2019-2020年高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十四 綜合實驗探究練習(xí).doc

2019-2020年高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題十四 綜合實驗探究練習(xí)考綱要求1.了解化學(xué)實驗是科學(xué)探究過程中的一種重要方法。2.掌握常見氣體的實驗室制法(包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法)。3.根據(jù)化學(xué)實驗的目的和要求，能做到：(1)設(shè)計實驗方案；(2)正確選用實驗裝置；(3)掌握控制實驗條件的方法；(4)預(yù)測或描述實驗現(xiàn)象、分析或處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論；(5)評價或改進實驗方案。考點一評價型實驗題評價型實驗題包括的題型很多，其中比較典型的有物質(zhì)性質(zhì)探究型、組成成分探究型、物質(zhì)制備和應(yīng)用探究型等，該類試題一般以實驗裝置圖的形式給出實驗的流程，其實驗流程與考查內(nèi)容一般為1常見的氣體發(fā)生裝置2常見的凈化裝置用于除去氣體中的雜質(zhì)氣體3常見的氣體收集裝置4常見的量氣裝置通過排液法測量氣體的體積5有毒氣體的處理裝置題組一“儀器連接”評價型1(xx全國卷，26)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。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)認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有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(fù)選用)進行實驗。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_。能證明D中草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是_。(3)設(shè)計實驗證明：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)，防止草酸進入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(2)F、D、G、H、D、ICuO(氧化銅) 前面D中澄清石灰水無明顯現(xiàn)象，H中黑色粉末變紅色，其后的D中澄清石灰水變渾濁(3)向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生用NaOH標準溶液滴定草酸，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍解析(1)裝置C中澄清石灰水的作用是檢驗是否有CO2氣體生成，若有CO2氣體生成，澄清石灰水變渾濁。裝置B中冰水的作用是降低溫度，使生成的水和草酸(題給信息：受熱脫水、升華)冷凝。若草酸進入裝置C，會生成草酸鈣沉淀，干擾CO2檢驗。(2)檢驗CO可通過檢驗CO還原黑色的CuO生成的CO2進行。因為分解產(chǎn)物中有CO2，所以要先除去CO2，可用濃NaOH溶液吸收CO2，并用澄清石灰水檢驗CO2是否除盡，再用無水氯化鈣干燥CO，然后通過加熱的CuO，再用澄清石灰水檢驗生成的CO2氣體，沒有反應(yīng)掉的CO可用排水法收集。若前面澄清石灰水無明顯現(xiàn)象，H中黑色的CuO變紅色，后面的澄清石灰水變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO。(3)證明草酸的酸性比碳酸強，可以利用溶液中較強酸制較弱酸的原理，將草酸與NaHCO3溶液混合，看是否有氣體產(chǎn)生。證明草酸是二元酸，可以利用酸堿中和滴定原理，若消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍，即可證明草酸是二元酸。2(xx河北省衡水中學(xué)高三下學(xué)期三調(diào))一氯化碘(沸點97.4 )，是一種紅棕色易揮發(fā)的液體，不溶于水，溶于乙醇和乙酸。某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬制備一氯化碘?；卮鹣铝袉栴}：(1)甲組同學(xué)擬利用干燥、純凈的氯氣與碘反應(yīng)制備一氯化碘，其裝置如下：(已知碘與氯氣的反應(yīng)為放熱反應(yīng))各裝置連接順序為A_；A裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。B裝置燒瓶需放在冷水中，其目的：_，D裝置的作用是_。 將B裝置得到的液態(tài)產(chǎn)物進一步提純可得到較純凈的ICl，則提純采取的操作方法是_。(2)乙組同學(xué)采用的是最新報道的制一氯化碘的方法。即在三頸燒瓶中加入粗碘和鹽酸，控制溫度約50 ，在不斷攪拌下逐滴加入氯酸鈉溶液，生成一氯化碘。則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)設(shè)計實驗證明：ICl的氧化性比I2強：_。ICl與乙烯作用發(fā)生加成反應(yīng)：_。答案(1)CEBDMnO24H2ClMn2Cl22H2O防止ICl揮發(fā)吸收未反應(yīng)的氯氣，防止污染空氣蒸餾(2)3I26HClNaClO36IClNaCl3H2O(3)用濕潤的KI淀粉試紙檢驗一氯化碘蒸氣，試紙變藍在ICl的乙醇溶液中通入乙烯，溶液褪色解析用干燥純凈的氯氣與碘反應(yīng)制備一氯化碘，A裝置用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，制得的氯氣中含有HCl氣體和水蒸氣，先用飽和食鹽水(C)除HCl氣體，再用濃硫酸(E)干燥，將干燥的氯氣通入B中與碘反應(yīng)，制備ICl，而ICl易揮發(fā)，所以B應(yīng)放在冷水中，最后用氫氧化鈉(D)處理未反應(yīng)完的氯氣，結(jié)合問題分析解答。