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文檔簡介

1、一、實驗題1【2015新課標卷理綜化學】(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×102,K2=5.4×105。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點為101,易溶于水,受熱脫水、升華,170以上分解。回答下列問題:(1)甲組同學按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現象是_,由此可知草酸晶體分解的產物中有_。裝置B的主要作用是_。(2)乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。乙

2、組同學的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、_。裝置H反應管中盛有的物質是_。能證明草酸晶體分解產物中有CO的現象是_。(3)設計實驗證明:草酸的酸性比碳酸的強_。草酸為二元酸_。【答案】(1)有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁;CO2;冷凝(水蒸氣、草酸等),避免草酸進入裝置C反應生成沉淀,干擾CO2的檢驗。(2)F、D、G、H、D、I; CuO(氧化銅);H中的粉末有黑色變為紅色,其后的D中的石灰水變渾濁;(3) 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液,有氣泡產生。用氫氧化鈉標準溶液滴定草酸溶液,消耗氫氧化鈉的物質的量是草酸的兩倍【解析】首先通讀這道題,合理猜測H2C2O4·

3、;2H2O的分解產物為CO2、CO、H2O三種,然后用氧化還原反應的有關知識(化合價升降)來驗證猜想。知道了反應產物,后續試驗就可以順利展開了。(1)問考常規,澄清石灰水變渾濁,說明有CO2產生,考慮到還有CO,因此有必要強調一下“氣泡”;中間的裝置(一般叫冷阱)主要是冷凝分解產物中的水,水是產物之一,必須有裝置證明其存在。同時草酸也可能升華,所以該裝置還有一個作用就是除去草酸蒸氣,避免其進入裝置C中,由題意知草酸和石灰水會產生草酸鈣沉淀,會干擾CO2的檢驗。(2)問考查實驗原理和物質性質綜合應用能力。由裝置A、B出來的氣體含有CO2、CO,容易想到用灼熱氧化銅來氧化CO,進而檢驗其產物CO2

4、。但要注意到原產物中有CO2,故要設計除去CO2和驗證CO2除盡的環節。最終確認連接順序F(除CO2)、D(驗證CO2被除盡)、G(干燥,這是氣體進入加熱裝置的常規要求)、H(氧化CO)、D(驗證H中生成的CO2來證明CO的存在)、I(尾氣處理);H中要裝CuO(氧化銅);(3)問考查實驗設計能力,證明“草酸的酸性比碳酸強”這個命題很常規。設計一個常量濃度的溶液混合,產生氣泡即可。題中不給試劑濃度的話,濃度大小可不強調。碳酸鹽也可以是Na2CO3,但最好不用CaCO3(題目開始部分又暗示CaC2O4難溶)。證明“草酸是二元酸”這個難一點,要用到中和滴定。用一元強堿NaOH中和,根據酸堿完全反應

5、時的物質的量之比來作判斷,這是草酸是二元酸的最可靠的證據。【考點定位】CO、CO2的性質;化學實驗基本知識;化學實驗知識的簡單應用。難度為較難等級【名師點晴】相信每個考生看到這道高考題的第一感都是:題目情景絕對的新穎! 這個實驗是我沒有做過的!其實破題的關鍵是要分析出草酸分解的產物,那個反應(H2C2O4·2H2O = CO2CO3 H2O )高中化學里并不常見,我們要學會從題文中捕捉信息來猜想關鍵產物(CO2來自澄清石灰水的聯想,CO來自第二小問),進而用氧化還原反應原理(化合價升降)來驗證。知道發生裝置中產生的氣體是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸氣(由“受熱脫水、升華”這

6、句聯想),后續的實驗分析和設計大家基本就會了,一道剛剛謀面的新題就變成你的常規題了。可以看出:對你所研究體系的成分進行仔細分析,是好多難題的突破良方。2【2015新課標卷理綜化學】(15 分)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑,回答下列問題:(1)工業上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 。(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2:電解時發生反應的化學方程式為 。溶液X中大量存在的陰離子有_。除去ClO2中的NH3可選用的試劑是 (填標號)。a水 b堿石灰 c

