1、化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ 14 讲 化学实验综合应用考点一 化学实验方案的设计与评价题组训练考能1(2014山东理综， 31)工业上常利用含硫废水生产 Na2S2O35H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。 烧瓶 C 中发生反应如下：Na2S(aq)H 2O(l)SO 2(g)=Na2SO3(aq)H 2S(aq) ()2H2S(aq)SO 2(g)=3S(s)2H 2O(l)()S(s)Na 2SO3(aq) Na2S2O3(aq)()= = = = = (1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置 B 中的长颈漏斗
2、内注入液体至形成一段液柱，若_，则整个装置气密性良好。装置 D 的作用是_。装置 E 中为_溶液。(2)为提高产品纯度，应使烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 恰好完全反应，则烧瓶 C中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为_。(3)装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率，其中的液体最好选择_。a蒸馏水 b饱和 Na2SO3 溶液 c饱和 NaHSO3 溶液 d饱和 NaHCO3 溶液实验中，为使 SO2 缓慢进入烧瓶 C，采用的操作是_。已知反应()相对较慢，则烧瓶 C 中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉化学备课
3、大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ _。 a烧杯 b蒸发皿 c试管 d锥形瓶 (4)反应终止后，烧瓶 C 中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有 Na2SO3、Na 2SO4 等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在 Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_。已知 Na2S2O35H2O 遇酸易分解：S 2O 2H =SSO 2H 2O23供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl 2 溶液、AgNO 3 溶液解析 (1)若装置不漏气，则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变；装置 D 是安全瓶，可
4、防止倒吸；装置 E 是尾气处理装置，用来吸收过量的 SO2，故所盛溶液可以是 NaOH 溶液等。(2)根据盖斯定律，由()2()( )3，得 2Na2S(aq)Na 2SO3(aq)3SO 2(g)=3Na2S2O3(aq)，故 烧瓶 C 中 Na2S 和 Na2SO3 物质的量之比为21。(3)装置 B 中的溶液不能和 SO2发生反应。蒸馏水溶解 SO2；Na2SO3 溶液能与SO2发生反应：SO 2Na 2SO3H 2O=2NaHSO3；NaHCO3 溶液也能与 SO2发生反应：NaHCO 3SO 2=CO2NaHSO 3；饱和 NaHSO3 溶液不能和 SO2 反应，也不溶解 SO2。为
5、使 SO2缓慢进入烧瓶 C，应使生成 SO2 的速率减慢，可通过控制滴加硫酸的速度来实现；因反应()相对较慢，C 中反应达到终点时 S 消耗完，现象是溶液变澄清。蒸发皿加热时不需垫石棉网；试管是小型玻璃仪器，加热时也不需垫石棉网；烧杯、锥形瓶底部面积大，防止受热不均匀，在加 热时需垫石棉网。(4)Na2S2O3 和 Na2SO3 的存在对 SO 的检验有干扰，要先除去。根据 题给信息，24可先加入过量的稀盐酸将二者除去，排除干扰，再 检验 SO 的存在。24答案 (1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH( 合理即可)(2)21(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可) 溶液变澄清(或浑浊消失)
6、 ad化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ 溶液，若出现沉淀则说明含有 Na2SO4 杂质(合理即可)2(2014济南冲刺 )氯气和漂白粉是现代工业和生活常用的消毒剂、杀菌剂。(1)实验室拟用下列装置制备干燥纯净的氯气，请按照气体从左向右流动的方向将仪器进行连接：H_、_、_ _；并指出其中广口瓶中的试剂为_。(2)写出工业上用氯气和石灰乳制取漂白粉的化学反应方程式_。(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉样品，其中肯定存在 CaCl2，请设计实验，探究该样品中除 CaCl2 外可能存在的其他固体物质。提出合理假设。假设 1：该漂白粉未变质，只含_；假设
7、 2：该漂白粉全部变质，只含_；假设 3：该漂白粉部分变质，既含有 Ca(ClO)2 又含有 CaCO3。设计实验方案，进行实验。限选用的仪器和药品：试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1 molL1 盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示：不必检验 Ca2 和 Cl 。)实验步骤 预期现象与结论步骤 1取少量上述漂白粉于试管中，_步骤 2化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ (1)装置的 连接顺序是制备装置洗气除杂(除去氯化氢)干燥装置收集装置尾气吸收装置。除去氯气中的氯化氢最好用饱和食盐水溶液。(3)漂白粉的成分是 Ca(ClO)2 和
