。方案1:碳酸亞鐵高溫*Fe2O3;方案2：碳酸亞鐵稀――乞溶液過濾方案2：碳酸亞鐵稀――乞溶液過濾―)足量氫氧化鈉溶液(b)過濾一沉淀灼—燒*Fe2O過量稀硫酸 足量雙氧水方案3過量稀硫酸 足量雙氧水方案3：碳酸亞鐵-一過濾-「溶液 一溶液足―量―氨―水―

過濾一沉淀灼燒——>灼燒——>Fe2O3。根據(jù)上述方案，回答下列問題：(1)為了驗證方案1，甲同學(xué)設(shè)計了下列實驗①請你完成下列實驗設(shè)計：實驗步驟實驗操作及現(xiàn)象III取少量實驗步驟I所得固體置于一潔凈的試管中，用足量的溶解III向?qū)嶒灢襟EI所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅色高溫②由此甲同學(xué)得出結(jié)論:4FeCO3+O2=====2Fe2O3+4CO2，乙同學(xué)分析上述實驗步驟，認(rèn)為甲同學(xué)的實驗結(jié)論不嚴(yán)密，他的理由是 。請幫他選擇試劑進行進一步探究：取灼燒后的固體溶于稀硫酸，滴加 (填字母)，觀察現(xiàn)象。A.氯水 B.氯水和KSCN溶液C.酸性高錳酸鉀溶液 D.K3Fe（CN）6］溶液（2方案2中得到的沉淀的化學(xué)式為 和 ;方案2得到的Fe2O3中可能含有的雜質(zhì)是 （填化學(xué)式）。（3用離子方程式表示方案3中加入雙氧水的目的： ；還可以用NaClO、NaNO3或Cl2等替代雙氧水，氧化等量的FeSO4，分別需要H2O2、NaClO、NaNO3和Cl2的物質(zhì)的量之比為 。（4）綜合分析上述方案可知，以碳酸亞鐵為原料制備高純度的Fe2O3，最佳方案是方案 （填序號）。【變式探究】二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義，請回答下列問題。（1某學(xué)習(xí)小組實驗室中用圖甲裝置測定SO2被催化氧化為SO3的轉(zhuǎn)化率。已知SO3熔點為16.8C，假設(shè)氣體進入裝置時分別被完全吸收，且忽略空氣中CO2的影響）TOC\o"1-5"\h\z實驗過程中，需要通入氧氣。試寫出一個用圖乙所示裝置制取氧氣的化學(xué)方程式： 。當(dāng)停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，其目的是 。實驗結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為mg裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為ng則此條件下SO2的轉(zhuǎn)化率是 用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡）。（2）該學(xué)習(xí)小組設(shè)計圖丙所示裝置驗證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。能說明二氧化硫具有氧化性的實驗現(xiàn)象為 。為驗證二氧化硫的還原性，充分反應(yīng)后取試管b中的溶液分成三份,分別進行如下實驗:方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成；方案II：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去；方案III：向第三份溶液加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。上述方案中合理的是 填I(lǐng)”、I”或I”）試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是【方法技巧】探究型實驗題解題模板―、弄清探究類實驗題的模式提出問題-一進行假設(shè)或猜想-一設(shè)計實驗-一驗證假設(shè)-f得出結(jié)論-f反思與拓展二、找出實驗探究的目的，是探究未知產(chǎn)物的成分還是探通過化學(xué)反應(yīng)原理猜測可能生成哪些物質(zhì)，對這些物質(zhì)逐—進行檢驗來確定反應(yīng)產(chǎn)物：（1在探究過程中往往可以利用對比實驗，即設(shè)置幾組平行實驗來進行對照和比較，從而研究和

究物質(zhì)的性質(zhì)揭示某種規(guī)律，解釋某種現(xiàn)象形成的原因或證明某種反應(yīng)機理。(2)無機物、有機物性質(zhì)的探究，必須在牢牢掌握兀素化合物及典型有機反應(yīng)等知識的基礎(chǔ)上，大膽猜想，細(xì)心論證三、結(jié)合題目信息及物質(zhì)的性質(zhì)回答問題首先要加工、分析題給信息包括明確的和隱含的信息)，搞清實驗?zāi)康?；在分析問題的基礎(chǔ)上，有針對地提出盡可能多的合理的假設(shè)(假設(shè)是制定研究方案的基礎(chǔ))在假設(shè)的基礎(chǔ)上，合理應(yīng)用知識與技能制定探究方案、開展研究并進行觀察與記錄，最終得出結(jié)論。設(shè)計探究方案時應(yīng)注意干擾因素的排除，如用澄清石灰水檢驗CO2時應(yīng)先排除SO2存在的干擾【命題熱點突破二】定量測定型實驗題1．測定實驗中要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識實驗數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計算的基礎(chǔ)，一般來講，固體試劑稱質(zhì)量，而液體試劑和氣體試劑則測量體積。