Question

7．化學實驗是化學學科學習、探究的基礎．
（1）下列描述錯誤的是acde．
a．為了防止試劑瓶內的試劑被污染，取用后多余的試劑一定都不能放回原試劑瓶
b．滴定管、容量瓶、分液漏斗在使用時都需要檢漏
c．海帶中碘的提取時需要對干海帶進行灼燒，此時需要用到的儀器有玻璃棒、燃燒匙、泥三角、三腳架、酒精燈
d．檢驗Na₂SO₃固體是否被氧化：取少量固體溶于水，加入Ba（NO₃）₂溶液，產生白色沉淀，滴加稀鹽酸，觀察白色沉淀是否溶解
e．海帶中碘的提取時，對碘水中的碘進行萃取可采用裂化汽油、苯、四氯化碳、無水酒精等有機溶劑
（2）某溶液中可能存在Br^-、CO₃^2-、SO₃^2-、I^-、A1₃⁺、Mg²⁺、Na⁺等7種離子中的某幾種．現(xiàn)取該溶液進行實驗，得到如下現(xiàn)象：
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液變橙色，且有無色氣泡冒出；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，加入稀鹽酸沉淀不溶解．
③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液，溶液不變藍色．據(jù)此可以推斷：該溶液肯定存在的離子是：CO₃^2-、Br^-、Na⁺、SO₃^2-
（3）為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響，該同學設計了如下一系列實驗．將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中，收集產生的氣體，記錄獲得相同體積的氣體所需時間．

實驗 混合溶液	A	B	C	D	E	F
4mol•L-1 H2SO4/mL	30	V1	V2	V3	V4	V5
飽和CuSO4溶液/mL	0	0.5	2.5	5	V6	20
H2O/mL	V7	V8	V9	V10	10	0

①請完成此實驗設計，其中：
V₁=30，V₆=10，V₉=17.5；
②該同學最后得出的結論為：當加入少量CuSO₄溶液時，生成氫氣的速率會大大提高，但當加入的CuSO₄溶液超過一定量時，生成氫氣的速率反而會下降．請分析氫氣生成速率下降的主要原因：當加入一定量的CuSO₄后，生成的單質Cu會沉積在Zn的表面，降低了Zn與H₂SO₄溶液的接觸面積而使反應速率下降．

Answer 1

分析 （1）a．鈉、沸石等可放回原試劑瓶；
b．帶有活塞、玻璃塞且用于盛液體的儀器，應檢漏；
c．灼燒固體應在坩堝中進行；
d．硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，可氧化SO₃^2-生成SO₄^2-；
e．萃取碘時不能用裂化汽油；
（2）①向溶液中滴加足量氯水后，溶液變橙色，說明溶液中含有Br^-，且有無色氣泡冒出，說明溶液中含CO₃^2-；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl₂溶液，有沉淀生成，說明含SO₃^2-；
③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液，溶液不變藍色，可能是碘離子氧化成單質碘，進一步單質碘被氧化成碘酸根離子或溶液中不含I^-，所以溶液不變色，不能確定碘離子存在；
（3）①要對比試驗效果，那么除了反應的物質的量不一樣以外，要保證其它條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應的總體積也應該相同；
②生成的單質Cu會沉積在Zn的表面，影響了反應速率．

解答 解：（1）a．實驗時并不是多有的藥品都不能放回，如鈉、沸石等可放回原試劑瓶，故a錯誤；
b．帶有活塞、玻璃塞且用于盛液體的儀器，應檢漏，故b正確；
c．灼燒固體應在坩堝中進行，故c錯誤；
d．硝酸根離子在酸性條件下具有強氧化性，可氧化SO₃^2-生成SO₄^2-，應先加入鹽酸，除去SO₃^2-，然后再加入氯化鋇檢驗，故d錯誤；
e．裂化汽油含有碳碳雙鍵，可與發(fā)生加成反應，萃取碘時不能用裂化汽油，故e錯誤，
故答案為：acde；
（2）①向溶液中滴加足量氯水后，溶液變橙色，說明溶液中含有Br^-，且有無色氣泡冒出，說明溶液中含離子CO₃^2-；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl₂溶液，沉淀生成，說明含SO₃^2-，被氧化生成SO₄^2-，與鋇離子反應生成BaSO₄沉淀，
③向所得溶液中繼續(xù)滴加淀粉溶液，溶液不變藍色，可能是碘離子氧化成單質碘，進一步單質碘被氧化成碘酸根離子或溶液中不含I^-，所以溶液不變色，不能確定碘離子存在；
溶液中含有CO₃^2-、SO₃^2-，則一定不含有Al³⁺、Mg²⁺，因反應生成沉淀，
根據(jù)溶液呈電中性原則，溶液中一定含有Na⁺，
所以溶液中一定不存在的離子為Al³⁺、Mg²⁺，一定含有的離子為CO₃^2-、Br^-、Na⁺、SO₃^2-，
故答案為：CO₃^2-、Br^-、Na⁺、SO₃^2-；
（3）①要對比試驗效果，那么除了反應的物質的量不一樣以外，要保證其它條件相同，而且是探究硫酸銅量的影響，那么每組硫酸的量要保持相同，六組反應的總體積也應該相同．A組中硫酸為30ml，那么其它組硫酸量也都為30ml．而硫酸銅溶液和水的總量應相同，F(xiàn)組中硫酸銅20ml，水為0，那么總量為20ml，所以V₆=10ml，V₉=17.5ml，V₁=30ml，
故答案為：30；10；17.5；
②因為鋅會先與硫酸銅反應，直至硫酸銅反應完才與硫酸反應生成氫氣，硫酸銅量較多時，反應時間較長，而且生成的銅會附著在鋅片上，會阻礙鋅片與硫酸繼續(xù)反應，氫氣生成速率下降，
故答案為：當加入一定量的CuSO₄后，生成的單質Cu會沉積在Zn的表面，降低了Zn與H₂SO₄溶液的接觸面積而使反應速率下降．

點評 本題考查了化學實驗方案的評價以及物質的檢驗，影響化學反應速率的因素，并且融合了化學實驗，形式新穎靈活，為高頻考點，涉及物質的分離、性質實驗及實驗基本技能等，把握物質的性質及實驗基本操作為解答的關鍵，側重實驗技能的考查，本題的易錯點在于第（3）小題，首先V₁、V₆、V₉的求得要注意分析表中數(shù)據(jù)；最后一問應該能夠想到“覆蓋”的問題，題目難度中等．