2023届新高考一轮复习 实验方案的设计与评价 作业.docx

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1、实验方案的设计与评价【高考原题】“2022山东卷某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是（）2J2022山东卷实验室利用FeCL4Hq和亚硫酰氯（SOCIJ制备无水FeQ2的装置如下图（加气体液体固体粉末ACO2饱和Na2c溶液CaCO3BCl2FeCl2溶液FeCHCICu(NO)溶液CuDnh3h2oAgCI热及夹持装置略）。SOCL沸点为76,遇水极易反响生成两种酸性气体。 回答以下问题：（1）实验开始先通N” 一段时间后，先加热装置 （填“葭或“b”）。装置b内发生反响的化学方程式为 o装置c、d共同起到的作用是o（2）现有含少量

2、杂质的FeCLnH?。，为测定n值进行如下实验：实验I：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用KCrQ：标准溶液滴定Fe?+达终点时消 耗VmL （滴定过程中CrQ；转化为C产，C不反响）。实验II：另取样品，利用上述装置与足量SOCl,反响后，固体质量为m盘。w(BaCi2 - 2H2O) = 0.002mol x 244g - moF1 = 0.488g ,那么 BaCI2 2%0 的质量分数为0.488g0.5000g0.488g0.5000gx 100% = 97.6%4 .答案：C.答案：D解析：A.该装置中，假设Zn比Cu活泼，那么总反响为Zn与硫酸的反响，此时Zn为负极，Cu为正

3、极; 假设Cu比Zn活泼，那么总反响为Cu与硫酸锌的反响，此时Cu为负极，Zn为正极，所以可以比拟Zn 与Cu的金属性强弱，故A正确；B稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中 的水可以吸收HC1,洗气后再用浓硫酸干燥，故B正确；C.乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制 取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时吸收乙酸和乙醇，便于分液别离得 到乙酸乙酯，沸石可以防止暴沸，故C正确；D制取氯气应用浓盐酸和二氧化镒共热，稀盐酸不 与二氧化镒反响，故D错误；应选：Do【变式训练】1 .答案：D解析：此题考查氨气的制备、氢氧化亚铁的制备、酸性比拟、乙烯制取实验的设计。氨气的密

4、度小 于空气，应用向下排空气法收集氨气，图甲中是向上排空气法，A错误；装置乙中铁作阴极，不能 生成亚铁离子，进而不能生成Fe(OH)2, B错误；醋酸具有挥发性，醋酸、二氧化碳都能与苯酚钠 反响生成苯酚，不能用装置丙验证碳酸和苯酚的酸性强弱,C错误；乙醇在浓硫酸作用下加热到170c 发生消去反响生成乙烯和水，实验室中可用装置丁制取少量乙烯，D正确。2 .答案：C.答案：C解析：A.乙烯被氧化生成二氧化碳，引入新杂质，违反了除杂原那么，应用溪水除杂，故A错误；B. 乙醇和水易形成共沸物，应加入CaO后再蒸播别离，故B错误；C.硫酸钠溶于水，而硫酸钢水解分 解，装置可用于洗涤BaS(外表的Na2s

5、o故C正确；D.氯化锡易水解，应在HCI气流中蒸发制 备，故D错误；应选：Co.答案：(1)蒸得烧瓶；平衡气压，使浓盐酸顺利流下(2) C12和水发生反响：C1, 4- H2OH+ + CP + HC1O , 30%硫酸中的H-使平衡左移，减少氯气损失(3)防止C中的水蒸气进入收集装置引起SnCl4水解(4)增大C1?的通入量；控制装置IV反响温度在232652之间(5)增大反响物接触面积，使反响更充分(6) SnCl4(7) 261c(匕 一乂)4。解析：(1)此题考查无水四氯化锡的制备与性质探究，涉及化学实验基本操作、化学方程式的书 写、纯度测定。仪器A的名称是蒸僧烧瓶；反响生成的气体通过

6、D进入浓盐酸上方，导致浓盐酸上 方压强增大，维持浓盐酸上下压强在反响中保持平衡，从而将浓盐酸顺利流入烧瓶中，即导管D可 以平衡气压，使浓盐酸顺利流下；(2)氯气和水反响生成盐酸和次氯酸，离子方程式为Clz+HOFFr+CT+HClO, 30%硫酸中 的H，浓度较大，使平衡左移，减少氯气损失；(3)试剂B应为浓硫酸，防止C中的水蒸气进入收集装置引起SnCl4水解；(4)根据表中数据分析，SnCI,的熔沸点较低，可以控制温度将SnCL转化为气态，同时使SnCl2保 持在液态或固态，便于别离产物，还可以增大C12的通入量，所以为防止产品中带入副产物SnCl?, 可采取的措施有增大Cl2的通入量、控制

