1、高考资源网() 您身边的高考专家第2讲实验方案的设计与评价真题试做1(2011课标全国理综,28)氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题:(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;_(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A加热反应一段时间B收集气体并检验其纯度C关闭分液漏斗活塞D停止加热,充分冷却(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH
2、2生成。写出CaH2与水反应的化学方程式_;该同学的判断不准确,原因是_。(4)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象_。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是_。2(2012大纲全国,28)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。(1)制备一氧化碳的化学方程式是_;(2)实验中,观察到反应管中发生的现象是_;尾气的主要成分是_;(3)反应完成后,正确的操作顺序为_(填字母);a关闭漏斗开关;b熄灭酒精灯1;c熄灭酒精灯2(4)若实验中称取铜粉样品5.0 g,充分反应后
3、,反应管中剩余固体的质量为4.8 g,则原样品中单质铜的质量分数为_;(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案:设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)_;写出有关反应的化学方程式_。考向分析近几年所考查的热点:物质的制备及仪器的连接;实验方案的设计及简述操作过程;从安全、环保、可行性评价实验方案。热点例析热点一、常见气体的制备【例1】(2012河南平顶山期末,27)已知NaHCO3低温时溶解度小,侯德榜制碱的方法是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为:来源:学科网ZXXK
4、NaCl(饱和)NH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl(此反应是放热反应)2NaHCO3Na2CO3 CO2H2O现有某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程,下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液,且二者均达到了饱和。(1)制CO2时为了使反应随开随用,随关随停,上图A方框内应选用以下_装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由_。(2)为使实验能够进行,在B、D方框内补上所需装置,并指明所用试剂。(3)该小组同学按正确的方法连接装置,检验气密性良好后进行实验,结果发现析出的晶体非常少,在老师的指导下,他们对某个装置进行了改进,达到了实验目的。你认为他们的改进方法是_。(4)若所用饱和食
5、盐水中含有NaCl的质量为5.85 g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46 g,假设第二步分解时没有损失,则Na2CO3的产率为_。即时训练1 在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙。下图所示AE为实验室常见的仪器装置(部分固定夹持装置略去),请根据要求回答问题。(1)实验室若用NH4Cl和熟石灰作试剂来制取、收集干燥的NH3,则需选用上述仪器装置中的_(填装置序号)。若要制取、收集干燥的CO2,请选择装置并按气流方向连接各仪器接口_。(2)若在A的分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内加NaOH固体,也能制取氨气。请解释装置A中能产生氨气的原因_。(3)向浓Ca
