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1、第三章 实验设计与评价 综合性实验第一部分 五年高考题荟萃2009年高考题一、选择题1（09天津卷3）下列实验设计和结论相符的是 ( )A将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-D在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液答案 B解析 A项，乙醇不可以作为萃取剂，错；B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。C项，若原溶液中含有SO32 ，生成BaSO3，再加入HC
2、l，则与溶液的NO3 结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错；D项，加热时，FeCl3会水解，错。2（09广东理科基础27）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是 ( )选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性炭吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法答案 D 解析 废酸与碱中和属于化学法，A项错；Cu2不可能用SO42 沉降，B项错；活性碳无法吸收苯，C项错；Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3+ 2NaOH，是复分解法，属于化学法，D项正
3、确。3（09北京卷8）下列叙述正确的是 ( )A将通入溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入，产生沉淀B在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入固体，铜粉仍不溶解C向溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入溶液，沉淀消失D纯锌与稀硫酸反应产生氨气的速率较慢；再加入少量固体，速率不改变答案 C4（09上海卷11）1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115125，反应装置如右图。下列对该实验的描述错误的是 ( )A不能用水浴加热B长玻璃管起冷凝回流作用C提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率答案 C二、非选择题5（09全国卷28）已知氨可以
4、与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：（1）A中加入的物质是_.发生反应的化学方程式是_;（2）B中加入的物质是_，其作用是_:（3）实验时在C中观察到得现象是_，发生反应的化学方程式是_;（4）实验时在D中观察到得现象是_，D中收集到的物质是_，检验该物质的方法和现象是_。答案（1）固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4Cl +Ca(OH)2 CaCl2+2NH3+2H2O（或其他合理答案）（2）碱石灰（或CaO） 除去NH3气流中的水汽（3）黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CaO N2+3H2O+3Cu（4）出现无色液体 氨水用红色石蕊试纸
5、检验、试纸变蓝 用无水硫酸铜检验，无水硫酸铜变蓝解析 本题考查化学实验和有关化学方程式，注意化学实验现象的描述和试剂的选择。根据反应原理，反应物为氨气和氧化铜，可以判断试管A为制取氨气的装置，因此装入的药品应该为氯化铵和氢氧化钙，氨气要使用碱石灰。加热后，黑色氧化铜变为红色的铜，生成的水和氨气生成氨水留在了D中，而氮气通过排水法进行收集。检验氨气可利用其碱性，检验水可以用无水硫酸铜。6（09安徽卷28）Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调节好PH和浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反应速
6、率的影响。实验设计控制p-CP的初始浓度相同，恒定实验温度在298K或313K（其余实验条件见下表），设计如下对比试验。（1）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）。实验编号实验目的T/KPHc/10-3molL-1H2O2Fe2+为以下实验作参考29836.00.30探究温度对降解反应速率的影响298106.00.30数据处理实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示。（2）请根据右上图实验曲线，计算降解反应在50150s内的反应速率：（p-CP）= molL-1s-1解释与结论（3）实验、表明温度升高，降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H
7、2O2的角度分析原因： 。（4）实验得出的结论是：PH等于10时， 。思考与交流（5）实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法： 答案（1）实验编号实验目的T/KPHc/10-3molL-1H2O2Fe2+31336.00.30探究溶液的pH对降解反应速率的影响（2）8.010-6（3）过氧化氢在温度过高时迅速分解。（4）反应速率趋向于零（或该降解反应趋于停止）（5）将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10（或将所取样品骤冷等其他合理答案均可）解析（1）实验是参照实验，所以与实验相比，实验和只能改变一个条
8、件，这样才能起到对比实验的目的，则实验是探究温度对反应速率的影响，则T=313K，pH=3，c(H2O2)=6.0 molL-1，c(Fe2)=0.30 molL-1，实验显然是探究pH的大小对反应速率的影响；（2）在50150s内，c(p-CP)=0.8molL-1，则v (p-CP)=0.08molL-1s-1；（3）温度过高时，H2O2分解，c(H2O2)浓度减小，导致反应速率减小；（4）从图中看出，pH=10时，c(p-CP)不变，即反应速率为零，说明碱性条件下，有机物p-CP不能降解；（5）从第（4）可以得出，在发言液中加入NaOH溶液，使溶液的pH迅速增大，反应停止。7（09安徽卷
9、27）某厂废水中含5.0010-3molL-1的，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料（的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程：含的酸性废水加FeSO47H2OE含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液加NaOH溶液至PH为9，过滤滤液滤渣焙烧（1）第步反应的离子方程式是 。 （2）第步中用PH试纸测定溶液PH的操作是： 。（3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有 。（4）欲使1L该废水中的完全转化为。理论上需要加入 g FeSO47H2O。答案 （1）Cr2O72- + 6Fe2 + 14H 2Cr3+ + 6Fe3 + 7H2O（2）将一小
10、块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照。（3）Fe(OH)3、Fe(OH)2 （4）13.9解析（1）第步是Cr2O72与Fe2发生氧化还原反应，方程式为：Cr2O726Fe214H 2Cr36Fe37H2O；（2）测定溶液的pH的方法是：用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸的中心位置，然后对照标准比色卡，读出对应颜色的数据；（3）从最终所得磁性材料的化学式可知，滤渣中主要有Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3；（4）1L废水中的n(Cr2O72)=5.0010-3mol，根据关系式：Cr2O724Cr0.5Fe1.5FeO410FeSO47H
11、2O，所以理论上n(FeSO47H2O)=0.05mol，m(FeSO47H2O)= 0.05mol278gmol-1=13.9g。8（09广东化学19）某实验小组利用如下装置（部分固定装置略）制备氮化钙（Ca3N2），并探究其实验式。（1）按图连接好实验装置。检查装置的气密性，方法是 。（2）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是 。（3）制备氮化钙的操作步骤是：打开活塞K并通入N2；点燃酒精灯，进行反应；反应结束后， ；拆除装置，取出产物。（4）数据记录如下：空瓷舟质量m0/g瓷舟与钙的质量m1/g瓷舟与产物的质量m2/g14.8015.0815.15 计算得到实验式CaxN2,其
12、中x= . 若通入的N2中混有少量O2，请比较x与3的大小，并给出判断依据： 。答案（1）关闭活塞，微热反应管，试管A中有气泡冒出，停止加热。冷却后若末端导管中水柱上升且高度保持不变，说明装置气密性良好。（2）防止反应过程中空气进入反应管，便于观察N2的逆流（3）熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通入氮气，并关闭活塞。（4）2.80 产物中生成了CaO解析（1）见答案；（2）要保证整个装置不能混入其他气体；（3）一定要使玻璃管冷却后再停止通入气流；（4）要确定X值必须求出钙和氮的原子个数比根据题目给的数据可做如下计算m(Ca)=(15.08-14.80)g=0.28g，m(N)= (15.15-15.08)g=0.07g，则n(Ca)：n(N)= ：=7：5，则x=；若通入的N2中混有少量O2，则产物中就有可能混有了CaO，而Ca3N2中钙的质量分数为81.08，CaO中钙的质量分数为71.43，所以产物中混有了CaO会导致钙的质量
