化学实验专题：实验设计与探究（2）.doc

专题：化学实验设计与探究（2）班别座号姓名1．化学科研小组的同学在研究Na2SO3的热稳定性和精确测试Na2SO3溶液的pH时，遇到了困惑。为此，他们进行了冷静的思考和准备，决心重新实验，揭开奥秘。请你根据所学的中学化学知识，参与交流讨论。[查阅资料]①常温下0.1mol·L-1的H2SO3溶液的pH约为2.1。②通常情况下，H2S为无色，有腐蛋臭味的气体，其水溶液称为氢硫酸。常温下0.1mol·L-1的H2S溶液的pH约为4.5。[实验操作]①准确称取纯净的Na2SO3·7H2O晶体25.20g，配成1L水溶液，测得其pH=7.8。②以坩埚再次准确称取25.20g上述晶体，继而隔绝空气在600℃以上高温下强热至恒重，质量为12.60g。③将②所得之12.60g固体进行元素定性定量分析，组成与Na2SO3无异。将其溶于水配成250mL溶液，溶液澄清，测得pH=10.3。[分析猜想]Na2SO3·7H2O在强热下，失去结晶水，进而发生了分解反应（自身氧化还原反应）[交流讨论](1)他们将恒重后的样品溶于水配成溶液时，为加速溶解，可采取的措施。(2)实验操作②中称量操作至少进行次。(3)给Na2SO3·7H2O加热时要隔绝空气，请以简要的文字和化学方程式给以说明。。(4)猜想Na2SO3在高温强热下发生分解反应的化学方程式是。(5)实验①和③中，两次测得的溶液pH相差明显，其合理的解释是。实验③中溶液的pH=10.3的原理是（以相关的离子方程式表示）。(6)请你设计简单的实验方案，给上述分析、猜想及解释以佐证。请简单叙述实验步骤、现象和结论。。2．某同学发现，纯度、质量、表面积都相同的两铝片与c(H+)相同的盐酸和硫酸在同温同压下反应时产生氢气的速率差别很大，铝与盐酸反应速率更快。他决定对其原因进行探究。填写下列空白：⑴该同学认为：由于预先控制了反应的其它条件，那么，两次实验时反应的速率不一样的原因，只有以下五种可能：原因①：Cl-对反应具有促进作用，而SO2-4对反应没有影响；原因②：；原因③：Cl-对反应具有促进作用，而SO2-4对反应具有阻碍作用；原因④：Cl-、SO2-4均对反应具有促进作用，但Cl-影响更大；原因⑤：；⑵该同学设计并进行了两组实验，即得出了正确的结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面积经过砂纸充分打磨的铝片，分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的盐酸和稀硫酸的试管中（两试管的规格完全相同）。①在盛有稀硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体，观察反应速率是否变化；②在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体，观察反应速率是否变化；或观察到实验①中，而实验②中，则说明原因③是正确的。依次类推，该同学通过分析实验现象，得出了结论：Cl-对反应具有促进作用。⑶为了使实验“定量化”、使结果更精确，可以对实验进行如下改进：①配制c(H+)相同的盐酸和稀硫酸：现有浓度为1mol/L的盐酸和密度为1.225g/mL、质量分数为20%的硫酸，若要准确量取该硫酸20.00mL，需要用（填仪器名称）量取；将量取的硫酸配成c(H+)=1mol/L的溶液，计算可知溶液的体积应为；配制溶液时还需要用到的玻璃仪器有、烧杯、胶头滴管和量筒等。②比较反应速率：反应时间可以用秒表测定。如果要对上述实验中的反应速率进行比较，可以通过测定哪些物理量来确定？（要求回答一种即可）。3．铁是人体必须的微量元素，治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。“速力菲”(主要成分：琥珀酸亚铁，呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在，设计并进行了如下实验：碾碎后加入试剂1静置，过滤药片一段时间后新制氯水试剂2淡黄色溶液淡红色溶液血红色溶液溶液褪色试回答下列问题：(1)试剂1是，试剂2是，加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是，；(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色是因为，用离子方程式表示溶液呈淡黄色的原因：；(3)在实验中发现放置一段时间，溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因，甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想：编号猜想甲溶液中的＋3价Fe又被还原为＋2价Fe乙溶液中的SCN－被过量的氯水氧化丙新制的氯水具有漂白性，将该溶液漂白基于乙同学的猜想，请设计实验方案，验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。（不一定填满，也可以补充）编号实验操作预期现象和结论①4．某化学兴趣小组在一次实验探究中发现，向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，甲同学做了如下实验进行探究：（已知：①MnO4-在酸性环境下的还原产物是Mn2+，②2KClO32KCl+3O2↑，2KMnO4K2MnO4+