高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11_4 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(練)(含解析)
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專題11.4 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1【湖北孝感高中2016屆10月月考】CH3Cl為無色,略帶臭味的氣體,密度為2.25g/L,熔點(diǎn)為-24.2,20時(shí)在水中的溶解度為400mL,易溶于乙醇和丙醇等有機(jī)溶劑。實(shí)驗(yàn)室制取CH3Cl的原理是CH3OH +HCl(濃) CH3Cl+H2O。具體步驟如下:干燥ZnCl2晶體;稱取24g研細(xì)的無水ZnCl2和量取20mL濃鹽酸放入圓底燒瓶,同時(shí)量取一定量的甲醇放入分液漏斗中;將分液漏斗里的甲醇逐滴滴入燒瓶中并加熱,待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl氣體逸出,可用排水法收集。請(qǐng)回答:(1)實(shí)驗(yàn)室干燥ZnCl2晶體制得無水ZnCl2的方法是 。(2)反應(yīng)過程中滴入燒瓶中甲醇的體積比鹽酸少(甲醇與濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度接近) 其理由是 。(3)實(shí)驗(yàn)室為何用排水法收集CH3Cl? 。據(jù)某資料記載,CH4分子中的一個(gè)H原子被Cl原子取代后,其穩(wěn)定性受到影響,可被強(qiáng)氧化劑酸性高錳酸鉀氧化?,F(xiàn)有四只洗氣瓶;分別盛有以下試劑:A1.5%KMnO4(H+)溶液;B蒸餾水;C5%Na2SO3溶液;D98%H2SO4。(1)為證實(shí)這一理論的可靠性,請(qǐng)從上面選擇最恰當(dāng)?shù)南礆馄?,將a裝置生成的氣體依次通過洗氣瓶 (填洗氣瓶編號(hào)),如果觀察到 則證實(shí)上述資料的正確性。(2)寫出洗氣瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式(C元素的氧化產(chǎn)物為CO2): (3)如果CH3Cl是大氣的污染物,上述洗氣瓶之后還應(yīng)接一只盛 的洗氣瓶?!敬鸢浮浚?4分)(1)在干燥的HCl氣氛中加熱;(1分)(2)增大鹽酸的量以提高甲醇的轉(zhuǎn)化率;(2分)(3)CH3Cl不易溶于水,用排水法可除去HCl、CH3OH等雜質(zhì)氣體(2分);(1)BAC(2分);A紫色褪去(1分);(2)10CH3Cl14MnO442H14Mn2 10CO25Cl236H2O(2分);SO32Cl2H2OSO422ClH(2分);(3)乙醇(或其它有機(jī)溶劑) (2分)??键c(diǎn):考查實(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià)、離子方程式的書寫、鹽類的水解 2【廣西柳鐵一中2016屆10月月考】正丁醚常用作有機(jī)反應(yīng)的溶劑。實(shí)驗(yàn)室制備正丁醚的反應(yīng)和主要實(shí)驗(yàn)裝置如下:2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O。反應(yīng)物和產(chǎn)物的相關(guān)數(shù)據(jù)如下 相對(duì)分子質(zhì)量沸點(diǎn)/密度/(gcm-3)水中溶解性正丁醇74117.20.8109微溶正丁醚130142.00.7704幾乎不溶合成反應(yīng):將6 mL濃硫酸和37 g正丁醇,按一定順序添加到A中,并加幾粒沸石。加熱A中反應(yīng)液,迅速升溫至135,維持反應(yīng)一段時(shí)間。分離提純:待A中液體冷卻后將其緩慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振蕩后靜置,分液得粗產(chǎn)物。粗產(chǎn)物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗滌,分液后加入約3 g無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣。將上述處理過的粗產(chǎn)物進(jìn)行蒸餾,收集餾分,得純凈正丁醚11 g。請(qǐng)回答:(1)步驟中濃硫酸和正丁醇的添加順序?yàn)?。(2)加熱A前,需先從 (填“a”或“b”)口向B中通入水。(3)步驟的目的是初步洗去 ,振蕩后靜置,粗產(chǎn)物應(yīng)從分液漏斗的 (填“上”或“下”)口分離出。(4)步驟中最后一次水洗的目的為 。(5)步驟中,加熱蒸餾時(shí)應(yīng)收集 (填選項(xiàng)字母)左右的餾分。a100 b 117 c 135d142(6)反應(yīng)過程中會(huì)觀察到分水器中收集到液體物質(zhì),且分為上下兩層,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,分水器中液體逐漸增多至充滿時(shí),上層液體會(huì)從左側(cè)支管自動(dòng)流回A。分水器中上層液體的主要成分為 ,下層液體的主要成分為 。(7)本實(shí)驗(yàn)中,正丁醚的產(chǎn)率為 。(保留兩位有效數(shù)字)【答案】(1)先加入正丁醇,然后再加入濃硫酸。(2)b(3)硫酸;上(4)用水洗去有機(jī)層中殘留的NaOH及中和反應(yīng)生成的鹽 (5)d(6)正丁醇;水 (7)34%。(5)控制溫度在142蒸餾得純凈正丁醚。(6)A中迅速升溫至135,維持反應(yīng)一段時(shí)間后,分水器中收集到沸點(diǎn)低于135的正丁醇和水,正丁醇密度比水小微溶,浮于上層。(7)37 g正丁醇(0.5mol)完全反應(yīng)可生成0.25mol正丁醚,即理論產(chǎn)量為32.5g,則正丁醚的產(chǎn)率為100%=34%??键c(diǎn):考查有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)3【云南師大附中2016屆第二次月考】(14分)用二氧化氯(ClO2)、高鐵酸鈉(Na2FeO4摩爾質(zhì)量為166 /mol)等新型凈水劑替代傳統(tǒng)的凈水劑Cl2對(duì)淡水進(jìn)行消毒是城市飲用水處理新技術(shù)。ClO2和Na2FeO4在水處理過程中分別被還原為Cl和Fe3。(1)高鐵酸鈉主要通過如下反應(yīng)制?。海瑒tX的化學(xué)式為NNa2FeO4之所以能凈水,除它本身具有強(qiáng)氧化性外,另一個(gè)原因可能是(2)已知二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點(diǎn)為59,沸點(diǎn)為11.0,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60時(shí)反應(yīng)制得。某學(xué)生用如圖所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2,其中A為ClO2的發(fā)生裝置,B為ClO2的凝集裝置,C為尾氣吸收裝置。請(qǐng)回答:A中反應(yīng)產(chǎn)物有和CO2等,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為A部分還應(yīng)添加溫度控制裝置,如水浴加熱或酒精燈、溫度計(jì),B部分還應(yīng)補(bǔ)充的裝置為_,理由是該裝置按補(bǔ)充完整后,裝置A、B、C中還有一處設(shè)計(jì)明顯不合理的是(填 “A“B”或“C,),請(qǐng)?jiān)趫D18方框中畫出該裝置改正后的正確的裝置圖 ClO2很不穩(wěn)定,需隨用隨制,產(chǎn)物用水吸收得到ClO2溶液。