專題14 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)新題型探究
一、考情分析
對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查主要有：常用儀器和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，氣體的制備與凈化，物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純等，以及物質(zhì)的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的 設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)等內(nèi)容，其中，常用儀器的識(shí)別和使用是高考實(shí)驗(yàn)測(cè)試的熱點(diǎn)之一，一般考查的內(nèi)容為：寫出儀器名稱、儀器的正確使用方法、畫出儀器的示意圖等，而實(shí)驗(yàn)的基本操作能用規(guī)范簡(jiǎn)潔的字表達(dá)出。常見氣體的制取方法，能夠靈活運(yùn)用有關(guān)氣體制取實(shí)驗(yàn)的規(guī)律和方法解決新問題。而性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的考查主要集中在常見離子的檢驗(yàn)、分離以及與理論知識(shí)相聯(lián)系的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。外實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的題目，主要從培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)視角觀察和分析實(shí)驗(yàn)問題的能力，用化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法解決生活中的問題是提高實(shí)踐能力的一條重要途徑，在同學(xué)們的復(fù)習(xí)過程中，這些探討性、開放性實(shí)驗(yàn)試題要認(rèn)真對(duì)待。
二、高押點(diǎn)題
【押點(diǎn)1】常用儀器和實(shí)驗(yàn)基本操作
【例題1】下列實(shí)驗(yàn)指定使用的儀器必須預(yù)先干燥的是
①中和熱測(cè)定中所用的小燒杯
②中和滴定所用的錐形瓶
③配制一定物質(zhì)的量濃度溶液中所用的容量瓶
④噴泉實(shí)驗(yàn)中用于收集氨氣的燒瓶
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
【答案】B
【解析】中和熱測(cè)定中所用的小燒杯必須干燥，不然會(huì)吸收熱量產(chǎn)生誤差；氨氣極易溶于水，若噴泉實(shí)驗(yàn)的燒瓶中有水分，會(huì)溶解氨氣，壓強(qiáng)差不夠，造成噴泉實(shí)驗(yàn)失敗。配制一定物質(zhì)的量溶液的容量瓶不必干燥，只要干燥就可以，如果有水也不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，中和滴定所用的量與錐形瓶中溶質(zhì)的物質(zhì)的量有關(guān)，與濃度無關(guān)，所以有水分不影響實(shí)驗(yàn)。
【押題理由】實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的一些事項(xiàng)也是高考中考查的內(nèi)容，儀器的要求與實(shí)驗(yàn)的成敗有一定的關(guān)系，所以要準(zhǔn)確掌握對(duì)儀器的要求。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題2】實(shí)驗(yàn)后對(duì)試管的洗滌藥品錯(cuò)誤的是
A．銀鏡反應(yīng)后的試管用濃氨水洗滌
B．久置高錳酸鉀溶液的試管用濃鹽酸洗滌
C．熔化苯酚的試管用酒精或NaOH溶液洗滌
D．內(nèi)有油脂的試管用NaOH溶液洗滌
【答案】A
【解析】洗滌的基本原理是：將不溶的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶解的物質(zhì)后進(jìn)行清理。A項(xiàng)中銀單質(zhì)與氨水不反應(yīng)。高錳酸鉀溶液加熱生成的錳酸鉀可溶于水，氧氣直接放出，因此不溶物只有二氧化錳，與濃鹽酸反應(yīng)后生成可溶物可以清洗；苯酚在水中溶解度較小，但易溶于酒精且與NaOH溶液反應(yīng)生成的苯酚鈉能夠溶于水；油脂在堿性條件下水解生成的酸和醇均可溶于水。
