2019-2020年高考化学一轮复习 专题11.4 实验方案的设计与评价练案（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 专题11.4 实验方案的设计与评价练案（含解析）基础题1过氧化钠保存不当容易变质，生成Na2CO3。 （1）某过氧化钠样品已经部分变质，请你选择一种溶液 ，证明过氧化钠已经变质。 （2）某课外活动小组为了粗略测定过氧化钠的质量分数，他们称取ag样品，并设计用下图装置来测定过氧化钠的质量分数。上图中的E和F构成量气装置，用来测定O2的体积。写出装置B中发生反应的离子方程式： NaOH的作用是 他们在读出量筒内水的体积数后，折算成标准状况下氧气的体积为VmL，则样品中过氧化钠的质量分数为 2（15分）硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器，请分析下列实验（固定装置略）并回答问题。、进行微量实验：如图所示，将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后，a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白：棉球棉球上滴加的试剂实验现象解释和结论a 棉球变白，微热后又恢复红色 b含酚酞的NaOH溶液棉球变为白色离子方程式： c 棉球变为白色该气体具有 (选填“氧化性”或“还原性”)、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。实验一：铁矿石中含氧量的测定 （1）按上图组装仪器(夹持仪器均省略)，检查装置的气密性；（2）将100g铁矿石放入硬质玻璃管中；（3）从左端导气管口处不断地缓缓通入H2， 后，点燃A处酒精灯；（4）充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。（5）测得反应后装置B增重2.70g，则铁矿石中氧的质量分数为_。实验二：铁矿石中含铁量的测定（1）步骤和中都要用到的玻璃仪器是 _。（2）下列有关步骤的操作中说法不正确的是_。a滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗b锥形瓶需要用待测液润洗c因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂实验结论：推算铁的氧化物的组成，由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 3纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置，制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去。可选用的药品有：a石灰石；b饱和氯化钙溶液；c6 mol/L盐酸；d氯化铵；e氢氧化钙（1）A中制备气体时，所需药品是（选填字母序号） ；（2）B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是 ；（3）写出制取氨气的化学方程式 ；（4）在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式 ；（5）检验D出口处是否有氨气逸出的方法是 ；（6）写出制纳米级碳酸钙的化学方程式 。（7）若实验过程中有氨气逸出，应选用下列 装置回收（填代号）。经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数，该学生实验小组又设计了如下实验流程：试回答：（1）所加试剂A的化学式为 （2）B操作方法是 （3）样品中氯化铵的质量分数为 。 4某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。 请回答下列问题：（1）装置F中发生反应的化学方程式 。（2）装置A中的分液漏斗内液体a可选用 （选填以下选项的代号）A盐酸 B浓硫酸 C稀硫酸 D稀硝酸（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的“备选装置”中选择合适装置的编号，填入下列空格。B_、D_、E_。（4）打开K1、K2，将常温压下的H2S、Cl2以体积比1:1充满烧瓶后，烧瓶中发生的反应用化学方程式表示为 ；关闭K1、K2，始终看不到烧瓶内产生“喷泉”现象，理由是： 。（5）在操作（4）的基础上，引发喷泉操作方法是 。5、已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KClCl2H2SO4H2OKMnO4MnSO4K2SO4七种物质：（1）该反应中，化合价升高的反应物是。（2）写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式： （3）上述反应中，氧化剂是，1 mol氧化剂在反应中得到 mol电子。、某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数测定（1）装置中的x试剂为 。（2）装置中发生反应的化学方程式为 。该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生。改进该实验装置以减少副反应发生的方法是 _。（3）测定漂白粉有效成分的质量分数称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.1000 molL1 KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：3ClO+ I = 3Cl+ IO3 IO3 + 5I + 3H2O = 6OH + 3I2 实验测得数据如下表所示。滴定次数123KI溶液体积/mL19.9820.0220.00该漂白粉中有效成分的质量分数为 。若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）三年高考题1【xx年高考新课标卷第28题】（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。为测定其组成，进行如下实验。氨的测定：精确称取wgX，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V1mLc1 molL1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 molL1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH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)=2.0105 molL1，c(CrO42)为 molL1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.121012）（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 ，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 。2【xx年高考江苏卷第19题】（15分）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I等）中回收碘，其实验过程如下：（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为 ；该操作将I2还原为I的目的是 。（2）操作X的名称为 。（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2， 在400C左右反应（实验装置如右图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因是 ；锥形瓶里盛放的溶液为 。（4）已知：5SO32+2IO3+2HI2+5SO42+H2O某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I、IO3中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I、IO3的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在； 。实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液3【xx年高考重庆卷第9题】（15分）中华人民共和国国家标准（GB27602011）规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用题9图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对含量碱性测定。（1）仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。（2）B中加入300.00ml葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题9中图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50ml滴定管进行实验，当滴定管中的液面在“10”处，则管内液体的体积（填序号）_（10ml，40ml，10ml，40ml）（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO2含量为：_g/L。