高考化学复习考点化学实验方案的设计与评价docxWord文档格式.docx

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操作

现象

取4g漂粉精固体,加入100mL水

部分固体溶解,溶液略有颜色

过滤,测漂粉精溶液的pH

pH试纸先变蓝（约为12）,后褪色

ⅰ.液面上方出现白雾;

ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;

ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去

（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。

（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是　　　　　　　　　　。

（3）向水中持续通入SO2,未观察到白雾。

推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:

a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;

b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。

①实验a的目的是　。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:

随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。

通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

。

（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。

①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。

取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则沉淀X中含有的物质是　　　　　。

②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【解题指南】解答本题时应注意以下3点:

（1）注意反应现象的分析。

（2）硝酸酸化的硝酸银溶液具有强氧化性。

（3）卤素单质与二氧化硫在水存在的条件下可以发生反应。

【解析】

（1）Cl2和Ca（OH）2反应生成氯化钙、次氯酸钙与水。

（2）pH试纸先变蓝（约为12）,说明溶液呈碱性,后颜色褪去,说明具有漂白性。

（3）①反应中生成Cl2,用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否有Cl2,排除Cl2的干扰;

②白雾中含有SO2,可以被硝酸氧化为硫酸,故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀。

（4）由题意知随着酸性的增强,ClO-和Cl-在酸性条件下会发生氧化还原反应生成Cl2,故可向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色;

（5）①取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明SO2被氧化为S

故沉淀X为CaSO4;

②溶液呈黄绿色,有Cl2生成,稍后又产生白色沉淀说明有CaSO4生成,黄绿色褪去,说明Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸。

答案:

（1）2Cl2+2Ca（OH）2

CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O

（2）碱性、漂白性

（3）①检验白雾中是否有Cl2,排除Cl2的干扰

②白雾中含有SO2,SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀

（4）向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸,观察溶液颜色是否变为黄绿色

（5）①CaSO4

②Cl2+SO2+2H2O

4H++2Cl-+S

4.（2013·

天津高考·

9）FeCl3在现代工业生产中应用广泛。

某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.经查阅资料得知:

无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。

他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图（加热及夹持装置略去）及操作步骤如下:

①检验装置的气密性;

②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;

③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;

④……

⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封。

请回答下列问题:

（1）装置A中反应的化学方程为　。

（2）第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端。

要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是　。

（3）操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）　。

（4）装置B中冷水浴的作用为　　　　　　　　;

装置C的名称为　　　　　　　　　;

装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:

　　　　　　　　　　。

（5）在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。

Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;

过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。

（6）FeCl3与H2S反应的离子方程为　。

（7）电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为　。

（8）综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:

①H2S的原子利用率为100%;

②　。

（1）注意提取信息,FeCl3易潮解,加热易升华,根据题意,整个实验过程要避开水蒸气和降温。

（2）注意实验的安全性和尾气的吸收。

（3）电解时先确定电解质溶液再确定电极反应。

【解析】Ⅰ.本实验的关键是要保持干燥,防止有水蒸气的干扰。

（1）装置A中发生反应3Cl2+2Fe

2FeCl3。

（2）FeCl3加热易升华,在A右端冷却凝固的FeCl3可用加热的方法赶进收集器。

（3）防止FeCl3潮解的操作是②和⑤。

（4）装置D中FeCl2失效即FeCl2全部生成了FeCl3,只要检验是否含有Fe2+即可,可用K3[Fe（CN）6]检验。

（5）尾气吸收可用NaOH溶液。

Ⅱ.用FeCl3吸收H2S,然后再电解使FeCl2再转化成FeCl3,可使H2S全部转化成S和H2

使FeCl3循环利用。

电解时,电解池的阳极上Fe2+发生氧化反应,生成Fe3+。

（1）2Fe+3Cl2

2FeCl3

（2）在沉积的FeCl3固体下方加热

（3）②⑤

（4）冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品

干燥管　K3[Fe（CN）6]溶液

（5）

（6）2Fe3++H2S

2Fe2++S↓+2H+

（7）Fe2+-e-

Fe3+

（8）FeCl3得到循环利用

5.（2013·

17）BaCl2·

xH2O中结晶水数目可通过重量法来确定:

