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2015年高考化学真题分类汇编:专题16 化学实验设计与探究


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专题 16:化学实验设计与探究
1. 【2015 新课标Ⅰ卷理综化学】 (14 分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其 K1=5.4×10
-2

,K2=5.4×10 5。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其


<

br />钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4· 2H2O)无色,熔点为 101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解。 回答下列问题: (1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验 草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象 是 _________,由此可知草酸晶体分解的产物中有 _______ 。装置 B 的主要作用是 ________。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有 CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置 A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为 A、B、______。装置 H 反应管中 盛有的物质是_______。 ②能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是_______。 (3)设计实验证明: ①草酸的酸性比碳酸的强______。 ②草酸为二元酸______。 【答案】 (1)有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气、草酸等) ,避免草酸进

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 入装置 C 反应生成沉淀,干扰 CO2 的检验。 (2) ①F、D、G、H、D、I; CuO(氧化铜) ; ②H 中的粉末有黑色变为红色,其后的 D 中的石灰水变浑浊; (3) ① 向盛有少量 NaHCO3 溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生。 ②用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍

【考点定位】CO、CO2 的性质;化学实验基本知识;化学实验知识的简单应用。难度为较难等 级 【名师点晴】相信每个考生看到这道高考题的第一感都是:题目情景绝对的新颖! 这个实验 △ 是我没有做过的!其实破题的关键是要分析出草酸分解的产物,那个反应(H2C2O4·2H2O === CO2↑+CO↑+3 H2O )高中化学里并不常见,我们要学会从题文中捕捉信息来猜想 关键产物(CO2 来自澄清石灰水的联想,CO 来自第二小问) ,进而用氧化还原反应原理(化 合价升降)来验证。知道发生装置中产生的气体是 CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸气(由 “受热脱水、升华”这句联想) ,后续的实验分析和设计大家基本就会了,一道刚刚谋面 的新题就变成你的常规题了。可以看出:对你所研究体系的成分进行仔细分析,是好多

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 难题的突破良方。 2. 【2015 新课标Ⅱ卷理综化学】(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、 低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)工业上可用 KC1O3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。

(2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备 ClO2:

①电解时发生反应的化学方程式为 ②溶液 X 中大量存在的阴离子有__________。 ③除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是 a.水
b



(填标号)。 d.饱和食盐水

.碱石灰

C.浓硫酸

(3)用下图装置可以测定混合气中 ClO2 的含量: Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用 50 mL 水溶解后,再加入 3 mL 稀 硫酸: Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口; Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收; Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中: Ⅴ.用 0.1000 mol· L-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 (I +2S O
2 2 3 2-

=2

I +S O
4



6

2

-),指示剂显示终点时共用去 20.00

mL 硫

代硫酸钠溶液。在此过程中:

①锥形瓶内 ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为 ②玻璃液封装置的作用是 ③V 中加入的指示剂通常为 是 。 g。 。



, 滴 定 至 终 点 的 现 象

④测得混合气中 ClO2 的质量为

(4)用 ClO2 处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_______(填标号)。 a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁

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电解
(2)①NH4Cl+2HCl 3H2↑+NCl3 ②Cl—、OH— ③c

【答案】(1) 2:1


(3)①2ClO2+10I +8H =2Cl +5I2+4H2O





②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)

③淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变

④0.02700

(4)d

【考点定位】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、 对工艺流程及装置理解分析等,难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应 用信息解决问题的能力,注意基础知识的全面掌握。 【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判 断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等 知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用,运用所学知识分析具体问题的能力。 也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时把元素化合物、基本化学原理

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 和化学实验联系在一起,充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思 维能力,凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。 【注】本题分类与专题 4、16 3. 【2015 浙江理综化学】(15 分)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的 制取。 实验(一) 碘含量的测定

