三年高考(2014-2016)化學(xué)試題分項(xiàng)版解析——專題23 定量實(shí)驗(yàn) Word版含解析
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1、 專題23 定量實(shí)驗(yàn) 1.【2016年高考海南卷】(11分)某廢催化劑含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS。某同學(xué)用15.0 g該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實(shí)驗(yàn)方案如下: 回答下列問(wèn)題: (1)在下列裝置中,第一次浸出必須用____________,第二次浸出應(yīng)選用____________。(填標(biāo)號(hào)) (2)第二次浸出時(shí),向盛有濾液1的反應(yīng)器中加入稀硫酸,后滴入過(guò)氧化氫溶液。若順序相反,會(huì)造成___________。濾渣2的主要成分是____________________。 (3)濃縮硫酸鋅、硫酸銅溶液使用
2、的器皿名稱是________________。 (4)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)完成之后,得到1.5gCuSO4﹒5H2O,則銅的回收率為_(kāi)_________________。 【答案】 (1)D A (每空1分,共2分) (2)H2O2與固體顆粒接觸分解 (每空2分,共4分) (3)蒸發(fā)皿 (2分) (4)30% (3分) 【解析】 考點(diǎn):考查化學(xué)工藝流程分析,化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析、評(píng)價(jià),化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作和化學(xué)計(jì)算。 【名師
3、點(diǎn)睛】化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器的使用方法和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作是進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查離不開(kāi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作??疾榈慕嵌戎饕且猿R?jiàn)儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心,通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確及靈活運(yùn)用的能力。 化學(xué)工藝流程實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)取材于教材、高于教材,注重創(chuàng)新是近年高考化學(xué)試題的一大特點(diǎn)。近年高考綜合實(shí)驗(yàn)試題往往是在教材實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)或考生已有實(shí)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),創(chuàng)設(shè)新情境,提出新問(wèn)題,考查考生的創(chuàng)新意識(shí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)題干給予的新信息,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)操作新途徑
4、開(kāi)辟等。(3)面對(duì)新情境,能夠正確提取并處理信息(準(zhǔn)確提煉規(guī)律、嚴(yán)密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對(duì)新問(wèn)題,能夠全面深入思考,合理優(yōu)化結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確深刻評(píng)價(jià)等。 2.【2016年高考天津卷】(18分)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個(gè)指標(biāo),通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg/L,我國(guó)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計(jì)了下列裝置(夾持裝置略),測(cè)定某河水的DO。 1、測(cè)定原理: 堿性體積下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-=2 MnO(OH)2↓,酸性條件下,MnO(OH)2將I-
5、氧化為I2:②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平),用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2,③2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 2、測(cè)定步驟 a.安裝裝置,檢驗(yàn)氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。 b.向燒瓶中加入200ml水樣 c.向燒瓶中依次迅速加入1mlMnSO4無(wú)氧溶液(過(guò)量)2ml堿性KI無(wú)氧溶液(過(guò)量),開(kāi)啟攪拌器,至反應(yīng)①完全。 d攪拌并向燒瓶中加入2ml硫酸無(wú)氧溶液至反應(yīng)②完全,溶液為中性或若酸性。 e.從燒瓶中取出40.00ml溶液,以淀粉作指示劑,用0.001000mol/L Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,記錄數(shù)據(jù)。 f.…
6、… g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)。 回答下列問(wèn)題: (1)配置以上無(wú)氧溶液時(shí),除去所用溶劑水中氧的簡(jiǎn)單操作為_(kāi)_________。 (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器為_(kāi)_________。 ①滴定管②注射器③量筒 (3)攪拌的作用是__________。 (4)配平反應(yīng)②的方程式,其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為_(kāi)_________。 (5)步驟f為_(kāi)_________。 (6)步驟e中達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志為_(kāi)_________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50ml,水樣的DO=__________mg/L(保留一位小數(shù))。作為飲用
7、水源,此次測(cè)得DO是否達(dá)標(biāo):__________(填是或否) (7)步驟d中加入硫酸溶液反應(yīng)后,若溶液pH過(guò)低,滴定時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的誤差,寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫出2個(gè))__________。 【答案】 (1)將溶劑水煮沸后冷卻 (2)② (3)使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng) (4)1,2,4,1,1,3 (5)重復(fù)步驟e的操作2-3次 (6)溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)部變色) 9.0 是 (7)2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任寫其中2個(gè)) 【
8、解析】 試題分析:(1)氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小,將溶劑水煮沸可以除去所用溶劑水中氧,故答案為:將溶劑水煮沸后冷卻; (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇注射器,故選②; (3)攪拌可以使溶液混合均勻,加快反應(yīng)的速率,故答案為:使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng); (4)根據(jù)化合價(jià)升降守恒,反應(yīng)②配平得MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O,故答案為:1,2,4,1,1,3; (5)滴定操作一般需要重復(fù)進(jìn)行2-3次,以便減小實(shí)驗(yàn)誤差,因此步驟f為重復(fù)步驟e的操作2-3次,故答案為:重復(fù)步驟e的操作2-3次; (6)碘離子被氧化為碘單質(zhì)后,用Na2S2O
