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人教版 (新课标)选修6 实验化学第四单元 研究型实验综合与测试教案及反思
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这是一份人教版 (新课标)选修6 实验化学第四单元 研究型实验综合与测试教案及反思，共45页。教案主要包含了二个月再入住等内容，欢迎下载使用。
选修6 实验化学
第四单元 研究型实验
课题一物质性质的研究
●课标要求
能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。
●课标解读
1．实验研究的思路。
2．纯净物和混合物性质比较的实验方法。
3．同类物质化学性质的探究实验的思路、方法。
●教学地位
本课题内容主要包括实验研究的思路及步骤，纯净物和混合物性质的比较，同类物质化学性质的探究实验的思路、方法，这些知识在化学实验中考查的内容很广，高考命题的特点及趋势注定了这节内容在高考中的地位。
●新课导入建议
1．为什么有人用草木灰来清洗一些厨房用具呢？原因：草木灰中含有少量的碳酸钾，所以草木灰的水溶液呈碱性，有一定的去污作用。
2．为什么把一些贵重的药材浸成药酒饮用呢？原因：酒能慢慢溶解药材中一些有用的物质，人饮用了药酒，就可以吸收药材中的有用成分，发挥药的作用，但要注意对酒精过敏的人，饮酒要量力而为。
3．现在为什么提倡使用无铅汽油呢？原因：以前为了减少汽油剧烈燃烧所产生的振动，在汽油中添加了含铅的物质。但铅是重金属，有毒，它会随燃烧后的尾气一同排出，严重污染环境。
4．为什么新建好的房屋不适宜马上入住呢？原因：建房屋用到的熟石灰，它在固化过程中，跟空气中的二氧化碳作用生成水，所以新建的房屋比较潮湿，为了你的身体健康，要打开窗户通风换气，最好过一、二个月再入住。
5．为什么白铁桶就是镀锌的铁皮桶不能贮存酸性食品？锌是一种白色柔软而有光泽的金属，它易溶于酸性溶液。如在白铁桶或其他镀锌器皿内配制或贮存酸性食品、饮料，锌即以有毒的有机酸盐的形式溶入食品中，人食后有中毒的危险。因此，使用镀锌容器时，切勿用它来盛装酸性菜肴、汤水、酒类、果汁、牛奶等饮料。
上述这些其实都与物质的性质密切相关，那么这节课我们来探究物质的性质和反应规律的一般策略和方法。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P56～59填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1纯净物与混合物比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标2、4检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2金属镁、铝、锌化学性质的比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标1、3、5检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
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课 标 解 读
重 点 难 点
1.能设计实验，比较纯净物和混合物的性质。
2.能设计实验获得镁、铝、锌的一些化学性质及有关的反应规律。
3.通过实验，比较研究不同物质性质的方法，并运用这一方法研究、获得某些物质性质的知识。
1.纯净物与混合物性质的比较。(重点)
2.金属镁、铝、锌化学性质的探究。(重点)
3.同类物质性质探究的方法。(难点)
化学实验探究主要包括的四个步骤
1.明确要想知道什么或证明什么，也就是要提出欲探究的问题，即实验目的。
2．根据实验的目的，选择合适的方法，包括合适的反应、仪器、条件等，设计出实验探究的具体步骤。
3．认真细致地进行实验，如实记录数据、现象。
4．对实验结果进行认真的整理、讨论、分析，得出结论。
纯净物与混合物性质的比较
1.组成比较
纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。
2．相关知识
(1)水的物理性质：纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。
101 kPa时，水的凝固点为0 ℃，沸点为100 ℃。4 ℃时，水的密度最大，为1 g·cm－3。
(2)合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。合金的熔点低于组成合金各金属的熔点，硬度变大。
3．比较纯水和水溶液的凝固点
(1)实验原理：两种以上纯净物混合之后，往往会表现出不同于任一成分纯净物的新性质。如，不同液体凝固温度或不同液体相同温度下凝固的难易程度不同。
(2)实验步骤：①取甘油溶液和蒸馏水各半试管(等量)，再各插入一支细木条，备用。②向盛有冰水共存物的烧杯中加入4～5药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至－5～－6 ℃后，将上述两支试管同时置于冰盐混合物中冷却。6～7 min后，同时取出两支试管，观察到试管内的甘油溶液没有凝固，蒸馏水已经凝固，动一动两支试管中的木条，发现插入蒸馏水中的木条与蒸馏水凝固在一起，而插入甘油溶液中的木条仍能活动。
(3)结论：甘油溶液可作汽车防冻液，氯化钠可作融雪剂，冰盐水可作制冷剂。这些应用，都是利用混合物凝固点降低的性质。
金属镁、铝、锌化学性质的探究
金属单质
Mg
Al
Zn
操作Ⅰ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别在空气中、氧气中点燃
现象Ⅰ和结论
在空气中燃烧
在氧气中燃烧
在氧气中燃烧
操作Ⅱ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度、同体积稀盐酸反应
现象Ⅱ和结论
快
较快
较慢
操作Ⅲ
分别将镁条与铝条以及铝条与锌片用导线连接电流计，插在稀硫酸溶液中
现象Ⅲ和结论
用镁条与铝条连接时镁是负极
铝条与锌片连接时铝是负极
操作Ⅳ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度，同体积硫酸铜反应
现象Ⅳ和结论
大量氢气和蓝色沉淀
少量氢气、红色铜析出
红色铜析出
实验结论是活泼性：Mg>Al>Zn。
说明：(1)镁与盐溶液反应时，往往会促进盐的水解。如镁与硫酸铜溶液反应时会产生氢气并生成蓝色沉淀。镁与氯化铁溶液反应一般不发生与铁的置换，而是有氢气与红褐色沉淀生成。
(2)锌是两性金属，能溶于强碱(Zn＋2NaOHNa2ZnO2＋H2↑)。锌离子能与氨分子形成配离子，因此锌也可溶于氨水，而铝离子不能与氨分子形成配离子，因此铝不溶于氨水。锌溶于氨水的离子方程式：Zn＋4NH3＋2H2O [Zn(NH3)4]2＋＋H2↑＋2OH－。
(3)氢氧化锌是两性氢氧化物，能溶于强碱，而且锌离子能与氨分子形成配离子，因此氢氧化锌可溶于氨水，而氢氧化铝不溶于氨水。氢氧化锌溶于氨水的离子方程式：
Zn(OH)2＋4NH3·H2O [Zn(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。
物质的性质与哪些因素有关？举例说明。
【提示】 物质的性质与其组成成分和混合状态有关。例如硫酸浓度不同，沸点不同，冰盐混合时混合均匀可获得较低温度，合金性质与组分金属的差异等。
纯净物与混合物比较
【问题导思】
①为什么生铁的抗腐蚀性较差？
【提示】 在潮湿环境中生铁容易形成铁碳原电池。
②什么是合金？合金有哪些优点？
【提示】 合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。
合金的优点：a.抗腐蚀性增强
b．硬度大于成分金属的硬度
c．熔点低于成分金属的熔点
金属单质与合金比较(以Fe与生铁为例)
比较项目
铁
生铁
密度
7.86 g·cm－3
7.85 g·cm－3
硬度
较小
较大
熔点
较高
较低
抗腐蚀能力
较强
较弱
(2013·中山高二质检)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【解析】 任何铁合金中都或多或少含有碳元素，A错；铁和铁合金都能与盐酸反应，C错；锌在空气中形成致密氧化膜保护了铁不被腐蚀，D错。
【答案】 B
1．下列说法正确的是( )
A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
【解析】 解答本题不仅要注意合金的性能以及组成金属的化学性质，而且还要联系实际进行分析判断。
选项
内容指向·联系分析
结论
A
不锈钢中除含有金属元素外，还含有碳元素，有的还可能含有硅元素
错误
B
硬币材质是合金
错误
C
铝是较活泼金属，在海水中易被腐蚀
错误
D
合金的硬度、强度高于组成合金的各成分金属
正确
【答案】 D
【教师备课资源】
拓展实验
(1)比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。
实验基本程序与操作参见比较纯水与水溶液的凝固点的实验。
(2)自制等体积的纯水冰棍和糖水冰棍，观察、比较、分析它们的结晶状况有什么不同，并试着解释其中的原因。(提示：与凝固点、溶解度或密度有关)
①可以配制较高浓度的糖水，建议浓度为20%。
②取等体积的纯水和糖水，观察凝固前后体积的变化。
③两者凝固时均匀程度不同，纯水冰棍结晶均匀，糖水冰棍结晶不均匀，若糖水浓度较大，最终可能有晶体析出或有不凝固的高浓度液体。糖水冰棍先凝固的部分糖含量较低，后凝固的部分糖含量较高，通过品尝可以区分。与糖水凝固相比较，盐水的实验效果更好，一定浓度(23%)的盐水凝固时可以有氯化钠晶体析出。
④实验所需时间较长，建议作为家庭小实验完成，同学们可以通过控制实验条件，得出在什么浓度下实验效果最佳。
(3)酸的性质研究。(提示：比较不同的酸，如盐酸、醋酸、柠檬酸的物理性质、化学性质)
参考方案①：同种酸不同浓度时的性质比较。例如，冰醋酸与1 mol/L的稀醋酸溶液的导电性比较；冰醋酸稀释过程中导电性的变化；稀硫酸与浓硫酸性质的比较等。
参考方案②：不同酸的物理性质和化学性质的比较，如苯甲酸、乙二酸、冰醋酸等。
(4)不同金属形成阳离子倾向的比较。(提示：比较不同活泼金属与铜组成的原电池的电压)
溶液中不同金属形成阳离子倾向的比较，即金属活动性的比较。可以将复习判断金属活动性顺序的方法作为问题的引入，以这些方法为依据，设计实验方案。
参考方案：比较不同金属与酸的反应，由反应的剧烈程度判断不同金属形成阳离子的倾向。反应的难易与金属活动性和酸中氢离子的浓度有关，因此可以观察不同金属与固定浓度盐酸的反应。还可以将金属加入同体积的蒸馏水中，向蒸馏水中逐滴加入一定浓度的盐酸，不同金属开始出现气泡时，加入的盐酸的量不同，同样可以比较不同金属形成阳离子的倾向。
例如，我们可以选择金属Mg、Al、Zn、Fe、Cu和盐酸为反应物，按下表的方案进行实验。
金属
0.1 mol/L盐酸(记录反应的剧烈程度)
在约2 mL蒸馏水中加入金属后，滴加0.1 mol/L的盐酸(记录出现气泡时，加入的盐酸的量)
Mg
Al
Zn
Fe
Cu
将两种金属组成的合金溶于盐酸，再滴入足量的NaOH溶液，开始出现白色沉淀并逐渐增多，当NaOH溶液加到一定量时，白色沉淀减少但不完全消失，这种合金是( )
A．FeAl合金 B．ZnAl合金
C．CuMg合金 D．MgAl合金
【解析】 Fe、Al、Zn、Mg与盐酸反应生成Fe2＋、Al3＋、Zn2＋、Mg2＋，逐滴滴入NaOH溶液后分别生成Fe(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH)2，都是白色沉淀，但Fe(OH)2在空气中易被氧化成红褐色的Fe(OH)3，故A不符合题意；Zn(OH)2、Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液中，故B组生成的沉淀能全溶，C组生成的沉淀是Mg(OH)2，不能溶于过量的NaOH溶液中，因此只有D选项符合题意。
【答案】 D
金属镁、铝、锌化学性质的比较
【问题导思】
①能否用电解AlCl3的方法制备金属铝？
【提示】 不能，因为AlCl3为共价化合物。
②镁、锌能否像铝一样都能与强碱反应？
【提示】 镁、锌都属于较活泼的金属，但镁比锌活泼，不能和强碱反应，锌能与强碱反应放出氢气，具有两性。
镁(Mg)
铝(Al)
锌(Zn)
在周期表中的位置
第三周期ⅡA族
第三周期ⅢA族
第四周期ⅡB族
常见化合价
＋2
＋3
＋2
晶体类型
金属晶体
化学性质
与非金
属反应
特点
常温下，在空气中能形成一层致密的保护膜，有抗腐蚀性
方程式
2Mg＋O22MgO
Mg＋SMgS
4Al＋3O22Al2O3
2Al＋3SAl2S3
2Zn＋O22ZnO
Zn＋SZnS
与酸
反应
与非氧化
性酸反应
离子
方程式
Mg＋2H＋
Mg2＋＋H2↑
2Al＋6H＋
2Al3＋＋3H2↑
Zn＋2H＋
Zn2＋＋H2↑
特点
镁与酸反应比铝剧烈，铝比锌剧烈
与强氧化
性酸反应
无钝化现象
遇冷浓硫酸、冷浓硝
酸有钝化现象
无钝化现象
化学性质
与强碱溶液反应
不反应
2Al＋2NaOH＋2H2O
2NaAlO2＋3H2↑
Zn＋2NaOHNa2ZnO2
＋H2↑
与某些氧
化物反应
2Mg＋CO22MgO＋C
铝热反应：2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3
3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn
存在形态
化合态
冶炼
电解熔融MgCl2
电解Al2O3与冰晶石的熔融物
用碳还原氧化锌
用途
制轻合金、照明弹等
制电线、冶炼稀有金属、制轻合金
镀锌工业、制造合金(如黄铜)、作电极
下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
B
Zn片插入NaOH溶液中
有无色气体产生
Al和Zn都能与强碱溶液反应
C
将表面积相等的Mg、Al、Zn片投入浓度相等温度相同的盐酸中
产生气泡的速率相等
Mg、Al、Zn的金属性强弱相同
D
将点燃的镁条伸入到盛满CO2的集气瓶中
火焰熄灭
CO2有灭火作用
【解析】 A项，稀HNO3不能将铝钝化，因此现象应为Al箔逐渐溶解并产生气体；C项，金属性Mg>Al>Zn，与盐酸反应产生H2的速率为Mg>Al>Zn；D项，2Mg＋CO22MgO＋C，在CO2中Mg条继续燃烧，CO2灭火是有条件的。
【答案】 B
,
锌盐、铝盐与碱反应时，注意控制加入试剂的量与顺序。通过实验体会反应物量的变化对化学反应的影响。,
)
2．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是( )
A．2 mol·L－1 H2SO4溶液
B．18 mol·L－1 H2SO4溶液
C．6 mol·L－1 KOH溶液
D．3 mol·L－1 HNO3溶液
【解析】 A项中镁铝均与其反应产生氢气最多；B项中浓H2SO4使铝钝化；C项中KOH溶液不与镁反应；D项中HNO3与镁铝反应不能生成氢气。
【答案】 A
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)纯铁的熔点比生铁的低( )
(2)镁条与铝条连线构成原电池，一定是镁条做负极( )
(3)Zn(OH)2能溶于氨水，Al(OH)3也能溶于氨水( )
(4)等质量的铝分别与足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，生成的H2量相等( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
2．合金有许多特点，如NaK合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( )
A．纯铁 B．生铁
C．碳 D．无法确定
【解析】 一般来说，合金的性质并不是各成分金属(或非金属)性质的“平均值”。合金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属)。例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳。
【答案】 B
3．(2013·无锡高二检测)下列实验不能达到预期目的的是( )
代号
实验
实验目的
A
观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧烈程度
比较镁与铝的金属性强弱
B
同温下测定相同浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的酸碱性
比较硫酸与碳酸的酸性强弱
C
AlCl3、MgCl2溶液中通入过量氨气
比较镁与铝单质的还原性强弱
D
同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某一元酸溶液导电能力
比较该一元酸与盐酸酸性的强弱
【解析】 AlCl3、MgCl2和氨水的反应为复分解反应，没有化合价的变化，不能比较镁、铝单质还原性的强弱。
【答案】 C
4．(2013·衢州高二检测)通过下列实验探究物质性质得出的结论，其中不合理的是( )
A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大
B．乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性
C．丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性
D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
【解析】 丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明CO2溶于水，也不能说明CO2具有酸性。
【答案】 C
5．(2013·嘉兴高二检测)写出下列反应的离子方程式：
(1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水_________________________________________________。
(2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水_______________________________________________。
(3)氯化银溶于浓氨水__________________________________________________。
(4)在FeCl3溶液中加入过量的氨水_________________________________________________。
【解析】 Zn2＋、Cu2＋、Ag＋都能与氨分子以配位键相结合分别形成[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋，但Fe3＋不能与氨分子形成配位键，因此氢氧化铁沉淀不溶于氨水。
【答案】 (1)Zn2＋＋4NH3 [Zn(NH3)4]2＋
(2)Cu2＋＋4NH3 [Cu(NH3)4]2＋
(3)AgCl＋2NH3·H2O [Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(4)Fe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3NH
1．下列金属不能在氧气中剧烈燃烧的是( )
A．Mg B．Al
C．Fe D．Cu
【解析】 镁在空气中能被点燃而剧烈燃烧，因此有些反应可用镁来“引火”，如铝热反应；铝和铁虽不能在空气中被点燃，但在氧气中能被点燃，与氧气剧烈反应而燃烧；铜在空气中或在氧气中加热，但反应不剧烈(不能称为燃烧)，铜被氧化为黑色的氧化铜。
【答案】 D
2．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( )
A．测定密度 B．放入硝酸中
C．放入盐酸中 D．观察外观
【解析】 金元宝主要成分是铂、金等贵重金属，密度大于铜锌合金；铜锌合金能与硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀，而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应；金元宝与铜锌合金外观酷似，难以用肉眼区别。
【答案】 D
3．(2013·江都高二检测)下列叙述中，正确的是( )
A．常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如钒
【解析】 A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象，是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应，而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应，但都有关系：2Al～3H2↑，足量酸或碱，等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
【答案】 D
4．(2013·丰县高二检测)锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水)b g，则反应中生成的氢气为( )
A．(b－a)/48 g B．(b－a)/49 g
C．(b＋a)/98 g D．无法计算
【解析】 锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g最后得固体(不含结晶)b g即为相应金属的硫酸盐，(b－a) g为SO的质量，综合电荷守恒“SO～2H＋～H2”，m(H2)＝(b－a)/48 g。
【答案】 A
5．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系)。
实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液
