2019年高考化學(xué) 中等生百日捷進(jìn)提升系列 專題2.15 物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià)基礎(chǔ)練測.doc

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專題2.15 物質(zhì)的制備及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價(jià) 考綱解讀 1、掌握常見氣體的實(shí)驗(yàn)室制法（包括所用試劑、反應(yīng)原理、儀器和收集方法）。 2、根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的和要求，能做到： ① 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案； ② 正確選用實(shí)驗(yàn)裝置； ③ 掌握控制實(shí)驗(yàn)條件的方法； ④ 預(yù)測或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論； ⑤ 評價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。 考點(diǎn)探究 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)著眼能力立意，綜合考查考生的觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰驮u價(jià)能力。在備考復(fù)習(xí)中應(yīng)注意：一是根據(jù)要求，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析相關(guān)問題，提出自己的見解，處理實(shí)驗(yàn)的信息數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。二是結(jié)合相關(guān)知識，聯(lián)系題給信息并聯(lián)系實(shí)際的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。三是源于教材的實(shí)驗(yàn)重組題，這種題的立意往往具有創(chuàng)新性。本類試題還有可能在裝置選擇、方法設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、方案評價(jià)等方面進(jìn)行強(qiáng)化考查。預(yù)計(jì)2019年考查形式會以化工生產(chǎn)、生活實(shí)際為命題背景，將基本理論、元素化合物等相關(guān)知識與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來。常見氣體的制備復(fù)習(xí)時(shí)給予關(guān)注！另外需要注意新舊大綱的變化：增加：“正確選用實(shí)驗(yàn)裝置”；調(diào)整：“控制實(shí)驗(yàn)條件的方法”的要求由“了解”提高為“掌握”；增加：“預(yù)測或描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”；刪去：2016大綱“繪制和識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖”。 →固定好圓底燒瓶。 （2）“從左到右”原則：裝配復(fù)雜裝置應(yīng)遵循從左到右順序。如上裝置裝配順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→集氣瓶→尾氣吸收。 （3）先“塞”后“定”原則：帶導(dǎo)管的塞子在燒瓶固定前塞好，以免燒瓶固定后因不宜用力而塞不緊或因用力過猛而損壞儀器。 （4）“固體先放”原則：上例中，燒瓶內(nèi)試劑MnO2應(yīng)在燒瓶固定前裝入，以免固體放入時(shí)損壞燒瓶。總之固體試劑應(yīng)在固定前加入相應(yīng)容器中。 （5）“液體后加”原則：液體藥品在燒瓶固定后加入。如上例中濃鹽酸應(yīng)在燒瓶固定后從分液漏斗中緩慢加入。 （6）“先驗(yàn)氣密性”原則：收集或進(jìn)行氣體實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在裝入藥品前先進(jìn)行氣密性的檢查。 （7）“后點(diǎn)酒精燈”原則：所有裝置裝完后，再點(diǎn)燃酒精燈。 2、氣體的凈化 （1）凈化原則：不減少被凈化氣體的量，不引入新的雜質(zhì)，操作簡便，易于分離。 （2）氣體的凈化裝置與方法。 ①易溶于水或能與水反應(yīng)不生成其他氣體的雜質(zhì)用水吸收。如H2(HCl)、N2(NH3)、NO(NO2)(括號內(nèi)為雜質(zhì)氣體，下同)，可將混合氣體通過盛水的a來除去雜質(zhì)氣體。 ②酸性雜質(zhì)用堿性吸收劑、堿性雜質(zhì)用酸性吸收劑來吸收。如CO(CO2)，可將混合氣體通過盛NaOH溶液的a或盛堿石灰的b或c或d來除去雜質(zhì)。 ③還原性雜質(zhì)，可用氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收或轉(zhuǎn)化；氧化性雜質(zhì)，可用還原性較強(qiáng)的物質(zhì)來吸收。例如CO2(CO)，可將混合氣體通過盛灼熱CuO的e來除去雜質(zhì)。 ④選用能與氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)生成難溶性物質(zhì)或可溶性物質(zhì)的試劑做吸收劑來除去雜質(zhì)。如O2(H2S)，可將混合氣體通過盛有CuSO4溶液的a除去雜質(zhì)。 3．氣體的收集： 確定氣體的收集方法時(shí)要考慮氣體的密度、溶解性、穩(wěn)定性。 收集方法 排水法 向上排空氣法 向下排空氣法 收集原理 收集的氣體不與水反應(yīng)或難溶于水 收集的氣體密度比空氣大，不與空氣中成分反應(yīng)且與空氣密度相差較大 收集的氣體密度比空氣小，不與空氣中成分反應(yīng)，且與空氣密度相差較大 收集裝置 適用的氣體 H2、O2、NO、CH4、C2H4 Cl2、HCl、CO2、NO2、H2S、SO2 H2、NH3、CH4 4.尾氣處理：通常有毒和有污染的尾氣必須適當(dāng)處理，常用尾氣處理裝置有： a用于NaOH溶液吸收氯氣、CO2(氣體溶解或反應(yīng)速率不很快，不易引起倒吸)。 b用于收集少量氣體然后處理。 c、d用于收集極易溶且溶解很快的氣體，如HCl、HBr、NH3等；其中d吸收量少。 e用于處理難以吸收且可燃的氣體，如H2、CO等。 二、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 1、實(shí)驗(yàn)操作順序：裝置選擇與連接→氣密性檢查→加固體藥品→加液體藥品→開始實(shí)驗(yàn)(按程序)→拆卸儀器→其他處理等。 （2）易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的及時(shí)冷卻； （3）儀器拆卸與組裝順序相反，按照從右向左，從高到低的順序； （4）其他(如實(shí)驗(yàn)操作順序、試劑加入順序、實(shí)驗(yàn)方法使用順序等)。 5、最佳方案的選擇：幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案都能達(dá)到目的，選出一個(gè)最佳方案。所謂最佳，就是裝置最簡單，藥品容易取得、價(jià)格低廉，現(xiàn)象明顯，干擾小，無污染。 考點(diǎn)1 氣體制備相關(guān)問題分析 【例1】下列圖示實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A．利用甲裝置制備少量 O2 B．利用乙裝置制備無水氯化鐵 C．利用丙裝置比較元素非金屬性強(qiáng)弱 D．利用丁裝置收集氨氣 【答案】C 【解析】 【詳解】 考點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 【例2】下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是 實(shí)驗(yàn) 操作 A 證明某溶液中存在 Fe3+ 先加少量氯水，再滴加 KSCN 溶液，出現(xiàn)血紅色 B 除去 NaCl溶液中存在的 Na2SO3 向該溶液中加入適量的稀硝酸 C 分離氫氧化鋁和氫氧化鎂的混合物 將混合物溶于適量氫氧化鈉溶液，過濾得Mg(OH)2；向?yàn)V液中通入過量氯化氫，過濾得Al(OH)3 D 制備氫氧化鐵膠體 將少量飽和 FeCl3 溶液滴加入沸水中繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】 【詳解】 考點(diǎn)3 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià) 【例3】下列實(shí)驗(yàn)中，對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論都正確，且兩者具有因果關(guān)系的是( ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 結(jié)論 A 某溶液滴加過量的稀鹽酸 有刺激性氣味氣體產(chǎn)生，溶液中出現(xiàn)沉淀 溶液中一定存在S2-和SO32- B 將黑色氧化銅粉末進(jìn)行高溫加熱 黑色變成紅色 CuO分解成銅單質(zhì) C 將BaSO4固體粉末加入飽和Na2CO3溶液中，攪拌，過濾，洗滌，在濾渣中加入稀鹽酸 產(chǎn)生氣體，濾渣部分溶解 Ksp(BaCO3)＜Ksp(BaSO4) D 將少量大理石粉末加入1.0mol?L-1的NH4Cl溶液中 產(chǎn)生氣體，粉末溶解 NH4Cl水解使溶液呈酸性 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】 【詳解】 A．