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高三化学探究性实验专题训1


高三化学探究性实验专题训练(二)
1.某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有 关实验现象如下表。 实验方案 1.用砂纸擦后的镁带与沸水反应, 再向 反应后溶液中滴加酚酞 2.向新制的 H2S 饱和溶液中滴加新制的 氯水 3.钠与滴有酚酞试液的冷水反应 4.镁带与 2mol.L-1 的盐酸反应 5.铝条与 2 mol.L 的盐酸反应 6.

向 AlCl3 溶液滴加 NaOH 溶液至过量
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实验现象 (A)浮于水面,熔成一个小球,在水面上 无定向移动,随之消失,溶液变红色 (B)产生气体,可在空气中燃烧, 溶液变 成浅红色 (C)反应不十分强烈,产生的气体可以 在空气中燃烧 (D)剧烈反应,产生可燃性气体 (E)生成白色胶状沉淀,既而沉淀消失 (F)生成淡黄色沉淀

请你帮助该同学整理并完成实验报告 (1)实验目的: 。 (2) 实验用品: 仪器: ① ② ③ ④ 试管夹 ⑤ 镊子 ⑥ 小刀 ⑦ 玻 璃片⑧ 砂纸等; -1 药品:钠、镁带、铝条、2 mol.L 的盐酸、新制的氯水、饱和的 H2S 溶液 AlCl3 溶液、NaOH 溶液等。 (3)实验内容: (填写与实验方案相对应的实验现象) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ (用 A-F 表示) 写出③的离子方程式 (4)实验结论: (5)有人设计了如图所示的钠与水反应实验装置,并验证钠的物理性质, 钠与水反应产物。 Ⅰ.当进行适当操作时还需要的仪器有 。 Ⅱ.如何进行操作? 。 Ⅲ.实验现象是 。 2.某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下: (一) 实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液 (二) 实验记录: 交流卡片 主题:Zn、Cu 与浓盐酸间的实验 A. 将锌放入浓盐酸间的实验 B. 将锌与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体 C. 当实验 B 中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液 D. 将实验 C 反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀 (三)背景资料 资料卡片 主题:生成一价铜的反应 ① 必修一,P116:4CuO === 2Cu2O + O2↑ ② 《无机化学》下册,p705:2Cu2+ + 4I- == 2CuI(白色)↓+ I2 ③ 《无机化学》下册,p706:氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的 KCl 溶液中可形成[CuCl4]3+ 等无色离子。
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(四)请你参与以下探究 (1)实验 A 反应速度明显比 B 小,原因是 (2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验 C 中加热时又产 生气体”的事实,作出如下推断: ①有同学认为“实验 C 中加热时产生的气体是溶解在溶液中的 H2” ,你认为是否有道理, 理由是 ②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加以验证。 猜想 认为铜片 中可能 含有锌 等杂质 (3)某同学对实验 D 中的白色沉淀进行分析: “不可能是 CuCl2,因为 CuCl2 能溶于水且 溶液显蓝色;也不可能是 ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出 ZnCl2 晶体。若利用资 料卡片资料①②大胆猜想,白色沉淀可能是 CuCl。请你帮他设计验证方案(若有多处方 案,只设计两个) 。 猜想 白色沉淀 是氯化亚铜 预设验证方法 猜想的现象与结论 验证方法 预测现象及结论

(4)指导老师肯定了实验 D 中的白色沉淀是 CuCl;并指出生成沉淀的原因,实际上是 [CuCl4]3-等离子与 CuCl(s)、Cl-三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一 平衡关系式(用离子方程式表示) 。 3.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。

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:小组交流滴录 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!

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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 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成硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S=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少 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 ;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(HSO3)2 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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探究性实验专题训练(二)参考答案
1. (1) 探究同周期元素的金属性和非金属性的递变规律。 (2) 试管 ; 酒精灯; 胶头滴管 (3)① B ② F ③ A ④ D ⑤ C ⑥ E + 2Na+2H2O=2Na +2OH +H2↑ (4)金属性:Na > Mg > Al 非金属性:Cl > S (5)Ⅰ.小试管和酒精灯 Ⅱ.将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在玻璃导管上 收集反应产生的气体,用拇指堵住试管口,移至酒精灯上方,点燃。 Ⅲ. 钠浮在水面上熔 成闪亮的小球,迅速游动,逐渐消失,水溶液由无色变成红色。 2. (1)铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率(2 分) (2)①没道理,因为 H2 本身难溶于水(1 分) ②(2 分) 将铜片加入稀硫酸中, 并微热 (3) 分) (4 白色沉淀 是氯化 亚铜 向白色沉淀中加入稀 HNO3 等强氧 化剂 向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾溶 液 溶液变蓝色,说明是一价铜 如白色沉淀消失且得无色溶 液,则原溶液为氯化亚铜, 否则不是 若无气体放出,则不含锌等活泼金属 杂质;若有气体则有锌等杂质

(4)[CuCl4]3-(aq) CuCl(s) + 3Cl-(aq) (2 分) 3. (1)冷凝、回流(1+1 分) 。防止倒吸(2 分) 。 △ (2)S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O(2 分,无加热符号、气体符号扣 1 分) (3)取样后,向其中加入氯氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成。 (或者加热、加盐酸 检验 SO2 气体等方法,开放题,正确即可) 分) (2 (4)CuO、CuS、Cu2S(或 CuO、CuS 可 CuO、Cu2S) 分) (2 (5)铜与浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液呈酸性(2 分) 。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(开放题,正确 即可)

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