（全國）19版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第38講試驗方案的設(shè)計與評價學(xué)

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1．化學(xué)試驗方案的設(shè)計(1)化學(xué)試驗方案設(shè)計的基本思路

根據(jù)試驗?zāi)康暮驮砑八x用的藥品和儀器，設(shè)計合理的裝置，并且從幾種方案中分析選擇出最正確方案。

(2)化學(xué)試驗方案設(shè)計的步驟

1

2．化學(xué)試驗方案的評價(1)試驗評價的主要形式

從評價的主要針對點來看，試驗綜合題可分為裝置評價型和原理評價型兩類。①試驗裝置的評價

對比各方案裝置，從裝置的合理性、操作的簡便可行性等方面進行全面分析，選出最正確裝置。

②試驗原理的評價

緊扣試驗?zāi)康?，對各方案的原理綜合考慮，從原理是否科學(xué)、原料是否儉約、誤差是否較小等方面進行全面分析，選出最正確方案。

(2)試驗方案評價的解題思路

一個試驗方案的優(yōu)劣主要從試驗原理是否科學(xué)合理，操作與裝置是否簡單可行，以及綠色化學(xué)和安全性的角度去評價。

①從“科學(xué)性〞和“可行性〞方面對試驗方案作出評價

評價時可從以下4個方面分析：試驗原理是否科學(xué)；試驗操作是否合理；試驗步驟是否簡單、便利；試驗效果是否明顯。

②從“綠色化學(xué)〞視角對試驗方案作出評價

反應(yīng)原料是否易得、安全、無毒；反應(yīng)速率是否適合；原料利用率以及生成物的產(chǎn)率是否較高；試驗過程中是否造成環(huán)境污染。

③從“安全性〞方面對試驗方案作出評價

化學(xué)試驗從安全角度?？紤]的因素主要有防倒吸、防爆炸、防吸水、防泄漏、防著火、防濺液、防破損等。

2

1．以下試驗中，對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是()選項ABC試驗將稀硝酸參與過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液將銅粉參與1.0mol·LFe2(SO4)3溶液中用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙細(xì)心打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱將0.1mol·LMgSO4溶液滴入DNaOH溶液至不再有沉淀產(chǎn)生，再滴加0.1mol·LCuSO4溶液答案D解析稀硝酸與過量的鐵粉反應(yīng)，生成硝酸亞鐵和NO氣體、水，無鐵離子生成，所以參與KSCN溶液后，不變紅色，現(xiàn)象錯誤，A錯誤；Cu與硫酸鐵發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸銅和硫酸亞鐵，無黑色固體出現(xiàn)，現(xiàn)象錯誤，B錯誤；鋁在空氣中加熱生成的氧化鋁的熔點較高，所以內(nèi)部熔化的鋁不會滴落，C錯誤；硫酸鎂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，再參與硫酸銅，則生成氫氧化銅藍(lán)色沉淀，所以氫氧化銅的溶度積比氫氧化鎂的溶度積小，D正確。

2．氮化鎂(Mg3N2)是工業(yè)上應(yīng)用廣泛的離子化合物，常溫下為淺黃色粉末，極易與水反應(yīng)。某校化學(xué)興趣小組用鎂與氮氣反應(yīng)制備Mg3N2，并測定氮化鎂的純度。

Ⅰ.制備氮化鎂

－1－1－1現(xiàn)象有氣體生成，溶液呈血紅色溶液變藍(lán)、有黑色固體出現(xiàn)熔化后的液態(tài)鋁滴落下來先有白色沉淀生成后變?yōu)樗{(lán)色沉淀Fe3＋結(jié)論稀硝酸將Fe氧化為金屬鐵比銅活潑金屬鋁的熔點較低Cu(OH)2的溶度積比Mg(OH)2的小3

已知：亞硝酸鈉和硫酸銨制取氮氣的反應(yīng)猛烈放熱，產(chǎn)生氮氣的速率較快。(1)制取氮氣反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

(2)試驗裝置(可重復(fù)使用)的連接順序為a→____，____→____，____→____，____→h，i→____，____(按氣流方向，用小寫字母表示)。

Ⅱ.測定氮化鎂的含量(3)定性分析

操作步驟取少量氮化鎂樣品于試管中，加足量蒸餾水棄去上層清液，參與足量稀鹽酸＋－試驗現(xiàn)象__________________________________________觀測到固體全部溶解且冒氣泡解釋原因①寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________②冒氣泡的原因是__________________________答案(1)NH4＋NO2===N2↑＋2H2O(2)fgbcdede

