【新教材】高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題17 實驗方案的設(shè)計與評價練解析版 含解析
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1、新教材適用高考化學(xué) 高三二輪復(fù)習(xí)講練測之練案【新課標(biāo)版化學(xué)】 1.【2015福建理綜化學(xué)】(15分)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗。 實驗一 制取氯酸鉀和氯水 利用右圖所示的實驗裝置進行實驗。 (1)制取實驗結(jié)束后,取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有______。 (2)若對調(diào)B和C裝置的位置,_____(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實驗二 氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究 (3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3 。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響,其中系
2、列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行): ①系列a實驗的實驗?zāi)康氖莀______。 ②設(shè)計1號試管實驗的作用是___________。 ③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl,則此反應(yīng)的離子方程式為_________________。 實驗三 測定飽和氯水中氯元素的總量 (4)該小組設(shè)計的實驗方案為:使用右圖裝置,加熱15.0ml飽和氯水試樣,測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_______。(不考慮實驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因) (5)根據(jù)下列資料,為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操
3、 作過程的細(xì)節(jié)):______ 資料:i.次氯酸會破壞酸堿指示劑; ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質(zhì)還原成Cl-。 【答案】(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可);(2)能; (3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響; ②硫酸濃度為0的對照實驗;③ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O (4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)。 (5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質(zhì)量(或
4、其他合理答案)。 【考點定位】考查化學(xué)儀器的的使用、實驗方案的設(shè)計與評價、離子方程式的書寫的知識。 【名師點睛】化學(xué)是一門實驗性的學(xué)科,物質(zhì)的制備、混合物的分離提純、物質(zhì)的含量的測定及實驗時儀器的選擇使用,實驗方法的設(shè)計與評價的問題,都是化學(xué)實驗必不可少的。因此掌握一些基本化學(xué)基礎(chǔ)和儀器的使用方法、實驗技巧是非常必要的?;旌衔锓蛛x方法有過濾、蒸餾、分液、蒸發(fā)、萃取、結(jié)晶等。將溶質(zhì)從溶液中分離出來,可以根據(jù)溶質(zhì)在溶劑中的溶解性的不同進行。對于溶解度受溫度的影響變化較大的物質(zhì),采用冷卻熱飽和溶液的方法即結(jié)晶的方法分離;對于溶解度受溫度的影響變化較小的物質(zhì),采用蒸發(fā)溶劑的方法得到。然后使用過
5、濾器,利用漏斗、玻璃棒、燒杯進行分離。對于實驗裝置的評價,可以根據(jù)對反應(yīng)的影響分析,如果對調(diào),可以除去雜質(zhì),使更多的反應(yīng)物變?yōu)樯晌?,就可以提高反?yīng)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的產(chǎn)率,因此了解反應(yīng)原理和物質(zhì)的成分是評價的依據(jù)。要根據(jù)電荷守恒、電子守恒及原子守恒進行有電子轉(zhuǎn)移的離子方程式的書寫,會對實驗數(shù)據(jù)進行觀察、分析、比較,找到他們的相同點和區(qū)別,從而得到設(shè)計各個實驗及比較的目的。在進行物質(zhì)含有元素的含量測定時,從物質(zhì)含有的成分、可能發(fā)生的反應(yīng)及對元素含量測定可能會造成哪些影響判斷分析,這樣才可以得到正確的結(jié)論和評價。本題較為全面的考查了考生的實驗基本技能和實驗知識的掌握。 2.【2015安徽理綜化學(xué)
6、】(14分)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1molL-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組突出了如下假設(shè): 假設(shè)一:溶液中的NO3- 假設(shè)二:溶液中溶解的O2 (1) 驗證假設(shè)一 該小組涉及實驗驗證了假設(shè)一,請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 假設(shè)一成立 實驗2:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 (2)為深入研究該反
