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.docx

1、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卷化学实验方案的设计与评价A卷全国卷制备实验方案的设计与评价1(2016课标全国，26，14分)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题： (一)碳酸钙的制备 (1)步骤加入氨水的目的是_。 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。 (2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填标号)。 a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b玻璃棒用作引流 c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d滤纸边缘高出漏斗 e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度 (二)过氧化钙的制备 CaCO3滤

2、液白色结晶 (3)步骤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

3、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、NH3H2O，产物为CaO2、NH4Cl和H2O，则反应的化学方程式为CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O，由于H2O2在高温下易分解，所以反应

4、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)CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O或CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl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

5、实验方案的设计与评价2(2014课标全国卷，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()选项实验结论A稀硫酸Na2SAgNO3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Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3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，处试管中观察到白色固体变黑，证明浓硫酸有脱水性；处试管中溴水褪色，说明有SO2生成(SO2Br

6、22H2O=H2SO42HBr)，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BaSO43Ba(NO3)23SO22H2O=3BaSO42NO4HNO3，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B3(2015课标全国卷，26，14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K15.4102，K25.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上

7、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。 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_。 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： 草酸的酸性比碳酸的强_。 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，

8、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) 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

9、理，将草酸与NaHCO3溶液混合，看是否有气体产生。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)F、D、G、H、D、ICuO(氧化铜) 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)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生 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卷地方卷制备实验方案的设计与评价1(2013安徽理综，8，6分)实验室中某些气体的

10、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()选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液 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。 答案B2(2016北京理综，27，12分)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、

11、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)过程中，在Fe2催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_。 (2)过程中，Fe2催化过程可表示为： ：2Fe2PbO24HSO=2Fe3PbSO42H2O ： 写出的离子方程式：_。 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。 过程的目的是

12、脱硫。滤液1经处理后可在过程中重复使用，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Na2SO4浓度，提高脱硫效率 过程的目的是提纯。结合上述溶解度曲线，简述过程的操作：_。 解析(1)由题意可知，过程中，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PbPbO22H2SO42PbSO42H2O。 (2)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

13、消耗与生成的量相等。Fe2为该反应的催化剂，又知反应中Fe2被PbO2氧化为Fe3，则在反应中Fe3与Pb反应生成Fe2，离子方程式为2Fe3PbSO=PbSO42Fe2；a实验证明发生反应生成Fe3，则b实验需证明发生反应，Fe3转化为Fe2，实验方案为取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，充分反应，红色褪去。 (3)过程的目的是脱硫。化学方程式为PbSO42NaOH=PbONa2SO4H2O；滤液1中含有未反应的NaOH和少量溶解的PbO，经处理后可重复利用减少PbO的损失，同时能提高NaOH的利用率。利用PbO不同温度下在不同氢氧化钠溶液中的溶解度曲线，可向PbO粗品中加入35%的NaOH溶

14、液，加热至高温(110 )，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤可得PbO固体。 答案(1)PbPbO22H2SO42PbSO42H2O (2)2Fe3PbSO=PbSO42Fe2取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去 (3)AB向PbO粗品加入一定量的35%NaOH溶液，加热至110 ，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤得到PbO固体3(2016江苏化学，19，15分)实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO33H2O。实验过程如下： (1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为 MgCO3(s)2H(aq)=Mg2(aq)CO

15、2(g)H2O(l) H50.4 kJmol1 Mg2SiO4(s)4H(aq)=2Mg2(aq)H2SiO3(s)H2O(l)H225.4 kJmol1 酸溶需加热的目的是_；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_。 (2)加入H2O2氧化时发生反应的离子方程式为_ _。 (3)用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3。 实验装置图中仪器A的名称为_。 为使Fe3尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，_、静置、分液，并重复多次。 (4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO33H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，_，过

16、滤、用水洗涤固体23次，在50下干燥，得到MgCO33H2O。 已知该溶液中pH8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH5.0时Al(OH)3沉淀完全。 解析(1)加热，加快酸溶的速率，提高酸溶的效率。后续反应中生成MgCO3，若酸过多，生成MgCO3时需要中和硫酸，消耗过多的碱，提高生产成本。(2)H2O2将Fe2氧化为Fe3，自身被还原为H2O，Fe2H2O2Fe3 H2O，前面酸溶，溶液呈酸性，补H配平。(3)A为分液漏斗。萃取时要充分振荡，使水相与有机相充分接触，提高萃取效率。(4)由于萃取除去Fe3，萃取液中含有Mg2和Al3，要除去Al3，调节5pHI2D向FeSO4溶液中先滴入KSC

17、N溶液，再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成血红色Fe2既有氧化性又有还原性 解析A项，Na2CO3固体加热不会分解，试管内壁没有水珠，错误；B项，苯酚可与饱和溴水中的溴单质发生取代反应，生成三溴苯酚白色沉淀，正确；C项，少量氯水与I发生氧化还原反应：Cl22I=2ClI2，淀粉遇I2变蓝色，正确；D项，H2O2能把Fe2氧化为Fe3，说明Fe2具有还原性，不能说明Fe2具有氧化性，错误。 答案BC7(2016北京理综，28，16分)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。实验试剂现象滴管试管2 mL0.2 molL1 Na2SO3溶液饱和

18、Ag2SO4溶液.产生白色沉淀0.2 molL1 CuSO4溶液.溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀0.1 molL1 Al2(SO4)3溶液.开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀 (1)经检验，现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象：_。 (2)经检验，现象的棕黄色沉淀中不含SO，含有Cu、Cu2和SO。 已知：CuCuCu2，Cu2CuI(白色)I2。 用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu的实验现象是_ _。 通过下列实验证实，沉淀中含有Cu2和SO。 a白色沉淀A是BaSO4，试剂1是_。 b证实沉淀中含有Cu2和SO的理由是_ _。 (3)已知：Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象的白色沉淀中无SO，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色。 推测沉淀中含有亚硫酸根和_。 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：.被Al(OH)3所吸附；.存在于铝的碱式盐中。对假设设计了对比实验，证实了假设成立。 a将对比实验方案补充完整。 步骤一： 步骤二：_(按上图形式呈现)。 b假设成立的实验证据是_。 (4)根据实验，亚硫酸盐的性质有_