20120923备战2013高考化学实验探究与评价专题教师版,教师使用起来非常方便。

第1页备战2013高考化学实验探究与评价专题1.(2012·广东33.17分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反应原理:CH3+2KMnO4△COOK+KOH+2MnO2↓+H2OCOOK+HClCOOH+KCl实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。已知:苯甲酸分子量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物都有固定熔点。(1)操作Ⅰ为，操作Ⅱ为。(2)无色液体A是，定性检验A的试剂是，现象是。(3)测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔，该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。序号实验方案实验现象结论①将白色固体B加入水中，加热溶解，得到白色晶体和无色溶液②取少量滤液于试管中，生成白色沉淀滤液含Cl-③干燥白色晶体，白色晶体是苯甲酸(4)纯度测定:称取1.220g产品，配成100ml甲醇溶液，移取25.00ml溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10—3mol，产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为，计算结果为(保留二位有效数字)。1.(17分)(1)分液，蒸馏(2)甲苯，酸性KMnO4溶液，溶液褪色。(3)序号实验方案实验现象结论①将白色固体B加入水中，加热，溶解，冷却、过滤得到白色晶体和无色溶液②取少量滤液于试管中，滴入2-3滴硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀滤液含有Cl-③干燥白色晶体，加热使其融化，测其熔点；熔点为122.4℃白色晶体是苯甲酸(4)(2.40×10-3×122×4)/1.220；96%【解析】整个流程大致过程为:反应后的苯甲酸钾和未反应的甲苯通过分液，分为有机相和水相，有机相成浓盐酸酸化反应混合物过滤滤液操作Ⅰ有机相水相①无水Na2SO4干燥②过滤操作Ⅱ无色液体A①蒸发浓缩②冷却，过滤白色固体B第2页分主要是甲苯，水相主要是苯甲酸钾；有机相通过无水硫酸钠部分水后，再用蒸馏的办法，蒸出甲苯，而有机相苯甲酸，通过蒸发浓缩，多余盐酸气密性，冷却过滤，苯甲酸钾即题目中的白色固体物质，因此(1)为分液、蒸馏；(2)有侧链的苯环能使KMnO4溶液褪色，所以检验甲苯可以用酸性KMnO4溶液，在此题中若看到酸性KMnO4溶液褪色，即证明有甲苯；(3)检验KCl的存在检验Cl-离子即可，用硝酸盐溶液；根据表格提示，苯甲酸的存在在检测熔点，有机物一般熔点较低；(4)苯甲酸与KOH按1:1反应，因此25mL苯甲酸的物质的量为2.4×10-3mol，100mL为2.40×10-3×4(mol)，总的苯甲酸质量为2.40×10-3×4×122(g)，因此质量分数为[(2.40×10-3×4×122)÷1.22]×100%=96%。【考点定位】有机实验设计与探究2.(2011·广东33.17分)某同学进行试验探究时，欲配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100gH2O)分别为2.5、3.9和5.6。(1)烧杯中未溶物仅为BaCO3，理由是(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，设计试验方案，进行成分检验，在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑．．．结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)限选．．试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1:取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。步骤2:取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中，步骤4:(3)将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:①配制250ml约0.1mol•L-1Ba(OH)2·8H2O溶液:准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，，将溶液转入，洗涤，定容，摇匀。②滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。③计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=(只列出算式，不做．．运算)(4)室温下，(填“能”或“不能”)配制1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液2.(2011·广东33.17分)(1)Ba(OH)2·8H2O与CO2作用转化为BaCO3。(2)步骤2:预期现象和结论:有白色沉淀生成，说明有Ba2+。步骤3:取适量步骤1中的沉淀于是试管中，滴加稀盐酸，用带塞导气管塞紧试管，把导气管插入装有澄清石灰水的烧杯中。预期现象和结论:试管中有气泡生成，烧杯中的澄清石灰水变浑浊，结合步骤2说明沉淀是BaCO3。步骤4:取适量滤液于烧杯中，用pH计测其pH值。预期现象和结论:pH9.6，说明有大量的OH-，综合上面步骤可知试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成，假设成立。(3)①溶解、过滤；250ml的容量瓶中。②0.1980思路:0.025x0.1x2=C’x0.05------(盐酸体积最多不能多于50ml)得C’=0.1mol•L-1所以应该是选大于0.1mol•L-1而且接近的③25xCx2=0.1980xV得C=(0.1980/50)V,Ba(OH)2·8H2O的质量分数=250x10—3x0.1980Vx315x100%/50w。(4)不能第3页3.(2010.广东33.16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH=。(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH=2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为。(3)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在和。