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1、第30讲化学实验综合(第31题)-2-精选例题命题探究解题策略(20174浙江选考)ClO2是一种优良的消毒剂,浓度过高时易发生分解,常将其制备成NaClO2固体,以便运输和贮存。过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图1所示。ClO2熔点-59、沸点11;H2O2沸点150-3-精选例题命题探究解题策略请回答:(1)仪器A的作用是;冰水浴冷却的目的是(写出两种)。(2)空气流速过快或过慢,均降低NaClO2产率,试解释其原因。(3)Cl-存在时会催化ClO2的生成。反应开始时在三颈烧瓶中加入少量盐酸,ClO2的生成速率大大提高,并产生微量氯气。该过程可能经两步反应完成,将其补充完整:(用
2、离子方程式表示),H2O2+Cl22Cl-+O2+2H+。-4-精选例题命题探究解题策略(4)H2O2浓度对反应速率有影响。通过图2所示装置将少量30%H2O2溶液浓缩至40%,B处应增加一个设备。该设备的作用是,馏出物是。图2-5-精选例题命题探究解题策略(5)抽滤法分离NaClO2过程中,下列操作不正确的是()A.为防止滤纸被腐蚀,用玻璃纤维代替滤纸进行抽滤B.先转移溶液至漏斗,待溶液快流尽时再转移沉淀C.洗涤沉淀时,应使洗涤剂快速通过沉淀D.抽滤完毕,断开水泵与吸滤瓶间的橡皮管后,关闭水龙头-6-精选例题命题探究解题策略【答案】(1)防止倒吸降低NaClO2的溶解度;减少H2O2的分解;
3、增加ClO2的溶解度;减少ClO2的分解(写两种)(2)空气流速过慢时,ClO2不能被及时移走,浓度过高导致分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收。(4)减压H2O(5)C-7-精选例题命题探究解题策略【解析】(1)由于反应生成的气体在冰水浴中的广口瓶内被吸收,广口瓶内气压减小,因此需要防倒吸,故仪器A为防止倒吸的安全瓶。(2)空气流速的快慢即为ClO2气体流速的快慢,当空气流速过快时,三颈烧瓶中生成的ClO2迅速通过NaOH溶液,无法充分反应;当空气流速过慢时,会导致聚集在三颈烧瓶内的ClO2因浓度过高而分解。(3)由题给信息可知Cl-能加快ClO2的生成,因此第一步反应应有ClO2生
4、成,ClO2为的还原产物;由第二个反应可知,Cl-被氧化成Cl2,据此就可以写出相应的离子反应方程式。(4)浓缩H2O2的水溶液,即要将其中的部分水蒸出,故馏出物为H2O。水浴加热的温度极限为100,而因传热等实际问题,瓶内温度很难达到100,因此需要添加抽气装置来降低体系内的压强,从而使水更容易蒸出,同时也可以减少H2O2因受热分解而造成的损失。(5)洗涤沉淀时,为保证充分洗涤,需要让洗涤剂缓慢通过沉淀,C项错误。-8-精选例题命题探究解题策略31题是加试题的第二题,为综合实验题,主要是以元素化合物知识为依托,常以陌生物质制备为背景,需理解题目给出的信息,理解陌生物质的相关物理性质和化学性质
5、。利用化学实验基本操作考查学生的动手能力,利用物质的检验考查学生分析问题的能力,利用物质的分离和提纯考查学生解决问题的能力,利用实验原理、药品选择考查学生分析问题的能力,利用实验仪器与装置考查学生的辨识能力,利用实验数据(图像)处理考查学生的计算能力,利用实验误差分析考查学生的分析问题和解决问题能力。新高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注,其中包括对定量实验的设计的考查,对控制变量实验的考查等。它要求学生能够通过题给实验情景适当迁移,把化学实验基础知识和基本操作技能准确运用到某些类似的实验中去,解决一些原理和操作问题。它充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想,在
