講練測高考化學一輪復習 模塊五 化學實驗 專題十五 實驗方案的設計和評價 第2步.doc

第1步 高考真題試水1(2014新課標全國卷)利用下圖所示裝置進行下列實驗，能得出相應實驗結(jié)論的是()選項實驗結(jié)論a稀硫酸na2sagno3與agcl的濁液ksp(agcl)ksp(ag2s)b濃硫酸蔗糖溴水濃硫酸具有脫水性、氧化性c稀鹽酸na2so3ba(no3)2溶液so2與可溶性鋇鹽均可生成白色沉淀d濃硝酸na2co3na2sio3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸解析：a.發(fā)生反應，產(chǎn)生的h2s在試管中與中的agno3與agcl的濁液反應，與ag結(jié)合生成ag2s沉淀，這與ksp(agcl)和ksp(ag2s)的大小無關(guān)，錯誤；b.濃硫酸有脫水性，能夠使蔗糖脫水碳化。然后濃硫酸與c單質(zhì)的反應，生成co2和so2，在試管中與溴水發(fā)生氧化還原反應使溴水褪色。因此證明了濃硫酸具有脫水性、氧化性，正確；c.so2溶解在試管中使溶液顯酸性，這時就與ba(no3)2溶液發(fā)生氧化還原反應得到so，再發(fā)生離子反應得到硫酸鋇白色沉淀。若在中無氧化性的物質(zhì)存在，則不能發(fā)生沉淀反應，錯誤；d.濃硝酸有揮發(fā)性，揮發(fā)出的硝酸也會與na2sio3溶液反應得到硅酸沉淀。因此不能證明酸性：硝酸碳酸硅酸，錯誤。答案：b2(2015浙江卷)某學習小組按如下實驗流程探究海帶中碘含量的測定和碘的制取。實驗(一)碘含量的測定取0.010 0 moll1的agno3標準溶液裝入滴定管，取100.00 ml海帶浸取原液至滴定池，用電勢滴定法測定碘含量。測得的電動勢(e)反映溶液中c(i)的變化，部分數(shù)據(jù)如下表：v(agno3)/ml15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00e/mv22520015010050.0175275300325實驗(二)碘的制取另制海帶浸取原液，甲、乙兩種實驗方案如下：已知：3i26naoh=5nainaio33h2o。請回答：(1)實驗(一)中的儀器名稱：儀器a_，儀器b_。(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制滴定曲線：該次滴定終點時用去agno3溶液的體積為_ml，計算得海帶中碘的百分含量為_%。(3)分液漏斗使用前須檢漏，檢漏方法為_。步驟x中，萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是_。下列有關(guān)步驟y的說法，正確的是_。a應控制naoh溶液的濃度和體積b將碘轉(zhuǎn)化成離子進入水層c主要是除去海帶浸取原液中的有機雜質(zhì)dnaoh溶液可以由乙醇代替實驗(二)中操作z的名稱是_。(4)方案甲中采用蒸餾不合理，理由是_。解析：儀器a是坩堝；定容時需用到500 ml容量瓶；實驗到滴定終點時，消耗的agno3標準溶液為20.00 ml，若設所得海帶浸取原液中i濃度為x moll1，則0.010 020100x，x0.002 0，原樣品中碘的物質(zhì)的量為0.002 0 moll1500103 l1103 mol；質(zhì)量為127 gmol1103 mol0.127 g；百分含量為100%0.635%。步驟y的目的是將碘轉(zhuǎn)化為離子形式，反應所用堿液的濃度要合適，同時應該控制堿液的量。操作z應為過濾。答案：(1)坩堝500 ml容量瓶(2)如圖20.00 ml0.635(3)向分液漏斗中加入少量水，檢查旋塞處是否漏水；將漏斗倒轉(zhuǎn)過來，檢查玻璃塞是否漏水液體分上下兩層，下層呈紫紅色ab過濾(4)碘易升華，會導致碘的損失3(2015安徽卷)某研究小組將純凈的so2氣體通入0.1 moll1的ba(no3)2溶液中，得到了baso4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的so2，該小組提出了如下假設：假設一：溶液中的no假設二：溶液中溶解的o2(1)驗證假設一該小組設計實驗驗證了假設一。請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論實驗1：在盛有不含o2的25 ml 0.1 moll1bacl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的so2氣體。_假設一成立。實驗2：在盛有不含o2的25 ml 0.1 moll1 ba(no3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的so2氣體。_(2)為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液ph隨通入so2體積的變化曲線如下圖。實驗1中溶液ph變小的原因是_；v1時，實驗2中溶液ph小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)_。(3)驗證假設二請設計實驗驗證假設二，寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論。(4)若假設二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的o2和kno3氧化相同的h2so3溶液(溶液體積變化忽略不計)，充分反應后兩溶液的ph前者_(填“大于”或“小于”)后者，理由是_。解析：(1)實驗1中so2不與bacl2溶液反應，即無明顯現(xiàn)象，實驗2中生成baso4沉淀，即有白色沉淀生成。(2)實驗1中不斷通入so2，so2與水化合生成h2so3且濃度逐漸增大，從而導致溶液的ph逐漸減小，實驗2中so2會被no氧化生成so，同時有大量h產(chǎn)生，反應的離子方程式為3so22no2h2o=3so4h2no。(4)反應的離子方程式分別為o22h2so3=4h2so，3h2so32no=3so4h2noh2o，則1 mol h2so3完全被o2氧化，產(chǎn)生2 mol h；而1 mol h2so3完全被no氧化，產(chǎn)生mol h。即足量的o2和no分別氧化相同的亞硫酸，生成h的物質(zhì)的量前者多于后者，所以兩溶液的ph前者小于后者。