(1)用干燥純凈的氯氣與碘反應(yīng)制備一氯化碘，A裝置用二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣，制得的氯氣中含有HCl氣體和水蒸氣，因此需要先用飽和食鹽水(C)除HCl氣體，再用濃硫酸(E)干燥氯氣，將干燥的氯氣通入B中與碘反應(yīng)，制備ICl。由于ICl易揮發(fā)，所以B應(yīng)放在冷水中。又因為氯氣有毒，需要尾氣處理，所以最后用氫氧化鈉(D)處理未反應(yīng)完的氯氣，則裝置順序：ACEBD，A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO24H2ClMn2Cl22H2O；ICl易揮發(fā)，所以B應(yīng)放在冷水中，用氫氧化鈉(D)處理未反應(yīng)完的氯氣，防止污染空氣；已知：一氯化碘沸點97.4 ，則B裝置得到的液態(tài)產(chǎn)物進一步蒸餾，收集97.4 的餾分可得到較純凈的ICl。(2)粗碘和鹽酸，控制溫度約50 ，在不斷攪拌下逐滴加入氯酸鈉溶液，生成一氯化碘，碘元素總共升2價，氯元素總共降6價，化合價升降應(yīng)相等，則碘單質(zhì)應(yīng)配3，再由原子守恒可得3I26HClNaClO36IClNaCl3H2O。(3)根據(jù)氧化性強的物質(zhì)制氧化性弱的物質(zhì)，可用濕潤的KI淀粉試紙檢驗一氯化碘蒸氣，試紙變藍即證明ICl的氧化性比I2強；一氯化碘是一種紅棕色液體，不溶于水，溶于乙醇和乙酸，與乙烯發(fā)生加成反應(yīng)，則顏色褪去，即在ICl的乙醇溶液中通入乙烯，溶液褪色說明ICl與乙烯作用發(fā)生加成反應(yīng)。題組二“反應(yīng)原理”評價型3(xx梅州市高三下學(xué)期一檢)據(jù)報道：研究人員破解了北京及華北地區(qū)霧霾主要成分硫酸鹽的形成之謎，發(fā)現(xiàn)在大氣細顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學(xué)反應(yīng)是當前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實驗小組對NO2和SO2的反應(yīng)進行探究。(1)SO2的發(fā)生裝置可以選擇圖中的_(填字母)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)按D圖所示進行實驗。實驗時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產(chǎn)生，通入的NO2氣體顏色變淺，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。如果集氣瓶中有少量水，則可能觀察不到白煙，其原因是_。請指出D圖裝置設(shè)計的不合理之處：_。(3)硫酸銨是我國PM2.5霧霾的主要成分，收集一定量的霧霾固體進行驗證：操作步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論取一定量的霧霾固體于試管中，加入適量的水溶解，把溶液分成兩份一份_有白色沉淀生成證明霧霾固體中含有SO另一份_證明霧霾固體中含有NH。綜合上面實驗，說明霧霾固體顆粒中含有(NH4)2SO4答案(1)A(或C )Na2SO3H2SO4(濃)=Na2SO4SO2H2O或Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O(2)SO2NO2=SO3NO生成的SO3與水反應(yīng)生成硫酸沒有進行尾氣處理，會導(dǎo)致環(huán)境污染(3)加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液加入適量的NaOH濃溶液并加熱產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體解析(1)硫酸的酸性強于亞硫酸，制取二氧化硫可選用濃硫酸和亞硫酸鈉在常溫下制取，選擇儀器A，圓底燒瓶中盛放Na2SO3固體，分液漏斗中盛放濃硫酸，滴入燒瓶中發(fā)生反應(yīng)：Na2SO3H2SO4(濃)=Na2SO4SO2H2O；也可用濃硫酸與銅在加熱條件下制取，選擇C，濃硫酸與銅在加熱條件下生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Cu2H2SO4(濃) CuSO4SO22H2O。(2)二氧化硫具有還原性，二氧化氮具有氧化性，實驗時往集氣瓶中通入等體積的SO2和NO2，觀察到集氣瓶中有白煙產(chǎn)生，生成三氧化硫，反應(yīng)方程式：SO2NO2=SO3NO，如果集氣瓶中有少量水，則三氧化硫和水反應(yīng)SO3H2O=H2SO4，觀察不到白煙；二氧化硫、二氧化氮都為大氣污染物，D圖裝置為二氧化氮和二氧化硫反應(yīng)的裝置，缺少尾氣處理，所以設(shè)計的不合理之處為沒有進行尾氣處理，會導(dǎo)致環(huán)境污染。(3)在檢驗SO時，加入氯化鋇之前要先加鹽酸排除CO的干擾。即先加鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有SO；檢驗?zāi)橙芤褐泻蠳H的操作方法：取少量試樣于試管中，加入氫氧化鈉溶液加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗放出氣體，試紙由紅變藍。4(xx全國卷，26)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學(xué)興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)進行探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：_、_。