2025版高考化学一轮复习第十章实验方案的设计与评价学案新人教版.docVIP

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第十章试验方案的设计与评价

考点一物质的组成、性质试验探究(命题指数★★★★★)

命题角度1：物质性质验证明验

【典例1】(2024·全国Ⅲ卷)氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。试验室中利用下图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO，探究其氧化还原性质。

回答下列问题：

(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是__________，a中的试剂为__________。

(2)b中采纳的加热方式是__________，c中化学反应的离子方程式是___________________________________________________________________，

采纳冰水浴冷却的目的是____________。

(3)d的作用是________，可选用试剂________(填标号)。

A．Na2SB．NaClC．Ca(OH)2D．H2SO4

(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，____________，______________，干燥，得到KClO3晶体。

(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显________色。可知该条件下KClO3的氧化实力__________NaClO(填“大于”或“小于”)。

试验目的：利用氯气与碱的反应制备KClO3和NaClO。

试验原理：

制备装置1：利用MnO2与浓盐酸反应制取氯气。

净扮装置：由于浓盐酸的挥发性导致氯气中含有杂质HCl，会影响后续的反应。

制备装置2：依据装置中的药品，可以得知制取KClO3的原理为3Cl2＋6KOHeq\o(=====,\s\up7(△))5KCl＋KClO3＋3H2O，制取NaClO的原理为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。

汲取装置：氯气有毒，为防止污染空气，应用还原性物质或碱液除去。

【解析】(1)盛放MnO2粉末的仪器为圆底烧瓶；由于盐酸易挥发，所以制得的Cl2中含有HCl杂质，由于饱和食盐水既可除去HCl又可降低Cl2在水中的溶解度，所以a中的试剂为饱和食盐水。(2)由图可知b中采纳的加热方式为水浴加热；由题意知c中制备的是NaClO，所以反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋

Cl－＋H2O，由题意知b中制备的是KClO3，而b、c显著差别为条件分别为热水和冰水，可见温度不同时Cl2与碱反应的产物不同，据此可知c中实行冰水浴冷却的目的是避开温度较高时发生副反应生成NaClO3。(3)Cl2有毒能污染环境，所以d的作用是除去多余的Cl2以防污染。由于Na2S和Ca(OH)2均可与Cl2反应，所以可运用二者进行尾气处理。(4)要在b中试管获得KClO3晶体，可采纳冷却结晶，过滤、洗涤、干燥等步骤。其中洗涤时为了防止KClO3晶体溶解损失，最好选用冷水进行洗涤。(5)NaClO溶液中加入中性KI溶液变为棕色，可见发生了氧化还原反应：ClO－＋2I－＋H2O===2OH－＋Cl－＋I2，加入CCl4振荡后，将生成的I2萃取到CCl4中，故静置后CCl4层显紫色。由于1号试管溶液颜色不变，可知该条件下KClO3不能将KI氧化，故KClO3的氧化实力小于NaClO。

答案：(1)圆底烧瓶饱和食盐水(2)水浴加热Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O避开生成NaClO3(3)汲取尾气(Cl2)AC(4)过滤少量(冷)水洗涤(5)紫小于

【备选例题】

(2024·南昌模拟)某试验小组为探究KI与Cu(NO3)2的反应，进行试验一：

注：本试验忽视Cu2＋在此条件下的水解。

(1)取棕黄色清液，加入少量__________溶液(试剂a)，清液变为__________色，说明生成了I2。

(2)探究生成I2的缘由。

①甲同学进行如下试验：向2mL1mol·L－1KI溶液中加入1mL__________溶液(硝酸酸化，pH＝1.5)，再加入少量试剂a，视察到与(1)相同的现象。甲同学由此得出结论：试验一中生成I2的缘由是酸性条件下，NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))氧化了I－。

②乙同学认为仅由甲同学的试验还不能得出相应结论。他的理由是该试验没有解除_________________________________________氧化I－的可能性。

③若要证明试验一中是NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))氧化了I－，应在试验一的基础上进行检验__________________________的试验。

(3)探究棕黑色沉