(3)試管底部有固體不溶物，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生①Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑②未反應(yīng)的鎂與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣

解析(1)NaNO2和(NH4)2SO4反應(yīng)生成N2為歸中反應(yīng)，離子方程式為NH4＋NO2===N2↑＋2H2O。

(2)制取的氮氣先通過安全瓶，利用硫酸亞鐵的還原性除去氧氣；為防止水蒸氣使氮化鎂水解，用濃硫酸枯燥氮氣；氮氣與鎂在裝置B中反應(yīng)生成氮化鎂，再連接盛有濃硫酸的洗氣瓶防止水蒸氣進入使氮化鎂水解，所以試驗裝置的連接順序為a→f，g→b，c→d，e→h，i→d，e。

4

＋

－

(3)氮化鎂與水反應(yīng)生成氨氣和氫氧化鎂，化學(xué)方程式為Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑，所以現(xiàn)象為試管底部有固體不溶物，有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；鎂與冷水不反應(yīng)，鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣。

考點1化學(xué)試驗方案設(shè)計

典例1(2023·湖北重點中學(xué)聯(lián)考)草酸亞鐵晶體的化學(xué)式為FeC2O4·2H2O，它是一種

△

淡黃色結(jié)晶粉末，有微弱刺激性，加熱時可發(fā)生如下分解反應(yīng)：FeC2O4·2H2O=====FeO＋CO2↑＋CO↑＋2H2O。

(1)請你用下圖中提供的儀器(可以重復(fù)選用，但每種儀器至少選用一次)，選擇必要的試劑(供選擇的試劑：NaOH溶液、澄清石灰水、飽和碳酸鈉溶液、CuO、無水硫酸銅、酸性高錳酸鉀溶液)，設(shè)計一個試驗，檢驗FeC2O4·2H2O加熱時分解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物(包括水蒸氣)(部分加熱裝置和夾持儀器在圖中略去)。填寫下表(可以不用填滿，也可以補充)。

5

(2)依照題目提供的裝置和要求設(shè)計的試驗明顯存在的一個不足是____________________________________。

(3)反應(yīng)終止后，在A裝置試管中有黑色固體粉末(混合物)產(chǎn)生，倒出時存在燃燒現(xiàn)象，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的可能原因是_______________。

解析(1)設(shè)計試驗檢驗FeC2O4·2H2O加熱時分解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物，可先用A裝置加熱晶體使之分解，然后用盛無水硫酸銅的C裝置檢驗氣態(tài)產(chǎn)物中的水蒸氣；再將剩余氣態(tài)產(chǎn)物通入盛有澄清石灰水的D裝置中檢驗CO2；最終檢驗CO時要注意排除CO2的干擾，即先將氣體通入盛有NaOH溶液的D裝置以除去CO2，然后將氣體通入盛有澄清石灰水的D裝置以檢驗CO2是否除盡，再將氣體通過盛有熾烈氧化銅的B裝置使CO反應(yīng)生成CO2，最終將氣體通入盛有澄清石灰水的D裝置以檢驗有CO2生成即可。

(2)凡涉及有毒氣體的試驗均需要進行尾氣處理。答案(1)

6

(2)未對尾氣進行處理，會造成環(huán)境污染

(3)FeC2O4·2H2O分解產(chǎn)生的CO將部分FeO還原為粉末狀的單質(zhì)鐵，鐵粉被空氣中的氧氣氧化而燃燒

名師精講

?1?試驗設(shè)計的創(chuàng)新往往要表達(dá)七個“一〞，即一個試驗的多種現(xiàn)象，一種試驗現(xiàn)象的多種原因，一種裝置的多種用途，一種用途的多種裝置，一個儀器的多種用法，一種物質(zhì)的多種制法，一組物質(zhì)的多種鑒別方法。

?2?選擇反應(yīng)原理的原則：反應(yīng)條件溫柔、轉(zhuǎn)化率高、試驗操作簡便安全、產(chǎn)物便于分開與收集。

?3?試驗原理的優(yōu)化包括試驗裝置的優(yōu)化和試驗操作順序的優(yōu)化。試驗裝置的優(yōu)化如增加安全瓶、防倒吸裝置、尾氣處理裝置等；試驗操作順序的優(yōu)化如先用惰性氣體排出裝置中的空氣，再進行有關(guān)試驗，最終再用惰性氣體將裝置中生成的氣體排出等。

