讲练测高考化学一轮复习 模块五 化学实验 专题十五 实验方案的设计和评价 第2步.doc

第1步 高考真题试水1(2014新课标全国卷)利用下图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()选项实验结论a稀硫酸na2sagno3与agcl的浊液ksp(agcl)ksp(ag2s)b浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性c稀盐酸na2so3ba(no3)2溶液so2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀d浓硝酸na2co3na2sio3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸解析：a.发生反应，产生的h2s在试管中与中的agno3与agcl的浊液反应，与ag结合生成ag2s沉淀，这与ksp(agcl)和ksp(ag2s)的大小无关，错误；b.浓硫酸有脱水性，能够使蔗糖脱水碳化。然后浓硫酸与c单质的反应，生成co2和so2，在试管中与溴水发生氧化还原反应使溴水褪色。因此证明了浓硫酸具有脱水性、氧化性，正确；c.so2溶解在试管中使溶液显酸性，这时就与ba(no3)2溶液发生氧化还原反应得到so，再发生离子反应得到硫酸钡白色沉淀。若在中无氧化性的物质存在，则不能发生沉淀反应，错误；d.浓硝酸有挥发性，挥发出的硝酸也会与na2sio3溶液反应得到硅酸沉淀。因此不能证明酸性：硝酸碳酸硅酸，错误。答案：b2(2015浙江卷)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验(一)碘含量的测定取0.010 0 moll1的agno3标准溶液装入滴定管，取100.00 ml海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(e)反映溶液中c(i)的变化，部分数据如下表：v(agno3)/ml15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00e/mv22520015010050.0175275300325实验(二)碘的制取另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3i26naoh=5nainaio33h2o。请回答：(1)实验(一)中的仪器名称：仪器a_，仪器b_。(2)根据表中数据绘制滴定曲线：该次滴定终点时用去agno3溶液的体积为_ml，计算得海带中碘的百分含量为_%。(3)分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为_。步骤x中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_。下列有关步骤y的说法，正确的是_。a应控制naoh溶液的浓度和体积b将碘转化成离子进入水层c主要是除去海带浸取原液中的有机杂质dnaoh溶液可以由乙醇代替实验(二)中操作z的名称是_。(4)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_。解析：仪器a是坩埚；定容时需用到500 ml容量瓶；实验到滴定终点时，消耗的agno3标准溶液为20.00 ml，若设所得海带浸取原液中i浓度为x moll1，则0.010 020100x，x0.002 0，原样品中碘的物质的量为0.002 0 moll1500103 l1103 mol；质量为127 gmol1103 mol0.127 g；百分含量为100%0.635%。步骤y的目的是将碘转化为离子形式，反应所用碱液的浓度要合适，同时应该控制碱液的量。操作z应为过滤。答案：(1)坩埚500 ml容量瓶(2)如图20.00 ml0.635(3)向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水液体分上下两层，下层呈紫红色ab过滤(4)碘易升华，会导致碘的损失3(2015安徽卷)某研究小组将纯净的so2气体通入0.1 moll1的ba(no3)2溶液中，得到了baso4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的so2，该小组提出了如下假设：假设一：溶液中的no假设二：溶液中溶解的o2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含o2的25 ml 0.1 moll1bacl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的so2气体。_假设一成立。实验2：在盛有不含o2的25 ml 0.1 moll1 ba(no3)2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的so2气体。_(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液ph随通入so2体积的变化曲线如下图。实验1中溶液ph变小的原因是_；v1时，实验2中溶液ph小于实验1的原因是(用离子方程式表示)_。(3)验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤、预期现象和结论。(4)若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别用足量的o2和kno3氧化相同的h2so3溶液(溶液体积变化忽略不计)，充分反应后两溶液的ph前者_(填“大于”或“小于”)后者，理由是_。解析：(1)实验1中so2不与bacl2溶液反应，即无明显现象，实验2中生成baso4沉淀，即有白色沉淀生成。(2)实验1中不断通入so2，so2与水化合生成h2so3且浓度逐渐增大，从而导致溶液的ph逐渐减小，实验2中so2会被no氧化生成so，同时有大量h产生，反应的离子方程式为3so22no2h2o=3so4h2no。(4)反应的离子方程式分别为o22h2so3=4h2so，3h2so32no=3so4h2noh2o，则1 mol h2so3完全被o2氧化，产生2 mol h；而1 mol h2so3完全被no氧化，产生mol h。