A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水
B.有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D.反应不十分剧烈，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：研究________元素性质递变规律。
(2)实验用品：
试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。
仪器：①________，②________，③________，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。
(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式)
实验步骤
①
②
③
④
⑤
⑥
实验现象(填A～F)
①__________________，②____________________。
(4)实验结论：___________________________________。
【答案】 (1)同一周期 (2)烧杯 试管 酒精灯
(3)B F A C D E
①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
②Na2S＋Cl22NaCl＋S↓
(4)同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强
6．(2013·平湖高二检测)下表是某种常见金属的部分性质：
颜色状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70 g·cm－3
660.4℃
良好
良好
良好
将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答：
(1)推断该金属可能的一种用途：________，该金属的活泼性比铜________(填“强”或“弱”)。
(2)请自选试剂，设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表：
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
该金属活泼性比铁弱
【解析】 本题考查了金属的性质及验证金属活泼性的实验设计(利用金属间的置换反应或原电池原理等)。不能将该金属投入到FeCl3溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。
【答案】 (1)电线电缆(或加热器皿等) 强
(2)
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
将该金属投入到FeCl2溶液中
溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活泼性比铁弱
将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原电池
铁片溶解，该金属上有气泡产生
7.为了探究过氧化氢的性质，设计如下实验方案，请回答相关问题。
(1)过氧化氢的酸性研究。
①已知过氧化氢的酸性比碳酸还要弱，能否用石蕊试液检验________(填“能”或“不能”)，原因是_______________________________________________。
②为了验证过氧化氢是一种很弱的酸，请选择一种最合适的盐溶液与其反应________。
A．碳酸钠溶液 B．碳酸氢钠溶液
C．硫化钠溶液 D．偏铝酸钠溶液
(2)不稳定性。
某实验小组进行下列实验：测定用H2O210 mL制取150 mL氧气所需时间/min
反应条件
30%H2O2
15%H2O2
10%H2O2
5%H2O2
加热
6
8
9
10
MnO2不加热
反应剧烈
反应剧烈
1
<2
Fe2O3
7
9
12
16
通过实验分析：较适宜的实验条件是__________________________________________________。
过氧化氢是人体代谢的一种产物，人体中过氧化氢的存在可能诱发癌变、加速人体衰老。为了证明人体中过氧化氢的排放原理，该实验小组还用新鲜的猪肝加入到双氧水中，请问其实验的目的__________________________________。
(3)还原性。
将双氧水滴入到新制的淡黄绿色的氯水中，发现氯水的淡黄绿色褪去，该反应的离子方程式为：____________________________________________。
(4)氧化性。
取1 mL NaOH溶液滴入3滴酚酞溶液，将双氧水逐滴加入其中，发现溶液的红色褪去。原因可能是a.____________________ b．____________________，
如何用实验验证你的猜想哪一种是正确的？__________________________________________________。
【答案】 (1)①不能 因为石蕊中溶解了空气中的二氧化碳 ②D
(2)5%的H2O2在MnO2催化作用下，不加热 检验猪肝对过氧化氢分解有无催化作用
(3)H2O2＋Cl22H＋＋2Cl－＋O2↑
(4)过氧化氢的酸性中和了氢氧化钠 过氧化氢具有氧化性氧化了酚酞 将实验四的试管分成二等分，一支试管加入过量的酚酞溶液，溶液变红证明过氧化氢具有氧化性使溶液褪色，如不变红则证明是因为呈酸性使溶液褪色。(或加入过量氢氧化钠溶液，无现象证明过氧化氢具有氧化性，如变红证明过氧化氢因为呈酸性使溶液变色)
课题二身边化学问题的探究
(教师用书独具)
●课标要求
能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题并进行实验探究。
●课标解读
1．了解身边的化学问题及其研究思想。
2．含氯消毒液性质、作用的探究，饮料的研究，学会制定课题计划。
●教学地位
本课题内容是身边化学问题的探究。体现了生活处处有化学，未来高考中强调创新，随着高考改革的不断深化，课程改革的进一步深入以及培养学生创新能力呼声的加强，高考化学实验的考查角度在不断地进行创新。主要体现在以下几个方面：第一，试题背景材料选取的创新，命题时，注意选取生产和生活、自然与社会、科学与技术等方面的素材作为题干内容，这是化学命题的创新思路之一。第二，试题及考生思路的创新。这种命题思路高度重视思维的开放性，强调答题的多样性，提倡考生通过分析判断、演绎推理、联想转化、尝试探索、猜想验证等多种思维方式，从多个角度、多个层次来回答问题。第三，试题考查形式的创新。表现在将验证性实验的考查转化为探索性实验的考查。第四，试题考查内容的创新。所以这部分内容学好非常有必要。
(教师用书独具)
●新课导入建议
把新鲜鸡蛋放在石灰水中可以保鲜，是因为鸡蛋呼出的二氧化碳与石灰水反应生成了碳酸钙堵住了鸡蛋表面的微孔，防止氧化而变质。
为了防止食品受潮和变质或变形，常在食品袋内填充的气体有二氧化碳或氮气；或在袋内放干燥剂：生石灰、氯化钙主要是吸水，铁主要是吸收氧气和水；或采取真空包装。
鱼鳔内的气体主要有二氧化碳和氧气。
做馒头时加些纯碱主要为了中和面粉发酵时产生的酸，生成的二氧化碳能使面包疏松多孔。
蔬菜中残留的农药可以用碱性物质泡，可降低农药的药性。
皮蛋的涩味可以加点食醋去除。
冰箱的异味可用活性炭除去，利用了活性炭的吸附性。
铝壶上的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)，可用盐酸或食醋除去。
生活中的诸多实例都充分说明化学与人们的生活息息相关，因此，从日常生活中可以积累很多的化学知识，进而可以加深对所学知识的理解，从而提高学习化学的兴趣。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P59～63填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1“84”消毒液的性质，作用探究及注意事项，互动方式可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标4、5检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2饮料中Vc含量的测定，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标1、2、3检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
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课 标 解 读
重 点 难 点
1.通过实验，探究消毒液的性质、作用。
2.通过实验，比较饮料的pH和Vc的含量。
3.培养学生自主探究实验的能力。
1.含氯消毒液性质、作用的探究。(重点)
2.饮料的研究。(难点)
探究西红柿是酸性食物还是碱
性食物
1．食物的酸碱性
食物的酸碱性与化学上通常所指溶液的酸碱性不同，通常是指摄入的某些食物经过消化、吸收、代谢后变成酸性或碱性“残渣”。这里的酸性、碱性实际上是指食物的成酸作用或成碱作用。成酸食物中含有较多碳、氮、硫、磷等成酸元素，成碱食物中则含有较多钾、钠、钙、镁等成碱元素。
2．表示方法
在实际测定食物的酸碱度时，可以用100_g食物灰化后的水溶液，所需0.1_mol·L－1酸或碱中和的体积(单位：mL)来表示。酸度取负值，碱度取正值。
3．实验方案
在明确了概念、原理后，根据原理设计方案定性检验，定量测定。
(1)若要确定食物的酸碱性，只需确定食物灰化后水溶液的酸碱性。
(2)若要准确测定食物的酸碱度，则需要用酸碱滴定的方法定量测定食物灰化后水溶液的酸碱度。
1．有关西红柿是酸性食物还是碱性食物的探究，其中最关键的是哪一步？
【提示】 关键的一步是明确食物酸碱性的概念、原理，不事先明确实验基本原理，就不可能选择到正确的探究途径、设计合理的实验方案及得到准确的实验结果。
含氯消毒液性质、作用的探究
1.次氯酸不仅能使有色物质褪色，还能杀灭细菌等。
2．写出制备次氯酸钠的化学方程式：2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O。
3．“84消毒液”的主要成分是NaClO。它具有漂白和消毒作用的原因是：NaClO溶液能跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应，生成次氯酸，起到漂白和消毒作用。NaClO＋CO2＋H2ONaHCO3＋HClO。上述反应证明HClO的酸性比H2CO3弱。
2．生产漂白粉的过程比较复杂，主要反应如何表示？
【提示】 2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
饮料的研究
1.饮料的pH或酸性的研究
(1)方法一：用pH试纸测试饮料的pH。
(2)方法二：用酸碱滴定法定量测定某一种饮料的总酸含量。
2．饮料中Vc含量
Vc又称抗坏血酸，是人体必需的一种维生素。Vc分子是具有6个碳原子的烯醇式己糖内酯，具有较强的还原性，可被I2、O2等氧化剂氧化，例如Vc与I2的反应：
利用上述反应，可以直接用I2的标准溶液滴定待测液Vc的含量。
Vc在碱性条件下易被氧化。滴定时加入HAc使溶液呈弱酸性，可减少Vc的副反应。但滴定操作仍应尽快进行，以防Vc被氧化。
“84”消毒液的性质、作用探究及
实验注意事项
【问题导思】
①试用离子方程式表示“84消毒液”呈碱性的原因。
【提示】 ClO－＋H2OHClO＋OH－
②氯水的成分有哪些？
【提示】 分子：H2O、Cl2、HClO
离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)
1．研究消毒液的灭菌作用
(1)操作：从培养箱中取出适量样品，在显微镜下观察样品中细菌的含量，然后在样品上滴加几滴含氯消毒液，再在显微镜下观察样品中细菌的含量，并比较滴加含氯消毒液前后样品中细菌的含量变化。
(2)现象：滴加含氯消毒液前样品中细菌数目较多，滴加含氯消毒液后细菌数目大幅度减少。
(3)结论：含氯消毒液具有良好的杀菌消毒效果。
2．探究消毒液的性质
实验操作
现象和解释
弱酸盐性质
石蕊试液
现象是溶液先变蓝后褪色
酚酞试液
现象是溶液先变红后褪色
测pH
约为10
稀硫酸＋品红溶液
比未加稀硫酸的品红溶液漂白效果强
FeCl3溶液
出现红褐色沉淀，离子方程式是3ClO－＋Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3HClO
长时间露置在空气中并光照
溶液的pH变小
强氧化性
FeSO4/KSCN混合液
现象是溶液变为血红色
浓盐酸
出现黄绿色气体，离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O
淀粉KI溶液
现象是溶液呈蓝色
消毒性
配制未消毒样本和消毒样本，观察菌落种类和菌落数目
消毒样本菌落种类和菌落数目明显减少
3.实验注意事项
实验过程中注意消毒剂的安全使用，含氯消毒液一般具有强氧化性，与某些有机物混合可能发生爆炸，如84消毒液原液与酒精混合后，加少量的酸可能会爆炸燃烧；消毒液对人体和金属有较强的腐蚀性。调配或使用时应打开门窗，保持空气流通。由于含氯消毒液有一定的刺激性，最好佩戴口罩和手套进行操作。在动手实验前应充分进行实验方案的讨论与安全评价。在实验前充分预见实验中可能出现的问题，控制好试剂浓度与使用量。
氯水中有多种成分，分子：H2O、Cl2、HClO；离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)。氯水中成分的多样性决定了氯水的性质具有多重性：强氧化性(Cl2)；漂白、杀菌(HClO)；与AgNO3溶液反应生成白色沉淀(Cl－)；酸性(H＋)。
某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大家与他们一同来研究以下问题：
(1)此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分________(填序号)。
A．Cl2 B．H2O2
C．NaClO D．KMnO4
(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20 mL的“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如下：
从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，其主要溶质是________，用化学方程式表示其中变化的主要原因________、________、________。
(3)该化学兴趣小组的同学备选了酚酞试液对“84”消毒液的性质进行实验检验，请你帮助他们完成实验报告：
实验操作
预期现象
结论
(4)该化学兴趣小组同学上网查询有关“84”消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一家庭主妇把抗SARS用的“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl－)都倒出一些混合在一起，进行洗刷厕所。过了一会儿，她就晕倒在房间里了。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念：___________________________________。
【解析】 “84”消毒液的有效成分是NaClO，从图中可以看出暴露在空气中半小时的“84”消毒液pH降低，消毒效果减弱，发生该变化的原因是：2NaClO＋CO2＋H2O2HClO＋Na2CO3，2HClO2HCl＋O2↑，2HCl＋Na2CO3CO2↑＋H2O＋2NaCl。“84”消毒液具有碱性和漂白性(氧化性)，可使酚酞先变红后褪色。ClO－＋Cl－＋2H＋H2O＋Cl2↑。
【答案】 (1)C
(2)氯化钠(或NaCl)
2NaClO＋CO2＋H2O2HClO＋Na2CO3
2HClO2HCl＋O2↑ 2HCl＋Na2CO3CO2↑＋H2O＋2NaCl
(3)取适量“84”消毒液放入瓷碗中，加入酚酞试液，观察现象 溶液先变红后褪色 “84”消毒液具有碱性和漂白性
(4)ClO－＋Cl－＋2H＋H2O＋Cl2↑
,
氯水的漂白性是因为反应生成的HClO有强氧化性，将有机色质彻底氧化为无色物质，是永久的。与其漂白原理类似的还有漂白粉、Na2O2、双氧水、臭氧。SO2也能漂白，但其原理与上不同，其漂白的原因是SO2与有机色质发生化合，生成不稳定的无色物质，能漂白的物质也较少，如SO2不能使石蕊等指示剂褪色。活性炭具有吸附有色物质的特性，这种脱色未发生化学反应，属物理变化。,
)
1．如图，将潮湿的Cl2通入甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂(足量)可能是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③KI溶液 ④饱和食盐水
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 根据题意，乙装置中红色布条不褪色，说明通过甲装置时有两种情况发生：一是通过①将Cl2干燥；二是通过②③将Cl2吸收。
【答案】 C
饮料中Vc含量的测定
【问题导思】
①某橙汁的包装破损，技术人员通过实验检测其中Vc的含量偏低，原因是什么？
【提示】 Vc具有强还原性，部分被空气氧化，故其含量偏低。
②为了防止Vc被氧化，做饮料中Vc含量的测定时需注意什么？
【提示】 a．加入醋酸溶液使之呈酸性。
b．操作速度要快。
1．用I2标准液滴定饮料中Vc含量的测定应注意的问题
(1)饮料中Vc的含量在100～1 000 mg·L－1左右，滴定时，不必加水稀释，以防体积过大。
(2)使用0.05 mol·L－1的I2标准溶液，若浓度略大，消耗标准液少于10 mL，误差会较大，可将浓度降低为0.01 mol·L－1，使消耗的标准液体积大于10 mL，减少误差。
(3)实验选用黏度不太大的果汁。
(4)为防止Vc被氧化：应加入醋酸溶液使之呈酸性，操作速度要快。
2．测定Vc含量过程中的干扰因素及排除方法
干扰因素
误差
排除与预防
包装破损或打开后长期放置
偏低
购买时注意外包装，开启后尽快使用
稀释用的蒸馏水未加热煮沸
偏低
将蒸馏水加热煮沸
未用标准液润洗滴定管
偏高
使用标准液润洗滴定管2～3次
滴定时未加入醋酸
偏低
滴加几滴醋酸，使溶液呈弱酸性
滴定时剧烈摇动锥形瓶
偏低
滴定时轻轻摇动锥形瓶，使反应液混合均匀
滴定时未摇动锥形瓶
偏高
未滴定至溶液变为稳定的蓝色即读数
偏低
滴定至溶液变为稳定的蓝色后读数
滴定结束后，俯视读数
偏低
按照规范正确读数
滴定结束后，仰视读数
偏高
样品未完全转移至锥形瓶中
偏低
将样品完全转移至锥形瓶中，不使用黏度较大的饮料
维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H8O6。人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg·L－1左右。
校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。(请填写有关空白)
(1)测定目的：测定××牌软包装橙汁维生素C的含量。
(2)测定原理：C6H8O6＋I2―→C6H6O6＋2H＋＋2I－。
(3)实验用品及试剂：
①仪器和用品：(自选，略)
②试剂：指示剂________(填名称)、浓度为7.50×10－3 mol·L－1标准碘溶液、蒸馏水等。
(4)实验过程：
①洗涤仪器，检查滴定管是否漏水，润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装，目测：颜色——橙黄色 ，澄清度——好。用________(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00 mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的________(填部位)，右手振动锥形瓶，眼睛注视________，直到滴定终点。滴定至终点的现象是________________________。
(5)数据记录与处理：
(请在下面空白处设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据)
若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00 mL，则此橙汁中维生素C的含量是______mg·L－1。
(6)问题讨论：
①滴定时能否剧烈振动锥形瓶？为什么？
②从分析数据看，此软包装橙汁是否属纯天然的橙汁？________(填序号)。
A．是 B．可能是 C．不是
【解析】 滴定时，反应是否完全是通过指示剂变色来表现的，因此必须选择合适的指示剂。根据实验原理可知，用淀粉溶液作指示剂(利用I2与淀粉作用变蓝的性质)。根据中和滴定实验，滴定前须装好标准液和待测液。题目要求量取20.00 mL的待测橙汁，根据量取精度要求和橙汁的性质(显酸性)，必须选用酸式滴定管或移液管。在滴定过程中，左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛密切注视锥形瓶，观察溶液是否变色(这是滴定过程中相当关键的一环)。解答实验过程(3)时，必须搞清原理，是哪种溶液向哪种溶液中滴入，否则可能答反。正确的是：溶液蓝色不褪色，而不是蓝色褪去。必须注意的是：维生素C容易被空气中的氧气氧化，因此实验时不宜剧烈振动锥形瓶，以尽量减少维生素C被氧化的可能。当锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色时，滴定终点出现。由于该实验为定量实验，为减少偶然误差，滴定实验必须重复两次以上，且在数据处理时，取两次或多次数据的平均值。在设计记录数据表格时，必须体现这样的要求。
完成上述实验后，处理实验数据并获取结论。根据计算，该橙汁中维生素C的浓度为990 mg·L－1，超过题目给出的“500 mg·L－1左右”的标准，说明该橙汁并非是天然橙汁。
