实验探究综合题

。
(4)小明提出能否用盐酸代替硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是
。
(5)小华提出，要使测定结果更准确，应把 A 装置改成图 15 所示装置，并在反应前鼓入空气，其
Leabharlann Baidu
目的是_____________________;反应后还要鼓入空气，其目的是_____________________.
图 15 (6)称得纯碱样品的质量为 12.0 g，实验前、后 C 装置（包含药品）的质量分别为 61.2 g 和 65.6 g，则该纯碱样品的纯度为 %（精确到 0.1%）。 5．（15 分）碳酸钠、碳酸氢钠是中学常见的化合物。
hing at a time and All things in their being are good for somethin
实验探究综合题 1．分析下面两个基础实验，回答问题：
【探究一】粗盐中含有泥沙等不溶性杂质。粗盐提纯的操作步骤如图 10 所示。
（1）图 10 所示标号①仪器名称是
。
（2）溶解粗盐过程中，搅拌的作用是_______________________。
（1）由步骤①～③比较得到的结论是
。
（2）由步骤④～⑤比较得到的结论是：
。
（3）结合上面探究活动，你认为甲同学推测的不妥之处是 。 6．(20 分)碳酸钠是重要的化工原料。以粗盐为原料生产碳酸钠的过程如下，回答下列问题：
【步骤一】粗盐提纯
粗盐(含少量氯化钙、氯化镁等杂质)经净化得到食盐水的主要流程如图 7 所示。
步骤① 步骤②
步骤③
步骤④
步骤⑤
测量 10mL 加入物质 溶解后测量溶 静置后测量溶 加入 20%盐酸 10 mL 反应
水温/℃ 0.5 g 液温度 t1/℃ 液温度 t2/℃ 后测量溶液温度 t3/℃
20 20 【分析与结论】
NaHCO3 Na2CO3
18.5 23.3
20.0 20.0
20.8 23.7
（3）在过滤操作中，玻璃棒的作用是
。如果过滤后的滤液仍较浑浊，可能的
原因有
（填标号）。
A. 过滤器内滤纸的高度低于漏斗边缘
B. 倾倒液体时，液面超过滤纸的高度
C. 实验中滤纸被划破
（4）在蒸发操作中，待蒸发皿中出现
（填“较多”或“较少”）量固体时，应停止加
热。【【探究二】配制 50 g 一定溶质质量分数的氯化钠溶液，实验步骤如下：
（2）从图 1 可知：生铁与稀盐酸反应的速率
（填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”）
纯铁与稀盐酸反应的速率。
（3）图 1 中呈现出生铁生成的 H2 量少，其原因是： 。
探究二 温度对铁与盐酸反应速率的影响
请你设计一个简单的实验探究方案： 分别取相同质量的铁放入两支试管，向两支试管中加
入足量相同的盐酸，一支试管加热，记录两支试管反应完需要的时间。
探究一：碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应。如图 10 所示，将两气球内的 NaHCO3 和 Na2CO3 同时倒入试管中。已知盐酸足量，且装置气密性良好。
回答下列问题：
-4-
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（1）碳酸钠俗名是 。
（2）实验过程中观察到的现象是：
。
（3）NaHCO3 和 Na2CO3 都能与盐酸反应产生二氧化碳、水和氯化钠。任写出其中 一个反应的化学方程式 。
（4）已知 NaHCO3、Na2CO3 的相对分子质量分别为 84、106，通过计算：实验结束 后， （填“A”或“B”）试管的气球更大。
图 11 （1）计算：氯化钠质量和水的体积。（水的密度：1.0 g/mL）
（2）称量：如图 11 所示（右盘无砝码）称得的氯化钠质量为
g。
量取：选择量程为 （填“10 ”、“50 ”或“100 ”）mL 的量筒准确量取
mL 水。
（3）溶解：把氯化钠和水全部转移到烧杯中，搅拌至氯化钠全
部溶解，
配得氯化钠溶液中溶质的质量分数为
(1)写出碳酸钠与氯化钙反应的化学方程式
