2019版高考化學總復習 第10章 化學實驗基礎 第4節(jié) 化學實驗方案的設計與評價高考真題實踐 新人教版.doc

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第4節(jié) 化學實驗方案的設計與評價 1．(2017高考江蘇卷)根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結論正確的是(　　) 選項 實驗操作和現(xiàn)象 實驗結論 A 向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩，無白色沉淀 苯酚濃度小 B 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解 部分Na2SO3被氧化 C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加熱；再加入銀氨溶液，未出現(xiàn)銀鏡 蔗糖未水解 D 向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍色 溶液中含Br2 解析：選B。該實驗中苯酚不能過量，否則生成的三溴苯酚會溶于苯酚中，沒有生成白色沉淀可能是因為苯酚的濃度太大，A項錯誤；Na2SO3與BaCl2反應生成BaSO3白色沉淀，該沉淀可以溶于鹽酸，若沉淀部分溶解，說明有 BaSO4存在，即部分SO已被氧化成SO，B項正確；銀鏡反應需要在堿性條件下進行，C項錯誤；該黃色溶液中還可能含有Fe3＋，F(xiàn)e3＋可將I－氧化成I2，I2遇淀粉變藍，故原溶液中不一定含有Br2，D項錯誤。 2．(2017高考全國卷Ⅰ，26，15分)凱氏定氮法是測定蛋白質中氮含量的經(jīng)典方法，其原理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。已知：NH3＋H3BO3===NH3H3BO3；NH3H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列問題： (1)a的作用是 。 (2)b中放入少量碎瓷片的目的是 。 f的名稱是 。 (3)清洗儀器：g中加蒸餾水；打開k1，關閉k2、k3，加熱b，蒸氣充滿管路；停止加熱，關閉k1，g中蒸餾水倒吸進入c，原因是 ； 打開k2放掉水。重復操作2～3次。 (4)儀器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示劑。銨鹽試樣由d注入e，隨后注入氫氧化鈉溶液，用蒸餾水沖洗d，關閉k3，d中保留少量水。打開k1，加熱b，使水蒸氣進入e。 ①d中保留少量水的目的是 。 ②e中主要反應的離子方程式為 ，e采用中空雙層玻璃瓶的作用是 。 (5)取某甘氨酸(C2H5NO2)樣品m克進行測定，滴定g中吸收液時消耗濃度為c molL－1的鹽酸 V mL，則樣品中氮的質量分數(shù)為 %，樣品的純度≤ %。 解析：(1)導管a與大氣相通，其作用是避免燒瓶內氣壓過大，發(fā)生危險。(2)加熱液體時加入碎瓷片，其作用是防止液體暴沸。冷凝管有直形冷凝管和球形冷凝管等，要指明。(3)停止加熱，瓶內水蒸氣冷凝，氣體壓強減小，會引起g中液體倒吸入c中，利用蒸餾水倒吸來洗滌儀器e、f。(4)①止水夾k3處可能漏氣，導致測定的N元素質量分數(shù)偏低，故d中保留少量水起液封作用，防止氨氣逸出。②e中發(fā)生的主要反應是銨鹽與氫氧化鈉反應，需要加熱，使氨氣全部逸出?！爸锌针p層玻璃瓶”考生比較陌生，可以聯(lián)想平時生活中保溫玻璃瓶來分析問題。(5)n(N)＝n(NH3)＝n(HCl)＝ mol，w(N)＝100%＝%。C2H5NO2的相對分子質量為75，w(C2H5NO2)＝%＝%。 答案：(1)避免b中壓強過大 (2)防止暴沸　直形冷凝管 (3)c中溫度下降，管路中形成負壓 (4)①液封，防止氨氣逸出 ②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保溫使氨完全蒸出 (5)　 3．(2017高考北京卷)某小組在驗證反應“Fe＋2Ag＋===Fe2＋＋2Ag”的實驗中檢測到 Fe3＋，發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。 向硝酸酸化的0.05 molL－1硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，燒杯底部有黑色固體，溶液呈黃色。 (1)檢驗產(chǎn)物 ①取出少量黑色固體，洗滌后， (填操作和現(xiàn)象)，證明黑色固體中含有Ag。 ②取上層清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，產(chǎn)生藍色沉淀，說明溶液中含有 。 (2)針對“溶液呈黃色”，甲認為溶液中有Fe3＋，乙認為鐵粉過量時不可能有Fe3＋，乙依據(jù)的原理是 (用離子方程式表示)。針對兩種觀點繼續(xù)實驗： ①取上層清液，滴加KSCN溶液，溶液變紅，證實了甲的猜測。同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關，對比實驗記錄如下： 序號 取樣時間/min 現(xiàn)象 ⅰ 3 產(chǎn)生大量白色沉淀；溶液呈紅色 ⅱ 30 產(chǎn)生白色沉淀，較3 min時量少；溶液紅色較3 min時加深 ⅲ 120 產(chǎn)生白色沉淀，較30 min時量少；溶液紅色較30 min時變淺 (資料：Ag＋與SCN－生成白色沉淀AgSCN) ②對Fe3＋產(chǎn)生的原因作出如下假設： 假設a：可能是鐵粉表面有氧化層，能產(chǎn)生Fe3＋； 假設b：空氣中存在O2，由于 (用離子方程式表示)，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設c：酸性溶液中的NO具有氧化性，可產(chǎn)生Fe3＋； 假設d：根據(jù) 現(xiàn)象，判斷溶液中存在Ag＋，可產(chǎn)生Fe3＋。 ③下述實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要原因。實驗Ⅱ可證實假設d成立。 實驗Ⅰ：向硝酸酸化的 溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉，攪拌后靜置，不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3 min時溶液呈淺紅色，30 min后溶液幾乎無色。 實驗Ⅱ：裝置如圖。其中甲溶液是 ，操作及現(xiàn)象是 。 (3)根據(jù)實驗現(xiàn)象，結合方程式推測實驗ⅰ～ⅲ中Fe3＋濃度變化的原因： 。 解析：(1)①黑色固體溶于熱的硝酸溶液后，向其中加入稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀，可證明黑色固體中含有Ag。②可利用K3[Fe(CN)6]檢驗Fe2＋的存在。(2)過量的鐵粉會與Fe3＋反應。②空氣中的O2會與Fe2＋發(fā)生氧化還原反應，產(chǎn)生Fe3＋；加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中存在Ag＋，Ag＋可與Fe2＋反應產(chǎn)生Fe3＋。③實驗Ⅰ可證實假設a、b、c不是產(chǎn)生Fe3＋的主要原因，只要將原實驗反應體系中的Ag＋替換，其他微粒的種類及濃度保持不變，做對比實驗即可，所以可選用0.05 molL－1 NaNO3溶液(pH≈2)；實驗Ⅱ利用原電池裝置證明反應Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋能發(fā)生，所以甲溶液是FeSO4溶液。操作和現(xiàn)象：分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深。 答案：(1)①加硝酸加熱溶解固體，再滴加稀鹽酸，產(chǎn)生白色沉淀?、贔e2＋ (2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ ②4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O　加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀　③0.05 molL－1 NaNO3　FeSO4溶液　分別取電池工作前與工作一段時間后左側燒杯中溶液，同時滴加KSCN溶液，后者紅色更深 (3)溶液中存在反應：①2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，②Ag＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ag，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。反應開始時，c(Ag＋)大，以反應①、②為主，c(Fe3＋) 增大。約30 min后，c(Ag＋)小，以反應③為主，c(Fe3＋) 減小