（本題包括1小題，共12分）

27.（11分）四硫化鈉（Na₂S₄）固體可替代紅磷測定空氣中氧氣的體積分數，反應原理為：2 Na₂S₄ + O₂ + 2H₂O = 8S↓+ 4 NaOH。

【實驗資料】

①四硫化鈉（Na₂S₄）的相對分子質量為         ，其中硫元素的質量分數為        （結果精確到0.1%）。

②四硫化鈉受熱時，會與空氣中的水蒸氣反應，生成少量有毒氣體硫化氫。

③NaOH溶液呈堿性，可吸收硫化氫、二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體

④硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可溶于水，常溫下與NaOH溶液不反應。

【實驗過程】

①取碳酸鈉、 硫粉混合后置于試管中，加熱（如圖1所示，夾持裝置已略去），制得Na₂S₄，反應為4Na₂CO₃ + 12S + X 2 Na₂S₄+ 2 Na₂S₂O₃ + 4CO₂，X 的化學式為       ，蘸有濃NaOH 溶液的棉花的作用是                                                   。

②冷卻后，取下棉花，放置一段時間，再向該試管中加入10ml水，迅速塞緊橡膠塞，充分振蕩，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據h1（如圖2所示）

③將該試管插入水中（如圖3所求），取下橡膠塞，觀察到                            

                                                          ，塞緊橡膠塞。將試管取出，倒過來，測量液面至橡膠塞下沿的距離，記錄數據h2，理論上h1:h2＝         

④按照①～③再重復實驗2次．3次實驗數據如下表所示。

	第1次	第2次	第3次
h1/cm	11.2	11.4	11.6
h2/cm	8.9	9.1	9.2

 

【解釋與結論】根據第1次實驗數據，計算空氣中氧氣的體積分數為       （結果精確到0.1%）。

【反思與評價】(1)若實驗過程②中，取下棉花后，未放置一段時間即進行后續操作，會影響測定結果，請說明有何影響，并闡述理由：                               。（2分）

 （2）若要保證實驗的效果，至少需要生成四硫化鈉（Na₂S₄）0.174g ,則理論上實驗時至少取碳酸鈉粉末     克？寫出計算過程（2分）

 

（7分）某同學進行試驗探究時，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)₂試劑。在室溫下配制溶液時發現所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在未溶物。為探究原因，該同學查得Ba(OH)₂在20℃時的溶解度2.1 g。
（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是（用化學方程式表示）                。
（2）假設試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，設計試驗方案，進行成分檢驗，在答題卡上寫出實驗步驟、預期現象和結論。
限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化銅溶液、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。	有 ① 生成，說明有Ba2+
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中。	試管中有 ②生成，燒杯中   ③   ，結合步驟2說明沉淀是BaCO3。
步驟4：取適量濾液于試管中，  ④    。	試管中有藍色沉淀生成，說明有大量的OH—，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)2和少量BaCO3組成，假設成立。

（3）在20℃室溫下，    （填“能”或“不能”）配制10%的Ba(OH)₂溶液。
五、計算與分析題（共2小題，共10分）
目前已制得的純金屬只有90余種，但由這些純金屬按一定組成和質量比制得的合金已達幾千種。由于合金更容易適合不同的用途，因此被大量應用于日常生活、工農業及科學研究中。結合所學知識，完成27、28題。

（7分）某同學進行試驗探究時，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空氣中暴露已久的Ba(OH)₂試劑。在室溫下配制溶液時發現所取試劑在水中僅部分溶解，燒杯中存在未溶物。為探究原因，該同學查得Ba(OH)₂在20℃時的溶解度2.1 g。

（1）燒杯中未溶物僅為BaCO₃，理由是（用化學方程式表示）                 。

（2）假設試劑由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃組成，設計試驗方案，進行成分檢驗，在答題卡上寫出實驗步驟、預期現象和結論。

限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化銅溶液、燒杯、試管、帶塞導氣管、滴管

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分攪拌，靜置，過濾，得濾液和沉淀。
步驟2：取適量濾液于試管中，滴加稀硫酸。	有  ①  生成，說明有Ba2+
步驟3：取適量步驟1中的沉淀于是試管中，滴加稀鹽酸，用帶塞導氣管塞緊試管，把導氣管插入裝有澄清石灰水的燒杯中。	試管中有  ② 生成，燒杯中    ③    ，結合步驟2說明沉淀是BaCO3。
步驟4：取適量濾液于試管中，   ④     。	試管中有藍色沉淀生成，說明有大量的OH—，綜合上面步驟可知試劑由大量Ba(OH)2和少量BaCO3組成，假設成立。

（3）在20℃室溫下，     （填“能”或“不能”） 配制10%的Ba(OH)₂溶液。

五、計算與分析題（共2小題，共10分）

目前已制得的純金屬只有90余種，但由這些純金屬按一定組成和質量比制得的合金已達幾千種。由于合金更容易適合不同的用途，因此被大量應用于日常生活、工農業及科學研究中。結合所學知識，完成27、28題。

 

銅及其化合物是工業生產和日常生活中常用的物質，下面是對銅及其化合物的探究．
問題一：硫酸銅溶液的配制
小明同學在實驗室配制硫酸銅溶液時意外地發現有時會出現少量白色渾濁，對此，他和化學興趣小組同學作出如下探究．