9、3溶液滴定將碘還原為碘離子,因此滴定結(jié)束,溶液的藍(lán)色消失;n(Na2S2O3)= 0.001000mol/L×0.0045L=4.5×10-6mol,根據(jù)反應(yīng)①②③有O2~2 MnO(OH)2↓~ 2I2~4S2O32-,n(O2)=n(Na2S2O3)=1.125×10-6mol,該河水的DO=×1.125×10-6×32=9×10-3g/L=9.0 mg/L>5 mg/L,達(dá)標(biāo),故答案為:溶液藍(lán)色褪去(半分鐘內(nèi)部變色);9.0;是; (7)硫代硫酸鈉在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng),生成的二氧化硫也能夠被生成的碘氧化,同時(shí)空氣中的氧氣也能夠?qū)⒌怆x子氧化,反應(yīng)的離子方程式分別為:2H++S2O32
10、-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O,故答案為:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O;SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-;4H++4I-+O2=2I2+2H2O。 【考點(diǎn)定位】考查物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算 【名師點(diǎn)晴】本題以水中溶氧量的測(cè)定為載體,考查了物質(zhì)含量的測(cè)定、滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算的知識(shí)。考查的知識(shí)點(diǎn)來(lái)源與課本而略高于課本,能夠很好的考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要掌握滴定操作的一般步驟和計(jì)算方法。解答本題時(shí),能夠順利的配平方程式并找到物質(zhì)間的定量關(guān)系
11、是計(jì)算的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,解答時(shí)還要注意單位的轉(zhuǎn)換,這是本題的易錯(cuò)點(diǎn)。 3.【2016年高考浙江卷】(15分)無(wú)水MgBr2可用作催化劑。實(shí)驗(yàn)室采用鎂屑與液溴為原料制備無(wú)水MgBr2,裝置如圖1,主要步驟如下: 步驟1 三頸瓶中裝入10 g鎂屑和150 mL無(wú)水乙醚;裝置B中加入15 mL液溴。 步驟2 緩慢通入干燥的氮?dú)?,直至溴完全?dǎo)入三頸瓶中。 步驟3 反應(yīng)完畢后恢復(fù)至室溫,過(guò)濾,濾液轉(zhuǎn)移至另一干燥的燒瓶中,冷卻至0℃,析出晶體,再過(guò)濾得三乙醚合溴化鎂粗品。 步驟4 常溫下用苯溶解粗品,冷卻至0℃,析出晶體,過(guò)濾,洗滌得三乙醚合溴化鎂,加熱至160 ℃分解得無(wú)水MgBr2
12、產(chǎn)品。 已知:①M(fèi)g和Br2反應(yīng)劇烈放熱;MgBr2具有強(qiáng)吸水性。 ②MgBr2+3C2H5OC2H5MgBr2·3C2H5OC2H5 請(qǐng)回答: (1)儀器A的名稱是____________。 實(shí)驗(yàn)中不能用干燥空氣代替干燥N2,原因是___________。 (2)如將裝置B改為裝置C(圖2),可能會(huì)導(dǎo)致的后果是___________。 (3)步驟3中,第一次過(guò)濾除去的物質(zhì)是___________。 (4)有關(guān)步驟4的說(shuō)法,正確的是___________。 A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 B.洗滌晶體可選用0℃的苯 C.加熱至160℃的主要目的是除去苯 D.該步驟的目
13、的是除去乙醚和可能殘留的溴 (5)為測(cè)定產(chǎn)品的純度,可用EDTA(簡(jiǎn)寫為Y4-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,反應(yīng)的離子方程式: Mg2++ Y4-====Mg Y2- ①滴定前潤(rùn)洗滴定管的操作方法是__________。 ②測(cè)定前,先稱取0.2500g無(wú)水MgBr2產(chǎn)品,溶解后,用0.0500 mol·L-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液26.50 mL,則測(cè)得無(wú)水MgBr2產(chǎn)品的純度是________________________(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)。 【答案】(1)干燥管 防止鎂屑與氧氣反應(yīng),生成的MgO阻礙Mg和Br2的反應(yīng) (2)會(huì)將液溴快速壓入三頸瓶,反應(yīng)過(guò)
14、快大量放熱而存在安全隱患 (3)鎂屑 (4)BD (5)①?gòu)牡味ü苌峡诩尤肷倭看郎y(cè)液,傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使液體潤(rùn)濕內(nèi)壁,然后從下部放出,重復(fù)2-3次 ②97.5% 【解析】 【考點(diǎn)定位】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),混合物的計(jì)算,物質(zhì)的分離和提純的綜合應(yīng)用 【名師點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)題一定要分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵問(wèn)題。識(shí)別實(shí)驗(yàn)儀器和使用方法。掌握物質(zhì)分離的方法和操作注意問(wèn)題。掌握中和滴定的實(shí)驗(yàn)步驟:水洗-潤(rùn)洗-裝液--讀數(shù)-取液--讀數(shù)-滴定-讀數(shù),通常實(shí)驗(yàn)重復(fù)2-3次,取平均值計(jì)算。在洗滌過(guò)程中注意滴定管要用待裝溶液潤(rùn)洗,但錐形瓶不能潤(rùn)洗。注意讀數(shù)要保留兩位小數(shù)。 4.【2015浙江理綜化學(xué)】
15、(15分)某學(xué)習(xí)小組按如下實(shí)驗(yàn)流程探究海帶中碘含量的測(cè)定和碘的制取。 實(shí)驗(yàn)(一) 碘含量的測(cè)定 取0.0100 mol·Lˉ1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入滴定管,取100.00 mL海帶浸取原液至滴定池,用電勢(shì)滴定法測(cè)定碘含量。測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)(E) 反映溶液中c(Iˉ)的變化,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表: V(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00 E/mV -225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325 實(shí)驗(yàn)(二) 碘的制取 另制
16、海帶浸取原液,甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)方案如下: 已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O。 請(qǐng)回答: (1)實(shí)驗(yàn)(一) 中的儀器名稱:儀器A , 儀器 B 。 (2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)繪制滴定曲線: ②該次滴定終點(diǎn)時(shí)用去AgNO3溶液的體積為 mL,計(jì)算得海帶中碘的百分含量為 %。 (3)①分液漏斗使用前須檢漏,檢漏方法為 。 ②步驟X中,萃取后分液漏斗內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是 。 ③下列有關(guān)步驟Y的說(shuō)法,正確的是
17、 。 A.應(yīng)控制NaOH溶液的濃度和體積 B.將碘轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入水層 C.主要是除去海帶浸取原液中的有機(jī)雜質(zhì) D.NaOH溶液可以由乙醇代替 ④實(shí)驗(yàn)(二) 中操作Z的名稱是 。 (4)方案甲中采用蒸餾不合理,理由是 。 【答案】(1)坩堝 500mL容量瓶 (2) ① ② 20.00mL 0.635% (3)①向分液漏斗中加入少量水,檢查旋塞處是否漏水;將漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),檢查玻璃塞是否漏水 ②液體分上下兩層,下層呈紫紅色 ③AB
