【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，除用到 100 mL容量瓶外，還需要的玻璃儀器有 。 ②常溫下，設(shè)該氨水的 pH=a，加入相同體積、 pH(14a) 的鹽酸，待反應(yīng)結(jié)束后 ,溶液中一定存在的關(guān)系是 （選填字母編號(hào)）。 (NH )=c(Cl) =7 = 1014 (H+)c(OH) ?4解析 本題是一道化學(xué)基本原理與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)相融合 的題目。它綜合了蓋斯定律、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng) 速率與化學(xué)平衡圖象、合成氨工業(yè)、氧化還原反應(yīng)、溶 液的配制、弱電解質(zhì)的電離等眾多化學(xué)問(wèn)題，分析該題 要學(xué)會(huì)分解 ,以大化小然后各個(gè)擊破。 （ 1）依據(jù)蓋斯定律不難得出 Δ H= kJ/mol (905 kJ/mol) +( kJ/mol) = kJ/mol。 21 23（ 2）要計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)必須求出平衡時(shí) N H2 和 NH3的濃度。 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) c平 又 則 b=2a,代入公式 K= VaVa2Vb3223232)2()()(H)(N)( N HVaVaVbcccK ??,523 ?? bab 222aV（ 3）從混合氣體中分離出 NH3與分餾之所以有相似之 處，都是由改變溫度而引起的物質(zhì)狀態(tài)的改變。 （ 5）計(jì)算需量取 20 mol/L氨水的體積時(shí)應(yīng)按配制 100 mL 5 mol/L 的氨水來(lái)計(jì)算，因?yàn)槿萘科恐挥幸粋€(gè)刻度。 答案 （ 1） kJ/mol （ 2）① ② 222aV（ 3）② 通過(guò)溫度的改變而改變物質(zhì)的狀態(tài)，達(dá)到分 離的目的 （ 4） （ 5）① 25 玻璃棒、膠頭滴管、燒杯、量筒 ② C （純度約為 98%）中含有 Ca2+、 Mg2+、 Fe3+、 Cl和 SO 等雜質(zhì)，提純工藝路線如下： ?24資料支持： 物質(zhì) Ksp CaCO3 109 MgCO3 106 BaCO3 109 BaSO4 1010 Ca(OH)2 106 Mg(OH)2 1012 Fe(OH)3 1039 碳酸鈉的飽和溶液在不同溫度下析出的溶質(zhì)如下圖所示： 回答下列問(wèn)題： （ 1）加入 NaOH溶液時(shí)，預(yù)測(cè)首先生成的沉淀是 （填化學(xué)式）；生成氫氧化鎂沉淀的離子方程式為 。 （ 2） “ 趁熱過(guò)濾 ” 的目的是 。 （ 3）實(shí)驗(yàn)室用試劑級(jí) Na2CO3配成 1 000 mL一定濃度的溶 液時(shí)，所需要的玻璃儀器有 。 （ 4）現(xiàn)有 mol BaSO4沉淀放入上述 1 000 mL Na2CO3 溶液中，當(dāng) Na2CO3溶液的最初濃度至少為多少時(shí)， BaSO4 才可以完全轉(zhuǎn)化為 BaCO3沉淀？ 解析 加入 NaOH溶液后，雜質(zhì)離子 Mg2+和 Fe3+將轉(zhuǎn)化為 氫氧化物沉淀，因?yàn)?Fe(OH)3的溶度積常數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Mg(OH)2的溶度積常數(shù)，因此首先析出的是 Fe(OH)3。 由于 Ksp［ Mg(OH)2］ Ksp(MgCO3)，因此加入 NaOH溶 液后，沉淀轉(zhuǎn)化的離子方程式可表示為 MgCO3+2OH Mg(OH)2+CO 。 ?23答案 （ 1） Fe(OH)3 MgCO3+2OH Mg(OH)2+CO (2)防止析出 Na2CO310H2O或 Na2CO37H2O晶體 ,降低產(chǎn)率 （ 3） 1 000 mL容量瓶、玻璃棒、膠頭滴管、燒杯 （ 4） BaSO4(s)+CO (aq) BaCO3(s)+SO (aq)的平衡常數(shù)為 當(dāng) BaSO4完全轉(zhuǎn)化為 BaCO3時(shí)，溶液中 c(SO )應(yīng)為 mol/L,所以有 c(CO )=c(SO )/K= mol/L,因此Na2CO3溶液的最初濃度至少應(yīng)為 mol/L+ mol/L= mol/L時(shí)， BaSO4才可以完全轉(zhuǎn)化為 BaCO3沉淀。 ?23?23 ?24, )( S O )( S O 910B a c ospB a s osp232434 ????????????KKccK?24?23 ?2汽車(chē)制造和電子工業(yè)等領(lǐng)域 具有廣泛的用途，金屬鎂的冶煉有多種方法，其中之 一為皮江法。該方法是以白云石（ CaCO3 MgCO3） 為原料，經(jīng)高溫煅燒生成氧化物（ CaO MgO），氧 化物在還原爐中經(jīng) 1 200℃ 真空條件下用硅鐵還原生成 鎂蒸氣（鐵在反應(yīng)前后化合價(jià)不變），鎂蒸氣經(jīng)冷凝 器冷凝為粗鎂，粗鎂再經(jīng)精煉、鑄錠得到成品金屬鎂。 