7、装置IV反响温度在232652c之间；(5)装置IV采用多孔耐高温泡沫的目的是增大反响物的接触面积，使反响更充分；(6)根据信息遇水蒸气剧烈水解产生白雾，产物之一是SfiOlxH?。分析，SnCL遇氨气、水蒸气 产生浓白烟，白烟应为氯化镀，所以化学方程式为SnCL + 4NH5 + (2 + x)H2O=SnO, - aH,0 + 4NH4CI ;(7)根据SnCl44AgNO,分析，硝酸银的物质的量为c(匕-匕)、10-%。| ,那么SnCl,的物质的量为750c(y -V)xl0-3261xc(V2 - Vjx 10 3 x g261c(V - V )L-moi,产品纯度为-xl00% =

8、 -M%o44/wg4/5.答案：(1) (SCN)2+S2-_2SCN-+S1(2)ab三颈烧瓶内液体不再分层NaOH(3)CuSCNFe?+ Fe +3SCN- 7Fe(SCN)5解析：(1)此题考查几种硫短化物的性质研究。硫凝(SCN)?的性质与卤素单质类似，氧化 性与Br?相似，那么(SCN)?与Na2s反响生成NaSCN和S,相应的离子方程式为(SCN)2+S2-=2SCN +S J。(2)氮气不参与反响，且导管在液面以下，通入氮气可搅拌混合液，使反响物充分混合，提高 转化率，同时能带走生成物，a、b正确。CS2不溶于水，三颈烧瓶内液体会有分层现象，当反响 结束后，生成物均溶于水，不

9、再有分层现象。生成物中的H2s有毒，可造成环境污染，无色溶液 X为可与H2s反响的试剂，可能为NaOH等。(3)根据实验1、2中的现象可知，CuSOj和KSCN能缓慢反响生成白色沉淀CuSCN。比照 实睑1、2、3, FeSO中的Fe2+能加快白色沉淀的生成。铁离子与硫银根离子反响生成硫凝化铁, 溶液显红色，离子方程式为Fe3+3S6T4Fe(SCN)3。那么门=；以下情况会导致n测量值偏小的是 （填标号）。A.样品中含少量FeO杂质B.样品与SOC1,反响时失水不充分C.实验I中，称重后样品发生了潮解D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成（3）用上述装置、根据反响T&+CCL=TiCL+

10、CO?制备TiCL。TiCL与CCL分子结构相似，与CC14互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸僧装置对TiCL、CCL混合物进行蒸榴提纯（加热及夹持装置略），安装顺序为 （填序号），先僧出的物质为 O3J2022湖南卷某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl? 2也。，并用重量法测定产品中BaCyZH?。的含量。设计了如下实验方案：可选用试剂：NaCI晶体、BaS溶液、浓H2so八 稀H2so八CuSO溶液、蒸僧水步骤LBaChtHq的制备按如下图装置进行实验，得到BaCl2溶液，经一系列步骤获得产品。步骤2.产品中Baj心应。的含量测定称取产品0.5000g,用100mL水溶解，酸化，加

11、热至近沸；在不断搅拌下，向所得溶液逐滴加入热的0.10。mol 1/ H?SOj溶液；沉淀完全后，60 C水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.4660 g。回答以下问题：（1） I是制取 气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反响的化学方程式为； (2) H中b仪器的作用是；川中的试剂应选用； (3)在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的H2so.溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法是； (4)沉淀过程中需加入过量的H2so4溶液，原因是； (5)在过滤操作中，以下仪器不需要用到的是 (填名称)；Y A I n(6)产品中BaChhHq的质量分数为 (保

12、存三位有效数字)。4J2022江苏卷室温下，以下实验探究方案不熊到达探究目的的是()选项探究方案探究目的A向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液，振荡， 再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化Fe2*具有还原性B向盛有SO?水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加 热试管，观察溶液颜色变化SO,具有漂白性C向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴浸水，振荡，观察溶液颜色变化Br?的氧化性比I2的强D用pH计测量醋酸、盐酸的pH，比核溶液pH大小CHC00H是弱电解质5.2021 福建卷利用以下装置和试剂进行实睑，不熊到达实验目的的是()【考情分析】此题型是高考必考内容，常见命题形式有：以选

13、择题形式对实验结论或实验目的进行评论；实 验大题。涉及知识面较广，形式灵活多变，思维发散空间大，能够很好地考查综合运用化学实验基 础知识解决实际问题能力；将元素化合物知识与实验知识巧妙地融合在一起进行命题。【变式训练】1.实验是化学学习的基础。用以下实验装置进行相应实验，能到达实验目的的是（）浓破酸、 乙薛和 碎裂片浓破酸、 乙薛和 碎裂片A.用装置甲制取并收集干燥纯洁的nhB.用装置乙制取Fe（OH）、并能较长时间观察其颜色C.用装置丙完成醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱验证实睑D.用装置丁实验室制取少量乙烯2.以下实验方案设计、现象与结论都正确的选项是（）实验目的方案设计现象和结论A检验乙醇的消

