化学实验设计与探究

1、一、实验题1【2015新课标卷理综化学】（14分）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×102，K2=5.4×105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体（H2C2O4·2H2O)无色，熔点为101，易溶于水，受热脱水、升华，170以上分解。回答下列问题：（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置C中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置B的主要作用是_。（2）乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用)进行实验。乙

2、组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、_。装置H反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_。（3）设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。【答案】（1）有气泡逸出，澄清石灰水变浑浊；CO2；冷凝（水蒸气、草酸等），避免草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验。（2）F、D、G、H、D、I； CuO（氧化铜）；H中的粉末有黑色变为红色，其后的D中的石灰水变浑浊；（3） 向盛有少量NaHCO3溶液的试管中滴加草酸溶液，有气泡产生。用氢氧化钠标准溶液滴定草酸溶液，消耗氢氧化钠的物质的量是草酸的两倍【解析】首先通读这道题，合理猜测H2C2O4·

3、;2H2O的分解产物为CO2、CO、H2O三种，然后用氧化还原反应的有关知识（化合价升降）来验证猜想。知道了反应产物，后续试验就可以顺利展开了。（1）问考常规，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生，考虑到还有CO，因此有必要强调一下“气泡”；中间的装置（一般叫冷阱）主要是冷凝分解产物中的水，水是产物之一，必须有装置证明其存在。同时草酸也可能升华，所以该装置还有一个作用就是除去草酸蒸气，避免其进入装置C中，由题意知草酸和石灰水会产生草酸钙沉淀，会干扰CO2的检验。（2）问考查实验原理和物质性质综合应用能力。由装置A、B出来的气体含有CO2、CO，容易想到用灼热氧化铜来氧化CO，进而检验其产物CO2

4、。但要注意到原产物中有CO2，故要设计除去CO2和验证CO2除尽的环节。最终确认连接顺序F（除CO2）、D（验证CO2被除尽）、G（干燥，这是气体进入加热装置的常规要求）、H（氧化CO）、D（验证H中生成的CO2来证明CO的存在）、I（尾气处理）；H中要装CuO（氧化铜）；（3）问考查实验设计能力，证明“草酸的酸性比碳酸强”这个命题很常规。设计一个常量浓度的溶液混合，产生气泡即可。题中不给试剂浓度的话，浓度大小可不强调。碳酸盐也可以是Na2CO3，但最好不用CaCO3（题目开始部分又暗示CaC2O4难溶）。证明“草酸是二元酸”这个难一点，要用到中和滴定。用一元强碱NaOH中和，根据酸碱完全反应

5、时的物质的量之比来作判断，这是草酸是二元酸的最可靠的证据。【考点定位】CO、CO2的性质；化学实验基本知识；化学实验知识的简单应用。难度为较难等级【名师点晴】相信每个考生看到这道高考题的第一感都是：题目情景绝对的新颖！ 这个实验是我没有做过的！其实破题的关键是要分析出草酸分解的产物，那个反应（H2C2O4·2H2O = CO2CO3 H2O ）高中化学里并不常见，我们要学会从题文中捕捉信息来猜想关键产物（CO2来自澄清石灰水的联想，CO来自第二小问），进而用氧化还原反应原理（化合价升降）来验证。知道发生装置中产生的气体是CO2、CO、H2O（g)、少量草酸蒸气（由“受热脱水、升华”这

6、句联想），后续的实验分析和设计大家基本就会了，一道刚刚谋面的新题就变成你的常规题了。可以看出：对你所研究体系的成分进行仔细分析，是好多难题的突破良方。2【2015新课标卷理综化学】（15 分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。（2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2：电解时发生反应的化学方程式为 。溶液X中大量存在的阴离子有_。除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 （填标号)。a水 b碱石灰 c

7、浓硫酸 d饱和食盐水（3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL稀硫酸：在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-2I+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。玻璃液封装置的作用是 。V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。测得混合气中ClO2的质量为 g

