化學高考沖刺提分必看資料（經(jīng)典題 題）專題15 化學實驗設計與評價 含解析

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1、2014年高考三輪沖刺必備之《核心考點總動員》 核心考點十五 化學實驗設計與評價 ☆★兩年真題重溫★☆ 1．【2013?江蘇卷，13】下列依據(jù)相關實驗得出的結論正確的是 A．向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液 B．用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應，火焰呈黃色，該溶液一定是鈉鹽溶液 C．將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯 D．向某溶液中滴加KSCN 溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2＋ 2．【2013全國新課標卷1，26】 醇脫水是合成烯烴的常用方法，實驗室合成環(huán)己烯的反應和實驗裝置如下

2、： 可能用到的有關數(shù)據(jù)如下： ? 相對分子質量 密度 沸點 溶解性 環(huán)己醇 100 0.9618 161 微溶于水 環(huán)己烯 82 0.8102 83 難溶于水 合成反應： 在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片，冷卻攪動下慢慢加入1 mL濃硫酸。b中通入冷卻水后，開始緩慢加熱a，控制餾出物的溫度不超過90 oC。 分離提純： 反應粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5% 碳酸鈉溶液和水洗滌，分離后加入無水氯化鈣顆粒，靜置一段時間后棄去氯化鈣。最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。 （1）裝置b的名

3、稱是_______________ （2）加入碎瓷片的作用是____________；如果加熱一段時間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片，應該采取的正確操作是____________(填正確答案標號)。 ?? A.立即補加??? B. 冷卻后補加? C. 不需補加??? D. 重新配料 （3）本實驗中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結構簡式為_________________。 （4）分液漏斗在使用前必須清洗干凈并________。在本實驗分離過程中，產(chǎn)物應該從分液漏斗的__________（填“上口倒出”或“下口倒出”）。 （5）分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是_________________。

4、 （6）在環(huán)已烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中，不可能用到的儀器有_________(填正確答案標號)。 ?? A.圓底燒瓶? B. 溫度計?? C. 吸濾瓶??? D. 環(huán)形冷凝管?? E. 接收器 （7）本實驗所得到的環(huán)己烯產(chǎn)率是_________(填正確答案標號)。 ?? A. 41%???? B. 50%????? C. 61%??????? D. 70% （6）在環(huán)己烯的蒸餾過程中，用不到吸濾瓶和球形冷凝管，答案選CD。 （7）根據(jù)反應式可知，理論上生成環(huán)己烯的質量是，所以環(huán)己烯的產(chǎn)率是，即答案選C。 3．【2012·四川理綜化學卷，28】甲、乙兩個研究性學習小組為測定氨分

5、子中氮、氫原子個數(shù)比，設計了如下實驗流程： 制取氧氣 裝有足量干燥劑的干燥管 裝有氧化銅的硬質玻管 盛有足量濃 硫酸的洗氣瓶 測定生成氮 氣的體積 試驗中，先用制得的氨氣排盡洗氣瓶前所有裝置中的空氣，再連接洗氣瓶和氣體收集裝置，立即加熱氧化銅。反應完成后，黑色的氧化銅轉化為紅色的銅。 下圖A、B、C為甲、乙兩小組制取氨氣時可能用到的裝置，D為盛有濃硫酸的洗氣瓶。 甲小組測得：反應前氧化銅的質量為、氧化銅反應后剩余固體的質量為、生成氮氣在標準狀況下的體積。 乙小組測得：洗氣前裝置D的質量、洗氣后裝置后D的質量、生成氮氣在標準狀況下的體積。 請回答下列問題：

6、（1）寫出儀器a的名稱： 。 （2）檢查A裝置氣密性的操作是 。 實驗裝置 實驗藥品 制備原理 甲小組 A 氫氧化鈣、硫酸銨 反應的化學方程式為 ① 乙小組 ② 濃氨水、氫氧化鈉 用化學平衡原理分析氫氧化鈉的作用： ③ （3）甲

7、、乙兩小組選擇了不同方法制取氨氣，請將實驗裝置的字母編號和制備原理填寫在下表空格中。 （4）甲小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)之比為 。 （5）乙小組用所測數(shù)據(jù)計算出氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比明顯小于理論值，其原因是 。 為此，乙小組在原有實驗的基礎上增加了一個裝有藥品的實驗儀器，重新實驗。根據(jù)實驗前后該藥品的質量變化及生成氮氣的體積，得出合理的實驗結果。該藥品的名稱是 。 【答案】⑴圓底燒瓶 ⑵連接導管，將導管插入水中；加熱事關，導管口