18、 ④過(guò)濾 (4)主要由于碘易升華,會(huì)導(dǎo)致碘的損失 (3)①分液漏斗的檢漏方法為:向分液漏斗中加入少量水,檢查旋塞處是否漏水;將漏斗倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),檢查玻璃塞是否漏水。 ②步驟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,沉在下層,所以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:液體分上下兩層,下層呈紫紅色。 ③步驟Y加入NaOH 的目的是把I2轉(zhuǎn)化為離子(I-和IO3-)進(jìn)入水層而與CCl4分離,并非浸取有機(jī)雜質(zhì),也不能用乙醇代替,但NaOH的用量要控制,用量過(guò)多會(huì)使后續(xù)酸化操作步驟消耗硫酸過(guò)多,故選AB。④Z步驟為過(guò)濾操作。 (4)I2
19、的CCl4溶液采用蒸餾的方法雖然可以把CCl4蒸餾出去,但同時(shí)碘易升華,導(dǎo)致碘的損失。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查定量實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)流程分析與應(yīng)用,涉及儀器識(shí)別、儀器選擇與使用、物質(zhì)的分離與提純實(shí)驗(yàn)操作等 【名師點(diǎn)晴】本題考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握,對(duì)常見(jiàn)儀器或試劑的主要用途和使用方法的掌握情況??疾炝藨?yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推或計(jì)算一些具體的化學(xué)問(wèn)題的能力。高考化學(xué)試題中對(duì)考生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x予較多的關(guān)注,其中就包括對(duì)定量實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)的考查,它要求學(xué)生能夠通過(guò)題給實(shí)驗(yàn)情境中適當(dāng)遷移,準(zhǔn)確把化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能運(yùn)用到某些類似的定量實(shí)驗(yàn)中去,解決一些
20、原理和操作較簡(jiǎn)單的定量問(wèn)題。它充分體現(xiàn)了“源于教材又不拘泥于教材”的命題指導(dǎo)思想,在一定程度上考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。“用正確的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,完成規(guī)定的‘學(xué)生實(shí)驗(yàn)’的能力”也是《考試大綱》中對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽蟆,F(xiàn)行高中教材中通過(guò)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液、酸堿中和滴定等基本定量實(shí)驗(yàn)的完成,訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能,為學(xué)生將來(lái)參加社會(huì)實(shí)踐或進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下必要的良好基礎(chǔ),這也是構(gòu)成人才科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分。高考中對(duì)定量實(shí)驗(yàn)涉及的計(jì)量?jī)x器的考查主要包括托盤天平、量筒、容量瓶、滴定管、溫度計(jì)和pH試紙等,從考查的要求看,主要是識(shí)記層次,考查學(xué)生對(duì)常見(jiàn)計(jì)量?jī)x器的結(jié)構(gòu)、用途、讀數(shù)和使用方法的認(rèn)
21、識(shí)。 5.【2015四川理綜化學(xué)】(13分)(NH4)2SO4是常見(jiàn)的化肥和化工原料,受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產(chǎn)物。 [查閱資料] (NH4)2SO4在260℃和400℃時(shí)分解產(chǎn)物不同。 [實(shí)驗(yàn)探究]該小組擬選用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持和加熱裝置略) 實(shí)驗(yàn)1:連接裝置A-B-C-D,檢查氣密性,按圖示加入試劑(裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL)。通入N2排盡空氣后,于260℃加熱裝置A一段時(shí)間,停止加熱,冷卻,停止通入N2。品紅溶液不褪色,取下裝置B,加入指示劑,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸,終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液25.00 mL
22、。經(jīng)檢驗(yàn)滴定后的溶液中無(wú)SO42-。 (1)儀器X的名稱是________________。 (2)滴定前,下列操作的正確順序是_________(填字母編號(hào))。 a.盛裝0.2000mol/L NaOH溶液 b.用0.2000mol/L NaOH溶液潤(rùn)洗 c.讀數(shù)、記錄 d.查漏、清洗 e.排盡滴定管尖嘴的氣泡并調(diào)整液面 (3)裝置B內(nèi)溶液吸收氣體的物質(zhì)的量是__________mol 實(shí)驗(yàn)2:連接裝置A-D-B,檢查氣密性,按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后,于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全
23、分解無(wú)殘留物,停止加熱,冷卻,停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導(dǎo)氣管內(nèi)有少量白色固體。經(jīng)檢驗(yàn),該白色固體和裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),氣體產(chǎn)物中無(wú)氮氧化物。 (4)檢驗(yàn)裝置D內(nèi)溶液中有SO32-,無(wú)SO42-的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是__________. (5)裝置B內(nèi)溶液吸收的氣體是____________. (6)(NH4)2SO4在400℃分解的化學(xué)方程式是______________________. 【答案】 (1)圓底燒瓶 (2)dbaec (3)0.03 mol (4)取少量裝置D內(nèi)溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀;加入足
24、量稀鹽酸后沉淀完全溶解,放出無(wú)色刺激性氣體 (5)NH3 (6)3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑ (5)NH3 (6)3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O 【考點(diǎn)定位】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 【名師點(diǎn)睛】考綱明確要求考生能根據(jù)實(shí)驗(yàn)試題要求:(1)設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案;(2)了解控制實(shí)驗(yàn)條件的方法;(3)分析或處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出合理結(jié)論(4)繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)取材于教材、高于教材,注重創(chuàng)新是近年高考化學(xué)試題的一大特點(diǎn)。近年高考綜合實(shí)驗(yàn)試題往往是在教材實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)或考生已有實(shí)驗(yàn)知識(shí)的
