2018届二轮复习实验方案的设计与评价教案（全国通用） 20页

第16讲　实验方案的设计与评价 考纲定位 命题热点及考频考题 核心素养 ‎1.认识化学是以实验为基础的一门科学。了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。‎ ‎2.了解定量研究方法是化学发展为一门科学的重要标志。‎ ‎3.根据化学实验的目的和要求，能做到：‎ ‎①设计实验方案；‎ ‎②正确选用实验装置；‎ ‎③掌握控制实验条件的方法；‎ ‎④预测或描述实验现象、分析或处理实验数据，得出合理结论；‎ ‎⑤评价或改进实验方案。‎ ‎4.以上各部分知识与技能的综合应用。‎ ‎1.制备型综合实验方案的设计与评价 ‎2017年Ⅰ卷T27；2017年Ⅲ卷T27；2016年Ⅰ卷T26(2)；2016年Ⅱ卷T28；2016年Ⅲ卷T26；2015年Ⅰ卷T10；2015年Ⅰ卷T26‎ ‎1.实验探究——发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。‎ ‎2.创新精神——能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。‎ ‎3.证据推理——能对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析推理，设计实验证实或证伪假设。‎ ‎2.探究型综合实验方案的设计与评价 ‎2017年Ⅰ卷T26；2017年Ⅱ卷T26、T28；2017年Ⅲ卷T26；2016年Ⅱ卷T28‎ ‎———————核心知识·提炼———————‎ ‎(对应学生用书第74页)‎ 提炼1　实验方案设计 ‎1．实验方案设计的基本思路 ‎ →→→ ‎ → ‎2．实验方案设计的四要求 ‎ ‎ 提炼2　实验方案评价 ‎1．一般思维流程 ‎ ―→―→‎ ‎2．注意分析的五方面 ‎ ‎ ‎3．重点关注三角度 ‎ ‎ 提炼3　性质探究型实验 ‎1．实验设计思路 研究物质结构特点→提出合理假设→设计实验方案(定性分析、定量分析)→得出结论 ‎2．基本环节 ‎(1)发现问题：就是在学习和实验的过程中所遇到的值得探究的问题和异常现象等。‎ ‎(2)提出猜想：就是根据已有的知识对所发现的问题的解决提出的几种可能的情况。‎ ‎(3)设计验证方案：就是根据猜想，结合实验条件设计科学、合理、安全的实验方案，对各种猜想进行验证。‎ ‎(4)具体实施实验：就是根据实验方案选择仪器、组装仪器、按步骤进行操作实验的过程。‎ ‎(5)观察现象分析数据，得出结论：就是认真全面观察实验中出现的现象并及时记录所得数据，然后进行推理分析和数据分析，通过对比归纳得出结论。‎ 提炼4　性质验证型实验 ‎1．实验方案的设计思路 ‎ →→→ ‎ ‎2．成分确定中常用的定量方法 ‎ (1)沉淀法 ‎ (2)测气体体积法 ‎ (3)测气体质量法 ‎ (4)滴定法(酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定) ‎ ‎———————命题热点·探究———————‎ 命题热点1　制备型综合实验方案的设计与评价 ‎(对应学生用书第75页)‎ ‎■对点练——沿着高考方向训练·‎ ‎1．(2017·山东临沂期末)亚硝酰氯(NOCl，熔点：－‎64.5 ℃‎，沸点：－‎5.5 ℃‎)是一种黄色气体，遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。 【导学号：97184226】‎ ‎(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如图所示：‎ 为制备纯净干燥的气体，补充下表中缺少的药品。‎ 装置Ⅰ 装置Ⅱ 烧瓶中 分液漏斗中 制备纯净的Cl2‎ MnO2‎ ‎①________‎ ‎②________‎ 制备纯净的NO Cu ‎③________‎ ‎④________‎ ‎(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：‎ ‎①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是 ‎_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎③装置Ⅶ的作用是________________________________________________。‎ ‎④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为 ‎_________________________________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎(3)丙组同学查阅资料，查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为_______________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)实验室通常用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气，因盐酸有挥发性，氯气中混有的HCl气体需要用饱和食盐水除去，最后再用浓硫酸干燥即可得纯Cl2；用铜和稀硝酸反应制NO气体，因装置中混有的氧气和NO反应生成少量NO2，因此需要通过水除去NO2，再用浓硫酸干燥即可得较纯净的NO。