高考化學一輪復習 主題28 實驗方案的設計與評價8含解析

1、主題28:實驗方案的設計與評價李仕才b卷最新模擬·滾動訓練1.東漢魏伯陽在周易參同契中對汞有如下描述:“太陽流珠,常欲去人得火則飛,不見埃塵,將欲制之,黃芽為根?！边@里的“黃芽”是指()。a.金b.硫黃c.黃銅d.黃鐵礦【解析】液態(tài)的金屬汞受熱易變成汞蒸氣,汞屬于重金屬,能使蛋白質變性,屬于有毒物質,但常溫下能和硫反應生成硫化汞,從而防止其變成汞蒸氣。故“黃芽”指呈淡黃色的硫黃。【答案】b2.設na表示阿伏加德羅常數的值。下列有關敘述正確的是()。a.常溫下,4.6 g no2和n2o4混合氣體中所含原子總數為0.3nab.4.2 g乙烯和丙烯混合氣體中含有的極性鍵數目為0.8nac

2、.常溫下,1 l 0.5 mol·l-1 nh4cl溶液與2 l 0.25 mol·l-1 nh4cl溶液所含n的數目相同d.1 mol鐵粉在1 mol氯氣中充分燃燒,轉移的電子數為3na【解析】46 g no2和n2o4混合氣體中,由于no2和n2o4的實驗式相同,只需求得實驗式no2中的原子數即可,含有的原子總數為4.6g46g·mol-1×3na mol-1=0.3na,a項正確;乙烯和丙烯的實驗式為ch2,則4.2 g乙烯和丙烯混合氣體中含有的極性鍵數目為4.2g14g·mol-1×2na mol-1=0.6na,b項錯誤;1

3、 l 0.5 mol·l-1 nh4cl溶液與2 l 0.25 mol·l-1 nh4cl溶液中,銨根離子濃度越小,水解程度越大,所以后者溶液中銨根離子水解程度大,即同一溫度下1 l 0.5 mol·l-1 nh4cl溶液所含n的物質的量更大,c項錯誤;1 mol鐵粉在1 mol氯氣中充分燃燒生成氯化鐵,1 mol鐵粉需要1.5 mol氯氣,所以氯氣不足,根據氯氣計算轉移的電子數,所以反應轉移的電子數為1 mol×2×na mol-1=2na,d項錯誤?！敬鸢浮縜3.科學家首次從人尿中分離出具有生長素效應的化學物質吲哚乙酸,吲哚乙酸的結構如圖所

4、示。下列有關吲哚乙酸的說法正確的是()。a.吲哚乙酸不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色b.吲哚乙酸可以發(fā)生取代反應、加成反應、氧化反應,不可以發(fā)生還原反應c.1 mol吲哚乙酸與足量氫氣發(fā)生加成反應時,可以消耗5 mol h2d.吲哚乙酸苯環(huán)上的二氯代物共有六種【解析】含有碳碳雙鍵,可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故a項錯誤;含有碳碳雙鍵,可與氫氣發(fā)生加成反應(還原反應),故b項錯誤;苯環(huán)、碳碳雙鍵可與氫氣發(fā)生加成反應,則1 mol吲哚乙酸與足量氫氣發(fā)生加成反應時,可以消耗4 mol h2,故c項錯誤;苯環(huán)上有4個h原子可被取代:,可取代位置的組合有1,2;1,3;1,4;2,3;2,4;3,4,共6種結構

5、,故d項正確?！敬鸢浮縟4.下表為元素周期表中短周期的一部分,其中y元素的原子序數等于m與n元素原子序數之和,下列說法錯誤的是()。mnxyza.最簡單氫化物的穩(wěn)定性:m>n>zb.最高價含氧酸的酸性:z>m>yc.單質的熔點:x>z>nd.簡單離子的半徑:z>n>x【解析】由以上分析可知x為al元素,m為c元素,y為si元素,n為o元素,z為s元素,非金屬性o>s>c,元素的非金屬性越強,對應的氫化物越穩(wěn)定,a項錯誤;非金屬性s>c>si,元素的非金屬性越強,對應的最高價含氧酸的酸性越強,b項正確;al為金屬,熔點在這三

6、者中最高,s常溫下為固體,氧氣為氣體,則單質的熔點x>z>n,c項正確;一般來說,核外電子層數越多,離子半徑越大,具有相同的核外電子排布,核電荷數越大,離子半徑越小,則簡單離子的半徑:z>n>x,d項正確。【答案】a5.一種釕(ru)配合物光敏太陽能電池工作原理及電池中發(fā)生的反應如圖所示:下列說法正確的是()。a.電極x為電池的正極b.電池工作時,電能轉化為光能c.電池工作時,電極y上發(fā)生還原反應d.電池的電解質溶液中i-和i3-的濃度不斷減少【解析】電子由負極流向正極,則電極x為電池的負極,故a項錯誤;電池工作時,光能轉化為電能,故b項錯誤;電池工作時,電極y為正極,

