《2019版高考化学一轮复习（课标3卷b版）课件：专题二十二 实验方案的设计与评价 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习（课标3卷b版）课件：专题二十二 实验方案的设计与评价 （129页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题二十二 实验方案的设计与评价,高考化学 (课标专用),A组 统一命题课标卷题组 考点一 制备实验方案的设计与评价 1.(2016课标,13,6分)下列实验操作能达到实验目的的是 ( ),五年高考,答案 D 制备Fe(OH)3胶体时,应将饱和FeCl3溶液滴入沸水中,A项不能达到实验目的;将 MgCl2溶液加热蒸干将得到Mg(OH)2,欲得到无水MgCl2,应在氯化氢气流中加热蒸干,B项不能 达到实验目的;向混有CuO的Cu粉中加入稀HNO3,Cu也会与HNO3发生反应,C项不能达到实验 目的。,疑难突破 用化学反应法制备液溶胶时要控制好反应物的浓度和用量,否则就会生成沉淀。,知识拓展 盐溶
2、液蒸干后所得物质的判断,1.考虑盐是否分解。如加热蒸干Ca(HCO3)2溶液,因Ca(HCO3)2易分解,故所得固体应是CaCO3。,2.考虑氧化还原反应。如加热蒸干Na2SO3溶液,因Na2SO3易被氧化,故所得固体应是Na2SO4。,3.盐水解生成挥发性酸时,蒸干后一般得到弱碱,如蒸干AlCl3溶液得Al(OH)3。盐水解生成不易 挥发性酸时,蒸干后一般仍为原溶质,如蒸干Al2(SO4)3溶液得Al2(SO4)3。,4.盐水解生成强碱时,蒸干后一般得到原溶质,如Na2CO3等。,2.(2018课标,26,14分)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr2H2O为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在
3、气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价 铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答 下列问题:(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 。仪器a的名称是 。,(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K 3。 c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。 同时c中有气体产生,该气体的作用是 。 (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;d中析 出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗 涤、干燥。 (4)
4、指出装置d可能存在的缺点 。,答案 (1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗 (2)Zn+2Cr3+ Zn2+2Cr2+ 排除c中空气 (3)c中产生H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却 过滤 (4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触,解析 本题考查物质制备。 (1)为防止水中溶解的氧气氧化Cr2+或(CH3COO)2Cr,需将蒸馏水煮沸并迅速冷却,以除去溶解 氧。 (2)由溶液颜色变化可知,Zn将Cr3+还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+ Zn2+2Cr2+。 c中产生的气体为氢气,可排除c中空气,防止Cr2+被氧化。 (3)打开K3,关闭K1、K2,c中产生的氢气聚集在溶液上
5、方,气体压强增大,将c中液体经长导管压 入d中;(CH3COO)2Cr难溶于冷水,可将d置于冰水浴中冷却,(CH3COO)2Cr充分结晶后,经过滤、 洗涤、干燥得砖红色晶体。 (4)由于装置d为敞开体系,与大气直接接触,故空气中的氧气可能会氧化(CH3COO)2Cr。,方法技巧 Cr2+、(CH3COO)2Cr的强还原性与Fe2+、Fe(OH)2相似。(CH3COO)2Cr的制取实验与 Fe(OH)2制取的改进实验相似。,3.(2014课标,36,15分,0.1)磷矿石主要以磷酸钙Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5 (OH)(PO4)3等形式存在。图(a)为目前国际上
6、磷矿石利用的大致情况,其中湿法磷酸是指磷矿 石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。图(a),图(b),部分物质的相关性质如下:,回答下列问题: (1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料,约占磷矿石使用量的 %。 (2)以磷灰石为原料,湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为 。 现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石,最多可制得85%的商品磷酸 t。 (3)如图(b)所示,热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合,高温反应生成 白磷。炉渣的主要成分是 (填化学式),冷凝塔1的主要沉积物是 , 冷凝塔2的主要沉积物是
7、。 (4)尾气中主要含有 ,还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液,可除,去 ;再通入次氯酸钠溶液,可除去 。(均填化学式) (5)相比于湿法磷酸,热法磷酸工艺复杂,能耗高,但优点是 。,答案 (1)69 (2)Ca5F(PO4)3+5H2SO4 3H3PO4+5CaSO4+HF 0.49 (3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷 (4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3 (5)产品纯度高(浓度大),解析 (1)由图(a)可知,生产含磷肥料约占磷矿石使用量的比例为:4%+96%85%80%6 9%。(2)由题意可得Ca5F(PO4)3与H2SO4反应制H3PO4的反
8、应方程式为Ca5F(PO4)3+5H2SO4 5 CaSO4+HF+3H3PO4。由P2O52H3PO4,根据磷原子守恒可知,最多可生产85%的磷酸:1 t30% 85%0.49 t。(3)磷灰石与SiO2、过量焦炭反应生成P4,磷元素的化合价降低,故碳元 素化合价升高,考虑到焦炭过量,故氧化产物为CO,由原子守恒可知,产物中应有CaSiO3,故炉渣 主要成分为CaSiO3。根据题给物质的熔点和沸点数据可判断冷凝塔1的主要沉积物为液态白 磷,冷凝塔2的主要沉积物为固态白磷。(4)尾气中主要成分是CO和SiF4,尾气通过纯碱溶液时 HF、H2S被吸收,SiF4水解后也被吸收;通过NaClO溶液,
