高考化学一轮总复习 专题二十三 化学实验方案的设计与评价AB卷1Word格式文档下载.docx

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CaCO3

滤液

白色结晶

（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈________性（填“酸”、“碱”或“中”）。

将溶液煮沸，趁热过滤。

将溶液煮沸的作用是____________________________。

（4）步骤③中反应的化学方程式为___________________________________，

该反应需要在冰浴下进行，原因是___________________________。

（5）将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是________。

（6）制备过氧化钙的另一种方法是：

将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是__________，

产品的缺点是______________________________________________。

解析　

（1）反应混合液中盐酸过量，加入氨水可以中和盐酸，调节溶液的pH使Fe3＋转化为Fe（OH）3沉淀而除去。

小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于过滤分离。

（2）a项，漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁，容易造成溶液飞溅，错误；

b项，玻璃棒用作引流，正确；

c项，将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁，防止有气泡，正确；

d项，滤纸边缘应低于漏斗口，错误；

e项，用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易划破滤纸，错误。

（3）步骤②中逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液中含有大量的CO2，溶液呈酸性，而CaO2溶于酸，故应将溶液煮沸以除去溶解的CO2气体。

（4）根据题意可知反应物为CaCl2、H2O2、NH3·

H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl2＋2NH3·

H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应应在冰浴中进行。

（5）由于乙醇与水互溶且易挥发，所以使用乙醇洗涤去除晶体表面的水分。

（6）制备过氧化钙的另一种方法将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。

该工艺方法的优点是：

工艺简单，操作方便，产品的缺点是：

没有除杂净化工艺，所制得产品纯度低。

答案　（1

）调节溶液pH使Fe（OH）3沉淀　过滤分离　

（2）ade

（3）酸　除去溶液中的CO2

（4）CaCl2＋2NH3·

H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·

H2O＋H2O2＋6H2O===CaO2·

8H2O↓＋2NH4Cl　温度过高时双氧水易分解

（5）去除晶体表面水分

（6）工艺简单，操作方便　纯度较低

　探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价

2．（2014·

课标全国卷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

解析　H2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S，故不能说明Ksp（AgCl）>

Ksp（Ag2S）,A错误；

浓硫酸滴入蔗糖中，②处试管中观察到白色固体变黑，证明浓硫酸有脱水性；

③处试管中溴水褪色，说明有SO2生成（SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr），从而证明浓硫酸有氧化性，B正确；

SO2与Ba（NO3）2溶液反应可生成白色沉淀BaSO4[3Ba（NO3）2＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4HNO3]，但BaCl2与SO2不反应，C错误；

浓硝酸挥发产生的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液作用生成H2SiO3，故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论，D错误。

答案　B

3．（2015·

课标全国卷Ⅰ，26，14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。

（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还有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_______________________________________________。

解析　

（1）装置C中澄清石灰水的作用是检验是否有CO2气体生成，若有CO2气体生成，澄清石灰水变浑浊。

装置B中冰水的作用是降低温度，使生成的水和草酸（题给信息：

受热脱水、升华）冷凝。

若草酸进入装置C，会生成草酸钙沉淀，干扰CO2检验。

（2）检验CO可通过检验CO还原黑色的CuO生成的CO2进行。

因为分解产物中有CO2，所以先要除去CO2，可用浓NaOH溶液吸收CO2，并用澄清石灰水检验CO2是否除尽，再用无水氯化钙干燥CO，然后通过加热的CuO，再用澄清石灰水检验生成的CO2气体，没有反应掉的CO可用排水法收集。

若前面澄清石灰水无现象，H中黑色的CuO变红色，后面的澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中有CO。

（3）①证明草酸的酸性比碳酸强，可以利用溶液中较强酸制较弱酸的原理，将草酸与NaHCO3溶液混合，看是否有气体产生。

②证明草酸是二元酸，可以利用酸碱中和滴定原理，若消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍，即可证明草酸是二元酸。

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），防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验

（2）①F、D、G、H、D、I　CuO（氧化铜）

②前面澄清石灰水无现象，H中黑色粉末变红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊

（3）①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生

②用NaOH标准溶液滴定草酸，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍

B卷　地方卷

1．（2013·

安徽理综，8，6分）实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。

仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是（　　）

a中的物质

b中的物质

c中收集的气体

d中的物质

浓氨水

CaO

NH3

H2O

SO2

NaOH溶液

稀硝酸

Cu

NO2

浓盐酸

MnO2

Cl2

解析　氨气的密度小，用排空气法收集时应“短进长出”，所以A错误；

B合理；

稀硝酸与铜反应产生NO，而且不能用排气法收集，若制取NO2，应该用浓硝酸，但尾气NO2不能用水吸收，C不合理；

浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气应该加热，不合理。

因此选B。

2．（2016·

北京理综，27，12分）以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。

其工作流程如下：

（1）过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______________________________________________________________。

（2）过程Ⅰ中，Fe2＋催化过程可表示为：

ⅰ：

2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO

===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O

ⅱ：

……

①写出ⅱ的离子方程式：

_________________________________________。

②下列实验方案可证实上述催化过程。

将实验方案补充完整。

a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。

b．________________________________________________________。

（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：

PbO（s）＋NaOH（aq）

NaHPbO2（aq），其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。

滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是________（选填序号）。

A．减少PbO的损失，提高产品的产率

B．重复利用NaOH，提高原料的利用率

C．增加Na

2SO4浓度，提高脱硫效率

②过程Ⅲ的目的是提纯。

结合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作：

_____________________________________________________________。

解析　

（1）由题意可知，过程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb、PbO2和H2SO4反应生成PbSO4和H2O，Pb与PbO2在酸性条件下发生氧化还原

反应，Pb为还原剂，PbO2为氧化剂，PbSO4既是氧化产物又是还原产物，化学方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4

2PbSO4＋2H2O。

（2）①催化剂在反应前后本身的质量和化学性质保持不变，但参加反应，反应特点是先消耗再生成，且消耗与生成的量相等。

Fe2＋为该反应的催化剂，又知反应ⅰ中Fe2＋被PbO2氧化为Fe3＋，则在反应ⅱ中Fe3＋与Pb反应生成Fe2＋，离子方程式为2Fe3＋＋Pb＋SO