7、濃硫酸 d飽和食鹽水(3)用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL稀硫酸:在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口;將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中:用0.1000 mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I+S4O62-),指示劑顯示終點時共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為 。玻璃液封裝置的作用是 。V中加入的指示劑通常為 ,滴定至終點的現象是 。測得混合氣中ClO2的質量為 g

8、。(4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽,下列物質最適宜的是_(填標號)。a明礬 b碘化鉀 c鹽酸 d硫酸亞鐵【答案】(1)2:1 (2)NH4Cl2HCl3H2NCl3 Cl、OH c(3)2ClO210I8H2Cl5I24H2O 吸收殘余的二氧化氯氣體(避免碘的逸出)淀粉溶液;溶液由藍色變為無色,且半分鐘內溶液顏色不再改變 0.02700 (4)d【解析】(1)工業上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,在反應中氯元素的化合價從+5價降低到+4價,得到1個電子,氯酸鉀是氧化劑。S元素的化合價從+4價升高到+6價,失去2個電子,亞硫

9、酸鈉是還原劑,則根據電子得失守恒可知該反應中氧化劑與還原劑物質的量之比為2:1。(2)根據流程圖可知電解時生成氫氣和NCl3,則電解時發生反應的化學方程式為NH4Cl2HCl3H2NCl3。NCl3與NaClO2反應生成ClO2、NH3和氯化鈉、NaOH,反應的離子反應為NCl3+3H2O+6ClO26ClO2+3Cl-+3OH-+NH3,溶液中應該存在大量的氯離子和氫氧根離子。a、ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨氣,a錯誤;b、堿石灰不能吸收氨氣,b錯誤;c、濃硫酸可以吸收氨氣,且不影響ClO2,c正確;d、ClO2易溶于水,不能利用飽和食鹽水吸收氨氣,d錯誤,答案選c。(3)ClO2具有

10、強氧化性,通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應,氧化I為I2,自身被還原為Cl,同時生成水,反應離子方程式為2ClO210I8H2Cl5I24H2O。由于二氧化氯是氣體,容易揮發到空氣中,所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的二氧化氯氣體。由于碘遇淀粉顯藍色,則V中加入的指示劑通常為淀粉,滴定至終點的現象是溶液由藍色變為無色且半分鐘內不變色。根據方程式可知2ClO25I210S2O32-,則測得混合氣中ClO2的質量為0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/50.02700 g。(4)亞氯酸鹽具有氧化性,明礬不能被氧化,碘化鉀被氧化為碘,鹽酸可能被氧化氯氣,因此若要除去超標

11、的亞氯酸鹽,最適宜的是硫酸亞鐵,且產生的氧化產物鐵離子能凈水。【考點定位】本題考查閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應滴定及應用、電解原理、對工藝流程及裝置理解分析等,難度中等,要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力,注意基礎知識的全面掌握。【名師點晴】本題從知識上考查了重要物質的化學性質、化學實驗基本操作、實驗現象的判斷與分析、化學探究實驗方案的設計與評價、化學方程式的書寫、氧化還原反應原理等知識。考查了學生對基礎知識的記憶、理解和運用,運用所學知識分析具體問題的能力。也涉及到運用所學知識分析問題、解決問題的能力,同時把元素化合物、基本化學原理和化學實驗聯系在一起,充分體現

12、了學生對基礎知識的掌握和分析問題、解決問題的思維能力,凸顯了理科綜合考試中的綜合性與實用性的特點。3【2015浙江理綜化學】(15分)某學習小組按如下實驗流程探究海帶中碘含量的測定和碘的制取。實驗(一) 碘含量的測定取0.0100 mol·L1的AgNO3標準溶液裝入滴定管,取100.00 mL海帶浸取原液至滴定池,用電勢滴定法測定碘含量。測得的電動勢(E)反映溶液中c(I)的變化,部分數據如下表:V(AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV22520015010050.0175275300325實驗(二)

