1、专题 22 物质性质设计与实验评价2018 年高考题1. （2018 全国理综，26，14 分）醋酸亚铬（ CH3COO） 2Cr2H2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题： （1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是 。仪器 a 的名称是 。（2）将过量锌粒和和氯化铬固体置于 c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开 K1、K2，关闭 K3。c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为。同时 c 中有气
2、体产生，该气体的作用是 。（3）打开 K3，关闭 K1 和和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d，其原因是 ；d 中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。（4）指出装置 d 可能存在的缺点 。1.（除标明外，每空 2 分）(1)去除水中溶解氧 分液（或滴液）漏斗（2 ） Zn+2Cr 3+=Zn2+2Cr2+排除 c 中空气（3 ） c 中产生 H2 使压强大于大气压 （冰浴）冷却(1 分) 过滤(1 分)（4 ）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触【解析】 本题考查化学综合实验，意在考查考生的实验综合能力。 （1）审题时抓住醋酸亚铬“在气体分析中用作氧气吸收剂”
3、 ，这暗示醋酸亚铬具有强还原性，易被氧气氧化，故该实验中使用的蒸馏水必须去除溶解氧。 （2）依题意可知， c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，主要是由于锌与铬离子反应生成亚铬离子和锌离子，即Zn+2Cr3+=Zn2+2Cr2+ 。c 中产生的气体为氢气，该气体主要用于排尽装置内的空气，避免 O2 氧化 Cr2+。 （3）c 中有氢气产生，打开 K3，关闭 K1 和 K2 后，c 中压强大于外界压强，从而将 c 中溶液压入醋酸钠溶液中。析出并分离产品的操作是冷却、过滤、洗涤、干燥。 （4）观察 d 装置，可发现其与空气相通，这会导致生成的醋酸亚铬被 O2 氧化。2017 年高考题1【2017 年高考
4、全国卷卷 13 题】由下列实验及现象不能推出相应结论的是（ ）实验 现象 结论A向 2 mL 0.1 molL-1 的 FeCl3 溶液中加足量铁粉，振荡，加 1 滴 KSCN 溶液黄色逐渐消失，加KSCN 溶液颜色不变 还原性:FeFe2+B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满 CO2 的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2 具有氧化性C加热盛有少量 NH4HCO3 固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 石蕊试纸变蓝 NH4HCO3 显碱性D向 2 支盛有 2 mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入 2 滴相同浓度的NaCl 和 NaI 溶液一支试管中产生黄色沉淀，另
5、一支中无明显现象Ksp(AgI)Fe 2+，A 项正确；燃着的金属钠能在装有 CO2 的集气瓶中反应生成 Na2CO3 和 C，说明 CO2 具有氧化性，B 项正确；NH 4HCO3 受热分解生成的 NH3 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，只能说明 NH3 为碱性气体，不能确定 NH4HCO3 的酸碱性，C 项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为 AgI，另一支试管中无明显现象，说明没有 AgCl 析出，可证明 Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，D 项正确。2.【2017 年高考浙江卷自考模块 28 题】 (4 分)FeSO 4 受热分解的化学方程式为：2FeSO4Fe2O3SO 2SO 3请回答：
6、(1) 将 FeSO4 受热产生的气体按图示装置进行实验，证实含有 SO3 和 SO2。能说明 SO2 存在的实验现象是_；为测定 BaSO4 沉淀的质量，后续的操作步骤依次为_、洗涤、干燥、称重。(2) 设计一个实验方案，用化学方法验证 FeSO4 受热后固体的成分(不考虑其他反应)_。【答案】(1)品红溶液褪色过滤 (2) 取适量固体，家足量的稀盐酸溶解，分成两份，一份中滴加 KSCN 溶液，若是血红色，则有 Fe3+，说明含有 Fe2O3 ；另外一份滴加 BaCl2 溶液，若有白色沉淀，则有 SO42- ，说明含有未分解的 FeSO4【考点】考查二氧化硫、三氧化硫、Fe 3+性质，实验基
