2022年高考化學(xué) 專題二十三 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（全國通用）

2022年高考化學(xué) 專題二十三 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（全國通用）一、選擇題1(xx·湖北八校聯(lián)考)下列選項(xiàng)中，有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將過量的CO2通入CaCl2溶液中 無白色沉淀出現(xiàn) 生成的Ca(HCO3)2可溶于水B常溫下將Al片 插入濃硫酸中 無明顯現(xiàn)象 Al片和濃硫酸不反應(yīng) C用玻璃棒蘸取濃氨水點(diǎn)到紅色石蕊試紙上 試紙變藍(lán)色 濃氨水呈堿性D將SO2通入溴水中溶液褪色 SO2具有漂白性答案C2(xx·哈爾濱期末，13)化學(xué)中常借助于圖像這一表現(xiàn)手段以清晰地突出實(shí)驗(yàn)裝置的要點(diǎn)，形象地闡述化學(xué)過程的原理。下列有關(guān)化學(xué)圖像表現(xiàn)的內(nèi)容正確的是()解析A項(xiàng)，通過測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)生成的H2的體積，來測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)生成H2的反應(yīng)速率，正確；B項(xiàng)，分液漏斗下端應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，火柴端的導(dǎo)管應(yīng)為長(zhǎng)管并插入液面以下，抽氣管端的導(dǎo)管應(yīng)為短管，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，比較非金屬性時(shí)，應(yīng)使用該元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物，故不應(yīng)該用稀鹽酸，錯(cuò)誤。答案A3(xx·黃岡調(diào)研，10)某研究性學(xué)習(xí)小組討論甲、乙、丙、丁四種實(shí)驗(yàn)裝置的有關(guān)用法，其中正確的是()A甲裝置：可用來除去CO氣體中的CO2氣體B乙裝置：可用來驗(yàn)證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性C丙裝置：可用來實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯D丁裝置：可用來比較HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性強(qiáng)弱解析A項(xiàng)，洗氣應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，小試管中應(yīng)裝NaHCO3，外面大試管裝Na2CO3，里面的NaHCO3分解，而外面的Na2CO3不分解，說明Na2CO3穩(wěn)定性強(qiáng)，原裝置錯(cuò)誤；D項(xiàng)，生成CO2中有HCl氣體，最終燒杯中生成H2SiO3沉淀，可能是鹽酸與Na2SiO3反應(yīng)，無法證明是CO2反應(yīng)。答案C4(xx·郴州質(zhì)檢)下列各組中的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象A檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)試樣白色沉淀沉淀不溶解B制取氯氣并探究氯氣是否具有漂白性MnO2和濃鹽酸氣體褪色C證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強(qiáng)碘化鈉溶液溶液變藍(lán)色D探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響FeCl3和KSCN混合溶液紅色變深解析A項(xiàng)，Na2SO3也能與Ba(NO3)2反應(yīng)生成白色沉淀BaSO3，加稀硝酸，BaSO3被氧化為BaSO4，白色沉淀也不溶解，不能檢驗(yàn)Na2SO3試樣是否變質(zhì)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸在加熱的條件下生成的氯氣中含有水蒸氣，氯氣與水蒸氣反應(yīng)生成的HClO也能使干燥的有色布條褪色，不能達(dá)到檢驗(yàn)氯氣是否具有漂白性的目的，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，稀硝酸也能把碘離子氧化為I2，不能證明酸性條件下H2O2的氧化性比I2強(qiáng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，對(duì)于化學(xué)平衡FeCl33KSCNFe(SCN)33KCl，加入FeCl3固體增大了反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，生成更多的Fe(SCN)3，溶液紅色變深，能夠達(dá)到探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，正確。