13、碘的制取另制海帶浸取原液,甲、乙兩種實驗方案如下:已知:3I26NaOH5NaINaIO33H2O。請回答:(1)實驗(一)中的儀器名稱:儀器A ,儀器 B 。(2)根據表中數據繪制滴定曲線:該次滴定終點時用去AgNO3溶液的體積為 mL,計算得海帶中碘的百分含量為 %。(3)分液漏斗使用前須檢漏,檢漏方法為 。步驟X中,萃取后分液漏斗內觀察到的現象是 。下列有關步驟Y的說法,正確的是 。A應控制NaOH溶液的濃度和體積B將碘轉化成離子進入水層C主要是除去海帶浸取原液中的有機雜質DNaOH溶液可以由乙醇代替實驗(二)中操作Z的名稱是 。(4)方案甲中采用蒸餾不合理,理由是 。【答案】(1)坩堝

14、 500mL容量瓶 (2) 20.00mL 0.635% (3)向分液漏斗中加入少量水,檢查旋塞處是否漏水;將漏斗倒轉過來,檢查玻璃塞是否漏水 液體分上下兩層,下層呈紫紅色 AB 過濾 (4)主要由于碘易升華,會導致碘的損失【解析】(1)A、B兩種儀器的名稱分別為坩堝、500mL容量瓶(須注明容量瓶的容量)。(2)根據表中數據描出各點,然后連成光滑的曲線即可。從圖像可知,有20.00mL附近滴定曲線發生突變,可判斷滴定終點時用去AgNO3溶液的體積為20.00mL;根據關系式Ag+I可計算求得海帶中碘的百分含量=。(3)分液漏斗的檢漏方法為:向分液漏斗中加入少量水,檢查旋塞處是否漏水;將漏斗倒

15、轉過來,檢查玻璃塞是否漏水。步驟X中,加入CCl4的作用是萃取碘水中的I2,萃取后I2溶解在CCl4中而呈紫色,由于CCl4的密度比水大,沉在下層,所以觀察到的實驗現象是:液體分上下兩層,下層呈紫紅色。步驟Y加入NaOH 的目的是把I2轉化為離子(I和IO3)進入水層而與CCl4分離,并非浸取有機雜質,也不能用乙醇代替,但NaOH的用量要控制,用量過多會使后續酸化操作步驟消耗硫酸過多,故選AB。Z步驟為過濾操作。(4)I2的CCl4溶液采用蒸餾的方法雖然可以把CCl4蒸餾出去,但同時碘易升華,導致碘的損失。【考點定位】本題主要是考查定量實驗、實驗設計與評價、實驗流程分析與應用,涉及儀器識別、儀

16、器選擇與使用、物質的分離與提純實驗操作等【名師點晴】本題考查了學生對化學實驗基本操作的掌握,對常見儀器或試劑的主要用途和使用方法的掌握情況。考察了應用所學知識進行必要的分析、類推或計算一些具體的化學問題的能力。高考化學試題中對考生設計簡單實驗能力的考查賦予較多的關注,其中就包括對定量實驗的設計的考查,它要求學生能夠通過題給實驗情境中適當遷移,準確把化學實驗基礎知識和基本操作技能運用到某些類似的定量實驗中去,解決一些原理和操作較簡單的定量問題。它充分體現了“源于教材又不拘泥于教材”的命題指導思想,在一定程度上考查了學生的創新思維能力。“用正確的化學實驗基本操作,完成規定的學生實驗的能力”也是考試

17、大綱中對學生實驗能力的基本要求。現行高中教材中通過配制一定物質的量濃度的溶液、酸堿中和滴定等基本定量實驗的完成,訓練學生的基本操作技能,為學生將來參加社會實踐或進一步學習打下必要的良好基礎,這也是構成人才科學素質的重要組成部分。高考中對定量實驗涉及的計量儀器的考查主要包括托盤天平、量筒、容量瓶、滴定管、溫度計和pH試紙等,從考查的要求看,主要是識記層次,考查學生對常見計量儀器的結構、用途、讀數和使用方法的認識。4【2015重慶理綜化學】(15分)ClO2與Cl2的氧化性相近,在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過圖1裝置(夾持裝置略)對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。(1)儀

18、器D的名稱是 。安裝F中導管時,應選用圖2中的 。(2)打開B的活塞,A中發生反應:2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。為使ClO2在D中被穩定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。(3)關閉B的活塞,ClO2在D中被穩定劑完全吸收生成NaClO2,此時F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是 。(4)已知在酸性條件下NaClO2可發生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為 ,在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發生反應,則裝置F的作用是 。(5)已吸收ClO2氣體的穩定劑和穩定劑,加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如圖3所示。

