高考化学 实验设计与评价 综合性实验试题

【化学精品】版《6年高考4年模拟》

实验设计与评价综合性实验第一部分六年高考荟萃

年高考题

1.[•福建理综化学卷25]实验室常用MnO：与浓盐酸反应制备Ck(反应装置如

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_______(iM

序号)。

A.往烧瓶中加入MnOz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

出的下列实验方案：

甲方案：与足量AgNO」溶液反应，称量生成的AgC】质量，

乙方案：采用酸碱中和滴定法测定。

丙方案：与已知量CaCOM过量)反应，称量剩余的CaCQ,质量。

丁方案：与足量Zn反应，测量生成的H二体积。

继而进行下列判断和实验：

①判定甲方案不可行，理由是________0

②进行乙方案实验：准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样。

a.量取试样20.00mL,用0.1C00mol・f'NaOH标准溶液滴定，消耗22.00mL,该次滴定测的

试样中盐酸浓度为moi-r'；

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”)o

[已知：Ksp(CaCO»=2.8X1O-\Ksp(MnC0：()=2.3X10-,,+]

④进行丁方案实给：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、气体体积逐渐减小，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)。

解析：(1)加药顺序一般是先加入固体药品，再加入液药品，最后再加热。则依次顺序是ACB,

考查实验的细节，看学生是否真的做过实验，引导实验课要真正地上，而不是在黑板上画。

(2)①加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量，而不能求出剩余盐酸的浓度。

②由金|心尸附划\腾《可得出盐酸的浓度为0.U00mol/L,这是简单的中和滴定计算。

③根据题意碳酸镒的Ksp比碳酸钙小，其中有部分碳酸钙与镒离子反应转化成碳酸镒沉淀，

剩余的碳酸钙质量变小，多消耗了碳酸钙，但是由此计算得出盐酸的浓度就偏大了(疑问)。

如果将题目改成“称量剩余的固体质量”，由于部分碳酸钙与转化成碳酸镒沉淀,

称量剩余的固体质量会偏大，这样一来反应的固体减少，实验结果偏小！

④使Zn粒进入残余清液中让其发生反应。这样残余清液就可以充分反应，如果

反过来，残余清液不可能全部转移到左边。反应完毕时，相同时间内则气体体

积减少，又排除了其它影响因素,只能从气体本身角度思考，联想到该反应是406080100120

相对分子质盘

放热的，就可能想到气体未冷却了。

实验题总体比较基础简单，可能最后一问比较出人意料，难以想到。

32.1浙江理综化学卷26](15分)大气中SO?和NO、是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可

能含有下列离子：Na'、Mg2\NH；、Cl、S(V、SO：、丽3和NG等。某研究小组取该地一定量

的酸雨，浓缩后将所得试液分成4份，进行如下实验：第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,

呈蓝色；第二份滴加用盐酸酸化的BaCk溶液，有白色沉淀析出；第三份滴加NaOH溶液，加

热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；第四份加入硝酸酸化的AgNO,,溶液，有沉淀产

生，静置，在上层清液中滴加酸性KMnO,溶液，不褪色，

已知：检(AgzSO)=1.20X105

请回答下列问题:

(1)该酸雨中肯定存在的离子有;肯定不存在的离子有,说明其不存在的理

由：O

(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式：。

(3)设计实验方案，检验该试液中是否存在o

(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成，在燃瓶中充入含有少量NO的SOz

气体，慢慢通入0工该过程中发生的化学反应有、,再喷射适量蒸储水即得硫酸

型酸雨。说明NO的作用：。

解析：(1)从酸雨中可能含有的离子分析，SO/具有较强的还原性，因此酸性条件下SCV与

NO,是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知：第一份酸化后滴加适量的

淀粉KI溶液，呈蓝色，说明有NOT或NO；,(61'+2N0；+8H-=3I2+2N0t+4H20或2NOJ+

2I-+4H+=I2+2NOt+2110)；第二份滴加用盐酸酸化的BaCb溶液,有白色沉淀析出,说

明有S0+；第三份滴加NaOH溶液，加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明有

NHJ；第四份加入足量硝酸酸化的AgNO,溶液，有沉淀产生，说明可能有或S0T(生成AgCl

1或AgfO」，均不溶于稀硝酸)，静置，在上层清液中滴加酸性KMn(h溶液，不褪色，说明没

有N6,否则N0.离子能与具强氧化性的酸性KUnOi溶液反应，使KMnOi溶液褪色(5N0.+2Mn0r

2>

+6H*=5N0a-+2Mn+3H⑼。所以,该酸雨中肯定存在的离子有S0产、而入VI；；肯定不存

在的离了有$。产、N0：o(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离了方程式是：61।2NO3