‎ ‎(2)①亚硝酰氯的熔、沸点较低，易液化，遇水易水解，故需要保持装置内干燥和反应混合气体干燥，同时需要考虑Cl2和NO尾气对环境的污染，需要用NaOH溶液吸收尾气，则装置连接顺序为a→e→f(或f→e)→c→b→d。‎ ‎②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，还可以通过观察气泡调节气体的流速，控制NO和Cl2的比例。‎ ‎③亚硝酰氯遇水易水解，装置Ⅶ的作用是防止装置Ⅷ中水蒸气进入反应器Ⅵ中。‎ ‎④装置Ⅷ中NaOH溶液能吸收NO、Cl2及NOCl，其中NOCl与NaOH溶液反应的化学方程式为NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。‎ ‎(3)浓硝酸与浓盐酸在一定条件下反应生成亚硝酰氯和氯气，发生反应的化学方程式为HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O。‎ ‎【答案】　(1)①浓盐酸　②饱和食盐水　③稀硝酸　④水 ‎(2)①e→f(或f→e)→c→b→d ‎②通过观察气泡，调节气体的流速 ‎③防止水蒸气进入反应器 ‎④NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O ‎(3)HNO3(浓)＋3HCl(浓)===NOCl↑＋Cl2↑＋2H2O ‎2．氯化铝为共价化合物，熔点、沸点都很低，且会升华，极易潮解，遇水放热并产生白色烟雾。 【导学号：97184227】‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)甲组同学按照如图一所示装置，通过实验制备AlCl3固体。装置B中滴入浓硫酸后发生的反应为2NaCl＋H2SO4(浓)2HCl↑＋Na2SO4。装置C中所盛装的试剂是________，点燃D处酒精灯时，装置D中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________。‎ 装置F的作用是__________________________________________________。‎ 安装好仪器后需要进行的操作有：①向装置B中滴加浓硫酸；②点燃B处酒精灯；③点燃D处酒精灯。这三项操作的正确顺序为________(填序号)。‎ ‎(2)乙组同学认为甲组同学的装置设计存在不安全因素，因此乙组同学对甲组同学所设计的装置D、E进行了改进(如图二所示)，装置E改为带支管的烧瓶，该烧瓶的名称为________，改进后的优点是_______________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)设计实验证明：‎ ‎①AlCl3能够水解：________________________________________________。‎ ‎②AlCl3是共价化合物：_____________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)制备出的AlCl3极易潮解，因此装置C中应盛装浓硫酸，用来干燥HCl气体；由反应物为Al和HCl气体可知装置D中发生的反应为2Al＋6HCl(g)2AlCl3＋3H2；装置E可收集制备的AlCl3，故装置F可防止空气中的水蒸气进入装置使收集到的AlCl3水解变质。先滴入浓硫酸，使浓硫酸与NaCl混合，加热使之反应，使反应生成的HCl气体排出整个装置中的空气和水蒸气，再点燃装置D处的酒精灯。(2)根据提示可知该仪器为蒸馏烧瓶；甲组同学的装置中连接D、E之间的导管太细，容易发生堵塞，故乙组同学直接将装置D的玻璃管插入装置E中，较粗的玻璃管D可以防止凝华的AlCl3堵塞管道。(3)①AlCl3水解显酸性，可用pH试纸检验。②共价化合物在熔融状态下，不导电。‎ ‎【答案】　(1)浓硫酸　2Al＋6HCl(g)2AlCl3＋3H2‎ ‎　防止空气中的水蒸气进入装置E　①②③　(2)蒸馏烧瓶　防止凝华的AlCl3堵塞D、E之间的导气管　(3)①取少量AlCl3溶液，用pH试纸测其pH，pH<7　②做AlCl3熔融状态下的导电实验 ‎■提能力——针对热点题型训练·‎ ‎(见专题限时集训T6、T7、T8)‎ 命题热点2　探究型综合实验方案的设计与评价 ‎(对应学生用书第76页)‎ ‎■对点练——沿着高考方向训练·‎ ‎1．(2017·宝鸡一模)某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中，发现反应迅速，产生大量气泡和白色不溶物，溶液的浅红色加深。该小组同学对白色不溶物的成分进行了探究和确定。‎ Ⅰ.提出假设：‎ ‎(1)甲同学：可能只是MgCO3；‎ 乙同学：可能只是________；‎ 丙同学：可能是xMgCO3·yMg(OH)2。