2013化学复习知识点深度剖析教案： 实验过关专题二 金属及其化合物(人教版）

2013化学复习知识点深度剖析教案： 实验过关专题二 金属及其化合物(人教版）
第一类 验证型实验大题过关
【典例解析】
1.（2010广东理综卷）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g．
（1）步骤Ⅰ前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是_____________．
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________．
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________．
（5）从母液中可回收的主要物质是_____________．
【高考真题解析】
1．（2011安徽高考）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
过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
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
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
【过关测试】
1．（2012年山东莱芜期末）将一浅绿色溶液，置于空气中，变成黄色。将此黄色溶液逐滴滴入沸水中，形成一种红褐色胶体，下列说法中错误的是 ( )
A．该浅绿色溶液中含有的在空气中被氧化为
B．欲检验该黄色溶液中是否含有未被氧化的，向其中滴加KSCN溶液
C．配制该浅绿色溶液，要向其中加少量酸与铁粉，目的是为了防止的水解与氧化
D．欲检验浅绿色溶液中是否含有，滴人KSCN溶液，看是否变红色
【解析】该浅绿色溶液应为的溶液，在空气中被氧化为，变为黄色。向黄色溶液中滴入KSCN溶液，只是能够检验出，不能检验。亚铁离子易被氧化和水解，为抑制水解，需要加入相应的酸，为防止氧化，需加入还原剂铁。
【答案】B
2．(2012年北京宣武区高二调研)将下列各组括号内的少量杂质除去的操作正确的是(　　)
A．氢氧化铁胶体(氯化钠溶液)：过滤
B．乙酸乙酯(乙酸)：加入乙醇和浓硫酸，使乙酸转化为乙酸乙酯
C．O2(H2、H2O)：通过浓硫酸洗气，再通过灼热的CuO粉末
D．FeCl2溶液(FeCl3)：加足量的铁粉，振荡、过滤
3．(2012年福州期末)下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是（ ）
操作和现象
结 论
A
向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4，在管口观察到红棕色气体
HNO3分解成了NO2
B
向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加人新制Cu(OH)2浊液，加热，没有红色沉淀生成
淀粉没有水解成葡萄糖
C
甲烷和氯气混合后在光照下，颜色逐渐褪去
甲烷和氯气发生了化合反应
D
向饱和Na2CO3中通人足量CO2，溶液变浑浊
析出了NaHCO3
4．（2012年合肥市一检）下列化学实验有关的叙述正确的是（ ）
A．某无色溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，说明该无色溶液中一定含有SO42-
B．向2.0mL浓度均为0.1mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L-1AgNO3溶液，振荡，生成黄色沉淀，说明Ksp（AgI）比Ksp（AgCl）大
C．铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，说明铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝
D．SO2、Cl2都能使品红试液褪色，其原理是相同的
5．(2012年黄冈高二阶段性考试)明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示：

根据上述图示，完成下列填空：
明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)__________mL，用规格为__________mL的量筒量取。
氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO外，还有大量的NH。检验NH的方法是_____________________________________________________________。
(3)写出沉淀物中所有物质的化学式_____________________________________。
(4)滤液Ⅰ的成分是水和______________________。
(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，请完善下列步骤：
①称取钾氮肥试样并溶于水，加入足量__________溶液，产生白色沉淀。
②__________、__________、__________(依次填写实验操作名称)。
③冷却、称重。
(6)若试样为m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中K2SO4的物质的量为__________mol(用含有m、n的代数式表示)。
第二类 定量型实验大题过关
【典例解析】
1．（2012年江西协作体联考）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图1是模拟制取装置。
（1）装置B的作用是 ；装置D的作用是 。
（2）利用图1实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞， （请按正确的顺序填入下列步骤的序号）。
①加热反应一段时间 ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是： 。
（4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。请完善下列实验步骤。
①样品称量 ②加入________溶液（填化学式），搅拌、过滤 ③________（填操作名称）④_______（填操作名称） ⑤称量碳酸钙
（5）乙同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。他称取46 mg 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，反应结束后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处。（上述气体体积均在标准状况下测定）
试通过计算求样品中氢化钙的纯度： 。
(6)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法： 。