為測(cè)定所得溶液中ClO2的含量,進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn): 步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10mL,稀釋成100mL試樣;量取V1mL試樣加入到錐形瓶中; 步驟2:調(diào)節(jié)試徉的pH2.0,加入足量的KI晶體,靜置片刻; 步驟3:加入淀粉指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知 當(dāng) 時(shí),可以判斷此滴定操作到達(dá)終點(diǎn);由以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算原ClO2溶液的濃度為 g/I(用含字母的代數(shù)式表示)。 (3)如果以單位質(zhì)量的氧化劑所得到的電子數(shù)來表示消毒效率,那么三種消毒殺菌劑的消毒效率最小的是 (填化學(xué)式)?!敬鸢浮浚ǔ厥鈽?biāo)注外,每空1分,共14分)(1)NaCl還原產(chǎn)物Fe3+發(fā)生水解生成Fe(OH)3膠體,能吸收水中懸浮的雜質(zhì)(2分)(2)21(2分)冰水?。ɑ蚶渌。?因?yàn)镃lO2的沸點(diǎn)低,有利于凝聚收集 C (或者其他合理答案例如防倒吸)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色 (2分)(3)Na2FeO4(2分)的裝置可以為 。滴定終點(diǎn)時(shí),碘完全反應(yīng),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色。根據(jù)二氧化硫和碘但只的反應(yīng)中,根據(jù)電子守恒得到二者的比例為2ClO2-5 I2-10 Na2S2O3 假設(shè)二氧化氯的濃度為xmol/L,則有x=2cV2/V1= 。(3)二氧化氯的消毒效率為5/67.5,高鐵酸鈉的消毒效率為3/166,氯氣的消毒效率為2/71,所以消毒效率最小的為Na2FeO4。考點(diǎn): 氧化還原反應(yīng),物質(zhì)的制備1【百?gòu)?qiáng)校2016屆哈爾濱師大附等三校第一次聯(lián)考】 Cu(NH3)4SO4H2O是一種重要的染料及合成農(nóng)藥中間體,受熱可分解,摩爾質(zhì)量為246 gmol-1。某化學(xué)課外小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)(部分夾持裝置略)驗(yàn)證它的部分分解產(chǎn)物,請(qǐng)回答問題:(1)連接裝置,_,在各裝置中加入相應(yīng)的藥品和試劑。(2)打開K2、K4,閉合K1、K3,加熱一段時(shí)間后觀察到品紅溶液褪色,寫出NaOH溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_。(3)打開K1、K3,閉合K2、K4,繼續(xù)加熱一段時(shí)間后觀察到濕潤(rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán),證明分解產(chǎn)物中含有_(填化學(xué)式)。(4)CCl4的作用是_。(5)加熱過程中,還生成Cu、N2和H2O。寫出Cu(NH3)4SO4H2O分解的化學(xué)方程式_。(6)若實(shí)驗(yàn)中稱取a g Cu(NH3)4SO4 H2O,收集到b mL N2(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),Cu(NH3)4SO4H2O的分解率表達(dá)式為_。(7)量氣管讀數(shù)時(shí)需注意的事項(xiàng)有:氣體冷卻到室溫;量氣裝置兩側(cè)液面相平;_。若某同學(xué)按右圖所示讀數(shù),則計(jì)算出的分解率_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)?!敬鸢浮浚?)檢查裝置氣密性 (1分)(2)SO2+2OHSO32+H2O (2分)(3)NH3 (2分)(4)防止倒吸(2分)(5)3Cu(NH3)4SO4H2O3Cu+8NH3 +2N2+3SO2+9H2O(2分)(6) (2分)(7)視線與凹液面最低處相平(1分)偏低(2分)考點(diǎn):本題主要是考查物質(zhì)分解產(chǎn)物驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)2【百?gòu)?qiáng)校2016屆揚(yáng)州4月月考】電子級(jí)鈷氧化物用于半導(dǎo)體工業(yè)和電子陶瓷等領(lǐng)域,是一種純度很高的氧化物。其工業(yè)制取流程如下:(1) 濾渣A的成分除Co的磷酸鹽和Fe(OH)3外還有 (填化學(xué)式)。(2)加入Co3(PO4)2的目的是_。(3)Co與稀硝酸反應(yīng)生成Co2的離子方程式為 。(4)濾渣B經(jīng)過反復(fù)洗滌、干燥后,進(jìn)行灼燒,其熱重分析圖如下:寫出C點(diǎn)物質(zhì)的化學(xué)式:_。(5)上述制備過程中采用草酸鹽作為沉淀劑,由于生產(chǎn)成本較高,某科研小組研究從鈷渣酸浸液(主要成分為CoSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3)出發(fā),以碳銨(NH4HCO3)代替草酸鹽作沉淀劑,并由此制備氧化鈷。請(qǐng)結(jié)合相關(guān)信息,補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)步驟。已知:a. 金屬離子生成氫氧化物沉淀pH如下表(開始沉淀pH按金屬離子1.0mol/L計(jì)算)開始沉淀的pH完全沉淀的pHFe3+1.13.2Al3+3.05.0Co2+7.29.2b. CoSO4與NH4HCO3反應(yīng)時(shí),母液中鈷離子含量與溶液pH關(guān)系圖如下:由鈷渣酸浸液制備氧化鈷的實(shí)驗(yàn)步驟依次為(可選用的試劑:碳銨、稀硫酸、NaOH溶液) ;過濾; ;將蒸餾水加熱至70以上,洗滌CoCO3沉淀3次,干燥;400焙燒3h,得產(chǎn)品氧化鈷?!敬鸢浮浚?) Si (2)調(diào)節(jié)溶液pH,保證Co2不沉淀,而使鐵離子全部沉淀(3)3Co8H2NO3Co24H2O2NO (3分) (4)Co3O4(3分)(5)往鈷渣酸浸液中滴加NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH(5.0,7.2),使Fe3+、 Al3+沉淀完全配制一定濃度的碳銨溶液,緩慢加入到濾液中,攪拌,控制pH至7.0左右,使Co2+沉淀完全,過濾考點(diǎn):考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析與實(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià) 3【百?gòu)?qiáng)校2016屆哈師大附中期中】(12分)某?;瘜W(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了圖示實(shí)驗(yàn)裝置(圖中省略了夾持儀器)來測(cè)定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)m克鐵碳合金中加入過量濃硫酸,未點(diǎn)燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)象,其原因是 常溫下碳與濃硫酸不反應(yīng); 。