HS-和HSO3-都能與HCl反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體和單質(zhì)硫沉淀，所以該實(shí)驗(yàn)中不一定含有硫離子和亞硫酸根離子，故A錯(cuò)誤； D、NaHCO3加熱易分解，干燥NaHCO3不能用酒精燈加熱。 【詳解】 3．用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將少量液體甲逐滴加入到固體乙中，試管中試劑為丙，則下表中現(xiàn)象與結(jié)論均正確的是 選項(xiàng) 甲 乙 丙 試管中現(xiàn)象 A 濃鹽酸 二氧化錳 石蕊溶液 先變紅后褪色 B 濃氨水 生石灰 A1Cl3溶液 先沉淀后消失 C 醋酸 碳酸鈣 BaC12溶液 變渾濁 D 濃硝酸 銅 水 試管口出現(xiàn)紅棕色 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】 【詳解】 A.濃鹽酸與MnO2在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。該裝置為加熱，反應(yīng)不能發(fā)生。故A錯(cuò)誤； B.把濃氨水滴加在生石灰上，由于CaO與水發(fā)生反應(yīng)，消耗水，產(chǎn)生的Ca(OH)2溶解放熱，會加速氨水的分解，產(chǎn)生氨氣。把氨氣通入到A1Cl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：Al3＋＋3NH3＋3H2O＝3NH4+＋Al(OH)3↓。因?yàn)镹H3H2O是弱堿，不能溶解產(chǎn)生的Al(OH)3沉淀。因此現(xiàn)象有誤。故B錯(cuò)誤； C.把醋酸加入到碳酸鈣中，發(fā)生反應(yīng)：2CH3COOH+CaCO3=(CH3COO)2Ca+ H2O+ CO2↑。把氣體通入到BaC12溶液中時(shí)，因?yàn)樗嵝訦Cl>H2CO3。所以不會發(fā)生反應(yīng)，試管中不會出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。故C錯(cuò)誤； D.濃硝酸在常溫下與Cu發(fā)生反應(yīng)：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 。3NO2+H2O = 2HNO3+NO。O2+2NO=2NO2。NO2是紅棕色的氣體。故D正確。 故選D。 4．下列選用的實(shí)驗(yàn)儀器或?qū)嶒?yàn)裝置符合實(shí)驗(yàn)要求且安全的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)室制備少量蒸餾水 B．實(shí)驗(yàn)室制備氨氣 C．實(shí)驗(yàn)室制備NO2 D．實(shí)驗(yàn)室制備氫氣 【答案】B 【解析】 【詳解】 5．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? A．用圖①所示裝置制取少量純凈的CO2氣體 B．用圖②所示裝置驗(yàn)證鎂和鹽酸反應(yīng)的熱效應(yīng) C．用圖③所示裝置驗(yàn)證HCl氣體易溶于水 D．用圖④所示裝置檢驗(yàn)NH4Cl分解產(chǎn)生的氣體 【答案】A 【解析】 【詳解】 答案選A。 D.溶液逐漸褪色，可知生成不飽和烴； 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)的知識，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)與現(xiàn)象、沉淀轉(zhuǎn)化、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾?，注意?shí)驗(yàn)的評價(jià)性分析，題目難度不大。 8．下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、得出的結(jié)論均正確的是 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 結(jié)論 A 某溶液生成使石灰水變渾濁的無色氣體 原溶液中一定含有CO32－ B 用濕潤的pH試紙測某堿液的pH，測定值偏小 濕潤的pH試紙測量任何溶液都會產(chǎn)誤差 C 將濃硫酸倒入蔗糖中攪拌蔗糖迅速變黑并伴有刺激性氣味 濃硫酸具有脫水性和強(qiáng)氧化性 D 將乙烯和苯分別加入到溴水中，都能使溴水層褪色 乙烯和苯分子中都含有碳碳雙鍵 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】 【分析】 A、無色氣體可能為二氧化碳、二氧化硫等； B、用濕潤的pH試紙測鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉的pH，溶液被稀釋； C、濃硫酸放入蔗糖中，蔗糖碳化變黑，說明濃硫酸有脫水性，產(chǎn)生刺激性氣味氣體是二氧化硫，硫化合價(jià)降低，說明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性；