【押題理由】實(shí)驗(yàn)基本操作歷是高考的熱點(diǎn)，對(duì)于安全防范以及廢液的處理等均有過考查，預(yù)測(cè)可能要考查類似的清洗試題。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題3】下列儀器用酒精燈加熱時(shí)，需墊石棉網(wǎng)的是
①燒杯 ②坩堝 ③錐形瓶 ④蒸發(fā)皿 ⑤試管 ⑥燒瓶 ⑦表面皿
A．②④⑤ B．①⑥⑦ C．③④⑥ D．①③⑥
【答案】D
【解析】加熱時(shí)墊石棉網(wǎng)的目的是使儀器受熱均勻，防止炸裂。
【押題理由】?jī)x器的正確使用屬于高考的考點(diǎn)，題目一般比較簡(jiǎn)單，多以選擇題的形式出現(xiàn)，
【命題指數(shù)】★★★★
【押點(diǎn)2】氣體的制備與凈化
【例題1】有如下幾種制備氣體的方案：①加熱稀硫酸和乙醇制備乙烯 ②用水與過氧化鈉固體反應(yīng)制備氧氣 ③用稀硫酸與大理石制備二氧化碳 ④氧化鈣與濃氨水反應(yīng)制備氨氣 ⑤NaI固體和濃硫酸混合共熱制取碘化氫 ⑥電石與飽和食鹽水制乙炔
不宜采用的方案有
A．僅①③⑤ B．僅①②③ C．僅③④ D．全部
【答案】A
【解析】制取乙烯應(yīng)用濃硫酸；硫酸鈣微溶于水，覆蓋在固體表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；碘化氫具有強(qiáng)還原性，能被濃硫酸氧化，
【押題理由】物質(zhì)的制備與元素的性質(zhì)聯(lián)系緊密，在考慮實(shí)驗(yàn)裝置的同時(shí)還應(yīng)考慮反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，這些均是高考的重點(diǎn)內(nèi)容。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題2】某學(xué)生利用如圖裝置探究氯氣和氨氣之間的反應(yīng)。其中A、F分別為氨氣和氯氣的發(fā)生裝置，C為較純凈干燥的氯氣與氨氣反應(yīng)的裝置。

請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置F中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
（2）裝置A中的燒瓶?jī)?nèi)固體宜選用 （選填以下選項(xiàng)的代號(hào)）
A．堿石灰 B．生石灰 C．二氧化硅 D．五氧化二磷 E．燒堿
（3）虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置，請(qǐng)從下圖的備選裝置中選擇，并將編號(hào)填入下列空格

B 、D 、E （填編號(hào)）
（4）氯氣和氨氣在常溫下相混合會(huì)反應(yīng)生成氯化銨和氮?dú)猓�該反�?yīng)的化學(xué)方程式為 。
裝置C內(nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案鑒定給固體就是氯化銨： 。
（5）從裝置C的G處逸出的尾氣可能含有污染環(huán)境的氣體，如何處理：
答： 。
【答案】（1）nO2＋4H＋＋2Cl－ n2＋＋Cl2↑＋2H2O
（2）ABE
（3）Ⅰ Ⅱ Ⅲ
（4）3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋ N2 取適量該白色固體與濃氫氧化鈉溶液共熱，產(chǎn)生能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體；另取適量該白色固體，溶于水后加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生不溶于硝酸的白色沉淀
（5）將尾氣通過一倒置的漏斗通入盛有NaOH溶液的燒杯中
【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的可知A裝置用于制取氨氣，裝置F用于制取氯氣，由實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的原理可知A中固體可以是堿石灰、生石灰或固體氫氧化鈉；F中制取氯氣的藥品為二氧化錳和濃鹽酸，根據(jù)反應(yīng)可寫出離子方程式。由于氨氣中含有水蒸氣，而氨氣為堿性氣體，因此干燥氨氣應(yīng)該用堿石灰。制取氯氣中含有的雜質(zhì)為濃鹽酸揮發(fā)的HCl以及生成的水蒸氣，選擇飽和食鹽水除去HCl氣體，利用濃硫酸除去水蒸氣。氯化銨的檢驗(yàn)要注意既要檢驗(yàn)銨離子，又要檢驗(yàn)氯離子。最終的尾氣可能是氨氣，也可能是氯氣，所以可以通過倒置的漏斗通入NaOH溶液中，如果是氯氣，則與NaOH反應(yīng)，若為氨氣，則被水吸收。
