高二化學(xué)探究性化學(xué)實驗(編輯修改稿)
2024-12-22 16:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 溶液、蒸餾水。 （ 1）提出合理假設(shè) 假設(shè) 1： ； 假設(shè) 2： ； 假設(shè) 3： 。 （ 2）設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè) 按下表格式寫出實驗操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟 1： 步驟 2： ? （ 3） a值的范圍為 。 解析 （ 1） 3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H 2O, Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H 2O產(chǎn)物可能是硝 酸鐵、硝酸亞鐵、也可能是硝酸亞鐵和硝酸鐵混合物。（ 2）中學(xué)用 KSCN溶液檢驗三價鐵離子。根據(jù)題目對 試劑的限制，沒有提供淀粉溶液，如果用 KI溶液檢驗 鐵離子，生成 I2溶于水呈黃色，與鐵離子的溶液顏色相 近，無法區(qū)別。所以，不能用 KI溶液檢驗溶液中是否含 三價鐵離子（可以用淀粉 KI溶液檢驗三價鐵離子：溶 液變藍(lán)色，說明含三價鐵離子）。（ 3）極端假設(shè)法和 平均值法求解：假設(shè)鐵與硝酸反應(yīng)只生成 +3價鐵， n(HNO3)= L 6 mol/L= mol,n(Fe)= mol，m(Fe)= mol 56 g/mol= g。假設(shè)鐵與硝酸反 應(yīng)只生成 +2價鐵 ,n(Fe)= mol = mol, m(Fe)= mol 56 g/mol= g，根據(jù)平均值原 理： ≤ a≤ 。 83答案 （ 1）假設(shè) 1：產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為 +3價 假設(shè) 2：產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為 +2價 假設(shè) 3：產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)既有 +3價也有 +2價 （ 2） 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟 1：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。 若 KMnO4溶液的紫紅色褪去，變?yōu)闊o色溶液，則說明產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)含 +2價；若不褪色，則說明產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)不含 +2價。 步驟 2：另取少量溶液，滴加 KSCN溶液。 若溶液變?yōu)榧t色，則說明產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)含 +3價；若溶液無明顯變化，則說明產(chǎn)物中鐵元素的價態(tài)為 +2價。 (3)≤ a≤ （夾持裝置已略 去）進(jìn)行實驗，探究 Na2O2與 NO反應(yīng)的產(chǎn)物。 實驗前，他們查閱有關(guān)資料得到如下信息： ① 2NaNO3 2NaNO2+O2↑。 ② NaNO2為白色粉末狀 固體，既有氧化性又有還原性；③ NaNO2溶液顯弱堿性 （原因：強堿弱酸鹽的水解）。 實驗開始時，先在 A裝置中加入適量的碳酸鈣和足量稀 硝酸，待反應(yīng)不再有氣體產(chǎn)生時，將銅絲插入稀硝酸中， 回答下列問題： （ 1） A裝置中放入碳酸鈣的目的是 。 （ 2）裝置 B、 C中的試劑分別是： B中 、 C中 ， E的作用是 。 （ 3）如何檢驗反應(yīng)中是否有氧氣生成？ 。 （ 4）假如 Na2O2已反應(yīng)完全，為確定 D中固體產(chǎn)物的成 分，甲同學(xué)將固體溶于水后，經(jīng)測定發(fā)現(xiàn)溶液顯強堿性， 再向溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，紫色褪去。由此現(xiàn) 象推斷固體產(chǎn)物中可能含有的物質(zhì)是 （填化學(xué)式）。 （ 5）乙同學(xué)取適量固體于試管中密閉加熱，發(fā)現(xiàn)白色 固體部分變?yōu)榈S色。此現(xiàn)象說明固體中還可能含有的 成分是 （填化學(xué)式）。 根據(jù)以上推測，請寫出 Na2O2與 NO反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 解析 （ 1）銅絲與稀硝酸反應(yīng)能產(chǎn)生 NO,經(jīng)觀察反應(yīng)裝 置 A，錐形瓶中有碳酸鈣，而且先發(fā)生反應(yīng)生成 CO2，由 NO的性質(zhì)（易與 O2反應(yīng)生成 NO2)可知這樣做的目的是 用 CO2排除裝置中的空氣，避免 NO被氧化。（ 2）為了 避免 CO H2O與 Na2O2反應(yīng)， B、 C裝置應(yīng)是洗氣裝置，除水蒸氣應(yīng)在后面，
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