2019-2020年高考化學題型步步銜接 專題17《化學實驗設(shè)計與評價》（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學題型步步銜接 專題17《化學實驗設(shè)計與評價》（含解析） 【母題來源】xx新課標Ⅱ卷理綜化學 【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(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)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。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是_______（填標號)。 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，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/L0.02L67.5g/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)的化學性質(zhì)、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(shè)計與評價、化學方程式的書寫、氧化還原反應(yīng)原理等知識?？疾榱藢W生對基礎(chǔ)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(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)合所學知識和題目所給信息進行認真分析。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xx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(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)相似，也能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。 設(shè)計實驗：某同學設(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： ________ 。 （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(chǎn)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(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屆高三上學期期末教學質(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的體積分數(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(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型導管插入B中， 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式為 。 （3） A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 。 （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 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：化學實驗綜合題。