取 0.0100 mol·Lˉ1 的 AgNO3 标准溶液装入滴定管,取 100.00 mL 海带浸取原液至滴定 池,用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E) 反映溶液中 c(Iˉ)的变化,部分数据如 下表: V(AgNO3)/mL E/mV 实验(二) 15.00 -225 碘的制取 19.00 -200 19.80 -150 19.98 -100 20.00 50.0 20.02 175 21.00 275 23.00 300 25.00 325

另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:

已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O。 请回答: (1)实验(一) 中的仪器名称:仪器 A (2)①根据表中数据绘制滴定曲线: , 仪器 B 。

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②该次滴定终点时用去 AgNO3 溶液的体积为 为 %。 (3)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 ②步骤 X 中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 ③下列有关步骤 Y 的说法,正确的是 A.应控制 NaOH 溶液的浓度和体积 B.将碘转化成离子进入水层 C.主要是除去海带浸取原液中的有机杂质 D.NaOH 溶液可以由乙醇代替 ④实验(二) 中操作 Z 的名称是 (4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是

mL,计算得海带中碘的百分含量

。 。 。

。 。

【答案】 (1) 坩埚 ② 20.00mL

500mL 容量瓶 0.635%

(2)① (3)①向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏 ②液体分上下两层,下层呈紫红色

水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水 ③AB ④过滤

(4)主要由于碘易升华,会导致碘的损失

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 【解析】 (1)A、B 两种仪器的名称分别为坩埚、500mL 容量瓶(须注明容量瓶的容量)。 (2)①根据表中数据描出各点,然后连成光滑的曲线即可。 ②从图像可知,有 20.00mL 附近滴定曲线发生突变,可判断滴定终点时用去 AgNO3 溶液 的体积为 20.00mL;根据关系式 Ag ~I 可计算求得海带中碘的百分含量
+ -

0.0100mol ? L?1 ? 0.0200 L ?
=

500mL ? 127 g ? mol ?1 100mL ? 100% ? 0.635% 。 20.00 g

(3)①分液漏斗的检漏方法为:向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏 斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水。 ②步骤 X 中,加入 CCl4 的作用是萃取碘水中的 I2,萃取后 I2 溶解在 CCl4 中而呈紫色,由于 CCl4 的密度比水大,沉在下层,所以观察到的实验现象是:液体分上下两层,下层呈紫红 色。 ③步骤 Y 加入 NaOH 的目的是把 I2 转化为离子(I 和 IO3 )进入水层而与 CCl4 分离,并非 浸取有机杂质,也不能用乙醇代替,但 NaOH 的用量要控制,用量过多会使后续酸化操作 步骤消耗硫酸过多,故选 AB。④Z 步骤为过滤操作。 (4)I2 的 CCl4 溶液采用蒸馏的方法虽然可以把 CCl4 蒸馏出去,但同时碘易升华,导致碘 的损失。 【考点定位】本题主要是考查定量实验、实验设计与评价、实验流程分析与应用,涉及仪器 识别、仪器选择与使用、物质的分离与提纯实验操作等
- -

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4. 【2015 重庆理综化学】 (15 分)ClO2 与 Cl2 的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等 方面应用广泛。某兴趣小组通过题 9 图 1 装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和 应用进行了研究。

(1)仪器 D 的名称是

。安装 F 中导管时,应选用题 9 图 2 中的



(2)打开 B 的活塞,A 中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”) 。

(3)关闭 B 的活塞,ClO2 在 D 中被稳定剂完全吸收生成 NaClO2,此时 F 中溶液的颜色不 变,则装置 C 的作用是 。

(4)已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2,该反应的离子方程 式为 是 ,在 ClO2 释放实验中,打开 E 的活塞,D 中发生反应,则装置 F 的作用 。

(5)已吸收 ClO2 气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放 ClO2 的浓度随时间的变化如题

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 9 图 3 所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 是 。 ,原因

