高考化學（精講+精練+精析）專題19 化學實驗設計與評價試題（含解析）

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專題19 化學實驗設計與評價 從2016年考試大綱和考試說明以及近幾年各省市高考化學實驗試題，可以發(fā)現(xiàn)：高考化學實驗試題所考查的內容，涉及了化學原理、概念、物質性質、實驗操作、實驗技能、實驗方法、實驗設計和評價等方方面面的內容。即只要與中學化學實驗相關的所有知識都能成為高考化學考查的考點內容。 實驗題檢測內容的特點： （1）源于課本 從近5年高考化學卷實驗試題以及近4年理科綜合能力測試實驗試題看，幾乎每一道試題都能在課本相應的地方找到出處。而且，有些試題所涉及的實驗直接取材于課本中的演示實驗或學生實驗。這種命題方式有良好的導向作用：一方面引導中學化學教學重視課本實驗教學；另一方面，很好地體現(xiàn)公平、公正的高考命題原則（正如教育部考試中心命題組專家所言：“教材是創(chuàng)設高考試題的豐富素材，教材人人都有，試題貼近教材能夠體現(xiàn)公平、公正的命題原則”）。 （2）突出基礎 隨著命題指導思想由知識立意向能力立意轉化，高考化學對實驗能力的考核要求也將越來越高。然而，不論試題要求怎樣變化，基于中學階段教學的基礎性，實驗試題考查的內容仍將強調基礎，突出基礎性。分析近年高考化學實驗題，就可明確這一特征。象近年高考化學實驗試題，雖然試題具有形式比較新、反應裝置新、化學反應新、設問角度新、題目立意高、隱蔽性強等特點，但從答題內容看，回答問題所需的知識仍然屬于基礎的化學知識和技能，而且大都源于中學化學教材，很好地體現(xiàn)基礎性。體現(xiàn)在： a、運用化學實驗基礎知識進行物質的鑒別、對實驗現(xiàn)象的觀察與解釋； b、利用常見或常用的化學儀器或裝置來完成題目規(guī)定的化學實驗； c、根據考生所應掌握的實驗基礎知識、基本技能和有關化學知識來進行實驗方案的設計或對給定的實驗方案作出評價。 （3）強調綜合 從近年試題走向可以看出，試題很好地體現(xiàn)化學學科的特點，即以實驗為中心，將化學實驗與其他化學知識有機地結合于一體，著重考查學生的能力和素質，特別是思維能力的考查。而且化學實驗試題所考查的知識從簡單到復雜、從單一到綜合。體現(xiàn)在： a、將實驗原理、實驗現(xiàn)象、基本操作及其原理有機地進行考查； b、將已有知識或已有知識與新信息優(yōu)化組合，進行相應的實驗設計或對所給的實驗方案作出評價； c、將化學實驗與化學基本原理、化學理論、計算、推理融為一體； d、將化學實驗與物理、生物等學科知識綜合在一起，對實驗進行跨學科綜合考查。 （4）聯(lián)系實際 重視S.T.S.E（科學、技術、社會、環(huán)境）教育是當今教育的一個發(fā)展趨勢，也是《高中化學課程標準》對高中化學教學的一個要求。分析近年的高考化學實驗題，可以發(fā)現(xiàn)在實驗題中滲透了STSE（科學、技術、社會、環(huán)境）知識(特別在近年上海高考試題中得到很好的體現(xiàn))。此類試題往往從以下角度來選材命題： a、以學生實施研究性學習活動中可能的課題作為背景，如食品檢驗、假酒中甲醇含量的測定、空氣中某污染成分的測定、胃藥中碳酸鹽、氫氧化鋁含量的測定； b、選用生活中常見的物品來代替化學儀器或藥品而進行的家庭實驗； c、對某個具有一定生活或社會意義的實驗目的進行實驗設計等。 測試內容可以涉及藥品的選取、裝置的設計、實驗的現(xiàn)象、化學反應原理、實驗的基本操作和技能、實驗實施的步驟等。試題很好地體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的思想。 基于對2016年考試說和近幾年高考試題，以及上述分析，我們對2017年高考做出如下預測。2017年高考實驗考查的熱點集中在： ①化學實驗基本操作（如裝置氣密性的檢查；實驗安全問題的處理）； ②化學儀器的使用方法（如量筒、滴定管的使用）； ③常見氣體的實驗室制法（包含所用試劑、儀器、反應原理和收集原理）； ④物質的分離、提純和檢驗等； ⑤化學實驗的記錄和處理方法； ⑥運用化學知識設計或評價實驗方案。 實驗部分內容我們分四個方面給大家呈現(xiàn)：化學實驗基礎（儀器、基本操作）、化學實驗基礎（物質的檢驗、分離、提純）、實驗設計與評價、化學實驗探究。 實驗方案的設計與評價是一個綜合性比較強的內容，包括了化學實驗基本方法、元素及化合物知識、化學反應基本原理、有機化學等；在解題過程中，理清思路，找準方法，拆散解答。 ☆★考點一：性質實驗方案的設計與評價 （9）證明醇羥基 與羧酸發(fā)生酯化反應，其產物不溶于水，有果香味。 （10）比較金屬的活動性 ①與水反應。②與酸反應。③置換反應。④原電池。⑤電解放電順序。⑥最高價氧化物的水化物的堿性強弱。⑦對應鹽溶液的酸堿性強弱。 （11）比較非金屬的活動性 ①置換反應。②與氫氣反應快慢。③氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性。④最高價氧化物的水化物的酸性強弱。 （12）比較酸（堿）的酸（堿）性強弱 較強的酸（堿）能制得較弱的酸（堿）。 【例1】【2015重慶理綜化學】（15分）ClO2與Cl2的氧化性相近，在自來水消毒和果蔬保鮮等方面應用廣泛。某興趣小組通過題9圖1裝置（夾持裝置略）對其制備、吸收、釋放和應用進行了研究。 （1） 儀器D的名稱是 。安裝F中導管時，應選用題9圖2中的 。 （2） 打開B的活塞，A中發(fā)生反應：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收，滴加稀鹽酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。 （3）關閉B的活塞，ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2，此時F中溶液的顏色不變，則裝置C的作用是 。 （4）已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2，該反應的離子方程式為 ，在ClO2釋放實驗中，打開E的活塞，D中發(fā)生反應，則裝置F的作用是 。 （5）已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和穩(wěn)定劑Ⅱ，加酸后釋放ClO2的濃度隨時間的變化如題9圖3所示。若將其用于水果保鮮，你認為效果較好的穩(wěn)定劑是 ，原因是 。 【答案】9.(15分) （1）錐形瓶 b (2)慢 （3）吸收Cl2 （4）4H＋+5ClO2-=Cl－+4ClO2↑+2H2O 驗證是否有ClO2 生成 （5）穩(wěn)定劑Ⅱ，穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2 ，能較長時間維持保鮮所需的濃度 【考點定位】本題主要考查ClO2的制備、吸收、釋放和應用的基本實驗操作等知識 【名師點晴】化學實驗是每年高考考查的重點，該題給出了常見的儀器、藥品、反應原理和一些操作步驟，既有常見儀器的名稱，又有儀器的組裝；另外，該題還給出了限定的實驗裝置、反應條件、實驗現(xiàn)象和有關數據，要求學生根據實驗原理及試題中所給予的信息，結合元素化合物知識，說明裝置中某些儀器的作用，寫出有關離子方程式，進行數據分析，指出實驗中必須注意的某些問題，將中學基本實驗儀器名稱與組裝，ClO2的制備、吸收、釋放和應用的基本實驗操作，試劑的選擇與裝置的作用，離子方程式的書寫，圖像的分析與判斷等聯(lián)系起來，考查了學生對中學化學實驗基本操作技能掌握的情況，主要考查了學生的觀察能力與分析綜合及評價的能力，符合教學大綱的要求。 ☆★考點二：制備實驗方案的設計與評價 1、設計思路 2、解題策略 實驗方案設計要求學生聯(lián)系所學過的實驗知識，實驗技能以及實際條件，進行知識類比、遷移、重組。合理、周密地思考才能設計出正確的實驗方案。 （1）思考問題的順序： ①思考完成實驗的最佳途徑：由原料到產品，制取方法不止一種，選擇適當的實驗途徑、實驗用品是實驗成敗的關鍵． ②思考有關物質的制備、凈化、吸收和存放等問題．例如，制取在空氣中易水解的物質(如Al2S3、AlCl3、Mg3N2等)及易受潮的物質時，往往在裝置的末端接一個干燥裝置，以防止空氣中水蒸氣進入． ③思考合理組裝儀器．例如：涉及到氣體的制備和處理時，實驗的操作程序及裝置的連接順序應為：發(fā)生→除雜質→干燥→尾氣處理． ③復分解反應：如制HF、HCl、H2S、SO2、CO2、HNO3、H3PO4等． ④加熱法：2HgO2Hg＋O2↑ MgCO3MgO＋CO2↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ （3）掌握各類無機物、有機物之間的相互聯(lián)系及內在規(guī)律，各類物質相互反應的客觀規(guī)律，在生產、實驗上有很重要的意義，可以指導無機物、有機物的制備． 【例2】【2016年高考江蘇卷】（15分）實驗室以一種工業(yè)廢渣（主要成分為MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）為原料制備MgCO33H2O。實驗過程如下： （1）酸溶過程中主要反應的熱化學方程式為 MgCO3(s)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH=－50.4 kJmol-1 Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2 Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH=－225.4 kJmol-1 酸溶需加熱的目的是______；所加H2SO4不宜過量太多的原因是_______。 （2）加入H2O2氧化時發(fā)生發(fā)應的離子方程式為___________。 （3）用右圖所示的實驗裝置進行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。 ①實驗裝置圖中儀器A的名稱為_______。 ②為使Fe3+盡可能多地從水相轉移至有機相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機萃取劑，______、靜置、分液，并重復多次。 （4）請補充完整由萃取后得到的水溶液制備MgCO33H2O的實驗方案：邊攪拌邊向溶液中滴加氨水，______，過濾、用水洗滌固體2～3次，在50℃下干燥，得到MgCO33H2O。 [已知該溶液中pH=8.5時Mg(OH)2開始沉淀；pH=5.0時Al(OH)3沉淀完全]。 【答案】（1）加快酸溶速率；避免制備MgCO3時消耗更多的堿 （2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋＝2Fe3＋＋2H2O （3）①分液漏斗；②充分振蕩 （4）至5.0＜pH＜8.5，過濾，邊攪拌邊向濾液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，靜置，向 上層清液中滴加Na2CO3溶液，若無沉淀生成， 【考點定位】本題主要是考查物質制備工藝流程圖分析，涉及反應條件控制、儀器識別、氧化還原反應方程式書寫、物質的分離與提純等化學實驗基本操作 【名師點晴】分離提純型探究實驗評價題一般以物質的制備、分離、提純?yōu)榛A，考查基本的實驗原理、實驗方法和實驗基本操作。在解題過程中需要注意題目提供信息的應用，特別是新物質的制備過程中，有一些特殊的性質（如易水解、熔沸點等），要善于聯(lián)系課本相關的物質的性質和實驗方法運用于解題。在復習備考中要對元素及化合物的性質進行梳理，從理論的角度進行升入分析，遷移和應用，要重視物質的性質，實驗基本操作，物質的分離提純。