2021版新高考化学一轮复习 课后限时集训36 化学实验方案的设计与评价 鲁科版.doc

课后限时集训36化学实验方案的设计与评价(建议用时：35分钟)一、选择题(每小题只有一个正确答案)1(2019山西名校模拟)“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下：下列叙述错误的是()a实验时先点燃装置的酒精灯，过一段时间后再打开装置中分液漏斗的旋塞b装置的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉，作用是吸收多余的nh3c向步骤所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可析出nh4cld用装置加热碳酸氢钠可实现步骤的转化，所得co2可循环使用d固体nahco3加热不能用烧杯，d错误。2(2019广东模拟)mnso4h2o是一种易溶于水的微红色斜方晶体，某同学设计下列装置制备硫酸锰：下列说法错误的是()a装置烧瓶中放入的药品x为铜屑b装置中用“多孔球泡”可增大so2的吸收速率c装置用于吸收未反应的so2d用装置反应后的溶液制备mnso4h2o需经历蒸发、结晶、过滤、洗涤及干燥的过程a由实验装置可知，x为亚硫酸钠，与浓硫酸反应生成二氧化硫，而cu与浓硫酸常温下不反应，中“多孔球泡”可增大so2的吸收速率，二氧化硫与二氧化锰反应生成mnso4，蒸发浓缩、冷却结晶可得到晶体，中naoh溶液可吸收尾气。3如图所示为从固体混合物中分离x的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是()a可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵b方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发c方案2中加入的试剂一定能够与除x外的物质发生化学反应d方案2中加入naoh溶液可以分离出sio2和fe2o3混合物中的fe2o3d加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。a项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；b项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；c项方案2中加入的试剂可能不与除x外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；d项中sio2与naoh溶液反应生成na2sio3溶解而分离，正确。教师用书备选(2019聊城一中模拟)下列实验方案中，可以达到实验目的的是()选项实验目的实验方案a除去苯中混有的环己烯加入适量的溴水充分反应后分液b制取fe(oh)3胶体向沸水中滴加fecl3饱和溶液，继续加热至红褐色，停止加热c验证酸性：ch3coohhclo使用ph试纸分别测定相同温度下相同浓度的ch3coona溶液和naclo溶液的phd检验溶液中含有i向某溶液中加入ccl4，振荡后静置，液体分层，下层呈紫红色b溴水与环己烯反应生成的二溴环己烷也易溶于苯，无法分液分离，a错；naclo溶液具有强氧化性，不能用ph试纸检测，c错；i不能进入ccl4中，不能判断i的存在，d错。二、非选择题4(2019试题调研)粉煤灰(主要含有sio2、fe2o3、al2o3等)是燃煤发电过程中产生的废渣，以高铝粉煤灰为原料制取硫酸铝铵nh4al(so4)2，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。其制备实验流程如图：已知硫酸铝铵溶解度：0 时，s5.2 g；100 时，s421.9 g。回答下列问题：(1)写出粉煤灰与氢氧化钠溶液反应涉及的化学方程式：_。(2)“酸化”中选用“某酸稀溶液”溶质的化学式为_，理由是_。(3)“一系列操作”的具体实验步骤有_。(4)煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为4nh4al(so4)212h2o2al2o32nh3n25so33so253h2o，将产生的气体通过如图所示装置。足量的浓硫酸除吸收h2o(g)外还吸收_(填化学式，下同)。酸性kmno4溶液紫色变浅说明煅烧硫酸铝铵晶体所得到的气体产物中含有_，用化学用语解释酸性kmno4溶液紫色变浅的原因：_。某同学从安全角度考虑，指出该装置可能有一处明显的缺陷。你认为这处缺陷可能是：_。解析(1)粉煤灰中sio2为酸性氧化物、al2o3为两性氧化物，均能与naoh溶液反应，化学方程式为sio22naoh=na2sio3h2o、al2o32naoh3h2o=2naal(oh)4。(2)实验目的是制备硫酸铝铵，因此酸化时选择的酸为稀硫酸，从而避免引入新的杂质。(3)根据硫酸铝铵的溶解度知，由硫酸铝铵溶液得到硫酸铝铵晶体的实验操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)根据硫酸铝铵晶体分解反应方程式，可知足量的浓硫酸除吸收水蒸气外，还可以吸收氨气，使其转化为硫酸铵，吸收so3，使其转化为硫酸。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，溶液紫色变浅说明生成的气体中含有还原性气体，还原性气体有nh3和so3，由于通过浓硫酸时氨气被吸收，因此可以说明含有so2。