6．實(shí)驗(yàn)探究題(18分)

Ⅰ．某�；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1-2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。

(1)提出問題：、誰的氧化性更強(qiáng)？

(2)猜想：

①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：>，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含＿＿(填化學(xué)式，下同)所致。

②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性： > ，故上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是含＿▲＿所致。

(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并驗(yàn)證：

丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證明了乙同學(xué)的觀點(diǎn)確實(shí)是正確的。

供選用的試劑：a. 酚酞試液　 　b. 四氯化碳　 c. 無水酒精　　 d. 硫氰化鉀溶液

請(qǐng)你在下列表格中寫出丙同學(xué)選用的試劑及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。(試劑填序號(hào))

(4)應(yīng)用與拓展：

①在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1~2滴溴水，溶液呈黃色所發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為＿▲＿。

②在100溶液中通入(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中有1/3的Br^-被氧化成單質(zhì)，則原溶液中的物質(zhì)的量濃度為＿▲＿。

Ⅱ．某校化學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為“證明某水煤氣中CO₂、CO 、H₂　 H₂O_(氣)共同存在”。經(jīng)討論從以下提供的儀器和藥品中設(shè)計(jì)組合成一套裝置(假設(shè)其它雜質(zhì)氣體對(duì)本實(shí)驗(yàn)無干

擾)

(1)該小組證明CO₂存在應(yīng)選用＿▲＿裝置，現(xiàn)象是：＿▲＿。 證明H₂O_氣的存在應(yīng)選用＿▲＿裝置，現(xiàn)象是：＿▲＿。

(2)若某些儀器可重復(fù)使用，某些儀器可不使用，B中反應(yīng)完全進(jìn)行，連接的玻璃導(dǎo)管、膠管忽略。按氣流從左到右，用上述字母把各裝置連接組合起來，正確的連接次序是：　　 混合氣體-(　 )-(　 )-( B )-(　 )-(　 )-(　 )

(3)此實(shí)驗(yàn)的操作步驟中還有一欠缺之處，應(yīng)如何改進(jìn)？＿▲＿。

5．(8分)工業(yè)“從海水中提取鎂”的流程圖如下：

其步驟為：

① 將海邊大量存在的貝殼煅燒成石灰，并將石灰制成石灰乳；

　 ② 將石灰乳加入到海水沉淀池中經(jīng)過濾得到Mg(OH)₂沉淀；

③ 在Mg(OH)₂沉淀中加入鹽酸得到MgCl₂溶液，再經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到MgCl₂·6H₂O；

　 ④ 將MgCl₂·6H₂O在一定條件下加熱得到無水MgCl₂；

　 ⑤ 電解熔融的氯化鎂可得到Mg。

　 請(qǐng)回答以下問題：

　⑴步驟③中的蒸發(fā)是利用風(fēng)吹日曬來完成的，而在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行蒸發(fā)操作需要的主要儀器有　　 　　 　　　　 、　　 　　 　　　　 、酒精燈、鐵架臺(tái)等。

⑵步驟④中的“一定條件”指的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 ，目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 。

⑶上述提取鎂的流程中，在降低成本、減少污染方面做了一些工作，請(qǐng)寫出其中一點(diǎn)：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

⑷有同學(xué)認(rèn)為：步驟②后可加熱Mg(OH)₂得到MgO，再電解熔融的MgO制金屬鎂，這樣可簡化實(shí)驗(yàn)步驟，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的簡約性原則。你同意該同學(xué)的想法嗎？為什么？

　 你的觀點(diǎn)是　　　　　　 。理由是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 �！�

4、某研究性學(xué)習(xí)小組為證明在同溫同壓下，相同濃度相同體積的不同強(qiáng)度的一元酸與足量鎂帶反應(yīng)時(shí)，生成氫氣的體積相同而反應(yīng)速率不同，同時(shí)測定實(shí)驗(yàn)室條件下的氣體摩爾體積。設(shè)計(jì)的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如右圖。該實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟如下：