(1稱量固體質(zhì)量時，中學(xué)一般用托盤天平，可估讀到0.1g精確度要求高的實驗中可以用分析天平或電子天平，可精確到0.0001。則量液體體積時，一般實驗中選用適當(dāng)規(guī)格的量筒，可估讀到0.1mL準(zhǔn)確度要求高的定量實驗如中和滴定中選用滴定管酸式或堿式)，可估讀到0.01mL容量瓶作為精密的定容儀器，用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，一般不用于量取液體的體積。氣體除了量取外，還可以稱量。稱氣體的質(zhì)量時一般有兩種方法：一種方法是稱反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值；另一種方法是稱吸收裝置前后的質(zhì)量增大值。2．氣體體積的測量量氣裝置的改進甲乙(皿)C7(IV)(D)量氣管發(fā)散源甲乙(皿)C7(IV)(D)量氣管發(fā)散源量氣時應(yīng)注意的問題量氣時應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。讀數(shù)時要特別注意消除壓強差”保持液面相平還要注意視線與液面最低處相平。如上圖(I)GV)應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。例2.(2016浙江，29,15分)無水MgBr2可用作催化劑，實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1,主要步驟如下：步驟1二頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚；裝置B中加入15mL液溴。步驟2緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導(dǎo)入三頸瓶中。步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0析出晶體，再過濾得二乙醚合溴化鎂粗品。步驟4室溫下用苯溶解粗品，冷卻至0 析出晶體，過濾、洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160?分解得無水MgBr2產(chǎn)品。已知：①Mg與Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H^—MgBr2?C”2H5請回答：⑴儀器A的名稱是 。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2，原因是 。TOC\o"1-5"\h\z(2如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會導(dǎo)致的后果 。步驟3中，第一次過濾除去的物質(zhì)是 。有關(guān)步驟4的說法，正確的是 ?？捎?5%的乙醇代替苯溶解粗品洗滌晶體可選用0C的苯加熱至160C的主要目的是除去苯該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴(5為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA(簡寫為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)的離子方程式：Mg2+＋Y4－===MgY2－。滴定前潤洗滴定管的操作方法是 。測定時，先稱取0.2500無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.0500moL*1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL，則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是 以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)?！咀兪教骄俊侩娛闹饕煞譃镃aC2，易與水反應(yīng)生成C2H2，故乙快俗稱電石氣。某同學(xué)設(shè)計如下方案，來測定電石中CaC2的純度雜質(zhì)不參加反應(yīng))。實驗原理：CaC2+2H20--Ca(0H)2+C2H2f通過測定生成的氣體的體積標(biāo)準(zhǔn)狀況)，可確定樣品中CaC2的含量。實驗步驟：稱取樣品1.2g把1.2g樣品放入氣密性良好的氣體發(fā)生裝置，如圖所示；向樣品中滴入水，至不再產(chǎn)生氣泡，用量筒排水集氣，量筒內(nèi)液面在360mL處恰與水槽內(nèi)液面相平；作為反應(yīng)器的燒瓶中有24mL液體。請回答下列問題：TOC\o"1-5"\h\z上述實驗所用的玻璃儀器的名稱為 。(2)若實驗前有1000mL、500mL、250mL的量筒備用，則應(yīng)選用 mL的量筒。生成氣體體積是 mL，為保證生成氣體體積的準(zhǔn)確性，讀取量筒刻度時應(yīng)注意的問題是 。(4若將C2H2通入KMnO4溶液，KMnO4溶液的紫紅色會變淺，化學(xué)反應(yīng)方程式為KMnO+C2H2+H2SO4—-K2SO4+MnSO4+CO2f+H2O(未配平)。若上面實驗生成的C2H2完全被KMnO4溶液吸收，請計算需0.1mol/?KMnO4溶液 mL。(5通過以上數(shù)據(jù)計算，可得樣品中CaC2的純度為 ?！