202X版高考化学一轮复习专题二十一实验方案的设计与评价课件

1、专题二十一实验方案的设计与评价高考化学高考化学 (天津市专用)A A组自主命题组自主命题天津卷题组天津卷题组五年高考考点一制备实验方案的设计与评价考点一制备实验方案的设计与评价1.(2012天津理综,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70% Cu、25% Al、4% Fe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:(1)第步Cu与酸反应的离子方程式为 ;得到滤渣1的主要成分为 。(2)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

2、沉淀。(3)用第步所得CuSO45H2O制备无水CuSO4的方法是 。(4)由滤渣2制取Al2(SO4)318H2O,探究小组设计了三种方案:甲:滤渣2酸浸液Al2(SO4)318H2O乙:滤渣2酸浸液滤液Al2(SO4)318H2O丙:滤渣2滤液溶液Al2(SO4)318H2O上述三种方案中, 方案不可行,原因是 ;从原子利用率角度考虑, 方案更合理。(5)探究小组用滴定法测定CuSO45H2O(Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c molL-1EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:

3、Cu2+H2Y2- CuY2-+2H+写出计算CuSO45H2O质量分数的表达式= ;下列操作会导致CuSO45H2O含量的测定结果偏高的是 。a.未干燥锥形瓶b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c.未除净可与EDTA反应的干扰离子答案答案(18分)(1)Cu+4H+2N Cu2+2NO2+2H2O或3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2OAu、Pt(2)将Fe2+氧化为Fe3+不引入杂质,对环境无污染Fe3+、Al3+(3)加热脱水(4)甲所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质乙(5)100%c3O3O131mol L10250 l5gcbLg moa 解析解析(1)Cu与稀H2SO4

4、、浓HNO3的混酸反应的离子方程式为Cu+4H+2N Cu2+2NO2+2H2O或3Cu+8H+2N 3Cu2+2NO+4H2O。Au、Pt不溶于稀H2SO4和浓HNO3的混酸,故滤渣1的主要成分为Au和Pt。(2)H2O2具有氧化性,第步加H2O2的作用是将滤液1中的Fe2+氧化为Fe3+。使用H2O2的优点是不引入杂质,对环境无污染。调溶液pH的目的是使Fe3+和Al3+分别转化为Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀。(3)加热脱水可使CuSO45H2O变为CuSO4:CuSO45H2O CuSO4+5H2O。(4)甲方案不可行,因为酸浸液是Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3的混合液

5、,故所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质。乙和丙方案相比,丙方案中的H2SO4部分转化为Na2SO4,故从原子利用率角度考虑,乙方案更合理。(5)20.00 mL溶液中n(CuSO45H2O)=n(Cu2+)=n(H2Y2-)=c molL-1b10-3 L,则100 mL溶液中的n(CuSO45H2O)=c molL-1b10-3L,故CuSO45H2O质量分数的表达式=100%。3O3O100 mL20.00 mL131mol L10250 l5gcbLg moa 滴定实验中,未干燥锥形瓶,不影响测定结果。若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,所读取的消耗标准溶液的体积偏小,使测定结果偏低

6、。若未除净可与EDTA反应的离子,消耗EDTA溶液的体积偏大,使测定结果偏高。考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价2.(2016天津理综,9,18分)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mgL-1。我国地表水环境质量标准规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mgL-1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。.测定原理:碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH- 2MnO(OH)2酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(O

7、H)2+I-+H+ Mn2+I2+H2O(未配平)用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2+I2 S4+2I-.测定步骤:a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。23O26Ob.向烧瓶中加入200 mL水样。c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应完全。d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液,至反应完全,溶液为中性或弱酸性。e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 molL-1 Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。f.g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出

8、量和加入试剂后水样体积的变化)。回答下列问题:(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为 。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器是 。滴定管注射器量筒(3)搅拌的作用是 。(4)配平反应的方程式,其化学计量数依次为 。(5)步骤f为 。(6)步骤e中达到滴定终点的标志为 。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO= mgL-1(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标: (填“是”或“否”)。(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差。写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个) 。答案答案(共1

