高三化学（第01期）好题速递分项解析汇编 专题24 化学实验设计与探究（含解析）

专题二十四 化学实验设计与探究1.【安徽合肥168中2016届第二次月考】(12分）铝热反应是铝的一个重要性质。某校化学兴趣小组同学为了克服传统铝热反应纸漏斗易燃烧，火星四射等缺点，将实脸改成以下装置，取磁性氧化铁在如图A实验进行铝热反应，冷却后补到“铁块”混合物 （1）实验中可以用蔗糖和浓硫酸代替镁条作引火剂，共原因是（2）该铝热反应的化学方程式为 （3）取反应后的“铁块”研碎取样称量，加入如图B装置，滴入足量NaOH溶液充分反应，测量生成气休体积以测量样品中残留铝的百分含量试回答下列问题： 量气管的量具部分是一个中学实验常见量具改装而成，该仪器的名称为 量气管在读数时必须进行的步骤是。 取1g样品进行上述实验，共收集到44.8mL气体（换算成标准状况下），则铝的百分含量为。 装置中分液漏斗上端和烧瓶用橡胶管连通，除了可以平衡压强让液体顺利滴入试管之外， 还可以起到降低实验误差的作用。如果装置没有橡胶管，测出铝的百分含量将会 （填“偏大”或“偏小”）。【答案】（12分，每空2分）（1）蔗糖在浓硫酸中脱水并放出大量的热（2）8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe（3）碱式滴定管 冷却至常温和调节量气管使左右液面相平 3.6% 偏大考点：本题考查基本操作与基本仪器、实验方案的分析与评价。 2.【河北衡水中学2016届第二次月考】（10分）资料表明，硫粉与热的KOH溶液共热生成两种盐，其中一种是K2SO3。某化学兴趣小 组进行该实验时，却检测到生成的盐中含有SO42-。 （1）兴趣小组同学认为，上述反应的生成物可能与反应温度（T），KOH溶液的浓度(c)有关。他们做了如下对比实验（每次实验中硫粉的质量、KOH溶液的体积均相同）。实验是探究温度对生成物的影响，是探究KOH溶液的浓度对生成物的影响。请在表中相应空格内填人相应数据。（2）兴趣小组设计实验对上述反应中生成的盐的成分进行探究。他们提出如下假设，请你根据氧化还原反应的规律，完成假设二和假设三：假设一：生成的盐是K2S和K2 S03；假设二：生成的盐是_；假设三：生成的盐是_；（3）请你设计实验验证上述假设一。完成下表中内容。除了硫粉与热的KOH溶液的反应液之外，可供选择的药品有稀硝酸，稀盐酸等；已知：6H+SO32-+2S2-=3S+3H2O（4）兴趣小组通过改变硫粉的质量，得出生成钾盐的质量与硫粉质量的变化关系如右图所示。有人据此得出结论：生成的盐一定是K2S和K2SO3的混合物。请你根据计算结果指出该结论是否正确 。（5）请分析上述反应中有K2S04生成的可能原因是 【答案】34、（1）实验编号T/909090c/molL-11.01.01.0（2）假设二：K2S 和K2SO4 假设三：K2S 、K2SO4 和K2SO3 （3）实验方案（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论在反应液中加入足量的稀盐酸若溶液变浑浊且没有气体逸出（或：若没有气体逸出），则假设一成立；若溶液中有气体逸出，则假设一步成立（4）不正确 3.2g硫粉完全反应，无论生成K2S 和K2SO3 的混合物，K2S 和K2SO4 的混合物还是K2S 、K2SO4 和K2SO3 的混合物，其质量均为12.6g。（5）生成的K2SO3被空气中氧气氧化为K2SO4 。（4）3.2g硫粉完全反应，无论生成K2S 和K2SO3 的混合物，K2S 和K2SO4 的混合物还是K2S 、K2SO4 和K2SO3 的混合物，其质量均为12.6g,所以生成的盐一定是K2S和K2SO3的混合物是错误的。（5）K2SO3不稳定，容易被空气中的氧气氧化成K2SO4 。考点：考查化学实验方案设计与评价，硫及其化合物的性质等知识3【湖南衡阳八中2016届第二次月考】（16分） 实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W(Na2CO3)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250 mL溶液。方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO3、CO32完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中(Na2CO3)。（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO3、CO32完全转化为沉淀，应选用的试剂是 (填编号)。ACaCl2溶液 BMgSO4溶液 CNaCl溶液 DBa(OH)2溶液（2）过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是 ；（3）将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得(Na2CO3) (填“偏大”、“偏小或“无影响”)。方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况(约20、1.01105 Pa)的体积，由此计算混合物中(Na2CO3)。（1）装置中导管a的作用是 。（2）若撤去导管a，使测得气体体积 （“偏大”，“偏小”或“无影响”）。