答案：(1)無明顯現(xiàn)象有白色沉淀(2)so2溶于水生成h2so33so22no2h2o=3so4h2no(或3h2so32no=3so4h2noh2o)(3)實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)：實驗1作為參照實驗實驗3：將純凈的so2氣體緩慢通入未經(jīng)脫o2處理的25 ml 0.1 moll1bacl2溶液中，若有白色沉淀，表明假設二成立，否則不成立(4)小于反應的離子方程式表明，足量的o2和no分別氧化相同的h2so3，生成h的物質(zhì)的量前者多于后者(本題部分小題屬于開放性試題，合理答案均可)4(2015福建卷)某化學興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究實驗。實驗一制取氯酸鉀和氯水利用如圖所示的實驗裝置進行實驗。a bcd(1)制取實驗結(jié)束后，取出b中試管冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。該實驗操作過程需要的玻璃儀器有_。(2)若對調(diào)b和c裝置的位置，_(填“能”或 “不能”)提高b中氯酸鉀的產(chǎn)率。實驗二氯酸鉀與碘化鉀反應的研究(3)在不同條件下kclo3可將ki氧化為i2或kio3。該小組設計了系列實驗研究反應條件對反應產(chǎn)物的影響，其中系列a實驗的記錄表如下(實驗在室溫下進行)：試管編號12340.20 moll1ki/ml1.01.01.01.0kclo3(s)/g0.100.100.100.106.0 moll1h2so4/ml03.06.09.0蒸餾水/ml9.06.03.00實驗現(xiàn)象系列a實驗的實驗目的是_。設計1號試管實驗的作用是_。若2號試管實驗現(xiàn)象為“黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍色；假設氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為kcl，則此反應的離子方程式為_。實驗三測定飽和氯水中氯元素的總量(4)該小組設計的實驗方案為：使用右圖裝置，加熱15.0 ml飽和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣體的體積。此方案不可行的主要原因是_。(不考慮實驗裝置及操作失誤導致不可行的原因)(5)根據(jù)下列資料，為該小組設計一個可行的實驗方案(不必描述操作過程的細節(jié))：_資料：i.次氯酸會破壞酸堿指示劑；ii.次氯酸或氯氣可被so2、h2o2和fecl2等物質(zhì)還原成cl。解析：(1)冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌等操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管等。(2)若對調(diào)b和c裝置的位置，則可以除去cl2中的hcl，因此能提高b中氯酸鉀的產(chǎn)率。(3)由表格數(shù)據(jù)可知，各試管中只有硫酸的濃度不同，因此實驗目的是研究反應體系中硫酸濃度對反應產(chǎn)物的影響。1號試管沒有加入硫酸，為對照實驗。根據(jù)淀粉溶液顯藍色知氧化產(chǎn)物為i2，該反應的離子方程式為clo6i6h=cl3i23h2o。(4)題中裝置用于測定氯氣的體積，但氯氣會重新溶解且氯氣與水反應生成的hclo分解產(chǎn)生o2，測得氯氣的體積不準確，因此實驗方案不可行。(5)量取一定量飽和氯水樣品，加入足量的h2o2溶液，將飽和氯水中的cl2和hclo全部還原為cl，加熱除去過量的h2o2，冷卻，加入足量agno3溶液，通過測定所得沉淀的質(zhì)量計算氯元素的總量。答案：(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管”也可)(2)能(3)研究反應體系中硫酸濃度對反應產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對照實驗clo6i6h=cl3i23h2o(4)因存在cl2的重新溶解、hclo分解等，此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)(5)量取一定量的試樣，加入足量的h2o2溶液，加熱除去過量的h2o2，冷卻，再加入足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)5(2014江蘇卷)實驗室從含碘廢液(除h2o外，含有ccl4、i2、i等)中回收碘，其實驗過程如下： (1)向含碘廢液中加入稍過量的na2so3溶液，將廢液中的i2還原為i，其離子方程式為_；該操作將i2還原為i的目的是_。(2)操作x的名稱為_。(3)氧化時，在三頸燒瓶中將含i的水溶液用鹽酸調(diào)至ph約為2，緩慢通入cl2，在40 左右反應(實驗裝置如圖所示)。實驗控制在較低溫度下進行的原因是_；錐形瓶里盛放的溶液為_。(4)已知：5so2io2h=i25soh2o某含碘廢水(ph約為8)中一定存在i2，可能存在i、io中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有i、io的實驗方案：取適量含碘廢水用ccl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出有碘單質(zhì)存在：_。實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、fecl3溶液、na2so3溶液。解析：(1)so有還原性，鹵素單質(zhì)均有氧化性，故二者能發(fā)生氧化還原反應：soi2h2o=2iso2h。鹵素單質(zhì)均易溶于ccl4，結(jié)合前后操作分析，此步操作的目的只能是使ccl4中的i2進入水層，以便后續(xù)過程更好地富集i2。(2)因ccl4與水不互溶，分離兩種互不相溶的液體用分液法。(3)此步反應原理為cl22i=2cli2，控制反應在較低溫度的原因一般從反應物或生成物易揮發(fā)(溶解度減小)或有其他副反應發(fā)生著手考慮；錐形瓶里液體的作用應為吸收尾氣，能與cl2、i2蒸氣反應且為實驗室常見藥品，應選naoh溶液工業(yè)上吸收尾氣cl2優(yōu)先選用ca(oh)2懸濁液。(4)檢驗i的原理是加入氧化劑將i氧化為i2，利用i2遇淀粉變藍的原理加以檢驗；檢驗io的原理由題中信息可以得到，so能將io還原成i2，再依前述方法檢驗即可。注意敘述精確：“取少量溶液”“加入12 ml溶液”“酸