(2)寫出加熱時(shí)A中碳與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。(3)B中的現(xiàn)象是: ;C的作用是: 。(4)待A中不再逸出氣體時(shí),停止加熱,拆下E并稱重,E增重bg。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (寫化簡(jiǎn)后的表達(dá)式)。(5)甲同學(xué)認(rèn)為利用此裝置測(cè)得鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大,請(qǐng)你寫出可能的原因: 。(6)最后對(duì)所得測(cè)量結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),小組內(nèi)有同學(xué)提出,本套裝置在設(shè)計(jì)上存在多處缺陷而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確,其中會(huì)導(dǎo)致鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)量值偏低是(任答一條即可) ?!敬鸢浮浚?) 常溫下Fe遇濃硫酸發(fā)生鈍化(2分)(2) C + 2H2SO4(濃) CO2 + 2SO2 + 2H2O(2分,“條件”或“”未標(biāo)扣1分)(3) 品紅溶液褪色(1分,或“顏色變淺”) 除盡反應(yīng)產(chǎn)物中的SO2氣體(1分)(4)(11m3b)/11m (2分) (5)裝置內(nèi)的CO2難以趕盡,導(dǎo)致E質(zhì)量增重偏小(2分)(6)SO2不一定能全部被品紅、KMnO4除去或E中堿石灰會(huì)吸收空氣中的CO2、H2O(其它合理的也得分) (2分)考點(diǎn):考查實(shí)驗(yàn)原理分析,裝置作用,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)探究,離子檢驗(yàn)。1【2016年高考海南卷】(11分)某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下:回答下列問題:(1)在下列裝置中,第一次浸出必須用_,第二次浸出應(yīng)選用_。(填標(biāo)號(hào))(2)第二次浸出時(shí),向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸,后滴入過氧化氫溶液。若順序相反,會(huì)造成_。濾渣2的主要成分是_。(3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用的器皿名稱是_。(4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.5gCuSO45H2O,則銅的回收率為_。【答案】(1)D A (每空1分,共2分)(2)H2O2與固體顆粒接觸分解 (每空2分,共4分)(3)蒸發(fā)皿 (2分)(4)30% (3分)考點(diǎn):考查化學(xué)工藝流程分析,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析、評(píng)價(jià),化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和化學(xué)計(jì)算。【名師點(diǎn)睛】化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的使用方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作。考查的角度主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心,通過是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運(yùn)用的能力?;瘜W(xué)工藝流程實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)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(diǎn)。近年高考綜合實(shí)驗(yàn)試題往往是在教材實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)或考生已有實(shí)驗(yàn)知識(shí)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(shí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)題干給予的新信息,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)操作新途徑開辟等。(3)面對(duì)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(duì)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(píng)價(jià)等。2【2016年高考江蘇卷】(15分)實(shí)驗(yàn)室以一種工業(yè)廢渣(主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)為原料制備MgCO33H2O。實(shí)驗(yàn)過程如下:(1)酸溶過程中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為MgCO3(s)+2H+(aq)=Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) H=50.4 kJmol-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)=2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) H=225.4 kJmol-1酸溶需加熱的目的是_;所加H2SO4不宜過量太多的原因是_。(2)加入H2O2氧化時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)的離子方程式為_。(3)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液,以除去溶液中的Fe3+。實(shí)驗(yàn)裝置圖中儀器A的名稱為_。為使Fe3+盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相,采取的操作:向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑,_、靜置、分液,并重復(fù)多次。(4)請(qǐng)補(bǔ)充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO33H2O的實(shí)驗(yàn)方案:邊攪拌邊向溶液中滴加氨水,_,過濾、用水洗滌固體23次,在50下干燥,得到MgCO33H2O。已知該溶液中pH=8.5時(shí)Mg(OH)2開始沉淀;pH=5.0時(shí)Al(OH)3沉淀完全?!敬鸢浮浚?)