2019屆高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)全突破訓(xùn)練：實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)1.2深度探究(含解析)

1、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)【典例】-2-5（2019全國(guó)卷I）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其Ki=5.4 10,K2=5.4 10。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水，而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體（H2C2O42H2O）無色，熔點(diǎn)為101C,易溶于水，受熱脫水、升華，170C以上分解?；卮鹣铝袉栴}:（1）甲組同學(xué)按照如圖所示的裝置，通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置現(xiàn)象是_ ，由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有 _。裝置B的主要作用是乙組同學(xué)認(rèn)為草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,為進(jìn)行驗(yàn)證，選用甲組實(shí)驗(yàn)中的裝置A、B和F圖所示的部分裝置（可以重復(fù)選用）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。濃氨氧化鈉溶液FG林集嚴(yán)置深t -若灰水C中可觀察

2、到的澄諸石灰水DA1乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锳、B、裝置H反應(yīng)管中盛有的物質(zhì)是 _。2能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：1草酸的酸性比碳酸的強(qiáng) _ 。 草酸為二元酸 _ 。.【名師在線】(1)如何證明C02氣體中混有CO?請(qǐng)證明思路?！咎崾尽渴紫葯z驗(yàn)C02存在T除去C02T用CuO和澄清石灰水檢驗(yàn)co。如何證明鹽酸的酸性比碳酸強(qiáng)？【提示】向NaHCO3溶液中加入鹽酸，有無色氣體生成?！敬鸢浮?1)有氣泡逸出、澄清石灰水變渾濁CO2冷凝(水蒸氣、草酸等)，防止草酸進(jìn)入裝置C反應(yīng)生成沉淀，干擾CO2的檢驗(yàn)(2)F、D、G、H、D、丨CuOH中黑色粉末變?yōu)榧t

3、色，其后的D中澄清石灰水變渾濁向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液， 有氣泡產(chǎn)生 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸 溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍【解析】(1)結(jié)合草酸晶體(H2C2O42H2O)的組成可知，澄清石灰水應(yīng)是用來檢驗(yàn)其分解產(chǎn)物CO2的存在。因草酸晶體易升華，且草酸鈣難溶于水，若草酸進(jìn)入C裝置，會(huì)干擾CO2的檢驗(yàn)，故裝置B中冰水的主要作用是冷凝揮發(fā)出來的草酸。(2)要驗(yàn)證草酸晶體分解產(chǎn)物中還有CO,只能通過檢驗(yàn)CO與CuO反應(yīng)的產(chǎn)物CO2的存在 來達(dá)到這一目的。因?yàn)椴菟峋w的分解產(chǎn)物本身含有CO2，會(huì)對(duì)CO的檢驗(yàn)造成干擾，所以在 檢驗(yàn)CO前應(yīng)將分解產(chǎn)物中的CO2除盡，可選

4、用F裝置來除去CO2,D裝置用來檢驗(yàn)CO2是 否除盡。將除去CO2的氣體通過盛有無水氯化鈣的裝置G干燥，然后通過盛有CuO的裝置H,CuO將CO氧化為CO2，再將氣體通過盛有澄清石灰水的D裝置，用來檢驗(yàn)CO2的存在。因CO有毒，最后可將尾氣通過排水法收集。2若前一個(gè)裝置D中澄清石灰水不變渾濁，說明草酸晶體分解的產(chǎn)物CO2已除盡；H中黑色CuO變紅，同時(shí)其后的裝置D中澄清石灰水變渾濁，說明草酸晶體分解產(chǎn)物中含有CO。（3）根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸的反應(yīng)原理，可選擇NaHC03加入草酸溶液的實(shí)驗(yàn)方法來證明草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)。根據(jù)酸堿中和反應(yīng)原理，可采用中和滴定的方法用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定一定物質(zhì)的量濃度

