1、1第 4 节 化学实验方案的设计与评价1(2017高考江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )选项 实验操作和现象 实验结论A 向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀 苯酚浓度小B向久置的 Na2SO3溶液中加入足量 BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分 Na2SO3被氧化C向 20%蔗糖溶液中加入少量稀 H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D 向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液，溶液呈蓝色 溶液中含 Br2解析：选 B。该实验中苯酚不能过量，否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚中，没有生成白色沉淀可能是因为苯酚的浓度太大，A 项错误
2、；Na 2SO3与 BaCl2反应生成 BaSO3白色沉淀，该沉淀可以溶于盐酸，若沉淀部分溶解，说明有 BaSO4存在，即部分 SO 已被氧化成 SO23，B 项正确；银镜反应需要在碱性条件下进行，C 项错误；该黄色溶液中还可能含有24Fe3 ，Fe 3 可将 I 氧化成 I2，I 2遇淀粉变蓝，故原溶液中不一定含有 Br2，D 项错误。2(2017高考全国卷，26，15 分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理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：NH3H 3BO3=NH3H3BO3；NH 3H3BO3HCl= =NH
3、4ClH 3BO3。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 k1，关闭 k2、k 3，加热 b，蒸气充满管路；停止加热，关闭 k1，g 中蒸馏水倒吸进入 c，原因是 ；打开 k2放掉水。重复操作 23 次。(4)仪器清洗后，g 中加入硼酸(H 3BO3)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 k3，d 中保留少量水。打开 k1，加热 b，使水蒸气进入2e。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)取某甘氨酸(
4、C 2H5NO2)样品 m 克进行测定，滴定 g 中吸收液时消耗浓度为 c molL1 的盐酸 V mL，则样品中氮的质量分数为 %，样品的纯度 %。解析：(1)导管 a 与大气相通，其作用是避免烧瓶内气压过大，发生危险。(2)加热液体时加入碎瓷片，其作用是防止液体暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加热，瓶内水蒸气冷凝，气体压强减小，会引起 g 中液体倒吸入 c 中，利用蒸馏水倒吸来洗涤仪器 e、f。(4)止水夹 k3处可能漏气，导致测定的 N 元素质量分数偏低，故d 中保留少量水起液封作用，防止氨气逸出。e 中发生的主要反应是铵盐与氢氧化钠反应，需要加热，使氨气全部逸
5、出。 “中空双层玻璃瓶”考生比较陌生，可以联想平时生活中保温玻璃瓶来分析问题。(5) n(N) n(NH3) n(HCl) mol， w(N)cV1 000100% %。C 2H5NO2的相对分子质量为 75， w(C2H5NO2)cV1 000 mol14 gmol 1m g 1.4cVm% %。1.4cVm 7514 7.5cVm答案：(1)避免 b 中压强过大(2)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 NH3H 2O 保温使氨完全蒸出 4 = = = = = (5) 1.4cVm 7.5cVm3(2017高考北京卷)某小组在验证反应“
6、Fe2Ag =Fe2 2Ag”的实验中检测到Fe3 ，发现和探究过程如下。向硝酸酸化的 0.05 molL1 硝酸银溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，烧杯底部有黑色固体，溶液呈黄色。(1)检验产物取出少量黑色固体，洗涤后， (填操作和现象)，证明黑色固体中含有 Ag。取上层清液，滴加 K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中含有 。(2)针对“溶液呈黄色” ，甲认为溶液中有 Fe3 ，乙认为铁粉过量时不可能有 Fe3 ，乙3依据的原理是 (用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验：取上层清液，滴加 KSCN 溶液，溶液变红，证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生，且溶液颜色深浅
7、、沉淀量多少与取样时间有关，对比实验记录如下：序号 取样时间/min 现象 3 产生大量白色沉淀；溶液呈红色 30产生白色沉淀，较 3 min 时量少；溶液红色较3 min 时加深 120产生白色沉淀，较 30 min 时量少；溶液红色较 30 min 时变浅(资料：Ag 与 SCN 生成白色沉淀 AgSCN)对 Fe3 产生的原因作出如下假设：假设 a：可能是铁粉表面有氧化层，能产生 Fe3 ；假设 b：空气中存在 O2，由于 (用离子方程式表示)，可产生 Fe3 ；假设 c：酸性溶液中的 NO 具有氧化性，可产生 Fe3 ； 3假设 d：根据 现象，判断溶液中存在 Ag ，可产生 Fe3
8、。下述实验可证实假设 a、b、c 不是产生 Fe3 的主要原因。实验可证实假设 d 成立。实验：向硝酸酸化的 溶液(pH2)中加入过量铁粉，搅拌后静置，不同时间取上层清液滴加 KSCN 溶液。3 min 时溶液呈浅红色，30 min 后溶液几乎无色。实验：装置如图。其中甲溶液是 ，操作及现象是 。 (3)根据实验现象，结合方程式推测实验中 Fe3 浓度变化的原因： 。解析：(1)黑色固体溶于热的硝酸溶液后，向其中加入稀盐酸，产生白色沉淀，可证明黑色固体中含有 Ag。可利用 K3Fe(CN)6检验 Fe2 的存在。(2)过量的铁粉会与 Fe3反应。空气中的 O2会与 Fe2 发生氧化还原反应，产
9、生 Fe3 ；加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀，说明溶液中存在 Ag ，Ag 可与 Fe2 反应产生 Fe3 。实验可证实假设 a、b、c不是产生 Fe3 的主要原因，只要将原实验反应体系中的 Ag 替换，其他微粒的种类及浓度保持不变，做对比实验即可，所以可选用 0.05 molL1 NaNO3溶液(pH2)；实验利用4原电池装置证明反应 Ag Fe 2 =AgFe 3 能发生，所以甲溶液是 FeSO4溶液。操作和现象：分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加 KSCN 溶液，后者红色更深。答案：(1)加硝酸加热溶解固体，再滴加稀盐酸，产生白色沉淀 Fe 2(2)2Fe3 Fe= =3Fe24Fe 2 O 24H =4Fe3 2H 2O 加入 KSCN 溶液后产生白色沉淀 0.05 molL1 NaNO3 FeSO 4溶液 分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液，同时滴加 KSCN 溶液，后者红色更深(3)溶液中存在反应：2Ag Fe= =Fe2 2Ag，Ag Fe 2 =Fe3 Ag，Fe 2Fe 3 =3Fe2 。反应开始时，c(Ag )大，以反应、为主， c(Fe3 ) 增大。约 30 min 后， c(Ag )小，以反应为主，c(Fe3 ) 减小