①称取1.222g样品,置于小烧杯中,加入适量稀盐酸,加热溶解,边搅拌边滴加稀硫酸至沉淀完全,静置;

②过滤并洗涤沉淀;

③将盛有沉淀的滤纸包烘干并中温灼烧;

转入高温炉中,反复灼烧至恒重,称得沉淀质量为1.165g。

回答下列问题:

（1）在操作②中,需要先后用稀硫酸和　　　　洗涤沉淀;

检验沉淀中氯离子是否洗净的方法是　

（2）计算BaCl2·

xH2O中的x=　　　　（要求写出计算过程）。

（3）操作③中,如果空气不充足和温度过高,可能会有部分沉淀被滤纸中的碳还原为BaS,这使x的测定结果　　　　（填“偏低”“偏高”或“不变”）。

【解题指南】解答本题时应明确以下两点:

（1）掌握基本实验操作。

（2）能够根据实验原理对实验数据进行分析和计算。

【解析】利用重量法测定BaCl2·

xH2O中结晶水数目的原理是将晶体溶解后加入过量稀硫酸,然后过滤、洗涤沉淀,称量硫酸钡固体的质量,由此计算晶体中BaCl2和H2O的质量,然后求出x。

洗涤沉淀时为了减少硫酸钡的溶解应该用稀硫酸和蒸馏水洗涤沉淀。

如果有部分硫酸钡被还原成BaS,会造成硫酸钡质量减小,计算出的BaCl2质量偏小,H2O的质量偏大,使x的测定结果偏高。

（1）蒸馏水

取水洗液于试管中,加

入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若无白色浑浊出现,则表明Cl-已经洗净

（2）样品中BaCl2的物质的量为n（BaCl2）=

=5.000×

10-3mol

质量m（BaCl2）=5.000×

10-3mol×

208g·

mol-1=1.040g

n（H2O）∶n（BaCl2）=

∶（5.000×

10-3mol）≈2.02≈2

（3）偏高

6.（2013·

19）（15分）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾（FeSO4·

7H2O）通过下列反应制备:

FeSO4+Na2CO3

FeCO3↓+Na2SO4　FeCO3+C6H8O7

FeC6H6O7+CO2↑+H2O

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·

L-1计算）。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

1.

1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

（1）制备FeCO3时,选用的加料方式是　　　　（填字母）,原因是　。

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是　。

（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。

①铁粉的作用是 

②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 

（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是 

　。

（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。

请结合下图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·

7H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂:

铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）:

向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,　,得到FeSO4溶液,　　　　,得到FeSO4·

7H2O晶体。

【解题指南】设计物质制备的实验方案,需要考虑:

①除杂（从物质的性质着手,选取试剂将其反应除掉）;

②制备（用何物质反应得到）;

③析出（运用何种方法得到晶体）。

（1）Na2CO3溶液显碱性,若将Fe2+加入时,会生成Fe（OH）2沉淀。

所以应将Na2CO3加入FeSO4溶液中。

（2）由制备FeCO3的方程式知,沉淀表面会附有Na2SO4,故只要检验洗涤液中是否含有S

即可证明沉淀是否洗净。

即取最后一次的洗涤液1mL~2mL于试管中,向其中

滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。

（3）①Fe2+在溶解过程中,易被氧化成Fe3+,加入铁粉可以使Fe3+还原为Fe2+。

②过量的铁粉用柠檬酸溶解,可得更多产物柠檬酸亚铁。

（4）柠檬酸亚铁晶体在乙醇中的溶解量比在水中的大,故有利于其析出。

（5）硫铁矿烧渣中加入稀硫酸,SiO2不溶,先过滤除去。

含有的Fe2O3和Al2O3被溶解成Fe3+和Al3+,加入铁粉,可以将Fe3+还原为Fe2+,以增加FeSO4的产量。

然后调节pH为5,除去Al3+,此时溶液仅为FeSO4。

从溶解度曲线知,在60℃时FeSO4的溶解度最大,故将温度控制在60℃时,可获得含量最多的FeSO4,降低温度到0℃,可析出FeSO4·

（1）c　避免生成Fe（OH）2沉淀

（2）取最后一次的洗涤液1mL~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净

（3）①防止+2价的铁元素被氧化

②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

（4）降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出

（5）过滤,向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤（或过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤）滴加稀硫酸酸化,加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥

7.（2013·

四川高考·

9）为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。

Ⅰ.AgNO3的氧化性

将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。

为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。

可选用的试剂:

KSCN溶液、K3[Fe（CN）6]溶液、氯水。

（1）请完成下表:

结论

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液、振荡

①

存在Fe3+

取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入　②　,振荡

③

存在Fe2+

【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+。

Ⅱ.AgNO3的热稳定性

用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。

当反应结束后,试管中残留固体为黑色。

（2）装置B的作用是　。

（3）经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是　。

（4）

【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;

Ag2O可溶于氨水。

【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是ⅰ.Ag;

ⅱ.Ag2O;

ⅲ.Ag和Ag2O。

【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。

实验编号

a

加入足量氨水,振荡

黑色固体不溶解

b

加入足量稀硝酸,振荡

黑色固体溶解,

并有气体产生

【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是　①　（填实验编号）。

【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有　②　。

（1）Fe3+的检验用KSCN,现象是溶液变红;

Fe2+的检验用K3[Fe（CN）6],现象为生成蓝色沉淀。

（2）B装置为安全瓶,防止C中溶液倒吸进A中的试管内。

（3）用带火星的木条靠近瓶口,木条复燃,证明是氧气。

（4）①a实验中黑色固体不溶解,说明它是Ag,若含有Ag2O,则会部分溶解;

b实验中,黑色固体溶解,可能有Ag或者Ag、Ag2O的混合物,有气体产生证明有Ag,所以不能证明是否有Ag2O;

②红棕色气体是NO2,实验证明有Ag和O2生成。

（1）①变成红色　②K3[Fe（CN）6]

③生成蓝色沉淀

（2）防倒吸

（3）用带火星的木条靠近瓶口,木条复燃,证明是氧气

（4）①b　②Ag、O2、NO2

8.（2013·

浙江高考·

28）利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。

制备流程图如下:

　已知:

Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。

（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有　。

A.去除油污B.溶解镀锌层

C.去除铁锈D.钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）

2沉淀,为制得ZnO,后续操作步骤是　

_。

（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中,须持续通入N2,其原因是　。

（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离?

　　　（填“能”或“不能”）,理由是　

（5）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。

若需配制浓度为0.01000mol·

L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取

　　　gK2Cr2O7（保留4位有效数字,已知MK2Cr2O7=294.0g·

mol-1）。

配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有　　　（用编号表示）。

①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤容量瓶　⑥胶头滴管　⑦移液管

（6）滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

【解题指南】重点掌握以下3点:

（1）根据流程图理解制备原理和操作步骤;

（2）掌握一定物质的量浓度溶液配制的方法和用到的仪器;

（3）掌握滴定实验的误差分析方法。

（1）NaOH溶液可除去镀锌铁表面的油污,溶解镀锌铁的锌层。

NaOH溶液不能与铁锈反应,也不能使铁钝化,因此A、B正确,C、D错误。

（2）溶液中A调节pH,产生Zn（OH）2沉淀,抽滤、洗涤,可得Zn（OH）2固体,加热灼烧使Zn（OH）2分解,可得ZnO。

（3）反应过程中Fe2+容易被空气中的氧气氧化,通入N2,可防止Fe2+被氧化。

（4）胶体粒子可透过滤纸,因此不能用减压过滤的方法进行固液分离。

（5）m（K2Cr2O7）=0.01000mol·

L-1×

0.25L×

294.0g·

mol-1=0

.7350g。

称量0.7350gK2Cr2O7应使用电子天平,溶解过程中要使用烧杯和玻璃棒,溶液要在容量瓶中定容,定容时还要使用胶头滴管。

实验中量筒、移液管不必用到。

（6）滴定过程中,装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管开始有气泡,后来气泡消失,则导致标准液的读数偏大,则测定结果偏大。