7、應(yīng),該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線入下圖 實驗1中溶液pH變小的原因是____;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)_________。 (3)驗證假設(shè)二 請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二,寫出實驗步驟,預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程) (4)若假設(shè)二成立,請預(yù)測:在相同條件下,分別通入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計),充分反映后兩溶液的pH前者_______(填大于或小于)后者,理由是________ 【答案】(1)無明顯現(xiàn)象、有白色沉淀生成(2)
8、SO2溶于水后生成H2SO3 ; 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO; (3) 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1:作為參考實驗 假設(shè)二成立 實驗3:將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中 有白色沉淀生成 (4)小于,反應(yīng)的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成的H+的物質(zhì)的量前者多余后者 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 無現(xiàn)象 假設(shè)二成立 實驗2:在盛有富含O2的25
9、ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體 有白色沉淀生成 (4)小于,反應(yīng)的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成的H+的物質(zhì)的量前者多余后者(其它合理答案也正確) 【考點定位】本題屬于實驗設(shè)計和評價題,考查學(xué)生對實驗的設(shè)計探究能力,多屬于開放性試題,可能出現(xiàn)多種正確答案,屬于綜合性較強的較難題型, 【名師點睛】解決本題首先應(yīng)具備的知識基礎(chǔ)是掌握基本的化學(xué)實驗原理及方法,比如物質(zhì)的分離與提純的原理和方法,物質(zhì)的檢驗的原理和方法,數(shù)據(jù)的處理的方法和誤差分析等方法。解決本題型的關(guān)鍵在于審題仔細(xì),找出要探究的具體問題,像題目中的“研究、
10、驗證、探究”等字眼后面的一般就是我們需要把握的探究問題。在設(shè)計實驗時還有遵循以下原則,比如科學(xué)性原則、單一變量原則和對照原則等原則,比如此題在設(shè)計實驗時用實驗1作為對照實驗,有利于更好的得出結(jié)論。實驗探究一般步驟為,提出假設(shè),設(shè)計實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。 3.【2015廣東理綜化學(xué)】(17分)NH3及其鹽都是重要的化工原料。 (1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3,反應(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為 (2)按圖13裝置進行NH3性質(zhì)實驗。 ①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是 ,原因是 ,穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1。 ②再打開
11、旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是 。 (3)設(shè)計實驗,探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。 限制試劑與儀器:固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計、溫度計、恒溫水浴槽(可控制溫度) ①實驗?zāi)康模禾骄? 對溶液中NH4Cl水解程度的影響。 ②設(shè)計實驗方案,擬定實驗表格,完整體現(xiàn)實驗方案(列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。 物理量 實驗序號 V(溶液)/mL …… 1 100 2 100
12、 ③按實驗序號I所擬數(shù)據(jù)進行實驗,若讀取的待測物理量的數(shù)值為Y,則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為 (只列出算式,忽略水自身電離的影響)。 【答案】(1)A、C、G。 (2)①產(chǎn)生白煙;打開旋塞1,氯化氫與氨氣混合反應(yīng)生成了白色氯化銨固體小顆粒,形成白煙。②燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,形成紅色溶液。 (3)①溫度(或濃度) ② 物理量 實驗序號 V(溶液)/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度(℃) pH …… 1 100 m T1 Y 2 100 m T2 Z 或 物理量 實驗序號 V(溶液)/mL NH
13、4Cl質(zhì)量(g) 溫度(℃) pH …… 1 100 m T Y 2 100 m2 T Z ③(10-Y5.35)/m 物理量 實驗序號 V(溶液)/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度(℃) pH …… 1 100 m T1 Y 2 100 m T2 Z 若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數(shù)據(jù)為: 物理量 實驗序號 V(溶液)/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度(℃) pH …… 1 100 m1 T Y 2 100 m2 T Z 如果pH 為Y,那么