6、一定程度上考查了学生的创新思维能力,有利于高校选拔人才。-9-精选例题命题探究解题策略-10-精选例题命题探究解题策略-11-精选例题命题探究解题策略-12-精选例题命题探究解题策略跟踪训练跟踪训练1.(201711浙江选考)【加试题】某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl36H2O及明矾大晶体,具体流程如下:-13-精选例题命题探究解题策略已知:AlCl36H2O易溶于水、乙醇及乙醚;明矾在水中的溶解度如下表:请回答:(1)步骤中的化学方程式;步骤中生成Al(OH)3的离子方程式。-14-精选例题命题探究解题策略(2)步骤,下列操作合理的是。A.坩埚洗净后,无需擦干,即可加入Al(OH)3
7、灼烧B.为了得到纯Al2O3,需灼烧至恒重C.若用坩埚钳移动灼热的坩埚,需预热坩埚钳D.坩埚取下后放在石棉网上冷却待用E.为确保称量准确,灼烧后应趁热称重(3)步骤,选出在培养规则明矾大晶体过程中合理的操作并排序。迅速降至室温用玻璃棒摩擦器壁配制90的明矾饱和溶液自然冷却至室温选规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央配制高于室温1020的明矾饱和溶液-15-精选例题命题探究解题策略(4)由溶液A制备AlCl36H2O的装置如下图:通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和。步骤,抽滤时,用玻璃纤维替代滤纸的理由是;洗涤时,合适的洗涤剂是。步骤,为得到纯净的AlCl36H2O,宜采用的干燥方式是。-16-精
8、选例题命题探究解题策略(2)BCD(3)(4)增加c(Cl-),有利于AlCl36H2O结晶溶液具有强酸性浓盐酸减压干燥(或低温干燥)-17-精选例题命题探究解题策略(2)Al(OH)3加热失去水生成固体Al2O3,涉及的仪器是坩埚、坩埚钳、三脚架、酒精灯等,此题重点考查的是坩埚和坩埚钳的使用注意事项。坩埚洗净后,需要加热到500以上干燥后才可以使用,故A错;称量前后的质量不再发生变化说明坩埚内固体只有Al2O3,故B正确;使用坩埚钳移动坩埚时,需预热坩埚钳,故C正确;坩埚取下后不能直接放在实验台上冷却,应放在石棉网上冷却待用,故D正确;加热后的固体应先冷却后再称量,测定结果更准确,故E错。-
9、18-精选例题命题探究解题策略(3)由表格可知,明矾晶体的溶解度随着温度升高增大,选用低温下明矾饱和溶液,自然冷却后,再用规则明矾小晶体并悬挂在溶液中央,加入晶种,促进晶体析出,故选。(4)此装置的目的是制备AlCl36H2O,通入HCl后在冰水浴作用下晶体析出,故通入HCl的作用除了抑制AlCl3水解还有就是促进AlCl36H2O晶体析出;大量HCl溶解使溶液呈强酸性,会腐蚀滤纸,故采用玻璃纤维替代滤纸。-19-精选例题命题探究解题策略2.(201610浙江选考)某研究小组在实验室以含铁的铜屑为原料制备Cu(NO3)23H2O晶体,并进一步探究用SOCl2制备少量无水Cu(NO3)2。设计的
10、合成路线如下:-20-精选例题命题探究解题策略SOCl2熔点-105、沸点76、遇水剧烈水解生成两种酸性气体请回答:(1)第步调pH适合的物质是(填化学式)。(2)第步包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤等步骤,其中蒸发浓缩的具体操作是。为得到较大颗粒的Cu(NO3)23H2O晶体,可采用的方法是(填一种)。(3)第步中发生的反应化学方程式是。-21-精选例题命题探究解题策略(4)第步,某同学设计的实验装置示意图(夹持及控温装置省略,如图1)有一处不合理,请提出改进方案并说明理由:。图1装置改进后,向仪器A中缓慢滴加SOCl2时,需打开活塞(填“a”“b”或“a和b”)。-22-精选例题命题探究解题策
