高考化学总复习第五部分专题二十一化学实验方案的设计和反应条件的控制检测.doc

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1、1 / 13【2019【2019 最新最新】精选高考化学总复习第五部分专题二十一化学实验方案的精选高考化学总复习第五部分专题二十一化学实验方案的设计和反应条件的控制检测设计和反应条件的控制检测B 组 20142018 年全国真题题组考点一 物质性质的探究和化学实验方案的设计以下为教师用书专用(818)8.(2016 江苏单科,13,4 分)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )选项实验操作和现象结论A室温下,向苯酚钠溶液中通入 足量 CO2,溶液变浑浊碳酸的酸性比苯酚的强B室温下,向浓度均为 0.1 molL-1的 BaCl2和 CaCl2混合 溶液中滴加 Na2SO4溶液,出现 白

2、色沉淀Ksp(BaSO4)I2D向 FeSO4溶液中 先滴入 KSCN 溶 液,再滴加 H2O2 溶液加入 H2O2后 溶液变成血 红色Fe2+既有氧化 性又有还原性答案 BC A 项,Na2CO3 受热不分解,现象、结论均不正确;B 项,苯酚水溶液能和饱和溴水发生取代反应生成三溴苯酚白色沉淀,有关反应的化学方程式为+3Br2 +3HBr;C 项,I-与少量新制氯水可发生反应:2I-+Cl2 I2+2Cl-,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知氧化性:Cl2I2;D 项,FeSO4 与 H2O2 反应时,Fe2+被氧化为 Fe3+,故 Fe2+只表现出还原性,无法得出 Fe2+有氧化性的

3、结论。10.(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 A 项,Fe(OH)2 易与 O2 反应,所以在 FeSO4 溶液液面上方加一层植物油,且胶头滴管下端伸到液面下滴加 NaOH 溶液;B 项,容量瓶不能用于直接溶解药品、稀释溶液;C 项,实验室制 NH3 所用药品为 NH4Cl 和 Ca(OH)2,氨气极易溶于水,不能用排水法收集;D 项,温度计水银球应在液面以下,乙醇和浓硫酸反应除有乙烯生成外,还有 SO2、乙醇蒸气产生,而 SO2、乙醇蒸气和乙烯均能使 KMnO4 酸性溶液褪色。11.(2014 天津理综,2,6

4、分)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( )A.制氧气时,用 Na2O2 或 H2O2 作反应物可选择相同的气体发生装置B.制氯气时,用饱和 NaHCO3 溶液和浓硫酸净化气体3 / 13C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体D.制二氧化氮时,用水或 NaOH 溶液吸收尾气答案 A 用 Na2O2 或 H2O2 制备 O2 时,均可使用固液常温型气体发生装置,A 项正确;B 项,实验室制氯气一般用浓盐酸作原料,所以制得的氯气中会混有氯化氢和水蒸气,除氯化氢时应用饱和食盐水而不能用饱和 NaHCO3 溶液,因氯化氢与 NaHCO3 反应产生 CO2 气体;C 项,乙烯的相对分子质量与空

5、气的平均相对分子质量接近,在相同条件下,二者的密度也非常接近,故收集乙烯时不宜用排空气法;D 项,用水吸收NO2 时,NO2 转化为 HNO3 和 NO,NO 仍会污染空气,故吸收 NO2 不能用水。12.(2014 广东理综,22,6 分)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 NH3H2O 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

6、 置下层溶液 显紫红色氧化性:Fe3+I2答案 AD A 项,Na2CO3 和 NaHCO3 都能和盐酸反应生成 CO2 气体,正确;B 项,向AgNO3 溶液中滴加氨水,发生反应:Ag+NH3H2O AgOH+N,AgOH+2NH3H2O Ag(NH3)2+OH-+2H2O,所以溶液先变浑浊,后变澄清,B 项错误;C 项,3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,不属于置换反应,C 项错误;D 项,FeCl3 能氧化KI:2Fe3+2I- 2Fe2+I2,说明氧化性:Fe3+I2,D 项正确。4 / 1313.(2014 北京理综,11,6 分)用如图装置(夹持、加热装

7、置已略)进行实验,由中现象,不能证实中反应发生的是( )中实验中现象A铁粉与水蒸气加热肥皂水冒泡B加热 NH4Cl 和 Ca(OH)2混 合物酚酞溶液变红CNaHCO3固体受热分解澄清石灰水变浑浊D石蜡油在碎瓷片上受热分 解Br2的 CCl4溶液褪色答案 A A 项,肥皂水冒泡,不能证明产生了 H2,也可能是气体受热膨胀所致,故选A;B 项,产生的 NH3 溶于水呈碱性,可使酚酞变红;C 项,NaHCO3 固体受热分解产生的CO2 气体可使澄清石灰水变浑浊;D 项,石蜡油在碎瓷片的催化下发生裂化,产生的烯烃可使 Br2 的 CCl4 溶液褪色。14.(2014 课标,13,6 分)利用如图所示

