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1、2010高考化學(xué)考前熱點(diǎn)復(fù)習(xí):化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)2010新課標(biāo)化學(xué)考試大綱1能根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求,做到:(1)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;(2)了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;(3)分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論;(4)繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。2了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究過(guò)程中的一種重要方法。知識(shí)體系和復(fù)習(xí)重點(diǎn)一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循:科學(xué)性,實(shí)驗(yàn)原理,準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)流程合理。安全性,保護(hù)人身、保護(hù)環(huán)境、保護(hù)儀器。可行性,條件允許,效果明顯,操作正確。簡(jiǎn)約性,做到步驟少,時(shí)間短、效果好等基本要求。 2.如何迅速、準(zhǔn)確地解答綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題呢? (1)明確目的原理:首先必須認(rèn)真審
2、題,明確實(shí)驗(yàn)的目的要求,弄清題目有哪些新的信息,綜合已學(xué)過(guò)的知識(shí),通過(guò)類比、遷移、分析,從而明確實(shí)驗(yàn)原理。 (2)選擇儀器藥品:根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理,以及反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)、反應(yīng)條件,如反應(yīng)物和生成物的狀態(tài),能否腐蝕儀器和橡皮、反應(yīng)是否加熱及溫度是否控制在一定的范圍等,從而選擇合理的化學(xué)儀器和藥品。 (3)設(shè)計(jì)裝置步驟:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,以及所選用的儀器和藥品,設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。學(xué)生應(yīng)具備識(shí)別和繪制典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖的能力,實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)完整而又簡(jiǎn)明。 (4)記錄現(xiàn)象數(shù)據(jù):根據(jù)觀察,全面而準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。 (5)分析得出結(jié)論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察的現(xiàn)象和記錄的
3、數(shù)據(jù),通過(guò)分析、計(jì)算、圖表、推理等處理,得出正確的結(jié)論。 以上只是解答綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的一般思考方法。在解答過(guò)程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的具體情況和要求,作出正確的回答。 (6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)還要考慮以下因素: 凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時(shí)要防液體倒吸;進(jìn)行某些易燃易爆實(shí)驗(yàn)時(shí)要防爆炸 (如H2還原CuO應(yīng)先通H2,氣體點(diǎn)燃先驗(yàn)純等);防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”,白磷切割宜在水中等);防吸水(如實(shí)驗(yàn)、取用、制取易吸水、潮解、水解宜采取必要措施,以保證達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;冷凝回流(有些反應(yīng)中,為減少易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料,需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置 (如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管