7、發(fā)生還原反應,故c項正確;電池工作時,電解質溶液中i-和i3-的濃度不變,故d項錯誤?！敬鸢浮縞6.在給定的條件下,下列物質間的轉化均能一步實現的是()。a.n2nh3nh4cl(aq)b.agno3ag(nh3)2oh(aq)agc.sio2sicl4sid.mgco3mgcl2(aq)mg【解析】工業(yè)上用氫氣與氮氣在高溫、高壓和催化劑的條件下反應合成氨,3h2+n22nh3,氨氣通入氯化氫溶液中發(fā)生反應nh3+hclnh4cl,物質間的轉化均能一步實現,a項正確;蔗糖為非還原性糖,與銀氨溶液不反應,b項錯誤;二氧化硅是酸性氧化物,不能與氯化氫反應生成四氯化硅,c項錯誤;碳酸鎂和鹽酸反應生成

8、氯化鎂、二氧化碳和水,電解氯化鎂溶液生成氫氧化鎂、氯氣和氫氣,工業(yè)用電解熔融氯化鎂的方法制備鎂,d項錯誤。【答案】a7.常溫下,向20 ml的某稀h2so4溶液中滴入0.1 mol·l-1氨水,溶液中水電離出的氫離子濃度c(h+/h2o)隨滴入氨水體積變化如圖所示。下列分析正確的是()。a.稀硫酸的濃度為0.1 mol·l-1b.c點溶液的ph=14-ac.e溶液中存在:c(n)>c(so42-)>c(h+)>c(oh-)d.b到d、d到f所加氨水體積一定相等【解析】根據20 ml的稀h2so4溶液中,水電離出的氫離子濃度是10-13 mol·l

9、-1,結合水的離子積得到硫酸電離出的氫離子濃度是0.1 mol·l-1,稀硫酸的濃度為0.05 mol·l-1,a項錯誤;c點的溶液中由水電離出的氫離子濃度是10-a mol·l-1,此時的溶液顯酸性,是銨根離子水解所致,溶液中的氫離子由水電離得到,則ph=a,b項錯誤;e溶液顯酸性,溶質為硫酸銨和氨水的混合物,得到的溶液中銨根離子的水解程度較強,所以c(n)>c(so42-)>c(h+)>c(oh-),c項正確;b到d的過程中,水的電離程度增大,是硫酸銨生成階段,銨根離子水解顯酸性,促進水的電離,d到f的過程中,加入的氨水抑制水的電離,使水的電

10、離程度逐漸減小,兩個階段銨根離子的水解程度不一樣,故所加氨水體積不相等,d項錯誤?！敬鸢浮縞8.某同學設計如圖所示實驗裝置,用過量濃硫酸與銅反應制取so2,并探究so2與na2o2反應的產物。.制取so2(1)寫出燒瓶中生成so2的化學方程式:。 (2)寫出實驗現象:細銅絲表面:。 實驗過程中,燒瓶內液體始終保持澄清,并。 (3)欲使反應停止,應進行的操作是。燒瓶中液體冷卻后,可觀察到的現象是。 .探究so2與na2o2反應后的固體產物(4)實驗方案如下:取洗滌玻璃棉所得溶液于試管中,。 (5)把na2o2粉末散附在玻璃棉上的目的是。若na2o

11、2未完全反應,對實驗結果的影響是(用必要的文字和化學方程式表示)。 .裝置改進(6)老師指出該實驗裝置需做如下改進(只答出一種即可):。 【答案】(1)cu+2h2so4(濃)cuso4+so2+2h2o(2)有氣泡產生,細銅絲溶解逐漸變?yōu)樗{色(3)先抽拉粗銅絲使細銅絲與濃硫酸脫離,再撤去酒精燈有白色沉淀生成,溶液變?yōu)闊o色(4)滴加足量bacl2溶液,產生白色沉淀;再滴加足量稀鹽酸,若白色沉淀不溶解,則產物只有na2so4;若白色沉淀全部溶解,并產生刺激性氣味氣體,則產物只有na2so3;若白色沉淀部分溶解,并產生刺激性氣味氣體,則產物中有na2so3和na2so4(5)使

12、na2o2與so2充分接觸不能確定so2與na2o2反應是否產生na2so4,na2so3+na2o2+h2ona2so4+2naoh(6)在燒杯和硬質玻璃管之間加安全瓶(其他合理答案也可)9.納米級cu2o因其具有優(yōu)良的催化性能而受到關注,下列為制取cu2o的兩種方法:方法a:用炭粉在高溫條件下還原cuo。方法b:電解法,反應原理為2cu+h2ocu2o+h2。(1)已知:2cu(s)+12o2(g)cu2o(s)h=-169 kj·mol-1c(s)+12o2(g)co(g)h=-110.5 kj·mol-1cu(s)+12o2(g)cuo(s)h=-157 kj