14、c(H+)=10-Ymol/L,物質(zhì)的量為10-Ymol/L0.1L=10-Y-1mol,那么水解的NH4Cl的物質(zhì)的量也為10-Y-1mol,質(zhì)量為10-Y-1mol53.5g/mol=10-Y5.35g,則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為:( 10-Y5.35)/m。 【考點定位】本題主要考查了氣體的制取、收集、尾氣處理,將氨氣和氯化氫反應(yīng)的現(xiàn)象和噴泉實驗的原理、鹽類水解等結(jié)合到一起進行考查;還考察了通過控制變量進行探究的實驗。 【名師點睛】氣體制取裝置有多種,主要包括:固—固、固—液、液—液幾種組合,還要看反應(yīng)要不要加熱,再選則對應(yīng)的裝置;氣體收集主要有排液法和排空氣法,用排液法時氣
15、體在液體中的溶解度要小,用排空氣法時就看怎樣能把空氣排走。進行實驗探究時先要明確探究的目的,確定探究的方向,探究時要清楚哪些條件要控制不變的,要改變哪些條件,再根據(jù)實驗用品設(shè)計實驗方案,比如這道題,探究的是溫度或濃度對NH4Cl水解程度的影響,那么改變的條件就是溫度或濃度,其它條件要控制一樣,最后根據(jù)實驗的數(shù)據(jù)得出結(jié)論,有的時候還要對一些意外現(xiàn)象進行討論。 4.【2015新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色,熔點為101℃,易溶于水,受熱
16、脫水、升華,170℃以上分解?;卮鹣铝袉栴}: (1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_______。裝置B的主要作用是________。 (2)乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復(fù)選用)進行實驗。 ①乙組同學(xué)的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。 (3)設(shè)計實驗證明: ①草酸的酸性比碳酸的
17、強______。 ②草酸為二元酸______。 【答案】(1)有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁;CO2;冷凝(水蒸氣、草酸等),避免草酸進入裝置C反應(yīng)生成沉淀,干擾CO2的檢驗。 (2) ①F、D、G、H、D、I; CuO(氧化銅); ②H中的粉末有黑色變?yōu)榧t色,其后的D中的石灰水變渾濁; (3) ① 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生。 ②用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液,消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是草酸的兩倍 【考點定位】CO、CO2的性質(zhì);化學(xué)實驗基本知識;化學(xué)實驗知識的簡單應(yīng)用。難度為較難等級 △ 【名師點晴】相信每個考生看到這道高考題的第一感都是:
18、題目情景絕對的新穎! 這個實驗是我沒有做過的!其實破題的關(guān)鍵是要分析出草酸分解的產(chǎn)物,那個反應(yīng)(H2C2O42H2O === CO2↑+CO↑+3 H2O )高中化學(xué)里并不常見,我們要學(xué)會從題文中捕捉信息來猜想關(guān)鍵產(chǎn)物(CO2來自澄清石灰水的聯(lián)想,CO來自第二小問),進而用氧化還原反應(yīng)原理(化合價升降)來驗證。知道發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸氣(由“受熱脫水、升華”這句聯(lián)想),后續(xù)的實驗分析和設(shè)計大家基本就會了,一道剛剛謀面的新題就變成你的常規(guī)題了。可以看出:對你所研究體系的成分進行仔細(xì)分析,是好多難題的突破良方。 5.【2014年高考新課標(biāo)Ⅰ卷第26題】 (
19、13分)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素質(zhì)的成分之一,具有香蕉的香味,實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下: 實驗步驟: 在A中加入4.4 g的異戊醇,6.0 g的乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2~3片碎瓷片,開始緩慢加熱A,回流50分鐘,反應(yīng)液冷至室溫后,倒入分液漏斗中,分別用少量水,飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌,分出的產(chǎn)物加入少量無水硫酸鎂固體,靜置片刻,過濾除去硫酸鎂固體,,進行蒸餾純化,收集140~143 ℃餾分,得乙酸異戊酯3.9 g?;卮鹣铝袉栴}: (1)裝置B的名稱是: (2)在洗滌操作中,第一次水洗的主要目的是:
20、 ; 第二次水洗的主要目的是: 。 (3)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后 (填標(biāo)號), A.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗上口倒出 B.直接將乙酸異戊酯從分液漏斗下口放出 C.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從下口放出 D.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸異戊酯從上口放出 (4)本實驗中加入過量乙酸的目的是: (5)實驗中加入少量無水硫酸鎂的目的是:
21、 (6)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是: (填標(biāo)號) (7)本實驗的產(chǎn)率是: A、30℅ B、40℅ C、 50℅ D、60℅ (8)在進行蒸餾操作時,若從130 ℃開始收集餾分,產(chǎn)率偏 (填高或者低)原因是 【答案】(1)球形冷凝管;(2)洗掉大部分硫酸和醋酸;洗掉碳酸氫鈉;(3)D;(4)提高醇的轉(zhuǎn)化率;(5) 干燥;(6)b;(7)D;(8)高;會收集少量的未反應(yīng)的
