2019-2020年高考化學(xué)真題分項解析 專題16《化學(xué)實驗設(shè)計與探究》.doc

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2019-2020年高考化學(xué)真題分項解析 專題16《化學(xué)實驗設(shè)計與探究》 1．【xx新課標(biāo)Ⅰ卷理綜化學(xué)】（14分）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.410－2，K2=5.410－5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)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(xué)按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有_______。裝置B的主要作用是________。 （2）乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解的產(chǎn)物中含有CO，為進(jìn)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(fù)選用)進(jìn)行實驗。 ①乙組同學(xué)的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_______。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_______。 （3）設(shè)計實驗證明： ①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)______。 ②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(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗。 （2） ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化銅）； ②H中的粉末有黑色變?yōu)榧t色，其后的D中的石灰水變渾濁； （3） ① 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生。 ②用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量是草酸的兩倍 【考點定位】CO、CO2的性質(zhì)；化學(xué)實驗基本知識；化學(xué)實驗知識的簡單應(yīng)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(guān)鍵是要分析出草酸分解的產(chǎn)物，那個反應(yīng)（H2C2O42H2O === CO2↑＋CO↑＋3 H2O ）高中化學(xué)里并不常見，我們要學(xué)會從題文中捕捉信息來猜想關(guān)鍵產(chǎn)物（CO2來自澄清石灰水的聯(lián)想，CO來自第二小問），進(jìn)而用氧化還原反應(yīng)原理（化合價升降）來驗證。知道發(fā)生裝置中產(chǎn)生的氣體是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸氣（由“受熱脫水、升華”這句聯(lián)想），后續(xù)的實驗分析和設(shè)計大家基本就會了，一道剛剛謀面的新題就變成你的常規(guī)題了。可以看出：對你所研究體系的成分進(jìn)行仔細(xì)分析，是好多難題的突破良方。 2．【xx新課標(biāo)Ⅱ卷理綜化學(xué)】(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(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)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： ①電解時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 ②溶液X中大量存在的陰離子有__________。 ③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是 (填標(biāo)號)。 a．水 b．堿石灰 C．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： Ⅰ．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： Ⅱ．在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口； Ⅲ．將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收； Ⅳ．將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中： Ⅴ．用0.1000 molL-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)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： ①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為 。 ②玻璃液封裝置的作用是 。 ③V中加入的指示劑通常為 ，滴定至終點的現(xiàn)象是 。 ④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為 g。 （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(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是_______（填標(biāo)號)。 a．明礬 b．碘化鉀 c．鹽酸 d．硫酸亞鐵 【答案】(1) 2：1 （2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c （3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收殘余的二氧化氯氣體（避免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 ④0.02700 （4）d 【考點定位】本題考查閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應(yīng)滴定及應(yīng)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(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力，注意基礎(chǔ)知識的全面掌握。 【名師點晴】本題從知識上考查了重要物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)實驗基本操作、實驗現(xiàn)象的判斷與分析、化學(xué)探究實驗方案的設(shè)計與評價、化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理等知識?？疾榱藢W(xué)生對基礎(chǔ)知識的記憶、理解和運用，運用所學(xué)知識分析具體問題的能力。也涉及到運用所學(xué)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(xué)原理和化學(xué)實驗聯(lián)系在一起，充分體現(xiàn)了學(xué)生對基礎(chǔ)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。 【注】本題分類與專題4、16 3．