方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000 mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H+CO32=HCO3恰好完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。（1）量取25.00 mL配制好的溶液，应选择 仪器来完成。（2）判断滴定终点的依据是 。（3）此法测得(Na2CO3)= 。【答案】方案一：（ 1）D；（2）取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；（3）偏小；方案二：（1）平衡气压，使液体顺利滴下；（2）偏大；方案三：（1）碱式滴定管（或移液管）；（2）由红色突变为无色，且30s不恢复； （3）84.8%。考点：考查测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数的方法的知识。4【江苏扬州中学2016届10月月考】某课外活动小组设计了以下实验验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：（1）测定硝酸的物质的量反应结束后，从如图装置B中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液，用0.1 molL1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为_ mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为_mL。（2）测定NO的体积从如图所示的装置中，你认为应选用_装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是_。选用如图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是_(填各导管口编号)。在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置_(填“下降”或“升高”)，以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。（3）气体成分分析若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况)，则Ag与浓硝酸反应的过程中_(填“有”或“没有”)NO产生，作此判断的依据是_。【答案】(16分) （每空2分）（1）0.008268.8（2）A因为A装置可以通N2将装置中的空气排尽，防止NO被空气中的O2氧化123547升高（3）有因为NO2与水反应生成的NO的体积小于收集到的NO的体积(89.6112.0)考点： 性质实验方案的设计5【江西上高二中2016届第二次月考】（18分）工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq）（I）2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）（II）S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若，则整个装置气密性良好。装置D的作用是。装置E中为溶液。（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为。（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 。a蒸馏水b饱和Na2SO3溶液 c饱和NaHSO3溶液d饱和NaHCO3溶液实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有。a .烧杯 b .蒸发皿 c.试管 d .锥形瓶（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用常见试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+2H+=S+SO2+H2O【答案】（18分）答案：（1）液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH（合理即得分）（2）2:1（3）c控制滴加硫酸的速度（合理即得分）溶液变澄清（或混浊消失）；a、d（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。（合理即得分）考点： 气密性的检查，中和滴定，硫酸根检验【名师点睛】常见阴离子的检验方法：离子检验试剂实验步骤实验现象离子方程式CO32-BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体Ba2+CO32-=BaCO3 BaCO3+2H+Ba2+CO2+H2O稀盐酸、Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊CO32-+2H+=H2O+CO2Ca2+2OH-+CO2CaCO3+H2OSO42-BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ba2+SO42-=BaSO4SO32-BaCl2溶液、稀盐酸向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体SO32-+2H+=H2O+SO2稀盐酸、品红溶液加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色SO32-+2H+=H2O+SO2Cl-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀Ag+Cl-=AgClBr-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀Ag+Br-=AgBrI-AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀Ag+I-=AgI新制氯水，淀粉溶液向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝Ag+I-=AgI 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝6.