课题三综合实验设计
●课标要求
1．能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价和优化。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●课标解读
1．熟悉各类实验的仪器使用，学会综合实验设计，培养综合实验设计创新思想。
2．能通过化学实验收集有关数据，并科学地加以处理。
3．能对实验现象做出合理的解释，运用比较、归纳、分析、综合等方法初步揭示化学变化的规律。
●教学地位
本课题是选修6中最后一节，为选学内容，但本节课涉及到的内容也比较重要，如启普发生器的使用，创新实验的设计等在近年全国高考的理综测试卷中，每年都至少有一道化学实验试题具有开放性的特征，所以本节课也不能忽视。
(教师用书独具)
●新课导入建议
美国“阿波罗登月计划”总指挥韦伯在“阿波罗”登月成功后曾说：“‘阿波罗计划’中没有一项新发明的技术，都是现成的技术，关键在于综合。”
综合也是创新，实验设计创新是建立在课本的基础实验之上，没有基本实验方法与技能就谈不上实验设计的创新，实验的创新是实验的生命，它包括新实验的设计和旧实验的改进，实验设计的创新往往体现在以下方面，即：一个实验的多种现象，一个实验现象的多种原因，一种仪器的多种用途，一个用途的多种装置，一个仪器的多种用法，一种物质的多种制法，一组物质的多种鉴别方法等。这对培养我们的发散思维具有重要的作用和意义。
在本课题中，我们将综合利用现已掌握的各种知识和技能，进行实验设计上的“创新”尝试。
●教学流程设计
⇒⇒师生互动完成探究1启普发生器的组成工作原理、应用，互动方式可利用问题导思，教师通过例1，对探究1进行总结，指导学生完成变式训练1及当堂双基达标1、2、3检验学生对探究点的理解掌握情况⇒师生互动完成探究2实验方案的设计与评价，互动方式可利用问题导思，教师通过例2对探究2进行总结指导学生完成变式训练2及当堂双基达标4、5、6、7检验学生对探究点的理解掌握情况⇓
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课 标 解 读
重 点 难 点
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1.能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并予以评价、优化。
2.综合运用已有知识、技能，充分调动潜能，培养创新思维，体验创新乐趣。
1.综合实验设计的创新。(重点)
2.综合实验设计实践。(难点)
装置的改进与创新
1.启普发生器
(1)组成：启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。
(2)工作原理：(以稀硫酸和锌粒制H2为例)
打开活塞，容器内压强与外界大气压相同，球形漏斗内的稀硫酸在重力作用下流到容器内，与锌粒接触，产生氢气；关上活塞后，氢气继续生成，此时容器内的压强大于外界大气压，压力将酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，氢气不再产生。
(3)使用范围
启普发生器适用于块状固体与液体试剂在常温条件下制取气体。如氢气、二氧化碳等气体。
(4)气密性的检验
使用前应先检查装置的气密性，方法是开启旋塞，向球形漏斗中加水，当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞，继续加水，使水上升到球形漏斗中。静置片刻，观察水面是否下降，如果下降说明漏气，反之不漏气。
2．如右图所示，准备好装置和试剂，确信烧瓶塞紧后，将滴管内水滴入烧瓶，观察到的现象是烧瓶内的气球膨胀，原因是：滴入水后，大量气体溶解于水，使烧瓶内压强减小，小于大气压，利用大气压使气球在烧瓶内膨胀。此实验的原理与喷泉实验原理相似。
1．图中两个气体发生装置有什么异同？各有什么特点？
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气体发生装置
【提示】 仪器不同、装置不同，但所依据的原理相同，都适用于块状固体跟液体的反应，不需要加热。
3．用玻璃管弯制成的U形管、T形管、软胶管、弹簧夹等连接成如右图所示装置。U形管中加入适量红色水溶液，即得简易U形气压计。
将此装置用于以下实验：
①溶解热效应、反应热效应实验
实验时，先按图示将实验装置连接好。在U形管内加入少量品红溶液(或红墨水)。打开T形管上的弹簧夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面，再夹紧弹簧夹。然后将A中液体逐滴滴入B中，观察现象。
用此装置实施放热、吸热过程的方法及现象如下表所示：
反应物
U形管中的现象
实验结论
A
B
浓硫酸
水
U形管中液面左低右高
浓硫酸与水混合放热
水
硝酸铵
U形管中液面右低左高
硝酸铵与水混合吸热
水
过氧化钠
U形管中液面左低右高
Na2O2与水反应放热
②证明、测定空气中的氧气参与氧化还原反应实验
将铁钉放在如下图所示的试剂瓶中，用饱和食盐水浸泡，过一段时间观察，U形管中液面右低左高，说明发生的是吸氧腐蚀，相关的电极反应式为负极：2Fe－4e－2Fe2＋；正极：O2＋2H2O＋4e－4OH－。
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可见，此装置的应用可以归纳为两类：有气体量变化(增加或减少)的实验，如上述实验②；有温度变化从而使气体体积发生变化的实验，如上述实验①。
综合实验设计程序
1.确定实验设计项目。
2．前期准备工作
针对所选项目相关的知识、仪器、技术等问题查阅资料，做好理论、技术和装置上的准备。
3．提出设计方案初稿。
4．检验设计实验的效果。
5．写出实验设计报告。
报告中应包括实验名称、实验目的、实验原理、实验用品、实验安全、实验装置图、实验步骤和实验现象记录，对记录的整理分析及实验结论等。
2．化学实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】
实验设计的创新
【问题导思】
①实验设计的创新包括哪些方面？
【提示】 包括实验原理、实验装置、实验效果、实验步骤与程序、实验安全等方面的创新。
②实验装置、仪器的创新指哪些方面？
【提示】 主要包括仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等方面。
实验设计的创新包括以下几个方面：