9、NaClO可将具有强还原性的PH3氧化而 除去。(5)热法磷酸中,磷灰石P4P2O5H3PO4,制得的H3PO4纯度较高,浓度较大。,审题技巧 题中所给部分物质的物理性质(熔、沸点)是解答设问(3)的依据,化学性质是解答 除杂问题设问(4)的依据。,规律方法 计算多步反应中产品的产率(或反应物的转化率)时,可将各步反应的产率(或转化 率)直接相乘即可。,疑难突破 设问(3)中炉渣的主要成分及设问(4)中尾气主要成分的判断是难点,可根据给出的 反应物及部分生成物(白磷),运用氧化还原反应原理,结合SiO2的性质及常见的氟化物对其他 生成物作出判断,写出反应的方程式:21SiO2+30C+4Ca5
10、F(PO4)3 3P4+30CO+20CaSiO3+ SiF4,20SiO2+30C+4Ca5(OH)(PO4)3 3P4+20CaSiO3+30CO+2H2O,问题即可解决。,4.(2014课标,28,15分,0.327)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭 催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验。 氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 molL-1的盐酸标准溶液吸收。 蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 molL-1NaO
11、H标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。,氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现 淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。 回答下列问题: (1)装置中安全管的作用原理是 。 (2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用 式滴定管,可使用的指示剂为 。 (3)样品中氨的质量分数表达式为 。 (4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将 (填“偏高”或 “偏低”)。 (5)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定终点时,若溶液中c (Ag+)=2.010-5 molL-1,
12、c(Cr )为 molL-1。已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.1210-12 (6)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为163,钴的化合价为 。制备X的 化学方程式为 ;X的制备过程中温,度不能过高的原因是 。,答案 (1)当A中压力过大时,安全管中液面上升,使A瓶中压力稳定(2分) (2)碱 酚酞(或甲基红)(每空1分,共2分) (3) 100%(2分) (4)偏低(2分) (5)防止硝酸银见光分解 2.810-3(每空1分,共2分) (6)+3(1分) 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O(2分) 温度过高过氧化 氢分解、氨气逸出(
13、2分),解析 (1)安全管的作用主要是平衡装置内的压强,当装置内压力过大时,安全管中液面上升, 使装置中压力稳定。(2)装NaOH标准溶液应使用碱式滴定管,指示剂可选择酚酞或甲基红 等。(3)样品中氨的含量根据NH3消耗的盐酸标准溶液的量计算:= 100%。(4)若装置气密性不好,则氨可能泄漏,消耗的盐酸标准 溶液减少,则测定结果偏低。(5)由于AgNO3见光易分解,故装AgNO3溶液选用棕色滴定管。滴 定终点时:c(Cr )= = molL-1=2.810-3 molL-1。(6)样品中钴、氨和氯 的物质的量之比为163,故X的化学式为Co(NH3)6Cl3,Co的化合价为+3;制备X的化学
14、方程 式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2 2Co(NH3)6Cl3+2H2O;由于反应物中含有H2O2和NH3,温 度过高H2O2分解,氨气逸出,故制备过程中温度不能过高。,思路分析 本题中利用滴定法测定化合物的组成,联想中和滴定的操作及注意事项(实验原 理、仪器的选择、指示剂的选择、计算、误差分析等),通过知识的迁移即可对各设问作出解 答。,知识拓展 1.根据反应类型的不同,滴定可分为以下几种:酸碱中和滴定(利用中和反应)、 氧化还原滴定(利用氧化还原反应)、沉淀滴定(利用生成沉淀的反应)、配合滴定。,2.Co(NH3)6Cl3是一种配合物,Co(NH3)63+是配离子,C
15、o3+是中心离子,NH3是配位体,6是配位 数。一般来说,配位数是中心离子价态的2倍。,考点二 探究物质组成、性质的实验方案的设计与评价 1.(2018课标,13,6分)下列实验过程可以达到实验目的的是 ( ),答案 B 本题考查实验方案的设计与评价。固体溶解后先将溶液冷却至室温,再转移至容 量瓶,然后用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒23次,并将洗涤液一并倒入容量瓶中,最后定容,A不正 确;FeCl3被还原后,溶液由黄色变为浅绿色,B正确;纯化氢气时应最后用浓硫酸干燥,C不正确; NaHSO3溶液与H2O2溶液反应时无明显现象,D不正确。,关联知识 托盘天平的精确度为0.1 g。 H2O2作氧化剂时,
16、还原产物为H2O;作还原剂时,氧化产物为O2。,2.(2014课标,13,6分,0.367)利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是 ( ),答案 B H2S可直接与AgNO3溶液作用生成黑色的Ag2S,故不能说明Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S),A错 误。浓硫酸滴入蔗糖中,处试管中观察到白色固体变黑,证明浓硫酸有脱水性;处试管中溴 水褪色,说明有SO2生成(SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr),从而证明浓硫酸有氧化性,B正确。 SO2与Ba(NO3)2溶液反应可生成白色沉淀BaSO43Ba(NO3)2+3SO2+2H2O 3BaSO4+2NO +4HNO3,但BaCl2与SO2不反应,C错误。浓硝酸挥发产生的HNO3蒸气也可直接与Na2SiO3溶液 作用生成H2SiO3,故不能得出碳酸酸性大于硅酸的结论,D错误。,