即足量的o2和no分别氧化相同的亚硫酸，生成h的物质的量前者多于后者，所以两溶液的ph前者小于后者。答案：(1)无明显现象有白色沉淀(2)so2溶于水生成h2so33so22no2h2o=3so4h2no(或3h2so32no=3so4h2noh2o)(3)实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)：实验1作为参照实验实验3：将纯净的so2气体缓慢通入未经脱o2处理的25 ml 0.1 moll1bacl2溶液中，若有白色沉淀，表明假设二成立，否则不成立(4)小于反应的离子方程式表明，足量的o2和no分别氧化相同的h2so3，生成h的物质的量前者多于后者(本题部分小题属于开放性试题，合理答案均可)4(2015福建卷)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。a bcd(1)制取实验结束后，取出b中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。(2)若对调b和c装置的位置，_(填“能”或 “不能”)提高b中氯酸钾的产率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下kclo3可将ki氧化为i2或kio3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行)：试管编号12340.20 moll1ki/ml1.01.01.01.0kclo3(s)/g0.100.100.100.106.0 moll1h2so4/ml03.06.09.0蒸馏水/ml9.06.03.00实验现象系列a实验的实验目的是_。设计1号试管实验的作用是_。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为kcl，则此反应的离子方程式为_。实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为：使用右图装置，加热15.0 ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)(5)根据下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节)：_资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；ii.次氯酸或氯气可被so2、h2o2和fecl2等物质还原成cl。解析：(1)冷却结晶、过滤、洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管等。(2)若对调b和c装置的位置，则可以除去cl2中的hcl，因此能提高b中氯酸钾的产率。(3)由表格数据可知，各试管中只有硫酸的浓度不同，因此实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。1号试管没有加入硫酸，为对照实验。根据淀粉溶液显蓝色知氧化产物为i2，该反应的离子方程式为clo6i6h=cl3i23h2o。(4)题中装置用于测定氯气的体积，但氯气会重新溶解且氯气与水反应生成的hclo分解产生o2，测得氯气的体积不准确，因此实验方案不可行。(5)量取一定量饱和氯水样品，加入足量的h2o2溶液，将饱和氯水中的cl2和hclo全部还原为cl，加热除去过量的h2o2，冷却，加入足量agno3溶液，通过测定所得沉淀的质量计算氯元素的总量。答案：(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)(2)能(3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响硫酸浓度为0的对照实验clo6i6h=cl3i23h2o(4)因存在cl2的重新溶解、hclo分解等，此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(5)量取一定量的试样，加入足量的h2o2溶液，加热除去过量的h2o2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量(或其他合理答案)5(2014江苏卷)实验室从含碘废液(除h2o外，含有ccl4、i2、i等)中回收碘，其实验过程如下： (1)向含碘废液中加入稍过量的na2so3溶液，将废液中的i2还原为i，其离子方程式为_；该操作将i2还原为i的目的是_。(2)操作x的名称为_。(3)氧化时，在三颈烧瓶中将含i的水溶液用盐酸调至ph约为2，缓慢通入cl2，在40 左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是_；锥形瓶里盛放的溶液为_。(4)已知：5so2io2h=i25soh2o某含碘废水(ph约为8)中一定存在i2，可能存在i、io中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有i、io的实验方案：取适量含碘废水用ccl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在：_。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、fecl3溶液、na2so3溶液。解析：(1)so有还原性，卤素单质均有氧化性，故二者能发生氧化还原反应：soi2h2o=2iso2h。卤素单质均易溶于ccl4，结合前后操作分析，此步操作的目的只能是使ccl4中的i2进入水层，以便后续过程更好地富集i2。(2)因ccl4与水不互溶，分离两种互不相溶的液体用分液法。(3)此步反应原理为cl22i=2cli2，控制反应在较低温度的原因一般从反应物或生成物易挥发(溶解度减小)或有其他副反应发生着手考虑；锥形瓶里液体的作用应为吸收尾气，能与cl2、i2蒸气反应且为实验室常见药品，应选naoh溶液工业上吸收尾气cl2优先选用ca(oh)2悬浊液。(4)检验i的原理是加入氧化剂将i氧化为i2，利用i2遇淀粉变蓝的原理加以检验；检验io的原理由题中信息可以得到，so能将io还原成i2，再依前述方法检验即可。注意叙述精确：“取少量溶液”“加入12 ml溶液”“酸