【辽宁师大附中2016届10月月考】某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现： 在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴溴水，振荡后溶液呈黄色。 （1）提出问题：Fe3+、Br2谁的氧化性更强？ （2）猜想： 甲同学认为氧化性：Fe3+Br2，故上述实验现象不是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 （填化学式，下同）所致。 乙同学认为氧化性：Br2Fe3+，故上述实验现象是发生化学反应所致，则溶液呈黄色是含 所致。（3）设计实验并验证：丙同学为验证乙同学的观点，选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验，并通过观察实验现象，证明了乙同学的观点确实是正确的。 供选用的试剂：a. 酚酞试液 b. 四氯化碳 c. 无水酒精 d. 硫氰化钾溶液请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。（试剂填序号）选用试剂实验现象方案1方案2（4）应用与拓展： 在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入12滴溴水，溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为 。 在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2（标准状况），溶液中有1/3的Br被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。【答案】（2）Br2； Fe3+ （3）（4）2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 1.2molL-1（4）通过上述分析溴单质可以氧化亚铁离子生成铁离子和溴离子，方程式为：2Fe2+Br2=2Fe3+2Br- 溴化亚铁中通入氯气，氯气先和亚铁离子反应，后和溴离子反应，假设溴化亚铁的浓度为xmol/L，则有x0.1+x0.12/3=2.24/22.42 x=1.2molL-1考点：氯、溴、碘的性质实验，铁盐和亚铁盐的相互转化，性质实验方案的设计【名师点睛】有颜色的物质有：铁：铁粉是黑色的；一整块的固体铁是银白色的。 Fe2+浅绿色 Fe3O4：黑色晶体；Fe(OH)2：白色沉淀； Fe3+：黄色； Fe (OH)3：红褐色沉淀；Fe (SCN)3：血红色溶液；FeO：黑色的粉末；Fe (NH4)2(SO4)2淡蓝绿色；Fe2O3：红棕色粉末；FeS：黑色固体；铜：单质是紫红色；Cu2+：蓝色；CuO：黑色；Cu2O：红色；CuSO4（无水）：白色； CuSO45H2O：蓝色； Cu2 (OH)2CO3：绿色；Cu(OH)2：蓝色；BaSO4 、BaCO3 、Ag2CO3 、CaCO3 、AgCl 、 Mg (OH)2 、三溴苯酚均是白色沉淀；Al(OH)3 白色絮状沉淀；H4SiO4（原硅酸）白色胶状沉淀；Cl2、氯水：黄绿色； F2：淡黄绿色气体；Br2：深红棕色液体；I2：紫黑色固体； KMnO4：紫色；MnO4-：紫色；Na2O2：淡黄色固体；Ag3PO4：黄色沉淀；S黄色固体；AgBr：浅黄色沉淀；AgI：黄色沉淀；O3：淡蓝色气体；品红溶液：红色；NO2：红棕色气体。7【湖北孝感高中2016届10月月考】(14分)CH3Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为-24.2，20时在水中的溶解度为400mL，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂。实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl(浓) CH3Cl+H2O。具体步骤如下：干燥ZnCl2晶体；称取24g研细的无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl气体逸出，可用排水法收集。请回答：（1）实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是 。（2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近） 其理由是 。（3）实验室为何用排水法收集CH3Cl？ 。据某资料记载，CH4分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化。