高中化學的實驗題的規範答題的方法詳解
實驗題是化學考試中出現的題型，學生需要掌握這型別的題，下面的小編將為大家帶來化學實驗題的規範答題的方法介紹，希望能夠幫助到大家。
高中化學的實驗題的規範答題的方法
例1:Na2
S2O3可看成是Na2SO4中的一個O原子被一個S原子取代而成。某同學用類比的思想進行實驗探究，同時比較Na2S2O3與Na2SO4的化學性質是否相似。
【提出猜想】
猜想①:溶液呈中性，且不與酸反應;
猜想②:無還原性，不能被氧化劑氧化。
【實驗探究】基於上述猜想，設計方案並進行實驗探究，填寫下列空白：
【實驗結論】Na2
S2O3溶液呈鹼效能與酸反應，有還原性，與Na2SO4的化學性質不相似。
分析：本題中有要求回答實驗操作，預期的現象和書寫離子方程式，是對學生所學知識的綜合考查。在實驗探究①中，,
A。測定溶液的PH的實驗操作，應是：用玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，點到pH試紙中央，將試紙呈現的顏色與標準比色卡對照。但學生回答時多是：用PH試紙測定，只答方法，不答操作，不合題意。在B中反應的離子方程式是：S2O32-+2H+==S↓+SO2↑+H2O,在預期的現象中已給出生成物的顏色與狀態，但學生書寫時卻容易忽略，錯誤書寫。
在實驗探究②實驗中，
C預期實驗現象是：新制氯水的黃綠色變淺，而學生卻只答成氯水褪色，應該能觀察到的顏色變化過程沒答出，造成錯誤。
例2在一支試管中放一小塊銅片，加入適量濃硝酸，立即用無色透明氣球罩上並繫緊，描述實驗中能觀察到的所有現象。
分析：這是一個比較典型的實驗現象描述問題，在描述現象時，往往是隻將主要現象描述出來，如產生紅棕色及氣球逐漸變大，而忽視部分現象，如銅本身的變化及表面出現的現象、溶液的顏色變化等。要全面描述，必須掌握其反應原理：Cu+4HNO3***濃***==Cu***NO3***2+2NO2↑+2H2O,並結合所發生的反應，得出預期的現象：
1、銅片表面產生大量氣泡，並逐漸溶解，最後消失。
2、溶液由無色變為藍色。
3、試管內產生紅棕色氣體。
4、氣球體積逐漸變大。
描述現象要全方位，本實驗應從試管下部逐漸往上描述，並要準確、簡潔。
高中化學硝酸於金屬反應的計算題介紹
一、從反應的本質看:
金屬與硝酸反應的實質是金屬與H+和NO3- 共同作用.
例如:銅與稀硝酸反應的實質是:
3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑
Fe2+與稀硝酸反應的實質是:
3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑
例 1.銅粉放入稀硫酸溶液後,加熱後無明顯現象發生,當加入下列一種物質後,銅粉質量減少,溶液呈藍色,同時有氣體產生,該物質可能是*** *** 。
A. Fe2 ***SO4*** 3 B. Na2CO3 C. KNO3 D.FeSO4
解析: 銅不能與稀硫酸反應,但稀硫酸提供H+, 鹽提供NO3-，構成強氧化條件，能溶解銅併產生氣體。答案選 C。
例2.鐵銅混合物加入不足量的硝酸,反應後,剩餘金屬m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振盪後, 剩餘金屬m2 g, 則m1與m2的關係是*** ***。
A. m1一定大於m2 B. m1一定等於m2 C. m1可能等於m2 D. m1可能大於m2
解析: 鐵銅混合物與不足量的硝酸反應後生成硝酸鹽,即溶液中的鹽含有NO3-,再加稀硫酸提供H+,發生氧化還原反應,會再溶解一部分金屬。答案 選A。
例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2OFe***OH*** 2+2H+，現向Fe***NO3*** 2溶液中加入足量的稀硫酸,則溶液的顏色*** *** 。
A. 淺綠色加深 B.顏色變淺 C.溶液變黃 D.無法判斷
解析: 原Fe ***NO3*** 2溶液中含有NO3-,再加入稀硫酸提供H+,發生氧化還原反應
3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑ 溶液變黃,答案 選 C
例4.在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物質的量濃度分別是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向該混合液中加入 1.92 g銅粉,加熱待充分反應後,所得溶液中 Cu2+ 的物質的量濃度是*** ***。
A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
