5年高考3年模拟A版天津市高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用.docx
- 文档编号:28188500
- 上传时间:2023-07-09
- 格式:DOCX
- 页数:37
- 大小:2.18MB
5年高考3年模拟A版天津市高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用.docx
《5年高考3年模拟A版天津市高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《5年高考3年模拟A版天津市高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用.docx(37页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
5年高考3年模拟A版天津市高考化学一轮复习专题二十四实验方案的设计与评价教师用
专题二十四 实验方案的设计与评价
挖命题
【考情探究】
考点
内容解读
5年考情
预测热度
考题示例
难度
关联考点
实验方案的设计与评价
1.能根据实验要求,做到:
①设计、评价或改进实验方案。
②采取适当的方法控制实验条件。
③描述实验现象和收集有关数据。
④分析现象和处理数据并得出合理结论。
⑤识别或绘制典型的实验仪器装置图。
2.以上各部分知识与技能的综合应用。
2016天津理综,5
2014天津理综,2、9
较难
元素及其化合物
★★★
分析解读 高考对本专题内容的考查形式有两种:
一是保持对传统知识的考查;二是结合题目中信息对实验过程进行分析。
题型以选择题和综合实验题为主,以元素及其化合物和典型有机物的性质为基础,侧重考查实验方案的设计和评价。
考查的化学学科核心素养为科学探究与创新意识和证据推理与模型认知。
【真题典例】
破考点
【考点集训】
考点 实验方案的设计与评价
1.下列实验中,对应的现象以及解释或结论都正确,且两者具有因果关系的是( )
选项
实验
现象
解释或结论
A
向黄色的
溶液中滴加氢碘酸
溶液变为紫红色
氧化性:
Fe3+>I2
B
将一片铝箔置于酒精灯外焰上灼烧
铝箔熔化但不滴落下来
铝箔表面有致密Al2O3薄膜,且Al2O3熔点高于Al
C
向新收集的酸雨中滴加硝酸钡溶液
产生白色沉淀
酸雨中一定含有S
D
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸
产生无色气体
Na2O2没有变质
答案 B
2.用如图所示装置进行下列实验:
将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际不相符的是( )
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
浓盐酸
二氧化锰
立即产生黄绿色气体
B
浓硝酸
用砂纸打磨
过的铝条
无明显现象
续表
选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
C
浓氨水
硫酸亚
铁溶液
产生白色沉淀,后迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
D
亚硫酸氢
钠溶液
酸性高锰
酸钾溶液
溶液逐渐褪色
答案 A
3.下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验方案
实验目的或结论
A
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄
证明氧化性:
H2O2>Fe3+
B
相同条件下,向两支盛有相同体积、不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入等体积、等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究CuSO4、FeCl3对H2O2分解速率的影响
C
取ag铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为VL(已转化为标准状况下)
测定铝箔中Al2O3含量
D
比较不同反应的反应热数据大小
判断反应速率的快慢
答案 C
炼技法
【方法集训】
方法 化学实验方案的设计思路及步骤
1.利用下列装置分别完成相关实验,不能达到实验目的的是( )
A
B
制备并收集氨气
验证铁的吸氧腐蚀
C
D
鉴别碳酸钠与碳酸氢钠
证明温度对平衡移动的影响
答案 A
2.根据下列操作和现象,所得结论正确的是( )
实验操作及现象
实验结论
A
分别向2mL0.1mol·L-1CH3COOH溶液和2mL0.1mol·L-1H3BO3溶液中滴加等浓度的NaHCO3溶液,前者有气泡产生,后者无明显现象
酸性:
CH3COOH>H2CO3>H3BO3
B
向2mL0.1mol·L-1NaOH溶液中滴加3滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,出现白色沉淀后,再滴加3滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,出现红褐色沉淀
溶解度:
Mg(OH)2>Fe(OH)3
C
在少量无水乙醇中加入金属Na,生成可以在空气中燃烧的气体
CH3CH2OH是弱电解质
D
用3mL稀硫酸溶液与足量Zn反应,当气泡稀少时,加入1mL浓硫酸,又迅速产生较多气泡
H2SO4浓度增大,反应速率加快
答案 A
3.SiCl4是生产光纤预制棒的基础原料。
通常在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃)。
以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
a.四氯化硅遇水极易水解;
b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
c.有关物质的物理常数见下表:
物质
SiCl4
BCl3
AlCl3
FeCl3
PCl5
沸点/℃
57.7
12.8
—
315
—
熔点/℃
-70.0
-107.2
—
—
—
升华温度/℃
—
—
180
300
162
请回答下列问题:
(1)实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,发生装置中除圆底烧瓶、酒精灯和导管外还需用到的玻璃仪器有 ;
(2)装置C中的试剂是 ;整套实验装置存在一处明显的不足,请指出:
。
(3)装置E中g瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
(4)F中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH-、Cl-和S
。
请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】
假设1:
只有S
;
假设2:
既无S
也无ClO-;
假设3:
。
【实验探究】
可供选择的实验试剂有3mol·L-1H2SO4溶液、1mol·L-1NaOH溶液、0.01mol·L-1KMnO4溶液、溴水、淀粉-KI溶液、品红溶液等。
取少量吸收液于试管中,滴加3mol·L-1H2SO4溶液至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。
请完成下表:
序号
操 作
可能出现的现象
结 论
①
向a试管中滴加几滴
若溶液褪色
则假设1成立
若溶液不褪色
则假设2或3成立
②
向b试管中滴加几滴
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立
③
向c试管中滴加几滴
假设3成立
答案
(1)分液漏斗
(2)浓硫酸 装置E和F之间未连接干燥管
(3)Al、P
(4)只有ClO- ①溴水(或0.01mol·L-1KMnO4溶液) ②品红溶液 ③淀粉-KI溶液 若溶液变为蓝色
过专题
【五年高考】
考点 实验方案的设计与评价
A组 自主命题·天津卷题组
1.(2014天津理综,2,6分)实验室制备下列气体时,所用方法正确的是( )
A.制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置
B.制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体
C.制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体
D.制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气
答案 A
2.(2016天津理综,5,6分)下列选用的仪器和药品能达到实验目的的是( )
A
B
C
D
制乙炔的发生装置
蒸馏时的接收装置
除去SO2中的少量HCl
准确量取一定体积K2Cr2O7标准溶液
答案 C
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
3.(2016课标Ⅱ,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A.