22、異戊醇。 6.【2014年高考新課標(biāo)Ⅱ卷第28題】(15分)某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為測定其組成,進行如下實驗。 ①氨的測定:精確稱取wgX,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1 molL—1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 molL—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2mLNaOH溶液。 ②氯的測定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡
23、紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題: (1)裝置中安全管的作用原理是 。 (2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時,應(yīng)使用 式滴定管,可使用的指示劑為 。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達式為 。 (4)測定氨前應(yīng)該對裝置進行氣密性檢驗,若氣密性不好測定結(jié)果將 (填“偏高”或“偏低”)。 (5)測定氯的過程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定終點時,若溶液中c(Ag+)=2.010—5 molL—1,c(CrO42—)為 molL—1。(已知
24、:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210—12) (6)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價為 ,制備X的化學(xué)方程式為 ;X的制備過程中溫度不能過高的原因是 。 【答案】 (1)當(dāng)A中壓力過大時,安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定 (2)堿 酚酞(或甲基紅)(3) (4)偏低 (5)防止硝酸銀見光分解 2.810—3 (6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出
25、 7.【2014年高考安徽卷第28題】(14分) 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化。 (1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格): 編號 實驗?zāi)康? 碳粉/g 鐵粉/g 醋酸/% ① 為以下實驗作參照 0.5 2.0 90.0 ② 醋酸濃度的影響 0.5 36.0 ③ 0.2 2.0 90.0 (2)編號①實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2。t2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了
26、 腐蝕,請在圖3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了 (“氧化”或“還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是 。 (3)該小組對圖2中0~t1時壓強變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二: 假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體; 假設(shè)二: ; …… (4)為驗證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一,寫出實驗步驟和結(jié)論。 實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程): 【答案】
27、(1) ② 2.0 ③ 碳粉質(zhì)量的影響 (2)吸氧腐蝕 還原反應(yīng) 2H2O+O2+4e-=4OH- (或4H++O2+4e-=2H2O) (3)反應(yīng)放熱,溫度升高(4) 實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程) ①藥品用量和操作同編號①實驗(多孔橡皮塞增加進、出導(dǎo)管) ②通入氬氣排凈瓶內(nèi)空氣; ③滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化,檢驗Fe2+等)。 如果瓶內(nèi)壓強增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。 或者①將錐形瓶中反應(yīng)后的溶液過濾 ②濾液中滴加幾滴KSCN溶液,再滴入幾滴新制氯水 若加KSCN溶液不變紅,滴入氯
28、水后溶液變紅,則證明假設(shè)一正確; 若加KSCN溶液不變紅,滴入氯水后溶液也不變紅,則證明假設(shè)一錯誤 (本題屬于開放性試題,合理答案均給分) 8.【2014年高考江蘇卷第19題】(15分)實驗室從含碘廢液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其實驗過程如下: (1)向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液,將廢液中的I2還原為I-,其離子方程式為 ;該操作將I2還原為I-的目的是 。 (2)操作X的名稱為 。 (3)氧化時,在三頸燒瓶中將含I-的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2,
29、緩慢通入Cl2, 在400C左右反應(yīng)(實驗裝置如右圖所示)。實驗控制在較低溫度下進行的原因是 ;錐形瓶里盛放的溶液為 。 (4)已知:5SO32—+2IO3—+2H+I2+5SO42—+H2O 某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3—中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I-、IO3—的實驗方案:取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗不出碘單質(zhì)存在; 。 實驗中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3
