2020届高考化学人教第二轮复习专题强化练：简单实验方案的设计与评价(含解析)

B．对比实验Ⅰ、Ⅱ说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关 C．实验Ⅱ、Ⅲ中加入蒸馏水后c(Cu2＋)相同

D．向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液可能出现白色沉淀 答案 C

解析 实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的现象为溶液黄色变浅或溶液黄色褪去，说明Fe3＋均被Cu还原，故A正确；对比实验Ⅰ、Ⅱ，实验Ⅰ加入少量铜粉，铜粉消失，溶液黄色变浅，加入蒸馏水后无明显现象；实验Ⅱ加入过量铜粉，铜粉有剩余，溶液黄色褪去，加入蒸馏水后生成白色沉淀；说明白色沉淀的产生与铜粉的量有关，故B正确；对比实验Ⅱ、Ⅲ，参加反应的Fe3＋的量相同，则生成Cu2＋的量应相同，但由于实验Ⅱ生成CuCl，所以加入蒸馏水后c(Cu2＋)不相同，故C错误；实验Ⅲ溶液为蓝色，含有Cu2＋和过量的铜，向实验Ⅲ反应后的溶液中加入饱和NaCl溶液，可能出现CuCl白色沉淀，故D正确。 二、非选择题

15、叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验室可利用亚硝酸叔丁酯(t-BuNO2，以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备叠氮化钠。

(1)制备亚硝酸叔丁酯

取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合，发生反应H2SO4＋2NaNO2===2HNO2＋Na2SO4。可利用亚硝酸与叔丁醇(t-BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔

丁酯，试写出该反应的化学方程式： _________________________。 (2)制备叠氮化钠(NaN3)

按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-BuNO2＋NaOH＋N2H4===NaN3＋2H2O＋t-BuOH。

①装置a的名称是______________；

②该反应需控制温度在65℃，采用的实验措施是____________________；

③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤，

所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是 _____________________。 (3)产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。

②用滴定管加入0.10mol·L－1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑](假设杂质均不参与反应)。

③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·L－1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理：Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。 A．锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B．滴加六硝酸铈铵溶液时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数 C．滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡

D．滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内

(4)叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________

________________________________________________________________________。

40℃答案 (1)t-BuOH＋HNO2――→t-BuNO2＋H2O

(2)①恒压滴液漏斗(滴液漏斗) ②水浴加热 ③降低叠氮化钠的溶

解度，防止产物损失 (3)65% AC

－－

(4)ClO－＋2N－3＋H2O===Cl＋2OH＋3N2↑

解析 (3)Ce4＋的物质的量为0.10mol·L－1×0.04L＝0.004mol，分别

－与Fe2＋和N3反应。其中与Fe2＋按1∶1反应消耗Ce4＋的物质的量为

4＋0.10mol·L－1×0.02L＝0.002mol，则与N－3反应的Ce的物质的量为

0.002mol，即10mL所取溶液中有0.002molN－3。则原2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液中有0.02mol即1.3gNaN3，所以样品的质量分数为65%。

误差分析：A项，使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶，使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多，滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小，叠氮化钠溶液浓度偏大；B项，六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00mL，滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大，导致叠氮化钠溶液浓度偏小；C项，滴定前无气泡，终点时出现气泡，则读数体积为实际溶液体积减去气泡体积，硫酸亚铁铵标准液读数体积减小，导致叠氮化钠溶液浓度偏大；D项，滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内，无影响。