25、基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),創(chuàng)設(shè)新情境,提出新問(wèn)題,考查考生的創(chuàng)新意識(shí)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)根據(jù)題干給予的新信息,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實(shí)驗(yàn)操作改進(jìn)創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)操作新途徑開(kāi)辟等。(3)面對(duì)新情境,能夠正確提取并處理信息(準(zhǔn)確提煉規(guī)律、嚴(yán)密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對(duì)新問(wèn)題,能夠全面深入思考,合理優(yōu)化結(jié)構(gòu),準(zhǔn)確深刻評(píng)價(jià)等。 6.【2014年高考北京卷第27題】(12分) 碳、硫的含量影響鋼鐵性能。碳、硫含量的一種測(cè)定方法是將鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為氣體,再用測(cè)碳、測(cè)硫裝置進(jìn)行測(cè)定。 (1)采用裝置A,在高溫下x克鋼樣中碳、硫轉(zhuǎn)化為CO2、SO2。 ①氣體
26、a的成分是____________________。 ②若鋼樣中硫以FeS形式存在,A中反應(yīng):3FeS+5 O21______+3______。 (2)將氣體a通入測(cè)硫酸裝置中(如右圖),采用滴定法測(cè)定硫的含量。 ①H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式:_________________。 ②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mLNaOH溶液,若消耗1mLNaOH溶液相當(dāng)于硫的質(zhì)量為y克,則該鋼樣中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù):_________________。 (3)將氣體a通入測(cè)碳裝置中(如下圖),采用重量法測(cè)定碳的含量。 ①氣體a通過(guò)B和C的目的是______________
27、_______。 ②計(jì)算鋼樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù),應(yīng)測(cè)量的數(shù)據(jù)是__________________。 【答案】(1)①CO2、SO2、O2;②Fe3O4;SO2 (2)①H2O2+SO2=H2SO4;② zy/x (3)①除去SO2對(duì)CO2測(cè)定的干擾②吸收CO2氣體前后吸收瓶的質(zhì)量 (3)整個(gè)裝置實(shí)際上需要準(zhǔn)確測(cè)定吸收二氧化碳的量,那么就要除去其他的雜質(zhì)氣體,重鉻酸鉀和濃硫酸具有強(qiáng)氧化性肯定是吸收二氧化硫,因此可推知活性二氧化錳的作用是吸收氧氣,故裝置B和C的作用主要是除去SO2,以免干擾對(duì)CO2測(cè)定產(chǎn)生干擾;計(jì)算碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)須利用CO2的質(zhì)量進(jìn)行分析,故需測(cè)量CO2吸收瓶在吸收C
28、O2氣體前后的質(zhì)量,質(zhì)量增加量即為二氧化碳的質(zhì)量。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究 【名師點(diǎn)晴】本題以二氧化硫、二氧化碳的知識(shí)模型為基礎(chǔ),從定性定量的角度檢驗(yàn)二氧化硫、二氧化碳,要求學(xué)生對(duì)平時(shí)所學(xué)習(xí)的知識(shí)能靈活運(yùn)用??疾榱藢W(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、常見(jiàn)物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況。考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析,解決具體的化學(xué)問(wèn)題的能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),高考化學(xué)試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x分較高,今后復(fù)習(xí)備考多加關(guān)注。題目難度中等偏上。 7.【2014年高考福建卷第25題】(15分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)
29、驗(yàn)一 焦亞硫酸鈉的制取 采用右圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3+SO2=Na2S2O5 (1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 。 (2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是 。 (3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為 (填序號(hào))。 實(shí)驗(yàn)二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì) Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。 (4)證明NaHSO3溶液中HSO
30、3- 的電離程度大于水解程度,可采用的實(shí)驗(yàn)方法是 (填序號(hào))。 a.測(cè)定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入鹽酸 d.加入品紅溶液 e.用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè) (5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是 。 實(shí)驗(yàn)三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定 (6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下: (已知:滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I(xiàn)2+2H2O=H2SO4+2HI) ①按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶
31、液25.00 mL,該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為 g·L-1。 ②在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,若有部分HI被空氣氧化,則測(cè)得結(jié)果 (填“偏高”“偏低”或“不變”)。 【答案】(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O (2)過(guò)濾 (3)d (4)a、e (5)取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低 (5)若Na2S2O5
32、晶體在空氣中已被氧化,則應(yīng)該生成Na2SO4,通過(guò)檢驗(yàn)樣品中是否含有SO42 -即可。 (6)①根據(jù)反應(yīng)“SO2+I(xiàn)2+2H2O=H2SO4+2HI”,則樣品中抗氧化劑的殘留量==0.16 g/L。 ②若有部分HI被空氣氧化又生成I2,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液的體積偏小,則測(cè)得結(jié)果偏低。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究 【名師點(diǎn)晴】本題以“焦亞硫酸鈉的制取、性質(zhì)、含量的測(cè)定”為素材,考查學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合探究能力,對(duì)學(xué)生的分析解決問(wèn)題的能力要求很高。不僅考查考生對(duì)氣密性檢查原理的深度理解,還考查考生科學(xué)、規(guī)范的語(yǔ)言表達(dá)能力,本題以物質(zhì)的制備為主線,設(shè)計(jì)相應(yīng)問(wèn)題,考查考