咀兪教骄俊抠Y料顯示：鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體和白色不溶物。某同學(xué)設(shè)計了如下實驗方案并驗證產(chǎn)物、探究反應(yīng)原理。(1)提出假設(shè)實驗I：用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量滴有酚酞的飽和碳酸氫鈉溶液的試管中，迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，溶液由淺紅變紅。該同學(xué)對反應(yīng)中產(chǎn)生的白色不溶物做出如下猜測：猜測1：白色不溶物可能為 。猜測2:白色不溶物可能為MgCO3。猜測3:白色不溶物可能為堿式碳酸鎂xMgCO3^Mg(OH)2］。設(shè)計定性實驗確定產(chǎn)物并驗證猜測：實驗序號實驗實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗II將實驗I中收集到的氣體點燃能安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍色火焰氣體成分為①實驗III取實驗I中的白色不溶物，洗滌，加入足量②③白色不溶物可能含有MgCO3實驗IV取實驗I中的澄清液，向其中加入少量CaCl2稀溶液產(chǎn)生白色沉淀溶液中存在④ 離子(3為進一步確定實驗I的產(chǎn)物，設(shè)計定量實驗方案，如圖所示:稱取實驗I中所得干燥、純凈的白色不溶物22.6g充分加熱至不再產(chǎn)生氣體為止，并使分解產(chǎn)生的氣體全部進入裝置A和B中。實驗前后裝置A增重1.8g裝置B增重8.8g試確定白色不溶物的化學(xué)式 。(4請結(jié)合化學(xué)用語和化學(xué)平衡移動原理解釋Mg和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡的原因 ?！痉椒记伞慷啃蛯嶒烆}的解題模板—、巧審題，明確實驗?zāi)康摹⒃韺嶒炘砜蓮念}給的化學(xué)情境或題目所給的實驗?zāi)康?并結(jié)合兀素化合物的有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上，依據(jù)可靠性、簡捷性、安全性的原則，確定符合實驗?zāi)康?、要求的實驗方?/p>

二、想過程，理清操作先后順序根據(jù)由實驗原理所確定的實驗方案中的實驗過程，確定實驗操作的方法和步驟，把握各實驗步驟的要點，理清實驗操作的先后順序三、看準(zhǔn)圖，分析裝置或流程作用若題目中給出裝置圖，在分析解答過程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中的各部分裝置，并結(jié)合實驗?zāi)康暮驮?，確定它們在實驗中的作用四、細(xì)分析，得出正確的實驗結(jié)論在定性實驗的基礎(chǔ)上研究量的關(guān)系，根據(jù)實驗現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)，對實驗數(shù)據(jù)進行篩選，通過分析、計算、推理等確定有關(guān)樣品含量及化學(xué)式【命題熱點突破三】有機化學(xué)綜合實驗1．有機物的分離、提純常用方法洗氣法：如除去氣態(tài)烷烴中混有的氣態(tài)烯烴，可通過盛有溴水的洗氣瓶；分液法：如除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇，用飽和碳酸鈉溶液洗滌、靜置、分液；蒸餾法：乙酸和乙醇的分離，先加固體NaOH，蒸出乙醇，再加稀硫酸，再蒸餾出乙酸。2．蒸餾裝置“溫度計L水』冷凝管溫度計的正確位置牛角管費燒瓶Ml“溫度計L水』冷凝管溫度計的正確位置牛角管費燒瓶Ml例3．環(huán)己酮是一種重要的化工原料，實驗室常用下列反應(yīng)和裝置進行制備和精制(部分夾持儀器和加熱裝置未畫出)：合成裝置 將制裝置環(huán)己醇、環(huán)己酮和水的部分物理性質(zhì)如表所示(*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的共沸混合物的沸點):物質(zhì)相對分子質(zhì)量沸點(C)密度(gcm*20C)水中溶解性環(huán)己醇100161.1(97.8)0.9624微溶環(huán)己酮98155.6(95)0.9478微溶水18100.00.9982—請回答下列問題：已知合成環(huán)己酮的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，劇烈反應(yīng)將導(dǎo)致體系溫度迅速上升，副反應(yīng)增多。實驗時，先向合成裝置中加入5.2mL(5g環(huán)己醇和幾粒沸石，再用分液漏斗向三頸瓶中加入足量酸性Na2Cr2O7溶液。酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式為 填字母)。A?—次性加入 B.緩慢加入 C.怎樣加入都可以(2若酸性Na2Cr2O7溶液的體積為35mL，則應(yīng)選取 填“100mL或“250mL”勺三頸瓶。反應(yīng)完成后，向三頸瓶中加入適量水，將合成裝置改為蒸餾裝置，蒸餾，收集95—100C

