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2018年高考化学二轮复习专题限时集训:16 实验方案的设计与评价

资料类别: 化学/同步

所属版本: 通用

所属地区: 全国

上传时间:2018/3/16

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专题限时集训(十六) 实验方案的设计与评价
(对应学生用书第143页)
 (限时:40分钟)
1.(2017·河北衡水中学七调)某同学为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验。(已知PdCl2能被CO还原为黑色的Pd) 

(1)装置②中用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是________。
A.H2SO4溶液	B.CCl4
C.苯	D.稀硝酸
(2)请将图中各装置按顺序连接(填装置接口字母):c接________,________接________,________接________,________接________。
(3)装置④的作用是_______________________________________________。
(4)检查完装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到________________时再点燃酒精灯。
(5)若反应过程中CO2足量,钠与CO2充分反应后,生成的固体物质可能有多种情况,该同学提出以下猜想:
①生成的固体物质为Na2CO3
②生成的固体物质为Na2CO3和C的混合物
③生成的固体物质为Na2CO3和Na2O的混合物
④生成的固体物质为Na2O和C的混合物
假如反应过程中有下列两种情况:
Ⅰ.观察到装置⑤PdCl2溶液中有黑色沉淀,若装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸可产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出该情况下钠与CO2反应的化学方程式:_______________________________________
_______________________________________________________________。
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46 g,充分反应后,将装置①中的固体加入足量的稀盐酸中产生224 mL(标准状况)CO2气体,溶液中残留固体的质量为_____。
(6)设计实验方案证明装置①中加入的金属钠部分被氧化________________
________________________________________________________________。
【解析】 (1)加入的液体若不与CaCO3反应时,其密度应比稀盐酸大,CCl4符合;也可以加入与CaCO3反应生成CO2的液体,如稀硝酸。
(2)装置②制取的CO2中含有HCl和水蒸气,可以用④装置除去HCl,装置③干燥气体,装置①中CO2与Na反应,装置⑤可以检验CO2与Na反应的产物,故c接f,g接d,e接a(或b),b(或a)接h。
(3)装置④的作用是吸收HCl气体。
(4)当装置⑤中澄清石灰水变浑浊时,说明整个装置充满CO2。
(5)Ⅰ.根据题中信息可知,装置①中固体为Na2CO3,⑤中PbCl2溶液中生成黑色沉淀,说明装置①中生成CO气体,可以写出2Na+2CO2Na2CO3+CO。
Ⅱ.装置①中固体与足量稀盐酸反应有残留固体,则该固体只能是碳,说明Na与CO2反应生成Na2CO3和C。装置①中n(Na)==0.02 mol,装置①中固体与足量稀盐酸反应生成n(CO2)==0.01 mol,则反应生成Na2CO3为n(Na2CO3)=0.01 mol,说明Na完全转化为Na2CO3,可以写出反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C,则生成的C为0.005 mol,其质量为0.06 g。
(6)准确称取0.46 g金属钠样品,并投入足量水中,测得生成气体的体积小于224 mL(标准状况下测量),则可以说明装置①中的金属钠被部分氧化。
【答案】 (1)BD (2)f g d e a(或b) b(或a) h
(3)吸收HCl气体
(4)装置⑤中澄清石灰水开始变浑浊
(5)Ⅰ.2Na+2CO2Na2CO3+CO
Ⅱ.0.06 g
(6)准确称取0.46 g金属钠样品,并投入足量水中,测得收集到的气体体积小于224 mL(标准状况下测量)(或其他合理答案)
2.(2017·江西百校联盟五月质检)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等夹持仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。 

(1)用2%的CuSO4溶液和10%的NaOH溶液配制Cu(OH)2悬浊液的注意事项是________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)为快速得到乙醇气体,可采用的方法是__________________________。
若实验时小试管中的溶液刚开始发生倒吸,可采取的措施是________(填字母)。
a.取下小试管
b.移去酒精灯
c.将导管从橡胶管中取下
d.以上都可以
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体M,充分反应后停止加热。取下小试管加热,有砖红色固体生成。为了检验固体M的组成,进行下列实验。
①固体M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成。
②经检验溶液中有Fe3+和Fe2+,检验Fe3+的试剂是________;证明溶液含有Fe2+的试剂是________。能得出的结论是________(填字母)。
a.固体M中一定有+3价和+2价铁,不能确定是否有0价铁
b.固体M中一定有+3价和0价铁,无+2价铁
c.固体M中一定有+3价铁,0价和+2价铁至少有一种
d.固体M中一定有+3价、+2价和0价铁
(4)若固体M的成分可表示为FexOy,用CO还原法定量测定其化学组成。称取m g固体M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:

①组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂;④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……
正确的操作顺序是________(填字母)。
a.①⑤④③②⑥⑦⑧  	B.①⑤③④②⑥⑦⑧
c.①③⑤④②⑦⑥⑧	D.①③⑤②④⑥⑦⑧
【解析】 (1)配制Cu(OH)2悬浊液时,NaOH溶液应稍过量。(2)升高温度可以加速乙醇的挥发。若小试管中的溶液刚开始发生倒吸,可将导管从橡胶管中取下,选c。(3)乙醇与Fe2O3反应的过程中可能会生成Fe或Fe3O4,由②知溶液中有Fe3+、Fe2+,故固体M中一定有+3价和+2价铁,不能确定是否有0价铁,选a。(4)检查气密性属于实验的准备阶段,应在加药品前进行,为防止Fe再次被氧化,撤去酒精灯后,应继续通入CO,冷却后再停止通气。
【答案】 (1)NaOH溶液稍过量
(2)在烧杯中加入热水(或对烧杯加热) c
(3)②KSCN溶液 酸性高锰酸钾溶液或K3[Fe(CN)6]溶液 a
(4)b
3.(2017·辽宁鞍山一中一模)某高校老师要求学生配制0.1 mol/L的KMnO4溶液100 mL。完成下列实验。
[实验一] 研究温度对反应速率的影响,学生取两支试管,均加入4 mL 0.1 mol/L的酸性KMnO4溶液和10 mL 0.1 mol/L H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间。要用________来酸化KMnO4溶液,褪色所需时间tA________tB(填“>”“=”或“<”)。写出此反应的离子方程式:___________________________________。
[实验二] 测定某乙二酸溶液的浓度,具体操作为:
(1)滴定:准确量取25.00 mL乙二酸溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将KMnO4溶液装入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;继续滴加时,紫红色就很快褪去了。
请解释原因:___________________________________________________。
待到___________________________________________________________,
证明达到滴定终点。
(2)计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下。
序号	滴定前读数/mL	滴定后读数/mL		1	0.00	20.10		2	1.00	20.90		3	0.00	22.10		则此乙二酸溶液的浓度为________。
(3)误差分析:下列操作会导致测定的乙二酸溶液浓度偏大的是________(填序号)。
A.配制KMnO4溶液定容时,仰视观察刻度线
B.未用待测液乙二酸润洗滴定管
C.滴定前锥形瓶有少量水
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
E.滴定时振荡锥形瓶有溶液飞溅出去
F.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
【解析】 [实验一]酸化KMnO4溶液一般选用稀硫酸。温度越高,反应速率越快,溶液褪色所需时间越短,所以tA
        
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