1、1 第16 讲 实验方案的设计与评价 考纲定位 命题热点及考频考题 核心素养 1.制备型综合实验方案 的设计与评价 2017年卷T 27 ；2017 年卷T 27 ；2016年 卷T 26(2) ；2016年卷 T 28 ；2016年卷 T 26 ；2015年卷 T 10 ；2015年卷T 26 1.认识化学是以实验为基础 的一门科学。了解科学探究 的基本过程，学习运用以实 验和推理为基础的科学探究 方法。 2.了解定量研究方法是化学 发展为一门科学的重要标志。 3.根据化学实验的目的和要 求，能做到： 设计实验方案； 正确选用实验装置； 掌握控制实验条件的方法； 预测或描述实验现象、分 析或
2、处理实验数据，得出合 理结论； 评价或改进实验方案。 4.以上各部分知识与技能的 综合应用。 2.探究型综合实验方案 的设计与评价 2017年卷T 26 ；2017 年卷T 26 、T 28 ；2017 年卷T 26 ；2016年 卷T 28 1.实验探究发现和 提出有探究价值的化学 问题，能依据探究目的 设计并优化实验方案， 完成实验操作，能对观 察记录的实验信息进行 加工并获得结论。 2.创新精神能和同 学交流实验探究的成果， 提出进一步探究或改进 实验的设想；能尊重事 实和证据，不迷信权威， 具有独立思考、敢于质 疑和批判的创新精神。 3.证据推理能对物 质的性质及其变化提出 可能的假设
3、；基于证据 进行分析推理，设计实 验证实或证伪假设。 核心知识提炼 (对应学生用书第74页) 提炼1 实验方案设计 1实验方案设计的基本思路 按题目要求的 实验目的 设计实验方案 在限定药品 中选取试剂 选取实验仪器或 设计实验步骤 描述实验现象 得出实验结论 2实验方案设计的四要求2 提炼2 实验方案评价 1一般思维流程 明确实 验目的 根据题意及装置搞清实验原理 弄清装置中各仪器的作用 2注意分析的五方面3 3重点关注三角度 提炼3 性质探究型实验 1实验设计思路 研究物质结构特点提出合理假设设计实验方案(定性分析、定量分析)得出结论 2基本环节 (1)发现问题：就是在学习和实验的过程中所
4、遇到的值得探究的问题和异常现象等。 (2)提出猜想：就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。4 (3)设计验证方案：就是根据猜想，结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案， 对各种猜想进行验证。 (4)具体实施实验：就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过 程。 (5)观察现象分析数据，得出结论：就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所 得数据，然后进行推理分析和数据分析，通过对比归纳得出结论。 提炼4 性质验证型实验 1实验方案的设计思路 Error!Error!Error!Error! 2成分确定中常用的定量方法 (1)沉淀法 (2)测气体体积法
5、 (3)测气体质量法 (4)滴定法(酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定) 命题热点探究 命题热点1 制备型综合实验方案的设计与评价 (对应学生用书第75页) 对点练沿着高考方向训练 1(2017山东临沂期末)亚硝酰氯(NOCl，熔点：64.5 ，沸点：5.5 )是一种黄 色气体，遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧 化氮在常温常压下合成。 【导学号：97184226】 (1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl 2 ，制备装置如图所示： 为制备纯净干燥的气体，补充下表中缺少的药品。 装置 烧瓶中 分液漏斗中 装置 制备纯净的Cl 2 MnO 2 _ _ 制备纯
6、净的NO Cu _ _ (2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl 2 制备NOCl，装置如图所示：5 装置连接顺序为a_(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。 装置、除可进一步干燥NO、Cl 2 外，另一个作用是 _ _。 装置的作用是_。 装置中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为 _ _。 (3)丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚 硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为_ _。 【解析】 (1)实验室通常用浓盐酸和MnO 2 混合加热制氯气，因盐酸有挥发性，氯气中 混有的HCl气体需要用饱和食盐水除去，最后再用浓硫酸干燥即可得纯Cl 2 ；用铜和稀