答案D5(xx·東北三校聯(lián)考)關(guān)于下列各實(shí)驗(yàn)裝置的敘述中，不正確的是()A裝置可用于分離C2H5OH和H2O的混合物B裝置可用于收集NO、O2、H2等C裝置中X若為CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸D裝置可用于制取、收集NH3解析乙醇和水互溶，因此二者不能用分液漏斗分離，A錯(cuò)；NO、O2、H2等不溶于水的氣體可用排水法收集，B正確；NH3和HCl在CCl4中不溶解，且CCl4的密度比水大，能吸收NH3或HCl，且能防止倒吸，故C正確；加熱固體制備氣體，用試管、酒精燈等儀器，D正確。答案A二、非選擇題6(xx·葫蘆島調(diào)研，19)某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物性質(zhì)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：(1)按上圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。儀器b的名稱為_；實(shí)驗(yàn)過程中，裝置B中觀察的現(xiàn)象是_。(2)裝置C中有白色沉淀生成，該反應(yīng)化學(xué)方程式為_。(3)裝置A中還會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，請(qǐng)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式：_。(4)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2，應(yīng)先從下列中選出必要的裝置連接A裝置中c處管口，從左到右的順序?yàn)開(填序號(hào))；然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2，其目的是_。(5)某同學(xué)通過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2，反應(yīng)的離子方程式是_。解析該實(shí)驗(yàn)的原理為，利用CO2和SO2的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，b的名稱為分液漏斗；結(jié)合SO2的化學(xué)性質(zhì)，裝置B中濕潤(rùn)的品紅試紙褪色，濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅；(2)裝置C中有白色沉淀的原因是SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，遇到Ba(NO3)2溶液被NO氧化為SO，SOBa2=BaSO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ba(NO3)23SO22H2O=BaSO42NO2H2SO4；(3)生鐵中的炭與濃硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO2，其化學(xué)方程式為C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O；(4)檢驗(yàn)CO2通常用澄清的石灰水，檢驗(yàn)前要排除SO2的干擾，并保證除凈，要用到KMnO4溶液和品紅溶液，從左到右的順序?yàn)?；由于裝置中有空氣，而空氣中的CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響，應(yīng)從a處多次鼓入N2，趕盡裝置中的空氣；(5)反應(yīng)后期濃硫酸會(huì)變稀，F(xiàn)e與稀H2SO4反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生H2，反應(yīng)的離子方程式是Fe2H=Fe2H2。答案(1)分液漏斗品紅試紙褪色，石蕊試紙變紅(2)Ba(NO3)23SO22H2O=BaSO42NO2H2SO4(書寫2個(gè)方程式也可)(3)C2H2SO4(濃)CO22SO22H2O(4)趕盡裝置中的空氣，防止空氣的CO2影響實(shí)驗(yàn)(5)Fe2H=Fe2H27(xx·山東濰坊聯(lián)考，18)工業(yè)上常用含少量SiO2、Al2O3的鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)冶煉鉻，簡(jiǎn)要流程如下：(1)完成下列化學(xué)方程式(在橫線上填寫物質(zhì)的化學(xué)式及系數(shù))：2FeO·Cr2O34Na2CO37NaNO34Na2CrO4Fe2O34CO2_。(2) 操作包括過濾與洗滌，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行洗滌沉淀的操作是_；操作可選用的裝置(部分夾持裝置略去)是_(填序號(hào))。(3)寫出能夠完成操作的相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(4)化學(xué)需氧量(COD)可度量水遭受有機(jī)物污染的程度。在強(qiáng)酸并加熱的條件下，用K2Cr2O7作強(qiáng)氧化劑處理水樣，并測(cè)定消耗的K2Cr2O7的量，然后換算成相當(dāng)于O2的含量稱為化學(xué)需氧量(以mg·L1計(jì))?；瘜W(xué)興趣小組測(cè)定某水樣的化學(xué)需氧量(COD)過程如下：.