2022届高三化学一轮复习实验强基练13实验方案设计的基本要求含解析.pdf
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1、实验方案设计的基本要求非 选 择 题(共 1 6题)1 .为探究铜与稀硝酸反应的气体产物,进行如下实验,实验装置如图所示。已知:F e S O+N O=F e(N O)S O 该反应较缓慢,待生成一定量 F e(N O)上时突显明显棕色。4 4(1)盛装稀硝酸的仪器名称为:(2)实验开始前,如何检验A装置的气密性:(3)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是_ _ _ _ _ _ _O(4)若装置A中有N O。气体生成,则装置B中的实验现象为 o(5)若装置A中铜与稀硝酸反应只生成N O 气体,写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式,装置B中的 实
2、 验 现 象 为。(6)已知N O 与 H 0反应生成H N O 和另一种常见的强酸,写出其反应的化学方程式。2 2 2-2.工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。为研究铁质材料与浓硫酸的反应。某学习小组进行了以下探究活动:I.(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳索钢)放入冷浓硫酸中,1 0 分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观实,铁钉表面无明显变化,其原因是。(2)另称取铁钉6.0 g 放 入 1 5.0 m L 浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除F e s+外还可能含有F e z+,若要检验其中是否含有F e?+,应选用_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
3、(选填序号)。a.K S C N 溶液 b.N a O H 溶液 c.酸性KMn O溶液4乙同学取336m L(标况)气体Y 通入足量滨水中,发生反应:S O +B r +2H O=2H B r+H S O ,2 2 2 2 4然后加入足量B a C l,溶液,得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中S O,的体积分数为M保留小数点后1 位)o-1-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1 1 分析上述实验中S 0 2 体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有4和 匕 气 体。为此设计了下列探究实验装置(部分装置已省略)装 置 A中酸性
4、KM 2溶液的作用是除去气体Y中的S。反应的离子方程式为(5)若能证明气体Y中含有C O,则 对 应 的 实 验 现 象 是。(6)实验时,F中无水硫酸铜变蓝色,则 E中 反 应 的 化 学 方 程 式 为。此现象表明Y中含有H 2,产生H,的原因是。3.某同学设计如图所示装置制备一硝基甲苯。配制浓硫酸和浓硝酸(按体积比1 :3)的混合物(混酸);在三颈烧瓶里装1 5 m L 甲苯;组装好仪器;向三颈烧瓶中加入混酸,并不断搅拌;控制温度,反应至三颈烧瓶底有大量淡黄色油状液体出现;分离出一硝基甲苯。已知:硝基取代的位置以甲基的邻、对位为主,在 3 0 时反应主要生成一硝基甲苯;甲苯的密度为0 8
5、 6 7 g cm-3,沸点为1 1 C;邻硝基甲苯的密度为1.1 6 3 g v m-3,沸点为2 2 1.7;对硝基甲苯的密度为1.0 3 g -cm-3,沸点为1 9 6.2 o-2-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!根据上述实验,回答下列问题。(1)实验方案中缺少一个必要的仪器,它是。本实验的关键是控制温度在3 0 C 左右,如果温度过高,产 生 的 后 果 是。(2)简述配制混酸的方法:。(3)L 仪器的名称是,其作用是,进水口是一(填 a”或 b”)。(4)写出甲苯与混酸反应生成对硝基甲苯的化学方程式:,反应类型为 o(5
6、)分离产品方案如下:,f机混合物,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1-产品2t无机混合物操 作 1 的名称是 0(6)经测定,产 品 1 的核磁共振氢谱中有3 组峰,则其结构简式为,产品2的核磁共振氢谱中有5 组峰,它的名称为。4.如图是苯和溪的取代反应的实验装置图,其中A 为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一个小孔,塞好石棉绒,再加入少量的铁屑粉。填写下列空白:(1)向反应容器A中逐滴加入澳和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中发生反应的化学方程式(有机化合物写结构简式):。(2)要证明A中发生的是取代反应,而不是加成反应,试管C中苯的作用是 o反应开始后,观察D 和