19、若將其用于水果保鮮,你認為效果較好的穩定劑是 ,原因是 。【答案】(15分)(1)錐形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2(4)4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O 驗證是否有ClO2 生成(5)穩定劑,穩定劑可以緩慢釋放ClO2 ,能較長時間維持保鮮所需的濃度【解析】(1)根據儀器特征,儀器D的名稱是錐形瓶;根據操作分析,F裝置應是Cl2和KI反應,所以應該長管進氣,短管出氣,選b。(2)為使ClO2在D中被穩定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度要慢。(3)F裝置中能發生Cl2+2KI=2KCl+I2,碘遇淀粉變藍,所以F中溶液的顏色若不變,則裝置C的作用是吸收Cl2。(4)在酸性條件下N

20、aClO2可發生反應生成NaCl并釋放出ClO2,再根據化合價升降相等和電荷守恒以及原子守恒配平,該反應的離子方程式為4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O; 在ClO2釋放實驗中,打開E的活塞,D中發生反應,則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成.(5)根據圖3可知,穩定劑可以緩慢釋放ClO2 ,能較長時間維持保鮮所需的濃度,所以穩定劑好。【考點定位】本題主要考查ClO2的制備、吸收、釋放和應用的基本實驗操作等知識【名師點晴】化學實驗是每年高考考查的重點,該題給出了常見的儀器、藥品、反應原理和一些操作步驟,既有常見儀器的名稱,又有儀器的組裝;另外,該題還給出了限定的實驗裝置、反應條

21、件、實驗現象和有關數據,要求學生根據實驗原理及試題中所給予的信息,結合元素化合物知識,說明裝置中某些儀器的作用,寫出有關離子方程式,進行數據分析,指出實驗中必須注意的某些問題,將中學基本實驗儀器名稱與組裝,ClO2的制備、吸收、釋放和應用的基本實驗操作,試劑的選擇與裝置的作用,離子方程式的書寫,圖像的分析與判斷等聯系起來,考查了學生對中學化學實驗基本操作技能掌握的情況,主要考查了學生的觀察能力與分析綜合及評價的能力,符合教學大綱的要求。5【2015四川理綜化學】(13分)(NH4)2SO4是常見的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產物。查閱資料 (NH4)2SO4在260和40

22、0時分解產物不同。實驗探究該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗(夾持和加熱裝置略)實驗1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL)。通入N2排盡空氣后,于260加熱裝置A一段時間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經檢驗滴定后的溶液中無SO42-。(1)儀器X的名稱是_。(2)滴定前,下列操作的正確順序是_(填字母編號)。a盛裝0.2000mol/L NaOH溶液 b用0.2000mol/L NaOH溶液潤洗c

23、讀數、記錄 d查漏、清洗 e排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面(3)裝置B內溶液吸收氣體的物質的量是_mol實驗2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內有少量白色固體。經檢驗,該白色固體和裝置D內溶液中有SO32-,無SO42-。進一步研究發現,氣體產物中無氮氧化物。(4)檢驗裝置D內溶液中有SO32-,無SO42-的實驗操作和現象是_.(5)裝置B內溶液吸收的氣體是_.(6)(NH4)2SO4在400分解的化學方程式是_.【答案】(1)圓底燒瓶(

24、2)dbaec(3)0.03 mol(4)取少量裝置D內溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無色刺激性氣體(5)NH3(6)3(NH4)2SO44NH3+ N2+3SO2 + 6H2O【解析】(1)儀器X為圓底燒瓶。(2)滴定操作步驟為:首先查漏、水洗,再用待裝的溶液潤洗,再裝液,再排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面,最后記錄讀數。(3)由題意知:品紅溶液不褪色,說明無SO2,滴定后的溶液中無SO42-,說明無SO3則裝置B中吸收的氣體為NH3。n(HCl)= n(NH3)+n(NaOH),則得答案為0.03 mol(4)取裝置D內溶液少許于試管中,加