【押題理由】幾種氣體的實(shí)驗(yàn)室制法歷是高考的重點(diǎn)，本題結(jié)合氯氣和氨氣的反應(yīng)，用一個(gè)題目考查了兩種氣體的制取以及除雜，應(yīng)該是高考中的高頻題（出現(xiàn)頻率較高的題目）。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題3】現(xiàn)有右圖所示裝置，正放在桌面上，可分別實(shí)現(xiàn)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，其中適用于從Y口進(jìn)入的是（填字母）_________。
A、瓶?jī)?nèi)盛一定量液體干燥劑，用于干燥氣體
B、瓶?jī)?nèi)盛一定量液體試劑，用于除去氣體的雜質(zhì)
C、瓶?jī)?nèi)盛一定量水，用于制得可溶于水的氣體的飽和溶液
D、瓶?jī)?nèi)盛滿水，用于測(cè)量難溶性氣體的體積
E、瓶?jī)?nèi)貯存難溶于水的氣體，當(dāng)加進(jìn)水時(shí)氣體可排出
F、一般用于向上排氣法收集某些氣體
G、一般用于向下排氣法收集某些氣體
【答案】DG
【解析】干燥氣體、除雜、通入氣體與試劑瓶中物質(zhì)反應(yīng)時(shí)以及收集密度比空氣大的氣體應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”，而想排出試劑瓶中的試劑或者收集密度比空氣小的氣體用“短進(jìn)長(zhǎng)出”
【押題理由】以一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備為載體進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，能夠從知識(shí)和能力兩個(gè)方面進(jìn)行考查，也是試題靈活性的體現(xiàn)。在氣體的制取過程中除了要干燥外，大多數(shù)還要除去雜質(zhì)，因此分析氣體的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，從而得到干燥純凈的氣體，這類題目的考查多以選擇題的形式出現(xiàn)，不過近幾年非選擇題出現(xiàn)的機(jī)會(huì)也比較多。
【命題指數(shù)】★★★★
【押點(diǎn)3】物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純
【例題1】可用于分離或提純物質(zhì)的方法有：
a．分餾；b．鹽析； c．過濾；d．重結(jié)晶；e．升華f．滲析g．點(diǎn)解；h．加熱分解；
i．蒸餾。下列各組混合物的分離和提純應(yīng)用哪一種方法最合適？
（1）除去Ca(OH)2溶液中懸浮的CaCO3粒子，用 ；
（2）除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl－離子，用 ；
（3）除去乙醇中溶解的微量食鹽，用 ；
（4）分離石油中各種不同沸點(diǎn)范圍的有機(jī)物，用 ；
（5）除去固體碘中混有的少量NaI，用 ；
（6）除去氧化鈣中的碳酸鈣，用 。
【答案】（1）c （2）f （3）I （4）a （5）e （6）h
【解析】除去溶液中的固體顆粒，一般用過濾的方法；除去膠體中的雜質(zhì)離子，用滲析法；除去溶解在液態(tài)物質(zhì)中的固體雜質(zhì)，一般用蒸餾的方法把液態(tài)物質(zhì)分離出；相互溶解的液體混合物的分離一般用蒸餾的方法；單質(zhì)碘易升華，可用加熱升華的方法把碘從混合物中分離出。
【押題理由】物質(zhì)分離和提純方法的選用是高考的考點(diǎn)，屬于容易題，但要完全解答正確也不容易，因此必須掌握各種分離方法的原理，根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)分離和提純，這類題目一般在選擇題中出現(xiàn)，或在性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)中出現(xiàn)。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題2】為了將混有K2SO4、gSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液，某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）操作①為 。
（2）操作②~④加入的試劑順序可以為 。
（3）如何判斷SO42－已除盡 。
（4）實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的多次沉淀 （選填“需要”或“不需要”）多次過濾，其理由是 。
（5）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密，說明理由 。
【答案】（1）加水溶解
