精修版高考化学二轮非选择题规范增分专练:综合实验设计题(含答案).doc
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1、精品文档高考化学综合实验设计题1(2013郑州模拟)某化学学习小组设计下图实验装置(夹持装置略去)制备Cl2,并探究氯气的相关性质。(1)若A装置中固体药品为KClO3,则反应中每生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为_mol。(2)装置B既能除去氯气中的氯化氢,还能检测实验过程中装置C是否发生堵塞。若C中发生堵塞,则B中将观察到的现象是_。(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,处是湿润的有色布条,则、处应加入的物质分别是_、_。来源:(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。请简述能说明氯、溴、碘非金属性强弱的实验操作及现象:_。(5)请用化学方程式说明装置F的作用:
2、_。(6)甲同学提出,装置F中的试剂可改用足量的Na2SO3溶液,乙同学认真思考后认为此法不可行。请用离子方程式解释乙认为不可行的原因:_。解析:(1)A装置中发生反应的化学方程式为KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,由化学方程式可知,反应中每生成1 mol Cl2时转移 mol电子。(2)当装置C中发生堵塞时,将导致B装置的锥形瓶中气体压强增大,从而使B中长颈漏斗中液面上升,形成液柱。(3)氯气能使湿润的有色布条褪色,故处应加入干燥的有色布条,和处湿润的有色布条作对比,处应加固体干燥剂。(4)利用卤素单质之间的置换反应比较元素非金属性的强弱。(5)F为尾气吸收装置,发生反应的化
3、学方程式为Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。(6)若将F中的试剂换为Na2SO3溶液,则会产生污染环境的SO2气体。答案:(1)(2)B中长颈漏斗中液面上升,形成液柱(3)无水氯化钙(或硅胶、P2O5)干燥的有色布条(4)打开A中分液漏斗的活塞,一段时间后,D中的无色溶液变为橙色(橙红色或黄色),说明氯的非金属性强于溴;打开D中活塞,将D中少量溶液放入装置E中,振荡,下层为紫红色,说明溴的非金属性强于碘(5)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O(6)SOCl2H2O=SO2Cl2H、SO2H=SO2H2O2(2013石家庄模拟)无水FeCl3呈棕红色,极易潮解,100左右时升华
4、,工业上常用作有机合成催化剂。实验室可用下列装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3。请回答:(1)装置A中反应的离子方程式为_。(2)装置F中所加的试剂为_。(3)导管b的作用为_;装置B的作用为_。(4)实验时应先点燃A处的酒精灯,反应一会儿后,再点燃D处的酒精灯,原因为_。(5)反应结束后,拆卸装置前,必须进行的操作是_。(6)为检验所得产品中是否含有FeCl2,可进行如下实验:取E中收集的产物少许,加水溶解,向所得溶液中加入一种试剂,该试剂为_(填序号)。Fe粉KSCN溶液酸性KMnO4溶液NaOH溶液解析:(1)MnO2与浓盐酸反应的离子方程式为MnO24H2ClMn2Cl22H
5、2O。(2)F装置用于防止产物水解,所以F中盛放浓硫酸。(3)导管b的作用是平衡压强,使浓盐酸顺利流下;装置B的作用是除去Cl2中的HCl气体,同时判断实验过程中导管是否被产品堵塞。(4)装置中的空气会影响产品的纯度,所以点燃D处的酒精灯前必须排尽实验装置中的空气。(5)氯气有毒,在拆卸装置前必须被完全吸收。(6)可用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子。答案:(1)MnO24H2ClMn2Cl22H2O(2)浓硫酸或浓H2SO4(3)平衡压强(或使浓盐酸顺利流下)除去Cl2中的HCl气体,判断实验过程中导管是否被产品堵塞(4)排尽实验装置中的空气(5)打开活塞a,通入空气,排出装置内残留的Cl2,保
6、证吸收更彻底(其他合理答案均可)(6)3(2013荆州质检)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为_ ;为了吸收该反应中产生的尾气,可选择的最佳装置是_(填序号)。(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下 设计。方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再使氧化铜与稀硫酸反应。方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,再通入空气或氧气,即发生反应,生成硫酸
7、铜。反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到105molL1时,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。(已知:常温下,KspCu(OH)21022,KspFe(OH)31038)请回答下列问题:方案1中仪器N的名称是_。方案2中为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_。方案2中甲物质可选用_(填序号)。ACaOBNaOHCCuCO3 DCu2(OH)2CO3EFe2(SO4)3方案2反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因:_。解析:(1)3Cu3H2SO42HNO3=3CuSO42NO4H2O,因此硫酸和硝酸的最佳物
8、质的量之比为32。NO与氢氧化钠溶液不反应,必须先使其与氧气反应生成NO2才能被氢氧化钠溶液吸收,故A错误,C、D的吸收效果不佳,最佳装置为B。(2)c3(OH)1033,解得c(OH)1011(molL1),故pH3.0。根据Fe33H2OFe(OH)33H,可加入 CuCO3、Cu2(OH)2CO3等促使平衡正向移动,从而生成氢氧化铁沉淀而除去Fe3,并且不引入新杂质。答案:(1)32B(2)坩埚3.0CD4Fe2O24H=4Fe32H2O、2Fe3Cu=2Fe2Cu24(2013唐山一模)正三价铁元素有一定的氧化性,FeCl3溶液吸收一定量SO2后溶液颜色发生变化。(1)反应的离子方程式
9、为_。(2)除H,OH,H2O外,溶液中一定含有的微粒有_。AFe2BFe3CClDSOEH2SO3(3)对还不能确定的微粒存在情况提出合理的假设:假设1:只存在Fe3;假设2:只存在_;假设3:_。(4)设计实验方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3 molL1H2SO4,1 molL1NaOH,0.01 molL1KMnO4,20%KSCN,3%H2O2,淀粉KI溶液、紫色石蕊试液、品红溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1:步骤2:解析:氧化剂(Fe3)与还原剂(SO2)反应,得到的氧化产物为SO,还原产物为Fe2,而原溶液中的Cl未参加反应。当氧化剂和还原剂恰好完
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