5、的草酸溶液，根據(jù)反應(yīng)的草酸與NaOH的物質(zhì)的量的比值為1:2，證明草酸是二元酸。題組1制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)1.下列制取物質(zhì)的方案中，最合理的是（）A.用過量的鐵與稀硫酸反應(yīng)制綠磯（FeSO4-7H2O）B.銅與濃硫酸反應(yīng)制CuSO4C.過量的Fe與C12反應(yīng)制Fed?D.MnO2與稀鹽酸反應(yīng)制Cl2【答案】A【解析】銅與濃硫酸反應(yīng)制Cu5的反應(yīng)中有有毒的二氧化硫生成，不利于綠色環(huán)保護(hù)血與 6 反應(yīng)只能 生咸Fedp而得不到Fed；阪與稀鹽酸不反應(yīng)2. （2019福建高考節(jié)選）在不同條件下KC1O3可將KI氧化為I?或KIO3。該小組設(shè)計(jì)了系列實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a實(shí)驗(yàn)的記錄

6、表如下（實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行）：試呂編號(hào)12340.20 mol L：1KI/mL1.01.01.01.0KClO3（s）/g0.100.100.100.106.0mol L1H2SO4/mL03.06.09.0蒸餾水/mL9.06.03.00實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1系列a實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?_。2設(shè)計(jì)1號(hào)試管實(shí)驗(yàn)的作用是_ 。3若2號(hào)試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 黃色溶液”，取少量該溶液加入淀粉溶液顯藍(lán)色； 假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一,還原產(chǎn)物為KCl則此反應(yīng)的離子方程式為+61+6H*=CI+312+3H?O【解析】根據(jù)圖表可看出其他條件都相同，只有H2SO4的濃度不同，因此該實(shí)驗(yàn)研究的是硫酸的濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響。1號(hào)實(shí)驗(yàn)中H2S

7、O4的濃度為0,故該實(shí)驗(yàn)起到與其他實(shí)驗(yàn)對(duì) 照的作用；淀粉遇到碘單質(zhì)會(huì)顯藍(lán)色，故氧化產(chǎn)物為碘單質(zhì)，CIO3被還原為c。題組2性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)3.（2019全國(guó)卷n）用下圖所示裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：將中溶液滴入中，預(yù)測(cè)的現(xiàn)象與實(shí)際【答案】D【解析】A項(xiàng)恥CCMDJWH的混合滾液中滴加稀鹽酸， 稀鹽酸先與ZiQH發(fā)生中和反應(yīng)， 再與恥CQ分步發(fā)生反應(yīng)：=NaHCONCl, NaHCOj H- Nad + CO；f + H2O；因此開始階段滴 加稀鹽釀，中不產(chǎn)生氣泡。B項(xiàng)常溫下，選項(xiàng)中物質(zhì)中物質(zhì)預(yù)測(cè)中的現(xiàn)象A.稀鹽酸碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液立即產(chǎn)生氣泡B.濃硝酸用砂紙打磨過的鋁條產(chǎn)生紅棕色氣體C.

8、氯化鋁溶液濃氫氧化鈉溶液產(chǎn)生大量白色沉淀D.草酸溶液高錳酸鉀酸性溶液溶液逐漸褪色相符的是（）【答案】研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響硫酸濃度為0的對(duì)照實(shí)驗(yàn) CIO3濃硝酸與鋁條發(fā)生鈍化，鋁條表面生成致密的氧化鋁滝膜， 止內(nèi)層鋁與濃硝釀繼續(xù)反應(yīng),中觀察不到產(chǎn)生紅棕色氣體o C項(xiàng)將A1CU滝港滴加到NaOH滾液中、由于NaOH過量、發(fā)生的反應(yīng)為AlQj + 4NaOHNaAlO：+ 3NaCl+ 2HQ,得不到犬量白色沉淀 D項(xiàng)KM11O4釀性溶酒具有強(qiáng)氧化性，比&5溶液具有較強(qiáng)的還原性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)：ZMnOr + HO 6H+2Mn2+ lOCOT + 8H3Of由于被還