8、装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )选项实验结论A.稀硫 酸Na2SAgNO3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Na2SO3Ba(NO3)2 溶液SO2与可溶性 钡盐均可生 成白色沉淀D.浓硝 酸Na2CO3Na2SiO3 溶液酸性:硝酸 碳酸硅酸答案 B H2S 可直接与 AgNO3 溶液作用生成黑色的 Ag2S,故不能说明 Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),A 错误。浓硫酸滴入蔗糖中,试管中观察到白色固体变黑,证明浓硫酸有脱水性;试管中溴水褪色,说明有 SO2 生成(SO2+Br2+2H2O

9、H2SO4+2HBr),从而证明浓硫酸有氧化性,B 正确。SO2 与 Ba(NO3)2 溶液反应可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)2+3SO2+2H2O 3BaSO4+2NO+4HNO3,但 BaCl2 与 SO2 不反应,C5 / 13错误。浓硝酸挥发产生的 HNO3 蒸气也可直接与 Na2SiO3 溶液作用生成 H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论,D 错误。15.(2014 江苏单科,5,2 分)下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是( )A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干氯

10、化锰溶液制 MnCl24H2O答案 C MnO2 和浓盐酸反应制取 Cl2 需要加热,A 项错误;除去 Cl2 中的 HCl 应用饱和食盐水,B 项错误;将 MnCl2 溶液蒸干无法得到 MnCl24H2O,D 项错误。16.(2015 天津理综,9,18 分)废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:回答下列问题:(1)反应是将 Cu 转化为 Cu(NH3,反应中 H2O2 的作用是 。写出操作的名称: 。 (2)反应是铜氨溶液中的 Cu(NH3 与有

11、机物 RH 反应,写出该反应的离子方程式: 。操作用到的主要仪器名称为 ,其目的是(填序号) 。 a.富集铜元素b.使铜元素与水溶液中的物质分离c.增加 Cu2+在水中的溶解度(3)反应是有机溶液中的 CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 。若操作使用下图装置,图中存在的错误是 。6 / 13(4)操作以石墨作电极电解 CuSO4 溶液。阴极析出铜,阳极产物是 。操作由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。 (5)流程中有三处实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 。循环使用的 NH4Cl 在反应中的主要作用是 。 答案 (18 分)(1)作氧化剂 过滤(2)Cu(NH3+2R

12、H 2N+2NH3+CuR2 分液漏斗 ab(3)RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁、液体过多(4)O2、H2SO4 加热浓缩、冷却结晶、过滤(5)H2SO4 防止由于溶液中 c(OH-)过高,生成 Cu(OH)2 沉淀解析 (1)经过反应,Cu 失电子变成了 Cu2+,H2O2 作氧化剂。(2)由图中信息可知,经过反应,Cu(NH3 与 RH 反应生成 NH3 和 NH4Cl 以及 CuR2;CuR2 被有机溶剂萃取到了有机层中,实现了铜元素的富集以及与水溶液中的物质分离。(3)反应中CuR2 与稀硫酸反应生成 CuSO4 和 RH。萃取时,分液漏斗中液体过多,不利于振荡操作,造成萃取不充分;

13、分液时,分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁。(4)用惰性电极电解CuSO4 溶液,阳极的电极反应式为:4OH-4e- 2H2O+O2。(5)用惰性电极电解 CuSO4溶液会生成 Cu、O2 和 H2SO4,H2SO4 可循环利用。NH4Cl 溶液显酸性,可调节溶液的pH,防止生成 Cu(OH)2 沉淀。17.(2014 课标,28,15 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。为确定其组成,进行如下实验。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

14、的氨全部蒸出,用 V1 mL c1 molL-7 / 131 的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用 c2 molL-1NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl,到终点时消耗 V2 mL NaOH 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

15、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+)=2.010-5 molL-1,c(Cr)为 molL-1。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12 (6)经测定,样品 X 中钴、氨和氯的物质的量之比为 163,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)8 / 13(3)100%(2 分) (4)偏低(2 分)(5)防止硝酸银见光分解 2

16、.810-3(每空 1 分,共 2 分)(6)+3(1 分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O(2 分) 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出(2 分)解析 (1)安全管的作用主要是平衡装置内的压强,当装置内压力过大时,安全管中液面上升,使装置中压力稳定。(2)装 NaOH 标准溶液应使用碱式滴定管,指示剂可选择酚酞或甲基红等。(3)样品中氨的含量根据 NH3 消耗的盐酸标准溶液的量计算:=100%。(4)若装置气密性不好,则氨可能泄漏,消耗的盐酸标准溶液减少,则测定结果偏低。(5)由于 AgNO3 见光易分解,故装 AgNO3 溶液选用棕色滴定管

17、。滴定终点时:c(Cr)=molL-1=2.810-3 molL-1。(6)样品中钴、氨和氯的物质的量之比为 163,故 X 的化学式为Co(NH3)6Cl3,Co 的化合价为+3;制备 X 的化学方程式为 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O;由于反应物中含有 H2O2 和 NH3,温度过高 H2O2 分解,氨气逸出,故制备过程中温度不能过高。18.(2014 四川理综,9,13 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)。.【查阅资料】(1)Na2S2O35H2O 是无色透明晶体,易溶于水,其

