高考化学一轮复习 第23讲 实验方案的设计与评价讲练结合学案

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第23讲实验方案的设计与评价★★★★考查仪器的使用、装置的连接、实验基本操作、实验现象的分析等多个考点。

实验方案的评价以选择题形式呈现频率较高,但也可以是综合实验题中的某一小题。

③4,x==;由题意可知4不反应高考真题考点一 实验方案的设计1.(2017天津理综,4,6分)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NaHCO 3固体中的Na 2CO 3 将固体加热至恒重 B. 制备无水AlCl 3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CCl 4萃取 答案 D2.(2016北京理综,10,6分)K 2Cr 2O 7溶液中存在平衡:Cr 2(橙色)+H 2O2Cr(黄色)+2H +。

用K 2Cr 2O 7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是( ) A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄B.②中Cr 2被C 2H 5OH 还原C.对比②和④可知K 2Cr 2O 7酸性溶液氧化性强D.若向④中加入70% H 2SO 4溶液至过量,溶液变为橙色 答案 D3.(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 A5.(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( )6.(2016课标Ⅰ,26,14分)氮的氧化物(NO x )是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用NH 3将NO x 还原生成N 2。

某同学在实验室中对NH 3与NO 2反应进行了探究。

回答下列问题: (1)氨气的制备①氨气的发生装置可以选择上图中的 ,反应的化学方程式为 。

②欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。

(2)氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的NH 3充入注射器X 中,硬质玻璃管Y 中加入少量催化剂,充入NO 2(两端用夹子K 1、K 2夹好)。

在一定温度下按图示装置进行实验。

答案 (1)①A 2NH 4Cl+Ca(OH)22NH 3↑+CaCl 2+2H 2O(或B NH 3·H 2ONH 3↑+H 2O) ②dcfei(2)①红棕色气体慢慢变浅②8NH3+6NO2 7N2+12H2O ③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压7.(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++S 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),其溶解度曲线如下图所示。

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Na2SO4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:。

答案(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O(2)①2Fe3++Pb+S 2Fe2++PbSO4②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去(3)①A、B②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO 固体8.(2014大纲全国,29,15分)苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。

下面是它的一种实验室合成路线:()2Cu+H2O制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。

回答下列问题:(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。

配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130 ℃继续反应。

在装置中,仪器b的作用是;仪器c的名称是,其作用是。

反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。

加入冷水的目的是。

下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。

A.分液漏斗B.漏斗C.烧杯D.直形冷凝管E.玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是。

(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是。

(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是。

答案(1)先加水、再加入浓硫酸(1分)(2)滴加苯乙腈(1分) 球形冷凝管(1分) 回流(或使汽化的反应液冷凝)(1分) 便于苯乙酸析出(2分) BCE(全选对2分)(3)重结晶(1分) 95%(2分)(4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现(2分)(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)9.(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 C10.(2016江苏单科,16,12分)以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。

氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。

①生成Ca(ClO)2的化学方程式为。

②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有(填序号)。

A.适当减缓通入Cl2速率B.充分搅拌浆料C.加水使Ca(OH)2完全溶解(2)氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为(填化学式)。

②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2) 1∶5(填“>”“<”或“=”)。

(3)向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3。

若溶液中KClO3的含量为100 g·L-1,从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是。

答案(12分)(1)①2Cl2+2Ca(OH)2 Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB(2)①CaCO3、Ca(OH)2②<(3)蒸发浓缩、冷却结晶11.(2015江苏单科,19,15分)实验室用下图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。

已知K2FeO4具有下列性质:①可溶于水、微溶于浓KOH溶液,②在0 ℃~5 ℃、强碱性溶液中比较稳定,③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2。

(1)装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为,将制备的Cl2通过装置B可除去(填化学式)。

(2)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3。

在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在0 ℃~5 ℃进行,实验中可采取的措施是、。

(3)制备K2FeO4时,KClO饱和溶液与Fe(NO3)3饱和溶液的混合方式为。

(4)提纯K2FeO4粗产品[含有Fe(OH)3、KCl等杂质]的实验方案为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1 KOH溶液中,(实验中须使用的试剂有:饱和KOH溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。

答案(15分)(1)2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O HCl(2)缓慢滴加盐酸装置C加冰水浴(3)在搅拌下,将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤2~3次后,在真空干燥箱中干燥12.(2014课标Ⅱ,28,15分)某小组以CoCl2·6H2O、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。

①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 c1mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。

蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。

②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(Ag2CrO4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+)=2.0×10-5mol·L-1,c(Cr)为mol·L-1。

[已知:K sp(Ag2CrO4)=1.12×10-12](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。