现有四只洗气瓶；分别盛有以下试剂：A1.5%KMnO4(H+)溶液；B蒸馏水；C5%Na2SO3溶液；D98%H2SO4。（1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶 （填洗气瓶编号），如果观察到 则证实上述资料的正确性。（2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式(C元素的氧化产物为CO2)： （3）如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛 的洗气瓶。【答案】（14分）(1)在干燥的HCl气氛中加热；(1分)(2)增大盐酸的量以提高甲醇的转化率；(2分)(3)CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体(2分)；（1）BAC(2分)；A紫色褪去(1分)；（2）10CH3Cl14MnO442H14Mn2 10CO25Cl236H2O(2分)；SO32Cl2H2OSO422ClH(2分)；（3）乙醇(或其它有机溶剂) (2分)。（1）实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl(浓) CH3Cl+H2O，则制取的CH3Cl中含有HCl，所以先通过蒸馏水，除去HCl杂质，再通入1.5%KMnO4(H+)溶液，验证CH3Cl能否被酸性高锰酸钾溶液氧化，最后用5%Na2SO3溶液吸收生成的有毒气体Cl2，所以将a装置生成的气体依次BAC；如果观察到紫色酸性高锰酸钾溶液褪色，说明CH3Cl能被酸性高锰酸钾溶液氧化。考点：考查实验方案的分析与评价、离子方程式的书写、盐类的水解8【江西临川一中2016届10月月考】(14分) 茶叶中含有多种有益于人体健康的有机成分及钙、铁等微量金属元素，某化学研究性学习小组设计方案用以测定某品牌茶叶中钙元素的质量分数并检验铁元素的存在(已知CaC2O4为白色沉淀物质)。首先取200g茶叶样品焙烧得灰粉后进行如下操作：请回答下列有关问题：（1）文献资料显示，某些金属离子的氢氧化物完全沉淀的pH为：离子完全沉淀时的pH133.7 实验前要先将茶叶样品高温灼烧成灰粉，需用到的仪器有_。酒精灯 蒸发皿 坩埚 泥三角 三脚架 铁架台 （2）写出从滤液A沉淀D的离子反应方程式的是_。 （3）为保证实验精确度，沉淀D及E需要分别洗涤，并将洗涤液转移回母液中，试判断沉淀D已经洗涤干净的方法是_。 （4）用KMnO4标准溶液滴定C溶液时所发生的反应为：5C2O42-+2MnO4-+16+=10CO2+2Mn2+8H2O。现将滤液C稀释至500 mL，再取其中的25.00 mL溶液，用硫酸酸化后，用01000molL-1的KMnO4标准溶液滴定，终点时消耗KMnO4溶液10.00 mL。 此步操作过程中一定需要用到下列哪些仪器(填写序号)_； 达到滴定终点时，溶液的颜色变化是_；滴定到终点，静置后，如图读取KMnO4标准溶液的刻度数据，则测定的钙元素含量将_ (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。 （5） 可以通过检验滤液A来验证该品牌茶叶中是否含有铁元素，所加试剂及实验现象是_。（6）原茶叶中钙元素的质量分数为_。【答案】 (14分)（1）； （2）Fe3+3NH3H2O =Fe(OH)3+3NH4 （3）取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加Na2CO3或BaCl2溶液，若无沉淀产生，则已洗净；（4） B、C、D、；无色变为紫色或高锰酸钾溶液不退色；偏高（5）KSCN溶液，溶液呈红色。（6）0.2%【名师点睛】本题考查了探究茶叶中铁元素、钙元素的含量的方法及性质实验方案的设计，题目难度较大，注意掌握性质实验方案的设计方法，明确探究物质组成及含量的方法，试题培养了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。在解答此类题时应注意：（1）认真审题，明确实验目的，找出实验原理。（2）根据实验原理选择仪器和药品，并设计出合理的实验装置和操作步骤。（3）准确地记录实验过程中的实验现象和数据，并运用分析、计算、图表、推理等方法处理有关实验现象和数据，得出正确的结论。9.【贵州遵义航天高中2016届第三次月考】(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行以下探究活动：【探究一】（1）将已除去表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。（2）另取铁钉放入一定量浓硫酸中加热，充分反应后得到溶液X并收集到干燥气体Y。甲同学认为X中可能含有Fe3+和Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应选用_ _（填序号）。aKSCN溶液 b铁氰化钾溶液 c盐酸乙同学取448mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应的离子方程式为 ，充分反应后，加入足量BaCI2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。可推知气体Y中SO2的体积分数为 。【探究二】据探究一所测SO2的体积分数，丙同学认为气体Y中可能还含有CO2和Q气体，因此设计了下列实验装置（图中夹持仪器省略，实验前已将装置中空气排尽）进一步探究。