7、本操作，物质检验实验方案设计【解析】本题的难点在于受热后固体成分的分析，易忽略未分解 FeSO4 的检验，可以检验 Fe2+ 或 SO42- ，前者受 Fe3+干扰不易检验，所以检验 SO42-的存在。答题时需要注意语言的规范性，答题模式为“取少量，加盐酸溶解，滴加 试剂，出现 现象，得出结论”，需要多种离子检验时考虑分成多份分别检验。20162013 年高考题1【2016 年高考江苏卷】（15 分）实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg 2SiO4 和少量 Fe、Al 的氧化物)为原料制备 MgCO33H2O。实验过程如下:(1)酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(s)+
8、2H+(aq) Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) H =-50.4 kJmol-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq) 2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) H=-225.4 kJmol-1酸溶需加热的目的是 ；所加 H2SO4 不宜过量太多的原因是 。(2)加入 H2O2 氧化时发生反应的离子方程式为 。(3)用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的 Fe3+。实验装置图中仪器 A 的名称为 。为使 Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作:向装有水溶液的仪器A 中加入一定量的有机萃取剂， 、静置、分液，并重复多次。(4)请补充完整由萃取后得到的水
9、溶液制备 MgCO33H2O 的实验方案: 边搅拌边向溶液中滴加氨水， ，过滤、用水洗涤固体 23 次，在 50 下干燥，得到 MgCO33H2O。已知该溶液中 pH=8.5 时 Mg(OH)2 开始沉淀；pH=5.0 时Al(OH)3 沉淀完全 。【答案】(1)2SO 2+CO32-+H2O 2HSO3-+CO2(2)防止倒吸(3)吸滤瓶 减少 Na2S2O5 在水中的溶解(4)在制备过程中 Na2S2O5 分解生成 Na2SO3，Na 2S2O5 被氧化生成 Na2SO4【解析】本题主要考查 MgCO33H2O 的制备工艺流程，意在考查考生对化工流程的综合分析能力。 (1)酸溶时需加热，目
10、的是加快溶解速率。(2) 加入 H2O2 的目的是将 Fe2+氧化为 Fe3+，离子方程式为:2Fe 2+H2O2+2H+ 2Fe3+2H2O。(3)仪器 A 为分液漏斗。 加入有机萃取剂后，应充分振荡、静置、分液，并重复多次。(4)制备 MgCO33H2O 时，向溶液中滴加氨水，调节至 5.0pH8.5，沉淀出 Al3+，过滤，然后边搅拌边向滤液中滴加 Na2CO3 溶液至有大量 MgCO3沉淀产生，静置，再向上层清液中滴加 Na2CO3 溶液，以确保溶液中的 Mg2+沉淀完全，当无沉淀生成时，过滤，洗涤，干燥即可得到 MgCO33H2O。【考点定位】本题主要是考查物质制备工艺流程图分析，涉
11、及反应条件控制、仪器识别、氧化还原反应方程式书写、物质的分离与提纯等化学实验基本操作【名师点晴】分离提纯型探究实验评价题一般以物质的制备、分离、提纯为基础，考查基本的实验原理、实验方法和实验基本操作。在解题过程中需要注意题目提供信息的应用，特别是新物质的制备过程中，有一些特殊的性质（如易水解、熔沸点等） ，要善于联系课本相关的物质的性质和实验方法运用于解题。在复习备考中要对元素及化合物的性质进行梳理，从理论的角度进行升入分析，迁移和应用，要重视物质的性质，实验基本操作，物质的分离提纯。电化学类试题具有很强的规律性和策略性，在解题过程中需要不断总结，归纳。工艺流程中的实验分析：工艺流程的命题来源
12、很广，与各个知识模块的结合点较多，因此分析工业生产工艺流程题时，应将流程路线，试题设问和理论知识有机结合起来，它常常结合工艺流程考查基本化学实验问题，可以说它是无机框图题的创新。流程的呈现形式有：操作流程；物质变化流程；装置流程。解题时首先要明确原料和产品(包括副产品)，即箭头进出方向，其次依据流程图分析反应原理，紧扣信息，搞清流程中每一步发生了什么反应知其然，弄清有关反应原理，明确目的(如沉淀反应、除杂、分离)知其所以然，最后联系储存的知识，有效地进行信息的利用，准确表述和工整书写。由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分离及定量测定等基本操作有机结合起来，所以只有复习时牢固掌握实验基础知识，才