電化學類試題具有很強的規(guī)律性和策略性，在解題過程中需要不斷總結，歸納。工藝流程中的實驗分析：工藝流程的命題來源很廣，與各個知識模塊的結合點較多，因此分析工業(yè)生產工藝流程題時，應將流程路線，試題設問和理論知識有機結合起來，它常常結合工藝流程考查基本化學實驗問題，可以說它是無機框圖題的創(chuàng)新。流程的呈現(xiàn)形式有：①操作流程；②物質變化流程；③裝置流程。解題時首先要明確原料和產品(包括副產品)，即箭頭進出方向，其次依據流程圖分析反應原理，緊扣信息，搞清流程中每一步發(fā)生了什么反應——知其然，弄清有關反應原理，明確目的(如沉淀反應、除雜、分離)——知其所以然，最后聯(lián)系儲存的知識，有效地進行信息的利用，準確表述和工整書寫。由于工藝流程常與溶液的配制、物質的分離及定量測定等基本操作有機結合起來，所以只有復習時牢固掌握實驗基礎知識，才能有效結合題中的信息，準確答題。 物質制備化工生產流程的主線一般為。 ☆★考點三：定量實驗的設計與評價 定量實驗是將化學實驗方法與化學計算相結合的一種考查形式，課本上定量實驗包括：一定物質的量濃度溶液的配制、酸堿中和滴定、膽礬中結晶水含量的測定、中和熱的測定等，在近幾年高考中?？嫉饺缦鄬υ樱ǚ肿樱┵|量的測定、純度的測定、酸堿中和（氧化還原）滴定等。在解決此類問題需要注意幾點： （1）保證測定結果具有較高的準確度和精確度； （2）實驗過程中的隱蔽性操作，如必要的干燥、除雜、冷凝、靜置、振蕩等不能忽略； （3）實驗結構的分析，注意分析實驗的關鍵、細節(jié)以及產生誤差的因素等 （4）所需藥品應準確描述，如粉末、固體、溶液、飽和、澄清、酸性、濃、稀、濃度值以及儀器的規(guī)格等。 【例3】【2014年高考新課標Ⅱ卷第28題】（15分）某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體X。為測定其組成，進行如下實驗。 ①氨的測定：精確稱取wgX，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V1mLc1 molL—1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結束后取下接收瓶，用c2 molL—1NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V2mLNaOH溶液。 ②氯的測定：準確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定，K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點（Ag2CrO4為磚紅色）。 回答下列問題： （1）裝置中安全管的作用原理是 。 （2）用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，應使用 式滴定管，可使用的指示劑為 。 （3）樣品中氨的質量分數表達式為 。 （4）測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好測定結果將 （填“偏高”或“偏低”）。 （5）測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是 ；滴定終點時，若溶液中c(Ag＋)=2.010—5 molL—1，c(CrO42—)為 molL—1。（已知：Ksp(Ag2CrO4)=1.1210—12） （6）經測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質的量之比為1:6:3，鈷的化合價為 ，制備X的化學方程式為 ；X的制備過程中溫度不能過高的原因是 。 【答案】 （1）當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定 （2）堿 酚酞（或甲基紅） （3） （4）偏低 （5）防止硝酸銀見光分解 2.810—3 （6）+3 2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O 溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出 用化合價規(guī)則判斷，鈷的化合價為+3；根據題給信息知，CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水在活性炭催化下，合成橙黃色晶體X，化學方程式為2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O22[Co(NH3)6]Cl3+2H2O；X的制備過程中溫度不能過高的原因是溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出。 【命題意圖】本題考查了物質的制備和組成的測定，涉及了酸堿中和滴定、沉淀溶解平衡的計算、根據信息書寫化學方程式、根據化學方程式計算及實驗方案的分析評價等知識?？疾炝藢W生對化學實驗基本操作、常見物質性質的掌握情況?？疾炝藨盟鶎W知識進行必要的分析，解決具體的化學問題的能力?；瘜W實驗實驗為基礎的科學，高考化學試題中對實驗能力的考查賦分較高，今后復習備考多加關注。題目難度中等偏上。 1．【2016年高考江蘇卷】（14分）鐵炭混合物（鐵屑和活性炭的混合物）、納米鐵粉均可用于處理水中污染物。 （1）鐵炭混合物在水溶液中可形成許多微電池。將含有Cr2O72-的酸性廢水通過鐵炭混合物，在微電池正極上Cr2O72-轉化為Cr3＋，其電極反應式為_____________。 （2）在相同條件下，測量總質量相同、鐵的質量分數不同的鐵炭混合物對水中Cu2+和Pb2+的去除率，結果如圖所示0。 ①當鐵炭混合物中鐵的質量分數為0時，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是__________。 ②當鐵炭混合物中鐵的質量分數大于50%時，隨著鐵的質量分數的增加，Cu2+和Pb2+的去除率不升反降，其主要原因是_____________。 （3）納米鐵粉可用于處理地下水中的污染物。 ①一定條件下，向FeSO4溶液中滴加堿性NaBH4溶液，溶液中BH4-（B元素的化合價為+3）與Fe2+反應生成納米鐵粉、H2和B(OH)4－，其離子方程式為 。 ②納米鐵粉與水中NO3-反應的離子方程式為4Fe+NO3-+10H+＝4Fe2++NH4++3H2O 研究發(fā)現(xiàn)，若pH偏低將會導致NO3-的去除率下降，其原因是 。 ③相同條件下，納米鐵粉去除不同水樣中NO3-的速率有較大差異（見右圖），產生該差異的可能原因是 。 【答案】（1）Cr2O72-+6e-+14H+＝2Cr3++7H2O；（2）①活性炭對Cu2+和Pb2+有吸附作用 ②鐵的質量分數增加，鐵炭混合物中微電池數目減少； （3）①2Fe2++BH4-+4OH－＝2Fe+ B(OH)4－+2H2↑；②納米鐵粉與H＋反應生成H2； ③Cu或Cu2+催化納米鐵粉去除NO3－的反應（或形成的Fe－Cu原電池增大納米鐵粉去除NO3－的反應速率）。 【考點定位】本題主要是考查鐵炭混合物（鐵屑和活性炭的混合物）、納米鐵粉處理污水的實驗設計與探究 【名師點晴】化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法?？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。在解答此類題時還應注意：（1）認真審題，明確實驗目的，找出實驗原理。（2）根據實驗原理選擇儀器和藥品，并設計出合理的實驗裝置和操作步驟。（3）準確地記錄實驗過程中的實驗現(xiàn)象和數據，并運用分析、計算、圖表、推理等方法處理有關實驗現(xiàn)象和數據，得出正確的結論。 2．【2016年高考上海卷】（本題共12分） 乙酸乙酯廣泛用于藥物、染料、香料等工業(yè)，中學化學實驗常用a裝置來制備。 完成下列填空： （1）實驗時，通常加入過量的乙醇，原因是______________。加入數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）反應結束后，將試管中收集到的產品倒入分液漏斗中，_________、________，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產品經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是________，分離乙酸乙酯與該雜質的方法是_______________。 【答案】（1）增大反應物濃度，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產率。（合理即給分） 濃H2SO4能吸收生成的水，使平衡向生成酯的方向移動，提高酯的產率。 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 乙醚；蒸餾 【考點定位】考查乙酸乙酯制備實驗設計。 【名師點睛】乙酸乙酯的制取是中學化學中典型的有機物制備實驗之一，有機化學實驗中的知識點比較瑣碎，特別是許多細節(jié)更應引起注意。比如：①加熱的方式不同，可有酒精燈直接加熱、水浴加熱、需用溫度計測溫度的有機實驗等，要知道各種加熱方式的優(yōu)缺點；②許多有機反應都需要催化劑，催化劑種類繁多，要明確實驗中所加各物質的作用；③副反應多，相同的反應物在不同的反應條件下可發(fā)生不同的化學反應，從而導致產物的不純；④需要冷卻裝置的多，由于反應物或產物多為揮發(fā)性物質，所以注意對揮發(fā)出的反應物或產物進行冷卻，以提高反應物的轉化率或生成物的產率。水冷或空氣冷卻是常見的兩種方式；⑤產物的分離和提純，要結合副反應和反應物的揮發(fā)性，確定產物中的雜質種類，從而確定分離提純的方法。⑥結合可逆反應分析反應物的用量。 3．【2016年高考四川卷】（13分）CuCl廣泛應用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學習小組擬熱分解CuCl22H2O制備CuCl，并進行相關探究。 【資料查閱】 【實驗探究】該小組用下圖所示裝置進行實驗（夾持儀器略）。 請回答下列問題： （1）儀器X的名稱是__________。 （2）實驗操作的先后順序是a→______→c（填操作的編號） a．檢查裝置的氣密性后加入藥品 b．熄滅酒精燈，冷卻 c．在“氣體入口”處干燥HCl d．點燃酒精燈，加熱 e．停止通入HCl，然后通入N2 （3）在實驗過程中，觀察到B中物質由白色變?yōu)樗{色，C中試紙的顏色變化是_______。 （4）裝置D中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是________________。 （5）反應結束后，取出CuCl產品進行實驗，發(fā)現(xiàn)其中含有少量的CuCl2或CuO雜質，根據資料信息分析： ①若雜質是CuCl2，則產生的原因是________________。 ②若雜質是CuO，則產生的原因是________________。 【答案】（1）干燥管 （2）c d b （3）先變紅，后褪色 （4）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O （5）①加熱時間不足或溫度偏低②通入HCl的量不足 【考點定位】考查化學實驗探究，化學實驗方案的分析、評價，元素及化合物知識。 【名師點睛】本題以熱分解CuCl22H2O制備CuCl為載體考查化學實驗探究、化學實驗方案的分析、評價，元素及化合物知識。