9、8分)(1)将溶剂水煮沸后冷却(2)(3)使溶液混合均匀,快速完成反应(4)1,2,4,1,1,3(5)重复步骤e的操作23次(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)9.0是(7)2H+S2 S+SO2+H2OSO2+I2+2H2O 4H+S+2I-4H+4I-+O2 2I2+2H2O(任写其中2个)23O24O解析解析(1)升高温度,气体在水中的溶解度减小,故配制无氧溶液时,可将溶剂水煮沸后冷却。(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择注射器。(3)烧瓶中加入溶液后搅拌的作用是使溶液混合均匀,增大反应物接触面积,加快反应速率。(4)标出化合价发生变化的元素的化合价,利用化合价升降总数相等,结合电

10、荷守恒和原子守恒,配平方程式:MnO(OH)2+2I-+4H+ Mn2+I2+3H2O。(5)定量测定实验中,常多次测量求平均值以减小测定误差,故步骤f为重复步骤e的操作23次。(6)步骤e中用Na2S2O3溶液滴定I2,淀粉作指示剂,故达到滴定终点的标志为溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色。测定过程中,由关系式:2S2I2MnO(OH)2O2知:n(O2)=0.010 00 molL-14.5010-3 L=4.5010-5 mol,故水样中的DO=4.5010-5 mol32 gmol-1=910-3 gL-1,即9.0 mgL-1;由于9.0 mgL-15 mgL-1,故作为饮用水源,此次测

11、得DO达标。(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,H2SO4能与Na2S2O3溶液反应,即2H+S2 S+SO2+H2O;生成的SO2也能与I2反应,即SO2+I2+2H2O 4H+2I-+S;pH过低时,水样中空气中的O2也能氧化I-,即4H+4I-+O2 2I2+2H2O。23O12121214143140.00 10L23O24OB B组统一命题、省组统一命题、省( (区、市区、市) )卷题组卷题组考点一制备实验方案的设计与评价考点一制备实验方案的设计与评价1.(2018江苏单科,5,2分)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是()A.用装置甲灼烧碎海

12、带B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2 尾气答案答案BA项,灼烧碎海带应在坩埚中进行,错误;C项,用MnO2和浓盐酸制备Cl2需要加热,错误;D项,吸收尾气中的Cl2要用NaOH溶液,不能用饱和NaCl溶液,错误。2.(2017课标,10,6分)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A.、中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度C.结束反应时,先

13、关闭活塞K,再停止加热D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气答案答案B本题考查氢气还原WO3制取W。中应盛KMnO4溶液(除去H2S等还原性气体),中应盛焦性没食子酸溶液(吸收少量O2),中应盛浓H2SO4(干燥H2),A项错误;氢气与空气的混合气体加热易爆炸,加热管式炉之前必须检验H2的纯度,B项正确;结束反应时应先停止加热,再通一段时间的H2,待固体冷却至室温后停止通氢气,可防止生成的W再被氧化,还可以防止倒吸,C项错误;粉末状的二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气需要加热,而启普发生器用于块状固体与液体在常温下反应制取气体,D项错误。3.(2016课标,13,6分)下列实验

14、操作能达到实验目的的是() 实验目的实验操作A.制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B.由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C.除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥D.比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中答案答案D制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,A项不能达到实验目的;将MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2,欲得到无水MgCl2,应在氯化氢气流中加热蒸干,B项不能达到实验目的;向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也会与HNO3发生反应,C项不能达到实验目的。4.

15、(2015重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是() 答案答案AA项,Fe(OH)2易与O2反应,所以在FeSO4溶液液面上方加一层植物油,且胶头滴管下端伸到液面下滴加NaOH溶液;B项,容量瓶不能用于直接溶解药品、稀释溶液;C项,实验室制NH3所用药品为NH4Cl和Ca(OH)2,氨气极易溶于水,不能用排水法收集;D项,温度计水银球应在液面以下,乙醇和浓硫酸反应除有乙烯生成外,还有SO2、乙醇蒸气产生,而SO2、乙醇蒸气和乙烯均能使KMnO4酸性溶液褪色。5.(2019北京理综,28,16分)化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。(1)实

16、验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备SO2,将足量SO2通入AgNO3溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是 。试剂a是 。(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)实验二:验证B的成分写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式: 。加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3,进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是 。(3)根据沉淀F的存在,推测S的产生有两个途径:

17、途径1:实验一中,SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4,随沉淀B进入D。途径2:实验二中,S被氧化为S进入D。实验三:探究S的产生途径向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有 ;取上层清液继续滴加BaCl2溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由: 。实验三的结论: 。(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是 24O23O24O24O 。(5)根据物质性质分析,SO2与AgNO3溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和S生成。(6)根据上述实验所得结论: 。24O答案答案(1)Cu+2H2SO4(浓) C

18、uSO4+SO2+2H2O饱和NaHSO3溶液(2)Ag2SO3+4NH3H2O 2Ag(NH3+S+4H2OH2O2溶液,产生白色沉淀(3)Ag+Ag2SO4溶解度大于BaSO4,没有BaSO4沉淀时,必定没有Ag2SO4途径1不产生S,途径2产生S(4)2Ag+SO2+H2O Ag2SO3+2H+(6)实验条件下:SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的速率大于生成Ag和S的速率,碱性溶液中S更易被氧化为S 2)23O24O24O24O23O24O解析解析本题是一道综合性实验题,考查了SO2气体的制备、SO2气体的性质及物质性质的探究。试题全面考查了实验与探究的能力,并借助实验形式考查学生

19、分析和解决化学问题的能力。试题以科学研究的一般过程展开,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养及创新思维、创新意识的价值观念。(1)Cu和浓H2SO4反应时会有硫酸酸雾形成,饱和NaHSO3溶液的作用是除去SO2中的H2SO4酸雾。(2)沉淀D中加过量稀盐酸后过滤得到滤液E,滤液E中含有BaCl2和少量H2SO3,加入H2O2溶液产生白色沉淀即可证明H2SO3存在。(3)Ag2SO4是微溶物,A中会含有少量的Ag+和S。(6)由实验二知,SO2通入AgNO3溶液中主要生成Ag2SO3沉淀,由(5)知,混合物放置一段时间有Ag和S生成,则可得在实验条件下,SO2与AgNO3溶液生成Ag2SO3的

20、速率大于生成Ag和S的速率;由实验二分析知,碱性溶液中S更易被氧化为S。24O24O24O23O24O审题技巧审题技巧解答该题时要突破思维定式,亚硫酸是弱酸,通常在酸性环境下不能生成亚硫酸盐沉淀,但是亚硫酸银是个例外。考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价6.(2018课标,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是()编号实验目的实验过程A配制0.400 0 molL-1的NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维

21、生素C溶液,观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5% H2O2溶液,观察实验现象答案答案B本题考查实验方案的设计与评价。固体溶解后先将溶液冷却至室温,再转移至容量瓶,然后用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次,并将洗涤液一并倒入容量瓶中,最后定容,A不正确;FeCl3被还原后,溶液由黄色变为浅绿色,B正确;纯化氢气时应最后用浓硫酸干燥,C不正确;NaHSO3溶液与H2O2溶液反应时无明显现象,D不正确。7.(2018江苏单科,12,4分)根据

22、下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B向碘水中加入等体积CCl4 ,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色I2在CCl4 中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D向NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)Ksp(AgI)答案答案B本题考查化学实验方案的评价。酸性:H2CO3苯酚HC,Na2CO3溶液使苯酚浊液变澄清,是因为反应生成了HC,A错误;密度:水氧化产物;还原性:还原

23、剂还原产物。8.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是()A.中溶液橙色加深,中溶液变黄B.中Cr2被C2H5OH还原C.对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色27O24O27O答案答案D中存在C2H5OH,溶液变为酸性后,K2Cr2O7的氧化性增强,会将C2H5OH氧化,溶液变成绿色疑难突破疑难突破在Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+平衡体系中,加酸或加碱会使平衡发生移动,但移动过程中并没有

24、发生氧化还原反应,而中溶液变成绿色,是K2Cr2O7将C2H5OH氧化后本身被还原为Cr3+所致。27O24O9.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生弱碱性溶液中OH-氧化了Mg答案答案DNH4Cl溶

25、液中存在平衡:N+H2ONH3H2O+H+,镁条与H+反应生成H2,同时平衡正向移动,溶液由弱酸性逐渐变为弱碱性,NH3H2O浓度变大,分解产生NH3,A、B、C项均合理;pH=8.6的NaHCO3溶液中存在HCC+H+,Mg与H+仍可反应产生H2,D项不合理。4H3O23O10.(2019江苏单科,13,4分)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+B向浓度均为0.05 molL-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp

26、(AgI)Ksp(AgCl)C向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1 mL淀粉溶液,溶液显蓝色Br2的氧化性比I2的强D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强答案答案C本题涉及的考点有Fe2+的检验、Ksp大小比较、氧化性强弱判断、盐类的水解,考查考生化学实验与探究的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。检验Fe2+应先加KSCN溶液,溶液不变红色,再滴加新制氯水,溶液变红色,A不正确;I-先沉淀,说明Ksp(AgI)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Na2

27、SO3Ba(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:硝酸碳酸硅酸答案答案BH2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能说明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),A错误。浓硫酸滴入蔗糖中,处试管中观察到白色固体变黑,证明浓硫酸有脱水性;处试管中溴水褪色,说明有SO2生成(SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr),从而证明浓硫酸有氧化性,B正确。SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)2+3SO2+2H2O 3BaSO4+2NO+4HNO3,但BaCl2与SO2不反应,C错误。浓硝酸挥发产生

28、的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论,D错误。2.(2013安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是() 选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液答案答案B题给装置可以用于固体和液体反应不加热型、收集方法为向上排空气法、使用防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项,NH3收集用向下排空气法,不符合题意;

29、C项,铜和稀硝酸反应不能产生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D项,用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热,本装置不能满足。3.(2013浙江理综,8,6分)下列说法正确的是()A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样灼烧溶解过滤萃取B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性答案答案CA中在过滤后少了向滤液中加入氧化剂将I-氧化为I2的步骤,A错误;用乙醇和浓硫酸制备乙烯时,应控制反

30、应温度为170 ,水浴加热最高温度为100 ,B错误;加入(NH4)2SO4,蛋白质溶液中出现沉淀,属于蛋白质的盐析,不是变性,D错误。4.(2012课标,28,14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下: 苯溴溴苯密度/gcm-30.883.101.50沸点/8059156水中溶解度微溶微溶微溶按下列合成步骤回答问题:(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是 ;(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应

31、的铁屑;滤液依次用10 mL水、8 mL 10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是 ;向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是 ;(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);A.重结晶B.过滤C.蒸馏D.萃取(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填入正确选项前的字母)。A.25 mLB.50 mLC.250 mLD.500 mL答案答案(1)HBr吸收HBr和Br2(2)除去HBr和未反应的Br2干燥(3)苯C(4)B解析解析(1)白色烟雾是由苯与Br2发生取代反应生成的

32、HBr结合空气中的水蒸气形成的。装置d的作用是吸收HBr及未反应的Br2。(2)滤去铁屑后,滤液是溴苯及少量苯、Br2等的混合液,NaOH溶液可除去其中的Br2和HBr。粗溴苯中加入无水CaCl2,利用CaCl2+6H2O CaCl26H2O除去溴苯中残留的少量水。(3)通过题述分离操作,粗溴苯中还含有的杂质主要是未反应的苯,由于苯与溴苯的沸点相差较大,故可用蒸馏法除去杂质苯。5.(2011课标,28,15分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题:(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为 (填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装

33、置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞; (请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A.加热反应一段时间B.收集气体并检验其纯度C.关闭分液漏斗活塞D.停止加热,充分冷却(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH2生成。写出CaH2与水反应的化学方程式 ;该同学的判断不准确,原因是 。(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象 。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。答案答案(1)ie,fd,cj,k(或k,j)a(2

34、)BADC(3)CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2金属钙与水反应也有类似现象(4)取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色(5)氢化钙是固体,携带方便解析解析该题考查化学实验中仪器的选择、连接,实验方案的设计等知识点。(1)制备的H2中含杂质HCl和H2O,须先除去HCl再除去H2O,按此顺序选择仪器并连接。(2)加入药品后打开活塞H2验纯加热停止加热关闭活塞。(3)由现象可判断出生成物中有H2和Ca(OH)2,从而写出化学方程式。(4)根据Ca和CaH2分别与O2反应的产物不同来设计实

35、验。6.(2014课标,28,15分)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 molL-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2C

