化学实验方案设计与评价探究性实验专题.doc

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1、化学实验方案设计与评价探究性实验专题【真题解读】（2010，27）某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_ ，其中发生反应的化学方程式为_；(2)实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是_、_，这些现象分别说明SO2具有的性质是_和_；装置B中发生反应的离子方程式为_ ；(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象_；(4)尾气可采用_溶液吸收。【童老师点评】这是一道实验探究题,主要考查了SO2的制备、性质、检验和尾气处理。很常规。（2010，28）某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入

2、少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_；(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是_；(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_；(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有_(答两种）；(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。 实验混合溶液ABCDEF4mol/L H2SO4/mL30V1V2V3V4

3、V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100请完成此实验设计，其中：V1=_，V6=_，V9=_；反应一段时间后，实验A中的金属呈_色，实验E中的金属呈_色；该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_。【童老师点评】这是一道无机综合题，考查原电池反应原理，影响化学反应速率的因素，定量实验方法和分析解决实际问题的能力。体现了新课标高考重视对“过程与方法”的考查。（2011，26）0.80gCuSO45H2O样品受热脱水过

4、程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。请回答下列问题：（1）试确定200时固体物质的化学式_ _（要求写出推断过程）；（2）取270所得样品，于570灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为 。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为 ，其存在的最高温度是 ；（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_；（4）在0.10molL-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=_molL-1（KapCu(OH)2=2.

5、210-20）。若在0.1molL-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_molL-1。【童老师点评】这道题，当年得分率不高，考查的重点话基础及知识迁移上。（2011，28）氢化钙固体登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号)（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞_（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。A.加热反应一段时间 B.收集气体并检验其纯度C.关闭分液漏斗活塞 D.停止加热，充

6、分冷却（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH2生成。 写出CaH2与水反应的化学方程式 _该同学的判断不正确，原因是_（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_。（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_。【童老师点评】这是一道实验装置题，注重理论和生活的实际结合，起点高，联系教材的基础实验。(2012，26)铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和漓定的

7、方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH的阴离子交换柱，使Cl和OH发生交换。交换完成后，流出溶液的OH用0.40 mol/L的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中，x值： (列出计算过程)； (2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)：n(C1)=1：2.1，则该洋品中FeCl3的物质的量分数为_。在实验室中，FeCl2可用铁粉和_反应制备，FeCl3可用铁粉和_反应制备； (3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_； (4)

8、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_。与MnO2Zn电池类似，K2FeO4Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为_，该电池总反应的离子方程式为_。【童老师点评】这是一道理论与动手操作的实验题，有计算，重操作和理解实验步骤，但是着落点有所提高，给考生施加了一定压力，但也是近几年多次考到的高铁酸钾，有关高铁酸钾的制备与电化学，这里面有很好的区分度，扎实的同学拿满分没问题。第一个方程式多次书写过，第二个方程式，很多同学觉得无法书写，其实首先写大体物质，

9、高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数，根据电荷守衡。(2012，28)溴苯是一种化工原料，实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下： 按下列合成步骤回答问题： (1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL液态溴。向a中滴入几滴溴，有白色烟雾产生，是因为生成了_气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_； (2)液溴滴完后，经过下列步骤分离提纯： 向a中加入10 mL水，然后过滤除去未反应的铁屑； 滤液依次用l0 mL水、8 mL l0的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2； 向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙

10、，静置、过滤。加入氯化钙的目的是_； (3)经以上分离操作后，粗溴苯中还含有的主要杂质为_，要进一步提纯，下列操作中必须的是_(填入正确选项前的字母)； A重结晶 B过滤 C蒸馏 D萃取 (4)在该实验中，a的容积最适合的是_(填入正确选项前的字母)。 A 25 mL B 50 mL C 250 mL D 509 mL【童老师点评】此题为基础题，童某上课讲苯与液溴的实验时，都会全部讲到，还讲了Br-的检测，不知命题人出这题是为了什么？这道实验题反成了拿高分的试题。这可能也充分体现新课标精神，是12年化学科目的新特点，也是今后的一个考查方。【3年真题点评】从这三年题目设置看，立意都很高，充分体现

11、化学学科与最新科研成果的紧密联系。如涉及的新型水处理剂和高容量电池、关于有毒污染物的处理以及关于防腐剂的最新研究等。出发都是以检验作为实验考查的主体，形式多样，但考察的内容仍然是基本仪器的使用，基本操作，基本技能以及基本原理。重点放在对化学基础实验及基本知识的认识和理解上，而不是放在对知识的记忆和重现上；重视对分析问题解决问题的能力，而不单是强化解答习题的技能；注意选择有真实情境的综合性、开放性的问题，而不是孤立地对基础知识和基本技能进行测试。注意以下二点：第一，在实验原理、实验仪器和实验操作三条“线”的基础上，向“原理+仪器”、“仪器+技能”、“原理+技能”三个交叉、综合的层面甚至向“原理+