加快酸溶速率;避免制備MgCO3時(shí)消耗更多的堿(2)H2O22Fe22H2Fe32H2O (3)分液漏斗;充分振蕩(4)至5.0pH8.5,過濾,邊攪拌邊向?yàn)V液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成,靜置,向上層清液中滴加Na2CO3溶液,若無沉淀生成,【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)制備工藝流程圖分析,涉及反應(yīng)條件控制、儀器識(shí)別、氧化還原反應(yīng)方程式書寫、物質(zhì)的分離與提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作【名師點(diǎn)晴】分離提純型探究實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)題一般以物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)榛A(chǔ),考查基本的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)基本操作。在解題過程中需要注意題目提供信息的應(yīng)用,特別是新物質(zhì)的制備過程中,有一些特殊的性質(zhì)(如易水解、熔沸點(diǎn)等),要善于聯(lián)系課本相關(guān)的物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用于解題。在復(fù)習(xí)備考中要對(duì)元素及化合物的性質(zhì)進(jìn)行梳理,從理論的角度進(jìn)行升入分析,遷移和應(yīng)用,要重視物質(zhì)的性質(zhì),實(shí)驗(yàn)基本操作,物質(zhì)的分離提純。電化學(xué)類試題具有很強(qiáng)的規(guī)律性和策略性,在解題過程中需要不斷總結(jié),歸納。工藝流程中的實(shí)驗(yàn)分析:工藝流程的命題來源很廣,與各個(gè)知識(shí)模塊的結(jié)合點(diǎn)較多,因此分析工業(yè)生產(chǎn)工藝流程題時(shí),應(yīng)將流程路線,試題設(shè)問和理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來,它常常結(jié)合工藝流程考查基本化學(xué)實(shí)驗(yàn)問題,可以說它是無機(jī)框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有:操作流程;物質(zhì)變化流程;裝置流程。解題時(shí)首先要明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品),即箭頭進(jìn)出方向,其次依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理,緊扣信息,搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)知其然,弄清有關(guān)反應(yīng)原理,明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分離)知其所以然,最后聯(lián)系儲(chǔ)存的知識(shí),有效地進(jìn)行信息的利用,準(zhǔn)確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來,所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),才能有效結(jié)合題中的信息,準(zhǔn)確答題。物質(zhì)制備化工生產(chǎn)流程的主線一般為。3【2016年高考江蘇卷】(14分)鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。(1)鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72-的酸性廢水通過鐵炭混合物,在微電池正極上Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3,其電極反應(yīng)式為_。(2)在相同條件下,測(cè)量總質(zhì)量相同、鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的鐵炭混合物對(duì)水中Cu2+和Pb2+的去除率,結(jié)果如圖所示0。 當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0時(shí),也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是_。當(dāng)鐵炭混合物中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于50%時(shí),隨著鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_。(3)納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。一定條件下,向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液,溶液中BH4-(B元素的化合價(jià)為+3)與Fe2+反應(yīng)生成納米鐵粉、H2和B(OH)4,其離子方程式為 。納米鐵粉與水中NO3-反應(yīng)的離子方程式為4Fe+NO3-+10H+4Fe2+NH4+3H2O研究發(fā)現(xiàn),若pH偏低將會(huì)導(dǎo)致NO3-的去除率下降,其原因是 。相同條件下,納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異(見右圖),產(chǎn)生該差異的可能原因是 ?!敬鸢浮浚?)Cr2O72-+6e-+14H+2Cr3+7H2O;(2)活性炭對(duì)Cu2+和Pb2+有吸附作用鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,鐵炭混合物中微電池?cái)?shù)目減少;(3)2Fe2+BH4-+4OH2Fe+ B(OH)4+2H2;納米鐵粉與H反應(yīng)生成H2;Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)(或形成的FeCu原電池增大納米鐵粉去除NO3的反應(yīng)速率)?!究键c(diǎn)定位】本題主要是考查鐵炭混合物(鐵屑和活性炭的混合物)、納米鐵粉處理污水的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究【名師點(diǎn)晴】化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說法。縱觀近幾年高考,主要以考察探究性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)為主。這些探究性和制備性實(shí)驗(yàn)的試題,綜合性強(qiáng),理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密,有的還提供一些新的信息,這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題,聯(lián)系所學(xué)過的知識(shí)和技能,進(jìn)行知識(shí)的類比、遷移、重組,全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。在解答此類題時(shí)還應(yīng)注意:(1)認(rèn)真審題,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模页鰧?shí)驗(yàn)原理。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇儀器和藥品,并設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和操作步驟。(3)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),并運(yùn)用分析、計(jì)算、圖表、推理等方法處理有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù),得出正確的結(jié)論。