（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_。4【xx年高考四川卷第9题】（13分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O35H2O）。I查阅资料（1）Na2S2O35H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。制备产品实验装置如图所示（省略夹持装置）实验步骤：（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。仪器a的名称是_；E中的试剂是_（选填下列字母编号）。A稀H2SO4 BNaOH溶液 C饱和NaHSO3溶液（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经_（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。探究与反思 （1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。（2）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤（2）进行了改进，改进后的操作是_。（3）Na2S2O35H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_方法提纯。5（xx全国大纲卷）（15分）制备氮化镁的装置示意图如下：回答下列问题：（1）检查装置气密性的方法是 ，a的名称是 ，b的名称是 ；（2）写出NaNO2和(NH4)2SO4反应制备氮气的化学方程式 ；（3）C的作用是 ，D的作用是 ，是否可以把C和D的位置对调并说明理由 ；（4）写出E中发生反应的化学方程式 ；（5）请用化学方法确定是否有氮化镁生成，并检验是否含有未反应的镁，写出实验操作及现象 。6（xx广东卷）（17分）化学实验有助于理解化学知识，形成化学观念，提高探究与创新能力，提升科学素养。（1）在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。下列收集Cl2的正确装置是 。将Cl2通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。设计实验比较Cl2和Br2的氧化性，操作与现象是：取少量新制氯水和CCl4于试管中， 。（2）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。完成原电池甲的装置示意图（见图15），并作相应标注。要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极 。甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ，其原因是 。（3）根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（2）的材料中应选 作阳极。7（xx江苏卷）硫酸镍铵(NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：准确称取2. 3350 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A；准确量取25. 00 mL 溶液A，用0. 04000 molL-1 的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2(离子方程式为Ni2+H2Y2=NiY2+2H )，消耗EDTA 标准溶液31. 25 mL；另取25. 00 mL溶液A，加足量的NaOH 溶液并充分加热，生成NH3 56. 00 mL(标准状况)。（1）若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗，测得的Ni2含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。（2）氨气常用 检验，现象是 。（3）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。8（xx江苏卷）柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO47H2O)通过下列反应制备：FeSO4+Na2CO3= FeCO3+Na2SO4 FeCO3+C6H8O7 = FeC6H6O7+CO2+H2O 下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL-1计算)。金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31. 13. 2Al33. 05. 0Fe25. 88. 8（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是 (填字母)，原因是 。 a将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入到反应容器中b将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是 。 （3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80下搅拌反应。铁粉的作用是 。反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是 。（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚 铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是 。（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 出发，先 制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， ，得到FeSO4 溶液， ，得到FeSO47H2O 晶体。9（xx江苏卷）B实验化学 3，5-二甲氧基苯酚是重要的有机合成中间体，可用于天然物质白柠檬素的合成。一种以间苯三酚为原料的合成反应如下：甲醇、乙醚和3，5-二甲氧基苯酚的部分物理性质见下表：物质沸点/熔点/密度(20) / gcm-3溶解性甲醇64. 70. 7915易溶于水乙醚34. 50. 7138微溶于水3，5-二甲氧基苯酚33 36易溶于甲醇、乙醚，微溶于水（1）反应结束后，先分离出甲醇，再加入乙醚进行萃取。分离出甲醇的操作是的 。萃取用到的分液漏斗使用前需 并洗净，分液时有机层在分液漏斗的 填（“上”或“下”）层。（2）分离得到的有机层依次用饱和NaHCO3溶液、饱和食盐水、少量蒸馏水进行洗涤。用饱和NaHCO3 溶液洗涤的目的是 ；用饱和食盐水洗涤的目的是 。（3）洗涤完成后，通过以下操作分离、提纯产物，正确的操作顺序是 (填字母)。a蒸馏除去乙醚 b重结晶 c过滤除去干燥剂 d加入无水CaCl2干燥（4）固液分离常采用减压过滤。为了防止倒吸，减压过滤完成后应先 ，再 。10（xx山东卷）（15分）TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。（1）实验室利用反应TiO2（s）+CCl4（g）TiCl4（g）+CO2（g），在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：ABDC冰水EN2热水CCl4TiO2有关物质性质如下表物质熔点/沸点/其他CCl4-2376与TiCl4互溶TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾仪器A的名称是 ，装置E中的试剂是 。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、 、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：停止通N2 熄灭酒精灯 冷却至室温。正确的顺序为 （填序号）。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是 。（2）工业上由钛铁矿（FeTiO3）(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括：90酸溶 FeTiO3（s）+2H2SO4（aq）=FeSO4（aq）+ TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）水解 TiOSO4（aq）+ 2H2O（l）= H2TiO3（s）+H2SO4（aq） 简要工艺流程如下：试剂A为 。钛液需冷却至70左右，若温度过高会导致产品TiO2收率降低，原因是 。取少量酸洗后的H2TiO3，加入盐酸并振荡，滴加KSCN溶液后无明显现象，再加H2O2后出现微红色，说明H2TiO3中存在的杂质离子是 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤，煅烧后获得的TiO2也会发黄，发黄的杂质是 （填化学式）。