①配制濃度均為1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液；

②用　　　　　　 量取10.00 mL1 mol·L^－1鹽酸和醋酸溶液分別加入兩個(gè)錐形瓶中；

③用精確的天平分別稱取除去表面氧化膜的鎂帶a g，并系于銅絲末端，a的數(shù)值至少為　 　　　；

④在廣口瓶中裝足量的水，按圖連接好裝置；檢查裝置的氣密性；

⑤將銅絲向下移動(dòng)，使足量鎂帶浸入酸中(銅絲不與酸接觸)，至反應(yīng)完全，記錄　　　　　　　　　　　 ；

⑥反應(yīng)結(jié)束后待溫度恢復(fù)到室溫，若丙中液面高于乙中液面，讀取量筒中水的體積前，應(yīng)　　　　　　　　　　　　　　　 ，讀出量筒中水的體積為V mL。

請(qǐng)將上述步驟補(bǔ)充完整并回答下列問題：

⑴用文字表述④檢查該裝置氣密性的操作與觀察方法：　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　

⑵本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用　　　　　 (填序號(hào))的量筒�！� A．100 mL　　 B．200 mL　　 C．500 mL

⑶若水蒸氣的影響忽略不計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室條件下，氣體摩爾體積的計(jì)算式為V_m＝　　　　 。

⑷簡述速率不等的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，銅絲不與酸接觸的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

3．(9分)四氯化鈦(TiCl₄)是工業(yè)上制備金屬鈦的重要原料。常溫下，它是一種極易水解的無色液體，沸點(diǎn)為136.4℃。工業(yè)制備TiCl₄和鈦的反應(yīng)分別為：

TiO₂ +2C+2Cl₂TiCl₄ +2CO ；TiCl₄ +2Mg　　　　 Ti + 2MgCl₂

下圖是實(shí)驗(yàn)室制備TiCl₄的反應(yīng)裝置，主要操作步驟：

①連接好整套裝置，在通Cl₂前先從側(cè)管中通入CO₂氣體并持續(xù)一段時(shí)間；

②當(dāng)錐形瓶中TiCl₄的量不再增加時(shí)，停止加熱，從側(cè)管中改通CO₂氣體直到電爐中的瓷管冷卻為止；

③將TiO₂、炭粉混合均勻后，裝入管式電爐中；

④ 將電爐升溫到800℃，一段時(shí)間后改通Cl₂，同時(shí)在冷凝管中通冷凝水。

試回答下列問題：

⑴　 正確的操作順序?yàn)?填序號(hào))___________________________　　　　　　　 。

⑵　 裝置A中反應(yīng)的離子方程式為__________________________________　　　 。

⑶　 裝置D中冷凝管進(jìn)水口的位置是(填a或b)___　　　 。

⑷ TiCl₄露置于空氣中極易水解，其化學(xué)方程式可表示為_____________________　 　�！�

⑸ 工業(yè)上常用金屬鎂在800℃高溫和氬氣氛圍中還原TiCl₄的方法制備鈦，氬氣的作用為__ 　　　　　　　　　　　　　。

1．(13分)甲醛是世界衛(wèi)生組織(WHO)確認(rèn)的致癌物和致畸物質(zhì)之一。我國規(guī)定：室內(nèi)甲醛含量不得超過0.08mg·m^－3。某研究性學(xué)習(xí)小組欲利用酸性KMnO₄溶液測定空氣中甲醛的含量，請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。

[測定原理]KMnO₄ ( H⁺)溶液為強(qiáng)氧化劑，可氧化甲醛和草酸。

4MnO₄^―+5HCHO+H⁺＝4Mn²⁺+5CO₂↑+11H₂O

2MnO₄^―+5H₂C₂O₄+6H⁺＝2Mn²⁺+10CO₂ ↑+8H₂O

[測定裝置]部分裝置如下圖所示

[測定步驟]

①用　　　　　 量取5.00mL 1.00×10^－3mol·L^－1 KMnO₄溶液于洗氣瓶中，并滴入幾滴稀H₂SO₄，加水20mL稀釋備用。

②將1.00×10^－3 mol·L^－1的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液置于酸式滴定管中備用。