30、溶液、Na2SO3溶液 【答案】 (1) SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+ 使四氯化碳中碘進入水層 (2) 分液 (3) 使氯氣在溶液中有較大的溶解度 氫氧化鈉溶液 (4) 從水層取少量的溶液,加入1——2mL淀粉溶液,加熱鹽酸酸化,滴加氯化鐵溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有碘離子;若溶液不變藍,說明廢水中不含有碘離子。 另從水層取少量溶液,加入1——2mL淀粉溶液,加熱鹽酸酸化,滴加亞硫酸鈉溶液,若溶液變藍,說明廢水中含有碘酸根離子,否則不含有。 9.【2014年高考重慶卷第9題】(15分)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)規(guī)定
31、葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g/L。某興趣小組用題9圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對含量堿性測定。 A B C a b H2O2 題9圖1 (1)儀器A的名稱是_______,水通入A的進口為_________。 (2)B中加入300.00ml葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為______________。 (3)除去C中過量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,滴定前排氣泡時,應(yīng)選擇題9中圖2中的_____;若滴定終點時溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為__________
32、;若用50ml滴定管進行實驗,當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖凇?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號)____(①=10ml,②=40ml,③<10ml,④>40ml) (4)滴定至終點時,消耗NaOH溶液25.00ml,該葡萄酒中SO2含量為:__g/L。 (5)該測定結(jié)果比實際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進措施_______。 【答案】(1)冷凝管或冷凝器;b (2)SO2+H2O2=H2SO4 (3)③;酚酞;④ (4)0.24 (5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進措施:用不揮發(fā)的強酸例如硫酸代替鹽酸,或用蒸餾水代替葡萄酒進行對比實驗,扣除鹽酸揮發(fā)的影響。 10.【2014年高考四
33、川卷第9題】(13分)硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O)。 I.[查閱資料] (1)Na2S2O35H2O是無色透明晶體,易溶于水。其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化;BaSO3難溶于水,可溶于稀HCl。 Ⅱ.[制備產(chǎn)品] 實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置) 實驗步驟: (1)檢查裝置氣密性,按圖示加入試劑。儀器a的名稱是____;E中的試劑是___(選填下列字母編號)。
34、 A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液 (2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。 (3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合液,濾液經(jīng)____(填寫操作名稱)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。 Ⅲ.[探究與反思] (1)為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4,該小組設(shè)計了以下實驗方案,請將方案補充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇) 取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_____,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)
35、生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。 (2)為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對原有實驗步驟(2)進行了改進,改進后的操作是_______。 (3)Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得產(chǎn)品通過_____方法提純。 【答案】Ⅱ.(1)分液漏斗;B (3)蒸發(fā) Ⅲ. (1)過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl。 (2)先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。(3)重結(jié)晶 11.【2014年高考廣東卷第33題】(17分)H2O2是一種綠色氧化還原試
36、劑,在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。 (1)某小組擬在同濃度Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1mol?L-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器 ①寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:____________ ②設(shè)計實驗方案:在不同H2O2濃度下,測定 ____________________________________(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。 ③設(shè)計實驗裝置,完成圖20的裝置示意圖。 ④參照下表格式,擬定實驗表格,