14、去产物中有乙烯将产生的气体通入酸性高镒 酸钾溶液假设高镒酸钾褪色，那么证明产物中有乙烯B探究Fe与水蒸气高 温反响后固体产物 中铁元素的化合价取少量固体产物于试管中，力口 足量的稀硫酸溶解，分成两 份：一份滴加几滴KSCN溶 液，另一份少量滴加KMnO4 溶液假设前者溶液变血红色，后者 溶液紫色褪去，那么固体产物 中铁元素有+2、+3两种价态C检验淀粉水解程度向淀粉溶液中加入稀硫酸，力口 热，冷却后再加入碘水假设溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解D探究Cu与硫酸的反响铜粉加入稀硫酸中，加热，再 加入少量KNO1固体未加KNO3固体前，无明显现象；加入KNO3固体后，产生大量气泡，那么说明A.用图所

15、示装置可以除去甲烷中的乙烯气体KNO,起催化作用A.用图所示装置可以除去甲烷中的乙烯气体3.以下实验中，所选装置或实脸设计合理的是（）B.用图所示装置可以别离乙醇和水的混合液C.装置可用于洗涤BaSO4外表的Na2SO4D.用装置将SnCl2溶液蒸干制备Sn。？晶体4.无水四氯化锡（SnCL）常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡（熔点232C）与CI?反响制备SnCL ,某小组拟设计实验制备无水四氯化锡并探究其性质：I.查阅资料，得知：回答以下问题：（1）仪器A的名称是,导管D的作用是,II.设计实验，装置如图、性质物质物理性质化学性质SnCl2熔点：246沸点：652较强的还原性S

16、nCl4熔点：-33沸点：II4C遇水蒸气剧烈水解产生白招，产物之一是SnO、xH,O X4(2)装置n作用是除去氯气中的HC1,用平衡移动原理解释3()%硫酸的作用：o(3)试剂B的作用是。(4)为防止产品中带入副产物SnCl2,可采取的措施有 o(5)装置V采用多孔耐高温泡沫的目的是。(6) SnCl,遇氨气、水蒸气产生“浓白烟”，因此可用来制作烟幕弹。用化学方程式表示其原理:III.最后进行产品纯度测定：(7)取。gSnCL产品用足量蒸镭水吸收得到吸收液250mL。准确量取25.00mL吸收液于锥形瓶中， 用标准AgNOj溶液滴定至终点，滴定前读数为V；mL,终点读数为匕mL (杂质不参

17、与反 应)，利用上述数据计算产品纯度为% (用含外c、V；、匕的代数式表示)。5.硫覆(SCN%的性质与卤素单质类似，常温下为黄色液体，氧化性与Br?相似。大多数疏短化物溶 于水，但重金属盐难溶于水，如CuSCN (硫颔化亚铜)为白色沉淀。请回答以下问题：(1)将硫剧加入Na2s溶液中，观察到有黄色沉淀析出，写出该反响的离子方程式：o 某实验小组在实验室用浓氨水和CS?制备少量NH,SCN： CS2 + 2NH5NH4SCN + H2S (该反响比拟级慢)，装置如图:反响比拟级慢)，装置如图:通人电加热水浴装置，从左侧持续通入N2,那么通入N?的目的是 (填序号)。a搅拌作用b.吹出产生的气体

18、，利于反响的进行c.成缓反响速率当观察到 (填现象)时，停止实验。烧杯内的无色溶液X可能是 (写化学式)。(3)该小组将KSCN溶液加入Cu和FeJSO)溶液反响后的混合液中，观察到立即出现白色沉淀, 溶液局部变为红色，最荡后红色迅速褪去，继续滴加数滴KSCN溶液后，溶液又变为 红色。为探究白色沉淀的形成，进行了以下实验：序号实验操作现象经过分析可得出结论:1试管内依次加入2mL0.1 moLPCuSO4溶液、2mL水、3滴0.1moLLKSCN溶液短时间内无明显变化溶液仍为 蓝色，lh后有少量白色沉淀生成2试管内依次加入2mL水、3滴O.lmol CKSCN溶液无明显变化3试管内依次加入2m

