高考化学二轮复习精品资料专题17 实验探究与评价教学案（教师版）.doc

2013高考化学二轮复习精品资料专题17 实验探究与评价 （教学案，教师版）4.了解中学化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。初步掌握天平、酸碱滴定管等仪器的使用方法。初步了解中和滴定的原理和方法。5.能根据物质的特性，运用过滤、蒸发、蒸馏、结晶、萃取等方法分离和提纯常见的物质。了解层析是一种分离和提纯物质的方法。6.能对常见的物质进行检验和分析。初步了解常见物质的组成和结构的检测方法，并初步掌握其操作技能。7.了解对物质进行定性研究和定量分析的基本方法。8.认识反应条件控制在化学实验研究中的意义，初步掌握控制反应条件的方法。9.了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和方法。10.能发现生产、生活和化学实验研究中有意义的化学问题。11.能绘制和识别简单的实验仪器装置图。能根据具体情况设计解决化学问题的实验方案，并能对设计的实验方案进行分析、比较、优化和改进。12.能通过化学实验收集有关数据和事实，并科学地进行分析和处理。【重点知识梳理】一、评价型实验题评价型实验题包括的题型很多，其中比较典型的有物质性质探究型、化学现象探究型、物质制备和应用探究型等，该类试题一般以实验装置图的形式给出实验的流程，其实验流程与考查内容一般为1气体制备装置的选择及注意事项装置选择注意事项固体与固体加热装置试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在试管口冷凝后倒流而引起试管炸裂；铁夹应夹在距试管口约1/3处；胶塞中的导管伸入试管里面不能太长，否则会阻碍气体的导出固体与液体不加热装置块状固体与液体在常温下反应制备气体时可用启普发生器，如图甲，当制取气体的量不多时，也可采用简易装置，如图乙；装置乙、丁、戊、己中长颈漏斗的下端应伸入液面以下，否则起不到液封的作用；加入的液体反应物(如酸)要适当；粉末状固体与液体反应或产物为糊状物时常采用装置丙固体与液体(液体与液体)加热装置先把固体药品加入烧瓶中，然后滴加液体药品，要注意液体滴加的速度，保证产气速率平稳，易于收集；若使用分液漏斗，则需要在滴液的过程中，打开漏斗活塞，以保证液体能够顺利滴下；分液漏斗中的液体滴完后，要关闭漏斗活塞，防止气体经漏斗逸出；装置乙中的温度计必须插在反应液中；烧瓶加热需要垫石棉网2.气体的干燥方法与干燥装置气体的干燥方法气体干燥选择干燥剂的原则不减原则：即通过干燥操作之后，目标气体的量不能减少；不反应原则：干燥剂不能与目标气体反应酸性干燥剂浓h2so4可以干燥h2、o2、n2、co2、co、cl2、hcl、so2、ch4和c2h4等气体碱性干燥剂碱石灰主要用于干燥nh3，但也可干燥h2、o2、n2、co和ch4等中性干燥剂cacl2可以干燥h2、o2、n2、co2、cl2、hcl和h2s等，但不能干燥nh3气体的干燥装置盛装液态干燥剂，用于干燥气体；也可以盛装其他液体试剂，用来对酸性或中性气体进行除杂盛装碱石灰和cacl2等固体干燥剂甲装置可以盛装液体干燥剂或固体干燥剂，乙和丙装置只能盛装固体干燥剂3.气体的收集装置及方法排水法难溶或微溶于水，且与水不发生化学反应的气体，都可用排水集气法收集；用排水集气法收集气体时，导管不伸入试管(或集气瓶)底部向上排空气法比空气密度大的气体可用向上排空气法收集；用排空气法收集气体时，导管一定要伸入集气瓶(或试管)底部，目的是把集气瓶(或试管)中的空气尽量排出；为防止外界空气向集气瓶内扩散，集气瓶口可盖上毛玻璃片，若用试管收集时，可在试管口塞上一小团疏松的棉花向下排空气法比空气密度小的气体可用向下排空气法收集，如h2、nh3和ch4等气体排特殊溶液法氯气可用排饱和食盐水的方法收集；二氧化碳可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集4.常见尾气处理装置及方法液体吸收法点燃法收集法处理装置适用气体装置a适用于吸收溶解度小的气体，如cl2、co2等；装置b、c可吸收溶解度大的气体，如hcl、hbr、nh3等ch4、ch2=ch2、h2、co等co、nh3、h2s等二、定量测定型实验题1气体体积的测量是考查的重点和难点(1)量气装置(2)量气时应注意的问题量气时应保持装置处于室温状态。读数时要特别注意消除“压强差”，保持液面相平还要注意视线与液面最低处相平。如上图a、c、d应使左侧和右侧的液面高度保持相平。2测定实验中要有消除干扰气体的意识如用“惰性”气体将干扰气体排出，或用溶液吸收干扰气体等。3测定实验中要有被测量气体全部被测量的意识如可采取反应结束后继续向装置中通入“惰性”气体以使被测量气体全部被吸收剂吸收的方法。 (3)气体除了量取外，还可以称量。称气体的质量时一般有两种方法：一种方法是称反应装置在放出气体前后的质量减小值；另一种方法是称吸收装置前后的质量增大值。(4)用ph试纸(测得整数值)或ph计(精确到0.01)直接测出溶液的ph，经过计算可以得到溶液中h或oh的物质的量浓度。为了数据的准确性，实验中要采取必要的措施，确保离子完全沉淀、气体完全被吸收等，必要时可以进行平行实验，重复测定，然后取其平均值进行计算。如中和滴定实验中测量酸或碱的体积要平行做23次滴定，取体积的平均值求算未知溶液的浓度，但对于“离群”数据(指与其他数据有很大差异的数据)要舍弃，因为数据“离群”的原因可能是操作中出现了较大的误差。