2010年高考化学试题分类汇编——化学实验1


2010 高考化学试题分类汇编 化学实验
(2010 天津卷)3.下列鉴别方法可行的是

A.用氨水鉴别 Al3+、Mg2+和 A g +
2 B.用 Ba(NO3)2 溶液鉴别 Cl 、SO 2 ? 和 CO 3 ? 4


C.用核磁共振氢谱鉴别 1-溴丙烷和 2-溴丙烷 D.用 K M n O 4 酸性溶液鉴别 CH3CH=CHCH2OH 和 C H 3 CH2CH2CHO 解析:Al3+和 Mg2+与氨水反应都只生成沉淀,不溶解,无法鉴别,故 A 错; SO42-和 CO32-与 Ba(NO3)2 反应都生成白色沉淀,无法鉴别,故 B 错;1—溴丙烷有 三种等效氢,其核磁共振谱有三个峰,而 2—溴丙烷有两种等效氢原子,其核磁 共振谱有两个峰,故可鉴别,C 正确;碳碳双键、醛基都能被酸性 KMnO4 氧化, KMnO4 溶液都退色,故无法鉴别。 答案:C 命题立意:考查阴阳离子和有机物的鉴别,通过鉴别,考查离子或有机物的化学 性质。 山东卷) (2010 山东卷)14.下列与实验相关的叙述正确的是 A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中 B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出 C.酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏 高 D.检验某溶液是否含有 SO 2 ? 时,应取少量该溶液,依次加入 BaCL2 溶液和 4
稀盐酸 解析:稀释硫酸的操作是“酸入水” ,故 A 错;若将多余的水取出,会使得浓度 偏小,加水超过容量瓶的刻度的唯一办法是重新配制,故 B 错;用待测液润洗锥 形瓶,则消耗的标准液会偏多,导致结构偏高,C 正确;D 操作中,若溶液中含 有 Ag,也会有不溶解于盐酸的白色沉淀产生,故 D 错。 答案:C 安徽卷) (2010 安徽卷)8.下列实验操作或装置符合实验要求的是

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A.量取 15.00 mL NaOH 溶液 B.定容 石 答案:A

C.电解制 Cl2 和 H2

D.高温燃烧石灰

解析:B 滴管口不能伸入到容量瓶内;C 铜电极应该为阴极才能制备出氯气和氢 气;D 选项坩埚不能密闭加热。 重庆卷) (2010 重庆卷)9.能鉴别 Mg、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2 四种溶液的试剂是 A.HNO3 9. 答案 A 【解析】本题考查物质的鉴别。HNO3 氧化 I 生成棕色的碘,与 Na2CO3 产生无色的 解析】 CO2 气体,与 NaAlO2 反应先生成白色沉淀然后溶解,现象均不同。 上海卷) (2010 上海卷)6.正确的实验操作是实验成功的重要因素,下列实验操作错误 的是


