山東省2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題8.3實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)考點(diǎn)掃描含解析

PAGEPAGE22專題3試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)【名師預(yù)料】高考對(duì)本專題內(nèi)容主要從三方面考查：①利用限定的儀器裝置、藥品，依據(jù)題目要求進(jìn)行試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；②給出部分試驗(yàn)環(huán)節(jié)，依據(jù)題目要求設(shè)計(jì)完整的試驗(yàn)；③對(duì)給出的試驗(yàn)方案做出科學(xué)的評(píng)估，選擇最佳方案。復(fù)習(xí)時(shí)要駕馭發(fā)生裝置、干燥方法、收集方法，牢記氣體制備的反應(yīng)原理，理清關(guān)系，熟記評(píng)價(jià)切入點(diǎn)——從平安防倒吸、防暴沸、尾氣處理、可行、簡(jiǎn)約等進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。題型主要有選擇題及Ⅱ卷中的綜合試驗(yàn)題，將教材試驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，融合試驗(yàn)基本操作、物質(zhì)的制備與性質(zhì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、化工流程、數(shù)據(jù)分析和處理等綜合考查考生的試驗(yàn)實(shí)力?！緦W(xué)問(wèn)精講】一、體系構(gòu)建二、探究型試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(1)明確目標(biāo)，依據(jù)題目要求，找出該題須要解決的最終目標(biāo)。(2)論證原理，依據(jù)探究的目的，須要用哪些原理，如證明某物質(zhì)具有氧化性，那就須要用氧化還原反應(yīng)原理。(3)結(jié)合信息，合理利用題目中的信息，以便于便利選擇儀器和試劑。(4)分析問(wèn)題，依據(jù)上述目標(biāo)，結(jié)合題目所給信息，分析解決該問(wèn)題可能涉及的所學(xué)學(xué)問(wèn)，即利用所學(xué)學(xué)問(wèn)，分析解決該問(wèn)題。(5)留意細(xì)微環(huán)節(jié)，在解決該類問(wèn)題時(shí)，留意分析試驗(yàn)原理是否正確可行，試驗(yàn)操作是否平安合理，試驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)潔便利，試驗(yàn)現(xiàn)象是否突出明顯。三、物質(zhì)制備型試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(1)細(xì)致閱讀題干，提取有用信息。(2)細(xì)致視察裝置圖(或框圖)，聯(lián)想熟識(shí)的試驗(yàn)，視察裝置圖(或框圖)，找出每件儀器(或步驟)與熟識(shí)的某一試驗(yàn)相像的地方，分析每件儀器中所裝藥品的作用。(3)通讀問(wèn)題，整合信息，把全部的問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，運(yùn)用題給信息和化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)做出正確答案。四、化工流程型試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其詳細(xì)的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點(diǎn)要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時(shí)要從成本角度(原料是否廉價(jià)易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實(shí)角度等方面考慮；解答時(shí)要看框內(nèi)，看框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思索，易處著手；先局部，后全盤，逐步深化。(1)明確原料和產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)，即箭頭進(jìn)出方向。(2)依據(jù)流程圖分析反應(yīng)原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應(yīng)——知其然，弄清有關(guān)反應(yīng)原理，明確目的(如沉淀反應(yīng)、除雜、分別)——知其所以然。(3)聯(lián)系儲(chǔ)存的學(xué)問(wèn)，有效地進(jìn)行信息的利用，精確表述和工整書寫。五、試驗(yàn)評(píng)價(jià)對(duì)幾個(gè)試驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要是看是否正確、嚴(yán)密、精確、可行。另外有無(wú)干擾、是否經(jīng)濟(jì)、是否平安、有無(wú)污染等也是要考慮的。1．可行性方面(1)分析試驗(yàn)方案是否科學(xué)可行；(2)試驗(yàn)操作是否平安合理；(3)試驗(yàn)步驟是否簡(jiǎn)潔便利；(4)試驗(yàn)效果是否明顯。2．綠色化學(xué)方面(1)試驗(yàn)過(guò)程中是否造成環(huán)境污染；(2)原料是否無(wú)毒、平安、易得；(3)原料利用率及反應(yīng)速率是否較高。3．從平安性方面對(duì)試驗(yàn)方案做出評(píng)價(jià)化學(xué)試驗(yàn)從平安角度?？