8、有氣泡產(chǎn)生；停止加熱，導管內有水回流并形成一段穩(wěn)定的水柱 ⑶①(NH4)2SO4+Ca(OH)22NH3↑+2H2O+CaSO4 ②B ③氫氧化鈉溶于氨水后放熱，增加氫氧根濃度，使NH3+H2ONH3·H2ONH4＋+OH－向逆反應方向移動，加快氨氣逸出 ⑷5V1:7(m1－m2) ⑸濃硫酸吸收了未反應的氨氣，從而使計算的氨的含量偏高 堿石灰（氫氧化鈉、氧化鈣等） ☆★命題意圖猜想★☆ 根據(jù)對近年來高考實驗試題的分析，下列內容是實驗考查的重點：觀察記錄實驗現(xiàn)象，分析實驗結果和處理實驗數(shù)據(jù)，得出正確結論的能力；初步處理實驗過程中的有關安全問題的能力；能識別和繪制典型的實

9、驗儀器裝置圖的能力；根據(jù)實驗試題的要求，設計簡單實驗方案的能力。這類試題的特點多是利用給出的實驗裝置，根據(jù)實驗要求進行正確連接，或給出全部或部分實驗環(huán)節(jié)，根據(jù)實驗要求安排正確的實驗步驟或補充實驗。主要用于考查考生實驗綜合能力和評價能力。 ☆★最新考綱解讀★☆ 1．能根據(jù)實驗試題要求，做到： ①設計、評價或改進實驗方案； ②了解控制實驗條件的方法； ③分析和處理實驗數(shù)據(jù)，得出合理結論； ④繪制和識別典型的實驗儀器裝置。 2．了解科學探究的基本過程，并運用以實驗和推理為基礎的科學探究方法解決有關問題。 ☆★回歸課本整合★☆ 知識構建 ★方法技巧提煉★☆ 1．綜

10、合實驗題解題模式：明確實驗目的, 根據(jù)題給條件，分析實驗原理，選擇最佳方案，排除干擾因素（除雜、干燥、防倒吸、防氧化、防水解、防漏氣、防污染、防空氣進入，先通或后通排盡系統(tǒng)內殘留氣體），理由分析透徹，文字表述清晰 。 2．解答這類以某一明確的實驗目的為目標的實驗操作題，首先應該理清實驗目的，再在此基礎上找出實驗的原理，理出操作的具體步驟，并注意在文字表達中以操作過程的邏輯順序來準確表達實驗操作。需要解題時弄清操作要達到的結果，明確操作的原理，理清操作中的因果關系。 ☆★考場經(jīng)驗分享★☆ 1．綜合實驗探究題在每年高考試題中都會出現(xiàn)，考查內容是方方面面的，許多與物質的制取聯(lián)系在一起。實

11、驗題既能考查學生的自學能力、信息分析處理能力，又能考查學生的實踐應用和創(chuàng)新能力，同時還可考查科學語言的表達能力。實驗題已成為高考考查新能力的主陣地，可以說實驗題的答題情況直接決定高考的成敗。 2．實驗題多以課本實驗為原型，進行適當拓展和延伸，綜合考查學生的知識遷移能力、實驗創(chuàng)新能力等，試題輔以大量的數(shù)據(jù)、圖表、流程圖、關系曲線和文字描述等多種方式呈現(xiàn)信息，由于信息呈現(xiàn)的多樣性，會使我們一時把握不住問題的關鍵，理不清問題，從而造成答題困難。解答實驗題時，首先要明確題意，明確實驗的目的和原理，明確實驗到底要解決什么問題，用什么樣的化學原理等。 ☆★新題演練★☆ 1．（2014屆海淀區(qū)期末

12、）下述實驗方案能達到實驗目的的是 編號 A B C D 實驗 方案 片刻后在Fe電極附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液 置于光亮處 實驗 目的 驗證鐵釘發(fā)生 析氫腐蝕 驗證Fe電極被保護 驗證乙炔的還原性 驗證甲烷與氯氣發(fā)生 化學反應 【答案】D 【解析】 試題分析：A、析氫腐蝕是在酸性條件下發(fā)生的，在食鹽水中發(fā)生吸氧腐蝕，錯誤；B、電解池陽極的金屬被強烈腐蝕，無法被保護，錯誤；C、因為電石是混合物，與水反應時生成的乙炔氣體中含有H2S氣體，也具有還原性，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以必須除雜紅眼才能通過酸性高錳酸鉀溶液驗證