【答案】9.(15 分) (1)锥形瓶


b


(2)慢

(3)吸收 Cl2

(4)4H +5ClO2-=Cl +4ClO2↑+2H2O 验证是否有 ClO2 生成 (5)稳定剂Ⅱ,稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ClO2 ,能较长时间维持保鲜所需的浓度 【解析】 (1)根据仪器特征,仪器 D 的名称是锥形瓶;根据操作分析,F 装置应是 Cl2 和 KI 反 应,所以应该长管进气,短管出气,选 b。 (2) 为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度要慢。 (3)F 装置中能发生 Cl2+2KI=2KCl+I2,碘遇淀粉变蓝,所以 F 中溶液的颜色若不变,则装 置 C 的作用是吸收 Cl2。 (4) 在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2,再根据化合价升降相等和 电荷守恒以及原子守恒配平,该反应的离子方程式为 4H +5ClO2-=Cl +4ClO2↑+2H2O; 在 ClO2 释放实验中, 打开 E 的活塞, D 中发生反应, 则装置 F 的作用是验证是否有 ClO2 生成. (5) 根据图 3 可知, 稳定剂Ⅱ可以缓慢释放 ClO2 ,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以 稳定剂Ⅱ好。
+ -

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5. 【2015 四川理综化学】(13 分)(NH4)2SO4 是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小 组拟探究其分解产物。 [查阅资料] (NH4)2SO4 在 260℃和 400℃时分解产物不同。 [实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)

实验 1: 连接装置 A-B-C-D, 检查气密性, 按图示加入试剂 (装置 B 盛 0.5000mol/L 盐酸 70.00mL) 。 通入 N2 排尽空气后,于 260℃加热装置 A 一段时间,停止加热,冷却,停止通入 N2。品 红溶液不褪色,取下装置 B,加入指示剂,用 0.2000mol/L NaOH 溶液滴定剩余盐酸,终 点时消耗 NaOH 溶液 25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无 SO42-。 (1)仪器 X 的名称是________________。 (2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。 a.盛装 0.2000mol/L NaOH 溶液 洗 c.读数、记录 整液面 (3)装置 B 内溶液吸收气体的物质的量是__________mol 实验 2:连接装置 A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入 N2 排尽空气后,于 400℃ 加热装置 A 至(NH4)2SO4 完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入 N2。观察到装置 A、D 之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置 D 内溶液中有 SO32-, d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调 b.用 0.2000mol/L NaOH 溶液润

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 无 SO42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。 (4)检验装置 D 内溶液中有 SO32-,无 SO42-的实验操作和现象是__________. (5)装置 B 内溶液吸收的气体是____________. (6)(NH4)2SO4 在 400℃分解的化学方程式是______________________. 【答案】 (1)圆底烧瓶 (2)dbaec (3)0.03 mol (4)取少量装置 D 内溶液于试管中,滴加 BaCl2 溶液,生成白色沉淀;加入足量稀盐酸 后沉淀完全溶解,放出无色刺激性气体 (5)NH3 (6)3(NH4)2SO4


4NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑

【解析】 (1)仪器 X 为圆底烧瓶。 (2)滴定操作步骤为:首先查漏、水洗,再用待装的溶液润洗,再装液,再排尽滴定管 尖嘴的气泡并调整液面,最后记录读数。 (3)由题意知:品红溶液不褪色,说明无 SO2,滴定后的溶液中无 SO42-,说明无 SO3 则 装置 B 中吸收的气体为 NH3。n(HCl)= n(NH3) +n(NaOH),则得答案为 0.03 mol (4)取装置 D 内溶液少许于试管中,加入 BaCl2 溶液,再加入稀盐酸,若产生白色沉淀 且加入盐酸后白色沉淀能完全溶液,则说明原溶液中有 SO32-,无 SO42(5)NH3 (6)3(NH4)2SO4


4NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O

【考点定位】实验设计与评价 【名师点睛】考纲明确要求考生能根据实验试题要求:(1)设计、评价或改进实验方案;(2) 了解控制实验条件的方法;(3)分析或处理实验数据,得出合理结论(4)绘制和识别典型 的实验仪器装置图。实验方案设计与评价取材于教材、高于教材,注重创新是近年高考 化学试题的一大特点。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有 实验知识的基础上进行改进,创设新情境,提出新问题,考查考生的创新意识。主要体 现在以下几个方面:(1)根据题干给予的新信息,预测实验现象等。 (2)药品使用创新、 仪器功能拓展、实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。(3)面对新情境,能够正确