4【2016年高考上海卷】(本題共12分)乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè),化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用a裝置來制備。完成下列填空:(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),通常加入過量的乙醇,原因是_。加入數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用,但實(shí)際用量多于此量,原因是_;濃硫酸用量又不能過多,原因是_。(2)飽和Na2CO3溶液的作用是_。(3)反應(yīng)結(jié)束后,將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中,_、_,然后分液。(4)若用b裝置制備乙酸乙酯,其缺點(diǎn)有_、_。由b裝置制得的乙酸乙酯產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后,還可能含有的有機(jī)雜質(zhì)是_,分離乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是_?!敬鸢浮浚?)增大反應(yīng)物濃度,使平衡向生成酯的方向移動(dòng),提高酯的產(chǎn)率。(合理即給分)濃H2SO4能吸收生成的水,使平衡向生成酯的方向移動(dòng),提高酯的產(chǎn)率。濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水性,會(huì)使有機(jī)物碳化,降低酯的產(chǎn)率。(2)中和乙酸、溶解乙醇、減少乙酸乙酯在水中的溶解(3)振蕩、靜置 (4)原料損失較大、易發(fā)生副反應(yīng) 乙醚;蒸餾【考點(diǎn)定位】考查乙酸乙酯制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)?!久麕燑c(diǎn)睛】乙酸乙酯的制取是化學(xué)中典型的有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)之一,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的知識(shí)點(diǎn)比較瑣碎,特別是許多細(xì)節(jié)更應(yīng)引起注意。比如:加熱的方式不同,可有酒精燈直接加熱、水浴加熱、需用溫度計(jì)測(cè)溫度的有機(jī)實(shí)驗(yàn)等,要知道各種加熱方式的優(yōu)缺點(diǎn);許多有機(jī)反應(yīng)都需要催化劑,催化劑種類繁多,要明確實(shí)驗(yàn)中所加各物質(zhì)的作用;副反應(yīng)多,相同的反應(yīng)物在不同的反應(yīng)條件下可發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致產(chǎn)物的不純;需要冷卻裝置的多,由于反應(yīng)物或產(chǎn)物多為揮發(fā)性物質(zhì),所以注意對(duì)揮發(fā)出的反應(yīng)物或產(chǎn)物進(jìn)行冷卻,以提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或生成物的產(chǎn)率。水冷或空氣冷卻是常見的兩種方式;產(chǎn)物的分離和提純,要結(jié)合副反應(yīng)和反應(yīng)物的揮發(fā)性,確定產(chǎn)物中的雜質(zhì)種類,從而確定分離提純的方法。結(jié)合可逆反應(yīng)分析反應(yīng)物的用量。5【2016年高考天津卷】(18分)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg/L,我國(guó)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略),測(cè)定某河水的DO。1、測(cè)定原理:堿性體積下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH-=2 MnO(OH)2,酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O(未配平),用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-2、測(cè)定步驟a安裝裝置,檢驗(yàn)氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。b向燒瓶中加入200ml水樣c向燒瓶中依次迅速加入1mlMnSO4無氧溶液(過量)2ml堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應(yīng)完全。d攪拌并向燒瓶中加入2ml硫酸無氧溶液至反應(yīng)完全,溶液為中性或若酸性。e從燒瓶中取出4000ml溶液,以淀粉作指示劑,用0001000mol/L Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。fg處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)?;卮鹣铝袉栴}:(1)配置以上無氧溶液時(shí),除去所用溶劑水中氧的簡(jiǎn)單操作為_。(2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為_。滴定管注射器量筒(3)攪拌的作用是_。(4)配平反應(yīng)的方程式,其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為_。(5)步驟f為_。(6)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為_。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50ml,水樣的DO=_mg/L(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測(cè)得DO是否達(dá)標(biāo):_(填是或否)(7)步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液pH過低,滴定時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的誤差,寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫出2個(gè))_。【答案】(1)將溶劑水煮沸后冷卻(2) (3)使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng)(4)1,2,4,1,1,3(5)重復(fù)步驟e的操作2-3次(6)溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)部變色) 9.0 是(7)2H+S2O32-=S+SO2+H2O;SO2+I2+2H2O=4H+SO42-+2I-;4H+4I-+O2=2I2+2H2O(任寫其中2個(gè))【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算【名師點(diǎn)晴】本題以水中溶氧量的測(cè)定為載體,考查了物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算的知識(shí)??