13、83;mol-1則方法a中反應的熱化學方程式是。 (2)方法b是用肼燃料電池為電源,通過離子交換膜電解法控制電解液中oh-的濃度來制備納米cu2o,裝置如圖所示: 上述裝置中b電極應連(填“c”或“d”)電極。 該離子交換膜為(填“陰”或“陽”)離子交換膜,該電解池的陽極反應式為。 原電池中負極反應式為。 (3)在三個相同容積的恒容密閉容器中,用以上方法制得的兩種cu2o分別進行催化分解水的實驗:2h2o(g)2h2(g)+o2(g)h>0水蒸氣的濃度隨時間t的變化如下表所示:序號c/mol·l-1t/min溫度/01020304050t

14、10.05000.04920.04860.04820.04800.0480t10.05000.04880.04840.04800.04800.0480t20.10000.09400.09000.09000.09000.0900催化劑的效率:實驗(填“>”或“<”)實驗。 實驗的化學平衡常數k1、k2、k3的大小關系為。 【解析】(1)依據蓋斯定律+-2×得:c(s)+2cuo(s)cu2o(s)+co(g)h=+34.5 kj·mol-1。(2)銅失電子發(fā)生氧化反應,為電解池的陽極,故b連接電源的正極,而燃料電池通氧氣的一極為正極,故b連接d

15、。電解池工作時,oh-向陽極移動,則離子交換膜為陰離子交換膜;在電解池中,當陽極是活潑電極時,該電極本身發(fā)生失電子的還原反應,在堿性環(huán)境下,金屬銅失去電子的電極反應式為2cu-2e-+2oh-cu2o+h2o。原電池的負極發(fā)生氧化反應,其電極反應式為 n2h4-4e-+4oh-n2+4h2o。(3)催化劑不會引起化學平衡狀態(tài)的改變,會使反應速率加快,反應比反應達到平衡所用時間短,平衡狀態(tài)相同,反應速率快,所以催化劑的效率<。該反應為吸熱反應,實驗溫度越高,達到化學平衡時水蒸氣的轉化率越大,和相比,轉化率高,所以t2>t1;平衡常數只受溫度影響,且升高溫度平衡正向移動,則實驗的化學平

16、衡常數k1、k2、k3的大小關系為k1=k2<k3?！敬鸢浮?1)2cuo(s)+c(s)cu2o(s)+co(g)h=+34.5 kj·mol-1(2)d陰2cu-2e-+2oh-cu2o+h2on2h4-4e-+4oh-n2+4h2o(3)<k1=k2<k310.研究物質的合成或制備是有機化學、無機化學的重要任務之一。(1)某實驗小組探究實驗室制備無水氯化鎂的方法,設計了圖1所示裝置。分液漏斗中的物質a是(填試劑名稱)。 利用中學常見的儀器,將空白方框內實驗裝置補充完整。(可選擇的試劑有:a.稀naoh溶液b.無水氯化鈣c.稀硫酸d.濃硫酸)假設實驗過

17、程中mgcl2·6h2o未水解,不用任何試劑,只用最簡單的方法就可檢驗mgcl2·6h2o是否完全轉化為mgcl2。寫出該實驗方法:。 (2)實驗室制備并收集純凈的乙烯。有的同學通過乙醇制備乙烯,寫出相關反應的化學方程式:;該實驗除乙醇外,所需的試劑或用品(不包括儀器)有。 有的同學探究其他制備乙烯的方法,他設計了圖2裝置制備乙烯。實驗結果是量筒內壁附著較多無色油狀液體,且得到很少量的氣體。請分析氣體產率很低的主要原因:。為增大氣體產率,在圖2裝置的基礎上,提出一點改進措施:。 【解析】(1)加熱氯化鎂晶體失去結晶水得到無水氯化鎂,由于氯化鎂易

18、水解,應在hcl氛圍中加熱分解,a中液體為濃硫酸。濃硫酸與圓底燒瓶中濃鹽酸混合,產生大量的熱,hcl逸出,利用洗氣瓶中的濃硫酸干燥hcl氣體,利用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的hcl,防止污染空氣,注意防止倒吸,還要防止氫氧化鈉溶液中的水蒸氣導致氯化鎂水解,尾氣處理裝置與加熱裝置之間需要連接盛放氯化鈣的干燥管(或盛放濃硫酸的洗氣瓶)。實驗過程中mgcl2·6h2o未水解,m g晶體的物質的量為m203 mol,完全分解得到氯化鎂的質量為m203g·mol-1×95 g·mol-1=95m203 g,稱量所得產物質量,若質量為95m203 g,則mgcl2·6h2o完全轉化為mgcl2,否則未完全。(2)乙醇在濃硫酸作用下發(fā)生消去反應生成乙烯,反應的化學方程式為ch3ch2ohc