9、原為Mh2中酸性KMng；容港逐漸褪色若生成的白色沉淀全部溶解，則Na2SO3沒有變質(zhì)；若部分溶解，則Na2SO3部分變質(zhì)；若完4.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲探究某亞硫酸鈉溶液樣品是否變質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題。(1)_小組同學(xué)通過對(duì)亞硫酸鈉的組成元素價(jià)態(tài)進(jìn)行分析后認(rèn)為，亞硫酸鈉溶液在存放過程中有 可能變質(zhì)，若已變質(zhì)，則相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為。甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下兩種方案來檢驗(yàn)Na2SO3溶液是否變質(zhì)。方案I:取樣，加入稀鹽酸有氣泡生成，認(rèn)為亞硫酸鈉溶液沒有變質(zhì)。方案n：取樣，加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成，認(rèn)為亞硫酸鈉溶液完全變質(zhì)。乙同學(xué)認(rèn)為上述兩種方案均不合理，乙同學(xué)作出此判斷的依據(jù)分別是：方案I _(

10、3)乙同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置(夾持裝置已略)探究Na2SO3溶液是否變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)他取60 mL標(biāo)簽上注明為1.0 mol1 2 3 4的Na2SO3溶液放入A中，通過測(cè)量生成SO2質(zhì)量的方法來判斷其是否變質(zhì)。ABC該實(shí)驗(yàn)裝置存在的一個(gè)明顯缺陷是改進(jìn)缺陷后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，若實(shí)驗(yàn)后測(cè)得C裝置增重3.2 g，則Na2SO3變質(zhì)的百分率是丙同學(xué)認(rèn)為若只是確定Na2SO3是否變質(zhì)，乙同學(xué)的方案太復(fù)雜了，他認(rèn)為只需要試管、膠 頭滴管、鹽酸及氯化鋇溶液就可以達(dá)到目的(不考慮對(duì)環(huán)境的影響)，請(qǐng)你回答自己的看法(若不同意，說明理由；若同意，請(qǐng)寫出主要操作、現(xiàn)象及結(jié)論)：全不溶解，則Na2SO3全部變質(zhì)（答案合理即可）

11、【解析】亞硫酸鹽易變質(zhì)是因其具有較強(qiáng)的還原性，能被空氣中的氧氣氧化成硫酸鹽。當(dāng)亞硫酸鈉部 分變質(zhì)時(shí)，【答案】(1)2Na2SO3+O2=2Na2SO42亞硫酸鈉部分變質(zhì)時(shí)滴加鹽酸也會(huì)產(chǎn)生氣泡，因BaSO3也難溶于水，故加入氯化鋇溶液，亞硫酸鈉未變質(zhì)或部分變質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生白色沉淀3缺少一個(gè)驅(qū)趕殘留二氧化硫氣體的裝置(寫出要點(diǎn)即可)16.7%4同意丙的看法。取適量待測(cè)溶液，放入試管中，加入足量BaCl2溶液后再加入足量稀鹽酸,加入鹽酸后也會(huì)產(chǎn)生$6 氣偽由于難濬干水/無論亞硫酸鈉是否變質(zhì)，加入BaCh濬 液后i勻可形成沉淀，故兩種方案均不合理。因生成的 4 會(huì)有一咅吩留在兒E容器中，故應(yīng)該有一 個(gè)驅(qū)趕殘留氣體的裝置、c裝置増加的質(zhì)量就是SOj的質(zhì)量，由此可計(jì)算還有0 05 mol NajSOj沒有 被氧化變質(zhì)，變質(zhì)的百分率為 學(xué)甞100畑1&7%。丙同學(xué)觀點(diǎn)是正礁的因?yàn)橹灰獧z臉祥品中是UBljrO否含有盹產(chǎn)、scv就可以確定樣品是否被氧化及是否全部披氧化有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不僅要求準(zhǔn)確，還要完全，有時(shí)還需要指明是何處產(chǎn)生了什么現(xiàn)象，先后發(fā)生了什么現(xiàn)象。其答題規(guī)范可