2020届高考化学一轮复习　　　实验方案的设计与评价学案 29页

专题二十二 实验方案的设计与评价 挖命题 【考情探究】 考点 内容解读 5 年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 实验方案的 设计 1.能设计实验方案,正确选 用实验装置 2.掌握控制实验条件的方 法 3.能绘制和识别典型的实 验仪器装置图 2018 课标Ⅱ,28,15 分 中 Fe2+、Fe3+的性质 ★★★ 2016 课标Ⅱ,13,6 分 易 乙醇与水中氢的 活泼性比较 实验方案的 评价 1.能评价或改进实验方案 2.能预测或描述实验现象, 分析或处理实验数据,得出 合理结论 2018 课标Ⅰ,26,14 分 中 醋酸亚铬的还原 性 ★★★ 2017 课标Ⅲ,26,14 分 中 FeSO4·7H2O 的化 学性质 分析解读 本专题知识是高考的必考内容,命题形式有三种:一种是以选择题形式对实验结论或实验目的 进行评价,题目位置不固定;另一种是Ⅱ卷中的实验大题,题目稳定在 26 题;第三种是与工艺流程题相结合,题 目基本稳定在 28 题。从考查的内容上看,两个考点轮流考查,分值一般占 8~12 分,难度一般较大。近几年随 着工艺流程题的出现,对这部分内容的考查呈加大加难的趋势。 【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一 实验方案的设计 1.(2019 届四川成都顶级名校零诊,6)下列装置用于进行指定实验时,能达到实验目的的是( ) A.用装置甲制备氨气 B.用装置乙除去氨气中的少量水 C.用装置丙收集氨气 D.用装置丁吸收多余的氨气 答案 D 2.(2019 届河北衡水中学二调,19)利用如图所示装置进行下列实验,不能得出相应实验结论的是( ) 选项 ① ② ③ 实验结论 A 稀硫酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 非金属性:S>C>Si B 浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧化性 C 浓硝酸 Fe NaOH 溶液 说明铁和浓硝酸反应可生成 NO2 D 浓氨水 生石灰 酚酞溶液 氨气的水溶液呈碱性 答案 C 3.(2018 河北武邑中学三调,18)下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是 ( ) 选项 实验 现象 解释或结论 A 向黄色的 Fe(NO3)3 溶 液中滴加氢碘酸 溶液变为紫红色 氧化性:Fe3+>I2 B 将一片铝箔置于酒精 灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落下来 铝箔表面有致密 Al2O3 薄膜,且 Al2O3 熔点高于 Al C 向新收集的酸雨中滴 加硝酸钡溶液 产生白色沉淀 酸雨中一定含有 S O4 2- D 取久置的Na2O2 粉末,向 其中滴加过量的盐酸 产生无色气体 Na2O2 没有变质 答案 B 4.(2018 陕西西安中学摸底,11)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是( ) A.用图 1 所示装置制取并收集干燥纯净的 NH3 B.用图 2 所示装置可除去 NO2 中的 NO C.用图 3 所示装置可分离 CH3COOC2H5 和饱和碳酸钠溶液 D.用图 4 所示装置制备 Fe(OH)2 并能较长时间观察其颜色 答案 C 考点二 实验方案的评价 1.(2019 届黑龙江顶级名校二调,8)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 将 SO2 通入硝酸钡溶液 产生白色沉淀 SO2 与可溶性钡盐均生成白色沉淀 B 向 Zn 与稀硫酸反应的溶液中滴 加硫酸铜溶液 产生气体的速率加快 硫酸铜作该反应的催化剂 C 用铂丝蘸取少量某溶液进行焰 色反应 火焰呈黄色 该溶液一定是钠盐溶液 D 蘸有浓氨水的玻璃棒靠近某溶 液 有白烟产生 该溶液可能是浓盐酸 答案 D 2.(2019 届湖北襄阳四中二调,10)下列物质的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是( ) 选项 试剂 试纸或溶液 现象 结论 A 浓氨水、生石灰 红色石蕊试纸 变蓝 NH3 为碱性气体 B 乙酸、乙醇、浓硫酸 饱和碳酸钠溶液 分层 生成的酯不溶于水,密 度小于饱和碳酸钠溶 液 C 浓盐酸、二氧化锰 淀粉碘化钾溶液 变蓝 Cl2 具有氧化性 D 亚硫酸钠、硫酸 品红溶液 褪色 SO2 具有还原性 答案 D 3.(2018 江西西路片七校一联,8)观察下列有关实验装置,相关评价错误的是( ) A.图(1)装置用于配制 0.10 mol·L-1 NaOH 溶液;评价:错误 B.图(2)装置用于测定中和反应的反应热;评价:错误,装置中缺少了环形玻璃搅拌棒 C.图(3)装置用于比较 Na2CO3、NaHCO3 的热稳定性;评价:错误,Na2CO3、NaHCO3 位置放错了 D.图(4)装置证明铁发生吸氧腐蚀时空气参加反应;评价:正确 答案 C 4.(2018宁夏育才中学月考,14)磺酰氯(SO2Cl2)是一种无色发烟液体,极易水解生成两种酸,常用作有机氯化 剂。其制备原理为 SO2+Cl2 SO2Cl2,所用实验装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A.装置Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中依次盛装浓硫酸、碱石灰、浓硫酸 B.装置Ⅱ中球形冷凝管冷却水从 L 进入,K 流出 C.实验室可用 Na2SO3 与硝酸反应制取二氧化硫气体 D.磺酰氯水解生成的两种酸是硫酸和盐酸 答案 C 5.(2019 届河北衡水中学二调,35)Ⅰ.含氨废水和废气对环境造成的污染越来越严重,某课外活动小组先测 定废水中含 N O3 - 为 3×10-4mol/L,而后用金属铝将 N O3 - 还原为 N2,从而消除污染。 (1)配平下列有关离子方程式: N O3 - + Al+ H2O N2↑+ Al(OH)3+ OH-。 (2)上述反应中被还原的元素是 ,每生成 2 mol N2 转移 mol 电子。 (3)有上述废水 100 m3,若要完全消除污染,则所消耗金属铝的质量为 g。 Ⅱ.NO 与 Cl2 在常温常压下可以合成亚硝酰氯(NOCl)。NOCl 是一种红褐色液体或黄色气体,其熔点为-64.5 ℃, 沸点为-5.5 ℃,遇水易水解。亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂。实验室制备原料气 Cl2 的装置如图 所示: (4)实验室制 Cl2 时,装置 A 中烧瓶内发生反应的化学方程式为 。 (5)将上述收集到的 Cl2 充入 D 的集气瓶中,按图示装置制备亚硝酰氯。 ①装置 D 中发生反应的化学方程式为 。 ②如果不用装置 E 会引起的后果是 。 ③某同学认为装置 F 不能有效吸收尾气中的某种气体,该气体为 ,为了充分吸收尾气,可将尾气 与 同时通入氢氧化钠溶液中。 答案 Ⅰ.(1)6 10 18 3 10 6 (2)N 20 (3)1 350 Ⅱ.