【xx浙江理綜化學(xué)】(15分)某學(xué)習(xí)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 molLˉ1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)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(Iˉ)的變化，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表： V(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00 E/mV －225 －200 －150 －100 50.0 175 275 300 325 實驗(二) 碘的制取 另制海帶浸取原液，甲、乙兩種實驗方案如下： 已知：3I2＋6NaOH＝5NaI＋NaIO3＋3H2O。 請回答： （1）實驗(一) 中的儀器名稱：儀器A ， 儀器 B 。 （2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制滴定曲線： ②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）①分液漏斗使用前須檢漏，檢漏方法為 。 ②步驟X中，萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 。 ③下列有關(guān)步驟Y的說法，正確的是 。 A．應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積 B．將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層 C．主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì) D．NaOH溶液可以由乙醇代替 ④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 500mL容量瓶 （2） ① ② 20.00mL 0.635% （3）①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(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水 ②液體分上下兩層，下層呈紫紅色 ③AB ④過濾 （4）主要由于碘易升華，會導(dǎo)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）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)描出各點，然后連成光滑的曲線即可。 ②從圖像可知，有20.00mL附近滴定曲線發(fā)生突變，可判斷滴定終點時用去AgNO3溶液的體積為20.00mL；根據(jù)關(guān)系式Ag+～I(xiàn)－可計算求得海帶中碘的百分含量=。 （3）①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；將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水。 ②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(xiàn)象是：液體分上下兩層，下層呈紫紅色。 ③步驟Y加入NaOH 的目的是把I2轉(zhuǎn)化為離子(I－和IO3－)進(jìn)入水層而與CCl4分離，并非浸取有機(jī)雜質(zhì)，也不能用乙醇代替，但NaOH的用量要控制，用量過多會使后續(xù)酸化操作步驟消耗硫酸過多，故選AB。④Z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(dǎo)致碘的損失。 【考點定位】本題主要是考查定量實驗、實驗設(shè)計與評價、實驗流程分析與應(yīng)用，涉及儀器識別、儀器選擇與使用、物質(zhì)的分離與提純實驗操作等 4．【xx重慶理綜化學(xué)】（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(yīng)用廣泛。某興趣小組通過題9圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究。 （1） 儀器D的名稱是 。安裝F中導(dǎo)管時，應(yīng)選用題9圖2中的 。 （2） 打開B的活塞，A中發(fā)生反應(yīng)：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。 （3）關(guān)閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)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(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，該反應(yīng)的離子方程式為 ，在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是 。 （5）已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如題9圖3所示。若將其用于水果保鮮，你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是 ，原因是 。 【答案】9.(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(wěn)定劑Ⅱ，穩(wěn)定劑Ⅱ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(jù)儀器特征，儀器D的名稱是錐形瓶；根據(jù)操作分析，F(xiàn)裝置應(yīng)是Cl2和KI反應(yīng)，所以應(yīng)該長管進(jìn)氣，短管出氣，選b。 (2) 為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度要慢。 （3）F裝置中能發(fā)生Cl2+2KI=2KCl+I2，碘遇淀粉變藍(lán)，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NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2，再根據(jù)化合價升降相等和電荷守恒以及原子守恒配平，該反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)，則裝置F的作用是驗證是否有ClO2 生成. (5) 根據(jù)圖3可知，穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2 ，能較長時間維持保鮮所需的濃度,所以穩(wěn)定劑Ⅱ好。 5．【xx四川理綜化學(xué)】(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(chǎn)物。 [查閱資料] (NH4)2SO4在260℃和400℃時分解產(chǎn)物不同。 [實驗探究]該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)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(jīng)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．讀數(shù)、記錄 d．查漏、清洗 e．