的餾分A,其主要成分是 。合成裝置中冷凝管的作用是 ，冷凝水從冷凝管的 填“a或“b”進入。(5向餾分A中加入氯化鈉固體至飽和，靜置、分液、得有機層B,加入氯化鈉固體的作用(6向有機層B中加入無水硫酸鎂固體，除去其中的少量水分。過濾，將濾液置于精制裝置中蒸餾，收集 (填字母)的餾分，得到純凈的環(huán)己酮。A.100.0A.100.0-102.0CB.154.廠156.0CC.160.廠162.0C請指出精制裝置中的兩處錯誤： 、 。若最終得到環(huán)己酮的質(zhì)量為3.43g則環(huán)己酮的產(chǎn)率是 ?！咀兪教骄俊夸逡彝槭怯袡C合成的重要原料。農(nóng)業(yè)上用作倉儲谷物的熏蒸殺蟲劑。實驗室制備溴乙烷的反應(yīng)、裝置示意圖及有關(guān)數(shù)據(jù)如下：NaBr+HSO一—HBr+NaHS02 4 4CH3CH20H+HBr——CH3CH2Br+H203 2 3 2 2圖甲 圖乙圖甲 圖乙相對分子質(zhì)量沸點/C密度g?m-3溶解性CH3CH20H4678.40.789混溶NaBr10313903.203易溶CH3CH2Br10938.41.424難溶CH3CH20CH2CH37434.50.714微溶濃硫酸一 一983381.84易溶實驗步驟：在圖甲儀器A中加入10mL95%乙醇和幾滴水，并緩緩加入19.0mL濃硫酸，再加入15.0g溴化鈉粉末和幾粒沸石；在儀器C中加入少量水，并浸于冰水浴中；儀器A用酒精燈加熱先小火，30min后用大火)，至無油狀餾出物時，停止加熱；將儀器C中液體轉(zhuǎn)入分液漏斗中，振搖后靜置分層，取下層液體于干燥的錐形瓶中，緩緩加入5mL濃硫酸；將錐形瓶中混合液轉(zhuǎn)移到一個干燥的分液漏斗中，靜置分液，將上層液體轉(zhuǎn)移到圖乙儀器D中，再加入幾粒沸石，用水浴加熱，收集一定溫度范圍內(nèi)的餾分。TOC\o"1-5"\h\z義器C的名稱是 。(2實驗中加入沸石的作用 ，儀器B為冷凝管，實驗開始時，b□進水，a□出水，原因是 。義器C中加入少量水的目的是 。實驗步驟中，兩次使用到濃硫酸，第一次濃硫酸的作用是 ，第二次濃硫酸的作用是 。實驗步驟中，將錐形瓶中的混合液轉(zhuǎn)移到一個干燥的分液漏斗中，靜置分液。分液時，取上層液體的正確操作方法是 。

圖乙蒸餾操作中，需要收集的餾分溫度范圍為 。A.34C—38C B.36C—40CC.34.5C—78.4C D.38.4C—78.4C(7實驗中測得儀器G的質(zhì)量為56.8g收集一定溫度范圍內(nèi)的餾分后質(zhì)量為66.9g則該溴乙烷制備的產(chǎn)率為 。方法技巧】有機制備解題模板―、分析制備流程摩料和 域定制設(shè)計反—謹(jǐn)丼合理的_冷即—嚴(yán)牟目掠產(chǎn)品f齊廂理—應(yīng)逮往f儀粘和裝尤f推沌f計M111環(huán)旎;號染小， 應(yīng)希件 和臬航射操柞簡單 ■■哇覽羞并選擇舍適二、熟悉重要儀器?(Hit三頸燒粗菩帶說中渝瞄直灘囪6卄即階踐騎彈三、結(jié)合有機物和有機反應(yīng)特點回答問題(1有機物通常易揮發(fā)，因此在反應(yīng)中通常要米用冷凝回流裝置，以減少有機物的揮發(fā)，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率；(2有機反應(yīng)通常都是可逆反應(yīng)，且易發(fā)生副反應(yīng)，因此常常需要使某種價格較低廉的反應(yīng)物過量，以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率(如本實驗中使甲醇過量)，同時在實驗中需要控制反應(yīng)條件，以減少副反應(yīng)的發(fā)生；(3)根據(jù)產(chǎn)品與雜質(zhì)的性質(zhì)特點選擇合適的分離提純方法，如蒸餾、分液等【高考真題解讀】1.(2016課標(biāo)III,26,14分)過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?；卮鹣铝袉栴}：(一)碳酸鈣的制備(1步驟①加入氨水的目的 。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于 右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是 (填標(biāo)號)。a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b玻璃棒用作引流c將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁

濾紙邊緣高出漏斗用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備稀鹽酸、煮沸、過濾 氨水和雙氧水過濾CaCO3 ■一濾液 過如白色結(jié)晶3②冰?、鄄襟E②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時溶液 TOC\o"1-5"\h\z性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸，趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是 。(4涉驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)需要在冰浴下進行，原因是 。將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是制備過氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煅燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是 ，產(chǎn)品的缺點是 。