7、E两支试管,看 到 的 现 象 分 别 是、。(3)反应夕3 i n i n 后,在 B中的氢氧化钠溶液中可观察到的现象是-。(4)苯是一种重要的化工原料,以下是用苯作为原料制备某些化合物的转化关系图:-3-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!CH$浓硝酸a A CH3cl Fe浓硫酸 催化剂 HC1NH2催化剂*c-Dn SHWz f Br r 草酸的物质的里浓度G n d L)用文字描述曲线图表达的信息。该小组查阅资料获取如下信息,其中能够解释M 0 变 化 趋 势 的 是。-10-aK M n O 与 HCO反应是分步进行的,反应
8、过程中生成M n (V I)、M n (I I I),M n (I V),最终变为无1 2 2 1色的M n (I I),(括号中罗马数字表示镒的化合价)b草酸根易与不同价态锦离子形成较稳定的配位化合物。c草酸稳定性较差,加热至1 8 5 可分解。欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(4)该小组为探究ON段曲线变化趋势的原因,又进行了实验i l l,所得数据如下。H SO溶液2 1Na SO固体2 4KMnO溶液H C 0 溶液2 2 4褪色时间(分:秒)1mL 0.Imol/L1.9X10-3mol2mL 0.Olmol/L1mL 0
9、.2mol/L16:201mL 0.5mol/L1.5X10-3mol2mL 0.Olmol/L1mL 0.2mol/L8:251mL 1.Omol/LLOX 10-3moi2mL 0.Olmol/L1mL 0.2mol/L6:151mL 2.Omol/L02mL 0.Olmol/L1mL 0.2mol/L2:16该小组进行实验H I 的目的是。(5)综合实验I、H、I I I,推测造成曲线MN变化趋势的原因。为验证该推测还需要补充实验,请 对 实 验 方 案 进 行 理 论 设 计。1 2.按如图所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:(2)为检验生成的气体产
10、物,需从图中选择必要的装置,其正确的连接顺序为(用接口字母表示):a-,描述能验证气体产物的实验现象 一。(3)停止反应,待装置冷却后,取出反应过的铁粉混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,过滤.经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明铁粉与水蒸气反应所得产物中不含+3价的铁.原因是-11-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(用离子方程式说明):(4)为了得到白色的F e(O H)沉淀,并尽可能使沉淀长时间保持白色,有同学设计如图所示的2装置。通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是(填序号)A.电源中的b
11、为正极,a为负极B.可以用N a C l 溶液作为电解液C.A、B 两端都必须用铁作电极D.阴极发生的反应是2 H+2 e-=H T2(5)高铁酸钠(N a F e O )是一种新型净水剂.高铁酸钠可以与水反应生成红褐色胶状物并放出2 4无色气体,写出高铁酸钠与水反应的离子方程式(6)用KMnO 溶液滴定可以进行铁元素含量的测定4(5Fe 2+M n O-+8H =5Fe“+M n 2+4H O),步骤如下:4 2a.称取6.000g 绿矶(Fe S O 7 7 H O)产品,溶解,在 250m L 容量瓶中定容;4 2b.量取25.00m L 待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.0200
12、0m o l/L/K M n O溶液滴定至终点。4重复三次滴定实验所消耗KMnO 溶液的体积如下表:4滴定序号消耗KMnO 溶液体积(m L)4119.98220.02319.12-12-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!计算上述样品中Fe S O 7 7 H o 的质量分数为 一。4 213.某课外活动小组对一氧化碳还原氧化铁的实验中最后的产物产生浓厚兴趣,试通过实验来探究其成分。I、实验装置:用一氧化碳还原氧化铁的实脸装置该装置B 中发生的离子方程式是,装置B 的作用是 oII、实验现象:玻璃管A 中的粉末由红色逐渐变为黑色时,停
13、止加热,继续通一氧化碳,冷却到室温,停止通气,同时观察到澄清的石灰水变浑浊。I I L 实验结论:甲认为:依据上述实验现象可以判断出生成的黑色固体为金属铁。乙认为:仅从上述实验现象,不足以证明生成的黑色固体为金属铁,他增加一个实验:用磁铁靠近黑色固体,看到有黑色固体被磁铁吸引,于是得出生成的黑色固体为金属铁的结论。请你通过该反应的相关资料对他们的结论作出判断,并通过实验检验其合理性:在一定条件下,一氧化碳与氧化铁在加热条件下,可发生如下反应:CO +3 F e 0 =2 F e 0 +CO t 4 C0 +F e 0 =F e+4 C0 t2 3 3 4 2 3 4 2四氧化三铁(F e O)