紤]的主要因素如下：(1)凈化、汲取氣體，當(dāng)熄滅酒精及左邊有揮發(fā)性液體加熱，氣壓不恒定時(shí)(如乙酸乙酯的制備)要防止液體倒吸；(2)進(jìn)行某些易燃易爆試驗(yàn)時(shí)要防止爆炸(如H2還原CuO應(yīng)先通H2，氣體點(diǎn)燃前先驗(yàn)純等)；(3)防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進(jìn)行等)；(4)污染性的氣體要進(jìn)行尾氣處理；有粉末狀物質(zhì)參與的反應(yīng)，要留意防止導(dǎo)氣管堵塞；(5)防吸水(照試驗(yàn)取用、制取易吸水、潮解、水解的物質(zhì)時(shí)宜實(shí)行必要措施，以保證達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。4．從規(guī)范性方面(1)冷凝回流(有些反應(yīng)中，為削減易揮發(fā)液體反應(yīng)物的損耗和充分利用原料，需在反應(yīng)裝置上加裝冷凝回流裝置，如長(zhǎng)玻璃管、豎裝的干燥管及冷凝管等)；(2)易揮發(fā)液體產(chǎn)物(導(dǎo)出時(shí)可為蒸氣)的剛好冷卻；(3)儀器拆卸與組裝依次相反，依據(jù)從右向左，從高到低的依次；(4)其他(照試驗(yàn)操作依次、試劑加入依次、試驗(yàn)方法運(yùn)用依次等)。5．最佳方案的選擇幾個(gè)試驗(yàn)方案都能達(dá)到目的，選出一個(gè)最佳方案。所謂最佳，就是裝置最簡(jiǎn)潔，藥品簡(jiǎn)潔取得、價(jià)格低廉，現(xiàn)象明顯，干擾小，無(wú)污染。6．從評(píng)價(jià)的主要針對(duì)點(diǎn)來(lái)看，試驗(yàn)綜合題可分為裝置評(píng)價(jià)型和原理評(píng)價(jià)型兩類。(1)試驗(yàn)裝置的評(píng)價(jià)：對(duì)比各方案裝置，從裝置的合理性、操作的簡(jiǎn)便可行等方面進(jìn)行全面分析，優(yōu)選最佳裝置。(2)試驗(yàn)原理的評(píng)價(jià)：緊扣試驗(yàn)?zāi)康?，?duì)各方案的原理綜合考慮，從原理是否科學(xué)正確、是否節(jié)約原料、涉及的操作是否簡(jiǎn)便易行、是否誤差較小等方面進(jìn)行全面分析，設(shè)計(jì)或優(yōu)選出最佳方案。六、試驗(yàn)題的答題規(guī)范（一）沉淀洗滌題1．洗滌沉淀的目的(1)若濾渣是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質(zhì)，得到更純凈的沉淀物。(2)若濾液是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是洗滌過(guò)濾所得到的濾渣，把有用的物質(zhì)如目標(biāo)產(chǎn)物盡可能洗出來(lái)。2．常用洗滌劑(1)蒸餾水：主要適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質(zhì)。(2)冷水：除去沉淀的可溶性雜質(zhì)，降低沉淀在水中的溶解度而削減沉淀?yè)p失。(3)沉淀的飽和溶液：減小沉淀的溶解。(4)有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)：適用于易溶于水的固體，既削減了固體溶解，又利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性，除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥。3．與沉淀有關(guān)的操作的答題規(guī)范(1)沉淀劑是否過(guò)量的推斷方法：靜置，向上層清液中接著滴加少量沉淀劑，若無(wú)沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀劑已過(guò)量；(2)洗滌沉淀操作：將蒸餾水等洗滌液沿著玻璃棒注入到過(guò)濾器中至浸沒(méi)沉淀，待水或洗滌液濾出，重復(fù)2～3次即可；(3)推斷沉淀是否洗凈的操作：取少量最終一次洗滌濾液，滴加×××(試劑)，若沒(méi)有×××現(xiàn)象，證明沉淀已經(jīng)洗凈。（二）溶液中的溶質(zhì)轉(zhuǎn)化為晶體的操作1．溶解度受溫度影響較小的：蒸發(fā)→結(jié)晶→過(guò)濾→洗滌→干燥；2．溶解度受溫度影響較大或帶結(jié)晶水的：蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過(guò)濾→洗滌→干燥。[留意：①對(duì)于AlCl3、FeCl3等會(huì)水解的物質(zhì)，必需在HCl等酸性氣體的氛圍中加熱結(jié)晶水合物(不斷地通入干燥的HCl)；②對(duì)于FeCl2等易被空氣氧化的物質(zhì)，可以在N2等惰性氣體的氛圍中蒸發(fā)濃縮。]（三）綜合試驗(yàn)中儀器的組裝1．氣體制備流程2．操作先后流程(1)裝配儀器時(shí)：先下后上，先左后右。(2)加入試劑時(shí)：先固后液。(3)試驗(yàn)起先時(shí)：先檢查裝置氣密性，再加藥品，然后點(diǎn)燃酒精燈。(4)凈化氣體時(shí)：一般先除去有毒、有刺激性氣味的氣體，后除去無(wú)毒、無(wú)味的氣體，最終除水蒸氣。(5)檢驗(yàn)混合氣體時(shí)：先檢驗(yàn)水蒸氣，再檢驗(yàn)并除去性質(zhì)較活潑氣體，最終檢驗(yàn)其他氣體。如制乙烯時(shí)混有少量SO2、CO2及水蒸氣，應(yīng)先用無(wú)水CuSO4檢驗(yàn)水蒸氣，再用品紅檢驗(yàn)SO2，飽和Na2SO3溶液除去SO2，然后用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)乙烯或用石灰水檢驗(yàn)CO2。(6)防倒吸試驗(yàn)：往往是最終停止加熱或停止通氣。照試驗(yàn)室用加熱法制氧氣，應(yīng)先取出導(dǎo)氣管再停止加熱。(7)防氧化試驗(yàn)：往往是最終停止通氣。如氫氣還原氧化銅時(shí)先通氫氣再加熱，試驗(yàn)完畢時(shí)，先停止加熱待冷卻后再停止通氫氣。（四）試驗(yàn)條件的限制1．常見(jiàn)的試驗(yàn)條件限制2．