高考化学 必考题型早知道 专题二十一 实验方案的设计与评价 新人教版.doc

专题二十一实验方案的设计与评价1.2012安徽理综，28工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中，可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为pbso4)发生反应：pbso4(s)co(aq)=pbco3(s)so(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pbso4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26.7 mg的干燥样品，加热，测得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：_。22012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_。32012重庆理综，27氯离子插层镁铝水滑石mg2al(oh)6clxh2o是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为mgo、al2o3、hcl和水蒸气。现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。(1)mg2al(oh)6clxh2o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x，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，首先要进行的操作的名称是_。(3)加热前先通n2排尽装置中的空气，称取c、d的初始质量后，再持续通入n2的作用是_、_等。(4)完全分解后测得c增重3.65 g、d增重9.90 g，则x_。若取消冷却玻管b后进行实验，测定的x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)6cl12x(co3)yzh2o，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定d的增重外，至少还需测定_。 专题二十一实验方案的设计与评价 解析1答案：(1)(2)na2co3na2co3溶液中的c(co)大(3)全部为2pbco3pb(oh)2pbco3与2pbco3pb(oh)2(4)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期的实验现象和结论充分加热样品，将产生的气体通入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，则假设一不成立。同意，若全部为pbco3时，26.7 mg完全分解后最终固体质量应为22.3 mg(或：不同意，实验最终得到固体的质量与全部为pbco3分解所得固体质量相差不大，可能是实验过程中产生的误差引起的)(本题属于开放性试题，合理答案均可)解析：(1)根据反应方程式容易写出反应的平衡常数表达式：k。(2)hco难电离，相同浓度时，na2co3溶液中co浓度远大于nahco3溶液中co的浓度，co浓度越大，越有利于pbso4的转化。(3)根据信息及假设一，不难得出假设二和假设三分别为：全部为2pbco3pb(oh)2、pbco3与2pbco3pb(oh)2的混合物。(4)若全部为pbco3，则根据pbco3pboco2，26.7 mg全部分解得到的m(pbo)223 gmol122.3 mg，而实际质量为22.4 mg，因此假设一不成立。若考虑实验过程中产生的误差，22.3 mg与22.4 mg相差不大，所以也可认为假设一成立。2. 答案：(1)agno3溶液和氨水(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)(5)ag2o4nh3h2o=2ag(nh3)2oh3h2o与溶液接触的试管壁上析出银镜(6)ag2hno3(浓)=agno3no2h2o解析：(1)实验室是用agno3溶液和氨水配制银氨溶液。(2)由信息b可知ag2o是由agoh分解得到的，结合实验条件加热、naoh溶液分析信息a中化学平衡移动。(3)既然假设naoh还原ag2o，那么溶液中必然要存在naoh，所以向agno3溶液中应该加入过量的naoh溶液，才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取nh3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意ag2o溶解在氨水中应该形成ag(nh3)2oh；假设成立必然会在试管上形成银镜。3答案：(1)2mg2al(oh)6clxh2o4mgoal2o32hcl(52x)h2o(2)aedb 吸收hcl气体 检查装置的气密性(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(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置c的增重及样品分解后残余物质量)解析：(1)根据题给信息：高温下完全分解为mgo、al2o3、hcl和水蒸气，可写出其化学方程式：2mg2al(oh)6clxh2o4mgoal2o32hcl(52x)h2o；(2)装置c的作用是吸收反应生成的hcl气体，装置d的作用是吸收水蒸气，应该首先通过d装置吸收水蒸气，后通过c装置吸收hcl；将气体通过洗气瓶进行洗气时，应该从长导管一侧通入气体，故其连接顺序是aedb；连接好装置后首先应该检查装置的气密性；(3)因为加热后的装置中含有残留的hcl和水蒸气，为了避免引起实验误差，保证反应产生的气体全部被装置c、d吸收，所以要通入n2排出装置内残留的气体，同时也是为了防止产生倒吸；(4)2mg2al(oh)6clxh2o4mgoal2o32hcl(52x)h2o 73 18(52x) 3.65 g