2019年高考化學 備考百強校大題狂練系列 專題51 實驗方案的設計與評價.doc
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專題51 實驗方案的設計與評價(滿分60分 時間30分鐘)姓名:_ 班級:_ 得分:_1疊氮化鈉(NaN3)可用于汽車安全氣囊的添加劑,與酸反應生成N2和H2。某學習小組在實驗室用亞硝酸鈉和氨在無氧環(huán)境中制備NaN3,設計如下實驗(夾持裝置略去):(1)按氣流從左到右的方向,上述裝置合理的連接順序為_(填儀器接口字母)。(2)試劑X可選用_(填試劑名稱)。(3)裝置C中發(fā)生反應的化學方程式為_,該反應需要在無氧環(huán)境中進行的原因為_。(4)裝置B的作用為_。(5)加熱條件下,NaNH2和N2O反應也可制備NaN3,同時生成能使?jié)耥懙募t色石蕊試紙變藍的氣體,該反應的化學方程式為_。(6)HNO2是一元弱酸,不穩(wěn)定,容易分解為兩種氮的氧化物。現(xiàn)用如下試劑:NaNO2、pH試紙、水、稀硫酸、NaOH溶液、堿石灰、CuSO4、CuO,計實驗證明(可加熱);HNO2為弱酸:_。裝置C中反應進行一段時間后,有NaN3生成:_?!敬鸢浮縜fg(或gf)de(或ed)c(b) 堿石灰(或生石灰或NaOH固體) 5NH3+4NaNO23NaN3+NaOH+7H2O 加熱條件下,NaNO2容易被氧氣氧化 防止外界空氣進人C裝置干擾實驗并吸收來參加反應的氨氣 2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3 將NaNO2溶于適量水中配成溶液,常溫下,用pH試紙測定該溶液的pH7 取少量裝置C中固體加入稀硫酸中,將產(chǎn)生的氣體通過足量的NaOH溶液,經(jīng)堿石灰干燥后通過灼熱的CuO,再將生成的氣體通過CuSO4,若觀察到CuO黑色固體變紅,CuSO4變藍,則有NaN3生成 【解析】2工業(yè)上常用鐵質容器盛裝冷的濃硫酸。某興趣小組的同學發(fā)現(xiàn):將一定量的生鐵與濃硫酸加熱時,觀察到固體能完全溶解,并產(chǎn)生大量氣體。為探究反應后的產(chǎn)物,請你協(xié)助他們完成相關的實驗。探究一 (1)另稱取鐵釘(碳素鋼)6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要判斷溶液X中是否含有Fe2+,應選用_aKSCN溶液和氯水 bK3Fe(CN)6溶液 c濃氨水 d酸性KMnO4溶液乙同學將336mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)現(xiàn)溶液顏色變淺,試用化學方程式解釋溴水顏色變淺的原因:_,然后向反應后的溶液中加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當操作得干燥固體2.33g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為_。探究二 分析上述實驗中SO2體積分數(shù)的結果,兩同學認為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設計如圖所示探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。(2)裝置A中發(fā)生反應的離子方程式為_,裝置B中試劑的作用是_。(3)認為氣體Y中還含有氣體Q的理由是_(用化學方程式表示)。為了進一步確認Q的存在,需在裝置中添加裝置M于_(填序號),M中所加試劑為_。aAB之間 bBC之間 cCD之間 dEF之間【答案】bdSO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO466.7%2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2+5SO42-+4H+檢驗SO2是否除盡C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2ObCa(OH)2或Ba(OH)2【解析】【分析】(1)Fe2+與K3Fe(CN)6溶液反應生成藍色沉淀,F(xiàn)e2+離子能使酸化的高錳酸鉀溶液褪色;二氧化硫與溴水反應生成硫酸和氫溴酸,根據(jù)硫酸鋇與二氧化硫的關系式計算二氧化硫的體積,再根據(jù)體積分數(shù)公式計算;(2)裝置圖中A的作用是吸收二氧化硫,裝置B的作用是驗證二氧化硫被完全除去,裝置C的作用是吸收水蒸氣,裝置D、E的作用是檢驗氫氣,裝置F的作用是防止空氣中水蒸氣進入E中,干擾氫氣的檢驗,裝置M中的試劑是澄清石灰水,作用是檢驗二氧化碳,可以根據(jù)二氧化硫和二氧化碳的性質分析選擇M位置。【詳解】(1)Fe2+與K3Fe(CN)6溶液反應生成藍色沉淀,K3Fe(CN)6溶液可以檢驗Fe2+離子;Fe2+離子具二氧化硫、二氧化碳和水,反應方程式為C+2H2SO4(濃)CO2+2SO2+2H2O;二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,但二氧化硫還能使品紅溶液褪色,所以要檢驗二氧化碳必須排除二氧化硫的干擾,B裝置是檢驗二氧化硫是否除盡,所以澄清石灰水應放置在B和C之間,故選b?!军c睛】本題考查化學實驗方案的設計與評價,涉及了濃硫酸的性質、二氧化硫的性質、常見物質的檢驗、化學計算等知識點,注意常溫下,鐵和冷的濃硫酸不是不反應,而是反應生成了致密的氧化物薄膜而阻止了進一步反應。 3甲烷在加熱條件下可還原氧化銅,氣體產(chǎn)物除水蒸氣外,還有碳的氧化物。某化學小組利用如圖裝置探究其反應產(chǎn)物。查閱資料CO能與銀氨溶液反應:CO2Ag(NH3)22OH=2Ag2NH4+CO322NH3。