1.右圖是某同學(xué)設(shè)計的儲氣裝置(固定裝置已略去)，以下說法中，不正確的是()

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A．開啟止水夾a、b，氣體從d管導(dǎo)入，儲存在下面的集氣瓶里B．氣體被儲存在下面的集氣瓶里時，c導(dǎo)管也必需安裝止水夾

C．取用儲存在下面集氣瓶里的氣體時，通過控制止水夾a、b，可將氣體順利排出D．該裝置也可作為制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置答案B

解析開啟止水夾a、b，氣體從d管導(dǎo)入，水被壓入上面的集氣瓶，氣體儲存在下面的集氣瓶里，故A正確；氣體被儲存在下面的集氣瓶里時，液面低于上面的導(dǎo)管口，所以c導(dǎo)管不必安裝止水夾，故B不正確；取用儲存在下面集氣瓶里的氣體時，開啟止水夾a、b，可將氣體順利排出，故C正確；將石灰石或大理石塊置于下面集氣瓶，將稀鹽酸置于上面集氣瓶，該裝置也可作為制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置，故D正確。

2．高純MnCO3是廣泛用于電子行業(yè)的強磁性材料。MnCO3為白色粉末，不溶于水和乙醇，在潮濕環(huán)境下易被氧化，溫度高于100℃開始分解。

Ⅰ.試驗室以MnO2為原料制備MnCO3(1)制備MnSO4溶液：

①主要反應(yīng)裝置如下圖，緩緩?fù)ㄈ虢?jīng)N2稀釋的SO2氣體，發(fā)生反應(yīng)H2SO3＋MnO2===MnSO4

＋H2O。以下措施中，目的是加快化學(xué)反應(yīng)速率的是________(填標(biāo)號)。

A．MnO2參與前先研磨B．?dāng)嚢?/p>

C．提高混合氣中N2比例

②已知試驗室制取SO2的原理是Na2SO3＋2H2SO4(濃)===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O。選擇下圖所示部分裝置與上圖裝置相連制備MnSO4溶液，應(yīng)選擇的裝置有________(填標(biāo)號)。

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2＋

③若用空氣代替N2進行試驗，缺點是__________________。(酸性環(huán)境下Mn不易被氧化)

(2)制備MnCO3固體：

試驗步驟：①向MnSO4溶液中邊攪拌邊參與飽和NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀，反應(yīng)終止后過濾；

②……

③在70～80℃下烘干得到純凈枯燥的MnCO3固體。步驟②需要用到的試劑有________。Ⅱ.設(shè)計試驗方案

(3)利用沉淀轉(zhuǎn)化的方法證明Ksp(MnCO3)＜Ksp(NiCO3)：

__________________________________________________________。(已知NiCO3難為溶于水的淺綠色固體)

(4)證明H2SO4的其次步電離不完全：________________________________________________________________________________。[已知Ka2(H2SO4)＝1.1×10]

答案(1)①AB②abef③空氣中的O2能氧化H2SO3，使SO2利用率下降(2)水、鹽酸酸化的BaCl2溶液、乙醇

(3)向Na2CO3溶液中滴加稍過量NiSO4溶液，生成淺綠色沉淀，再滴加幾滴MnSO4溶液，沉淀變成白色(其他合理答案也可)

(4)用pH計測量Na2SO4溶液的pH大于7(其他合理答案也可)

解析(1)研磨、攪拌均可加快反應(yīng)速率，而提高混合氣中N2比例會使SO2濃度降低，反應(yīng)速率減慢，故A、B項正確，C項錯誤。②制備SO2用裝置b，裝置a提供N2，用裝置e將SO2和N2混合，用裝置f吸收尾氣。③若用空氣代替N2進行試驗，則空氣中的O2能氧化H2SO3，SO2的利用率降低。

(2)步驟②為洗滌，用少量水洗滌2～3次；然后用鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗SO4，從而判斷沉淀是否洗滌清白；最終用少量C2H5OH洗滌。