6、Cl2溶液中通入NH3和CO2制纳米级碳酸钙时,应先通入的气体是_,若实验过程中有氨气逸出,应选用下列_装置回收(填代号)。写出制纳米级碳酸钙的化学方程式_。(4)试设计简单的实验方案,判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级_。热点二、物质的制备【例2】(2012江西宜春统考,27)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂,已被联合国世界卫生组织(WHO)列为A级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定。温度过高,二氧化氯的水溶液有可能爆炸。某研究小组设计如图所示实验制备ClO2。(1)如图,在烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴
7、加热。反应后产物中有ClO2、CO2和一种酸式盐,该反应的化学方程式为_,氧化产物与还原产物的物质的量之比:_。(2)控制水浴温度在6080 之间的目的是_,图示装置中缺少的一种必要的玻璃仪器是_。(3)A装置用于吸收产生的二氧化氯,其中最好盛放_(填序号)。60 的温水冰水饱和食盐水(4)将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,所得溶液中加入少量用稀硝酸酸化过的氯化钡溶液,有白色沉淀生成。请写出二氧化氯溶液和硫化氢溶液反应的离子方程式_。(5)在烧瓶中加入12.25 g KClO3和9 g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为_。思路点拨 1.制备实验方
8、案设计的基本思路2有气体参加的反应实验方案设计(装置连接)的基本思路3气体除杂的一般思路气体的除杂,首先要判断气体中的杂质,判断气体中的杂质的方法:看反应物的性质,如用盐酸制取的气体中应含有HCl气体杂质;看气体是否完全反应,如用CO2与Na2O2反应制取的氧气中应含有CO2杂质;看反应实质,如C和浓硫酸加热制取的SO2中一定含有CO2;看是否有副反应发生等。最后再根据杂质的性质选择合适的试剂及装置。4要排除干扰如制取易潮解、易水解的物质(如AlCl3)时,往往在装置末端再接一个干燥装置,以防止空气中的水蒸气进入干扰实验。即时训练2 某课外活动小组将下图所示装置按一定顺序连接,在实验室里制取一
9、定量的FeCl3(所通气体过量并充分反应)。请回答下列问题:来源:学科网(1)A中发生反应的化学方程式为_。(2)各装置的正确连接顺序为(填写装置代号)A_D。(3)装置C的作用是_,写出装置D中反应的离子方程式_。(4)反应开始后,B中硬质玻璃管内的现象为_;可以检验生成物中含有Fe3的试剂是_(填写试剂名称)。(5)该小组欲用下图所示装置收集尾气,并测量多余气体的体积。若下图所示量气装置由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成,此处所用滴定管是_(填“酸式”或“碱式”)滴定管。为提高测量的准确性,上图装置中的液体可用_,收集完气体后,读数前应进行的操作是_。如果开始读数时操作正确,
10、最后读数时俯视右边滴定管液面,会导致所测气体的体积_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。热点三、化学实验方案的设计与评价【例3】下图是验证CO气体还原性的实验装置图:已知F中装有澄清的石灰水,请根据上述实验目的和实验装置图,填写下列空白:(1)图中各装置中的试剂分别为:A_、B_、D_、E_(从下列试剂中选择最佳试剂)。从实验结果的可靠性方面说明选择C中试剂的理由_。a浓硫酸b稀硫酸c饱和NaHCO3溶液dNaOH溶液e蒸馏水f饱和食盐水g稀盐酸h浓盐酸j石灰石k苏打l小苏打m二氧化锰n碳粉p氧化铜q碱石灰(2)从实验安全角度考虑,在给D、E中的反应管加热之前进行的实验操作是_。(3)写出D中
11、发生反应的化学方程式_。(4)证明CO有还原性的实验现象是_。(5)实验中的尾气如何处理_。(6)如果要通过F中的现象来证明CO的还原性,则该实验装置图中_之间缺少的一个重要装置是装有_从第(1)问的试剂中选择的_(填仪器名称)。思路点拨 1.思路导图2实验方案的评价评价一个实验方案的优劣主要从以下几个方面入手:(1)实验原理是否正确、可行;(2)是否安全,如是否有防倒吸、防爆炸装置或措施等;(3)是否环保,如是否有尾气处理装置;(4)是否排除了干扰因素,如氢气还原氧化铜是否排尽了系统中的氧气等。即时训练3 (2012山东烟台诊断,19)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS2,含少
