學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精特色訓(xùn)練11化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、處理1．（2013·西安階段檢測）某化學(xué)興趣小組用如圖裝置進(jìn)行“市售鋅粒和硫酸反應(yīng)制取氫氣的條件選擇”的探究：當(dāng)B中的化學(xué)反應(yīng)趨于平穩(wěn)后,每間隔一分鐘收集一次氫氣。不同條件下，每分鐘收集到氫氣的體積如下表:實(shí)驗(yàn)序號硫酸濃度飽和硫酸銅溶液體積/mLB中反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)的時間/min第1分鐘收集氫氣體積/mL第2分鐘收集氫氣體積/mL第3分鐘收集氫氣體積/mL…120％05.46。111。913。7…220％0。52.523。932.133。5…330%0。51.160.789.990.1…4a%3.00.855。766.061.4…請回答：（1）關(guān)閉K2、打開K1,觀察到________,說明B中反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)。(2）實(shí)驗(yàn)1、2是對比實(shí)驗(yàn)，分析上表，說明該對比實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________。（3）細(xì)口瓶C的容積為V(mL)，為了使加入的鋅（質(zhì)量bg）不浪費(fèi),在C中還留有eq\f（2,5）的水時,則V＝________［與b的代數(shù)關(guān)系式，氣體摩爾體積是Vm（mL·mol－1)]。(4)實(shí)驗(yàn)4是探究飽和硫酸銅溶液的體積對實(shí)驗(yàn)的影響，a值應(yīng)為________（填選項(xiàng)）。A．20B．30(5)分析上表，市售鋅粒和硫酸反應(yīng)制取氫氣的條件應(yīng)該選擇實(shí)驗(yàn)________（填實(shí)驗(yàn)序號)。（6）從實(shí)驗(yàn)后的廢液中回收皓礬（ZnSO4·7H2O）所需的實(shí)驗(yàn)操作步驟是________、蒸發(fā)濃縮、________、過濾、洗滌、晾干.(7)查資料得知：Cu＋＋Cl－=CuCl↓.濕法冶鋅工藝中,硫酸鋅溶液中常含有少量的氯離子，往其中加硫酸銅溶液和金屬鋅，可除去氯離子，其離子反應(yīng)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.解析(1）裝置B中硫酸與鋅反應(yīng)制備氫氣，關(guān)閉K2，打開K1,則生成的氫氣進(jìn)入裝置A中,當(dāng)燒杯中逸出的氣泡均勻時表明B中生成氫氣的反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)。(3)Zn與硫酸反應(yīng)制備氫氣的化學(xué)方程式中，Zn和H2的系數(shù)相同，故bg÷65g·mol－1＝eq\f（3,5）V÷Vm，即V＝eq\f(bVm，39）。(4)對比實(shí)驗(yàn)2、實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)4的第1分鐘、第2分鐘、第3分鐘收集的氣體體積,相同時間內(nèi)實(shí)驗(yàn)4收集的氣體比實(shí)驗(yàn)2多,但比實(shí)驗(yàn)3少.為了測定飽和硫酸銅溶液的體積對實(shí)驗(yàn)的影響，需要固定硫酸的濃度，該硫酸濃度應(yīng)為30%.(5)實(shí)驗(yàn)3反應(yīng)速率最大，故應(yīng)該選擇實(shí)驗(yàn)3的條件。(6）反應(yīng)后的廢液中往往含有不溶解的物質(zhì)，故先過濾,除去不溶物,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再過濾、洗滌、晾干即得皓礬。答案（1）A中均勻(或連續(xù)）地冒出氣泡（2)探究滴加0。5mL的飽和硫酸銅溶液對生成氫氣速率的影響(或其他合理答案)（3)eq\f(bVm，39）(或0。025bVm,0.0256bVm)（4）B（5）3(6)過濾冷卻結(jié)晶(7)Zn＋2Cu2＋＋2Cl－=2CuCl↓＋Zn2＋2．(2013·汕頭質(zhì)檢)為測定草酸晶體（H2C2O4·xH2O)的組成(即xA．稱取mg純草酸晶體，將其配成100。00mL溶液作為待測液B．取25。00mL待測液置于錐形瓶中，用濃度為amol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，有關(guān)反應(yīng):2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2（1）用酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定時,酸性KMnO4溶液應(yīng)裝在________式滴定管中。（2）滴定時邊滴邊搖動錐形瓶，眼睛應(yīng)注視觀察________,滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象變化為________________________________________________________________________。(3)下面是某同學(xué)四次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄情況滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1234V(樣品)/mL25。0025.0025。0025。00V（KMnO4)/mL（初讀數(shù)）0.000.200.100。00V（KMnO4)/mL（終讀數(shù))15。9515。2015。1214。98V(KMnO4）/mL(消耗）15。9515。0015.0214.98該同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計算得:V(KMnO4)（平均消耗）＝eq\f(1，4）×(15。95＋15。00＋15。02＋14.98)mL＝15.24mL。試分析他的計算是否合理________（填“否"或“是”)，如果不合理請說明理由________________________________________________________________________。由上述合適的數(shù)據(jù)計算出的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為________,由此計算出草酸晶體中結(jié)晶水x的值為________。解析(1)KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性，能腐蝕橡膠管，故應(yīng)使用酸式滴定管盛放.(2）正確地確定滴定終點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)是否成功的關(guān)鍵，因此眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色的變化；當(dāng)溶液由無色變成淺紫紅色并在30s內(nèi)無變化，表明滴定達(dá)到終點(diǎn)。