三、创新探究型实验题创新探究型实验题在知识点的涵盖上既可以考查基本概念、基本理论又可以考查元素化合物的相关知识，而且符合新课改在学习方法上强调的“探究学习”、“自主学习”，因此探究类实验题将会是以后高考试题中的一个亮点(尤其是广东、上海、江苏考卷)。创新探究类试题一般有以下几种命题形式：探究化学反应机理、探究化学实验中的反常现象、探究对经典问题的质疑、探究未知物的成分、探究物质的性质、探究化学反应的条件以及探究化学反应的现象等。1探究实验的一般思路2探究实验的两种类型(1)未知物的探究虽然探究型实验主要考察学生的探究能力，但在问题的设置上常常包含了对实验基础知识的考查，如：常见物质分离提纯方法：结晶法、蒸馏法、过滤法、升华法、萃取、渗析法等。常见气体的制备、净化、干燥、收集方法。熟悉重点操作：a.气密性检查；b.量气操作；c.防倒吸、防污染操作；d.蒸发、灼烧操作3探究实验的解题要领(1)细心审题是关键：目的、原理要画出。(2)认真分析是核心：原理分析；材料分析；变量分析；结果分析。(3)正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要做到条理清晰，表述规范，克服以下三个问题：会而不对：主要表现在解题思路上，或考虑不全，或书写不准，最后答案是错的。对而不全：主要表现在思路大致正确，但丢三拉四，或遗漏某一答案，或讨论不够完备，或是以偏概全或出现错别字。全而不精：虽面面俱到，但语言不到位，答不到点子上。3探究实验的解题要领(1)细心审题是关键：目的、原理要画出。(2)认真分析是核心：原理分析；材料分析；变量分析；结果分析。(3)正确表达是保障：大多数学生有实验思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要做到条理清晰，表述规范，克服以下三个问题：会而不对：主要表现在解题思路上，或考虑不全，或书写不准，最后答案是错的。对而不全：主要表现在思路大致正确，但丢三拉四，或遗漏某一答案，或讨论不够完备，或是以偏概全或出现错别字。全而不精：虽面面俱到，但语言不到位，答不到点子上。【高频考点突破】考点一物质的分离、提纯及物质的检验例1、下列实验设计和结论相符的是()a将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中b某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性c某无色溶液中加ba(no3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有sod在含fecl2杂质的fecl3溶液中通足量cl2后，充分加热，除去过量的cl2，即可得到较纯净的fecl3溶液【特别提醒】 1.混合物的分离与提纯的区别及遵循的基本原则(1)物质的分离是把混合物中各物质彼此分开的过程，分开后各物质要恢复到原来的状态；物质的提纯是把混合物中杂质除去，得到纯净物质的过程，杂质若发生变化，不必恢复。(2)分离与提纯方法的选择应遵循如下四原则：不增、不减、易分离、易复原。(3)分离与提纯操作过程应遵循“三必须”：除杂试剂必须过量。过量试剂必须除尽。除杂途径必须最佳。2检验常见物质的思维建模(1)气体物质的检验考点二物质性质、制备实验方案的设计例2、聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为fe2(oh)n(so4)30.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量fes、sio2等)制备聚铁和绿矾(feso47h2o)过程如下：(1)验证固体w焙烧后产生的气体含有so2的方法是 。(2)实验室制备、收集干燥的so2，所需仪器如下。装置a产生so2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a f。装置d的作用是 ，装置e中naoh溶液的作用是 。(3)制备绿矾时，向溶液x中加入过量 ，充分反应后，经 操作得到溶液y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液z的ph影响聚铁中铁的质量分数，用ph试纸测定溶液ph的操作方法为 。若溶液z的ph偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏 。【解析】(1)检验so2气体一般情况下是将混合气体通入品红溶液中。(2)装置b为收集装置，c为干燥装置，d为防倒吸装置，e为尾气吸收装置。(3)加过量铁屑，使溶液中的fe3全部转化为fe2，把剩余的铁屑过滤除去。(4)ph减小，聚铁分子式中fe2(oh)n(so4)30.5nm的so就增多，oh就减少，利用极限法，fe(oh)3和fe2(so4)3质量相同时，fe(oh)3中铁元素质量分数大，所以ph减小，聚铁中铁的质量分数偏小。【答案】(1)将气体通入少量品红溶液，若溶液褪色，加热后恢复原色，则该气体为so2(2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的so2(3)铁屑 过滤(4)将ph试纸放在点滴板(或表面皿)上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取少许待测液，点在ph试纸的中部，待变色后与标准比色卡对比，读出读数 低或小【名师点拨】1.