版高考一轮苏教版化学 课时分层训练31 化学实验方案的设计与评价Word格式.docx

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若通过装置B的增重量来测量SO2的体积分数，你认为该方案是否合理：

________（填“是”或“否”），请说明理由_________________________________________________________

_______________________________________（若方案合理，该空不必填写）。

方案二：

将尾气缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg。

（3）加入过量氯化钡溶液的目的是____________________________________

（4）洗涤沉淀的方法是______________________________________________

_______________________________________________________________。

（5）尾气中SO2的体积分数的表达式是_______________________________

（用含m、V的代数式表示）。

【解析】　

（1）C装置为干燥管，该装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2被装置B吸收。

（2）尾气中的CO2也能被装置B吸收，会影响SO2的测定，使所测体积分数偏大。

方案二：

此方案利用溴水将SO2氧化为SO，加入过量BaCl2溶液产生BaSO4沉淀，根据所得沉淀的质量，计算出SO2的含量。

（3）加入过量BaCl2溶液的目的是使生成的SO完全转化为沉淀。

（4）洗涤沉淀的方法为在漏斗中加蒸馏水至恰好浸没沉淀，待水自然流下后再重复2～3次此操作。

（5）n（SO2）＝n（BaSO4）＝mol，SO2的体积分数为×

100%＝%。

【答案】　

（1）干燥管　防止空气中的水蒸气、CO2被B装置吸收

（2）否　尾气中的CO2也能被B装置吸收，使所测体积分数偏大

（3）使生成的SO完全转化为沉淀

（4）在漏斗中加蒸馏水至恰好浸没沉淀，待水自然流下后再重复2～3次此操作

（5）%

2．（2018·

襄阳一调）为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

（1）甲同学欲用如图所示实验来确认MnO2是H2O2分解反应的催化剂。

该实验________（填“能”或“不能”）达到目的，原因是____________________。

（2）为探究MnO2的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50mL1%H2O2加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO2，测量所得气体体积，数据如下：

MnO2的质量/g

0.1

0.2

0.4

40s末O2体积/mL

49

61

86

由此得出的结论是____________________________，原因是_____________

（3）为分析Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验（三支试管中均盛有10mL5%H2O2）：

试管

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

滴加

试剂

5滴0.1mol·

L－1FeCl3

L－1CuCl2

5滴0.3mol·

L－1NaCl

产生

气泡

情况

较快产生细小气泡

缓慢产生细小气泡

无气泡产生

结论是_______________________________________________________，

实验Ⅲ的目的是_______________________________________________。

（4）查阅资料得知：

将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H2O2均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是_______________________

__________________________和________________（按反应发生的顺序写）。

（5）在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是_______________

【解析】　

（1）欲证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂，必须确认MnO2在反应前后的性质和质量是否改变，故该实验不能达到目的。

（2）根据表中数据可知，在一定质量范围内，增加MnO2的质量，相同时间内所得O2的体积增加，说明反应速率加快，原因是在一定质量范围内，固体质量越大，其表面积也越大，催化效果更好，反应速率加快。

（3）对比试管Ⅰ、Ⅱ和试管Ⅲ中气泡产生情况可知，Cl－对H2O2的分解无催化作用，Fe3＋和Cu2＋对H2O2的分解均有催化作用，对比试管Ⅰ、Ⅱ中气泡产生情况可知，Fe3＋的催化效果好。

（4）根据催化剂参加反应，但反应前后催化剂的质量和性质不变写出化学方程式：

2FeCl3＋H2O2===2FeCl2＋O2↑＋2HCl、2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O。

（5）溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，说明H2O2将MnO2、Fe3＋、Cu2＋分别还原为Mn2＋、Fe2＋和Cu＋，而Mn2＋、Fe2＋和Cu＋又可被H2O2分别氧化为MnO2、Fe3＋、Cu2＋，由此得出H2O2分解反应的催化剂需具有氧化性，且其氧化性强于H2O2；

催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成催化剂。

【答案】　

（1）不能　没有确认MnO2的质量和性质是否改变

（2）在一定质量范围内，MnO2质量越大，反应速率越快　固体质量越大，其表面积也越大，催化效果越好，反应速率越快

（3）Fe3＋和Cu2＋对H2O2的分解均有催化作用，且Fe3＋比Cu2＋催化效果好　对比实验，证明Cl－对H2O2的分解没有催化作用

（4）2FeCl3＋H2O2===2FeCl2＋O2↑＋2HCl　2FeCl2＋H2O2＋2HCl===2FeCl3＋2H2O

（5）H2O2分解反应的催化剂需具有氧化性，且其氧化性强于H2O2；

催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成催化剂

3．将绿矾（FeSO4·

7H2O）在隔绝空气条件下加强热分解。

已知产物全部为氧化物。

为探究绿矾分解的产物，某同学进行了以下实验：

【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态，该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应溶液，进行以下猜想和实验：

猜想

实验操作

预期现象

猜想一：

铁元素只显____价

①向所得溶液中滴入KSCN溶液；

②向酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液

KSCN溶液无明显现象；

酸性KMnO4溶液颜色________

猜想二：

KSCN溶液呈________色；

猜想三：

铁元素既有＋2价又有＋3价

【实验二】为进一步探究该反应的产物，进行了如下图所示的实验：

（1）实验开始时，点燃B处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2，其目的是________________________________________________________________

（2）装置图中C的作用是____________________________________________。

（3）该组同学称取了55.6g绿矾按如图装置进行实验，待绿矾分解完全后，测得D瓶中沉淀的质量为23.3g，根据这些数据，可以得知，绿矾分解的化学方程式为______________________________________________。

（4）该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是______________________

【解析】　【实验一】由题意知绿矾分解的产物全为氧化物，则铁元素可能为＋2价，也可能为＋3价，或者既有＋2价又有＋3价。

＋2价铁具有还原性，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，＋3价铁遇KSCN溶液生成血红色物质，利用这些性质可以检验铁元素的价态。

【实验二】

（1）FeSO4具有还原性，能够被空气中的氧气氧化，实验开始时先通CO2的目的是排净装置内的空气防止FeSO4·

7H2O被氧化。

（2）本实验有加热装置，反应产生气体，气体与氯化钡溶液反应产生白色沉淀，导气管内压强减小，容易发生倒吸，C为防倒吸装置。

（3）55.6g绿矾的物质的量为＝0.2mol，那么分解前硫元素的物质的量为0.2mol，白色沉淀为硫酸钡，其物质的量为＝0.1mol，所以除了SO3以外还应有SO2，其物质的量也为0.1mol，因此绿矾分解的化学方程式是2FeSO4·

7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。

（4）二氧化硫会污染环境，应添加尾气处理装置。

【答案】　【实验一】猜想一：

＋2　褪色

猜想二：

＋3　血红　无变化

猜想三：

血红　褪色

（1）排净装置内的空气

（2）防止产生倒吸

（3）2FeSO4·

7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O

（4）未进行尾气处理

4．CuCl2广泛应用于工业生产，溶于水形成绿色溶液。

CuCl晶体呈白色，难溶于水，露置于潮湿空气中易被氧化。

实验室用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜（含杂质铁）反应制备氯化铜（铁架台、铁夹及酒精灯省略）。

回答下列问题：

【导学号：

91720347】

（1）完成该实验，按气流方向连接各仪器接口的顺序是a→______、________→________、________→________、________→________；

实验时，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_______________________________。

盛粗铜粉的试管中现象是____________________________________________

（2）实验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜，可向溶液中加入过量____________