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1、2022年高考化學(xué)題型步步銜接 專題17《化學(xué)實驗設(shè)計與評價》(含解析)
【母題來源】xx新課標(biāo)Ⅱ卷理綜化學(xué)
【母題題文】(15 分)二氧化氯(ClO2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑,回答下列問題:(1)工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為 。
(2)實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備ClO2:
①電解時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②溶液X中大量存在的陰離子有__________。
③除去ClO2中的NH3可選
2、用的試劑是 (填標(biāo)號)。
a.水 b.堿石灰 C.濃硫酸 d.飽和食鹽水
(3)用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量:
Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水,使液面沒過玻璃液封管的管口;
Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收;
Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中:
Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示劑顯示終點時共用去20.00 mL硫
代硫酸鈉溶液。在此過程中:
①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)
3、的離子方程式為 。
②玻璃液封裝置的作用是 。
③V中加入的指示劑通常為 ,滴定至終點的現(xiàn)象是 。
④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為 g。
(4)用ClO2處理過的飲用水會含有一定最的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽,下列物質(zhì)最適宜的是_______(填標(biāo)號)。
a.明礬 b.碘化鉀 c.鹽酸 d.硫酸亞鐵
【試題解析】(1)工業(yè)上可用KC1O3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,在反應(yīng)中氯元素的化合價從+5價降低到+4價,
4、得到1個電子,氯酸鉀是氧化劑。S元素的化合價從+4價升高到+6價,失去2個電子,亞硫酸鈉是還原劑,則根據(jù)電子得失守恒可知該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2:1。
(2)①根據(jù)流程圖可知電解時生成氫氣和NCl3,則電解時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3。
②NCl3與NaClO2反應(yīng)生成ClO2、NH3和氯化鈉、NaOH,反應(yīng)的離子反應(yīng)為NCl3+3H2O+6ClO2—=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,溶液中應(yīng)該存在大量的氯離子和氫氧根離子。
③a、ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨氣,a錯誤;b、堿石灰不能吸收氨氣,b錯誤;c、濃硫酸可以吸收氨
5、氣,且不影響ClO2,c正確;d、ClO2易溶于水,不能利用飽和食鹽水吸收氨氣,d錯誤,答案選c。
(3)①ClO2具有強氧化性,通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng),氧化I—為I2,自身被還原為Cl—,同時生成水,反應(yīng)離子方程式為2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。
②由于二氧化氯是氣體,容易揮發(fā)到空氣中,所以玻璃液封裝置的作用是吸收殘余的二氧化氯氣體。
③由于碘遇淀粉顯藍(lán)色,則V中加入的指示劑通常為淀粉,滴定至終點的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色。
④根據(jù)方程式可知2ClO2~5I2~10S2O32-,則測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為0.1mol/L×0.0
6、2L×67.5g/mol/5=0.02700 g。
(4)亞氯酸鹽具有氧化性,明礬不能被氧化,碘化鉀被氧化為碘,鹽酸可能被氧化氯氣,因此若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽,最適宜的是硫酸亞鐵,且產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物鐵離子能凈水。
【命題意圖】本題考查閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應(yīng)滴定及應(yīng)用、電解原理、對工藝流程及裝置理解分析等,難度中等,要求學(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力,注意基礎(chǔ)知識的全面掌握。
【命題方向】本題從知識上考查了重要物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)實驗基本操作、實驗現(xiàn)象的判斷與分析、化學(xué)探究實驗方案的設(shè)計與評價、化學(xué)方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理等知識??疾榱藢W(xué)生對基礎(chǔ)知識
7、的記憶、理解和運用,運用所學(xué)知識分析具體問題的能力。也涉及到運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力,同時把元素化合物、基本化學(xué)原理和化學(xué)實驗聯(lián)系在一起,充分體現(xiàn)了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握和分析問題、解決問題的思維能力,凸顯了理科綜合考試中的綜合性與實用性的特點。
【得分要點】首先要熟練掌握元素及其化合物的性質(zhì),結(jié)合所學(xué)知識和題目所給信息進(jìn)行認(rèn)真分析。這是關(guān)鍵的第一步。然后利用好反應(yīng)現(xiàn)象,應(yīng)用存儲知識分析和解決問答,特別注意硝酸的強氧化性。最后要看清答題要求,看清是寫離子方程式還是寫化學(xué)方程式,回答為什么要有因為…所以..,盡量回答圓滿,減少不必要的丟分。
1.【重慶市巴蜀中學(xué)xx屆高三上學(xué)期第一
8、次模擬考試化學(xué)試題】(14分) 硼位于ⅢA族,三鹵化硼是物質(zhì)結(jié)構(gòu)化學(xué)的研究熱點,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有機合成的催化劑。
查閱資料:①BCl3的沸點為12.5 ℃,熔點為-107.3 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼與鋁的性質(zhì)相似,也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
設(shè)計實驗:某同學(xué)設(shè)計如圖所示裝置利用氯氣和單質(zhì)硼反應(yīng)制備三氯化硼:
請回答下列問題:
(1)常溫下,高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸發(fā)生的反應(yīng)可替代A裝置中的反應(yīng),而且不需要加熱,兩個反應(yīng)的產(chǎn)物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應(yīng)的離子方程式:
9、 ________ 。
(2)E裝置的作用是 。如果拆去B裝置,可能的后果是 。
(3)實驗中可以用一個盛裝 (填試劑名稱)的干燥管代替F和G裝置,使實驗更簡便。
(4)三氯化硼遇水劇烈反應(yīng)生成硼酸(H3BO3)和白霧,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;
(5)為了順利完成實驗,正確的操作是 (填序號).
