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2015年高考化学真题分项解析 专题16《化学实验设计与探究》.doc

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2015年高考化学真题分项解析 专题16《化学实验设计与探究》.doc

专题16:化学实验设计与探究1【2015新课标卷理综化学】(14分)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×102,K2=5.4×105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O4·2H2O)无色,熔点为101,易溶于水,受热脱水、升华,170以上分解。回答下列问题:(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_,由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。(3)设计实验证明:草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。【答案】(1)有气泡逸出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气、草酸等),避免草酸进入装置C反应生成沉淀,干扰CO2的检验。(2) F、D、G、H、D、I; CuO(氧化铜);H中的粉末有黑色变为红色,其后的D中的石灰水变浑浊;(3) 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液,有气泡产生。用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液,消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍【考点定位】CO、CO2的性质;化学实验基本知识;化学实验知识的简单应用。难度为较难等级【名师点晴】相信每个考生看到这道高考题的第一感都是:题目情景绝对的新颖! 这个实验是我没有做过的!其实破题的关键是要分析出草酸分解的产物,那个反应(H2C2O4·2H2O = CO2CO3 H2O )高中化学里并不常见,我们要学会从题文中捕捉信息来猜想关键产物(CO2来自澄清石灰水的联想,CO来自第二小问),进而用氧化还原反应原理(化合价升降)来验证。知道发生装置中产生的气体是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸气(由“受热脱水、升华”这句联想),后续的实验分析和设计大家基本就会了,一道刚刚谋面的新题就变成你的常规题了。可以看出:对你所研究体系的成分进行仔细分析,是好多难题的突破良方。2【2015新课标卷理综化学】(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:电解时发生反应的化学方程式为 。溶液X中大量存在的阴离子有_。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。a水b碱石灰C浓硫酸d饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸:在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-2I+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。玻璃液封装置的作用是 。V中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。测得混合气中ClO2的质量为 g。(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_(填标号)。a明矾 b碘化钾c盐酸 d硫酸亚铁【答案】(1) 2:1 (2)NH4Cl2HCl3H2NCl3 Cl、OH c(3)2ClO210I8H2Cl5I24H2O 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 0.02700 (4)d【考点定位】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等,难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力,注意基础知识的全面掌握。【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用,运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起,充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力,凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。【注】本题分类与专题4、163【2015浙江理综化学】(15分)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验(一) 碘含量的测定取0.0100 mol·L1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E) 反映溶液中c(I)的变化,部分数据如下表:V(AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV22520015010050.0175275300325实验(二) 碘的制取另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:已知:3I26NaOH5NaINaIO33H2O。请回答:(1)实验(一) 中的仪器名称:仪器A , 仪器 B 。(2)根据表中数据绘制滴定曲线:该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为 mL,计算得海带中碘的百分含量为 %。(3)分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 。步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。下列有关步骤Y的说法,正确的是 。A应控制NaOH溶液的浓度和体积B将碘转化成离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质DNaOH溶液可以由乙醇代替实验(二) 中操作Z的名称是 。(4)方案甲中采用蒸馏不合理,理由是 。【答案】(1)坩埚 500mL容量瓶 (2) 20.00mL 0.635% (3)向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水 液体分上下两层,下层呈紫红色 AB 过滤 (4)主要由于碘易升华,会导致碘的损失【解析】(1)A、B两种仪器的名称分别为坩埚、500mL容量瓶(须注明容量瓶的容量)。(2)根据表中数据描出各点,然后连成光滑的曲线即可。从图像可知,有20.00mL附近滴定曲线发生突变,可判断滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为20.00mL;根据关系式Ag+I可计算求得海带中碘的百分含量=。(3)分液漏斗的检漏方法为:向分液漏斗中加入少量水,检查旋塞处是否漏水;将漏斗倒转过来,检查玻璃塞是否漏水。步骤X中,加入CCl4的作用是萃取碘水中的I2,萃取后I2溶解在CCl4中而呈紫色,由于CCl4的密度比水大,沉在下层,所以观察到的实验现象是:液体分上下两层,下层呈紫红色。步骤Y加入NaOH 的目的是把I2转化为离子(I和IO3)进入水层而与CCl4分离,并非浸取有机杂质,也不能用乙醇代替,但NaOH的用量要控制,用量过多会使后续酸化操作步骤消耗硫酸过多,故选AB。Z步骤为过滤操作。(4)I2的CCl4溶液采用蒸馏的方法虽然可以把CCl4蒸馏出去,但同时碘易升华,导致碘的损失。【考点定位】本题主要是考查定量实验、实验设计与评价、实验流程分析与应用,涉及仪器识别、仪器选择与使用、物质的分离与提纯实验操作等4【2015重庆理综化学】(15分)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过题9图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。(1) 仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用题9图2中的 。(2) 打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。 为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。(5)已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如题9图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 ,原因是 。【答案】9.(15分) (1)锥形瓶 b (2)慢 (3)吸收Cl2 (4)4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O 验证是否有ClO2 生成 (5)稳定剂,稳定剂可以缓慢释放ClO2 ,能较长时间维持保鲜所需的浓度【解析】(1)根据仪器特征,仪器D的名称是锥形瓶;根据操作分析,F装置应是Cl2和KI反应,所以应该长管进气,短管出气,选b。 (2) 为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度要慢。 (3)F装置中能发生Cl2+2KI=2KCl+I2,碘遇淀粉变蓝,所以F中溶液的颜色若不变,则装置C的作用是吸收Cl2。 (4) 在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,再根据化合价升降相等和电荷守恒以及原子守恒配平,该反应的离子方程式为4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O; 在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是验证是否有ClO2 生成. (5) 根据图3可知,稳定剂可以缓慢释放ClO2 ,能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂好。5【2015四川理综化学】(13分)(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。查阅资料 (NH4)2SO4在260和400时分解产物不同。实验探究该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)。通入N2排尽

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