37、完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母表示)。 物理量 實驗序號 V[0.1mol?L-1Fe2(SO4)3]/mL …… 1 a …… 2 a …… (2)利用圖21(a)和21(b)中的信息,按圖21(c)裝置(連能的A、B瓶中已充有NO2氣體)進行實驗??捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_________(填“深”或“淺”),其原因是______________________________________________________。 【答案】(1)① ②生成相同體積
38、的氧氣所需的時間 ④測定反應(yīng)時間 H2O2的體積(mL) 0.1mol?L-1Fe2(SO4)3的體積(mL) 加入蒸餾水的體積(mL) 生成O2的體積(mL) 反應(yīng)時間(min) 實驗1 b a c d 實驗2 c a b d (2)深;因為過氧化氫分解是放熱反應(yīng),2NO2(g)N2O4(g)也是放熱反應(yīng),所以B瓶溫度高于A瓶,溫度升高,平衡逆向移動,二氧化氮濃度增大,顏色加深。 12.【2014年高考天津卷第9題】(18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水。在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。 I.制備Na2S2O3?5H2O 反應(yīng)
39、原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq) 實驗步驟: ①稱取15g Na2SO3加入圓底燒瓶中,再加入80ml蒸餾水。另取5g研 細(xì)的硫粉,用3ml 乙醇潤濕,加入上述溶液中。 ②安裝實驗裝置(如圖所示,部分加持裝置略去),水浴加熱,微沸60分鐘。 ③趁熱過濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O3?5H2O,經(jīng)過濾,洗滌,干燥,得到產(chǎn)品。 回答問題: (1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤濕的目的是 。 (2)儀器a的名稱是 ,其作用是
40、 。 (3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質(zhì)是 ,檢驗是否存在該雜質(zhì)的方法是 。 (4)該實驗一般控制在堿性環(huán)境下進行,否則產(chǎn)品發(fā)黃,用離子方程式表示其原因: 。 II.測定產(chǎn)品
41、純度 準(zhǔn)確稱取Wg產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.1000 mol?L ̄1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 反應(yīng)原理為:2S2O32 ̄+I2=S4O62-+2I ̄ (5)滴定至終點時,溶液顏色的變化: 。 (6)滴定起始和終點的液面位置如圖,則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為 mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3?5H2O相對分子質(zhì)量為M) 。 III.Na2S2O3的應(yīng)用 (7)Na2S2O3還原性較強,在溶液中易被Cl2氧化成SO42 ̄,常用作脫氧劑,該反應(yīng)的離子方程式
42、為 。 【答案】(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流 (3)Na2SO4 取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸,過濾,向濾液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產(chǎn)品中含有Na2SO4 (4)S2O32 ̄+2H+=S↓+SO2↑+H2O (5)由無色變?yōu)樗{色 (6)18.10 (7)S2O32 ̄+4Cl2+5H2O = 2SO42 ̄+8Cl ̄+10H+ 1.【黑龍江大慶實驗中學(xué)2016屆第一次月考】用下列實驗裝置進
43、行相應(yīng)實驗,設(shè)計正確且能達到實驗?zāi)康牡氖? ( ) A.用圖1所示裝置制取少量H2 B.用圖2所示裝置分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5的混合物 C.用圖3所示裝置驗證Na和水反應(yīng)的熱效應(yīng) D.用圖4所示裝置蒸干A1Cl3溶液制備無水AlC13 【答案】C 【解析】 試題分析:A.圖1長頸漏斗的下端導(dǎo)管口必須深入到液面以下,否則氣體會從漏斗逸出,A錯誤;B.Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相容,用分液的方法分離,B錯誤;C.左側(cè)試管密封,Na和水的反應(yīng)放熱,氣體體積膨脹,則U形管左側(cè)液面下降,右側(cè)液面上升,C正確;D.蒸干Al
44、Cl3溶液時,AlCl3水解,得到的是Al(OH)3 ,無法得到AlCl3晶體,D錯誤;答案選C。 2.【河南信陽高級中學(xué)2016屆第四次月考】下列實驗中,依據(jù)實驗操作及現(xiàn)象,得出的結(jié)論正確的是 ( ) 操 作 現(xiàn) 象 結(jié) 論 A 測定等濃度的Na2CO3和Na2SO4 溶液的pH 前者pH比后者的大 非金屬性: B 將一片鋁箔置于酒精燈外焰上灼燒 鋁箔熔化但不滴落 鋁箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔點低于Al C 向溶液X中加入稀鹽酸,并將產(chǎn)生的無色氣體通入澄清石灰水中 生成白色沉淀 溶液X中一定含有或 D 取久置的Na2O2粉末,
