2021高三化学人教版课后限时集训：化学实验方案的设计与评价含解析.doc

教学资料范本2021高三化学人教版课后限时集训：化学实验方案的设计与评价含解析编 辑：_时 间：_(建议用时：35分钟)1(20xx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(20xx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。教师用书独具(20xx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。4(20xx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、Al2O32NaOH =2NaAlO2H2O。(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)Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O、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(20xx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、溶液紫色褪去7(20xx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中增加的质量为生成