(4)若H2SO4的其次步電離不完全，則其次步電離產(chǎn)生的SO4能發(fā)生水解，Na2SO4溶液的pH大于7。

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2－

－2

考點2化學(xué)試驗方案的評價

典例2(2023·福建高考)某化學(xué)興趣小組制取氯酸鉀和氯水并進行有關(guān)探究試驗。試驗一制取氯酸鉀和氯水利用如下圖的試驗裝置進行試驗。

(1)制取試驗終止后，取出B中試管冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌。該試驗操作過程需要的玻璃儀器有________。

(2)若對調(diào)B和C裝置的位置，________(填“能〞或“不能〞)提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。試驗二氯酸鉀與碘化鉀反應(yīng)的研究

(3)在不同條件下KClO3可將KI氧化為I2或KIO3。該小組設(shè)計了系列試驗研究反應(yīng)條件對反應(yīng)產(chǎn)物的影響，其中系列a試驗的記錄表如下(試驗在室溫下進行)：

試管編號0.20mol·LKI/mLKClO3(s)/g6.0mol·LH2SO4/mL蒸餾水/mL試驗現(xiàn)象－1－111.00.1009.0.0.10.021.00.103.06.0.031.00.106.0341090①系列a試驗的試驗?zāi)康氖莀_____________________________。②設(shè)計1號試管試驗的作用是_________________________。

③若2號試管試驗現(xiàn)象為“黃色溶液〞，取少量該溶液參與淀粉溶液顯藍(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

________________________________________________。

試驗三測定飽和氯水中氯元素的總量

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(4)該小組設(shè)計的試驗方案為：使用如圖裝置，加熱15.0mL飽和氯水試樣，測定產(chǎn)生氣

體

的

體

積

。

此

方

案

不

可

行

的

主

要

原

因

是

____________________________________________________________

_________________________________________________________。(不考慮試驗裝置及操作失誤導(dǎo)致不可行的原因)

(5)根據(jù)以下資料，為該小組設(shè)計一個可行的試驗方案(不必描述操作過程的細(xì)節(jié))：_________________________________________。

資料：ⅰ.次氯酸會破壞酸堿指示劑；

ⅱ.次氯酸或氯氣可被SO2、H2O2和FeCl2等物質(zhì)還原成Cl。

解析(2)若對調(diào)B和C裝置的位置，則可以除去Cl2中的HCl，因此能提高B中氯酸鉀的產(chǎn)率。

(3)①由表格數(shù)據(jù)可知，各試管中只有硫酸的濃度不同，因此試驗?zāi)康氖茄芯糠磻?yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響。②1號試管沒有參與硫酸，為對照試驗。③根據(jù)淀粉溶液顯藍(lán)色知氧化產(chǎn)物為I2，該反應(yīng)的離子方程式為ClO3＋6I＋6H===Cl＋3I2＋3H2O。

(4)題中裝置用于測定氯氣的體積，但氯氣會重新溶解且氯氣與水反應(yīng)生成的HClO分解會產(chǎn)生O2，測得氯氣的體積不確鑿，因此試驗方案不可行。

(5)量取一定量飽和氯水樣品，參與足量的H2O2溶液，將飽和氯水中的Cl2和HClO全部還原為Cl，加熱除去過量的H2O2，冷卻，參與足量AgNO3溶液，通過測定所得沉淀的質(zhì)量計算氯元素的總量。

答案(1)燒杯、漏斗、玻璃棒、膠頭滴管(不填“膠頭滴管〞也可)(2)能

(3)①研究反應(yīng)體系中硫酸濃度對反應(yīng)產(chǎn)物的影響

②硫酸濃度為0的對照試驗③ClO3＋6I＋6H===Cl＋3I2＋3H2O

(4)因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案無法測算試樣含氯總量(或其他合理答案)

(5)量取一定量的試樣，參與足量的H2O2溶液，加熱除去過量的H2O2，冷卻，再參與足量的硝酸銀溶液，稱量沉淀質(zhì)量(或其他合理答案)

名師精講

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＋

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試驗方案設(shè)計與評價要注意的問題

(1)試驗裝置的組合順序一般為氣體發(fā)生→除雜質(zhì)→枯燥→主體試驗→尾氣處理。(2)接口的連接順序：總體上遵循裝置的排列順序，但對于吸收裝置應(yīng)“長〞進“短〞出(或“深〞入“淺〞出)；量氣裝置應(yīng)“短〞進“長〞出；洗氣裝置應(yīng)“長〞進“短〞出；枯燥管應(yīng)“粗〞進“細(xì)〞出。