解析: 題中告訴了HNO3和H2SO4的物質的量濃度,可以求出H+ 和NO3- 的物質的量分別是 0.06 mol, 0.04 mol, 0.03 mol Cu,顯然要判斷過量, NO3- 和Cu 過量.按照 H+ 的量代入離子方程式計算.答案 選B。
二、從硝酸在反應中的作用:
參加反應的硝酸一部分顯酸性,生成硝酸鹽,另一部分作氧化劑,一般轉化為氮的氧化物***NO或NO 2***,根據氮元素守恆解題。
例5.將25.6 mg Cu 與1.4×10-3 mol 的濃硝酸恰好完全反應,反應後收集到的氣體在標準狀況下的體積為 ml。***假設反應中只產生NO或NO 2***
解析: 因為1 mol Cu參加反應生成Cu ***NO3***2對應2 mol HNO3 顯酸性,所以25.6 mg Cu 完全反應,必然有0.8×10-3 mol 的硝酸顯酸性,其餘的硝酸中的氮全轉移到NO或NO2中,即有1 mol HNO3 作氧化劑就有1 mol 氮的氧化物***NO或NO2***。答案13.44 mL.。
例6.將1.92 g 銅粉與一定量濃硝酸恰好完全反應,反應後收集到的氣體在標準狀況下的體積為 1120 mL。***假設反應中只產生NO或NO 2***則消耗硝酸的物質的量為 mol。
A. 0.12 B. 0.11 C.0.09 D.0.08
解析: 因為0.03 mol Cu 參加反應生成 Cu***NO3***2 對應 0.06 mol HNO3 顯酸性,0.05 mol 氮的氧化物***NO或NO2***對應0.05 mol HNO3作氧化劑,所以共消耗硝酸0.11 mol。 答案 選B。
例7.為測定某銅銀合金的成分,將30 g 合金完全溶解於80 mol、濃度為 13.5 mol/L的濃硝酸中,合金完全溶解後,收集到6.72 L***標準狀況下***的氣體 ***假設反應中只產生NO或NO2***,並測得溶液的pH=0 ， 假設反應後溶液的體積仍80 mL。
***1***被還原的硝酸的物質的量.
***2***合金中各金屬成分.
解析:***1***被還原的硝酸就是作氧化劑的硝酸,即生成的1 mol 氮的氧化物就對應 1 mol 被還原的硝酸:所以:
n=6.72/22.4=0.3 mol
***2***設合金中銅銀的物質的量分別為x、y則顯酸性的硝酸的物質的量為2x + y
因為PH=0則反應後溶液的氫離子濃度為1
64x+108y=30 ①
2x+y+6.72/22.4=0.08×13.5–0.08×1 ②***氮元素守恆***
解得x=0.3 y=0.1
例8.將*** g Cu與80 mol/L 60 mL 的硝酸充分反應,銅完全溶解,反應後溶液中的H+ 的物質的量為a mol.***假設反應中只產生NO或NO2***,此時溶液中所含NO3-的物質的量為 mol。
A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4
解析: *** g Cu反應後生成0.1 mol Cu ***NO3***2,再加上 HNO3 中的 NO3- 。即得答案 C 。
三、從得失電子守恆的角度.
一般情況下:金屬失去的電子被+5價的氮得到,轉化為 NO 或 NO2 ,根據得失電子解題。
例 9.在Cu與稀硝酸反應中,如果有1 mol 硝酸被還原,則被氧化的銅的物質的量為 mol。
A . 3/8 B. 8/3 C . 3/2 D. 2/3
解析: 設被氧化的銅的物質的量為x mol.則根據得失電子守恆有:1×***5-2***=2x
答案 選C
例10.題見例7 ***3*** 求生成的氣體的成分。
解析: ***2***已解出銅銀的物質的量分別為0.3 、 0.1,則 NO 和 NO2的物質的量的關係式為：
0.3×2+0.1×1=3n***NO***+ n***NO2*** ①***得失電子守恆***
n***NO***+ n***NO2***=6.72/22.4 ②
解得n***NO***=0.2 n***NO2***=0.1
四、從反應始態和最終狀態看。
終態法的運用使許多複雜問題簡單化,在化學計算中具有非常重要的地位。
例11.銅鎂合金4.6 g 完全溶於濃硝酸中,若反應中硝酸被還原,只產生 4480 mL NO2 氣體和 336 mL N2O4氣體***標準狀況下***.反應後的溶液中加足量NaOH溶液,生成沉澱的質量為 g。
解析: 反應中銅鎂合金失去電子,最終轉化為 Cu***OH***2 和 Mg***OH***2 沉澱,比較始態和終態,固體增加的質量為OH-的質量,而OH-的物質的量等於轉移的電子的物質的量,再根據氣體計算轉移的電子的物質的量:
n=4480 mL /22400 mL·mol-1+***336 mL/22400 mL·mol-***×2=0.23 mol。
所以沉澱的質量為: 4.6+0.23×17=8.51 g
