时间:2017-08-01 01:16:19
1、实验题 （13分）
[探究一]为测定钛铁矿（含FeTiO3，钛酸亚铁）中可提取氧的质量分数，某研究性学习小组设计了以下两套实验装置：（注：可提取氧指的是可被H2、C转化为H2O、CO2的氧原子）
（1）已知FeTiO3被H2还原后，生成Fe、TiO2和水，学生甲设想用图－1装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式：
___________________________________________________________________
（2）已知FeTiO3被C还原后生成Fe、TiO2和CO2，学生乙设想用图－2装置（A为电加热装置）从钛铁矿中提取氧，并且认为该方案的意义在于：反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质，同时产生氧气：
6CO2+6H2O 
C6H12O6（葡萄糖）+6O2。
实验过程中，称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag，炭粉的质量为bg，反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg，则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为?。
（3）经专家评审后，认定两个方案都很有意义，但实验设计方面还存在不足之处，例如图－2装置在加热时，生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收，同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO，给实验带来误差。
①请对学生乙的设想提出改进措施：改用图－1装置加热钛铁矿和炭粉，并在U型管B之前增加盛有? __________的燃烧管，在B之后增加?。
②改进后，实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是?。
[探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注，现正广泛开发运用。
（4）某科研小组在不同的载体（钛片、铝片、陶瓷）表面制备二氧化钛薄膜，来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色，每次光照20min取一次样，实验结果如图所示，下列说法正确的是?。（双选）
（a）不同载体，无论何种温度一定是钛片最好
（b）约在520℃时，钛片载体的光催化活性最好
（c）无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
（d）不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同
参考答案：（1）FeTiO3＋H2
Fe＋TiO2＋H2O（2分）?⑦③⑤⑥④⑦（2分）（错一处不得分）
（2）
（3分）（3）①CuO粉末（2分），在B之后增加盛碱石灰的干燥管或u形管（2分）
②反应前将装置中的空气赶出（1分），反应开始后可将CO2及时赶出使之被碱石灰吸收（1分）
（4）bd（2分）
本题解析：略
本题难度：一般
2、选择题 1998年诺贝尔化学奖授予科恩（美）和波普尔（英），以表彰他们在理论化学领域作出的重大贡献。他们的工作使实验和理论能够共同协力探讨分子体系的性质，引起整个化学领域正在经历一场革命性的变化。下列说法正确的是
[? ]
A. 化学不做实验，就什么都不知道
B. 化学不再需要实验
C. 化学不再是纯实验科学
D. 未来化学的方向还是经验化
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
3、填空题 小刚、小军、小红对一久置的NaOH白色粉末的成分进行探究。
三位同学都作出以下的猜想：
Ⅰ．①可能是NaOH； ②可能是Na2CO3； ③可能是NaOH与Na2CO3的混合物。
做出②③猜想的依据是______________________________（用化学方程式表示）
Ⅱ．为了验证①②③猜想，他们分别做了下面的实验。
（1）小刚取少量白色粉末于试管中，再滴加稀HCl，有气泡产生，由此可推出白色粉末中一定含有?，可肯定猜想________（填序号）是错误的。
（2）小军又取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此小军结合小刚的实验，认为猜想③是正确的。小红却认为小军的所得结论不确切，因为
?。
（3）为探究白色粉末是否含有NaOH，小红设计了如下实验方案： 
①沉淀B的化学式为____________。
②在操作1中要用到玻璃棒，其作用是_______________；
在操作2中，除要用到铁架台（带铁
圈）、烧杯、滤纸、玻璃棒外，还需补充的玻璃仪器是 _______。
③小刚认为小红的这个方案也有问题，理由是________________。
Ⅲ．小刚对小红的实验作了正确的改进后进行了
实验，实验现象和小红的一致。由此确定猜想③是正确的
。小刚改进的方法是_______?。
参考答案：Ⅰ．CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
Ⅱ．（1）Na2CO3 ?①?
（2）溶液中存在Na2CO3也会使酚酞变红
（3）①CaCO3
②搅拌，?漏斗
③Na2CO3与Ca(OH)2反应后也有NaOH生成，因此这个方案不能证明白色粉末中是否含有NaOH?