25、入BaCl2溶液,再加入稀鹽酸,若產生白色沉淀且加入鹽酸后白色沉淀能完全溶液,則說明原溶液中有SO32-,無SO42-(5)NH3(6)3(NH4)2SO44NH3+ N2+3SO2 + 6H2O【考點定位】實驗設計與評價【名師點睛】考綱明確要求考生能根據實驗試題要求:(1)設計、評價或改進實驗方案;(2)了解控制實驗條件的方法;(3)分析或處理實驗數據,得出合理結論(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。實驗方案設計與評價取材于教材、高于教材,注重創新是近年高考化學試題的一大特點。近年高考綜合實驗試題往往是在教材實驗、演示實驗或考生已有實驗知識的基礎上進行改進,創設新情境,提出新問題,考查考生

26、的創新意識。主要體現在以下幾個方面:(1)根據題干給予的新信息,預測實驗現象等。(2)藥品使用創新、儀器功能拓展、實驗操作改進創新和實驗操作新途徑開辟等。(3)面對新情境,能夠正確提取并處理信息(準確提煉規律、嚴密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對新問題,能夠全面深入思考,合理優化結構,準確深刻評價等。6【2015福建理綜化學】(15分)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關探究實驗。實驗一 制取氯酸鉀和氯水利用下圖所示的實驗裝置進行實驗。(1)制取實驗結束后,取出B中試管冷卻結晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有_。(2)若對調B和C裝置的位置,_(填“能”或 “不能”)提高

27、B中氯酸鉀的產率。實驗二 氯酸鉀與碘化鉀反應的探究(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3 。該小組設計了系列實驗研究反應條件對反應產物的影響,其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行):系列a實驗的實驗目的是_。設計1號試管實驗的作用是_。若2號試管實驗現象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色;假設氧化產物唯一,還原產物為KCl,則此反應的離子方程式為_。實驗三 測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設計的實驗方案為:使用下圖裝置,加熱15.0ml飽和氯水試樣,測定產生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因)(5)根據

28、下列資料,為該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節):_資料:i.次氯酸會破壞酸堿指示劑;ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物質還原成Cl-。【答案】(15分)(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可);(2)能;(3)研究反應體系中硫酸濃度對反應產物的影響;硫酸濃度為0的對照實驗;ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)。(5)量取一定量的試樣,加入足量的H2O2溶液,加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,稱量沉淀質量(或其他合

29、理答案)。【解析】(1)制取實驗結束后,取出B中試管冷卻結晶、過濾、洗滌。根據進行該實驗操作過程使用的儀器可知:在該實驗操作過程需要的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管;(2)Cl2與熱的KOH溶液發生反應產生氯酸鉀和氯化鉀及水,與冷的KOH發生反應產生的在KCl、KClO和水。因此若對調B和C裝置的位置,可以除去Cl2中的混有的雜質HCl氣體,減少氯氣溶解對反應造成的溶液顯酸性的不利影響,故能提高B中氯酸鉀的產率。(3)根據表格數據可知:KI、KClO3的物質的量不變,改變的只有硫酸的體積和水的多少,二者的和相等,及硫酸的濃度不同,而溶液的體積相同。可見該實驗研究的目的就是研究反應體系中

30、硫酸濃度對反應產物的影響;設計1號試管實驗的作用是硫酸溶液沒有加入,即硫酸的濃度是0,可以進行對照實驗,比較硫酸不同濃度的影響。若2號試管實驗現象為“黃色溶液”,取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色,證明產生了I2;假設氧化產物唯一,還原產物為KCl,根據氧化還原反應中電子守恒、電荷守恒及原子守恒,可得該反應的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。(4)該小組設計的實驗方案為:使用右圖裝置,加熱15.0ml飽和氯水試樣,測定產生氣體的體積。此方案不可行,主要原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解產生HCl和氧氣等。(5)由于次氯酸會破壞酸堿指示劑,因此實驗設計時