13、乙炔的還原性，錯誤；D、Cl2能溶于水，所以可以更加液面的變化驗證甲烷與氯氣的反應，正確。 考點：本題考查實驗方案的分析 2．（2014屆黃岡中學期末）下列各圖示實驗操作合理的是 A．圖1為證明非金屬性強弱：S＞C＞Si B．圖2為制備少量氧氣 C．圖3為配制一定物質的量濃度的硫酸溶液 D．圖4為制備并收集少量NO2氣體 【答案】A 【解析】 試題分析：A、稀硫酸與碳酸鈉反應放出二氧化碳氣體，生成的二氧化碳通入硅酸鈉溶液中置換出硅酸，證明非金屬性強弱：S＞C＞Si，正確；B、使用這種裝置制備氣體要求固體物質為塊狀的，而過氧化鈉是粉末，錯誤；C、濃硫酸不能直接加

14、到裝水的容量瓶中稀釋，錯誤；D、二氧化氮是溶于水的，可以與水反應生成一氧化氮和硝酸，錯誤。 考點：考查化學實驗 3．（2014屆揚州期末）下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結論正確的是 選項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結論 A 向苯酚濁液中加入Na2CO3溶液 溶液變澄清 酸性：苯酚> HCO B 向乙醇中加入濃H2SO4，加熱，溶液變黑，將產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液 KMnO4溶液褪色 該氣體是乙烯 C 向溶液X中滴加NaOH稀溶液，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍 溶液X中無NH D 用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗氣體Y 試紙變藍 氣體Y是Cl

15、2 4．(2014屆攀枝花二診)下列實驗結論中正確的是 選項 實驗操作及現(xiàn)象 實驗結論 A 向某溶液中加入滴加BaCl2溶液，立即產(chǎn)生白色沉淀。 原溶液中一定有SO42－ B 在K2CrO7溶液中加入NaOH溶液，溶液由橙色變?yōu)辄S色。 K2CrO7與NaOH溶液發(fā)生了氧化 還原反應 C 在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，滴加入BaC12溶液，溶液紅色逐漸褪去。 Na2CO3溶液中存在水解平衡 D 用鉑絲蘸取溶液進行顏色反應，觀察到火焰呈黃色。 該溶液一定是鈉鹽溶液 5．(2014屆安徽示范高中2月聯(lián)考)利用下列實驗裝置完成相應的實驗，能達到實驗目的的是

16、 【答案】A 【解析】 試題分析：飽和NaHCO3溶液不吸收CO2氣體，吸收HCl氣體，A正確；在中性NaCl溶液中，鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，不是析氫腐蝕，B錯誤；NO2與水反應生成HNO3和NO，用排水法得不到NO2，C錯誤；未使用玻璃棒引流，D錯誤。 考點：化學基本實驗 6. (2014屆福建寧德1月單科考)用右圖實驗裝置（可添加加熱或尾氣處理裝置）進行以下實驗，無法達到目的的是 A．實驗室制取并收集少量NO2 B．實驗室制取并收集少量NH3 C．驗證非金屬性：C＞Si D．驗證氧化性：Cl2＞I2 7．(2014屆無錫期末) 下列實驗或方案正確的是 A．在漂白粉中滴

17、入70%的硫酸，立即產(chǎn)生黃綠色氣體，說明硫酸具有還原性 B．久置的酚酞試液有白色沉淀(未變質)，加入少量酒精，沉淀消失，再將該溶液滴入NaOH溶液，變紅，說明酚酞易溶于酒精 C．在淀粉溶液中加入適量稀硫酸微熱，向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2濁液并加熱，無紅色沉淀，說明淀粉未水解 D．檢驗蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性：在蔗糖水解后的溶液中先加入適量稀NaOH溶液中和，再加入新制的銀氨溶液并水浴加熱 8．（2014屆安徽省六校研究會聯(lián)考（1月）理綜）安徽省從2013年12月1日零時起，車用汽油升級為“國Ⅳ”標準，汽油中的硫含量下降三分之二，對二氧化硫的排放有了大大的改善，SO2可以

18、用Fe( NO3)3溶液吸收，某化學興趣小組對SO2和 Fe( NO3)3 溶液的反應的Fe(NO3)3 溶液的 pH＝2]做了相應探究。 探究I （1）某同學進行了下列實驗:取銅片和20 mL 18 mol?L-1的濃硫酸放在三頸瓶中共熱,直至反應完畢，最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，同時根據(jù)所學的知識同學們認為還有較多的硫酸剩余。 ①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液，需準確稱量一定質量的Fe(NO3)3固體，在燒杯中溶解恢復到室溫后，將溶液轉移到容量瓶中，再經(jīng)過洗滌、定容、搖勻可配得溶液，請回答將溶液轉移至容量瓶中的操作方法________________________