Ⅲ．改进方案：将滴加澄清石灰水改为过量的CaCl2（或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2或BaCl2）
即可。
本题解析：略
本题难度：简单
4、实验题 Ⅰ。一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是______________（答案可能不唯一）
A．实验中所用到的滴定管、容量瓶，在使用前均需要检漏；
B．如果实验中需用60mL 的稀硫酸标准溶液，配制时应选用100mL容量瓶；
C．容量瓶中含有少量蒸馏水，会导致所配标准溶液的浓度偏小；
D．酸式滴定管用蒸馏水洗涤后，即装入标准浓度的稀硫酸，则测得的NaOH溶液的浓度将偏大；
E、用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液颜色从橙色变为红色；
F、配制溶液和中和滴定的两个实验中，若在最后一次读数均俯视读数，则导致实验结果都偏大。
Ⅱ . 现用如图所示的装置制取较多量的饱和氯水并测定饱和氯水的pH。
回答有关问题：
（1）写出有关化学方程式。
装置甲：____________________________________ ；
装置丁：?__________________?。
（2）证明氯水已饱和的现象是??。
（3）制取结束时，装置丙的液体中含有的微粒是?（用
微粒符号表示 ）；
(4)若撤去装置乙，直接将装置甲和丙相连。这样做对实验测定结果的影响是：?。
测定饱和氯水的pH方法是_______________________________________________。
Ⅲ.实验设计：证明NaOH固体在空气中放置部分变质
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________________
参考答案：Ⅰ （ ?共16分） （3分）? A、B、D。?(多选不得分，少选1项扣1分 )
Ⅱ. （8分）。（1）甲：MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O（1分）
丁：Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O（1分）
（2）丙中液体呈黄绿色，丙上部空间呈黄绿色，有黄绿色气体进入丁中（2分）
（3） H2O、Na+、Cl-、H+、Cl2?、HClO、OH-（2分）（选全得2分，漏选得1分，多选不得分）
（4）由于氯化氢未除尽会导致制得的氯水酸性增强，测得的pH偏小（1分）。
用pH计直接测定（用pH试纸测定不给分）（1分）。
Ⅲ：（3分）。去固体样品少量溶于水（1分），向溶液中加入过量CaCl2溶液，溶液产生白色沉淀说明该样品已变质（1分），这时向溶液中滴入2滴酚酞，若溶液呈红色说明还有部分氢氧化钠没变质（1分），即部分样品变质。
本题解析：略
本题难度：一般
5、实验题 工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因，常会含有Na2SO4、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品，某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。
实验室有以下的仪器和药品可供使用：
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹：1.0 mol·L-1H2SO4、1.0 mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1AgNO3、0.1 mol·L-1BaCl2、0.1 mol·LBa(NO3)2、蒸馏水。以下是部分实验探究过程：
1）提出假设：
假设1?白色粉末为 ?的混合物；
假设2?白色粉末为 ?的混合物；
假设3?白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物；
2)基于假设设计实验方案
3)根据实验方案进行实验
请回答：
（1）某同学取少许样品于试管中，加适量蒸馏水溶解，向试管中滴入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，他认为样品中含有Na2SO4。你认为他的结论是 （填“对的”或“错的”），原因是：?。
（2）设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设，设计出实验方案（在答题卡上作答）。
| 编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
| ① | | 有无色气体产生，说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生，说明样品中没有Na2CO3。 |
| ② | | ? |
| ③ | | ? |
参考答案：（1）3 （1分）1）假设1?碳酸钠、氯化钠；（1分）假设2?碳酸钠、硫酸钠（1分）
（1）错的（1分）。溶液中含有CO32—，可与BaCl2溶液产生BaCO3沉淀，因此无法确定该沉淀是BaSO4（2分）。
（3）（“实验操作” “预期现象和结论”共11分）
编号
实验操作
预期现象和结论
①
取少许样品于试管1中（ 1分），加蒸馏水溶解（1分）。向试管中加足量的1.0 mol·L-1HNO3（或加入1.0 mol·L-1HNO3至溶液中不再有气体放为止）（1分）。
?
②
向试管1中加入0.1 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液（1分）。若有沉淀产生，则继续加入0.1 mol·L-1Ba(NO3)2至过量（1分）。
有白色沉淀产生，则含Na2SO4（1分）若无白色沉淀产生，则不含Na2SO4（1分）
③
将试管1静置片刻后，取少量上层清液于试管2中（1分），加入0.1 mol·L-1AgNO3溶液。（1分）
有白色沉淀产生，则含NaCl（1分）若无白色沉淀产生，则不含NaCl（1分）
本题解析：略
本题难度：一般