‎ ‎(2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，洗涤沉淀的操作方法是_____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ Ⅱ.定性实验探究：‎ ‎(3)取沉淀物少许于试管中，加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则________（填“甲”“乙”或“丙”)同学假设错误。‎ Ⅲ.定量实验探究：‎ 取一定量已干燥过的沉淀样品，利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出)，经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成，得出丙同学的假设是正确的。请回答下列问题：‎ ‎(4)实验中合理的连接顺序为：e→________→________→________ ‎ ‎→________→________→g→h(各装置只使用一次)。‎ ‎(5)实验一段时间后，当装置B中________(填实验现象)，停止加热，说明固体已分解完全；打开f处的活塞，缓缓通入空气数分钟的目的是________，装置C中碱石灰的作用是___________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(6)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置，若无此装置，会使测出的x∶y的值________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ ‎(7)若改进实验后，最终装置B质量增加m g，装置D质量增加了n g，则x∶y＝________。(用含m、n的代数式表示)‎ ‎【解析】　(1)根据甲、丙同学的假设，可知乙同学的假设为：可能只是Mg(OH)2。(2)洗涤沉淀的操作方法是：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。(3)加入稀盐酸时固体溶解，产生大量气泡，则一定含有MgCO3，故乙同学的假设错误。(4)装置B的作用是吸收水蒸气，装置C的作用是吸收通入空气中的CO2和水蒸气，装置D的作用是吸收CO2。由于碱石灰既能吸收水蒸气又能吸收CO2，因此沉淀加热后产生的气体先通过B，后通过D，故连接顺序为efabcdgh或efbacdgh。(5)当装置B中无气泡冒出时，说明固体已分解完全。打开f处活塞，缓缓通入空气 数分钟的目的是排出装置中的CO2和水蒸气。(6)末端还需连接一个D装置，是为了防止空气中的水蒸气和CO2进入D，若无此装置，则测得的CO2的质量偏大，MgCO3的质量偏大，x∶y的值偏大。(7)根据MgCO3～CO2、Mg(OH)2～H2O，x∶y＝n(CO2)∶n(H2O)＝∶＝。‎ ‎【答案】　(1)Mg(OH)2　(2)向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次　(3)乙　(4)fabdc或fbadc　(5)无气泡冒出　排出装置中的CO2和水蒸气　吸收通入空气中的CO2和水蒸气　(6)偏大　(7) ‎2．(2017·河南郑州三模)资料显示：O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱。室温下，某学习小组利用下图装置探究不同条件下KI与O2的反应，实验记录如下。‎ 装置 序号 烧杯中的液体 ‎5分钟后现象 ‎①‎ ‎2 mL 1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液 无明显变化 ‎②‎ ‎2 mL 1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 HCl溶液 溶液变蓝 ‎③‎ ‎2 mL 1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 KCl溶液 无明显变化 ‎④‎ ‎2 mL 1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液＋2 mL 0.2 mol·L－1 CH3COOH溶液 溶液变蓝，颜色较②浅 回答下列问题： 【导学号：97184228】‎ ‎(1)实验③的目的是________________________________________________。‎ ‎(2)实验②中发生反应的离子方程式是________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(3)实验②比实验④溶液颜色深的原因是______________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 为进一步探究KI与O2的反应，用上述装置继续进行实验：‎ 序号 烧杯中的液体 ‎5小时后现象 ‎⑤‎ ‎2 mL混有KOH的pH＝8.5的1 mol·L－1KI溶液＋5滴淀粉溶液 溶液略变蓝 ‎⑥‎ ‎2 mL混有KOH的pH＝10的1 mol·L－1 KI溶液＋5滴淀粉溶液 无明显变化 对于实验⑥的现象，甲同学猜想“pH＝10时O2不能氧化I－”，他设计了下列装置进行实验以验证猜想。