【答案】 (3)②淀粉溶液 (4)②酸式滴定管或移液管 ③活塞 锥形瓶中的溶液颜色变化 溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪色 (5)
样品体积/mL
标准碘液体积
滴定前
滴定后
消耗体积
平均值
第一次
第二次
990 (6)①不能，因为剧烈摇动锥形瓶会增大维生素C与空气中的氧气接触而促进其氧化 ②C
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为：
C6H8O6＋I2C6H6O6＋2H＋＋2I－ 2S2O＋I2S4O＋2I－
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L－1I2溶液V1 mL，充分反应后，用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2，消耗b mol·L－1Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是________mol。
【解析】 根据化学方程式可知，I2的物质的量等于硫代硫酸钠的物质的量的一半加上维生素C的物质的量，则维生素C的物质的量为：(V1·a×10－3－0.5V2·b×10－3)mol。
【答案】 (aV1－0.5bV2)×10－3
【教师备课资源】
研究身边化学问题的设计思路
在确定了探究的问题之后，首先要弄清有关的原理、概念等。遇到我们不了解的概念、原理时，需要查找相关的资料。例如，要探究西红柿是酸性食物还是碱性食物，先要清楚酸性食物与碱性食物的概念。通过查找有关食品营养的书籍、资料，可以知道，食物的酸碱性与化学上通常所指溶液的酸碱性不同，通常是指摄入的某些食物经过消化、吸收、代谢后变成酸性或碱性“残渣”。这里的酸性、碱性实际上是指食物的成酸作用或成碱作用。成酸食物中含有较多碳、氮、硫、磷等成酸元素，成碱食物中则含有较多钾、钠、钙、镁等成碱元素。在实际测定食物的酸碱度时，可以用100 g食物灰化后的水溶液所需0.1 mol/L酸或碱中和的体积(单位：mL)来表示。酸度取负值，碱度取正值。
在了解相关的概念、原理之后，就可以确定通过实验我们要观察或测试什么，进而选择、设计合适的实验方案。例如，在上面的例子里，我们需要了解的是食物灰化后水溶液的酸碱性。较简单的方法是：将西红柿烧成灰后用水溶解、浸泡，然后测其水溶液的pH。也可以用酸碱滴定的方法定量测定该水溶液的酸碱度。
我们需要明确开放性更强的研究型实验的一般程序(如图所示)，并明确定性实验与定量实验相结合的设计思想。
Ba(NO3)2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药等。钡盐工业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]，某主要生产BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体(不含结晶水)，其部分工艺流程如下：
又已知：①Fe3＋和Fe2＋以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3.2和9.7；
②Ba(NO3)2晶体的分解温度为592 ℃；
③Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤。试用离子方程式说明提纯原理：_____________________________________________。
(2)上述流程酸溶时，Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐，反应的化学方程式为________________________。
(3)该厂结合本厂实际，选用的X为________(填序号)。
A．BaCl2 B．BaCO3
C．Ba(NO3)2 D．Ba(OH)2
(4)中和Ⅰ使溶液的pH为4～5，目的是________；结合离子方程式简述原理__________________________。
(5)从Ba(NO3)2溶液中获得其晶体的操作方法是______。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度：准确称取w g晶体溶于蒸馏水。加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量其质量为m g，则该晶体的纯度为___________。
【解析】 (1)当c(Ba2＋)·c(CO)＞Ksp(BaCO3)时，可得到BaCO3沉淀，导致c(Ba2＋)·c(SO)＜Ksp(BaSO4)故发生沉淀转化，即BaSO4(s)＋CO(aq) BaCO3(s)＋SO(aq)。(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成Ba(NO3)2和Fe(NO3)3，据原子守恒可写出：Ba(FeO2)2＋8HNO3Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O。(3)加入X调节pH＝4～5，结合本厂主要生产BaCO3和BaSO4，故X可选用BaCO3。(4)结合信息①可知调节pH为4～5是为了使Fe3＋完全沉淀。(6)m g是BaSO4的质量，由离子反应Ba2＋＋SOBaSO4↓可知，n[Ba(NO3)2]＝n(BaSO4)＝ mol，故该晶体的纯度为：×100%＝×100%。
【答案】 (1)BaSO4(s)＋CO(aq) BaCO3(s)＋SO(aq)或BaSO4＋COBaCO3＋SO (2)Ba(FeO2)2＋8HNO3Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O (3)B (4)使Fe3＋完全沉淀 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋，BaCO3消耗H＋，使Fe3＋的水解平衡右移，形成Fe(OH)3沉淀 (5)蒸发结晶 (6)×100%
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)食物的酸碱性与溶液的酸碱性相同( )
(2)食物的酸碱性指食物的成酸、成碱作用( )
(3)漂白粉的成分是Ca(ClO)2( )
(4)Vc具有较强的还原性，可被很多氧化剂氧化( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)√
2．人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，人会中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气结合的能力。服用维生素C可缓冲亚硝酸盐中毒。这说明维生素C具有( )
A．酸性 B．碱性
C．氧化性 D．还原性
【解析】 亚硝酸盐会使Fe2＋转变为Fe3＋，服用维生素C可缓冲症状，说明维生素C具有还原性。
【答案】 D
3．(2013·茂名高二检测)生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述不正确的是( )
A．糯米中的淀粉一经发生水解反应，就酿造成酒
B．福尔马林是一种良好的杀菌剂，但不可用来消毒饮用水
C．棉花和人造丝的主要成分都是纤维素
D．室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气
【解析】 A项淀粉水解首先生成葡萄糖，并不生成乙醇。
【答案】 A
4．(2013·丰县高二检测)浓盐酸与次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓) CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存较久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是①CO2 ②HCl ③水蒸气 ④O2中的( )
A．①②③ B．②③④
C．②③ D．①③
【解析】 浓盐酸易挥发，故可能有HCl气体，漂白粉中含有CaCO3，故与盐酸反应产生CO2。
【答案】 A
5．某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量为8 000～10 000 mg·L－1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉黑暗处保存。请完成以下实验探究过程：
(一)阅读材料，获取信息
(1)推测该消毒液的酸碱性：________，原因是(用离子方程式表示)_____________________________________。
(2)该消毒液还具有的化学性质是____________性和________性。
(3)从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是_____________________________________。
(二)确定要研究的问题
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？
(三)设计方案，实施探究
用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设：
假设①：有明显现象；
假设②：无明显现象。
(4)基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是_____________________________________。
(5)基于假设②，结论是________，请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：_______________________。
【解析】 (1)NaClO溶液水解显碱性，ClO－＋H2OHClO＋OH－；(2)该消毒液具有强氧化性或漂白性，同时容易和空气中的H2O、CO2反应生成HClO，具有不稳定性；(3)根据信息NaClO需密封，置于阴凉黑暗处保存，可知导致其失效的主要原因是空气中的CO2，以及光热等外界因素；(4)铁钉被腐蚀，生成铁锈(主要成分是Fe2O3)，因此在铁钉表面出现红褐色固体；(5)铁钉可能未被腐蚀，也可能腐蚀了但无明显现象，若铁钉被腐蚀了，在浸泡液中一定有Fe(OH)3，因此可以取出少量浸泡后的溶液，滴加H2SO4酸化，再滴加几滴KSCN溶液，看溶液是否出现血红色。
【答案】 (1)碱性 ClO－＋H2OHClO＋OH－
(2)氧化(或漂白) 不稳定
(3)CO2等酸性气体、光和热
(4)铁钉表面出现铁锈(或红褐色固体)
(5)铁钉可能未被腐蚀，也可能被腐蚀，但无明显现象 用试管取出少量浸泡后的溶液，滴加足量的稀硫酸酸化，再滴加几滴KSCN溶液
1．自来水养金鱼时，通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸。其目的是( )
A．利用紫外线杀死水中的细菌
B．提高水温，有利金鱼生长
C．增加水中氧气的含量
D．促使水中的次氯酸分解
【解析】 自来水常用Cl2做消毒剂，Cl2溶于水会与水反应生成HClO，HClO是强氧化剂，影响金鱼的生长，而HClO见光能分解，故选D。
【答案】 D
2．(2013·江阴高二检测)世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用，由此可判断二氧化氯( )
A．是强氧化剂
B．是强还原剂
C．是离子化合物
D．分子中氯元素为－1价
【解析】 ClO2中氯元素为＋4价，具有较强的氧化性，可用于消毒、食品保鲜。
【答案】 A
3．下列关于食物酸碱性的说法正确的是( )
A．食物本身具有酸味，即为酸性食物
B．蔬菜、水果等均属于酸性食物
C．蛋白质中含N、P、S等元素，其中氮元素最终变成硝酸
D．在人体代谢后最终生成碱性物质的食物，称为碱性食物
【解析】 本题充分考查了对食物酸碱性的理解。A项，柠檬本身具有酸味，但属于碱性食物；B项，蔬菜、水果等属于碱性食物；C项氮元素最终变成尿酸。
【答案】 D
4．分别向盛有淀粉—碘溶液的两烧杯中滴加新鲜黄瓜汁和久置黄瓜汁，黄瓜汁中含有的维生素C能使淀粉—碘溶液褪色，实验结果见下表。下列说法不正确的是( )
黄瓜汁
新鲜
久置
滴数
12
20
A.维生素C具有还原性，能将碘单质还原为I－
B．实验时两烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度和体积相等
C．新鲜黄瓜汁中比久置黄瓜汁中维生素C含量低
D．维生素C缺乏的病人要多吃新鲜的蔬菜和水果
【解析】 由表可知久置黄瓜汁含有的Vc少，由题意可知Vc具有还原性，能还原碘单质。
【答案】 C
5．(2013·平阳高二检测)下列物质露置在空气中易变质的是( )
①漂白粉 ②苯酚 ③水玻璃 ④硫酸钠 ⑤烧碱 ⑥亚硫酸钠 ⑦胆矾 ⑧硬化油 ⑨Vc
A．除④⑦⑧外 B．除④⑦外
C．除⑥⑦⑧外 D．全部易变质
【解析】 苯酚和亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化，漂白粉、水玻璃、烧碱易吸收空气中的二氧化碳，只有硫酸钠、胆矾和硬化油在空气中是稳定的。
【答案】 A
6．维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)化学式为C6H8O6，结构如下图所示。人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg/L左右。下列关于维生素C的叙述错误的是( )
A．Vc是人体必需的一种维生素，人体自身不能合成
B．可以直接用I2的标准溶液滴定待测含Vc的溶液，测知Vc的含量
C．在碱性条件下，Vc更易被空气氧化
D．在滴定法测定Vc含量时，要谨慎缓慢操作
【解析】 Vc易被空气氧化，所以滴定操作时应尽快进行，以防Vc被氧化。
【答案】 D
7．一定条件下新制的氯水中，加入少量下列物质，能使HClO的浓度增大的是( )
①CaCO3(固) ②AgNO3(1 mol·L－1) ③蒸馏水
A．①② B．②
C．②③ D．①
【解析】 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
加 ①：CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑，酸性H2CO3>HClO；加②：Ag＋＋Cl－AgCl↓，平衡移动；加③：平衡移动，但HClO的浓度降低。
【答案】 A
8．常用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是( )
A．石蕊 B．硝酸银
C．亚硫酸钠 D．氯化铝
【解析】 Cl2溶于水会部分发生下列反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。HClO可使石蕊氧化褪色；HCl跟AgNO3反应：AgNO3＋HClAgCl↓＋HNO3；Cl2氧化Na2SO3即Cl2＋Na2SO3＋H2O2HCl＋Na2SO4；Cl2不跟AlCl3反应。
【答案】 D
9．(1)维生素C的结构简式如下图，它的分子式是________。
(2)由于它能防治坏血病，又称为抗坏血酸。维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有________性；在维生素C溶液中滴入少量蓝色有淀粉的碘水，可观察到的现象是蓝色褪去，说明维生素C具有________性。
(3)用如图所示的实验可以初步比较苹果汁和橙汁中维生素含量的多少。要得出正确的结论，实验过程中不需要控制的条件是________。
A．烧杯的大小必须完全相等
B．烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等
D．胶头滴管滴出的滴数必须相等
【解析】 由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6，加入石蕊后显红色，说明其水溶液呈酸性，维生素C具有还原性，可被I2氧化，因此含有淀粉的碘水蓝色会褪去。
【答案】 (1)C6H8O6 (2)酸 还原 (3)AD
10．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，测定过氧化氢的含量。
请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下：
2MnO＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是
_________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【解析】 (1)配制一定物质的量浓度的溶液，要使用相应规格的容量瓶。(3)由于KMnO4标准溶液具有强氧化性，只能使用酸式滴定管。滴定达到终点的现象是：滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。
(4)2MnO ～ 5H2O2
2 5
c×mol ×mol
w(H2O2)＝×100%
＝%。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶中，则测定结果偏高。
【答案】 (1)容量瓶 (3)酸式 滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 (4)% (5)偏高
课题三综合实验设计(选学)
(教师用书独具)
●课标要求
1．能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●课标解读
1．熟悉各类实验的仪器使用，学会综合实验设计，培养综合实验设计创新思想。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●教学地位
本课题是选修6中最后一节，为选学内容，但本节课涉及到的内容也比较重要，如启普发生器的使用，创新实验的设计等在近年全国高考的理综测试卷中，每年都至少有一道化学实验试题具有开放性的特征，所以本节课也不能忽视。
(教师用书独具)
●新课导入建议
美国“阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月成功后曾说：“‘阿波罗计划’中没有一项新发明的技术，都是现成的技术，关键在于综合。”
综合也是创新，实验设计创新是建立在课本的基础实验之上，没有基本实验方法与技能就谈不上实验设计的创新，实验的创新是实验的生命，它包括新实验的设计和旧实验的改进，实验设计的创新往往体现在以下方面，即：一个实验的多种现象，一个实验现象的多种原因，一种仪器的多种用途，一个用途的多种装置，一个仪器的多种用法，一种物质的多种制法，一组物质的多种鉴别方法等。这对培养我们的发散思维具有重要的作用和意义。
在本课题中，我们将综合利用现已掌握的各种知识和技能，进行实验设计上的“创新”尝试。
●教学流程设计
⇒⇒师生互动完成探究1启普发生器的组成工作原理、应用，互动方式可利用问题导思，教师通过例1，对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标1、2、3检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2实验方案的设计与评价，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标4、5、6、7检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐
课 标 解 读
重 点 难 点
1.能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价、优化。
2.综合运用已有知识、技能，充分调动潜能，培养创新思维，体验创新乐趣。
1.综合实验设计的创新。(重点)
2.综合实验设计实践。(难点)
装置的改进与创新
1.启普发生器
(1)组成：启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。
(2)工作原理：(以稀硫酸和锌粒制H2为例)
打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器内，与锌粒接触，产生氢气；关上活塞后，氢气继续生成，此时容器内的压强大于外界大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，氢气不再产生。
(3)使用范围
启普发生器适用于块状固体与液体试剂在常温条件下制取气体。如氢气、二氧化碳等气体。
(4)气密性的检验
使用前应先检查装置的气密性，方法是开启旋塞，向球形漏斗中加水，当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞，继续加水，使水上升到球形漏斗中。静置片刻，观察水面是否下降，如果下降说明漏气，反之不漏气。
2．如右图所示，准备好装置和试剂，确信烧瓶塞紧后，将滴管内水滴入烧瓶，观察到的现象是烧瓶内的气球膨胀，原因是：滴入水后，大量气体溶解于水，使烧瓶内压强减小，小于大气压，利用大气压使气球在烧瓶内膨胀。此实验的原理与喷泉实验原理相似。
1．图中两个气体发生装置有什么异同？各有什么特点？
气体发生装置
【提示】 仪器不同、装置不同，但所依据的原理相同，都适用于块状固体跟液体的反应，不需要加热。
3．用玻璃管弯制成的U形管、T形管、软胶管、弹簧夹等连接成如右图所示装置。U形管中加入适量红色水溶液，即得简易U形气压计。
将此装置用于以下实验：
①溶解热效应、反应热效应实验
实验时，先按图示将实验装置连接好。在U形管内加入少量品红溶液(或红墨水)。打开T形管上的弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧弹簧夹。然后将A中液体逐滴滴入B中，观察现象。
用此装置实施放热、吸热过程的方法及现象如下表所示：
反应物
U形管中的现象
实验结论
A
B