①先點燃A處酒精燈,后點燃D處酒精燈
②先點燃D處酒精燈,后點燃A處酒精燈
③同時點燃A、D處酒精燈
(6)請
10、你補充完整下面的簡易實驗,以驗證制得的產(chǎn)品中是否含有硼粉:取少量樣品于試管中,滴加濃 (填化學(xué)式)溶液,若有氣泡產(chǎn)生,則樣品中含有硼粉;若無氣泡產(chǎn)生,則樣品中無硼粉。
【答案】(1)2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑;
(2)冷卻和收集三氯化硼;硼粉與氯化氫反應(yīng)生成的產(chǎn)物中有氫氣,加熱氫氣與氯氣的混合氣體,易發(fā)生爆炸;
(3)堿石灰;(4)BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑;(5)①;(6)NaOH
考點:考查氯氣制取的離子方程式的書寫、操作先后順序及原因、尾氣的處理、物質(zhì)存在的檢驗方法。
2.【上海市虹口區(qū)xx屆高三上學(xué)期
11、期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控測試】(本題共12分)石油脫硫廢氣中含有較多的硫化氫,如何對其進(jìn)行綜合利用回收硫是研究的熱點。完成下列填空:
(1)實驗室用啟普發(fā)生器制備硫化氫氣體,原料可選用__________(選填編號)。
A. 稀鹽酸與硫化銅 B. 稀硫酸與硫化亞鐵
C. 稀硝酸與硫化鋅 D. 濃鹽酸與硫化鈉
若要得到一瓶干燥純凈的硫化氫,除啟普發(fā)生器外,還應(yīng)選用的裝置依次是____(填編號)。
(2)如圖,將充滿相同體積(同溫同壓)的二氧化硫與硫化氫氣體的集氣瓶對口放置,抽去毛玻璃片充分反應(yīng)。觀察到的現(xiàn)象是_______________________。檢
12、驗最終剩余氣體的方法是_______________。
(3)一種回收硫的方法稱為克勞斯法,其主要流程是先將部分H2S氧化為SO2,再與剩余H2S作用。若廢氣中含67.2 m3 H2S,為充分回收硫,需要消耗空氣_____m3(設(shè)空氣中O2的體積分?jǐn)?shù)為0.20)。
(4)工業(yè)上常用吸收-電解法回收硫。主要過程分兩步:
第一步,用FeCl3溶液吸收H2S。此過程中溶液pH_____(填“增大”、“減小”或“不變”)。
第二步,過濾后對濾液進(jìn)行電解,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Fe2++ 2H+ 2Fe3+ + H2↑吸收-電解法的優(yōu)勢是:① H2S的吸收率高;②____________。有
13、人提出,第二步可以改為向所得溶液中通入O2,也能實現(xiàn)同樣的目的,此時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。
(5)請再設(shè)計一種從硫化氫中回收硫的方法(用化學(xué)方程式表示)。_________________
【答案】(1)B(1分) ②⑤⑥(或②⑤③)(1分)
(2)有黃色粉末析出,瓶壁上有小液滴(2分);
將濕潤的品紅試紙伸入瓶中,試紙褪色。(1分,或其他合理答案)
(3)168(2分);
(4)減小(1分);FeCl3溶液可循環(huán)利用(1分);4FeCl2 + O2 + 4HCl → 4FeCl3+ 2H2O(2分)
(
14、5)H2S → H2+ S、H2S + Cl2 → 2HCl + S、2H2S + O2 → 2S + 2H2O等(1分,合理即可)
考點:考查氣體的制取裝置的選擇、除雜、干燥、收集、尾氣處理裝置的選擇及連接順序、氣體混合的現(xiàn)象及氣體成分的檢驗、物質(zhì)回收利用的計算、措施、方案的設(shè)計與評價的知識。
3.【江西省臨川二中xx屆高三第一次綜合測試】(14分)為驗證氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實驗(夾持儀器和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗)。
實驗過程:
I .打開彈簧夾K1~K4,通入一段時間N2,再將T型導(dǎo)管插入B中,
15、 繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4。
Ⅱ.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時,停止加熱,夾緊彈簧夾K2。
Ⅳ.打開活塞b,使約2mL的溶液流入D試管中,檢驗其中的離子。
Ⅴ.打開彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時間后夾緊彈簧夾K3。
Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過程Ⅳ,檢驗B溶液中的離子。
(1) 過程Ⅰ的目的是 。
(2) 棉花中浸潤的溶液化學(xué)式為 。
(3) A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
16、為 。
(4)過程Ⅳ中檢驗其中Fe3+ 和Fe2+的試劑分別為 和 。
確定有Fe3+ 和Fe2+現(xiàn)象分別是 和 。
(5) 過程Ⅵ,檢驗B溶液中是否含有SO42-的操作是 。
(6) 甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實驗,他們的檢測結(jié)果一定能夠證
明氧化性:Cl2 > Fe3+ > SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
過程Ⅳ
17、 B溶液中含有的離子
過程Ⅵ B溶液中含有的離子
甲
有Fe3+無Fe2+
有SO42-
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有SO42-
丙
有Fe3+無Fe2+
有Fe2+
【答案】(1)排除裝置中的空氣,防止干擾 (2分)
(2)NaOH溶液 (2分)
(3)MnO2 + 4HCl(濃) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O (2分)
(4)硫氰化鉀 (1分) 鐵氰化鉀 (1分) 溶液變紅 (1分) 出現(xiàn)藍(lán)色沉淀(1分)
(5)向D試管中加入適量鹽酸,再加BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說明溶液中含有SO42- (2分)
(6)乙、丙 (2分)
考點:化學(xué)實驗綜合題。