疾榈闹R(shí)點(diǎn)來源與課本而略高于課本,能夠很好的考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力和解決實(shí)際問題的能力。要掌握滴定操作的一般步驟和計(jì)算方法。解答本題時(shí),能夠順利的配平方程式并找到物質(zhì)間的定量關(guān)系是計(jì)算的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,解答時(shí)還要注意單位的轉(zhuǎn)換,這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。6【2016年高考浙江卷】(15分)無水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無水MgBr2,裝置如圖1,主要步驟如下: 步驟1 三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無水乙醚;裝置B中加入15 mL液溴。步驟2 緩慢通入干燥的氮?dú)?,直至溴完全?dǎo)入三頸瓶中。步驟3 反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過濾,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0,析出晶體,再過濾得三乙醚合溴化鎂粗品。步驟4 常溫下用苯溶解粗品,冷卻至0,析出晶體,過濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160 分解得無水MgBr2產(chǎn)品。已知:Mg和Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr23C2H5OC2H5請(qǐng)回答:(1)儀器A的名稱是_。實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是_。(2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是_。(3)步驟3中,第一次過濾除去的物質(zhì)是_。(4)有關(guān)步驟4的說法,正確的是_。A可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B洗滌晶體可選用0的苯C加熱至160的主要目的是除去苯 D該步驟的目的是除去乙醚和可能殘留的溴(5)為測(cè)定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡(jiǎn)寫為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式:Mg2+ Y4-=Mg Y2-滴定前潤(rùn)洗滴定管的操作方法是_。測(cè)定前,先稱取0.2500g無水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.0500 molL-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50 mL,則測(cè)得無水MgBr2產(chǎn)品的純度是_(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。 【答案】(1)干燥管 防止鎂屑與氧氣反應(yīng),生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應(yīng)(2)會(huì)將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過快大量放熱而存在安全隱患(3)鎂屑(4)BD(5)從滴定管上口加入少量待測(cè)液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2-3次97.5%【考點(diǎn)定位】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),混合物的計(jì)算,物質(zhì)的分離和提純的綜合應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)題一定要分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問題。識(shí)別實(shí)驗(yàn)儀器和使用方法。掌握物質(zhì)分離的方法和操作注意問題。掌握中和滴定的實(shí)驗(yàn)步驟:水洗-潤(rùn)洗-裝液-讀數(shù)-取液-讀數(shù)-滴定-讀數(shù),通常實(shí)驗(yàn)重復(fù)2-3次,取平均值計(jì)算。在洗滌過程中注意滴定管要用待裝溶液潤(rùn)洗,但錐形瓶不能潤(rùn)洗。注意讀數(shù)要保留兩位小數(shù)。7【2015新課標(biāo)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=5.4102,K2=5.4105。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(diǎn)為101,易溶于水,受熱脫水、升華,170以上分解?;卮鹣铝袉栴}:(1)甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置,通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)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(yàn)證,選用甲組實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)。乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)锳、B、_。裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是_。能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)_。草酸為二元酸_?!敬鸢浮浚?)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(yàn)。(2) F、D、G、H、D、I; CuO(氧化銅);H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) 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生。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(diǎn)定位】CO、CO2的性質(zhì);化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí);化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的簡(jiǎn)單應(yīng)用。難度為較難等級(jí)【名師點(diǎn)晴】相信每個(gè)考生看到這道高考題的第一感都是:題目情景絕對(duì)的新穎! 這個(gè)實(shí)驗(yàn)是我沒有做過的!其實(shí)破題的關(guān)鍵是要分析出草酸分解的產(chǎn)物,那個(gè)反應(yīng)(H2C2O42H2O = CO2CO3 H2O )高中化學(xué)里并不常見,我們要學(xué)會(huì)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(jià)升降)來驗(yàn)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(shí)驗(yàn)分析和設(shè)計(jì)大家基本就會(huì)了,一道剛剛謀面的新題就變成你的常規(guī)題了??