。
-5-
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(2)滤液中所含的溶质有
。
(3)调节溶液 pH，若使用酚酞溶液为指示剂，当观察到溶液颜色恰好由
(填标
号)变化时，说明溶液呈中性。
【探究一 】 比较锌铁金属活动性
步 骤
现 象
结 论
往大小相同的 纯锌片 和纯铁片中分别加 锌片产生气泡快
入 等质量、等溶质质量分数的稀盐酸
铁片产生气泡慢
【探究二 】 镀锌层的作用 取两片大小相同的白铁皮，将其中一片用砂纸打磨去除镀锌层， 另一片未做任何处理， 按下图进行实验：
一周后
镀锌铁皮 蒸馏水
去镀层铁皮 蒸馏水
量分数），组内一同学设计如图 14 所示实验：
-3-
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图 14
(1)A 装置中反应的化学方程式为
。
(2)B 装置的作用是
；C 装置中反应的化学方程式为
。
(3) D 装置的作用是
探究三 测定生铁中的含碳量
生铁中除铁外，还含有碳元素和硫元素．某兴趣小组设计图 2 所示的实验装置，测定生铁
中的含碳量．
【查阅资料 】资料 1：SO2 和 CO2 气体都能与澄清的石灰水反应生成沉淀． 资料 2：SO2 能和 30%双氧水反应被吸收， CO2 气体不与双氧水发生作用。
（4）实验过程中，该兴趣小组应注意的安全问题是 浓硫酸腐蚀性很强，在使用时注意安
镀锌铁皮 蒸馏水
去镀层铁皮 蒸馏水
答问题］
无明显变化
铁皮生锈严重
［回
镀锌铁皮更耐腐蚀，此现象与下列因素有关的是
（填字母）。
A．锌的硬度大小
B．锌的熔点大小
C．锌在空气中更容易与氧气反应在表面形成致密的氧化膜
【探究三 】 测定该白铁皮中铁的含量（忽略镀锌层的氧化）
［查阅 资料 ］ 氯化锌、氯化亚铁都能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化锌、氢氧化亚铁,
探究二：碳酸氢钠、碳酸钠固体与酸反应的热效应
【发现问题】在探究一实验过程中用手触摸试管，发现盛 NaHCO3 的试管温度降低，而盛 Na2CO3 的试管温度升高。
【猜想与推测】甲同学由此推测：，NaHCO3 和盐酸反应为吸热反应，Na2CO3 和盐酸反应 为放热反应。
【实验与数据】乙同学认为甲同学推测不妥，通过以下多次实验后取平均值数据记录如下：
全，不要溅到身上（或用酒精喷灯加热时需要进行预热，防止炸裂导管，造成危险）
（任写一种）。
（5）待 C 管的样品充分反应后，测得 E 中生成的沉淀为 2g，请计算出生铁中的含碳量为
2.4% 结题方法：根据化学方程式求出二氧化碳的质量为 0.88g,生铁中碳元素的质量为
0.88g 12 100% 0.24g, 生铁中的含碳量为 ： 0.24g 100% 2.4%
A．红色至无色 B．无色至红色 C．红色至紫色
(4)流程中不用硫酸调节溶液 pH 的原因是
。
【步骤二】制碳酸氢钠
用氯化钠与碳酸氢铵(NH4HCO3)反应可制得碳酸氢钠(NaHCO3)。 反应原理：NaCl+NH4HCO3 = NaHCO3↓+ NH4C1 NaCl、NaHCO3 和 NH4C1 的溶解度曲线如图 8 所示。 (1)相同条件下，氯化钠的溶解度大于氯化铵，应满足的温度范围是
44
10g
（6）若无 D 装置，所测定的含碳量将 偏高（填“偏高”、“偏低”或“不影响 ”）。
3．镁铝合金强度大、密度小，合金表面易上色，常用作笔记本电脑的外壳。
Ⅰ．（1）形状大小相同的铝和镁，分别放入同样的盐酸溶液中，下列说法不正确的是 C
（填序号）。
A．两者都发生反应 B．镁比铝反应剧烈 C．铝不与盐酸溶液反应
Fe2O3 固体 ④
⑴配制 500 g 5%的盐酸，需要 36%的盐酸(密度为 1.18g/cm3)
mL(精确到 0.1)。
⑵氢氧化锌［Zn(OH)2］与过量的氢氧化钠溶液反应生成锌酸钠（ Na2ZnO2）和 水，
该反应的化学方程式为：
。
⑶步骤③是清洗沉淀物，去除沉淀上残留的氢氧化钠等物质，要证明沉淀已洗净
