1、化学实验化学实验高考第一轮复习主题主题2828：实验方案的设计与评价：实验方案的设计与评价目录目录 3 3 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关命题一 物质制备实验方案的设计与评价1.(2016年全国卷,13)下列实验操作能达到实验目的的是()。选项实验目的实验操作A制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥D比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中D答案解析目录目录 4 4 主题主题28
2、28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：应向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体,A项错误;氯化镁是强酸弱碱盐,MgCl2溶液水解产生的HCl易挥发,所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干,B项错误;铜与稀硝酸反应,应该用稀盐酸,C项错误;分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中,反应剧烈的是水,反应平缓的是乙醇,利用此反应现象可以比较水和乙醇中氢的活泼性,D项正确。目录目录 5 5 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关2.(2017年全国卷,10)实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如
3、图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是()。A.、中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B.管式炉加热前,用试管在处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气B答案解析目录目录 6 6 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：Zn粒中往往含有硫等杂质,因此生成的氢气中可能混有H2S,所以用KMnO4溶液除去H2S,另外装置中含有空气,高温下能与W反应,焦性没食子酸溶液吸收氧气,最后通过浓硫
4、酸干燥氢气,A项错误;氢气是可燃性气体,通过爆鸣法验纯,B项正确;为了防止生成的W被氧化,反应结束后应该先停止加热,待管式炉冷却后再关闭活塞K,C项错误;二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应需要加热,而启普发生器不能加热,所以不能用于该反应,D项错误。目录目录 7 7 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关3.(2018年北京理综,28节选)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。制备K2FeO4(夹持装置略)目录目录 8 8 主题主
5、题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(1)A为氯气发生装置。A中反应的化学方程式是(锰被还原为Mn2+)。(2)将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。(3)C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O,另外还有。2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2+8H2OCl2+2KOHKCl+KClO+H2O(或Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O)答案解析2MnCl2+目录目录 9 9 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(2
6、)应在装置B中装入饱和食盐水,以除去混在Cl2中的HCl。洗气时,气体应长管进、短管出。 (3)过量的KOH还能与Cl2发生歧化反应,化学方程式为Cl2+2KOH KCl+KClO+H2O。目录目录 1010 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关4.(2017年江苏,21B)1-溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,沸点为71,密度为1.36gcm-3。实验室制备少量1-溴丙烷的主要步骤如下:步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12g正丙醇及20mL水,冰水冷却下缓慢加入28mL浓H2SO4;冷却至室温,搅拌下加入24gNaBr。步骤2:如下图所示搭建实验
7、装置,缓慢加热,直到无油状物馏出为止。目录目录 1111 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关步骤3:将馏出液转入分液漏斗,分出有机相。步骤4:将分出的有机相转入分液漏斗,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤,分液,得粗产品,进一步提纯得1-溴丙烷。(1)仪器A的名称是;加入搅拌磁子的目的是搅拌和。(2)反应时生成的主要有机副产物有2-溴丙烷和。(3)步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中的目的是。(4)步骤2中需缓慢加热使反应和蒸馏平稳进行,目的是。(5)步骤4中用5%Na2CO3溶液洗涤有机相的操作:向
8、分液漏斗中小心加入12mL5%Na2CO3溶液,振荡,静置,分液。蒸馏烧瓶防止暴沸丙烯、正丙醚减少HBr挥发减少1-溴丙烷的挥发将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体答案解析目录目录 1212 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(2)正丙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内消去反应生成丙烯,也可以发生分子间脱水反应(取代反应)生成正丙醚,故反应时生成的副产物还有丙烯和正丙醚。(3)1-溴丙烷的沸点为71 ,加热时易挥发。步骤2中需向接受瓶内加入少量冰水并置于冰水浴中,其目的是减少1-溴丙烷的挥发。(5)洗涤时加入洗涤剂需振荡,在振荡的过程中