+8H-=3L+2N0t+4压0。(3)由于该试液中存在着SO.2-,所以，检验该试液中是否存在

C1时要考虑排除S0,」的干扰。检验的方法为：取少量试液，滴加足量的%(NO：,白溶液,静置；

取上层清液，滴加硝酸酸化的AgM)，溶液，若有白色沉淀产生，则存在(4)据题目告知，

是探究N0参与硫酸型酸雨的形成，根据硫酸型酸雨的形成的机理：化石燃料的燃烧、含硫金

属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的S0.释放到空气中，在光照、烟尘中的金属氧化

物等的催化作用下，SB与氧气反应生成SO：,,SO.溶于雨水后形成压S0»因此当在烧瓶中充

入含有少量N0的S6气体，慢慢通入6时，要生成SO,必须要有催化剂参与，所以N0应该是

起了催化剂的作用，该过程中发生的化学反应该是2N0+g2N0；,NO?+SO-SO.+NO。

22

答案:(1)S0,\NO；、NH；；S03\NO；；SO：具有较强的还原性，酸性条件下,与N0;不

C.Na2SiO3D.MgSO,

(6)准确称取0.g过碳酸钠于250mL锥形瓶中，加50mL蒸偏水溶解，再加50mL2.0

mol・I?H2s0%用2.000X102mol・L-1KMnO,标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL,

则产品中的质量分数为。

解析：(1)恒压滴液漏斗一般用于封闭体系，恒压滴液漏斗的支管是为了使反应体系的压力

不

会由于滴加液体而增加。如果没有支管，反应体系只有一个口的话，不断加液体就会造成反

应

体系压力增加，会使液体滴不下来“所以支管的作用是平衡压强。

(2)由于50°C时，2Na£Oj3H@(s)开始分解，所以步骤①(控温反应)的关键是控制温

度.由于主反应是放热反应，所以控制温度的措施有：采用冷水浴、不断搅拌使反应产生的

热量快速地散去，缓慢地滴加也。二溶液，使反应缓慢进行、缓慢放热。

(3)滤液X主要是过碳酸钠溶液，加入固体NaCl(电解质)或无水乙醇，能降低过碳酸钠的

溶解度，使过碳酸钠析出(盐析作用或醇析作用)。

(4)步骤③是洗涤，选用无水乙醇洗涤产品的目的是：为了冲洗去固体表面的水分，有利于

干燥，可以防止产品溶解，降低产率。

(5)FeQ.CuO是HB分解的催化剂,分析过碳酸钠的组成2Na£Q：・可以推知氾4、

CuO它们也会引起过碳酸钠分解。

(6)根据关系式：6KMnO,』5(2Na£()3・3H@)

6mol5mol

(2.000X102mol•LlX30.00ml.XIO3L/Ml)n

n(2N&C03-3H。)=0.0005mol

m(2Na2c0：,・3比Oj=0.0005molX314g/mol=0.5L7g

3H2O2102

m‘HA)=37gXQN曲g=057gx寸=“51g

0.051g

W(HO)=-------X100%=25.50%

220.2000g

答案：(14分)

(1)平衡压强

(2)冷水浴磁力搅拌缓慢滴加溶液

(3)降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)

(4)洗去水份，利于干燥

(5)AB

(6)25.50%(或0.2550)

34.［重庆理综化学卷26］(1£分)金刚石SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛.

(1)碳与周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物H为非积

极性分子，碳元素在周期表中的位置是是_______________R的电子式

为___________.