12、量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:现用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150 g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05 molL1标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20.00 mL。请回答下列问题:(1)将样品研细后再进行反应,其目的是_;标准碘溶液应盛放在(填“碱式”或“酸式”)_滴定管中。(2)装置a的作用是_。A除去空气中的二氧化碳B除去空气中的水蒸气C有利于气体混合D有利于观察、控制空气流速(3)若去掉c装置,会使测定结果(填“偏低”“偏高”或“无影响”)_,写出影响测定结果的化学方程式_。(4)上
13、述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是_来源:Z。xx。k.Com_。(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为_。(6)假设实验操作均正确,测得的黄铜矿纯度仍然偏低,可能的原因主要有_。误区警示1设计、评价实验时忽视环保随着人类环保意识的增强,实验设计和评价中常常有关于环保的知识,我们在设计和评价实验时,一定要注意是否需要处理尾气,及尾气的处理方法是否正确。2忽视实验安全安全第一,所以我们在设计与评价实验方案时,一定要时刻注意安全,如点燃气体前是否有验纯,特别是氢气还原氧化铜时,应该先通入氢气,排出反应器中的空气,防止加热时发生爆炸。3混淆除去杂质气体的先后顺序当气体中含有多种杂质时,若采用
14、洗气装置除杂,通常除杂在前,干燥在后。若用加热装置除杂时,通常是干燥在前,除杂在后。如果检验气体中是否混有水蒸气时,应该先检验水蒸气,后检验其他气体。4制取气体时,忽视反应物的一些性质如Zn与稀硫酸、稀盐酸反应均生成氢气,但我们一般选用稀硫酸,不用盐酸,因为盐酸是挥发性酸,制取的氢气中可能混有HCl气体。5气体除杂时混淆气体中的杂质气体除杂时,首先判断气体中的杂质,气体中杂质的判断方法:凡是反应物中有易挥发性液体,如盐酸、浓硝酸、溴水等,制得的气体中一定含有相应的杂质如HCl、HNO3、溴蒸气及水蒸气等。还有一些发生副反应的,如用铁钉与热的浓硫酸反应制SO2时,由于副反应的发生而使SO2中含有
15、杂质CO2和水蒸气。跟踪练习 判断正误:(正确的打“”,错误的打“”)1用大理石和稀盐酸制取的CO2气体中一定含有HCl气体和水蒸气。2把SO2气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,酸性高锰酸钾溶液褪色,微热后,溶液恢复颜色。3组装完仪器,为保证装置气密性良好,应加入药品后,再检验装置气密性。4用排水法收集通过加热高锰酸钾固体生成的氧气时,为收集更多的氧气,把酒精灯撤掉后,由于余热还会产生大量氧气,所以还应该继续收集,直至无气泡生成为止。1在实验室进行物质制备,下列实验设计方案中,理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()。ACCOCO2Na2CO3BCuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2CFeFe2
16、O3Fe2(SO4)3溶液DCaOCa(OH)2溶液NaOH溶液2(2012湖北武汉四月调研,28)煤气化是有效利用化石能源的方法之一,有关反应如下:CH2OCOH2COH2OCO2H2获得的气体称为水煤气。某研究性学习小组为探究气体的成分进行了如下实验:【实验】使水蒸气通过灼热的焦炭,收集反应后产生的气体。【提出假设】对气体的成分提出了三种假设。来源:Zxxk.Com假设1:该气体是CO、H2。假设2:该气体是CO、H2、H2O。(1)假设3:_;【设计实验方案,验证假设】他们拟用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,验证上述假设(加热装置和导管等在图中略去,实验前装置内部的空气已
17、经排尽)。(2)按气流从左至右连接各仪器,用题中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用)混合气dc_ij_ij;(3)仪器A中需加入的试剂是_,其中反应的化学方程式是_;(4)仪器B中需加入试剂的名称是_,其作用是_;【思考与交流】来源:Z+xx+k.Com(5)本实验的尾气需要处理,处理的方法为_;来源:Z&xx&k.Com(6)某同学认为增加焦炭的量可以提高化学反应的速率,你是否同意他的说法,并简述理由_。3(2012北京朝阳期末,18)已知某纯碱样品中含有NaCl杂质,为测定样品中纯碱的质量分数,甲同学用下图装置及试剂进行实验(夹持仪器略)。(1)仪器A、B的名称分别是_、_。(2)