9、可能会产生气体,故需要将产生的气体排出,其操作是将分液漏斗下口向上倾斜、打开活塞排出气体。目录目录 1313 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关5.(2018年全国卷,26)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:目录目录 1414 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(1)实验中所用蒸馏水均需经煮
10、沸后迅速冷却,目的是。仪器a的名称是。(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于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中有气体产生,该气体的作用是。(3)打开K3,关闭K1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。去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗Zn+2Cr3+Zn2+2Cr2+排除c中空气c中产生H2使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触答案解析目录目录 1515 主题主题2828 实验方案
11、的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(1)(CH3COO)2Cr2H2O在气体分析中用作O2吸收剂,说明Cr2+具有强还原性,易被O2氧化,故所用蒸馏水需经煮沸除去其中的O2,以免影响(CH3COO)2Cr2H2O的制备。由仪器的结构特点可知,a为分液(或滴液)漏斗。(2)Zn将Cr3+还原为Cr2+,离子方程式为Zn+2Cr3+ Zn2+2Cr2+。Zn+2H+ Zn2+H2,H2起到排除c中空气的作用,以防Cr2+被氧化。(3)过量的Zn与盐酸反应产生大量的H2,使装置c中压强增大,关闭K1和K2,打开K3时,c中溶液被压入装置d中。由题给信息知,(CH3COO)
12、2Cr2H2O难溶于冷水,因此应用冰浴冷却,以便于(CH3COO)2Cr2H2O析出,再将沉淀过滤、洗涤、干燥即可。目录目录 1616 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关6.(2018年江苏,19)以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水Na2SO3,其主要实验流程如下:已知:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O是放热反应。N2H4H2O沸点约118,具有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。目录目录 1717 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研
13、考点过关(1)步骤制备NaClO溶液时,若温度超过40,Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl,其离子方程式为;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是。(2)步骤合成N2H4H2O的装置如图1所示。NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40以下反应一段时间后,再迅速升温至110继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。3Cl2+6OH-5Cl-+Cl+3H2O缓慢通入Cl2NaClO碱性溶液减少水合肼的挥发答案解析目录目录 1818 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(3)步骤用步骤得到的副产品Na2CO3制备无水
14、Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示,Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。目录目录 1919 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通SO2的实验操作为。请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案:,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装。测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34条
15、件下趁热过滤答案目录目录 2020 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(1)Cl2与OH-在加热条件下生成Cl-、Cl和H2O,根据电子得失守恒、电荷守恒配平;由于该反应为放热反应,所以缓缓通入Cl2,控制反应速率的同时控制热量的放出,从而控制温度。(2)由于N2H4H2O能与NaClO发生氧化还原反应,为了防止二者反应,NaClO不能过量,需要缓缓滴加;使用冷凝管的目的是防止N2H4H2O挥发。(3)由图可知,pH=4时完全生成NaHSO3;根据图像,pH=10时完全生成Na2SO3,为防止析出Na2SO37H2O,则需要在34 以上趁热
16、过滤。目录目录 2121 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关命题二物质性质实验方案的设计与评价在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀7.(2018年北京理综,12)验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。目录目录 2222 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关下列说法不正确的是()。A.对比,可以判定Zn保护了FeB.对比,K3Fe(CN)6可能将Fe氧化C.验证Zn保护Fe时不能用的方法D.将Zn换成Cu,用的方法可判断Fe比Cu活泼解析：结合实