B.KOH

C.BaCl2

D.NaClO

答案:D 解析:此题考查了化学实验知识。分析所给操作,ABC 均正确;但是除去氯 气中的氯化氢时,选取饱和食盐水可以达到目的,但是气体进入洗气瓶时应该是 长进短出,否则气体会将洗气瓶中的食盐水赶出来,D 错。 知识归纳:实验室制得的氯气中往往含有水蒸气和氯化氢的杂质,除去水蒸 气一般选用浓硫酸,除去氯化氢一般选用饱和食盐水,在装置连接时一定要注意
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洗气瓶中长进短出。 海卷) (2010 上海卷)8.下列实验目的可以达到的是 A.电解熔融氯化镁制取金属镁 B.醋酸钠结晶水合物与碱石灰共热制取甲烷 C.浓硫酸与溴化钠共热制取溴化氢 D.饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢 答案:A 解析:此题考查了化学实验中的物质制备和物质提纯知识。制取金属镁时, 由于镁的活泼性很强,故一般电解熔融的氯化镁制取,A 对;制取甲烷时,是用 无水醋酸钠和碱石灰共热,B 错;制取溴化氢时,由于溴化氢的还原性较强,能 被浓硫酸氧化,故一般选取浓磷酸制取,C 错;饱和碳酸钠既能和二氧化碳也能 和氯化氢反应,D 错。 知识归纳:物质的提纯是把混合物中的杂质除去,以得到纯物质的过程。其 常用的方法包括:过滤、分液、蒸馏、结晶、萃取、洗气、渗析、盐析等,在学 习过程中要注意通过比较掌握这些方法并能熟练应用。 上海卷) (2010 上海卷)12.下列实验操作或实验事故处理正确的是 A.实验室制溴苯时,将苯与液溴混合后加到有铁丝的反应容器中 B.实验室制硝基苯时,将硝酸与苯混合后再滴加浓硫酸 C.实验时手指不小心沾上苯酚,立即用 70o 以上的热水清洗 D.实验室制乙酸丁酯时,用水浴加热 答案:A 解析:此题考查了化学实验中的基本操作和实验事故处理知识。实验室制取 硝基苯时,首先滴加浓硝酸,然后向硝酸中逐滴滴加浓硫酸,最后加苯,B 错; 手指上沾上苯酚,用热水清洗会造成烫伤,C 错;制取乙酸丁酯时,不需要水浴 加热,直接加热即可,D 错。 技巧点拨:化学一门实验科学,在实验操作中尤其需要注意安全,其实安全 就是在实验操作中要保证人、物、事的安全,实验中的错误操作引起人、物的损 伤和实验的误差。 要求我们能够识别化学品安全使用标识, 实验操作的安全意识, 一般事故的预防和事故处理能力。

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(2010 上海卷)15.除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是 上海卷) A.HNO3 溶液(H2SO4),适量 BaCl2 溶液,过滤 B.CO2(SO2),酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸,洗气 C.KNO3 晶体(NaCl),蒸馏水,结晶 D.C2H5OH(CH3COOH),加足量 CaO,蒸馏 答案:A 解析:此题考查了物质的提纯知识。HNO3 溶液中混有 H2SO4 时,加入氯化钡使 得硝酸中又混入了 HCl 杂质,应加入硝酸钡溶液过滤,A 错;SO2 有还原性,可 悲高锰酸钾氧化为硫酸除去,B 对;硝酸钾的溶解度随温度升高变大,但食盐的 溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C 错;乙酸具有酸性其能 和氧化钙反应,但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D 对。 知识归纳:进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是:一是不能将要得到 的目标产物除掉,二是不能引入新的杂质,像此题中 A 选项就是引入了新杂质。 重庆卷) (2010 重庆卷)7.下列实验装置(固定装置略去)和操作正确的是

7. 答案 A 【解析】本题考查实验装置图的分析。A 项,CCl4 与水分层,故可以用分液操作, 解析】 正确。B 项,NaOH 应放在碱式滴定管中,错误。C 项,倒置的漏斗中应置于液面 上,否则起不了防倒吸的作用,错误。D 项,温度计应测小烧杯中的温度,错误。 上海卷) (2010 上海卷)18.右图是模拟氯碱工业生产中检查氯气是否泄漏的装置,下 列有关说法错误的是 A.烧瓶中立即出现白烟 B.烧瓶中立即出现红棕色 C.烧瓶中发生的反应表明常温下氨气有还原性 D.烧杯中的溶液是为了吸收有害气体

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答案:B 解析:此题考查化学实验、元素化合物的性质等知识。分析装置图,可知氨 气和氯气接触时发生反应:4NH3+6Cl2=2NH4Cl+4HCl+N2,烧瓶中出现白烟,A 对; 不能出现红棕色气体, 错; B 该反应中氨气中的氮元素化合价升高, 表现还原性, C 对;烧杯中的氢氧化钠可以吸收多余的有害气体,D 对。 知识归纳:对某种元素来讲,其处于最高价时,只有氧化性;处于最低价时, 只有还原性;中间价态,则既有氧化性又有还原性。故此对同一种元素可以依据 价态判断,一般来讲,价态越高时,其氧化性就越强;价态越低时,其还原性就 越强;此题中氨气中的氮元素处于最低价,只有还原性。
(2010 浙江卷)11. 下列关于实验原理或操作的叙述中,不正确的是:

A. 从碘水中提取单质碘时,不能用无水乙醇代替 CCl4 B. 可用新制的 Cu(OH)2 悬浊液检验牙膏中存在的甘油 C. 纸层析实验中,须将滤纸上的试样点浸入展开剂中 D. 实验室中提纯混有少量乙酸的乙醇,可采用先加生石灰,过滤后再蒸馏 的方法 试题解析: 本题是一组实验操作或原理的正误判断问题。实验操作的正误,实际根源还 是实验原理。A、乙醇和碘与水均互溶,不能作为萃取剂使用。考查萃取原理。 B、新制 Cu(OH)2 悬浊液用来检验醛基而不是羟基。C、纸层析实验中,不能 将滤纸上的试样点浸入展开剂中,否则式样会溶解在展开剂中。D、除乙酸用碱 性氧化物,氧化钙还能吸水,过滤后利用乙醇沸点低的原理进行蒸馏最好。 本题答案:C 教与学提示: 本题涉及的化学实验都是重要的经典的。 化学实验的教学中要重视重点实验 的操作与原理,更要重视正确与错误的操作存在的与原理的矛盾。符合高中生理 解记忆的特点,多想想为什么,才能顺利又高效掌握化学实验。实验教学还有: 仪器链接、实验改进、数据处理、药品与仪器选择、药品添加顺序与药品用量、 实验创新等内容。
(2010 广东理综卷)22.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是

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A 实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色 B 实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解 C 实验Ⅲ:试管中溶液颜色变为红色 D 实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和 CUSO4 溶液中出现蓝色晶体 解析: CCl4 的密度比水大,下层呈紫红色,故 A 错; Al (OH )3 沉淀不能溶解于弱碱氨水中,故 B 错;
实验Ⅲ生产的血红色的 Fe( SCN )3 溶液,故 C 正确;

CaO 有一定的吸水性,能使饱和溶液中的水减少,有晶体析出,故 D 正确。
答案:CD

上海卷) (2010 上海卷)10.下列各组有机物只用一种试剂无法鉴别的是 A.乙醇、甲苯、硝基苯 C.苯、甲苯、环己烷 答案:C 解析:此题考查了化学实验中的物质的检验知识。乙醇、甲苯和硝基苯中, 乙醇可以和水互溶、甲苯不和水互溶但比水轻、硝基苯不和水互溶但比水重,可 以鉴别,排除 A;苯、苯酚和己烯可以选浓溴水,苯不和溴水反应、苯酚和浓溴 水生成白色沉淀、己烯和溴水加成使其褪色,可以鉴别,排除 B;苯、甲苯和环 己烷三者性质相似,不能鉴别,选 C;甲酸、乙醛、乙酸可以选新制氢氧化铜, 甲酸能溶解新制氢氧化铜但加热时生成红色沉淀、 乙醛不能溶解氢氧化铜但加热 时生成红色沉淀、乙酸只能溶解氢氧化铜,可以鉴别,排除 D。 知识归纳:进行物质的检验时,要依据物质的特殊性质和特征反应,选择适 当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶 解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。 B.苯、苯酚、己烯 D.甲酸、乙醛、乙酸

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(2010 江苏卷)7.下列有关实验原理或操作正确的是 江苏卷) A. 选择合适的试剂, 用图 1 所示装置可分别制取少 量 CO 2、NO和O 2 B. 制备乙酸乙酯时,向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰 醋酸 C.洗涤沉淀时(见图 2) ,向漏斗中加适量水,搅拌并滤干 D.用广泛 pH 试纸测得 0.10mol·L ?1 NH4Cl 溶液的 pH=5.2 【答案】B 【解析】本题主要考查的是实验的基本知识。A 项,不能用图 1 装置收集 NO ;B 项, 实验室制备乙酸乙酯时, 先在试管中放入乙醇, 在慢慢加入浓硫酸, 冷却后, 再加入乙酸;C 项,洗涤沉淀,在过滤器中的沉淀中,加入蒸馏水,浸没沉淀, 让水自然流下,不用玻璃棒搅拌;D 项,pH 试纸只能测定溶液酸碱度的数值范 围,但不能测得溶液具体的 pH 值。总是分析可知,本题选 B 项。 (2010 江苏卷)10.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是 江苏卷) 选项
A

