2013年全国高考化学 试题分类汇编 专题二十四 实验方案的设计与评价

专题二十四 实验方案的设计与评价

1.(2013安徽理综,8,6分)实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )

c中收集 选项 A B C D a中的物质 浓氨水 浓硫酸 稀硝酸 浓盐酸 b中的物质 的气体 CaO Na2SO3 Cu MnO2

答案 B

2.(2013浙江理综,8,6分)下列说法正确的是( )

A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取 B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度

C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中 D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性 答案 C

3.(2013重庆理综,9,15分)某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)。

NH3 SO2 NO2 Cl2 H2O NaOH溶液 H2O NaOH溶液 d中的物质

(1)MgCO3的分解产物为 。

(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。

(3)将研究小组分为两组,按上图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物)。两组分别用产物进行以下实验。

步骤 1 2 K3[Fe(CN)6]溶液 3 4 取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 向步骤3溶液中滴加新制氯水 变红 红色褪去

①乙组得到的黑色粉末是 。

②甲组步骤1中反应的离子方程式为 。

③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 。 ④从实验安全考虑,上图装置还可采取的改进措施是 。 答案 (15分)(1)MgO、CO2 (2)除CO2 点燃 (3)①Fe ②Fe3O4+8H

2+

+

操作 取黑色粉末加入稀盐酸 取步骤1中溶液,滴加甲组现象 溶解,无气泡 蓝色沉淀 乙组现象 溶解,有气泡 蓝色沉淀 无现象 先变红,后褪色 2Fe+Fe+4H2O

3+

3+

--

3+2+

③Fe被氧化为Fe,Fe遇SCN显红色 假设SCN被Cl2氧化,向溶液中加入KSCN溶液,若出现红色,则假设成立(其他合理答案均可得分)

④在装置BC之间添加装置E防倒吸(其他合理答案均可得分)

4.(2013江苏单科,19,15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备: FeSO4+Na2CO3

FeCO3↓+Na2SO4

FeCO3+C6H8O7

FeC6H6O7+CO2↑+H2O

-1

下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L计算)。

金属离子 Fe Al Fe 2+3+3+开始沉淀的pH 1.1 3.0 5.8

沉淀完全的pH 3.2 5.0 8.8 (1)制备FeCO3时,选用的加料方式是 (填字母),原因是 。 a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中 b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中 c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是

。

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80 ℃下搅拌反应。①铁粉的作用是 。②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是 。

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是 。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试

剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应, 得到FeSO4溶

液, , 得到FeSO4·7H2O晶体。

答案 (15分)(1)c 避免生成Fe(OH)2沉淀

(2)取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净

(3)①防止+2价的铁元素被氧化 ②加入适量柠檬酸让铁粉反应完全 (4)降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出

(5)“(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤”或“过滤,向滤液中滴加过量的NaOH溶液,过滤,充分洗涤固体,向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤” (滴加稀硫酸酸化,)加热浓缩得到60 ℃饱和溶液,冷却至0 ℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥

5.(2013江苏单科,16,12分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下:

(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 。

(2)加入H2O2氧化时,发生反应的化学方程式为

(3)滤渣2的成分是 (填化学式)。 (4)煅烧过程存在以下反应: 2MgSO4+C 2MgO+2SO2↑+CO2↑ MgSO4+C MgO+SO2↑+CO↑ MgSO4+3C

MgO+S↑+3CO↑

利用如图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①D中收集的气体是 (填化学式)。 ②B中盛放的溶液可以是 (填字母)。 a. NaOH溶液 b.Na2CO3溶液

。