36、rO4为砖红色)。回答下列问题:(1)装置中安全管的作用原理是 。(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用 式滴定管,可使用的指示剂为 。(3)样品中氨的质量分数表达式为 。(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或“偏低”)。(5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.010-5 molL-1,c(Cr)为 molL-1。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12(6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1 6 3,钴的化合价为 。制备X的化学方程式为 24O ;X的制备过程中温度不能过高的

37、原因是 。答案答案(1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定(2分)(2)碱酚酞(或甲基红)(每空1分,共2分)(3)100%(2分)(4)偏低(2分)(5)防止硝酸银见光分解2.810-3(每空1分,共2分)(6)+3(1分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O(2分)温度过高过氧化氢分解、氨气逸出(2分)31 122() 1017cVc Vw解析解析(1)安全管的作用主要是平衡装置内的压强,当装置内压力过大时,安全管中液面上升,使装置中压力稳定。(2)装NaOH标准溶液应使用碱式滴定管,指示剂可选择酚酞或甲基红等。(3)样品

38、中氨的含量根据NH3消耗的盐酸标准溶液的量计算:=100%。(4)若装置气密性不好,则氨可能泄漏,消耗的盐酸标准溶液减少,则测定结果偏低。(5)由于AgNO3见光易分解,故装AgNO3溶液选用棕色滴定管。滴定终点时:c(Cr)=molL-1=2.810-3 molL-1。(6)样品中钴、氨和氯的物质的量之比为1 6 3,故X的化学式为Co(NH3)6Cl3,Co的化合价为+3;制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O;由于反应物中含有H2O2和NH3,温度过高H2O2分解,氨气逸出,故制备过程中温度不能过高。311 122() 1

39、017 lgcVc Vmolg mow24Osp242( gO )( g )KACrcA125 21.12 10(2.0 10 )考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价考点二探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价7.(2013课标,27,14分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质的流程如下:工业ZnO浸出液 滤液 滤液 滤饼ZnO提示:在本实验条件下,Ni()不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是

40、 。(2)反应的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 。(3)反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2 g,煅烧后可得到产品8.1 g,则x等于 。答案答案(1)Fe2+和Mn2+(2分)Mn+3Fe2+7H2O 3Fe(OH)3+MnO2+5H+(2分)、2Mn+3Mn2+2H2O 5MnO2+4H+(2分)铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质(2分)(2)置换反应镍(每空1分,共2分)(3)取少量水洗液于试管中,滴入12滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说

41、明沉淀已经洗涤干净(2分)(4)1(2分)4O4O解析解析(1)经反应所得浸出液中含有Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+。经反应,Fe2+被氧化为Fe3+,进而形成Fe(OH)3沉淀,Mn2+被氧化为MnO2,发生反应的离子方程式分别为:Mn+3Fe2+7H2O 3Fe(OH)3+MnO2+5H+、2Mn+3Mn2+2H2O 5MnO2+4H+。在加高锰酸钾溶液前,若溶液的pH较低,铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质。(2)反应为Zn+Ni2+ Zn2+Ni,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有被置换出来的镍。(3)若该沉淀没有洗涤干净,则沉淀上一定附着有S。具体的检验方法

42、是取少量最后滤出的水洗液于试管中,滴入12滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗涤干净。(4)ZnCO3xZn(OH)2 (1+x)ZnO+CO2+xH2O m81(1+x) 44 18x 44+18x8.1 g 11.2 g-8.1 g=3.1 g则=,解得x=1。4O4O24O81(1)8.1 gx44183.1 gxA A组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟考点基础题组考点基础题组三年模拟考点一制备实验方案的设计与评价考点一制备实验方案的设计与评价1.(2017天津河北区二模,13)巧妙的实验设计有助于更好地解决问题。下列装置不能达到实验目的的

43、是()A.用装置甲验证HCl气体易溶于水B.用装置乙验证SO2具有漂白性C.用装置丙采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀D.用装置丁检验NH4Cl分解产生的气体答案答案BA项,挤压胶头滴管,气球变大说明HCl气体易溶于水,瓶内气压变小,则装置甲可验证HCl气体易溶于水;B项,装置乙生成的二氧化硫与溴水或酸性高锰酸钾溶液均发生氧化还原反应,可验证其还原性,与漂白性无关;C项,铁钉发生吸氧腐蚀,瓶内压强减小,而析氢腐蚀会导致瓶内压强升高,则用装置丙采集到的压强数据可以判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀;D项,NH4Cl分解生成氨气、HCl,氨气可使湿润的酚酞试纸变红,HCl可使湿润的蓝色