13、能有效结合题中的信息，准确答题。物质制备化工生产流程的主线一般为 。2 【2016 年高考江苏卷】实验化学焦亚硫酸钠(Na 2S2O5 )是常用的抗氧化剂，在空气中、受热时均易分解。实验室制备少量 Na2S2O5 的方法: 在不断搅拌下，控制反应温度在 40 左右，向 Na2CO3 过饱和溶液中通入 SO2，实验装置如图所示。当溶液 pH 约为 4 时，停止反应，在 20 左右静置结晶。生成 Na2S2O5 的化学方程式为2NaHSO3 Na2S2O5+H2O(1)SO2 与 Na2CO3 溶液反应生成 NaHSO3 和 CO2，其离子方程式为 。(2)装置 Y 的作用是 。(3)析出固体的反
14、应液经减压抽滤、洗涤、25 30 干燥，可获得 Na2S2O5 固体。组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、 和抽气泵。依次用饱和 SO2 水溶液、无水乙醇洗涤 Na2S2O5 固体。用饱和 SO2 水溶液洗涤的目的是 。(4)实验制得的 Na2S2O5 固体中含有一定量的 Na2SO3 和 Na2SO4，其可能的原因是 。【答案】(1)2SO 2+ CO32-+H2O 2 HSO3-+CO2(2)防止倒吸(3)吸滤瓶 减少 Na2S2O5 在水中的溶解(4)在制备过程中 Na2S2O5 分解生成 Na2SO3，Na 2S2O5 被氧化生成 Na2SO4【解析】本题主要考查焦亚硫酸钠的制备，意
15、在考查考生对物质制备实验的综合分析能力。 (1)该离子方程式为 :2SO2+H2O+CO32- 2HSO3-+CO2。(2)装置 Y的作用是防止倒吸。(3)减压抽滤装置的主要仪器有布氏漏斗、吸滤瓶和抽气泵。用饱和 SO2 水溶液洗涤的目的是减少 Na2S2O5 在水中的溶解。(4)根据提供信息，Na 2S2O5 在空气中、受热时均易分解，在制备过程中 Na2S2O5 分解生成Na2SO3，部分 Na2SO3 被氧化为 Na2SO4，因此含有一定量的 Na2SO3、Na 2SO4。【考点定位】本题主要是考查物质制备实验方案设计与评价【名师点晴】明确物质的性质和实验原理是解答的关键，过量试题需要注
16、意以下知识点：第一解答综合性实验设计与评价题的基本流程：原理反应物质仪器装置现象结论作用意义联想。具体分析为：（1）实验是根据什么性质和原理设计的？实验的目的是什么？（2）所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理，进行全面的分析比较和推理，并合理选择)。 （ 3）有关装置：性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。 （4）有关操作：技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。 （5）实验现象：自下而上，自左而右全面观察。 （6）实验结论：直接结论或导出结论。第二实验方案的设计要点及评价角度：（1）设计要点：实验方案的设计要明确以下要点：题目有无特殊
17、要求 题给的药品、装置的数量 注意实验过程中的安全性操作 会画简单的实验装置图 注意仪器的规格 要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施 同一仪器在不同位置的相应作用等 要严格按照“操作(实验步骤)现象结论”的格式叙述。 （2 ）评价角度：操作可行性评价：实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。经济效益评价：原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。环保评价：原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。3 【2016 年高考上海卷】 （本题共 12 分）乙酸乙酯广泛用于药物、染料
18、、香料等工业，中学化学实验常用 a 装置来制备。完成下列填空：（1）实验时，通常加入过量的乙醇，原因是_。加入数滴浓硫酸即能起催化作用，但实际用量多于此量，原因是_；浓硫酸用量又不能过多，原因是_。（2）饱和 Na2CO3 溶液的作用是_。（3）反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，_、_，然后分液。（4）若用 b 装置制备乙酸乙酯，其缺点有_ _、_。由 b 装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是_，分离乙酸乙酯与该杂质的方法是_。【答案】 （1）增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率。（合理即给分）浓 H2SO4 能吸收生
