高考化学 试题分类解析 考点20 化学实验方案设计与评价

1高考化学试题分类解析考点20化学实验方案设计与评价1.（2013·上海化学·14）为测定镀锌铁皮锌镀层的厚度，将镀锌皮与足量盐酸反应，待产生的气泡明显减少时取出，洗涤，烘干，称重。关于该实验的操作对测定结果的影响判断正确的是A.铁皮未及时取出，会导致测定结果偏小B.铁皮未洗涤干净，会导致测定结果偏大C.烘干时间过长，回导致测定结果偏小D.若把盐酸换成硫酸，会导致测定结果偏大【答案】C【解析】产生的气泡明显减少时，表明锌反应完，若这时铁皮未及时取出，则铁溶解，会导致测定结果偏大，A错误；铁皮未洗涤干净（表面吸附杂质），烘干时间过长（铁被氧化），则剩余物的质量偏大，导致测定结果偏小，B错误；C正确；D项对结果无影响，错误。【考点定位】考查误差分析2.（2013·上海化学·10）下列关于实验室制备乙酸乙酯和乙酸丁酯的描述正确的是A.均采用水浴加热B.制备乙酸乙酯时正丁醇过量C.均采用边反应边蒸馏的方法D.制备乙酸乙酯时乙醇过量【答案】C【解析】采用边反应边蒸馏的方法是将产物分离出去，从而提高生产物的产率，C正确。3.（2013·北京理综·28）（15分）某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作现象取4g漂粉精固体，加入100mL水部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的pHpH试纸先变蓝（约为12），后褪色液面上方出现白雾；稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是。（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是。（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成，进行如下实验：a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。①实验a目的是。②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是。（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是。（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则2沉淀X中含有的物质是。②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因：。【答案】（1）222222l2()al()2CCaOHCCCaClOHO；（2）碱性、漂白性；（3）①、检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰；②、白雾中含有SO2，SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；（5）①、CaSO4；②、22224l242lCSOHOHCSO。【解析】（1）Cl2和Ca（OH）2生成氯化钙、次氯酸钙与水；（2）pH试纸先变蓝（约为12），说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明具有漂白性；（3）①反应中生成Cl2，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl2，排除Cl2干扰；②白雾中含有SO2，可以被硝酸氧化为硫酸，故SO2可以使酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；（5）①取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀，说明SO2被氧化为SO42-,故沉淀X为CaSO4；②溶液呈黄绿色，有Cl2生成，Cl2与SO2反应生成盐酸与硫酸。4.（14分）（2013·新课标卷Ⅱ·27）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO提示:在本实脸条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2回答下列问题:(1)反应②中除掉的杂质离子是，发生反应的离子方程式为；加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是；(2)反应③的反应类型为.过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有；(3)反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1g.则x等于。解析：以工艺流程为形式考察化学知识，涉及反应原理、除杂方法、影响因素、反应类型、产物分析、洗涤干净的检验方法、化学计算等。（1）除去的杂质离子是Fe2＋和Mn2＋；Fe2＋以Fe(OH)3的形式沉淀下来，Mn2＋以MnO2稀H2SO4①调PH约为5适量高锰酸钾溶液②过滤Zn③过滤Na2CO3④过滤煅烧⑤3的形式沉淀下来；反应离子方程式为：MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋;3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋;在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。（2）Zn＋Ni2＋===Zn2＋＋Ni是置换反应；还有Ni。（3）洗涤主要是除去SO42－和CO32－离子。检验洗净应该检验SO42－离子。取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）令ZnCO3为amol,Zn(OH)2为bmol125a+99b=11.2;81(a+b)=8.1解之，a:b=1:x=1:1,x=1参考答案：（1）Fe2＋和Mn2＋；MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋;3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋;不会形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或无法除去Fe2＋和Mn2＋；（2）置换反应；Ni（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀盐酸，加入氯化钡溶液，没有白色沉淀生成，证明洗涤干净。（4）15.（2013·安徽理综·27）（13分）二氧化铈2()eOC是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含2232FeSiOOO、、Ce以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除（填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是。