4、及冷凝管等);易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻;儀器拆卸的科學(xué)性與安全性(也從防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考慮);其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加人順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。 3.制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),對(duì)鞏固元素化合物知識(shí)和掌握好各類有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,全面訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力是有益的。 制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),應(yīng)遵循以下原則: 條件合適,操作方便; 原理正確,步驟簡(jiǎn)單; 原料豐富,價(jià)格低廉; 產(chǎn)物純凈,污染物少。即從多種路線中優(yōu)選出一種最佳的制備途徑,合理地選擇化學(xué)食品與藥品,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作步驟。由于大多數(shù)有機(jī)反
5、應(yīng),副反應(yīng)較多,且為可逆反應(yīng),因此設(shè)計(jì)有機(jī)物制備實(shí)驗(yàn)方案時(shí),盡可能選擇步驟少、副產(chǎn)物少的反應(yīng)的有機(jī)反應(yīng)。若兩種有機(jī)物參加的可逆反應(yīng),應(yīng)考慮多加一些價(jià)廉的有機(jī)物,以提高另一種有機(jī)物的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率,另外有機(jī)物的制備實(shí)驗(yàn),控制反應(yīng)條件尤為重要。如實(shí)驗(yàn)室欲制備苯甲酸甲酯,在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),可這樣考慮:用甲醇與苯甲酸進(jìn)行酯化反應(yīng),以濃H2SO4作催化劑。因?yàn)轷セ磻?yīng)是可逆的。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,增大反應(yīng)物如甲醇的濃度,可以使平衡向有利苯甲酸甲酯生成的方向移動(dòng)。 4.探索性實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)或從所屬類型的典型代表物去推測(cè)物質(zhì)可能具有的一系列性質(zhì),而后據(jù)此分別設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案,去
6、探索它所可能具有的性質(zhì)。 5.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì) 對(duì)物質(zhì)具備的性質(zhì)去求證,關(guān)鍵設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)捷的實(shí)驗(yàn)方案,操作簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)便宜行,現(xiàn)象明顯,且安全可行。 二、特殊實(shí)驗(yàn)裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 1氣體反應(yīng)裝置:氣氣氣液氣固2實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn):常規(guī)實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置啟普發(fā)生器 極易溶于水 量氣裝置3實(shí)驗(yàn)中的安全裝置分類裝置簡(jiǎn)圖原理及使用實(shí)例防倒吸倒裝置隔離式導(dǎo)氣管末端不插入液體(水)中,導(dǎo)氣管與液體呈隔離狀態(tài)。可用來(lái)吸收易溶于水的氣體。如課本中制溴苯實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)這一裝置吸收HBr。倒置漏斗式由于漏斗容積較大,當(dāng)水進(jìn)行漏斗內(nèi)時(shí),燒杯內(nèi)液面下降而低于漏斗下口,受重力作用,液體又固落到燒杯中。常用于吸收易溶于水
7、的氣體。如93高考實(shí)驗(yàn)題用此裝置吸收HBr。容器接收式 使用較大容積的容器接收可能倒吸過(guò)來(lái)的液體,防止進(jìn)入氣體發(fā)生裝置或受熱的反應(yīng)容器。 如96“引火鐵”用此裝置接收可能倒吸的水,以防進(jìn)入灼熱的硬質(zhì)試管中。防堵塞裝置液封平衡管式插入液面中的長(zhǎng)玻璃管與大氣連通,流動(dòng)的氣體若在前方受阻,增大的氣壓會(huì)隨玻璃管中液面的上升而得到調(diào)節(jié)。如97高考設(shè)計(jì)此裝置可用來(lái)檢查堵塞,還可防倒吸。恒壓式使分液漏斗與燒瓶?jī)?nèi)氣壓相同,保證漏斗中液體順暢流出。如95上海高考題設(shè)置該裝置。防污染安全裝置吸收式容器中盛有與有毒氣體反應(yīng)的溶液,將未反應(yīng)的有毒氣體吸收,使其不擴(kuò)散到空氣中,造成污染。如Cl2、SO2、H2S等酸性有