18、甲同学按实验正常操作的主要步骤如下:_;将a g试样放入仪器B中,加适量蒸馏水溶解,得到样品溶液;称量盛有碱石灰的干燥管的质量为b g;从仪器A中滴入浓盐酸,直到不再产生气体时为止;再次称量盛有碱石灰的干燥管的质量为c g。(3)甲同学根据以上实验求得的样品中Na2CO3的质量分数是_(用含a、b、c的式子表示)。(4)乙同学认为甲同学在实验装置设计和使用药品上都有缺陷,会导致测得的Na2CO3的质量分数偏高,而丙同学则认为甲同学的实验装置会使测得的结果偏低,丙同学认为结果偏低的原因可能是_。(5)若要解决乙、丙同学指出的甲同学实验中的问题,可对甲同学的实验装置和实验药品进行适当的改动,请按合
19、理顺序选择仪器并完成下表:(用大写字母代表仪器,仪器可重复使用,夹持仪器略)选用的仪器添加的药品(必要的操作)4(2012湖北襄阳调研,28)某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器等已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时验证氯气的氧化性。(1)写出甲中反应的离子方程式_。(2)为完成上述实验,正确的连接顺序为A连_,B连_(填接口字母)。(3)乙装置中X试剂可以是_,丙装置中Y试剂的作用是_。(4)测定Cu的相对原子质量。将w g CuO置于硬质玻璃管中,通入足量的H2与之充分反应后,按以下两个方案测得的数据计算Cu的相对原子质量。你认为方案
20、_较佳,另一个方案得到的Cu的相对原子质量会_(填“偏低”或“偏高”)。按较佳方案计算,得到Cu的相对原子质量是_。5(2012东北三校二次联考,27)某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。实验步骤及现象如下:检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。回答下列问题:(1)装置B中的湿润的红色
21、纸条褪色,证明A中反应有_(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因_。(2)装置C的作用是_。(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为_;_。(4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。Na2O2HClCl2NaCl_来源:学_科_网该反应_(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是_(要求答出要点)。参考答案命题调研明晰考向真题试做1答案:(1)ie,fd,cj(或k),k(或j)a(2)BADC(3)CaH22H2O=Ca(
22、OH)22H2来源:学科网ZXXK金属钙与水反应也有类似现象(4)取适量氢化钙,在加热条件下与干燥的氧气反应,将反应的气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管,观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验,观察不到白色变为蓝色(5)氢化钙是固体,携带方便解析:(1)根据题意可知,应该先制备氢气,后用氢氧化钠溶液除去氢气中混有的氯化氢,然后干燥氢气,再通入钙中发生反应,由于生成的氢化钙能与水反应,故最后应该加一个干燥装置,防止空气中的水蒸气进入反应器,所以得到仪器的连接顺序为ie,fd,cj(或k),k(或j)a。(2)首先要通入氢气排净装置中的空气,当检验收集到的氢气已纯净时,说明装置内的空气已经排净,此时再
23、加热使钙与氢气反应,等停止加热并充分冷却后再关闭分液漏斗的活塞。(3)根据题意可写出氢化钙与水反应的化学方程式为CaH22H2O=Ca(OH)22H2,但不能根据溶液显碱性就证明一定是发生了该反应,因为金属钙也能与水反应生成氢氧化钙,使溶液显碱性。(4)让两种物质均与干燥的氧气反应,若是氢化钙,则有水生成;若是钙,则没有水生成,所以再用无水硫酸铜检验是否有水生成即可。(5)与氢气相比,氢化钙是固体,携带方便。2答案:(1)HCOOHCOH2O(2)固体由黑色逐渐变为红色CO、CO2(3)cba(4)80%(5)将浓硫酸稀释,称取一定量样品,将样品与过量稀硫酸反应,过滤、洗涤、干燥、称重、计算C