7、硝酸反应制NO气体，因装置中混有的氧气和NO反应生成少量NO 2 ，因此需要通过水除 去NO 2 ，再用浓硫酸干燥即可得较纯净的NO。 (2)亚硝酰氯的熔、沸点较低，易液化，遇水易水解，故需要保持装置内干燥和反应 混合气体干燥，同时需要考虑Cl 2 和NO尾气对环境的污染，需要用NaOH溶液吸收尾气， 则装置连接顺序为aef(或fe)cbd。 装置、除可进一步干燥NO、Cl 2 外，还可以通过观察气泡调节气体的流速，控制 NO和Cl 2 的比例。 亚硝酰氯遇水易水解，装置的作用是防止装置中水蒸气进入反应器中。 装置中NaOH溶液能吸收NO、Cl 2 及NOCl，其中NOCl与NaOH溶液反应的
8、化学方程 式为NOCl2NaOH=NaClNaNO 2 H 2 O。 (3)浓硝酸与浓盐酸在一定条件下反应生成亚硝酰氯和氯气，发生反应的化学方程式为 HNO 3 (浓)3HCl(浓)=NOClCl 2 2H 2 O。 【答案】 (1)浓盐酸 饱和食盐水 稀硝酸 水 (2)ef(或fe)cbd 通过观察气泡，调节气体的流速 防止水蒸气进入反应器 NOCl2NaOH=NaClNaNO 2 H 2 O6 (3)HNO 3 (浓)3HCl(浓)=NOClCl 2 2H 2 O 2氯化铝为共价化合物，熔点、沸点都很低，且会升华，极易潮解，遇水放热并产生白色 烟雾。 【导学号：97184227】 请回答下
9、列问题： (1)甲组同学按照如图一所示装置，通过实验制备AlCl 3 固体。装置B中滴入浓硫酸后 发生的反应为2NaClH 2 SO 4 (浓) 2HClNa 2 SO 4 。装置C中所盛装的 = = = = = 试剂是_，点燃D处酒精灯时，装置D中发生反应的化学方程式为 _。 装置F的作用是_。 安装好仪器后需要进行的操作有：向装置B中滴加浓硫酸；点燃B处酒精灯； 点燃D处酒精灯。这三项操作的正确顺序为_(填序号)。 (2)乙组同学认为甲组同学的装置设计存在不安全因素，因此乙组同学对甲组同学所设 计的装置D、E进行了改进(如图二所示)，装置E改为带支管的烧瓶，该烧瓶的名称为 _，改进后的优点
10、是_ _。 (3)设计实验证明： AlCl 3 能够水解：_。 AlCl 3 是共价化合物：_。 【解析】 (1)制备出的AlCl 3 极易潮解，因此装置C中应盛装浓硫酸，用来干燥HCl 气体；由反应物为Al和HCl气体可知装置D中发生的反应为2Al6HCl(g) 2AlCl 3 3H 2 ；装置E可收集制备的AlCl 3 ，故装置F可防止空气中的 = = = = = 7 水蒸气进入装置使收集到的AlCl 3 水解变质。先滴入浓硫酸，使浓硫酸与NaCl混合， 加热使之反应，使反应生成的HCl气体排出整个装置中的空气和水蒸气，再点燃装置 D处的酒精灯。(2)根据提示可知该仪器为蒸馏烧瓶；甲组同学
11、的装置中连接D、E之间 的导管太细，容易发生堵塞，故乙组同学直接将装置D的玻璃管插入装置E中，较粗 的玻璃管D可以防止凝华的AlCl 3 堵塞管道。(3)AlCl 3 水解显酸性，可用pH试纸检 验。共价化合物在熔融状态下，不导电。 【答案】 (1)浓硫酸 2Al6HCl(g) 2AlCl 3 3H 2防止空气中的水 = = = = = 蒸气进入装置E (2)蒸馏烧瓶 防止凝华的AlCl 3 堵塞D、E之间的导气管 (3)取少量AlCl 3 溶液，用pH试纸测其pH，pH7 做AlCl 3 熔融状态下的导电实验 提能力针对热点题型训练 (见专题限时集训T 6 、T 7 、T 8 ) 命题热点2
12、 探究型综合实验方案的设计与评价 (对应学生用书第76页) 对点练沿着高考方向训练 1(2017宝鸡一模)某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和 NaHCO 3 溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。该小 组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。 .提出假设： (1)甲同学：可能只是MgCO 3 ； 乙同学：可能只是_； 丙同学：可能是xMgCO 3 yMg(OH) 2 。 (2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，洗涤沉淀的操作方 法是_ _。 .定性实验探究： (3)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡
13、，则_（填 “甲” “乙”或“丙”)同学假设错误。 .定量实验探究： 取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出)， 经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的。 请回答下列问题：8 (4)实验中合理的连接顺序为：e_ _gh(各装置只使用一次)。 (5)实验一段时间后，当装置B中_(填实验现象)，停止加热，说明固体已分解 完全；打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是_，装置C中碱石灰的 作用是_ _。 (6)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，会使测 出的xy的值_(选填“偏大” “偏小”或“无