(4)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O (5)①2NO+Cl2 2NOCl ②F 中的水蒸气进入装置 D 中,会导致产品水解 ③NO O2 炼技法 方法集训 方法 综合实验设计题的解题思路 1.(2018 河北衡水中学大联考,22)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实 验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示(夹持装置略去): 已知:2NO+CaO2 Ca(NO2)2;2NO2+CaO2 Ca(NO3)2。 请回答下列问题: (1)将分液漏斗中的稀硝酸滴入三颈烧瓶中的操作为 。 (2)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的 N2,原因为 。 (3)装置 C 中的仪器名称为 。装置 B 所加试剂为 。 (4)装置 E 中,酸性 K2Cr2O7 溶液可将剩余的 NO 氧化为 N O3 - ,溶液由橙色变为绿色(Cr3+),则发生反应的离子方 程式为 。 (5)已知 Ca(NO2)2 溶液遇酸会产生 NO 气体。设计实验证明装置 D 中有亚硝酸钙生成: 。 (6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO2)反应,既能净化空气,又能获得应用广泛的 Ca(NO2)2,反 应原理为 Ca(OH)2+NO+NO2 Ca(NO2)2+H2O。 ①若 n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 。 ②若 n(NO)∶n(NO2)<1∶1,则会导致 。 答案 (1)打开分液漏斗的玻璃塞(或将玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对齐),打开分液漏斗的活塞,控 制稀硝酸以一定速度滴入三颈烧瓶(其他合理答案也可) (2)排尽装置中的空气,防止空气中的氧气将 NO 氧化为 NO2 (3)(球形)干燥管 蒸馏水 (4)Cr2 O7 2- +2NO+6H+ 2Cr3++2N O3 - +3H2O (5)取少量装置 D 中反应后的固体于洁净的试管中,滴加适量稀硫酸,试管口有红棕色气体产生,则装置 D 中 有亚硝酸钙生成 (6)①排放 NO 气体,污染空气 ②产品中混有 Ca(NO3)2 杂质 2.(2017 河南中原名校联盟二联,16)硅主要用于制取高纯度的半导体材料及有特殊用途的合金等。实验室 用焦炭还原二氧化硅来制取硅并检测其气体产物,其实验装置如下: 已知:PdCl2 溶液可用于检验 CO,反应的化学方程式为 CO+PdCl2+H2O CO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末, 使溶液变浑浊)。 (1)检查装置气密性的方法是 。 (2)装置 B 的作用是 。 (3)装置 C、D 中所盛试剂分别为 、 。若装置 C、D 中溶液均变浑浊,且 经检测气体产物中 CO 的物质的量是 CO2 的两倍,则仪器 M 中反应的化学方程式为 。(假设此时仪器 M 中的固体产物只有单质硅) (4)该装置的缺点是 。 (5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成 SiC。取 18 g SiO2 和 8.4 g 焦炭充分反应后收集到标准状况下 的气体 13.44 L,假定气体产物只有 CO,固体产物只有 Si 和 SiC,则 Si 的物质的量为 。 答案 (1)关闭活塞 K,在试管 D 中加水浸没长导管下端,微热仪器 M,若试管 D 中产生气泡,移去热源后在导 管中形成一段稳定的水柱,则说明装置气密性良好(或其他合理答案) (2)作安全瓶,防止倒吸 (3)澄清石灰水 PdCl2 溶液 3C+2SiO2 2Si+CO2↑+2CO↑ (4)没有尾气处理装置 (5)0.2 mol 过专题 【五年高考】 A 组 统一命题·课标卷题组 考点一 实验方案的设计 1.(2018 课标Ⅱ,13,6 分)下列实验过程可以达到实验目的的是( ) 编号 实验目的 实验过程 A 配制 0.400 0 mol·L-1 的 NaOH 溶 液 称取 4.0 g 固体 NaOH 于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至 250 mL 容量瓶中定容 B 探究维生素 C 的还原性 向盛有 2 mL 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素 C 溶液,观察颜 色变化 C 制取并纯化氢气 向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过 NaOH 溶液、浓硫酸和 KMnO4 溶液 D 探究浓度对反应速率的影响 向 2 支盛有 5 mL 不同浓度 NaHSO3 溶液的试管中同时加入 2 mL 5% H2O2 溶液,观察实验现象 答案 B 2.(2016 课标Ⅱ,13,6 分)下列实验操作能达到实验目的的是( ) 实验目的 实验操作 A. 制备 Fe(OH)3 胶体 将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3 溶液中 B. 由 MgCl2 溶液制备无水 MgCl2 将 MgCl2 溶液加热蒸干 C. 除去 Cu 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥 D. 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 答案 D 3.(2014 课标Ⅰ,36,15 分)磷矿石主要以磷酸钙[Ca3(PO4)2·H2O]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 44 280.5 PH3 -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+HF↑ 0.49 (3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷 (4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3 (5)产品纯度高(浓度大) 4.(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 c1 mol·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+)= 2.0×10-5 mol·L-1,c(Cr O4 2- )为 mol·L-1。[已知:Ksp(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 。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) (11-22) × 10-3 × 17 ×100%(2 分) (4)偏低(2 分) (5)防止硝酸银见光分解 2.8×10-3(每空 1 分,共 2 分) (6)+3(1 分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O(2 分) 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出(2 分) 考点二 实验方案的评价 5.