反應(yīng)工藝流程如下圖： (1)在冶煉過(guò)程中反應(yīng)溫度對(duì)生成 金屬鎂的影響如圖，從圖中分析， 還原反應(yīng)的反應(yīng)熱 Δ H （填 “ ” 、 “ ” 或 “ =” ） 0， 理由是 。 (2)還原爐中需要在 1 200℃ 真空條件下反應(yīng)，真空條件 對(duì)制備金屬鎂來(lái)講，可以達(dá)到的目的是： ① 。 ② 。 （ 3）工業(yè)上，另一種冶煉鎂的原理是 :MgCO3 MgO+ CO2↑,MgO+C+Cl 2 MgCl2+CO,電解氯化鎂。工業(yè)上 不直接電解氧化鎂的原因是 。 （ 4）另外也可以以海水為原料來(lái)冶煉金屬鎂，已知 298 K 時(shí)， Mg(OH)2的溶度積常數(shù) Ksp= 1012，如果在海水結(jié) 晶的母液中，加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡，測(cè)得 pH=,則此溫度下殘留在溶液中的 c(Mg2+)= mol/L。 解析 (1)由圖象可知溫度越高，鎂的產(chǎn)率越大，所以此 反應(yīng)應(yīng)為吸熱反應(yīng)， Δ H0。 （ 2） 1 200℃ 真空條件下，降低反應(yīng)所需的溫度，可節(jié) 約能源，同時(shí)也防止鎂在高溫下與空氣中的氧氣反應(yīng)。 （ 3）電解法冶煉金屬，其原料必須滿足兩個(gè)條件，第 一個(gè)條件是必須是離子化合物；第二個(gè)條件是熔點(diǎn)較低， 節(jié)能。 （ 4） 298 K下， c(OH)= mol/L,Ksp=c(Mg2+) c2(OH), 代入數(shù)據(jù)，解得 c(Mg2+)= 1010 mol/L。 答案 （ 1） 升高溫度 Mg的產(chǎn)率增大，平衡向正反應(yīng) 方向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) （ 2）①降低反應(yīng)所需溫度，節(jié)約能源 ②防止 Mg被空氣氧化 （ 3）氧化鎂熔點(diǎn)高于氯化鎂，電解氧化鎂消耗電能多， 生產(chǎn)成本高 （ 4） 1010 實(shí)驗(yàn)突破 探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)題在近幾年的高考中頻頻出現(xiàn)，這 類(lèi)題具有綜合性強(qiáng)，開(kāi)放性強(qiáng)等特點(diǎn) ,能很好地考查學(xué)生 分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和創(chuàng)新思維的能力，這種題的區(qū)分度 高，高考中具有很好的選撥功能。 探究性實(shí)驗(yàn)的基本程序可用下列流程圖表示： 要提出問(wèn)題，首先得發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在學(xué)習(xí)新知識(shí)、實(shí)踐 新方法中進(jìn)行思考、對(duì)比、質(zhì)疑 ,通過(guò)思考提出值得探 究的問(wèn)題，探究清楚能更好地理解掌握物質(zhì)的性質(zhì)。 此外，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異?，F(xiàn)象也是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題 的重要契機(jī)。 在學(xué)習(xí)、思考和實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題不要輕易放過(guò)， 要與同學(xué)和老師交流、討論、查閱資料，這時(shí)有許多 問(wèn)題就可能得到完美的解決，而有一些問(wèn)題，結(jié)論有 多種可能（這就是猜想），只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 所謂猜想就是根據(jù)已有的知識(shí)對(duì)問(wèn)題的解決提出的幾 種可能的情況。 提出猜想后，就要結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的條件，設(shè)計(jì)出科學(xué)、 合理、安全的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)可能的情況進(jìn)行探究。實(shí) 驗(yàn)設(shè)計(jì)中，關(guān)鍵的就是試劑的選擇和實(shí)驗(yàn)條件的調(diào)控。 新的問(wèn)題出現(xiàn)再設(shè)法改進(jìn)，直到科學(xué)合理為止，在實(shí) 施實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)方案可能還會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，還要 及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。 ，得出結(jié)論 根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)中出 現(xiàn)的現(xiàn)象并及時(shí)記錄，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理分析或 計(jì)算分析得出結(jié)論，如不能得出結(jié)論則要加做實(shí)驗(yàn)， 或進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，或?qū)⒃O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。若實(shí)驗(yàn) 中遇到新的問(wèn)題，則可以提出新的問(wèn)題進(jìn)行探究。 【 典例導(dǎo)析 1】 銅在空氣中會(huì)生成銅銹，其成分是 Cu2(OH)2CO3,隨著工業(yè)的發(fā)展，空氣中二氧化硫排放量 較大，銅綠成分也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。傅鷹著 《 大學(xué)普通 化學(xué) 》 下冊(cè) 564頁(yè)（人民教育出版社， 1982年版），認(rèn)為 銅銹成分為 CuSO43Cu(OH)2。某化學(xué)興趣小組在廢品站 取一塊生銹的銅片，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分析銅銹成分。 （ 1）對(duì)于銅銹主要成分，請(qǐng)你提出猜想： 猜想 1： ； 猜想 2： ； 猜想 3： 。 （ 2）實(shí)驗(yàn)室提供下列藥品：稀硫酸、鹽酸、氯化鋇溶 液、澄清石灰水；儀器：試管、滴管、導(dǎo)管、小刀等。 請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明上述猜想，補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)報(bào)告： 實(shí)驗(yàn) 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn) 結(jié)論 ① 取樣品裝于試管，加入足量稀鹽酸，在試管口放一塊涂有澄清石灰水的玻璃片 溶液中產(chǎn)生氣泡；玻璃片上出現(xiàn)渾濁 ② 在上述溶液中加 入氯化鋇溶液和 稀硝酸 原樣品含 SO ?24（ 3）假設(shè)銅銹成分為 nCuSO4mCu(OH)2，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn) 單的實(shí)驗(yàn)方案測(cè)定銅銹成分，實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①取 W g樣品，溶于水，加入過(guò)量氫氧化鈉溶液，過(guò)濾、 洗滌、灼燒，稱(chēng)重得固體質(zhì)量為 a g。② 取 W g樣品，溶于 足量稀硝酸，加入過(guò)量的氯化鋇溶液， ， 稱(chēng)量得固體質(zhì)量為 b g；③處理數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算： n∶ m= 。 解析 （ 1）依題意，只對(duì)其主要成分提出假設(shè)，即銅綠 主要成分為堿式碳酸銅、堿式硫酸銅或堿式碳酸銅和堿 式硫酸銅的混合物即可。（ 2）定性檢驗(yàn)兩種成分的區(qū) 別，實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn) SO 和 CO 。（ 3）通過(guò)測(cè)定硫酸鋇質(zhì) 量確定 SO 的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化銅質(zhì)量計(jì)算銅的物 質(zhì)的量。 n(CuO)=n(Cu2+)= mol， n(BaSO4)=n(SO ) = mol,n= mol,m=( )mol= mol。 ?24 ?23?2480a ?24233b233b233b80a2338080233?? ba答案 （ 1）猜想 1：銅綠主要成分為 Cu2(OH)2CO3 猜想 2：銅綠主要成分為 CuSO43Cu(OH)2 猜想 3：銅綠主要成分為 Cu2(OH） 2CO3和 CuSO4 3Cu(OH)2 （ 2）原樣品含 CO 產(chǎn)生白色沉淀 （ 3）②過(guò)濾、洗滌、干燥 ③ ?23bab8023 380?規(guī)律總結(jié) 對(duì)于猜想類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究試題，首先要善于從問(wèn) 題情境中提出一些有價(jià)值的可探究性問(wèn)題，再?lài)@問(wèn)題 作出猜想或假設(shè)，值得注意的是猜想一定要有事實(shí)根據(jù) 或科學(xué)依據(jù)，是建立在一定知識(shí)基礎(chǔ)上的猜想，不能胡 亂猜想。注意對(duì)試題