8、毒氣體可用堿液吸收。灼燒式 適當(dāng)時(shí)候,點(diǎn)燃尖咀中的有毒可燃?xì)怏w,充分燃燒后,轉(zhuǎn)化為對(duì)環(huán)境無(wú)污染的產(chǎn)物。 如CO等可燃性有毒氣體。收集式 利用氣球或球膽將有毒氣體收集后,另作處理,避免其逸散到空氣中,污染環(huán)境。三、化學(xué)反應(yīng)條件的控制化學(xué)反應(yīng)總是在一定的條件下進(jìn)行的,改變條件會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生重要影響。例如,在硝酸的工業(yè)生產(chǎn)中,氨的催化過(guò)程需要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件(鉑鈀銠做催化劑,溫度約為900,氧氣與氨氣的體積比為1.7:7),否則會(huì)產(chǎn)生許多副反應(yīng),達(dá)不到生產(chǎn)要求;由于高溫、光照等條件會(huì)加快雙氧水的分解反應(yīng),因此雙氧水常常保存在陰涼、避免陽(yáng)光直射的地方;當(dāng)溶液的酸堿性不同時(shí),高錳酸鉀溶液與還原劑反應(yīng)的
9、產(chǎn)物不同。那么,反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響表現(xiàn)在哪些方面?它們是如何影響化學(xué)反應(yīng)的?我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題?1.濃度對(duì)平衡的影響2.反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響3.反應(yīng)介質(zhì)、濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)結(jié)堅(jiān)果的影響以上這三方面我們?cè)谝郧暗恼n本中都學(xué)習(xí)過(guò),在此不再敘述。但是我們一定要知道研究反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)結(jié)果影響的核心思路是:只改變一種條件,觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而得出該條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)結(jié)果的影響,這種思路反映的是變量控制的思想。(1)若氣體入口通入CO和CO2的混合氣體,E內(nèi)放置CuO,選擇裝置獲得純凈干燥的CO,并驗(yàn)證其還原性及氧化產(chǎn)物,所選裝置的連接順序?yàn)?(填代號(hào))。能驗(yàn)證CO氧
10、化產(chǎn)物的現(xiàn)象是 。(2)停止CO和CO2混合氣體的通入,E內(nèi)放置Na2O2,按AEDBH裝置順序制取純凈干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此時(shí),活塞a應(yīng) ,活塞b應(yīng) 。需要加熱的儀器裝置有 (填代號(hào)),m中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(3)若氣體入口改通空氣,分液漏斗內(nèi)改改加濃氨水,圓地?zé)績(jī)?nèi)改加 NaOH 固體,E內(nèi)裝有鉑鐒合金網(wǎng),按AGED裝置程序制取干燥氧氣,并驗(yàn)證氨的某些性質(zhì)。裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因有: 。實(shí)驗(yàn)中觀察到E內(nèi)有紅棕色氣體現(xiàn)出,證明氨氣具有 性。解析:(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,A裝置中通入的氣體為CO和CO2的混合氣,在A中,CO2 被氫氧化鈉吸收,若要獲得純凈干燥的CO,需要選取裝置C
11、,證明CO2 被除盡,然后通過(guò)盛有濃硫酸的B除去水蒸氣,要驗(yàn)證CO的還原性,需要裝有CuO的裝置E,驗(yàn)證CO的氧化產(chǎn)物CO2 ,還需要裝置C,最后需要F除去為反應(yīng)的CO。所選裝置的連接順序是ACBECF,能驗(yàn)證CO的氧化產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:AB之間的C裝置中溶液保持澄清,EF之間的C裝置中溶液變渾濁。(2)停止通入CO和CO2 的混合氣體,需要關(guān)閉活塞a,然后打開(kāi)活塞b,此時(shí)稀硫酸與碳酸鈉溶液(CO2 與NaOH反應(yīng)生成的)反應(yīng),反應(yīng)生成的CO2氣體進(jìn)入E中,并與 與Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,氧氣通過(guò)D除去可能存在的CO2,通過(guò)B除去水蒸氣,得到純凈干燥的氧氣,氧氣氧化乙醇的條件是需要加熱且有銅做