(2)一定条件下,还原CCL可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收中CCL的实验

操作名称为,除去粗产品中少量钠的试剂为

(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂志为Si和SiO2.先将20.0gSiC粗产品加入到过量的

NaOH溶液中充分反应,收集到O.lmol氢气，过滤得5/C固体11.4g,滤液稀释到1L,生

成氢气的离子方程式为,硅盐酸的物质量浓度为_______________「

(4)下列叙述正确的有(填序号)，

①N”还原。。4的反应、Ca与”2。的反应均是置换反应

②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同

③NgSR溶液与SO.的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱

④钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1：2

••♦♦

26.【答案】(1)第二周期第IVA族，氧(或0),2：：C：：2

(2)过滤，水(或乙醇)［中解&国@教育出、版网〕

2

(3)Si+20H+H20=Si03+2H2t0.17mol/L

(4)③④

【考点】硅、碳单质及化合物的结构与性质

【详细解析】（1）碳元素的原子有两个电子层，最外层有四个电子，故在第二周期第IVA

族.与碳能形成两种气态化合物的为氧元素，会形成8、CO；,其中8；为非极性分子.（2）

得到的粗产品为固态不会溶解在液态CCL中，要分离液态81“可选用过滤方法.除去金

属钠可以用水或乙醵等把钠消耗.（3）生成氢气的原因是单质Si与NaOH溶液反应的结

果。由Si〜2氏，则粗产品中Si为O.O5mol即0.05X28=1.4g,所以510：为

20.0-1.4-11.4=7.2g,物质的量为0.12mol,由Si原子守恒知Na；SiO,的物质的量为

0.05JRO1K>.12mol=0.17mol,溶液体积为1L,故浓度为0.ITmol/L..（4）CL与H:0反应生

成HCLHC10不属于置换反应，4项错误；水晶熔化需克服的是共价键，干冰炮化克服的是

分子间作用力，B项错误；判断非金属强弱可根据其最高价氧化物的水化物酸性判断，酸生

越强对应非金属性越强，硫酸生成硅酸，说明硫酸酸性大于旌酸，从而说明S的非金属性大

于Si,C正确；钠在空气中燃烧生成Na；0；,锂燃烧生成Li：0,阴阳离子之比埼为1：2,D止确.

35.［重庆理综化学卷27］（15分）氯离子插层镁铝水滑石［姓，6cL是以中

国新型离子交换材料，其在高温下完全分解为」Wg。、A4、和水蒸气，现用题27图装

置进行试蛤确定其化学式（固定装置略去）。

向，用接口字母表示），其中C的作用是________________o装置连接后，首先要进行的操作

名称是__________________

（3）加热前先通过N?排尽装置中的空气，称取C、D的初始质量后，再持续通入N2的作用

是、等.

（4）完全分解后测得C增重3.65g、D增重9.90g,则3=^若取消冷却玻管B

后进行试验，测定x值将（填“偏高”或“偏低”）

（5）上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成［Mg2Al（011）看1（冏）（（：0：,）27比（）］,该生成物能发

生类似的热分解反应，现以此物为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行试验测定z,除测

定D的增重外，至少还需测定_______________.

【答案】(1)2[Mg：Al(0H)6Cl-KH20]=4MgO+ALO3+2HClt+(5+2x)H20

(2)a-e-d-b,吸收HC1气体，检验气密性

(3)将分解产生的气体全部带入装置C、1)中完全吸收.防止产生倒吸(合理答案均给分)

(4)3、偏低[中国教矿育*出版#网匐

(5)装置C的增重及样品质量(样品质量后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物

质量)

【考点】化学实验设计与评

【详刻解析】(1)由已知产生的拗质不难写出其方程式；

2(l2：Al(OH)«Cl•俎0]虻4MgO“lQ：+2HClt+(5+2x)ft0-

(2)C吸收HC1,D吸收凡Q.需先吸收水，再吸收MCI,另外注蕙导管皮长进运出：

氢氧化纳泡液可以吸收HC1

气体，通过与D窄重的量,共同求得xffi：该过程有气体生成，连捂好装置后需检验气密性，

(3)该实验目的为通过装置C、D增重，来判断化学组成，故需将分解产生的气体全部带入

会置C、D中完全吸收，同时也防止产生倒吸现象，，.