(3)試驗操作順序：氣體制備試驗的一般順序為裝置選擇與連接→氣密性檢驗→裝固體藥品→加液體藥品→開始試驗→拆卸儀器→其他處理等。

(4)加熱操作本卷須知：主體試驗加熱前一般應(yīng)先通原料氣趕走空氣后再點燃酒精燈，如H2還原CuO，CO還原Fe2O3；或用Mg和N2制備Mg3N2等。反應(yīng)終止時，應(yīng)先熄滅酒精燈，繼續(xù)通原料氣直到冷卻為止。

(5)尾氣處理：有毒氣體常用溶液(或固體)吸收或點燃使其轉(zhuǎn)化為無毒氣體后再排放。(6)氣體的純度：點燃或加熱通有可燃性氣體(如H2、CO、CH4等)的裝置前，必需檢查氣體的純度。

?7?倒吸問題：試驗過程用到加熱操作的一般要防倒吸；氣體易溶于水的要防倒吸。?8?冷凝回流問題：有易揮發(fā)的液體反應(yīng)物時，為了充分利用原料，要在發(fā)生裝置中設(shè)計冷凝回流裝置。

?9?拆卸時的安全性和科學(xué)性：試驗儀器的拆卸要注意安全性和科學(xué)性，有些試驗為防止“爆炸〞或“氧化〞，應(yīng)考慮何時中止加熱或中止通氣，如有尾氣吸收裝置的試驗，必需將通尾氣的導(dǎo)管提出液面后才能熄滅酒精燈，以免造成溶液倒吸；拆卸用排水法收集且需要加熱制取氣體的裝置時，需先把導(dǎo)管從水槽中取出，再熄滅酒精燈，以防止水倒吸。拆下的儀器要清洗、枯燥、歸位。

3．乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè)，中學(xué)化學(xué)試驗常用a裝置來制備。

完成以下填空：

(1)試驗時，尋常參與過量的乙醇，原因是___________________________________________________________________________。

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參與數(shù)滴濃硫酸即能起催化作用，但實際用量多于此量，原因是________________________；濃硫酸用量又不能過多，原因是____________________________。

(2)飽和Na2CO3溶液的作用是____________________、______________________、____________________。

(3)反應(yīng)終止后，將試管中收集到的產(chǎn)品倒入分液漏斗中，________、________，然后分液。

(4)若用b裝置制備乙酸乙酯，其缺點有__________________________、__________________。由b裝置制得的乙酸乙酯粗產(chǎn)品經(jīng)飽和碳酸鈉溶液和飽和食鹽水洗滌后，還可能含有的有機雜質(zhì)是________，分開乙酸乙酯與該雜質(zhì)的方法是________。

答案(1)增大反應(yīng)物濃度、平衡正向移動，提高乙酸的轉(zhuǎn)化率和酯的產(chǎn)率濃H2SO4

吸收生成的水，使平衡正向移動提高酯的產(chǎn)率濃H2SO4具有強氧化性和脫水性，會使有機物碳化、降低酯的產(chǎn)率。

(2)中和乙酸；溶解乙醇；減少乙酸乙酯在水中的溶解。(3)振蕩靜置

(4)原料損失較大易發(fā)生副反應(yīng)乙醚蒸餾

解析(3)反應(yīng)后試管內(nèi)收集的有乙酸乙酯、乙酸、乙醇以及碳酸鈉和乙酸鈉，故要充分振蕩、靜置，然后分液，取上層液體為乙酸乙酯。

(4)直接加熱，乙醇和乙酸易揮發(fā)，造成原料損失，同時溫度很難控制，會伴隨副反應(yīng)的發(fā)生；乙醇在濃硫酸催化條件下加熱可能會生成乙醚，所以試驗室制備乙酸乙酯的副產(chǎn)物還可能有乙醚，它與乙酸乙酯互溶，但沸點差距較大，故可用蒸餾方法除去。

4．CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl，并進行相關(guān)探究。

該小組用下圖所示裝置進行試驗(夾持儀器略)。

請回復(fù)以下問題：

(1)儀器X的名稱是____________________。

(2)試驗操作的先后順序是a→________→e(填操作的編號)。

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a．檢查裝置的氣密性后參與藥品b．熄滅酒精燈，冷卻

c．在“氣體入口〞處通入枯燥HCld．點燃酒精燈，加熱e．中止通入HCl，然后通入N2

(3)在試驗過程中，觀測到B中物質(zhì)由白色變?yōu)樗{(lán)色，C中試紙的顏色變化是____________________。

(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式是____________。

(5)反應(yīng)終止后，取出CuCl產(chǎn)品進行試驗，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質(zhì)，根據(jù)資料信息分析：