8、。（4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_（填标号)。a明矾 b碘化钾 c盐酸 d硫酸亚铁【答案】（1）2：1 （2）NH4Cl2HCl3H2NCl3 Cl、OH c（3）2ClO210I8H2Cl5I24H2O 吸收残余的二氧化氯气体（避免碘的逸出）淀粉溶液；溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 0.02700 （4）d【解析】（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫

9、酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。（2）根据流程图可知电解时生成氢气和NCl3，则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl2HCl3H2NCl3。NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH，反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO26ClO2+3Cl-+3OH-+NH3，溶液中应该存在大量的氯离子和氢氧根离子。a、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，a错误；b、碱石灰不能吸收氨气，b错误；c、浓硫酸可以吸收氨气，且不影响ClO2，c正确；d、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，d错误，答案选c。（3）ClO2具有

10、强氧化性，通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I为I2，自身被还原为Cl，同时生成水，反应离子方程式为2ClO210I8H2Cl5I24H2O。由于二氧化氯是气体，容易挥发到空气中，所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。由于碘遇淀粉显蓝色，则V中加入的指示剂通常为淀粉，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。根据方程式可知2ClO25I210S2O32-，则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/50.02700 g。（4）亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘，盐酸可能被氧化氯气，因此若要除去超标

11、的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水。【考点定位】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握。【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用，运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力，同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起，充分体现

12、了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力，凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。3【2015浙江理综化学】（15分)某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验（一） 碘含量的测定取0.0100 mol·L1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势（E）反映溶液中c（I)的变化，部分数据如下表：V（AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV22520015010050.0175275300325实验（二）

13、碘的制取另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3I26NaOH5NaINaIO33H2O。请回答：（1）实验（一）中的仪器名称：仪器A ，仪器 B 。（2）根据表中数据绘制滴定曲线：该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为 mL，计算得海带中碘的百分含量为 %。（3）分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为 。步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是 。下列有关步骤Y的说法，正确的是 。A应控制NaOH溶液的浓度和体积B将碘转化成离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质DNaOH溶液可以由乙醇代替实验（二）中操作Z的名称是 。（4）方案甲中采用蒸馏不合理，理由是 。【答案】（1）坩埚

14、 500mL容量瓶 （2） 20.00mL 0.635% （3）向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒转过来，检查玻璃塞是否漏水 液体分上下两层，下层呈紫红色 AB 过滤 （4）主要由于碘易升华，会导致碘的损失【解析】（1）A、B两种仪器的名称分别为坩埚、500mL容量瓶（须注明容量瓶的容量)。（2）根据表中数据描出各点，然后连成光滑的曲线即可。从图像可知，有20.00mL附近滴定曲线发生突变，可判断滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为20.00mL；根据关系式Ag+I可计算求得海带中碘的百分含量=。（3）分液漏斗的检漏方法为：向分液漏斗中加入少量水，检查旋塞处是否漏水；将漏斗倒

15、转过来，检查玻璃塞是否漏水。步骤X中，加入CCl4的作用是萃取碘水中的I2，萃取后I2溶解在CCl4中而呈紫色，由于CCl4的密度比水大，沉在下层，所以观察到的实验现象是：液体分上下两层，下层呈紫红色。步骤Y加入NaOH 的目的是把I2转化为离子（I和IO3)进入水层而与CCl4分离，并非浸取有机杂质，也不能用乙醇代替，但NaOH的用量要控制，用量过多会使后续酸化操作步骤消耗硫酸过多，故选AB。Z步骤为过滤操作。（4）I2的CCl4溶液采用蒸馏的方法虽然可以把CCl4蒸馏出去，但同时碘易升华，导致碘的损失。【考点定位】本题主要是考查定量实验、实验设计与评价、实验流程分析与应用，涉及仪器识别、仪