（2）Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3
（3）靜置，在上層澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明SO42－已除盡
（4）不需要 因?yàn)閹讉�(gè)沉淀反應(yīng)互不干擾，因此最后只過濾一次，可減少操作程序
（5）不嚴(yán)密 因?yàn)榧尤臌}酸調(diào)節(jié)溶液的pH會(huì)引進(jìn)Cl－。
【解析】沉淀反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行，以便充分反應(yīng)，并使雜質(zhì)完全沉淀，所以首先應(yīng)當(dāng)將固體配制成溶液，除去SO42－、g2＋的方法一般是使它們分別形成BaSO4和g(OH)2沉淀，所以需要加入稍過量的Ba(NO3)2和KOH溶液，過量的Ba2＋可用K2CO3溶液除去，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先加入Ba(NO3)2再加入K2CO3溶液，同時(shí)要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液進(jìn)行除雜，也不可用稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，否則會(huì)引入Na＋和Cl－雜質(zhì)。
【押題理由】本上出現(xiàn)的食鹽的提純是一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，也是經(jīng)常被作為高考選擇題或非選擇題中的內(nèi)容，本題與食鹽提純類似，可能在近幾年的高考中出現(xiàn)，
【命題指數(shù)】★★★★
【例題3】I．粗鹽經(jīng)提純后得到NaCl溶液，再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干得精鹽。
①蒸發(fā)操作中使用到的儀器除鐵架臺(tái)(帶鐵圈)外,還需要儀器的名稱為 。
②該同學(xué)將所得精鹽配成溶液，用于另一實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中需要用60 L 1 ol/L的NaCl溶液，配制過程中用托盤天平稱取的精鹽質(zhì)量為 ，配制該溶液所需的主要儀器是 。
II．某化學(xué)興趣小組測(cè)定某FeCl3樣品（含少量FeCl2雜質(zhì)）中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)室按以下步驟進(jìn)行：
① 稱取a g樣品，置于燒杯中；
② 加入適量鹽酸和適量蒸餾水，使樣品溶解，然后準(zhǔn)確配制成250L溶液；
③ 準(zhǔn)確量取25.00L步驟②中配得的溶液，置于燒杯中，加入適量的氯水，使反應(yīng)完
全；
④ 加入過量氨水，充分?jǐn)嚢�，使沉淀完全�?br>⑤ 過濾，洗滌沉淀；
⑥ 將沉淀轉(zhuǎn)移到坩堝內(nèi)，加熱、攪拌，直到固體由紅褐色全部變?yōu)榧t棕色后，在干燥器中冷卻至室溫后，稱量；
⑦……。
請(qǐng)根據(jù)上面敘述，回答：

（1）上圖所示儀器中，本實(shí)驗(yàn)步驟①②③中必須用到的儀器是E和 （填字母）。
（2）寫出步驟③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
（3）洗滌沉淀的操作是 。
（4）第⑥步的操作中，將沉淀物加熱，冷卻至室溫，稱量其質(zhì)量為1g，再次加熱并冷卻至室溫稱量其質(zhì)量為2g，若1與2差值較大，接下的操作應(yīng)當(dāng)是 。
【答案】 I．①蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈
②5.9g或5.8g 100L容量瓶
II．（1）C F G
（2）2Fe2+ +Cl2 Fe3++2Cl－
（3）向漏斗里注入蒸餾水，使水面沒過濾渣，等水自然流完后，重復(fù)操作2～3次
（4）繼續(xù)加熱，放置干燥器中冷卻，稱量，至最后兩次稱得的質(zhì)量差不超過0.1g（或恒重）為止
【解析】Ⅰ．配制溶液時(shí)，容量瓶的刻度是不連續(xù)的，因此需要用到100L容量瓶，所以需要精鹽的質(zhì)量為0.1L×1ol/L×58.5g/ol=5.85g，而托盤天平的只能精確到0.1g，因此稱取的精鹽的質(zhì)量為5.8g或5.9g。
Ⅱ．加熱時(shí)，一般兩次稱量的結(jié)果差值不超過0.1g。
【押題理由】定量實(shí)驗(yàn)中，一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制比較重要，高考中也多次考查過，預(yù)計(jì)類似知識(shí)點(diǎn)也會(huì)繼續(xù)考查，有可能結(jié)合其他的實(shí)驗(yàn)操作同時(shí)考查。