浓硫酸
水
U形管中液面左低右高
浓硫酸与水混合放热
水
硝酸铵
U形管中液面右低左高
硝酸铵与水混合吸热
水
过氧化钠
U形管中液面左低右高
Na2O2与水反应放热
②证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验
将铁钉放在如下图所示的试剂瓶中，用饱和食盐水浸泡，过一段时间观察，U形管中液面右低左高，说明发生的是吸氧腐蚀，相关的电极反应式为负极：2Fe－4e－2Fe2＋；正极：O2＋2H2O＋4e－4OH－。
可见，此装置的应用可以归纳为两类：有气体量变化(增加或减少)的实验，如上述实验②；有温度变化从而使气体体积发生变化的实验，如上述实验①。
综合实验设计程序
1.确定实验设计项目。
2．前期准备工作
针对所选项目相关的知识、仪器、技术等问题查阅资料，做好理论、技术和装置上的准备。
3．提出设计方案初稿。
4．检验设计实验的效果。
5．写出实验设计报告。
报告中应包括实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验安全、实验装置图、实验步骤和实验现象记录，对记录的整理分析及实验结论等。
2．化学实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】
实验设计的创新
【问题导思】
①实验设计的创新包括哪些方面？
【提示】 包括实验原理、实验装置、实验效果、实验步骤与程序、实验安全等方面的创新。
②实验装置、仪器的创新指哪些方面？
【提示】 主要包括仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等方面。
实验设计的创新包括以下几个方面：
(1)实验原理的创新，如与其他学科的综合、新反应的应用、新的检测手段的应用等。
(2)实验装置、仪器的创新，如仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等。
(3)实验效果的创新，如视觉效果——实验现象明显(如颜色变化、能量变化、气体的产生等)、应用多媒体手段放大或模拟、现代实验技术(数字化采集器、光谱分析法)的应用等。
(4)实验步骤与程序的创新，如简化、快速、安全等。
(5)实验安全的创新，如有毒药品的替换、消除实验污染安全装置的设计等。
(2012·上海高考)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空：
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式______________________________________________。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是________。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有________(填写化学式)。
(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有________、________(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是________。
(4)步骤二的滤液中可能含有CO，写出检验CO的方法。___________________________________。
(5)影响产品产量的主要因素有________。
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。
【解析】 (2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx，NaOH溶液可用来吸收NOx，利用NO2＋2NaOHNaNO2＋NaNO3＋H2O可知，反应结束后，广口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，还含有新生成的NaNO2与NaNO3。(3)因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯，温度计(测定水温)；洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的硝酸钠。(5)由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液pH和反应温度，故影响产品质量的主要因素为温度、pH。(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO，设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x，依据碱式碳酸铜受热分解的方程式，利用“差量法”可得：222∶62＝2.42x∶(2.42－1.80)，解得x＝0.92。
【答案】 (1)Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O (2)吸收氮氧化物(合理即可) NaNO3 、NaNO2 (3)烧杯 温度计 除去产品表面吸附的硝酸钠
(4)取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明有CO
(5)温度、pH
(6)0.92
1．下图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是( )
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．锌粒和稀硫酸制氢气
C．浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫
D．电石和水制取乙炔
【答案】 B
实验方案的设计与评价
【问题导思】
①实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】 明确目的和原理→选仪器药品→设计步骤和装置→评价确定方案。
②化学实验方案评价的原则是什么？
【提示】 化学实验方案的评价原则
a．安全无险 b．装置最简 c．药品价格低廉 d．环保无污染 e．操作方便 f．原理简单、正确 g．现象最明显。
1．实验方案设计的一般思路
→→→
2．实验设计的注意事项
(1)药品和仪器是部分或刚好给出还是有剩余
若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。
(2)题目条件有无特殊要求
如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。
(3)实验过程中的隐蔽性操作
如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。
(4)药品的描述
有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。
(5)会画简单的实验装置图
能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。
(6)其他应注意的问题
①冷凝回流的问题。
②冷却问题。
③防止倒吸问题。
④具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一支小试管等。
3．实验方案的评价
(1)从科学性和可行性对方案评价
(2)从“绿色化学”视角对实验方案做出评价
“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面综合评价：
①反应原料是否易得、安全、无毒；
②反应速率是否较快；
③原料利用率以及合成物的产率是否较高；
④合成过程中是否造成环境污染。
(3)从“安全性”方面对实验方案做出评价
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；
④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；
⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
某学习小组针对如何测定镀锌铁皮锌镀层厚度提出如下一些方案：
方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。
方案2.将一定质量的镀锌铁皮(W1)投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量(W2)，计算铁皮上的锌的质量。
方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。
……
(1)方案2的主要缺点是_________________________。
方案3的主要缺点是________________________。
(2)方案1中用到测量气体体积的装置，如图装置中不能用于测量气体体积的装置是_____________________。
学习小组拟选用C装置作量气装置，则气体收集完毕，准备读数时，应注意：_____________________________。
【答案】 (1)锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行 反应时间长，沉淀的获取和称量较为困难，精确度不高
(2)B 等到冷却到室温再进行读数，上下移动右边管使左右两边的液面相平
2．下列实验不能达到预期目的的是( )
序号
实验内容
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较Cl2、Br2的非金属性强弱
B
Cl2、S分别与Fe反应
比较Cl2、S的氧化性强弱
C
测定相同浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH
比较碳酸、硫酸的稳定性强弱
D
测定相同浓度的盐酸、醋酸两溶液的导电性
比较盐酸、醋酸的酸性强弱
【解析】 含氧酸的稳定性与其盐溶液pH间不存在关系，不能通过测盐的pH来比较不同盐对应含氧酸的稳定性强弱。
【答案】 C
【教师备课资源】
实验内容设计参考
1．自制气体发生装置和贮存装置
为探究氯气的性质，用如图所示装置进行有关实验。A中烧瓶内装有MnO2，通过分液漏斗加入的是浓盐酸；D中装有氢氧化钠溶液。
装置B可用来贮存多余的气体。实验中K、L处于开启状态，若C、D装置出现堵塞，B可以起到安全瓶的作用。当C中收集满氯气后，关闭K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升，起到贮存、收集气体的作用。
2．气体扩散性质实验(如图所示)
3．铜锌原电池为门铃供电
音乐卡所需电压较低，但声音较小，可购买市售门铃，为使实验效果明显，须将3个以上的铜锌原电池串联。
4．利用有颜色变化的反应，设计可用于魔术表演的化学实验。
实验原理：FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色，遇到亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}溶液显蓝色，遇到铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液显绿色，遇苯酚显紫色，FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品：白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉、FeCl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤：①用毛笔分别蘸取硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。
②把纸晾干，钉在木架上。
③用喷雾器在绘有图画的白纸上喷上FeCl3溶液。
1．下列实验中没有涉及气体压强原理的是( )
【解析】 苯和水不相溶是产生分层的原因，与压强无关。
【答案】 D
2．(2013·海宁高二检测)如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
A．CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
【解析】 选项A中NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉；选项B中NH3易溶于水，形成NH3·H2O，NH3·H2ONH＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉；选项C中H2S＋CuSO4H2SO4＋CuS↓，CuS为黑色沉淀，能形成黑色喷泉；选项D中HCl＋AgNO3HNO3＋AgCl↓，AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉。
【答案】 A
3．(2013·昆山高二检测)比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1 g，6%的H2O2溶液(密度按1 g·cm－3计算)均取2 mL，可选择的实验装置是( )
【解析】 A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封，无法收集气体；根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知，2 mL 6%的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39.5 mL，故答案选D。
【答案】 D
4．某校课外活动小组的同学设计了如图所示的实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题：
(1)装置B中最适宜的试剂是__________________，其作用是__________________________________________。
(2)装置C的作用是____________，若实验中没有装置C，则不可以证明CO具有还原性，原因是：________________________________________________。
(3)装置D中黑色固体为________，反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)根据实验中的______________________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是________________________________________________。
(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
【解析】 本实验的目的是验证一氧化碳的还原性。A是CO2的发生装置，B是除去CO2中混有的HCl气体的除杂装置，故B中最好加入饱和碳酸氢钠溶液。C是CO2的干燥装置，目的是除去水蒸气，因为碳和水蒸气在加热条件下会反应生成H2，从而影响CO性质的验证。这样从C中出来的是干燥的CO2气体，在D中与碳反应生成CO。CO在E装置中与CuO反应生成CO2和红色的Cu。若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，就必须除去D中未完全反应的CO2，故在D、E之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。
【答案】 (1)饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2中混有的HCl气体
(2)干燥CO2 碳和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜
(3)碳 CO2＋C2CO
(4)E中黑色固体变为红色固体 CO＋CuOCu＋CO2
(5)D E ②
1．下列实验的设计不可行的是( )
A．在浓氨水中加入生石灰可以制取少量的NH3
B．用水就能一次性鉴别溴苯、苯、乙酸三种物质
C．用如图所示的装置测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
D．除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3、HCl
【解析】 本题主要考查学生对课本实验的掌握以及气体体积的测量方法。C项，不能用稀硝酸，应该用盐酸，装置中集气瓶应该短管进气，长管出水。
【答案】 C
2．如图所示装置有洗气、除气等多种功能。下列关于该装置的用途的说法中正确的是( )
A．除去O2中混有的水蒸气，瓶内装浓硫酸(瓶的容积的一半)，气体从b端进
B．用排水法收集氮气，将瓶内装满水，气体从a端进
C．用于病人输氧，瓶内装水(瓶的容积的一半)，b端接供氧钢瓶
D．测量不溶于水的气体的体积，将瓶内装满水，气体从b端进，a端接量筒
【答案】 D
3．下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是( )
①食盐水 ②KNO3溶液 ③适量稀硫酸铜溶液
④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A．①③⑤ B．②⑥
C．③⑤ D．①②④
【答案】 A
4．(2013·广东六校联考)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；
②___________________________________________。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_________________________________________________。
(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3＋；Ⅱ：只含有Fe2＋；Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空白：
A．稀盐酸溶液 B．稀硫酸溶液
C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液
E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液
G．H2O2溶液
验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为_______________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。
【解析】 (1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。
【答案】 (1)便于控制反应的发生和停止
(2)品红溶液褪色
(3)验证Ⅱ：C G
验证Ⅲ：步骤1：C(或F) 红(或蓝)
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2)
步骤2：D 浅红或变浅
5．(2013·深圳高二质检)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：
甲方案：如图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是：_________________________。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：___________________________________________。
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案：实验步骤如下面流程图所示：
(4)写出步骤②中反应的化学方程式____________________________________________。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是_________________________________________________。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为________(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中，其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理，说明理由：____________________________________________。
【解析】 (1)甲方案利用的原理为：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为：SO2＋H2O2H2SO4，H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2～3次。(6)根据SO2～BaSO4，则尾气中二氧化硫的体积为×22.4 L，故尾气中二氧化硫的含量为×100%＝%。(7)丙方案利用的原理是SO2＋Ba(OH)2BaSO3↓＋H2O，由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4，因此BaSO3的质量m的数值不准确，故该方案不合理。
【答案】 (1)增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应
(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低
(4)H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次 (6)或%
(7)不合理；部分亚硫酸钡可被(空气中的氧气)氧化为硫酸钡