限制試驗(yàn)條件的目的分析試驗(yàn)條件的限制答題要考慮的角度調(diào)整溶液pH(1)目的：①使某種或某些離子轉(zhuǎn)化為沉淀，而目標(biāo)離子不轉(zhuǎn)化為沉淀以達(dá)到分別的目的；②抑制某微粒的水解(2)調(diào)整pH的方式多為加入某種能消耗H＋且不引入新雜質(zhì)的物質(zhì)，每種離子都有起先沉淀和沉淀完全的兩個(gè)pH，肯定要正確限制pH的范圍(雜質(zhì)離子沉淀完全、目標(biāo)離子不沉淀)。如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來(lái)調(diào)整溶液的pH限制體系的溫度(1)限制低溫的目的：①防止某反應(yīng)物及目標(biāo)產(chǎn)物分解，如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、AgNO3、HNO3(濃)等；②防止某反應(yīng)物或目標(biāo)產(chǎn)物揮發(fā)，如鹽酸、醋酸和氨水等；③抑制物質(zhì)的水解；④反應(yīng)放熱，低溫使反應(yīng)正向進(jìn)行；⑤避開(kāi)副反應(yīng)的發(fā)生；⑥沸點(diǎn)較高物質(zhì)的液化收集。(2)限制某一溫度范圍的目的：①低溫反應(yīng)速率慢，高溫消耗能源；②確保催化劑的催化效果，兼顧速率和轉(zhuǎn)化率，追求更好的經(jīng)濟(jì)效益；③防止副反應(yīng)的發(fā)生，如乙醇的消去反應(yīng)需快速升溫至170℃，防止140℃時(shí)生成乙醚。(3)實(shí)行加熱的目的：①加速某固體的溶解；②削減氣體生成物的溶解并加速其逸出；③一般是加快反應(yīng)速率；④使平衡向須要的方向移動(dòng)；⑤趁熱過(guò)濾，防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出而損失或帶入新的雜質(zhì)限制體系壓強(qiáng)①變更速率，影響平衡；②減壓蒸餾，避開(kāi)目標(biāo)產(chǎn)物發(fā)生熱分解覆蓋煤油等隔絕空氣或氧氣對(duì)試驗(yàn)的影響（五）氣體體積的測(cè)定與讀數(shù)氣體體積的測(cè)定既可通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定(二者體積值相等)，也可干脆測(cè)量收集的氣體體積。測(cè)量氣體體積的常用方法：(1)干脆測(cè)量法。如圖A、B、C、D、E均是干脆測(cè)量氣體體積的裝置。測(cè)量前A裝置可先通過(guò)調(diào)整左右兩管的高度使左管(有刻度)充溢液體，且兩管液面相平。C裝置則是干脆將一種反應(yīng)物置于倒置的量筒中，另一反應(yīng)物置于水槽中，二者反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可以干脆測(cè)量。D裝置：用于測(cè)量混合氣體中被汲取(或不被汲取)的氣體的體積。讀數(shù)時(shí)，球形容器和量氣管液面相平，量氣管內(nèi)增加的水的體積等于被反應(yīng)管汲取后剩余氣體的體積。解答該量氣裝置讀數(shù)時(shí)的答題模板：①將××××復(fù)原至室溫。②調(diào)整×××與×××兩端液面相平。③視線與×××在同一水平線上。E裝置：干脆測(cè)量固液反應(yīng)產(chǎn)生氣體的體積，留意應(yīng)復(fù)原至室溫后，讀取注射器中氣體的體積(一般適合滴加液體量比較少的氣體體積測(cè)量)。(2)間接測(cè)量法。如F裝置是通過(guò)測(cè)量氣體排出的液體體積來(lái)確定氣體體積?！镜漕}精練】考點(diǎn)1、考查試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)例1.將綠礬(FeSO4·7H2O)隔絕空氣條件下加強(qiáng)熱分解，已知產(chǎn)物全部為氧化物，為探究綠礬分解的反應(yīng)產(chǎn)物，某同學(xué)進(jìn)行了以下試驗(yàn)：【試驗(yàn)一】為探究固體產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)，該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀硫酸得到相應(yīng)的溶液，進(jìn)行以下猜想和試驗(yàn)：【試驗(yàn)二】為進(jìn)一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行了如圖所示的試驗(yàn)：(1)試驗(yàn)起先時(shí)，點(diǎn)燃C處酒精噴燈之前應(yīng)先打開(kāi)活塞通CO2，其目的是__________________________________________________________________________________。(2)飽和NaHCO3的作用是____________________________，其水溶液呈堿性的緣由是_____________________(用離子方程式表示)。(3)該組同學(xué)稱取了55.6g綠礬按如圖裝置進(jìn)行試驗(yàn)，待綠礬分解完全后，E瓶中只出現(xiàn)白色沉淀且質(zhì)量為23.3g；C中固體產(chǎn)物加入足量稀硫酸中，固體產(chǎn)物全部溶解，取溶液樣品，加入KSCN，溶液呈紅色，取另一份溶液，加入酸性KMnO4溶液，不褪色。依據(jù)這些試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，可以得知綠礬分解的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________________。(4)該組同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置存在著一個(gè)明顯的缺陷是___________________________________________。解析：[試驗(yàn)一]依據(jù)猜想三，結(jié)合預(yù)期現(xiàn)象，猜想一：鐵元素只顯＋2價(jià)，酸性KMnO4溶液褪色；猜想二：鐵元素只顯＋3價(jià)，加入KSCN溶液呈紅色。