专题21 化学实验设计与探究-三年高考(2015-2017)化学试题分项版解析 含解析

【三年高考】（2015-2017）化学试题分项版解析1．【2017新课标2卷】阿伏加德罗常数的值为错误!未找到引用源。

下列说法正确的是A．1 L 0.1 mol·错误!未找到引用源。

NH4Cl溶液中，错误!未找到引用源。

的数量为0.1错误!未找到引用源。

B．2.4 g Mg与H2SO4完全反应，转移的电子数为0.1错误!未找到引用源。

C．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2错误!未找到引用源。

D．0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2错误!未找到引用源。

【答案】D【名师点睛】本题考查阿伏加德罗常数的应用，是高考的一个热点，主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查，本题相对比较容易，只要认真、细心就能做对，平时多注意这方面的积累。

2．【2017新课标3卷】N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是A．0.1 mol 的错误!未找到引用源。

中，含有0.6N A个中子B．pH=1的H3PO4溶液中，含有0.1N A个错误!未找到引用源。

C．2.24 L（标准状况）苯在O2中完全燃烧，得到0.6N A个CO2分子D．密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备 PCl5（g），增加2N A个P-Cl键【答案】A【解析】A．B的原子序数为5，即质子数为5，在质量数为11的B原子中含有6个中子，0.1 mol 11B含有0.6N A 个中子，A 正确；B ．溶液体积未定，不能计算氢离子个数，B 错误；C ．标准状况下苯是液体，不能利用气体摩尔体积计算2. 24 L 苯的物质的量，则无法判断其完全燃烧产生的CO 2分子数目，C 错误；D ．PCl 3与Cl 2反应生成PCl 5的反应是可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，则1 mol PCl 3与1 mol Cl 2反应生成的PCl 5小于1mol ，增加的P －Cl 键的数目小于2N A 个，D 错误。

【三年高考】（2015-2017）化学试题分项版解析1．【2017新课标1卷】（15分）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：NH 3+H 3BO 3=NH 3·H 3BO 3；NH 3·H 3BO 3+HCl= NH 4Cl+ H 3BO 3。

回答下列问题：（1）a 的作用是_______________。

（2）b 中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f 的名称是__________________。

（3）清洗仪器：g 中加蒸馏水；打开k 1，关闭k 2、k 3，加热b ，蒸气充满管路；停止加热，关闭k 1，g 中蒸馏水倒吸进入c ，原因是____________；打开k 2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g 中加入硼酸（H 3BO 3）和指示剂。

铵盐试样由d 注入e ，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d ，关闭k 3，d 中保留少量水。

打开k 1，加热b ，使水蒸气进入e 。

①d 中保留少量水的目的是___________________。

②e 中主要反应的离子方程式为________________，e 采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C 2H 5NO 2）样品m 克进行测定，滴定g 中吸收液时消耗浓度为c mol·L –1的盐酸V mL ，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

【答案】（1）避免b 中压强过大 （2）防止暴沸 直形冷凝管 （3）c 中温度下降，管路中形成负压（4）①液封，防止氨气逸出 ②+4NH +OH −=====△ NH 3↑+H 2O 保温使氨完全蒸出（5）1.4cVm7.5cVm【解析】（1）a中导管与大气相连，所以作用是平衡气压，以避免b中压强过大。

专题20物质的制备和定量实验1．【2017新课标1卷】（15分）凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。

已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

回答下列问题：（1）a的作用是_______________。

（2）b中放入少量碎瓷片的目的是____________。

f的名称是__________________。

（3）清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g 中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。

（4）仪器清洗后，g中加入硼酸（H3BO3）和指示剂。

铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。

打开k1，加热b，使水蒸气进入e。

①d中保留少量水的目的是___________________。

②e中主要反应的离子方程式为________________，e采用中空双层玻璃瓶的作用是________。

（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L–1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。

2．【2017新课标2卷】（14分）水泥是重要的建筑材料。

水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。

实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。

加入硝酸的目的是__________，还可使用___________代替硝酸。

（2）沉淀A 的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

【三年高考】（2015-2017）化学试题分项版解析1．【2016新课标1卷】高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。

以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：回答下列问题：（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配，混配前应将软锰矿粉碎，其作用是。

（2）“平炉”中发生的化学方程式为。

（3）“平炉”中需要加压，其目的是。

（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

CO歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4①“2发生歧化反应，反应中生成K2MnO4、MnO2和（写化学式）。

②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为，阴极逸出的气体是。

CO歧化法”中，K2MnO4的理论利用率之比为。

③“电解法”和“2（5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。

取浓度为0.2000 mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48 mL，该样品的纯度为（列出计算式即可，已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。

【答案】（1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；（2）2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+2H2O；（3）提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率；（4）①KHCO3；②MnO42−−e−=MnO4−；H2；③3:2；（5）-3210020.00100.2000158524.48100%1.0800⨯⨯⨯⨯⨯⨯。

【解析】3K2MnO4+ 4CO2+2H2O = 2KMnO4+MnO2+4KHCO3；②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，在电解槽阳极，MnO42−失去电子，发生氧化反应，产生MnO4−。