【高考真题解析】
1．(2011安徽高考)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式
+ClO3－+ ＝MnO2+Cl2↑+ 。
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 、 、 ，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有 （写化学式）。
（4）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3
的物质的量为0.02mol。
2．（2011上海高考）CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
根据题意完成下列填空：
（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象： 、 。
（2）如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作称为 。
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
称取0.1000 g提纯后的CuSO4·5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.1000 g该试样中含CuSO4·5H2O g。
（4）上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用 。
在滴定中，准确读数应该是滴定管上蓝线 所对应的刻度。
（5）如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：
① ②加水溶解③加氯化钡溶液，沉淀④过滤（其余步骤省略）
在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是
（6）如果1.040 g提纯后的试样中含CuSO4·5H2O的准确值为1.015 g，而实验测定结果是l.000 g 测定的相对误差为 。
【解析】本题主要考察实验现象等观察、物质的提纯，中和滴定、实验过程设计及有关计算。
（1）铜与浓硝酸反应生成硫酸铜和二氧化氮气体。
（2）混有硝酸铜杂质，需利用溶解度的不同，用重结晶的方法进行分离。
【过关测试】
1．(2012九江市第一次统考)将一定质量的镁、铜合金加入到稀硝酸溶液中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全部是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是（ ）
A．开始加入合金的质量可能为16.4g
B．参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C．生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D．标况下产物NO的体积为22.4升
2．(2012年北京四中高二检测)将适量的铁粉放入三氯化铁溶液中，完全反应后，溶液中的Fe3＋和Fe2＋浓度相等，则已反应的Fe3＋和未反应的Fe3＋的物质的量之比为(　　)
A．2∶3 B．3∶2
C．1∶2 D．1∶1
3．某烧碱溶液中含有少量杂质(不与盐酸反应)，现用中和滴定法测定其浓度。
(1)滴定
①用________式滴定管盛c mol·L－1盐酸标准液。下图表示某次滴定时50 mL滴定管中滴定前后液面所处的刻度。请将消耗的盐酸标准液的体积填入③表空格中，此时滴定管中剩余液体的体积________mL。
②下表是4种常见指示剂的变色范围：
指示剂
石蕊
甲基橙
甲基红
酚酞
pH变色范围
5.0～8.0
3.1～4.4
4.4～6.2
8.2～10.0
该实验应选用________作指示剂。
③有关数据记录如下：
滴定
序号
待测液的体积(mL)
所消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
V
0.50
25.80
25.30
2
V
3
V
6.00
31.35
25.35
(2)根据所给数据，写出计算烧碱溶液的物质的量浓度的表达式(不必化简)
c′＝__________________________________________________________________。
(3)对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
a．若滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定结果________；
b．读数时，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则会使测定结果________；
c．若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果________；
d．滴加盐酸速度过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定，则会使测定结果________。
4．(2012年福州期末)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图：
　
(1)孔雀石研磨的目的是 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是 (填化学式)、固体a是 (填化学式)。
(2)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用 (填选项序号)。
A．酸性KMnO4溶液 B．双氧水 C．浓硝酸 D．氯水
相应的化学反应方程式： 。
(3)试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 (填选项序号)。
A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．氨水 D．CuO
相应的离子方程式： 。
(4)1 mol氨气通过加热的Cu2(OH)2 CO3可以产生1.5 mol金属铜，发生反应的化学方程式： 。
(5)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1×10-3 mol／L，必需将溶液pH调节至 。
（5）2
5．某铝合金中含有合金元素镁、铜、硅，为了测定该合金中铝的含量，设计了如下实验，请回答有关问题：
(1)称取样品a g，将样品溶解于足量的稀盐酸中，过滤。滤液中主要含有____________(填化学式)，滤渣中含有__________；溶解、过滤用到的玻璃仪器是__________。
