(配套教参)高效作业48 综合实验的设计-【精彩三年·高考尖峰】2024高考总复习化学一轮复习基础拓展训练教师用书word+课件PPT（浙江专用）

高效作业48 综合实验的设计 1．[2023·杭师大附中模拟]某化学实验小组发现镁和NaHCO3溶液可以反应生成气体，且比镁和水的反应速率大，通过实验探究反应速率增大取决于哪些粒子，同时分析气体的成分。 Ⅰ.探究增大反应速率的粒子 (1)甲同学推测增大反应速率的粒子有两种： ①Na＋能增大化学反应速率。 ②HCO能增大化学反应速率。 为验证猜想，进行了如下实验： 对照组 1mol/LNaHCO3溶液(pH＝8.4) 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊 实验组1 1mol/LKHCO3溶液 持续产生大量气泡，溶液略显浑浊 实验组2 1mol/LNaNO3溶液 镁表面有极微量气泡附着 已知：Mg和H2O反应只能看到镁条表面有极微量气泡附着。用离子方程式解释对照组中NaHCO3溶液显碱性的原因：__HCO＋H2O⥫⥬H2CO3＋OH－__；实验组1得到的结论是__Na＋对实验无影响__；为控制变量与对照组一致，实验组2应在1mol/LNaNO3溶液中__滴加NaOH溶液至pH＝8.4__。 Ⅱ.探究气体的成分 (2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声；再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊。由此推测气体成分为__H2和CO2__。经查阅文献得知，NaHCO3溶液可以通过自耦电离(2HCO⥫⥬CO＋H2CO3)产生CO2，该反应的平衡常数为__1.04×10-4__(保留3位有效数字)。(已知：H2CO3的电离常数Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11) (3)丙同学认为乙同学的推测不够严谨，逸出的气体会带出少量溶液也能使澄清石灰水变浑浊，于是利用CO2传感器检测放出的气体中是否含有CO2。 实验组3 取6mL1mol/LNaHCO3溶液加入250mL塑料瓶中，塞紧CO2传感器，采集数据15min，记录液面上方CO2浓度的变化，重复实验2次 实验组4 取6mL1mol/LNaHCO3溶液、0.1g打磨好的镁条加入250mL塑料瓶中，实验操作同上 实验组5 用上述同样方法采集15min内空塑料瓶中CO2浓度的数据 由图像可知，加入镁条后，CO2释放受到抑制，原因是__Mg和NaHCO3溶液反应使溶液中的H＋被消耗，反应体系的碱性增强，不利于CO2释放__；实验时取少量NaHCO3溶液、少量镁条的原因是__当容器中反应物量大时，产生的热量会加速NaHCO3分解__。 【解析】(1)碳酸氢钠溶液呈碱性，原因是碳酸氢根离子水解，离子方程式为HCO＋H2O⥫⥬H2CO3＋OH－；实验组1中用的是KHCO3溶液，实验现象与对照组一样，则说明Na＋对实验无影响；为了控制变量与对照组一致，实验组2应在1mol/LNaNO3溶液中滴加NaOH溶液至pH＝8.4； (2)乙同学向反应容器中滴加几滴洗洁精，形成大量泡沫时点燃气泡，听到有爆鸣声，说明该气体可燃，应该含有氢气，再将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，应该含有二氧化碳，由此推测气体成分为H2和CO2；NaHCO3溶液可以通过自耦电离(2HCO⥫⥬CO＋H2CO3)产生CO2，该反应的平衡常数为K＝＝＝≈1.04×10-4； (3)由图像可知，加入镁条后，CO2释放受到抑制，原因是Mg和NaHCO3溶液反应使溶液中的H＋被消耗，反应体系的碱性增强，不利于CO2释放；实验时取少量NaHCO3溶液、少量镁条的原因是当容器中反应物量大时，产生的热量会加速NaHCO3分解。 2．某研究小组用印刷电路板的腐蚀废液(主要含CuCl2、FeCl2、FeCl3)制备Cu(NH3)2SO4·H2O和FeCl2·4H2O。 Ⅰ.制备流程图 已知：所加试剂均足量，且部分步骤有省略。 Ⅱ.Cu(NH3)2SO4·H2O晶体纯度测定 ①取agCu(NH3)2SO4·H2O晶体，加入适量1mol·L-1稀硫酸，加热，待溶液冷却后配制成250mL溶液。 ②取25.00mL溶液，加水50mL，调节溶液至弱酸性(pH＝3～4)，加入过量20%KI溶液，避光静置几分钟。 ③用cmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，再加入淀粉溶液，继续滴定至溶液变浅蓝色，再加入一定量10%KSCN溶液，蓝色变深，继续滴定至蓝色刚好消失，记录消耗Na2S2O3标准溶液的体积。 ④平行滴定三次，消耗Na2S2O3标准溶液的平均体积为VmL。 已知：①2Cu2+＋4I－===2CuI↓＋I2；I2＋2S2O===S4O＋2I－。 ②CuI和CuSCN均为白色固体；Ksp(CuI)＝1.1×10-12，Ksp(CuSCN)＝4.8×10-15。 请回答下列问题。 (1)下列说法正确的是__CD__(填字母)。 A．操作2通过蒸发至出现晶膜后趁热过滤，快速冷