配置用水	有渾濁	有渾濁
自來水	無渾濁	有渾濁
市售純凈水	無渾濁	有渾濁
醫用純凈水	無渾濁	無渾濁

試驗編號	1	2	3	4	5	6	7
飽和溶液	2	4	6	8	16	32	128
現   象	白色渾濁→澄清

圖 1
（1）形成渾濁條件分析：小明分別作出如圖1配制方式，并記錄現象如下：
另外，他將配好的飽和且澄清的硫酸銅溶液滴入純凈水中有如上現象，在配制過程中形成白色渾濁的因素可能有、、等，因此，在實驗室配制硫酸銅溶液時要用的配制用水是 （選填“自來水、市售純凈水、醫用蒸餾水”）、在（選填“較低溫度、較高溫度”）下配制稍濃些的硫酸銅溶液．
（2）白色渾濁成分分析．
[查閱資料]同學們上網查閱資料獲知：此白色沉淀是一種名為堿式硫酸銅的物質，它可溶于酸，其有多種可能的組成，如Cu₂（OH）₂SO₄、Cu₃（OH）₄SO₄或Cu₄（OH）₆SO₄等．為確定此次得到的白色沉淀究竟是哪種組成，小明設計實驗如下：
[設計實驗]稱取5.16g白色沉淀，分成兩等份：一份溶于足量的 中，向溶液中滴加足量的氯化鋇溶液，過濾、洗滌、干燥，得2.33g白色固體；將另一份固體在空氣中充分灼燒得到黑色固體1.60g．
[得出結論]通過計算確定該白色沉淀中Cu²⁺、OH^-、SO₄^2-的質量比為，其化學式為． （寫出計算過程，共4分）
問題二：氫氧化銅與葡萄糖反應產物的分析
利用新制氫氧化銅可以驗證葡萄糖的存在．下面是三個研究性學習小組分別從不同層面對此實驗開展的研究性學習活動：
Ⅰ．研究性學習小組甲對教材實驗結論葡萄糖與新制氫氧化銅反應生成的紅色沉淀是Cu2O，提出質疑，他們認為紅色沉淀不一定是氧化亞銅．為了確定紅色沉淀的成分，開展了如下研究：
提出猜想：紅色沉淀可能是、或二者混合物．
查閱資料：①氧化亞銅能與酸反應，得到+2價的銅離子和單質銅；②在空氣中灼燒氧化亞銅生成氧化銅；③銅能與稀硝酸反應生成硝酸銅、水和一氧化氮．
設計方案：方案1：取該紅色沉淀溶于足量的稀硝酸中，觀察溶液顏色變化；
方案2：取該紅色沉淀溶于足量的稀硫酸中，觀察是否有殘渣；
方案3：稱取紅色沉淀a g，在空氣中充分灼燒至完全變黑，并在干燥器里冷卻，再稱重，反復多次直到固體恒重，稱得質量為b g，比較a、b關系；
你認為合理的方案是．
Ⅱ．研究性學習小組乙針對小組甲的質疑，設計新的探究方案，裝置如圖2所示．

①通入氫氣體積　�、诜磻�前，紅色沉淀+硬質玻璃管的總質量
③完全反應后，紅色固體+硬質玻璃管的總質量　　④實驗前，干燥管（含其中固體）質量
⑤硬質玻璃管質量　　⑥鋅粒質量　�、呦×蛩嶂泻�溶質的量　　⑧實驗后，干燥管（含其中固體）質量　　（已知氫氣在加熱條件下能與金屬氧化物發生置換反應，且假設反應能完全進行）
A．②④⑤⑧B．②③⑤C．①⑥⑦D．①②⑤
你認為需要測定上述 （選擇正確的字母填空）即可確定上述紅色沉淀成分．
Ⅲ．研究性學習小組丙上網查閱得知，“2005年諾貝爾化學獎授予了三位研究綠色化學的科學家”．綠色化學強調對環境友好，實現零排放．“變廢為寶”符合綠色化學要求．他們收集上述紅色沉淀制備化學試劑--膽礬（CuSO₄?5H₂O）．他們設計了一個簡單且符合綠色化學要求的實驗方案：將紅色固體反復灼燒后，用足量稀硫酸溶解，再將所得溶液蒸發結晶，減壓過濾，用少量95%的酒精淋洗晶體，晾干或用濾紙吸干．晶體用酒精淋洗而不用水洗的好處是：．

探究實驗（共8分）
      
二氧化碳的溶解性實驗        氫氧化鈉溶解于水
A                            B
（1）探究物質性質
上述A、B兩個實驗都是通過___ ____的變化來間接感知。B實驗中___ ____（填a或b）處的水位升高的。
（2）探究可燃物燃燒條件

探究燃燒的條件                                 
實驗中探究可燃物的燃燒條件，它是通過控制可燃物是否與氧氣接觸和控制___ ____   來探究可燃物燃燒的條件。能證明燃燒必須與氧氣接觸的實驗現象是_____ _____；采用了___ ____的實驗手段
（3）物質性質的應用：

實驗序號	實驗目的	實驗方案	實驗現象	結論
實驗1	___ ____		___ ____	草木灰的主要成分是碳酸鉀