12、仪器+技能”三维立体结构发展，实现化学实验知识与技能的综合考查；第二，未出现与其他学科（如物理、生物等）的相关知识与方法融合在一起来进行综合考查。【2013考点解读】1、以考察原理为主的综合试题海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）请列举海水淡化的两种方法： 、 。（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、 、 、或H2、 。（3）步骤中已获得Br2，步骤中又将Br2还原为Br，其目的为 。（4）步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95，有关反应的离子方程式为 ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产

13、中应解决的主要问题是 。（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br2的沸点为59。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：请你参与分析讨论：图中仪器B的名称： 。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是 。实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件： 。C中液体产生颜色为 。为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是 。孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：请回答下

14、列问题：（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为 （填代号），检验溶液A中Fe3+的最试剂为 （填代号）。aKMnO4b(NH4) 2ScH2O2dKSCN（2）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发， 。过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入） （填化学式）。若实验过程中有氨气逸出、应选用下列 装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应 ，直到 。用KMnO4标准溶液滴

15、定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。2、以考察原理+仪器+技能为主的综合试题某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验装置图：方法一：按照图1进行实验，为最终在右侧锥形瓶中观察到白色沉淀，在检验气密性后在两个锥形瓶中加入相应试剂，之后的操作步骤依次为： 方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：纯水 NaCl溶液 NaOH溶液 四氯化碳 CuCl2溶液 乙醇 Fe棒 植物油 碳棒 a为_，b为_，c为_，d为_。(填序号) 碱式碳酸铜可表示为：xCuCO3yCu(OH) 2zH2

16、O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：写出xCuCO3yCu(OH) 2zH2O与氢气反应的化学方程式 ；试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：（a）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（l）称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g，化学式为 ；（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。 。下图实验装置示意图中A是简易的H2发生器，B是大小适宜的的圆

17、底烧瓶，C是装有干燥剂的U形管。A是旋转活塞，D是装有还原铁粉的反应管，E是装有酚酞的试管。实验前先检查装置的气密性。实验开始时，先关闭活塞a，并取下烧瓶B；向A制加入一定量浓度适当的盐酸，产生H2。：经必要的“操作”后，在导管口处点燃H2，然后如图所示套上烧瓶B，塞紧烧瓶，H2在烧瓶中继续燃烧，用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉，待B中H2的火焰熄灭后，打开活塞a，气体通过反应管D进入烧杯E中，使酚酞试液呈红色。请回答下列问题。（1）实验前如何检查整套装置的气密性？ 。（2）题干中必要操作步骤指的是 （3）操作中先加热D后打开a的目的是 （4）写出B、D中分别发生反应的化学方程式：B中 ，D中

18、 。（5）C中的干燥剂的名称是 ，该干燥剂的作用是 。3、以考察元素及其化合物、有机化学、化学计算为主的综合题亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验流程：气体A的主要成分是。为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入；通入N2的目的是。写出甲方案第步反应的离子方程式：。甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗。其操作方法是。若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。若取样品w g，按乙方案测得消耗0.01000 molL-1 I2溶液 V mL，则1 kg

19、样品中含SO2的质量是 g（用含w、V的代数式表示）。医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na、Al3、Fe3等杂志）生产医药级二水合氯化钙（CaCl22H2O的质量分数为97.0%103.0%）的主要流程如下：（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.08.5，以出去溶液中的少量Al3、Fe3。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是 。（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：将溶液中的少量Ca(OH)2转化为CaCl2；防止Ca2在蒸发时水解； 。（3）测定样品中Cl含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL

20、容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000molL1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。上述测定过程中需要溶液润洗的仪器有 。计算上述样品中CaCl22H2O的质量分数为 。若用上述办法测定的样品中CaCl22H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ； 。某兴趣小组为了验证某种铅的氧化物(PbxOy)中含有氧元素并测定其化学式，设计了如下两套实验方案：已 知：Pb4+比Pb2+氧化性更强按实验方案，填写下列空白：方案一：检查装置的气密性。在A中硬质玻璃管内装入该铅的氧化物和过量炭粉混合物，试管内装

21、入足量澄清石灰水。通N2排尽装置内空气后点燃酒精喷灯。（1）已知参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素为0.96g。判断反应产生的气体是 。（2）根据实验得出的结论，你认为装置应作何改进 。 改进后实验结束时操作是， 方案二：将B改为如图所示的装置，在A中硬质玻璃管内放入6.85gPbxOy粉末，(装置气密性良好)。打开活塞K，通入H2，排尽装置内的空气后，点燃A处酒精灯，进行反应。C装置的作用是： 。待A中反应完全后，停止加热，仍要继续通入H2一段时间，其目的是： 卸下装置B，称量，发现增重0.72g，则该铅的氧化物化学式为： 。7 / 77 / 77 / 7 第7页 / 共7页 让优秀成为一种习惯