19、成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率。浓 H2SO4 具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率。（2）中和乙酸、溶解乙醇、减少乙酸乙酯在水中的溶解（3）振荡、静置（4）原料损失较大、易发生副反应乙醚；蒸馏【解析】 （1）由于是可逆反应，因此加入过量的乙醇增大反应物浓度，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率。由于浓硫酸能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移动，提高酯的产率，因此实际用量多于此量；由于浓硫酸具有强氧化性和脱水性，会使有机物碳化，降低酯的产率，所以浓硫酸用量又不能过多。（2）由于生成的乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸，所以饱和碳酸钠溶液的作用是中和乙酸、溶解乙醇、减少乙
20、酸乙酯在水中的溶解。（3）乙酸乙酯不溶于水，因此反应结束后，将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中，振荡、静置，然后分液即可。（4）根据 b 装置可知由于不是水浴加热，温度不易控制，因此制备乙酸乙酯的缺点有原料损失较大、易发生副反应。由于乙醇溶液发生分子间脱水生成乙醚，所以由 b 装置制得的乙酸乙酯产品经饱和碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤后，还可能含有的有机杂质是乙醚，乙醚和乙酸乙酯的沸点相差较大，则分离乙酸乙酯与该杂质的方法是蒸馏。【考点定位】考查乙酸乙酯制备实验设计。【名师点睛】乙酸乙酯的制取是中学化学中典型的有机物制备实验之一，有机化学实验中的知识点比较琐碎，特别是许多细节更应引起注意。比如：加
21、热的方式不同，可有酒精灯直接加热、水浴加热、需用温度计测温度的有机实验等，要知道各种加热方式的优缺点；许多有机反应都需要催化剂，催化剂种类繁多，要明确实验中所加各物质的作用；副反应多，相同的反应物在不同的反应条件下可发生不同的化学反应，从而导致产物的不纯；需要冷却装置的多，由于反应物或产物多为挥发性物质，所以注意对挥发出的反应物或产物进行冷却，以提高反应物的转化率或生成物的产率。水冷或空气冷却是常见的两种方式；产物的分离和提纯，要结合副反应和反应物的挥发性，确定产物中的杂质种类，从而确定分离提纯的方法。结合可逆反应分析反应物的用量。4【2015 新课标卷理综化学】（14 分）草酸(乙二酸)存在
22、于自然界的植物中,其 K1=5.410-2,K2=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 2C2O42H2O)无色,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:(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 。(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 和如图所示的部分装置(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
23、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 。草酸为二元酸 。【答案】(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2 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 CO2 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NaHCO3 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【解析】本题主要考查草酸分解产物的检验知识,意在考查考生挖掘题中信息的能力和实验探究能力。(1)结合题给装置
24、中装的药品知,草酸晶体的分解产物中有二氧化碳气体,所以装置 C 中观察到有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊。通入澄清石灰水前,气体进行了冷却,由题中信息知,草酸钙难溶于水,若气体不冷却,则挥发出的草酸蒸气也会进入装置 C,与澄清石灰水反应生成沉淀,会干扰 CO2 的检验。(2)由题给实验仪器和药品知,CO 应与装置 H 中固体反应,可推测装置 H 中固体为 CuO,CO 还原氧化铜生成 Cu 和 CO2 气体,然后把 CO2 通入到 D 中,结合装置H 和装置 D 中的现象可判断草酸晶体的分解产物中是否含有 CO。检验 CO 之前应先除去 CO 中混有的 CO2,连接顺序为 A、B、F 、D 、G、
