通用版2019版高考化学微一轮复习第34讲实验方案的设计与评价微课时练20180510265.doc
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1、第34讲实验方案的设计与评价微课时1如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240 mL气体X,并慢慢通过不含空气、并装有红热氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,实验结果为:B管中的黑色粉末变成红色粉末,实验前B管重20.32 g,实验后B管重20.00 g。在C管中收集到水,在注射器D中收集到氮气。(1)气体X是由_元素组成的。(2)已知在实验时的温度和压强下,1 mol气体X的体积是24 000 mL,若注射器A中240 mL气体X完全反应后,在注射器D中得到的氮气为0.28 g,则X的摩尔质量为_gmol1。(3)通过计算,确定气体X的分子式为_。(4)写
2、出B中发生反应的化学方程式(气体X在该条件下不发生分解反应)_。解析:(1)由题目信息可知,C管中收集到水,D中收集到N2,说明气体X与氧化铜反应有氮气、水生成,气体X只含有两种元素,根据元素守恒可知,气体X含有N、H元素。(2)1 mol X气体的体积是24 000 mL,故240 mL X气体的物质的量为1 mol0.01 mol,反应收集到氮气的质量是0.28 g,物质的量为0.01 mol。B管中消耗O:20.32 g20.00 g0.32 g,物质的量为0.02 mol,n(H2O)0.02 mol,故生成的水中H元素的质量为0.02 mol21 g/mol0.04 g,所以气体X的
3、质量为0.28 g0.04 g0.32 g,故气体X的摩尔质量为32 g/mol。(3)根据(2)中可知n(X)0.01 mol,n(N)0.01 mol20.02 mol,n(H)0.02 mol20.04 mol,因此n(X)n(N)n(H)0.01 mol0.02 mol0.04 mol124,所以X的化学式为N2H4。(4)由题目信息可知,反应方程式为2CuON2H42Cu2H2ON2。答案:(1)N、H(2)32(3)N2H4(4)2CuON2H42Cu2H2ON22为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):方案
4、一:将a g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);方案二:将 g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.020 00 molL1的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mL KMnO4溶液。请回答下列问题:(1)配平下面的化学方程式:KMnO4FeSO4H2SO4=Fe2(SO4)3MnSO4K2SO4H2O(2)在滴定实验中不能选择_式滴定管,理由是_;(3)根据方案一和方案二测定的结果计算,铁片中铁的质量分数依次为_和_;(4)若排除实验仪器和操作的影响因素,试对上述两种方案测定结果的准确性做出判断和分析。方案一_(填“准确”“不准
5、确”或“不一定准确”)理由是_;方案二:_(填“准确”“不准确”或“不一定准确”),理由是_。解析:(1)分析该氧化还原反应的化合价,找出化合价发生变化的各元素,利用化合价的升降相等,配平化学方程式:KO4SO4SO42 (SO4)3(2)由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管的胶管,因此不能选择碱式滴定管。(3)根据方案一中的测定结果计算:n(Fe)n(H2),因此m(Fe) mol56 gmol11.45 g,故铁片中铁的质量分数为100%;根据方案二中的测定结果计算:根据(1)中反应方程式:2KMnO410FeSO410Fen(Fe)5n(KMnO4)50.020 00 mo
6、lL10.025 L0.002 5 mol,铁片中铁的质量分数为 100%100%。(4)方案一不一定准确,因为不能确定Fe片中是否含有和稀硫酸反应放出H2的杂质,若有则测定结果偏高。方案二是利用Fe2消耗KMnO4的物质的量的多少,求出Fe的质量分数,而铁片中是否含有和酸性KMnO4溶液反应的杂质也不能确定,因此方案二也不一定准确。答案:(1)21085218(2)碱酸性KMnO4是强氧化剂,会腐蚀胶管(3)100%100%(4)不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应并能生成氢气的其他金属,会导致结果偏高;如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解、但不产生氢气的铁的氧化物,会导致结果偏低;如果上述情况
7、均不存在,则结果准确不一定准确如果铁片中存在与稀硫酸反应而溶解的其他金属,生成的金属离子在酸性溶液中能被高锰酸钾氧化,会导致结果偏高。如果上述情况不存在,则结果准确3(2018辽宁大连二十中测试)实验室用下面装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)如何检查装置A的气密性?_。(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,其目的是_,其原理是_。(3)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b出口处必须_。(4)装置B的作用是_;装置C中装的液体是_。(5)在气密性完好,并且进行了必要的安全操作后,点燃D处
8、的酒精灯,在硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是_。(6)若FeO和Fe2O3固体混合物的质量为23.2 g,反应完全后U形管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为_g。(7)U形管E右边又连接干燥管F的目的是_,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。解析:(1)检查装置A的气密性,需要关闭开关a,在球形漏斗中加入水到液面高于容器中的液面,一段时间后液面不变证明气密性良好。(2)装置A发生的反应有时要向其中加入少量CuSO4溶液,锌和硫酸铜溶液反应生成铜附着在锌表面,在稀硫酸中形成原电池加快反应速率。(3)氢气是可燃性气体,装置中需要充满氢气后方可
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