例12.1.92 g Cu投入到一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成的氣體的顏色越來越淺,共收集到 672 mL 的氣體***標準狀況下***.將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中,通入標準狀況下一定體積的氧氣,恰好使氣體完全溶於水,則通入的氧氣的體積為 mL。
A . 168 B. 224 C . 336 D. 504
解析: 從反應的始態和最終狀態看,銅在反應中失去電子,氧氣在反應中得電子,設通入的氧氣的體積為x mL,則:
***1.92/64***×2=***x/22400*** ×4 解得:x=336， 答案選C。
例13.將32.64 g 銅粉與140 mL 一定量濃硝酸恰好完全反應,銅完全溶解,反應後收集到的氣體在標準狀況下的體積為11.2 L.***假設反應中只產生 NO 或NO2 ***請回答:
***1***NO的體積為 mL;NO2的體積為 mL。
***2***待產生的氣體全部釋放後,向溶液中加入v mL a mol/L的 NaOH 溶液,恰好使溶液中的 Cu2+ 全部沉澱,則原硝酸的濃度為 a mol/L
***3***欲使銅與硝酸反應生成的氣體在溶液中完全轉化為 NaNO3 ,至少需要30%的雙氧水 g。
解析:***1***設反應中產生NO和NO2的體積分別為x、y***據得失電子守恆有***
x+y=11.2① ***x/22.4***×3+***y/22.4*** ×1=***32.64/64***×2 解得x=5.824 L y=5.376 L
***2***根據反應後的溶液中只有一種溶質NaNO3 ,設原硝酸的物質的量濃度為C
***由氮元素守恆***則 0.14×C= 10-3 ×v×a + 11.2/22.4
得原硝酸的濃度為: C= ***10-3 va +0.5***/0.14
***3*** 從反應的始態和最終狀態看,銅在反應中失去電子,雙氧水在反應中得到電子,需要30%的雙氧水的質量為m 則***據得失電子守恆有***:
***32.64/64***×2=〔***30%×m***/34〕×2解得:m=57.8 g
五、 從極限的角度.
硝酸與鐵反應,隨用量的不同,產物可能是 Fe***NO3***2 或 Fe***NO3***3 這時可用極限法解。
如果產生的氣體產物不單一,可能也要用極限法解。
例14.把22.4 g鐵完全溶解於某濃度的硝酸中,反應只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。
下列說法正確的是*** ***。
A.反應後生成的鹽只有Fe***NO3***3 B.反應後生成的鹽只有Fe***NO3***2
C.產物中Fe***NO3***2和Fe***NO3***3的物質的量之比為1:3 D.產物中Fe***NO3***2和Fe***NO3***3的物質的量之比為3:1
解析:用極限法判斷:22.4 g鐵如完全轉化為Fe***NO3***3轉移1.2 mol電子; 如完全轉化為Fe***NO3***2轉移 0.8 mol 電子,反應中實際轉移0.3×1+0.2×3=0.9 mol 電子,所以產物中既有Fe***NO3***2又有Fe***NO3***3這,分別設Fe***NO3***2和Fe***NO3***3的物質的量分別x、y，
則***據得失電子守恆有*** :
x+y=0.4① 2×x+3×y=0.9② 解之:x=0.3 y=0.1， 答案 選D。
例 15. 0.03 mol 的銅完全溶於硝酸,產生氮的氧化物NO、NO2 、N2O4
混合氣體共 0.05 mol,該混合氣體的平均相對分子量可能是*** ***。
A . 30 B . 46 C. 50 D. 66
解析:假設0.05 mol 氣體全是NO則轉移 0.15 mol 電子;假設0.05 mol 氣體全是NO2則轉0.05 mol電子;假設0.05 mol氣體全是N2O4則轉移 0.1 mol電子，而實際 0.03 mol 的銅在反應中轉移 0.06 mol的電子,因為 0.06 介於 0.05 和 0.15 之間;0.05和0.1 之間;所以用極限法判斷組成可能有兩種極限。
***1*** 氣體為NO2和NO的混合氣體.
解:設NO2和NO的物質的量分別為x、y則***據得失電子守恆*** :
x+y=0.05① x+3y=0.06② 解之:x=0.045 y=0.005
所以平均相對分子量為:***46×9+30×1***/10=44.4
***2***氣體為NO2和N2O4的混合氣體:
解:設NO2和N2O4的物質的量分別為x、y則***據得失電子守恆*** :
x+y=0.05① x+2y=0.06② 解之:x=0.04 y=0.01
所以平均相對分子量為:***46×4+92×1***/5=55.2
實際分子量應介於44.4與55.2之間，答案 選 B C。