2.(2016浙江，29,15分)無水MgBr2可用作催化劑，實驗室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2，裝置如圖1,主要步驟如下：圖1步驟1二頸瓶中裝入10g鎂屑和150mL無水乙醚；裝置B中加入15mL液溴。步驟2緩慢通入干燥的氮氣，直至溴完全導(dǎo)入三頸瓶中。步驟3反應(yīng)完畢后恢復(fù)至常溫，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中，冷卻至0 析出晶體，再過濾得二乙醚合溴化鎂粗品。步驟4室溫下用苯溶解粗品，冷卻至0 析出晶體，過濾、洗滌得三乙醚合溴化鎂，加熱至160?分解得無水MgBr2產(chǎn)品。已知：①Mg與Br2反應(yīng)劇烈放熱；MgBr2具有強吸水性。②MgBr2+3C2H5OC2H尸三MgBr2?C2H5OC2H5請回答：⑴儀器A的名稱是 。實驗中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是 。(2如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會導(dǎo)致的后果 。（4）有關(guān)步驟4的說法，正確的是 。可用95%的乙醇代替苯溶解粗品洗滌晶體可選用0C的苯C?加熱至160C的主要目的是除去苯D.該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴（5為測定產(chǎn)品的純度，可用EDTA（簡寫為Y（2016北京，27，12分）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H（2016北京，27，12分）以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO,實現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：TOC\o"1-5"\h\z滴定前潤洗滴定管的操作方法是 。測定時，先稱取0.2500無水MgBr2產(chǎn)品，溶解后，用0.0500moL-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50mL，則測得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是 （以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）。3.（2016江蘇，20,14分）鐵炭混合物鐵屑和活性炭的混合物）、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。（1鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O7-的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O2-轉(zhuǎn)化為Cr3+，其電極反應(yīng)式為 。（2）在相同條件下，測量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率，結(jié)果如圖所示。%、盼謎**褪謹(jǐn)奪%、盼謎**褪謹(jǐn)奪W鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)①當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時，隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是 。（3）納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。①一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液，溶液中BH-（B元素的化合價為+3）與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B（OH）-4，其離子方程式為納米鐵粉與水中NO§反應(yīng)的離子方程式為4Fe+N0-+10H+===4Fe2++NH]+3H20，研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會導(dǎo)致NO-的去除率下降，其原因是 。相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO-的速率有較大差異（如圖），產(chǎn)生該差異的可能原因是 。I含50I含50mg?L'NOj的水樣D含50mg?L'NOJ+50mg?L'Cu2+的水樣J?&C左翔矣SCN(1過程I中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的化學(xué)方程式是(2過程I中，F(xiàn)e2+催化過程可表示為：i：2Fe2++PbO+4H++SO2—===2Fe3++PbSO+2HOTOC\o"1-5"\h\z2 4 4 2ii:……寫出ii的離子方程式： 。下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2,溶液變紅。。