（大纲版）高考化学二轮专题复习达标测试第17讲《综合性实验的设计与评价》.ppt

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1、1.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合 理的生产途径是 （ ） A. B. C. D.,第17讲 综合性实验的设计与评价,解析 A项中生成的FeCl3固体可能混有Fe，加水后 Fe与部分FeCl3反应会生成FeCl2，A错误；C项中H2 与Cl2光照会发生爆炸，C错误；D项中除H2与Cl2光 照会发生爆炸外，铁高温燃烧会生成Fe3O4，D项错 误。,答案 B,2.下列实验报告记录的实验现象正确的是 （ ）,解析 二氧化硫能使紫色的石蕊试液变红，但是不能使其褪色；二氧化硫能使品红溶液褪色；二氧化硫通入到Ba(NO3)2溶液中，可以被氧化成SO ,与Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀

2、；通入到NaOH和BaCl2的混合溶液中，先生成SO ，而后生成BaSO3白色沉淀。,2- 4,2- 3,答案 B,3.实验室配制和保存硝酸亚铁溶液，应采取的正确 措施是:把蒸馏水煮沸,以赶走水中溶解的O2； 溶解时加入少量稀硝酸；加入少量还原铁粉， 并充分振荡；加入少量盐酸，并装入棕色试剂 瓶中，其中正确的是 （ ） A. B. C. D.,解析 加入稀盐酸，会引入杂质离子Cl-。,A,4.在实验室进行物质制备,下列实验设计方案中,理 论上正确、操作上可行、经济上合理的是 （ ）A.C CO CO2NaOH溶液 Na2CO3 B.Cu Cu(NO3)2溶液 Cu(OH)2 C.Fe Fe2O

3、3 Fe2(SO4)3溶液 D.CaO Ca(OH)2溶液 NaOH溶液,在空气中点燃,CuO,AgNO3溶液,NaOH溶液,点燃,H2SO4溶液,H2O,Na2CO3溶液,解析 A中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO，而且操作麻烦，况且NaOH的价格比Na2CO3要贵，所以A的方案从原则来看是不符合要求的；B中AgNO3价格昂贵，不符合经济上合理；C中铁燃烧的产物是Fe3O4;D中由生石灰制备价格较高的NaOH，中间利用了水和Na2CO3，所以这个设计方案符合题目要求。,答案 D,5.如图所示，夹子开始时 处于关闭状态，将分液 漏斗中液体A滴入试管 中，与气体B充分反 应，打开夹子，可观察

4、 到试管中96的水立即沸腾。则液体A和气体B 的组合可能是 （ ） A.氢氧化钠溶液；NO2气体 B.饱和食盐水；氯气 C.碳酸氢钠溶液；二氧化硫气体 D.氯化钙溶液；二氧化碳气体,解析 96的水立即沸腾说明体系内压强变小,NO2气体能够溶解在氢氧化钠溶液中使压强变小,故A正确。,A,6.研究性学习小组做铜与浓硫酸反应的实验时，发现 试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质。倒去 试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒 入盛有少量水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，黑 色固体未溶解。过滤、洗涤后，向黑色固体中加入 过量浓硝酸，黑色固体溶解，溶液呈蓝色，向所得 溶液中加BaCl2溶液后有白色沉淀

5、生成。下列结 论不正确的是 （ ） A.铜与浓硫酸反应所得白色固体是CuSO4 B.加BaCl2溶液后所得白色沉淀是BaSO4 C.白色固体中夹杂的少量黑色物质可能是CuO D.白色固体中夹杂的少量黑色物质中含元素Cu、S,解析 白色固体在水中溶解为蓝色溶液，故白色固 体是CuSO4,A正确;因为黑色物质溶解后的溶液中 有硝酸，可排除Ag+的干扰，所以加BaCl2溶液后所 得白色沉淀是BaSO4，B正确；由B可知，原黑色物 质含有元素Cu、S,D正确，C错。,答案 C,7.设计下列实验方案鉴别 Na2CO3和NaHCO3两种 白色粉末，不能达到预期 目的的是 （ ）,A.分别向等量的白色粉末中

6、加等体积、等浓度的稀 盐酸，比较生成气体的快慢 B.分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比 较固体溶解量的多少 C.分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清 石灰水，比较是否有沉淀生成 D.分别将等量的白色粉末用如图装置进行实验，比 较澄清石灰水是否变浑浊,解析 不论是碳酸钠溶液还是碳酸氢钠溶液，加入澄清石灰水时，都可以产生沉淀，C错。,答案 C,8.近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食 品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等，这里的 “绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。 “绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表述。 “绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的 化学

7、反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方 案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案 是 （ ）,A.Mg Mg(NO3)2 B.Mg MgCl2 Mg(OH)2 Mg(NO3)2 C.Mg MgO Mg(NO3)2 D.Mg MgSO4 Mg(NO3)2,稀硝酸,Cl2,NaOH溶液,稀硝酸,O2,稀硝酸,浓硫酸,Ba(NO3)2溶液,答案 C,9.(2009江苏，18)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理 等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相 比，ClO2不但具有更显著地杀菌能力，而且不会 产生对人体有潜在危害的有机氯代物。 (1)在ClO2的制备方法中,有下列两种制备方法： 方