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 提取并处理信息(准确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等)。(4)面对新问题,能 够全面深入思考,合理优化结构,准确深刻评价等。 6.【2015 福建理综化学】(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 利用右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探究 (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):

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

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com (4)该小组设计的实验方案为:使用右图装置,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.次氯酸或氯水可被 SO2、H2O2、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; ③ClO3-+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)。

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【考点定位】考查化学仪器的的使用、实验方案的设计与评价、离子方程式的书写的知识。

7. 【2015 安徽理综化学】 (14 分) 某研究小组将纯净的 SO2 气体通入 0.1mol· L-1 的 Ba (NO3)

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 溶液中,得到了 BaSO4 沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的 SO2,该小组突

2

出了如下假设: 假设一:溶液中的 NO3假设二:溶液中溶解的 O2 (1) 验证假设一 该小组涉及实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象 实验步骤 实验 1: 在盛有不含 O2 的 25ml0.1mol/LBaCl2 溶液的烧 杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 实验 2:在盛有不含 O2 的 25ml0.1mol/LBa(NO3)2 溶 液的烧杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 (2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的 pH 随通入 SO2 体积的变化曲 线入下图 假设一成立 实验现象 结论

实验 1 中溶液 pH 变小的原因是____;V1 时,实验 2 中溶液 pH 小于实验 1 的原因是(用 离子方程式表示)_________。 (3)验证假设二 请设计实验验证假设二,写出实验步骤,预期现象和结论。 实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程)

(4) 若假设二成立, 请预测: 在相同条件下, 分别通入足量的 O2 和 KNO3, 氧化相同的 H2SO3 溶液 (溶液体积变化忽略不计) , 充分反映后两溶液的 pH 前者_______(填大于或小于) 后者,理由是________ 【答案】 (1)无明显现象、有白色沉淀生成(2)SO2 溶于水后生成 H2SO3 ; 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com (3) 实验步骤 实验 1:作为参考实验 假设二成立 实验 3 :将纯净的 SO2 气体通入未经脱 O2 处理的 25mL0.1mol/L 的 BaCl2 溶液中 (4)小于,反应的离子方程式表明,足量的 O2 和 NO3-分别氧化相同的 H2SO3,生成的 H+的 物质的量前者多余后者 【解析】 (1)根据强酸制弱酸的原理,亚硫酸是弱酸不能制备盐酸,故实验 1 无现象,SO2 溶 于水后生成 H2SO3,亚硫酸显酸性,电离出H ,和 NO3-结合生成硝酸,具有强氧化性,将 SO32-氧化成 SO42-,故生 成白色的 BaSO4 沉淀; ( 2 ) SO2 溶于水后生成 H2SO3 ,亚硫酸显酸性,故 pH 值减小; 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO; (3) 实验步骤 实验 1: 在盛有不含 O2 的 25ml0.1mol/LBaCl2 溶液的烧 杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 实验 2: 在盛有富含 O2 的 25ml0.1mol/LBaCl2 溶液的烧 杯中,缓慢通入纯净的 SO2 气体 (4)小于,反应的离子方程式表明,足量的 O2 和 NO3-分别氧化相同的 H2SO3,生成的 H+的物质的量前者多余后者(其它合理答案也正确) 【考点定位】本题属于实验设计和评价题,考查学生对实验的设计探究能力,多属于开放性 试题,可能出现多种正确答案,属于综合性较强的较难题型, 有白色沉淀生成 实验现象 无现象 假设二成立 结论


实验现象

结论

有白色沉淀生成

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8. 【2015 广东理综化学】 (17 分)NH3 及其盐都是重要的化工原料。 (1)用 NH4Cl 和 Ca(OH)2 制备 NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为