Cu2O為紅色,不與Ag+反應,能發(fā)生反應:Cu2O2H=Cu2+CuH2O。(1)裝置A中反應的化學方程式為_。(2)按氣流方向各裝置從左到右的連接順序為A_。(填字母編號)(3)實驗中滴加稀鹽酸的操作為_。(4)已知氣體產(chǎn)物中含有CO,則裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_;裝置F的作用為_。(5)當反應結束后,裝置D處試管中固體全部變?yōu)榧t色。設計實驗證明紅色固體中含有Cu2O:_。欲證明紅色固體中是否含有Cu,甲同學設計如下實驗:向少量紅色固體中加入適量0.1molL1AgNO3溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變藍,據(jù)此判斷紅色固體中含有Cu。乙同學認為該方案不合理,欲證明甲同學的結論,還需增加如下對比實驗,完成表中內(nèi)容。實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)預期現(xiàn)象和結論_若觀察到溶液不變藍,則證明紅色固體中含有Cu;若觀察到溶液變藍,則不能證明紅色固體中含有Cu【答案】Al4C312HCl=3CH44AlCl3FDBECG先打開分液漏斗上口的玻璃塞(或先使分液漏斗上口的玻璃塞的凹槽對準漏斗上的小孔),再將分液漏斗下面的旋塞打開,使稀鹽酸緩慢滴下試管內(nèi)有黑色固體生成(或試管內(nèi)有銀鏡生成)除去甲烷中的HCl氣體和水蒸氣取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變?yōu)樗{色,則證明紅色固體中含有Cu2O取少量Cu2O固體于試管中,加入適量0.1molL1AgNO3溶液【解析】【詳解】取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變藍色,說明溶液中含有Cu2+,則證明紅色固體中含Cu2O;綜上所述,本題答案是:取少量紅色固體,加入適量稀硫酸,若溶液變?yōu)樗{色,則證明紅色固體中含有Cu2O。取少量的Cu2O固體于試管中,加入適量的0.1molL1AgNO3溶液,若溶液不變藍,則可排除紅色固體中Cu2O的干擾,證明其中含有Cu;綜上所述,本題答案是:取少量Cu2O固體于試管中,加入適量0.1molL1AgNO3溶液。 【點睛】氧化銅與鹽酸溶液反應生成氯化銅和水,固體全部溶解,顯藍色;氧化亞銅與鹽酸發(fā)生氧化還原反應,紅色固體部分溶解,溶液顯藍色,體現(xiàn)了+1價銅的氧化性和還原性。4為了測定實驗室長期存放的Na2SO3固體的純度,準確稱取M g固體樣品,配成250 mL溶液。設計了以下兩種實驗方案:方案I:取50.00 mL上述溶液加入足量的鹽酸酸化的BaCl2溶液操作I洗滌操作稱量,得到沉淀的質量為m1 g方案:取50.00 mL上述溶液,用a mol/L 的酸性KMnO4溶液進行滴定。實驗中所記錄的數(shù)據(jù)如下表:滴定次數(shù)實驗數(shù)據(jù)1234待測溶液體積/mL50.0050.0050.0050.00滴定管初讀數(shù)/mL0.000.200.100.15滴定管末讀數(shù)/mL20.9521.2020.1521.20(1)配制250 mL Na2SO3溶液時,必須用到的實驗儀器有:燒杯、玻棒、滴管、藥匙和_、_。(2)操作I為_操作為_(3)方案I中如何判別加入的氯化鋇已經(jīng)過量_(4)在方案中滴定終點的判斷方法是_。(5) 在方案中發(fā)生的離子反應方程式為_(6)根據(jù)方案所提供的數(shù)據(jù),計算Na2SO3的純度為_。(寫成分數(shù)形式)(7)有同學模仿方案I,提出方案:取50.00 mL上述溶液加入足量的鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液操作I洗滌操作稱重,得到沉淀質量為m2 g 并用方案I的方法計算結果。根據(jù)方案,從理論上講,下列說法正確的是_(填序號)a方案I比方案的計算結果要低 b方案I比方案的計算結果要高 cm1=m2 ,方案I和方案的結果一樣 d方案不應根據(jù)方案I的方法計算(8)上述實驗中,由于操作錯誤所引起的實驗誤差分析正確的是_(填序號)。a方案I中如果沒有洗滌操作,實驗結果將偏小b方案I中如果沒有操作,實驗結果將偏大c方案中如果沒有洗滌操作,實驗結果將偏小d方案中如果沒有操作,實驗結果將偏大【答案】天平250mL的容量瓶過濾干燥(烘干)靜置分層后,向上清液中加入鹽酸酸化的氯化鋇,不再產(chǎn)生沉淀,即已沉淀完全加入最后一滴高錳酸鉀溶液后溶液由無色變?yōu)樽仙?,且在半分鐘?nèi)不褪2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2+5SO42-+3H2O1323a/40Mbdad 【解析】【詳解】(1)配制250 mL Na2SO3溶液的過程為:準確稱取M g固體樣品需要天平,溶解需要在燒杯中用玻璃棒攪拌, 淀來源于樣品中含有的硫酸鈉和亞硫酸鈉,其中亞硫酸鈉被氧化生成硫酸鈉,生成的硫酸鋇沉淀的質量較大, 方案I計算硫酸鋇的質量可確定硫酸鈉的質量,進而計算亞硫酸鈉的純度,而方案根據(jù)硫酸鋇的質量可確定硫酸鈉、亞硫酸鈉的物質的量總量,結合二者質量可確定亞硫酸鈉的質量,兩種方案不同,計算- 配套講稿:
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- 2019年高考化學 備考百強校大題狂練系列 專題51 實驗方案的設計與評價 2019 年高 化學 備考 百強校大題狂練 系列 專題 51 實驗 方案 設計 評價
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