[試驗(yàn)二](1)試驗(yàn)起先時(shí)，點(diǎn)燃C處酒精噴燈之前應(yīng)先打開(kāi)活塞通CO2，目的是趕走裝置內(nèi)的空氣，避開(kāi)影響測(cè)定結(jié)果。(2)由石灰石和鹽酸反應(yīng)制取的CO2氣體中有HCl雜質(zhì)，必需除去，所以飽和碳酸氫鈉溶液的作用是除去CO2中的HCl；NaHCO3溶液是弱酸的酸式鹽，HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于其電離程度，導(dǎo)致其水溶液呈堿性，用離子方程式表示為HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。(3)55.6g綠礬FeSO4·7H2O的物質(zhì)的量是0.2mol，由于CO2、SO2不會(huì)和氯化鋇反應(yīng)，所以，產(chǎn)生的沉淀就只能是硫酸鋇，即n(SO3)＝0.1mol，依據(jù)硫原子守恒，結(jié)合產(chǎn)物全部為氧化物，則反應(yīng)中還有0.1molSO2產(chǎn)生，0.1molSO2得0.2mol電子，故0.2molFe2＋失0.2mol電子生成Fe3＋，即產(chǎn)物中還有Fe2O3，依據(jù)電子守恒配平書寫化學(xué)方程式為2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up17(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O。(4)二氧化硫有毒不能排放到空氣中去，須要尾氣汲取。答案：[試驗(yàn)一]＋2褪去＋3紅[試驗(yàn)二](1)趕走裝置內(nèi)的空氣(2)除去CO2中的HClHCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－(3)2FeSO4·7H2Oeq\o(=,\s\up17(△))Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O(4)未進(jìn)行尾氣處理思維建模：考點(diǎn)2、考查化學(xué)試驗(yàn)方案評(píng)價(jià)例2.硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸干脆反應(yīng)，某化學(xué)愛(ài)好小組將適量濃硝酸分多次加入銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。(1)圖1燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________。(2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)有：①________；②________。(3)為符合綠色化學(xué)的要求，該小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。方案2：將空氣或氧氣干脆通入銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)覺(jué)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向混合物中加FeSO4溶液或Fe2(SO4)3溶液，即發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)整pH至3～4，產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)運(yùn)用。[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4]請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①方案1中儀器B的名稱是________。②方案2中物質(zhì)甲是______________(填字母)。a．CaOb．CuCO3c．CaCO3以加入FeSO4為例，用離子方程式說(shuō)明反應(yīng)發(fā)生的緣由：__________________。方案3：將3.2g銅絲放入45mL1.5mol/L的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL10%的H2O2溶液，反應(yīng)0.5小時(shí)后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1小時(shí)后，過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、減壓抽濾后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得10.6gCuSO4·5H2O。③上述三種方案中，更符合綠色化學(xué)理念的是______(填“方案1”、“方案2”或“方案3”)，理由是_________。解析：(1)銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮和水，隨著反應(yīng)進(jìn)行，濃硝酸變成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)的離子方程式為Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O。(2)反應(yīng)中會(huì)產(chǎn)生NO，由于NO與NaOH溶液不反應(yīng)，故應(yīng)向氫氧化鈉溶液中通入空氣(或氧氣)，裝置2中在尾氣汲取裝置之前連接集氣瓶，通入氧氣有利于氮氧化合物的完全汲取，同時(shí)起平安瓶作用，防止倒吸。(3)①高溫灼燒固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，方案1將銅粉在坩堝中反復(fù)灼燒。②由于溶液酸性較強(qiáng)，欲使Fe3＋沉淀，需加入某種試劑減小H＋濃度，但又不能引入新雜質(zhì)。