6．氧化铜是一种黑色固体，可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H＋、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)该同学提出的假设是__________________________。
(2)通过实验Ⅰ可以证明__________________________。
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解，则进一步所做的确认实验为：在Ⅲ中先加入________溶液，再加入________溶液。
(4)探究结果为________。你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外，还能溶解氧化铜的一种常见物质是________。
【解析】 (2)水与CuO不反应，则与CuO反应的只能是H＋、SO中的一种；(3)要验证是H＋还是SO能与CuO反应，在选择试剂时，最好一种含SO而不含H＋，另一种含H＋而不含SO；(4)结果显然应该是H＋使CuO溶解，而不是H2O或SO。利用所学知识可以判断稀盐酸、稀硝酸等可以使CuO溶解。
【答案】 (1)H2O、H＋、SO中的某一种粒子能够使CuO溶解 (2)水不能使氧化铜溶解，而是H＋、SO两种粒子中的一种使CuO溶解 (3)Na2SO4(或K2SO4等) 稀盐酸 (4)氧化铜固体溶于稀H2SO4，是稀硫酸中H＋在起作用，而H2O、SO两种粒子都不能使CuO溶解；稀硝酸(或稀盐酸等)
选修6 实验化学
第四单元 研究型实验
课题一物质性质的研究
●课标要求
能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行实验探究。
●课标解读
1．实验研究的思路。
2．纯净物和混合物性质比较的实验方法。
3．同类物质化学性质的探究实验的思路、方法。
●教学地位
本课题内容主要包括实验研究的思路及步骤，纯净物和混合物性质的比较，同类物质化学性质的探究实验的思路、方法，这些知识在化学实验中考查的内容很广，高考命题的特点及趋势注定了这节内容在高考中的地位。
●新课导入建议
1．为什么有人用草木灰来清洗一些厨房用具呢？原因：草木灰中含有少量的碳酸钾，所以草木灰的水溶液呈碱性，有一定的去污作用。
2．为什么把一些贵重的药材浸成药酒饮用呢？原因：酒能慢慢溶解药材中一些有用的物质，人饮用了药酒，就可以吸收药材中的有用成分，发挥药的作用，但要注意对酒精过敏的人，饮酒要量力而为。
3．现在为什么提倡使用无铅汽油呢？原因：以前为了减少汽油剧烈燃烧所产生的振动，在汽油中添加了含铅的物质。但铅是重金属，有毒，它会随燃烧后的尾气一同排出，严重污染环境。
4．为什么新建好的房屋不适宜马上入住呢？原因：建房屋用到的熟石灰，它在固化过程中，跟空气中的二氧化碳作用生成水，所以新建的房屋比较潮湿，为了你的身体健康，要打开窗户通风换气，最好过一、二个月再入住。
5．为什么白铁桶就是镀锌的铁皮桶不能贮存酸性食品？锌是一种白色柔软而有光泽的金属，它易溶于酸性溶液。如在白铁桶或其他镀锌器皿内配制或贮存酸性食品、饮料，锌即以有毒的有机酸盐的形式溶入食品中，人食后有中毒的危险。因此，使用镀锌容器时，切勿用它来盛装酸性菜肴、汤水、酒类、果汁、牛奶等饮料。
上述这些其实都与物质的性质密切相关，那么这节课我们来探究物质的性质和反应规律的一般策略和方法。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P56～59填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1纯净物与混合物比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标2、4检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2金属镁、铝、锌化学性质的比较，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标1、3、5检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐
课 标 解 读
重 点 难 点
1.能设计实验，比较纯净物和混合物的性质。
2.能设计实验获得镁、铝、锌的一些化学性质及有关的反应规律。
3.通过实验，比较研究不同物质性质的方法，并运用这一方法研究、获得某些物质性质的知识。
1.纯净物与混合物性质的比较。(重点)
2.金属镁、铝、锌化学性质的探究。(重点)
3.同类物质性质探究的方法。(难点)
化学实验探究主要包括的四个步骤
1.明确要想知道什么或证明什么，也就是要提出欲探究的问题，即实验目的。
2．根据实验的目的，选择合适的方法，包括合适的反应、仪器、条件等，设计出实验探究的具体步骤。
3．认真细致地进行实验，如实记录数据、现象。
4．对实验结果进行认真的整理、讨论、分析，得出结论。
纯净物与混合物性质的比较
1.组成比较
纯净物是由一种物质组成，混合物是由两种或两种以上物质组成。
2．相关知识
(1)水的物理性质：纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。
101 kPa时，水的凝固点为0 ℃，沸点为100 ℃。4 ℃时，水的密度最大，为1 g·cm－3。
(2)合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。合金的熔点低于组成合金各金属的熔点，硬度变大。
3．比较纯水和水溶液的凝固点
(1)实验原理：两种以上纯净物混合之后，往往会表现出不同于任一成分纯净物的新性质。如，不同液体凝固温度或不同液体相同温度下凝固的难易程度不同。
(2)实验步骤：①取甘油溶液和蒸馏水各半试管(等量)，再各插入一支细木条，备用。②向盛有冰水共存物的烧杯中加入4～5药匙粗盐，搅拌，使其温度下降至－5～－6 ℃后，将上述两支试管同时置于冰盐混合物中冷却。6～7 min后，同时取出两支试管，观察到试管内的甘油溶液没有凝固，蒸馏水已经凝固，动一动两支试管中的木条，发现插入蒸馏水中的木条与蒸馏水凝固在一起，而插入甘油溶液中的木条仍能活动。
(3)结论：甘油溶液可作汽车防冻液，氯化钠可作融雪剂，冰盐水可作制冷剂。这些应用，都是利用混合物凝固点降低的性质。
金属镁、铝、锌化学性质的探究
金属单质
Mg
Al
Zn
操作Ⅰ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别在空气中、氧气中点燃
现象Ⅰ和结论
在空气中燃烧
在氧气中燃烧
在氧气中燃烧
操作Ⅱ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度、同体积稀盐酸反应
现象Ⅱ和结论
快
较快
较慢
操作Ⅲ
分别将镁条与铝条以及铝条与锌片用导线连接电流计，插在稀硫酸溶液中
现象Ⅲ和结论
用镁条与铝条连接时镁是负极
铝条与锌片连接时铝是负极
操作Ⅳ
去除氧化膜的镁条、铝条、锌片分别与同浓度，同体积硫酸铜反应
现象Ⅳ和结论
大量氢气和蓝色沉淀
少量氢气、红色铜析出
红色铜析出
实验结论是活泼性：Mg>Al>Zn。
说明：(1)镁与盐溶液反应时，往往会促进盐的水解。如镁与硫酸铜溶液反应时会产生氢气并生成蓝色沉淀。镁与氯化铁溶液反应一般不发生与铁的置换，而是有氢气与红褐色沉淀生成。
(2)锌是两性金属，能溶于强碱(Zn＋2NaOHNa2ZnO2＋H2↑)。锌离子能与氨分子形成配离子，因此锌也可溶于氨水，而铝离子不能与氨分子形成配离子，因此铝不溶于氨水。锌溶于氨水的离子方程式：Zn＋4NH3＋2H2O [Zn(NH3)4]2＋＋H2↑＋2OH－。
(3)氢氧化锌是两性氢氧化物，能溶于强碱，而且锌离子能与氨分子形成配离子，因此氢氧化锌可溶于氨水，而氢氧化铝不溶于氨水。氢氧化锌溶于氨水的离子方程式：
Zn(OH)2＋4NH3·H2O [Zn(NH3)4]2＋＋2OH－＋4H2O。
物质的性质与哪些因素有关？举例说明。
【提示】 物质的性质与其组成成分和混合状态有关。例如硫酸浓度不同，沸点不同，冰盐混合时混合均匀可获得较低温度，合金性质与组分金属的差异等。
纯净物与混合物比较
【问题导思】
①为什么生铁的抗腐蚀性较差？
【提示】 在潮湿环境中生铁容易形成铁碳原电池。
②什么是合金？合金有哪些优点？
【提示】 合金是由两种或两种以上金属或金属与非金属熔合在一起形成具有金属特性的物质。
合金的优点：a.抗腐蚀性增强
b．硬度大于成分金属的硬度
c．熔点低于成分金属的熔点
金属单质与合金比较(以Fe与生铁为例)
比较项目
铁
生铁
密度
7.86 g·cm－3
7.85 g·cm－3
硬度
较小
较大
熔点
较高
较低
抗腐蚀能力
较强
较弱
(2013·中山高二质检)铁和铁合金是生活中常用的材料，下列说法正确的是( )
A．不锈钢是铁合金，只含金属元素
B．一定条件下，铁粉可与水蒸气反应
C．铁与盐酸反应，铁合金不与盐酸反应
D．在空气中，铁板比镀锌铁板更耐腐蚀
【解析】 任何铁合金中都或多或少含有碳元素，A错；铁和铁合金都能与盐酸反应，C错；锌在空气中形成致密氧化膜保护了铁不被腐蚀，D错。
【答案】 B
1．下列说法正确的是( )
A．所有不锈钢都只含有金属元素
B．我国流通的硬币材质是金属单质
C．广东正在打捞的明代沉船上存在大量铝制餐具
D．镁合金的硬度和强度均高于纯镁
【解析】 解答本题不仅要注意合金的性能以及组成金属的化学性质，而且还要联系实际进行分析判断。
选项
内容指向·联系分析
结论
A
不锈钢中除含有金属元素外，还含有碳元素，有的还可能含有硅元素
错误
B
硬币材质是合金
错误
C
铝是较活泼金属，在海水中易被腐蚀
错误
D
合金的硬度、强度高于组成合金的各成分金属
正确
【答案】 D
【教师备课资源】
拓展实验
(1)比较蔗糖溶液与纯水的凝固点。
实验基本程序与操作参见比较纯水与水溶液的凝固点的实验。
(2)自制等体积的纯水冰棍和糖水冰棍，观察、比较、分析它们的结晶状况有什么不同，并试着解释其中的原因。(提示：与凝固点、溶解度或密度有关)
①可以配制较高浓度的糖水，建议浓度为20%。
②取等体积的纯水和糖水，观察凝固前后体积的变化。
③两者凝固时均匀程度不同，纯水冰棍结晶均匀，糖水冰棍结晶不均匀，若糖水浓度较大，最终可能有晶体析出或有不凝固的高浓度液体。糖水冰棍先凝固的部分糖含量较低，后凝固的部分糖含量较高，通过品尝可以区分。与糖水凝固相比较，盐水的实验效果更好，一定浓度(23%)的盐水凝固时可以有氯化钠晶体析出。
④实验所需时间较长，建议作为家庭小实验完成，同学们可以通过控制实验条件，得出在什么浓度下实验效果最佳。
(3)酸的性质研究。(提示：比较不同的酸，如盐酸、醋酸、柠檬酸的物理性质、化学性质)
参考方案①：同种酸不同浓度时的性质比较。例如，冰醋酸与1 mol/L的稀醋酸溶液的导电性比较；冰醋酸稀释过程中导电性的变化；稀硫酸与浓硫酸性质的比较等。
参考方案②：不同酸的物理性质和化学性质的比较，如苯甲酸、乙二酸、冰醋酸等。
(4)不同金属形成阳离子倾向的比较。(提示：比较不同活泼金属与铜组成的原电池的电压)
溶液中不同金属形成阳离子倾向的比较，即金属活动性的比较。可以将复习判断金属活动性顺序的方法作为问题的引入，以这些方法为依据，设计实验方案。
参考方案：比较不同金属与酸的反应，由反应的剧烈程度判断不同金属形成阳离子的倾向。反应的难易与金属活动性和酸中氢离子的浓度有关，因此可以观察不同金属与固定浓度盐酸的反应。还可以将金属加入同体积的蒸馏水中，向蒸馏水中逐滴加入一定浓度的盐酸，不同金属开始出现气泡时，加入的盐酸的量不同，同样可以比较不同金属形成阳离子的倾向。
例如，我们可以选择金属Mg、Al、Zn、Fe、Cu和盐酸为反应物，按下表的方案进行实验。
金属
0.1 mol/L盐酸(记录反应的剧烈程度)
在约2 mL蒸馏水中加入金属后，滴加0.1 mol/L的盐酸(记录出现气泡时，加入的盐酸的量)
Mg
Al
Zn
Fe
Cu
将两种金属组成的合金溶于盐酸，再滴入足量的NaOH溶液，开始出现白色沉淀并逐渐增多，当NaOH溶液加到一定量时，白色沉淀减少但不完全消失，这种合金是( )
A．FeAl合金 B．ZnAl合金
C．CuMg合金 D．MgAl合金
【解析】 Fe、Al、Zn、Mg与盐酸反应生成Fe2＋、Al3＋、Zn2＋、Mg2＋，逐滴滴入NaOH溶液后分别生成Fe(OH)2、Al(OH)3、Zn(OH)2、Mg(OH)2，都是白色沉淀，但Fe(OH)2在空气中易被氧化成红褐色的Fe(OH)3，故A不符合题意；Zn(OH)2、Al(OH)3能溶于过量的NaOH溶液中，故B组生成的沉淀能全溶，C组生成的沉淀是Mg(OH)2，不能溶于过量的NaOH溶液中，因此只有D选项符合题意。
【答案】 D
金属镁、铝、锌化学性质的比较
【问题导思】
①能否用电解AlCl3的方法制备金属铝？
【提示】 不能，因为AlCl3为共价化合物。
②镁、锌能否像铝一样都能与强碱反应？
【提示】 镁、锌都属于较活泼的金属，但镁比锌活泼，不能和强碱反应，锌能与强碱反应放出氢气，具有两性。
镁(Mg)
铝(Al)
锌(Zn)
在周期表中的位置
第三周期ⅡA族
第三周期ⅢA族
第四周期ⅡB族
常见化合价
＋2
＋3
＋2
晶体类型
金属晶体
化学性质
与非金
属反应
特点
常温下，在空气中能形成一层致密的保护膜，有抗腐蚀性
方程式
2Mg＋O22MgO
Mg＋SMgS
4Al＋3O22Al2O3
2Al＋3SAl2S3
2Zn＋O22ZnO
Zn＋SZnS
与酸
反应
与非氧化
性酸反应
离子
方程式
Mg＋2H＋
Mg2＋＋H2↑
2Al＋6H＋
2Al3＋＋3H2↑
Zn＋2H＋
Zn2＋＋H2↑
特点
镁与酸反应比铝剧烈，铝比锌剧烈
与强氧化
性酸反应
无钝化现象
遇冷浓硫酸、冷浓硝
酸有钝化现象
无钝化现象
化学性质
与强碱溶液反应
不反应
2Al＋2NaOH＋2H2O
2NaAlO2＋3H2↑
Zn＋2NaOHNa2ZnO2
＋H2↑
与某些氧
化物反应
2Mg＋CO22MgO＋C
铝热反应：2Al＋Fe2O3
2Fe＋Al2O3
3MnO2＋4Al2Al2O3＋3Mn
存在形态
化合态
冶炼
电解熔融MgCl2
电解Al2O3与冰晶石的熔融物
用碳还原氧化锌
用途
制轻合金、照明弹等
制电线、冶炼稀有金属、制轻合金
镀锌工业、制造合金(如黄铜)、作电极
下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
Al箔插入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
B
Zn片插入NaOH溶液中
有无色气体产生
Al和Zn都能与强碱溶液反应
C
将表面积相等的Mg、Al、Zn片投入浓度相等温度相同的盐酸中
产生气泡的速率相等
Mg、Al、Zn的金属性强弱相同
D
将点燃的镁条伸入到盛满CO2的集气瓶中
火焰熄灭
CO2有灭火作用
【解析】 A项，稀HNO3不能将铝钝化，因此现象应为Al箔逐渐溶解并产生气体；C项，金属性Mg>Al>Zn，与盐酸反应产生H2的速率为Mg>Al>Zn；D项，2Mg＋CO22MgO＋C，在CO2中Mg条继续燃烧，CO2灭火是有条件的。
【答案】 B
,
锌盐、铝盐与碱反应时，注意控制加入试剂的量与顺序。通过实验体会反应物量的变化对化学反应的影响。,
)
2．等量镁铝合金粉末分别与下列4种过量的溶液充分反应，放出氢气最多的是( )
A．2 mol·L－1 H2SO4溶液
B．18 mol·L－1 H2SO4溶液
C．6 mol·L－1 KOH溶液
D．3 mol·L－1 HNO3溶液
【解析】 A项中镁铝均与其反应产生氢气最多；B项中浓H2SO4使铝钝化；C项中KOH溶液不与镁反应；D项中HNO3与镁铝反应不能生成氢气。
【答案】 A
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)纯铁的熔点比生铁的低( )
(2)镁条与铝条连线构成原电池，一定是镁条做负极( )
(3)Zn(OH)2能溶于氨水，Al(OH)3也能溶于氨水( )
(4)等质量的铝分别与足量的稀H2SO4和NaOH溶液反应，生成的H2量相等( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
2．合金有许多特点，如NaK合金为液体，而Na和K的单质均为固体。据此，试推测：生铁、纯铁、碳三种物质中，熔点最低的是( )
A．纯铁 B．生铁
C．碳 D．无法确定
【解析】 一般来说，合金的性质并不是各成分金属(或非金属)性质的“平均值”。合金的性能在许多方面优于各成分金属(或非金属)。例如，合金的硬度一般比它的各成分金属的大，多数合金的熔点一般也比它的各成分金属的低。生铁是铁碳合金，其熔点要低于纯铁和碳。
【答案】 B
3．(2013·无锡高二检测)下列实验不能达到预期目的的是( )
代号
实验
实验目的
A
观察镁、铝分别与相同浓度的稀盐酸反应的剧烈程度
比较镁与铝的金属性强弱
B
同温下测定相同浓度的Na2CO3和Na2SO4溶液的酸碱性
比较硫酸与碳酸的酸性强弱
C
AlCl3、MgCl2溶液中通入过量氨气
比较镁与铝单质的还原性强弱
D
同温下用同一电路分别测定同浓度的盐酸和某一元酸溶液导电能力
比较该一元酸与盐酸酸性的强弱
【解析】 AlCl3、MgCl2和氨水的反应为复分解反应，没有化合价的变化，不能比较镁、铝单质还原性的强弱。
【答案】 C
4．(2013·衢州高二检测)通过下列实验探究物质性质得出的结论，其中不合理的是( )
A．甲实验中黄铜片能在铜片上刻画出痕迹可以说明黄铜的硬度比铜片大
B．乙实验既可以说明分子在不停地运动着，又可以说明氨水显碱性
C．丙实验既可以说明二氧化碳易溶于水，又可以说明二氧化碳具有酸性
D．丁实验既可以说明一氧化碳具有还原性，又可以说明一氧化碳具有可燃性
【解析】 丙实验，往瓶子中加水，会排出气体，不能说明CO2溶于水，也不能说明CO2具有酸性。
【答案】 C
5．(2013·嘉兴高二检测)写出下列反应的离子方程式：
(1)在氯化锌溶液中加入过量的氨水_________________________________________________。
(2)在硫酸铜溶液中加入过量的浓氨水_______________________________________________。
(3)氯化银溶于浓氨水__________________________________________________。
(4)在FeCl3溶液中加入过量的氨水_________________________________________________。
【解析】 Zn2＋、Cu2＋、Ag＋都能与氨分子以配位键相结合分别形成[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、[Ag(NH3)2]＋，但Fe3＋不能与氨分子形成配位键，因此氢氧化铁沉淀不溶于氨水。
【答案】 (1)Zn2＋＋4NH3 [Zn(NH3)4]2＋
(2)Cu2＋＋4NH3 [Cu(NH3)4]2＋
(3)AgCl＋2NH3·H2O [Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O
(4)Fe3＋＋3NH3·H2OFe(OH)3↓＋3NH
1．下列金属不能在氧气中剧烈燃烧的是( )
A．Mg B．Al
C．Fe D．Cu
【解析】 镁在空气中能被点燃而剧烈燃烧，因此有些反应可用镁来“引火”，如铝热反应；铝和铁虽不能在空气中被点燃，但在氧气中能被点燃，与氧气剧烈反应而燃烧；铜在空气中或在氧气中加热，但反应不剧烈(不能称为燃烧)，铜被氧化为黑色的氧化铜。
【答案】 D
2．用铜锌合金制成的假金元宝欺骗人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是( )
A．测定密度 B．放入硝酸中
C．放入盐酸中 D．观察外观
【解析】 金元宝主要成分是铂、金等贵重金属，密度大于铜锌合金；铜锌合金能与硝酸、盐酸发生反应而表面被腐蚀，而铂、金不会与硝酸、盐酸发生反应；金元宝与铜锌合金外观酷似，难以用肉眼区别。
【答案】 D
3．(2013·江都高二检测)下列叙述中，正确的是( )
A．常温下铝和浓硫酸、浓硝酸不反应
B．两份相同质量的铝粉，分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应，产生的氢气前者多
C．合金的熔点一般比组成它的各成分的熔点都高
D．工业上常利用铝热反应冶炼难熔的金属，如钒
【解析】 A项中常温下铝遇到浓硫酸、浓硝酸发生钝化现象，是由于与其反应生成一层致密氧化膜阻碍继续反应，而不是不反应。B项中Al既与酸反应又与碱反应，但都有关系：2Al～3H2↑，足量酸或碱，等质量的铝反应放出H2一样多。C项中合金的熔点低于各成分金属的熔点。
【答案】 D
4．(2013·丰县高二检测)锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g与一定量的某浓度的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体(不含结晶水)b g，则反应中生成的氢气为( )
A．(b－a)/48 g B．(b－a)/49 g
C．(b＋a)/98 g D．无法计算
【解析】 锌粉、铝粉、镁粉的混合物a g最后得固体(不含结晶)b g即为相应金属的硫酸盐，(b－a) g为SO的质量，综合电荷守恒“SO～2H＋～H2”，m(H2)＝(b－a)/48 g。
【答案】 A
5．某同学做同周期元素性质递变规律实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象(见表，表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应的关系)。
实验步骤
实验现象
①将镁条用砂纸打磨后，放入试管中，加入少量水后，加热至水沸腾；再向溶液中滴加酚酞溶液
A.浮在水面上，熔成小球，四处游动，发出“嘶嘶”的响声，随之消失，溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水
B.有气体产生，溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中