(4)n(HCl)：n(H；0)=2:(5+2x)=36.5g/36.5:9.9g/18可求得x=3；若去掉冷却玻

璃管，使热的空气可以通过C、D,使结果偏低•

(5)要求得x,在方程式中需知两种物质的量，所以可以是①装置

C的喈重及样品质量，②样品员量及具分解后残余物质量，③装置C的喈重及样品分解后残

余物质量，部可以解决.・

36.[•广东理综化学卷32](17分)难溶性杂卤石(K2SO4.MgSOr2CaSO.2H2O)属于“呆矿”，在

水中存在如下平衡

2++

K2S04-MgS04-2CaS04-2H20(s)2Ca4-2K4-M1++4S0>2H2。

为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)二溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下：

Ca9H)2溶液滴灌।-----------------------------------------母液

—It1t

豚」"上，以」一<二_拔盅at隆曲豺

(1)滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。Ca(OH)2Mg(Oil)2

(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K.的原因：。氢氧根

与镁离子结合，使平衡向右移动，K.变多。

(3)"除杂"环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调

滤液PH至中性。KXO：,ILSO.

(4)不同温度下，K.的浸出浓度与溶浸时间的关系是图M,由图可得，，0f70P

随着温度升高，323K

^88K

①_______®_______

①在同一时间K.的浸出浓度大c②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。

(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

S14溶侵时间

.2—o.

CaS04(s)H-C03CaC03(s)-f-S0；

已知298K时，Ksp(CaC0；,)=2.80x10^,Ksp(CaSOt)=4.90x10^,求此温度下该反应的平衡

常数K(计算结果保留三位有效数字)。K=1.75xl04

37.[•广东理综化学卷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

C00K+K0H+2Mn0+H20

+2KMnO4—2

COOK+HC1C00H+KC1

实验方法：一定量的甲苯和KVnO；溶液在100C。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。

厂运①空;善干燥.逢与会而

过滤.操作I,

反应混合物滤液

浓盐酸酸化』①蒸发浓缩/石石一亩

」水相--------------a②冷却，过滤逗]

已知：苯甲酸分子量是122,熔点122.4C。，在25U和95C。时溶解度分别为点3g和6.9g；纯

净固体有机物一般都有固定熔点。

(1)操作I为操作II为o分液，蒸储

(2)无色液体A是定性检验A的试剂是_______,现象是_______「

甲苯，酸性KMnO,溶液，溶液褪色。

(3)测定白色固体B的熔点，发现其在U5C。开始熔化，达到130C。时仍有少量不熔。该同

学推测白色固体B是苯甲酸与KCI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一

①将白色固体B加入水中，加热，溶得到白色晶体和无刍溶液/

解，冷却、过滤___________

②取少量滤液于试管中，生成白色沉淀滤液含有C1

滴入2-3滴AgN03溶液________

③干燥白色晶体，加热使其融化,熔点为122.4C。白色晶体是苯

测其熔点；_________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2.40x10%cL产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为,计算结果

为t保留两位有效数字)O

(2.40X10-3X122X4)/1.22；96%

38.[•山东理综化学卷28](12分)工业上由黄铜矿(主要成分CuFcS”冶炼铜的主要流程如下：

..、由创“犍性、

黄铜球刊-►粗铜x精铜

(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的______吸收。

a.浓H/SO」b.稀HNO3c.NaOH溶液d.氨水

(2)用稀H?S(h浸泡熔渣B,取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在

(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe一的方法是

(注明试剂、现象)。

(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式

为O

(4)以CuSOi溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下

列说法正确的是“

a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正吸，发生氧化反应

c.溶液中Cu>•向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pl、Au等金属

(5)利用反应2Cu+O,+2IbSO.=2CuSO1+21LO可制备CuSO.,若将一亥反应设计为原电池,其正极

电极反应式为O

答案：(l)c,(1(2)Fe/；取少量溶液，滴加KMnO”溶液，KMnO；褪色(3)3Cu/)+2Al=AlA+6Cu

(4)b,(1(5)仙'+02+4/=2仅

39.[•山东理综化学卷30](14分)实脸室采用MgCk、A1CL的混合溶液与过量氨水反应

制备MgAiq二主要流程如下：

MeCb.AlCh的湿会溶满(A)

,4氟水(B)

汨泣后点哭一；叶值一1处迩泞0T不樨f直迫鹿检一■McAl-C.