实验操作

实验目的或结论

某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑 说明该钾盐是 K 2 CO3 浊的无色无味气体

B

向含有少量 FeCl3 的 MgCl 2 溶液中加入足量 除 去 MgCl 2 溶 液 中 少 量
Mg(OH) 2 粉末,搅拌一段时间后过滤 FeCl3

C

常温下, 向饱和 Na 2 CO3 溶液中加少量 BaSO 4 粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有 气泡产生

说明常温下 K sp (BaCO3 )
<K sp (BaSO 4 )

D

C2 H 5 OH 与浓硫酸 170℃共热, 制得的气体通 检 验 制 得 气 体 是 否 为 乙

人酸性 KMnO 4 溶液 【答案】B



【解析】本题主要考查的是实验基本操作。A 项,与盐酸反应产生 CO2 气体的 不一定是 CO32-,也有可能是 HCO3-;B 项,加入 Mg(OH)2、MgO 等物质能促使
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Fe3+的水解转化为沉淀而除去 FeCl3,同时也不会引进新杂质;C 项,根据现象, 说明沉淀中有 BaCO3,说明 Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4);D 项,在此实验中,还有 可能有副反应产生的 SO2 也能是高锰酸钾溶液褪色。综上分析可知,本题选 B 项。 【备考提示】溶度积 Ksp 反映了难溶电解质在水中的溶解能力,对于阴、阳 离子个数比相同的物质来讲,Ksp 的数值越小说明相应离子在水中越容易生成沉 淀。
(2010 浙江卷)13. 某钠盐溶液中可能含有 NO2 、SO4 、SO3 、CO3 、Cl 、I 等
? 2? 2? 2? ? ?

阴离子。某同学取 5 份此溶液样品,分别进行了如下实验: ①用 pH 计测得溶液 pH 大于 7 ②加入盐酸,产生有色刺激性气体 ③加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉淀,且放出有色刺激性气体 ④加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,该沉淀溶于稀硝酸且放出气体,将气 体通入品红溶液,溶液不褪色。 ⑤加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,在滤液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4) 溶液,再滴加 KSCN 溶液,显红色
? 该同学最终确定在上述六种离子中公含 NO2 、CO32?、Cl ? 三种阴离子。

请分析,该同学只需要完成上述哪几个实验,即可得出此结论。

A. ①②④⑤
试题解析:

B. ③④

C. ③④⑤

D. ②③⑤

本题是离子组合推断、离子鉴别实验综合题。题型难点是:熟悉各种离子的 标准检验方法,明确各种离子检验时的干扰因素。本题的难点还有:采用的出题 方式和平时不同。 根据最终的离子分析:NO2-,存在时一定没有 SO32-,I-。因 NO2-,的氧化性可以 使他们氧化。Cl-存在下的 NO2-的检验:加入硝酸酸化的 AgNO3 溶液产生白色沉 淀,且放出有色刺激性气体。即证明了 NO2-的存在又检验出 Cl-的存在。但,仅 加入盐酸产生刺激性气体也可能有 SO32- 的存在。故须先确认 SO32- 不存在。

SO32-,CO32-,SO42-的组合检验可以用:加足量 BaCl2 溶液,产生白色沉淀,该沉淀
溶于稀硝酸且放出气体,将气体通入品红溶液,溶液不褪色。来确认 SO32-, SO42-