(2)為測定綠礬中結(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關(guān)K1和K2)(設(shè)為裝置A)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。儀器B的名稱是_。將下列實驗操作步驟正確排序_(填標號)；重復(fù)上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。a點燃酒精燈，加熱b熄滅酒精燈c關(guān)閉K1和K2 d打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2e稱量A f冷卻到室溫根據(jù)實驗記錄，計算綠礬化學(xué)式中結(jié)晶水數(shù)目x_(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作，則使x_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物，將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩?fù)ㄈ隢2，加熱。實驗后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末。C、D中的溶液依次為_(填標號)。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為_。a品紅bNaOHcBaCl2dBa(NO3)2e濃H2SO4寫出硫酸亞鐵高溫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式_。答案(1)樣品中沒有Fe3Fe2易被氧氣氧化為Fe3(2)干燥管d、a、b、f、c、e偏小(3)c、a生成白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3SO2SO3解析(1)綠礬溶于水電離出Fe2，滴加KSCN溶液后顏色無明顯變化，說明樣品中沒有Fe3，通入空氣之后，空氣中的氧氣把Fe2氧化為Fe3，F(xiàn)e3與KSCN反應(yīng)而使溶液顯紅色，說明Fe2易被氧氣氧化為Fe3。(2)儀器B的名稱是干燥管；實驗時先打開K1和K2，緩慢通入N2，排除裝置中的空氣，防止空氣中的氧氣將綠礬中的Fe2氧化為Fe3，一段時間后點燃酒精燈，使綠礬中的結(jié)晶水變?yōu)樗魵獠⒈籒2排出，然后熄滅酒精燈，將石英玻璃管冷卻至室溫后關(guān)閉K1和K2，防止空氣進入石英玻璃管中，最后稱量A；由題意可知FeSO4的物質(zhì)的量為 mol，水的物質(zhì)的量為 mol，則綠礬中結(jié)晶水的數(shù)目x；若先點燃酒精燈再通N2，則石英玻璃管中原有的空氣會將綠礬中的Fe2氧化，最終剩余的固體質(zhì)量會偏大，則計算得到的結(jié)晶水的數(shù)目會偏小。(3)實驗后反應(yīng)管中殘留的紅色粉末為Fe2O3，根據(jù)得失電子守恒可知必然有SO2產(chǎn)生，根據(jù)元素守恒可知還會生成SO3，檢驗的試劑應(yīng)選擇品紅溶液、BaCl2溶液，不能選擇Ba(NO3)2溶液，因為SO2會與Ba(NO3)2溶液產(chǎn)生白色沉淀，干擾SO3 的檢驗，由于SO3可與水反應(yīng)生成硫酸，故應(yīng)先檢驗SO3，再利用SO2能使品紅褪色的原理檢驗SO2；由題意可以得到硫酸亞鐵分解的方程式為2FeSO4Fe2O3SO2SO3?？键c二定量測定型實驗題常見的定量測定型實驗題包括混合物成分的測定、物質(zhì)純度的測定以及化學(xué)式的確定等。該類試題常涉及物質(zhì)的稱量、物質(zhì)的分離與提純、中和滴定、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制等實驗操作。實驗過程中或問題解答中要特別注意以下幾個問題：1氣體體積的測量(1)量氣裝置的改進(2)量氣時應(yīng)注意的問題量氣時應(yīng)保持裝置處于室溫狀態(tài)。讀數(shù)時要特別注意消除“壓強差”，保持液面相平還要注意視線與液面最低處相平。如上圖()()應(yīng)使左側(cè)和右側(cè)的液面高度保持相平。2測定實驗中要有消除干擾氣體的意識如用“惰性”氣體將干擾氣體排出，或用溶液吸收干擾氣體等。3測定實驗中要有被測量氣體全部被測量的意識如采取反應(yīng)結(jié)束后繼續(xù)向裝置中通入“惰性”氣體以使被測量氣體全部被吸收劑吸收的方法。4測定實驗中要有“數(shù)據(jù)”的采集處理意識實驗數(shù)據(jù)的采集是化學(xué)計算的基礎(chǔ)，一般來講，固體試劑稱質(zhì)量，而液體試劑和氣體試劑則測量體積。(1)稱量固體質(zhì)量時，中學(xué)一般用托盤天平，可估讀到0.1 g，精確度要求高的實驗中可以用分析天平或電子天平，可精確到0.000 1 g。(2)測量液體體積時，一般實驗中選用適當規(guī)格的量筒，可估讀到0.1 mL，準確度要求高的定量實驗如中和滴定中選用滴定管(酸式或堿式)，可估讀到0.01 mL。容量瓶作為精密的定容儀器，用于配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液，一般不用于量取液體的體積。(3)氣體除了量取外，還可以稱量。稱氣體的質(zhì)量時一般有兩種方法：一種方法是稱反應(yīng)裝置在放出氣體前后的質(zhì)量減小值；另一種方法是稱吸收裝置前后的質(zhì)量增大值。(4)用pH試紙(測得整數(shù)值)或pH計(精確到0.01)直接測出溶液的pH，經(jīng)過計算可以得到溶液中H或OH的物質(zhì)的量濃度。