解答本題首先要根據題給資料明確實驗的原理，理清題給裝置圖中每一個裝置的作用和相關反應，結合CuCl22H2O、CuCl易水解，CuCl易被氧化的性質知實驗過程中要注意防止空氣的干擾，確定裝置的連接順序；（5）小題要根據雜質的成分結合題給資料分析雜質產生的原因。 4．【2016年高考天津卷】(18分)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標，通常用每升水中溶解氧分子的質量表示，單位mg/L，我國《地表水環(huán)境質量標準》規(guī)定，生活飲用水源的DO不能低于5mg/L。某化學小組同學設計了下列裝置(夾持裝置略)，測定某河水的DO。 1、測定原理： 堿性體積下，O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-=2 MnO(OH)2↓，酸性條件下，MnO(OH)2將I-氧化為I2:②MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)，用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2，③2S2O32-+I2=S4O62-+2I- 2、測定步驟 a．安裝裝置，檢驗氣密性，充N2排盡空氣后，停止充N2。 b．向燒瓶中加入200ml水樣 c．向燒瓶中依次迅速加入1mlMnSO4無氧溶液(過量)2ml堿性KI無氧溶液(過量)，開啟攪拌器，至反應①完全。 d攪拌并向燒瓶中加入2ml硫酸無氧溶液至反應②完全，溶液為中性或若酸性。 e．從燒瓶中取出40．00ml溶液，以淀粉作指示劑，用0．001000mol/L Na2S2O3溶液進行滴定，記錄數據。 f．…… g．處理數據(忽略氧氣從水樣中的溢出量和加入試劑后水樣體積的變化)。 回答下列問題： （1）配置以上無氧溶液時，除去所用溶劑水中氧的簡單操作為__________。 （2）在橡膠塞處加入水樣及有關試劑應選擇的儀器為__________。 ①滴定管②注射器③量筒 （3）攪拌的作用是__________。 （4）配平反應②的方程式，其化學計量數依次為__________。 （5）步驟f為__________。 （6）步驟e中達到滴定終點的標志為__________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50ml，水樣的DO=__________mg/L(保留一位小數)。作為飲用水源，此次測得DO是否達標：__________(填是或否) （7）步驟d中加入硫酸溶液反應后，若溶液pH過低，滴定時會產生明顯的誤差，寫出產生此誤差的原因(用離子方程式表示，至少寫出2個)__________。 【答案】 （1）將溶劑水煮沸后冷卻 （2）② （3）使溶液混合均勻，快速完成反應 （4）1，2，4，1，1，3 （5）重復步驟e的操作2-3次 （6）溶液藍色褪去(半分鐘內部變色) 9.0 是 （7）2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O；SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-；4H++4I-+O2=2I2+2H2O(任寫其中2個) 【考點定位】考查物質含量的測定、滴定實驗及其計算 【名師點晴】本題以水中溶氧量的測定為載體，考查了物質含量的測定、滴定實驗及其計算的知識?？疾榈闹R點來源與課本而略高于課本，能夠很好的考查學生靈活運用基礎知識的能力和解決實際問題的能力。要掌握滴定操作的一般步驟和計算方法。解答本題時，能夠順利的配平方程式并找到物質間的定量關系是計算的基礎和關鍵，解答時還要注意單位的轉換，這是本題的易錯點。 5．【2015四川理綜化學】(13分)(NH4)2SO4是常見的化肥和化工原料，受熱易分解。某興趣小組擬探究其分解產物。 [查閱資料] (NH4)2SO4在260℃和400℃時分解產物不同。 [實驗探究]該小組擬選用下圖所示裝置進行實驗（夾持和加熱裝置略） 實驗1：連接裝置A-B-C-D，檢查氣密性，按圖示加入試劑（裝置B盛0.5000mol/L鹽酸70.00mL）。通入N2排盡空氣后，于260℃加熱裝置A一段時間，停止加熱，冷卻，停止通入N2。品紅溶液不褪色，取下裝置B，加入指示劑，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余鹽酸，終點時消耗NaOH溶液25.00 mL。經檢驗滴定后的溶液中無SO42-。 （1）儀器X的名稱是________________。 （2）滴定前，下列操作的正確順序是_________(填字母編號)。 a．盛裝0.2000mol/L NaOH溶液 b．用0.2000mol/L NaOH溶液潤洗 c．讀數、記錄 d．查漏、清洗 e．排盡滴定管尖嘴的氣泡并調整液面 （3）裝置B內溶液吸收氣體的物質的量是__________mol 實驗2：連接裝置A-D-B，檢查氣密性，按圖示重新加入試劑。通入N2排盡空氣后，于400℃加熱裝置A至(NH4)2SO4完全分解無殘留物，停止加熱，冷卻，停止通入N2。觀察到裝置A、D之間的導氣管內有少量白色固體。經檢驗，該白色固體和裝置D內溶液中有SO32-，無SO42-。進一步研究發(fā)現(xiàn)，氣體產物中無氮氧化物。 （4）檢驗裝置D內溶液中有SO32-，無SO42-的實驗操作和現(xiàn)象是__________. （5）裝置B內溶液吸收的氣體是____________. （6）(NH4)2SO4在400℃分解的化學方程式是______________________. 