高考化学一轮总复习专题二十三化学实验方案的设计与评价AB卷

化学实验方案的设计与评价A 卷 全国卷制备实验方案的设计与评价1．(2016·课标全国Ⅲ，26，14分)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。

以下是一种制备过氧化钙的实验方法。

回答下列问题： (一)碳酸钙的制备(1)步骤①加入氨水的目的是____________________________________。

小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于________。

(2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号)。

a ．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b ．玻璃棒用作引流c ．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d ．滤纸边缘高出漏斗e ．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备CaCO 3―——―——―——―——―→稀盐酸、煮沸、过滤②滤液―—―——―——―→氨水和双氧水冰浴③――→过滤白色结晶(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。

将溶液煮沸，趁热过滤。

将溶液煮沸的作用是____________________________。

(4)步骤③中反应的化学方程式为___________________________________， 该反应需要在冰浴下进行，原因是___________________________。

(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________。

(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是__________，产品的缺点是______________________________________________。

解析(1)反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去。

小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。

(2)a项，漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，错误；b项，玻璃棒用作引流，正确；c项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；d项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；e项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。

(3)步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。

(4)根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。

(5)由于乙醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。

(6)制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是：工艺简单，操作方便，产品的缺点是：没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。

答案(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离(2)ade(3)酸除去溶液中的CO2(4)CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl 温度过高时双氧水易分解(5)去除晶体表面水分(6)工艺简单，操作方便纯度较低探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价2．(2014·课标全国卷Ⅰ，13，6分)利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是( )解析H2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S，故不能说明sp(AgCl)>sp(Ag2S), A 错误；浓硫酸滴入蔗糖中，②处试管中观察到白色固体变黑，证明浓硫酸有脱水性；③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BaSO4[3Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4HNO3]，但BaCl2与SO2不反应，C错误；浓硝酸挥发产生的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。

答案 B3．(2015·课标全国卷Ⅰ，26，14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K 2＝5.4×10－5。

草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。

草酸晶体(H 2C 2O 4·2H 2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。

回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。

装置C 中可观察到的现象是_________________________________________________________________________________________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有________。

装置B 的主要作用是____________________________________________________________。

(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中还有CO ，为进行验证，选用甲组实验中的装置A 、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A 、B 、________。

装置H 反应管中盛有的物质是________。

②能证明草酸晶体分解产物中有CO 的现象是_________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________________________________。

(3)设计实验证明：①草酸的酸性比碳酸的强_______________________________________。

②草酸为二元酸_______________________________________________。

解析 (1)装置C 中澄清石灰水的作用是检验是否有CO 2气体生成，若有CO 2气体生成，澄清石灰水变浑浊。

装置B 中冰水的作用是降低温度，使生成的水和草酸(题给信息：受热脱水、升华)冷凝。

若草酸进入装置C ，会生成草酸钙沉淀，干扰CO 2检验。

(2)检验CO 可通过检验CO 还原黑色的CuO 生成的CO 2进行。

因为分解产物中有CO 2，所以先要除去CO 2，可用浓NaOH 溶液吸收CO 2，并用澄清石灰水检验CO 2是否除尽，再用无水氯化钙干燥CO ，然后通过加热的CuO ，再用澄清石灰水检验生成的CO 2气体，没有反应掉的CO 可用排水法收集。

若前面澄清石灰水无现象，H 中黑色的CuO 变红色，后面的澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中有CO 。

(3) ①证明草酸的酸性比碳酸强，可以利用溶液中较强酸制较弱酸的原理，将草酸与NaHCO 3溶液混合，看是否有气体产生。

②证明草酸是二元酸，可以利用酸碱中和滴定原理，若消耗NaOH 的物质的量是草酸的2倍，即可证明草酸是二元酸。

答案 (1)有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊 CO 2 冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验(2)①F、D、G、H、D、I CuO(氧化铜)②前面澄清石灰水无现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生②用NaOH标准溶液滴定草酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍B卷地方卷制备实验方案的设计与评价1．(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( )解析氨气的密度小，用排空气法收集时应“短进长出”，所以A错误；B合理；稀硝酸与铜反应产生NO，而且不能用排气法收集，若制取NO2，应该用浓硝酸，但尾气NO2不能用水吸收，C不合理；浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气应该加热，不合理。

因此选B。

答案 B2．(2016·北京理综，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。

其工作流程如下：(1)过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______________________________________________________________。

(2)过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：ⅰ：2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO2－4===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2Oⅱ：……①写出ⅱ的离子方程式：_________________________________________。

②下列实验方案可证实上述催化过程。

将实验方案补充完整。

a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。

b．________________________________________________________。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。

滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________(选填序号)。

A ．减少PbO 的损失，提高产品的产率B ．重复利用NaOH ，提高原料的利用率C ．增加Na 2SO 4浓度，提高脱硫效率②过程Ⅲ的目的是提纯。

结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：_____________________________________________________________。

解析 (1)由题意可知，过程Ⅰ中，在Fe 2＋催化下，Pb 、PbO 2和H 2SO 4反应生成PbSO 4和H 2O ，Pb 与PbO 2在酸性条件下发生氧化还原反应，Pb 为还原剂，PbO 2为氧化剂，PbSO 4既是氧化产物又是还原产物，化学方程式为Pb ＋PbO 2＋2H 2SO 4=====Fe2＋2PbSO 4＋2H 2O 。