14、影响”)。 (7)若改进实验后，最终装置B质量增加m g，装置D质量增加了n g，则 xy_。(用含m、n的代数式表示) 【解析】 (1)根据甲、丙同学的假设，可知乙同学的假设为：可能只是Mg(OH) 2 。(2) 洗涤沉淀的操作方法是：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复 操作23次。(3)加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则一定含有MgCO 3 ，故乙同 学的假设错误。(4)装置B的作用是吸收水蒸气，装置C的作用是吸收通入空气中的 CO 2 和水蒸气，装置D的作用是吸收CO 2 。由于碱石灰既能吸收水蒸气又能吸收CO 2 ，因 此沉淀加热后产生的气体先通过 B，后通过D，
15、故连接顺序为efabcdgh或 efbacdgh。(5)当装置B中无气泡冒出时，说明固体已分解完全。打开f处活塞，缓缓 通入空气 数分钟的目的是排出装置中的CO 2 和水蒸气。(6)末端还需连接一个D装置，是为了防 止空气中的水蒸气和CO 2 进入D，若无此装置，则测得的CO 2 的质量偏大，MgCO 3 的质量 偏大，xy的值偏大。(7)根据MgCO 3 CO 2 、Mg(OH) 2 H 2 O，xyn(CO 2 )n(H 2 O) 。 n 44 m 18 9n 22m 【答案】 (1)Mg(OH) 2(2)向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重 复操作23次 (3)乙 (4)f
16、abdc或fbadc (5)无气泡冒出 排出装置中的CO 2 和水 蒸气 吸收通入空气中的CO 2 和水蒸气 (6)偏大 (7) 9n 22m 2(2017河南郑州三模)资料显示：O 2 的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱。室温下，某 学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O 2 的反应，实验记录如下。9 装置 序号 烧杯中的液体 5分钟后现象 2 mL 1 molL 1KI溶液5滴淀粉溶液 无明显变化 2 mL 1 molL 1KI溶液5滴淀粉溶液 2 mL 0.2 molL 1HCl溶液 溶液变蓝 2 mL 1 molL 1KI溶液5滴淀粉溶液 2 mL 0.2 molL 1KCl溶液 无
17、明显变化 2 mL 1 molL 1KI溶液5滴淀粉溶液 2 mL 0.2 molL 1CH 3 COOH溶液 溶液变蓝，颜色较 浅 回答下列问题： 【导学号：97184228】 (1)实验的目的是_。 (2)实验中发生反应的离子方程式是_ _。 (3)实验比实验溶液颜色深的原因是_ _。 为进一步探究KI与O 2 的反应，用上述装置继续进行实验： 序号 烧杯中的液体 5小时后现象 2 mL混有KOH的pH8.5的1 molL 1 KI溶液5 滴淀粉溶液 溶液略变蓝 2 mL混有KOH的pH10的1 molL 1KI溶液5 滴淀粉溶液 无明显变化 对于实验的现象，甲同学猜想“pH10时O 2
18、不能氧化I ” ，他设计了下列装置进行 实验以验证猜想。 (4)烧杯a中的溶液为_。 (5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是：通入O 2 后， _。 (6)乙同学向pH10的“KOH淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检 测褪色后的溶液中含有IO ，用离子方程式表示褪色的原因是 3 _10 _。 (7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验和实验的现象产生的原因分 别可能是_ _。 【解析】 (1)对比实验可知，实验中溶液变蓝肯定是加入了HCl溶液引起的，但 无法确定是H 的影响还是Cl 的影响，因此设计了实验，加入含Cl 而不含H 的溶 液，以验证Cl 是否影
19、响KI与O 2 的反应。 (3)由实验和实验不难看出，两种酸的浓度相同，而二者的不同之处是所加的酸不 同，一个是强酸，一个是弱酸，所以两溶液中的c(H )不同，则实验现象的差别必然 是c(H )的不同所引起的，且c(H )越大，溶液蓝色越深，说明O 2 的氧化性随c(H ) 的增大而增强。 (4)甲同学设计的是原电池装置，可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生， 因此烧杯a中的溶液应是pH10的KOH溶液。 (5)实验结果表明猜想不成立，说明pH10时O 2 能氧化I ，其中负极上的反应为 4I 4e =2I 2 ，正极上的反应为O 2 2H 2 O4e =4OH ，因此可看到电流表指
20、针偏 转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色。 (6)由题中信息可知，I 2 在KOH溶液中发生了歧化反应，除生成IO 外，还应生成 3 I ，故反应的离子方程式是3I 2 6OH =IO 5I 3H 2 O。 3 【答案】 (1)验证Cl 是否影响KI与O 2 的反应 (2)4I O 2 4H =2I 2 2H 2 O (3)其他条件相同时，HCl是强电解质，其溶液中c(H )较醋酸溶液中的大，O 2 的氧化 性较强 (4)pH10的KOH溶液 (5)电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变成蓝色 (6)3I 2 6OH =IO 5I 3H 2 O 3 (7)中性条件下，O 2 的氧化性比较弱，短时间内难