16、器选择与使用、物质的分离与提纯实验操作等【名师点晴】本题考查了学生对化学实验基本操作的掌握，对常见仪器或试剂的主要用途和使用方法的掌握情况。考察了应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。高考化学试题中对考生设计简单实验能力的考查赋予较多的关注，其中就包括对定量实验的设计的考查，它要求学生能够通过题给实验情境中适当迁移，准确把化学实验基础知识和基本操作技能运用到某些类似的定量实验中去，解决一些原理和操作较简单的定量问题。它充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的命题指导思想，在一定程度上考查了学生的创新思维能力。“用正确的化学实验基本操作，完成规定的学生实验的能力”也是考试

17、大纲中对学生实验能力的基本要求。现行高中教材中通过配制一定物质的量浓度的溶液、酸碱中和滴定等基本定量实验的完成，训练学生的基本操作技能，为学生将来参加社会实践或进一步学习打下必要的良好基础，这也是构成人才科学素质的重要组成部分。高考中对定量实验涉及的计量仪器的考查主要包括托盘天平、量筒、容量瓶、滴定管、温度计和pH试纸等，从考查的要求看，主要是识记层次，考查学生对常见计量仪器的结构、用途、读数和使用方法的认识。4【2015重庆理综化学】（15分）ClO2与Cl2的氧化性相近，在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置（夹持装置略）对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。（1）仪

18、器D的名称是 。安装F中导管时，应选用图2中的 。（2）打开B的活塞，A中发生反应：2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜 （填“快”或“慢”）。（3）关闭B的活塞，ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2，此时F中溶液的颜色不变，则装置C的作用是 。（4）已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 ，在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是 。（5）已吸收ClO2气体的稳定剂和稳定剂，加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。

19、若将其用于水果保鲜，你认为效果较好的稳定剂是 ，原因是 。【答案】（15分)（1）锥形瓶 b （2)慢 （3）吸收Cl2（4）4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O 验证是否有ClO2 生成（5）稳定剂，稳定剂可以缓慢释放ClO2 ，能较长时间维持保鲜所需的浓度【解析】（1）根据仪器特征，仪器D的名称是锥形瓶；根据操作分析，F装置应是Cl2和KI反应，所以应该长管进气，短管出气，选b。（2）为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度要慢。（3）F装置中能发生Cl2+2KI=2KCl+I2，碘遇淀粉变蓝，所以F中溶液的颜色若不变，则装置C的作用是吸收Cl2。（4）在酸性条件下N

20、aClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，再根据化合价升降相等和电荷守恒以及原子守恒配平，该反应的离子方程式为4H+5ClO2-=Cl+4ClO2+2H2O; 在ClO2释放实验中，打开E的活塞，D中发生反应，则装置F的作用是验证是否有ClO2 生成.（5）根据图3可知，稳定剂可以缓慢释放ClO2 ，能较长时间维持保鲜所需的浓度,所以稳定剂好。【考点定位】本题主要考查ClO2的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作等知识【名师点晴】化学实验是每年高考考查的重点，该题给出了常见的仪器、药品、反应原理和一些操作步骤，既有常见仪器的名称，又有仪器的组装；另外，该题还给出了限定的实验装置、反应条

21、件、实验现象和有关数据，要求学生根据实验原理及试题中所给予的信息，结合元素化合物知识，说明装置中某些仪器的作用，写出有关离子方程式，进行数据分析，指出实验中必须注意的某些问题，将中学基本实验仪器名称与组装，ClO2的制备、吸收、释放和应用的基本实验操作，试剂的选择与装置的作用，离子方程式的书写，图像的分析与判断等联系起来，考查了学生对中学化学实验基本操作技能掌握的情况，主要考查了学生的观察能力与分析综合及评价的能力，符合教学大纲的要求。5【2015四川理综化学】（13分)（NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。查阅资料 （NH4)2SO4在260和40

22、0时分解产物不同。实验探究该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL）。通入N2排尽空气后，于260加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2。品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-。（1）仪器X的名称是_。（2）滴定前，下列操作的正确顺序是_（填字母编号)。a盛装0.2000mol/L NaOH溶液 b用0.2000mol/L NaOH溶液润洗c