【命題指數(shù)】★★★★
【押點(diǎn)4】物質(zhì)的制備、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)
【例題1】I、某化學(xué)興趣小組用含有鋁、鐵、銅的合金制取純凈的氯化鋁溶液、綠礬晶體和膽礬晶體，以探索工業(yè)廢料的再利用。其實(shí)驗(yàn)方案如下：

試回答下列問題：
（1）由濾液A制得AlCl3，溶液有途徑I和Ⅱ兩條，選擇其中的合理途徑的理由是： 。
（2）從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境保護(hù)角度考慮，用濾渣F制備膽礬溶液的化學(xué)方程式： 。
Ⅱ、某�；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)金屬的冶煉以后，對(duì)一氧化碳還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)非常感興趣，他們查閱有關(guān)資料后分析：
（1）學(xué)生對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行分析和比較發(fā)現(xiàn)這些裝置既有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)各個(gè)裝
置中均存在一些不足，具體看下表：
人教版、廣東版、東版上海科學(xué)技術(shù)出版社2005（7—8）化學(xué)雜志


現(xiàn)緣明顯、有環(huán)保意識(shí)現(xiàn)緣明顯、有環(huán)保意識(shí)且現(xiàn)緣明顯、有環(huán)保意識(shí)
不足之處：①反應(yīng)結(jié)束滯留在裝置中的一氧化碳無法處理，②進(jìn)入硬質(zhì)試管中的氣體所含雜質(zhì)沒有處理，③經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尾氣點(diǎn)燃時(shí)有時(shí)燃燒有時(shí)不能燃燒，而且安全性差。
（2）在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上某學(xué)生設(shè)計(jì)了一氧化碳還原氧化鐵相對(duì)更為合理的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)避免了上述三個(gè)不足。其中一氧化碳是利用甲酸和濃硫酸共熱到60—80℃可發(fā)生脫水反應(yīng)得到：
HCOOH CO↑+H2O
請(qǐng)根據(jù)以下各裝置進(jìn)行選擇組成—套相對(duì)較為合理的實(shí)驗(yàn)裝置圖（某些裝置可重復(fù)使用）

（3）回答以下問題：
①該實(shí)驗(yàn)裝置合理的連接順序是：己→乙→ → → → 丙
②在反應(yīng)時(shí)先產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，過一會(huì)再點(diǎn)燃加熱氧化鐵的酒精燈，原因是 （填選項(xiàng)，多選扣分）
A．因?yàn)橐话惴磻?yīng)從左到右進(jìn)行
B．排除體系內(nèi)的空氣，使反應(yīng)過程更安全 ．
C．甲酸與濃硫酸反應(yīng)可以產(chǎn)生大量的CO氣體
D．此反應(yīng)加熱時(shí)間長(zhǎng)有利于產(chǎn)生CO
③觀察到硬質(zhì)玻璃管中紅棕色粉末變?yōu)楹谏珪r(shí)停止加熱，然后繼續(xù) ，以防止鐵被氧化。
④硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【答案】（1）選擇途徑II，途經(jīng)I制得的AlCl3中含有NaCl雜質(zhì)（或途經(jīng)II制得的AlCl3中不含雜質(zhì)）
（2）2Cu+O2 2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O或
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
（3）①丁、戊、甲、丁 ②B
③通一氧化碳冷卻至室溫（或通一會(huì)一氧化碳） ④Fe2O+3CO 2Fe+3CO2