③打開　　　 ，關(guān)閉　　　　　 (填“a”或“b”)，用注射器抽取100mL新裝修的房屋室內(nèi)空氣。關(guān)閉　　　 ，打開　　　 (填“a”或“b”)，再推動(dòng)注射器，將氣體全部推入酸性高錳酸鉀溶液中，使其充分反應(yīng)。再重復(fù)4次。

④將洗氣瓶中溶液轉(zhuǎn)移到錐形瓶中(包括洗滌液)，再用標(biāo)準(zhǔn)草酸溶液進(jìn)行滴定，記錄滴定所消耗的草酸溶液的體積。

⑤再重復(fù)實(shí)驗(yàn)2次(每次所取的高錳酸鉀溶液均為5.00mL)。3次實(shí)驗(yàn)所消耗草酸溶液的體積平均值為12.38mL。

[交流討論]⑴計(jì)算該居室內(nèi)空氣中甲醛的濃度　　　 mg·m^－3，該居室的甲醛　 　(填是或否)超標(biāo)。

⑵某同學(xué)用該方法測量空氣中甲醛的含量時(shí)，所測得的數(shù)值比實(shí)際含量低，請(qǐng)你對(duì)其可能的原因(假設(shè)溶液配制、稱量或量取及滴定實(shí)驗(yàn)均無錯(cuò)誤)提出合理假設(shè)：____________________________________　　　　　 _(至少答出2種可能性)。

⑶實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，該小組成員在相互交流的過程中一致認(rèn)為：

①實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)加以改進(jìn)。

有同學(xué)提議：可將插入KMnO₄溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(右圖)，

有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是______　　　　　　　　 __　　　　　

　　　　　　　　　　 。

②實(shí)驗(yàn)原理可以簡化。實(shí)驗(yàn)中無需用草酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，可直接抽取室內(nèi)空氣，再壓送到洗氣瓶中至KMnO₄溶　　　　　　

　 2．(8分)某一化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

　A-H屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì)：濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氯水、水、鋅粒、銅片、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化銅、氫氣、二氧化碳、二氧化氮、氯氣、氯化氫、氨氣、氮?dú)�、氧氣�?/p>

　　 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色；②無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍(lán)色深夜；③點(diǎn)燃的鎂條伸入無色無味的F中，鎂條繼續(xù)燃燒，將生成的物質(zhì)放入水中，有氣體放出，并有白色渾濁物形成，該氣體具有刺激性氣味，并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍(lán)。通過分析回答：

　　　　　　　　　 A 　　　　　　；B　　　　　 ；D　　　　　 ；E　　　　　 ；F　　　　　 。

　 (2)寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：A與B　　　　　 ；C與D　　　　　 ；F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

4．100 g原溶液¾^分割®15 g H₂O+84 g飽和溶液A+1 g溶質(zhì)；

84 g 飽和溶液A¾^分割®10 g H₂O+70 g飽和溶液B+4 g溶質(zhì)。

飽和溶液A中溶質(zhì)為：84×4/14＝24 g，故原溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：25/100＝25%。

3．x g 無水鹽+100 g水¾^分割®飽和溶液(25%)+H₂O。

x/(x+100)＝20%，x＝25 g；25/(25+y)＝25%，y＝75 g。

2．140 g A鹽溶液¾^分割®40 g H₂O+100 g飽和溶液B；40 g H₂O+10 g A鹽¾®50 g飽和溶液C。

由C可得B中有溶質(zhì)20 g，20/140＝14.3%。

1．50 g Na₂SO₃　7H₂O¾^分割®30 g Na₂SO₃飽和溶液+20 g Na₂SO₃固體。

m(Na₂SO₃)＝50×126/252＝25 g；飽和液中：m(Na₂SO₃)＝25－20＝5 g，S＝5×100/(50－25)＝20

5．Ag的價(jià)態(tài)降低，所以得到O₂ 0.5 mol，11.2 L；Fe的價(jià)態(tài)升高，所以得到NO 2/3 mol，14.9 L。

分割法巧解