so2与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应的离子方程式为5so22mno2h2o=5so2mn24h。用浓硫酸直接吸收氨气时容易发生倒吸，引发安全事故。答案(1)al2o32naoh3h2o=2naal(oh)4、sio22naoh=na2sio3h2o(2)h2so4不引入新杂质(3)加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥(4)so3、nh3so22mno5so22h2o=2mn25so4h浓硫酸可能会倒吸5(2019济南联考)硫铁矿(主要成分为fes2)焙烧产生的尾气中主要含n2、o2、so2和少量的co2、h2o，取标准状况下的尾气v l测定so2含量：方案一：让尾气缓慢通过如图装置。(1)c装置的名称是_，该装置的作用是_。(2)实验时先通入尾气，再通入一定量的氮气。若通过装置b的增重来测量so2的体积分数，你认为该方案是否合理：_(填“是”或“否”)，请说明理由_(若方案合理，该空不必填写)。方案二：将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为m g。(3)加入过量氯化钡溶液的目的是_。(4)洗涤沉淀的方法是_。(5)尾气中so2的体积分数的表达式是_(用含m、v的代数式表示)。解析(1)c装置为干燥管，该装置的作用是防止空气中的水蒸气、co2被装置b吸收。(2)尾气中的co2也能被装置b吸收，会影响so2的测定，使所测体积分数偏大。方案二：此方案利用溴水将so2氧化为so，加入过量bacl2溶液产生baso4沉淀，根据所得沉淀的质量，计算出so2的含量。(3)加入过量bacl2溶液的目的是使生成的so完全转化为沉淀。(4)洗涤沉淀的方法为在漏斗中加蒸馏水至恰好浸没沉淀，待水自然流下后再重复操作23次。(5)n(so2)n(baso4) mol，so2的体积分数为100%。答案(1)干燥管防止空气中的水蒸气、co2被b装置吸收(2)否尾气中的co2也能被b装置吸收，使所测体积分数偏大(3)使生成的so完全转化为沉淀(4)在漏斗中加蒸馏水至恰好浸没沉淀，待水自然流下后再重复操作23次(5)%6(2019黄山二模)亚硝酰氯(clno)是有机物合成中的重要试剂，可由no与cl2在常温常压下反应得到。clno 部分性质如下：黄色气体，熔点：59.6 ；沸点：6.4 ，遇水易水解。已知：hno2既有氧化性又有还原性；agno2微溶于水，能溶于硝酸：agno2hno3=agno3hno2。(1)利用、装置制备原料气no和cl2写出利用装置制备氯气的离子反应方程式：_。利用上述装置制备no时，中盛装物质为_(写化学式)。(2)利用以下装置在常温常压下制备clno装置连接顺序为a_(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。为使no和cl2恰好完全反应生成clno，理论上通入no和cl2两种气体的流速比为_。装置的作用是_。装置吸收尾气时，有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收，为了充分吸收尾气，可将尾气与_(气体)同时通入naoh溶液中。王水是浓盐酸和浓硝酸的混酸，一定条件下混酸可生成clno和cl2，该反应的化学方程式为_。写出验证clno与h2o完全反应后的溶液中存在cl和hno2的实验步骤及现象：取少量反应后的溶液于试管中，_(限选试剂：agno3溶液，稀硝酸，kmno4溶液)。答案(1)mno24h2clmn2cl22h2oh2o(2)efcbd(或fecbd)21冷凝亚硝酰氯，便于收集o2(或空气)hno3(浓)3hcl(浓)=clnocl22h2o依次滴加足量的agno3溶液和稀硝酸，充分振荡、静置，有白色沉淀生成；另取静置后上层清液少许于另一支试管中，滴加kmno4溶液，溶液紫色退去7(2019专家原创)青蒿素是一种有效的抗疟药。常温下，青蒿素为无色针状晶体，难溶于水，易溶于有机溶剂，熔点为156157 。提取青蒿素的方法之一是乙醚浸取法，提取流程如下：请回答下列问题： (1)将青蒿研碎的目的是_；操作的名称是_。(2)用下列实验装置测定青蒿素的最简式，将28.2 g青蒿素放在装置c燃烧管中充分燃烧。各装置的连接顺序从左到右依次为a、_(写各装置大写字母代号，每个装置限用一次)。装置d中的试剂是_，装置e球形干燥管中碱石灰的作用是_。已知青蒿素是烃的含氧衍生物，以上实验测量数据如下表：b装置质量e(不含干燥管)装置质量实验前22.6 g80.2 g实验后42.4 g146.2 g则青蒿素的最简式为_。解析(1)将青蒿研碎，可以增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率。通过操作可从乙醚浸取后所得提取液中分离出乙醚和青蒿素粗品，则操作为蒸馏。(2)青蒿素可在装置c中燃烧，则a装置为氧气的发生装置，制得的氧气中含有水蒸气，为防止干扰水蒸气的测定，结合的题意知，需通过d中浓硫酸进行干燥，青蒿素燃烧后的产物为h2o和co2，应先通过b中无水氯化钙或p2o5吸收生成的水蒸气，再通过e中碱石灰吸收生成的co2。d的作用是吸收o2中的水蒸气，故盛放的试剂为浓硫酸。装置e球形干燥管中碱石灰的作用是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入e中u形管，造成测得生成的co2的质量偏大。b中增加的质量为生成的水的质量，m(h2o)42.4 g22.6 g19.8 g，n(h2o)1.1 mol，e中增加