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(1)实验原理的创新，如与其他学科的综合、新反应的应用、新的检测手段的应用等。
(2)实验装置、仪器的创新，如仪器的新用途、替代物、重新组合、装置的改进等。
(3)实验效果的创新，如视觉效果——实验现象明显(如颜色变化、能量变化、气体的产生等)、应用多媒体手段放大或模拟、现代实验技术(数字化采集器、光谱分析法)的应用等。
(4)实验步骤与程序的创新，如简化、快速、安全等。
(5)实验安全的创新，如有毒药品的替换、消除实验污染安全装置的设计等。
(2012·上海高考)碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：
步骤一：废铜屑制硝酸铜
如图，用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤，得到硝酸铜溶液。
步骤二：碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5，振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空：
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式______________________________________________。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是________。反应结束后，广口瓶内的溶液中，除了含有NaOH外，还有________(填写化学式)。
(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有________、________(加热、夹持仪器、石棉网除外)；洗涤的目的是________。
(4)步骤二的滤液中可能含有CO，写出检验CO的方法。___________________________________。
(5)影响产品产量的主要因素有________。
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80 g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是________。
【解析】 (2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx，NaOH溶液可用来吸收NOx，利用NO2＋2NaOHNaNO2＋NaNO3＋H2O可知，反应结束后，广口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，还含有新生成的NaNO2与NaNO3。(3)因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯，温度计(测定水温)；洗涤可除去碱式碳酸铜表面吸附的硝酸钠。(5)由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液pH和反应温度，故影响产品质量的主要因素为温度、pH。(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO，设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x，依据碱式碳酸铜受热分解的方程式，利用“差量法”可得：222∶62＝2.42x∶(2.42－1.80)，解得x＝0.92。
【答案】 (1)Cu＋4H＋＋2NOCu2＋＋2NO2↑＋2H2O
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(2)吸收氮氧化物(合理即可) NaNO3 、NaNO2 (3)烧杯 温度计 除去产品表面吸附的硝酸钠
(4)取样，加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明有CO
(5)温度、pH
(6)0.92
1．下图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是( )
A．大理石和稀硫酸制取二氧化碳
B．锌粒和稀硫酸制氢气
C．浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫
D．电石和水制取乙炔
【答案】 B
实验方案的设计与评价
【问题导思】
①实验方案设计的一般思路是什么？
【提示】 明确目的和原理→选仪器药品→设计步骤和装置→评价确定方案。
②化学实验方案评价的原则是什么？
【提示】 化学实验方案的评价原则
a．安全无险 b．装置最简 c．药品价格低廉 d．环保无污染 e．操作方便 f．原理简单、正确 g．现象最明显。
1．实验方案设计的一般思路
→→→
2．实验设计的注意事项
(1)药品和仪器是部分或刚好给出还是有剩余
若药品和仪器只部分给出，则应作必要的补充，若有剩余，则应进行筛选和淘汰。
(2)题目条件有无特殊要求
如采用最简单或最合理的实验步骤，这些要求对我们考虑反应原理、选择药品和装置、确定操作步骤都作了限定，必须高度重视。
(3)实验过程中的隐蔽性操作
如某些必要的干燥、除杂、冷凝等，这些都是实验中必不可少的，但容易被忽略。
(4)药品的描述
有些题目要求指出药品的名称，这类问题学生最难答准确，如有些药品的准确描述为：硫酸铜粉末、澄清石灰水、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸、饱和NaHCO3溶液、NaOH溶液等。此外也应注意某些仪器的规格。
(5)会画简单的实验装置图
能够绘制和识别典型的实验仪器装置图，可用“示意装置图”表示。
(6)其他应注意的问题
①冷凝回流的问题。
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②冷却问题。
③防止倒吸问题。
④具有特殊作用的实验改进装置。如为防止分液漏斗中的液体不能顺利流出，用橡皮管连接成连通装置；为防止气体从长颈漏斗中逸出，可在发生装置中的漏斗末端套住一支小试管等。
3．实验方案的评价
(1)从科学性和可行性对方案评价
(2)从“绿色化学”视角对实验方案做出评价
“绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程中对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面综合评价：