‎ ‎(4)烧杯a中的溶液为______________________________________________。‎ ‎(5)实验结果表明此猜想不成立。支持该结论的实验现象是：通入O2后，________________________________________________________________。‎ ‎(6)乙同学向pH＝10的“KOH淀粉溶液”中滴加碘水，溶液先变蓝后迅速褪色，经检测褪色后的溶液中含有IO，用离子方程式表示褪色的原因是_________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(7)该小组同学对实验过程进行了整体反思，推测实验①和实验⑥的现象产生的原因分别可能是_________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)对比实验①可知，实验②中溶液变蓝肯定是加入了HCl溶液引起的，但无法确定是H＋的影响还是Cl－的影响，因此设计了实验③，加入含Cl－而不含H＋的溶液，以验证Cl－是否影响KI与O2的反应。‎ ‎(3)由实验②和实验④不难看出，两种酸的浓度相同，而二者的不同之处是所加的酸不同，一个是强酸，一个是弱酸，所以两溶液中的c(H＋)不同，则实验现象的差别必然是c(H＋)的不同所引起的，且c(H＋)越大，溶液蓝色越深，说明O2的氧化性随c(H＋)的增大而增强。‎ ‎(4)甲同学设计的是原电池装置，可通过电流表指针是否发生偏转来判断反应是否发生，因此烧杯a中的溶液应是pH＝10的KOH溶液。‎ ‎(5)实验结果表明猜想不成立，说明pH＝10时O2能氧化I－，其中负极上的反应为4I－－4e－===2I2，正极上的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此可看到电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变蓝色。‎ ‎(6)由题中信息可知，I2在KOH溶液中发生了歧化反应，除生成IO外，还应生成I－，故反应的离子方程式是3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O。‎ ‎【答案】　(1)验证Cl－是否影响KI与O2的反应 ‎(2)4I－＋O2＋4H＋===2I2＋2H2O ‎(3)其他条件相同时，HCl是强电解质，其溶液中c(H＋)较醋酸溶液中的大，O2的氧化性较强 ‎(4)pH＝10的KOH溶液 ‎(5)电流表指针偏转，烧杯b中的溶液逐渐变成蓝色 ‎(6)3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O ‎(7)中性条件下，O2的氧化性比较弱，短时间内难以生成“一定量”碘单质使溶液颜色发生变化；pH＝10的KOH溶液中I－被氧化生成I2，I2迅速发生歧化反应变为IO和I－‎ ‎■提能力——针对热点题型训练·‎ ‎(见专题限时集训T1、T2、T3、T4、T5)‎ 复习效果验收| 真题试做　预测尝鲜 ‎(对应学生用书第77页)‎ ‎■体验高考真题·‎ ‎1．(2017·全国Ⅰ卷)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)a的作用是________。‎ ‎(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________。f的名称是________。‎ ‎(3)清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g中蒸馏水倒吸进入c，原因是________；打开k2放掉水。重复操作2～3次。‎ ‎(4)仪器清洗后，g中加入硼酸(H3BO3)和指示剂。铵盐试样由d注入e，随后注入氢氧化钠溶液，用蒸馏水冲洗d，关闭k3，d中保留少量水。打开k1，加热b，使水蒸气进入e。‎ ‎①d中保留少量水的目的是_________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎②e中主要反应的离子方程式为_____________________________________‎ ‎_______________________________________________________________，‎ e采用中空双层玻璃瓶的作用是_____________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(5)取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为c mol·L－1的盐酸V mL，则样品中氮的质量分数为________%，样品的纯度≤________%。‎ ‎【解析】　(1)加热水蒸气时，若关闭k1，b中压强增大，a可起安全管的作用，防止烧瓶内压强过大，造成事故。‎ ‎(2)碎瓷片可防止蒸馏水在加热时暴沸；f是直形冷凝管。‎ ‎(3)关闭k1后形成密封体系，水蒸气冷凝，管路内形成负压，导致g中水倒吸入c中。