31、不用酸堿指示劑,可以利用氯水的強氧化性,向該溶液中加入足量的足量的H2O2溶液,發生氧化還原反應產生Cl-,H2O2被氧化變為O2,然后加熱除去過量的H2O2,冷卻,再加入足量的硝酸銀溶液,發生沉淀反應形成AgCl沉淀,稱量沉淀質量可根據物質的元素組成確定其中含有的氯元素的質量。【考點定位】考查化學儀器的的使用、實驗方案的設計與評價、離子方程式的書寫的知識。【名師點睛】化學是一門實驗性的學科,物質的制備、混合物的分離提純、物質的含量的測定及實驗時儀器的選擇使用,實驗方法的設計與評價的問題,都是化學實驗必不可少的。因此掌握一些基本化學基礎和儀器的使用方法、實驗技巧是非常必要的。混合物分離方法有過

32、濾、蒸餾、分液、蒸發、萃取、結晶等。將溶質從溶液中分離出來,可以根據溶質在溶劑中的溶解性的不同進行。對于溶解度受溫度的影響變化較大的物質,采用冷卻熱飽和溶液的方法即結晶的方法分離;對于溶解度受溫度的影響變化較小的物質,采用蒸發溶劑的方法得到。然后使用過濾器,利用漏斗、玻璃棒、燒杯進行分離。對于實驗裝置的評價,可以根據對反應的影響分析,如果對調,可以除去雜質,使更多的反應物變為生成物,就可以提高反應物的轉化率和產物的產率,因此了解反應原理和物質的成分是評價的依據。要根據電荷守恒、電子守恒及原子守恒進行有電子轉移的離子方程式的書寫,會對實驗數據進行觀察、分析、比較,找到他們的相同點和區別,從而得到

33、設計各個實驗及比較的目的。在進行物質含有元素的含量測定時,從物質含有的成分、可能發生的反應及對元素含量測定可能會造成哪些影響判斷分析,這樣才可以得到正確的結論和評價。本題較為全面的考查了考生的實驗基本技能和實驗知識的掌握。7【2015安徽理綜化學】(14分)某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2,該小組突出了如下假設:假設一:溶液中的NO3-假設二:溶液中溶解的O2(1)驗證假設一該小組涉及實驗驗證了假設一,請在下表空白處填寫相關實驗現象實驗步驟實驗現象結論實驗1:在盛有不含O2的

34、25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體假設一成立實驗2:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa(NO3)2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體(2)為深入研究該反應,該小組還測得上述兩個實驗中溶液的pH隨通入SO2體積的變化曲線入下圖實驗1中溶液pH變小的原因是_;V1時,實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)_。(3)驗證假設二請設計實驗驗證假設二,寫出實驗步驟,預期現象和結論。實驗步驟、預期現象和結論(不要求寫具體操作過程)(4)若假設二成立,請預測:在相同條件下,分別通入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化

35、忽略不計),充分反映后兩溶液的pH前者_(填大于或小于)后者,理由是_【答案】(1)無明顯現象、有白色沉淀生成(2)SO2溶于水后生成H2SO3 ;3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H+2NO;(3)實驗步驟實驗現象結論實驗1:作為參考實驗假設二成立實驗3:將純凈的SO2氣體通入未經脫O2處理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中有白色沉淀生成(4)小于,反應的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成的H+的物質的量前者多余后者【解析】(1)根據強酸制弱酸的原理,亞硫酸是弱酸不能制備鹽酸,故實驗1無現象,SO2溶于水后生成H2SO3,亞硫酸顯酸性,

36、電離出,和NO3-結合生成硝酸,具有強氧化性,將SO32-氧化成SO42-,故生成白色的BaSO4沉淀;(2)SO2溶于水后生成H2SO3,亞硫酸顯酸性,故pH值減小;3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H+2NO;(3)實驗步驟實驗現象結論實驗1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體無現象假設二成立實驗2:在盛有富含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的燒杯中,緩慢通入純凈的SO2氣體有白色沉淀生成(4)小于,反應的離子方程式表明,足量的O2和NO3-分別氧化相同的H2SO3,生成的H+的物質的量前者多余后者(其它合理答