C.剧烈反应，迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中
D.反应不十分剧烈，产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中
E.生成白色胶状沉淀，继而沉淀消失
⑥向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量
F.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的：研究________元素性质递变规律。
(2)实验用品：
试剂：金属钠，镁条，铝条，稀盐酸，新制氯水，新制Na2S溶液，AlCl3溶液，NaOH溶液，酚酞溶液等。
仪器：①________，②________，③________，试管夹，胶头滴管，镊子，小刀，玻璃片，砂纸，火柴等。
(3)实验内容：(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和①②的化学方程式)
实验步骤
①
②
③
④
⑤
⑥
实验现象(填A～F)
①__________________，②____________________。
(4)实验结论：___________________________________。
【答案】 (1)同一周期 (2)烧杯 试管 酒精灯
(3)B F A C D E
①Mg＋2H2OMg(OH)2＋H2↑
②Na2S＋Cl22NaCl＋S↓
(4)同一周期元素从左到右，金属性减弱，非金属性增强
6．(2013·平湖高二检测)下表是某种常见金属的部分性质：
颜色状态
硬度
密度
熔点
导电性
导热性
延展性
银白色固体
较软
2.70 g·cm－3
660.4℃
良好
良好
良好
将该金属投入冷水中无变化，投入稀盐酸中可产生大量的无色气体。试回答：
(1)推断该金属可能的一种用途：________，该金属的活泼性比铜________(填“强”或“弱”)。
(2)请自选试剂，设计不同的实验方案探究该金属与铁的活泼性强弱，并完成下表：
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
该金属活泼性比铁弱
【解析】 本题考查了金属的性质及验证金属活泼性的实验设计(利用金属间的置换反应或原电池原理等)。不能将该金属投入到FeCl3溶液中来判断该金属与铁的活泼性强弱。
【答案】 (1)电线电缆(或加热器皿等) 强
(2)
猜想
验证方法
预测实验现象
该金属比铁活泼
将该金属投入到FeCl2溶液中
溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活泼性比铁弱
将该金属与铁片、稀硫酸溶液组成原电池
铁片溶解，该金属上有气泡产生
7.为了探究过氧化氢的性质，设计如下实验方案，请回答相关问题。
(1)过氧化氢的酸性研究。
①已知过氧化氢的酸性比碳酸还要弱，能否用石蕊试液检验________(填“能”或“不能”)，原因是_______________________________________________。
②为了验证过氧化氢是一种很弱的酸，请选择一种最合适的盐溶液与其反应________。
A．碳酸钠溶液 B．碳酸氢钠溶液
C．硫化钠溶液 D．偏铝酸钠溶液
(2)不稳定性。
某实验小组进行下列实验：测定用H2O210 mL制取150 mL氧气所需时间/min
反应条件
30%H2O2
15%H2O2
10%H2O2
5%H2O2
加热
6
8
9
10
MnO2不加热
反应剧烈
反应剧烈
1
<2
Fe2O3
7
9
12
16
通过实验分析：较适宜的实验条件是__________________________________________________。
过氧化氢是人体代谢的一种产物，人体中过氧化氢的存在可能诱发癌变、加速人体衰老。为了证明人体中过氧化氢的排放原理，该实验小组还用新鲜的猪肝加入到双氧水中，请问其实验的目的__________________________________。
(3)还原性。
将双氧水滴入到新制的淡黄绿色的氯水中，发现氯水的淡黄绿色褪去，该反应的离子方程式为：____________________________________________。
(4)氧化性。
取1 mL NaOH溶液滴入3滴酚酞溶液，将双氧水逐滴加入其中，发现溶液的红色褪去。原因可能是a.____________________ b．____________________，
如何用实验验证你的猜想哪一种是正确的？__________________________________________________。
【答案】 (1)①不能 因为石蕊中溶解了空气中的二氧化碳 ②D
(2)5%的H2O2在MnO2催化作用下，不加热 检验猪肝对过氧化氢分解有无催化作用
(3)H2O2＋Cl22H＋＋2Cl－＋O2↑
(4)过氧化氢的酸性中和了氢氧化钠 过氧化氢具有氧化性氧化了酚酞 将实验四的试管分成二等分，一支试管加入过量的酚酞溶液，溶液变红证明过氧化氢具有氧化性使溶液褪色，如不变红则证明是因为呈酸性使溶液褪色。(或加入过量氢氧化钠溶液，无现象证明过氧化氢具有氧化性，如变红证明过氧化氢因为呈酸性使溶液变色)
课题二身边化学问题的探究
(教师用书独具)
●课标要求
能发现学习和生产、生活中有意义的化学问题并进行实验探究。
●课标解读
1．了解身边的化学问题及其研究思想。
2．含氯消毒液性质、作用的探究，饮料的研究，学会制定课题计划。
●教学地位
本课题内容是身边化学问题的探究。体现了生活处处有化学，未来高考中强调创新，随着高考改革的不断深化，课程改革的进一步深入以及培养学生创新能力呼声的加强，高考化学实验的考查角度在不断地进行创新。主要体现在以下几个方面：第一，试题背景材料选取的创新，命题时，注意选取生产和生活、自然与社会、科学与技术等方面的素材作为题干内容，这是化学命题的创新思路之一。第二，试题及考生思路的创新。这种命题思路高度重视思维的开放性，强调答题的多样性，提倡考生通过分析判断、演绎推理、联想转化、尝试探索、猜想验证等多种思维方式，从多个角度、多个层次来回答问题。第三，试题考查形式的创新。表现在将验证性实验的考查转化为探索性实验的考查。第四，试题考查内容的创新。所以这部分内容学好非常有必要。
(教师用书独具)
●新课导入建议
把新鲜鸡蛋放在石灰水中可以保鲜，是因为鸡蛋呼出的二氧化碳与石灰水反应生成了碳酸钙堵住了鸡蛋表面的微孔，防止氧化而变质。
为了防止食品受潮和变质或变形，常在食品袋内填充的气体有二氧化碳或氮气；或在袋内放干燥剂：生石灰、氯化钙主要是吸水，铁主要是吸收氧气和水；或采取真空包装。
鱼鳔内的气体主要有二氧化碳和氧气。
做馒头时加些纯碱主要为了中和面粉发酵时产生的酸，生成的二氧化碳能使面包疏松多孔。
蔬菜中残留的农药可以用碱性物质泡，可降低农药的药性。
皮蛋的涩味可以加点食醋去除。
冰箱的异味可用活性炭除去，利用了活性炭的吸附性。
铝壶上的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)，可用盐酸或食醋除去。
生活中的诸多实例都充分说明化学与人们的生活息息相关，因此，从日常生活中可以积累很多的化学知识，进而可以加深对所学知识的理解，从而提高学习化学的兴趣。
●教学流程设计
课前预习安排：
看教材P59～63填写课前自主导学并完成思考交流，建议同学之间可进行讨论交流⇒⇒师生互动完成探究1“84”消毒液的性质，作用探究及注意事项，互动方式可利用问题导思，教师通过例1对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标4、5检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2饮料中Vc含量的测定，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标1、2、3检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐
课 标 解 读
重 点 难 点
1.通过实验，探究消毒液的性质、作用。
2.通过实验，比较饮料的pH和Vc的含量。
3.培养学生自主探究实验的能力。
1.含氯消毒液性质、作用的探究。(重点)
2.饮料的研究。(难点)
探究西红柿是酸性食物还是碱
性食物
1．食物的酸碱性
食物的酸碱性与化学上通常所指溶液的酸碱性不同，通常是指摄入的某些食物经过消化、吸收、代谢后变成酸性或碱性“残渣”。这里的酸性、碱性实际上是指食物的成酸作用或成碱作用。成酸食物中含有较多碳、氮、硫、磷等成酸元素，成碱食物中则含有较多钾、钠、钙、镁等成碱元素。
2．表示方法
在实际测定食物的酸碱度时，可以用100_g食物灰化后的水溶液，所需0.1_mol·L－1酸或碱中和的体积(单位：mL)来表示。酸度取负值，碱度取正值。
3．实验方案
在明确了概念、原理后，根据原理设计方案定性检验，定量测定。
(1)若要确定食物的酸碱性，只需确定食物灰化后水溶液的酸碱性。
(2)若要准确测定食物的酸碱度，则需要用酸碱滴定的方法定量测定食物灰化后水溶液的酸碱度。
1．有关西红柿是酸性食物还是碱性食物的探究，其中最关键的是哪一步？
【提示】 关键的一步是明确食物酸碱性的概念、原理，不事先明确实验基本原理，就不可能选择到正确的探究途径、设计合理的实验方案及得到准确的实验结果。
含氯消毒液性质、作用的探究
1.次氯酸不仅能使有色物质褪色，还能杀灭细菌等。
2．写出制备次氯酸钠的化学方程式：2NaOH＋Cl2NaCl＋NaClO＋H2O。
3．“84消毒液”的主要成分是NaClO。它具有漂白和消毒作用的原因是：NaClO溶液能跟稀酸或空气里的二氧化碳和水反应，生成次氯酸，起到漂白和消毒作用。NaClO＋CO2＋H2ONaHCO3＋HClO。上述反应证明HClO的酸性比H2CO3弱。
2．生产漂白粉的过程比较复杂，主要反应如何表示？
【提示】 2Cl2＋2Ca(OH)2CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
饮料的研究
1.饮料的pH或酸性的研究
(1)方法一：用pH试纸测试饮料的pH。
(2)方法二：用酸碱滴定法定量测定某一种饮料的总酸含量。
2．饮料中Vc含量
Vc又称抗坏血酸，是人体必需的一种维生素。Vc分子是具有6个碳原子的烯醇式己糖内酯，具有较强的还原性，可被I2、O2等氧化剂氧化，例如Vc与I2的反应：
利用上述反应，可以直接用I2的标准溶液滴定待测液Vc的含量。
Vc在碱性条件下易被氧化。滴定时加入HAc使溶液呈弱酸性，可减少Vc的副反应。但滴定操作仍应尽快进行，以防Vc被氧化。
“84”消毒液的性质、作用探究及
实验注意事项
【问题导思】
①试用离子方程式表示“84消毒液”呈碱性的原因。
【提示】 ClO－＋H2OHClO＋OH－
②氯水的成分有哪些？
【提示】 分子：H2O、Cl2、HClO
离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)
1．研究消毒液的灭菌作用
(1)操作：从培养箱中取出适量样品，在显微镜下观察样品中细菌的含量，然后在样品上滴加几滴含氯消毒液，再在显微镜下观察样品中细菌的含量，并比较滴加含氯消毒液前后样品中细菌的含量变化。
(2)现象：滴加含氯消毒液前样品中细菌数目较多，滴加含氯消毒液后细菌数目大幅度减少。
(3)结论：含氯消毒液具有良好的杀菌消毒效果。
2．探究消毒液的性质
实验操作
现象和解释
弱酸盐性质
石蕊试液
现象是溶液先变蓝后褪色
酚酞试液
现象是溶液先变红后褪色
测pH
约为10
稀硫酸＋品红溶液
比未加稀硫酸的品红溶液漂白效果强
FeCl3溶液
出现红褐色沉淀，离子方程式是3ClO－＋Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3HClO
长时间露置在空气中并光照
溶液的pH变小
强氧化性
FeSO4/KSCN混合液
现象是溶液变为血红色
浓盐酸
出现黄绿色气体，离子方程式是ClO－＋Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2O
淀粉KI溶液
现象是溶液呈蓝色
消毒性
配制未消毒样本和消毒样本，观察菌落种类和菌落数目
消毒样本菌落种类和菌落数目明显减少
3.实验注意事项
实验过程中注意消毒剂的安全使用，含氯消毒液一般具有强氧化性，与某些有机物混合可能发生爆炸，如84消毒液原液与酒精混合后，加少量的酸可能会爆炸燃烧；消毒液对人体和金属有较强的腐蚀性。调配或使用时应打开门窗，保持空气流通。由于含氯消毒液有一定的刺激性，最好佩戴口罩和手套进行操作。在动手实验前应充分进行实验方案的讨论与安全评价。在实验前充分预见实验中可能出现的问题，控制好试剂浓度与使用量。
氯水中有多种成分，分子：H2O、Cl2、HClO；离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－(极少量)。氯水中成分的多样性决定了氯水的性质具有多重性：强氧化性(Cl2)；漂白、杀菌(HClO)；与AgNO3溶液反应生成白色沉淀(Cl－)；酸性(H＋)。
某化学兴趣小组的同学买来一瓶“84”消毒液，请大家与他们一同来研究以下问题：
(1)此瓶“84”消毒液的说明书上这样写道：“本品为无色液体，呈碱性……”，请你推测它的有效成分________(填序号)。
A．Cl2 B．H2O2
C．NaClO D．KMnO4
(2)该化学兴趣小组的同学在瓷碗中盛放20 mL的“84”消毒液，露置在阳光充足的室内，他们对“84”消毒液的消毒效果和组成成分的变化进行了研究。得出数据如下：
从数据图1和图2可得知“84”消毒液暴露在空气中半小时后，其主要溶质是________，用化学方程式表示其中变化的主要原因________、________、________。
(3)该化学兴趣小组的同学备选了酚酞试液对“84”消毒液的性质进行实验检验，请你帮助他们完成实验报告：
实验操作
预期现象
结论
(4)该化学兴趣小组同学上网查询有关“84”消毒液的信息时，发现这样一则消息：有一家庭主妇把抗SARS用的“84”消毒液和清洁剂(呈酸性、含Cl－)都倒出一些混合在一起，进行洗刷厕所。过了一会儿，她就晕倒在房间里了。这几位同学感到迷惑不解。请你用离子方程式帮助他们解开这一悬念：___________________________________。
【解析】 “84”消毒液的有效成分是NaClO，从图中可以看出暴露在空气中半小时的“84”消毒液pH降低，消毒效果减弱，发生该变化的原因是：2NaClO＋CO2＋H2O2HClO＋Na2CO3，2HClO2HCl＋O2↑，2HCl＋Na2CO3CO2↑＋H2O＋2NaCl。“84”消毒液具有碱性和漂白性(氧化性)，可使酚酞先变红后褪色。ClO－＋Cl－＋2H＋H2O＋Cl2↑。
【答案】 (1)C
(2)氯化钠(或NaCl)
2NaClO＋CO2＋H2O2HClO＋Na2CO3
2HClO2HCl＋O2↑ 2HCl＋Na2CO3CO2↑＋H2O＋2NaCl
(3)取适量“84”消毒液放入瓷碗中，加入酚酞试液，观察现象 溶液先变红后褪色 “84”消毒液具有碱性和漂白性
(4)ClO－＋Cl－＋2H＋H2O＋Cl2↑
,
氯水的漂白性是因为反应生成的HClO有强氧化性，将有机色质彻底氧化为无色物质，是永久的。与其漂白原理类似的还有漂白粉、Na2O2、双氧水、臭氧。SO2也能漂白，但其原理与上不同，其漂白的原因是SO2与有机色质发生化合，生成不稳定的无色物质，能漂白的物质也较少，如SO2不能使石蕊等指示剂褪色。活性炭具有吸附有色物质的特性，这种脱色未发生化学反应，属物理变化。,
)
1．如图，将潮湿的Cl2通入甲装置后，再通过放有干燥红色布条的乙装置，红色布条不褪色。则甲装置中所盛试剂(足量)可能是( )
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③KI溶液 ④饱和食盐水
A．①② B．②③
C．①②③ D．①②③④
【解析】 根据题意，乙装置中红色布条不褪色，说明通过甲装置时有两种情况发生：一是通过①将Cl2干燥；二是通过②③将Cl2吸收。
【答案】 C
饮料中Vc含量的测定
【问题导思】
①某橙汁的包装破损，技术人员通过实验检测其中Vc的含量偏低，原因是什么？
【提示】 Vc具有强还原性，部分被空气氧化，故其含量偏低。
②为了防止Vc被氧化，做饮料中Vc含量的测定时需注意什么？
【提示】 a．加入醋酸溶液使之呈酸性。
b．操作速度要快。
1．用I2标准液滴定饮料中Vc含量的测定应注意的问题
(1)饮料中Vc的含量在100～1 000 mg·L－1左右，滴定时，不必加水稀释，以防体积过大。
(2)使用0.05 mol·L－1的I2标准溶液，若浓度略大，消耗标准液少于10 mL，误差会较大，可将浓度降低为0.01 mol·L－1，使消耗的标准液体积大于10 mL，减少误差。
(3)实验选用黏度不太大的果汁。
(4)为防止Vc被氧化：应加入醋酸溶液使之呈酸性，操作速度要快。
2．测定Vc含量过程中的干扰因素及排除方法
干扰因素
误差
排除与预防
包装破损或打开后长期放置
偏低
购买时注意外包装，开启后尽快使用
稀释用的蒸馏水未加热煮沸
偏低
将蒸馏水加热煮沸
未用标准液润洗滴定管
偏高
使用标准液润洗滴定管2～3次
滴定时未加入醋酸
偏低
滴加几滴醋酸，使溶液呈弱酸性
滴定时剧烈摇动锥形瓶
偏低
滴定时轻轻摇动锥形瓶，使反应液混合均匀
滴定时未摇动锥形瓶
偏高
未滴定至溶液变为稳定的蓝色即读数
偏低
滴定至溶液变为稳定的蓝色后读数
滴定结束后，俯视读数
偏低
按照规范正确读数
滴定结束后，仰视读数
偏高
样品未完全转移至锥形瓶中
偏低
将样品完全转移至锥形瓶中，不使用黏度较大的饮料
维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的分子式是C6H8O6。人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg·L－1左右。
校课外活动小组测定了某品牌的软包装橙汁中维生素C的含量。下面是测定实验分析报告。(请填写有关空白)
(1)测定目的：测定××牌软包装橙汁维生素C的含量。
(2)测定原理：C6H8O6＋I2―→C6H6O6＋2H＋＋2I－。
(3)实验用品及试剂：
①仪器和用品：(自选，略)
②试剂：指示剂________(填名称)、浓度为7.50×10－3 mol·L－1标准碘溶液、蒸馏水等。
(4)实验过程：
①洗涤仪器，检查滴定管是否漏水，润洗后装好标准碘溶液待用。
②打开橙汁包装，目测：颜色——橙黄色 ，澄清度——好。用________(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00 mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。
③用左手控制滴定管的________(填部位)，右手振动锥形瓶，眼睛注视________，直到滴定终点。滴定至终点的现象是________________________。
(5)数据记录与处理：
(请在下面空白处设计数据记录和数据处理的表格，不必填数据)
若经数据处理，滴定中消耗标准碘溶液的体积是15.00 mL，则此橙汁中维生素C的含量是______mg·L－1。
(6)问题讨论：
①滴定时能否剧烈振动锥形瓶？为什么？
②从分析数据看，此软包装橙汁是否属纯天然的橙汁？________(填序号)。
A．是 B．可能是 C．不是
【解析】 滴定时，反应是否完全是通过指示剂变色来表现的，因此必须选择合适的指示剂。根据实验原理可知，用淀粉溶液作指示剂(利用I2与淀粉作用变蓝的性质)。根据中和滴定实验，滴定前须装好标准液和待测液。题目要求量取20.00 mL的待测橙汁，根据量取精度要求和橙汁的性质(显酸性)，必须选用酸式滴定管或移液管。在滴定过程中，左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛密切注视锥形瓶，观察溶液是否变色(这是滴定过程中相当关键的一环)。解答实验过程(3)时，必须搞清原理，是哪种溶液向哪种溶液中滴入，否则可能答反。正确的是：溶液蓝色不褪色，而不是蓝色褪去。必须注意的是：维生素C容易被空气中的氧气氧化，因此实验时不宜剧烈振动锥形瓶，以尽量减少维生素C被氧化的可能。当锥形瓶中的溶液恰好由无色变为蓝色时，滴定终点出现。由于该实验为定量实验，为减少偶然误差，滴定实验必须重复两次以上，且在数据处理时，取两次或多次数据的平均值。在设计记录数据表格时，必须体现这样的要求。
完成上述实验后，处理实验数据并获取结论。根据计算，该橙汁中维生素C的浓度为990 mg·L－1，超过题目给出的“500 mg·L－1左右”的标准，说明该橙汁并非是天然橙汁。
【答案】 (3)②淀粉溶液 (4)②酸式滴定管或移液管 ③活塞 锥形瓶中的溶液颜色变化 溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪色 (5)
样品体积/mL
标准碘液体积
滴定前
滴定后
消耗体积
平均值
第一次
第二次
990 (6)①不能，因为剧烈摇动锥形瓶会增大维生素C与空气中的氧气接触而促进其氧化 ②C
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为：
C6H8O6＋I2C6H6O6＋2H＋＋2I－ 2S2O＋I2S4O＋2I－
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L－1I2溶液V1 mL，充分反应后，用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2，消耗b mol·L－1Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是________mol。
【解析】 根据化学方程式可知，I2的物质的量等于硫代硫酸钠的物质的量的一半加上维生素C的物质的量，则维生素C的物质的量为：(V1·a×10－3－0.5V2·b×10－3)mol。
【答案】 (aV1－0.5bV2)×10－3
【教师备课资源】
研究身边化学问题的设计思路