8、法一：2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+ 2NaCl+2H2O 方法二：2NaClO3+H2O2+H2SO4 2ClO2+ Na2SO4+O2+2H2O 用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒， 其主要原因是 。,（2）用ClO2处理过的饮用水（pH为5.56.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO )。2001年我国卫生部规定，饮用水ClO 的含量应不超过0.2 mg/L。 饮用水中ClO2、ClO 的含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为ClO ,Cl-的转化率与溶液pH的关系如右图所示。 当pH2.0时，ClO 也能被I- 完全还原成Cl-。反应生成

9、的I2 用标准Na2S2O3溶液滴定： 2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。,- 2,- 2,- 2,- 2,- 2,请写出pH2.0时，ClO 与I-反应的离子方程式： 。 请完成相应的实验步骤： 步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中。 步骤2：调节水样的pH为7.08.0。 步骤3：加入足量的KI晶体。 步骤4：加少量淀粉溶液，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1 mL。 步骤5： 。 步骤6：再用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2 mL。,- 2,根据上述分析数据，测得该饮用水样中ClO 的浓

10、度为 mol/L（用含字母的代数式表示）。 若饮用水中ClO 的含量超标，可向其中加入适量的Fe2+将ClO 还原成Cl-，该反应的氧化产物是 （填化学式）。,- 2,- 2,解析 （1）Cl2有毒，对人体有害。 （2）根据氧化还原反应中得失电子数目相等写出ClO-与I-的离子方程式为ClO +4I-+4H+ 2I2+ Cl-+2H2O。 当溶液pH为7.08.0时，ClO2转化为ClO ，可测定。,- 2,- 2,- 2,水样中ClO2与KI反应生成ClO 化学方程式为2ClO2 +2I- 2ClO +I2;n1(ClO )=2n(I2)=n(Na2S2O3)=cV110-3 mol,发生步

11、骤4后的溶液中所有ClO 的物质的量n总（ClO ）= n(S2O )(由关系式法：ClO 4I-2I24S2O 所得)= cV210-3 mol。故原水样中ClO 的浓度c= (4)Fe2+被ClO 氧化为Fe3+，Fe3+与OH-结合成Fe(OH)3沉淀。,- 2,- 2,- 2,2- 3,2- 3,- 2,- 2,- 2,- 2,mol/L,答案 （1）方法二制备的ClO2中不含Cl2 （2）ClO +4H+4I- Cl-+2I2+2H2O 调节溶液的pH2.0 Fe(OH)3,- 2,10.(2009四川理综，26)过氧化氢是重要的氧化剂、 还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、

12、 杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧 化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究 了过氧化氢的性质。 .测定过氧化氢的含量 请填写下列空白： （1）移取10.00 mL密度为 g/mL的过氧化氢溶 液至250 mL (填仪器名称)中，加水稀释至 刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏 水稀释，作被测试样。,（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。,MnO,H2O2,H+,Mn2+,H2O,+,- 4,+,+,+,（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入 （填“酸式”或“碱式

13、”）滴定管中。滴定到达终点的现象是 。 （4）重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。,（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。 .探究过氧化氢的性质 该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。） 请将他们的实验方法和实验现象填入下表：,解析 .(1)仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。 (2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知

14、缺 的是O2，根据电子转移守恒，配平化学方程式。 (3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。 （4）根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分 数为 （5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。,.要验证H2O2的氧化性，可找还原性强、反应现象明显的物质与之反应。要验证H2O2的不稳定性，可将H2O2加热，然后证明有新物质生成。,答案 （1）容量瓶 （2）2 5 6 2 8 5 O2 （3

15、）酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色 （4） （5）偏高,.,11.某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2，并探究 其化学性质。 （一）他们先把铜粉放在空气中灼烧，再与HNO3 反应制取硝酸铜。 （1）如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸 铜，可能导致的两个不利因素是 、 。 （2）实验中铜粉应该放在 （填“蒸发皿”、 “坩埚”或“烧杯”）中灼烧。欲从反应后的溶 液中得到硝酸铜晶体，实验操作步骤按顺序分别是 、 、过滤。 （二）为了探究Cu(NO3)2的热稳定性，探究小组用下图中的装置进行实验。（图中铁架台、铁夹和加热设备均略去）,往左试管中放入研细的无水Cu(

16、NO3)2晶体并加热，观察到左试管中有红棕色气体生成，最终残留黑色粉末；用U形管除去红棕色气体，在右试管中收集到无色气体。 （1）红棕色气体是 。 （2）当导管口不再有气泡冒出时，停止反应，这时在操作上应注意 。,（3）探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应，产物除了红棕色气体和黑色固体外，进一步分析、推断，分解产物中一定还含有 。 （三）为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管，加入Cu(NO3)2溶液，滴入适量稀硫酸酸化，再加入一定量铁粉，实验后没有固体残留物质。 （1）反应中最先起氧化作用的是 。 （2）该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究，