(2014 课标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( ) 选项 ① ② ③ 实验结论 A. 稀硫酸 Na2S AgNO3 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 Na2SO3 Ba(NO3)2 溶液 SO2 与可溶性 钡盐均可生 成白色沉淀 D. 浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3 溶液 酸性:硝酸> 碳酸>硅酸 答案 B 6.(2018 课标Ⅰ,26,14 分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析 中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬 再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题: (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。仪器 a 的名称是 。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开 K1、K2,关闭 K3。 ①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。 ②同时 c 中有气体产生,该气体的作用是 。 (3)打开 K3,关闭 K1 和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d,其原因是 ;d 中析出砖红色沉 淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。 (4)指出装置 d 可能存在的缺点 。 答案 (1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗 (2)①Zn+2Cr3+ Zn2++2Cr2+ ②排除 c 中空气 (3)c 中产生 H2 使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触 7.(2017 课标Ⅲ,26,14 分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学 兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题: (1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加 KSCN 溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶 液逐渐变红。由此可知: 、 。 (2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关 K1 和 K2)(设为装置 A)称重,记为 m1 g。将样品装入 石英玻璃管中,再次将装置 A 称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。 ①仪器 B 的名称是 。 ②将下列实验操作步骤正确排序 (填标号);重复上述操作步骤,直至 A 恒重,记为 m3 g。 a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭 K1 和 K2 d.打开 K1 和 K2,缓缓通入 N2 e.称量 A f.冷却到室温 ③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目 x= (列式表示)。若实验时按 a、d 次序操作,则使 x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置 A 接入下图所示的装置中,打开 K1 和 K2,缓缓通入 N2, 加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。 ①C、D 中的溶液依次为 (填标号)。C、D 中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为 。 a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓 H2SO4 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 。 答案 (1)样品中没有 Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为 Fe(Ⅲ) (2)①干燥管 ②dabfce ③ 76(2-3) 9(3-1) 偏小 (3)①c、a 生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ B 组 自主命题·省(区、市)卷题组 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 NaHCO3 固体中的 Na2CO3 将固体加热至恒重 B. 制备无水 AlCl3 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 CCl4 萃取 答案 D 2.(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 A 3.(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 O4 2- 2Fe3++PbSO4+2H2O ⅱ:…… 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 O4 2- 2Fe2++PbSO4 ②b.取 a 中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去 (3)①A、B ②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 4.(2015 福建理综,25,15 分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。 实验一 制取氯酸钾和氯水 利用上图所示的实验装置进行实验。 (1)制取实验结束后,取出 B 中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。 (2)若对调 B 和 C 装置的位置, (填“能”或“不能”)提高 B 中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究 (3)在不同条件下 KClO3 可将 KI 氧化为 I2 或 KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响, 其中系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行): 试管编号 1 2 3 4 0.20 mol·L-1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0 KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.10 6.0 mol·L-1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0 蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0 实验现象 ①系列 a 实验的实验目的是 。 ②设计 1 号试管实验的作用是 。 ③若 2 号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物 为 KCl,则此反应的离子方程式为 。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量 (4)该小组设计的实验方案为:使用下图装置,加热 15.0 mL 饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不 可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) (5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。 资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂; ⅱ.次氯酸或氯气可被 SO2、H2O2 和 FeCl2 等物质还原成 Cl-。 答案 (15 分)(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能 (3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为 0 的对照实验 ③Cl O3 - +6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在 Cl2 的重新溶解、HClO 分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案) (5)量取一定量的试样,加入足量的 H2O2 溶液,加热除去过量的 H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉 淀质量(或其他合理答案) 考点二 实验方案的评价 5.(2018 江苏单科,12,4 分)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( ) 选项 实验操作和现象 结论 A 向苯酚浊液中滴加 Na2CO3 溶液,浊液变清 苯酚的酸性强于 H2CO3 的酸性 B 向碘水中加入等体积 CCl4 ,振荡后静置, 上层接近无色,下层显紫红色 I2 在 CCl4 中的溶解度大于在水中的溶解度 C 向 CuSO4 溶液中加入铁粉,有红色固体析 出 Fe2+的氧化性强于 Cu2+的氧化性 D 向 NaCl、NaI 的混合稀溶液中滴入少量 稀 AgNO3 溶液,有黄色沉淀生成 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) 答案 B 6.(2016 北京理综,10,6 分)K2Cr2O7 溶液中存在平衡:Cr2 O7 2- (橙色)+H2O 2Cr O4 2- (黄色)+2H+。用 K2Cr2O7 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 Cr2 O7 2- 被 C2H5OH 还原 C.对比②和④可知 K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入 70% H2SO4 溶液至过量,溶液变为橙色 答案 D 7.(2015 安徽理综,12,6 分)某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该 反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理．．．的是( ) 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 反应中有 NH3 产生 B 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色 反应中有 H2 产生 C 收集气体的同时测得溶液的 pH 为 8.6 弱碱性溶液中 Mg 也可被氧化 D 将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3 溶液中, 有气泡产生 弱碱性溶液中 OH-氧化了 Mg 答案 D 8.(2014 广东理综,22,6 分)下列实验操作、现象和结论均正确的是(双选)( ) 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 NH3·H2O 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 AD 9.(2018 北京理综,28,16 分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 资料:K2FeO4 为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生 O2,在碱性溶液中较 稳定。 (1)制备 K2FeO4(夹持装置略) ①A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是 (锰被还原为 Mn2+)。 ②将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。 ③C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2 发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还 有 。 (2)探究 K2FeO4 的性质 ①取 C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4 氧化 了 Cl-而产生 Cl2,设计以下方案: 方案Ⅰ 取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色 方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4 溶出,得到紫色溶液 b。取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2 产生 ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知 a 中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4 将 Cl-氧化,还 可能由 产生(用方程式表示)。 ⅱ.方案Ⅱ可证明 K2FeO4 氧化了 Cl-。用 KOH 溶液洗涤的目的是 。 ②根据 K2FeO4 的制备实验得出:氧化性 Cl2 Fe O4 2- (填“>”或“<”),而方案Ⅱ实验表明,Cl2 和 Fe O4 2- 的氧化性强弱关系相反,原因是 。 ③资料表明,酸性溶液中的氧化性 Fe O4 2- >Mn O4 - ,验证实验如下:将溶液 b 滴入 MnSO4 和足量 H2SO4 的混合溶液 中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性 Fe O4 2- >Mn O4 - 。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验 方案。 理由或方案: 。 答案 (1)①2KMnO4+16HCl 2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O ② ③Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O (2)①ⅰ.Fe3+ 4Fe O4 2- +20H+ 4Fe3++3O2↑+10H2O ⅱ.排除 ClO-的干扰 ②> 溶液酸碱性不同 ③理由:Fe O4 2- 在过量酸的作用下完全转化为 Fe3+和 O2,溶液浅紫色一定是 Mn O4 - 的颜色 方案:向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色 10.(2015 四川理综,9,13 分)(NH4)2SO4 是常用的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产 物。 【查阅资料】(NH4)2SO4 在 260 ℃和 400 ℃时分解产物不同。 【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)。 实验 1:连接装置 A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置 B 盛 0.500 0 mol/L 盐酸 70.00 mL)。通入 N2 排尽空气后,于 260 ℃加热装置 A 一段时间,停止加热,冷却,停止通入 N2。品红溶液不褪色。取下装置 B, 加入指示剂,用 0.200 0 mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗 NaOH 溶液 25.00 mL。经检验滴定后的 溶液中无 S O4 2- 。 (1)仪器 X 的名称是 。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是 (填字母编号)。 a.盛装 0.200 0 mol/L NaOH 溶液 b.用 0.200 0 mol/L NaOH 溶液润洗 c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面 (3)装置 B 内溶液吸收气体的物质的量是 mol。 实验 2:连接装置 A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入 N2 排尽空气后,于 400 ℃加热装置 A 至 (NH4)2SO4 完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入 N2。观察到装置 A、D 之间的导气管内有少量白色固 体。经检验,该白色固体和装置 D 内溶液中有 S O3 2- ,无 S O4 2- 。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置 D 内溶液中有 S O3 2- ,无 S O4 2- 的实验操作和现象是 。 (5)装置 B 内溶液吸收的气体是 。 (6)(NH4)2SO4 在 400 ℃分解的化学方程式是 。 答案 (13 分)(1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 (4)取少量装置 D 内溶液于试管中,滴加 BaCl2 溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解,放出无 色刺激性气体 (5)NH3 或氨气 (6)3(NH4)2SO4 4NH3↑+N2↑+3SO2↑+6H2O↑ C 组 教师专用题组 考点一 实验方案的设计 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( ) 选项 a 中的物质 b 中的物质 c 中收集 的气体 d 中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH 溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH 溶液 答案 B 2.(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 C 3.(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) 4.(2013 安徽理综,28,14 分)某酸性工业废水中含有 K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的 Cr2 O7 2- 转化为 Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因 素对该反应速率的影响,探究如下: (1)在 25 ℃下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始 pH 和一定浓度草酸 溶液用量,做对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。 实验 编号 初始 pH 废水样品 体积/mL 草酸溶液 体积/mL 蒸馏水 体积/mL ① 4 60 10 30 ② 5 60 10 30 ③ 5 60 测得实验①和②溶液中的 Cr2 O7 2- 浓度随时间变化关系如图所示。 (2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式)。 (3)实验①和②的结果表明 ;实验①中 0~t1 时间段反应速率 v(Cr3+)= mol·L-1·min-1(用代数式表示)。 (4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4·24H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三: 假设一:Fe2+起催化作用; 假设二: ; 假设三: ; …… (5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。 [除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有 K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3 等。溶液 中 Cr2 O7 2- 的浓度可用仪器测定] 实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论 答案 (14 分)(1) 实验编号 初始 pH 废水样品体积/mL 草酸溶液体积/mL 蒸馏水体积/mL ③ 20 20 (2)CO2 (3)溶液 pH 对该反应的速率有影响 2(0-1) 1(4)Al3+起催化作用 S O4 2- 起催化作用 (5) 实验方案(不要求写具体操作过程) 预期实验结果和结论 用等物质的量 K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O 代替 实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实 验①相同,进行对比实验。 