21、以生成“一定量”碘单质使溶液颜色 发生变化；pH10的KOH溶液中I 被氧化生成I 2 ，I 2 迅速发生歧化反应变为IO 和 3 I 提能力针对热点题型训练 (见专题限时集训T 1 、T 2 、T 3 、T 4 、T 5 ) 复习效果验收| 真题试做 预测尝鲜 (对应学生用书第77页) 体验高考真题 1(2017全国卷)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理11 是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐， 然后通过滴定测量。已知：NH 3 H 3 BO 3 =NH 3 H 3 BO 3 ；NH 3 H 3 BO 3 HCl=NH 4 ClH 3 B
22、O 3 。 回答下列问题： (1)a的作用是_。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是_。f的名称是_。 (3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k 1 ，关闭k 2 、k 3 ，加热b，蒸气充满管路；停止加 热，关闭k 1 ，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是_；打开k 2 放掉水。重复操作 23次。 (4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H 3 BO 3 )和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧 化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k 3 ，d中保留少量水。打开k 1 ，加热b，使水蒸气进 入e。 d中保留少量水的目的是_ _。 e中主要反应的离子方程式为_ _， e采用中空双层玻璃瓶的作用是_ _。 (5)取某
23、甘氨酸(C 2 H 5 NO 2 )样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c molL 1 的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为_%，样品的纯度 _%。 【解析】 (1)加热水蒸气时，若关闭k 1 ，b中压强增大，a可起安全管的作用，防止 烧瓶内压强过大，造成事故。 (2)碎瓷片可防止蒸馏水在加热时暴沸；f是直形冷凝管。 (3)关闭k 1 后形成密封体系，水蒸气冷凝，管路内形成负压，导致g中水倒吸入c中。 (4)d中保留少量水可以起到液封作用，防止生成的NH 3 逸出。 铵盐与碱在加热条件下反应生成氨气，离子方程式为12 NH OH NH 3 H 2 O。e采用中空双层玻璃瓶可起到保温
24、作用，使生 4 = = = = = 成的氨气尽可能地逸出，以减小实验误差。 (5)由题给化学方程式NH 3 H 3 BO 3 =NH 3 H 3 BO 3 、NH 3 H 3 BO 3 HCl=NH 4 ClH 3 BO 3 ，根据 氮原子守恒可得关系式：C 2 H 5 NO 2 NHCl。n(C 2 H 5 NO 2 )n(N)n(HCl)cV10 3mol，则样品中氮的质量分数为 100% %； cV 103 mol 14 gmol1 m g 1.4cV m 样品的纯度 100% %。 75 gmol1 cV 103 mol m g 7.5cV m 【答案】 (1)避免b中压强过大 (2)
25、防止暴沸 直形冷凝管 (3)c中温度下降，管 路中形成负压 (4)液封，防止氨气逸出 NH OH NH 3 H 2 O 4 = = = = = 保温使氨完全蒸出 (5) 1.4cV m 7.5cV m 2(2017全国卷节选)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要 的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： (1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。 再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_、_。 (2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K 1 和K 2 )(设为装置A)称重， 记为m 1g。将样品
26、装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m 2g。按下图连接好 装置进行实验。 仪器B的名称是_。 将下列实验操作步骤正确排序_(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重， 记为m 3g。 a点燃酒精灯，加热 b熄灭酒精灯 c关闭K 1 和K 2 d打开K 1 和K 2 ，缓缓通入N 2 e称量A f冷却到室温 根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x_(列式表示)。若实验 时按a、d次序操作，则使x_(填“偏大” “偏小”或“无影响”)。 【解析】 (1)绿矾溶液中滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中没有 Fe 3 ；再向试管中通入空气，溶液变红，说明有Fe 3 生成，即Fe 2