【解析】Ⅰ．在合金中加入足量的燒堿后，只有鋁與NaOH溶液反應(yīng)，因此濾液的主要成分為NaAlO2溶液和NaOH溶液，加入足量的鹽酸后，NaAlO2+4HCl=AlCl3＋NaCl＋2H2O，另外溶液中的NaOH也與鹽酸反應(yīng)得到NaCl。而通入足量的二氧化碳后，發(fā)生的反應(yīng)其化學(xué)方程式為NaAlO2＋CO2＋2H2O= Al(OH) 3↓＋NaHCO3，過濾后得到Al(OH) 3，與鹽酸反應(yīng)后溶質(zhì)只有AlCl3。濾渣B為金屬銅和鐵，加入足量稀硫酸后，鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵，而銅不反應(yīng)，因此濾渣F為金屬銅，由銅制取硫酸銅晶體有兩種途徑：銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)（生成的二氧化硫污染環(huán)境，硫酸的只有一部分轉(zhuǎn)化為硫酸銅，浪費(fèi)原料），銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)得到硫酸銅（沒有有毒氣體生成，硫酸全部轉(zhuǎn)化為硫酸銅）
Ⅱ．根據(jù)題意可知，要解決的問題是①實(shí)驗(yàn)后排盡裝置中的一氧化碳，②除去一氧化碳?xì)怏w中的雜質(zhì)，③改進(jìn)尾氣處理的方法。因此在整個(gè)裝置之前利用空氣氣囊，在反應(yīng)結(jié)束后利用空氣將裝置中的一氧化碳吹出，另外空氣中的二氧化碳以及水蒸氣會(huì)影響反應(yīng)的結(jié)果，因此必須首先利用石灰水除去揮發(fā)出的甲酸、利用濃硫酸除去水蒸氣，反應(yīng)后再利用石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的生成，最后利用排水法進(jìn)行尾氣收集。
【押題理由】由本實(shí)驗(yàn)衍生出的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)是考查實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的最好載體，也是歷年各地高考用到最多的方式，預(yù)測(cè)今年也會(huì)使用類似的思路。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題2】生鐵中除鐵外，還含有其他元素，如碳元素和硫元素。其中碳主要以碳化鐵的形態(tài)存在。某興趣小組設(shè)計(jì)按下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)定生鐵中的含碳量。
請(qǐng)回答下列問題：
（1）硫在生鐵中是有害元素，它使生鐵產(chǎn)生熱脆性。硫元素在生鐵中最有可能存在的價(jià)態(tài)是 。
A、－2 　　 B、0 　 C、+4 　　 D、+6
（2）寫出在燒杯E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： ；
（3）D中30% 雙氧水的作用是 ；若無此裝置，所測(cè)定的含碳量將 （填“偏高”、“偏低”或“不影響”）
（4）反應(yīng)完成后，欲驗(yàn)證生鐵含有硫元素，你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是（寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象） ；
（5）待C管的樣品充分反應(yīng)后，測(cè)得E中生成的沉淀為bg，請(qǐng)計(jì)算出生鐵中的含碳量為 ；
（6）實(shí)驗(yàn)過程中，該興趣小組應(yīng)注意的安全問題是 。（任寫一種）
【答案】（1）A
（2）CO2+Ba2++2OH－= BaCO3↓+H2O
（3）吸收SO2氣體 偏高
（4）取少量D瓶溶液于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明生鐵中含有硫元素。
（5）
（6）濃硫酸有腐蝕性，使用時(shí)要小心；加熱時(shí)要使二通管均勻受熱等（2分）
【解析】鐵的化合價(jià)一定為正價(jià)，而碳的非金屬小于硫的非金屬性，因此S一定顯示負(fù)價(jià)。裝置A中過氧化氫在二氧化錳為催化劑的條件下生成氧氣，通過濃硫酸干燥后，將裝置C中的碳元素氧化為二氧化碳、硫元素氧化為二氧化硫，兩種氣體通過過氧化氫溶液后，二氧化硫被氧化并吸收，二氧化碳通過E裝置生成碳酸鋇沉淀。如果沒有雙氧水的氧化，二氧化硫也會(huì)與氫氧化鋇反應(yīng)生成沉淀，使碳的百分含量偏高。若E中沉淀的質(zhì)量為bg，根據(jù)方程式生成可知碳酸鋇的物質(zhì)的量與二氧化碳的物質(zhì)的量相等，也等于生鐵中碳的質(zhì)量，因此生鐵中碳的質(zhì)量為 ，則生鐵中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
【押題理由】二氧化硫和二氧化碳均屬于酸性氧化物，其性質(zhì)相似，因此高考中對(duì)于這兩種氣體的鑒別考查的比較多，而本題則巧妙的應(yīng)用了這一考點(diǎn)，并結(jié)合生鐵的性質(zhì)加以考查，是有可能在高考中出現(xiàn)的內(nèi)容。