【答案】 （1）圓底燒瓶 （2）dbaec （3）0.03 mol （4）取少量裝置D內溶液于試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀鹽酸后沉淀完全溶解，放出無色刺激性氣體 （5）NH3 （6）3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O↑ 白色沉淀能完全溶液，則說明原溶液中有SO32-，無SO42- （5）NH3 （6）3(NH4)2SO44NH3↑+ N2↑+3SO2↑ + 6H2O 【考點定位】實驗設計與評價 【名師點睛】考綱明確要求考生能根據實驗試題要求：(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)分析或處理實驗數據，得出合理結論(4)繪制和識別典型的實驗儀器裝置圖。實驗方案設計與評價取材于教材、高于教材，注重創(chuàng)新是近年高考化學試題的一大特點。近年高考綜合實驗試題往往是在教材實驗、演示實驗或考生已有實驗知識的基礎上進行改進，創(chuàng)設新情境，提出新問題，考查考生的創(chuàng)新意識。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)根據題干給予的新信息，預測實驗現(xiàn)象等。(2)藥品使用創(chuàng)新、儀器功能拓展、實驗操作改進創(chuàng)新和實驗操作新途徑開辟等。(3)面對新情境，能夠正確提取并處理信息(準確提煉規(guī)律、嚴密推理分析、做出合理解釋等)。(4)面對新問題，能夠全面深入思考，合理優(yōu)化結構，準確深刻評價等。 6．【2015新課標Ⅰ卷理綜化學】（14分）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.410－2，K2=5.410－5。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，熔點為101℃，易溶于水，受熱脫水、升華，170℃以上分解。回答下列問題： （1）甲組同學按照如圖所示的裝置，通過實驗檢驗草酸晶體的分解產物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是_________，由此可知草酸晶體分解的產物中有_______。裝置B的主要作用是________。 （2）乙組同學認為草酸晶體分解的產物中含有CO，為進行驗證，選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。 ①乙組同學的實驗裝置中，依次連接的合理順序為A、B、______。裝置H反應管中盛有的物質是_______。 ②能證明草酸晶體分解產物中有CO的現(xiàn)象是_______。 （3）設計實驗證明： ①草酸的酸性比碳酸的強______。 ②草酸為二元酸______。 【答案】（1）有氣泡逸出，澄清石灰水變渾濁；CO2；冷凝（水蒸氣、草酸等），避免草酸進入裝置C反應生成沉淀，干擾CO2的檢驗。 （2） ①F、D、G、H、D、I； CuO（氧化銅）； ②H中的粉末有黑色變?yōu)榧t色，其后的D中的石灰水變渾濁； （3） ① 向盛有少量NaHCO3溶液的試管中滴加草酸溶液，有氣泡產生。 ②用氫氧化鈉標準溶液滴定草酸溶液，消耗氫氧化鈉的物質的量是草酸的兩倍 【考點定位】CO、CO2的性質；化學實驗基本知識；化學實驗知識的簡單應用。難度為較難等級 △ 【名師點晴】相信每個考生看到這道高考題的第一感都是：題目情景絕對的新穎！ 這個實驗是我沒有做過的！其實破題的關鍵是要分析出草酸分解的產物，那個反應（H2C2O42H2O === CO2↑＋CO↑＋3 H2O ）高中化學里并不常見，我們要學會從題文中捕捉信息來猜想關鍵產物（CO2來自澄清石灰水的聯(lián)想，CO來自第二小問），進而用氧化還原反應原理（化合價升降）來驗證。知道發(fā)生裝置中產生的氣體是CO2、CO、H2O(g)、少量草酸蒸氣（由“受熱脫水、升華”這句聯(lián)想），后續(xù)的實驗分析和設計大家基本就會了，一道剛剛謀面的新題就變成你的常規(guī)題了?？梢钥闯觯簩δ闼芯矿w系的成分進行仔細分析，是好多難題的突破良方。 7．【2015新課標Ⅱ卷理綜化學】(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，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為 。 （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)生反應的化學方程式為 。 ②溶液X中大量存在的陰離子有__________。 ③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是 (填標號)。 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 molL-1硫代硫酸鈉標準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ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為 。 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。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質最適宜的是_______（填標號)。 a．明礬 b．碘化鉀 c．鹽酸 d．硫酸亞鐵 【答案】(1) 2：1 （2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3 ②Cl—、OH— ③c （3）①2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收殘余的二氧化氯氣體（避免碘的逸出） ③淀粉溶液；溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內溶液顏色不再改變 ④0.02700 （4）d 【考點定位】本題考查閱讀題目獲取信息能力、氧化還原反應滴定及應用、電解原理、對工藝流程及裝置理解分析等，難度中等，要求學生要有扎實的實驗基礎知識和靈活應用信息解決問題的能力，注意基礎知識的全面掌握。 