在确定了探究的问题之后，首先要弄清有关的原理、概念等。遇到我们不了解的概念、原理时，需要查找相关的资料。例如，要探究西红柿是酸性食物还是碱性食物，先要清楚酸性食物与碱性食物的概念。通过查找有关食品营养的书籍、资料，可以知道，食物的酸碱性与化学上通常所指溶液的酸碱性不同，通常是指摄入的某些食物经过消化、吸收、代谢后变成酸性或碱性“残渣”。这里的酸性、碱性实际上是指食物的成酸作用或成碱作用。成酸食物中含有较多碳、氮、硫、磷等成酸元素，成碱食物中则含有较多钾、钠、钙、镁等成碱元素。在实际测定食物的酸碱度时，可以用100 g食物灰化后的水溶液所需0.1 mol/L酸或碱中和的体积(单位：mL)来表示。酸度取负值，碱度取正值。
在了解相关的概念、原理之后，就可以确定通过实验我们要观察或测试什么，进而选择、设计合适的实验方案。例如，在上面的例子里，我们需要了解的是食物灰化后水溶液的酸碱性。较简单的方法是：将西红柿烧成灰后用水溶解、浸泡，然后测其水溶液的pH。也可以用酸碱滴定的方法定量测定该水溶液的酸碱度。
我们需要明确开放性更强的研究型实验的一般程序(如图所示)，并明确定性实验与定量实验相结合的设计思想。
Ba(NO3)2可用于生产绿色烟花、绿色信号弹、炸药等。钡盐工业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]，某主要生产BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2晶体(不含结晶水)，其部分工艺流程如下：
又已知：①Fe3＋和Fe2＋以氢氧化物形式沉淀完全时，溶液的pH分别为3.2和9.7；
②Ba(NO3)2晶体的分解温度为592 ℃；
③Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10，Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9。
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤。试用离子方程式说明提纯原理：_____________________________________________。
(2)上述流程酸溶时，Ba(FeO2)2与HNO3反应生成两种硝酸盐，反应的化学方程式为________________________。
(3)该厂结合本厂实际，选用的X为________(填序号)。
A．BaCl2 B．BaCO3
C．Ba(NO3)2 D．Ba(OH)2
(4)中和Ⅰ使溶液的pH为4～5，目的是________；结合离子方程式简述原理__________________________。
(5)从Ba(NO3)2溶液中获得其晶体的操作方法是______。
(6)测定所得Ba(NO3)2晶体的纯度：准确称取w g晶体溶于蒸馏水。加入足量的硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量其质量为m g，则该晶体的纯度为___________。
【解析】 (1)当c(Ba2＋)·c(CO)＞Ksp(BaCO3)时，可得到BaCO3沉淀，导致c(Ba2＋)·c(SO)＜Ksp(BaSO4)故发生沉淀转化，即BaSO4(s)＋CO(aq) BaCO3(s)＋SO(aq)。(2)Ba(FeO2)2与HNO3反应生成Ba(NO3)2和Fe(NO3)3，据原子守恒可写出：Ba(FeO2)2＋8HNO3Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O。(3)加入X调节pH＝4～5，结合本厂主要生产BaCO3和BaSO4，故X可选用BaCO3。(4)结合信息①可知调节pH为4～5是为了使Fe3＋完全沉淀。(6)m g是BaSO4的质量，由离子反应Ba2＋＋SOBaSO4↓可知，n[Ba(NO3)2]＝n(BaSO4)＝ mol，故该晶体的纯度为：×100%＝×100%。
【答案】 (1)BaSO4(s)＋CO(aq) BaCO3(s)＋SO(aq)或BaSO4＋COBaCO3＋SO (2)Ba(FeO2)2＋8HNO3Ba(NO3)2＋2Fe(NO3)3＋4H2O (3)B (4)使Fe3＋完全沉淀 Fe3＋＋3H2OFe(OH)3↓＋3H＋，BaCO3消耗H＋，使Fe3＋的水解平衡右移，形成Fe(OH)3沉淀 (5)蒸发结晶 (6)×100%
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)食物的酸碱性与溶液的酸碱性相同( )
(2)食物的酸碱性指食物的成酸、成碱作用( )
(3)漂白粉的成分是Ca(ClO)2( )
(4)Vc具有较强的还原性，可被很多氧化剂氧化( )
【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)√
2．人体血红蛋白中含有Fe2＋，如果误食亚硝酸盐，人会中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2＋转变成Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气结合的能力。服用维生素C可缓冲亚硝酸盐中毒。这说明维生素C具有( )
A．酸性 B．碱性
C．氧化性 D．还原性
【解析】 亚硝酸盐会使Fe2＋转变为Fe3＋，服用维生素C可缓冲症状，说明维生素C具有还原性。
【答案】 D
3．(2013·茂名高二检测)生活中的一些问题常涉及到化学知识，下列叙述不正确的是( )
A．糯米中的淀粉一经发生水解反应，就酿造成酒
B．福尔马林是一种良好的杀菌剂，但不可用来消毒饮用水
C．棉花和人造丝的主要成分都是纤维素
D．室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、甲苯等有机物会污染空气
【解析】 A项淀粉水解首先生成葡萄糖，并不生成乙醇。
【答案】 A
4．(2013·丰县高二检测)浓盐酸与次氯酸钙能发生如下反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓) CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，用贮存较久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是①CO2 ②HCl ③水蒸气 ④O2中的( )
A．①②③ B．②③④
C．②③ D．①③
【解析】 浓盐酸易挥发，故可能有HCl气体，漂白粉中含有CaCO3，故与盐酸反应产生CO2。
【答案】 A
5．某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量为8 000～10 000 mg·L－1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉黑暗处保存。请完成以下实验探究过程：
(一)阅读材料，获取信息
(1)推测该消毒液的酸碱性：________，原因是(用离子方程式表示)_____________________________________。
(2)该消毒液还具有的化学性质是____________性和________性。
(3)从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是_____________________________________。
(二)确定要研究的问题
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？
(三)设计方案，实施探究
用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设：
假设①：有明显现象；
假设②：无明显现象。
(4)基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是_____________________________________。
(5)基于假设②，结论是________，请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：_______________________。
【解析】 (1)NaClO溶液水解显碱性，ClO－＋H2OHClO＋OH－；(2)该消毒液具有强氧化性或漂白性，同时容易和空气中的H2O、CO2反应生成HClO，具有不稳定性；(3)根据信息NaClO需密封，置于阴凉黑暗处保存，可知导致其失效的主要原因是空气中的CO2，以及光热等外界因素；(4)铁钉被腐蚀，生成铁锈(主要成分是Fe2O3)，因此在铁钉表面出现红褐色固体；(5)铁钉可能未被腐蚀，也可能腐蚀了但无明显现象，若铁钉被腐蚀了，在浸泡液中一定有Fe(OH)3，因此可以取出少量浸泡后的溶液，滴加H2SO4酸化，再滴加几滴KSCN溶液，看溶液是否出现血红色。
【答案】 (1)碱性 ClO－＋H2OHClO＋OH－
(2)氧化(或漂白) 不稳定
(3)CO2等酸性气体、光和热
(4)铁钉表面出现铁锈(或红褐色固体)
(5)铁钉可能未被腐蚀，也可能被腐蚀，但无明显现象 用试管取出少量浸泡后的溶液，滴加足量的稀硫酸酸化，再滴加几滴KSCN溶液
1．自来水养金鱼时，通常先将自来水日晒一段时间后，再注入鱼缸。其目的是( )
A．利用紫外线杀死水中的细菌
B．提高水温，有利金鱼生长
C．增加水中氧气的含量
D．促使水中的次氯酸分解
【解析】 自来水常用Cl2做消毒剂，Cl2溶于水会与水反应生成HClO，HClO是强氧化剂，影响金鱼的生长，而HClO见光能分解，故选D。
【答案】 D
2．(2013·江阴高二检测)世界卫生组织(WHO)将二氧化氯(ClO2)列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用，由此可判断二氧化氯( )
A．是强氧化剂
B．是强还原剂
C．是离子化合物
D．分子中氯元素为－1价
【解析】 ClO2中氯元素为＋4价，具有较强的氧化性，可用于消毒、食品保鲜。
【答案】 A
3．下列关于食物酸碱性的说法正确的是( )
A．食物本身具有酸味，即为酸性食物
B．蔬菜、水果等均属于酸性食物
C．蛋白质中含N、P、S等元素，其中氮元素最终变成硝酸
D．在人体代谢后最终生成碱性物质的食物，称为碱性食物
【解析】 本题充分考查了对食物酸碱性的理解。A项，柠檬本身具有酸味，但属于碱性食物；B项，蔬菜、水果等属于碱性食物；C项氮元素最终变成尿酸。
【答案】 D
4．分别向盛有淀粉—碘溶液的两烧杯中滴加新鲜黄瓜汁和久置黄瓜汁，黄瓜汁中含有的维生素C能使淀粉—碘溶液褪色，实验结果见下表。下列说法不正确的是( )
黄瓜汁
新鲜
久置
滴数
12
20
A.维生素C具有还原性，能将碘单质还原为I－
B．实验时两烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度和体积相等
C．新鲜黄瓜汁中比久置黄瓜汁中维生素C含量低
D．维生素C缺乏的病人要多吃新鲜的蔬菜和水果
【解析】 由表可知久置黄瓜汁含有的Vc少，由题意可知Vc具有还原性，能还原碘单质。
【答案】 C
5．(2013·平阳高二检测)下列物质露置在空气中易变质的是( )
①漂白粉 ②苯酚 ③水玻璃 ④硫酸钠 ⑤烧碱 ⑥亚硫酸钠 ⑦胆矾 ⑧硬化油 ⑨Vc
A．除④⑦⑧外 B．除④⑦外
C．除⑥⑦⑧外 D．全部易变质
【解析】 苯酚和亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化，漂白粉、水玻璃、烧碱易吸收空气中的二氧化碳，只有硫酸钠、胆矾和硬化油在空气中是稳定的。
【答案】 A
6．维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)化学式为C6H8O6，结构如下图所示。人体缺乏这种维生素C易得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。维生素C易被空气中的氧气氧化。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都含维生素C，如新鲜的橙汁中维生素C的含量在500 mg/L左右。下列关于维生素C的叙述错误的是( )
A．Vc是人体必需的一种维生素，人体自身不能合成
B．可以直接用I2的标准溶液滴定待测含Vc的溶液，测知Vc的含量
C．在碱性条件下，Vc更易被空气氧化
D．在滴定法测定Vc含量时，要谨慎缓慢操作
【解析】 Vc易被空气氧化，所以滴定操作时应尽快进行，以防Vc被氧化。
【答案】 D
7．一定条件下新制的氯水中，加入少量下列物质，能使HClO的浓度增大的是( )
①CaCO3(固) ②AgNO3(1 mol·L－1) ③蒸馏水
A．①② B．②
C．②③ D．①
【解析】 Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO
加 ①：CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑，酸性H2CO3>HClO；加②：Ag＋＋Cl－AgCl↓，平衡移动；加③：平衡移动，但HClO的浓度降低。
【答案】 A
8．常用氯气给自来水消毒，某学生用自来水配制下列物质的溶液，不会产生明显药品变质的是( )
A．石蕊 B．硝酸银
C．亚硫酸钠 D．氯化铝
【解析】 Cl2溶于水会部分发生下列反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO。HClO可使石蕊氧化褪色；HCl跟AgNO3反应：AgNO3＋HClAgCl↓＋HNO3；Cl2氧化Na2SO3即Cl2＋Na2SO3＋H2O2HCl＋Na2SO4；Cl2不跟AlCl3反应。
【答案】 D
9．(1)维生素C的结构简式如下图，它的分子式是________。
(2)由于它能防治坏血病，又称为抗坏血酸。维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有________性；在维生素C溶液中滴入少量蓝色有淀粉的碘水，可观察到的现象是蓝色褪去，说明维生素C具有________性。
(3)用如图所示的实验可以初步比较苹果汁和橙汁中维生素含量的多少。要得出正确的结论，实验过程中不需要控制的条件是________。
A．烧杯的大小必须完全相等
B．烧杯中的淀粉—碘溶液的浓度必须相等
C．胶头滴管滴出的每滴果汁的体积必须相等
D．胶头滴管滴出的滴数必须相等
【解析】 由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6，加入石蕊后显红色，说明其水溶液呈酸性，维生素C具有还原性，可被I2氧化，因此含有淀粉的碘水蓝色会褪去。
【答案】 (1)C6H8O6 (2)酸 还原 (3)AD
10．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，测定过氧化氢的含量。
请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下：
2MnO＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是
_________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【解析】 (1)配制一定物质的量浓度的溶液，要使用相应规格的容量瓶。(3)由于KMnO4标准溶液具有强氧化性，只能使用酸式滴定管。滴定达到终点的现象是：滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。
(4)2MnO ～ 5H2O2
2 5
c×mol ×mol
w(H2O2)＝×100%
＝%。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶中，则测定结果偏高。
【答案】 (1)容量瓶 (3)酸式 滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 (4)% (5)偏高
课题三综合实验设计(选学)
(教师用书独具)
●课标要求
1．能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●课标解读
1．熟悉各类实验的仪器使用，学会综合实验设计，培养综合实验设计创新思想。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●教学地位
本课题是选修6中最后一节，为选学内容，但本节课涉及到的内容也比较重要，如启普发生器的使用，创新实验的设计等在近年全国高考的理综测试卷中，每年都至少有一道化学实验试题具有开放性的特征，所以本节课也不能忽视。
(教师用书独具)
●新课导入建议
美国“阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月成功后曾说：“‘阿波罗计划’中没有一项新发明的技术，都是现成的技术，关键在于综合。”
综合也是创新，实验设计创新是建立在课本的基础实验之上，没有基本实验方法与技能就谈不上实验设计的创新，实验的创新是实验的生命，它包括新实验的设计和旧实验的改进，实验设计的创新往往体现在以下方面，即：一个实验的多种现象，一个实验现象的多种原因，一种仪器的多种用途，一个用途的多种装置，一个仪器的多种用法，一种物质的多种制法，一组物质的多种鉴别方法等。这对培养我们的发散思维具有重要的作用和意义。
在本课题中，我们将综合利用现已掌握的各种知识和技能，进行实验设计上的“创新”尝试。
●教学流程设计
⇒⇒师生互动完成探究1启普发生器的组成工作原理、应用，互动方式可利用问题导思，教师通过例1，对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标1、2、3检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2实验方案的设计与评价，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标4、5、6、7检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
⇐
课 标 解 读
重 点 难 点
1.能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价、优化。
2.综合运用已有知识、技能，充分调动潜能，培养创新思维，体验创新乐趣。
1.综合实验设计的创新。(重点)
2.综合实验设计实践。(难点)
装置的改进与创新
1.启普发生器
(1)组成：启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。
(2)工作原理：(以稀硫酸和锌粒制H2为例)
打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器内，与锌粒接触，产生氢气；关上活塞后，氢气继续生成，此时容器内的压强大于外界大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，氢气不再产生。
(3)使用范围
启普发生器适用于块状固体与液体试剂在常温条件下制取气体。如氢气、二氧化碳等气体。
(4)气密性的检验
使用前应先检查装置的气密性，方法是开启旋塞，向球形漏斗中加水，当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞，继续加水，使水上升到球形漏斗中。静置片刻，观察水面是否下降，如果下降说明漏气，反之不漏气。
2．如右图所示，准备好装置和试剂，确信烧瓶塞紧后，将滴管内水滴入烧瓶，观察到的现象是烧瓶内的气球膨胀，原因是：滴入水后，大量气体溶解于水，使烧瓶内压强减小，小于大气压，利用大气压使气球在烧瓶内膨胀。此实验的原理与喷泉实验原理相似。
1．图中两个气体发生装置有什么异同？各有什么特点？
气体发生装置
【提示】 仪器不同、装置不同，但所依据的原理相同，都适用于块状固体跟液体的反应，不需要加热。
3．用玻璃管弯制成的U形管、T形管、软胶管、弹簧夹等连接成如右图所示装置。U形管中加入适量红色水溶液，即得简易U形气压计。
将此装置用于以下实验：
①溶解热效应、反应热效应实验
实验时，先按图示将实验装置连接好。在U形管内加入少量品红溶液(或红墨水)。打开T形管上的弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧弹簧夹。然后将A中液体逐滴滴入B中，观察现象。
用此装置实施放热、吸热过程的方法及现象如下表所示：
反应物
U形管中的现象
实验结论
A
B
浓硫酸
水
U形管中液面左低右高
浓硫酸与水混合放热
水
硝酸铵
U形管中液面右低左高
硝酸铵与水混合吸热
水
过氧化钠
U形管中液面左低右高
Na2O2与水反应放热
②证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验
将铁钉放在如下图所示的试剂瓶中，用饱和食盐水浸泡，过一段时间观察，U形管中液面右低左高，说明发生的是吸氧腐蚀，相关的电极反应式为负极：2Fe－4e－2Fe2＋；正极：O2＋2H2O＋4e－4OH－。
可见，此装置的应用可以归纳为两类：有气体量变化(增加或减少)的实验，如上述实验②；有温度变化从而使气体体积发生变化的实验，如上述实验①。
综合实验设计程序
1.确定实验设计项目。
2．前期准备工作
针对所选项目相关的知识、仪器、技术等问题查阅资料，做好理论、技术和装置上的准备。
3．提出设计方案初稿。
4．检验设计实验的效果。
5．写出实验设计报告。
报告中应包括实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验安全、实验装置图、实验步骤和实验现象记录，对记录的整理分析及实验结论等。
2．化学实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】
实验设计的创新
【问题导思】
①实验设计的创新包括哪些方面？
【提示】 包括实验原理、实验装置、实验效果、实验步骤与程序、实验安全等方面的创新。
②实验装置、仪器的创新指哪些方面？
【提示】 主要包括仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等方面。
实验设计的创新包括以下几个方面：