（2）第②步反应的离子方程式是，滤渣B的主要成分是。（3）萃取是分离稀土元素的常用方法，已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP（填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操作是用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的4(OH)Ce产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol•14LFeSO标准溶液滴定终点是（铈被还原为3Ce）,消耗25.00mL标准溶液，该产品中4()CeOH的质量分数为。27.【答案】4（1）滤渣上附着的Fe3+、Cl-，取最后洗涤液少量，滴加AgNO3，如无白色沉淀，则洗干净。（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2+4H2OSiO2（3）不能分液漏斗（4）97.01%【解析】该反应过程为：①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸，、Fe2O3转化FeCl3为存在于滤液中，滤渣为CeO2和SiO2②加入稀硫酸和H2O2，CeO2转化为Ce3+滤渣为SiO2③加入碱后Ce3+转化为沉淀，④通入氧气讲Ce从+3氧化为+4，得到产品。Ce（OH）4~FeSO4n(Ce（OH）4)=n(FeSO4)=0.1000mol/L*1.025L=0.0025mol,m=0.0025mol*208g/mol=0.52g【考点定位】以工艺流程为基础，考察化学实验基本操作、元素及化合物知识、化学计算、氧化还原反应等相关知识。6.（2013·安徽理综·28）（14分）某酸性工业废水中含有227KCrO。光照下，草酸224()HCO能将其中的2-27CrO转化为3+Cr。某课题组研究发现，少量铁明矾2442()24AlFeSOHO即可对该反应堆起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：（1）在25°C下，控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同，调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量，作对比实验，完成以下实验设计表（表中不要留空格）。测得实验①和②溶液中的2-27CrO浓度随时间变化关系如图所示。（2）上述反应后草酸被氧化为（填化学式）。（3）实验①和②的结果表明；实验①中1~ot时间段反应速率（3+Cr）=11minmolL(用代数式表示)。（4）该课题组队铁明矾2442()24AlFeSOHO中起催化作用的成分提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：2+Fe起催化作用；假设二：；假设三：；5…………(5)请你设计实验验证上述假设一，完成下表中内容。（除了上述实验提供的试剂外，可供选择的药品有244242432243()24()KSOFeSOKSOAlSOHOAlSO、、、、等。溶液中2-27CrO的浓度可用仪器测定）实验方案（不要求写具体操作过程）预期实验结果和结论28.【答案】（2）CO2（3）PH越大，反应的速率越慢011cct（4）Al3+期催化作用；Fe2+和Al3+起催化作用（5）取PH=5的废水60ml，加入10ml草酸和30ml蒸馏水，滴加几滴FeSO4，测定反应所需时间预期现象与结论：与②对比，如果速率明显加快，故起催化作用的为Fe2+【解析】该反应为探究重铬酸根与草酸反应过程中的催化作用，该反应为一比较熟悉的反应，草酸被氧化后的产物为二氧化碳。（3）考查了从图像中获取数据并分析的能力。图像越陡，反应速率越快（4）对于假设可以从加入的物质铁明矾中获取，故为Fe2+和Al3+，然后根据上面的过程，进行对比实验，即可以得到答案。【考查定位】考察化学实验探究基本能力和化学反应基本原理7.（2013·江苏化学·16）(12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为。(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为。(3)滤渣2的成分是(填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO4＋C2MgO＋2SO2↑＋CO2↑MgSO4＋CMgO＋SO2↑＋CO↑6MgSO4＋3CMgO＋S↑＋3CO↑利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。①D中收集的气体可以是(填化学式)。②B中盛放的溶液可以是(填字母)。a.NaOH溶液b.Na2CO3溶液c.稀硝酸d.KMnO4溶液③A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为＋4，写出该反应的离子方程式：。【参考答案】16.(12分)(1)MgCO3＋2H＋=Mg2＋＋CO2↑＋H2O(2)2FeSO4＋H2O2＋H2SO4=Fe2(SO4)3＋2H2O(3)Fe(OH)3(4)①CO②d③3S＋6OH－2S2－＋SO32－＋3H2O【解析】本题是元素化合物知识与生产工艺相结合的试题，意在引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读分析，离子反应议程式和氧化还原反应方程式的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系及基本实验的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。酸溶后，加入H2O2氧化时，使FeSO4转化Fe2(SO4)3这样在pH左右除尽铁。对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集中注意“分步”两字，A中冷凝硫，B中除去SO2，C中除去CO2，D中收集CO。8、（2013·浙江理综·28）（14分）利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程如下：已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有。A．去除油污B．溶解镀锌层C．去除铁锈D．钝化（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是。（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，其原因是。（4）Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离？（填“能”或“不能”）