(1)为使Mg"、Al"同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入_(填"A"或"B"),再滴加

另一反应物。

(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是_________________o

(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是____________o高温焙烧时，用于盛放固体的仪

器名称是____________

（4）无水A1C1K183C。升华）遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

ARCDE（收隼瓶）FG

装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是oF中试剂的作用

是___________o用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为

【解析】（1）Mg2\Al”同时生成沉淀，则先加入氨水。（2）过滤时漏斗末端没有紧靠烧杯内

壁。（3）检验沉淀是否洗净可向洗涤液加入氨水，观察是否有沉淀产生。高温焙烧在生竭中进

行。（4）装置B中饱和NaCl溶液用于除去氯气中HC1,F盛装浓硫酸，防止水蒸气进入E。用

干燥管盛装碱石灰可以起到F和G的作用。

答案：（1）B（2）漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁（3）AgNO,溶液（或硝酸酸化的AgNG溶液）；

用堪

（4）除去HC1；吸收水蒸气；碱石灰（或NaOH与CaO混合物）

40.[•四川理综化学卷28]（17分）甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢

原子个数比，设计了如下实验流程：

试验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装

置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。

下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

甲小组测得：反应前氧化铜的质量为gg、氧化铜反应后剩余固体的质量为，％8、生成

氮气在标准状况下的体积匕

乙小组测得：洗气前装置D的质量〃?遥、洗气后装置后I)的质量加4g、生成氮气在标准

状况下的体积匕心。

请回答下列问题：

(1)写出仪器a的名称：u

(2)检查A装置气密性的操作是_____________________________________________o

实验装置实验药品制备原理

甲小A氢氧化钙、硫反应的化学方程式为

组酸铁1_______________________

乙小②浓氨水、氢氧用化学平衡原理分析氢氧化钠的作

组化钠用：

③_____________________________

（3）甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写

在下表空格中。

（4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为a

（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因

是_________________________________—为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有