‎ ‎(4)①d中保留少量水可以起到液封作用，防止生成的NH3逸出。‎ ‎②铵盐与碱在加热条件下反应生成氨气，离子方程式为NH＋OH－NH3↑＋H2O。e采用中空双层玻璃瓶可起到保温作用，使生成的氨气尽可能地逸出，以减小实验误差。‎ ‎(5)由题给化学方程式NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3、NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3，根据氮原子守恒可得关系式：C2H5NO2～N～HCl。n(C2H5NO2)＝n(N)＝n(HCl)＝cV×10－3 mol，则样品中氮的质量分数为×100%＝%；样品的纯度≤×100%＝%。‎ ‎【答案】　(1)避免b中压强过大　(2)防止暴沸　直形冷凝管　(3)c中温度下降，管路中形成负压　(4)①液封，防止氨气逸出　②NH＋OH－NH3↑＋H2O　保温使氨完全蒸出　(5)　 ‎2．‎ ‎(2017·全国Ⅲ卷节选)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题：‎ ‎(1)在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气，溶液逐渐变红。由此可知：_______、_______。‎ ‎(2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重，记为m‎1 g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m‎2 g。按下图连接好装置进行实验。‎ ‎①仪器B的名称是________。‎ ‎②将下列实验操作步骤正确排序________(填标号)；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m‎3 g。‎ a．点燃酒精灯，加热 b．熄灭酒精灯 c．关闭K1和K2‎ d．打开K1和K2，缓缓通入N2‎ e．称量A f．冷却到室温 ‎③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x＝____________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作，则使x____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。‎ ‎【解析】　(1)绿矾溶液中滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明样品中没有Fe3＋；再向试管中通入空气，溶液变红，说明有Fe3＋生成，即Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋。‎ ‎(2)①由仪器的构造特征可知，B为干燥管。‎ ‎②实验时，为防止空气中的O2将Fe2＋氧化，应先通入N2将装置中的O2排净，然后点燃酒精灯加热。停止加热后，为防止FeSO4吸收空气中的水蒸气，待玻璃管冷却，关闭K1和K2后再称重。故实验操作步骤应为d、a、b、f、c、e。‎ ‎③由题意知，绿矾的质量为(m2－m1)g，加热后FeSO4的质量为(m3－m1) g，结晶水的质量为(m2－m3) g。设绿矾的化学式为FeSO4·xH2O，则 FeSO4·xH2OFeSO4　＋　xH2O ‎ 152 18x ‎ (m3－m1)g (m2－m3)g ＝ 解得：x＝ 若实验中，按a、d次序操作，则会导致绿矾吸收空气中的氧气，从而使加热后的固体质量m3增大，则测出结晶水的值x偏小。‎ ‎【答案】　(1)样品中没有Fe3＋　Fe2＋易被氧气氧化为Fe3＋‎ ‎(2)①干燥管　②dabfce　③　偏小 ‎3．(2015·全国Ⅰ卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1＝5.4×10－2，K2＝5.4×10－5。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： 【导学号：97184229】‎ ‎(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产物中还有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。‎ ‎①乙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________。‎ ‎②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：‎ ‎①草酸的酸性比碳酸的强__________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎②草酸为二元酸___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎【解析】　(1)结合草酸晶体(H2C2O4·2H2O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物CO2的存在。