《2021年高考化学大一轮复习第10章化学实验基础第3讲实验方案的设计与评价课时规范训练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年高考化学大一轮复习第10章化学实验基础第3讲实验方案的设计与评价课时规范训练（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2018年高考化学大一轮复习第10章化学实验基础第3讲实验方案的设计与评价课时规范训练实验方案的设计与评价单独成册1某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图所示：请回答下列问题：(1)装置B的作用是 。(2)设计装置C的目的是验证SO2的 性，装置C中发生反应的离子方程式是 。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是 。(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：.HSO与ClO恰好反应.NaClO不足.NaClO过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表：(已知酸
2、性：H2SO3H2CO3HClO)序号实验操作现象结论加入几小块CaCO3固体有气泡产生或滴加少量淀粉KI溶液，振荡 滴加少量溴水，振荡 滴加少量酸性KMnO4溶液，振荡溶液呈紫色 (4)请设计简单实验证明：室温下HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小： 。解析：(1)二氧化硫极易与溴水反应，所以装置B的作用是防倒吸；(2)设计装置C中装的是溴水，溴水具有氧化性，所以C的目的是验证SO2的还原性，溴被还原为溴离子、二氧化硫被氧化为硫酸，装置C中发生反应的离子方程式是SO2Br22H2O=4HSO2Br，装置D中盛有氢氧化钠和品红，当二氧化硫将氢氧化钠完全反应后，二氧化硫过量会使品
3、红褪色，所以装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是溶液由红色变为无色；(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时，反应有三种可能的情况：.HSO与ClO恰好反应时反应的方程式为：NaHSO3NaClO=Na2SO4HCl，滴加少量酸性高锰酸钾溶液，溶液显紫色，说明没有还原性物质，反应可能是和；.NaClO不足，反应的方程式为2NaHSO3NaClO=Na2SO4H2OSO2NaCl，二氧化硫还原溴，使溶液褪色；.NaClO过量，反应的方程式为：NaHSO32NaClO=Na2SO4HClONaCl，次氯酸氧化I为单质，碘单质能使淀粉变蓝，溶液变为蓝色；(4)HSO电离使溶液呈酸性，
4、水解使溶液呈碱性，所以只需要测常温下NaHSO3溶液的pH即可判断HSO的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小。答案：(1)防倒吸(或安全瓶)(2)还原SO2Br22H2O=4HSO2Br溶液由红色变为无色(3)溶液变为蓝色溴水褪色和(4)常温下，用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH，若pH7，则KaKb；若pH7，则KaKb(其它合理答案也可)2过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为：2Na2CO44HCl=4NaCl2CO2O22H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴
5、趣小组采用以下两种方案实施：(1)操作和的名称分别为 、 。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有 (填操作序号)。(3)请简述操作的操作过程 。方案二：按下图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭 ，打开 (填“K1”、“K2”或“K3”)。导管a的作用是 。(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是 ，为何要缓缓打开K1？ 。(6)实验结束时，量筒中有x mL水，量筒中收集到了y mL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是
6、。解析：(1)根据题目和流程图可知，样品经操作，得到样品m g，可知操作为称量；溶液经操作得到固体，从溶液中得到固体的操作为蒸发结晶；(2)上述操作中，操作为溶解，用玻璃棒搅拌，起到加速溶解的作用；为蒸发结晶，用玻璃棒搅拌防止局部温度过高；操作为蒸发结晶的操作过程为：加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干蒸发皿中的固体，防止烧焦固体；(4)方案二的原理为：Q为一塑料气袋，当Q里面产生气体后，压强会增大，气袋膨胀，赶出的气体经K3，由量筒测得，此时测得的为反应生成的气体总体积，要关闭K1、K2，导管a的作用为平衡气压；(5)当上述反应停止后，关闭K3，打开K2通入空气，同时打开