23、读数、记录 d查漏、清洗 e排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是_mol实验2：连接装置A-D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400加热装置A至（NH4)2SO4完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有SO32-，无SO42-。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。（4）检验装置D内溶液中有SO32-，无SO42-的实验操作和现象是_.（5）装置B内溶液吸收的气体是_.（6）（NH4)2SO4在400分解的化学方程式是_.【答案】（1）圆底烧瓶（

24、2）dbaec（3）0.03 mol（4）取少量装置D内溶液于试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀；加入足量稀盐酸后沉淀完全溶解，放出无色刺激性气体（5）NH3（6）3（NH4)2SO44NH3+ N2+3SO2 + 6H2O【解析】（1）仪器X为圆底烧瓶。（2）滴定操作步骤为：首先查漏、水洗，再用待装的溶液润洗，再装液，再排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面，最后记录读数。（3）由题意知：品红溶液不褪色，说明无SO2，滴定后的溶液中无SO42-，说明无SO3则装置B中吸收的气体为NH3。n（HCl)= n（NH3）+n（NaOH)，则得答案为0.03 mol（4）取装置D内溶液少许于试管中，加

25、入BaCl2溶液，再加入稀盐酸，若产生白色沉淀且加入盐酸后白色沉淀能完全溶液，则说明原溶液中有SO32-，无SO42-（5）NH3（6）3（NH4)2SO44NH3+ N2+3SO2 + 6H2O【考点定位】实验设计与评价【名师点睛】考纲明确要求考生能根据实验试题要求：（1)设计、评价或改进实验方案；（2)了解控制实验条件的方法；（3)分析或处理实验数据，得出合理结论（4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。实验方案设计与评价取材于教材、高于教材，注重创新是近年高考化学试题的一大特点。近年高考综合实验试题往往是在教材实验、演示实验或考生已有实验知识的基础上进行改进，创设新情境，提出新问题，考查考生

26、的创新意识。主要体现在以下几个方面：（1)根据题干给予的新信息，预测实验现象等。（2)药品使用创新、仪器功能拓展、实验操作改进创新和实验操作新途径开辟等。（3)面对新情境，能够正确提取并处理信息（准确提炼规律、严密推理分析、做出合理解释等)。（4)面对新问题，能够全面深入思考，合理优化结构，准确深刻评价等。6【2015福建理综化学】（15分）某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一 制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有_。（2）若对调B和C装置的位置，_（填“能”或 “不能”)提高

27、B中氯酸钾的产率。实验二 氯酸钾与碘化钾反应的探究（3）在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3 。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响，其中系列a实验的记录表如下（实验在室温下进行)：系列a实验的实验目的是_。设计1号试管实验的作用是_。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为_。实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量（4）该小组设计的实验方案为：使用下图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是_。（不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)（5）根据

28、下列资料，为该小组设计一个可行的实验方案（不必描述操作过程的细节)：_资料：i.次氯酸会破坏酸碱指示剂；ii.次氯酸或氯水可被SO2、H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。【答案】（15分）（1）烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管（不填“胶头滴管”也可)；（2）能；（3）研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响；硫酸浓度为0的对照实验；ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O（4）因存在Cl2的重新溶解、HClO分解等，此方案无法测算试样含氯总量（或其他合理答案)。（5）量取一定量的试样，加入足量的H2O2溶液，加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，称量沉淀质量（或其他合

29、理答案)。【解析】（1）制取实验结束后，取出B中试管冷却结晶、过滤、洗涤。根据进行该实验操作过程使用的仪器可知：在该实验操作过程需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管；（2）Cl2与热的KOH溶液发生反应产生氯酸钾和氯化钾及水，与冷的KOH发生反应产生的在KCl、KClO和水。因此若对调B和C装置的位置，可以除去Cl2中的混有的杂质HCl气体，减少氯气溶解对反应造成的溶液显酸性的不利影响，故能提高B中氯酸钾的产率。（3）根据表格数据可知：KI、KClO3的物质的量不变，改变的只有硫酸的体积和水的多少，二者的和相等，及硫酸的浓度不同，而溶液的体积相同。可见该实验研究的目的就是研究反应体系中