(3)觀察所給數(shù)據(jù)知，滴定等量待測溶液時，第一組實(shí)驗(yàn)中消耗的酸性KMnO4溶液的體積比另外三組的誤差大，因此第一組數(shù)據(jù)不可靠，應(yīng)舍去。由化學(xué)方程式可得關(guān)系式：2KMnO4～5H2C2O2515．00×10－3a3。75×10－c＝3。75×10－2a÷0。025＝1。5a（mol·L－1），eq\f(m,90＋18x)＝0.1×1.5a,得:x＝eq\f(m，2。7a）－5。答案（1）酸（2)錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化溶液由無色變成淺紫紅色，并在30s內(nèi)無變化（3）否第一組實(shí)驗(yàn)中消耗的酸性KMnO4溶液的體積比另外三組的誤差大，因此第一組數(shù)據(jù)不可靠，應(yīng)舍去1。5amol·L－1eq\f(m，2。7a)－53．（2013·豫東名校聯(lián)考)氧化銅是一種黑色粉末,可作玻璃和瓷器著色劑、油類的脫硫劑、有機(jī)合成的催化劑。為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì),某化學(xué)興趣小組利用廢舊印刷電路板獲得氧化銅，實(shí)現(xiàn)資源再生,并減少污染.（1）獲得硫酸銅該小組同學(xué)利用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅，從而獲得硫酸銅（含有硫酸鐵雜質(zhì)）。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)制備氧化銅粗CuSO4溶液eq\o(→,\s\up13（步驟Ⅰ))純CuSO4溶液eq\o（→，\s\up13（步驟Ⅱ))CuSO4·5H2O→……→CuO已知：pH≥6。4時Cu（OH)2沉淀完全，而在pH＝3～4時Fe（OH)3即能完全沉淀。①步驟Ⅰ的目的是除硫酸鐵，操作是：慢慢加入下列某些物質(zhì)，攪拌，以控制pH＝3。5;加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1。下列物質(zhì)有利于控制溶液pH＝3。5的是________。A．Cu2(OH)2CO3粉末 B．Fe2O3粉末C．Cu（OH）2固體 D．NaOH固體②步驟Ⅱ的目的是得到CuSO4·5H2O固體，操作是________、過濾、水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是________________________________________________________________________.(3）探究氧化銅的性質(zhì)探究氧化銅是否能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較。用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時均以收集25mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略,相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：實(shí)驗(yàn)序號ⅠⅡⅢKClO3質(zhì)量1.2g1.2g1。2g其他物質(zhì)質(zhì)量無其他物質(zhì)CuO0。5gMnO20。5g待測數(shù)據(jù)回答下列問題：①上述實(shí)驗(yàn)中的“待測數(shù)據(jù)”指________________________________________________________________________.②若要證明實(shí)驗(yàn)Ⅱ中干燥管內(nèi)收集的氣體是O2，可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔掉干燥管上單孔橡皮塞，________________________________________________________________________.③為探究CuO在實(shí)驗(yàn)Ⅱ中是否起催化作用,需補(bǔ)做如下實(shí)驗(yàn)(無需寫出具體操作)：a．________________________________________________________________________，b．CuO的化學(xué)性質(zhì)有沒有改變。解析(1)根據(jù)題中信息，利用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅，得到硫酸銅，可以寫出化學(xué)方程式。（2)制備氧化銅的工藝是利用硫酸銅制取氫氧化銅，但是由于存在雜質(zhì)，所以涉及提純，根據(jù)提純時不增加新雜質(zhì)的原則,可以選擇Cu2(OH）2CO3粉末或Cu(OH）2固體.因?yàn)楂@得的是含有結(jié)晶水的物質(zhì)，所以不能采用直接蒸干法獲得固體，應(yīng)采用蒸發(fā)濃縮,再冷卻結(jié)晶的方法。水浴加熱的目的是便于控制溫度，防止溫度過高造成CuSO4·5H2O失水.（3）探究CuO的催化效果的方法是測定產(chǎn)生氣體的速率，所以需要測定時間;催化劑的特性是反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生變化，所以需要再測定反應(yīng)前后的質(zhì)量.答案(1）Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O(2)①AC②蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶便于控制溫度，防止溫度過高造成CuSO4·5H2O失水（3)①收集25mL氣體所需的時間②取一根帶火星的木條,伸入干燥管內(nèi)，看木條是否復(fù)燃③CuO的質(zhì)量有沒有改變4．(2013·廣州一模)目前流行的關(guān)于生命起源假設(shè)的理論認(rèn)為，生命起源于約40億年前的古洋底的熱液環(huán)境，這種環(huán)境系統(tǒng)中普遍存在鐵硫簇結(jié)構(gòu),如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,這些鐵硫簇結(jié)構(gòu)參與了生命起源的相關(guān)反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組在研究某鐵硫簇結(jié)構(gòu)的組成時，設(shè)計了下列實(shí)驗(yàn).【實(shí)驗(yàn)Ⅰ】確定硫的質(zhì)量：按圖連接裝置，檢查好裝置的氣密性后，在硬質(zhì)玻璃管A中放入1。0g鐵硫簇結(jié)構(gòu)(含有部分不反應(yīng)的雜質(zhì)），在試管B中加入50mL0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液,在試管C中加入品紅溶液。通入空氣并加熱，發(fā)現(xiàn)固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色。待固體完全轉(zhuǎn)化后，將B中溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶，洗滌試管B后定容.