(3)Pb0溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)=^NaHPbO2(aq)其溶解度曲線如圖所示。①過程II的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程II中重復(fù)使用，其目的是 選填序號)。A?減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B.重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率C.增加Na2S04濃度，提高脫硫效率簡述過程III的操作②過程簡述過程III的操作實驗過程如下：有機萃取劑I儀器實驗過程如下：有機萃取劑I儀器A3、Mg2SiO4和少量3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO33H2O。40%HSO 30%H0Q2 4 2 2I I廢渣-胡酸溶|一I過濾|-胡氧化一I萃取分液|—一……—-MgCO3?H2OII濾渣 含F(xiàn)e3+的有機相酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)俎=—50.4kJnOl-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)俎=—225.4kJn0l-1酸溶需加熱的目的是 所加H2SO4不宜過量太多的原因是 f(2)加入H2O2氧化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 用如圖所示的實驗裝置進行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。實驗裝置圖中儀器A的名稱為 。為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機萃取劑， 、靜置、分液，并重復(fù)多次。青補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO3?H2O的實驗方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水， 過濾、用水洗滌固體2_3次，在50C下干燥，得到MgCO33H20。已知該溶液中pH=8.5時Mg(OH)2開始沉淀；pH=5.0時Al(OH)3沉淀完全］6.(2016課標(biāo)II，28，15分)某班同學(xué)用如下實驗探究Fe2+、Fe3+的性質(zhì)?；卮鹣铝袉栴}：分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1molL?1的溶液。在FeCl2溶液中需TOC\o"1-5"\h\z加入少量鐵屑，其目的是 。甲組同學(xué)取2mLFeC］溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說明Cl2可將Fe2+氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為 。乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實驗不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2mLFeC］溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是 。丙組同學(xué)取10mL0.1moL^KI溶液，加入6mL0.1moL，1FeCg溶液混合。分別取2mL此溶液于3支試管中進行如下實驗：第一支試管中加入1mLCCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；第二支試管中加入1滴K3Fe(CN)6］溶液，生成藍色沉淀；第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。實驗②檢驗的離子是 填離子符號)；實驗①和③說明：在I-過量的情況下，溶液中仍含有 (填離子符號)，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為 。丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ；一段時間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是 ；生成沉淀的原因是 (用平衡移動原理解釋)。7.(2016北京，26，13分)用零價鐵(Fe去除水體中的硝酸鹽(NO-)已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點之一。(1)Fe還原水體中NO-的反應(yīng)原理如圖所示。Fe,O4(疏松、能導(dǎo)電)作負(fù)極的物質(zhì)是 。正極的電極反應(yīng)式是 (2將足量鐵粉投入水體中，經(jīng)24小時測定NO-的去除率和pH，結(jié)果如下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO-的去除率接近100%<50%24小時pH接近中性接近中性鐵的最終物質(zhì)FeO(OH)4SI〔不#電)—FeO(OH)(不傘電)形態(tài)pH=4.5時，NO-的去除率低。其原因是