19、________。 ②裝置A中反應的化學方程式是_________________________________________。 ③該同學設計求余酸的物質的量實驗方案是測定產(chǎn)生氣體的量。其方法有多種,請問下列方案中不可行的是______ (填字母）。 A．將產(chǎn)生的氣體緩緩通過預先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結束反應后再次稱重 B．將產(chǎn)生的氣體緩緩通入足量Na2S溶液后，測量所得沉淀的質量 C．用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標準狀況） 探究II （2）為排除空氣對實驗的干擾，滴加濃硫酸之前應進行的操作是____________________。 （3

20、）裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因，提出下列三種猜想： 猜想1: SO2與Fe3+反應； 猜想2：在酸性條件下SO2與NO3-反應； 猜想3：____________________________________； ①按猜想1，裝置B中反應的離子方程式是______________________________，證明該猜想1中生成的還原產(chǎn)物，某同學取少量溶液滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液，紫紅色褪去，請分析該同學做法是否正確_________（填“正確”或“不正確”），理由是__________________________________。 ②按猜想2,只需將裝置

21、B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列某種溶液，在相同條件下進行實驗。應選擇的替換溶液是______ (填序號）。 A．1 mol/L 稀硝酸 B．pH＝1的FeCl3溶液 3和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液 考點：考查物質的量濃度的溶液的配制的操作步驟、SO2對大氣污染的測定、治理及化學方程式、離子方程式的書寫等知識 9．（2014屆天津五區(qū)縣期末聯(lián)考）某同學實驗探究氨氣的還原性并進行系列實驗。 （1）將光亮的紫紅色銅絲繞幾圈后，在酒精燈火焰上加熱，等銅絲變黑后，趁熱將銅絲插入疏松的氯化銨晶體里，即刻發(fā)現(xiàn)有白色煙霧生成，拿出銅絲后，銅絲又轉變?yōu)楣饬恋淖霞t色。在焊

22、接銅器時用氯化銨除去銅器表面的氧化銅即利用了該原理，請完成該反應： （2）利用下列裝置，進行與金屬氧化物MxOy反應生成M、H2、H2O，通過測量生成水的質量來測定M的相對原子質量。a中試劑是濃氨水。 ①儀器a的名稱為__________，儀器b中裝人的試劑可以是____________. ②按氣流方向正確的裝置連接順序為（填序號，裝置可重復使用）：___________。 ③實驗結束時，應首先__________（填序號）。 I．熄滅A裝置的酒精燈 II．停止從a中滴加液體 ④若實驗中準確稱取金屬氧化物的質量為mg，完全反應后，測得生成水的質量為ng，則M的相對原子質量

23、為__________(用含X、y、m、n的式子表示)。 （3）若金屬氧化物MxOy為Fe2O3，將反應后固體溶于稀硫酸，然后滴加KSCN溶液沒發(fā)生明顯變化。推測該固體成分可能是（將化學式填人下表，你認為有幾種可能填幾種）。 序號 固體成分（填化學式） 1 2 3 10．(2014屆資陽二診)草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液反應時，溶液褪色總是先慢后快。某學習小組結合化學反應原理提出猜想與假設，并設計了一系列實驗進行探究。 實驗Ⅰ：在2支試管中分別加入5 mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入少量MnSO4固體再各加入5滴0.1 mol·

24、L-1 KMnO4溶液。記錄溶液褪色時間，如表1： 試 管 未加MnSO4的試管 加有MnSO4的試管 褪色時間 30 s 2 s ［表1］ 實驗Ⅱ：另取2支試管分別加入5 mL等濃度的H2C2O4溶液，在其中一支試管中先加入10滴稀硫酸，再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。記錄溶液褪色時間，如表2： 試 管 未滴加稀硫酸的試管 滴加了稀硫酸的試管 褪色時間 100 s 90 s ［表2］ 實驗Ⅲ：另取3支試管分別加入5 mL等濃度H2C2O4溶液，然后在試管中先分別加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液，再各加入5滴0.1 mol·L-1