梢钥闯觯簩?duì)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。8【2015新課標(biāo)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(shí)驗(yàn)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(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(biāo)號(hào))。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(cè)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 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(diǎn)時(shí)共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中:錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)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(diǎn)的現(xiàn)象是 。測(cè)得混合氣中ClO2的質(zhì)量為 g。(4)用ClO2處理過的飲用水會(huì)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(hào))。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(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 0.02700 (4)d【考點(diǎn)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(duì)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(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力,注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握?!久麕燑c(diǎn)晴】本題從知識(shí)上考查了重要物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的判斷與分析、化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理等知識(shí)??疾榱藢W(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的記憶、理解和運(yùn)用,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析具體問題的能力。也涉及到運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力,同時(shí)把元素化合物、基本化學(xué)原理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系在一起,充分體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)用性的特點(diǎn)。9【2015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(duì)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(shí),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(shí)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(shí)驗(yàn)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)定劑和穩(wěn)定劑,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)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 ?!敬鸢浮?.(15分) (1)錐形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O 驗(yàn)證是否有ClO2 生成 (5)穩(wěn)定劑,穩(wěn)定劑可以緩慢釋放ClO2 ,能較長(zhǎng)時(shí)間維持保鮮所需的濃度【考點(diǎn)定位】本題主要考查ClO2的制備、吸收、釋放和應(yīng)用的基本實(shí)驗(yàn)操作等知識(shí)【名師點(diǎn)晴】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是每年高考考查的重點(diǎn),該題給出了常見的儀器、藥品、反應(yīng)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(shí)驗(yàn)裝置、反應(yīng)條件、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和有關(guān)數(shù)據(jù),要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及試題中所給予的信息,結(jié)合元素化合物知識(shí),說明裝置中某些儀器的作用,寫出有關(guān)離子方程式,進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,指出實(shí)驗(yàn)中必須注意的某些問題,將基本實(shí)驗(yàn)儀器名稱與組裝,ClO2的制備、吸收、釋放和應(yīng)用的基本實(shí)驗(yàn)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(lián)系起來,考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能掌握的情況,主要考查了學(xué)生的觀察能力與分析綜合及評(píng)價(jià)的能力,符合教學(xué)大綱的要求。10【2015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(shí)驗(yàn)。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。再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是 。(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究某一種因素對(duì)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(jì)、溫度計(jì)、恒溫水浴槽(可控制溫度)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄?對(duì)溶液中NH4Cl水解程度的影響。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,擬定實(shí)驗(yàn)表格,完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mL11002100按實(shí)驗(yàn)序號(hào)I所擬數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若讀取的待測(cè)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)?!