取a mL水樣置于錐形瓶中，加入10.00 mL 0.250 0 mol·L1的K2Cr2O7溶液。.加指示劑，用c mol· L1的硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗b mL(此步驟的目的是用Fe2把多余的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3)。中量取K2Cr2O7溶液的儀器是_。計(jì)算該水樣的化學(xué)需氧量時(shí)需用到下列關(guān)系：要除去1 mol Cr2O需消耗_ mol Fe2，1 mol Cr2O相當(dāng)于_ mol O2。解析(1)根據(jù)化學(xué)方程式中的元素守恒和原子個(gè)數(shù)守恒可知需要補(bǔ)充“7NaNO2”。(2)向漏斗中的沉淀上加蒸餾水，至浸沒沉淀，待液體流下，重復(fù)該操作23次即可。操作是加熱煅燒，故選用裝置D。(3)操作前后的物質(zhì)分別為Cr2O3和Cr，可以采用鋁熱反應(yīng)，使Cr2O3還原為Cr，也可以采用電解的方法。(4)K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性，故選用酸式滴定管或移液管。Fe2與Cr2O發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3和Cr3，根據(jù)得失電子守恒可知，1 mol Cr2O需消耗6 mol Fe2；根據(jù)Cr2O2Cr3轉(zhuǎn)移6e，O22H2O轉(zhuǎn)移4e可知，1 mol Cr2O相當(dāng)于1.5 mol O2。答案(1)7NaNO2(2)向漏斗中加蒸餾水至浸沒沉淀，待液體流下，重復(fù)操作23次D(3)2Cr2O34Cr3O2或2AlCr2O32CrAl2O3(4)酸式滴定管或移液管61.5B組專項(xiàng)能力訓(xùn)練一、選擇題1(xx·石家莊模擬)為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中的氣體為 NO，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中，玻璃塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是()A關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面達(dá)到a處B在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C通過開啟或關(guān)閉活塞1可以驗(yàn)證NO的生成D反應(yīng)開始后，膠塞下方有無色氣體生成，還不能證明該氣體為NO解析本題主要考查對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力。關(guān)閉活塞1時(shí)，裝置左端密閉，U形管內(nèi)有空氣，不可能加稀硝酸至液面a處，應(yīng)打開活塞1才能做到。答案A2(xx·湖南衡陽質(zhì)檢)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，所得結(jié)論不正確的是()實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A左邊棉球變?yōu)槌壬疫吤耷蜃優(yōu)樗{(lán)色氧化性：Cl2>Br2>I2B左邊燒杯中鐵表面有氣泡，右邊燒杯中銅表面有氣泡活動(dòng)性：Al>Fe>CuC白色固體先變?yōu)榈S色，后變又黑色(Ag2S)溶解性：AgCl>AgBr>Ag2SD錐形瓶中有氣體產(chǎn)生，燒杯中液體變渾濁酸性：HCl> H2CO3>H2SiO3解析A項(xiàng)，在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，左邊棉球變?yōu)槌壬f明氯氣置換出溴單質(zhì)，右邊棉球變?yōu)樗{(lán)色說明有碘單質(zhì)生成，可能是氯氣氧化碘離子，也可能是溴單質(zhì)氧化碘離子，故不能證明氧化性：Cl2>Br2>I2；B項(xiàng)，左邊燒杯中鐵表面有氣泡說明鋁作負(fù)極，鐵作正極，右邊燒杯中銅表面有氣泡說明鐵作負(fù)極，銅作正極，即活動(dòng)性：Al>Fe>Cu；C項(xiàng)，白色固體先變?yōu)榈S色，說明AgCl變成了AgBr，后變?yōu)楹谏獳g2S，即溶解性：AgCl>AgBr>Ag2S；D項(xiàng)，依據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的原理，錐形瓶中有氣體產(chǎn)生，說明鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng)，二氧化碳通入硅酸鈉溶液中產(chǎn)生渾濁，說明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。答案A3(xx·河北質(zhì)量監(jiān)測(cè)，10)有氣體產(chǎn)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，某段時(shí)間內(nèi)氣流速率可能過快，這極有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)不能順利進(jìn)行，甚至?xí)鹞ｋU(xiǎn)。