為了數(shù)據(jù)的準確性，實驗中要采取必要的措施，確保離子完全沉淀、氣體完全被吸收等，必要時可以進行平行實驗，重復(fù)測定，然后取其平均值進行計算。如中和滴定實驗中測量酸或堿的體積要平行做23次滴定，取體積的平均值求算未知溶液的濃度，但對于“離群”數(shù)據(jù)(指與其他數(shù)據(jù)有很大差異的數(shù)據(jù))要舍棄，因為數(shù)據(jù)“離群”的原因可能是操作中出現(xiàn)了較大的誤差。題組一滴定實驗在定量測定實驗中的應(yīng)用1(xx全國卷，26)凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。已知：NH3H3BO3=NH3H3BO3；NH3H3BO3HCl=NH4Cl H3BO3?；卮鹣铝袉栴}：(1)a的作用是_。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是_。f的名稱是_。(3)清洗儀器：g中加蒸餾水：打開k1，關(guān)閉k2、k3，加熱b，蒸氣充滿管路：停止加熱，關(guān)閉k1，g中蒸餾水倒吸進入c，原因是_；打開k2放掉水，重復(fù)操作23次。(4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑，銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關(guān)閉k3，d中保留少量水，打開k1，加熱b，使水蒸氣進入e。d中保留少量水的目的是_。e中主要反應(yīng)的離子方程式為_，e采用中空雙層玻璃瓶的作用是_。(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定，滴定g中吸收液時消耗濃度為c molL1的鹽酸V mL，則樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為_%，樣品的純度_%。答案(1)避免b中壓強過大(2)防止暴沸直形冷凝管(3)c中溫度下降，管路中形成負壓(4)液封，防止氨氣逸出NHOHNH3H2O保溫使氨完全蒸出(5)解析(1)a管作用是平衡氣壓，防止b中壓強過大。(2)碎瓷片可防止液體加熱時暴沸。f為直形冷凝管。(3)停止加熱，管路中氣體溫度下降，水蒸氣冷凝為液態(tài)水，形成負壓，g中蒸餾水倒吸入c中。(4)d中保留少量水，起液封作用，防止有NH3逸出。e中NH 與OH加熱反應(yīng)放出NH3。因為加熱水蒸氣充滿管路，雙層玻璃瓶中也充滿水蒸氣，起保溫作用，有利于NH3完全逸出。(5)C2H5NO2NH3NH3H3BO3HCl，樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為100%。樣品的純度100%。題組二裝置變化在定量測定實驗中的應(yīng)用2青蒿素是烴的含氧衍生物，為無色針狀晶體。易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中幾乎不溶，熔點為156157 。青蒿素是有效的抗瘧藥。從青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理為基礎(chǔ)，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工藝：請回答下列問題：(1)對青蒿進行干燥剪碎的目的是_。(2)操作的名稱是_，操作名稱是_。(3)用下列實驗裝置測定青蒿素的分子式，將28.2 g青蒿素放在硬質(zhì)玻璃管C中充分燃燒：裝置E中盛放的物質(zhì)是_，裝置F中盛放的物質(zhì)是_。該實驗裝置可能產(chǎn)生誤差，造成測定含氧量偏低，改進方法是_。已知青蒿素是烴的含氧衍生物，用合理改進后的裝置進行實驗，稱得：裝置實驗前/g實驗后/gE22.642.4F80.2146.2青蒿素的最簡式是_。(4)某學(xué)生對青蒿素的性質(zhì)進行探究。將青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量較小，加熱并攪拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液紅色變淺，說明青蒿素與_(填字母)具有相似的性質(zhì)。A乙醇 B乙酸 C乙酸乙酯 D葡萄糖答案(1)增大青蒿素與乙醚的接觸面積，提高青蒿素的浸取率(2)過濾蒸餾(3)無水CaCl2或P2O5堿石灰(或其他合理答案)除去裝置左側(cè)通入的空氣中的CO2和水蒸氣，在裝置F后加一個防止空氣中的CO2和水蒸氣進入F的裝置C15H22O5(4)C解析(1)為了加快反應(yīng)速率和增大青蒿素的浸取率，可以對青蒿進行干燥剪碎以增大青蒿素與乙醚的接觸面積。(2)根據(jù)流程圖，經(jīng)過操作得到了殘渣，故操作為過濾；乙醚和青蒿素是互溶的液體，可以通過蒸餾分離。(3)實驗測定青蒿素的分子式，需要測定其中的碳、氫、氧的含量，燃燒后生成二氧化碳和水，因此，需要測定二氧化碳和水的質(zhì)量，因此裝置E中盛放無水CaCl2或P2O5吸收生成的水，裝置F中盛放堿石灰固體，吸收二氧化碳。裝置左右兩側(cè)都可能使得空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置，造成誤差，改進方法是除去裝置左側(cè)通入的空氣中的CO2和水蒸氣，在裝置F后加入一個防止空氣中的CO2和水蒸氣進入F的裝置。E管質(zhì)量增加42.4 g22.6 g19.8 g，說明生成了19.8 g水，可得氫元素的質(zhì)量：19.8 g2.2 g，F(xiàn)管質(zhì)量增加146.2 g80.2 g66 g，說明生成了66 g二氧化碳，可得碳元素的質(zhì)量：66 g18 g，從而可推出含氧元素的質(zhì)量：28.2 g2.2 g18 g8 g，設(shè)最簡式為CxHyOz，則：12xy16z182.28，故xyz15225，故該有機物的最簡式為C15H22O5。