高考化学大一轮复习 第10章 化学实验基础 第3讲 实验方案的设计与评价课时规范训练

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1、实验方案的设计与评价[单独成册]1．某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图所示：请回答下列问题：(1)装置B的作用是。(2)设计装置C的目的是验证SO2的性，装置C中发生反应的离子方程式是。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是。(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：Ⅰ.HSO与ClO－恰好反应Ⅱ.NaClO不足Ⅲ.NaClO过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表：(已知酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO)序号实验操作现象结论①

2、加入几小块CaCO3固体有气泡产生Ⅰ或Ⅱ②滴加少量淀粉KI溶液，振荡Ⅲ③滴加少量溴水，振荡Ⅱ④滴加少量酸性KMnO4溶液，振荡溶液呈紫色(4)请设计简单实验证明：室温下HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小：。解析：(1)二氧化硫极易与溴水反应，所以装置B的作用是防倒吸；(2)设计装置C中装的是溴水，溴水具有氧化性，所以C的目的是验证SO28的还原性，溴被还原为溴离子、二氧化硫被氧化为硫酸，装置C中发生反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－，装置D中盛有氢氧化钠和品红，当二氧化硫将氢氧化钠完全反应后，二氧化硫过量会使品红褪色，

3、所以装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是溶液由红色变为无色；(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：Ⅰ.HSO与ClO－恰好反应时反应的方程式为：NaHSO3＋NaClO===Na2SO4＋HCl，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液显紫色，说明没有还原性物质，反应可能是Ⅰ和Ⅲ；Ⅱ.NaClO不足，反应的方程式为2NaHSO3＋NaClO===Na2SO4＋H2O＋SO2↑＋NaCl，二氧化硫还原溴，使溶液褪色；Ⅲ.NaClO过量，反应的方程式为：NaHSO3＋2NaClO===Na2SO4＋HClO＋NaCl，次氯酸氧化I－为单质，碘单质

4、能使淀粉变蓝，溶液变为蓝色；(4)HSO电离使溶液呈酸性，水解使溶液呈碱性，所以只需要测常温下NaHSO3溶液的pH即可判断HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小。答案：(1)防倒吸(或安全瓶)(2)还原　SO2＋Br2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Br－　溶液由红色变为无色(3)②溶液变为蓝色　③溴水褪色　④Ⅰ和Ⅲ(4)常温下，用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH，若pH＜7，则Ka＞Kb；若pH＞7，则Ka＜Kb(其它合理答案也可)2．过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为：2Na2CO4＋4HCl===4N

5、aCl＋2CO2＋O2＋2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：(1)操作①和③的名称分别为、。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有(填操作序号)。(3)请简述操作③的操作过程。方案二：按下图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。8(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭，打开(填“K1”、“K2”或“K3”)。导管a的作用是。(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开

6、K1。B中装的固体试剂是，为何要缓缓打开K1？。(6)实验结束时，量筒Ⅰ中有xmL水，量筒Ⅱ中收集到了ymL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是。解析：(1)根据题目和流程图可知，样品经操作①，得到样品mg，可知操作①为称量；溶液经操作③得到固体，从溶液中得到固体的操作为蒸发结晶；(2)上述操作中，操作②为溶解，用玻璃棒搅拌，起到加速溶解的作用；③为蒸发结晶，用玻璃棒搅拌防止局部温度过高；操作③为蒸发结晶的操作过程为：加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干蒸发皿中的固体，防止烧焦固体；(4)方案二的原理为：Q为一塑料气袋，当Q里面产生气体后，压强会增大，气袋

7、膨胀，赶出的气体经K3，由量筒Ⅰ测得，此时测得的为反应生成的气体总体积，要关闭K1、K2，导管a的作用为平衡气压；(5)当上述反应停止后，关闭K3，打开K2通入空气，同时打开K1，将Q中的气体赶出进入量筒Ⅱ，测得氧气的体积，所以必须要除去二氧化碳，所以B中装的固体为碱石灰，缓缓打开K1是为了让Q中的气体缓慢地流出，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯的O2；(6)实验结束时，量筒Ⅰ中有xmL，量筒Ⅱ中收集到了ymL气体，n(Na2CO4)＝2n(O2)＝2×10－3y/Vm，n(Na2CO3)