7、K1，将Q中的气体赶出进入量筒，测得氧气的体积，所以必须要除去二氧化碳，所以B中装的固体为碱石灰，缓缓打开K1是为了让Q中的气体缓慢地流出，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯的O2；(6)实验结束时，量筒中有x mL，量筒中收集到了y mL气体，n(Na2CO4)2n(O2)2103 y/Vm，n(Na2CO3)103 x/Vm3103 y/Vm，则样品中过碳酸钠的质量分数是：w(Na2CO4)122 g/mol。答案：(1)称量蒸发结晶(2)(3)加热蒸发至蒸发皿中出现大量晶体时，停止加热，利用余热蒸干蒸发皿中的固体(4)K1，K2K3平衡分液漏斗内和反应体系内压强，
8、使稀盐酸顺利滴下，同时消除滴下稀盐酸的体积对气体体积的影响(5)碱石灰让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到较纯的O2(6)122y/(53x37y)3青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体。易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中几乎不溶，熔点为156157 。青蒿素是有效的抗疟药。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为：请回答下列问题：(1)对青蒿进行干燥粉碎的目的是 。(2)操作的名称是 ，操作的名称是 。(3)用下列实验装置测定青蒿素的分子式，将28.2 g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧：装置E中盛放的物质是 ，装
9、置F中盛放的物质是 。该实验装置可能产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是 。已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理改进后的装置进行实验，称得：装置实验前/g实验后/gE22.642.4F80.2146.2青蒿素的最简式是 。(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与 (填字母)具有相似的性质。A乙醇B乙酸C乙酸乙酯 D葡萄糖解析：(1)为了加快反应速率和增大青蒿素的浸取率，可以对青蒿进行干燥粉碎以增大青蒿素与乙醚的接触面积；(2)根据流程图，经过操作得到了残渣，故操作为过滤；乙醚
10、和青蒿素是互溶的液体，可以通过蒸馏分离；(3)实验测定青蒿素的分子式，需要测定其中的碳、氢、氧的含量，燃烧后生成二氧化碳和水，因此需要测定二氧化碳和水的质量，因此装置E中盛放无水CaCl2或P2O5吸收生成的水，装置F中盛放碱石灰或固体氢氧化钠，吸收二氧化碳；装置左右两侧都可能使得空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置，造成误差，改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置；E管质量增加42.422.619.8 g，说明生成了19.8 g水，可得氢元素的质量：19.8 g100%2.2 g，F管质量增加146.280.266 g，说明生成
11、了66 g二氧化碳，可得碳元素的质量：66 g100%18 g，从而可推出含氧元素的质量为：28.22.2188 g，设最简式为CxHyOz，则：12xy16z182.28，故xyz15225，故该有机物的最简式为C15H22O5；(4)A.乙醇易溶于水，错误；B.乙酸易溶于水，错误；C.乙酸乙酯在水中的溶解度不大，加入含有NaOH、酚酞的水溶液后水解生成乙酸，溶液的碱性减弱，溶液红色变浅，正确；D.葡萄糖易溶于水，错误；故选C。答案：(1)增大青蒿素与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率(2)过滤蒸馏(3)无水CaCl2或P2O5碱石灰(或其他合理答案)除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气
12、，在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置C15H22O5(4)C4醋酸亚铬水合物Cr(CH3COO)222H2O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下：检查装置气密性后，往三颈瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。关闭k2打开k1，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。待三颈瓶内的溶液由深绿色(Cr3)变为亮蓝色(Cr2)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量得到2.76 gCr(CH3COO)222H2O。(1)装置甲中连通管a的作用是 。(2)三颈瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外，发生的另一个反应的离子方程式为 。(3)实验步骤中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为 。(4)装置丙中导管口水封的目的是 。(5)洗涤产品时，为了去除可溶性杂质和水分，下列试剂的正确使用顺序是 (填标号)。a乙醚b去氧冷的蒸馏水c无水乙醇(6)若实验所取用的CrCl3溶液中含溶质3.17 g，则Cr(CH3COO)222H2O(相对分子质量为376)的产率是 。(7)一定条件下，Cr(CH3COO)222H2O受热得到CO和CO2的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。 。