【名師點晴】本題從知識上考查了重要物質的化學性質、化學實驗基本操作、實驗現(xiàn)象的判斷與分析、化學探究實驗方案的設計與評價、化學方程式的書寫、氧化還原反應原理等知識?？疾榱藢W生對基礎知識的記憶、理解和運用，運用所學知識分析具體問題的能力。也涉及到運用所學知識分析問題、解決問題的能力，同時把元素化合物、基本化學原理和化學實驗聯(lián)系在一起，充分體現(xiàn)了學生對基礎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。 8．【2014年高考江蘇卷第19題】（15分）實驗室從含碘廢液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其實驗過程如下： （1）向含碘廢液中加入稍過量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，其離子方程式為 ；該操作將I2還原為I－的目的是 。 （2）操作X的名稱為 。 （3）氧化時，在三頸燒瓶中將含I－的水溶液用鹽酸調至pH約為2，緩慢通入Cl2， 在400C左右反應（實驗裝置如右圖所示）。實驗控制在較低溫度下進行的原因是 ；錐形瓶里盛放的溶液為 。 （4）已知：5SO32—+2IO3—+2H＋I2+5SO42—+H2O 某含碘廢水（pH約為8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一種或兩種。請補充完整檢驗含碘廢水中是否含有I－、IO3—的實驗方案：取適量含碘廢水用CCl4多次萃取、分液，直到水層用淀粉溶液檢驗不出碘單質存在； 。 實驗中可供選擇的試劑：稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液 【答案】 （1） SO32-+I2+H2O=2I-+SO42-+2H+ 使四氯化碳中碘進入水層 （2） 分液 （3） 使氯氣在溶液中有較大的溶解度 氫氧化鈉溶液 （4） 從水層取少量的溶液，加入1——2mL淀粉溶液，加熱鹽酸酸化，滴加氯化鐵溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有碘離子；若溶液不變藍，說明廢水中不含有碘離子。 另從水層取少量溶液，加入1——2mL淀粉溶液，加熱鹽酸酸化，滴加亞硫酸鈉溶液，若溶液變藍，說明廢水中含有碘酸根離子，否則不含有。 離子均應轉化為碘單質用淀粉檢驗，前者需氧化劑，后者需還原劑。 【命題意圖】本題考查工業(yè)流程中實驗綜合問題，涉及實驗中物質的分離與提純、反應原理、尾氣的處理、離子的檢驗等內容，考察學生在新情境下的實驗基本操作的理解、實驗原理的分析和對簡單實驗設計能力，在一定程度上考查了學生的創(chuàng)新思維能力。體現(xiàn)化學學科的特點。 1．【2016屆遂寧二診】(14分)氯氣用于自來水的殺菌消毒，但在消毒時會產生一些負面影響，因此人們開始研究一些新型自來水消毒劑。某學習小組查閱資料發(fā)現(xiàn)NCl3可作為殺菌消毒劑，該小組利用下圖所示的裝置制備NCl3，并探究NCl3的漂白性。NCl3的相關性質如下： 物理性質 制備原理 化學性質 黃色油狀液體，熔點為－40℃，沸點為71℃，不溶于冷水，易溶于有機溶劑，密度為1.65 g/mL Cl2與NH4Cl水溶液在低溫下反應 95℃爆炸，熱水中發(fā)生水解 回答下列問題： （1）根據實驗目的，接口連接的順序為1— ▲ — ▲ —2—3 —6—7 ▲ — ▲ — ▲ 。 （2）C裝置中盛放的試劑為飽和食鹽水，E裝置中盛放的試劑為 ▲ 。 （3）A裝置中發(fā)生反應的離子方程式為 ▲ 。 （4）B裝置中發(fā)生反應的化學方程式為 ▲ ，當B裝置蒸餾燒瓶中出現(xiàn)較多油狀液體后，關閉接口2處的活塞，控制水浴加熱的溫度為 ▲ 。 （5）當F裝置的錐形瓶內有較多黃色油狀液體出現(xiàn)時，用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取該液體滴到干燥的紅色石蕊試紙上，試紙不褪色；若取該液體滴入50-60℃熱水中，片刻后取該熱水再滴到干燥的紅色石蕊試紙上，試紙先變藍后褪色，結合反應方程式解釋該現(xiàn)象： ▲ 。 【答案】（1）4、5 10、9、8 （2分） （2）NaOH溶液（2分） （3）MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O （2分） （4）3Cl2＋NH4Cl==NCl3＋4HCl　 （2分） 71～95℃（2分） （5）NCl3＋3H2O3HClO＋NH3 （2分）；NCl3本身無漂白性（1分）；NCl3在熱水中水解生成NH3H2O使紅色石蕊試紙變藍，生成的HClO又使其漂白褪色（1分） 考點：考查物質的制備和分離，化學實驗方案的分析、評價。 2．【福建省寧德市2015屆高三上學期期末單科質量檢測】（7分） 用如圖所示裝置做“銅與濃硝酸反應”的實驗。 （1）從試劑瓶中取出一小塊銅片放入試管中，需用的儀器是 。 （2）棉花應蘸 溶液（填化學式）。 （3）試管中除了溶液變成綠色外，還會出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （填序號）。 A．有紅棕色氣體生成，上下顏色相同 B．有紅棕色氣體生成，上部顏色較淺 C．有紅棕色氣體生成，下部顏色較淺 （4）實驗結束后，對試管內殘留物的處理方法是 。 【答案】（7分） （1）鑷子（1分） （2）NaOH（2分） （3）B （2分） （4）將試管倒扣在裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中，取出固體清洗并回收。 