高二化学探究性化学实验

高二化学探究性化学实验内容摘要：

溶液、蒸馏水。 （ 1）提出合理假设 假设 1： ； 假设 2： ； 假设 3：。 （ 2）设计实验方案证明你的假设 按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。 实验操作 预期现象与结论 步骤 1： 步骤 2： „ （ 3） a值的范围为。 解析 （ 1） 3Fe+8HNO3 3Fe(NO3)2+2NO↑+4H 2O, Fe+4HNO3 Fe(NO3)3+NO↑+2H 2O产物可能是硝 酸铁、硝酸亚铁、也可能是硝酸亚铁和硝酸铁混合物。 （ 2）中学用 KSCN溶液检验三价铁离子。 根据题目对 试剂的限制，没有提供淀粉溶液，如果用 KI溶液检验 铁离子，生成 I2溶于水呈黄色，与铁离子的溶液颜色相 近，无法区别。 所以，不能用 KI溶液检验溶液中是否含 三价铁离子（可以用淀粉 KI溶液检验三价铁离子：溶 液变蓝色，说明含三价铁离子）。 （ 3）极端假设法和 平均值法求解：假设铁与硝酸反应只生成 +3价铁， n(HNO3)= L 6 mol/L= mol,n(Fe)= mol，m(Fe)= mol 56 g/mol= g。 假设铁与硝酸反 应只生成 +2价铁 ,n(Fe)= mol = mol, m(Fe)= mol 56 g/mol= g，根据平均值原 理： ≤ a≤。 83答案 （ 1）假设 1：产物中铁元素的价态为 +3价 假设 2：产物中铁元素的价态为 +2价 假设 3：产物中铁元素的价态既有 +3价也有 +2价 （ 2） 实验操作 预期现象与结论 步骤 1：取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液。 若 KMnO4溶液的紫红色褪去，变为无色溶液，则说明产物中铁元素的价态含 +2价；若不褪色，则说明产物中铁元素的价态不含 +2价。 步骤 2：另取少量溶液，滴加 KSCN溶液。 若溶液变为红色，则说明产物中铁元素的价态含 +3价；若溶液无明显变化，则说明产物中铁元素的价态为 +2价。 (3)≤ a≤ （夹持装置已略 去）进行实验，探究 Na2O2与 NO反应的产物。 实验前，他们查阅有关资料得到如下信息： ① 2NaNO3 2NaNO2+O2↑。 ② NaNO2为白色粉末状 固体，既有氧化性又有还原性；③ NaNO2溶液显弱碱性 （原因：强碱弱酸盐的水解）。 实验开始时，先在 A装置中加入适量的碳酸钙和足量稀 硝酸，待反应不再有气体产生时，将铜丝插入稀硝酸中， 回答下列问题： （ 1） A装置中放入碳酸钙的目的是。 （ 2）装置 B、 C中的试剂分别是： B中 、 C中 ， E的作用是。 （ 3）如何检验反应中是否有氧气生成。 （ 4）假如 Na2O2已反应完全，为确定 D中固体产物的成 分，甲同学将固体溶于水后，经测定发现溶液显强碱性， 再向溶液中加入酸性高锰酸钾溶液，紫色褪去。 由此现 象推断固体产物中可能含有的物质是 （填化学式）。 （ 5）乙同学取适量固体于试管中密闭加热，发现白色 固体部分变为淡黄色。 此现象说明固体中还可能含有的 成分是 （填化学式）。 根据以上推测，请写出 Na2O2与 NO反应的化学方程式。 解析 （ 1）铜丝与稀硝酸反应能产生 NO,经观察反应装 置 A，锥形瓶中有碳酸钙，而且先发生反应生成 CO2，由 NO的性质（易与 O2反应生成 NO2)可知这样做的目的是 用 CO2排除装置中的空气，避免 NO被氧化。 （ 2）为了 避免 CO H2O与 Na2O2反应， B、 C装置应是洗气装置，除水蒸气应在后面，。