（3）装置A中的现象是 ，其作用是 。（4）为判断CO2是否存在，需将装置M添加在 。（填序号）；aA之前 bAB之间 cB-C之间 dCD之间若存在CO2，则产生CO2气体的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。（5）若C中固体变红，D中固体变蓝，则Q是 （填化学式），产生该气体的原因是 。（6）若某气体可能由CO2、SO2、H2中的一种或多种组成，经测定其中氧的质量分数为50%，则该气体的组成可能为 （填序号）。aSO2 bH2、SO2 cH2、CO2 dCO2、SO2 eSO2、CO2、H2【答案】（1）铁在冷的浓硫酸中钝化 （2）b SO2+Br2+2H2O4H+2Br+SO42；50%（3）溶液颜色变浅；除去SO2并检验SO2是否除尽 （4）b；2：1（5）H2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气 （6）aceSO2 BaSO41mol 233gn 2.33gn0.01molY气体的物质的量是0.448L22.4L/mol0.02mol所以二氧化硫的体积分数为：100%50%；（3）SO2会干扰CO2的检验，所以A的作用是除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽；（4）由于碱石灰能吸收CO2，所以在检验Q气体之前首先检验CO2，因此M应该放在AB之间，答案选b；在加热时，铁钉中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4（浓硫酸）CO2 +2SO2+2H2O，其中氧化剂是浓硫酸，还原剂是碳，因此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1。考点：考查浓硫酸、二氧化硫的性质及亚铁离子、铁离子、气体的检验以及物质组成判断等10【云南师大附中2016届第二次月考】（14分）用二氧化氯（ClO2）、高铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166 /mol）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl和Fe3。（1）高铁酸钠主要通过如下反应制取：，则X的化学式为NNa2FeO4之所以能净水，除它本身具有强氧化性外，另一个原因可能是（2）已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为59，沸点为11.0，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请回答：A中反应产物有和CO2等，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为A部分还应添加温度控制装置，如水浴加热或酒精灯、温度计，B部分还应补充的装置为_，理由是该装置按补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是（填 “A“B”或“C，），请在图18方框中画出该装置改正后的正确的装置图 ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了下列实验： 步骤1：准确量取ClO2溶液10mL，稀释成100mL试样；量取V1mL试样加入到锥形瓶中； 步骤2：调节试徉的pH2.0，加入足量的KI晶体，静置片刻； 步骤3：加入淀粉指示剂，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。（已知 当 时，可以判断此滴定操作到达终点；由以上数据可以计算原ClO2溶液的浓度为 g/I（用含字母的代数式表示）。 （3）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么三种消毒杀菌剂的消毒效率最小的是 （填化学式）。【答案】（除特殊标注外，每空1分，共14分）（1）NaCl还原产物Fe3+发生水解生成Fe(OH)3胶体，能吸收水中悬浮的杂质（2分）（2）21（2分）冰水浴（或冷水浴） 因为ClO2的沸点低，有利于凝聚收集 C （或者其他合理答案例如防倒吸）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色 （2分）（3）Na2FeO4（2分）考点： 氧化还原反应，物质的制备【名师点睛】氧化还原反应配平步骤有：标价态、列变化、求总数、定系数、后检查一标出有变的元素化合价；二列出化合价升降变化三找出化合价升降的最小公倍数，使化合价升高和降低的数目相等；四定出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数；五平：观察配平其它物质的系数；六查：检查是否原子守恒、电荷守恒（通常通过检查氧元素的原子数），画上等号。11【浙江宁波效实中学2016届上期中】（10分）某化学兴趣小组欲验证：“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计如下装置进行实验。(假设气体体积均为标准状况下测定，导气管中气体体积忽略不计，且忽略反应中的溶液体积变化)试回答下列问题：（1）在铜和浓硝酸反应前，挤压打气球(球内充满空气)，经A、B、C反应后，进入D中的气体主要成分是 (填化学式)；进行此步操作时应关闭 ，打开 (填K1、K2或K3)。