药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出合理

的实验结果。该药品的名称是O

【答案】（1）圆底烧瓶（2分）

（2燧接导管，将导管插入水中；加热事关，导管口有气泡产生；停止加热，导管内有水

回流并形成一段稳定的水样（2分）

△

（3）®（NH1）2S01+Ca（0H）,=2NH3f+2H20+CaS0.1（2分）②B（2分）

③氢氧化钠溶于氨水后放热.增加氢氧根浓度，使NH：,+H2=NH3・H2-NHJ+OH向

逆反应方向移动，加快氨气逸出（2分）

（4）5%：7的一加（2分）

⑸浓硫酸吸收了未反应的氨气，从而使计算的氨的含量偏高（2分）

碱石灰（氢氧化钠、氧化钙等）（2分）

【解析】（D仪器a是圆底烧瓶。

（2）连接导管，将导管的末端插入水中，轻轻加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热

后，在导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好。

（3）①仿照NH.C1与碱石灰混合加热制取氨气,即可写出相应的化学方程式为（NH3S0-

Ca（OH）CaSO1+2H2O+2NH：1-o

②浓氨水与固体NaOH混合即可制得氨气，且两种物质混合就无法控制反应随关随停，不

需要选用C装置，选用B装置即可。

③固体Na（）H溶于浓氨水后，放出大量的热，促使NH,的挥发，溶液中01「浓度的增加，这

两个因素都使Wh+HQlNH：,•HQ1NH；+0H向逆反应方向即生成NH：,的方向移动。

9

(4)由反应前后氧化铜减少的质量即可求得氨气被氧化生成水的质量为弓(im-nijg,其中

8

氢原子的物质的量为:(mi-m/mol；氮原子的物质的量为=1X2mol,则氨分子中氮、氢

822.4

V1

原子个数比为——X2mol：-(mi-ni2)mol=5V(：7(mi-m2)o

22.48

(5)未参加反应的氨气与水蒸气一起被浓硫酸吸收了，导致计算中水的质量增大，求得氢

原子的物质的量增大，最终求得氨分子中氮、氢原子个数比明显比理论值偏小。可以选用只

吸收水分而不吸收氨气的药品(如碱石灰等)及相应的装置。

41.[天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。

某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含70%Cu、25%A1、4%

Fe及少量Au、Pl等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

②HzQj,NaOH”滤液21CuSO・5%0

।蒸发、冷却、结晶、过滤4

Cu»Al①稀H2sO,，H漉液1调溶液pH

加热，过渡

浓HNOJL|漉清2|-……-AIXSO)3-18HO

Fe、Au加热:过沌42

PtU灌渣1

请回答下列问题：

(D第①步Cu与酸反应的离子方程式为

得到滤渣1的主要成分为O

(2)第②步加的作用是______________________使用H&的优点是

；调溶液PH的目的是使

生成沉淀。

(3)用第③步所得CuSO,•5IL0制备无水CuSOi的方法是

(4)由滤渣2制取Ak(SO),-18HX),探究小组设计了三种方案：

甲：朝屿废祠蒸发、冷却、结晶、砧AMS。》•18H2O

乙：国产嗨国喀驾I国蒸发、冷却、结晶、过犷AMS。。«18H2O

丙:朝誓位哈福蒸发、冷却、结晶、过”即)378H2。

上述三种方案中，方案不可行，原因是

从原子利用率角度考虑，方案更合理。

(5)探究小组用滴定法测定CuSO(・5Hq(Mr=250)含量。取ag试样配成100mL溶液,

1234

每次取20.00mL,消除干扰离子后，用cmolLLEDTA(H2Y)标准溶液滴定至终点，平

均消耗EDTA溶液6mL。滴定反应如下：Cu"+H2Y2'=CuY2-+2H*

写出计算CuSOMHQ质量分数的表达式3=；

下列操作会导致CuSOr5H8含量的测定结果偏高的是_____________o

a.未干燥锥形瓶匕.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡c,未除净可与EDTA

反应的干扰离子

该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查，全国各地已多年多

次出现。

3第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu=\Al”、Fe，

所以滤渣1的成分是Pl知Au,滤液1中的离子是Cu'AL\Fe：Cu和酸反应的离子方

程式六C"4H.+2NO；白Q?+2N(M+2Hq或

3Cu+8FT+2NO；=3Cu:，+2NOt+4Hq

4第②步加H202的作用是把Fe2+氧化为Fe3+,该氧化剂的优点是不引入杂质，产物对环境物

污染。调溶液叩的目的是使Fe3+和AI”形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu：滤渣2的成

分为氢氧化铁和氢氧化铝。

5第3步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再生摒中加热脱水

6制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中，甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸

铝，冷却、结晶、过港得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质，方法不可行。乙和

丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2s04,生成Fe2(S04)3和A12(S04)3,再加Al粉和

Fe2(S04)3生成A12(S04)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。

丙方案先在滤渣中加NaOH,和A1(OH)3反应生成MaA102,再在滤液中加1112so4生成

A12(S04)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙

更合理，因为丙加的NaOH和制备的A12(S(M)3的原子组成没有关系，造成原子浪费。

(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。

emo!-L'xZ>xIO",Lx250g.mor,x5

x100%

,造成偏高的选c.

42.[•全国大纲理综化学卷28](15分)(注意：在试题卷上作答无效)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。

(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、蒸健水、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)_________________________」