制备实验方案的设计，应遵循以下原则：条件合适，操作方便；原理正确，步骤简单；原料丰富，价格低廉；产物纯净，污染物少。即从多种路线中选出一种最佳的制备途径，合理地选择化学仪器与药品，设计合理的实验装置和实验操作步骤。2性质探索性实验的设计：主要是从物质的结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一系列性质，而后据此设计出合理的实验方案，去探索它所可能具有的性质。3性质验证性实验的设计：主要是求证物质具备的性质，关键是设计出简捷的实验方案，要求操作简单，简便易行，现象明显，且安全可行。性质实验方案的基本流程为：研究物质结构预测可能性质设计实验方案(方法、步骤、仪器、药品、操作要点、现象及分析、结论等)实施实验结论。考点三探究性实验方案设计与评价例3、工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：【探究一】(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 ml浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液x并收集到气体y。甲同学认为x中除fe3外还可能含有fe2。若要确认其中的fe2，应选用 ( 选填序号)。akscn溶液和氯水 b铁粉和kscn溶液c浓氨水 d酸性kmno4溶液乙同学取336 ml(标准状况)气体y通入足量溴水中，发生反应：so2br22h2o=2hbrh2so4，然后加入足量bacl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体y中so2的体积分数为 。【探究二】分析上述实验中so2体积分数的结果，丙同学认为气体y中还可能含有h2和q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。(3)装置b中试剂的作用是 。(4)认为气体y中还含有q的理由是 (用化学方程式表示)。(5)为确认q的存在，需在装置中添加m于 (选填序号)。a. a之前 bab间 cbc间 dcd间(6)如果气体y中含有h2，预计实验现象应是 。(7)若要测定限定体积气体y中h2的含量(标准状况下约有 28 ml h2)，除可用测量h2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由 。【答案】(1)铁钉表面被钝化(或其它合理答案)(2) d 66.7%(或其它合理答案)(3)检验so2是否除尽(4) c2h2so4(浓) co22so22h2o (5) c(6) d中固体由黑变红和e中固体由白变蓝(7)否，用托盘天平无法称量d或e的差量(或可，用分析天平称量d或e的差量【规律总结】1.对实验方案的合理与否、严密与否作出评判要从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。(1)“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、尾气处理装置等；药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等；连接方式的选择指仪器的先后顺序，导管接口的连接等。(2)“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。(3)“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作步骤。2综合实验题的解题思路(1)巧审题，明确实验的目的和原理。实验原理是解答实验题的核心，是实验设计的依据和起点。实验原理可从题给的化学情景(或题首所给实验目的)并结合元素化合物等有关知识获取。在此基础上，遵循可靠性、简捷性、安全性的原则，确定符合实验目的、要求的方案。(2)想过程，理清实验操作的先后顺序。根据实验原理所确定的实验方案中的实验过程，确定实验操作的方法步骤，把握各步实验操作的要点，理清实验操作的先后顺序。(3)看准图，分析各项实验装置的作用。有许多综合实验题图文结合，思考容量大。在分析解答过程中，要认真细致地分析图中所示的各项装置，并结合实验目的和原理，确定它们在该实验中的作用。(4)细分析，得出正确的实验结论。实验现象(或数据)是化学原理的外在表现。在分析实验现象(或数据)的过程中，要善于找出影响实验成败的关键以及产生误差的原因，或从有关数据中归纳出定量公式，绘制变化曲线等。【难点探究】难点一评价型实验题例1、某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备cl2的过程中有水蒸气和hcl挥发出来，同时证明cl2的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题：(3)用含有0.2 mol hcl的浓盐酸与足量的mno2反应制得cl2的体积(标准状况下)总是小于1.12 l的原因是_。(4)装置b的作用是_。装置c和d出现的不同现象说明的问题是_。装置e的作用是_。