24、uOH2SO4=CuSO4H2O解析:(1)甲酸在浓硫酸作用下脱水,反应方程式为:HCOOHH2OCO。(2)在反应管中发生反应CuOCOCuCO2,现象为黑色固体(CuO)逐渐转变为红色(Cu),尾气主要成分为CO2和CO。(3)先熄灭酒精灯2,再熄灭酒精灯1,最后关闭漏斗开关,使铜在冷却过程中有CO保护,防止被氧化。(4)CuOCOCuCO2m 80 g 64 g 16 g m (5.04.8)gm1.0 g样品中单质铜的质量分数为:100%80%。(5)将浓硫酸稀释,称取一定质量样品与足量稀硫酸充分反应,过滤、洗涤、干燥,获得单质铜,称重,最后计算。精要例析聚焦热点热点例析【例1】 答案
25、:(1)弹簧夹夹紧后,反应生成的气体使试管上部压强增大,到达一定程度后可把反应液压回漏斗,使固液分离,从而反应停止(2)B中D中或 试剂:饱和碳酸氢钠溶液试剂:稀硫酸或水(3)将C装置浸泡在一个盛有冰水混合物的水槽里(或大烧杯中)(4)65%解析:(2)由装置可知选用的试剂为碳酸钙和稀盐酸,所以生成的CO2中一定含有HCl气体杂质,即B中应为盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,D中装置只能为尾气吸收装置;(3)注意信息,NaHCO3低温时溶解度小,生成NaHCO3的反应是放热反应,可知在低温下产率高;(4)n(NaCl)0.1 mol、n(NaHCO3)0.065 mol,依据Na守恒可知参加反应的
26、n(NaCl)0.065 mol,所以Na2CO3的产率为100%65%。【即时训练1】 答案:(1)BDEacdh(2)氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氢氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH增大了氨水中OH浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出(3)NH3bCaCl2CO22NH3H2O=CaCO32NH4Cl(4)取少量样品和水混合形成的分散系,用一束光照射,若出现一条光亮的通路,则是纳米级,否则不是解析:(1)固固反应需要加热,选择B装置,干燥只能用碱石灰,选择D装置,只能用向下排空气法,选择E装置,短进长出;制取CO2一般用大理石与稀盐酸反应,选择
27、A装置,干燥不能使用碱石灰,只能选择C装置,收集用向上排空气法,选择E装置,长进短出。(3)氨气极易溶于水,先通氨气使溶液呈碱性,再通CO2容易吸收CO2,提高原料的利用率;能防倒吸的只有b装置。(4)鉴别胶体常用方法是丁达尔现象。【例2】 答案:(1)2KClO3H2C2O42H2SO4=2ClO22CO22KHSO42H2O11(2)使反应正常进行,并防止温度过高引起爆炸温度计(3)(4)5H2S8ClO24H2O=5SO8Cl18H(5)6.75 g解析:(1)依据SO、K守恒可知酸式盐为KHSO4,依据H守恒可知还应该生成水,KClO3中Cl的化合价由5价4价,H2C2O4中C的化合价
28、由3价4价,所以KClO3的化学计量数为2、H2C2O4的计量数为1,配平其他物质即可;(2)(3)依据信息“温度过高,二氧化氯的水溶液有可能爆炸”进行解答;(5)n(KClO3)0.1 mol、n(H2C2O4)0.1 mol,所以H2C2O4过量,应该用KClO3求解,生成n(ClO2)0.1 mol。【即时训练2】 答案:(1)4HCl(浓)MnO2MnCl2Cl22H2O(2)ECB(3)干燥Cl2,防止FeCl3的水解Cl22OH=ClClOH2O(4)红棕色的烟硫氰酸钾(5)碱式饱和NaCl溶液上下移动滴定管,使左右两边液面相平偏大解析:根据实验目的,则A为制Cl2装置,MnO24
29、HCl(浓)MnCl2Cl22H2O,制气中存在的HCl、H2O杂质应先通入E中除去HCl,再通入C中除去H2O,干燥Cl2进入B中与Fe反应,多余Cl2用D吸收,则仪器连接顺序为AECBD;Fe在Cl2中燃烧出现红棕色烟,Fe3的检验试剂为KSCN溶液,出现红色溶液;由于Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解能力小,因此须用排饱和NaCl溶液来收集Cl2,且读数前必须使左右两仪器中液面相平;由于滴定管刻度由上而下变大,则俯视时引起读数偏小,即液面上升量偏大,相当于所收集气体体积偏大。【例3】 答案:(1)g和jcnp避免水蒸气与C反应生成H2,对CO还原性的验证产生干扰(2)打开A中的活塞产生CO