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入C装置，会干扰CO2的检验，故装置B中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。‎ ‎(2)①要验证草酸晶体分解产物中还有CO，只能通过检验CO与CuO反应的产物CO2的存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会对CO的检验造成干扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO2除尽，可选用F装置来除去CO2，D装置用来检验CO2是否除尽。将除去CO2的气 体通过盛有无水氯化钙的装置G干燥，然后通过盛有CuO的装置H，CuO将CO氧化为CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的D装置，用来检验CO2的存在。因CO有毒，最后可将尾气通过排水法收集。‎ ‎②若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO2‎ 已除尽；H中黑色CuO变红，同时其后的装置D中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。‎ ‎(3)①根据强酸制弱酸的反应原理，可选择NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。‎ ‎②根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用NaOH标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与NaOH的物质的量的比值为1∶2，证明草酸是二元酸。‎ ‎【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)，防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验 ‎(2)①F、D、G、H、D、I　CuO　②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊 ‎(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生　②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍 ‎■预测2018年高考·‎ ‎[考情预测]　预测2018年以物质的制备为背景，以综合实验探究或化工流程图形式考查原料选择、反应条件控制、产品的分离提纯及检验等环节的知识应用能力，要特别关注定量实验的考查，突出综合实验探究能力和信息加工能力的考查；要关注有机背景的实验综合题的考查。‎ ‎1．某课题组同学查阅文献知，3(NH4)2SO4(s)4NH3↑＋3SO2↑＋N2↑＋6H2O。他们拟选择下列装置检验硫酸铵分解的产物(各装置中药品足量)。‎ 回答下列问题： 【导学号：97184230】‎ ‎(1)仪器A的名称是________。‎ ‎(2)甲组同学设计方案：C→G→B→D→E。‎ ‎①能证明有水生成的实验现象是____________________________________；‎ B装置的作用是__________________________________________________。‎ ‎②实验中，观察到D装置产生白色沉淀。实验完毕后，过滤D装置中混合物得白色沉淀。欲验证白色沉淀是BaSO4还是BaSO3，请你设计简单的实验方案：_____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎③D装置中发生的反应与硝酸钡的量有关，若硝酸钡足量，则D中反应的离子方程式为_______________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎④该实验方案能证明硫酸铵的分解产物中有________(填化学式)。‎ ‎(3)乙组同学选择上述装置证明产物中是否有NH3。‎ ‎①气体从左至右，装置的连接顺序为C→________→F。‎ ‎②F装置的作用是________________________________________________。‎ ‎(4)丙组同学设计实验测定硫酸铵样品的质量分数(杂质不参加反应)：取‎15.0 g样品溶于蒸馏水，加入足量氯化钡溶液和稀盐酸充分反应，过滤、洗涤、干燥、称重，BaSO4的质量为‎23.3 g。‎ ‎①该样品中硫酸铵的质量分数为________。‎ ‎②若干燥时用滤纸包裹BaSO4沉淀灼烧，发生了反应‎4C＋BaSO4BaS＋4CO↑，则测得的样品中硫酸铵的质量分数________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。‎ ‎【解析】　硫酸铵分解的产物有NH3和SO2，NH3和SO2在水溶液中会发生反应。检验NH3之前必须除去SO2，检验SO2之前必须除去NH3。(1)仪器A为球形干燥管。