①若雜質(zhì)是CuCl2，則產(chǎn)生的原因是________________________。②若雜質(zhì)是CuO，則產(chǎn)生的原因是___________________。答案(1)枯燥管(2)cdb(3)先變紅，后褪色(4)Cl2＋2OH===ClO＋Cl＋H2O

(5)①加熱時間不足或溫度偏低②通入HCl的量不足

解析(2)試驗操作中應(yīng)先通氯化氫氣體，再點燃酒精燈，反應(yīng)終止后，先熄滅酒精燈，再中止通入氯化氫氣體，故試驗操作的先后順序為a→c→d→b→e。

(3)試驗過程中，由于通入氯化氫氣體，多余的氯化氫氣體能使潮濕的藍(lán)色石蕊試紙變紅；又由于反應(yīng)過程中產(chǎn)生氯氣，氯氣與水反應(yīng)生成的HClO能漂白試紙而使試紙褪色。

(4)裝置D中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為氯氣與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，離子方程式為Cl2＋2OH===Cl＋ClO＋H2O。

(5)①由于加熱時間不足或溫度偏低，CuCl2·2H2O失去結(jié)晶水后生成CuCl2，CuCl2沒有完全分解；②通入的氯化氫氣體不足，反應(yīng)過程中CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2，Cu2(OH)2Cl2分解而生成CuO。

微專題試驗設(shè)計題答題策略

1．細(xì)審題：明確試驗?zāi)康暮驮怼Ｔ囼炘硎墙獯鹪囼烆}的核心，是試驗設(shè)計的依據(jù)和起點。試驗原理可從題給的化學(xué)情境(或題目所給的試驗?zāi)康?并結(jié)合元素化合物等有關(guān)知識獲取。在此基礎(chǔ)上，遵循可靠性、簡單性、安全性的原則，確定符合試驗?zāi)康?、要求的方案?/p>

2．想過程：弄清試驗操作的先后順序。根據(jù)試驗原理所確定的試驗方案，確定試驗操作的步驟，把握各步試驗操作的要點，弄清試驗操作的先后順序。

3．看準(zhǔn)圖：分析各項試驗裝置的作用。有大量綜合試驗題圖文結(jié)合，思考容量大。在分析解答過程中，要認(rèn)真細(xì)致地分析圖中所示的各項裝置，并結(jié)合試驗?zāi)康暮驮?，確定它們在該試驗中的作用。

4．細(xì)分析：得出正確的試驗結(jié)論。試驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))是化學(xué)原理的外在表現(xiàn)。在分析試驗現(xiàn)象(或數(shù)據(jù))的過程中，要擅長找出影響試驗成敗的關(guān)鍵以及產(chǎn)生誤差的原因，或從有關(guān)數(shù)據(jù)中歸納出定量公式，繪制變化曲線等。

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(建議用時：40分鐘)

一、選擇題(每題8分，共40分)

1．利用如圖裝置進行試驗?zāi)苓_(dá)到試驗?zāi)康牡氖?)

選項ABCD凈枯燥的Cl2用Cu與稀硝酸制取并收集純凈枯燥的NO用CaO與濃氨水制取并收集純凈枯燥的NH3CaCO3和稀鹽酸制取并收集純凈枯燥的CO2試驗?zāi)康挠肕nO2和濃鹽酸制取并收集純X中試劑飽和食鹽水水NaOH溶液飽和NaHCO3溶液Y中試劑濃硫酸濃硫酸堿石灰濃硫酸答案D解析用MnO2和濃鹽酸制取Cl2需要加熱，故A錯誤；由于NO易被空氣中的氧氣氧化，所以不能使用排空氣法收集NO，故B錯誤；堿石灰呈固態(tài)，不能使用Y裝置盛放堿石灰，且NH3密度比空氣小，集氣瓶的導(dǎo)氣管應(yīng)“長進短出〞，故C錯誤；CaCO3和稀鹽酸制取的CO2含有HCl和水蒸氣，飽和NaHCO3溶液可以除去HCl，濃硫酸可以枯燥CO2，所以可以制取并收集純凈枯燥的CO2，故D正確。