45、向其中滴加過量的鹽酸 產(chǎn)生無色氣體 Na2O2沒有變質(zhì) 【答案】A 3.【江蘇啟動中學(xué)2016屆第一次月考】下列有關(guān)實驗裝置進行的相應(yīng)實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖? ( ) 圖① 圖③ 濃氨水 CaO固體 堿石灰 酸性 KMnO4 溶液 圖④ 乙醇 濃硫酸 Na2CO3 飽和溶液 C Fe 煤油 NaOH溶液 圖② A.圖①除去CO2中的HCl B.圖②裝置制備Fe(OH)2并能較長時間觀察其顏色 C.圖③所示裝置制取并收集干燥純凈的NH3 D.圖④證明CH3CH2OH發(fā)生消去反應(yīng)生成了乙烯 【答案】B 【
46、解析】 試題分析:A、碳酸鈉和二氧化碳反應(yīng),不選A;B、鐵做電解池的陽極,鐵失去電子生成亞鐵離子,碳做陰極,氫離子反應(yīng)生成氫氣,溶液為堿性,亞鐵離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氫氧化亞鐵,在還原性環(huán)境下能較長時間存在,正確,選B;C、氨氣應(yīng)該用向下排氣法收集,錯誤,不選C;D、乙醇能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能確定是否生成乙烯,錯誤,不選D。 4.【江西余江一中2016屆第二次月考】下列操作能達到實驗?zāi)康牡氖牵? ) 選項 實 驗 目 的 實 驗 操作 A 驗證金屬性Na大于鐵 向FeCl3溶液中加金屬鈉,觀察是否有鐵析出 B 驗證NaI溶液中是否含有FeI2 向NaI溶液中
47、加入酸性KMnO4溶液,振蕩,觀察溶液是否褪色 C 檢驗Fe(NO3)2晶體是否已氧化變質(zhì) 將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后,滴加KSCN溶液,觀察溶液是否變紅 D 驗證Br2的氧化性強于I2 將少量溴水加入KI溶液中,再加入CCl4,振蕩,靜置,可觀察到下層液體呈紫色 【答案】D 5.【湖北孝感高中2016屆10月月考】為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl),準(zhǔn)確稱量W0 g樣品進行實驗,下列實驗方法所對應(yīng)的實驗方案和測量數(shù)據(jù)最合理(除W0外)的是 ( ) 實驗方法 實驗方案 測量數(shù)據(jù) A A. 滴定法 將樣品配成100 mL
48、溶液,取10 mL,加入甲基橙,用 標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B B. 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng),生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 C C. 重量法 樣品放入燒瓶中,置于天平上,加入足量鹽酸 減輕的質(zhì)量 D D. 量氣法 將樣品與鹽酸反應(yīng),氣體通過排水量氣裝置量氣 排水體積 【答案】A 【解析】 試題分析:A、鹽酸滴定Na2CO3,用甲基橙作指示劑,正確;B、堿石灰既可以吸收CO2,也可以吸收水分,無法測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),錯誤;C、CO2揮發(fā)能帶出水分,根據(jù)減輕的質(zhì)量測定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),會產(chǎn)生較大誤差,錯誤;D、CO2能溶于水,則排水
49、體積不等于CO2的體積,錯誤。 6.【安徽合肥168中2016屆第二次月考】(12分)鋁熱反應(yīng)是鋁的一個重要性質(zhì)。某?;瘜W(xué)興趣小組同學(xué)為了克服傳統(tǒng)鋁熱反應(yīng)紙漏斗易燃燒,火星四射等缺點,將實臉改成以下裝置,取磁性氧化鐵在如圖A實驗進行鋁熱反應(yīng),冷卻后補到“鐵塊”混合物. (1)實驗中可以用蔗糖和濃硫酸代替鎂條作引火劑,共原因是 (2)該鋁熱反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (3)取反應(yīng)后的“鐵塊”研碎取樣稱量,加入如圖B裝置,滴入足量NaOH溶液充分反應(yīng),測量生成氣休體積以測量樣品中殘留鋁的百分含量.試回答下列問題: ①量氣管的量具部
50、分是一個中學(xué)實驗常見量具改裝而成,該儀器的名稱為 ②量氣管在讀數(shù)時必須進行的步驟是 。 ③取1g樣品進行上述實驗,共收集到44.8mL氣體(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則鋁的百分含量為 。 ④裝置中分液漏斗上端和燒瓶用橡膠管連通,除了可以平衡壓強讓液體順利滴入試管之外, 還可以起到降低實驗誤差的作用。如果裝置沒有橡膠管,測出鋁的百分含量將會 (填“偏大”或“偏小”)。 【答案】(12分,每空2分) (1)蔗糖在濃硫酸中脫水并放出大量的熱 (2)8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe (3)①堿式滴定管 ②冷卻至
51、常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平 ③3.6% ④偏大 ②因為氣體的體積受溫度和壓強影響,所以量氣管在讀數(shù)時必須進行的步驟是:冷卻至常溫和調(diào)節(jié)量氣管使左右液面相平。 ③根據(jù)Al與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,m(Al)= n(Al)27g/mol =2/3n(H2) 27g/mol = 2/30.0448L22.4L/mol27g/mol =0.036g,則鋁的百分含量為0.036g1g100%=3.6%。 ④如果裝置沒有橡膠管,燒瓶內(nèi)壓強增大,造成氣體讀數(shù)偏大,則鋁的百分含量將會偏大。 1.下列實驗現(xiàn)象預(yù)測正確的是(
52、 ) A.實驗Ⅰ:振蕩后靜止,上層溶液顏色保持不變 B.實驗Ⅱ:酸性KMnO4溶液中出現(xiàn)氣泡,但顏色無變化 C.實驗Ⅲ:微熱稀HNO3片刻,溶液中有氣泡產(chǎn)生,廣口瓶內(nèi)始終保持無色 D.實驗Ⅳ:煮沸溶液至紅褐色,停止加熱,光束通過體系時產(chǎn)生丁達爾效應(yīng) 【答案】D 2.下列實驗現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論均正確的是( ) 選項 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 將濃硫酸滴到膽礬晶體上 晶體逐漸變成白色 該過程發(fā)生物理變化 B 將過量過氧化鈉固體投入紫色石蕊試液中 溶液變成藍色 過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,溶液呈堿性 C 向硝酸亞鐵