25、H、D 、I。(3)向盛有碳酸氢钠的试管中加入草酸溶液,若有气泡产生,则证明草酸的酸性强于碳酸。证明草酸为二元酸可以用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗 NaOH 的物质的量为草酸的 2 倍。【考点定位】CO、CO 2 的性质；化学实验基本知识；化学实验知识的简单应用。难度为较难等级。【名师点晴】相信每个考生看到这道高考题的第一感都是：题目情景绝对的新颖！这个实验是我没有做过的！其实破题的关键是要分析出草酸分解的产物，那个反应（H 2C2O42H2O = CO2CO3 H2O ）高中化学里并不常见，我们要学会从题文中捕捉信息来猜想关键产物（CO 2 来自澄清石灰水的联想，CO来自第二小问） ，
26、进而用氧化还原反应原理（化合价升降）来验证。知道发生装置中产生的气体是 CO2、CO、H 2O(g)、少量草酸蒸气（由“受热脱水、升华” 这句联想） ，后续的实验分析和设计大家基本就会了，一道刚刚谋面的新题就变成你的常规题了。可以看出：对你所研究体系的成分进行仔细分析，是好多难题的突破良方。5【2015 新课标卷理综化学】(15 分）二氧化氯(ClO 2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:(1)工业上可用 KClO3 与 Na2SO3 在 H2SO4 存在下制得 ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。(2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaClO 2(亚氯酸钠)
27、 为原料,通过如图过程制备 ClO2:电解时发生反应的化学方程式为 。溶液 X 中大量存在的阴离子有 。除去 ClO2 中的 NH3 可选用的试剂是 (填标号)。a.水 b.碱石灰 c.浓硫酸 d.饱和食盐水(3)用如图装置可以测定混合气中 ClO2 的含量:.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用 50 mL 水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸;.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;.用 0.100 0 molL-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I 2+22I-+ ),指示剂显示终点时共用去 20.0
28、0 mL 硫代硫酸钠溶液。在此过程中:锥形瓶内 ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为 。玻璃液封装置的作用是 。V 中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。 测得混合气中 ClO2 的质量为 g。(4)用 ClO2 处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是 (填标号)。a.明矾 b.碘化钾 c. 盐酸 d.硫酸亚铁【答案】(1)2 1(2)NH 4Cl+2HCl 3H2+NCl3CI -、OH -c(3)2ClO 2+10I-+8H+ 5I2+4H2O+2Cl-吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不
29、再改变0.027 00(4)d【解析】本题考查 ClO2 的制备以及含量测定实验,意在考查考生综合分析实验的能力。(1)氧化剂为 KClO3,还原剂为 Na2SO3,KClO3ClO2e-,Na2SO3Na2SO42e-,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂物质的量之比为21。(2)酸性条件下不能生成 NH3,根据产物 NCl3 和 H2,写出电解方程式:NH4Cl + 2HCl 3H2 + NCl3;根据原子个数守恒可知,X 中有 NaCl,又因有NH3 生成,则溶液中的阴离子有 Cl-和 OH-；由于 ClO2 易溶于水,所以 a 和 d 错误;NH 3 能够被浓硫酸吸收,应选 c。(3)
30、 ClO 2 在酸性条件下与 I-反应,生成 I2 和Cl-,离子方程式为 2ClO2+10I-+8H+ 5I2+2Cl-+4H2O;ClO 2 易溶于水,故用于液封的水可以吸收多余的 ClO2 气体;用淀粉溶液检验碘单质,滴定终点时,碘单质完全反应,则终点现象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不再改变;根据关系式:2ClO 25I210 ,n(ClO2)=1/5n( )=1/50.100 00.02=0.000 40 (mol),m(ClO2)=0.000 40 mol67.5 g/mol=0.027 00 g。(4)需加入一种还原剂,将亚氯酸盐还原为 Cl-,所以 Fe2+合适,d 项正确。