(2)向滤液中加入过量的NaOH溶液，过滤，有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(3)向步骤(2)所得的滤液中通入足量CO2气体，产生沉淀，过滤。有关反应的离子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)将步骤(3)过滤所得的沉淀用蒸馏水洗涤数次，烘干并灼烧至恒重，冷却后称量，其质量为b g，则原样品中铝的质量分数为__________。
(5)若步骤(2)中加入NaOH的量不足，则实验结果会 ________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”，下同)；若步骤(4)中沉淀没有洗涤，则实验结果会__________；若沉淀灼烧不充分，则实验结果会__________。
第三类 探究型实验大题过关
【典例解析】
1．(2012年南京高二调研)某校进行化学实验考查时，教师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、炭粉或者是这两种的混合物，让同学们通过实验探究来确定。某同学探究过程如下：
(1)提出假设：
假设1：黑色粉末是炭粉；
假设2：_________________________________________________________________；
假设3：_________________________________________________________________。
(2)设计实验方案：
他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸。则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表。
实验中可能出现的现象
结论
①
假设1成立
②
假设2成立
③
假设3成立
(3)进行实验：通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物。
(4)拓展：为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验，将此黑色粉末隔绝空气加热(若炭完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置。请完成下列各题：
①烧杯中________(填“有”或“无”)不溶物；
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是________(写化学式)；
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________。
1．（2011四川高考）三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe(C2O4)3]·xH2O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量，某实验小组做了如下实验：
(1)铁含量的测定
步骤一：称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250ml溶液。
步骤二：取所配溶液25.00ml于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，同时，MnO4－被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02ml，滴定中MnO4－，被还原成Mn2+ 。
重复步骤二、步骤三操作，滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98ml。
请回答下列问题：
　　①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是：称量、_______、转移、洗涤并转移、________、摇匀。
②加入锌粉的目的是________。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式：_______________________。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为__________。在步骤二中，若加入的KMnO4溶液的量不够，则测得的铁含量__________。（选填“偏低”、“偏高”或“不变”）
(2)结晶水的测定
将坩埚洗净，烘干至恒重，记录质量；在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体，称量并记录质量；加热至110℃，恒温一段时间，置于空气中冷却，称量并记录质量；计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误；_________；_________。
（2）加热后在干燥器中冷却；　　　对盛有样品的坩埚进行多次加热，干燥器中冷却、称量并记录质量，直至称量质量几乎相等。
2．(2011福建高考)化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
? 取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___________________________________。
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_______________________________。
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_________________________________。
（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________。
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_____________（填标号）。
　　　a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体
　　　b．滴加盐酸不宜过快
　　　c．在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
　　　d．在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。
（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是____________________________。
【解析】（1）氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式：
　Al(OH)3＋OH－＝[Al(OH)4]－或Al(OH)3＋OH－＝AlO2－＋2H2O
【过关测试】
1．为证明CuSO4溶液显蓝色与Cu2＋有关而与SO无关，某同学设计下列实验，其中对实验目的没有意义的是(　　)
A．观察硫酸溶液呈无色
B．观察硫酸铜粉末呈白色