17、验现象,对比可知,连接锌片后,溶液中没有Fe2+,A项正确;对比,中铁表面产生蓝色沉淀,故可能是铁被氧化产生了Fe2+,B项正确;由前面分析可知,不能采用的方法验证锌保护铁,C项正确;由前面分析可知,无法判断铁是否先被腐蚀,D项错误。D答案解析目录目录 2323 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关8.(2018年江苏,12)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()。选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色I2在CCl4
18、中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)Ksp(AgI)B答案解析目录目录 2424 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和NaHCO3,说明苯酚的酸性强于HCO3-的酸性,A项错误;碘易溶于CCl4,微溶于水,B项正确;Fe与Cu2+反应生成Cu和Fe2+,氧化剂为Cu2+,氧化产物为Fe2+,则Cu2+的氧化性强于Fe2+,C项错误;Cl-和I-的浓
19、度未知,若c(Cl-)=c(I-),则可以得出该结论,D项错误。目录目录 2525 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关9.(2017年全国卷,10)下列由实验得出的结论正确的是()。实验结论A将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳B乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性C用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红生成的氯甲烷具有酸性A答案解析目录目录 2626 主题主题2828 实
20、验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：乙烯通入溴的四氯化碳溶液,乙烯与溴发生加成反应,生成的1,2-二溴乙烷无色且可溶于四氯化碳,所以溶液最终变为无色透明,A项正确。乙醇和水都可与金属钠反应产生H2,乙醇( )中, 抑制了羟基的活性,所以乙醇分子中的羟基氢不如水分子中的氢活泼,B项错误。乙酸与水垢中的CaCO3发生反应2CH3COOH+CaCO3 Ca(CH3COO)2+H2O+CO2,属于强酸制弱酸,所以乙酸的酸性大于碳酸的酸性,C项错误。甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体中有氯甲烷和HCl,但使湿润的石蕊试纸变红的是HCl,D项错误。目录目录 2727 主题主
21、题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关10.(2018年北京理综,28节选)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。目录目录 2828 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关探究K2FeO4的性质(1)取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl-而产生Cl2,设计以下方案:方案取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色。方
22、案用KOH溶液充分洗涤C中所得固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b。取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生。.由方案中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl-氧化,还可能由产生(用离子方程式表示)。.方案可证明K2FeO4氧化了Cl-。用KOH溶液洗涤的目的是。Fe3+4FeO4-+20H+4Fe3+3O2+10H2O离子ClO-等,防止其氧化Cl-,同时保持K2FeO4稳定存在除去固体表面附着的氧化性答案解析目录目录 2929 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(2)根据K2FeO4的制备实验得出:
23、氧化性Cl2Fe(填“”或“MnO4-,验证实验如下:将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性FeMn。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:-。溶液的酸碱性影响物质的氧化性强弱能理由是紫色的Fe在酸性条件下不能稳定存在,则溶液呈现浅紫色,是由生成的Mn导致的(或不能由于b溶液 本身就是紫色,故溶液呈浅紫色不能证明氧化性FeMn,可取实验后的溶液加入KSCN溶液,若变红,则证明氧化性FeMn)答案目录目录 3030 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(1).加入KSCN
24、溶液至过量,溶液变红说明含有Fe3+;依题意,在酸性溶液中K2FeO4可快速产生氧气,故可能的离子方程式为4FeO4-+20H+ 4Fe3+3O2+10H2O。.用氢氧化钾溶液洗涤,不仅能够洗去固体表面吸附的ClO-等,还能保持碱性环境,防止高铁酸钾分解。(2)氧化剂的氧化性大于氧化产物,故氯气的氧化性大于高铁酸钾;方案中,实验是在酸性条件下进行的,在酸性条件下,高铁酸根离子氧化性增强,故能氧化氯离子。(3)由于b溶液本身就是紫色,故溶液呈浅紫色不能证明氧化性FeO42-MnO4-,可取实验后的溶液加入KSCN溶液,若变红,则证明氧化性FeMn(或能,因为紫色的FeO42-在酸性条件下不能稳定
25、存在,则溶液呈现浅紫色,是由生成的MnO4-导致的)。目录目录 3131 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关命题三定量实验方案的设计与评价11.(2018年全国卷,26)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M=248gmol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象取少量样品,加入除氧蒸馏水固体完全溶