(1)实验原理的创新，如与其他学科的综合、新反应的应用、新的检测手段的应用等。
(2)实验装置、仪器的创新，如仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等。
(3)实验效果的创新，如视觉效果——实验现象明显(如颜色变化、能量变化、气体的产生等)、应用多媒体手段放大或模拟、现代实验技术(数字化采集器、光谱分析法)的应用等。
(4)实验步骤与程序的创新，如简化、快速、安全等。
(5)实验安全的创新，如有毒药品的替换、消除实验污染安全装置的设计等。
(2012·上海高考)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空：
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式______________________________________________。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是________。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有________(填写化学式)。
(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有________、________(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是________。
(4)步骤二的滤液中可能含有CO，写出检验CO的方法。___________________________________。
(5)影响产品产量的主要因素有________。
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。
【解析】 (2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx，NaOH溶液可用来吸收NOx，利用NO2＋2NaOHNaNO2＋NaNO3＋H2O可知，反应结束后，广口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，还含有新生成的NaNO2与NaNO3。(3)因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯，温度计(测定水温)；洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的硝酸钠。(5)由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液pH和反应温度，故影响产品质量的主要因素为温度、pH。(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO，设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x，依据碱式碳酸铜受热分解的方程式，利用“差量法”可得：222∶62＝2.42x∶(2.42－1.80)，解得x＝0.92。
【答案】 (1)Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O (2)吸收氮氧化物(合理即可) NaNO3 、NaNO2 (3)烧杯 温度计 除去产品表面吸附的硝酸钠
(4)取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明有CO
(5)温度、pH
(6)0.92
1．下图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是( )
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．锌粒和稀硫酸制氢气
C．浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫
D．电石和水制取乙炔
【答案】 B
实验方案的设计与评价
【问题导思】
①实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】 明确目的和原理→选仪器药品→设计步骤和装置→评价确定方案。
②化学实验方案评价的原则是什么？
【提示】 化学实验方案的评价原则
a．安全无险 b．装置最简 c．药品价格低廉 d．环保无污染 e．操作方便 f．原理简单、正确 g．现象最明显。
1．实验方案设计的一般思路
→→→
2．实验设计的注意事项
(1)药品和仪器是部分或刚好给出还是有剩余
若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。
(2)题目条件有无特殊要求
如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。
(3)实验过程中的隐蔽性操作
如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。
(4)药品的描述
有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。
(5)会画简单的实验装置图
能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。
(6)其他应注意的问题
①冷凝回流的问题。
②冷却问题。
③防止倒吸问题。
④具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一支小试管等。
3．实验方案的评价
(1)从科学性和可行性对方案评价
(2)从“绿色化学”视角对实验方案做出评价
“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面综合评价：
①反应原料是否易得、安全、无毒；
②反应速率是否较快；
③原料利用率以及合成物的产率是否较高；
④合成过程中是否造成环境污染。
(3)从“安全性”方面对实验方案做出评价
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；
④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；
⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
某学习小组针对如何测定镀锌铁皮锌镀层厚度提出如下一些方案：
方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。
方案2.将一定质量的镀锌铁皮(W1)投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量(W2)，计算铁皮上的锌的质量。
方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。
……
(1)方案2的主要缺点是_________________________。
方案3的主要缺点是________________________。
(2)方案1中用到测量气体体积的装置，如图装置中不能用于测量气体体积的装置是_____________________。
学习小组拟选用C装置作量气装置，则气体收集完毕，准备读数时，应注意：_____________________________。
【答案】 (1)锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行 反应时间长，沉淀的获取和称量较为困难，精确度不高
(2)B 等到冷却到室温再进行读数，上下移动右边管使左右两边的液面相平
2．下列实验不能达到预期目的的是( )
序号
实验内容
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较Cl2、Br2的非金属性强弱
B
Cl2、S分别与Fe反应
比较Cl2、S的氧化性强弱
C
测定相同浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH
比较碳酸、硫酸的稳定性强弱
D
测定相同浓度的盐酸、醋酸两溶液的导电性
比较盐酸、醋酸的酸性强弱
【解析】 含氧酸的稳定性与其盐溶液pH间不存在关系，不能通过测盐的pH来比较不同盐对应含氧酸的稳定性强弱。
【答案】 C
【教师备课资源】
实验内容设计参考
1．自制气体发生装置和贮存装置
为探究氯气的性质，用如图所示装置进行有关实验。A中烧瓶内装有MnO2，通过分液漏斗加入的是浓盐酸；D中装有氢氧化钠溶液。
装置B可用来贮存多余的气体。实验中K、L处于开启状态，若C、D装置出现堵塞，B可以起到安全瓶的作用。当C中收集满氯气后，关闭K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升，起到贮存、收集气体的作用。
2．气体扩散性质实验(如图所示)
3．铜锌原电池为门铃供电
音乐卡所需电压较低，但声音较小，可购买市售门铃，为使实验效果明显，须将3个以上的铜锌原电池串联。
4．利用有颜色变化的反应，设计可用于魔术表演的化学实验。
实验原理：FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色，遇到亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}溶液显蓝色，遇到铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液显绿色，遇苯酚显紫色，FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品：白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉、FeCl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤：①用毛笔分别蘸取硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。
②把纸晾干，钉在木架上。
③用喷雾器在绘有图画的白纸上喷上FeCl3溶液。
1．下列实验中没有涉及气体压强原理的是( )
【解析】 苯和水不相溶是产生分层的原因，与压强无关。
【答案】 D
2．(2013·海宁高二检测)如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
A．CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
【解析】 选项A中NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉；选项B中NH3易溶于水，形成NH3·H2O，NH3·H2ONH＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉；选项C中H2S＋CuSO4H2SO4＋CuS↓，CuS为黑色沉淀，能形成黑色喷泉；选项D中HCl＋AgNO3HNO3＋AgCl↓，AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉。
【答案】 A
3．(2013·昆山高二检测)比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1 g，6%的H2O2溶液(密度按1 g·cm－3计算)均取2 mL，可选择的实验装置是( )
【解析】 A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封，无法收集气体；根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知，2 mL 6%的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39.5 mL，故答案选D。
【答案】 D
4．某校课外活动小组的同学设计了如图所示的实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题：
(1)装置B中最适宜的试剂是__________________，其作用是__________________________________________。
(2)装置C的作用是____________，若实验中没有装置C，则不可以证明CO具有还原性，原因是：________________________________________________。
(3)装置D中黑色固体为________，反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)根据实验中的______________________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是________________________________________________。
(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
【解析】 本实验的目的是验证一氧化碳的还原性。A是CO2的发生装置，B是除去CO2中混有的HCl气体的除杂装置，故B中最好加入饱和碳酸氢钠溶液。C是CO2的干燥装置，目的是除去水蒸气，因为碳和水蒸气在加热条件下会反应生成H2，从而影响CO性质的验证。这样从C中出来的是干燥的CO2气体，在D中与碳反应生成CO。CO在E装置中与CuO反应生成CO2和红色的Cu。若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，就必须除去D中未完全反应的CO2，故在D、E之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。
【答案】 (1)饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2中混有的HCl气体
(2)干燥CO2 碳和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜
(3)碳 CO2＋C2CO
(4)E中黑色固体变为红色固体 CO＋CuOCu＋CO2
(5)D E ②
1．下列实验的设计不可行的是( )
A．在浓氨水中加入生石灰可以制取少量的NH3
B．用水就能一次性鉴别溴苯、苯、乙酸三种物质
C．用如图所示的装置测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
D．除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3、HCl
【解析】 本题主要考查学生对课本实验的掌握以及气体体积的测量方法。C项，不能用稀硝酸，应该用盐酸，装置中集气瓶应该短管进气，长管出水。
【答案】 C
2．如图所示装置有洗气、除气等多种功能。下列关于该装置的用途的说法中正确的是( )
A．除去O2中混有的水蒸气，瓶内装浓硫酸(瓶的容积的一半)，气体从b端进
B．用排水法收集氮气，将瓶内装满水，气体从a端进
C．用于病人输氧，瓶内装水(瓶的容积的一半)，b端接供氧钢瓶
D．测量不溶于水的气体的体积，将瓶内装满水，气体从b端进，a端接量筒
【答案】 D
3．下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是( )
①食盐水 ②KNO3溶液 ③适量稀硫酸铜溶液
④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A．①③⑤ B．②⑥
C．③⑤ D．①②④
【答案】 A
4．(2013·广东六校联考)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；
②___________________________________________。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_________________________________________________。
(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3＋；Ⅱ：只含有Fe2＋；Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空白：
A．稀盐酸溶液 B．稀硫酸溶液
C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液
E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液
G．H2O2溶液
验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为_______________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。
【解析】 (1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。
【答案】 (1)便于控制反应的发生和停止
(2)品红溶液褪色
(3)验证Ⅱ：C G
验证Ⅲ：步骤1：C(或F) 红(或蓝)
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2)
步骤2：D 浅红或变浅
5．(2013·深圳高二质检)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：
甲方案：如图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是：_________________________。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：___________________________________________。
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案：实验步骤如下面流程图所示：
(4)写出步骤②中反应的化学方程式____________________________________________。
(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是_________________________________________________。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为________(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中，其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理，说明理由：____________________________________________。
【解析】 (1)甲方案利用的原理为：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为：SO2＋H2O2H2SO4，H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2～3次。(6)根据SO2～BaSO4，则尾气中二氧化硫的体积为×22.4 L，故尾气中二氧化硫的含量为×100%＝%。(7)丙方案利用的原理是SO2＋Ba(OH)2BaSO3↓＋H2O，由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4，因此BaSO3的质量m的数值不准确，故该方案不合理。
【答案】 (1)增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应
(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低
(4)H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次 (6)或%
(7)不合理；部分亚硫酸钡可被(空气中的氧气)氧化为硫酸钡
6．氧化铜是一种黑色固体，可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H＋、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)该同学提出的假设是__________________________。
(2)通过实验Ⅰ可以证明__________________________。
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解，则进一步所做的确认实验为：在Ⅲ中先加入________溶液，再加入________溶液。
(4)探究结果为________。你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外，还能溶解氧化铜的一种常见物质是________。
【解析】 (2)水与CuO不反应，则与CuO反应的只能是H＋、SO中的一种；(3)要验证是H＋还是SO能与CuO反应，在选择试剂时，最好一种含SO而不含H＋，另一种含H＋而不含SO；(4)结果显然应该是H＋使CuO溶解，而不是H2O或SO。利用所学知识可以判断稀盐酸、稀硝酸等可以使CuO溶解。
【答案】 (1)H2O、H＋、SO中的某一种粒子能够使CuO溶解 (2)水不能使氧化铜溶解，而是H＋、SO两种粒子中的一种使CuO溶解 (3)Na2SO4(或K2SO4等) 稀盐酸 (4)氧化铜固体溶于稀H2SO4，是稀硫酸中H＋在起作用，而H2O、SO两种粒子都不能使CuO溶解；稀硝酸(或稀盐酸等)
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