反应进行相同时间后,若溶液中 c(Cr2 O7 2- )大于实验①中的 c(Cr2 O7 2- ),则 假设一成立;若两溶液中的 c(Cr2 O7 2- )相同,则假设一不成立。 (本题属于开放性试题,合理答案均可) 5.(2011 课标全国,28,15 分)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备 氢化钙。 请回答下列问题: (1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为 (填仪器接口的字母编号)。 (2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞; (请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。 A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度 C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热,充分冷却 (3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据 此判断,上述实验确有 CaH2 生成。 ①写出 CaH2 与水反应的化学方程式 ; ②该同学的判断不准确,原因是 。 (4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象 。 (5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是 。 答案 (1)i→e,f→d,c→j,k(或 k,j)→a (2)BADC (3)①CaH2+2H2O Ca(OH)2+2H2↑ ②金属钙与水反应也有类似现象 (4)取适量氢化钙,在加热条件下与干燥氧气反应,将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白 色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色 (5)氢化钙是固体,携带方便 考点二 实验方案的评价 6.(2015 江苏单科,13,4 分)下列设计的实验方案能达到实验目的的是(双选)( ) A.制备 Al(OH)3 悬浊液:向 1 mol·L-1 AlCl3 溶液中加过量的 6 mol·L-1 NaOH 溶液 B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和 Na2CO3 溶液,振荡后静置分液, 并除去有机相的水 C.检验溶液中是否含有 Fe2+:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加 KSCN 溶液,观察实验现象 D.探究催化剂对 H2O2 分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入 2 mL 5% H2O2 和 1 mL H2O,向另一支 试管中加入 2 mL 5% H2O2 和 1 mL FeCl3 溶液,观察并比较实验现象 答案 BD 7.(2013 课标Ⅱ,27,14 分)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下: 工业 ZnO 浸出液 滤液 滤液 滤饼 ZnO 提示:在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是 MnO2。 回答下列问题: (1)反应②中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为 ;在加高锰酸钾溶液前,若 pH 较低,对除杂的影响是 。 (2)反应③的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有 。 (3)反应④形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。 (4)反应④中产物的成分可能是 ZnCO3·xZn(OH)2。取干燥后的滤饼 11.2 g,煅烧后可得到产品 8.1 g,则 x 等于 。 答案 (1)Fe2+和 Mn2+(2 分) Mn O4 - +3Fe2++7H2O 3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(2 分)、 2Mn O4 - +3Mn2++2H2O 5MnO2↓+4H+(2 分) 铁离子和锰离子不能生成沉淀,从而无法除去铁和锰杂质(2 分) (2)置换反应 镍(每空 1 分,共 2 分) (3)取少量水洗液于试管中,滴入 1~2 滴稀硝酸,再滴入硝酸钡溶液,若无白色沉淀生成,则说明沉淀已经洗 涤干净(2 分) (4)1(2 分) 8.(2013 四川理综,9,15 分)为了探究 AgNO3 的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。 Ⅰ.AgNO3 的氧化性 将光亮的铁丝伸入 AgNO3 溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中 Fe 的氧化产物,将溶液中的 Ag+除尽 后,进行了如下实验。可选用的试剂:KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。 (1)请完成下表: 操作 现象 结论 取少量除尽 Ag+后的溶液于试管 中,加入 KSCN 溶液,振荡 ① 存在 Fe3+ 取少量除尽 Ag+后的溶液于试管 中,加入② ,振荡 ③ 存在 Fe2+ 【实验结论】Fe 的氧化产物为 Fe2+和 Fe3+ Ⅱ.AgNO3 的热稳定性 用下图所示的实验装置 A 加热 AgNO3 固体,产生红棕色气体,在装置 D 中收集到无色气体。当反应结束后,试 管中残留固体为黑色。 (2)装置 B 的作用是 。 (3)经小组讨论并验证该无色气体为 O2,其验证方法是 。 (4)【查阅资料】Ag2O 和粉末状的 Ag 均为黑色;Ag2O 可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag 和 Ag2O。 【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。 实验编号 操作 现象 a 加入足量氨水,振荡 黑色固体不溶解 b 加入足量稀硝酸,振荡 黑色固体溶解,并有气体产生 【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。 【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出 AgNO3 固体热分解的产物有 。 答案 (1)①溶液呈红色 ②K3[Fe(CN)6]溶液 ③产生蓝色沉淀 (2)防倒吸 (3)用带火星的木条伸入集 气瓶内,木条复燃,证明无色气体为 O2 (4)b Ag、NO2、O2 9.