(4)A項，乙醇易溶于水，錯誤；B項，乙酸易溶于水，錯誤；C項，乙酸乙酯在水中的溶解度不大，加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸，溶液的堿性減弱，溶液紅色變淺，正確；D項，葡萄糖易溶于水，錯誤，故選C。3(xx湖北省荊州中學(xué)高三1月質(zhì)量檢測)現(xiàn)有如下藥品和裝置：m g鋅片、鐵片、稀硫酸、水，設(shè)計一個實驗，測定鋅的相對原子質(zhì)量(實驗是在通常狀況下進行的)。請完成下列實驗：(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(2)所選用裝置的連接順序為(填接口字母)_ _。(3)取W g純鐵片與稀硫酸反應(yīng)測得生成氣體V1 mL，該步驟的目的是_。(4)實驗結(jié)束時，在讀取測量實驗中生成氫氣的體積時，你認為合理的是_。A待實驗裝置冷卻后再讀數(shù)B上下移動量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平C上下移動量筒，使其中液面與廣口瓶中液面相平D視線與凹液面的最低點水平讀取量筒中水的體積(5)m g鋅片與稀硫酸反應(yīng)測得生成氣體V2 mL，則Zn的相對原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達式為_(用上述字母表示)。(6)假設(shè)鋅片中含不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)，實驗測得鋅的相對原子質(zhì)量可能比真實值(填“偏大”“偏小”或“不變”，下同)_；實驗結(jié)束時，仰視量筒讀數(shù)，測得值_。答案(1)ZnH2SO4=ZnSO4H2(2)BDCE(3)測定該條件下氣體摩爾體積(其他合理答案也可)(4)ABD(5)(6)偏大偏大解析(1)發(fā)生的反應(yīng)即鋅和稀硫酸的反應(yīng)，化學(xué)方程式為ZnH2SO4=ZnSO4H2。(2)將稀硫酸與鋅片在中充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從B通入D，通過C將集氣瓶中的水排入量筒中，通過測量排出的水的量來得知產(chǎn)生氫氣的量，故裝置的連接順序為BDCE。(3)由于不是標準狀況下，則需要測定該條件下的氣體摩爾體積，即實驗?zāi)康氖菧y定該條件下氣體摩爾體積。(4)要準確測量氣體體積必須保持量筒內(nèi)外氣體的溫度和壓強相等，因此在讀取量筒內(nèi)氣體的體積之前，應(yīng)使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫；再調(diào)節(jié)量筒內(nèi)外液面高度使之相同，所以合理的為ABD。(5)該條件下氣體摩爾體積為，m g鋅片與稀硫酸反應(yīng)測得生成氣體V2 mL，則，解得Zn的相對原子質(zhì)量的數(shù)學(xué)表達式為。(6)假如鋅片含不與酸反應(yīng)的雜質(zhì)，則測得生成的氫氣的體積V2偏小，則測量值偏高；實驗結(jié)束時，仰視量筒讀數(shù)，V2讀數(shù)偏小，測得值偏高?？键c三“猜想、驗證”型實驗題假設(shè)驗證型實驗題在高考中主要由兩部分組成，一部分是針對問題提出合理假設(shè)(猜想部分)，另一部分是針對提出的假設(shè)進行驗證(實驗設(shè)計部分)。在實驗設(shè)計部分往往會提供所能選用的儀器和試劑，這樣就限定了實驗設(shè)計的方向。該類題規(guī)律性較強，需要注意設(shè)計實驗部分描述實驗步驟和現(xiàn)象的規(guī)范性。題組一“物質(zhì)成分”猜想型1(xx棗莊市高三“二調(diào)”)某研究性學(xué)習(xí)小組對過量炭粉與氧化鐵反應(yīng)的氣體產(chǎn)物成分進行研究。(1)提出假設(shè)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO2。該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO。該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是_。(2)設(shè)計方案：如圖所示，將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應(yīng)，測定參加反應(yīng)的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。(3)查閱資料：氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應(yīng)。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應(yīng)制得氮氣。請寫出該反應(yīng)的離子方程式：_。(4)實驗操作及實驗現(xiàn)象：按上圖連接裝置，_，稱取3.20 g氧化鐵與2.00 g炭粉混合均勻，放入48.48 g的硬質(zhì)玻璃管中；加熱前，先通一段時間純凈干燥的氮氣；停止通入N2后，夾緊彈簧夾，加熱一段時間，澄清石灰水變渾濁；待反應(yīng)結(jié)束，再通一段時間的氮氣。冷卻至室溫，稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.4 g。過濾出石灰水中的沉淀，洗滌，烘干后稱得質(zhì)量為2.00 g。步驟中都分別通入N2，其作用分別為_。(5)數(shù)據(jù)處理試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(6)實驗優(yōu)化學(xué)習(xí)小組同學(xué)認為應(yīng)對實驗裝置進一步完善。甲同學(xué)認為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液，其理由是_。