33、生實(shí)驗(yàn)探究能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。 8.【2014年高考江蘇卷第21B題】[實(shí)驗(yàn)化學(xué)] 磷酸鐵(FePO4·2H2O,難溶于水的米白色固體)可用于生成藥物、食品添加劑和鋰離子電池的正極材料,實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)制備磷酸鐵。 (1)稱取一定量已除去油污的廢鐵屑,加入稍過(guò)量的稀硫酸,加熱、攪拌,反應(yīng)一段時(shí)間后過(guò)濾,反應(yīng)加熱的目的是 。 (2)向?yàn)V液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。為確定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定濾液中的Fe2+,離子方程式如下: ①在向滴定管注入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液前,滴定管需要檢漏、 和
34、 。 ②若滴定xmL濾液中的Fe2+,消耗amol·L—1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL,則濾液中 c(Fe2+)= mol·L—1 ③為使濾液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列實(shí)驗(yàn)條件控制正確的是 (填序號(hào))。 A.加入適當(dāng)過(guò)量的H2O2溶液 B.緩慢滴加H2O2溶液并攪拌 C.加熱,使反應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行 D.用氨水調(diào)節(jié)pH=7 (3)將一定量的Na2HPO4溶液(溶液顯堿性)加入到含有Fe3+的溶液中,攪拌、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FePO4·2H2O 。若反應(yīng)得到的FePO4·2H2O固體呈棕黃色,則磷酸鐵中混有的雜質(zhì)可能為
35、 。 【答案】(1)加快反應(yīng)速率 (2) ①用蒸餾水洗凈 用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2——3次 ②6ab/x ③ AB (3) 氫氧化鐵 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查實(shí)驗(yàn)化學(xué)有關(guān)內(nèi)容,涉及實(shí)驗(yàn)化學(xué)中滴定管的使用,簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)計(jì)算,實(shí)驗(yàn)條件的控制原理等內(nèi)容 【名師點(diǎn)晴】本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制備磷酸鐵為載體,重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握,對(duì)常見(jiàn)儀器或試劑的主要用途和使用方法的掌握情況。考察了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推或計(jì)算一些具體的化學(xué)問(wèn)題的能力。本題的解題要點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)化學(xué)中滴定管的使用,簡(jiǎn)單的氧化還原反應(yīng)計(jì)算,實(shí)驗(yàn)條件的控制原理等知識(shí)
36、,審題時(shí)抓住“完全氧化”“溶液顯堿性”等關(guān)鍵詞,避免不必要的失分。 9.【2014年高考天津卷第9題】(18分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水。在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。 I.制備Na2S2O3?5H2O 反應(yīng)原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq) 實(shí)驗(yàn)步驟: ①稱取15g Na2SO3加入圓底燒瓶中,再加入80ml蒸餾水。另取5g研 細(xì)的硫粉,用3ml乙醇潤(rùn)濕,加入上述溶液中。 ②安裝實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示,部分加持裝置略去),水浴加熱,微沸60分鐘。 ③趁熱過(guò)濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O3?5H2O,經(jīng)過(guò)濾,洗滌,干燥,
37、得到產(chǎn)品。 回答問(wèn)題: (1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤(rùn)濕的目的是 。 (2)儀器a的名稱是 ,其作用是 。 (3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外,最可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是 ,檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是 。 (4)該實(shí)驗(yàn)一般控制在堿性環(huán)境下進(jìn)行,否則產(chǎn)品發(fā)黃,用離子方程式表
38、示其原因: 。 II.測(cè)定產(chǎn)品純度 準(zhǔn)確稱取Wg產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.1000 mol?L ̄1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 反應(yīng)原理為:2S2O32 ̄+I2=S4O62-+2I ̄ (5)滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化: 。 (6)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖,則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為 m
39、L。 產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3?5H2O相對(duì)分子質(zhì)量為M) 。 III.Na2S2O3的應(yīng)用 (7)Na2S2O3還原性較強(qiáng),在溶液中易被Cl2氧化成SO42 ̄,常用作脫氧劑,該反應(yīng)的離子方程式為 。 【答案】(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流 (3)Na2SO4 取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量稀鹽酸,過(guò)濾,向?yàn)V液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產(chǎn)品中含有Na2SO4 (4)S2O32 ̄+2H+=S↓+SO2↑+H2O (5)由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 (6)18.10 (7)S2O32 ̄+4Cl2+
40、5H2O = 2SO42 ̄+8Cl ̄+10H+ 【解析】 (4)S2O32 ̄與H+發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成的S使產(chǎn)品發(fā)黃,離子方程式為:S2O32 ̄+2H+=S↓+SO2↑+H2O (5)滴定結(jié)束后,I2使淀粉變藍(lán),所以滴定至終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化:由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色。 (6)根據(jù)液面示意圖,滴定起始時(shí),液面讀數(shù)為0,終點(diǎn)液面讀數(shù)為18.10ml,所以消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為18.10ml;產(chǎn)品的純度=0.1000mol/L×18.10×10-3L×2M÷W×100%= (7)Cl2被還原為Cl ̄,配平可得離子方程式為:S2O32 ̄+4Cl2+5H2O = 2SO42 ̄+8Cl ̄+10
41、H+ 【考點(diǎn)地位】本題考查實(shí)驗(yàn)基本儀器和基本操作、離子的檢驗(yàn)、滴定實(shí)驗(yàn)及計(jì)算、離子方程式的書寫。 【名師點(diǎn)晴】本題以Na2S2O3?5H2O的制備為載體,重點(diǎn)考查了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,和數(shù)據(jù)處理能力,試題體現(xiàn)了學(xué)以致用的特點(diǎn),如滴定管起點(diǎn)和終點(diǎn)液面的讀數(shù)。本題為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及探究問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是:首先掌握基本儀器的使用和基本操作,雜質(zhì)的判斷和除去方法,其次是理解氧化還原反應(yīng)滴定的原理,并能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 10.【2014年高考新課標(biāo)Ⅱ卷第28題】(15分)某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為測(cè)定其組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)
