專題二十三化學實驗方案設計與評價

2023-01-16 21:45:03 字數 4231 閱讀 4377

a卷全國卷

製備實驗方案的設計與評價

1.(2016·課標全國ⅲ,26,14分)過氧化鈣微溶於水,溶於酸,可用作分析試劑、醫用防腐劑、消毒劑。以下是一種製備過氧化鈣的實驗方法。回答下列問題:

(一)碳酸鈣的製備

(1)步驟①加入氨水的目的是

小火煮沸的作用是使沉澱顆粒長大,有利於________。

(2)如圖是某學生的過濾操作示意圖,其操作不規範的是________(填標號)。

a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁

b.玻璃棒用作引流

c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁

d.濾紙邊緣高出漏斗

e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度

(二)過氧化鈣的製備

caco3濾液[,^)', 'altimg': '', 'w': '351', 'h':

'22', 'eqmath': ' \\os\\up7(氨水和雙氧水),\\s\\do7(冰浴③))'}][)', 'altimg': '', 'w':

'113', 'h': '22', 'eqmath': ' \\o(――→,\\s\\up7(過濾))'}]白色結晶

(3)步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈________性(填「酸」、「鹼」或「中」)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是

(4)步驟③中反應的化學方程式為

該反應需要在冰浴下進行,原因是

(5)將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是________。

(6)製備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒後,直接加入雙氧水反應,過濾後可得到過氧化鈣產品。該工藝方法的優點是

產品的缺點是

解析 (1)反應混合液中鹽酸過量,加入氨水可以中和鹽酸,調節溶液的ph使fe3+轉化為fe(oh)3沉澱而除去。小火煮沸的作用是使沉澱顆粒長大,有利於過濾分離。(2)a項,漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁,容易造成溶液飛濺,錯誤;b項,玻璃棒用作引流,正確;c項,將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁,防止有氣泡,正確;d項,濾紙邊緣應低於漏斗口,錯誤;e項,用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動容易劃破濾紙,錯誤。

(3)步驟②中逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液中含有大量的co2,溶液呈酸性,而cao2溶於酸,故應將溶液煮沸以除去溶解的co2氣體。(4)根據題意可知反應物為cacl2、h2o2、nh3·h2o,產物為cao2、nh4cl和h2o,則反應的化學方程式為cacl2+2nh3·h2o+h2o2===cao2↓+2nh4cl+2h2o,由於h2o2在高溫下易分解,所以反應應在冰浴中進行。(5)由於乙醇與水互溶且易揮發,所以使用乙醇洗滌去除晶體表面的水分。

(6)製備過氧化鈣的另一種方法將石灰石煅燒後,直接加入雙氧水反應,過濾後可得到過氧化鈣產品。該工藝方法的優點是:工藝簡單,操作方便,產品的缺點是:

沒有除雜淨化工藝,所製得產品純度低。

答案 (1)調節溶液ph使fe(oh)3沉澱過濾分離 (2)ade

(3)酸除去溶液中的co2

(4)cacl2+2nh3·h2o+h2o2===cao2↓+2nh4cl+2h2o或cacl2+2nh3·h2o+h2o2+6h2o===cao2·8h2o↓+2nh4cl 溫度過高時雙氧水易分解

(5)去除晶體表面水分

(6)工藝簡單,操作方便純度較低

**物質組成、性質的實驗方案的設計與評價

2.(2014·課標全國卷ⅰ,13,6分)利用如圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是(  )

解析 h2s可直接與agno3溶液作用生成黑色的ag2s,故不能說明ksp(agcl)>ksp(ag2s), a錯誤;濃硫酸滴入蔗糖中,②處試管中觀察到白色固體變黑,證明濃硫酸有脫水性;③處試管中溴水褪色,說明有so2生成(so2+br2+2h2o===h2so4+2hbr),從而證明濃硫酸有氧化性,b正確;so2與ba(no3)2溶液反應可生成白色沉澱baso4[3ba(no3)2+3so2+2h2o===3baso4↓+2no+4hno3],但bacl2與so2不反應,c錯誤;濃硝酸揮發產生的hno3蒸氣也可直接與na2sio3溶液作用生成h2sio3,故不能得出碳酸酸性大於矽酸的結論,d錯誤。

答案 b

3.(2015·課標全國卷ⅰ,26,14分)草酸(乙二酸)存在於自然界的植物中,其k1=5.4×10-2,k2=5.4×10-5。

草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶於水,而其鈣鹽難溶於水。草酸晶體(h2c2o4·2h2o)無色,熔點為101 ℃,易溶於水,受熱脫水、昇華,170 ℃以上分解。回答下列問題:

(1)甲組同學按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置c中可觀察到的現象是

由此可知草酸晶體分解的產物中有________。裝置b的主要作用是

(2)乙組同學認為草酸晶體分解的產物中還有co,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置a、b和下圖所示的部分裝置(可以重複選用)進行實驗。

①乙組同學的實驗裝置中,依次連線的合理順序為a、b裝置h反應管中盛有的物質是________。

②能證明草酸晶體分解產物中有co的現象是

(3)設計實驗證明:

①草酸的酸性比碳酸的強

②草酸為二元酸

解析 (1)裝置c中澄清石灰水的作用是檢驗是否有co2氣體生成,若有co2氣體生成,澄清石灰水變渾濁。裝置b中冰水的作用是降低溫度,使生成的水和草酸(題給資訊:受熱脫水、昇華)冷凝。