取25.00mL該溶液用0.01mol·L－1的草酸（H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4滴定次數(shù)待測溶液體積/mL草酸溶液體積/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001。5023。70225.001。0226.03325。000.0024.99相關(guān)反應(yīng):①2MnOeq\o\al(－，4）＋2H2O＋5SO2=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－，4）＋4H＋②2MnOeq\o\al(－，4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O【實(shí)驗(yàn)Ⅱ】確定鐵的質(zhì)量：將實(shí)驗(yàn)Ⅰ硬質(zhì)玻璃管A中的殘留固體加入稀鹽酸中，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，在濾液中加入足量的NaOH溶液，過濾后取濾渣，經(jīng)充分灼燒得0。6g固體。試回答下列問題:(1）判斷滴定終點(diǎn)的方法是________________________________________________________________________。(2）試管C中品紅溶液的作用是________________________________________________________________________。有同學(xué)提出，撤去C裝置對實(shí)驗(yàn)沒有影響，你的看法是________(選填“同意”或“不同意”），理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ和實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的數(shù)據(jù)可確定該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為________________________________________________________________________。【問題探究】滴定過程中，細(xì)心的小明發(fā)現(xiàn)該KMnO4溶液顏色褪去的速率較平常滴定時要快得多。為研究速率加快的原因，小明繼續(xù)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：編號溫度/℃酸化的H2C2O溶液/mLKMnO4溶液/mL溶液褪色時間/s1255。02。0402255。0（另加少量可溶于水的MnSO4粉末）2。043605。02.025（4）分析上述數(shù)據(jù)，滴定過程中反應(yīng)速率較快的一種可能原因是________________________________________________________________________.解析(3）第1次滴定時H2C2O4溶液體積誤差較大，舍去，第2、3次取平均值，V(H2C2O4）＝25。00mL。與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為0.01mol·L－1×0。025L×eq\f（2,5）＝0.0001mol，與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為0。05L×0。100mol·L－1－10×0.0001mol＝0。004mol,n(SO2）＝0.004mol×eq\f（5,2)＝0。01mol,n(S）＝0。01mol；0.6g固體為Fe2O3，n（Fe)＝eq\f（0。6，160)×2mol＝0。0075mol,eq\f（nFe,nS）＝eq\f（0.0075mol,0.01mol)＝eq\f（3,4），所以該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為Fe3S4.(4)對比實(shí)驗(yàn)1、2知，Mn2＋可使反應(yīng)速率加快；對比實(shí)驗(yàn)1、3知，溫度升高，反應(yīng)速率加快。答案（1)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏尾菟崛芤簳r，錐形瓶中溶液由淺紫紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變化(2）驗(yàn)證SO2是否被酸性KMnO4溶液完全吸收同意當(dāng)B中溶液不褪色，即可證明SO2已被酸性KMnO4溶液完全吸收(3)Fe3S4（4）生成的Mn2＋對反應(yīng)起到催化作用(或反應(yīng)放熱使溫度升高）,加快反應(yīng)速率5．氧化劑H2O2在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關(guān)注.Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例，探究濃度、催化劑、溶液酸堿性對反應(yīng)速率的影響.在常溫下按照如表所示的方案完成實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)編號反應(yīng)物催化劑①10mL2%H2O2溶液無②10mL5%H2O2溶液無③10mL5％H2O2溶液1mL0。1mol·L－1FeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液＋少量鹽酸1mL0。1mol·L－1FeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液1mL0。1mol·L－1FeCl3溶液(1）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是________________________________________________________________________。同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時沒有觀察到明顯現(xiàn)象而無法得出結(jié)論.資料顯示，通常條件下H2O2穩(wěn)定，不易分解。為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模銓υ瓕?shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)方法是________________________________________________________________________（填一種即可)。（2)實(shí)驗(yàn)③④⑤中，測得生成氧氣的體積隨時間變化的關(guān)系如圖所示.分析該圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________________________________________________________________________。Ⅱ.資料顯示，某些金屬離子對H2O2的分解起催化作用。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1)某同學(xué)通過測定O2的體積來比較H2O2的分解速率快慢，實(shí)驗(yàn)時可以通過