26、解得无色澄清溶液,有刺激性气体产生静置,加入过量稀盐酸出现乳黄色浑浊(吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液产生白色沉淀答案解析目录目录 3232 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的中,加蒸馏水至。滴定:取0.00950molL-1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+3I2+2Cr3+7H2O。然
27、后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32-S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为%(保留1位小数)。烧杯容量瓶刻度线蓝色褪去且半分钟内不恢复95.0答案目录目录 3333 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(2)加入淀粉溶液作为指示剂,淀粉溶液遇I2变为蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去,即为滴定终点。由反应Cr2O72-+6I-+14H+ 3I2+2Cr3+7H2O;I2+2S2O
28、32- S4O62-+2I-得关系式: Cr2 3I2 6S2 16硫代硫酸钠样品溶液的浓度为0.046 molL-1,样品的纯度为100%=95.0%。目录目录 3434 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关12.(2017年全国卷,26)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:NH3+H3BO3NH3H3BO3;NH3H3BO3+HClNH4Cl+H3BO3。目录目录 3535 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真
29、题回访命题调研考点过关回答下列问题:(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、k3,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(H3BO3)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。避免b中压强过大防止暴沸直形冷凝管c中温度下降,管路中形成负压液封,防止氨气逸出NH4
30、+OH-NH3+H2O保温,使氨气完全蒸出答案解析目录目录 3636 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关解析：(1)a与外界大气相通,若b中压强较大,则a管内液面上升。(2)b中放入少量碎瓷片的目的是防止暴沸;仪器f的名称是直形冷凝管。(3)水倒吸的原因是c、e及其所连接的管路内温度下降,水蒸气冷凝为液态水后,管路内形成负压。(4)氨气极易溶于水,因此d中保留少量水可达到液封、防止氨气逸出的目的。结合前面所述知,e中主要反应是铵盐与碱溶液在加热条件下的反应,e采用中空双层玻璃瓶的作用是减少热量损失,保温则有利于生成的氨气全部逸出。目录目录 373
31、7 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关13.(2018年天津理综,9)烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。回答下列问题:.采样目录目录 3838 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关采样步骤:检验系统气密性;加热器将烟道气加热至140;打开抽气泵置换系统内空气;采集无尘、干燥的气样;关闭系统,停止采样。(1)A中装有无碱玻璃棉,其作用为 。(2)C中填充的干燥剂是(填序号)。a.碱石灰b.无水CuSO4c.P2O5(3)用实验室常用仪器组装一套装置,其作用与
32、D(装有碱液)相同,在虚线框中画出该装置的示意图,标明气体的流向及试剂。除尘c答案解析目录目录 3939 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(4)采样步骤加热烟道气的目的是。.NOx含量的测定将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入V1mLc1molL-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2molL-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。(5)NO被H2O2氧化为NO3-的离子方程式为。(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有。防止NO
33、x溶于冷凝水2NO+3H2O22H+2N+2H2O锥形瓶、酸式滴定管答案目录目录 4040 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价真题回访命题调研考点过关(7)滴定过程中发生下列反应:3Fe2+N3-+4H+NO+3Fe3+2H2OCr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O则气样中NOx折合成NO2的含量为mgm-3。(8)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)若缺少采样步骤,会使测定结果。若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果。偏低偏高答案目录目录 4141 主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评
34、价真题回访命题调研考点过关解析：(1)依题意,经过上述装置后可得无尘、干燥的气体,故A装置的作用是除尘。(2)碱石灰和氮的氧化物能反应,无水硫酸铜干燥效果不好,故c项正确。(3)装置D类似于洗气装置,故可用盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶,注意导气管长进短出。(4)NOx和水易反应,故加热可防止水冷凝,避免冷凝水和氮的氧化物反应。(5)依题意,NO被H2O2氧化为N,根据电子和电荷守恒,可得离子方程式2NO+3H2O2 2H+2N+2H2O。(6)K2Cr2O7溶液具有氧化性,故需要的玻璃仪器主要有酸式滴定管和锥形瓶。(7)根据关系式6Fe2+K2Cr2O7,可得与N反应的硫酸亚铁的物质的量为(c1V
