对两道化学实验习题的剖析，本文主要内容关键词为：两道论文,习题论文,化学实验论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
习题1 标准状况下，将1L可能含有N[，2]、H[，2]、CO、NH[，3]、NO[，2]、H[，2]S杂质的SO[，2]气体，依次通过如图1所示装置（各容器中液体均为足量），其变化情况是：
①气体通过A瓶，浓H[，2]SO[，4]无明显变化，气体体积无变化；②气体通过B瓶，饱和Na[，2]CO[，2]溶液质量增加0.5g，气体体积无变化；③气体通过C瓶后，再通过D管，灼热的CuO有红色物质生成，冷却后，气体体积变为888mL（标准状况）；④将上述气体通过E后，再通入F中，使澄清石灰水变浑浊，同时增重1.54g；⑤气体通过干燥管P后，在量筒H中，收集到水104mL。
图1
根据以上实验回答：
（1）混合气体中SO[，2]的体积分数为______；
（2）混合气体中含有的杂质为：_______；
（3）混合气体中是否含有H[，2]、CO杂质，若有指出其体积，若没有说明理由a.H[，2]b.CO______。
首先通过题意为含杂质的SO[，2]气体，所以气体中不存在NH[，3]、NO[，2]和H[，2]S，因为它们之间可以发生反应；
结合①，气体通过浓H[，2]SO[，4]无明显变化，气体体积无变化，进一步说明没有NH[，3]和H[，2]S；②通过饱和Na[，2]CO[，3]溶液质量增加0.5g，气体体积无变化说明气体中有SO[，2]
Na[，2]CO[，3]+SO[，2]=Na[，2]SO[，3]+CO[，2] △m
1mol20g
x
0.5g
x=1molxO.5g/20g=0.025mol
V=O.025mol×22.4L/mol=O.56L=560mL
③气体通过C瓶后，再通过D管，灼热的CuO有红色物质生成，冷却后，气体体积变为888mL（标准状况）可能发生的反应为
CuO+CO
Cu+CO[，2]
CuO+H[，2]Cu+H[，2]O
④使澄清石灰水变浑浊，同时增重1.54g，可求出气体中的CO[，2]的体积
Ca（OH）[，2]+CO[，2]=CaCO[，3]↓+H[，2]O △m
1mol44g
x 1.54g
x=1mol×1.54g/44g=0.035mol
V=0.035mol×22.4L/mol=0.784L=784mL
说明③生成的CO[，2]的体积为784mL-560mL=224mL，则CO气体体积在标况下为224mL，同时可求出H[，2]体积为888mL-784mL=112mL
⑤收集到气体的体积为N[，2]的体积104mL
这样所有的问题便迎刃而解。在这道实验计算题中，不仅考查了元素化合物知识，还考查了分析和解释实验现象、实验数据得出合理的实验结论的能力，有助于加深学生对自然科学概念、原理和规律的理解，培养学生的科学态度和创新精神，是一道真正以知识为载体考查能力的试题。
习题2 实验室可用碳酸钠合成业硫酸钠晶体，有关装置如图2所示：
图2
将17gNa[，2]CO[，3]溶于80mL水中，分装在C、D两个锥形瓶中，再将25g铜屑放入圆底烧瓶中，将60mL浓硫酸和10mL水的混合液装在分液漏斗中，逐滴加入硫酸后，小心加热使SO[，2]逐渐产生（注意控制气量大小和反应速率的快慢）。将SO[，2]通入Na[，2]CO[，3]溶液中至饱和，在合并C、D两瓶所得溶液中，慢慢加入17gNa[，2]CO[，3]，蒸发浓缩，冷却后得亚硫酸钠晶体。试回答：
（1）如何配制60mL浓硫酸与10mL水的混合液？
答：___________。
（2）装置B中浓硫酸的作用：________。
（3）Na[，2]CO[，3]溶液要分装在两个锥形瓶中的理由是：_______，发生反应的离子方程式为_____。
（4）控制SO[，2]产生速率的方法是_______。
（5）通SO[，2]结束后，加Na[，2]CO[，2]的目的是__________。
问题（1）是初中已学过的浓硫酸的稀释，学生解答起来本来没有什么难度的，但是题目增加了量的概念，许多同学在解答时没有考虑到这一问题，造成不必要的错误，失去部分成绩。
问题（2）是学生失分最多的一问，很多同学一见到浓硫酸就考虑到干燥气体，但是没有考虑C装置中为水溶液的实际问题，在此之前干燥气体是无任何用处的。B装置惟一的作用是可根据放出气泡的快慢判断SO[，2]的生成速率。
问题（3）的第一个空是十分简单的，问题的关键在离子反应方程式上，按照酸性强弱及其量的多少分析，C装置中发生离子反应的先后顺序为：
①SO[，2]+2CO[2-][，3]+H[，2]O=2HCO[-][，3]+SO[2-][，3]
②SO[，2]+SO[2-][，3]+H[，2]O=2HSO[-][，3]
③SO[，2]+HCO[-][，3]=CO[，2]+HSO[-][，3]
当发生反应③时C装置放出气体进入D装置，D装置中开始发生离子反应：
④CO[，2]+C[2-][，2]+H[，2]O=2HCO[-][，3]
⑤SO[，2]+HCO[-][，3]=CO[，2]+HSO[-][，3]
其中③④几乎同时发生，而⑤是在③④反应完全以后才能发生。有的同学在做答时不考虑酸性的强弱就写出了离子反应：SO[，2]+CO[2-][，3]CO[，2]+SO[2-][，3]，这其中隐含的因素便是：HSO[-][，3]的酸性比碳酸强，而事实上是碳酸酸性强。题目所给出的答案为C中三个离子反应的总式。这一个空的得分率也非常低。
很多学生见到问题（4）控制速率首先就想到了用控制硫酸滴下的速率来控制整个反应的速率，殊不知浓硫酸与铜单质在常温下几乎不反应，所以滴加得再多速率也几乎不发生变化，而应该通过加热来进行控制。
问题（5）本来是没有什么难度的，很多同学也答出正确答案来：使NaHSO[，3]转化为Na[，2]SO[，3]，但是很多同学想答得完美一些，就顺手写出了反应的化学方程式：
SO[，2]+Na[，2]CO[，3]=CO[，2]+Na[，2]SO[，3]
这样就犯了与（3）一样的错误，反而不能得分，因为对反应本质的理解是错误的。
考试大纲中明确要求高考不但考查学生掌握基础知识和基本技能的情况，而且要考查学生会观察、分析、解释和处理实验中的实际问题，能独立的把所遇到的问题具体分析。找到起重要作用的因素及相关条件，能把一个复杂的问题分解成若干较简单的问题，找出它们之间的联系。通过这个题目看出，学生在这一方面的能力培养显然存在不足之处，在实际学习中要注意加强解决实际问题能力的培养。
附参考答案
习题1 （1）56％；（2）N[，2]、H[，2]、CO；（3）112mL，224mL。
习题2 （1）量取10mL蒸馏水放在烧杯中，沿玻璃棒将60mL浓硫酸慢慢倒入水中，同时不断搅拌。
（2）可根据放出气泡的快慢判断SO[，2]的生成速率。
（3）充分吸收SO[，2]，2SO[，2]+CO[2-][，3]+H[，2]O=CO[，2]+2HSO[-][，3]。
（4）观察B瓶中出现气泡的快慢，用加热控制速率，当B中气泡放出太快，可移去酒精灯，待缓和后再用小火加热。
（5）使NaHSO[，3]转化为Na[，2]SO[，3]。
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