(5)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入agno3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入agno3溶液中的气体只有一种，乙同学提出应该在装置_与_之间(填装置字母序号)增加一个装置，增加装置里面的试剂可为_。a湿润的淀粉ki试纸b浓硫酸c湿润的红色布条d饱和食盐水性，次氯酸有漂白性。因为后面要检验挥发出来的气体中hcl的存在，故先要除掉cl2，故装置e的作用是吸收cl2。(5)确保最终通入agno3溶液中的气体为hcl，cl2已经除尽，故应该在e、f之间增加一个检验是否除尽cl2的装置，ac选项中试剂都可以检验cl2的存在。【答案】(1)d(2)4h2clmno22h2ocl2mn2(3)随着反应的进行，盐酸浓度变稀将不再反应(4)证明有水蒸气产生，并吸收水蒸气，避免对后面探究氯气的性质实验产生干扰cl2无漂白性，次氯酸有漂白性吸收cl2(5)efac难点二 定量测量实验题例2实验室常用mno2与浓盐酸反应制备cl2(发生装置如右图所示)。 (1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接 下来的操作依次是_(填序号)。a往烧瓶中加入mno2粉末b加热c往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量agno3溶液反应，称量生成的agcl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量caco3(过量)反应，称量剩余的caco3质量。丁方案：与足量zn反应，测量生成的h2体积。继而进行下列判断和实验：判定甲方案不可行，理由是_。进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a量取试样20.00 ml，用0.100 0 moll1 naoh标准溶液滴定，消耗22.00 ml，该次滴定测得试样中盐酸浓度为_moll1；b平行滴定后获得实验结果。判断丙方案的实验结果_(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。已知：ksp(caco3)2.8109、ksp(mnco3)2.31011进行丁方案实验：装置如右图所示(夹持器具已略去)。() 使y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_ 转移到_中。()反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是_(排除仪器和实验操作的影响因素)。zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。【答案】(1)acb(按序号写出三项)(2)残余清液中，n(cl)n(h)(或其他合理答案)0.110 0偏小()zn粒残余清液(按序写出两项)()装置内气体尚未冷却至室温难点三创新探究型实验题例3(2012北京理综，27)有文献记载：在强碱性条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。装置实验序号试管中的药品现象实验2 ml银氨溶液和数滴较浓naoh溶液有气泡产生；一段时间后，溶液逐渐变黑；试管壁附着有银镜实验2 ml银氨溶液和数滴浓氨水有气泡产生；一段时间后，溶液无明显变化该同学欲分析实验和实验的差异，查阅资料：aag(nh3)2h2oag2nh3h2obagoh不稳定，极易分解为黑色ag2o(1)配制银氨溶液所需的药品是_。(2)经检验，实验的气体中有nh3，黑色物质中有ag2o。用湿润的红色石蕊试纸检验nh3，产生的现象是_。产生ag2o的原因是_。(3)该同学对产生银镜的原因提出假设：可能是naoh还原ag2o。实验及现象：向agno3溶液中加入_，出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。(4)重新假设：在naoh存在下，可能是nh3还原ag2o。用下图所示装置进行实验。现象：出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取nh3的装置简图(夹持仪器略)。(5)该同学认为在(4)的实验中会有ag(nh3)2oh生成。由此又提出假设：在naoh存在下，可能是ag(nh3)2oh也参与了nh3还原ag2o的反应。进行如下实验：有部分ag2o溶解在氨水中，该反应的化学方程式是_。实验结果证实假设成立，依据的现象是_。(6)用hno3清洗试管壁上的ag，该反应的化学方程式是_。 (2)试纸变蓝在naoh存在下，加热促进nh3h2o分解，逸出nh3，促使ag(nh3)2h2oag2nh3h2o平衡正向移动，c(ag)增大，ag与oh反应立即转化为ag2o：2oh2ag=ag2oh2o(3)过量naoh溶液(4)见下图(5)ag2o4nh3h2o=2ag(nh3)2oh3h2o与溶液接触的试管壁上析出银镜(6)ag2hno3(浓)=agno3no2h2o【历届高考真题】【2012高考】（2012广东）33苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理： ch3 + 2kmno4 cook + koh + 2mno2 + h2o cook + hcl cooh + kcl操作无水na2so4干燥过滤实验方法：一定量的甲苯和kmno4溶液在100反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。