（浙江专用）2020版高考化学一轮复习 专题二十一 化学实验方案的设计和反应条件的控制课件

第五部分化学实验专题二十一化学实验方案的设计和反应条件的控制高考化学(浙江专用)考点一物质性质的探究和化学实验方案的设计A组统一命题·浙江卷题组五年高考1.(2018浙江11月选考,24,2分)已知草酸(H2C2O4)是一种弱酸,157℃升华,170℃以上分解可放出CO2和CO;可与酸性KMnO4溶液反应;其钠盐易溶于水,钙盐难溶于水。下列说法正确的是 ()A.草酸受热产生的气体,用足量的NaOH溶液充分吸收后,可收集得到纯净的COB.草酸受热产生的气体通过灼热的氧化铜,若出现黑色变红色现象,则说明产生的气体中一定有COC.草酸受热产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中,若能产生白色浑浊现象,则说明产生的气体中一定有CO2D.H2C2O4与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:5H2C2O4+2Mn +6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O4O答案D草酸受热产生的气体,用足量NaOH溶液充分吸收后,得到的CO气体中含有水蒸气,A错误;草酸157℃升华产生的草酸气体也能被CuO氧化,所以当出现黑色变红色现象时,不一定是CO还原CuO得到的,B错误;根据题干信息,CaC2O4难溶,所以产生的气体中不一定含有CO2,C错误;由质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒知D正确。易错警示本题极易错选B或C,要注意草酸157℃升华产生的草酸气体对CO、CO2检验的干扰。2.(2017浙江11月选考,24,2分)某兴趣小组查阅资料得知:连苯三酚的碱性溶液能定量吸收O2;CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO,且易被O2氧化。拟设计实验方案,采用上述两种溶液和KOH溶液逐一吸收混合气体(由CO2、CO、N2和O2组成)的相应组分。有关该方案设计,下列说法不正确的是 ()A.采用上述3种吸收剂,气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和COB.其他两种吸收剂不变,O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代C.CO的吸收必须在吸收O2后进行,因为CuCl的盐酸溶液会被O2氧化D.在3种气体被逐一吸收后,导出的气体中可能含有HCl答案B题干中要求逐一吸收相应组分,即一种溶液吸收一种气体,连苯三酚的碱性溶液除能吸收O2外,还能与CO2反应;CuCl的盐酸溶液能吸收CO,还能被O2氧化,因此吸收O2前需要吸收CO2,吸收CO前需要吸收O2,气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO,A、C正确;若用灼热的铜网替代连苯三酚的碱性溶液,会发生2Cu+O2 2CuO,CO+CuO CO2+Cu,故B错误;最后的吸收液为CuCl的盐酸溶液,由于盐酸有挥发性,故导出气体中可能含有HCl,D正确。3.(2017浙江4月选考,28,4分)FeSO4受热分解的化学方程式为:2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑请回答:(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、称量。 (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,加足量稀盐酸溶解。取一份试液滴加KSCN溶液,若显血红色,则有Fe3+(含Fe2O3);另取一份试液滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则有S (含有未分解的FeSO4)24O解析本题考查化学实验方案的设计与分析。SO3溶于水生成硫酸,H2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2HCl,生成的沉淀经过过滤、洗涤、干燥、称量,从而得出分解反应生成SO3的量;品红溶液用于检验产生的SO2气体;NaOH溶液的作用是吸收尾气,防止污染大气。考点二化学反应条件的控制4.(2017浙江11月选考,21,2分)在催化剂作用下,用乙醇制乙烯,乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位:mL·min-1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。  在410~440℃温度范围内,下列说法不正确的是 ()A.当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性升高B.当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性不一定增大C.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小D.当温度一定,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大答案A由图像可知,当乙醇进料量一定,随乙醇转化率增大,乙烯选择性先增大后减小,故A选项错误;由图像可知,当乙醇进料量一定,随温度的升高,乙烯选择性先增大后减小,故B选项正确;由图像可知,当温度一定时,随乙醇进料量增大,乙醇转化率减小,故C选项正确;由图像可知,当温度一定时,随乙醇进料量增大,乙烯选择性增大,故D选项正确。5.(2015浙江10月选考,31,10分)【加试题】纳米CdSe(硒化镉)可用作光学材料。在一定条件下,由Na2SO3和Se(硒,与S为同族元素)反应生成Na2SeSO3(硒代硫酸钠);再由CdCl2形成的配合物与Na2SeSO3反应制得CdSe纳米颗粒。流程图如下: 注:①CdCl2能与配位剂L形成配合物[Cd(L)n]Cl2[Cd(L)n]Cl2 [Cd(L)n]2++2Cl-;[Cd(L)n]2+ Cd2++nL②纳米颗粒通常指平均粒径为1~100nm的粒子请回答:(1)图1加热回流装置中,仪器a的名称是,进水口为(填“1”或“2”)。 图1(2)①分离CdSe纳米颗粒不宜采用抽滤的方法,理由是。②有关抽滤,下列说法正确的是。A.滤纸应比漏斗内径略小,且能盖住所有小孔B.图2抽滤装置中只有一处错误,即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口C.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出D.抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管,再关水龙头,以防倒吸图2(3)研究表明,CdSe的生成分两步:①SeS 在碱性条件下生成HSe-;②HSe-与Cd2+反应生成CdSe。完成第①步反应的离子方程式SeS + HSe-+。写出第②步反应的离子方程式。(4)CdSe纳米颗粒的大小影响其发光性质。某研究小组在一定配位剂浓度下,探究了避光加热步骤中反应时间和温度对纳米颗粒平均粒径的影响,如图3所示;同时探究了某温度下配位剂浓度对纳米颗粒平均粒径的影响,如图4所示。23O23O图3 图4下列说法正确的是。A.改变反应温度和反应时间,可以得到不同发光性质的CdSe纳米颗粒B.在图3所示的两种温度下,只有60℃反应条件下可得到2.7nm的CdSe纳米颗粒C.在其他条件不变时,若要得到较大的CdSe纳米颗粒,可采用降低温度的方法D.若要在60℃得到3.0nm的CdSe纳米颗粒,可尝试降低配位剂浓度的方法答案(10分)(1)冷凝管2(2)①抽滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀②AD(3)OH-S HSe-+Cd2++OH- CdSe+H2O(4)AD24O解析(1)观察图1知,仪器a是冷凝管(或球形冷凝管),冷却水应从2处通入。(2)①减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀(胶状沉淀在抽滤时易透过滤纸)或颗粒太小的沉淀(沉淀颗粒太小易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过)。②图2中还有错误,即安全瓶左侧导管太长、右侧导管太短,应是左侧导管稍露出橡胶塞、右侧导管稍长,B错误;抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的上口倒出,C错误;A、D正确。(3)由电荷守恒及原子守恒可得到第①步反应的离子方程式为SeS +OH- HSe-+S ,第②步反应的离子方程式为HSe-+Cd2++OH- CdSe+H2O。(4)由图3中两条曲线可知,纳米颗粒随温度的升高和时间的延长而增大,故改变反应的温度和时间,可以改变CdSe纳米颗粒的大小,从而影响它的发光性质,A正确;观察图3,在100℃时,用比60℃时更短的时间可得到2.7nm的CdSe纳米颗粒,B错误;因纳米颗粒的平均粒径随温度的升高而增大,若要得到较大的CdSe纳米颗粒,应采用升高温度的方法,C错误;由图3知,在某配位剂浓度下,60℃时是难以得到3.0nm的CdSe纳米颗粒的,但由图4可知,通过降低配位剂的浓度,可增大CdSe纳米颗粒,D正确。23O24OB组统一命题、省(区、市)卷题组考点一物质性质的探究和化学实验方案的设计1.(2019课标Ⅱ,10,6分)下列实验现象与实验操作不相匹配的是 ()实验操作实验现象A.向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层B.将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生C.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊D.向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变答案A本题涉及的考点有乙烯的化学性质、镁单质及其化合物的性质、硫及其化合物的性质、铁及其化合物的性质与检验,考查了学生对元素及其化合物基础知识的复述、再现、辨认并能融会贯通的能力,能从微观层面认识物质的性质和变化,并用来解决宏观的实际问题,体现了以宏观辨识与微观探析为主的学科核心素养。A项,乙烯可被酸性KMnO4溶液氧化,生成CO2,所以实验现象为溶液紫色逐渐褪去,静置后溶液不分层,故错误;B项,发生反应的化学方程式为2Mg+CO2 C+2MgO,集气瓶中产生浓烟(MgO)并有黑色颗粒(C)产生,故正确;C项,发生反应的离子方程式为S2 +2H+ S↓+SO2↑+H2O,有刺激性气味气体(SO2)产生,溶液变浑浊(生成S),故正确;D项,发生反应的离子方程式为2Fe3++Fe 3Fe2+,加入过量铁粉,Fe3+完全反应,黄色逐渐消失,滴加KSCN溶液不变色,故正确。23O易错提醒乙烯被酸性KMnO4溶液氧化后的产物是CO2,故不会与水溶液分层。2.(2019江苏单科,13,4分)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 ()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+B向浓度均为0.05mol·L-1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成Ksp(AgI)Ksp(AgCl)C向3mLKI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色Br2的氧化性比I2的强D用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为9,NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强答案C本题涉及的考点有Fe2+的检验、Ksp大小比较、氧化性强弱判断、盐类的水解,考查考生化学实验与探究的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养。检验Fe2+应先加KSCN溶液,溶液不变红色,再滴加新制氯水,溶液变红色,A不正确;I-先沉淀,说明Ksp(AgI)Ksp(AgCl),B不正确;加淀粉后溶液显蓝色,说明溶液中发生了反应Br2+2I- I2+2Br-,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,C正确;CH3COONa溶液与NaNO2溶液浓度不一定相等,无法根据实验现象得出题给的结论,D不正确。易错警示用氯水和KSCN溶液检验Fe2+时要注意试剂的加入顺序,未认真审题易错选A项。3.(2018课标Ⅱ,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是 ()编号实验目的实验过程A配制0.4000mol·L-1的NaOH溶液称取4.0g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液,观察实验现象答案B本题考查实验方案的评价。固体溶解后先将溶液冷却至室温,再转移至容量瓶,然后用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将洗涤液一并倒入容量瓶中,最后定容,A不正确;FeCl3被还原后,溶液由黄色变为浅绿色,B正确;纯化氢气时应最后用浓硫酸干燥,C不正确;Na