下列實(shí)驗(yàn)裝置可使反應(yīng)順利進(jìn)行或能有效保證實(shí)驗(yàn)安全的是()A BC D解析中的橡膠管能夠平衡分液漏斗和燒瓶中的氣壓，保證分液漏斗中的液體順利滴下，可使反應(yīng)順利進(jìn)行；中氣流速率過快時(shí)，壓強(qiáng)增大，液體被壓入長(zhǎng)頸漏斗中存儲(chǔ)起來，保證實(shí)驗(yàn)安全；中氣流速率過快時(shí)，壓強(qiáng)增大，部分氣體存儲(chǔ)在氣球中，保證實(shí)驗(yàn)安全；中隨著反應(yīng)的進(jìn)行，燒瓶中壓強(qiáng)逐漸增大，液體不能順利滴下，實(shí)驗(yàn)不能順利進(jìn)行。綜上所述，B項(xiàng)正確。答案B4(xx·湖南四校聯(lián)考，16)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將少量液體甲逐滴加入到固體乙中，試管中試劑為丙，則下列中現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是()選項(xiàng)甲乙丙試管中現(xiàn)象結(jié)論A稀硫酸亞硫酸鈉溴水橙色褪去SO2具有漂白性B飽和食鹽水電石酸性KMnO4溶液紫色褪去乙炔可發(fā)生氧化反應(yīng)C醋酸碳酸鈉BaCl2溶液變渾濁醋酸酸性強(qiáng)于碳酸D濃氨水生石灰AgNO3溶液無明顯現(xiàn)象NH3與AgNO3溶液不反應(yīng)解析稀硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2，SO2與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溴水橙色褪去，SO2表現(xiàn)出還原性，而不是漂白性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；飽和食鹽水與電石反應(yīng)生成乙炔，乙炔具有還原性，可使酸性KMnO4溶液褪色，B項(xiàng)正確；醋酸與碳酸鈉反應(yīng)生成CO2，CO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濃氨水與生石灰反應(yīng)生成NH3，將NH3通入AgNO3溶液中首先出現(xiàn)白色沉淀(AgOH)，一段時(shí)間后白色沉淀溶解(銀氨溶液)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5(xx·洛陽期末，13)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到目的的是()實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖C明鐵生銹過程中空氣參與反應(yīng)證明非金屬性：ClCSi選項(xiàng)AB實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹迫aSO3，并吸收尾氣從碘水中分離出碘選項(xiàng)CD解析鐵生銹實(shí)驗(yàn)中發(fā)生吸氧腐蝕，U形管中的液體左高右低，A項(xiàng)正確；最高價(jià)氧化物對(duì)水化物的酸性強(qiáng)弱反映元素非金屬性的強(qiáng)弱，鹽酸不是氯元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；二氧化硫通入硝酸鋇溶液中，有硫酸鋇和一氧化氮生成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；碘水中分離出碘，應(yīng)用萃取的方法進(jìn)行，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A二、非選擇題6(xx·河南豫東、豫北十所名校聯(lián)考)硝基苯是重要的精細(xì)化工原料，是醫(yī)藥和染料的中間體，還可作有機(jī)溶劑。制備硝基苯的過程如下：組裝如下圖反應(yīng)裝置。配制混酸，取100 mL燒杯，用20 mL濃硫酸與18 mL濃硝酸配制混酸，加入漏斗中，把18 mL苯加入三頸燒瓶中。向室溫下的苯中逐滴加入混酸，邊滴邊攪拌，混合均勻。在5060 下發(fā)生反應(yīng)，直至反應(yīng)結(jié)束。除去混酸后，粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和10% Na2CO3溶液洗滌，最后再用蒸餾水洗滌得到粗產(chǎn)品。已知(1) HNO3(濃) H2OHNO3(濃) (2)可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下物質(zhì)熔點(diǎn)/沸點(diǎn)/密度(20 )/溶解性苯5.5800.88微溶于水硝基苯5.7210.91.205難溶于水1，3­二硝基苯893011.57微溶于水濃硝酸831.4易溶于水濃硫酸3381.84易溶于水請(qǐng)回答下列問題：(1)配制混酸應(yīng)在燒杯中先加入_。(2)恒壓滴液漏斗的優(yōu)點(diǎn)是_。(3)實(shí)驗(yàn)裝置中長(zhǎng)玻璃管可用_代替(填儀器名稱)。(4)反應(yīng)結(jié)束后產(chǎn)品在液體的_層(填“上”或者“下”)，分離混酸和產(chǎn)品的操作方法為_。(5)用10%Na2CO3溶液洗滌之后再用蒸餾水洗滌時(shí)，怎樣驗(yàn)證液體已洗凈？_。