C．往CuSO4溶液中滴加足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色
D．往CuSO4溶液中滴加足量Ba(NO3)2溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
我国化学家侯德榜根据NaHCO3溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。以下是在实验进行模拟实验的生产流程示意图：
气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体 纯碱
下列叙述错误的是(　　)
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．第Ⅲ步得到的晶体是发酵粉的主要成分
C．第Ⅲ步骤操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
3．（2012年潍坊期末）印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3，任意排放将导致环境污染及资源的浪费，可从该废液中回收铜，并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液，作为腐蚀液原料循环使用。
(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol·L-1、FeCl23.0 mol·L-1、FeCl3 1.0 mol·L-1、HCl3.0 mol·L-1。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验：
回答下列问题：
①废腐蚀液中加入过量铁粉后，发生反应的离子方程式为 。
②检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是 ；
在上述流程中，“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
　　③由滤渣得到纯铜，除杂所需试剂是 。
(2)某化学兴趣小组利用下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。
①实验开始前，某同学对实验装置进行了气密性检查，方法是 。
②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为 ；
烧杯中NaOH溶液的作用是 。
③参考(1)中数据，按上述流程操作，需称取Fe粉的质量应不少于 g，需通入Cl2的物质的量应不少于 mol。
③39.2 0.75
4．(2012年天津高二检测)铁是与日常生活密切相关的元素。
(1)在生铁中含有一种铁、碳化合物X。已知X中铁、碳的元素质量比为14∶1。X的最简式为__________。
(2)X有下列转化关系：(无关物质已经略去)

溶液甲中含有的大量阳离子是________________；溶液甲中加入H2O2发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)X与过量浓硝酸反应生成气体Z和气体W，Z是一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体Z和W分别是：Z__________、W__________。
(4)Fe(OH)3胶体外观与Fe(SCN)3溶液相似，请设计一种简单的方法将它们鉴别出来且不破坏它们：________________________。
(5)某校综合实践小组用废铁屑制成FeCl3，用作印刷电路铜板腐蚀剂，并回收铜。活动过程如下：
①写出废铁屑与盐酸反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
②学生甲对黄色溶液A和绿色溶液C进行定性实验，完成下表：
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
(3)CO2　NO2
(4)利用丁达尔效应鉴别
(5)①Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(或Fe＋Fe2O3＋6H＋===3Fe2＋＋3H2O)
实验内容
实验操作
预期现象和结论
检验黄色溶液A中是否含有Fe2＋
取少量黄色溶液A置于小试管中，滴入一滴酸性高锰酸钾溶液
酸性高锰酸钾溶液褪色，则黄色溶液A中有Fe2＋
检验绿色溶液C中是否含有Fe3＋
取少量绿色溶液C置于小试管中，滴入一滴KSCN溶液
溶液出现血红色，则绿色溶液C中含有Fe3＋
②
5．某兴趣小组的学生根据Mg与CO2能发生：2Mg+CO2 2MgO+C反应，推测活泼金属钠也能与CO2发生类似反应。
查阅资料：常温下PdCl2+CO+H2O === Pd↓＋CO2+2HCl反应生成黑色的金属钯。
请你参与该实验的探究、思考与交流并完成实验报告的以下空格处的内容：
（一）实验目的：“钠与二氧化碳反应”的实验探究
（二）主要用品：碳酸钙、盐酸、钠、浓硫酸、饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水、氯化钯溶液
（三）主要仪器：见装置图
（四）实验装置及部分实验操作
（1）实验装置
（2）装置B、C、E、F中药品最合理的组合是 （ ）
A．浓H2SO4、饱和碳酸氢钠溶液、PdCl2溶液、澄清石灰水
B．浓H2SO4、饱和碳酸氢钠溶液、澄清石灰水、PdCl2溶液
C．饱和碳酸氢钠溶液、浓H2SO4、PdCl2溶液、澄清石灰水
D．饱和碳酸氢钠溶液、浓H2SO4、澄清石灰水、PdCl2溶液
（五）实验探究
序号
实验内容
实验现象
现象（原理）分析
①
检查装置的气密性完好并装入药品后，制备CO2排除装置中的空气
澄清石灰水变浑浊
石灰水变浑浊的离子方程式：


②
点燃酒精灯，通入足量CO2
甲同学：装置F中有黑色沉淀生成，取少量D中固体生成物与盐酸反应，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出
经分析测定，装置D中只生成一种固体物质，D中化学方程式：

乙同学：装置F中溶液无明显变化，取少量D中固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出
经分析测定，装置D中生成两种固体物质，D中化学方式：


（六）思考与交流
丙同学在仔细分析该实验装置后，认为该装置不完善，并判断装置D中生成固体的成分可能有钠的酸式盐。为防止酸式盐生成，请你猜想他设计的一个实验改进方案并用文字表述： 。
第四类 设计型实验大题过关
【典例解析】
（2012年杭州第一次质检）高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管，实验室制取高纯氧化铝的流程如下：

（1）“除杂”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的pH约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+。检验Fe2+是否除尽的实验操作是 。