12、催化劑,因此需要加熱k使乙醇揮發(fā),并且加熱m,使氧氣與乙醇蒸氣反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。(3)氫氧化鈉固體易吸水并且在溶于水時(shí)放出大量的熱,氫氧化鈉溶于水后溶液中的OH的濃度增大,這些因素均能濃氨水中的化學(xué)平衡:NH3H2ONH3·H2ONH4OH向逆反應(yīng)方向移動(dòng),使?jié)獍彼械陌睔夥懦?。根?jù)常識(shí)可以判斷出在E中出現(xiàn)的紅棕色氣體應(yīng)該是NO2 ,由氨氣和NO2中氮元素的化合價(jià)可以判斷氨氣被氧化生成NO2 氨氣體現(xiàn)出的是還原性。答案:(1)ACBECF AB之間的C裝置中溶液保持澄清,EF之同的C裝置中溶液變渾濁(2)關(guān)閉 打開(kāi) k m 2
13、CH3CH2OHO22CH3CHO2H2O(3)氫氧化鈉溶于水放出大量熱,溫度升高,使氨的溶解度減小而放出;氧氧化鈉吸水,促使氨放出;氫氧化鈉電離出的OH增大了氨水中OH濃度,促使氨水電離平衡左移,導(dǎo)致氨氣放出。還原專題訓(xùn)練一、選擇題1(2007海南·09)由海水制備無(wú)水氯化鎂,主要有以下步驟:在一定條件下脫水干燥;加熟石灰;加鹽酸;過(guò)濾;濃縮結(jié)晶。其先后順序正確的是( )ABCD2、(07年廣東化學(xué)·18)下述實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到預(yù)期目的的是編號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁將SO2通入酸性KMnO4溶液中證明SO2具有氧化性B將Cl2通入NaBr溶液中比較氯與溴的氧化性強(qiáng)弱C將銅與濃硝酸反應(yīng)
14、生成的氣體收集后用冰水混合物冷卻降溫研究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響D分別向2支試管中加入相同體積不同濃度的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2研究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響3(08年廣東文基·67)下列實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是A往酸性KMnO4溶液中通入乙烯驗(yàn)證乙烯的還原性B加熱氯化銨與氫氧化鈣固體混合物制取氨氣C用二氧化錳和稀鹽酸反應(yīng)制取氯氣D用四氯化碳萃取碘水中的碘4為制備干燥、純凈的CO2,將大理石和鹽酸反應(yīng)生成的氣體先后通過(guò)裝有下列物質(zhì)的兩個(gè)吸收裝置,兩個(gè)裝置應(yīng)順序裝入( )。A水;無(wú)水CaCl2 B飽和NaHCO3溶液;濃H2SO4 C濃H2SO4;飽和NaHCO3溶液 D
15、飽和NaHCO3溶液;稀H2SO45下列各組溶液,只要用試管和膠頭滴管,不用其他任何試劑就可以鑒別的是( )。AKOH和Al2(SO4)3 B稀H2SO4和NaHCO3CCaCl2和Na2CO3 DBa(OH)2和NaHSO46一瓶Na2SO3已部份氧化,必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其純度,正確的操作順序?yàn)? )。稱取樣品用蒸餾水溶解樣品過(guò)濾在烘箱中烘干沉淀向溶液中加過(guò)量的用鹽酸酸化的BaCl2溶液用蒸餾水洗滌沉淀再用AgNO3溶液檢驗(yàn),不出現(xiàn)沉淀為止準(zhǔn)確稱量干燥沉淀的質(zhì)量在干燥器中冷卻計(jì)算A BC D7根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出的結(jié)論正確的是( )。8限用一種試劑即可區(qū)別Na2S、Na2SO3 、Na2CO3
16、、NaAlO2、Na2SO4五種溶液,應(yīng)選用( )。A燒堿溶液 BBaCl2溶液 C氨水 D鹽酸 9欲使CuSO45H2O、NH4Cl和SiO2的混合物分開(kāi),其必要的操作為( )。A升華、溶解、過(guò)慮、蒸發(fā) B溶解、過(guò)慮、蒸發(fā)、分液。C加熱、溶解、過(guò)慮、結(jié)晶 D溶解、過(guò)慮、分餾、結(jié)晶10現(xiàn)給你提供以下試劑蒸餾水鐵粉濃:H2SO4濃鹽酸燒堿濃氨水Cl2請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn);從電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板后的廢液中回收并制純凈的FeCl3溶液。在方案中需選用上述試劑中的( )。A B C D11某學(xué)生設(shè)計(jì)了三種制備方案用KI晶體與濃H3PO4反應(yīng)制HI用飽和食鹽水制電石氣用純堿和石灰水制燒堿
17、,可用的方案是( )。A B C D全部12設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)從草木灰中提取鉀鹽,下列儀器不必羅列在實(shí)驗(yàn)通知單中的是( )。A滴定管 B玻璃棒 C燒杯 D分液漏斗13去掉苯酚中混有少量的苯甲酸、應(yīng)選用最好的實(shí)驗(yàn)方案是( )。A在混合物中加入鹽酸、充分振蕩,再用分液漏斗分離B在混合物中加入NaOH溶液、充分振蕩,再通入過(guò)量CO2使反應(yīng)完全后,再分液漏斗分離C將混合物用蒸餾方法分離D在混合物中加入乙醚、充分蒸取苯酚后,再用分液漏斗分離14下列實(shí)驗(yàn)中用錯(cuò)試劑的是( )。A用稀HCl清洗焰色反應(yīng)的鐵絲B用酒精萃取碘水中的碘C用稀HNO3洗去殘留在試管壁上的銀D用堿石灰吸收氨氣中的水蒸氣15氯仿可作麻醉劑,常因保