专题12化学实验仪器、基本操作1．【2017新课标1卷】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．①、②、③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④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2．【2017新课标2卷】下列由实验得出的结论正确的是3．【2017新课标2卷】由下列实验及现象不能推出相应结论的是4．【2017新课标3卷】下列实验操作规范且能达到目的的是2卷】下列实验操作能达到实验目的的是5．【2016新课标6．【2016新课标3卷】下列有关实验的操作正确的是（）7．【2016浙江卷】下列叙述不正确的是A . 钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火B . 探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时，若先将两种溶液混合并计时，再用水浴加热至设定温度，则测得的反应速率偏高C . 蒸馏完毕后，应先停止加热，待装置冷却后，停止通水，再拆卸蒸馏装置D . 为准确配制一定物质的量浓度的溶液，定容过程中向容量瓶内加蒸馏水至接近刻度线时，改用滴管滴加蒸馏水至刻度线8．【2016海南卷】下列有关实验操作的叙述错误．．的是 A ．过滤操作中，漏斗的尖端应接触烧杯内壁B ．从滴瓶中取用试剂时，滴管的尖嘴可以接触试管内壁C ．滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D ．向容量瓶转移液体时，导流用玻璃棒可以接触容量瓶内壁9．【2016江苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是10．【2016天津卷】下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )11．【2015安徽卷】下列有关实验的选项正确的是（ ）12．【2015福建卷】下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是13．【2015新课标1卷】下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是14．【2015新课标2卷】用下图所示装置进行下列实验：将①中溶液滴入②中，预测的现象与实际相符的是15．【2015重庆卷】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16．【2015四川卷】下列操作或装置能达到实验目的是（）17．【2015山东卷】进行化学实验时应强化安全意识。

【三年高考】（2015-2017）化学试题分项版解析1．【2017新课标1卷】（14分）近期发现，H 2S 是继NO 、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。

回答下列问题：（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________________、______________，制得等量H 2所需能量较少的是_____________。

（3）H 2S 与CO 2在高温下发生反应：H 2S(g)+CO 2(g)COS(g) +H 2O(g)。

在610 K 时，将0.10 mol CO 2与0.40mol H 2S 充入2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。

①H 2S 的平衡转化率1α=_______%，反应平衡常数K =________。

②在620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H 2S 的转化率2α_____1α，该反应的∆H _____0。

（填“>”“<”或“=”）③向反应器中再分别充入下列气体，能使H 2S 转化率增大的是________（填标号）A ．H 2SB ．CO 2C ．COSD ．N 2【答案】（2）H 2O(l)=H 2(g)+21O 2(g) ΔH =+286 kJ/mol H 2S(g)=H 2(g)+S(s) ΔH =+20 kJ/mol 系统（II ）（3）①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B【解析】（2）①H 2SO 4(aq)=SO 2(g)+H 2O(l)+21O 2(g) △H 1=＋327 kJ/mol ②SO 2(g)+I 2(s)+ 2H 2O(l)=2HI(aq)+ H 2SO 4(aq) △H 2=－151 kJ/mol③2HI(aq)= H 2 (g)+ I 2(s) △H 3=＋110 kJ/mol④H 2S(g)+ H 2SO 4(aq)=S(s)+SO 2(g)+ 2H 2O(l) △H 4=＋61 kJ/mol①+②+③，整理可得系统（I ）的热化学方程式H 2O(l)=H 2(g)+21O 2(g) △H =+286 kJ/mol ； ②+③+④，整理可得系统（II ）的热化学方程式H 2S (g)=H 2(g)+S(s) △H =+20 kJ/mol 。

专题24 化学探究实验设计与评价1．【2016年高考北京卷】（16分）以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

（1）经检验，现象Ⅰ中的白色沉淀是Ag2SO3。

用离子方程式解释现象Ⅰ：____________。

（2）经检验，现象Ⅱ的棕黄色沉淀中不含SO42−，含有Cu+、Cu2+和SO32−。

已知：Cu+Cu +Cu2+，Cu2+CuI↓（白色）+I2。

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是_____________。

②通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2+和SO32−。

a.白色沉淀A是BaSO4，试剂1是____________。

b.证实沉淀中含有Cu+和SO32−的理由是___________。

（3）已知：Al2（SO3）3在水溶液中不存在。

经检验，现象Ⅲ的白色沉淀中无SO42−，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。

①推测沉淀中含有亚硫酸根和________。

②对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：i.被Al（OH）3所吸附；ii.存在于铝的碱式盐中。

对假设ii设计了对比实验，证实了假设ii成立。

a.将对比实验方案补充完整。

步骤二：_____________（按上图形式呈现）。

（4）根据实验，亚硫酸盐的性质有___________。

盐溶液间反应的多样性与__________有关。

2．【2016年高考四川卷】（13分）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。

某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl，并进行相关探究。

【资料查阅】【实验探究】该小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器略）。

请回答下列问题：（1）仪器X的名称是__________。

（2）实验操作的先后顺序是a→______→c（填操作的编号）a．检查装置的气密性后加入药品b．熄灭酒精灯，冷却c．在“气体入口”处干燥HCl d．点燃酒精灯，加热e．停止通入HCl，然后通入N2（3）在实验过程中，观察到B中物质由白色变为蓝色，C中试纸的颜色变化是_______。