(2)按图 13 装置进行 NH3 性质实验。

①先打开旋塞 1,B 瓶中的现象是 塞 1。 ②再打开旋塞 2,B 瓶中的现象是

,原因是

,稳定后,关闭旋



(3)设计实验,探究某一种因素对溶液中 NH4Cl 水解程度的影响。 限制试剂与仪器:固体 NH4Cl、蒸馏水、100mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、 药匙、天平、pH 计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度) ①实验目的:探究 对溶液中 NH4Cl 水解程度的影响。

②设计实验方案,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关 物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中 V(溶液)表示所配制溶液的体积)。 物理量 实验序号 1 100 V(溶液)/mL ……

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 2 100

③按实验序号 I 所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为 Y,则 NH4Cl 水解 反应得平衡转化率为 【答案】 (1)A、C、G。 (2)①产生白烟;打开旋塞 1,氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒, 形成白烟。②烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到 B 瓶中,形成红色溶液。 (3)①温度(或浓度) ② 物 理 量 实验序号 1 2 或 物 理 量 实验序号 1 2 ③(10-Y×5.35)/m 【解析】 (1)NH4Cl 和 Ca(OH)2 制备 NH3 是固体混合物加热制取气体的反应,有水生成,试管 口应向下倾斜,发生装置选 A,NH3 密度比空气小,用向下排空气法收集,收集装置选 C, 氨气极易溶于水,要用防倒吸装置,但不能距离水太远,也不能插入液面以下,选 G,故 选 A、C、G。 (2)①先打开旋塞 1,B 瓶中的现象是产生白色的烟;原因是先打开旋塞 1, 氯化氢与氨气挥发出来,氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒,氯化铵小颗粒形成白 烟。②再打开旋塞 2,B 瓶中的现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到 B 瓶中,是因为气 体参与反应后使得烧瓶内的压强变小,打开旋塞 2 后,大气压就会把烧杯中的溶液压到 烧瓶中来,同时由于 A 中的 HCl 不可能全部进入 B 中,A 中 HCl 过量,就算不能完全进入 B瓶,B中的氨气也应能完全反应,形成氯化铵,石蕊溶液进入 B 中,B 中的 NH4Cl 溶于 100 100 m m2 T T Y Z V(溶液)/mL NH4Cl 质量(g) 温度 (℃) pH …… 100 100 m m T1 T2 Y Z V(溶液)/mL NH4Cl 质量(g) 温度 (℃) pH …… (只列出算式,忽略水自身电离的影响) 。

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 石蕊溶液,溶液显酸性,所以石蕊试液显红色。(3)主要采用控制变量的方法,根据给 出的仪器,有可控制温度水浴槽,那么可以完成温度对 NH4Cl 水解程度的影响,天平可以 称出不同质量 NH4Cl,那么可以配制出不同浓度的溶液,就可以探究浓度对 NH4Cl 水解程 度的影响,故答案为温度或浓度。如果探究温度的影响那么控制浓度相同,改变温度, 如果探究浓度相同, 那么就要控制温度相同, 不管哪一种探究都需要配制一定浓度的 NH4Cl 溶液,那么需要称量 NH4Cl 的质量,但不管探究的是哪种因素的影响,都需要使用 pH 计 通过测量水解后溶液的 pH 来判断其水解程度,所以在表格中都应有一项为 pH 值。若探 究温度对 NH4Cl 水解程度的影响时数据为: 物 理 量 实验序号 1 2 100 100 m m T1 T2 Y Z V(溶液)/mL NH4Cl 质量(g) 温度 (℃) pH ……

若探究浓度对 NH4Cl 水解程度的影响时数据为: 物 理 量 实验序号 1 2 100 100 m1 m2 T T Y Z V(溶液)/mL NH4Cl 质量(g) 温度 (℃) pH ……

