高考 实验方案的设计与评价专题复习Word格式文档下载.docx
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.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。
2．【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）2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
实验现象
结论
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
假设一成立
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
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________
3．【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，原因是，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，B瓶中的现象是。
（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
V（溶液）/mL
……
1
100
2
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（只列出算式，忽略水自身电离的影响）。
4．
【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______
5．【2014年高考新课标Ⅰ卷第26题】（13分）乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素质的成分之一，具有香蕉的香味，实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图和有关数据如下：
实验步骤：
在A中加入4.4g的异戊醇，6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2～3片碎瓷片，开始缓慢加热A，回流50分钟，反应液冷至室温后，倒入分液漏斗中，分别用少量水，饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤，分出的产物加入少量无水硫酸镁固体，静置片刻，过滤除去硫酸镁固体，，进行蒸馏纯化，收集140～143℃馏分，得乙酸异戊酯3.9g。
（1）装置B的名称是：
（2）在洗涤操作中，第一次水洗的主要目的是：
；
第二次水洗的主要目的是：
。
（3）在洗涤、分液操作中，应充分振荡，然后静置，待分层后（填标号），
A．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B．直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从下口放出
D．先将水层从分液漏斗的下口放出，再将乙酸异戊酯从上口放出
（4）本实验中加入过量乙酸的目的是：
（5）实验中加入少量无水硫酸镁的目的是：
（6）在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是：
（填标号）
（7）本实验的产率是：
A、30℅B、40℅C、50℅D、60℅
（8）在进行蒸馏操作时，若从130℃开始收集馏分，产率偏（填高或者低）原因是
6．【2014年高考新课标Ⅱ卷第28题】
（15分）某小组以CoCl2·
6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。
为测定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：
精确称取wgX，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1mLc1mol·
L—1的盐酸标准溶液吸收。
蒸氨结束后取下接收瓶，用c2mol·
L—1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定：
准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）。
（1）装置中安全管的作用原理是。
（2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用式滴定管，可使用的指示剂为。
（3）样品中氨的质量分数表达式为。
（4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将（填“偏高”或“偏低”）。
（5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是；
滴定终点时，若溶液中c（Ag＋）=2.0×
10—5mol·
L—1，c（CrO42—）为mol·
L—1。
（已知：
Ksp（Ag2CrO4）=1.12×
10—12）
（6）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1:
6:
3，钴的化合价为，制备X的化学方程式为；
X的制备过程中温度不能过高的原因是。
7．【2014年高考安徽卷第28题】
（14分）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图1）。
从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）：
编号
实验目的
碳粉/g
铁粉/g
醋酸/%
①
为以下实验作参照
0.5
2.0
90.0
②
醋酸浓度的影响
36.0
③
0.2
（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。
t2时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；
此时，碳粉表面发生了（“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是。
（3）该小组对图2中0～t1时压强变大的原因提出了如下假设，请你完成假设二：
发生析氢腐蚀产生了气体；
；
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。
请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤和结论。
实验步骤和结论（不要求写具体操作过程）：
8．【2014年高考江苏卷第19题】
（15分）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为；
该操作将I2还原为I－的目的是。
（2）操作X的名称为。
（3）氧化时，在三颈烧瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在400C左右反应（实验装置如右图所示）。
实验控制在较低温度下进行的原因是；
锥形瓶里盛放的溶液为。
（4）已知：
5SO32—+2IO3—+2H＋
I2+5SO42—+H2O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3—的实验方案：
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；
。
实验中可供选择的试剂：
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液
9．【2014年高考重庆卷第9题】
（15分）中华人民共和国国家标准（GB2760－2011）规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。
某兴趣小组用题9图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对含量碱性测定。
（1）仪器A的名称是_______，水通入A的进口为_________。
（2）B中加入300.00ml葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为______________。
（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol/LNaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题9中图2中的_____；
若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为__________；
若用50ml滴定管进行实验，当滴定管中的液面在“10”处，则管内液体的体积（填序号）____（①＝10ml，②＝40ml，③＜10ml，④＞40ml）
（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO2含量为：
__g/L。
（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_______。
10．【2014年高考四川卷第9题】
（13分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。
某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·
5H2O）。
I．[查阅资料]
（1）Na2S2O3·
5H2O是无色透明晶体，易溶于水。
其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
（3）Na2SO3易被氧化；
BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。
Ⅱ．[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂。
仪器a的名称是____；
E中的试剂是___（选填下列字母编号）。
A．稀H2SO4B．NaOH溶液C．饱和NaHSO3溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。
过滤C中混合液，滤液经____（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ．[探究与反思]
（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。
（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_____，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
（2）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤
（2）进行了改进，改进后的操作是_______。
（3）Na2S2O3·
5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过_____方法提纯。
11．【2014年高考广东卷第33题】
（17分）H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe3+的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。
限选试剂与仪器：
30%H2O2、0.1mol∙L-1Fe2（SO4）3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：
____________
②设计实验方案：
在不同H2O2浓度下，测定____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成图20的装置示意图。
④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；
数据用字母表示）。
物理量
V[0.1mol·L-1Fe2（SO4）3]/mL
a
（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO2气体）进行实验。
可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是______________________________________________________。
12．【2014年高考天津卷第9题】
（18分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水。
在中性或碱性环境中稳定。
I．制备Na2S2O3•5H2O
反应原理：
Na2SO3（aq）+S（s）
Na2S2O3（aq）
①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80ml蒸馏水。
另取5g研
细的硫粉，用3ml乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置（如图所示，部分加持装置略去），水浴加热，微沸60分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3•5H2O，经过滤，洗涤，干燥，得到产品。
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是。
（2）仪器a的名称是，其作用是。
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是，检验是否存在该杂质的方法是。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因：
。
II．测定产品纯度
准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol•L‾1碘的标准溶液滴定。
反应原理为：
2S2O32‾+I2=S4O62-+2I‾
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化：
（6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为mL。
产品的纯度为（设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M）。
III．Na2S2O3的应用
（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42‾，常用作脱氧剂，该反应的离子方程式为。
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