【命題指數(shù)】★★★★
【例題3】向溴水中加入足量的乙醛溶液，可以看到溴水褪色。對(duì)產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因有如下三種猜想：①溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)；②由于乙醛分子中有不飽和鍵，溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)；③由于乙醛具有還原性，溴水將乙醛氧化為乙酸。為探究哪一種猜想正確，某研究性學(xué)習(xí)小組提出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：檢驗(yàn)褪色后溶液的酸堿性。
方案二：測(cè)定反應(yīng)前后溴水中Br2的物質(zhì)的量和反應(yīng)后Br－的物質(zhì)的量。
（1）方案一是否可行？ 。
理由是 。
（2）假設(shè)測(cè)得反應(yīng)前溴水中Br2的物質(zhì)的量為aol，若測(cè)得反應(yīng)后n(Br－)= ol，則說明溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)；若測(cè)得反應(yīng)后n(Br－)= ol，則說明溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng)；若測(cè)得反應(yīng)后n(Br－)= ol，則說明溴水將乙醛氧化為乙酸。
（3）按物質(zhì)的量之比為1：5配制1000 L KBrO3—KBr溶液，該溶液在酸性條件下完全反應(yīng)可生成0.5ol Br2，取該溶液10 L，加入足量乙醛溶液使其褪色，然后將所得溶液稀釋為100 L，準(zhǔn)確量取其中的10 L，加入過量AgNO3溶液，過濾、洗滌、干燥后稱量得到固體0.188 g。若已知CH3COOAg易溶于水，試通過計(jì)算判斷溴水與乙醛發(fā)生反應(yīng)的類型為 。（填序號(hào)）
①取代反應(yīng) ②加成反應(yīng) ③氧化反應(yīng)
（4）寫出上述測(cè)定過程中反應(yīng)的離子方程式：
①KBrO3與KBr在酸性條件下的反應(yīng) ；
②溴水與乙醛反應(yīng) 。
（5）根據(jù)上述信息，試推測(cè)向酸性KnO4溶液中滴加乙醛可能出現(xiàn)的現(xiàn)象：
。
【答案】（1）不可行 溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng)和乙醛被溴水氧化都有HBr生成，溶液均呈酸性。
（2）a 0 2a
（3）③
（4）①BrO3－＋5Br－＋6H＋=3Br2＋3H2O
②CH3CHO＋Br2＋H2O=CH3COOH＋2H＋＋2Br－
（5）溶液的紫色褪去
【解析】由于溴單質(zhì)在發(fā)生取代反應(yīng)的過程中會(huì)產(chǎn)生HBr，而和乙醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程中也產(chǎn)生HBr，因此僅僅測(cè)定反應(yīng)后溶液的酸堿性不可行。根據(jù)取代反應(yīng)的原理知，如果是取代反應(yīng)，則Br2中的兩個(gè)Br原子一個(gè)在有機(jī)物中，一個(gè)生成HBr，即生成HBr的物質(zhì)的量與參加反應(yīng)的Br2的物質(zhì)的量相等，即產(chǎn)生的HBr為aol；若發(fā)生加成反應(yīng)，則兩個(gè)Br均接在有機(jī)物上，因此不會(huì)產(chǎn)生溴離子，即產(chǎn)生的HBr為0；若乙醛被溴單質(zhì)氧化，則溴單質(zhì)被還原。兩個(gè)Br原子均被還原為溴離子，即產(chǎn)生的Br－為2aol；
（3）與乙醛反應(yīng)后溶液中含有的溴離子的物質(zhì)的量為 ，即0.005ol Br2與乙醛反應(yīng)后產(chǎn)生的溴離子為0.01ol，所以此反應(yīng)為溴水將乙醛氧化為乙酸。由于高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性，因此也可以將乙醛氧化而本身被還原，所以將乙醛加入到酸性高錳酸鉀溶液中，溶液紫色褪去。
【押題理由】此題是以前的一道高考題，之所以在這里重新使用，是因?yàn)槟壳皩?duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的考查中用到此類形式的題目太多了，所以同學(xué)們應(yīng)注意以前類似的題目，很有可能給你一定的啟發(fā)。
【命題指數(shù)】★★★★


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