①反应原料是否易得、安全、无毒；
②反应速率是否较快；
③原料利用率以及合成物的产率是否较高；
④合成过程中是否造成环境污染。
(3)从“安全性”方面对实验方案做出评价
化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：
①净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防液体倒吸；
②进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃先验纯等)；
③防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中等)；
④防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)；
⑤冷凝回流(有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)；
⑥易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却；
⑦仪器拆卸的科学性与安全性(也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)；
⑧其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序、实验方法使用顺序等)。
某学习小组针对如何测定镀锌铁皮锌镀层厚度提出如下一些方案：
方案1.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，通过测量氢气的体积，计算铁皮上的锌的质量。
方案2.将一定质量的镀锌铁皮(W1)投入到足量的FeSO4溶液中，一段时间后，取出铁片，洗净、烘干、称量(W2)，计算铁皮上的锌的质量。
方案3.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的盐酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入过量的NaOH溶液，过滤、洗涤、烘干、灼烧沉淀，最后称量。
……
(1)方案2的主要缺点是_________________________。
方案3的主要缺点是________________________。
(2)方案1中用到测量气体体积的装置，如图装置中不能用于测量气体体积的装置是_____________________。
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学习小组拟选用C装置作量气装置，则气体收集完毕，准备读数时，应注意：_____________________________。
【答案】 (1)锌与铁的活动性差异不大，反应几乎难以进行 反应时间长，沉淀的获取和称量较为困难，精确度不高
(2)B 等到冷却到室温再进行读数，上下移动右边管使左右两边的液面相平
2．下列实验不能达到预期目的的是( )
序号
实验内容
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较Cl2、Br2的非金属性强弱
B
Cl2、S分别与Fe反应
比较Cl2、S的氧化性强弱
C
测定相同浓度的Na2CO3、Na2SO4两溶液的pH
比较碳酸、硫酸的稳定性强弱
D
测定相同浓度的盐酸、醋酸两溶液的导电性
比较盐酸、醋酸的酸性强弱
【解析】 含氧酸的稳定性与其盐溶液pH间不存在关系，不能通过测盐的pH来比较不同盐对应含氧酸的稳定性强弱。
【答案】 C
【教师备课资源】
实验内容设计参考
1．自制气体发生装置和贮存装置
为探究氯气的性质，用如图所示装置进行有关实验。A中烧瓶内装有MnO2，通过分液漏斗加入的是浓盐酸；D中装有氢氧化钠溶液。
装置B可用来贮存多余的气体。实验中K、L处于开启状态，若C、D装置出现堵塞，B可以起到安全瓶的作用。当C中收集满氯气后，关闭K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有气体产生，此时B中瓶内液面下降，长颈漏斗内液面上升，起到贮存、收集气体的作用。
2．气体扩散性质实验(如图所示)
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3．铜锌原电池为门铃供电
音乐卡所需电压较低，但声音较小，可购买市售门铃，为使实验效果明显，须将3个以上的铜锌原电池串联。
4．利用有颜色变化的反应，设计可用于魔术表演的化学实验。
实验原理：FeCl3溶液遇到硫氰化钾(KSCN)溶液显血红色，遇到亚铁氰化钾{K4[Fe(CN)6]}溶液显蓝色，遇到铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液显绿色，遇苯酚显紫色，FeCl3溶液喷在白纸上显黄色。
实验用品：白纸、毛笔、喷雾器、木架、摁钉、FeCl3溶液、硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液。
实验步骤：①用毛笔分别蘸取硫氰化钾溶液、亚铁氰化钾浓溶液、铁氰化钾浓溶液、苯酚浓溶液在白纸上绘画。
②把纸晾干，钉在木架上。
③用喷雾器在绘有图画的白纸上喷上FeCl3溶液。
1．下列实验中没有涉及气体压强原理的是( )
【解析】 苯和水不相溶是产生分层的原因，与压强无关。
【答案】 D
2．(2013·海宁高二检测)如图的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。挤压胶管的胶头，下列与实验事实不相符的是( )
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A．CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉
B．NH3(H2O含酚酞)红色喷泉
C．H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉
D．HCl(AgNO3溶液)白色喷泉
【解析】 选项A中NaHCO3与CO2不反应，烧瓶内的压强不变，不能形成喷泉；选项B中NH3易溶于水，形成NH3·H2O，NH3·H2ONH＋OH－，溶液呈碱性，能形成红色喷泉；选项C中H2S＋CuSO4H2SO4＋CuS↓，CuS为黑色沉淀，能形成黑色喷泉；选项D中HCl＋AgNO3HNO3＋AgCl↓，AgCl为白色沉淀，能形成白色喷泉。