18、存不慎而被空氣氧化產(chǎn)生劇毒的光氣:2CHCl3 + O2 2HCl + 2COCl2 (光氣)為防止事故,使用前要檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì),所用試劑是( )。A NaOH溶液B 溴水 C AgNO3溶液 D KI-淀粉溶液 16為驗(yàn)證某混合氣體中是否含有SO2,下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是( )。A首先通入NaOH溶液中,再在溶液中加入BaCl2溶液,然后再加足量稀鹽酸B首先確定混合氣體中有無(wú)其它還原性氣體,如HI、HBr等,在排除這些氣體的前提下,將混合氣體通入酸性KMnO4溶液C首先將氣體通入到品紅溶液中,再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)是否含有Cl2等能使品紅褪色的其它物質(zhì)D首先將氣體通入酸性KMnO4溶液,再通入品紅溶
19、液,再通過(guò)BaCl2溶液17從以下反應(yīng)CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2;C6H5ONa+ H2O + CO2C6H5OH + NaHCO3。2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O;2KBr + Cl2 = 2KCl + Br2 。推出結(jié)論為( )。A 酸性:HCl > H2CO3 > C6H5OH B 酸性:C6H5OH > HCl > H2CO3C 氧化性:Cl2 > Br2 > KMnO4 D 氧化性:KMnO4 > Cl2 > Br218過(guò)氧化氫的沸點(diǎn)比水高,
20、受熱易分解。某試劑廠先制得7%8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的H2O2溶液,再濃縮為30%的溶液時(shí),可采用的適宜方法是( )。A 常壓蒸餾 B 減壓蒸餾 C加生石灰常壓蒸餾 D 加壓蒸餾19去掉苯酚中混有少量的苯甲酸,應(yīng)選用的最好的實(shí)驗(yàn)方案是( )。A在混合物中加入HCl溶液,充分振蕩,再用分液漏斗分離。B在混合物中加入NaOH溶液,充分振蕩,再通入過(guò)量CO2,使反應(yīng)完全后,用分液漏斗分離。C將混合物用蒸餾方法分離。D在混合物中加入乙醚,充分萃取苯酚,然后再用分液漏斗分離。二、填空題20亞硫酸鈉中的+4價(jià)硫,既有氧化性,又有還原性?,F(xiàn)有試劑:溴水、Na2S溶液、 Na2SO3溶液、稀H2SO4、NaOH溶液
21、、氨水。(1)要證明Na2SO3具有還原性,應(yīng)選用的試劑有_,看到的現(xiàn)象是_。反應(yīng)的離子方程式為:_。(2)要證明Na2SO3具有氧化性,應(yīng)選用的試劑有_,看到的現(xiàn)象是_。反應(yīng)的離子方程式為:21現(xiàn)有稀氨水、鹽酸、氯化銨晶體、蒸餾水、酚酞試液、pH試紙。請(qǐng)選用合適的試劑,設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明氨水是弱堿。22(15分)(08年寧夏理綜·27)為測(cè)試一鐵片中鐵元素的含量,某課外活動(dòng)小組提出下面兩種方案并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)(以下數(shù)據(jù)為多次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果的平均值):方案一:將a g鐵片完全溶解于過(guò)量稀硫酸中,測(cè)得生成氫氣的體積為580mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況);方案二:將 g鐵片完全溶解于過(guò)量稀硫酸中,將反
22、應(yīng)后得到的溶液用0.02000 mol·L-1的KMnO4溶液滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗了25.00 mL KMnO4溶液。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)配平下面的化學(xué)方程式(將有關(guān)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入答題卡的橫線上):KMnO4+FeSO4+H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O(2)在滴定實(shí)驗(yàn)中不能選擇式滴定管,理由是;(3)根據(jù)方案一和方案二測(cè)定的結(jié)果計(jì)算,鐵片中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為和;(鐵的相對(duì)原子質(zhì)量以55.9計(jì))(4)若排除實(shí)驗(yàn)儀器和操作的影響因素,試對(duì)上述兩種方案測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性做出判斷和分析。方案一(填“準(zhǔn)確”“不準(zhǔn)確”“不一定準(zhǔn)確”),理由是;方案二(填“準(zhǔn)確”