44、石蕊试纸变红,五氧化二磷呈酸性可除NH3,碱石灰呈碱性可除HCl,则装置丁可检验NH4Cl分解产生的气体。2.(2018天津部分区联考,20)某化学兴趣小组设计如下实验方案。用浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究,实验装置如图所示。请回答下列问题:(1)装置B的作用是 。(2)装置C中发生反应的离子方程式是 。SO2在装置D中完全转化为酸式酸根离子的过程中,溶液颜色变化是 。(3)已知酸性:HClH2SO3HClO,向Na2SO3溶液中加入盐酸酸化的NaClO溶液时,证明NaClO不足时的试剂是 。(4)请设计简单实验证明室温下HS的电离平衡常数Ka大于其水解平衡常数Kh: 。3O答案

45、答案(1)防倒吸(或作安全瓶)(2)SO2+Br2+2H2O4H+S+2Br-由红色变为无色(3)盐酸和品红溶液(4)常温下,用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH,若pHKh;若pH7,则KaKh 24O解析解析(1)A中发生Cu与浓硫酸的反应生成二氧化硫,二氧化硫不溶于四氯化碳,则B作安全瓶,可防止倒吸;(2)C中二氧化硫与溴水反应生成硫酸和溴化氢,离子方程式为SO2+Br2+2H2O4H+S+2Br-,装置D中NaOH全部转化为NaHSO3后溶液显酸性,转化过程中溶液由红色变为无色;(3)NaClO具有强氧化性,酸性条件下可氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,向Na2SO3溶液中加入盐酸酸

46、化的NaClO溶液时,发生氧化还原反应,NaClO不足时,亚硫酸钠过量,可加入盐酸,再滴加品红溶液,如溶液不变红,可说明溶液中有二氧化硫;(4)HS电离使溶液显酸性,HS水解使溶液显碱性,则可测定NaHSO3溶液的pH验证,在常温下,用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH,若pHKh,若pH7,则KaKsp(AgBr)D室温下,同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大说明酸性:H2AHB答案答案C酸性条件下N可氧化S生成S,生成白色沉淀为硫酸钡,不溶于盐酸,故A错误;碘单质易溶于四氯化碳,但溶液中没有碘单质生成,振荡后静置,分层后上层为无色,下层也为无色,故B错误;AgCl的K

47、sp大于AgBr的Ksp,则饱和AgCl与AgBr溶液中氯离子浓度大,加入足量的浓AgNO3溶液,析出沉淀的物质的量AgCl多于AgBr,故C正确;同浓度的Na2A溶液的pH比NaB溶液的pH大,则前者水解程度大,则酸性:HA-HB,故D错误。3O23O24O7.(2019天津河西区一模,4)下列实验与对应的解释或结论正确的是()选项实验解释或结论A右侧试管中溶液紫色褪去慢,推知反应物浓度越大,反应速率越小B分别向盛有等量煤油、无水乙醇的两烧杯中加入大小相等的金属钠,观察、对比实验现象乙醇分子中羟基上的氢原子活泼C分别向盛有动物油、石蜡的两烧杯中加入足量烧碱溶液,充分加热,冷却动物油、石蜡均能

48、发生皂化反应D将电石与食盐水反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,观察溶液颜色变化由溶液紫色褪去可知乙炔能发生氧化反应答案答案B虽然高锰酸钾溶液的浓度不同,但Mn有颜色且生成的锰离子作催化剂,则该实验不能说明浓度对反应速率的影响,故A错误;煤油与Na不反应,乙醇与Na反应生成氢气,由实验现象可知乙醇分子中羟基上的氢原子活泼,故B正确;石蜡的主要成分为烃,与NaOH不反应,动物油能发生皂化反应,故C错误;生成的乙炔中混有硫化氢,乙炔和硫化氢均能被高锰酸钾氧化,不能证明乙炔可发生氧化反应,故D错误。4O8.(2019天津河北区一模,9)有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成岩脑砂(主要成分为NH