无色液体a有机相滤液反应混合物操作过滤白色固体b蒸发浓缩冷却，过滤浓盐酸酸化水相已知：苯甲酸分子量122，熔点122.4，在25和95时溶解度分别为0.3 g和6.9 g；纯净固体有机物都有固定熔点。（1）操作为 ，操作为 。（2）无色液体a是 ，定性检验a的试剂是 ，现象是 。（3）测定白色固体b的熔点，发现其在115开始熔化，达到130时仍有少量不熔，该同学推测白色固体b是苯甲酸与kcl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象结论将白色固体b加入水中，加热溶解， 得到白色晶体和无色溶液取少量滤液于试管中， 生成白色沉淀滤液含cl干燥白色晶体， 白色晶体是苯甲酸（4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗koh的物质的量为2.40103mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ，计算结果为 （保留二位有效数字）。【答案】 （1）分液，蒸馏 （2）甲苯，酸性kmno4溶液，紫色溶液褪色。（3）序号实验方案实验现象结论将白色固体b加入水中，加热，溶解， 冷却、过滤 得到白色晶体和无色溶液取少量滤液于试管中，滴入适量的硝酸酸化的agno3溶液 生成白色沉淀滤液含有cl-干燥白色晶体， 加热使其融化，测其熔点； 熔点为122.4白色晶体是苯甲酸（4） (2.4010-31224)/1.22100%； 96%【考点定位】有机实验设计与探究（2012福建）25. ( 15 分）实验室常用mno2与浓盐酸反应制备cl2（发生装置如右图所示）。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是（填序号）a.往烧瓶中加人mno2粉末b.加热c.往烧瓶中加人浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案：甲方案：与足量agno3溶液反应，称量生成的agcl质量。乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。丙方案：与已知量caco3（过量）反应，称量剩余的caco3质量。丁方案：与足量zn 反应，测量生成的h2体积。继而进行下列判断和实验： 判定甲方案不可行，理由是 。 进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a.量取试样20.00 ml，用0 . 1000 moll-1 naoh标准溶液滴定，消耗22.00ml，该次滴定测得试样中盐酸浓度为 moll-1b.平行滴定后获得实验结果。 判断丙方案的实验结果 （填“偏大”、“偏小”或“准确”）。已知：ksp（caco3 ) = 2.810-9、ksp（mnco3 ) = 2.310-11 进行丁方案实验：装置如右图所示（夹持器具已略去）。 (i) 使y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。(ii)反应完毕，每间隔1 分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是（排除仪器和实验操作的影响因素）。【答案】（1）acb（按序写出三项） （2）残余清液中，n(cl-)n(h+)(或其他合理答案) 0.1100 偏小 （）zn粒 残余清液（按序写出两项）（） 装置内气体尚未冷至室温 【考点定位】本题考查了化学实验方案基本操作、实验的设计与评价等，重在考查学生的实验能力和数据处理能力。（2012四川）28.(17分)甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计如下实验流程： 实验中，先用制的的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完毕后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。 下图a、b、c为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，d为盛有浓硫酸的洗气瓶。甲小组测得，反应前氧化铜的质量m1g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2g、生成氮气在标准状况下的体积v1l。乙小组测得，洗气前装置d的质量m3g、洗气后装置d的质量m4g、生成氨气在标准状况下的体积v2l。请回答下列问题：（1）写出仪器a的名称 。（2）检查a装置气密性的操作是 。（3）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。实验装置实验药品制备原理甲小组a氢氧化钙、硫酸、硫酸铵反应的化学方程式为 。乙小组浓氨水、氢氧化钠用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用： 。（4）甲小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为 。