CaO能減小H＋濃度，但引入鈣離子，a項(xiàng)錯(cuò)誤；CuCO3能減小H＋濃度，過(guò)量的CuCO3可以過(guò)濾除去，不引入新雜質(zhì)，b項(xiàng)正確；CaCO3引入鈣離子，c項(xiàng)錯(cuò)誤。③上述三種方案中，更符合綠色化學(xué)理念的是方案3，理由是方案1須要灼燒，消耗能源多；方案2所得產(chǎn)品中含有雜質(zhì)；方案3幾乎不產(chǎn)生有害氣體，且所得產(chǎn)品純度較高。答案：(1)Cu＋4H＋＋2NOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up14(△))Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)eq\o(=,\s\up14(△))3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2)①防止倒吸②有害氣體能被完全汲取(3)①坩堝②b4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋③方案3方案1須要灼燒，消耗能源多；方案2所得產(chǎn)品中含有雜質(zhì)；方案3幾乎不產(chǎn)生有害氣體，且所得產(chǎn)品純度較高【名校新題】1．（2024·山東高三開(kāi)學(xué)考試）用分液漏斗向錐形瓶中滴加液體至過(guò)量，下列對(duì)錐形瓶中現(xiàn)象的預(yù)料符合實(shí)際狀況的是選項(xiàng)錐形瓶分液漏斗預(yù)料現(xiàn)象A酸性KMnO4溶液H2O2溶液溶液紫紅色漸漸褪去且產(chǎn)生大量氣泡BNa2S溶液久置氯水生成淡黃色沉淀CFe(OH)3膠體鹽酸產(chǎn)生紅褐色沉淀DNa2CO3溶液H2BO3溶液產(chǎn)生大量氣泡A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】A酸性高錳酸鉀可將H2O2氧化成氧氣，因此溶液紫紅色漸漸褪去且產(chǎn)生大量氣泡，故A正確；B久置氯水會(huì)變成鹽酸，無(wú)強(qiáng)氧化性，加入Na2S溶液不會(huì)生成淡黃色沉淀，故B錯(cuò)誤；C向Fe(OH)3膠體中滴加鹽酸至過(guò)量，先產(chǎn)生紅褐色沉淀(膠體聚沉)，然后沉淀又漸漸溶解(酸堿中和)，故C錯(cuò)誤；D硼非金屬性比碳弱，因此H3BO3酸性弱于H2CO3，向Na2CO3溶液中加H3BO3溶液不產(chǎn)生大量氣泡，D錯(cuò)誤。答案選A。2．（2024·山東高三開(kāi)學(xué)考試）下列試驗(yàn)操作正確且能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ┻x項(xiàng)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)操作A除去CO2中的HCl氣體依次通過(guò)盛有飽和Na2CO3溶液和濃硫酸的洗氣瓶B由氯化銨溶液獲取氯化銨晶體將氯化銨溶液置于蒸發(fā)皿中，蒸干氯化銨溶液獲得氯化銨晶體C測(cè)氯水的pH用干燥的玻璃棒蘸取氯水，點(diǎn)在pH試紙中部，過(guò)一會(huì)與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)，讀數(shù)D除去溴苯中的溴加入稀NaOH溶液，振蕩、靜置分液A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A.CO2和Na2CO3溶液反應(yīng)，不符合除雜“不減”的基本原則；可以運(yùn)用飽和碳酸氫鈉溶液，A錯(cuò)誤；B.蒸干氯化銨溶液，氯化銨發(fā)生水解生成氨氣，加熱會(huì)加速水解，最終無(wú)法得到氯化銨晶體，B錯(cuò)誤；C.氯水中含有強(qiáng)氧化性的次氯酸，具有漂白性，無(wú)法用pH試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比對(duì)，C錯(cuò)誤；D.NaOH溶液與溴苯中的溴反應(yīng)，并分層，利用分液漏斗可做到分別提純，D正確；答案選D。3．（2024·山東高三開(kāi)學(xué)考試）如圖是某愛(ài)好小組的探究性試驗(yàn)圖示，有關(guān)說(shuō)法合理的是（）A．若X中溶液為FeCl2溶液，則Z中最終可生成Fe(OH)2沉淀B．若X中溶液為新制的飽和氯水，則燒杯中液體的漂白性：X＞Y＞ZC．若X中溶液為NH4Cl溶液，則燒杯中液體的pH：X＞ZD．若X中溶液為AlCl3溶液，可通過(guò)丁達(dá)爾現(xiàn)象證明Z中是否存在Al(OH)3膠體【答案】D【解析】石灰石（CaCO3）加入，依據(jù)沉淀溶解平衡和弱電解質(zhì)的電離平衡有：CaCO3(s)Ca2+(aq)+CO32-(aq)，CO32-+H+HCO3-，因此可以調(diào)整溶液的pH。A.若X中溶液為FeCl2溶液，F(xiàn)eCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽，F(xiàn)e2+發(fā)生水解，生成Fe(OH)2白色沉淀，F(xiàn)e(OH)2在空氣中易被氧氣氧化，則Z中最終可生成Fe(OH)3沉淀，A錯(cuò)誤；B.Cl2+H2OH++Cl-+HClO，碳酸鈣使平衡正向移動(dòng)。Y中HC1O的濃度最大，z中HClO的濃度最小，所以三只燒杯液體的漂白性:Y>X>Z，故B錯(cuò)誤；C.若X中溶液為NH4Cl溶液，X中溶液呈酸性，加入石灰石后與溶液中H+反應(yīng)，溶液堿性增加，則燒杯中液體的pH：X<Z，C錯(cuò)誤；D.若X中溶液為AlCl3溶液，鋁離子水解形成Al(OH)3，Z中是否存在Al(OH)3膠體，可以通過(guò)丁達(dá)爾現(xiàn)象證明，D正確；答案選D。4．（2024·山東高考模擬）用下列試驗(yàn)裝置能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?部分夾持裝置未畫出)A．分別液體混合物B．蒸發(fā)NaC1溶液獲得NaC1晶體C．制取二氧化硫氣體D．測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率【答案】B【解析】A.