從環(huán)境保護的角度，請你再提出一個優(yōu)化方案：_。答案(1)CO2、CO的混合物(3)NHNO2N22H2O(4)并檢查裝置的氣密性步驟中是為了排盡空氣；步驟是為了趕出所有的CO2，確保完全吸收(5)2CFe2O32FeCOCO2(6)Ba(OH)2溶解度大，濃度大，使CO2被吸收的更完全，M(BaCO3)>M(CaCO3)，稱量時相對誤差小在尾氣出口處加一點燃的酒精燈(或增加尾氣處理裝置)解析(1)該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO2；該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是CO；該反應(yīng)的氣體產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳。(3)氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應(yīng)時，能生成氮氣、氯化鈉和水，化學(xué)方程式：NaNO2NH4ClN2NaCl2H2O。(4)步驟中都分別通入N2，其作用分別為排盡裝置中的空氣、使生成的二氧化碳全部被石灰水吸收。(5)生成氣體的質(zhì)量：3.20 g2.00 g48.48 g52.4 g1.28 g，設(shè)二氧化碳的質(zhì)量為x，Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O 44 100 x 2.00 g，x0.88 g，生成氣體的質(zhì)量與二氧化碳的質(zhì)量之差就是生成的一氧化碳的質(zhì)量，為1.28 g0.88 g0.4 g；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應(yīng)生成鐵、一氧化碳和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Fe2O32C2FeCO2CO。(6)甲同學(xué)認為：應(yīng)將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液，其理由是氫氧化鋇易溶于水，可以吸收更多的二氧化碳；從環(huán)境保護的角度，應(yīng)該對尾氣進行處理，方法是點燃或收集尾氣。題組二“反應(yīng)原理”猜想型2(xx北京理綜，28)某小組在驗證反應(yīng)“Fe2Ag=Fe22Ag”的實驗中檢測到Fe3，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05 molL1硝酸銀溶液(pH2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。(1)檢驗產(chǎn)物取少量黑色固體，洗滌后，_(填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。取上層清液，滴加K3Fe(CN)6溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有_。(2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3，乙依據(jù)的原理是_(用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗：取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色變淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān)，對比實驗記錄如下：序號取樣時間/min現(xiàn)象3產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色30產(chǎn)生白色沉淀；較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深120產(chǎn)生白色沉淀；較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺(資料：Ag與SCN生成白色沉淀AgSCN)對Fe3產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè)：假設(shè)a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3；假設(shè)b：空氣中存在O2，由于_(用離子方程式表示)，可能產(chǎn)生Fe3；假設(shè)c：酸性溶液中NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3；假設(shè)d：根據(jù)_現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag，可產(chǎn)生Fe3。下列實驗可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的主要原因。實驗可證實假設(shè)d成立。實驗：向硝酸酸化的_溶液(pH2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液，3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。實驗：裝置如圖。其中甲溶液是_，操作及現(xiàn)象是_。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，結(jié)合方程式推測實驗中Fe3濃度變化的原因：_。