（1）实验中所加的氢氧化钠溶液应过量，其目的是使镁铝合金中的铝完全反应 。 （2）从上图数据可知，该合金中镁元素与铝元素的质量比为 1:3。 【反思与拓展】利用铝镁合金中铝与氢氧化钠溶液反应和方案二装置，通过测定
氢气的 体积，也可得出合金中铝的质量。 4．某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质
但氢氧化锌可溶解于过量的氢氧化钠溶液中，氢氧化亚铁却不会溶解于
过量的氢氧化钠溶液中。
方案一 用盐酸将镀锌铁皮表面的锌反应掉，通过测定反应前后固体质量差计算出铁的质
量。该方案存在的问题是：
。
方案二 通过以下实验流程测定白铁皮中铁的含量
镀锌铁皮
足量 5%盐酸
金属全部溶解
过量
NaOH
溶液 沉淀
①
②
③
烘干、灼烧
-1-
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（填标号）。 A．量筒
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B．漏斗
C．玻璃棒
D．托盘天平
2、 铁是重要的金属材料，在生产、生活中有广泛的用途．
探究一 比较生铁、纯铁与稀盐酸反应的速率
。
(2)20℃时，向 l00 g 水中加入 l l.7g 的 NaCl 和 15.8g NH4HCO3 恰好完全 反 应，理论上可生成 NaHCO3 的质量是多少？实际上从溶液中析出 NaHCO3 固体的质量为多 少？(写出计算过程，结果保留至 0.1g)
解：
(3)分离从溶液中析出的 NaHCO3 固体应选择图 9 中的 玻璃棒的作用是 (4)写出图 9 中玻璃仪器 a 的名称： 【步骤三】制碳酸钠
各取 1g 生铁和纯铁与足量的相同质量分数的稀盐酸反应，生成 H2 的量如图 1 所示 （A、B 分别表示纯铁、生铁和盐酸反应产生的氢气质量）。
（1）铁与盐酸反应的化学方程式是
。（填序号）。
A．Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ B．2Fe+6HCl=2FeCl3+3H2↑ C．Fe+HCl=FeHCl
(填“甲”或“乙”)装置，该分离操作中 。
-6-
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碳酸氢钠加热后可生成碳酸钠、水和二氧化碳，写出反应的化学方 程式：
7.(15 分 )教室门所包的镀锌铁皮，俗称 “白铁皮 ”， 小郑对 “白铁皮 ”进行 如下 探究：
-7-
。www-2-1-
c
（4）装瓶、贴标签：请填写图 12 所示标签。
[反思]（5）上述实验过程中，用量筒量取水时，若按图 13 方式
进
行读数，将导致所配制溶液的溶质质量分数 （填“偏大”、“不变”或“偏小”)
图 12
图 13
（6）若将上述 50 g 氯化钠溶液稀释为 2%的氯化钠溶液，稀释过程中，不需要用到的仪器有
-2-
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（2）镁与氢氧化钠溶液不反应，而金属铝能与氢氧化钠、水共同作用生成易溶于水的钠盐（用 化学式 NaAlO2 表示）和 H2，该反应的化学方程式为：
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。 Ⅱ．三位同学通过进行如下途径探究，来推算某铝镁合金（假设不含其它杂质）中铝的质量分 数． 方案一：镁铝合金与氧气反应，测定参与反应的氧气体积．如图 1 所示，称量 一定量镁铝合金粉末，在足量的氧气中充分燃烧，冷却至室温，打开止水 夹．参与反应的氧气体积与量筒内水减少的体积相等。 方案二：铝镁合金与盐酸反应，测定生成气体的体积．装置如图 2 所示。 （1）通过排水法测定所收集到的氢气体积，装置导管口 a、b、c、d 的连接顺 序是：a→C→ b→d 。 （2）反应结束，冷却至室温．烧瓶内还留有气体， 对实验结果没有（填“有”或“没有”）影响． 方案三：铝镁合金与氢氧化钠溶液反应，测定剩余固 体质量．称取 8g 镁铝合金样品，把 60g 氢氧化钠溶 液平均分成三份依次加入样品中，反应过程如图 3：