（1）A、B　

（2）抽滤、洗涤、灼烧　（3）N2气氛下,防止Fe2+被氧化

（4）不能　胶体粒子太小,抽滤时容易透过滤纸

（5）0.7350　③⑦　（6）偏大

9.（2013·

重庆高考·

9）某研究小组利用题图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响（固定装置略）。

（1）MgCO3的分解产物为　　　　　　　　　。

（2）装置C的作用是　　　　　　　　　　　　,处理尾气的方法为　　　　

　　　　　　　　　　　　　。

（3）将研究小组分为两组,按题图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末（纯净物）。

两组分别用产物进行以下实验。

步骤

操　作

甲组现象

乙组现象

取黑色粉末加入稀盐酸

溶解,无气泡

溶解,有气泡

2

取步骤1中溶液,滴加K3[Fe（CN）6]溶液

蓝色沉淀

3

取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液

变红

无现象

4

向步骤3溶液中滴加新制氯水

红色褪去

先变红,后褪色

①乙组得到的黑色粉末是　　　　　　　。

②甲组步骤1中反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。

③乙组步骤4中,溶液变红的原因为　　　　　　　　　　　　　;

溶液褪色可能的原因及其验证方法为　　　　　　　　　　　　　。

④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是　　　　　　　　　　　　　。

【解题指南】解答本题时应注意以下两点:

（1）实验题应先确定流程图中物质的变化再解答装置的用途。

（2）实验装置要注意实验的安全性和尾气的吸收。

（1）

（2）由实验可知碳酸镁分解生成的二氧化碳和锌反应再生成一氧化碳,一氧化碳还原氧化铁。

尾气一氧化碳的处理可用点燃的方法。

（3）①②由实验能和盐酸反应生成气体,溶液不能使KSCN溶液变红,加入氯水变红可知乙组的产物为铁单质,由实验现象和盐

酸反应溶解、黑色粉末、遇KSCN溶液变红可知甲组中产物为四氧化三铁。

③对比步骤4可知,Fe2+被氧化成Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色;

变色后又褪色,有可能是Cl2与SCN-发生了反应,验证方法就是在褪色的溶液中再加入KSCN溶液即可。

④从实验安全角度考虑,B装置容易发生倒吸,所以要在B、C间加入防倒吸装置。

（1）MgO、CO2

（2）除CO2　点燃

（3）①Fe

②Fe3O4+8H+

2Fe3++Fe2++4H2O

③Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+遇SCN-显红色　假设SCN-被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立（其他合理答案均可）

④在装置BC之间添加装置E防倒吸（其他合理答案均可）

10.（2013·

上海高考·

35-39）溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂,具有易溶于水、易吸潮等性质。

实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下:

完成下列填空:

（1）上述使用的氢溴酸的质量分数为26%,若用47%的氢溴酸配制26%的氢溴酸500mL,所需的玻璃仪器有玻璃棒、　　　　。

（2）已知步骤Ⅲ的滤液中不含N

。

步骤Ⅱ加入的试剂a是　　　　,控制溶液的pH约为8.0的目的是　　　　、　　　　。

（3）试剂b是　　　　,步骤Ⅳ的目的是　。

（4）步骤Ⅴ所含的操作依次是　　　　、　　　。

（5）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度:

①称取4.00g无水溴化钙样品;

②溶解;

③滴加足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤;

④　　　　;

⑤称量。

若得到1.88g碳酸钙,则溴化钙的质量分数为　　　（保留两位小数）。

若实验操作规范而测定结果偏低,其原因是 

【解题指南】解答本题着重注意以下两

点:

（1）理解调节pH,且不引入新的杂质的方法。

（2）从题中信息入手理解实验误差分析。

（1）配制一定溶质质量分数的溶液,通过计算取用一定体积的浓溶液和水混合即可,因此需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和量筒。

（2）要除去溶液中混有的Al3+和Fe3+,且不引入新的杂质,可加入Ca（OH）2调节溶液的pH。

控制溶液的pH约为8.0,可使Al3+、Fe3+全部沉淀,且不能溶解Al（OH）3。

（3）Ⅲ过滤后的滤液呈碱性,含有少量Ca（OH）2,因此步骤Ⅳ应加入氢溴酸调节溶液呈中性,除去溶液中的Ca（OH）2并得到CaBr2。

（4）步骤Ⅴ是把CaBr2溶液蒸发得到结晶水合物,因此操作是:

蒸发浓缩,冷却结晶,过滤。

（5）溴化钙与Na2CO3溶液反应:

CaBr2+Na2CO3

CaCO3↓+2NaBr

200100

m（CaBr2）1.88g

因此m（CaBr2）=3.76g。

则溴化钙的质量分数为94.00%。

实验操作规范而测定低,则应考