14、为黑色固体,有强磁性,能够被磁铁吸引。3 4甲、乙 同 学 的 结 论。你 对 此 评 价 的 理 由 是。IV、实验探究对反应后固体成分提出假设:假 设 1:反应后固体中只有F e;假设2:反应后固体中只有F e O;3 4假设3:反应后固体中。为确定实验中最后产物中的成分,丙同学设计如下实验,请你利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程,并将答案写在答题卡相应位置。限选试剂和仪器:l m o l/L Cu S O、O.O l m o l/L K S CN 溶液、Im o l/L 盐酸、0.O l m o l/L 氨水、试4-13-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除
15、!我们将竭诚为您提供优质的文档!管、玻璃棒、胶头滴管。实验操作预期现象和结论步骤一;取硬质玻璃管中固体产物少量分别于A、B 试管中,加入足量l m o l/L Cu S O 溶液,搅4拌溶解。若A 试管中黑色固体不溶解,并且没有观察到其它现象,则黑色固体为_ _ _ _ _ _ O若B 试管中有红色固体析出,则说明黑色固体中含有_ _ _ _ _ _。步骤二:对试管B 中溶液过滤,将所得固体洗涤干净后加足量l m o l/L 盐酸后再依次分别加入适量 0.0 1 m o l/L 氨水、少量 0.0 1 m o l/L K S CN溶液。若溶液不变红色,则 _。若溶液变红色,则_ _ _ _ _
16、。V、延伸探究:丁同学试图通过反应前后固体质量的变化来确定黑色固体的成分,你认为可行吗?(假设氧化铁在反应中完全反应)(填 行”或“不行”),理由是:01 4.某兴趣小组同学进行乙醛的银镜反应实验的操作步骤如下:A.在试管里先注入少量N a OH 溶液,振荡,然后加热煮沸。把 N a OH 溶液倒去后,再用蒸储水洗净试管备用。B.在洗净的试管里配制银氨溶液。C.沿试管壁加入乙醛稀溶液。D.加热。请回答下列问题:(1)步骤A中加N a OH 溶液振荡,加热煮沸的目是_。(2)简述银氨溶液的配制过程:一。(3)步骤D 应选择的加热方法是一(填下列装置编号),理由是一。旺热-14-欢迎您阅读并下载本
17、文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!(4)乙醛发生银镜反应的化学方程式。(5)该兴趣小组的同学还对乙醛进行银镜反应的最佳实验条件进行了探究(部分实验数据如下表)实验变量实验序号银氨溶液的量/m L乙醛的量/滴温度/反应混合液的p H出现银镜的时间/m i n1136 51152134 5116.53156 5114实验1 和实验2,探究的是一。当银氨溶液的量为1 m L,乙醛的量为3 滴,温度为5 0 ,反应混合液p H 为 1 1 时,出现银镜 的 时 间。(填范围)你认为探究乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形
18、成银镜的一(6)银氨溶液放久后会产生氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。实验室从反应后的废液中回收银的实验流程如下:加适量稀HNO;_ 过量铁粉 足量稀 盐 酸 抽灯废液,*过滤、洗 濠 1银料已知:A g(N H ,+在溶液中存在平衡:A g(N H?=A g +2 N H/写出废液与稀H N O,反应的离子方程式一。加入的铁粉要过量的目的是。该实验过程中可能产生的大气污染物是一。1 5.某研究性学习小组欲测定室温下(2 5,l O l k Pa)的气体摩尔体积,请回答以下问题。该小组设计的简易实验装置如图所示:-15-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵
19、权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!该实验的主要操作步骤如下:配 制 1 0 0 m L 1.0 m o l/L 的盐酸溶液:.用(填仪器名称并注明规格)量取7.5 m L L O m o l/L 的盐酸溶液加入锥形瓶中;称取a g 已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝未端,为使H C 1 全部参加反应,a的数值至少为;往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;反应结束后待体系温度恢复到室温,忽略导管中的水,读出量筒中水的体积为9 1.9 m L请将上述步骤补充完整并回答下列问题。(1)步 骤 中 所 需 要 带 刻 度 的 仪 器 为,若用3 6.5%的浓盐酸(密度为1