19、L0.1 molLCuSO溶液、2mL0.1 mol FeSO,溶液、3 滴 0.1 mol - U1KSCN立刻产生白色沉淀，溶液局部变 为红色，振荡后红色迅速褪去4试管内加入2mL0.1mol L- Fe2（SO4）3溶液滴、加3滴0.1 mol KSCN溶液,并放置Ih溶液仍为红色且无白色沉淀生成5向4中溶液中滴加2mL0.1 molCCuSO.溶液溶液仍为红色，lh后产生少量白 色沉淀实验中产生的白色沉淀是（填化学式）。能加快白色沉淀生成的离子是（填化学式）。实验3中溶液局部变红反响的离子方程式为答案以及解析【高考原题】.答案：A解析：此题考查实验方案的设计与评价。选项正误原因Aqco

20、2与饱和Na2co3反响生成NaHCO.,与CaCO,反响生成Ca（HCO3）2 ,但NaHCO,溶解度小，会析出，最后不能得到澄清溶液BXCl2与FeCI2反响生成FeCl3 , FeCI3与少量Fe反响生成FeCl2CX通入HG, NO；在酸性条件下具有强氧化性，其与少量铜反响生成 Cu（no3）2 no 和 h?。DX氨气溶于水形成氨水，氨水与少量AgCl反响的化学方程式为AgCl + 2NH3- H2O=Ag（NH3）, Cl + 2H?O1 .答案：（1） a ； FeCl2 -4H2O + 4SOCI2=FeCI2+4SO2 T +8HC1 ?;冷凝并回收利用 SO。？（冷凝回流）

21、吗:啖）；AB108cV（3）；CCI4解析：此题考查无水FeC%的制备实验。（1） SO。2遇水极易反响生成两种酸性气体，因此先加热 装置a,假设先加热装置b, FeJY%。分解产生的水蒸气易与SOCI?发生反响。装置b内发生的反 应可以看作FCCL4H9分解产生的水蒸气与SOC1?发生反响生成SO2、HC1 ,反响的化学方程式为 FcC12 . 4H2O + 4SOCi2 FcC12 + 4SO2 T +8HC11 e装置c为球形冷凝管，装置d为长直导管，共同起到冷凝并回收利用SOC12 （冷凝回流）的作用。（2）实验 I 的原理为 6Fe2+Cr2O； + 14H+=_6Fe3+2Cr3

22、+7H2O ,贝lj /?(FcC12) = 6/:(K2Cr2O7) = 6xcmol E_1 x VxlO_3L = 6cVx 1 O_3mol ;实验 H 的原理为FeCI2 /7H2OFeCl2,固体减少的质量为生成水的质量，贝lj (凡。)二色泮mol ,故1 O一 m2二一町- h。样品中含有少量FeO杂质，测消耗的标准KKrQi溶液体积偏大,V值 6cVxlO-3 0.108cV偏大，值偏小，A项正确；样品与SOCL反响时失水不充分，那么班一吗偏小，值偏小，B项 正确;实验I中称重后样品发生了潮解，(Fe?+)不变，消耗的标准K2O2O7溶液的体积不变，值 不变，C项错误；滴定达

23、终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，那么消耗的标准KzCqO?溶液体积偏 小，V值偏小，值偏大，D项错误。(3)组装蒸镭装置时，按照由下而上、从左右的顺序，蒸缁头上侧连接温度计，右侧连接直形 冷凝管、直形冷凝管连接尾接管，尾接管连接锥形瓶，由于TiQ,极易水解，因此锥形瓶连接 盛有碱石灰的干燥管。刀。4与C04分子结构相似，均为分子晶体，的相对分子质量大， 沸点高，那么先僧出沸点较低的CC1一/、 微热小2 .答案：(1) HC1； H2so/浓)+NaCl=NaHSO4 + HClT(2)防止倒吸；CuSOj溶液(3)静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，那么已沉淀

24、完全(4)使Ba2+沉淀完全(5)锥形瓶(6) 97.6%解析：此题考查物质制备及含量测定实验。(1)用BaS制取BaCUN也。，需要制备HQ： 微执NaCI + H2SO4(浓)yNaHSO4+HClT (浓硫酸过量，生成酸式盐)，HC1与BaS反响生成BaCl?和H?S,反响的化学方程式为BaS + 2HCI=BaCl2+H2STo (2)由于HC1极易溶于水，故HC1通入三颈烧瓶要防倒吸。由于H2s有毒，那么可用CuSO,溶液或NaOH溶液吸收H2s尾气，但题目提 供的试剂没有NaOH溶液，应选CUSO4溶液。(3)判断沉淀是否完全的方法是静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加热的硫酸溶液，无 白色沉淀生成，那么沉淀已完全。(4)沉淀过程中，加入过量的硫酸是使Ba?+完全沉淀。(5)过滤操作中需用到玻璃棒、烧杯、漏斗，不需要锥形瓶。(6)由题意可知，?(BaS04)= 0.4660g , (BaS04)= 0.002mol ,