該試驗(yàn)為蒸餾，溫度計(jì)水銀球應(yīng)置于蒸餾燒瓶支管處，以便測(cè)量蒸汽的溫度，A錯(cuò)誤；B.該試驗(yàn)為蒸發(fā)，蒸發(fā)指蒸去溶劑從而得到溶質(zhì)固體，因而蒸發(fā)NaC1溶液獲得NaC1晶體，B正確；C.銅與濃硫酸反應(yīng)須要加熱，該裝置中未添加酒精燈，C錯(cuò)誤；D.過(guò)氧化氫與二氧化錳反應(yīng)生成的氧氣會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗溢出，從而無(wú)法測(cè)量化學(xué)反應(yīng)速率，應(yīng)當(dāng)用分液漏斗，D錯(cuò)誤。故答案選B。5．（2024·山東高考模擬）下列圖示（加熱裝置省略，其序號(hào)與選項(xiàng)的序號(hào)對(duì)應(yīng)）的試驗(yàn)操作，能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康牡氖茿．探究乙醇的催化氧化B．試驗(yàn)室制取并收集少量純凈的氯氣C．探討催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響D．試驗(yàn)室制備少量NO【答案】C【解析】A、乙醇也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，無(wú)法推斷酸性高錳酸鉀溶液褪色的緣由是乙醛還是乙醇，故A錯(cuò)誤；B、因鹽酸易揮發(fā)，收集到的氯氣中混有氯化氫和水，故B錯(cuò)誤；C、探討催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，加入的溶液的體積相同，金屬離子和過(guò)氧化氫的濃度也相同，符合限制變量法的原則，可達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?，故C正確；D、NO易被空氣中氧氣氧化，應(yīng)用排水法收集，故D錯(cuò)誤；故選C。6．（2024·山東濟(jì)南外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高考模擬）用下列試驗(yàn)方案及所選玻璃儀器(非玻璃任選)，就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)序號(hào)試驗(yàn)?zāi)康脑囼?yàn)方案所選玻璃儀器A除去KNO3中少量NaCl將混合物制成熱的飽和溶液，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾酒精燈、燒杯、玻璃棒B證明HClO與CH3COOH的酸性強(qiáng)弱同溫下用pH試紙測(cè)定濃度為0.1mol/L'NaClO溶液和0.1mol/LCH3COONa溶液玻璃棒、玻璃片C檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)物且具有還原性向蔗糖簡(jiǎn)潔中加入幾滴稀硫酸，水浴加熱5分鐘，再向其中加入新制銀氨溶液，水浴加熱試管、燒杯、酒精燈、滴管D配制1L1.6%的硫酸銅溶液(其密度為1.0g/mL)將25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中燒杯、量筒、玻璃棒A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】A、過(guò)濾須要漏斗，故不選A；B、NaClO水解生成次氯酸，次氯酸具有漂白性，不能用pH試紙測(cè)其pH，故不選B；C、檢驗(yàn)蔗糖是否水解，應(yīng)當(dāng)向水解后的溶液中加氫氧化鈉溶液中和酸，再向其中加入新制的銀氨溶液，并水浴加熱，故不選C；D、1L1.6%的硫酸銅溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol，將25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中，溶液質(zhì)量為1000g，25gCuSO4·5H2O中n(CuSO4)=0.1mol，故選D。7．（2024·山東高考模擬）某化學(xué)學(xué)習(xí)小組用如下圖所示裝置制備、收集Cl2，并進(jìn)行性質(zhì)驗(yàn)證明驗(yàn)（夾持裝置略去）。下列說(shuō)法正確的是（）A．用和濃鹽酸制備時(shí)，只選B．用于收集時(shí)，a為進(jìn)氣口C．中加入NaBr溶液和，通入反應(yīng)后振蕩、靜置，下層溶液呈橙紅色D．中通入使品紅溶液褪色后，取出溶液加熱可復(fù)原紅色【答案】C【解析】A.KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2，①不行行，高錳酸鉀可溶于水，氯氣可以從長(zhǎng)頸漏斗中逸出。選②可達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康模蔄項(xiàng)錯(cuò)誤；B.排空氣法收集氯氣時(shí)，因氯氣的密度比空氣大，則應(yīng)從b進(jìn)氣，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.Cl2的氧化性比Br2大，通入NaBr溶液中，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Br2，進(jìn)而被CCl4萃取在下層溶液中，顯橙紅色，故C項(xiàng)正確；D.Cl2能使品紅溶液褪色，主要是發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，不行逆，因此取出溶液加熱不能復(fù)原紅色，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。8．（2024·山東高考模擬）下列有關(guān)試驗(yàn)操作的敘述合理的是A．用pH試紙檢測(cè)氣體的酸堿性時(shí)，須要預(yù)先潤(rùn)濕B．蒸餾試驗(yàn)中，遺忘加沸石，應(yīng)馬上趁熱加入沸石C．要量取15.80mL溴水，須運(yùn)用棕色的堿式滴定管D．