42、。 ①氨的測(cè)定:精確稱取wgX,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1mLc1 mol·L—1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 mol·L—1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl,到終點(diǎn)時(shí)消耗V2mLNaOH溶液。 ②氯的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取樣品X,配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,K2CrO4溶液為指示劑,至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問(wèn)題: (1)裝置中安全管的作用原理是 。 (2)用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)剩的HCl時(shí),應(yīng)使用
43、 式滴定管,可使用的指示劑為 。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為 。 (4)測(cè)定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn),若氣密性不好測(cè)定結(jié)果將 (填“偏高”或“偏低”)。 (5)測(cè)定氯的過(guò)程中,使用棕色滴定管的原因是 ;滴定終點(diǎn)時(shí),若溶液中c(Ag+)=2.0×10—5 mol·L—1,c(CrO42—)為 mol·L—1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)= 1.12×10—12) (6)經(jīng)測(cè)定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,鈷的化合價(jià)為 ,制備X的化學(xué)方程式為
44、 ;X的制備過(guò)程中溫度不能過(guò)高的原因是 。 【答案】(1)當(dāng)A中壓力過(guò)大時(shí),安全管中液面上升,使A瓶中壓力穩(wěn)定 (2)堿 酚酞(或甲基紅) (3) (4)偏低 (5)防止硝酸銀見(jiàn)光分解 2.8×10—3 (6)+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出 【解析】本題的解題要點(diǎn)為:首先要明確物質(zhì)組成測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理,理清題給實(shí)驗(yàn)裝置的作用,掌握酸堿中和滴定中滴定管使用的注意事項(xiàng),掌握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及沉淀溶解平衡的相關(guān)計(jì)算。其次
45、是能利用化學(xué)方程式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的誤差分析。 (5)測(cè)定氯的過(guò)程中,用硝酸銀溶液滴定,硝酸銀見(jiàn)光易分解,故使用棕色滴定管的原因是防止硝酸銀見(jiàn)光分解;根據(jù)沉淀溶解平衡知識(shí)知,c(CrO42—) =Ksp(Ag2CrO4)/ c2(Ag+)= 1.12×10—12/(2.0×10—5)2=2.8×10—3mol·L—1。 (6)根據(jù)題意知,樣品X中鈷、氨、氯的物質(zhì)的量之比為1:6:3,則X的化學(xué)式為[Co(NH3)6]Cl3,利用化合價(jià)規(guī)則判斷,鈷的化合價(jià)為+3;根據(jù)題給信息知,CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水在活性炭催化下,合成橙黃色晶體X,化學(xué)方程式為2C
46、oCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O;X的制備過(guò)程中溫度不能過(guò)高的原因是溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解、氨氣逸出。 【考點(diǎn)地位】本題主要是考查了物質(zhì)的制備和組成的測(cè)定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究。 【名師點(diǎn)晴】本題以[Co(NH3)6]Cl3的制備為載體,側(cè)重考查了酸堿中和滴定、沉淀溶解平衡的計(jì)算、根據(jù)信息書寫化學(xué)方程式、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算及實(shí)驗(yàn)方案的分析評(píng)價(jià)等知識(shí)。考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、常見(jiàn)物質(zhì)性質(zhì)的掌握情況。考查了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析,解決具體的化學(xué)問(wèn)題的能力?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),高考化學(xué)試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x分較高,今后復(fù)習(xí)備考多加
47、關(guān)注。題目難度中等偏上。 11.【2014年高考重慶卷第9題】(15分)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g/L。某興趣小組用題9圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)含量堿性測(cè)定。 (1)儀器A的名稱是_______,水通入A的進(jìn)口為_(kāi)________。 (2)B中加入300.00ml葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為_(kāi)_____________。 (3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.0900mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇題9中圖2中的___
48、__;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為_(kāi)_________;若用50ml滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖凇?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))____(①=10ml,②=40ml,③<10ml,④>40ml) (4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00ml,該葡萄酒中SO2含量為:__g/L。 (5)該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施_______。 【答案】(1)冷凝管或冷凝器;b (2)SO2+H2O2=H2SO4 (3)③;酚酞;④ (4)0.24 (5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進(jìn)措施:用不揮發(fā)的強(qiáng)酸例如硫酸代替鹽酸,或用蒸餾水代
49、替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),扣除鹽酸揮發(fā)的影響。 【解析】(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造特點(diǎn)可知,儀器A是冷凝管或冷凝器。冷凝時(shí)冷卻水的流向應(yīng)該是下口進(jìn),上口出,即水通入A的進(jìn)口是b。 (2)SO2具有還原性,雙氧水具有氧化性,二者混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸,反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+H2O2=H2SO4。 (3)氫氧化鈉是堿,應(yīng)該用堿式滴定管盛放。排液時(shí)將將乳管向上彎曲,同時(shí)拇指和食指捏住玻璃珠附近的橡皮管且用力擠捏,使溶液迅速排出,趕走氣泡,即選擇③。滴定終點(diǎn)時(shí)的pH=8.8,說(shuō)明溶液顯堿性,則指示劑的變色范圍在堿性條件下,甲基橙的變色范圍是3.1~4.4,酚酞的變色范圍是8.2~10.0,所以選