(2013 福建理综,25,15 分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg(NO3)2 为研究对象,拟 通过实验探究其热分解的产物,提出如下 4 种猜想: 甲:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2 (1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 。 查阅资料得知:2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O 针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略): (2)实验过程 ①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭 k,微热硬质玻璃管(A),观察到 E 中有气泡连续放出,表明 。 ②称取 Mg(NO3)2 固体 3.7 g 置于 A 中,加热前通入 N2 以驱尽装置内的空气,其目的是 ;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先 ,然后固定在管中固体 部位下加热。 ③观察到 A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。 ④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为 1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论 ①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。 ②根据 D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有 O2,因为若有 O2,D 中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有 O2 存在,未检测到的原因是 。 ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。 答案 (15 分)(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案) (2)①装置气密性良好 ②避免对产物 O2 的检验产生干扰(或其他合理答案) 移动酒精灯预热硬质玻璃管 (3)①乙 ②2Na2SO3+O2 2Na2SO4 O2 在通过装置 B 时已参与反应(或其他合理答案) 【三年模拟】 一、选择题(每题 6 分,共 42 分) 1.(2019 届辽宁六校协作体期初联考,19)下列实验方案、现象、得出的结论均正确的是( ) 选项 实验方案及现象 结论 A 用玻璃棒蘸取某样品进行焰色反应 时观察到黄色火焰 该样品含钠元素 B 向 NaHCO3 溶液中加入过量盐酸振荡、 静置,有气泡产生 证明非金属性:Cl>C C 向酸化的 KMnO4 溶液中通入 SO2,然后 加入 BaCl2 产生白色沉淀 证明 SO2 被氧化为 S O4 2- D 将 10 mL 2 mol/L 的 KI 溶液与 1 mL 1 mol/L FeCl3 溶液混合,充分反应后 滴加 KSCN,溶液颜色变红 KI 与 FeCl3 的反应有可逆性 答案 D 2.(2019 届河北衡水中学二调,4)下列实验能够成功的是( ) A.检验亚硫酸钠试样是否变质 试样 白色沉淀 沉淀不溶解→说明试样已变质 B.除去粗盐中含有的硫酸钙杂质 粗盐 精盐 C.检验某溶液中是否含有 Fe2+ 试样 溶液颜色无变化 溶液变红色→溶液中含有 Fe2+ D.证明酸性条件下 H2O2 的氧化性比 I2 强 NaI 溶液 溶液变蓝色→氧化性:H2O2>I2 答案 C 3.(2019 届安徽合肥调研,10)用如图所示的装置进行实验(夹持仪器略去,必要时可加热),其中 a、b、c 中 分别盛有试剂 1、2、3,能达到相应实验目的的是( ) 选项 试剂 1 试剂 2 试剂 3 实验目的 装置 A 浓盐酸 MnO2 饱和 NaCl 溶 液 除去 Cl2 中的 HCl B 浓 HNO3 Cu 片 KI-淀粉溶液 验证 NO2 的氧化性 C 稀硫酸 溶液 X 澄清石灰水 验证 X 中是否有 C O3 2- D 70%硫酸 Na2SO3 酸性 KMnO4 溶液 验证 SO2 具有漂白 性 答案 A 4.(2019 届辽宁五校协作体联合模拟,5)下列实验方案中不能达到相应实验目的的是( ) 选项 A B C D 方案 已知溶解度(20 ℃) NaHCO3: 9.6 g Na2CO3: 21.8 g 将 NO2 球浸泡在冷水和热水中 目的 探究浓度对化学反应 速率的影响 制备氨气 室温下比较 NaHCO3 和 Na2CO3 的溶解度 探究温度对化学平衡的影响 答案 C 5.(2018 黑龙江哈师大附中期中,8)下列实验方案能达到实验目的的是( ) 选项 实验方案 实验目的或结论 A 将硫酸酸化的 H2O2 溶液滴入 Fe(NO3)2 溶 液中,溶液变黄 证明氧化性:H2O2>Fe3+ B 相同条件下,向两支盛有相同体积、不 同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入等体 积、等浓度的 CuSO4 溶液和 FeCl3 溶液 探究 CuSO4、FeCl3 对 H2O2 分解速率的影响 C 取 a g 铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反 应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体 积为 V L(已转化为标准状况下) 测定铝箔中 Al2O3 含量 D 比较不同反应的反应热数据大小 判断反应速率的快慢 答案 C 6.(2017 浙江温州中学模拟,8)下列实验装置设计正确且能达到目的的是( ) A.实验Ⅰ:可用于吸收氨气,并能防止倒吸 B.实验Ⅱ:静置一段时间,小试管内有晶体析出 C.实验Ⅲ:配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D.实验Ⅳ:海水的淡化 答案 B 7.(2017 广东广州二模,11)用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的 是( ) 答案 C 二、非选择题(共 58 分) 8.(2017 湖南岳阳 1 月联考,19)(15 分)三氯化硼是一种重要的化工原料,主要用作半导体硅的掺杂源或有机 合成催化剂,还用于高纯硼或有机硼的制取。已知:BCl3 的沸点为 12.5 ℃,熔点为-107.3 ℃,易潮解。实验 室制备三氯化硼的原理为:B2O3+3C+3Cl2 2BCl3+3CO。 (1)甲组同学拟用下列装置制备干燥纯净的氯气(不用收集): ①装置 B 的作用是 ,装置 C 盛放的试剂是 。 ②装置 A 中发生反应的离子方程式为 。 选项 ①中物质 ②中物质 预测②中的现象 A 浓盐酸 MnO2 产生黄绿色气体 B 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝 条 产生红棕色气体 C 酸化的 FeCl2 溶液 H2O2 溶液 溶液变成棕黄色, 有气泡产生 D Fe2(SO4)3 溶液 铜粉 溶液变蓝色,有黑 色固体产生 (2)乙组同学选用甲组实验中的 A、B、C 和下列装置(装置可重复使用)制备 BCl3 并验证反应中有 CO 生成。 ①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为 A→B→C→ → → → → →F→D→I;其中装置 E 的作用是 。 ②实验开始时,先通入干燥的 N2 的目的是 。 ③能证明反应中有 CO 生成的现象是 。 ④三氯化硼接触潮湿空气时会形成腐蚀性浓厚白雾,其与水反应的化学方程式为 。 答案 (除标注外每空 2 分) (1)①除去 Cl2 中混有的 HCl 浓 H2SO4(1 分) ②Cl O3 - +5Cl-+6H+ 3Cl2↑+3H2O (2)①G E H J H(共 2 分) 将 BCl3 冷凝为液体收集 ②排尽装置中的空气 ③F 中黑色固体变成红色,D 中澄清石灰水变浑浊 ④BCl3+3H2O H3BO3+3HCl 9.(2018 安徽合肥第一次教学质量检测,19)(14 分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组制备硫 代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)的实验装置如下图所示(省略夹持装置): 主要实验步骤为:①检查装置气密性,按图示加入试剂;②先向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3 混合溶液,再向 A 中烧瓶滴加浓硫酸;③待 Na2S 和 Na2CO3 完全消耗后,结束反应。过滤 C 中混合物,滤液经一系列实验操作后得 到产品。 已知:ⅰ.Na2S2O3·5H2O 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;ⅱ.向 Na2S 和 Na2CO3 混合溶液中通入 SO2 可制得 Na2S2O3,所得产品常含有少量 Na2SO3 和 Na2SO4。 回答下列问题: (1)仪器 a 的名称是 ;B、D 装置的作用是 。 (2)上述实验步骤③中的操作主要有 、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;E中的试剂是 。 (3)为检验产品中是否含有 Na2SO3 和 Na2SO4,该小组设计了以下实验方案(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐 酸、蒸馏水中选择),请将方案补充完整: 取适量产品配成稀溶液,滴加足量 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,向沉淀中滴加足量的 ,若 (填实验现象),则可以确定产品中含有 Na2SO3 和 Na2SO4。 (4)为减少装置 C 中生成 Na2SO4 的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤②需进行改进,具体操作是 ;写出制备 Na2S2O3 的总反应的化学方程式: 。 (5)称取样品 29.10 g,配成 500 mL 溶液,取出 250 mL 向其中加入足量稀硫酸,充分反应,静置、过滤、洗涤、 干燥、称量得沉淀 1.60 g,则样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为 。 答案 (除标注外每空 2 分) (1)分液漏斗(1 分) 防倒吸(1 分) (2)蒸发浓缩(1 分) 氢氧化钠溶液(1 分) (3)稀盐酸 沉淀部分溶解,并有刺激性气味的气体产生 (4)先向 A 中加入浓硫酸,再向 C 中加入硫化钠和碳酸钠混合溶液 2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2 (5)85.2% 10.(2018 河南洛阳二模,26)(14 分)为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数,某化学兴趣小组进行了如 下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出,再滴定测量。实验装置如 图所示。 (1)a 的作用是 ,仪器 d 的名称是 。 (2)检查装置气密性: (填操作),关闭 k,微热 c,导管 e 末端有气泡冒出,a 管 液面上升;停止加热,导管 e 内有一段稳定的水柱,a 管液面下降至与 b 中液面相平,说明装置气密性良好。 (3)c 中加入一定体积高氯酸和 m g 氟化稀土样品,f 中盛有滴加酚酞的 NaOH 溶液。加热 b、c,使 b 中产生 的水蒸气进入 c。 ①下列物质可代替高氯酸的是 (填序号)。 A.硝酸 B.盐酸 C.硫酸 D.磷酸 ②实验中除有HF气体外,可能还有少量SiF4(易水解)气体生成。若有SiF4生成,实验结果将 (填“偏 高”“偏低”或“不受影响”)。 ③若观察到 f 中溶液红色褪去,需要向 f 中及时补加 NaOH 溶液,否则会使实验结果偏低,补加 NaOH 溶液的目 的是 。 (4)向馏出液中加入 V1 mL c1 mol·L-1La(NO3)3 溶液,得到 LaF3 沉淀,再用 c2 mol·L-1EDTA 标准溶液滴定剩余 La3+(La3+与 EDTA 按 1∶1 配合),消耗 EDTA 标准溶液 V2 mL,则氟化稀土样品中氟的质量分数为 。 (5)用样品进行实验前,需要用 0.084 g 氟化钠代替样品进行实验,改变条件(高氯酸用量、反应温度、蒸馏 时间),测量并计算出氟元素质量,重复多次。该操作的目的是 。 答案 (除标注外每空 2 分) (1)平衡压强(1 分) 直形冷凝管(1 分) (2)在 b 和 f 中加水,水浸没导管 a 和 e 末端 (3)①CD ②不受影响 ③充分吸收 HF 气体,防止其挥发损失 (4) 0.057(11-22) (5)寻找最佳实验条件 11.(2018 广东揭阳一模,26)(15 分)Ⅰ.某兴趣小组设计用铁粉将 NO 还原为 N2(同时生成 FeO)。 已知:①浓硝酸可氧化 NO;②NaOH 溶液能吸收 NO2,不吸收 NO。 (1)装置 A 中反应的离子方程式是 。 (2)装置的连接顺序为:a→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→( )→d。 Ⅱ.已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为 69.1 ℃,易水解产生大量白雾;易分 解:SO2Cl2 SO2↑+Cl2↑,催化合成硫酰氯的实验装置如下图(夹持装置已省略)。 回答下列问题: (3)仪器 B 的名称是 ,仪器 B 冷却水的进口为 (填“a”或“b”)。活性炭的作用 是 。 (4)装置 D 除干燥气体外,另一个作用是 。若缺少 D,则硫酰氯会水解,该反 应的化学方程式是 。 (5)装置 C 的作用是 。为了防止硫酰氯分解,某同学建议将收集器 A 放在 中冷却。 答案 (除标注外每空 2 分) Ⅰ.(1)3Cu+8H++2N O3 - 3Cu2++2NO↑+4H2O (2)f→e→j→i→h→g(或 g→h)→b→c Ⅱ.(3)球形冷凝管(1 分) a(1 分) 催化剂(1 分) (4)通过观察气泡控制气体流速(或比例) SO2Cl2+2H2O H2SO4+2HCl (5)吸收 SO2 和 Cl2,防止空气污染 冰水