如果 pH 为 Y,那么 c(H+)=10-Ymol/L,物质的量为 10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol,那么水解的 NH4Cl 的物质的量也为 10-Y-1mol,质量为 10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g,则 NH4Cl 水解反 应得平衡转化率为:( 10-Y×5.35)/m。 【考点定位】本题主要考查了气体的制取、收集、尾气处理,将氨气和氯化氢反应的现象和 喷泉实验的原理、 盐类水解等结合到一起进行考查; 还考察了通过控制变量进行探究的实 验。 【名师点睛】气体制取装置有多种,主要包括:固—固、固—液、液—液几种组合,还要看反 应要不要加热,再选则对应的装置;气体收集主要有排液法和排空气法,用排液法时气体 在液体中的溶解度要小, 用排空气法时就看怎样能把空气排走。 进行实验探究时先要明确 探究的目的,确定探究的方向,探究时要清楚哪些条件要控制不变的,要改变哪些条件,

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 再根据实验用品设计实验方案,比如这道题,探究的是温度或浓度对 NH4Cl 水解程度的影 响,那么改变的条件就是温度或浓度,其它条件要控制一样,最后根据实验的数据得出结 论,有的时候还要对一些意外现象进行讨论。 9. 【2015 海南化学】 (11 分)工业上,向 500—600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向 炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。

回答下列问题: (1)制取无水氯化铁的实验中,A 中反应的化学方程式为 加入的试剂是 。 。尾气的成分 、 。 。 。 ,装置 B 中

( 2 )制取无水氯化亚铁的实验中,装置 A 用来制取 是 。若仍用 D 的装置进行尾气处理,存在的问题是

(3)若操作不当,制得的 FeCl2 会含有少量 FeCl3 ,检验 FeCl3 常用的试剂是 欲制得纯净的 FeCl2 ,在实验操作中应先


,再

【答案】 (1)MnO2 + 4HCl(浓)

MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O,浓硫酸。

(2)HCl;HCl 和 H2;发生倒吸、可燃性气体 H2 不能被吸收。 (3)KSCN 溶液;通入氯化氢(赶尽装置中的空气) ,

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【考点定位】本题以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验方案的分析与评价。 【名师点睛】以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验方案的分析、评价与设计,涉 及氯气的制备和净化、Fe3 的检验等基础知识。理清实验目的、实验原理及实验装置的作 用是得分的关键。实验的评价和设计要注意科学性、简约型和环保性,是化学高考的必 考题型,题目难度较大。 10. 【2015 江苏化学】 (15 分) 实验室用下图所示装置制备 KClO 溶液, 并通过 KClO 溶液与 Fe(NO3)3 溶液的反应制备高效水处理剂 K2FeO4。已知 K2FeO4 具有下列性质①可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液,②在 0℃--5℃、强碱性溶液中比较稳定,③在 Fe3 和 Fe(OH)3 催化作用下发 生分解,④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3 和 O2。
+ +

(1)装置 A 中 KMnO4 与盐酸反应生成 MnCl2 和 Cl2,其离子方程式为_____________。将 制备的 Cl2 通过装置 B 可除去______________(填化学式) 。 (2) Cl2 和 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3。 在不改变 KOH 溶液的浓度和体积的条件下, 控制反应在 0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是_________。 (3)制备 K2FeO4 时,KClO 饱和溶液与 Fe(NO3)3 饱和溶液的混合方式为_______。 (4)提纯 K2FeO4 粗产品[含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质]的实验方案为:将一定量的 K2FeO4 粗 产品溶于冷的 3mol· L 1KOH 溶液中, _____(实验中须使用的试剂有: 饱和 KOH 溶液,