50、擇的指示劑是酚酞。由于滴定管的刻度自上而下逐漸增大,且最下面一段沒(méi)有刻度線,因此該滴定管中實(shí)際溶液的體積是>50ml-10ml=40mol。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)、涉及儀器識(shí)別、氧化還原反應(yīng)方程式書寫、滴定管和指示劑選擇、物質(zhì)含量計(jì)算以及誤差分析與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)等,題目綜合性強(qiáng),考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握,對(duì)常見(jiàn)儀器或試劑的主要用途和使用方法的掌握情況??疾炝藨?yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推或計(jì)算一些具體的化學(xué)問(wèn)題的能力。 【名師點(diǎn)睛】高考化學(xué)試題中對(duì)考生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橘x予較多的關(guān)注,它要求學(xué)生能夠通過(guò)題給實(shí)驗(yàn)情境中適當(dāng)遷移,準(zhǔn)確把化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知
51、識(shí)和基本操作技能運(yùn)用到某些類似的實(shí)驗(yàn)中去,解決一些原理和操作較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。 12.【2013年高考海南卷第17題】(9分) BaCl2·xH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目可通過(guò)重量法來(lái)確定: ①稱取1.222g樣品,置于小燒杯中,加入適量稀鹽酸,加熱溶解,邊攪拌邊滴加稀硫酸到沉淀完全,靜置; ②過(guò)濾并洗滌沉淀; ③將盛有沉淀的濾紙包烘干并中溫灼燒;轉(zhuǎn)入高溫爐中,反復(fù)灼燒到恒重,稱得沉淀質(zhì)量為1.165g。 回答下列問(wèn)題: (1)在操作②中,需要先后用稀硫酸和 洗滌沉淀;檢驗(yàn)沉淀中氯離子是否洗凈的方法是 。 (2)計(jì)算BaCl2·xH2O中的x=
52、 (要求寫出計(jì)算過(guò)程)。 (3)操作③中,如果空氣不充足和溫度過(guò)高,可能會(huì)有部分沉淀被濾紙中的碳還原為BaS,這使x的測(cè)定結(jié)果 (填“偏低”、“偏高”或“不變”)。 【答案】 (1)蒸餾水 取水洗液于試管中,加入稀硝酸酸化,滴加AgNO3溶液,若無(wú)白色渾濁出現(xiàn),則表明Cl-已經(jīng)冼凈。 (2)2。 (3)偏高。 【解析】 試題分析: 【考點(diǎn)定位】本題考查BaCl2·xH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目的測(cè)定。 【名師點(diǎn)睛】本題考查BaCl2·xH2O中結(jié)晶水?dāng)?shù)目的測(cè)定,要求學(xué)生通過(guò)重量法來(lái)計(jì)算氯化鋇和水的物質(zhì)的量比,再求出x,物質(zhì)組成的測(cè)定,分
53、子式的確定是難點(diǎn),沉淀的洗滌,誤差分析是基礎(chǔ)知識(shí),這些都需要學(xué)生具備扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),計(jì)算能力等,該題難度中等。 13.【2013年高考江蘇卷第18題】硫酸鎳銨[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于電鍍、印刷等領(lǐng)域。某同學(xué)為測(cè)定硫酸鎳銨的組成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①準(zhǔn)確稱取2. 3350 g 樣品,配制成100. 00 mL 溶液A;②準(zhǔn)確量取25. 00 mL 溶液A,用0. 04000 mol·L-1 的EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Ni2+(離子方程式為Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+ ),消耗EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液31. 25 mL;③另取25. 00 mL溶
54、液A,加足量的NaOH 溶液并充分加熱,生成NH3 56. 00 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 (1)若滴定管在使用前未用EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,測(cè)得的Ni2+含量將 (填“偏高”、或“偏低”或“不變”)。 (2)氨氣常用 檢驗(yàn),現(xiàn)象是 。 (3)通過(guò)計(jì)算確定銀硫酸鎳銨的化學(xué)式(寫出計(jì)算過(guò)程)。 【答案】 (1)偏高 (2)濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙 試紙顏色由紅變藍(lán) (3)n(Ni2+)= 0. 04000 mol·L-1×31. 25 mL×10-3L·mL-1 =1. 250×10-3 mol n(NH4
55、 +)= =2. 500×10-3 mol n(SO42-)= ==2. 500×10-3mol m(Ni2+)= 59 g·mol-1×1. 250×10-3 mol=0. 07375 g m(NH4+)= 18 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 04500 g m(SO42-)= 96 g·mol-1×2. 500×10-3 mol=0. 2400 g n(H2O)==1. 250×10-2 mol x :y :m:n= n(NH4+):n(Ni2+):n(SO42-):n(H2O)= 2:1:2:10 硫酸鎳銨的化學(xué)式為(NH4)2Ni(SO
56、4)2·10H2O 【解析】 試題分析:本題為一道定量分析的計(jì)算題,首先要弄清楚計(jì)算什么,怎么計(jì)算。 (3)實(shí)驗(yàn)①用EDTA滴定Ni2+由此可以計(jì)算出原100mL溶液,即2.3350g樣品含Ni2+ 為 n(Ni2+)=0.04000×31.25×10-3×4=0.005mol 實(shí)驗(yàn)②發(fā)生的反應(yīng)為:NH4++OH-=NH3 ↑+H2O可得出原2.3350g樣品含NH4+為 N(NH4+)=n(NH3)= =0.01mol 又根據(jù)電荷守恒:n(Ni2+)×2 + n(NH4+)×1= n(SO)×2 即原2.3350g樣品含SO為n(SO)=0.01mol 綜上可以得出
57、上述三種離子的質(zhì)量,m(Ni2+)=0.005×59=0.295g M(NH4+)=0.01×18=0.18g m(SO)=0.01×98=0.98g 則H2O的質(zhì)量m(H2O)=2.3350-0.295-0.18-0.98=0.9g n(H2O)=0.05mol x:y:m:n=n(NH4+):n(Ni2+):n(SO):n(H2O)=0.01 :0.005 :0.01 :0.05=2 :1 :2:10 硫酸鎳銨的化學(xué)式為(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O 【考點(diǎn)定位】本題考查定量計(jì)算測(cè)定物質(zhì)的組成 【名師點(diǎn)睛】本題的知識(shí)點(diǎn)是定量計(jì)算測(cè)定物質(zhì)的組成,
58、定量分析的計(jì)算題,首先要弄清楚計(jì)算什么,雖然考查的是陌生的實(shí)驗(yàn)操作,用EDTA滴定法測(cè)金屬離子的含量,但EDTA滴定法類似于酸堿中和滴定,實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、步驟大同小異,實(shí)際上考查定量分析實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)滴定法的理解應(yīng)用能力、知識(shí)的遷移能力和基本的計(jì)算能力。 14.【2013年高考浙江卷第28題】利用廢舊鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO。制備流程圖如下: 已知:Zn及化合物的性質(zhì)與Al及化合物的性質(zhì)相似。請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)用NaOH溶液處理廢舊鋅鐵皮的作用有 。 A.去除油污 B.