(6)為了得到更純凈的硝基苯，還需先向液體中加入_除去水，然后蒸餾。解析(1)由于濃硫酸的密度比濃HNO3的大，故配制濃硫酸和濃硝酸混酸時(shí)應(yīng)先在燒杯中加入濃硝酸，然后沿?zé)瓋?nèi)壁加入濃硫酸，邊加邊攪拌。(2)恒壓滴液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)與發(fā)生器內(nèi)壓強(qiáng)相等，使漏斗內(nèi)液體能順利流下。(3)長(zhǎng)玻璃管的作用是冷凝回流苯和濃硝酸，故可用冷凝管代替。(4)硝基苯難溶于水且密度比濃硝酸、濃硫酸的小，在反應(yīng)后的液體中，硝基苯在上層，可用分液的方法分離混酸和產(chǎn)品。(5)驗(yàn)證液體已洗凈，只需檢驗(yàn)液體中不存在CO即可，故可加入CaCl2或BaCl2溶液檢驗(yàn)。(6)為了得到更純凈的硝基苯，還需向液體中加入無水氯化鈣除去水，然后蒸餾。答案(1)濃硝酸(2)可以保持漏斗內(nèi)壓強(qiáng)與發(fā)生器內(nèi)壓強(qiáng)相等，使漏斗內(nèi)液體能順利流下(3)冷凝管(球形冷凝管或直行冷凝管均可)(4)上分液(5)取最后一次洗滌液，向溶液中加入氯化鈣，若無沉淀生成，說明已洗凈(6)氯化鈣7(xx·廣州摸底)三草酸合鐵酸鉀晶體K3Fe(C2O4)3·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷，它受熱易分解，為了驗(yàn)證其氣態(tài)產(chǎn)物，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：(1)若實(shí)驗(yàn)中，觀察到B、E中的溶液均變渾濁，則D中的現(xiàn)象是_；說明其氣態(tài)產(chǎn)物是_、_；為驗(yàn)證另一種氣態(tài)產(chǎn)物，應(yīng)在A、B之間增加的裝置為_。(2)為了使實(shí)驗(yàn)更安全、更嚴(yán)密，你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要如何改進(jìn)？_；_。(3)固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以3價(jià)形式存在，理由是_。現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。提出合理假設(shè)。假設(shè)1：_；假設(shè)2：_；假設(shè)3：_。某學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究上述假設(shè)，除3%H2O2、蒸餾水外，還需要下列試劑中的_。限選試劑：濃硫酸、1.0 mol·L1HNO3、1.0 mol·L1鹽酸、1.0 mol·L1NaOH溶液、0.1 mol·L1KI溶液、0.1 mol·L1CuSO4溶液、20%KSCN溶液。解析(1)B中溶液變渾濁說明氣態(tài)產(chǎn)物中有CO2，E中溶液變渾濁說明CO被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CO2，故D中的現(xiàn)象是溶液褪色或變淺，從而可說明氣態(tài)產(chǎn)物有CO；另一種氣態(tài)產(chǎn)物是H2O，其驗(yàn)證方法是將A中產(chǎn)生的氣體通過盛有無水CuSO4的干燥管。(2)從安全角度考慮應(yīng)在B裝置前加一個(gè)防倒吸裝置，從嚴(yán)密性角度考慮，要在C裝置后增加一個(gè)檢驗(yàn)CO2是否除盡的裝置。(3)由于反應(yīng)過程中有CO生成，能還原三價(jià)的鐵，故固體產(chǎn)物中無三價(jià)鐵，其成分可能有三種情況：Fe、FeO、Fe和FeO。探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式；可以將固體產(chǎn)物放入足量的0.1 mol·L1的CuSO4溶液中攪拌使其充分反應(yīng)，然后過濾洗滌沉淀，再加入足量的1.0 mol·L1的鹽酸，若溶液中有不溶的紅色物質(zhì)，則說明固體產(chǎn)物中含有Fe(發(fā)生反應(yīng)為FeCuSO4=FeSO4Cu)，向溶液中加入20%KSCN溶液，不變紅色，然后再向溶液中滴加雙氧水，若變紅色，則說明固體產(chǎn)物中含有FeO。答案(1)溶液褪色或變淺CO2CO盛有無水CuSO4的干燥管(2)在B裝置之前加一個(gè)防倒吸裝置在C裝置后增加一個(gè)檢驗(yàn)二氧化碳是否除盡的裝置(或盛有澄清石灰水的試管)(3)有還原性氣體CO生成，能將三價(jià)鐵還原，故不可能有三價(jià)鐵存在鐵元素的存在形式為Fe單質(zhì)鐵元素的存在形式為FeO鐵元素的存在形式為Fe與FeO的混合物1.0 mol·L1鹽酸、20%KSCN溶液、0.1 mol·L1CuSO4溶液熱點(diǎn)一氣體制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(xx·課標(biāo)36，xx·浙江理綜28，xx·安徽理綜8，xx·大綱卷28)【演練1】 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置如圖所示，其中發(fā)生裝置相同，干燥和集氣裝置有兩套，分別用圖1和圖2表示。