用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中混有的Fe2+【答案】A【解析】A.由于氣體只有溶于水才能顯示酸堿性，所以用pH試紙檢測(cè)氣體的酸堿性時(shí)，須要預(yù)先潤(rùn)濕，故A項(xiàng)正確；B.蒸餾試驗(yàn)中，遺忘加沸石，須要先冷卻后再加入沸石，以防暴沸，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.溴水具有強(qiáng)氧化性，應(yīng)當(dāng)用酸式滴定管量取，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.由于Cl-能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)FeCl3溶液中混有的Fe2+，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。9．（2024·山東青島二中高三期中）用下列試驗(yàn)方案及所選玻璃容器(非玻璃容器任選)就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)試驗(yàn)?zāi)康氖窃囼?yàn)?zāi)康脑囼?yàn)方案玻璃儀器A除去KNO3中少量NaCl將混合物制成熱的濃溶液，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾

酒精燈、燒杯、玻璃棒B證明CH3COOH的酸性強(qiáng)弱用pH試紙測(cè)定0.1mol/LCH3COONa溶液的pH玻璃棒玻璃片C證明AgBr的溶度積比AgCl小向AgNO3溶液中先滴加NaCl溶液，出現(xiàn)白色沉淀后，再向其中滴加同濃度的NaBr溶液試管、滴管D配制1L16%的CuSO4溶液(溶液密度≈1g/mL)將25gCuSO4·5H2O溶解在975g水中燒杯、量筒、玻璃棒A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A．過(guò)濾時(shí)還須要用漏斗，該試驗(yàn)中沒(méi)有漏斗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、用pH試紙測(cè)定0.1mol/LCH3COONa溶液的pH，pH>7，證明CH3COOH為弱酸，所須要玻璃儀器有玻璃棒、玻璃片，選項(xiàng)B正確；C、加入氯化鈉溶液需過(guò)量，然后滴加溴化鈉，假如出現(xiàn)淡黃色沉淀，說(shuō)明溴化銀的溶度積比氯化銀的小，運(yùn)用的玻璃儀器是試管和滴管，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.1L16%的CuSO4溶液（溶液密度近似為1g/mL）中溶質(zhì)的物質(zhì)的量是1mol，溶液的質(zhì)量是1000g，25gCuSO4?5H2O中硫酸銅的物質(zhì)的量是0.1mol，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選B。10．（2024·山東省試驗(yàn)中學(xué)高三月考）試驗(yàn)室驗(yàn)證鈉能與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，并確定其產(chǎn)物的裝置如圖所示(已知：PdC12溶液遇CO能產(chǎn)生黑色的Pd)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．裝置①的儀器還可以制取H2、NH3等氣體B．裝置⑤中石灰水變渾濁后，再點(diǎn)燃酒精燈C．裝置②③中分別盛裝飽和Na2CO3溶液、濃H2SO4D．裝置⑥中有黑色沉淀，發(fā)生的反應(yīng)是PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1【答案】C【解析】固體和液體不加熱反應(yīng)制備氣體，鋅和稀硫酸反應(yīng)制氫氣，氧化鈣和濃氨水反應(yīng)制備氨氣都可以用裝置①，A正確；金屬鈉與空氣中的氧氣、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，因此試驗(yàn)之前，用二氧化碳?xì)怏w排出裝置內(nèi)的空氣，當(dāng)看到裝置⑤中石灰水變渾濁后，空氣已排凈，再點(diǎn)燃酒精燈，B正確；反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w含有氯化氫和水蒸氣，因此先用飽和碳酸氫鈉溶液除去氯化氫，（因?yàn)樘妓徕c溶液與二氧化碳反應(yīng)），再用濃H2SO4汲取水蒸氣，C錯(cuò)誤；依據(jù)題給信息可知，PdC12被CO還原為黑色的Pd，反應(yīng)PdC12+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HC1，D正確；正確選項(xiàng)C。11．（2024·臨沂第十九中學(xué)高考模擬）四氯化錫(SnCl4)用作媒染劑和有機(jī)合成上的氯化催化劑。試驗(yàn)室制備四氯化錫的裝置如下圖(部分夾持裝置已略去)。已知：①金屬錫熔融時(shí)通入干燥氯氣反應(yīng)可生成四氯化錫；②無(wú)水四氯化錫熔點(diǎn)-33℃，沸點(diǎn)114.1℃；③無(wú)水四氯化錫遇水蒸氣生成白色煙霧。下列說(shuō)法不正確的是A．①、②、⑥、⑦的試管中依次盛裝MnO2、飽和食鹽水、濃H2SO4、NaOH溶液B．試驗(yàn)時(shí)滴加濃鹽酸反應(yīng)一段時(shí)間，然后再點(diǎn)燃④處的酒精燈C．⑤裝置用于收集SnCl4，浸泡在冷水浴中效果更好D．⑥、⑦兩個(gè)試管可以用一個(gè)裝有堿石灰的干燥管來(lái)代替【答案】A【解析】A、二氧化錳常溫下不與濃鹽酸反應(yīng)，常溫下高錳酸鉀可與濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣，故①、②、⑥、⑦的試管中依次盛裝KMnO4、飽和食鹽水、濃H2SO4、NaOH溶液，選項(xiàng)A不正確；B、試驗(yàn)時(shí)滴加濃鹽酸反應(yīng)一段時(shí)間使裝置④充溢氯氣（排出空氣），然后再點(diǎn)燃④處的酒精燈，選項(xiàng)B正確；C、⑤裝置用于收集SnCl4，浸泡在冷水浴中使其液化，效果更好，選項(xiàng)C正確；D、⑥、⑦兩個(gè)試管可以用一個(gè)裝有堿石灰的干燥管來(lái)代替，起到干燥和除去多余的氯氣的作用，選項(xiàng)D正確。