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑．．．空气中的CO2的影响)。①提出合理假设假设1:只存在SO32-假设2:既不存在SO32-也不存在ClO-假设3:②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选．．实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.实验步骤预期现象和结论步骤1:取少量吸收液于试管中，滴加3moLL-1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中步骤2:步骤3:3.(2010.广东33.16分)答案:(1)Na2SO3+H2O(2)Na2SO3(3)①SO32-、ClO-都存在②解析:(1)NaOH过量，故生成的是正盐:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。(2)S元素的价态从+4→+6，失去电子做表现还原性，故还原剂为Na2SO3。(3)①很明显，假设3两种离子都存在。②加入硫酸的试管，若存在SO32-、ClO-，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中滴加紫色石蕊试液，若先变红后退色，证明有ClO-，否则无；在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液，若紫红色退去，证明有SO32-，否则无。4.(2012·福建25.15分)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(发生装置如右图所示)。(1)制备实验开始时，先检查装置气密性，接下来的操作依次是(填序号)A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，探究小组同学提出下列实验方案:甲方案:与足量AgNO3溶液反应，称量生成的AgCl质量。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应，称量剩余的CaCO3质量。丁方案:与足量Zn反应，测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验:①判定甲方案不可行，理由是。实验步骤预期现象和结论步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液若先变红后退色，证明有ClO-，否则无步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液若紫红色退去，证明有SO32-，否则无第4页②进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a.量取试样20.00mL，用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL，该次滴定测得试样中盐酸浓度为mol·L-1。b.平行滴定后获得实验结果。③判断丙方案的实验结果(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。［已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(MnCO3)=2.3×10-11］④进行丁方案实验:装置如右图所示(夹持器具已略去)。(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将转移到中。(ii)反应完毕，每间隔1分钟读取气体体积，气体体积逐次减小，直至不变。气体体积逐次减小的原因是(排除仪器和实验操作的影响因素)。4.(2012·福建25.15分)【答案】(1)ACB(按序写出三项)(2)①残余清液中，n(Cl-)＞n(H+)(或其他合理答案)②0.1100③偏小④(ⅰ)Zn粒残余清液(按序写出两项)(ⅱ)装置内气体尚未冷至室温【考点定位】本题考查了化学实验方案基本操作、实验的设计与评价等，重在考查学生的实验能力和数据处理能力。[解析](1)注意加药品时先加入固体MnO2，再通过分液漏斗加入浓盐酸，最后才能加热。则顺序依次为ACB。(2)①根据反应的离子方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O，可以看出反应残余液中c(Cl-)＞c(H+)，用甲方案没得的是c(Cl-)，而不是c(H+)。②根据c(盐酸)×V(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(盐酸)，c(盐酸)=c(氢氧化钠)×V(盐酸)÷V(盐酸)=22.00mL×0.1000mol·L-1÷20.00mL=0.1100mol·L-1。③由于KSP(MnCO3)KSP(CaCO3)，过量的CaCO3要转化为一部分MnCO3，由于M(MnCO3)M(CaCO3)，故最终剩余的固体质量增加，导致测得的c(H＋)偏小。④Zn与盐酸反应放热，因此，冷却后气体的体积将缩小。5.(2012·大纲版28.15分)现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳，并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量。(1)制备一氧化碳的化学方程式是；(2)试验中，观察到反应管中发生的现象时；尾气的主要成分是；(3)反应完成后，正确的操作顺序为(填字母)a.关闭漏斗开关b.熄灭酒精1c.熄灭酒精灯2(4)若试验中称取铜粉样品5.0g，充分反应后，反应管中剩余固体的质量为4.8g，则原样品中单质铜的质量分数为；(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂，设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案；①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节)第5页；②写出有关反应的化学方程式。5.(2012·大纲版28.15分)得m(CuO)=1g，则样品中Cu的质量为5-1=4g，Cu的质量分数为%80%10054。(5)将样品溶于H2SO4，其中CuO被溶解，过滤出不溶物，洗涤、干燥、称得的质量即为Cu的质量。【考点定位】实验制备CO中实验的基本操作与现象，样品中含量的测定，实验方案的设计。6.(2012·浙江28.14分)实验室制备苯乙酮的化学方程式为:++OCH3COCH3COAlCl3CCH3OOHCCH3O制备过程中还有+AlCl3COOHCH3+HCl↑COOAlCl2CH3等副反应。主要实验装置和步骤如下:(I)合成:在三颈瓶中加入20