下列選項(xiàng)正確的是()發(fā)生裝置中的藥品干燥和集氣裝置A過氧化鈉和水圖2B大理石和稀鹽酸圖1C銅和稀硝酸圖2D氯化銨和消石灰圖1解析A項(xiàng)，過氧化鈉和水反應(yīng)生成O2，可用向上排空氣法收集，正確；B項(xiàng)，產(chǎn)生的CO2不能用堿石灰干燥，也不能用向下排空氣法收集；C項(xiàng)，生成的NO不能用排空氣法收集；D項(xiàng)，氯化銨和消石灰在不加熱的條件下不能發(fā)生反應(yīng)生成NH3。答案A熱點(diǎn)二探究物質(zhì)組成、性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(xx·課標(biāo)13，xx·北京理綜11，xx·廣東理綜22，xx·課標(biāo)27，xx·福建理綜25，xx·重慶理綜9)【演練2】 探究物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)學(xué)習(xí)完氮的有關(guān)性質(zhì)之后，對(duì)氮元素的氫化物和氧化物的性質(zhì)進(jìn)行了更深入的研究。.NH3的性質(zhì)探究(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為_。(2)某同學(xué)模仿排飽和食鹽水收集氯氣的方法，想用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣。你認(rèn)為他能否達(dá)到目的？_(填“能”或“否”)，理由是_。(3)該小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(夾持及尾氣處理裝置未畫出)，探究氨氣的還原性。該裝置在設(shè)計(jì)上有一定缺陷，為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)該裝置的改進(jìn)措施是_。利用改進(jìn)后的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)，無水CuSO4變藍(lán)色，同時(shí)生成一種無污染的氣體。則氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。有同學(xué)認(rèn)為：NH3與CuO反應(yīng)生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一種堿性氧化物，在酸性溶液中，CuCuCu2。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O：_。.NO2的性質(zhì)探究該小組的同學(xué)還設(shè)計(jì)了如圖所示裝置，用以制取NO2并驗(yàn)證NO2能否支持木條燃燒(忽略N2O4的存在，圖中鐵架臺(tái)等夾持儀器均已略去)。已知：2Cu(NO3)22CuO4NO2O2。(4)當(dāng)集氣瓶中充滿紅棕色氣體時(shí)，木條復(fù)燃了。有的同學(xué)得出“NO2能支持木條的燃燒”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論是否正確？_(填“正確”或“不正確”)，理由是_。(5)NH3與NO2在一定條件下可以反應(yīng)生成無污染性氣體，體現(xiàn)了NH3的還原性，化學(xué)方程式為_。解析(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣使用固體消石灰和NH4Cl，故化學(xué)方程式為2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O。(2)氯氣在水中的溶解度是12，在飽和食鹽水中的溶解度更?。话睔鈽O易溶于水、氯化銨對(duì)氨氣在水中的溶解度影響不大，故不可用排飽和氯化銨溶液的方法收集氨氣。(3)A裝置中會(huì)有水蒸氣生成，故應(yīng)該在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管除去水蒸氣，以免干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)中水蒸氣的檢驗(yàn)。無水CuSO4變藍(lán)色，說明反應(yīng)有水蒸氣生成；CuO變?yōu)榧t色物質(zhì)應(yīng)該是Cu，根據(jù)氧化還原反應(yīng)，無毒的氣體應(yīng)該是N2，所以氨氣與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuO2NH33CuN23H2O。檢驗(yàn)Cu中是否有Cu2O，根據(jù)Cu不與稀硫酸反應(yīng)，而Cu2O在酸性環(huán)境中生成Cu2使溶液呈藍(lán)色，故可以取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有。(4)在集氣瓶中收集到的是4NO2和O2，此時(shí)混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)相當(dāng)；空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO2和O2混合氣體中木條復(fù)燃，所以NO2能支持燃燒。(5)NH3與NO2在一定條件下可以反應(yīng)生成無污染性氣體，體現(xiàn)了NH3的還原性，故生成的氣體是氮?dú)?，反?yīng)方程式是8NH36NO27N212H2O。