53、溶液中滴入稀硫酸 無明顯現(xiàn)象 硝酸亞鐵與硫酸不反應(yīng) D 將滴有酚酞的氨水加熱 紅色逐漸變淺 一水合氨受熱分解,導(dǎo)致溶液堿性減弱 【答案】D 3.下列實驗設(shè)計能成功的是( ) 選項 實驗?zāi)康? 實驗步驟及現(xiàn)象 A 檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì) 試樣白色沉淀沉淀不溶 B 檢驗?zāi)雏}是否為銨鹽 試樣是否產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體 C 證明酸性條件H2O2氧 化性比I2強 NaI溶液溶液變藍色 D 除去氯化鈉晶體中少量 硝酸鉀 試樣溶液蒸發(fā)到剩少量液體 重結(jié)晶 【答案】D 【解析】 試題分析:A.由于硝酸有強的氧化性,會將SO32-
54、氧化為SO42-,因此無論亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì),最終都會產(chǎn)生白色沉淀,不能用于檢驗物質(zhì)是否變質(zhì),A錯誤;B.檢驗?zāi)雏}是否為銨鹽應(yīng)該利用鹽與堿共熱,觀察是否產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,而不能利用物質(zhì)的穩(wěn)定性,B錯誤;C.HNO3有強的氧化性,也會將NaI氧化為I2,因此該方法不可行,C錯誤;D.硝酸鉀的溶解度受溫度的影響變化較大,而氯化鈉的溶解度受溫度的影響變化較小,因此除去氯化鈉晶體中少量硝酸鉀可以用重結(jié)晶的方法,D正確,答案選D。 4.某學(xué)習(xí)小組依據(jù)SO2具有還原性,推測SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。 查閱資料:SO2Cl2常溫下為無色液體,極易水解,遇潮濕空氣會產(chǎn)生
55、白霧。 Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合價是 。 Ⅱ.在收集氯氣前,應(yīng)依次通過盛有飽和食鹽水和 的洗氣瓶。 Ⅲ.用如圖所示裝置收集滿Cl2,再通入SO2,集氣瓶中立即產(chǎn)生無色液體, 充分反應(yīng)后,將液體和剩余氣體分離,進行如下研究。 (1)研究反應(yīng)的產(chǎn)物。向所得液體中加水,出現(xiàn)白霧,振蕩、靜置得到無色溶液。經(jīng)檢驗該溶液中的陰離子(除OH-外)只有SO42-、Cl- ,證明無色液體是SO2Cl2。 ① 寫出SO2Cl2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式:
56、 ; ② 檢驗該溶液中Cl-的方法是 ; (2)繼續(xù)研究反應(yīng)進行的程度。用NaOH溶液吸收分離出的氣體,用稀鹽酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀。 ① 該白色沉淀的成分是 。 ② 寫出SO2與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式
57、 。 【答案】(10分) I.+6價(1分);II.濃硫酸(1分); Ⅲ.(1)① SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl (2分)。 活性炭 ② 取少量該溶液于試管中,加入過量Ba(NO3)2溶液,過濾,向濾液中滴加HNO3 酸化,再加入AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明溶液中有Cl-(2分); (2)① BaSO4(2分); ② SO2+Cl2 SO2Cl2 (2分); 5.某化學(xué)活動小組設(shè)計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體
58、物質(zhì)。 (1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:。 (2)寫出試劑Y的名稱:。 (3)已知:通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯氧化物??梢源_定的是 C中含有的氯鹽只有一種,且含有NaHCO3,現(xiàn)對C成分進行猜想和探究。 ①提出合理假設(shè)。 假設(shè)一:存在兩種成分: NaHCO3和; 假設(shè)二:存在三種成分: NaHCO3和、。 ②設(shè)計方案,進行實驗。請寫出實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。 限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟1:取C中的少量
59、固體樣品于試管中,滴加足量蒸餾水至固體溶解,然后將所得溶液分別置于A、B試管中。 步驟2: 步驟3: (4)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立,可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 【答案】(12分)(1)4HCl(濃)+MnO2 MCl2+Cl2+2H2O(2分)。(2)飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液)(1分)(3)①假設(shè)一:氯化鈉(1分)②假設(shè)二:氯化鈉,碳酸鈉(2分)。 向A試管中滴加氯化鋇溶液 ①若無明顯現(xiàn)象,證明固體中國不含碳酸鈉。②若溶液變渾濁,證明固體中含碳酸鈉。 向B試管中滴加過了的稀硝酸,再滴加硝酸銀溶液 若溶液變渾濁,結(jié)合步驟2中的①,則假設(shè)1成立。結(jié)合步驟2中②,則假設(shè)2成立。 (每空1分)(3)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O(2分)
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