排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面 （3）裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)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(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗，該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-，無SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，氣體產(chǎn)物中無氮氧化物。 （4）檢驗裝置D內(nèi)溶液中有SO32-，無SO42-的實驗操作和現(xiàn)象是__________. （5）裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是____________. （6）(NH4)2SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是______________________. 【答案】 （1）圓底燒瓶 （2）dbaec （3）0.03 mol （4）取少量裝置D內(nèi)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(diào)整液面，最后記錄讀數(shù)。 （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(nèi)溶液少許于試管中，加入BaCl2溶液，再加入稀鹽酸，若產(chǎn)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(shè)計與評價 【名師點睛】考綱明確要求考生能根據(jù)實驗試題要求：(1)設(shè)計、評價或改進(jìn)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(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。實驗方案設(shè)計與評價取材于教材、高于教材，注重創(chuàng)新是近年高考化學(xué)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(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，創(chuàng)設(shè)新情境，提出新問題，考查考生的創(chuàng)新意識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)根據(jù)題干給予的新信息，預(yù)測實驗現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實驗操作改進(jìn)創(chuàng)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(zhǔn)確提煉規(guī)律、嚴(yán)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(yōu)化結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確深刻評價等。 6．【xx福建理綜化學(xué)】（15分）某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實驗。 實驗一 制取氯酸鉀和氯水 利用右圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。 （1）制取實驗結(jié)束后，取出B中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有______。 （2）若對調(diào)B和C裝置的位置，_____(填“能”或 “不能”)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。 實驗二 氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的探究 （3）在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3 。該小組設(shè)計了系列實驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進(jìn)行)： ①系列a實驗的實驗?zāi)康氖莀______。 ②設(shè)計1號試管實驗的作用是___________。 ③若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)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(shè)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(chǎn)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(dǎo)致不可行的原因) （5）根據(jù)下列資料，為該小組設(shè)計一個可行的實驗方案(不必描述操 作過程的細(xì)節(jié))：______ 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(zhì)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）①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響； ②硫酸濃度為0的對照實驗； ③ClO3-+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(zhì)量(或其他合理答案)。 【考點定位】考查化學(xué)儀器的的使用、實驗方案的設(shè)計與評價、離子方程式的書寫的知識。 7．【xx安徽理綜化學(xué)】（14分）某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1molL-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(shè): 假設(shè)一：溶液中的NO3- 假設(shè)二：溶液中溶解的O2 （1） 驗證假設(shè)一 該小組涉及實驗驗證了假設(shè)一，請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)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 假設(shè)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(yīng)，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(shè)二 請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二，寫出實驗步驟，預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論（不要求寫具體操作過程） （4）若假設(shè)二成立，請預(yù)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（溶液體積變化忽略不計），充分反映后兩溶液的pH前者_(dá)______(填大于或小于)后者，理由是________ 【答案】（1）無明顯現(xiàn)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(xiàn)象 結(jié)論 實驗1：作為參考實驗 假設(shè)二成立 實驗3：將純凈的SO2氣體通入未經(jīng)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(yīng)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(zhì)的量前者多余后者 【解析】（1）根據(jù)強(qiáng)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(xiàn)象，SO2溶于水后生成 H2SO3，亞硫酸顯酸性，電離出Ｈ＋，和NO3-結(jié)合生成硝酸，具有強(qiáng)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(xiàn)象 結(jié)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(xiàn)象 假設(shè)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(yīng)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(zhì)的量前者多余后者（其它合理答案也正確） 【考點定位】本題屬于實驗設(shè)計和評價題，考查學(xué)生對實驗的設(shè)計探究能力，多屬于開放性試題，可能出現(xiàn)多種正確答案，屬于綜合性較強(qiáng)的較難題型， 8．