35、1-6c2V2)10-3 mol,根据原子守恒,可得关系式NO2NO3- 3Fe2+,故V L 气样中含有的NOx折合成二氧化氮的物质的量为 mol,即含量为104 mgm-3。目录目录 4242命题调研真题回访考点过关主题主题2828 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价命题角度全国卷对实验结论或实验目的进行评价的考查常以选择题形式出现,一般占6分;非选择题主要以实验大题或者与工艺流程相结合,每年必考,考查频率高、难度大,一般占812分备考启示备考时,在掌握实验方案的设计、物质的性质实验、物质的制备实验和探究实验解题思路的同时,培养科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的核心素养,让学生
36、具备对化学实验方案设计给予评价的能力,以适应高考的需求目录目录 4343考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价考点一常见气体的实验室制法一 常见气体的制取1.制备原理气体制备反应原理溶解性H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2难溶O22KMnO4(s)K2MnO4+MnO2+O22H2O22H2O+O2难溶N2NH4Cl(s)+NaNO2(s)NaCl+N2+2H2O难溶目录目录 4444考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价Cl2MnO2(s)+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O2KMnO4
37、+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O可溶HCl2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl或在浓盐酸中滴入浓硫酸极易溶H2SFeS(s)+2HClH2S+FeCl2可溶NH32NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)CaCl2+2NH3+2H2O或在碱石灰中滴入浓氨水极易溶目录目录 4545考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价CH4CH3COONa(s)+NaOH(s)Na2CO3+CH4难溶C2H4CH3CH2OHC2H4+H2O难溶C2H2CaC2(s)+2H2OC2H2+Ca(OH)2微溶COHCOOHH2O+
38、CO难溶目录目录 4646考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价CO2CaCO3(s)+2HClCaCl2+CO2+H2O可溶SO2Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2+H2OCu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O易溶NO3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO+4H2O难溶NO2Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O易溶目录目录 4747考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价2.制取步驟气体制取(性质验证):气体发生装置净化装置干燥装置收集
39、装置(性质验证装置)吸收装置二、气体实验室制法的发生装置选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等,具体如表所示:目录目录 4848考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等1.试管要干燥;2.试管口略低于试管底部;3.加热时先预热再固定加热;4.用KMnO4制取O2时,需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型Cl2等1.加热烧瓶时要隔石棉网;2.反应物均为液体时,烧瓶内要加固、液不加热型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等1.使用长颈漏斗时,要使漏斗下端插
40、入液面以下;2.启普发生器只适用于反应,且气体不溶于水;3.使用分液漏斗既可以增强气密性,又可控制液体流速碎瓷片块状固体和液体目录目录 4949考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价三 净化装置与干燥装置液态干燥剂固态干燥剂固体,加热装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂(Cu、CuO、Mg)目录目录 5050考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4
41、H2、O2、N2、CH4、NH3可除去O2、H2、CO、N2不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等目录目录 5151考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价【特别提醒】1.一般情况下,若采用溶液作除杂试剂,则先除杂后干燥;若采用加热除去杂质,则先干燥后加热。2.在选用干燥剂时,显碱性的气体不能选用酸性干燥剂,显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。3.有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂,不能用浓H2SO4干燥NH3、H2S、HBr、HI、SO3、C2H4等。4.能与气体反应的物质不能选作干燥剂,如不能
