发布时间 : 星期三 文章高考化学二轮复习简易通 上篇 专题四 第13讲 化学实验方案的设计与评价训练试题更新完毕开始阅读1f2ed161667d27284b73f242336c1eb91a3733bc
第13讲 化学实验方案的设计与评价
(时间：45分钟 分值：100分)
(共6个题，共100分)
1．(2013·福建理综，25)(16分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2
为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想： 甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：MgO、NO2、O2 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2
(1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是_______________________ _________________________________________。 查阅资料得知：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)：
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(2)实验过程
①仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到E中有气泡连续放出，表明__________。
②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中，加热前通入N2以驱尽装置内的空气，其目的是________；关闭k，用酒精灯加热时，正确操作是先________，然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。
②根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应：______________(填写化学方程式)，溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是____________
_________________________________________________________________。 ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步探究。 解析 (1)丁产物中只有N的化合价降低，没有化合价升高的，不符合电子守恒规律。(2)在做有关气体多步连续实验时，首先应检查装置的气密性，还要考虑装置中的空气对产物的生成及检验是否会产生影响，若有干扰必须先排净干扰气体。对玻璃加热时要先均匀预热，再集中加热。(3)①不可能是甲，因为甲中Mg(NO2)2可溶于水。不可能是丙，因为丙中Mg3N2能与水反应产生NH3和Mg(OH)2沉淀。 只能是乙，Mg(NO3)2 ～ MgO
2
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40 m
3.7 g
3.7 g
m＝40×＝1.0 g
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氧化镁难溶于水，且符合质量变化。
②Na2SO3具有还原性，能被O2氧化；NO2和O2可被NaOH共同吸收。
答案 (1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)(2)①装置气密性良好 ②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙 ②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4 O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案) 2．(2013·广东深圳月考)(17分)某小组的同学对放置已久的过氧化钠的成分进行探究，请回答下列问题：
(1)反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑的还原剂是________(写化学式)；反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，每生成1 mol O2转移________mol电子。 (2)进行探究： ①提出假设。 假设1：全部是Na2O2 假设2：全部是Na2CO3 假设3：________________
②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、1 mol·L1 H2SO4溶液、澄清石灰水、淀粉－KI溶液、酚酞溶液、火柴、试管、小烧杯、胶头滴管。
实验步骤 步骤1：取少量固体样品于试管中，滴加足量1 mol·L1 H2SO4溶液，然后将内壁附有澄清石灰水的烧杯罩于试管口 步骤2： 步骤3： －－
预期现象和结论 若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立； 若澄清石灰水变浑浊，则_______ ______________________________ 解析 (1)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；Na2O2与CO2反应时，
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每生成1 mol O2转移2 mol电子。(2)Na2O2在空气中与CO2和H2O反应分别生成Na2CO3、NaOH，NaOH在空气中与CO2反应最终也生成Na2CO3，所以不可能有NaOH，故有三种假设情况。 答案 (1)Na2O2 2
(2)①Na2O2与Na2CO3的混合物
②假设2或假设3成立 步骤2：另取少量固体样品于试管中，滴加适量蒸馏水，将带火星的火柴放在试管口 若带火星的火柴复燃，则假设3成立；若带火星的火柴不复燃，则假设2成立
3．(2013·山东理综，30)(18分)TiO2既是制备其他含钛化合物的原料，又是一种性能优异的白色颜料。
△
(1)实验室利用反应TiO2(s)＋CCl4(g)=====TiCl4(g)＋CO2(g)，在无水无氧条件下制备TiCl4，实验装置示意图如下：
有关物质性质如下表：
物质 CCl4 TiCl4 熔点/℃ －23 －25 沸点/℃ 76 136 其他 与TiCl4互溶 遇潮湿空气产生白雾 仪器A的名称是________。装置E中的试剂是________。反应开始前依次进行如下操作：组装仪器、________、加装药品、通N2一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括：①停止通N2 ②熄灭酒精灯 ③冷却至室温。正确的顺序为________(填序号)。欲分离D中的液态混合物，所采用操作的名称是________。
(2)工业上由钛铁矿(FeTiO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括： 酸溶 FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)===FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l) 90 ℃
水解 TiOSO4(aq)＋2H2O(l)=====H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)
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