【答案】 A
3．(2013·昆山高二检测)比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中，若催化剂的质量均控制在0.1 g，6%的H2O2溶液(密度按1 g·cm－3计算)均取2 mL，可选择的实验装置是( )
【解析】 A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封，无法收集气体；根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知，2 mL 6%的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39.5 mL，故答案选D。
【答案】 D
4．某校课外活动小组的同学设计了如图所示的实验装置，用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题：
(1)装置B中最适宜的试剂是__________________，
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其作用是__________________________________________。
(2)装置C的作用是____________，若实验中没有装置C，则不可以证明CO具有还原性，原因是：________________________________________________。
(3)装置D中黑色固体为________，反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)根据实验中的______________________现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是________________________________________________。
(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，应在上图装置________与________之间连接下图中的________装置(填序号)。
【解析】 本实验的目的是验证一氧化碳的还原性。A是CO2的发生装置，B是除去CO2中混有的HCl气体的除杂装置，故B中最好加入饱和碳酸氢钠溶液。C是CO2的干燥装置，目的是除去水蒸气，因为碳和水蒸气在加热条件下会反应生成H2，从而影响CO性质的验证。这样从C中出来的是干燥的CO2气体，在D中与碳反应生成CO。CO在E装置中与CuO反应生成CO2和红色的Cu。若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性，就必须除去D中未完全反应的CO2，故在D、E之间连接一个盛有碱石灰的干燥管。
【答案】 (1)饱和碳酸氢钠溶液 除去CO2中混有的HCl气体
(2)干燥CO2 碳和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜
(3)碳 CO2＋C2CO
(4)E中黑色固体变为红色固体 CO＋CuOCu＋CO2
(5)D E ②
1．下列实验的设计不可行的是( )
A．在浓氨水中加入生石灰可以制取少量的NH3
B．用水就能一次性鉴别溴苯、苯、乙酸三种物质
C．用如图所示的装置测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn的含量
D．除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO，依次加入的物质是H2O、Ba(OH)2、Na2CO3、HCl
【解析】 本题主要考查学生对课本实验的掌握以及气体体积的测量方法。C项，不能用稀硝酸，应该用盐酸，装置中集气瓶应该短管进气，长管出水。
【答案】 C
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2．如图所示装置有洗气、除气等多种功能。下列关于该装置的用途的说法中正确的是( )
A．除去O2中混有的水蒸气，瓶内装浓硫酸(瓶的容积的一半)，气体从b端进
B．用排水法收集氮气，将瓶内装满水，气体从a端进
C．用于病人输氧，瓶内装水(瓶的容积的一半)，b端接供氧钢瓶
D．测量不溶于水的气体的体积，将瓶内装满水，气体从b端进，a端接量筒
【答案】 D
3．下图为实验室制氢气的简易装置。若在加稀硫酸时，发现锌粒与稀硫酸没有接触而稀硫酸又不够了，为使该反应顺利进行，则可以从长颈漏斗中加入的试剂是( )
①食盐水 ②KNO3溶液 ③适量稀硫酸铜溶液
④Na2CO3溶液 ⑤CCl4 ⑥浓氨水
A．①③⑤ B．②⑥
C．③⑤ D．①②④
【答案】 A
4．(2013·广东六校联考)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。
(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是：
①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；
②___________________________________________。
(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_________________________________________________。
(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：
Ⅰ：只含有Fe3＋；Ⅱ：只含有Fe2＋；Ⅲ：既有Fe3＋又有Fe2＋。
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空白：
A．稀盐酸溶液 B．稀硫酸溶液
C．KSCN溶液 D．KMnO4溶液
E．NaOH溶液 F．淀粉KI溶液
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G．H2O2溶液
验证Ⅱ：取试样，先滴加少量的________(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。