或將試管移到通風櫥中，取下棉花，往試管中加入氫氧化鈉溶液，取出固體清洗并回收。 （2分，其它合理答案也給分） 考點：本題考查實驗基本儀器、基本操作、實驗現(xiàn)象的描述。 3．【北京市東城區(qū)2014-2015高三化學期末試題】（10分） 工、農業(yè)廢水以及生活污水中濃度較高的NO3-會造成氮污染。工業(yè)上處理水體中NO3-的一種方法是零價鐵化學還原法。某化學小組用廢鐵屑和硝酸鹽溶液模擬此過程，實驗如下。 （1）先用稀硫酸洗去廢鐵屑表面的鐵銹，然后用蒸餾水將鐵屑洗凈。 ①除銹反應的離子方程式是 。 ②判斷鐵屑洗凈的方法是 。 （2）將KNO3溶液的pH調至2.5。從氧化還原的角度分析調低溶液pH的原因是 。 （3）將上述處理過的足量鐵屑投入（2）的溶液中。右圖表示該反應過程中，體系內相關離子濃度、pH隨時間變化的關系。請根據圖中信息回答： ① t1時刻前該反應的離子方程式是 。 ② t1時刻后，該反應仍在進行，溶液中NH的濃度在增大，F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大，可能的原因是 。 （4）鐵屑與KNO3溶液反應過程中若向溶液中加入炭粉，可以增大該反應的速率，提高NO的去除效果，其原因是 ?！敬鸢浮浚?0分）（1）①Fe2O3＋6H+＝2Fe3+＋3H2O ②測最后一次洗滌液的pH，若為7，則說明鐵屑已洗凈 （2）NO3-在酸性條件下的氧化性強，易被鐵屑還原 （3）①4Fe＋NO3-＋10H+＝4Fe2+＋NH4+＋3H2O；②生成的Fe2+水解 （4）炭粉和鐵構成了無數微小的原電池加快反應速率 高了硝酸根離子的去除效果。 考點：考查鐵及其氧化物的化學性質，與硝酸反應的判斷，對圖像的分析 4．【重慶市巴蜀中學2015屆高三上學期第一次模擬考試化學試題】(14分) 硼位于ⅢA族，三鹵化硼是物質結構化學的研究熱點，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硼與鋁的性質相似，也能與氫氧化鈉溶液反應。 設計實驗：某同學設計如圖所示裝置利用氯氣和單質硼反應制備三氯化硼： 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)生的反應可替代A裝置中的反應，而且不需要加熱，兩個反應的產物中錳的價態(tài)相同。寫出高錳酸鉀固體粉末與濃鹽酸反應的離子方程式： ________ 。 （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生成硼酸(H3BO3)和白霧，寫出該反應的化學方程式： ； （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）請你補充完整下面的簡易實驗，以驗證制得的產品中是否含有硼粉：取少量樣品于試管中，滴加濃 （填化學式）溶液，若有氣泡產生，則樣品中含有硼粉；若無氣泡產生，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；硼粉與氯化氫反應生成的產物中有氫氣，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 【解析】 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、物質存在的檢驗方法。 5．【上海市虹口區(qū)2015屆高三上學期期末教學質量監(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。觀察到的現(xiàn)象是_______________________。檢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（設空氣中O2的體積分數為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，過濾后對濾液進行電解，發(fā)生反應的離子方程式為：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)生反應的化學方程式為__________________________。 （5）請再設計一種從硫化氫中回收硫的方法（用化學方程式表示）。_________________ 【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?。?分）；FeCl3溶液可循環(huán)利用（1分）；4FeCl2 + O2 + 4HCl → 4FeCl3+ 2H2O（2分） （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、物質回收利用的計算、措施、方案的設計與評價的知識。 1．（18分）隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子垃圾的數量逐漸增多，對環(huán)境構成了極大的污染。某化學興趣探究小組將一批廢棄的線路板簡單處理后，得到紅色金屬M和金屬E并進行如下框圖所示轉化，獲得高效凈水劑K2EO4。（答題時，化學式及化學方程式中的M、E均用所對應的元素符號表示）： （1）寫出Z與Cl2、KOH反應生成K2EO4的離子方程式： 。 （2）檢驗X中陽離子的方法和現(xiàn)象是 。 （3）如果各步轉化無損失，M轉化為MSO4消耗的H2O2與X轉化為Y消耗的H2O2的用量之比為： 。 （4）由MSO4的藍色溶液經一系列操作可以獲得藍色晶體，這些操作中用到的實驗儀器除了酒精燈、蒸發(fā)皿、鐵架臺外，還需要用到的玻璃儀器有 、 、 （填寫儀器名稱）。 （5）某同學利用H2還原MO來測定M的相對原子質量，下圖是測定裝置示意圖，A中試劑是鹽酸。 ①如果去掉裝置C，則測定的M的相對原子質量 （填寫偏高、偏低、正常），裝置D的作用 ； ②連接好裝置并檢驗裝置的氣密性，檢驗氣密性的方法是：