18、稀溶液与 BaCl2 溶液混合无沉淀生成。(2)向 Na2CO3 和 Na2S 混合溶液中通入 SO2 可制得 Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3 和 Na2SO4。(3)Na2SO3 易被氧化;BaSO3 难溶于水,可溶于稀 HCl。9 / 13.【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 B.NaOH 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 N

19、a2S 和 Na2CO3 完全消耗后,结束反应。过滤 C 中混合物,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、稀盐酸、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 Na2SO4 的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是 。(3

20、)Na2S2O35H2O 的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过 方法提纯。 答案 (13 分).(1)分液漏斗 B (3)蒸发.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸10 / 13(2)先向 A 中烧瓶滴加浓 H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向 C 中烧瓶加入 Na2S 和 Na2CO3 混合溶液(3)重结晶解析 .(1)E 中溶液用于吸收多余的 SO2 气体,防止污染空气,故应盛放 NaOH 溶液。(3)滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥,即可得到产品。.(1)向产品配制成的溶液中滴加足量 BaCl2 溶液,产生的白色沉淀是 BaSO3 或BaSO4 或两者的混

21、合物,向沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀未完全溶解且产生刺激性气味气体,可确定产品中同时含有 Na2SO3 和 Na2SO4 杂质。(2)C 中 Na2SO4 产生的原因是 Na2SO3 被氧化,先通入 SO2 可排除装置中的空气,防止 Na2SO3 被氧化。(3)对于溶解度受温度影响较大的物质的分离或提纯,可以采用重结晶的方法。考点二 化学反应条件的控制以下为教师用书专用(46)4.(2014 海南会考,13,3 分)控制变量法是化学实验的常用方法之一。下图实验探究影响反应速率的因素是( )A.浓度 B.温度 C.催化剂 D.固体质量答案 B 观察示意图可知,两个实验中反应物的浓度及用量均相同,均

22、未使用催化剂,反应的温度不同,故选 B。5.(2014 安徽理综,28,14 分)某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图 1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):编号实验目的碳粉/g 铁粉/g醋酸/%为以下实验作参 照0.52.090.0醋酸浓度的影响0.536.011 / 130.22.090.0(2)编号实验测得容器中压强随时间变化如图 2。t2 时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了 腐蚀,请在图 3 中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动

23、方向;此时,碳粉表面发生了 (填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是 。 (3)该小组对图 2 中 0t1 时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;假设二: ; (4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有 H2 的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):答案 (1)编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%2.0碳粉含量的影 响(2)吸氧还原 2H2O+O2+4e- 4OH-(或 4H+O2+4e- 2H2O)(3)反应放热,温度升高(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程):药品

24、用量和操作同编号实验(多孔橡皮塞增加进、出导管);通入氩气排净瓶内空气;12 / 13滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验 Fe2+等)。如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。(本题属于开放性试题,合理答案均给分)解析 (1)由表格数据知:组实验作参照,组实验探究醋酸浓度的影响,所以铁粉质量不变;组实验中醋酸浓度和铁粉质量未变,碳粉质量减少,所以实验目的是碳粉含量的影响。(2)由图 2 知,t2 时瓶内压强明显小于起始压强,说明发生了吸氧腐蚀;Fe 和碳构成了原电池的两极,电子由负极 Fe 流向正极碳,碳粉表面发生了还原反应,电极反应式为:2H2O+O2+4e-

25、4OH-或 4H+O2+4e- 2H2O。(3)由图 2 知,0t1时瓶内压强增大,假设二可以为 Fe 与醋酸反应放热使气体受热体积膨胀。6.(2014 海南会考,18,10 分)(1)某实验小组为了探究影响化学反应速率的因素,进行了稀硫酸与金属铁反应的对照实验,实验数据如下:实 验 序 号金属 质 量/g金属 状态c(H2SO4) /molL-1V(H2SO4) /mL反应前 溶 液温度/金属消 失 的时间/s10.10丝0.5502050020.10粉末0.550205030.10丝1.0502012540.10丝1.0503550对比实验 1 和 3,表明影响化学反应速率的因素是 ;此外,该实验表明影响化学反应速率的因素还有 (写出一种即可)。 (2)用右图原电池装置可加快铁与稀硫酸反应的速率,此装置可以把化学能转化为 能,其中铁作 (填“负极”或“正极”)。 (3)举出生活中你熟悉的一种电池 。 答案 (1)浓度 温度(或固体表面积)(2)电 负极13 / 13(3)干电池(或蓄电池、燃料电池等,合理即可)解析 (1)实验 1 和 3 中,硫酸的浓度不同,其余条件相同;结合其他两个实验知,实 验 4 与实验 3 的温度不同;实验 2 与实验 1 的金属表面积不同。(2)原电池是将化学 能转化为电能的装置,因铁比铜活泼,故铁作原电池的负极。