（2）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是 。
（3）上述流程图里，“结晶”这步操作中，母液经 得到铵明矾（含结晶水）。
（4）上述流程图里，“分离”这个步骤应包含的是 （填字母代号）
A．蒸馏 B．分液 C．过滤 D．洗涤晶体
【高考真题解析】
1.（2011新课标全国）氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。
请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________(填仪器接口的字母编号)
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。
　A．加热反应一段时间 B．收集气体并检验其纯度
　C．关闭分液漏斗活塞 D．停止加热，充分冷却
（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此推断，上述实验确有CaH2生成。
① 写出CaH2与水反应的化学方程式 ___________________；
②该同学的判断不正确，原因是_________________。
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象___________。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________。
1．(2012浙江省宁波市八校高三学期初测试)某化学小组为测定一定质量的某铜、铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：
方案一：铜铝混合物 测定生成气体的体积
方案二：铜铝混合物 测定剩余固体的质量
下列有关判断中不正确的是（ ）
A．溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液
B．若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大
C．方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜
D．实验室中方案二更便于实施
2．某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的叙述中正确的是 ( )
A．镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B．水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C．产生的极少量的气泡是由镁粉与水反应得到的
D．镁粉与溴水中的酸发生反应，导致平衡移动使溴水褪色
3．某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有
A．大理石 B．盐酸 C．氢氧化钠溶液 D．澄清石灰水
三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下：
甲：NaOH溶液Na2CO3溶液
乙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3固体Na2CO3溶液
丙：NaOH溶液NaHCO3溶液Na2CO3溶液
请完成下列问题：
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点：
甲方案________________________________________________________________________。
乙方案________________________________________________________________________。
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液，其实验的关键有
________________________________________________________________________。
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数，乙同学能否达到实验目的？________(填“能”或“不能”)。若能，请说明计算所需的数据；若不能，请简要说明理由________________________________________________________________________。
4．（2012年唐山期末）在实验室中某实验小组同学关于硫酸铜的制取和应用，设计了以下实验：
（1）铜与浓硫酸反应，实验装置如图所示。
①装置A中发生反应的化学方程式为 ；
②上图装置中导管B的作用你认为可能是（写出一种） 。
（2）为符合绿色化学的要求，某同学进行如下设计：将铜粉在 （填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应，反应后溶液经过 、 、过滤、洗涤、干燥，即可得到产品CuSO4·5H2O晶体，干燥需要控制温度小于100℃，若温度过高，则会导致 。
（3）将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4作催化剂，即发生反应，生成硫酸铜。其反应过程的第2步是：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，请写出其第l步反应的离子方程式 。
（4）制取的CuSO4溶液和“另一物质”在40~50℃混合时生成了一种难溶物质氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在稀盐酸中时生成了一种气体，这种气体是 ，经收集测定生成的该气体为标况下11.2 L，则被还原的离子得电子的物质的量是 （已知Cu+在酸性条件下发生反应2Cu+=Cu2++Cu）。
5．（2012年山东莱芜期末）榴石矿石可以看作由组成，由榴石矿石制取氯化钙和氧化铝的实验步骤如下：

（1）榴石矿石加盐酸溶解后，溶液里除了外，还含有的金属离子是 。
（2）对溶液I进行操作时，控制溶液PH在9～10之间（有关氢氧化物沉淀的PH见下表），NaOH不能过量，若NaOH过量可能会导致 溶解，产生 沉淀。
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Ca(OH)2
开始沉淀pH
1.5
3.3
12.0
（3）写出向沉淀物A中加入过量氢氧化钠溶液的离子方程式 。
（4）①某同学在实验室中用图1装置制取气体并通入溶液II中，结果没有沉淀产生，可能的原因是 ；为了能产生沉淀该同学对图1装置进行了改进，改进的方法为 。
②若将二氧化碳气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外，还存在溶解平衡，用方程式表示该溶解平衡关系 。
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