30、硫酸浓度对反应产物的影响；设计1号试管实验的作用是硫酸溶液没有加入，即硫酸的浓度是0，可以进行对照实验，比较硫酸不同浓度的影响。若2号试管实验现象为“黄色溶液”，取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色，证明产生了I2；假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，根据氧化还原反应中电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可得该反应的离子方程式为ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。（4）该小组设计的实验方案为：使用右图装置，加热15.0ml饱和氯水试样，测定产生气体的体积。此方案不可行，主要原因是在溶液中存在Cl2的重新溶解及HClO分解产生HCl和氧气等。（5）由于次氯酸会破坏酸碱指示剂，因此实验设计时

31、不用酸碱指示剂，可以利用氯水的强氧化性，向该溶液中加入足量的足量的H2O2溶液，发生氧化还原反应产生Cl-，H2O2被氧化变为O2，然后加热除去过量的H2O2，冷却，再加入足量的硝酸银溶液，发生沉淀反应形成AgCl沉淀，称量沉淀质量可根据物质的元素组成确定其中含有的氯元素的质量。【考点定位】考查化学仪器的的使用、实验方案的设计与评价、离子方程式的书写的知识。【名师点睛】化学是一门实验性的学科，物质的制备、混合物的分离提纯、物质的含量的测定及实验时仪器的选择使用，实验方法的设计与评价的问题，都是化学实验必不可少的。因此掌握一些基本化学基础和仪器的使用方法、实验技巧是非常必要的。混合物分离方法有过

32、滤、蒸馏、分液、蒸发、萃取、结晶等。将溶质从溶液中分离出来，可以根据溶质在溶剂中的溶解性的不同进行。对于溶解度受温度的影响变化较大的物质，采用冷却热饱和溶液的方法即结晶的方法分离；对于溶解度受温度的影响变化较小的物质，采用蒸发溶剂的方法得到。然后使用过滤器，利用漏斗、玻璃棒、烧杯进行分离。对于实验装置的评价，可以根据对反应的影响分析，如果对调，可以除去杂质，使更多的反应物变为生成物，就可以提高反应物的转化率和产物的产率，因此了解反应原理和物质的成分是评价的依据。要根据电荷守恒、电子守恒及原子守恒进行有电子转移的离子方程式的书写，会对实验数据进行观察、分析、比较，找到他们的相同点和区别，从而得到

33、设计各个实验及比较的目的。在进行物质含有元素的含量测定时，从物质含有的成分、可能发生的反应及对元素含量测定可能会造成哪些影响判断分析，这样才可以得到正确的结论和评价。本题较为全面的考查了考生的实验基本技能和实验知识的掌握。7【2015安徽理综化学】（14分）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·L-1的Ba（NO3）2溶液中，得到了BaSO4沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2，该小组突出了如下假设:假设一：溶液中的NO3-假设二：溶液中溶解的O2（1）验证假设一该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含O2的

34、25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体假设一成立实验2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线入下图实验1中溶液pH变小的原因是_;V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_。（3）验证假设二请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的O2和KNO3，氧化相同的H2SO3溶液（溶液体积变化

35、忽略不计），充分反映后两溶液的pH前者_（填大于或小于)后者，理由是_【答案】（1）无明显现象、有白色沉淀生成（2）SO2溶于水后生成H2SO3 ;3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H+2NO;（3）实验步骤实验现象结论实验1：作为参考实验假设二成立实验3：将纯净的SO2气体通入未经脱O2处理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中有白色沉淀生成（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者【解析】（1）根据强酸制弱酸的原理，亚硫酸是弱酸不能制备盐酸，故实验1无现象，SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，

36、电离出，和NO3-结合生成硝酸，具有强氧化性，将SO32-氧化成SO42-，故生成白色的BaSO4沉淀；（2）SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，故pH值减小；3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H+2NO;（3）实验步骤实验现象结论实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体无现象假设二成立实验2：在盛有富含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体有白色沉淀生成（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者（其它合理答