(2)①白色的无水硫酸铜遇水变为蓝色；浓硫酸只吸收NH3，不吸收SO2。②亚硫酸钡能溶于盐酸，而硫酸钡不溶于盐酸，故取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4。③若硝酸钡过量，SO2完全转化成BaSO4沉淀，化学方程式为3Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4HNO3；若SO2过量，则硝酸钡完全反应，化学方程式为Ba(NO3)2＋3SO2＋2H2O===BaSO4↓＋2NO＋2H2SO4。④G装置可检验H2O，D装置可检验SO2(同时生成NO)，E装置 可收集N2或NO或NO和N2。故该方案只能证明硫酸铵分解的产物中是否有H2O和SO2，不能证明是否有NH3和N2。(3)选择A装置吸收SO2和H2O，用F装置来检验NH3，F中干燥管的作用是防倒吸。(4)①(NH4)2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NH4Cl，n[(NH4)2SO4]＝n(BaSO4)＝＝0.1 mol。w[(NH4)2SO4]＝×100%＝88.0%。②若用滤纸包裹硫酸钡沉淀灼烧，碳还原了硫酸钡，使测得的硫酸钡固体质量偏小，则硫酸铵的质量分数偏低。‎ ‎【答案】　(1)球形干燥管 ‎(2)①G中白色粉末变蓝色　吸收氨气　②取少量白色沉淀于洁净的试管中，向其中滴加足量盐酸，若白色沉淀溶解，则是BaSO3，否则是BaSO4　‎ ‎③3Ba2＋＋2NO＋3SO2＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO＋4H＋　④H2O、SO2‎ ‎(3)①A　②检验NH3‎ ‎(4)①88.0%　②偏低 ‎2．PCl3是一种重要的化工原料，实验室用如图装置制取PCl3。已知PCl3的熔点为－‎112 ℃‎，沸点为‎75.5 ℃‎，极易水解，受热易被氧气氧化。‎ 请回答下列问题： 【导学号：97184231】‎ ‎(1)B仪器的名称是_______________________________________________。　　　　　　　‎ ‎(2)实验开始前的操作依次是：①组装仪器，②__________________，③加药品，④______________________________________________________，⑤最后点燃酒精灯。‎ ‎(3)导管a的作用为________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________；‎ E装置的作用为________。‎ ‎(4)装置F中的药品是________；F装置不能换成C装置，理由是_________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(5)测定产品纯度，步骤如下：‎ Ⅰ.称取‎5.00 g产品，溶于水配成100 mL溶液(发生反应：PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl)；‎ Ⅱ.取上述溶液25.00 mL，加入20.00 mL 0.400 0 mol·L－1碘水，充分氧化H3PO3；‎ Ⅲ.以淀粉溶液为指示剂，用0.050 0 mol·L－1硫代硫酸钠溶液滴定Ⅱ中所得溶液，发生的反应为I2＋2S2O===S4O＋2I－，消耗硫代硫酸钠溶液12.00 mL。‎ ‎①滴定终点时的现象是____________________________________________。‎ ‎②该产品的纯度为________________________________________________。‎ ‎【解析】　由于PCl3遇水会水解，所以氯气必须干燥，C装置中可盛装浓硫酸干燥氯气。利用二氧化碳排尽装置中的空气，防止PCl3被氧化。根据PCl3的沸点数据，利用E装置收集PCl3，因尾气中含有有毒气体氯气且空气中的水蒸气可能进入装置，所以用F装置中的碱石灰吸收多余的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶与PCl3反应。(5)由PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl和I2＋2S2O===S4O＋2I－可知，n(H3PO3)＋n(S2O)＝n(I2)，即n(H3PO3)＋×6×10－4 mol＝8×10－3 mol，解得n(H3PO3)＝7.7×10－3 mol，所以5.00 g产品中含有4×7.7×10－3 mol PCl3，产品中PCl3的质量分数为137.5 g·mol－1×4×7.7×10－3 mol÷5.00 g×100%＝84.7%。‎ ‎【答案】　(1)(恒压)分液漏斗 ‎(2)检查装置的气密性　打开K通一段时间的CO2，然后关闭K ‎(3)平衡三颈烧瓶与分液漏斗上方的气压，使B仪器中的液体能够顺利滴下　冷凝并收集PCl3，防止PCl3挥发 ‎(4)碱石灰　C装置只能吸收水，而F装置还可以吸收多余的氯气，同时防止空气中的水蒸气进入烧瓶和PCl3反应 ‎(5)①溶液由蓝色褪为无色，且半分钟内不变色　‎ ‎②84.7%‎