23、“不準(zhǔn)確”“不一定準(zhǔn)確”),理由是。23(12分)(08年廣東化學(xué)·21)某種催化劑為鐵的氧化物?;瘜W(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室對(duì)該催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究:將適量稀硝酸加入少許樣品中,加熱溶解;取少許溶液,滴加KSCN溶液后出現(xiàn)紅色。一位同學(xué)由此得出該催化劑中鐵元素價(jià)態(tài)為+3的結(jié)論。(1)請(qǐng)指出該結(jié)論是否合理并說(shuō)明理由 。(2)請(qǐng)完成對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究:限選實(shí)驗(yàn)儀器與試劑:燒杯、試管、玻璃棒、藥匙、滴管、酒精燈、試管夾:3 mol·L-1H2SO4、3 H2O2、6 mol·L-1HNO3、0.01 mol
24、183;L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1Kl、20 KSCN、蒸餾水。提出合理假設(shè)假設(shè)1: ;假設(shè)2: ;假設(shè)3: 。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)(不要在答題卡上作答)實(shí)驗(yàn)過(guò)程根據(jù)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上按下表格式寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1:步驟2:步驟3:24(08年山東理綜·28)(14分)黃銅礦(CuFeS2)是制取銅及其化合物的主要原料之一,還可以制備硫及鐵的化合物。(1)冶煉銅的反應(yīng)為8CuFeS221O28Cu4FeO2Fe2O316SO2若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2,反應(yīng)中被還原的元素是
25、(填元素符號(hào))。(2)上述冶煉過(guò)程中產(chǎn)生大量SO2。下列處理方案合理的是 (填代號(hào))。 a高空排放 b用于制備硫酸c用純堿溶液吸收制Na2SO3 d用濃硫酸吸(3)過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)具有強(qiáng)氧化性,可將I氧化為I2:S2O822I=2SO42I2通過(guò)改變反應(yīng)途徑,F(xiàn)e3、Fe2均可催化上述反應(yīng)。試用離子方程式表示Fe3對(duì)上述反應(yīng)的催化過(guò)程。 、 (不必配平)。(4)利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣(含F(xiàn)e2O3、FeO、SiO2、AI2O3)可制備Fe2O3。方法為用稀鹽酸浸取爐渣,過(guò)濾。濾液先氧化,再加入過(guò)量NaOH溶液,過(guò)濾,將沉淀洗滌、干燥、煅燒得。據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:a除去Al3的
26、離子方程式是 。b選用提供的試劑,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證爐渣中含有FeO。提供的試劑:稀鹽酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水所選試劑為 。證明爐渣中含有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。25(09年海南化學(xué)·16)(9分)下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案,請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題。 (1)選用方案I時(shí),X應(yīng)該具有的性質(zhì)是 ,殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是 ;(2)選用方案從某金屬粉末(含有Au、Ag和Cu)中分離Au,加入的試劑是 ,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;(3)為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2、A12O3),參照方案I和,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案(注明物質(zhì)和操作) 。26(
