2022年高考化学一轮复习 专题训练十四 实验方案的设计与评价

2022年高考化学一轮复习 专题训练十四 实验方案的设计与评价1.(xx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(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+)=2.010-5 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163,钴的化合价为。制备X的化学方程式为;X的制备过程中温度不能过高的原因是。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)2.(xx课标,36,15分)磷矿石主要以磷酸钙Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。图(a)图(b)部分物质的相关性质如下:熔点/沸点/备注白磷44280.5PH3-133.8-87.8难溶于水,有还原性SiF4-90-86易水解回答下列问题:(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的%。(2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为。现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸t。(3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是(填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是,冷凝塔2的主要沉积物是。(4)尾气中主要含有,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除去;再通入次氯酸钠溶液,可除去。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是。答案(1)69(2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF0.49(3)CaSiO3液态白磷固态白磷(4)SiF4、COSiF4、HF、H2SPH3(5)产品纯度高(浓度大)3.(xx浙江理综,28,14分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr2C6H12O7+CaCO3 Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2相关物质的溶解性见下表:物质名称葡萄糖酸钙葡萄糖酸溴化钙氯化钙水中的溶解性可溶于冷水易溶于热水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶实验流程如下:C6H12O6溶液 悬浊液 Ca(C6H11O7)2请回答下列问题:(1)第步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置中最适合的是。制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其他试剂,下列物质中最适合的是。 A.新制Cu(OH)2悬浊液B.酸性KMnO4溶液C.O2/葡萄糖氧化酶D.Ag(NH3)2OH溶液(2)第步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是。(3)第步需趁热过滤,其原因是。(4)第步加入乙醇的作用是。(5)第步中,下列洗涤剂最合适的是。A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液答案(1)BC(2)提高葡萄糖酸的转化率;便于后续分离氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙(3)葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,如不趁热过滤会损失产品(4)可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出(5)D4.xx江苏单科,21(B),12分磷酸铁(FePO42H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料。实验室可通过下列实验制备磷酸铁。(1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤。反应加热的目的是。(2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:Cr2+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O在向滴定管中注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、和。若滴定x mL滤液中的Fe2+,消耗a molL-1 K2Cr2O7标准溶液b mL,则滤液中c(Fe2+)=molL-1。为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是(填序号)。A.加入适当过量的H2O2溶液B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌C.加热,使反应在较高温度下进行D.用氨水调节溶液pH=7(3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO42H2O。若反应得到的FePO42H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为。答案(12分)(1)加快铁与稀硫酸反应速率(2)用蒸馏水洗净用K2Cr2O7标准溶液润洗23 次AB(3)Fe(OH)3(或氢氧化铁)5.(xx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CuCl22H2O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)考点二探究组成、性质的实验方案的设计与评价6.(xx课标,13,6分)利用右图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是()选项实验结论A.稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)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Na2SO3Ba(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B7.(xx广东理综,22,6分)下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸均冒气泡两者均能与盐酸反应B向AgNO3溶液中滴加过量氨水溶液澄清Ag+与NH3H2O能大量共存C将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中溶液变蓝Cu与稀HNO3发生置换反应D将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置下层溶液显紫红色氧化性:Fe3+I2答案AD8.(xx江苏单科,18,12分)碱式碳酸铝镁MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O常用作塑料阻燃剂。 (1)碱式碳酸铝镁具有阻燃作用,是由于其受热分解需吸收大量热量和。(2)MgaAlb(OH)c(CO3)dxH2O中a、b、c、d的代数关系式为。 (3)为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:准确称取3.390 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO2 0.560 L(已换算成标准状况下)。另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率(100%)随温度的变化如下图所示(样品在270 时已完全失去结晶水,600 以上残留固体为金属氧化物的混合物)。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH-)n(C)(写出计算过程)。答案(12分)(1)生成的产物具有阻燃作用(2)2a+3b=c+2d(3)n(CO2)=2.5010-2 molm(CO2)=2.5010-2 mol44 gmol-1=1.10 g在270600 之间,失去结晶水后的样品进一步受热分解放出CO2和H2Om(CO2)+m(H2O)=3.390 g(0.734 5-0.370 2)=1.235 gm(H2O)=1.235 g-1.10 g=0.135 gn(H2O)=7.5010-3 moln(OH-)=7.5010-3 mol2=1.5010-2 moln(OH-)n(C)=1.5010-2 mol2.5010-2 mol=35