高考化学一轮复习辅导与测试 第10章 第4节化学实验方案的设计与评价高考真题重组 鲁科版.docx

《高考化学一轮复习辅导与测试 第10章 第4节化学实验方案的设计与评价高考真题重组 鲁科版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习辅导与测试 第10章 第4节化学实验方案的设计与评价高考真题重组 鲁科版.docx（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2015届高考化学一轮复习辅导与测试 第10章 第4节化学试验方案的设计与评价高考真题重组 鲁科版1(2013高考安徽卷)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下，草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O转化为Cr3。某课题组探讨发觉，少量铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O即可对该反响起催化作用。为进一步探讨有关因素对该反响速率的影响，探究如下：(1)在25 下，限制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量一样，调整不同的初始pH和肯定浓度草酸溶液用量，做比照试验，完成以下试验设计表(表中不要留空格)。试验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL46010305601

2、030560测得试验和溶液中的Cr2O浓度随时间变更关系如图所示。(2)上述反响后草酸被氧化为_(填化学式)。(3)试验和的结果说明_；试验中0t1时间段反响速率 v(Cr3)_ molL1min1(用代数式表示)。(4)该课题组对铁明矾Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：Fe2起催化作用；假设二：_；假设三：_；(5)请你设计试验验证上述假设一，完成下表中内容。除了上述试验供应的试剂外，可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4Al2(SO4)324H2O、Al2(SO4)3等。溶液中Cr2O的浓度可用仪器测定试验方案(不要

3、求写详细操作过程)预期试验结果和结论解析：首先看清试验目的，确定条件变更的唯一变量，再依据图给信息进展综合分析；对于试验方案的设计也主要考虑变量的限制。(1)要保证其他量不变，草酸用量为唯一变量，必需保证溶液的体积为100 mL，所以参加草酸和水的体积之和应为40 mL，两者的详细体积没有要求，只需与中数据不同即可。(2)此反响中铬的化合价由6价变为3价，化合价降低，所以碳的化合价应上升，草酸中碳的化合价为3价，反响后只能变为4价，即生成CO2。(3)通过图像可以明显看到，试验的反响速率比试验的快，故pH越小，反响速率越快，说明溶液pH对该反响的速率有影响；在0t1时间段，Cr2O的浓度变更了

4、(c0c1)molL1，其反响速率为(c0c1)/t1 molL1min1，所以v(Cr3)2(c0c1)/t1 molL1min1。(4)铁明矾中除结晶水外，共有三种离子，均可能起催化作用，除Fe2外，还有 Al3和SO。(5)要想验证假设一正确，必需确定Al3和SO不起催化作用，所以可选择K2SO4Al2(SO4)324H2O，为了确保Al3和SO的浓度与原来的一样，所以取和铁明矾一样物质的量的K2SO4Al2(SO4)324H2O。答案：(1)试验编号初始pH废水样品体积/mL草酸溶液体积/mL蒸馏水体积/mL2020(2)CO2(3)溶液pH对该反响的速率有影响2(c0c1)/t1(4

5、)Al3起催化作用SO起催化作用(5)试验方案(不要求写详细操作过程)预期试验结果和结论用等物质的量K2SO4Al(SO4)324H2O代替试验中的铁明矾，限制其他反响条件与试验一样，进展比照试验反响进展一样时间后，若溶液中c(Cr2O)大于试验中的c(Cr2O)，则假设一成立；若两溶液中的c(Cr2O)一样，则假设一不成立(本题属于开放性试题，合理答案均可)2(2013高考江苏卷)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易汲取的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO47H2O)通过下列反响制备：FeSO4Na2CO3=FeCO3Na2SO4FeCO3C6H8O7=FeC6H6O7CO2H2O。下表列出了

6、相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开场沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。金属离子开场沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Al33.05.0Fe25.88.8(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是_(填字母)，缘由是_。 a将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时参加到反响容器中b将FeSO4溶液缓慢参加到盛有Na2CO3溶液的反响容器中c将Na2CO3溶液缓慢参加到盛有FeSO4溶液的反响容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_。 (3)将制得的FeCO3参加到足量柠檬酸溶液中，再参加少量铁粉，80 下搅拌反响。铁粉的作用是_。反响完毕

7、后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是_。(4)最终溶液经浓缩、参加适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、枯燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分别过程中参加无水乙醇的目的是_。(5)某探讨性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3 ) 动身，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完好由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的试验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向肯定量烧渣中参加足量的稀硫酸充分反响，_，得到FeSO4 溶液，_，得到FeSO47H2O晶体。解析：依据题干信息以及FeCO3、Fe2O3、FeSO4的性质解决问题。(1)依据相关金属离子

8、生成氢氧化物沉淀的pH可知，制备FeCO3时要留意限制溶液的pH。所以须要将Na2CO3缓慢参加到FeSO4溶液中，防止Fe(OH)2的生成。(2)FeCO3外表吸附SO、Na等杂质离子，检验洗涤是否完全时，可检验SO是否存在。方法是取最终一次的洗涤液12 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明已洗涤干净。(3)Fe2易被氧化，参加铁粉的目的是防止Fe2被氧化。除去剩余的铁粉时，为了不引入杂质，可参加适量柠檬酸与铁粉反响。(4)柠檬酸亚铁在乙醇中的溶解度小，参加无水乙醇，有利于晶体的析出。(5)烧渣中参加稀H2SO4后要通过过滤除去SiO2，此时溶液中溶质