59、溶解鍍鋅層 C.去除鐵銹 D.鈍化 (2)調(diào)節(jié)溶液A的pH可產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀,為制得ZnO,后續(xù)操作步驟是 。 (3)由溶液B制得Fe3O4膠體粒子的過(guò)程中,須持續(xù)通入N2,原因是 。 (4)Fe3O4膠體粒子能否用減壓過(guò)濾發(fā)實(shí)現(xiàn)固液分離? (填“能”或“不能”),理由是 。 (5)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測(cè)定產(chǎn)物Fe3O4中的二價(jià)鐵含量。若需配制濃度為0.01000 mol·
60、L-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250 mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取 g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。 配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),下列儀器中不必要用到的有 。(用編號(hào)表示)。 ①電子天平 ②燒杯 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤容量瓶 ⑥膠頭滴管 ⑦移液管 (6)滴定操作中,如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,而滴定結(jié)束后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果將 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。 【答案】 (1)A、B (2)抽濾、洗滌、灼燒 (3)N
61、2氣氛下,防止Fe2+被氧化 (4)不能,膠體粒子太小,抽濾時(shí)容易透過(guò)濾紙 (5)0.7350 ③⑦ (6)偏大 【解析】 試題分析: (5)m(K2Cr2O7)=0.01000 mol·L-1×0.250 L×294.0 g·mol-1=0.7350 g;電子天平用于稱量固體質(zhì)量,燒杯用于溶解固體,玻璃棒用于攪拌和引流操作,容量瓶用于配置溶液,膠頭滴管用于加水定容。用不到的儀器為量筒和移液管。 (6)如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡,這樣就造成讀數(shù)偏??;滴定結(jié)束后氣泡消失,這樣讀數(shù)就正常,所以讀出來(lái)的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大,
62、測(cè)定結(jié)果將偏大。 【考點(diǎn)定位】本題以“廢舊鍍鋅鐵皮可制備磁性Fe3O4膠體粒子及副產(chǎn)物ZnO”為載體,考查實(shí)驗(yàn)基本操作和技能。涉及標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及滴定的誤差分析。試題主要取材于《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》模塊中《鍍鋅鐵皮鍍層厚度的測(cè)定》。試題難度不大。 【名師點(diǎn)睛】本題考查鋅的化學(xué)性質(zhì)及滴定誤差分析、物質(zhì)的量濃度的溶液的配制等知識(shí),取材于教材,以“廢物利用”引導(dǎo)出膠體等知識(shí),考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作和技能,屬于高頻考點(diǎn),也是今后命題的方向。 15.【2014年高考上海卷第六(33~37)題】(本題共12分) 在精制飽和食鹽水中加入碳酸氫銨可制備小蘇打(NaHCO3),并提取氯化銨作為肥料或進(jìn)一步提純?yōu)楣?/p>
63、業(yè)氯化銨。 完成下列填空: (1)寫出上述制備小蘇打的化學(xué)方程式。________________________ (2)濾出小蘇打后,母液提取氯化銨有兩種方法: ①通入氨,冷卻、加食鹽,過(guò)濾 ②不通氨,冷卻、加食鹽,過(guò)濾 對(duì)兩種方法的評(píng)價(jià)正確的是__________(選填編號(hào)) a.①析出的氯化銨純度更高 b.②析出的氯化銨純度更高 c.①的濾液可直接循環(huán)使用 d.②的濾液可直接循環(huán)使用 (3)提取的NH4Cl中含少量Fe2+、SO42-。將產(chǎn)品溶解,加入H2O2,加熱至沸,再加入BaCl2溶液,過(guò)濾,蒸發(fā)結(jié)晶,得到工業(yè)氯化銨。 加熱至沸的目的是_____
64、_______________________。 濾渣的主要成分是_________________、_________________。 (4)稱取1.840g小蘇打樣品(含少量NaCl),配成250ml溶液,取出25.00ml用0.1000mol/L鹽酸滴定,消耗鹽酸21.50ml。 實(shí)驗(yàn)中所需的定量?jī)x器除滴定管外,還有__________________。 選甲基橙而不選酚酞作為指示劑的原因是_________________。 樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________________。(保留3位小數(shù)) (5)將一定質(zhì)量小蘇打樣品(含少量NaCl)溶于足量鹽酸,蒸干
65、后稱量固體質(zhì)量,也可測(cè)定小蘇打的含量。若蒸發(fā)過(guò)程中有少量液體濺出,則測(cè)定結(jié)果_______。(選填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”) 【答案】(1)NH4HCO3+NaCl→NaHCO3↓+NH4Cl (2)ad (3)使Fe3+完全水解為Fe(OH)3;Fe(OH)3、BaSO4 (4)電子天平、250ml容量瓶;選用酚酞作為指示劑,不能確定滴定終點(diǎn);0.982 (5)偏高 (4)要稱取1.840g小蘇打樣品需要電子天平,配制250ml溶液需要250ml容量瓶;鹽酸與碳酸氫鈉恰好反應(yīng)時(shí)溶液顯酸性(二氧化碳溶解),酚酞的變色范圍是8.2~10.0,選用酚酞作為指示劑,
66、不能確定滴定終點(diǎn)。樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量=0.1000mol/L×0.02150L××84g/mol=1.806g,因此碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.806g÷1.840g=0.982。 (5)碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和CO2,最終得到的固體是氯化鈉,根據(jù)差量法可以計(jì)算出碳酸氫鈉的質(zhì)量,即 2NaHCO3→Na2CO3+H2O+CO2↑ 固體質(zhì)量減少量 168g 62g m △m 若蒸發(fā)過(guò)程中有少量液體濺出,則最終生成的氯化鈉質(zhì)量偏少,因此根據(jù)差量法可知固體減少的質(zhì)量偏大,即△m偏大,則碳酸氫鈉的質(zhì)量偏大,因此測(cè)定結(jié)果偏高。 【考點(diǎn)定位】本題主要是考查鈉的化合物、物質(zhì)的分離與提純、溶液配制、含量測(cè)定以及誤差分析等 【名師點(diǎn)晴】本題屬于實(shí)驗(yàn)綜合題,題目綜合性強(qiáng),考查了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作的掌握,對(duì)常見(jiàn)儀器或試劑的主要用途和使用方法的掌握情況??疾榱藨?yīng)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行必要的分析、類推或計(jì)算一些具體的化學(xué)問(wèn)題的能力。它要求學(xué)生能夠通過(guò)題給實(shí)驗(yàn)情境
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