园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有:砂芯漏斗,真空干燥箱)。 【答案】 (1)2MnO4 +16H +10Cl =2Mn2+5Cl2↑+8H2O,HCl; (2)缓慢滴加盐酸、装置 C 加冰水浴; (3)在搅拌下,将 Fe(NO3)3 饱和溶液缓慢滴加到 KClO 饱和溶液中; (4)用砂 芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置,再用砂 芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤 2-3 次后,在真空干燥箱中干燥。 【解析】 (1)KMnO4 具有强氧化性,把盐酸中 Cl 氧化成 Cl2,2MnO4 +16H +10Cl =2Mn2+ 5Cl2↑+8H2O,装置 B 中盛放饱和食盐水,作用是除去氯气中的氯化氢气体; (2)Cl2 和 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3,制取 KClO 温度在 0℃~5℃,装置 C 放在冰水浴中, 防止盐酸的浪费,滴加浓盐酸时应缓慢滴加; (3)高铁酸钾在 Fe3 和 Fe(OH)3 催化作用下 发生分解,说明应把硝酸铁滴加到 KClO 中,操作是:在搅拌下,将 Fe(NO3)3 饱和溶液缓 慢滴加到 KClO 饱和溶液中; (4)高铁酸钾可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液,可以通过过滤 的方法得到高铁酸钾,然后用乙醇洗涤,减少高铁酸钾的损失,故操作是:用砂芯漏斗 过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗 过滤,晶体用适量乙醇洗涤 2-3 次后,在真空干燥箱中干燥。 【考点定位】考查氧化还原反应方程式的书写、物质除杂、物质混合等知识 【名师点睛】本试题涉及氧化还原反应方程式的书写、物质的除杂、在信息条件下实验的操 作、信息条件下物质的混合,通过让学生根据信息,完成基础知识的运用,这是高考必 考的一项,平时复习中应注意这方面的练习,培养学生利用信息、分析信息、自学能力, 更好地提高学生自身能力。 11. 【2015 江苏化学】[实验化学] 实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表) 。其 实验步骤为: 步骤 1:将三颈瓶中的一定配比的无水 AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温 至 60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。 步骤 2: 将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中, 搅拌、 静置、 分液。 有机相用 10%NaHCO3 溶液洗涤。
+ - - + - - + -

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步骤 3:经洗涤的有机相加入适量无水 MgSO4 固体,放置一段时间后过滤。 步骤 4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。 (1)实验装置中冷凝管的主要作用是________,锥形瓶中的溶液应为________。 (2)步骤 1 所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为_________。 (3)步骤 2 中用 10%NaHCO3 溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的______(填化学 式)。 (4)步骤 3 中加入无水 MgSO4 固体的作用是_________。 (5)步骤 4 中采用减压蒸馏技术,是为了防止_____。 附表 相关物质的沸点(101kPa) 物质 溴 苯甲醛 沸点/℃ 58.8 179 物质 1,2-二氯乙烷 间溴苯甲醛 沸点/℃ 83.5 229

【答案】 (1)冷凝回流,NaOH; (2)AlCl3; (3)Br2、HCl; (4)除去有机相的水; (5)间溴苯 甲醛被氧化。 【解析】 (1)冷凝管的作用:冷凝液溴,让其回流到三颈瓶中,减少液溴的损失, “冷凝回流” , 溴有毒,挥发出来对环境有污染,必须除去,因此锥形瓶中盛放 NaOH; (2)根据信息, 有机物中催化剂一般是无机物,故是 AlCl3; (3)此作用有点类似乙酸乙酯中饱和碳酸钠 的作用,除去溶解在间溴苯甲醛中溴和盐酸; (4)无水 MgSO4 放在步骤 3 中,然后是过 滤,显然无水 MgSO4 的作用是除去有机相中水; (5)醛基容易被氧化防止间溴苯甲醛被 氧化。 【考点定位】考查实验仪器的作用、物质除杂、催化剂等知识。

园丁网数学第一站成套数学资料免费下载 www.yszybase.com 【名师点睛】涉及实验仪器的作用、物质的除杂、有机物中常见催化剂、减压的目的,体现 基础性知识的重要性,减压蒸馏目的是在石油工业中出现的,减压降低物质的熔沸点以 及气体的溶解性,检查学生掌握基础知识情况,此题比较简单,复习时注重课本的回归。


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