敬鸢浮浚?)A、C、G。(2)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。燒杯中的石蕊溶液會(huì)倒流進(jìn)入到B瓶中,形成紅色溶液。(3)溫度(或濃度)物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mLNH4Cl質(zhì)量(g)溫度()pH1100mT1Y2100mT2Z或物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mLNH4Cl質(zhì)量(g)溫度()pH1100mTY2100m2TZ(10-Y5.35)/m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(jì)通過測(cè)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(xiàng)為pH值。若探究溫度對(duì)NH4Cl水解程度的影響時(shí)數(shù)據(jù)為:物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mLNH4Cl質(zhì)量(g)溫度()pH1100mT1Y2100mT2Z 若探究濃度對(duì)NH4Cl水解程度的影響時(shí)數(shù)據(jù)為:物理量實(shí)驗(yàn)序號(hào)V(溶液)/mLNH4Cl質(zhì)量(g)溫度()pH1100m1TY2100m2TZ 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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?!久麕燑c(diǎn)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(duì)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(shí)氣體在液體中的溶解度要小,用排空氣法時(shí)就看怎樣能把空氣排走。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)先要明確探究的目的,確定探究的方向,探究時(shí)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(shí)驗(yàn)用品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,比如這道題,探究的是溫度或濃度對(duì)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(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)得出結(jié)論,有的時(shí)候還要對(duì)一些意外現(xiàn)象進(jìn)行討論。11【2015海南化學(xué)】(11分)工業(yè)上,向500600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(yàn)。回答下列問題: (1)制取無水氯化鐵的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(huì)含有少量FeCl3 ,檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是 。欲制得純凈的FeCl2 ,在實(shí)驗(yàn)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),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(jìn)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(yīng),則存在的問題是發(fā)生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗(yàn)FeCl3常用的試劑是KSCN溶液;欲制得純凈的FeCl2 ,應(yīng)防止裝置中氧氣的干擾,在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)先點(diǎn)燃A處的酒精燈,利用產(chǎn)生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣,再點(diǎn)燃C處的酒精燈?!究键c(diǎn)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(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià)?!久麕燑c(diǎn)睛】以氯化鐵和氯化亞鐵的制備為載體考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析、評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì),涉及氯氣的制備和凈化、Fe3的檢驗(yàn)等基礎(chǔ)知識(shí)。理清實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置的作用是得分的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)和設(shè)計(jì)要注意科學(xué)性、簡(jiǎn)約型和環(huán)保性,是化學(xué)高考的必考題型,題目難度較大。12【2015江蘇化學(xué)】(15分)實(shí)驗(yàn)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)可溶于水、微溶于濃KOH溶液,在05、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定,在Fe3和Fe(OH)3催化作用下發(fā)生分解,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05進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_。(3)制備K2FeO4時(shí),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(shí)驗(yàn)方案為:將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3molL1KOH溶液中,_(實(shí)驗(yàn)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)?!敬鸢浮浚?)2MnO416H10Cl=2Mn25Cl28H2O,HCl;(2)緩慢滴加鹽酸、裝置C加冰水浴;(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?yàn)V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23次后,在真空干燥箱中干燥。【考點(diǎn)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(shí)【名師點(diǎn)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(shí)驗(yàn)的操作、信息條件下物質(zhì)的混合,- 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