27、09年寧夏理綜·26)(14分)堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,測(cè)定堿式碳酸銅組成的方法有多種。(1)現(xiàn)采用氫氣還原法,請(qǐng)回答如下問(wèn)題:寫(xiě)出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;試驗(yàn)裝置用下列所有儀器連接而成,按氫氣流方向的連接順序是(填入儀器接口字母編號(hào)): (a)( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )(l)稱取23.9g某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到12.7g殘留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為 g,化學(xué)式為 ;(2)某同學(xué)以氮?dú)?/p>
28、代替氫氣,并用上述全部或部分儀器來(lái)測(cè)定堿式碳酸銅的組成,你認(rèn)為是否可行?請(qǐng)說(shuō)明理由。 。參考答案:1答案:D。解析:本題是由海水制備無(wú)水氯化鎂,主要步驟是先將海水中的成分氯化鎂轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸V即步為第一步驟,過(guò)濾,得到氫氧化鎂,再用加鹽酸的方法,將其變?yōu)槁然V溶液,濃縮結(jié)晶,在一定條件下脫水干燥即可得到無(wú)水氯化鎂。2、答案:BC。解析:本題是一道實(shí)驗(yàn)題。A選項(xiàng)中SO2通入酸性KMnO4溶液中,KMnO4做氧化劑,說(shuō)明SO2具有還原性。B選項(xiàng)中將Cl2通入NaBr溶液中發(fā)生Cl22NaBr=2NaClBr2反應(yīng),根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律可知Cl2的氧化性大于Br2。C中發(fā)生的反應(yīng)為Cu4HNO3=Cu
29、(NO3)22NO22H2O、2NO2(g)N2O4;H0,升溫氣體顏色變深,降溫氣體顏色變淺,D選項(xiàng)中H2O2溶液的濃度不同,故不能單純判斷催化劑對(duì)分解速率的影響。3答案:C解析:本題考查了常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法,物質(zhì)的檢驗(yàn)、提純等化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本實(shí)驗(yàn)法。做這樣的題要仔細(xì)分析答案。A項(xiàng)乙烯分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,具有還原性,能使酸性KMn04溶液褪色,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。B項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)室置取氨氣的方法,強(qiáng)調(diào)使用的固體要干燥氨氣極易溶于水,實(shí)驗(yàn)可行。C項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室置取氯氣用的是濃鹽酸,且加熱,稀鹽酸與二氧化錳不反應(yīng),實(shí)驗(yàn)達(dá)不到目的,選C項(xiàng)。D項(xiàng)考查萃取這一物質(zhì)分離操作,四氯化碳與水不互溶,且密度大于水,碘在水
30、中的溶解度小,易溶于四氯化碳,實(shí)驗(yàn)可行。此題要求選不能達(dá)到目的的,考生往往在做題過(guò)程中,忘了這一要求,選了可行的。做題要注意加點(diǎn)的字。4AB 5A 6B 7D 8D 9C 10A 11D 12AD 13B14B 15C 16BC 17AD 18B 19B20溴水、Na2SO3溶液;溴水顏色逐漸褪去。Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀H2SO4。有淡黃色的沉淀生成。21(1)取少量氨水,滴加酚酞試液,溶液呈紅色,然后向其中加入少量CH3COONH4晶體,振蕩,可看到紅色變淺,說(shuō)明氨水中存在電離平衡,說(shuō)明氨水是弱堿。(2)取少量NH4Cl晶體溶于水,滴加石蕊試液,溶液呈紅色,說(shuō)明NH4+水解,破壞
31、了水的電離平衡,說(shuō)明氨水是弱堿。22、解析:(1)Mn:72,改變數(shù)為5,F(xiàn)e:23,改變數(shù)為2,根據(jù)化合價(jià)升降的總數(shù)相等,所以在Fe2(SO4)3前配5,MnSO4強(qiáng)配2,然后在根據(jù)方程式兩邊的原子個(gè)數(shù)相等配平其它元素的原子。配平后的化學(xué)方程式為:2KMnO410FeSO48H2SO4=5Fe2(SO4)32MnSO4K2SO48H2O。 (2)不能選用堿式滴定管,因?yàn)閴A式滴定管的下端有一段橡皮管,以被酸性的kmno4氧化而被腐蝕。 (3)由電子守恒得:方法一:×2×2,m(Fe)1.45g,F(xiàn)e的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:×100。方法二:×10.02000mol
32、·L-1×0.025L×5,m(Fe)0.140g,×100×100。(4)不一定準(zhǔn)確。如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確。不一定準(zhǔn)確。如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,生成的Fe3+離子在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確答案:(15分)(1)2 10