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不存在,CO32-一定存在。故选择③④就可以,顺序是先④后③。 本题答案:B 教与学提示: 本题学生存在的困难是 NO2-的检验,因为此内容在选修的《实验化学》中, 可能会有所忽视。第二个难点是离子要分成两组分别进行检验。教学中碰到有一 些学生:只要碰到离子组合检验与推断的题目就死机的现象。分析原因:各种典 型离子的检验方式不是很熟练,没有对各种离子单独检验时的干扰因素,干扰离 子进行排除。不重视各种相近实验现象进行区别对待,深入研究相近条件下的不 同。教学中从单一离子检验开始,增加干扰,增加组合,增加性质区别等逐步复 杂化。要多想为什么,多想如何干扰和排除干扰。 (15 分)有 A、B、C、D、E 和 F 六瓶无色溶液,他们都 (2010 全国卷 1)28. ) 是中学化学中常用的无机试剂。纯 E 为无色油状液体;B、C、D 和 F 是盐溶液, 且他们的阴离子均不同。现进行如下实验: ①A 有刺激性气味,用沾有浓盐酸的玻璃棒接近 A 时产生白色烟雾; ②将 A 分别加入其它五中溶液中,只有 D、F 中有沉淀产生;继续加入过量 A 时,D 中沉淀无变化,F 中沉淀完全溶解; ③将 B 分别加入 C、D、E、F 中,C、D、F 中产生沉淀,E 中有无色、无 味气体逸出; ④将 C 分别加入 D、E、F 中,均有沉淀生成,再加入稀 HNO3,沉淀均不 溶。 根据上述实验信息,请回答下列问题: (1) 能确定溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式) : (2) 不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的 方法: 【解析】(I)由题干表述可知 A 和 E 不是盐,又由纯 E 为无色油状液体,推 知 E 为硫酸 (③步操作进一步确定) ; 由题干和①步操作可知 A 为氨水; (III) (II) 再由②步操作可知 F 中阳离子为 Ag+发生的反应为:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+ NH4+; AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O; 而常见的盐中只有 AgNO3 可溶于水,故 F 为 AgNO3; (IV)由③步操作可知 B 中阴离子应为 CO32-,由于此 无色无味的气体只能是 CO2, B、C、D 中能生成沉淀说明不能是 HCO3-,而阳离子
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可是常见的 K+、Na+、NH4+等待定(V)同样由②步操作 D 中能与氨水生成沉淀 的无色溶液中常见的为阳离子为 Mg2+或 Al3+,而阴离子需待下步反应再确定; (VI)由④步操作生成的沉淀为可能为 AgCl、AgBr、AgI、BaSO4、H2SiO3(不 合理)等,但限于题干所述中学常用试剂,则沉淀应为 AgCl 和 BaSO4,才不溶于 HNO3,一个是与 AgNO3 结合生成的沉淀,一个是与硫酸结合形成的沉淀,故 C 应该同时含有 Ba2+和 Cl-即,C 为 BaCl2,进而推出 D 中阴离子应该为 SO42-,因为 题干所述盐溶液中阴离子均不同,故 D 为 Al2(SO4)3 或 MgSO4 其他解析见答案 【答案】(1)A NH3·H2O 或 NH3 ;E H2SO4 F AgNO3 C BaCl2

若 C 作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理,同样给分 (2)B Na2CO3 或 K2CO3 用洁净的铂丝蘸取少量 B,在酒精灯火焰中

灼烧,若焰色呈黄色则 B 为 Na2CO3 溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色, 则 B 为 K2CO3 溶液 D Al2(SO4)3 或 MgSO4 取少量 D, 向其中滴加 NaOH 溶液有沉淀生成,

继续滴加过量的 NaOH 溶液,若沉淀溶解,则 D 为 Al2(SO4)3 溶液,若沉淀不溶 解,则 D 为 MgSO4 溶液 【命题意图】考查学生的分析与综合能力,涉及到无机元素及其化合物的性 质,离子反应,未知物的推断,物质的检验,常见物质量多与量少的反应不同, 现象不同等, 此题综合性强, 难度大, 区分度很好, 是一道不可多得的经典好题! 【点评】 此题一改过去每年元素推断的通病, 思维容量显著增大能力要求高, 与 2008 年全国卷 I 理综 28 题有得一拼,比 2009 年的第 29 题出得高超一些,相 比以前的无机推断显然有质的飞跃,看到命题人在进步!但是此题是不是一点瑕 疵没有呢?x 显然不是,例如本题条件很宽广,没太明显的限制条件,因而答案 是丰富多彩的,这不会给阅卷者带来喜出望外,只会增加难度,不好统一评分标 准,也就缺乏公平性!特别是 B 和 C 上就有争议,如 B 还可能是(NH4)2CO3,C 还可能是 BaBr2、BaI2 等,当然限制一下沉淀颜色就排除了 C 的歧义!
(2010 全国卷 1)29. ) (15 分)请设计 CO2 在高温下与木炭反应生成 CO 的实验。