【xx廣東理綜化學(xué)】（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(yīng)發(fā)生、氣體收集和尾氣處理裝置依次為 （2）按圖13裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實驗。 ①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是 ，原因是 ，穩(wěn)定后，關(guān)閉旋塞1。 ②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是 。 （3）設(shè)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） ①實驗?zāi)康模禾骄? 對溶液中NH4Cl水解程度的影響。 ②設(shè)計實驗方案，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案（列出能直接讀取數(shù)據(jù)的相關(guān)物理量及需擬定的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)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）/mL …… 1 100 2 100 ③按實驗序號I所擬數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗，若讀取的待測物理量的數(shù)值為Y，則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)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）①產(chǎn)生白煙；打開旋塞1，氯化氫與氨氣混合反應(yīng)生成了白色氯化銨固體小顆粒，形成白煙。②燒杯中的石蕊溶液會倒流進(jìn)入到B瓶中，形成紅色溶液。 （3）①溫度（或濃度） ② 物理量 實驗序號 V（溶液）/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度（℃） pH …… 1 100 m T1 Y 2 100 m T2 Z 或 物理量 實驗序號 V（溶液）/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度（℃） pH …… 1 100 m T Y 2 100 m2 T Z ③(10-Y5.35)/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(yīng)，有水生成，試管口應(yīng)向下傾斜，發(fā)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(yuǎn)，也不能插入液面以下，選G，故選A、C、G。（2）①先打開旋塞1，B瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色的煙；原因是先打開旋塞1，氯化氫與氨氣揮發(fā)出來，氯化氫與氨氣反應(yīng)生成了氯化銨小顆粒，氯化銨小顆粒形成白煙。②再打開旋塞2，B瓶中的現(xiàn)象是燒杯中的石蕊溶液會倒流進(jìn)入到B瓶中，是因為氣體參與反應(yīng)后使得燒瓶內(nèi)的壓強(qiáng)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(jìn)入B中，A中HCl過量，就算不能完全進(jìn)入Ｂ瓶，Ｂ中的氨氣也應(yīng)能完全反應(yīng)，形成氯化銨，石蕊溶液進(jìn)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(jù)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(zhì)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，不管哪一種探究都需要配制一定濃度的NH4Cl溶液，那么需要稱量NH4Cl的質(zhì)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(yīng)有一項為pH值。若探究溫度對NH4Cl水解程度的影響時數(shù)據(jù)為： 物理量 實驗序號 V（溶液）/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度（℃） pH …… 1 100 m T1 Y 2 100 m T2 Z 若探究濃度對NH4Cl水解程度的影響時數(shù)據(jù)為： 物理量 實驗序號 V（溶液）/mL NH4Cl質(zhì)量(g) 溫度（℃） pH …… 1 100 m1 T Y 2 100 m2 T Z 如果pH 為Y，那么c(H+)=10-Ymol/L，物質(zhì)的量為10-Ymol/L0.1L=10-Y-1mol，那么水解的NH4Cl的物質(zhì)的量也為10-Y-1mol，質(zhì)量為10-Y-1mol53.5g/mol=10-Y5.35g，則NH4Cl水解反應(yīng)得平衡轉(zhuǎn)化率為:( 10-Y5.35)/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(yīng)的現(xiàn)象和噴泉實驗的原理、鹽類水解等結(jié)合到一起進(jìn)行考查；還考察了通過控制變量進(jìn)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(yīng)要不要加熱，再選則對應(yīng)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(jìn)行實驗探究時先要明確探究的目的，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(jù)實驗用品設(shè)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(jù)實驗的數(shù)據(jù)得出結(jié)論，有的時候還要對一些意外現(xiàn)象進(jìn)行討論。 9．【xx海南化學(xué)】（11分）工業(yè)上，向500—600℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產(chǎn)無水氯化亞鐵?，F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)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(yīng)的化學(xué)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 。尾氣的成分是 。若仍用D的裝置進(jìn)行尾氣處理，存在的問題是 、 。 （3）若操作不當(dāng)，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(yīng)先 ，再 。 【答案】（1）MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O，濃硫酸。 （2）HCl；HCl和H2；發(fā)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）， 【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(xué)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(xué)實驗方案的分析、評價與設(shè)計，涉及氯氣的制備和凈化、Fe3＋的檢驗等基礎(chǔ)知識。理清實驗?zāi)康?、實驗原理及實驗裝置的作用是得分的關(guān)鍵。實驗的評價和設(shè)計要注意科學(xué)性、簡約型和環(huán)保性，是化學(xué)高考的必考題型，題目難度較大。 10．【xx江蘇化學(xué)】（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(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液，②在0℃－－5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定，③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。 （1）裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)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(xué)式）。 （2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在0℃～5℃進(jìn)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(chǎn)品[含有Fe(OH)3、KCl等雜質(zhì)]的實驗方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3molL－1KOH溶液中，_____(實驗中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱)。 【答案】（1）2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O，HCl；（2）緩慢滴加鹽酸、裝置C加冰水??；（3）在攪拌下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中；（4）用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置，再用砂芯漏斗過濾，晶體用適量乙醇洗滌2－3次后，在真空干燥箱中干燥。 【解析】（1）KMnO4具有強(qiáng)氧化性，把鹽酸中Cl－氧化成Cl2，2MnO4－＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋5Cl2↑＋8H2O，裝置B中盛放飽和食鹽水，作用是除去氯氣中的氯化氫氣體；（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3，制取KClO溫度在0℃～5℃，裝置C放在冰水浴中，防止鹽酸的浪費，滴加濃鹽酸時應(yīng)緩慢滴加；（3）高鐵酸鉀在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解，說明應(yīng)把硝酸鐵滴加到KClO中，操作是：在攪拌下，將Fe(NO3)3飽和溶液緩慢滴加到KClO飽和溶液中；（4）高鐵酸鉀可溶于水、微溶于濃KOH溶液，可以通過過濾的方法得到高鐵酸鉀，然后用乙醇洗滌，減少高鐵酸鉀的損失，故操作是：用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和KOH溶液，攪拌、靜置，再用砂芯漏斗過濾，晶體用適量乙醇洗滌2－3次后，在真空干燥箱中干燥。 【考點定位】考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)除雜、物質(zhì)混合等知識 【名師點睛】本試題涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的除雜、在信息條件下實驗的操作、信息條件下物質(zhì)的混合，通過讓學(xué)生根據(jù)信息，完成基礎(chǔ)知識的運用，這是高考必考的一項，平時復(fù)習(xí)中應(yīng)注意這方面的練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生利用信息、分析信息、自學(xué)能力，更好地提高學(xué)生自身能力。 11．【xx江蘇化學(xué)】[實驗化學(xué)] 實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛（實驗裝置見下圖，相關(guān)物質(zhì)的沸點見附表）。其實驗步驟為： 步驟1：將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1，2－二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升溫至60℃，緩慢滴加經(jīng)濃硫酸干燥過的液溴，保溫反應(yīng)一段時間，冷卻。 步驟2：將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中，攪拌、靜置、分液。有機(jī)相用10%NaHCO3溶液洗滌。 步驟3：經(jīng)洗滌的有機(jī)相加入適量無水MgSO4固體，放置一段時間后過濾。 步驟4：減壓蒸餾有機(jī)相，收集相應(yīng)餾分。 （1）實驗裝置中冷凝管的主要作用是________，錐形瓶中的溶液應(yīng)為________。 （2）步驟1所加入的物質(zhì)中，有一種物質(zhì)是催化劑，其化學(xué)式為_________。 （3）步驟2中用10%NaHCO3溶液洗滌有機(jī)相，是為了除去溶于有機(jī)相的______(填化學(xué)式)。 （4）步驟3中加入無水MgSO4固體的作用是_________。 （5）步驟4中采用減壓蒸餾技術(shù)，是為了防止_____。 附表 相關(guān)物質(zhì)的沸點（101kPa） 物質(zhì) 沸點/℃ 物質(zhì) 沸點/℃ 溴 58．8 1，2-二氯乙烷 83．5 苯甲醛 179 間溴苯甲醛 229 【答案】（1）冷凝回流，NaOH；（2）AlCl3；（3）Br2、HCl；（4）除去有機(jī)相的水；（5）間溴苯甲醛被氧化。 【解析】（1）冷凝管的作用：冷凝液溴，讓其回流到三頸瓶中，減少液溴的損失，“冷凝回流”，溴有毒，揮發(fā)出來對環(huán)境有污染，必須除去，因此錐形瓶中盛放NaOH；（2）根據(jù)信息，有機(jī)物中催化劑一般是無機(jī)物，故是AlCl3；（3）此作用有點類似乙酸乙酯中飽和碳酸鈉的作用，除去溶解在間溴苯甲醛中溴和鹽酸；（4）無水MgSO4放在步驟3中，然后是過濾，顯然無水MgSO4的作用是除去有機(jī)相中水；（5）醛基容易被氧化防止間溴苯甲醛被氧化。 【考點定位】考查實驗儀器的作用、物質(zhì)除雜、催化劑等知識。 【名師點睛】涉及實驗儀器的作用、物質(zhì)的除雜、有機(jī)物中常見催化劑、減壓的目的，體現(xiàn)基礎(chǔ)性知識的重要性，減壓蒸餾目的是在石油工業(yè)中出現(xiàn)的，減壓降低物質(zhì)的熔沸點以及氣體的溶解性，檢查學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識情況，此題比較簡單，復(fù)習(xí)時注重課本的回歸。