20、.2 0 g/m L)进行稀释配制,则需要量取该浓盐酸 m L(2)步骤中,配 制 1 0 0 m L 1.O m o l/L 的盐酸溶液时,下列哪些操作会使配制浓度偏低(填写字母).A,用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度B.容量瓶未干燥即用来配制溶液.C,未洗涤烧杯和玻璃棒D.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后;发现液面低于刻度线E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线.F.烧杯中有少量水.(3)请填写操作步骤中的空格:步骤_ 步骤(4)实验步骤5中应选用(填字母)的量筒。A.1 0 0 m L B.2 0 0 m L C.5 0 0 m L(5)忽略水蒸气影响,在该条件下测得气体摩尔体积为V=L/
21、m o l (保留2位m小数)1 6.碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用N aO H、单质碘和水合肿州”)为原-16-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!料制备碘化钠。已知:水合肿具有还原性。回答下列问题:(1)水合肿的制备有关反应原理为:CO(N H)(尿素)+N aC1 0+2 N a0 H N I I I I 0+N aCl+N a CO2 2 2 4 2 2 3 制 取 次 氯 酸 钠 和 氧 氧 化 钠 混 合 液 的 连 接 顺 序 为(按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内C1 0
22、 与 C 1 0 的物质的量之比为5:1,则氯气与3氢氧化钠反应时,被 还 原 的 氯 元 素 与 被 氧 化 的 氯 元 素 的 物 质 的 量 之 比 为。制备水合股时,应将 滴到 中(填“N aCl O 溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。(2)碘化钠的制备采用水合肿还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:碘碘化钠固体N2在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物1 0 ,该过程的离子方程式为3。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合腓还原法制得的产品纯度更高,其原因是(3)测定产品中N ai 含量的实验步骤如下:a.称 取 1 0.0 0 g 样品并溶解
23、,在 5 0 0 m L 容量瓶中定容:b.量取2 5.0 0 m L 待测液于锥形瓶中,然后加入足量的F e Cl 溶液,充分反应后,再加入M溶3液作指示剂:c.用 0.2 1 0 0 m o l L I 的 N a S 0标准溶液滴定至终点(反应方程式为;2 N a S 0 +1 =N a S 0 +2 N aI),2 2 3 22322 4 6重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为1 5.0 0 m L。M为(写名称)。该样品中N ai 的质量分数为。17-欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!参考答案1 .分液漏斗 关闭分液漏斗活
24、塞,在洗气瓶B 中装水,微热Y形试管,在 B中看到有气泡产生,移开酒精灯,可形成倒流的水柱,且一段时间不下降 利用生成的C O 将整个装置内2的空气排尽,避免N O 和。反应生成N O 对气体产物的观察产生干扰 溶液变成红色2 23 Cu+8 H+2N O =3 Cu +2N 0 t +4 H 0 一段时间后溶液变成棕色 2N 0 +H O=HN O +HN O3 2 2 2 2 3【分析】先使稀硝酸与碳酸钙反应产生二氧化碳排出装置中的空气,在将稀硝酸滴入铜片上,使稀硝酸与Cu 反应,用装置B检验Cu 和稀硝酸反应生成的气体中有N O。【详解】(1)由装置可知盛装稀硝酸的仪器名称为分液漏斗;(
25、2)关闭分液漏斗活塞,在洗气瓶B中装水,微热Y形试管,在 B中看到有气泡产生,移开酒精灯,可形成倒流的水柱,且一段时间不下降,则 A装置的气密性良好;(3)Cu 和硝酸反应产生的N O 会和空气中的氧气反应生成红棕色的N O ,实验开始时先将Y形试2管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,目的是利用生成的c o 将整个装置内的空气排2尽,避免N O 和 0反应生成N O 对气体产物的观察产生干扰;2 2(4)若装置A中有N O?气体生成,则 N O,与 B中水反应生成的硝酸能将亚铁离子氧化为铁离子,铁离子遇到KS CN 变红,因此装置B中的实验现象为溶液变成红色;(5)若装置A中铜与稀硝酸反
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