2．用如下圖裝置進行以下試驗：將氣體A通入到①、②中，預(yù)計的現(xiàn)象與解釋正確的是()

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答案A

解析亞硫酸的酸性比硅酸強，①中可生成硅酸沉淀，出現(xiàn)渾濁，但H2SO3的酸性比鹽酸弱，與氯化鋇不反應(yīng)，不會出現(xiàn)沉淀，故②中澄清，A正確；②中溶液變紅，是因Cl2將Fe氧化為Fe，F(xiàn)e遇SCN變紅色，表達(dá)Cl2的氧化性，B錯誤；CH2===CH2與溴水中的溴單質(zhì)發(fā)生了加成反應(yīng)，CH2===CH2與酸性高錳酸鉀發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，C錯誤；氨氣通入硝酸銀溶液中先生成沉淀后沉淀溶解，而氨氣與氯化鋁溶液反應(yīng)只生成沉淀，現(xiàn)象不同，D錯誤。

3．以下試驗操作正確且能達(dá)到預(yù)期目的的是()

編號①②③④⑤⑥弱確定碳和硅兩元素非金屬性潑性強弱欲證明CH2===CHCHO中含有碳碳雙鍵欲除去苯中混有的苯酚證明SO2具有漂白性比較銅和鎂的金屬活動性強預(yù)期目的比較水和乙醇中羥基氫的活應(yīng)滴入酸性KMnO4溶液，看紫紅色是否褪去向混合液中參與濃溴水，充分反應(yīng)后，過濾將SO2通入酸性KMnO4溶液中用石墨作電極電解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液將CO2通入Na2SiO3水溶液中試驗操作用金屬鈉分別與水和乙醇反2＋

3＋

3＋

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強弱A．①④⑤C．①②③④⑤⑥答案D

解析可根據(jù)金屬鈉分別與水和乙醇反應(yīng)的猛烈程度比較水和乙醇中羥基氫的活潑性強弱，①正確；CH2===CHCHO中的碳碳雙鍵和醛基均能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，②錯誤；苯酚與溴反應(yīng)生成的三溴苯酚能溶于苯，無法通過過濾除去苯中混有的苯酚，③錯誤；SO2使酸性高錳酸鉀溶液褪色，說明SO2具有還原性，不能說明SO2具有漂白性，④錯誤；用石墨作電極電解含Cu和Mg的溶液，陰極只析出Cu，說明Cu的氧化性強于Mg，則Cu的金屬性弱于Mg，⑤正確；將CO2通入Na2SiO3水溶液中生成H2SiO3沉淀，說明H2CO3的酸性強于H2SiO3的酸性，而H2CO3和H2SiO3分別為碳元素和硅元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物，能說明碳元素的非金屬性比硅元素強，⑥正確。綜上所述，此題選D。

4．以下各項中操作或現(xiàn)象能達(dá)到預(yù)期試驗?zāi)康牡氖?)選項ABCD答案B解析A項，過濾、洗滌后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO2溶液經(jīng)蒸發(fā)、灼燒無法得到Al2O3，錯誤；B項，鈉的焰色反應(yīng)顯黃色且能掩蓋鉀元素的紫色，正確；C項，Cl也能使酸性KMnO4溶液褪色，錯誤；D項，加熱時鐵與單質(zhì)碘能發(fā)生化合反應(yīng)，錯誤。

5．以下有關(guān)試驗的操作正確的是()AB的O2CCl2D答案D解析A項，稀釋濃硫酸時應(yīng)將濃硫酸沿器壁漸漸參與水中(“酸入水〞)，并不斷攪拌使產(chǎn)生的熱量迅速擴散，以防液體濺出，故錯誤；B項，制O2終止時應(yīng)先移出導(dǎo)管后熄滅酒精燈，以防倒吸引起試管炸裂，故錯誤；C項，應(yīng)先通過飽和食鹽水除HCl，再通過濃硫酸