30、2排除装置中的O2(3)CCO22CO(4)E反应管内黑色固体变为红色(5)点燃(或者用气球收集)(6)D、Eq干燥管(或者U形管)解析:整个反应流程为:A中稀盐酸和CaCO3反应制取CO2,制得的气体通入B中饱和的NaHCO3溶液中除去挥发出的HCl,再继续通入C中的浓硫酸中干燥气体。干燥纯净的CO2在D装置中发生反应CCO22CO,制得的CO和CuO在E装置中反应得到CO2,F装置中用于吸收CO2,多余的CO用点燃的方法除去(或者用气球收集)。【即时训练3】 答案:(1)使原料充分反应、加快反应速率酸式(2)B、D(3)偏低2SO2O22H2O=2H2SO4(4)使反应生成的SO2全部进入
31、d装置中,使测定结果精确(5)80%(6)用水吸收二氧化硫不充分,亚硫酸部分被氧化解析:(2)用排除法,A、C选项均不可;(3)c装置的作用是除去混合气体中的氧气,去掉后O2会与SO2在d装置中发生反应,使SO2的含量偏低;(5)n(I2)0.05 molL10.2 L0.01 mol,依SO2I22H2O=H2SO42HI可知n(SO2)0.01 mol,n(CuFeS2)0.005 mol,m(CuFeS2)0.92 g,黄铜矿的纯度为100%80%。误区警示来源:学。科。网Z。X。X。K【跟踪练习】 答案:、解析:2.KMnO4溶液被SO2还原,错误。创新模拟预测演练1D解析:A中的碳在
32、空气中燃烧,无法控制只产生CO,而且操作麻烦,况且NaOH的价格比Na2CO3要贵,所以A的方案从原则来看是不符合要求的;B中AgNO3价格昂贵,不符合经济上合理;C中铁燃烧的产物是Fe3O4;D中由生石灰制备价格较高的NaOH,中间利用了水和Na2CO3,所以这个设计方案符合题目要求。2答案:(1)该气体是CO、H2、H2O、CO2(2)混合气dcijhgijefabdcij(3)氧化铜或CuO(或其他合理答案)CuOH2CuH2OCuOCOCuCO2(4)无水硫酸铜检验是否有水蒸气(5)可在装置最后的导气管口处放一点燃着的酒精灯,将气体燃烧后排放(6)不同意,因为焦炭是固体,增加它的量并不
33、能增大焦炭的浓度,不能提高化学反应的速率解析:(1)注意反应为可逆反应,如果有CO2,则一定含有H2O;(2)先用装有无水硫酸铜的B装置检验水蒸气,然后再用E检验CO2,用D装置除去CO2,再用E检验CO2是否除尽,用C装置干燥气体后通过装有CuO的A把CO、H2分别氧化为CO2、H2O,分别用B、E装置检验;(5)尾气中含有氢气及一氧化碳,只能用收集或燃烧的方法处理。3答案:(1)分液漏斗锥形瓶(2)按图组装仪器,并检验装置的气密性(3)100%(4)装置中残留有CO2,未被碱石灰吸收(5)选用的仪器CDCBA添加的药品(必要的操作)NaOH溶液;从e口鼓入空气稀硫酸样品溶液浓硫酸碱石灰碱石
34、灰解析:(3)n(CO2),n(Na2CO3) mol,m(Na2CO3) g;(5)偏高可能是因为C装置不仅吸收CO2,还吸收B和空气中的水蒸气,及挥发的HCl气体,改进方法结合(4)进行4答案:(1)2Cl2H2O2OHH2Cl2(2)EC(3)淀粉KI溶液(或Na2S溶液等)吸收氢气中的水(4)二偏低16(dwc)/(cd)来源:Zxxk.Com解析:(2)A端有阴极生成的H2,B端有阳极生成的Cl2,所以A应该与E相连、B与C相连;(4)方案一实验中D中碱石灰可能吸收空气中的水蒸气,使n(H2O)偏大,即n(CuO)偏大,所以CuO的摩尔质量偏低;方案二CuO中m(O)(cd)g、m(
35、Cu)w g(cd)g、n(Cu)n(O)。5答案:(1)Cl24H4IO2=2I22H2O(或4IO22H2O=2I24OH)(2)吸收HCl和过量的Cl2,防止污染空气,使D中能收集到较为纯净的氧气(3)Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到O2O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的(4)Na2O2HCl=Cl2NaClH2O不能实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质;固体与气体反应较慢;产生的氯气中含有大量的氯化氢气体(答出任何一点即可,其他合理答案均可)解析:(4)选择Na2O2、Cl2配平,Na2O2中氧的化合价降低2价、生成氯气化合价升高2价,所以Na2O2、Cl2的化学计量数均为1,再配NaCl的化学计量数为2。- 17 - 版权所有高考资源网