验证Ⅲ：步骤1.取试样，滴加少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为_______________________________。
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的________(填试剂序号)，溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。
【解析】 (1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察)把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。
【答案】 (1)便于控制反应的发生和停止
(2)品红溶液褪色
(3)验证Ⅱ：C G
验证Ⅲ：步骤1：C(或F) 红(或蓝)
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3(或2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2)
步骤2：D 浅红或变浅
5．(2013·深圳高二质检)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量，采用以下方案：
甲方案：如图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是：_________________________。
(2)洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：___________________________________________。
(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案：实验步骤如下面流程图所示：
(4)写出步骤②中反应的化学方程式____________________________________________。
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(5)步骤③中洗涤沉淀的方法是_________________________________________________。
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为________(用含有V、m的代数式表示)。
丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中，其余步骤与乙方案相同。
(7)你认为丙方案是否合理，说明理由：____________________________________________。
【解析】 (1)甲方案利用的原理为：SO2＋I2＋2H2OH2SO4＋2HI。洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应。(2)洗气瓶C中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替。(3)洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低。(4)乙方案利用的原理为：SO2＋H2O2H2SO4，H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O。(5)步骤③中洗涤沉淀时需要重复洗涤2～3次。(6)根据SO2～BaSO4，则尾气中二氧化硫的体积为×22.4 L，故尾气中二氧化硫的含量为×100%＝%。(7)丙方案利用的原理是SO2＋Ba(OH)2BaSO3↓＋H2O，由于BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4，因此BaSO3的质量m的数值不准确，故该方案不合理。
【答案】 (1)增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水充分反应
(2)酸性高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(3)偏低
(4)H2SO4＋Ba(OH)2BaSO4↓＋2H2O
(5)向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次 (6)或%
(7)不合理；部分亚硫酸钡可被(空气中的氧气)氧化为硫酸钡
6．氧化铜是一种黑色固体，可溶于稀硫酸。某同学想知道是稀硫酸中的哪种粒子(H2O、H＋、SO)能使氧化铜溶解。请你和他一起通过图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动。
(1)该同学提出的假设是__________________________。
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(2)通过实验Ⅰ可以证明__________________________。
(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜，还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解，则进一步所做的确认实验为：在Ⅲ中先加入________溶液，再加入________溶液。
(4)探究结果为________。你认为除实验Ⅱ和Ⅲ所用的试剂外，还能溶解氧化铜的一种常见物质是________。
【解析】 (2)水与CuO不反应，则与CuO反应的只能是H＋、SO中的一种；(3)要验证是H＋还是SO能与CuO反应，在选择试剂时，最好一种含SO而不含H＋，另一种含H＋而不含SO；(4)结果显然应该是H＋使CuO溶解，而不是H2O或SO。利用所学知识可以判断稀盐酸、稀硝酸等可以使CuO溶解。
【答案】 (1)H2O、H＋、SO中的某一种粒子能够使CuO溶解 (2)水不能使氧化铜溶解，而是H＋、SO两种粒子中的一种使CuO溶解 (3)Na2SO4(或K2SO4等) 稀盐酸 (4)氧化铜固体溶于稀H2SO4，是稀硫酸中H＋在起作用，而H2O、SO两种粒子都不能使CuO溶解；稀硝酸(或稀盐酸等)
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