42、用CaCl2来干燥NH3(会生成CaCl28NH3)。目录目录 5252考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价四 气体的收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且收集的气体密度比空气,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应收集的气体密度比空气,且与空气密度相差较大,不与空气中成分反应收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3难溶于水大大目录目录 5353考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价【特别提醒】1.选择气体的发生装
43、置时,应考虑反应物的状态及反应条件,有些气体可用不同的反应原理来制备,要注意选择不同的发生装置。2.气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择,对易溶于水的气体除用排空气法收集外,还可用排其他液体法,如Cl2可用排饱和食盐水法收集。3.排空气法的关键是排出空气,如若用图甲排空气法收集气体时,从a口进气收集的是密度比空气小的气体,从b口进气收集的是密度比空气大的气体。目录目录 5454考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价五尾气的处理1.转化处理对有毒、有害的气体必须用适当的方法予以吸收或点燃变为无毒、无害的气体,再排
44、放到空气中。实验室中常见有毒气体的处理方法如下表:Cl2SO2NO2H2SHClNH3CONONaOH溶液CuSO4溶液或NaOH溶液水或NaOH溶液 水或浓硫酸点燃与O2混合后通入NaOH溶液目录目录 5555考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价2.直接排空处理:主要是针对无毒、无害气体的处理。如N2、O2、CO2等。3.尾气处理装置目录目录 5656考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价(1)在水中溶解度较小的有毒气体,多数可通入烧杯中的溶液中,用某些试剂吸收除去(如图甲),如Cl2、NO2均
45、可通入NaOH溶液中除去。(2)对于溶解度很大、吸收速率很快的气体,吸收时应防止倒吸(如图乙)。(3)某些可燃性气体可用点燃或转化的方法(如图丙),如CO、H2可点燃或通过灼热的CuO除去。(4)收集法(如图丁),尾气也可以采用收集的方法,如CH4、C2H4、H2、CO等。目录目录 5757考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价1.下列有关实验装置的说法中正确的是(填序号)。(2)(4)答案解析目录目录 5858考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价(1)用图1装置可制取并收集干燥纯净的NH3。(2
46、)用图2装置可制备SO2。(3)用图3装置可制备NO。(4)用图4装置可进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体的收集,但不能用于NO的收集。(5)当X选用苯时,用图5装置可进行NH3和HCl的吸收,并防止倒吸。(6)图6装置可用于SO2的干燥、收集并吸收多余SO2,防止SO2逸出污染空气,并防止倒吸。(7)用图7装置进行H2、O2、Cl2、SO2、NH3、CO2等气体的干燥。(8)用图8装置进行Cl2、NO、SO2、N2的收集。目录目录 5959考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价解析：(1)NH3应用向下排空气法收集。(3)N
47、O不能用排空气法收集。(5)不能防止倒吸,因为苯比水的密度小,在上层。(6)SO2为酸性气体,不能用碱石灰干燥。(7)Cl2、SO2、CO2为酸性气体,不能用碱石灰干燥。(8)Cl2、SO2可溶于水,不能用排水法收集。目录目录 6060考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价2.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是()。选项 a中的物质 b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2O
48、D浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液B答案解析目录目录 6161考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价解析：由题给装置可知,本装置可以用于固液不加热型反应、向上排空气法收集、防倒吸型尾气处理方式的气体的制取。A项,收集NH3用向下排空气法,不符合;C项,铜和稀硝酸反应不能产生NO2,且NO2的吸收不能用水,可以用NaOH溶液;D项,用浓盐酸与MnO2反应制Cl2需要加热,本装置不能满足。目录目录 6262考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价3.下列实验装置正确的是()。解析：A项,MnO2与浓盐酸反
49、应需加热且收集Cl2时应从长管进气;B项,Na2O2为粉末状,会从塑料板的小孔漏下来;D项,排水法收集O2时,导管不能伸入集气瓶太长。C答案解析目录目录 6363考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价4.如图是一套实验室制备气体的装置,用于制备、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是()。A.铜屑和稀硝酸B.二氧化锰和浓盐酸C.浓硫酸和无水乙醇D.碳酸钙和稀硝酸解析：由题给装置可知,该装置适用于制备反应发生无须加热、需用浓硫酸干燥、用向上排空气法收集的气体。A项,制得的一氧化氮不能用排空气法收集;B、C两项都需加热;D项,用碳酸
50、钙和稀硝酸反应可以制得二氧化碳,同时可以用浓硫酸干燥,用向上排空气法收集。D答案解析目录目录 6464考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价5.ClO2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。目录目录 6565考点过关命题调研真题回访 主题主题28 28 实验方案的设计与评价实验方案的设计与评价(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+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,为使ClO