33、 8 5 2 1 8(2)堿 KMnO4是強(qiáng)氧化劑,它會(huì)腐蝕乳膠管(3) (4)不一定準(zhǔn)確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確不一定準(zhǔn)確 如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,生成的Fe3+離子在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低;如果上述情況均不存在,則結(jié)果準(zhǔn)確注:本小題屬于開(kāi)放性試題,若考生回答“準(zhǔn)確”或“不準(zhǔn)確”且理由合理,可酌性給分
34、。例如:考生回答方案一準(zhǔn)確,因?yàn)殍F片中不存在能與稀硫酸反應(yīng)并能生成氫氣的其他金屬,也不存在鐵的氧化物方案一不準(zhǔn)確,如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)生成氫氣的其他金屬,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解、但不產(chǎn)生氫氣的鐵的氧化物,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低方案二準(zhǔn)確,鐵片溶于稀硫酸后,除Fe2+外,其他可能存在的金屬離子在酸性溶液中均不能被高錳酸鉀氧化,也不存在氧化鐵方案二不準(zhǔn)確,如果鐵片中存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的其他金屬,生成的金屬離子在酸性溶液中能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏高;如果存在與稀硫酸反應(yīng)而溶解的鐵的氧化物,千百萬(wàn)的Fe3+離子在酸性溶液中不能被高錳酸鉀氧化,會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低23、答案:(12
35、分)(1)該結(jié)論不正確。稀HNO3有強(qiáng)氧化性,若該鐵的價(jià)態(tài)為+2價(jià),則被氧化為+3價(jià)同樣可使KSCN溶液變血紅色。(2)假設(shè)1:催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+3價(jià)。假設(shè)2:催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)為+2價(jià)。假設(shè)3:催化劑中鐵元素的價(jià)態(tài)既有+3價(jià)也有+2價(jià)。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1:用滴管量取一定量的3 mol·L-1H2SO4于試管中,加熱煮沸數(shù)分鐘以除去其中溶解的氧步驟2:用鑰匙取少許樣品于試管中,用滴管加入步驟1中的稀硫酸,并加熱,充分反應(yīng)后得到A溶液固體溶解,溶液顏色有變化步驟3:取少量步驟2中的A溶液于試管中,滴加12滴KSCN溶液,振蕩(1)若溶液不變紅色,則假設(shè)2成立(2)若溶
36、液變紅色,則假設(shè)1或假設(shè)3成立步驟4:另取少量步驟2中的A溶液于試管中,滴加12滴0.01 mol·L-1KMnO4溶液,振蕩試管結(jié)合步驟3中的(2):(1)溶液呈紫紅色,則假設(shè)1成立(2)若溶液紫紅色褪去,則假設(shè)3成立24、解析:(1)若CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2,則Cu化合價(jià)為+2,S化合價(jià)為-2,分析化學(xué)方程式兩邊元素化合價(jià)的變化可知,化合價(jià)降低的元素被還原,有Cu和O元素。關(guān)于SO2的吸收問(wèn)題,一是不能高空排放,因?yàn)檫@樣做,沒(méi)有從根本上解決污染問(wèn)題;二是不能用濃硫酸吸收,因SO2難溶于濃硫酸。只有變廢為寶,才能符合“綠色化學(xué)”的概念,答案選b、c。.(2)此題要從催化劑
37、的本質(zhì)出發(fā),作為催化劑的物質(zhì)要參與有關(guān)反應(yīng),但后來(lái)的反應(yīng)必須又生成了催化劑。本題要求寫(xiě)出表示Fe3+作催化劑的反應(yīng),因此,首先Fe3+要參與反應(yīng),即有反應(yīng)2Fe3+2I-=2Fe2+ +I2,生成的Fe2+又被S2032-氧化生成了Fe3+。此題若要求寫(xiě)出Fe2+對(duì)上述反應(yīng)的作催化劑的話,就應(yīng)寫(xiě)成如下方程式:S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+,2Fe3+2I-=2Fe2+ +I2,雖是二個(gè)相同反應(yīng)方程式,由于二者的前后順序的顛倒,卻產(chǎn)生了本質(zhì)的區(qū)別。(3)此題考查是混合物的分離與提純及常見(jiàn)離子的鑒別。因Al2O3溶于酸后生成了Al3+,Al3+又能與過(guò)量NaOH的反應(yīng)生成可溶性的鈉鹽(NaAlO2),然后將溶液中的難溶物Fe(OH)3沉淀過(guò)濾出來(lái),將沉淀洗滌、干燥、煅燒得F
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