2022年高考化学题型步步衔接 专题17《化学实验设计与评价》（含解析）

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1、2022年高考化学题型步步衔接 专题17《化学实验设计与评价》（含解析） 【母题来源】xx新课标Ⅱ卷理综化学 【母题题文】(15 分）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，回答下列问題：（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠）为原料，通过以下过程制备ClO2： ①电解时发生反应的化学方程式为 。 ②溶液X中大量存在的阴离子有__________。 ③除去ClO2中的NH3可选

2、用的试剂是 (填标号)。 a．水 b．碱石灰 C．浓硫酸 d．饱和食盐水 （3）用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量： Ⅰ．在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸： Ⅱ．在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； Ⅲ．将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； Ⅳ．将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中： Ⅴ．用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液（I2+2S2O32-＝2I－+S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫 代硫酸钠溶液。在此过程中： ①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应

3、的离子方程式为 。 ②玻璃液封装置的作用是 。 ③V中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。 ④测得混合气中ClO2的质量为 g。 （4）用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_______（填标号)。 a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁 【试题解析】（1）工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价，

4、得到1个电子，氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价，失去2个电子，亚硫酸钠是还原剂，则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。 （2）①根据流程图可知电解时生成氢气和NCl3，则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3。 ②NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH，反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO2—＝6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑，溶液中应该存在大量的氯离子和氢氧根离子。 ③a、ClO2易溶于水，不能利用水吸收氨气，a错误；b、碱石灰不能吸收氨气，b错误；c、浓硫酸可以吸收氨

5、气，且不影响ClO2，c正确；d、ClO2易溶于水，不能利用饱和食盐水吸收氨气，d错误，答案选c。 （3）①ClO2具有强氧化性，通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应，氧化I—为I2，自身被还原为Cl—，同时生成水，反应离子方程式为2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。 ②由于二氧化氯是气体，容易挥发到空气中，所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。 ③由于碘遇淀粉显蓝色，则V中加入的指示剂通常为淀粉，滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。 ④根据方程式可知2ClO2～5I2～10S2O32-，则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.0

6、2L×67.5g/mol/5＝0.02700 g。 （4）亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化为碘，盐酸可能被氧化氯气，因此若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物铁离子能净水。 【命题意图】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握。 【命题方向】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识

7、的记忆、理解和运用，运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力，同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起，充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力，凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。 【得分要点】首先要熟练掌握元素及其化合物的性质，结合所学知识和题目所给信息进行认真分析。这是关键的第一步。然后利用好反应现象，应用存储知识分析和解决问答，特别注意硝酸的强氧化性。最后要看清答题要求，看清是写离子方程式还是写化学方程式，回答为什么要有因为…所以..，尽量回答圆满，减少不必要的丢分。 1．【重庆市巴蜀中学xx届高三上学期第一

8、次模拟考试化学试题】(14分) 硼位于ⅢA族，三卤化硼是物质结构化学的研究热点，也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6)，也可作有机合成的催化剂。 查阅资料：①BCl3的沸点为12.5 ℃，熔点为－107.3 ℃；②2B＋6HCl2BCl3↑＋3H2↑；③硼与铝的性质相似，也能与氢氧化钠溶液反应。 设计实验：某同学设计如图所示装置利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼： 请回答下列问题： （1）常温下，高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应，而且不需要加热，两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式：

9、 ________ 。 （2）E装置的作用是 。如果拆去B装置，可能的后果是 。 （3）实验中可以用一个盛装 (填试剂名称)的干燥管代替F和G装置，使实验更简便。 （4）三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾，写出该反应的化学方程式： ； （5）为了顺利完成实验，正确的操作是 (填序号). ①先点燃A处酒精灯，后点燃D处酒精灯 ②先点燃D处酒精灯，后点燃A处酒精灯 ③同时点燃A、D处酒精灯 （6）请

10、你补充完整下面的简易实验，以验证制得的产品中是否含有硼粉：取少量样品于试管中，滴加浓 （填化学式）溶液，若有气泡产生，则样品中含有硼粉；若无气泡产生，则样品中无硼粉。 【答案】（1）2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++8H2O+5Cl2↑； （2）冷却和收集三氯化硼；硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气，加热氢气与氯气的混合气体，易发生爆炸； （3）碱石灰；（4）BCl3+3H2O=H3BO3+3HCl↑；（5）①；（6）NaOH 考点：考查氯气制取的离子方程式的书写、操作先后顺序及原因、尾气的处理、物质存在的检验方法。 2．【上海市虹口区xx届高三上学期

