高考化學(xué)（第01期）大題狂練系列 專題51 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（含解析）1

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專題51 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) （滿分60分 時(shí)間30分鐘） 姓名： 班級(jí)： 得分： 1．NaCN為劇毒無(wú)機(jī)物。某興趣小組查資料得知，實(shí)驗(yàn)室里的NaCN溶液可用Na2S2O3溶液進(jìn)行解毒銷毀，他們開(kāi)展了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)要求回答問(wèn)題： 實(shí)驗(yàn)Ⅰ．硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O35H2O）的制備： 已知Na2S2O35H2O對(duì)熱不穩(wěn)定，超過(guò)48℃即開(kāi)始丟失結(jié)晶水。現(xiàn)以Na2CO3和Na2S物質(zhì)的量之比為2∶1的混合溶液及SO2氣體為原料，采用如圖裝置制備Na2S2O35H2O。 （1）將Na2S和Na2CO3按反應(yīng)要求的比例一并放入三頸燒瓶中，注入150 mL蒸餾水使其溶解，在蒸餾燒瓶中加入Na2SO3固體，在分液漏斗中注入____________（填以下選擇項(xiàng)的字母），并按下圖安裝好裝置，進(jìn)行反應(yīng)。 A．稀鹽酸 B．濃鹽酸 C．70%的硫酸 D．稀硝酸 （2）pH小于7會(huì)引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)淡黃色渾濁。反應(yīng)約半小時(shí)，當(dāng)溶液pH接近或不小于7時(shí)，即可停止通氣和加熱。如果通入SO2過(guò)量，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)_______________； 實(shí)驗(yàn)Ⅱ．產(chǎn)品純度的檢測(cè)： （3）已知：Na2S2O35H2O的摩爾質(zhì)量為248 g/mol；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶體樣品a g，加水溶解后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.010 mol/L碘水滴定到終點(diǎn)時(shí)，消耗碘水溶液v mL。①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是 ；②該樣品純度是______________________； （4）滴定過(guò)程中可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的是___________________； A．錐形瓶未用Na2S2O3溶液潤(rùn)洗 B．錐形瓶中溶液變藍(lán)后立刻停止滴定，進(jìn)行讀數(shù) C．滴定終點(diǎn)時(shí)仰視讀數(shù) D．滴定管尖嘴內(nèi)滴定前無(wú)氣泡，滴定終點(diǎn)發(fā)現(xiàn)氣泡 實(shí)驗(yàn)Ⅲ．有毒廢水的處理： （5）興趣小組的同學(xué)在采取系列防護(hù)措施及老師的指導(dǎo)下進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： 向裝有2 mL 0.1 mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2 mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)，但無(wú)明顯現(xiàn)象，取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現(xiàn)血紅色，請(qǐng)寫出Na2S2O3解毒的離子反應(yīng)方程式____________________。 【答案】（1）C；（2）Na2S2O3+ SO2+H2O=2 NaHSO3+S↓； （3）①最后滴入一滴碘水，溶液顏色變成藍(lán)色，且半分鐘內(nèi)部變色；②%； （4）BD；（5）CN-+S2O32-=SCN-+SO32-。 考點(diǎn)：考查了物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、氧化還原反應(yīng)的滴定實(shí)驗(yàn)及其計(jì)算的相關(guān)知識(shí)。 2．用下圖裝置可以進(jìn)行測(cè)定SO2轉(zhuǎn)化成SO3的轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)．已知SO3的熔點(diǎn)是16，8℃，沸點(diǎn)是445.8℃．已知發(fā)生裝置中所涉及反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2SO3（s）+H2SO4（98%）═Na2SO4+H2O+SO2↑ （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，應(yīng)該在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接合適的裝置．請(qǐng)從下圖A～E裝置中選擇最適合裝置并將其序號(hào)填入下面的空格中． Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處連接的裝置分別是__________、__________、__________． （2）從乙處均勻通入O2，為使SO2有較高的轉(zhuǎn)化率，實(shí)驗(yàn)中在加熱催化劑與滴加濃硫酸的順序中，應(yīng)采取的操作是__________________． （3）將SO2通入含1.5mol氯酸的溶液中，可生成一種強(qiáng)酸和一種氧化物，若有1.56.021023個(gè)電子轉(zhuǎn)移時(shí)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________ （4）用amolNa2SO3粉末與足量濃硫酸進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通入O2一段時(shí)間后，測(cè)得裝置Ⅲ增重了bg，則實(shí)驗(yàn)中SO2的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_____%（用含a、b的代數(shù)式填寫） （5）尾端球形干燥管的作用是__________________． 【答案】（1）B； A；E（或C）；（2）先加熱催化劑再滴入濃硫酸；. （3）SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2；（4）； （5）防止空氣中的CO2及水蒸氣干擾，造成誤差 考點(diǎn)：考查物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化率測(cè)定等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 3．利用下圖裝置,進(jìn)行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O,通過(guò)測(cè)量生成水的質(zhì)量來(lái)測(cè)定M的相對(duì)原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。 （1）儀器a的名稱為 ,儀器b中裝入的試劑可以是 。 （2）按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)?填序號(hào),裝置可重復(fù)使用)： 。 （3）裝置C的作用： 。 （4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)首先 (填序號(hào))； 這樣做的原因是 。 Ⅰ.熄滅A裝置的酒精燈 Ⅱ.停止從a中滴加液體 （5）若金屬氧化物為CuO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （6）若實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為m g,完全反應(yīng)后,測(cè)得生成水的質(zhì)量為n g,則M的相對(duì)原子質(zhì)量為 (用含x、y、m、n的式子表示)。 （7）某同學(xué)仔細(xì)分析上述裝置后認(rèn)為仍存在缺陷，你認(rèn)為該如何改進(jìn)？ 。 【答案】（1）分液漏斗， NaOH或生石灰或堿石灰（2）B D A D C （3）尾氣處理，吸收未反應(yīng)的NH3；同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入。 （4）Ⅰ；使反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣全部被堿石灰吸收。（5）2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O（6） （7）在尾氣吸收的濃硫酸前加安全瓶防倒吸。 考點(diǎn)：考查了氨的化學(xué)性質(zhì)、物質(zhì)組成和產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)測(cè)定和分析的相關(guān)知識(shí)。 4．實(shí)驗(yàn)室用MnO2、KOH及KClO3為原料制取高錳酸鉀的實(shí)驗(yàn)流程如下： 回答下列問(wèn)題： （1）實(shí)驗(yàn)中采用 (填“鐵坩堝”或“瓷坩堝”)加熱KOH和KClO3固體混合物。 （2）熔融時(shí)，MnO2轉(zhuǎn)化為K2MnO4，KClO3轉(zhuǎn)化為KCl，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （3）幾種物質(zhì)的溶解度曲線如圖所示。 ①通入CO2至pH為10～11，K2MnO4轉(zhuǎn)化為KMnO4和MnO2。其反應(yīng)的離子方程式為 。 ②不能通入過(guò)量CO2的原因是 。 （4）趁熱過(guò)濾的目的是 ；用冷水洗滌KMnO4晶體較好的原因是 。 （5）計(jì)算經(jīng)過(guò)上述轉(zhuǎn)化，最多可制得KMnO4的質(zhì)量為 (結(jié)果保留2為小數(shù))。 【答案】（1）鐵坩堝（2）3MnO2+6KOH+KClO3 3K2MnO4+KCl+3H2O （3）①3MnO42-+2CO2=2MnO4-+2CO32- ②二氧化碳過(guò)量會(huì)生成溶解度比K2CO3小得多的KHCO3，KHCO3可能與KMnO4同時(shí)析出。 （4）防止KMnO4結(jié)晶析出；減少高錳酸鉀的溶解（5）6.45g 【考點(diǎn)定位】考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、化學(xué)計(jì)算 【名師點(diǎn)晴】本題考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、閱讀獲取信息能力、物質(zhì)推斷、氧化還原反應(yīng)、工藝條件的控制等，難度中等，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)、信息進(jìn)行解決問(wèn)題的能力。