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2＋

2＋

2＋

2＋

B．②③⑤D．①⑤⑥

試驗?zāi)康姆珠_Fe2O3、Al2O3確定KCl中是否含有NaCl確定FeCl2是否完全變質(zhì)除去Fe粉中的I2操作或現(xiàn)象將混合物置于足量的NaOH溶液中，然后依次進行過濾、洗滌、蒸發(fā)、灼燒四項操作做焰色反應(yīng)試驗，觀測焰色是否顯黃色取少量已變質(zhì)的FeCl2晶體于試管中，逐滴參與酸性高錳酸鉀溶液加熱使I2升華試驗配制稀硫酸排水法收集KMnO4分解產(chǎn)生濃鹽酸與MnO2反應(yīng)制備純凈操作先將濃硫酸參與燒杯中，后倒入蒸餾水先熄滅酒精燈，后移出導(dǎo)管氣體產(chǎn)物先通過濃硫酸，后通過飽和食鹽水先從分液漏斗下口放出有機層，后從上口倒出水層CCl4萃取碘水中的I2除水蒸氣，否則制得的Cl2中會含有水蒸氣，故錯誤。

二、非選擇題(共60分)

6．(2023·淄川中學(xué)高三開學(xué)考試)(18分)AlCl3是一種催化劑，某校學(xué)習(xí)小組用下面裝置制備少量AlCl3。已知：AlCl3遇到空氣中的水蒸氣時能發(fā)生猛烈水解反應(yīng)生成Al(OH)3和HCl；AlCl3在180℃時升華。根據(jù)要求完成以下問題：

(1)a儀器的名稱為____________；A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

(2)試劑b為____________。

(3)所用d導(dǎo)管較粗的原因是__________________________；E裝置的作用為__________________________。

(4)F裝置的作用為______________________________________。

(5)若圖1中的D、E裝置改為下面裝置，D裝置中的現(xiàn)象為______________；用離子方程式表示E中的現(xiàn)象變化____________。

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答案(1)分液漏斗MnO2＋4HCl(濃)=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)飽和食鹽水

(3)防止氯化鋁氣體冷凝為固體而堵塞導(dǎo)管冷凝、收集氯化鋁

(4)吸收氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進入E裝置導(dǎo)致氯化鋁水解(5)溶液變紅色Cl2＋2I===I2＋2Cl

解析(2)生成的氯氣中含有氯化氫，可用飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫，則試劑b為飽和食鹽水；參與反應(yīng)的氯氣必需是枯燥的，因此C裝置的作用為枯燥氯氣(或除去氯氣

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中的水蒸氣)。

(4)氯氣有毒，需要尾氣處理，另外空氣中含有水蒸氣，因此F裝置的作用為吸收氯氣防止污染空氣，防止空氣中的水蒸氣進入E裝置導(dǎo)致氯化鋁水解。

(5)氯氣具有強氧化性，能把氯化亞鐵氧化為氯化鐵，則D裝置中的現(xiàn)象為溶液變紅色；氯氣還能把碘化鉀氧化生成單質(zhì)碘，淀粉遇碘顯藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式為Cl2＋2I===I2＋2Cl。

7．(2023·蘭州一中高三月考)(20分)碳酸鈉在輕工、建材、紡織、國防、醫(yī)藥等工業(yè)中有重要的應(yīng)用。

“侯氏制堿法〞的原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。如圖是某興趣小組在試驗室中模擬“侯氏制堿法〞制取NaHCO3所用到的主要裝置。

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請回復(fù)以下問題：

(1)各儀器口的連接順序為a接__________________接b，試驗時先向飽和NaCl溶液中通入較多的NH3，再通入足量的CO2，其原因是________(填字母)。

a．使CO2更易被吸收b．NH3比CO2更易制取c．CO2的密度比NH3大

(2)將生成的NaHCO3晶體從混合物中分開出來需要的玻璃儀器是__________________。

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(3)該興趣小組用如圖裝置比較C、N、Si三種元素的非金屬性強弱，B中的試劑是________，能說明碳的非金屬性比硅強的試驗現(xiàn)象是________________________________________(H2SiO3是一種不溶于水的白色膠狀物)。

答案(1)efdca(2)燒杯、玻璃棒、漏斗

(3)石灰石(或其他合理碳酸鹽)B中產(chǎn)生的氣體經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液除雜后通入硅酸鈉溶液產(chǎn)生白色膠狀物質(zhì)

解析(1)需要利用裝置D除去裝置A生成的CO2中含有的HCl雜質(zhì)，NH3、CO2在裝置C與NaCl發(fā)生反應(yīng)，所以各儀器口的連接順序為a接efdc接b，試驗時先向NaCl溶液中通入較多的NH3，再通