答案(1)加入過量的稀鹽酸，黑色固體部分溶解(其他答案合理均可)Fe2(2)2Fe3Fe=3Fe24Fe2O24H=4Fe32H2O溶液產(chǎn)生白色沉淀，且隨時間變長，白色沉淀減少，紅色加深0.017 molL1 Fe(NO3)3溶液Fe(NO3)2溶液和KSCN溶液如圖連接裝置，電流計指針偏轉(zhuǎn)，左燒杯中溶液變紅色，右燒杯中銀棒出現(xiàn)黑色固體(3)溶液中存在如下兩個平衡：AgFe2Fe3Ag，F(xiàn)e33SCNFe(SCN)3，隨著反應(yīng)的進行，c(Fe3)增大，平衡正移，溶液紅色加深，隨后發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，c(Fe3)減少，平衡逆移，溶液紅色變淺解析(1)黑色固體中有Ag和Fe，加入過量稀鹽酸，鐵粉會全部溶解，若仍有黑色固體剩余，則為銀；本題是Fe2的檢驗，加入鐵氰化鉀溶液有藍色沉淀生成，說明溶液中有Fe2。(2)鐵粉過量時會與Fe3發(fā)生反應(yīng)，方程式為2Fe3Fe=3Fe2；當空氣中的O2存在時，F(xiàn)e2會與之發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以答案為4Fe2O24H=4Fe32H2O，當溶液中存在Ag時，Ag與SCN會發(fā)生反應(yīng)AgSCN=AgSCN，故會有白色沉淀產(chǎn)生，同時溶液呈紅色，說明溶液中有Fe3，實驗要證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生Fe3的原因，需要發(fā)生反應(yīng)2Fe3Fe=3Fe2，且存在HNO3及O2的條件下，證明溶液中不存在Fe3即可，再考慮控制變量，中選用c(NO)0.05 molL1的Fe(NO3)3溶液，實驗需要將反應(yīng)AgFe2Fe3Ag設(shè)計成原電池，右燒杯反應(yīng)：Age=Ag，左燒杯反應(yīng)：Fe2e=Fe3，所以甲溶液選Fe(NO3)2溶液和KSCN溶液；必須涉及左、右燒杯的現(xiàn)象。(3)中溶液呈紅色，且燒杯中有黑色固體，說明發(fā)生反應(yīng)AgFe2Fe3Ag、Fe33SCNFe(SCN)3；中反應(yīng)正向進行，c(Fe3)增大，c(Ag)減小，平衡正移，紅色加深；中由于鐵粉過量，2Fe3Fe=3Fe2，120 min后c(Fe3)減小，逆移，溶液紅色變淺?？键c四高考實驗的新寵有機制備實驗“有機實驗”在高考中頻頻出現(xiàn)，主要涉及有機物的制備、有機物官能團性質(zhì)實驗探究等。常?？疾檎麴s和分液操作、反應(yīng)條件的控制、產(chǎn)率的計算等問題。(1)分離液體混合物的方法方法適用條件實例說明萃取互不相溶的液體混合物分離CCl4和水等分液時下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出蒸餾兩種或兩種以上互溶的液體，沸點相差較大分離酒精和水在蒸餾燒瓶中放少量碎瓷片，防止液體暴沸(2)蒸餾裝置1乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味，實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：相對分子質(zhì)量密度/(gcm3)沸點/水中溶解性異戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 2118溶乙酸異戊酯1300.867 0142難溶實驗步驟：在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和23片碎瓷片，開始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進行蒸餾純化，收集140143 餾分，得乙酸異戊酯3.9 g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器B的名稱是_。(2)在洗滌操作中，第一次水洗的主要目的是_，第二次水洗的主要目的是_。(3)在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后_(填字母)。a直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的上口倒出b直接將乙酸異戊酯從分液漏斗的下口放出c先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從下口放出d先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出(4)本實驗中加入過量乙酸的目的是_。(5)實驗中加入少量無水MgSO4的目的是_。(6)在蒸餾操作中，儀器選擇及安裝都正確的是_(填字母)。(7)本實驗的產(chǎn)率是_(填標號)。a30% b40% c60% d90%(8)在進行蒸餾操作時，若從130 開始收集餾分，會使實驗的產(chǎn)率偏_(填“高”或“低”)，其原因是_。答案(1)球形冷凝管(2)洗掉大部分硫酸和醋酸洗掉碳酸氫鈉(3)d(4)提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率(5)干燥(6)b(7)c(8)高會收集少量未反應(yīng)的異戊醇解析(1)儀器B是球形冷凝管，起冷凝回流作用。(2)第一次水洗，主要洗去大部分硫酸和醋酸，第二次水洗除掉NaHCO3雜質(zhì)。(3)乙酸異戊酯的密度小于水，在水層上方。分液時先將水層從分液漏斗的下口放出，再將乙酸異戊酯從上口倒出。(4)該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，加入過量乙酸，能夠提高異戊醇的轉(zhuǎn)化率。(5)加入無水MgSO4固體的目的是除去混合物中的少量水分。(6)蒸餾操作中，需要測定餾分的溫度，所以溫度計水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口處，b和c中溫度計位置均正確，但c中的冷凝裝置為球形冷凝管，它一般用作反應(yīng)裝置，主要用于冷凝回流，使反應(yīng)更徹底，故只有b項正確。