9、主要是Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3。此时须要参加Fe粉，将Fe3转化为Fe2，然后加NaOH调pH到5.0除去Al3。或过滤，除去SiO2后，向滤液中参加过量的NaOH溶液，过滤，得到Fe(OH)3，洗涤沉淀，参加足量的稀硫酸至沉淀溶解完全，再参加足量的铁粉，得到FeSO4。过滤后，将滤液在60 时浓缩，冷却即可。答案：(1)c避开生成Fe(OH)2沉淀(2)取最终一次的洗涤滤液12 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则说明已洗涤干净(3)防止2价的铁元素被氧化参加适量柠檬酸让铁粉反响完全(4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出(5)过滤

10、，向反响液中参加足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调整反响液的pH约为5，过滤或“过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中参加足量稀硫酸至固体完全溶解，再参加足量的铁粉，充分搅拌后，过滤”滴加稀硫酸酸化，加热浓缩得到60 饱和溶液，冷却至0 结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温枯燥3(2013高考重庆卷)某探讨小组利用下图装置探究温度对CO复原Fe2O3的影响(固定装置略)。(1)MgCO3的分解产物为_。(2)装置C的作用是_，处理尾气的方法为_。(3)将探讨小组分为两组，按上图装置进展比照试验，甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热，反响产物均为黑色粉末(纯洁物

11、)，两组分别用产物进展以下试验。步骤操作甲组现象乙组现象1取黑色粉末参加稀盐酸溶解，无气泡溶解，有气泡2取步骤1中溶液，滴加K3 Fe(CN)6溶液蓝色沉淀蓝色沉淀3取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液变红无现象4向步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色乙组得到的黑色粉末是_。甲组步骤1中反响的离子方程式为_。乙组步骤4中，溶液变红的缘由为_；溶液褪色可能的缘由及其验证方法为_ _。从试验平安考虑，上图装置可实行的改良措施是_。解析：(1)MgCO3分解的化学方程式为MgCO3MgOCO2。(2)C装置中盛有NaOH溶液，可除去B中未完全反响的CO2；尾气是没有完全反响的CO，可以用点燃法

12、除去。(3)由试验现象可知乙组中黑色粉末是Fe，而甲组中黑色粉末是Fe3O4；Fe3O4与盐酸反响的化学方程式为Fe3O48HCl=FeCl22FeCl34H2O，离子方程式为Fe3O48H=Fe22Fe34H2O。乙组步骤4先变红，是因为2Fe2Cl2=2Fe32Cl，Fe33SCNFe(SCN)3(红色溶液)；后又褪色，可能是氯水的强氧化性将SCN氧化，此时，在溶液中再参加KSCN，若溶液变红，说明假设成立，若不变红，则假设不成立。试验平安主要从尾气处理和防倒吸角度考虑。答案：(1)MgO、CO2(2)除CO2点燃(3)FeFe3O48H=2Fe3Fe24H2OFe2被氧化为Fe3，Fe3

13、遇SCN显红色假设SCN被Cl2氧化，向溶液中参加KSCN溶液，若出现红色，则假设成立(其他合理答案均可得分)在装置B、C之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可得分)4(2013高考四川卷) 为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性，某化学爱好小组设计了如下试验。 .AgNO3的氧化性 将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag除尽后，进展了如下试验。可选用的试剂：KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。(1)请完成下表：操作现象结论取少量除尽Ag后的溶液于试管中，参加KSCN溶液，振荡 _ 存在Fe3取少量除尽Ag后的溶液于试管中，参加

14、_，振荡 _ 存在Fe2【试验结论】Fe的氧化产物为Fe2和Fe3。 . AgNO3的热稳定性用下图所示的试验装置A加热AgNO3固体，产生红棕色气体，在装置D中搜集到无色气体。当反响完毕后，试管中残留固体为黑色。(2)装置B的作用是_。(3)经小组探讨并验证该无色气体为O2，其验证方法是_。(4)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色；Ag2O可溶于氨水。 【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是.Ag；.Ag2O；.Ag和Ag2O。 【试验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进展了如下试验。试验编号操作现象a参加足量氨水，振荡黑色固体不溶解b参加足量稀硫酸，振荡黑色

15、固体溶解，并有气体产生 【试验评价】依据上述试验，不能确定固体产物成分的试验是_(填试验编号)。 【试验结论】依据上述试验结果，该小组得出AgNO3固体热分解的产物有_。解析：(1)能用来检验Fe3的试剂是KSCN溶液，参加后假如溶液变为红色，则其中含有Fe3。若溶液中含有Fe2，参加K3Fe(CN)6溶液后，溶液中有蓝色沉淀生成。(2)装置B中的进气管和出气管的长度相等，故为平安瓶，防止C中的溶液倒吸入A装置中，引起试管炸裂。(3)检验O2的方法：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃则证明气体为氧气。(4)银不溶于氨水，试验a中，参加氨水后固体不溶解，说明黑色固体为Ag；金属银与稀硝酸反响生成NO，故试验b不能说明固体是Ag还是Ag与Ag2O的混合物；依据上述分析可知只能采纳试验a的结论，故AgNO3固体分解的产物为Ag、NO2、O2。答案：(1)溶液呈红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀(2)防倒吸(3)用带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明无色气体为O2(4)bAg、NO2、O2