制备Fe(OH)3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B.
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C.
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
D.
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
答案 D
4.(2015重庆理综,4,6分)下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( )
答案 A
5.(2018课标Ⅱ,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是 ( )
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000mol·L-1的NaOH溶液
称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象
答案 B
6.(2014课标Ⅰ,13,6分)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项
①
②
③
实验结论
A.
稀硫酸
Na2S
AgNO3与
AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>
Ksp(Ag2S)
B.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱
水性、氧化性
C.
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2
溶液
SO2与可溶性
钡盐均可生
成白色沉淀
D.
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:
硝酸>
碳酸>硅酸
答案 B
7.(2018江苏单科,12,4分)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清
苯酚的酸性强于H2CO3的酸性
B
向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出
Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
答案 B
8.(2016北京理综,10,6分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:
Cr2
(橙色)+H2O
2Cr
(黄色)+2H+。
用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2
被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
答案 D
9.(2015安徽理综,12,6分)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。
为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是( )
选项
实验及现象
结论
A
将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝
反应中有NH3产生
B
收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色
反应中有H2产生
C
收集气体的同时测得溶液的pH为8.6
弱碱性溶液中Mg也可被氧化
D
将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中,有气泡产生
弱碱性溶液中OH-氧化了Mg
答案 D
10.(2014广东理综,22,6分)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸
均冒气泡
两者均能与盐酸反应
B
向AgNO3溶液中滴加过量氨水
溶液澄清
Ag+与NH3·H2O能大量共存
C
将可调高度的铜丝伸入到稀HNO3中
溶液变蓝
Cu与稀HNO3发生置换反应
D
将KI和FeCl3溶液在试管中混合后,加入CCl4,振荡,静置
下层溶液
显紫红色
氧化性:
Fe3+>I2
答案 AD
11.(2015江苏单科,13,4分)下列设计的实验方案能达到实验目的的是( )
A.制备Al(OH)3悬浊液:
向1mol·L-1AlCl3溶液中加过量的6mol·L-1NaOH溶液
B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:
向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水
C.检验溶液中是否含有Fe2+:
取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象
D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:
在相同条件下,向一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLH2O,向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象
答案 BD
12.(2018江苏单科,19,15分)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:
已知:
①Cl2+2OH-
ClO-+Cl-+H2O是放热反应。
②N2H4·H2O沸点约118℃,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若温度超过40℃,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为 ;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是 。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目的是 。
图1
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HS
、S
随pH的分布如图2所示,Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。
图2
图3
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的实验操作为 。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案:
,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。
答案 (15分)
(1)3Cl2+6OH-
5Cl-+Cl
+3H2O 缓慢通入Cl2
(2)NaClO碱性溶液 减少水合肼的挥发
(3)①测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2
②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34℃条件下趁热过滤
13.(2018课标Ⅰ,26,14分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。
仪器a的名称是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。
打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是 。
(3)打开K3,关闭K1和K2。
c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;d中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点 。
答案
(1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗
(2)①Zn+2Cr3+
Zn2++2Cr2+
②排除c中空气
(3)c中产生H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤
(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
14.(2018课标Ⅱ,28,15分)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。
回答下列问题:
(1)晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。
其光解反应的化学方程式为:
2K3[Fe(C2O4)3]
2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 。
(2)某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。
①通入氮气的目的是 。
②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有 、 。
③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是 。
④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是:
。
(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。
①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。
滴定终点的现象是 。
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。
加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。
该晶体中铁的质量分数的表达式为 。
答案
(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]
Fe3[Fe(CN)6]2+
3K2C2O4
(2)①隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置
②CO2 CO
③先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气
④取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3
(3)①粉红色出现 ②
×100%
15.(2017课标Ⅲ,26,14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:
、 。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是 。
②将下列实验操作步骤正确排序 (填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热b.熄灭酒精灯c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2e.称量Af.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x= (列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将
(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为 (填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为 。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式 。
答案
(1)样品中没有Fe(Ⅲ) Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)
(2)①干燥管 ②dabfce
③
偏小
(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色
②2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
16.(2015福建理综,25,15分)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用上图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。
(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号
1
2
3
4
0.20mol·L-1KI/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0.10
0.10
0.10
0.10
6.0mol·L-1H2SO4/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水/mL
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①系列a实验的实验目的是 。
②设计1号试管实验的作用是 。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为 。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为:
使用下图装置,加热15.0mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。
此方案不可行的主要原因是 。
(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):
。
资料:
ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。
答案 (15分)
(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)
(2)能
(3)①研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 ②硫酸浓度为0的对照实验 ③Cl
+6I-+6H+
Cl-+3I2+3H2O
(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)
(5)量取一定量的试样,加入足量的H2O2溶液,加热除去过量的H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)
17.(2018北京理综,28,16分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
资料:
K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)制备K2FeO4(夹持装置略)
①A为氯气发生装置。
A中反应方程式是 (锰被还原为Mn2+)。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。
③C中得到紫色固体和溶液。
C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH
2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有 。
(2)探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 年高 模拟 天津市 高考 化学 一轮 复习 专题 十四 实验 方案 设计 评价 教师