37、案也正确）【考点定位】本题属于实验设计和评价题，考查学生对实验的设计探究能力，多属于开放性试题，可能出现多种正确答案，属于综合性较强的较难题型，【名师点睛】解决本题首先应具备的知识基础是掌握基本的化学实验原理及方法，比如物质的分离与提纯的原理和方法，物质的检验的原理和方法，数据的处理的方法和误差分析等方法。解决本题型的关键在于审题仔细，找出要探究的具体问题，像题目中的“研究、验证、探究”等字眼后面的一般就是我们需要把握的探究问题。在设计实验时还有遵循以下原则，比如科学性原则、单一变量原则和对照原则等原则，比如此题在设计实验时用实验1作为对照实验，有利于更好的得出结论。实验探究一般步骤为，提出假

38、设，设计实验，根据实验现象得出结论。8【2015广东理综化学】（17分）NH3及其盐都是重要的化工原料。（1）用NH4Cl和Ca（OH)2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为（2）按图13装置进行NH3性质实验。先打开旋塞1，B瓶中的现象是 ，原因是 ，稳定后，关闭旋塞1。再打开旋塞2，B瓶中的现象是 。（3）设计实验，探究某一种因素对溶液中NH4Cl水解程度的影响。限制试剂与仪器：固体NH4Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽（可控制温度）实验目的：探究 对溶液中NH4Cl水解程度的影响。设计实验方案，拟定实验表格，完整

39、体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中V（溶液)表示所配制溶液的体积）。物理量实验序号V（溶液）/mL11002100按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为Y，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为 （只列出算式，忽略水自身电离的影响）。【答案】（1）A、C、G。（2）产生白烟；打开旋塞1，氯化氢与氨气混合反应生成了白色氯化铵固体小颗粒，形成白烟。烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，形成红色溶液。（3）温度（或浓度）物理量实验序号V（溶液）/mLNH4Cl质量（g)温度（）pH1100mT1Y2100mT2Z或物理量实验序号V（溶液）/m

40、LNH4Cl质量（g)温度（）pH1100mTY2100m2TZ（10-Y×5.35)/m【解析】（1）NH4Cl和Ca（OH)2制备NH3是固体混合物加热制取气体的反应，有水生成，试管口应向下倾斜，发生装置选A，NH3密度比空气小，用向下排空气法收集，收集装置选C，氨气极易溶于水，要用防倒吸装置，但不能距离水太远，也不能插入液面以下，选G，故选A、C、G。（2）先打开旋塞1，B瓶中的现象是产生白色的烟；原因是先打开旋塞1，氯化氢与氨气挥发出来，氯化氢与氨气反应生成了氯化铵小颗粒，氯化铵小颗粒形成白烟。再打开旋塞2，B瓶中的现象是烧杯中的石蕊溶液会倒流进入到B瓶中，是因为气体参与反应

41、后使得烧瓶内的压强变小，打开旋塞2后，大气压就会把烧杯中的溶液压到烧瓶中来，同时由于A中的HCl不可能全部进入B中，A中HCl过量，就算不能完全进入瓶，中的氨气也应能完全反应，形成氯化铵，石蕊溶液进入B中，B中的NH4Cl溶于石蕊溶液，溶液显酸性，所以石蕊试液显红色。（3）主要采用控制变量的方法，根据给出的仪器，有可控制温度水浴槽，那么可以完成温度对NH4Cl水解程度的影响，天平可以称出不同质量NH4Cl，那么可以配制出不同浓度的溶液，就可以探究浓度对NH4Cl水解程度的影响，故答案为温度或浓度。如果探究温度的影响那么控制浓度相同，改变温度，如果探究浓度相同，那么就要控制温度相同，不管哪一种探