(7)據(jù)H2O可知，4.4 g異戊醇完全反應(yīng)消耗3.0 g乙酸，故乙酸有剩余，生成乙酸異戊酯的理論產(chǎn)量為6.5 g，故該反應(yīng)的產(chǎn)率為100%60%。(8)異戊醇的沸點為131 ，蒸餾時，若從130 開始收集餾分，將會有一部分未反應(yīng)的異戊醇被蒸出，使產(chǎn)率偏高。2葡萄糖酸鈣是一種可促進骨骼生長的營養(yǎng)物質(zhì)。葡萄糖酸鈣可通過以下反應(yīng)制得：C6H12O6(葡萄糖)Br2H2OC6H12O7(葡萄糖酸)2HBr2C6H12O7CaCO3Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸鈣)H2OCO2相關(guān)物質(zhì)的溶解性見下表：物質(zhì)名稱葡萄糖酸鈣葡萄糖酸溴化鈣氯化鈣水中的溶解性可溶于冷水易溶于熱水可溶易溶易溶乙醇中的溶解性微溶微溶可溶可溶實驗流程如下：C6H12O6溶液懸濁液Ca(C6H11O7)2請回答下列問題：(1)第步中溴水氧化葡萄糖時，下列裝置中最適合的是_。制備葡萄糖酸鈣的過程中，葡萄糖的氧化也可用其他試劑，下列物質(zhì)中最適合的是_。A新制Cu(OH)2懸濁液B酸性KMnO4溶液CO2/葡萄糖氧化酶DAg(NH3)2OH溶液(2)第步充分反應(yīng)后CaCO3固體需有剩余，其目的是_；本實驗中不宜用CaCl2替代CaCO3，理由是_。(3)第步需趁熱過濾，其原因是_。(4)第步加入乙醇的作用是_。(5)第步中，下列洗滌劑最合適的是_。A冷水 B熱水C乙醇 D乙醇水混合溶液答案(1)BC(2)提高葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率，便于后續(xù)分離氯化鈣難以與葡萄糖酸直接反應(yīng)得到葡萄糖酸鈣(3)葡萄糖酸鈣冷卻后會結(jié)晶析出，如不趁熱過濾會損失產(chǎn)品(4)可降低葡萄糖酸鈣在溶劑中的溶解度，有利于葡萄糖酸鈣析出(5)D解析(1)由實驗流程可知，第步操作在55 時進行，溫度低于100 ，可采用水浴加熱的方式，溫度計應(yīng)測量水浴的溫度，故選擇裝置B。選擇C項，氧化效果好且不會引入新的雜質(zhì)；若選擇A、B、D項，會引入新的雜質(zhì)，給后續(xù)除雜帶來困難。另外，酸性KMnO4溶液不僅能將 CHO氧化成 COOH，也能氧化 OH，會降低葡萄糖酸的產(chǎn)率。(2)加入CaCO3，發(fā)生的反應(yīng)有2HBrCaCO3=CaBr2H2OCO2和2C6H12O7CaCO3Ca(C6H11O7)2H2OCO2，若CaCO3固體無剩余，則不能保證葡萄糖酸全部轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸鈣。鹽酸是強酸，因此氯化鈣不能與葡萄糖酸反應(yīng)生成葡萄糖酸鈣。(3)因第步中生成的葡萄糖酸鈣在熱水中的溶解度大于在冷水中的溶解度，趁熱過濾，可防止葡萄糖酸鈣析出。(4)第步得到的濾液中含有雜質(zhì)CaBr2，CaBr2可溶于乙醇，而葡萄糖酸鈣微溶于乙醇，使大部分葡萄糖酸鈣析出。(5)葡萄糖酸鈣在乙醇中溶解度較小，故可用乙醇水混合溶液洗滌，以除去殘留的CaBr2。專題強化練1(xx泰安市高三第一輪復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測)過氧化鈣是一種溫和的氧化劑，常溫下為白色的固體，易溶于酸，難溶于水、乙醇等溶劑。某實驗小組擬選用如下裝置(部分固定裝置略)制備過氧化鈣。(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為_(填儀器接口的字母編號，裝置可重復(fù)使用)。(2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢驗裝置的氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞，通入一段時間氣體，加熱藥品；反應(yīng)結(jié)束后，_(填操作)；拆除裝置，取出產(chǎn)物。(3)若鈣在空氣中燃燒生成氮化鈣(Ca3N2)，同時可能生成過氧化鈣。請利用下列試劑，設(shè)計實驗檢驗鈣的燃燒產(chǎn)物中是否含有過氧化鈣_(簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)。限選試劑：酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸(4)利用反應(yīng)Ca2H2O22NH38H2O=CaO28H2O2NH，在堿性環(huán)境下制取CaO2的裝置如下：C中沉淀反應(yīng)時常用冰水浴控制溫度在0 左右，其可能的原因分析：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度低有利于提高CaO28H2O產(chǎn)率；_。(5)測定產(chǎn)品中CaO2含量的實驗步驟如下：步驟一：準確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入少量2 molL1的硫酸，充分反應(yīng)。步驟二：向上述錐形瓶中加入幾滴_(作指示劑)。步驟三：逐滴加入濃度為c molL1的Na2S2O3溶液至反應(yīng)完全，滴定至終點，記錄數(shù)據(jù)，再重復(fù)上述操作2次，得出三次平均消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。CaO2的質(zhì)量分數(shù)為_(用字母表示)。已知：I22S2O=2IS4O答案(1)dfebcf(或dfecbf)(2)熄滅灑精燈，待反應(yīng)管冷卻至室溫，停止通入氧氣，并關(guān)閉分液漏斗的活塞(3)取樣品少許于試管中，加入酸化的FeCl2溶液溶解后，滴加KSCN