(3實驗發(fā)現(xiàn)：在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時，補充一定量的Fe2+可以明顯提高NO勺的去除率。對Fe2+的作用提出兩種假設(shè)：Fe+直接還原NO-；Fe+破壞FeO(OH)氧化層。①做對比實驗，結(jié)果如圖所示，可得到的結(jié)論 。%裕魅也ON%裕魅也ONpH=4.5(其他條件相同)②同位素示蹤法證實Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成Fe3O4。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式，解釋加入Fe2+提高NO-去除率的原因： 。(4其他條件與(2相同，經(jīng)1小時測定NO-的去除率和pH,結(jié)果如下：初始pHpH=2.5pH=4.5NO-的去除率約10%約3%1小時pH接近中性接近中性與(2沖數(shù)據(jù)對比，解釋(2沖初始pH不同時，NO-去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:8.(2016浙江，27，18分)1.化合物Mg5A13(OH)19(H2O)4可作環(huán)保型阻燃材料，受熱時按如下化學(xué)方程式分解：2Mg5Al3(OH)19(H2O)4=====27H2Of+10MgO+3Al2O3寫出該化合物作阻燃劑的兩條依據(jù) 。用離子方程式表示除去固體產(chǎn)物中Al2O3的原理 (3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化學(xué)方程式表示其原理 II?磁性材料A是由兩種元素組成的化合物，某研究小組按如圖流程探究其組成：請回答：(1)A的組成元素為 用元素符號表示)，化學(xué)式為 。(2溶液C可溶解銅片，例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用 。已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng)，生成一種淡黃色不溶物和一種氣體(標(biāo)況下的密度為1.518gL-1)，該氣體分子的電子式為 。寫出該反應(yīng)的離子方程式寫出F_G反應(yīng)的化學(xué)方程式 <設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒(不考慮H2O、H+、K+、Fe2+【答案】(1)Pb+PbO2+2H2SO4=====2PbSO4+2H2O(2)?2Fe3++Pb+SO2-===PbSO4+2Fe2+②b.取a中紅色溶液，向其中加入鉛粉后，紅色褪去(3?AB②向PbO粗品中加入一定量的35%NaOH溶液，加熱至110C，充分溶解后,趁熱過濾，冷卻結(jié)晶，過濾得到PbO固體【答案】(1①稱取一定質(zhì)量的碳酸亞鐵固體置于坩堝中，高溫灼燒至質(zhì)量不再變化，冷卻至室溫稀硫酸或稀鹽酸)②若灼燒產(chǎn)物為Fe304，溶于稀硫酸或稀鹽酸)也能生成Fe3+,滴入KSCN溶液，溶液也能變紅色CD(2)Fe(0H)Fe(OH)3FeO、Fe3O4(3)2Fe++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O3：3：2：3 (4)3【答案】(1①2KMnO4==^=K2MnO4+MnO2+。2個或2KC1O3==|》2KCl+3O2f)②使m80殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收③韋 -X100%80+233Da試管中有淡黃色沉淀生成②IIICl2+SO2+2H2O===4H++2CI-+SO4-【答案】(1)干燥管防止鎂屑與氧氣反應(yīng)，生成的MgO阻礙Mg與Br2的反應(yīng)(2)會將液溴快速壓入三頸瓶，反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患(3)美屑(4)BD(5①從滴定管上□加入少量待裝液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕內(nèi)壁，然后從下部放出，重復(fù)2一3次②97.5%【答案】(1)分液漏斗、燒瓶、量筒、水槽(2)500336使量筒內(nèi)外液面持平、視線與量筒內(nèi)液面的最低處相切(4)300(5)80%【答案】(1)Mg(OH)2 (2①氫氣②稀鹽酸合理均可)③產(chǎn)生氣泡，沉淀全部溶解④CO2-2MgCO3?g(OH)2或Mg(OH)2?MgCO3或Mg3(OH)2(CO3)2NaHCO3溶液中存在如下平衡:HCO-=^H++CO3-、H2O=^H++OH-;Mg和H+反應(yīng)生成H2和Mg2+,Mg2+跟OH-、CO2-生成難溶物Mg(OH)2?MgCO3,貝則H+、OH-、CO3-的濃度均降低，促使上述兩平衡均向右移動。故Mg和飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體H2【答案】(1)B(2)100mL(3)不己酮和水⑷令凝回流反應(yīng)物和產(chǎn)物，提高原料的利用率和產(chǎn)物的產(chǎn)率a(5)增大水層的密度，有利于液體分層(6)B(7)溫度計的水銀球未放在蒸餾燒瓶支管□處冷凝水進、出□方向顛倒(8)70%【答案】(1)錐形瓶(2防止暴沸下□進、上□出可使水充滿整個裝置，冷卻效果好⑶吸收揮發(fā)出的可溶性雜質(zhì)(4反應(yīng)物吸水或答干燥”)(5)D(6)B(