49、4Cl),某小组对岩脑砂进行以下探究。.岩脑砂的实验室制备(1)C装置中盛放碱石灰的仪器名称为 。(2)为使氨气和氯气在D中充分混合并反应,上述装置的连接顺序为adc 、 jihgb。(3)装置D处除易堵塞导管外,还有不足之处为 。(4)检验氨气和氯气反应有岩脑砂生成时,除了蒸馏水、稀HNO3、AgNO3溶液、红色石蕊试纸外,还需要的试剂为 。.天然岩脑砂中NH4Cl纯度的测定(杂质不影响NH4Cl纯度测定)已知:2NH4Cl+3CuO3Cu+2HCl+N2+3H2O。步骤:准确称取1.19 g岩脑砂;将岩脑砂与足量的氧化铜混合加热(装置如下)。(1)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先将H和

50、K中装入蒸馏水,然后加热G, ,则气密性良好。(2)装置H的作用为 。(3)实验结束后,装置I增重0.73 g,则天然岩脑砂中NH4Cl的纯度为 。(4)若用K中气体体积测定NH4Cl纯度,当量气管内液面低于量筒内液面时,所测纯度 (填“偏高”“无影响”或“偏低”)。答案答案.(1)球形干燥管(2)ef(3)无尾气处理装置(4)氢氧化钠浓溶液.(1)导管末端有气泡冒出,停止加热,导管及量气管内形成一段水柱(2)吸收反应产生的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰(3)89.9% (4)偏低解析解析.(1)C装置中盛放碱石灰的仪器为球形干燥管。(2)A为制备氨气的发生装置,用碱石灰干燥。B为制备氯气的

51、装置,先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸进行干燥。氨气和氯气在D中充分混合并反应生成NH4Cl,进入装置D前氨气的气流顺序为adc,进入装置D前氯气的气流顺序为bghij,氯气的密度比空气大,氨气的密度比空气小,所以进入装置D时氨气从e口进,氯气从f口进,氨气和氯气会形成逆向流动,更有利于二者充分混合,同时注意确定连接顺序时,氯气气流是从右向左的,合理的连接顺序为adce、fjihgb。(3)装置D中发生反应生成了氯化铵,氯化铵为固体小颗粒,导管太细,固体颗粒容易堵塞导管;氯气有毒,还需要有尾气处理装置。(4)检验固体氯化铵中的N需要氢氧化钠浓溶液和红色石蕊试纸,检验Cl-需要蒸馏水、硝酸银

52、溶液和稀硝酸,所以还需要的试剂为氢氧化钠浓溶液。.(1)连接好仪器后,检查装置的气密性时,先将H和K中装入蒸馏水,然后加热G,若导管末端有气泡冒出,停止加热,导管及量气管内形成一段水柱,则装置气密性良好。(2)装置H中的浓硫酸能够吸收混合气体中的水蒸气,防止对HCl测定造成干扰,减小实验误4H差。(3)装置I增重为氯化氢气体的质量,0.73 g氯化氢的物质的量为0.73 g36.5 g/mol =0.02 mol,根据反应2NH4Cl+3CuO 3Cu+2HCl+N2+3H2O可知,消耗氯化铵的物质的量为0.02 mol ,质量为0.02 mol 53.5 g/mol=1.07 g,则天然岩脑

53、砂中NH4Cl的纯度为(1.07 g1.19 g)100%=89.9%。(4)当量气管内液面低于量筒内液面时,所测得的氮气的体积偏小,根据反应2NH4Cl+3CuO 3Cu+2HCl+N2+3H2O可知,计算得到的氯化铵的质量偏小,所测纯度偏低。9.(2019天津七校联考,12)亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。查阅资料:亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5 、沸点为-5.5 ,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。请回答下列问题

54、:.Cl2的制备:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。(1)该方法可以选择上图中的 (填字母标号)为Cl2发生装置,该反应中被氧化的物质与被还原的物质的物质的量之比为 。(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:a ih(按气流方向填小写字母标号)。.亚硝酰氯(ClNO)的制备。实验室可用如图装置制备亚硝酰氯(ClNO):(3)实验室也可用B装置制备NO,与B装置相比,使用X装置的优点为 。(4)组装好实验装置后应先 ,然后装入药品。一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为 。.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10 g