若草酸進入裝置c,會生成草酸鈣沉澱,干擾co2檢驗。(2)檢驗co可通過檢驗co還原黑色的cuo生成的co2進行。因為分解產物中有co2,所以先要除去co2,可用濃naoh溶液吸收co2,並用澄清石灰水檢驗co2是否除盡,再用無水氯化鈣乾燥co,然後通過加熱的cuo,再用澄清石灰水檢驗生成的co2氣體,沒有反應掉的co可用排水法收集。

若前面澄清石灰水無現象,h中黑色的cuo變紅色,後面的澄清石灰水變渾濁,說明草酸晶體分解產物中有co。(3) ①證明草酸的酸性比碳酸強,可以利用溶液中較強酸制較弱酸的原理,將草酸與nahco3溶液混合,看是否有氣體產生。②證明草酸是二元酸,可以利用酸鹼中和滴定原理,若消耗naoh的物質的量是草酸的2倍,即可證明草酸是二元酸。

答案 (1)有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁 co2 冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進入裝置c反應生成沉澱,干擾co2的檢驗

(2)①f、d、g、h、d、i cuo(氧化銅)

②前面澄清石灰水無現象,h中黑色粉末變紅色,其後的d中澄清石灰水變渾濁

(3)①向盛有少量nahco3的試管裡滴加草酸溶液,有氣泡產生

②用naoh標準溶液滴定草酸,消耗naoh的物質的量為草酸的2倍

b卷地方卷

製備實驗方案的設計與評價

1.(2013·安徽理綜,8,6分)實驗室中某些氣體的製取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略夾持和淨化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質完成相關實驗,最合理的選項是(  )

解析氨氣的密度小,用排空氣法收集時應「短進長出」,所以a錯誤;b合理;稀硝酸與銅反應產生no,而且不能用排氣法收集,若製取no2,應該用濃硝酸,但尾氣no2不能用水吸收,c不合理;濃鹽酸與二氧化錳反應製取氯氣應該加熱,不合理。因此選b。

答案 b

2.(2016·北京理綜,27,12分)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(pb、pbo、pbo2、pbso4及炭黑等)和h2so4為原料,製備高純pbo,實現鉛的再生利用。其工作流程如下:

(1)過程ⅰ中,在fe2+催化下,pb和pbo2反應生成pbso4的化學方程式是

(2)過程ⅰ中,fe2+催化過程可表示為:

ⅰ:2fe2++pbo2+4h++so===2fe3++pbso4+2h2o

ⅱ:……

①寫出ⅱ的離子方程式

②下列實驗方案可證實上述催化過程。將實驗方案補充完整。

a.向酸化的feso4溶液中加入kscn溶液,溶液幾乎無色,再加入少量pbo2,溶液變紅。

b(3)pbo溶解在naoh溶液中,存在平衡:pbo(s)+naoh(aq)nahpbo2(aq),其溶解度曲線如圖所示。

①過程ⅱ的目的是脫硫。濾液1經處理後可在過程ⅱ中重複使用,其目的是________(選填序號)。

a.減少pbo的損失,提高產品的產率

b.重複利用naoh,提高原料的利用率

c.增加na2so4濃度,提高脫硫效率

②過程ⅲ的目的是提純。結合上述溶解度曲線,簡述過程ⅲ的操作

解析 (1)由題意可知,過程ⅰ中,在fe2+催化下,pb、pbo2和h2so4反應生成pbso4和h2o,pb與pbo2在酸性條件下發生氧化還原反應,pb為還原劑,pbo2為氧化劑,pbso4既是氧化產物又是還原產物,化學方程式為pb+pbo2+2h2so4[)', 'altimg': '', 'w': '142', 'h':

'21', 'eqmath': ' \\o(*****,\\s\\up7(fe2+))'}]2pbso4+2h2o。

初中化學實驗方案設計與評價

一 實驗設計 1 特點及型別 實驗設計題考查的方向是以化學實驗為基礎,聯絡科學研究 生產 生活 環境保護的實際去發現並提出問題 設計實驗去 和解決實際問題並得出科學的結論。它包括物質的製備 物質的鑑別 物質的分離 物質的組成分析 氣體的淨化與轉化等實驗方案的設計。2 設計要求 實驗設計要科學,安全可...

化學實驗方案的設計與評價專題

專題四 化學實驗方案的設計與評價專題 1。在高考實驗題中的地位 年年必考的題目 2 考查的重點 化學實驗方案的設計與評價 3 規律 綜合題有回歸課本的趨勢 4 解題注意點 對同一化學實驗,可設計出多種實驗方案,選擇採用的實驗方案應具有效果明顯 操作安全 裝置簡單 用藥少 步驟少 時間短等優點。5.命...

聚焦化學實驗方案設計與評價題

簡單實驗方案的設計與評價教學案 諸城市實驗中學趙青 學習目標 1 能根據所要 的具體問題設計簡單的化學實驗方案,具有控制實驗條件的意識 2 能對給定的實驗方案的可行性 安全性等進行簡單的評價 知識梳理 一 實驗方案的設計 實驗設計考查的發展方向是以化學實驗為基礎,聯絡科學研究 生產 生活 環境保護的...