37、案也正確)【考點定位】本題屬于實驗設計和評價題,考查學生對實驗的設計探究能力,多屬于開放性試題,可能出現多種正確答案,屬于綜合性較強的較難題型,【名師點睛】解決本題首先應具備的知識基礎是掌握基本的化學實驗原理及方法,比如物質的分離與提純的原理和方法,物質的檢驗的原理和方法,數據的處理的方法和誤差分析等方法。解決本題型的關鍵在于審題仔細,找出要探究的具體問題,像題目中的“研究、驗證、探究”等字眼后面的一般就是我們需要把握的探究問題。在設計實驗時還有遵循以下原則,比如科學性原則、單一變量原則和對照原則等原則,比如此題在設計實驗時用實驗1作為對照實驗,有利于更好的得出結論。實驗探究一般步驟為,提出假

38、設,設計實驗,根據實驗現象得出結論。8【2015廣東理綜化學】(17分)NH3及其鹽都是重要的化工原料。(1)用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3,反應發生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為(2)按圖13裝置進行NH3性質實驗。先打開旋塞1,B瓶中的現象是 ,原因是 ,穩定后,關閉旋塞1。再打開旋塞2,B瓶中的現象是 。(3)設計實驗,探究某一種因素對溶液中NH4Cl水解程度的影響。限制試劑與儀器:固體NH4Cl、蒸餾水、100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒、藥匙、天平、pH計、溫度計、恒溫水浴槽(可控制溫度)實驗目的:探究 對溶液中NH4Cl水解程度的影響。設計實驗方案,擬定實驗表格,完整

39、體現實驗方案(列出能直接讀取數據的相關物理量及需擬定的數據,數據用字母表示;表中V(溶液)表示所配制溶液的體積)。物理量實驗序號V(溶液)/mL11002100按實驗序號I所擬數據進行實驗,若讀取的待測物理量的數值為Y,則NH4Cl水解反應得平衡轉化率為 (只列出算式,忽略水自身電離的影響)。【答案】(1)A、C、G。(2)產生白煙;打開旋塞1,氯化氫與氨氣混合反應生成了白色氯化銨固體小顆粒,形成白煙。燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,形成紅色溶液。(3)溫度(或濃度)物理量實驗序號V(溶液)/mLNH4Cl質量(g)溫度()pH1100mT1Y2100mT2Z或物理量實驗序號V(溶液)/m

40、LNH4Cl質量(g)溫度()pH1100mTY2100m2TZ(10-Y×5.35)/m【解析】(1)NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3是固體混合物加熱制取氣體的反應,有水生成,試管口應向下傾斜,發生裝置選A,NH3密度比空氣小,用向下排空氣法收集,收集裝置選C,氨氣極易溶于水,要用防倒吸裝置,但不能距離水太遠,也不能插入液面以下,選G,故選A、C、G。(2)先打開旋塞1,B瓶中的現象是產生白色的煙;原因是先打開旋塞1,氯化氫與氨氣揮發出來,氯化氫與氨氣反應生成了氯化銨小顆粒,氯化銨小顆粒形成白煙。再打開旋塞2,B瓶中的現象是燒杯中的石蕊溶液會倒流進入到B瓶中,是因為氣體參與反應

41、后使得燒瓶內的壓強變小,打開旋塞2后,大氣壓就會把燒杯中的溶液壓到燒瓶中來,同時由于A中的HCl不可能全部進入B中,A中HCl過量,就算不能完全進入瓶,中的氨氣也應能完全反應,形成氯化銨,石蕊溶液進入B中,B中的NH4Cl溶于石蕊溶液,溶液顯酸性,所以石蕊試液顯紅色。(3)主要采用控制變量的方法,根據給出的儀器,有可控制溫度水浴槽,那么可以完成溫度對NH4Cl水解程度的影響,天平可以稱出不同質量NH4Cl,那么可以配制出不同濃度的溶液,就可以探究濃度對NH4Cl水解程度的影響,故答案為溫度或濃度。如果探究溫度的影響那么控制濃度相同,改變溫度,如果探究濃度相同,那么就要控制溫度相同,不管哪一種探

42、究都需要配制一定濃度的NH4Cl溶液,那么需要稱量NH4Cl的質量,但不管探究的是哪種因素的影響,都需要使用pH計通過測量水解后溶液的pH來判斷其水解程度,所以在表格中都應有一項為pH值。若探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數據為:物理量實驗序號V(溶液)/mLNH4Cl質量(g)溫度()pH1100mT1Y2100mT2Z若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數據為:物理量實驗序號V(溶液)/mLNH4Cl質量(g)溫度()pH1100m1TY2100m2TZ如果pH 為Y,那么c(H+)=10-Ymol/L,物質的量為10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol,那么水解的