31、【考点定位】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等，难度中等，要求学 生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握。【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用，运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力，同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起，充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力，凸显了
32、理科综合考试中的综合性与实用性的特点。6【2015 重庆理综化学】（15 分）ClO 2 与 Cl2 的氧化性相近 ,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图 1 装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。图 1 图 2(1)仪器 D 的名称是 。安装 F 中导管时,应选用图 2 中的 。(2)打开 B 的活塞,A 中发生反应:2NaClO3+4HCl 2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,为使 ClO2 在 D 中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快” 或“慢”)。(3)关闭 B 的活塞,ClO 2 在 D 中被稳定剂完全吸收生成 NaClO2,此时
33、 F 中溶液的颜色不变,则装置 C 的作用是 。(4)已知在酸性条件下 NaClO2 可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2,该反应的离子方程式为 。在 ClO2 释放实验中,打开 E 的活塞,D 中发生反应,则装置F 的作用是 。(5)已吸收 ClO2 气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放 ClO2 的浓度随时间的变化如图 3 所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。图 3【答案】(1)锥形瓶 b(2)慢(3)吸收 Cl2(4)4H+5 Cl-+4ClO2+2H2O 验证是否有 ClO2 生成(5)稳定剂 稳定剂可以缓慢释放 ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度【
34、解析】(1)根据仪器 D 的形状和结构可知其为锥形瓶。根据“ 长进短出”的原则可知应该选装置 b。(2)滴加盐酸速率应该慢,这样产生 ClO2 的速率也会慢,ClO 2通过 D 时才能被充分吸收。(3)关闭 B 的活塞后,ClO 2 被完全吸收,而装置 F 中淀粉+KI 溶液颜色不变,说明没有 I2 单质生成,推知装置 A 中生成的 Cl2 被装置 C 中的药品吸收,可见装置 C 的作用是吸收 Cl2。(4)ClO 2-在酸性条件下(H +)反应生成ClO2,同时生成 Cl-、H 2O,其离子反应方程式为 5 ClO2- + 4H+ Cl-+4ClO2+2H2O。ClO 2 具有强氧化性,根据
35、实验目的,若释放出了 ClO2,则 ClO2 与淀粉+KI 溶液反应生成 I2,F 中会出现蓝色,所以装置 F 的作用是验证是否有 ClO2生成。(5)根据变化曲线 ,稳定剂释放出 ClO2 的速率快,保鲜时间相对较短,稳定剂释放出 ClO2 的速率缓慢平稳,保鲜时间更长,所以选稳定剂。书写陌生的氧化还原反应型的离子方程式时,首先找出作为氧化剂和还原剂的离子并得出其产物,然后依次根据得失电子守恒配平、用 H+或 OH-使其电荷守恒、用 H2O 使其原子守恒即可,如本题中, ClO2-在酸性环境中反应 , ClO2-既是氧化剂又是还原剂,氧化剂对应的产物为 Cl-,还原剂对应的产物为 ClO2,