（5）乙小组用所测得数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是 。为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氨气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是 。【答案】（1）圆底烧瓶（2分）（2）连接导管，将导管插入水中，加热试管，导管口有气泡产生，停止加热，导管内有水回流并形成一段稳定的水柱（3分）（3）ca(oh)2+(nh4)2so4caso4+2nh3+ h2o；（2分）b（2分）氢氧化钠溶于氨水后放热，增加氢氧根浓度，使nh3+h2onh3h2onh4+ + oh-向逆反应方向移动，加快氨气逸出（2分）（4）5v1：7(m1- m2) （2分）（5）浓硫酸吸收了未参加反应的氨气，从而使计算的氢的量偏高（2分）碱石灰（氯氧化钠、氧化钙等）（2分）。（2012大纲版）28（15分）（注意：在试题卷上作答无效）现拟用下图所示装置（尾气处理部分略）来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品（混有cuo粉末）中金属铜的含量。（1）制备一氧化碳的化学方程式是 ；（2）试验中，观察到反应管中发生的现象时 ；尾气的主要成分是 ；（3）反应完成后，正确的操作顺序为 （填字母）a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2（4）若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为 ；（5）从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；设计方案的主要步骤是（不必描述操作过程的细节） ；写出有关反应的化学方程式 。【答案】（1）hcoohco+h2o（2）铜粉中混合的氧化铜由黑色变成红色 co、co2 （3）a、c、b（4）80%（5）开放性试题，合理得分【解析】（1）浓h2so4使hcooh脱水生成co。（2）co还原cuo生成红色的cu。（3）为了不使生成的cu被氧化，故需要继续通一会co，所以先熄2处的酒精灯，为防止气体倒吸，故1处的酒精灯还需要加热，故先关闭分液漏斗。（4）固体质量减少，即为cuo失去o原子，关系为“cuo cu” dm 80 64 16 m(cuo) 5-4.8（2012重庆）27.（15分）氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为和水蒸气，现用题27图装置进行试验确定其化学式（固定装置略去）。（1）热分解的化学方程式为 。（2）若只通过测定装置c、d的增重来确定,则装置的连接顺序为 （按气流方向，用接口字母表示），其中c的作用是 。装置连接后，首先要进行的操作名称是 。（3）加热前先通排尽装置中的空气，称取c、d的初始质量后，再持续通入的作用是 、 等.(4)完全分解后测得c增重3.65g 、d增重9.90g ，则= .若取消冷却玻管b后进行试验，测定值将 （填“偏高”或“偏低”）（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成mg2al(oh)6cl12y(co3)yzh2o，该生成物能发生类似的热分解反应，现以此物为样品，用（2）中连接的装置和试剂进行实验测定，除测定d的增重外，至少还需测定 .【答案】（1）2mg2al(oh)6clxh2o4mgo+al2o3+2hcl+(5+2x)h2o（2）a-e-d-b，吸收hcl气体，检验气密性（3）将分解产生的气体全部带入装置c、d中完全吸收，防止产生倒吸（合理答案均给分）（4）3 、 偏低（5）装置c的增重及样品质量（样品质量后残余物质量或装置c的增重及样品分解后残余物质量）（2012浙江）2814分实验室制备苯乙酮的化学方程式为：制备过程中还有等副反应。主要实验装置和步骤如下：（i）合成：在三颈瓶中加入20 g无水alcl3和30 ml无水苯。为避免反应液升温过快，边搅拌边慢慢滴加6 ml乙酸酐和10 ml无水苯的混合液，控制滴加速率，使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热回流1小时。（）分离与提纯：边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液，分离得到有机层水层用苯萃取，分液将所得有机层合并，洗涤、干燥、蒸去苯，得到苯乙酮粗产品蒸馏粗产品得到苯乙酮。回答下列问题：（1）仪器a的名称：_；装置b的作用：_。（2）合成过程中要求无水操作，理由是_。（3）若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶，可能导致_。a反应太剧烈b液体太多搅不动c反应变缓慢d副产物增多（4）分离和提纯操作的目的是_。该操作中是否可改用乙醇萃取？_（填“是”或“否”），原因是_。（5）分液漏斗使用前须_并洗净备用。萃取时，先后加入待萃取液和萃取剂，经振摇并_后，将分液漏斗置于铁架台的铁卷上静置片刻，分层。分离上下层液体时，应先_，然后打开活塞放出下层液体，上层液体从上口倒出。