（本题包括1小题，共12分）

27.（11分）四硫化钠（Na₂S₄）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：2 Na₂S₄ + O₂ + 2H₂O = 8S↓+ 4 NaOH。

【实验资料】

①四硫化钠（Na₂S₄）的相对分子质量为         ，其中硫元素的质量分数为        （结果精确到0.1%）。

②四硫化钠受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢。

③NaOH溶液呈碱性，可吸收硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等酸性气体

④硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。

【实验过程】

①取碳酸钠、 硫粉混合后置于试管中，加热（如图1所示，夹持装置已略去），制得Na₂S₄，反应为4Na₂CO₃ + 12S + X 2 Na₂S₄+ 2 Na₂S₂O₃ + 4CO₂，X 的化学式为       ，蘸有浓NaOH 溶液的棉花的作用是                                                   。

②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10ml水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）

③将该试管插入水中（如图3所求），取下橡胶塞，观察到                            

                                                          ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2，理论上h1:h2＝         

④按照①～③再重复实验2次．3次实验数据如下表所示。

	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

 

【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为       （结果精确到0.1%）。

【反思与评价】(1)若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结果，请说明有何影响，并阐述理由：                               。（2分）

 （2）若要保证实验的效果，至少需要生成四硫化钠（Na₂S₄）0.174g ,则理论上实验时至少取碳酸钠粉末     克？写出计算过程（2分）

 

（7分）某同学进行试验探究时，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)₂试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)₂在20℃时的溶解度2.1 g。
（1）烧杯中未溶物仅为BaCO₃，理由是（用化学方程式表示）                。
（2）假设试剂由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。	有 ① 生成，说明有Ba2+
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管，把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。	试管中有 ②生成，烧杯中   ③   ，结合步骤2说明沉淀是BaCO3。
步骤4：取适量滤液于试管中，  ④    。	试管中有蓝色沉淀生成，说明有大量的OH—，综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成，假设成立。

（3）在20℃室温下，    （填“能”或“不能”）配制10%的Ba(OH)₂溶液。
五、计算与分析题（共2小题，共10分）
目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途，因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识，完成27、28题。

（7分）某同学进行试验探究时，欲配制10%的Ba(OH)₂溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)₂试剂。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)₂在20℃时的溶解度2.1 g。

（1）烧杯中未溶物仅为BaCO₃，理由是（用化学方程式表示）                 。

（2）假设试剂由大量Ba(OH)₂和少量BaCO₃组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。

限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、氯化铜溶液、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。	有  ①  生成，说明有Ba2+
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管，把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。	试管中有  ② 生成，烧杯中    ③    ，结合步骤2说明沉淀是BaCO3。
步骤4：取适量滤液于试管中，   ④     。	试管中有蓝色沉淀生成，说明有大量的OH—，综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2和少量BaCO3组成，假设成立。

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

五、计算与分析题（共2小题，共10分）

目前已制得的纯金属只有90余种，但由这些纯金属按一定组成和质量比制得的合金已达几千种。由于合金更容易适合不同的用途，因此被大量应用于日常生活、工农业及科学研究中。结合所学知识，完成27、28题。

 

铜及其化合物是工业生产和日常生活中常用的物质，下面是对铜及其化合物的探究．
问题一：硫酸铜溶液的配制
小明同学在实验室配制硫酸铜溶液时意外地发现有时会出现少量白色浑浊，对此，他和化学兴趣小组同学作出如下探究．

配置用水	有浑浊	有浑浊
自来水	无浑浊	有浑浊
市售纯净水	无浑浊	有浑浊
医用纯净水	无浑浊	无浑浊

试验编号	1	2	3	4	5	6	7
饱和溶液	2	4	6	8	16	32	128
现   象	白色浑浊→澄清

图 1
（1）形成浑浊条件分析：小明分别作出如图1配制方式，并记录现象如下：
另外，他将配好的饱和且澄清的硫酸铜溶液滴入纯净水中有如上现象，在配制过程中形成白色浑浊的因素可能有、、等，因此，在实验室配制硫酸铜溶液时要用的配制用水是 （选填“自来水、市售纯净水、医用蒸馏水”）、在（选填“较低温度、较高温度”）下配制稍浓些的硫酸铜溶液．
（2）白色浑浊成分分析．
[查阅资料]同学们上网查阅资料获知：此白色沉淀是一种名为碱式硫酸铜的物质，它可溶于酸，其有多种可能的组成，如Cu₂（OH）₂SO₄、Cu₃（OH）₄SO₄或Cu₄（OH）₆SO₄等．为确定此次得到的白色沉淀究竟是哪种组成，小明设计实验如下：
[设计实验]称取5.16g白色沉淀，分成两等份：一份溶于足量的 中，向溶液中滴加足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、干燥，得2.33g白色固体；将另一份固体在空气中充分灼烧得到黑色固体1.60g．
[得出结论]通过计算确定该白色沉淀中Cu²⁺、OH^-、SO₄^2-的质量比为，其化学式为． （写出计算过程，共4分）
问题二：氢氧化铜与葡萄糖反应产物的分析
利用新制氢氧化铜可以验证葡萄糖的存在．下面是三个研究性学习小组分别从不同层面对此实验开展的研究性学习活动：
Ⅰ．研究性学习小组甲对教材实验结论葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O，提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜．为了确定红色沉淀的成分，开展了如下研究：
提出猜想：红色沉淀可能是、或二者混合物．
查阅资料：①氧化亚铜能与酸反应，得到+2价的铜离子和单质铜；②在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜；③铜能与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮．
设计方案：方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化；
方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣；
方案3：称取红色沉淀a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b关系；
你认为合理的方案是．
Ⅱ．研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图2所示．

①通入氢气体积　　②反应前，红色沉淀+硬质玻璃管的总质量
③完全反应后，红色固体+硬质玻璃管的总质量　　④实验前，干燥管（含其中固体）质量
⑤硬质玻璃管质量　　⑥锌粒质量　　⑦稀硫酸中含溶质的量　　⑧实验后，干燥管（含其中固体）质量　　（已知氢气在加热条件下能与金属氧化物发生置换反应，且假设反应能完全进行）
A．②④⑤⑧B．②③⑤C．①⑥⑦D．①②⑤
你认为需要测定上述 （选择正确的字母填空）即可确定上述红色沉淀成分．
Ⅲ．研究性学习小组丙上网查阅得知，“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”．绿色化学强调对环境友好，实现零排放．“变废为宝”符合绿色化学要求．他们收集上述红色沉淀制备化学试剂--胆矾（CuSO₄?5H₂O）．他们设计了一个简单且符合绿色化学要求的实验方案：将红色固体反复灼烧后，用足量稀硫酸溶解，再将所得溶液蒸发结晶，减压过滤，用少量95%的酒精淋洗晶体，晾干或用滤纸吸干．晶体用酒精淋洗而不用水洗的好处是：．

探究实验（共8分）
      
二氧化碳的溶解性实验        氢氧化钠溶解于水
A                            B
（1）探究物质性质
上述A、B两个实验都是通过___ ____的变化来间接感知。B实验中___ ____（填a或b）处的水位升高的。
（2）探究可燃物燃烧条件

探究燃烧的条件                                 
实验中探究可燃物的燃烧条件，它是通过控制可燃物是否与氧气接触和控制___ ____   来探究可燃物燃烧的条件。能证明燃烧必须与氧气接触的实验现象是_____ _____；采用了___ ____的实验手段
（3）物质性质的应用：

实验序号	实验目的	实验方案	实验现象	结论
实验1	___ ____		___ ____	草木灰的主要成分是碳酸钾