36、则有: ClO2-+ ClO2-Cl -+ClO2,根据得失电子守恒有 :4 ClO2-+ ClO2-Cl -+4ClO2,用 H+使其电荷守恒有:5 ClO2-+4H+Cl -+4ClO2,最后用 H2O 使其原子守恒,则有:5 ClO2-+4H+Cl-+4ClO2+2H2O。【考点定位】本题主要考查 ClO2 的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作等知识【名师点晴】化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，既有常见仪器的名称，又有仪器的组装；另外，该题还给出了限定的实验装置、反应条件、实验现象和有关数据，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合
37、元素化合物知识，说明装置中某些仪器的作用，写出有关离子方程式，进行数据分析，指出实验中必须注意的某些问题，将中学基本实验仪器名称与组装，ClO 2 的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作，试剂的选择与装置的作用，离子方程式的书写，图像的分析与判断等联系起来，考查了学生对中学化学实验基本操作技能掌握的情况，主要考查了学生的观察能力与分析综合及评价的能力，符合教学大纲的要求。7【2015 广东理综化学】（17 分）NH 3 及其盐都是重要的化工原料。(1)用 NH4Cl 和 Ca(OH)2 制备 NH3,反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为 。(2)按如图装置进行 NH3 性质实验。先打开旋塞
38、1,B 瓶中的现象是 ,原因是 。稳定后,关闭旋塞 1。再打开旋塞 2,B 瓶中的现象是 。(3)设计实验, 探究某一种因素对溶液中 NH4Cl 水解程度的影响。限选试剂与仪器:固体 NH4Cl、蒸馏水、100 mL 容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH 计、温度计、恒温水浴槽 (可调控温度)实验目的:探究 对溶液中 NH4Cl 水解程度的影响。设计实验方案。拟定实验表格,完整体现实验方案(列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据,数据用字母表示;表中“V( 溶液)” 表示所配制溶液的体积) 。按实验序号 1 所拟数据进行实验,若读取的待测物理量的数值为 Y,则 NH4Cl 水
39、解反应的平衡转化率为 (只列出算式,忽略水自身电离的影响)。【答案】(1)ACG(2)产生白色的烟 A 瓶中压强比 B 瓶中压强大,打开旋塞 1,HCl 进入 B 瓶并与 NH3 混合,发生反应 HCl+NH3 NH4Cl,生成的 NH4Cl 为白色固体小颗粒 烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到 B 瓶中,溶液显红色(3)温度(或浓度,2 分)温度的影响或浓度的影响(5.3510 -Y)/m1【解析】本题考查化学实验方案的设计,意在考查考生设计实验方案与评价实验方案的思维能力。(1)固固加热制气体,应选 A 为发生装置;NH 3 密度比空气小,可采用 C 收集气体;NH3 极易溶于水,为防止倒吸,选
40、用 G 进行尾气处理。(2)A 瓶中压强比 B 瓶中压强大,打开旋塞 1,HCl 气体进入 B 瓶并与 NH3 反应生成 NH4Cl,B 瓶中产生白烟。反应后 B 瓶中压强减小,关闭旋塞 1,打开旋塞 2,烧杯中的石蕊水溶液倒吸入 B 瓶,因B 瓶中 HCl 有剩余 ,得到的溶液显酸性,溶液变红色。(3)根据所给试剂和仪器可探究温度或浓度对 NH4Cl 水解程度的影响。配制 100 mL 溶液时加入NH4Cl 的质量不同,通过 pH 读数变化,可探究浓度对 NH4Cl 溶液水解的影响; 取等浓度等体积的 NH4Cl 溶液,测不同温度下溶液的 pH,来探究温度对 NH4Cl 溶液水解的影响。NH
41、 4Cl 的水解平衡转化率为 ,其中 c(H+)=10-Y molL-1,c(NH4Cl)= molL-1,代入可得 NH4Cl 的水解平衡转化率为 。【考点定位】本题主要考查了气体的制取、收集、尾气处理，将氨气和氯化氢反应的现象和喷泉实验的原理、盐类水解等结合到一起进行考查；还考察了通过控制变量进行探究的实验。【名师点睛】气体制取装置有多种，主要包括：固固、固液、液液几种组合，还要看反应要不要加热，再选则对应的装置；气体收集主要有排液法和排空气法，用排液法时气体在液体中的溶解度要小，用排空气法时就看怎样能把空气排走。进行实验探究时先要明确探究的目的，确定探究的方向， 探究时要清楚哪些条件要控
42、制不变的，要改变哪些条件，再根据实验用品设计实验方案，比如这道题，探究的是温度或浓度对 NH4Cl 水解程度的影响，那么改变的条件就是温度或浓度，其它条件要控制一样，最后根据实验的数据得出结论，有的时候还要对一些意外现象进行讨论。8【2015 海南化学】（11 分）工业上,向 500600 的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行实验。回答下列问题:(1)制取无水氯化铁的实验中,A 中反应的化学方程式为 ,装置 B 中加入的试剂是 。(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置 A 用来制取 。尾气的成分是 。若仍用 D 装置进行尾气处