（2）关闭K1、K2，打开K3，由分液漏斗向D中滴加浓硝酸，此时D中一定发生反应的离子方程式为 。待Cu和浓硝酸反应结束后，再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。（3）若E装置中出现倒吸，可采取的应急操作是 。 (4) 经测定，E装置中所得硝酸的物质的量浓度为0.05mol/L，实验测得F装置所收集到的气体体积为120mL，则铜和一定量的浓硝酸反应 （填“有”或“无”）NO生成 ，其依据是（请用数据和文字说明） 。【答案】(10分) (1)N2（1分）；K3（1分）；K1、K2（1分） (2)Cu+2NO3-+4H+=Cu2+2NO2+ 2H2O（2分） (3) 及时的关闭k3(或将F 中的量气管向下移动，但不能让其中的水逸出)(2分) (4) 有（1分）；E装置中生成100mL、0.05mol/L-1硝酸时产生的NO约为56mL，而试 管 中原有50mLN2，二者之和小于120mL，说明生成NO2的同时有NO生成。（2分） Cu+2NO3-+4H+=Cu2+2NO2+ 2H2O。(3) 出现倒吸，可以调节F中的量气管的液体高度改变压强，或及时的关闭k3。(4) E装置中生成100mL、0.05mol/L-1硝酸，硝酸的物质的量为0.050.1=0.005摩尔产生的NO约为56mL，而试 管中原有50mLN2，二者之和小于120mL，说明生成NO2的同时有NO生成。考点：硝酸的性质12【山东济南外国语2016届上期中】实验室中需要22.4L（标准状况）SO2气体。化学小组依据化学方程Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2+2H2O计算后，取65g锌粒与质量分数为98%的浓硫酸（密度）110mL充分反应，锌全部溶解，对于制得的气体，有同学认为可能混有杂质。（1）化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 （填分子式）。产生这种结果的主要原因是 （用化学方程式和必要的文字加以说明）（2）为证实相关分析，化学小组的同学设计了实验，组装了如下装置，对所制取的气体进行探究。装置B中加入的试剂 ，作用是 。装置D加入的试剂 ，装置F加入的试剂 。可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。U型管G的作用为 .【答案】（1）H2（1分）；随着反应的进行，硫酸浓度降低，致使锌与稀硫酸反应生成H2，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（2分）（2）NaOH溶液（或KMnO4，其它合理答案也给分，1分）吸收SO2气体。（1分）浓硫酸（1分） 无水硫酸铜（1分）装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色，干燥管F中无水硫酸铜变蓝色（2分） 防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验（1分）考点：本题考查实验方案的分析、物质的性质。13【江西省上高二中2016届第三次月考】（14分）过氧化钠(Na2O2)是中学常见物质，常见的过氧化物还包括过氧化钙(CaO2)。已知:过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点。（1）提出假设:假设1:反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；假设2:反应后固体中只有 Na2SO4，证明SO2完全被氧化；假设3: ，证明。实验探究:实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下:（2）试剂A可以选用_，试剂B的作用是_。（3）实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、完全被氧化的V-m1关系式。未被氧化:_，完全被氧化:_。（4）若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式: _。【答案】（1）Na2SO3和Na2SO4的混合物(2分) SO2被部分氧化(2分)（2）浓H2SO4 (2分) 吸收未反应的SO2 (2分) （3）V=7m1/30 (2分) V=0 (2分) （4）SO2+Na2O2Na2SO4(2分)【考点定位】本题主要是考查二氧化硫性质以及SO2和过氧化钠反应的实验探究【名师点晴】这类实验常用的探究点如下，我们可以根据其进行假设猜想。（1）与反应物性质有关的探究点反应物的颗粒大小、状态(气态、液态、固态)、浓度、用量、纯度等都属于反应物的性质，而这些性质的改变往往会对演示实验的效果产生或正或负的影响。因此，对于某一特定的反应而言，可以将反应物的某一或某几种性质确定为探究点，进行探究，从而得到能使实验效果最佳的反应物性质。（2）与生成物性质有关的探究点。在与生成物有关的探究点中，通过对生成物的颜色、状态与气味等的观察，发现与预知结论稍有差异或截然不同的异常现象，是探究性演示实验设计的主要切入点。因此，及时捕捉这些异常现象，通过设计实验来科学、合理地解释这些异常现象是考题中常出现的题型。（3）与实验装置有关的探究点实验装置是实验的重要组成部分，从实验反应装置的简约性、绿色性、安全性等角度出发，设计安全、绿色、简约的实验装置来提高实验的质量，是探究性实验设计的重要内容，对原有实验装置的改进或新实验装置的设计，体现创新意识，培养创新能力。