1．【2017新课标3卷】（14分）绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。

某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。

回答下列问题：（1）在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。

再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。

由此可知：______________、_______________。

（2）为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1 g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2 g。

按下图连接好装置进行实验。

①仪器B的名称是____________________。

②将下列实验操作步骤正确排序___________________（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3 g。

a．点燃酒精灯，加热b．熄灭酒精灯c．关闭K1和K2d．打开K1和K2，缓缓通入N2e．称量A f．冷却到室温③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________（列式表示）。

若实验时按a、d次序操作，则使x__________（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

（3）为探究硫酸亚铁的分解产物，将（2）中已恒重的装置A接入下图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。

实验后反应管中残留固体为红色粉末。

①C、D中的溶液依次为______（填标号）。

C、D中有气泡冒出，并可观察到的现象分别为______。

a．品红b．NaOH c．BaCl2d．Ba(NO3)2e．浓H2SO4②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。

【答案】（1）样品中没有Fe 3+ Fe 2+易被氧气氧化为Fe 3+（2）①干燥管 ② dabfce ③233176()9()m m m m -- 偏小 （3）①c 、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO 4Fe 2O 3+SO 2↑+SO 3↑③样品的质量是（m 2－m 1）g ，加热后剩余固体是硫酸亚铁，质量为（m 3－m 1）g ，生成水的质量为 （m 2－m 3）g ，FeSO 4·x H 2O △4 + x H 2O152 18x（m 3－m 1）g （m 2－m 3）g则：312315218()g ()g x m m m m =--，解得：233176()9()m m x m m -=-； 若实验时按a 、d 次序操作，在加热过程中部分硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁，导致m 3增加，使测得生成的水偏小，生成的硫酸亚铁偏大，因此x 偏小。

【三年高考】（2015-2017）化学试题分项版解析1．【2017新课标1卷】《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜，平短者次之。

”文中涉及的操作方法是A．蒸馏 B．升华 C．干馏 D．萃取【答案】B【解析】“将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结”，属于固体直接转化为气体，类似于碘的升华，因此涉及的操作方法是升华，答案选B。

【名师点睛】掌握常见物质分离与提纯的方法是解答的关键，易错选项是A，注意升华与蒸馏的区别，蒸馏是依据混合物中各组分沸点不同而分离的一种法，适用于除去易挥发、难挥发或不挥发杂质，固体不经过液体直接变为气体的叫升华，例如碘的升华等。

2．【2017北京卷】下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确．．．的是A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应【答案】D【名师点睛】这是一组探究性题型，明确浓硝酸的性质，例如浓硝酸的挥发性、不稳定性和强氧化性等是解答的关键。

解题时需要将题目中产生红棕色气体NO2的两种可能性综合分析，另外还需要注意反应在空气中进行，因此就必须考虑空气中氧气对实验的干扰。

平时复习要掌握信息的提取能力，突出知识迁移的能力。

3．【2017天津卷】以下实验设计能达到实验目的的是实验目的实验设计A．除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B．制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C．重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D．鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取【答案】D【名师点睛】本题考查化学实验方案评价，为高频考点，涉及物质的分离、提纯与鉴别及物质的制备等知识点，明确实验基本操作方法、物质的性质是解题的关键，注意C项重结晶法提纯苯甲酸的步骤。

专题21 化学工艺流程分析1．【2021·浙江1月选考】某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO 2)2]制备K 2Cr 2O 7晶体，流程如下：已知：4Fe (CrO 2)2 + 10Na 2CO 3+7O 2高温8Na 2CrO 4 +4NaFeO 2+10CO 2 2H ++2CrO 24-Cr 2O 27-+H 2O相关物质的溶解度随温度变化如下图。

请回答：(1)步骤I ，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是______。

(2)下列说法正确的是______。

A ．步骤II ，低温可提高浸取率B ．步骤II ，过滤可除去NaFeO 2水解产生的Fe(OH)3C ．步骤III ，酸化的目的主要是使Na 2CrO 4转变为Na 2Cr 2O 7D ．步骤IV ，所得滤渣的主要成分是Na 2SO 4和Na 2CO 3(3)步骤V ，重结晶前，为了得到杂质较少的K 2Cr 2O 7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl →______→______→______→______→重结晶。

a ．50℃蒸发溶剂；b ．100℃ 蒸发溶剂；c ．抽滤；d ．冷却至室温；e ．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；f ．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。

(4)为了测定K 2Cr 2O 7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。

①下列关于滴定分析的操作，不正确的是______。

A ．用量筒量取25.00mL 待测液转移至锥形瓶 B ．滴定时要适当控制滴定速度C ．滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化D ．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直E ．平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。

其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，______继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。