11、期末教学质量监控测试】（本题共12分）石油脱硫废气中含有较多的硫化氢，如何对其进行综合利用回收硫是研究的热点。完成下列填空： （1）实验室用启普发生器制备硫化氢气体，原料可选用__________（选填编号）。 A. 稀盐酸与硫化铜 B. 稀硫酸与硫化亚铁 C. 稀硝酸与硫化锌 D. 浓盐酸与硫化钠 若要得到一瓶干燥纯净的硫化氢，除启普发生器外，还应选用的装置依次是____（填编号）。 （2）如图，将充满相同体积（同温同压）的二氧化硫与硫化氢气体的集气瓶对口放置，抽去毛玻璃片充分反应。观察到的现象是_______________________。检

12、验最终剩余气体的方法是_______________。 （3）一种回收硫的方法称为克劳斯法，其主要流程是先将部分H2S氧化为SO2，再与剩余H2S作用。若废气中含67.2 m3 H2S，为充分回收硫，需要消耗空气_____m3（设空气中O2的体积分数为0.20）。 （4）工业上常用吸收-电解法回收硫。主要过程分两步： 第一步，用FeCl3溶液吸收H2S。此过程中溶液pH_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 第二步，过滤后对滤液进行电解，发生反应的离子方程式为：2Fe2++ 2H+ 2Fe3+ + H2↑吸收-电解法的优势是：① H2S的吸收率高；②____________。有

13、人提出，第二步可以改为向所得溶液中通入O2，也能实现同样的目的，此时发生反应的化学方程式为__________________________。 （5）请再设计一种从硫化氢中回收硫的方法（用化学方程式表示）。_________________ 【答案】（1）B（1分） ②⑤⑥（或②⑤③）（1分） （2）有黄色粉末析出，瓶壁上有小液滴（2分）； 将湿润的品红试纸伸入瓶中，试纸褪色。（1分，或其他合理答案） （3）168（2分）； （4）减小（1分）；FeCl3溶液可循环利用（1分）；4FeCl2 + O2 + 4HCl → 4FeCl3+ 2H2O（2分） （

14、5）H2S → H2+ S、H2S + Cl2 → 2HCl + S、2H2S + O2 → 2S + 2H2O等（1分，合理即可） 考点：考查气体的制取装置的选择、除杂、干燥、收集、尾气处理装置的选择及连接顺序、气体混合的现象及气体成分的检验、物质回收利用的计算、措施、方案的设计与评价的知识。 3．【江西省临川二中xx届高三第一次综合测试】（14分）为验证氧化性Cl2 > Fe3+ > SO2，某小组用下图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）。 实验过程： I .打开弹簧夹K1~K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，

15、 继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。 Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。 Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。 Ⅳ.打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。 Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。 Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。 （1） 过程Ⅰ的目的是 。 （2） 棉花中浸润的溶液化学式为 。 （3） A中发生反应的化学方程式

16、为 。 （4）过程Ⅳ中检验其中Fe3+ 和Fe2+的试剂分别为 和 。 确定有Fe3+ 和Fe2+现象分别是 和 。 （5） 过程Ⅵ，检验B溶液中是否含有SO42-的操作是 。 （6） 甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，他们的检测结果一定能够证 明氧化性:Cl2 > Fe3+ > SO2的是 （填“甲”“乙”“丙”）。 过程Ⅳ

17、 B溶液中含有的离子 过程Ⅵ B溶液中含有的离子 甲 有Fe3+无Fe2+ 有SO42- 乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO42- 丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+ 【答案】（1）排除装置中的空气，防止干扰 （2分） （2）NaOH溶液 （2分） （3）MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O （2分） （4）硫氰化钾 (1分) 铁氰化钾 (1分) 溶液变红 (1分) 出现蓝色沉淀(1分) （5）向D试管中加入适量盐酸，再加BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，说明溶液中含有SO42- （2分） （6）乙、丙 （2分） 考点：化学实验综合题。