55、溶于水,配制成250 mL溶液;取出25.00 mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8 molL-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50 mL(已知:Ag2CrO4为砖红色沉淀)。(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为 。(6)滴定终点的现象是 。(7)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为 。答案答案.(1)C2 1(2)gfedcb.(3)排除装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停(4)检查装置的气密性出现红褐色液体.(5)2ClNO+H2O 2H+2Cl-+NO+NO2(6)加入最后一滴标准液时产生砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失(7)90.0%

56、解析解析.(1)实验室制备氯气是加热二氧化锰和浓盐酸的混合物,应该选择题图中的C为Cl2发生装置,反应的化学方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O,反应中二氧化锰是氧化剂,氯化氢是还原剂,参与反应的氯化氢只有一半被氧化,被氧化的氯化氢与被还原的二氧化锰的物质的量之比为2 1。(2)制得的氯气中往往含有氯化氢气体和水蒸气,欲收集一瓶纯净干燥的氯气,需要用饱和食盐水除去氯化氢气体,再用浓硫酸干燥,题图装置的连接顺序为agfedcbih。.(3)实验室也可用B装置制备NO,与之相比X装置无需考虑发生装置内空气的干扰,可以随开随用,随关随停。(4)涉及气体的反应,组装好实验装置后应先检

57、查装置的气密性,然后依次装入药品,打开K2,再打开K3,通入一段时间气体,其目的是为了排尽三颈烧瓶中的空气,防止NO、ClNO变质,接下来,两种气体在Z中发生反应生成ClNO,冷却后变成红褐色液体。.(5)亚硝酰氯(ClNO)遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色,为二氧化氮,氯化物为氯化氢,根据化合价的变化,另一种氮的氧化物为一氧化氮,亚硝酰氯与水反应的化学方程式为2ClNO+H2O2H+2Cl-+NO+NO2。(6)滴定时先发生氯化氢与硝酸银生成氯化银白色沉淀的反应,当出现砖红色沉淀,且半分钟内砖红色沉淀不消失时表示达到了滴定终点。(7)n(Cl-)=n(Ag+)=

58、0.022 5 L0.8 molL-1=0.018 mol ,则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为100%=90.0%。2500.018mol 65.5 g / mol2513.10 gB B组组2017201920172019年高考模拟年高考模拟专题综合题组专题综合题组(时间:60分钟分值:100分)一、选择题一、选择题( (每小题每小题6 6分分, ,共共2424分分) )1.(2019天津河西区一模,5)银-Ferrozine法检测甲醛的原理:在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2Fe3+与中产生的Ag定量反应生成Fe2+Fe2+与Ferrozine形成有色物质测定溶液的吸光度(吸光

59、度与溶液中有色物质的浓度成正比)。下列说法不正确的是()A.中负极反应式:HCHO-4e-+H2OCO2+4H+B.溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移C.测试结果中吸光度越大,则甲醛浓度越高D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1 4答案答案B负极甲醛发生氧化反应,所以电极反应式为HCHO-4e-+H2O CO2+4H+,故A正确;原电池中阳离子向正极移动,则溶液中的H+移向正极氧化银极板,故B错误;甲醛浓度越大,反应生成的Fe2+的物质的量浓度越大,形成的有色物质的浓度越大,吸光度越大,故C正确;甲醛充分氧化为CO2,碳元素的化合价从0价升高到+4价,转移电子数为4,Fe

60、3+反应生成Fe2+,转移电子数为1,则理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1 4,故D正确。2.(2019天津一中月考,2)下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是()选项实验操作现象结论或解释A用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液,点在pH试纸上试纸最终显蓝色次氯酸钠溶液显碱性B向废FeCl3蚀刻液X中加入少量的铁粉,振荡未出现红色固体X中一定不含Cu2+C将0.1 molL-1 MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1 molL-1 CuSO4溶液白色沉淀变为蓝色沉淀Ksp:Cu(OH)2的比Mg(OH)2的小D用3 mL稀硫酸与纯锌粒反应,再加入几滴Cu(