17、他们设计了实验方案，并进行实验。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。,解析 （一）（1）由反应3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2 +2NO+4H2O与3CuO+6HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+6H2O相比，生成等物质的量的Cu(NO3)2前者消耗HNO3多，而且生成的NO污染空气。 （2）固体的灼烧应放在坩埚中进行；从溶液中得到硝酸铜晶体应先蒸发浓缩再冷却结晶，最后过滤。 （二）（1）Cu(NO3)2晶体加热产生的红棕色气体 为NO2。 （2）当导管口不再有气泡冒出时，为了防止倒吸应先把导气管移出水面，然后再熄灭酒精灯火焰。 （3）Cu(NO3)2分解生成NO2、

18、CuO，根据电子得失守恒和质量守恒知，分解产物中还应该有O2。,（三）（1）Cu(NO3)2溶液中加入稀硫酸，溶液中有H+、NO ，相当于有HNO3，能氧化铁粉。 （2）步骤1：Fe2+在溶液中为浅绿色，Fe3+在溶液中为棕黄色，而该溶液呈蓝绿色，因此不能确定产物中铁元素的价态；步骤2：酸性KMnO4溶液具有氧化性，能够氧化Fe2+，因此若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅说明产物中含+2价的铁元素，否则不含；步骤3：为检验溶液中是否含有+3价的铁元素，现象为溶液变为红色，因此用的试剂是KSCN溶液。,- 3,答案 （一）（1）生成等物质的量的硝酸铜，消耗硝酸原料多 产生污染物NO （2）坩埚

19、蒸发浓缩 冷却结晶 （二）（1）NO2 （2）先把导气管移出水面，然后熄灭酒精灯火焰 （3）O2 （三）（1）HNO3（或H+和NO ） （2）不能 若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅，则说明产物中含+2价铁元素；若KMnO4溶液不褪色或不变浅，则说明产物中不含+2价铁元素 另取少量溶液，滴加KSCN溶液,- 3,12.某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的 知识后，为了解Cu的常见化合物性质，运用类比 学习的思想提出如下的问题，进行探究。请你协 助该小组的同学完成下列研究。 【提出问题】 Cu的金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性， Cu(OH)2也具有两性吗？ 通常情况下，+2价

20、Fe的稳定性小于+3价Fe,+1 价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗？ CuO能被H2、CO等还原，也能被NH3还原吗？,【实验方案】 （1）解决问题需用到的药品有CuSO4溶液、 （填试剂），同时进行相关实验。 （2）解决问题的实验步骤和现象如下：取98 g Cu(OH)2固体，加热至80100时，得到黑色固体粉末，继续加热到1 000以上，黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量，A的质量为72 g。向A中加入适量的稀硫酸，得到蓝色溶液，同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得，A的化学式为 。 （3）为解决问题，设计的实验装置为（夹持及尾气处理装置未画出）：,实验中观察到CuO变为红色物

21、质，无水CuSO4变蓝色。同时生成一种无污染的气体。 【实验结论】 （1）Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是 。 （2）根据“实验方案（2）”，得出的+1价Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是 ； 。 （3）CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为 。,【问题讨论】 有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu，也有同学认为NH3与CuO反应中生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验检验NH3与CuO反应中生成的红色物质中是否含有A： 。,解析 （1）根据Al(OH)3的实验室制法和两性的检验方法，可以利用CuSO4溶液和适量的NaOH溶液制得

22、Cu(OH)2，把制得的Cu(OH)2分成两份，一份加盐酸，另一份加入NaOH溶液，观察蓝色沉淀是否溶解。,（2）98 g Cu(OH)2固体受热分解可以得到80 g CuO，CuO在高温条件下继续受热分解如果全部生成Cu，应得到64 g Cu,但实验中A的质量为72 g，且加入硫酸溶液变蓝，说明有Cu2O的存在，Cu2O在酸性条件下发生反应生成Cu2+和Cu，由此证明A应为Cu2O，质量恰好为72 g。该实验说明在高于1 000时，+1价Cu比+2价Cu稳定；在溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定。 （3）NH3通过碱石灰后比较纯净、干燥，在加热的条件下生成了无污染的氮气和水蒸气；CuO被还原，还原产物可以根据（2）的实验现象进行验证。,答案 【实验方案】（1）盐酸、NaOH溶液 （2）Cu2O 【实验结论】（1）Cu(OH)2既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液 （2）在高于1 000时，+1价Cu比+2价Cu稳定 在溶液中+2价Cu比+1价Cu稳定 （3）3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O 【问题讨论】取NH3与CuO反应中生成的红色物质少许，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有A，反之则无,返回,