25、 KMnO4溶液，然后置于溫度為65℃的水浴中加熱。記錄溶液褪色時間，如表3： 試 管 滴入10滴稀硫酸的試管 加入1 mL稀硫酸的試管 加入2 mL稀硫酸的試管 褪色時間 70 s 100 s 120 s ［表3］ （1）實驗Ⅰ得出的結論是_____。 （2）比較實驗Ⅱ、Ⅲ得出的結論正確的是：_____。 ①溫度對該反應速率有影響 ②硫酸對草酸和KMnO4溶液的反應有影響 ③加入少量硫酸，可促進草酸和KMnO4溶液反應，而加入大量硫酸，反應速率比較小 ④在酸性范圍內，pH值越小對反應越有利[ （3）寫出草酸溶液與酸性KMnO4溶液反應的離子方程式：____。

26、實驗室利用該反應標定未知濃度H2C2O4溶液，滴定終點的現(xiàn)象是：溶液顏色_____，且30 s不改變。滴定完成后仰視讀取KMnO4溶液 體積會導致測得H2C2O4溶液的濃度____（選填：偏大、偏小、無影響）。 （4）有同學根據(jù)查閱的資料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反應歷程為： 上述實驗中，實驗_____可證明這個歷程是可信的。 考點：考查各種條件對草酸（H2C2O4）溶液與酸性KMnO4溶液反應的影響的知識 ☆★名師預測★☆ 【預測1】實驗室里用硫酸廠燒渣（主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO4·H2O），過

27、程如下： 請回答下列問題： （1）過程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的化學方程式為（不必配平）： 。 （2）將過程②中產(chǎn)生的氣體通入下列溶液中，溶液會腿色的是 。 （3）過程③中，需要加入的物質是 。 （4）過程④中，蒸發(fā)結晶需要使用酒精燈、三角架、泥三角，還需要的儀器有 。 （5）過程⑥中，將溶液Z加熱到70～80℃,目的是 。 （6）實驗室為測定所得到的聚鐵樣品中鐵元素

28、的質量分數(shù)，進行下列實驗。①用分析天平稱取樣品；②將樣品溶于足量鹽酸后，加入足量的氯化鋇溶液；③過濾、洗滌、干燥，稱量，得固體質量為。若該聚鐵主要成分為[Fe（OH）（SO4）] n，則該聚鐵中鐵元素的質量分數(shù)為 。 【解析】 【預測2】高純是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以為原料制備少量高純的操作步驟如下：（1）制備溶液： 在燒瓶中（裝置見右圖）加入一定量和水，攪拌，通入和混合氣體，反應3h。停止通入，繼續(xù)反應片刻，過濾（已知）。 ①石灰乳參與反應的化學方程式為 。 ②反應過程中，為使盡可能轉化完全，

29、在通入和比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有 、 。 ③若實驗中將換成空氣，測得反應液中、的濃度隨反應時間t變化如右圖。導致溶液中、濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是 。 （2）制備高純固體：已知難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；開始沉淀時。請補充由（1）制得的溶液制備高純的操作步驟[實驗中可選用的試劑： 、、 、]。 ① ；② ；③ ；④ ；⑤低于100℃干燥。 【預測3】實驗室以含有C

30、a2＋、Mg2＋、Cl－、SO42－、Br－等離子的鹵水為主要原料制備無水CaCl2和Br2，流程如下： （1）操作Ⅰ使用的試劑是 ，所用主要儀器的名稱是 。 （2）加入溶液W的目的是 。用CaO調節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇PH最大范圍是 。酸化溶液Z時，使用的試劑為 。 開始沉淀時的PH 沉淀完全時的PH Mg2＋ Ca2＋ c(OH－)＝1.8mol·L－1 （3）實驗室用貝殼與稀鹽酸反應制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是

31、 。 （4）常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.2×10—2，Ka2=6.3×10—3，H2CO3的電離常數(shù)Ka1=4.5×10—7，Ka2=4.7×10—11。某同學設計實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3：將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計測兩溶液的pH，若前者的pH小于后者，則H2SO3酸性強于H2CO3。該實驗設計不正確，錯誤在于 。 設計合理實驗驗證H2SO3酸性強于H2CO3（簡要說明實驗步驟、現(xiàn)象和結論）： 。儀器器自選。 供選的試劑：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、KMnO4、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4 溶液、品紅溶液、PH試紙。 【答案】（1）四氯化碳；分液漏斗 （2）除去溶液中的SO42－；11.0≤pH＜12.2；鹽酸 （3）b、d （4）用于比較pH的兩學優(yōu)種酸的物質的量濃度不相等；參考方案如下： 【解析】