②写出有关反应的化学方程式______________________________一

浓航薮

【答案】(1)HCOOHF-"co+压0

(2)黑色粉末变红，COC02

(3)cba

(4)0.96

(5)①将浓硫酸用蒸镭水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后，过滤，干燥，称量剩余固体铜

的质量

②CuO+H2so产CuSOd+H#

浓硫霰

【解析】(】)制备一氧化碳的化学方程式是HCOOH加热'C0+H2

(2)试验中，观察到反应管中发生的现象时黑色粉末变红；尾气的主要成分是COCO?；实

给步骤：先通入C0一会儿后加热后停止加热然后继续通入C0到玻璃管冷却为止故反应完

成后，正确的操作顺序为—熄灭酒精灯2,然后关闭漏斗开关，最后熄灭酒精1。

(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,剩余固

体全部为铜，原样品中单质铜的质量分数为4.8+5=0.96；

(5)要测定铜的质量分数，可以把浓硫酸稀释，铜和稀硫酸不反应，氧化铜和稀硫酸反

应.即可求出铜的质量分数。设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸锚水稀释，将样品与稀硫

酸充分反应后，过滤，干燥，称量剩余固体铜的质量即可。反应的化学方程式为

CuO+H2sokCuSOi+H*

【考点】化学是以实验为基础的自然科学。实验是高考题的重要内容“要解好实验题首

先必须要认真做好实验化学实险.在教学中要重视实验的操作与原理.好的实验考题就是应

该让那些不做实验的学生得不到分；让那些认真做实验的学生得好分。从题目的分析也可以

看出，实验题目中的很多细节问题光靠讲学生是会不了的。必须去做实验学生才能会真正领

悟。

【点评】这是一道“实验化学”的基础性试题，通过co制备，考查学生对化学原理、化

学实验方法的掌握程度，对实险方案的分析评价和运用化学知识解决化学实验中的具体问题

的能力。

43.[•全国大纲理综化学卷29](15分)(注意：在试题卷上作答无效)

氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾.先将样品溶于

适量水中，充分搅拌后过滤，在将滤液按下图所示步骤进行操作。

C

W

IA

1

滤液①

B

回答下列问题：

(1)起始滤液的pH7(填“大于”、“小于”或“等于”)，其原因是

_______________________________________________O

(2)试剂I的化学式为①中发生反应的离子方程式为

(3)试剂II的化学式为②中加入试剂II的目的是

t

(4)试剂川的名称是③中发生反应的离子方程式为

f

(5)某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL

溶液,用0.1000moU」的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为

25.62mL,该产品的纯度为。(列式

并计算结果)

22

[答案](1)大于碳酸根离子水解呈碱性(2)BaChBa+SO4=BaSO1I

2，2

Ba+C03=BaC03!

2

(3)K2C03除去多余的钢离子(4)盐酸2H+CO3=H2O+CO21(5)0.02562x0.1x74.5x

4/0.7759=0.9840

【解析】（1）起始滤液中含有碳酸钾，碳酸根水解呈碱性，故溶液的PH大于7；（2）要除掉

杂质离子硫酸根和碳酸根，应加入过量的钢离子；（3）要除掉多余的钢离子，要加入碳酸钾,

（4）要除掉多余的碳酸根，要滴加适量的盐酸；（5）计算样品的纯度，注意0.7759g样品配

成100ml溶液，每次只取25ml»

【考点】溶液呈酸碱性的原因，除杂的方法，步骤，酸碱中和滴定的原理及简单计算。

【点评】本题以无机椎图，除杂中的实验步骤为素材，考查学生对实验操作的熟悉程度和实

验原理的应用能力，试图引导中学化学教学关注化学实验操作的真实性。

44.[•北京理综化学卷27]（15分）有文献记载:在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。

某同学进行如下验证和对比实验。

装置实验序号试管中的药品现象

二水汽有气泡产生：

<实验I2mL银氨溶液和数

一段时间后，溶液

滴较浓NaOH溶液

逐渐变黑：试管壁

附着银镜

有气泡产生：

实验H2mL银氮溶液和

一段时间后，溶液

数滴浓缎水

无明显变化

该同学欲分析实验I和实验II的差异，查阅资料:

aAg（NH3）；+2H2OAg+2NH3+H:O

b.AgOH不稳定，极易分解为黑色AgQ

（I）配制银氨溶液所需的约品是______________________「

（2）经检验，实验I的气体中有Nlh,黑色物质中有AgO

①用湿润的红色石蕊试纸检验NH,产生的现象是-

②产生Ag20的原因是____________________「

（3）该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原AgQ。实验及现象：向AgNOs

溶液中加入出现

黑色沉淀;水浴加热，未出现银镜。注气处再装置

（4）重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3.

还原AgQ。用右图所示装置进行实验.现象：

出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓

台NuCII的湖海八&。百体

氨水制取NH」的装置简图（夹持仪器略）。

⑸该同学认为在⑷的实验中会有Ag（NH，OH生成.由此又提出限设:在NaOH存在下，可能是

Ag（NH3）2OH也参与了NII；）,还原AgQ的反应.进行如下实验:

递热水浴

2ml.骸.水数滴较浓NaOH溶液

无色溶液

A&O固体

少量A&O固体

①有部分AgQ溶解在氨水中，该反应的化学方程式是,

②验结果证实假设成立，依据的现象是.

用HNO力消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是

【答案】⑴AgNO?溶液和氨水（2