(1)在下面方框中,A 表示有长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在答 题卡上的 A 后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置,连接胶管及尾气处理不分 不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字

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母 B、C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:

(2)根据方框中的装置图,在答题卡上填写该表 仪器符号 A 仪器中所加物质 石灰石、稀盐酸 CO2 作用 石灰石与盐酸生成

(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗 下端插入小试管中。改进后的优点是 (4)验证 CO 的方法是 。 ;

【解析】 (1)这里与一般的物质制备思路是一致的,思路是先制备 CO2,再 净化除杂,干燥,接着再与 C 在高温下反应制 CO,再除去未反应完的 CO2,我 们这里只需要画装置简图即可,这是自 1998 年高考科研测试首次出现,至今高 考终于再现了! (见答案) (2)与 2009 年 27 题相似这在今年的训练题中比较流行,如湖北省部分重 点中学联考,黄冈中学模拟题等均再现了,不难学生能够作答和得分(见答案) (3)这在以前题目中出现了多次,一般学生能答对 (4) 此问答案很多可以点燃, 看火焰看产物; 也可以 E 后面再接个灼热 CuO 的玻璃管后面再接个放澄清石灰水的洗气瓶,看玻璃管和石灰水的现象;也可应 直接用 PdCl2 溶液等 【答案】
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(3) 可以通过控制加酸的量,来控制气体产生的快慢;同时小试管中充 满盐酸,可以起到液封的作用,防止反应剧烈时气体经漏斗冲出 (4) 点燃气体,火焰呈蓝色,再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩 在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊 【命题意图】实验综合能力考查,主要考查实验方案的设计,仪器的组装, 装置图的绘制,试剂的合理选择,装置的改进及评价,物质的的检验等 【点评】 前面已经说过本题与 2009 年的 27 题思路一致, 不过能力要求更高, 学生最不会就是这种设计型的实验,去年的是个雏形,改革不彻底,实验原理早 在前些年高考里面考过两次, 并且学生都能动笔! 今年提供的题目原理并不复杂, 思路显然不唯一,因而提供的参考答案并不完美,例如(1)E 后面再连接其他 算不算错?(2)E 中吸收 CO2 用澄清石灰石似乎不合理(考过多遍,浓度低, 效果差,应用 NaOH 之类强碱) ,考生用用其他得不得分?(4)检验 CO 超纲, 且答案不唯一,学生用其他合理答案能否得分?这些都是大家所关注的,希望能 够引起命题人的注意,不要人为的制造不公平,一些优秀考生反而不能得分! (18 分)纳米 TiO2 在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其 (2010 天津卷)9. 广泛的应用。 制备纳米 TiO2 的方法之一是 TiCl4 水解生成 TiO2·x H 2 O ,经过滤、水洗除去 其中的 Cl,再烘干、焙烧除去水分得到粉体 TiO2 。 用现代分析仪器测定 TiO2 粒子的大小。用氧化还原滴定法测定 TiO2 的质量 分数:一定条件下,将 TiO2 溶解并还原为 Ti3+ ,再以 KSCN 溶液作指示剂,用 NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。

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请回答下列问题: ⑴ TiCl4 水 解 生 成 TiO2·x H2O 的 化 学 方 程 式 为

_______________________________。 ⑵ 检 验 TiO2·x H2O 中 Cl


是 否 被 除 净 的 方 法 是

______________________________。 ⑶ 下列可用于测定 TiO2 粒子大小的方法是_____________________(填字母 代号) 。 a.核磁共振法 法 ⑷ 配 制 NH4Fe(SO4)2 标 准 溶 液 时 , 加 入 一 定 量 H 2 S O 4 的 原 因 是 _________________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需 要下图中的_____(填字母代号) 。 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜

a ⑸ 滴 定 终

b

c 点 的

d 现

e 象 是

___________________________________________________。 ⑹ 滴定分析时,称取 TiO2(摩尔质量为 M g·mol-1)试样 w g,消耗 c mol·L-
1

NH4Fe(SO4)2 标 准 溶 液

V

mL , 则

TiO2 质 量 分 数 表 达 式 为

_________________________。 ⑺ 判断下列操作对 TiO2 质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无 影响”) ① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的 NH4Fe(SO4)2 溶液有少量溅出,使 测定结果_________________________。 ② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果 _________。 解析:(1)设 TiCl4 的系数为 1,根据元素守恒,TiO2·xH2O 的系数为 1,HCl
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的系数为 4;再根据 O 元素守恒,可知 H2O 的系数为(2+x)。 (2)检验沉淀是否洗净的方法是,取少量洗涤液,检验溶液中溶解的离子是否还 存在。 (3)核磁共振谱用于测有机物中含有多少种氢原子; 红外光谱分析有机物含有何 种化学键和官能团;质谱法常用于测有机物相对分子质量;透射电子显微镜可 以观察到微粒的大小。 (4)NH4Fe(SO4)2 易水解,故需加入一定量的稀硫酸抑制水解;配制一定物质的量 浓度的溶液,还需要容量瓶和胶头滴管。 (5)因为是用 KSCN 作指示剂,终点时 NH4Fe(SO4)2 不再反应,生成血红色的 Fe(SCN)3。 (6)根据得失电子守恒,有:1Ti3+~1Fe3+,故 n(Fe3+)= n(Ti3+)= n(TiO2)=cV×10-3mol, 其质量分数为 cVM × 10 ?3 。 w

(7) NH4Fe(SO4)2 溶液溅出,其物质的量浓度减小,消耗的体积增大,百分含量偏 大;若终点俯视滴定管,读取的体积比实际消耗的体积偏小,质量分数偏小。 答案: (1) TiCl4+(2+x) H2O TiO2·xH2O+4HCl

(2)取少量水洗液,滴加 AgNO3 溶液,不产生白色沉淀,说明 Cl-已除净。 (3)d (4)抑制 NH4Fe(SO4)2 水解 (5)溶液变成红色 (6) (7)偏高 偏低 a c

命题立意:本题是围绕化学实验设计的综合性试题,主要考点有:化学方程式配 平、沉淀的洗涤、颗粒大小的测量方法,和溶液的配制、滴定操作及误差分析, 质量分数的计算等。
广东理综卷 (2010 广东理综卷)33.(16 分)

某科研小组用 MnO2 和浓盐酸制备 Cl2 时,利用刚吸收过少量 SO2 的 NaOH 溶液对其尾气进行吸收处理。

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( 1 ) 请 完 成 SO2 与 过 量 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 : SO2+2NaOH = ________________. ( 2 ) 反 应 Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O 中 的 还 原 剂 为 ________________. (3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在 Cl ? 、OH ? 和 SO 2? .请 4 . 设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的 CO2 的影响) ... ① 提出合理假设 . 假设 1:只存在 SO32-;假设 2:既不存在 SO32-也不存在 ClO ? ;假设 3: _____________. ② 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。 限选实验试剂:3moL ? L-1H2SO4、1moL ? L-1NaOH、0.01mol ? L-1KMnO4、淀粉-KI .. 溶液、紫色石蕊试液. 实验步骤 步骤 1:取少量吸收液于试管中,滴加 3 moL ? L-1 H2SO4 至溶液呈酸性,然后将 所得溶液分置于 A、B 试管中. 步骤 2: 步骤 3: 解析:(1) NaOH 过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。 (2)S 元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为 Na2SO3。 (3)①很明显,假设 3 两种离子都存在。 ②加入硫酸的试管,若存在 SO32-、ClO-,分别生成了 H2SO3 和 HClO;在 A 试管中 滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有 ClO-,否则无;在 B 试管中滴加 0.01mol ? L-1KMnO4 溶液,若紫红色退去,证明有 SO32-,否则无。 答案: (1) Na2SO3+H2O (2) Na2SO3 (3) ①SO32-、ClO-都存在
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预期现象和结论

② 实验步骤 步骤 1:取少量吸收液于试管中,滴加 3 moL ? L-1 H2SO4 至溶液呈酸性,然后将 所得溶液分置于 A、B 试管中 步骤 2:在 A 试管中滴加紫色石蕊试液 若先变红后退色,证明有 ClO-,否则无 步 骤 3 : 在 B 试 管 中 滴 加 若紫红色退去,证明有 SO32-,否则无 预期现象和结论

0.01mol ? L-1KMnO4 溶液

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