（6）粗产品蒸馏提纯时，下来装置中温度计位置正确的是_，可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是_。【答案】 (1)干燥管 吸收hcl气体 (2)防止三氯化铝与乙酸酐水解(只答三氯化铝水解或乙酸酐水解也可) (3)ad （2012浙江）2614分已知：i222i。相关物质的溶度积常数见下表：物质cu(oh)2fe(oh)3cuclcuiksp2.210202.610391.71071.31012（1）某酸性cucl2溶液中含有少量的fecl3，为得到纯净的cucl22h2o晶体，加入 调至ph4，使溶液中的fe3转化为fe(oh)3沉淀，此时溶液中的c(fe3)_；过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到cucl22h2o晶体。（2）在空气中直接加热cucl22h2o晶体得不到纯的无水cucl2，原因是_。（用化学方程式表示）。由cucl22h2o晶体得到纯的无水cucl2的合理方法是_。（3）某学习小组用“间接碘量法”测定含有cucl22h2o晶体的试样（不含能与i发生反应的氧化性质杂质）的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量ki固体，充分反应，生成白色沉淀。用0.1000 mol/l na2s2o3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗na2s2o3标准溶液20.00 ml。可选用_作滴定指示荆，滴定终点的现象是_。cucl2溶液与ki反应的离子方程式为_。该试样中cucl22h2o的质量百分数为_。【答案】(14分) (1)cu(oh)2或cu2(oh)2co3 2.6109 moll-1 (2)2cucl22h2ocu(oh)2cucl2+2hcl+2h2o(主要产物写成cu(oh)2、cu(oh)cl、cuo均可) 在干燥的hcl气流中加热脱水(3)淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色 2cu2+4i-=2cui+i2 95（1）cuo （2）cucl2+h2ocuo+2hclcucl22h2o晶体在hcl气流中加热脱水（2012安徽）28（13分）工业上从废铅酸电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与铅膏（主要成分为pbso4）发生反应：pbso4(s)+co32(aq)pbco3(s)+so42(aq)。某课题组用pbso4为原料模拟该过程，探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。（1）上述反应的平衡常数表达式：k 。（2）室温时，向两份相同的样品中分别加入同体积、同浓度的na2co3和nahco3溶液均可实现上述转化，在 溶液中pbso4转化率较大，理由是 。（3）查阅文献：上述反应还可能生成碱式碳酸铅2pbco3pb(oh)2，它和pbco3受热都易分解生成pbo。该课题组对固体产物（不考虑pbso4）的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部为pbco3；假设二： ；假设三： 。（4）为验证假设一是否成立，课题组进行如下研究。定性研究：请你完成下表中内容。实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期的实验现象和结论取一定量样品充分干燥，定量研究：取26.7mg的干燥样品，加热，测的固体质量随温度的变化关系如下图。某同学由图中信息得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由： 。21.0固体质量/mg26.722.40 200 400 温度/【答案】k= c(so42)/c(co32) na2co3 na2co3溶液中c(co23)大 全部为2pbco3pb(oh)2 pbco3与2pbco3pb(oh)2的混合物 实验步骤预期的实验现象和结论充分加热样品分解，将产生的气体通过盛有无水硫酸铜的干燥管。若无水硫酸铜不变蓝色，则假设一成立；若无水硫酸铜变蓝色，则假设一不成立。同意 若全部为pbco3，26.7 mg完全分解后，其固体质量为22.3m g （其他答案合理均可）【考点定位】本题属假设型实验题，以铅蓄电池的铅回收为情境，将化学平衡、沉淀的转化、实验探究、计算等内容融合在一起，主要考查学生对化学反应原理的掌握及运用相关知识对实验提出假设和设计实验方案的能力，考查运用文字表达分析解决问题过程并做出合理解释的能力。（2012天津）9（18分）信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70cu、25al、4fe及少量au、pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题： 第步cu与酸反应的离子方程为_；得到滤渣1的主要成分为_。 第步加h2o2的作用是_，使用h2o2的优点是_；调溶液ph的目的是使_生成沉淀。 用第步所得cuso45h2o制备无水cuso4的方法是_。 由滤渣2制取al2(so4)318h2o ，探究小组设计了三种方案：上述三种方案中，_方案不可行，原因是