43、理,存在的问题是 、 。(3)若操作不当,制得的 FeCl2 会含有少量 FeCl3 ,检验 FeCl3 常用的试剂是 。欲制得纯净的 FeCl2,在实验操作中应先 ,再 。【答案】(1)MnO 2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H2O 浓硫酸(2)氯化氢 氯化氢、氢气 易发生倒吸 没有处理氢气(3)硫氰化钾溶液 通入氯化氢(赶尽装置中的空气) 点燃 C 处的酒精灯【解析】本题考查无水氯化铁、无水氯化亚铁的制备,意在考查考生对物质制备实验的综合分析能力。(1)制备无水 FeCl3 时,需要先制备 Cl2,实验室用 MnO2 和浓盐酸反应制取氯气,制备的 Cl2 中会混有 H2O(g),
44、用浓硫酸干燥。(2)制备无水FeCl2 时 ,需要先制备干燥的 HCl,HCl 与铁屑反应生成 FeCl2 和 H2,尾气中含有生成的 H2 和过量的 HCl。D 装置存在的问题:D 中的导管插入液面以下,易发生倒吸,且 H2 没有被处理。(3)利用 Fe3+遇 KSCN 显血红色,用 KSCN 溶液检验FeCl3。反应发生前装置中有空气,应先通入一段时间 HCl,将装置中空气赶出,再点燃 C 处的酒精灯。【考点定位】本题以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验方案的分析与评价。【名师点睛】以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验方案的分析、评价与设计，涉及氯气的制备和净化、Fe 3 的检
45、验等基础知识。理清实验目的、实验原理及实验装置的作用是得分的关键。实验的评价和设计要注意科学性、简约型和环保性，是化学高考的必考题型，题目难度较大。9【2015 江苏化学】（15 分）实验室用下图所示装置制备 KClO 溶液,并通过KClO 溶液与 Fe(NO3)3 溶液的反应制备高效水处理剂 K2FeO4。已知 K2FeO4 具有下列性质:可溶于水、微溶于浓 KOH 溶液,在 0 5 、强碱性溶液中比较稳定,在 Fe3+和 Fe(OH)3 催化作用下发生分解,在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成 Fe(OH)3 和 O2。(1)装置 A 中 KMnO4 与盐酸反应生成 MnCl2 和 Cl2
46、,其离子方程式为 ,将制备的 Cl2 通过装置 B 可除去 (填化学式) 。(2)Cl2 与 KOH 在较高温度下反应生成 KClO3。在不改变 KOH 溶液的浓度和体积的条件下,控制反应在 0 5 进行,实验中可采取的措施是 、 。(3)制备 K2FeO4 时,KClO 饱和溶液与 Fe(NO3)3 饱和溶液的混合方式为 。(4)提纯 K2FeO4 粗产品含有 Fe(OH)3、KCl 等杂质的实验方案为: 将一定量的K2FeO4 粗产品溶于冷的 3 molL-1 KOH 溶液中,_(实验中须使用的试剂有: 饱和 KOH 溶液,乙醇;除常用仪器外须使用的仪器有: 砂芯漏斗,真空干燥箱)。查看解
47、析 试题纠错【答案】(1)2MnO 4-+16H+10Cl- 2Mn2+5Cl2+8H2OHCl(2)缓慢滴加盐酸 装置 C 加冰水浴(3)在搅拌下, 将 Fe(NO3)3 饱和溶液缓慢滴加到 KClO 饱和溶液中(4)用砂芯漏斗过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和 KOH 溶液,搅拌、静置,再用砂芯漏斗过滤,晶体用适量乙醇洗涤 23 次后,在真空干燥箱中干燥【解析】本题主要考查 KClO、K 2FeO4 的制备,意在考查考生对化学实验装置和实验方案的分析能力。(1)根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平该离子方程式:2Mn +16H+10Cl- 2M +5Cl2+8H2O。盐酸易挥发,制备的 Cl2中含有 HCl、水蒸气,而 HCl 极易溶于水,通过饱和食盐水可除去 HCl。(2)可以采取的措施有缓慢滴加盐酸控制产生 Cl2 的速率,装置 C 用冰水浴控制反应温度。(3)根据题中 K2FeO4 的性质知,应在搅拌下将 Fe(NO3)3 饱和溶液缓慢滴加到 KClO 饱和溶液中。【考点定位】考查氧化还原反应方程式的书写、物质除杂、物质混合等知识【名师点睛】本试题涉及氧化还原反应方程式的书写、物质的除杂、在信息条件下实验的操作、信息条件下物质的混合，通过让学生根据信息，完成基础知识的运用，这是高考