答案選A。12．（2024·山東濟(jì)寧一中高考模擬）某溶液中含有的溶質(zhì)是FeBr2、FeI2，若先向該溶液中通入肯定量的氯氣，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，結(jié)果溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述正確的是()A．原溶液中的Br—肯定被氧化B．不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2+C．通入氯氣之后，原溶液中的Fe2+不肯定被氧化D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，靜置、分液，向上層溶液中加入足量的AgNO3溶液，肯定能產(chǎn)生淡黃色沉淀【答案】B【解析】在FeBr2和FeI2混合液中存在的三種離子的還原性：I－＞Fe2＋＞Br－，向該溶液中通入的氯氣首先與還原性最強(qiáng)的I－反應(yīng)，當(dāng)I－完全反應(yīng)后，氯氣才與Fe2＋反應(yīng)，F(xiàn)e2＋被完全氧化后再與Br－反應(yīng)。通入肯定量氯氣后再滴加KSCN，溶液呈紅色，說(shuō)明有Fe3＋生成，I－已經(jīng)反應(yīng)完全，F(xiàn)e2＋被氧化但不肯定全部被氧化，沒(méi)有試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明Br－被氧化或完全被氧化。通入肯定量氯氣后再滴加KSCN，溶液呈紅色，說(shuō)明有Fe3＋生成，F(xiàn)e2＋被氧化但不肯定全部被氧化，沒(méi)有試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明Br－被氧化或完全被氧化，故A錯(cuò)誤；通入肯定量氯氣后再滴加KSCN，溶液呈紅色，說(shuō)明有Fe3＋生成，F(xiàn)e2＋被氧化但不肯定全部被氧化，所以不能確定通入氯氣之后的溶液中是否存在Fe2+，故B正確；通入肯定量氯氣后再滴加KSCN，溶液呈紅色，說(shuō)明肯定有Fe3＋生成，故C錯(cuò)誤；沒(méi)有試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明Br－被氧化或完全被氧化，反應(yīng)后溴離子不肯定有剩余，所以向分液后的上層液體中加入足量硝酸銀溶液，不肯定生成淺黃色沉淀，故D錯(cuò)誤。13．（2024·山東高三開(kāi)學(xué)考試）關(guān)于氯氣與過(guò)氧化鈉在加熱條件下的反應(yīng)，在網(wǎng)上有三種不同的觀點(diǎn)：①氯氣和過(guò)氧化鈉均為強(qiáng)氧化劑，兩者不反應(yīng)。②能反應(yīng)，氯氣是氧化劑。③能反應(yīng)，過(guò)氧化鈉是氧化劑。為鑒別上述觀點(diǎn)的真?zhèn)?，進(jìn)行了如下探究試驗(yàn)：回答下列問(wèn)題：（1）過(guò)氧化鈉的電子式為_(kāi)_______，甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為_(kāi)__。（2）儀器戊的名稱為_(kāi)__，其作用為_(kāi)__。（3）為完成上述試驗(yàn)?zāi)康模瑑x器口連接依次為a__。假如缺少丙裝置，乙裝置中發(fā)生的反應(yīng)為_(kāi)___。（4）試驗(yàn)結(jié)束后，為驗(yàn)證觀點(diǎn)②是否正確，需進(jìn)一步進(jìn)行的試驗(yàn)操作為_(kāi)__?！敬鸢浮浚?）2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O（2）球形干燥管防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置乙,同時(shí)汲取多余的氯氣（3）a→f→g→d→e→b→c(或c→b)→h2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑（4）取裝置乙中固體溶于稀硝酸中，加入硝酸銀視察是否有白色沉淀產(chǎn)生或?qū)Щ鹦堑哪緱l置于i處，視察木條是否復(fù)燃?！窘馕觥浚?）過(guò)氧化鈉的電子式為，甲裝置中發(fā)生化學(xué)方程式：2KMnO4+16HCl（濃）=2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O，離子方程式：2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。（2）儀器戊的名稱為球形干燥管，其作用為防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置乙,同時(shí)汲取多余的氯氣。（3）為完成上述試驗(yàn)?zāi)康模谝已b置進(jìn)行反應(yīng)前須要將甲裝置產(chǎn)生的氣體凈化除雜，儀器口連接依次為a→f→g→d→e→b→c(或c→b)→h。假如缺少丙裝置，甲裝置中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入乙裝置中發(fā)生的反應(yīng)為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。（4）試驗(yàn)結(jié)束后，為驗(yàn)證觀點(diǎn)②是否正確，也就是證明氯氣被還原為氯離子，過(guò)氧化鈉被氧化為氧氣，需進(jìn)一步進(jìn)行的試驗(yàn)操作為取裝置乙中固體溶于稀硝酸中，加入硝酸銀視察是否有白色沉淀產(chǎn)生或?qū)Щ鹦堑哪緱l置于i處，視察木條是否復(fù)燃。14．（2024·山東高考模擬）甘氨酸亞鐵