11、略(5)为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度,可用分光光度法。已知:对特定波长光的吸收程度(用吸光度A表示)与Cu2+在一定浓度范围内成正比。现测得的吸光度A与Cu2+标准溶液浓度关系如图2所示:-23-精选例题命题探究解题策略准确称取0.3150g无水Cu(NO3)2,用蒸馏水溶解并定容至100mL,准确移取该溶液10.00mL,加过量NH3H2O,再用蒸馏水定容至100mL,测得溶液吸光度A=0.620,则无水Cu(NO3)2产品的纯度是(以质量分数表示)。-24-精选例题命题探究解题策略【答案】(1)Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3(2)将溶液转移到蒸发皿中,控制温度加热至溶液表面
12、形成一层晶膜减慢冷却结晶的速度(4)在A、B之间增加干燥装置,防止B中水蒸气进入反应器Ab(5)92.5%-25-精选例题命题探究解题策略【解析】(1)第步调节pH的目的是通过水解除去Fe3+,为了不引入杂质离子,应选用Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3。(2)蒸发浓缩所用的主要仪器是蒸发皿。(3)根据信息,SOCl2和水反应生成SO2和HCl。(4)因为需制得无水Cu(NO3)2,所以应在A、B之间加干燥装置。(5)当A=0.620时,Cu2+浓度为1.5510-3molL-1设产品中Cu(NO3)2的质量分数为x,-26-精选例题命题探究解题策略3.(20164浙江选考)某同学将铁铝合
13、金样品溶解后取样25.00mL,分离并测定Fe3+的浓度,实验方案设计如下:已知:乙醚(C2H5)2O是一种易挥发、易燃、有麻醉性的有机化合物,沸点为34.5,微溶于水,在较高的盐酸浓度下,Fe3+与HCl、乙醚形成化合物(C2H5)2OHFeCl4而溶于乙醚,当盐酸浓度降低时,该化合物解离。-27-精选例题命题探究解题策略请回答:(1)操作A的名称是。(2)经操作A后,为判断Fe3+是否有残留,请设计实验方案。(3)蒸馏装置如下图所示,装置中存在的错误是。-28-精选例题命题探究解题策略(4)滴定前,加入的适量溶液B是。A.H2SO3H3PO4B.H2SO4H3PO4C.HNO3H3PO4D
14、.HIH3PO4(5)滴定达到终点时,消耗0.1000molL-1K2Cr2O7溶液6.00mL。根据该实验数据,试样X中c(Fe3+)为。(6)上述测定结果存在一定的误差,为提高该滴定结果的精密度和准确度,可采取的措施是。A.稀释被测试样B.减少被测试样取量C.增加平行测定次数D.降低滴定剂浓度-29-精选例题命题探究解题策略【答案】(1)分液(2)从溶液中取样,滴加KSCN溶液,显血红色说明残留Fe3+;显无色说明无残留(3)体系封闭;明火加热(4)B(5)0.576molL-1(6)CD【解析】(1)根据信息“在较高的盐酸浓度下,Fe3+与HCl、乙醚形成化合物(C2H5)2OHFeCl
15、4而溶于乙醚”和“乙醚微溶于水”,可以知道会得到分层的混合体系,采用分液得到溶液(溶有Fe3+与HCl、乙醚形成的化合物)和溶液(含有Al3+)。(2)经分液操作后,Fe3+若有残留,应该在溶液中,因此检验的操作过程为:从溶液中取样,滴加KSCN溶液,显血红色说明残留Fe3+,显无色说明无残留。(3)接受器中的锥形瓶通过单孔橡皮塞与牛角管相连,使整个装置形成密闭系统,会导致爆炸方面的安全事故;“乙醚是一种易挥发、易燃的有机化合物”,若用明火加热,会导致火灾方面的安全事故。-30-精选例题命题探究解题策略-31-精选例题命题探究解题策略(6)稀释被测试样,浓度减小,会导致用标准液滴定时误差会增大,A错误;减少被测试样取量,浓度太小,对实验的精密度和准确度有较大影响,B错误;增加平行测定次数,减少测定带来的误差,C正确;降低滴定剂浓度,滴定终点判断更加准确,D正确。