27、 易被氧气氧化为13 Fe 3 。 (2)由仪器的构造特征可知，B 为干燥管。 实验时，为防止空气中的O 2 将Fe 2 氧化，应先通入N 2 将装置中的O 2 排净，然后点 燃酒精灯加热。停止加热后，为防止FeSO 4 吸收空气中的水蒸气，待玻璃管冷却，关闭 K 1 和K 2 后再称重。故实验操作步骤应为d、a、b、f、c、e。 由题意知，绿矾的质量为(m 2 m 1 )g，加热后FeSO 4 的质量为(m 3 m 1 ) g，结晶水的质 量为(m 2 m 3 ) g。设绿矾的化学式为FeSO 4 xH 2 O，则 FeSO 4 xH 2 O FeSO 4 xH 2 O = = = = =
28、152 18x(m 3 m 1 )g (m 2 m 3 )g 152 m3m1g 18x m2m3g 解得：x 76m2m3 9m3m1 若实验中，按a、d次序操作，则会导致绿矾吸收空气中的氧气，从而使加热后的固体 质量m 3 增大，则测出结晶水的值x偏小。 【答案】 (1)样品中没有Fe 3Fe 2 易被氧气氧化为Fe 3 (2)干燥管 dabfce 偏小 76m2m3 9m3m1 3(2015全国卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其 K 1 5.410 2 ，K 2 5.410 5 。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草 酸晶体(H 2 C 2 O 4 2H 2 O)无色，
29、熔点为101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上 分解。 回答下列问题： 【导学号：97184229】 (1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观 察到的现象是_ _， 由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是 _。14 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中 盛有的物质是_。 能证明草酸晶体分解产物中有 CO的现象是_ _。 (3)设计实验证明： 草酸的酸性比碳酸的强_ _。
30、草酸为二元酸_ _。 【解析】 (1)结合草酸晶体(H 2 C 2 O 4 2H 2 O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分 解产物CO 2 的存在。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入C装置，会干 扰CO 2 的检验，故装置B中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。 (2)要验证草酸晶体分解产物中还有CO，只能通过检验CO与CuO反应的产物CO 2 的 存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有CO 2 ，会对CO的检验造成干 扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO 2 除尽，可选用F装置来除去CO 2 ，D装置用 来检验CO 2 是否除尽。将除去CO 2 的气 体通过
31、盛有无水氯化钙的装置G干燥，然后通过盛有CuO的装置H，CuO将CO氧化为 CO 2 ，再将气体通过盛有澄清石灰水的D装置，用来检验CO 2 的存在。因CO有毒，最后 可将尾气通过排水法收集。 若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO 2 已除尽；H中 黑色CuO变红，同时其后的装置 D中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含 有CO。 (3)根据强酸制弱酸的反应原理，可选择NaHCO 3 加入草酸溶液的实验方法来证明草酸15 的酸性比碳酸的强。 根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用NaOH标准溶液来滴定一定物质的 量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与NaOH的