43、NH4Cl的物質的量也為10-Y-1mol,質量為10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g,則NH4Cl水解反應得平衡轉化率為:( 10-Y×5.35)/m。【考點定位】本題主要考查了氣體的制取、收集、尾氣處理,將氨氣和氯化氫反應的現象和噴泉實驗的原理、鹽類水解等結合到一起進行考查;還考察了通過控制變量進行探究的實驗。【名師點睛】氣體制取裝置有多種,主要包括:固固、固液、液液幾種組合,還要看反應要不要加熱,再選則對應的裝置;氣體收集主要有排液法和排空氣法,用排液法時氣體在液體中的溶解度要小,用排空氣法時就看怎樣能把空氣排走。進行實驗探究時先要明

44、確探究的目的,確定探究的方向,探究時要清楚哪些條件要控制不變的,要改變哪些條件,再根據實驗用品設計實驗方案,比如這道題,探究的是溫度或濃度對NH4Cl水解程度的影響,那么改變的條件就是溫度或濃度,其它條件要控制一樣,最后根據實驗的數據得出結論,有的時候還要對一些意外現象進行討論。9【2015海南化學】(11分)工業上,向500600的鐵屑中通入氯氣生產無水氯化鐵;向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵。現用如圖所示的裝置模擬上述過程進行試驗。回答下列問題:(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A中反應的化學方程式為 ,裝置B中加入的試劑是 。(2)制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取 。尾氣的成分

45、是 。若仍用D的裝置進行尾氣處理,存在的問題是 、 。(3)若操作不當,制得的FeCl2 會含有少量FeCl3 ,檢驗FeCl3常用的試劑是 。欲制得純凈的FeCl2 ,在實驗操作中應先 ,再 。【答案】(1)MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2O,濃硫酸。(2)HCl;HCl和H2;發生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)KSCN溶液;通入氯化氫(趕盡裝置中的空氣),【解析】(1)制取無水氯化鐵的實驗中,A裝置為氯氣的制備裝置,發生的反應為二氧化錳和濃鹽酸共熱生成二氯化錳、氯氣和水,反應的化學方程式為MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2+ 2H2O

46、,裝置B的作用是除去氯氣中的水蒸氣,B中加入的試劑是濃硫酸。 (2)根據題給信息知制取無水氯化亞鐵的實驗中,裝置A用來制取HCl;尾氣的成分是HCl和H2;若仍用D的裝置進行尾氣處理,氯化氫氣體極易溶于水,氫氣與氫氧化鈉溶液不反應,則存在的問題是發生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗FeCl3常用的試劑是KSCN溶液;欲制得純凈的FeCl2 ,應防止裝置中氧氣的干擾,在實驗操作中應先點燃A處的酒精燈,利用產生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣,再點燃C處的酒精燈。【考點定位】本題以氯化鐵和氯化亞鐵的制備為載體考查化學實驗方案的分析與評價。【名師點睛】以氯化鐵和氯化亞鐵的制備為載體考查化學實驗

47、方案的分析、評價與設計,涉及氯氣的制備和凈化、Fe3的檢驗等基礎知識。理清實驗目的、實驗原理及實驗裝置的作用是得分的關鍵。實驗的評價和設計要注意科學性、簡約型和環保性,是化學高考的必考題型,題目難度較大。10【2015江蘇化學】(15分)實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液,并通過KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在05、強堿性溶液中比較穩定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下發生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應生成Fe(OH)3和O2。(1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為_。將制備的Cl2通過裝置B可除去_(填化學式)。(2)Cl2和KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下,控制反應在05進行,實驗中可采取的措施是_。(3)制備K2FeO4時,KClO飽和溶液與Fe(NO3)3飽和溶液的混合方式為_。(4)提純K2FeO4粗產品含有Fe(OH)3、KCl等雜質的實驗方案為:將一定量的K2FeO4粗產品溶于冷的3mol·L1KOH溶液中,_(實驗中須使用的試劑有:飽和KOH溶液,乙醇;除常

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