42、究都需要配制一定浓度的NH4Cl溶液，那么需要称量NH4Cl的质量，但不管探究的是哪种因素的影响，都需要使用pH计通过测量水解后溶液的pH来判断其水解程度，所以在表格中都应有一项为pH值。若探究温度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：物理量实验序号V（溶液）/mLNH4Cl质量（g)温度（）pH1100mT1Y2100mT2Z若探究浓度对NH4Cl水解程度的影响时数据为：物理量实验序号V（溶液）/mLNH4Cl质量（g)温度（）pH1100m1TY2100m2TZ如果pH 为Y，那么c（H+)=10-Ymol/L，物质的量为10-Ymol/L×0.1L=10-Y-1mol，那么水解的

43、NH4Cl的物质的量也为10-Y-1mol，质量为10-Y-1mol×53.5g/mol=10-Y×5.35g，则NH4Cl水解反应得平衡转化率为:（ 10-Y×5.35)/m。【考点定位】本题主要考查了气体的制取、收集、尾气处理，将氨气和氯化氢反应的现象和喷泉实验的原理、盐类水解等结合到一起进行考查；还考察了通过控制变量进行探究的实验。【名师点睛】气体制取装置有多种，主要包括：固固、固液、液液几种组合，还要看反应要不要加热，再选则对应的装置；气体收集主要有排液法和排空气法，用排液法时气体在液体中的溶解度要小，用排空气法时就看怎样能把空气排走。进行实验探究时先要明

44、确探究的目的，确定探究的方向，探究时要清楚哪些条件要控制不变的，要改变哪些条件，再根据实验用品设计实验方案，比如这道题，探究的是温度或浓度对NH4Cl水解程度的影响，那么改变的条件就是温度或浓度，其它条件要控制一样，最后根据实验的数据得出结论，有的时候还要对一些意外现象进行讨论。9【2015海南化学】（11分）工业上，向500600的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。回答下列问题：（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为 ，装置B中加入的试剂是 。（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取 。尾气的成分

45、是 。若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是 、 。（3）若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ，检验FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的FeCl2 ，在实验操作中应先 ，再 。【答案】（1）MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2+ 2H2O，浓硫酸。（2）HCl；HCl和H2；发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。（3）KSCN溶液；通入氯化氢（赶尽装置中的空气），【解析】（1）制取无水氯化铁的实验中，A装置为氯气的制备装置，发生的反应为二氧化锰和浓盐酸共热生成二氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2+ 2H2O

46、，装置B的作用是除去氯气中的水蒸气，B中加入的试剂是浓硫酸。 （2）根据题给信息知制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl；尾气的成分是HCl和H2；若仍用D的装置进行尾气处理，氯化氢气体极易溶于水，氢气与氢氧化钠溶液不反应，则存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收。（3）检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液；欲制得纯净的FeCl2 ，应防止装置中氧气的干扰，在实验操作中应先点燃A处的酒精灯，利用产生的氯化氢气体排出装置中的空气，再点燃C处的酒精灯。【考点定位】本题以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验方案的分析与评价。【名师点睛】以氯化铁和氯化亚铁的制备为载体考查化学实验

47、方案的分析、评价与设计，涉及氯气的制备和净化、Fe3的检验等基础知识。理清实验目的、实验原理及实验装置的作用是得分的关键。实验的评价和设计要注意科学性、简约型和环保性，是化学高考的必考题型，题目难度较大。10【2015江苏化学】（15分）实验室用下图所示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3)3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质可溶于水、微溶于浓KOH溶液，在05、强碱性溶液中比较稳定，在Fe3和Fe（OH)3催化作用下发生分解，在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH)3和O2。（1）装置A中KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为_。将制备的Cl2通过装置B可除去_（填化学式）。（2）Cl2和KOH在较高温度下反应生成KClO3。在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下，控制反应在05进行，实验中可采取的措施是_。（3）制备K2FeO4时，KClO饱和溶液与Fe（NO3)3饱和溶液的混合方式为_。（4）提纯K2FeO4粗产品含有Fe（OH)3、KCl等杂质的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol·L1KOH溶液中，_（实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液，乙醇；除常