32、物质的量的比值为12，证明草酸是二 元酸。 【答案】 (1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO 2冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草 酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO 2 的检验 (2)F、D、G、H、D、I CuO H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑 浊 (3)向盛有少量NaHCO 3 的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生 用NaOH标准溶液滴 定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 预测2018年高考 考情预测 预测2018年以物质的制备为背景，以综合实验探究或化工流程图形式考查原 料选择、反应条件控制、产品的分离提纯及检验等环节的知识应用能力，要特别关注定量 实验的考查，突
33、出综合实验探究能力和信息加工能力的考查；要关注有机背景的实验综合 题的考查。 1某课题组同学查阅文献知，3(NH 4 ) 2 SO 4 (s) 4NH 3 3SO 2 N 2 6H 2 O。他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的 = = = = = 产物(各装置中药品足量)。 回答下列问题： 【导学号：97184230】 (1)仪器A的名称是_。 (2)甲组同学设计方案：CGBDE。 能证明有水生成的实验现象是_； B装置的作用是_。 实验中，观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉 淀。欲验证白色沉淀是BaSO 4 还是BaSO 3 ，请你设计简单的实验方案： _ _。1
34、6 D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为 _ _。 该实验方案能证明硫酸铵的分解产物中有_(填化学式)。 (3)乙组同学选择上述装置证明产物中是否有NH 3 。 气体从左至右，装置的连接顺序为C_F。 F装置的作用是_。 (4)丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的质量分数(杂质不参加反应)：取15.0 g样品 溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸充分反应，过滤、洗涤、干燥、称重， BaSO 4 的质量为23.3 g。 该样品中硫酸铵的质量分数为_。 若干燥时用滤纸包裹BaSO 4 沉淀灼烧，发生了反应 4CBaSO 4 BaS4CO，则测得的样品中硫酸铵的质
35、量分数 = = = = = 高温_(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。 【解析】 硫酸铵分解的产物有 NH 3 和SO 2 ，NH 3 和SO 2 在水溶液中会发生反应。检验 NH 3 之前必须除去SO 2 ，检验SO 2 之前必须除去NH 3 。(1)仪器A为球形干燥管。(2)白 色的无水硫酸铜遇水变为蓝色；浓硫酸只吸收NH 3 ，不吸收SO 2 。亚硫酸钡能溶于盐 酸，而硫酸钡不溶于盐酸，故取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸， 若白色沉淀溶解，则是BaSO 3 ，否则是BaSO 4 。若硝酸钡过量，SO 2 完全转化成BaSO 4 沉淀，化学方程式为3Ba(NO 3 ) 2
36、 3SO 2 2H 2 O=3BaSO 4 2NO4HNO 3 ；若SO 2 过量，则 硝酸钡完全反应，化学方程式为 Ba(NO 3 ) 2 3SO 2 2H 2 O=BaSO 4 2NO2H 2 SO 4 。G 装置可检验H 2 O，D装置可检验SO 2 (同时生成NO)，E装置 可收集N 2 或NO或NO和N 2 。故该方案只能证明硫酸铵分解的产物中是否有H 2 O和SO 2 ， 不能证明是否有NH 3 和N 2 。(3)选择A装置吸收SO 2 和H 2 O，用F装置来检验NH 3 ，F中 干燥管的作用是防倒吸。(4)(NH 4 ) 2 SO 4 BaCl 2 =BaSO 4 2NH 4
37、Cl，n(NH 4 ) 2 SO 4 n(BaSO 4 ) 0.1 mol。w(NH 4 ) 2 SO 4 23.3 g 233 gmol1 100%88.0%。若用滤纸包裹硫酸钡沉淀灼烧，碳还 0.1 mol 132 gmol1 15.0 g 原了硫酸钡，使测得的硫酸钡固体质量偏小，则硫酸铵的质量分数偏低。 【答案】 (1)球形干燥管 (2)G中白色粉末变蓝色 吸收氨气 取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴 加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO 3 ，否则是BaSO 43Ba 2 2NO 3SO 2 2H 2 O=3BaSO 4 2NO4H H 2 O、SO 2 317 (3)A 检验NH 3 (4)88.0% 偏低 2PCl 3 是一种重要的化工原料，实验室用如图装置制取PCl 3 。已知PCl 3 的熔点为112 ，沸点为75.5 ，极易水解，受热易被氧气氧化。 请回答下列问题： 【导学号：97184231】 (1)B仪器的名称是_。 (2)实验开始前的操作依次是：组装仪器，_，加药品， _，最后点燃酒精灯。 (3)导管a的作用为_