在教材中的实验有一些存在实验现象不明显或装置过于复杂，且对环境不利等情况，我们可以通过对反应装置的探究来改进实验，使其达到理想的状态。（4）与实际问题有关的探究点化学问题或现象在我们身边无处不在，诸如实际生活、工农业生产、医药、环境污染等都或多或少存在一些需要通过化学实验进行解决的问题。因此，可以从中发掘这些问题或现象作为背景来设计实验，在实际问题的解决中体验科学探究。（5）与绿色实验有关的探究点与绿色实验有关的探究点，是一个综合性的问题，可以包括反应物、产物、实验装置等的探究。这些探究点的选择是出于实验绿色化呼声的需要，也是当前实验设计中较为重视的一项内容。绿色实验的设计同时也是培养学生的环保意识和创设良好的实验环境的重要手段。14【宁夏银川一中2016届第三次月考】（14分）二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。（1）工业上用黄铁矿（FeS2，其中S元素为1价）在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS211O22Fe2O38SO2该反应中被氧化的元素是_（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_L。（2）实验室可用70的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_（填写字母）。若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有25.2亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠_g（保留一位小数）。（3）某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_。为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：方案：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去方案：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀方案：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成上述方案中合理的是_（填“”、“”或“”）；试管b中发生反应的离子方程式为_。【答案】（1）S、Fe（2分） 22.4（2分） （2）a d（2分） 26.1（2分）（3）a试管中有淡黄色沉淀生成（2分）II （2分）Cl2SO22H2O4H2ClSO42（2分）考点：本题主要考查根据方程式进行计算，实验的现象的分析。15【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】（13分）工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：【探究一】（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是_（2）另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3外还可能含有Fe2。若要确认其中的Fe2应选用_(选填序号)。aKSCN溶液和氯水 b铁粉和KSCN溶液 c浓氨水 dKMnO4酸性溶液乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2Br22H2O=2HBrH2SO4 然后加入足量BaCl2溶液，经_操作后得固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为_。【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。（3）装置B中试剂的作用是_（4）认为气体Y中还含有Q的理由是_(用化学方程式表示)。（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于_(选填序号)。aA之前 bA-B间 cB-C间 dC-D间（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是_（7）若要测定336mL气体中H2的含量(标准状况下约有28 mL H2)，可否用托盘天平称量D或E反应前后的质量差的方法？做出判断并说明理由_ 【答案】（13分）（1）铁钉表面被氧化（2）d 过滤、洗涤、干燥 66.7%（3）检验二氧化硫是否除尽（4）C+2H2SO4=CO2+2SO2+2H2O（加热）（5）C（6）D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝（7）否，用托盘天平无法称量D或E的差量考点： 性质实验方案的设计【名师点睛】二氧化硫和二氧化碳都为酸性氧化物，性质相似。都可以和碱或碱性氧化物反应。要想鉴别就要找他们的性质的区别，二氧化硫有漂白性，能是品红溶液褪色，而二氧化碳不能，二氧化硫有还原性，能与氧化性的物质反应，例如能使酸性高锰酸钾溶液褪色，能使溴水褪色等。若在气体中同时存在二氧化硫和二氧化碳，检验气体时应该先检验二氧化硫，用品红溶液检验，后用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，再用品红检查二氧化硫是否完全除去，最后用澄清石灰水检验二氧化碳。顺序不能颠倒。