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【步步高】2014年大一轮配套课时分组练--第10章 化学实验热点（四川专用）

  • ※基本信息※
    • 资料类型：专题训练
    • 教材版本：不限
    • 适用学校：不限
    • 所需点数：1点
    • 资料来源：收集
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    • 更新时间：2013-06-22 22:01:51
    • 上传时间：2013-06-22 22:03:13
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  • 第1讲　探究型实验题
    热点一　探究型实验题
    1．对未知产物的探究
    通过化学反应原理猜测可能生成哪些物质，对这些物质逐一进行检验来确定究竟含有哪些物质。虽然探究性实验主要考查学生的探究能力，但在问题中常常包含了对实验基础知识的考查。如：
    (1)常见物质分离的提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取法、渗析法等。
    (2)常见气体的制备、净化、干燥、收集等方法。
    (3)熟悉重点的操作：气密性检查、测量气体体积、防倒吸、防污染等。
    2．物质性质的探究
    (1)在探究过程中往往可以利用对比实验，即设置几组平行实验来进行对照和比较，从而研究和揭示某种规律，解释某种现象形成的原因或证明某种反应机理。
    (2)无机物、有机物性质的探究，必须在牢牢掌握元素化合物知识的基础上，大胆猜想，细心论证。脱离元素化合物知识，独立看待实验问题是不科学的，只有灵活运用已有的元素化合物知识，才能变探究型实验为验证型实验，使复杂问题简单化。
     　(2012•安徽理综，28)工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应：PbSO4(s)＋CO2－3(aq)PbCO3(s)＋SO2－4(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
    (1)上述反应的平衡常数表达式：K＝____________________________________。
    (2)室温时，向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化，在________溶液中PbSO4转化率较大，理由是_______________________________________________________________。
    (3)查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3•Pb(OH)2]，它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：
    假设一：全部为PbCO3；
    假设二：_____________________________________________________________；
    假设三：_____________________________________________________________。
    (4)为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。
    ①定性研究：请你完成下表中内容。
    实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论
    取一定量样品充分干燥，…… 
    ②定量研究：取26.7 mg的干燥样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如下图：
     
    某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：__________________________________________________________________。
    解析　突破本题的难点在于溶解平衡的应用和对数据的处理。
    (1)反应的平衡常数是用各反应物和生成物的浓度来表示的，固体和纯液体的浓度是一定值，不出现在表达式中，故K＝cSO2－4cCO2－3(或[SO2－4][CO2－3])。
    (2)在溶液中Na2CO3能完全电离生成CO2－3，而NaHCO3是弱酸的酸式盐，溶液中的HCO－3微弱电离生成CO2－3，故两者同浓度时，Na2CO3溶液中CO2－3浓度大，PbSO4转化率较大。
    (3)根据原题的描述可知，PbSO4在转化时能生成PbCO3，也能生成碱式碳酸铅，故所得产物有三种可能情况：一是全部为碳酸铅，二是全部为碱式碳酸铅，三是两者都有。
    (4)①因为PbCO3分解生成PbO和CO2，碱式碳酸铅分解生成PbO、CO2和H2O，故只要分析产物中是否有H2O生成就可以判断假设一是否成立。
    ②同意，若全部为PbCO3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3时分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)。
    答案　(1)cSO2－4cCO2－3(或[SO2－4][CO2－3])
    (2)Na2CO3　Na2CO3溶液中的c(CO2－3)大
    (3)全部为2PbCO3•Pb(OH)2
    PbCO3和2PbCO3•Pb(OH)2
    (4)①
    实验步骤
    (不要求写具体操作过程) 预期的实验现象和结论
    充分加热样品，将产生的气体通入盛有无水硫酸铜的干燥管 若无水硫酸铜不变蓝，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝，则假设一不成立
    ②同意，若全部为PbCO3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为PbCO3时分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)
    (本题属于开放性试题，合理答案均可)
    【典例2】　某同学用如图1所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2看不到浑浊现象。
     
    经思考后该同学改用如图2所示的装置，将气体收集在注射器中，缓慢地将气体通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入SO2时产生的现象明显且快。
    (1)对比分析两组实验，你认为用图1所示的装置实验时，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是___________________________________________________________。
    (2)用图2所示的装置实验时，以相同速率通入CO2和SO2，SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2快的原因是_________________________________________________。
    (3)用图1所示的装置进行SO2与澄清石灰水反应的实验若存在缺陷，其改进方法是(若你认为该装置没有缺陷，此空可以不填)________________________________。
    解析　对比图1实验和图2实验：气体进入澄清石灰水的速率——前者快，后者慢；现象——前者是只有通入CO2时石灰水

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