答案(1)2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O(2)否氨氣極易溶于水，氯化銨對(duì)氨氣在水中的溶解度影響不大(3)在裝置A與B之間增加裝有堿石灰的干燥管3CuO2NH33Cu3H2ON2取少許樣品，加入稀H2SO4，若溶液出現(xiàn)藍(lán)色，說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O，反之則沒有(4)正確硝酸銅分解產(chǎn)生的混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)與空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)相當(dāng)；空氣中帶火星的木條不復(fù)燃，而在NO2和O2混合氣體中木條復(fù)燃，所以NO2能支持燃燒(5)8NH36NO27N212H2O【演練3】 探究物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)某研究性學(xué)習(xí)小組在網(wǎng)上收集到信息：鉀、鈣、鈉、鎂等活潑金屬都能在CO2氣體中燃燒。他們對(duì)鈉在CO2氣體中燃燒后的產(chǎn)物中的白色物質(zhì)進(jìn)行了如下探究：【實(shí)驗(yàn)】 將燃燒的鈉迅速伸入盛滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上粘 附著白色物質(zhì)。(1)通過鈉在CO2氣體中燃燒的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為燃燒的條件是：_。(2)燃燒的本質(zhì)是：_。(3)xx年8月初發(fā)生的俄羅斯森林大火著火面積比倫敦市的面積還要大。控制森林火災(zāi)是世界性難題。根據(jù)燃燒的條件，請(qǐng)你解釋為什么設(shè)置森林防火隔離帶能有效阻止森林火災(zāi)的蔓延：_?！咎岢黾僭O(shè)】假設(shè)1：白色物質(zhì)是Na2O假設(shè)2：白色物質(zhì)是Na2CO3。假設(shè)3：白色物質(zhì)是Na2O和Na2CO3的混合物【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案·驗(yàn)證假設(shè)】 該小組對(duì)燃燒后的白色產(chǎn)物進(jìn)行如下探究：實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論方案1取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液溶液變成紅色白色物質(zhì)為Na2O方案2取少量白色物質(zhì)于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象【思考與交流】(4)甲同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，其理由是：_。(5)乙同學(xué)認(rèn)為方案2得到的結(jié)論正確，白色物質(zhì)為：_。(6)通過方案1和方案2的實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為上述三個(gè)假設(shè)中，_成立。你的理由是：_。(7)鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為：_。(8)丙同學(xué)認(rèn)為白色物質(zhì)有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學(xué)的觀點(diǎn)，并簡(jiǎn)述理由：_。解析(1)燃燒必須具備三個(gè)要素：要有可燃物；要有助燃物；可燃物的溫度必須達(dá)到著火點(diǎn)。(2)燃燒不一定要有氧氣參加，任何發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化還原反應(yīng)都可以看做燃燒。(3)從燃燒的構(gòu)成要素看，設(shè)置森林防火隔離帶消除了可燃物的存在，能有效阻止森林火災(zāi)的蔓延。(4)Na2O溶于水生成NaOH，溶液顯堿性；Na2CO3溶于水時(shí)發(fā)生水解，溶液也呈堿性。因此，不能根據(jù)溶液呈堿性說明固體中含有Na2O。(5)樣品中能與CaCl2溶液反應(yīng)生成白色沉淀的是Na2CO3。(6)向樣品溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，說明樣品中有Na2CO3；向樣品溶液中加入酚酞試液，無明顯現(xiàn)象，說明樣品中沒有Na2O。所以樣品中的白色物質(zhì)是Na2CO3，假設(shè)2正確。(7)由上述實(shí)驗(yàn)，確定鈉與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和C。(8)在鈉與CO2反應(yīng)的體系中沒有氫元素，所以產(chǎn)物中不會(huì)有NaOH。答案(1)要有可燃物；要有助燃物；可燃物的溫度必須達(dá)到著火點(diǎn)(2)發(fā)光發(fā)熱的劇烈的氧化還原反應(yīng)(3)消除了可燃物的存在(4)Na2CO3溶液顯堿性，也會(huì)使酚酞變紅(5)Na2CO3(6)假設(shè)2方案2的中出現(xiàn)的白色沉淀說明有CO，中加酚酞無明顯現(xiàn)象說明無Na2O(7)4Na3CO22Na2CO3C(8)不同意，因?yàn)榉磻?yīng)體系中無氫元素(或其他合理答案)