全国通用2022版高考化学考前三月冲刺高考13题第26题题组三组成与性质实验方案的设计与评价

题组三　组成与性质实验方案的设计与评价[答案及评分标准]　(1)2CNO－＋6ClO－＋8H＋===2CO2↑＋N2↑＋3Cl2↑＋4H2O(2分)(2)点燃酒精灯对丁装置加热(2分)(3)浓硫酸(2分)　除去Cl2(2分)(4)防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管Ⅰ中影响对CO2的测量(2分)(5)使装置中的CO2全部到干燥管Ⅰ中被吸收，减小误差(2分)(6)80%(3分)[阅卷人的忠告]　(1)化学式、元素符号、离子符号出错或不规范不得分，漏写“↑”扣1分。(2)答案合理均可得分，如点燃酒精灯，加热丁装置等，若出现汉字错误扣分。(3)答成“硫酸”、“除杂”均不得分。(4)强调出空气中H2O(g)和CO2方可得分，漏掉一项扣1分。\n(5)强调出干燥管Ⅰ方可得分。(6)写成0.8不得分。[挑战满分](限时25分)1.某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。(1)碳与浓硝酸反应的方程式为________________________________________。甲同学的实验应该在______________中进行，才符合化学实验安全性的要求。(2)乙同学认为红棕色气体不一定是碳与浓硝酸发生反应而得，所以他认为甲同学观点是错误的，他的理由是______________________(用化学方程式表示)，所以他认为应该检验________(填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，进而改进了实验装置如图2所示。(3)为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是(填写数字序号)________。①将木炭与浓硝酸一同放在装置中加热　②先加热木炭，再将木炭投入冷浓硝酸　③先加热木炭，再加入冷浓硝酸　④先加热浓硝酸，然后将木炭投入其中(4)请用平衡移动原理解释B装置的作用：___________________________________________(结合方程式与文字表述)。(5)C装置中出现的现象是________________，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO形式存在，写出生成该离子的化学方程式：____________________________________。2.碳铵是一种较常使用的化肥，它在常温下易分解。某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问，进行了如下探究。[定性实验]　检验溶液中的阴、阳离子。\n取少量固体放入试管中，加入盐酸，把生成的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。再另取少量碳铵放入试管中，加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，石蕊试纸变蓝色。(1)根据实验现象，推测碳铵中所含有的阴离子可能是________和________。(2)根据实验现象，碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是________________________________________________________________________。[定量实验]　测定碳铵中C元素和N元素质量比。该兴趣小组准确称取ag碳铵，加热使之分解，并把产物通入碱石灰中，如下图所示。(3)碳铵固体应放在________中进行加热。A.试管B.蒸发皿C.烧瓶D.坩埚(4)从安全的角度考虑，尾气处理的装置可以选用_____________________________________。(5)若灼烧后没有固体残余，称量U形管在实验前后的质量差为bg。由此测得N元素的质量是________g。(6)为了测定碳铵中碳元素的质量，他们设计的实验方案是将ag碳铵完全溶解于水，加入过量BaCl2，然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理________(填“合理”或“不合理”)，理由是_____________________________________________________________。3.利用生产钛白粉的副产品绿矾制备还原铁粉的工艺流程如下：(1)从绿矾中浸出FeSO4，下列试剂可选的是________(填字母序号)，理由是______________。a.H2Ob.稀H2SO4c.浓H2SO4d.HCl\n(2)实验室过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和____________________，确定沉淀是否洗涤干净的方法是____________________________________________________________。(3)干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水，该过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeO(OH)，请设计实验证明有FeO(OH)生成：_____________________________________。(4)还原铁粉中含有少量的FexC，用下列装置来测定还原铁粉中碳的含量。请完成下列问题：①若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取氧气，可选择的装置是____________。②为完成该实验，依据气流方向，装置的连接顺序为________连________，________连________，________连________(装置不可重复选用)；该实验有一明显的缺陷，将导致含碳量的测量值________(填“偏大”或“偏小”)，改进措施是________________________________________________________________________。4.某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O探究一：用下图所示装置进行实验，回答下列问题：(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，________________________________________________则说明装置A的气密性良好。(2)装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是________(填选项)。\nA.稀硫酸和锌片B.稀硝酸和铁片C.氢氧化钠溶液和铝片D.浓硫酸和镁片(3)从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①______________③(填序号)。①打开止水夹　②熄灭C处的酒精喷灯　③C处冷却至室温后，关闭止水夹　④点燃C处的酒精喷灯　⑤收集氢气并验纯　⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气(4)收集氢气验纯时，最好采用________法收集氢气。探究二：(5)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；此观点是否正确________(填“是”或“否”)，若填“否”，则原因是____________________________(用离子方程式说明)；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体。证明样品中一定含有________，取少量反应后的溶液，加适量蒸馏水稀释后，滴加____________________________(填试剂和实验现象)，则可证明另一成分存在，反之，说明样品中不含该成分。探究三：(6)取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe2＋有1.0mol，则样品中n(Cu2O)＝________mol。\n答案精析题组三[挑战满分]1.(1)C＋4HNO3(浓)△,4NO2↑＋CO2↑＋2H2O　通风橱(2)4HNO3△,4NO2↑＋O2↑＋2H2O　CO2　(3)②　(4)常温下存在平衡体系：2NO2N2O4，降低温度N2O4液化，平衡右移，除去混合气体中的NO2　(5)C中溶液变浑浊(或产生白色沉淀)　4NO2＋O2＋4OH－===4NO＋2H2O2.(1)HCO　CO　(2)NH＋OH－NH3↑＋H2O、HCO＋OH－===CO＋H2O(或NH＋HCO＋2OH－NH3↑＋CO＋2H2O)(3)A　(4)A　(5)(a－b)(6)①不合理　因为碳铵中可能含有HCO，不能与BaCl2产生沉淀，所测得碳元素质量分数不准确　②合理　因为碳铵中只含有CO，加入BaCl2能完全生成沉淀，可准确测得碳元素的质量③不合理　测得的结果不准确(答案合理即可)3.(1)b　H＋可抑制Fe2＋水解，同时防止引入新的杂质　(2)玻璃棒　取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入BaCl2溶液，若无明显现象，则已洗涤干净，否则未洗涤干净(3)取样品少许，用煮沸的稀硫酸溶解，向溶液中加入KSCN溶液，溶液变血红色(4)①B　②b　h　i　f　g　d(其中f、g顺序可以互换)　偏大　在D的末端再连接一个与D相似的装置解析　(1)Fe2＋易水解，为防止其在溶液中水解和引入新的杂质，应选用稀H2SO4。(3)证明有FeO(OH)生成，实际上就是检验Fe3＋，故可以用煮沸的稀硫酸(除去其中溶解的O2)溶解样品，用KSCN溶液检验。(4)H2O2分解不需要加热，故应选择装置B。从原理上分析，装置连接顺序应该是制取O2→干燥O2→氧化还原铁粉→吸收CO2→防止空气中的CO2和水进入装置。为定量测量生成的CO2，选择装置D；装置F可作为干燥氧气的装置。由于装置D与空气相连，容易吸收空气中的CO2和水蒸气，导致测量结果偏大。4.(1)向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变　(2)AC　(3)⑥⑤④②　(4)排水　(5)否　2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋　Cu2\nO　KSCN溶液，若溶液变血红色　(6)0.55