8、CaCl2，在空气中 变质后生成 CaCO3，由于肯定存在CaCl2，所以除 CaCl2 外，可能存在的其他固体物 质就有三种假设：只有 Ca(ClO)2，只有 CaCO3，既含有 Ca(ClO)2 又含有 CaCO3。将样品与盐酸混合，CaCO 3能产生 CO2，借助于澄清石灰水检验其存在；Ca(ClO) 2 能将盐酸氧化为氯气，借助于品红溶液检测其存在。答案 (1)B A C D E 饱和食盐水(2)2Cl22Ca(OH) 2=CaCl2Ca(ClO) 22H 2O(3)Ca(ClO) 2 CaCO 3 实验步骤 预期现象与结论步骤 1加入适量 1 molL1 盐酸溶解后，再将产生的气体通
9、入澄清石灰水中若澄清石灰水未变浑浊，则假设1 成立；若澄清石灰水变浑浊，则假设 2 或假设 3 成立步骤 2向步骤 1 反应后的试管中滴入 12 滴品红溶液，振荡结合步骤 1 中的：a. 若品红溶液褪色，则假设 3 成立；b.若品红溶液不褪色，则假设 2 成立思维建模 三种常见实验方案设计的基本流程1物质制备实验方案设计的基本流程为：根据目标产物确定可能原理设计可能实验方案优化实验方案选择原料设计反应装置(方法、仪器等)实施实验(步骤、操作要点、控制反应条件等) 分离提纯产品。2性质探究性实验方案设计的基本流程为：根据物质的组成、结构和类型提出性质猜想设计实验逐个验证记录现象和数据归纳分析合理
10、推断得出结论。3性质验证实验方案设计的基本流程为：根据物质的性质设计可能实验方案优化实验方案实施实验(原理、方法、步骤、仪器、药品、操作要点等)观察现象记录数据化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ )信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%Al、4%Fe 及少量 Au、Pt 等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：请回答下列问题：(1)第步 Cu 与酸反应的离子方程式为_；得到滤渣 1 的主要成分为_。(2)第步加 H2O2 的作用是_，使用
11、H2O2 的优点是_；调溶液 pH 的目的是使_生成沉淀。(3)用第步所得 CuSO45H2O 制备无水 CuSO4 的方法是_。(4)由滤渣 2 制取 Al2(SO4)318H2O，探究小组设计了三种方案 ：上述三种方案中，_方案不可行，原因是_：从原子利用率角度考虑，_方案更合理。化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ CuSO45H2O(Mr250) 含量。取 a g 试样配成 100 mL 溶液，每次取 20.00 mL，消除干扰离子后，用 c mol L1 EDTA(H2Y2 )标准溶液滴定至终点，平均消耗 EDTA 溶液 b mL。滴定反应
12、如下：Cu 2 H2Y2 =CuY2 2H 写出计算 CuSO45H2O 质量分数的表达式 w_；下列操作会导致 CuSO45H2O 含量的测定结果偏高的是_。a未干燥锥形瓶b滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c未除净可与 EDTA 反应的干扰离子解析 (1)第 步加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热，Cu、 Al、Fe 发生反应生成Cu2 、Al3 、Fe2 。所以滤 渣 1 的成分是 Pt 和 Au，滤液 1 中的离子是Cu2 、Al3 、Fe2 。Cu 和酸反 应的离子方程式为 Cu4H 2NO 3Cu2 2NO 22H 2O 或= = = = = 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO4H 2O；
13、(2)第步加 H2O2 的作 3= = = = = 用是把 Fe2 氧化为 Fe3 ，该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境无污染。调溶液 pH 的目的是使 Fe3 和 Al3 形成沉淀。所以滤液 2 的成分是 Cu2 ，滤渣 2 的成分为氢氧化铁和氢氧化铝；(3)用第步所得 CuSO45H2O 制备 CuSO4的方法应是在坩埚中加热脱水；(4)甲方案在滤渣中只加硫酸会生成 Fe2(SO4)3和 Al2(SO4)3，冷却、 结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行；乙和丙方法均可行，乙方案先在滤渣中加 H2SO4，生成 Fe2(SO4)3 和Al2(SO4)3，再加 Al 粉
14、和 Fe2(SO4)3 反应生成 Al2(SO4)3 和 Fe，过滤后，蒸 发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体；丙方案先在滤渣中加 NaOH，和 Al(OH)3 反应生成 NaAlO2，过滤后再在滤液中加 H2SO4 生成 Al2(SO4)3，蒸发、冷却、 结晶、过滤可得硫酸铝晶体，但从原子利用率角度考虑方案乙更合理；(5)CuSO45H2O 质量分数的表达式为 w100%；滴定时，未干燥c molL 1b10 3 L250 gmol 15a g锥形瓶，不影响测定结果；若滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡，所读取的消耗化学备课大师 【全免费】“备课大师“全科【9 门】：免注册，不收费！http:/ EDTA 反应的离子，消耗 EDTA 溶液的体 积偏大，使测定结果偏高。答案 (1)Cu 4H 2NO Cu2 2NO 22H 2O 或 3= = = = = 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO4H 2O Au、Pt 3= = = = = (2)将 Fe2 氧化成 Fe3 不引入杂质，对环境无污染 Fe 3 、Al 3(3)加热脱水(4)甲 所得产品中含有较多 Fe2(SO4)3 杂质 乙(5) 100% cc molL 1b10 3 L250 gmol 15a g
