高三化学高考天冲刺专题11 方案设计与评价

质对市爱慕阳光实验学校专题11·化学方案设计与评价
【2021解读】
１．根据现象，观察、记录、分析或处理数据，得出正确结论。

２．根据试题要求，设计根本方案。

３．能绘制和识别典型的仪器装置图。

4．能综合用各知识与技能按要求完成设计。

【考点回忆】
考点1、制备方案设计
制备设计思路及一般方法
列出可能的几种制备方法和途径，然后进行分析和比拟，从中选取最正确的方法。

在制订具体的方案时，还注意对条件进行严格、有效的控制。

其顺序是：特别提醒：制备方案遵循的原那么：〔1〕条件适宜，操作方便；〔2〕原理正确，步骤简单；〔3〕原料丰富，价格低廉；产物纯洁，染污物少。

考点2、性质设计型
〔1〕探索性性质方案的设计
分析其结构特点或从所属类型的典型代表物去推测物质可能具有的一性质，而后据此设计合理方案，探索可能具有的性质。

〔2〕验证性性质方案的设计
对物质具备的性质进行求证，关键是设计出简捷的，操作简单平安，现象明显。

特别提醒：要按照课程内容的要求，积极开展探究活动。

通过探究活动“发现学习和生产、生活中有意义的化学问题，并进行探究；能根据具体情况设计解决化学问题的方案，并予以评价和优化；能通过化学收集有关数据，并地加以处理；能对现象做出合理的解释，运用比拟、归纳、分析、综合方法初步揭示化学变化的规律〞。

考点3、量测量设计型
量测量设计是为了深入了解物质和自然现象的量的特征，揭露各因素之间的数量关系，从而确某些因素的数值。

它能够具体的从量上来测对象所具有的某种性质或者他们的数量关系。

它得到的结果是一质和量之间的准确函数关系。

因此所有影响此函数关系准确的因素都视为干扰因素，设计就是确了具体某一方案后，排除此方案中所有干扰因素，干扰因素排除，此方案具体的实施程序就清晰且明确了。

例1．〔2021卷3〕以下设计和结论相符的是
A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B．某气体能使湿润的石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一显碱性
C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再参加稀盐酸，沉淀不溶解，那么原溶液中一有SO42-
D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯洁的FeCl3溶液
例2．〔2021
理科根底27〕工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。

以下处理措施和方法正确的选项是
选项 污染物 处理措施 方法类别[
A 废酸 加生石灰 物理法
B Cu 2+
重金属离子 加硫酸盐沉降 化学法 C 含苯废水 用活性炭吸附 物理法 D
含纯碱的废水
加石灰水反
化学法
答案 D
解析 废酸与碱属于化学法，A 项错；Cu 2＋
不可能用SO 42
－沉降，B 项错；活性碳无法吸收苯，C 项错；Na 2CO 3 + Ca(OH)2
CaCO 3↓+ 2NaOH，是复分解法，
属于化学法，D 项正确。

例3．〔2021卷8〕以下表达正确的选项是 A ．将2CO 通入2BaCl 溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入2SO ，产生沉淀 B ．在稀硫酸中参加铜粉，铜粉不溶解；再参加32Cu(NO )固体，铜粉仍不溶解 C ．向3AlCl 溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再参加4NaHSO 溶液，沉淀消失 D ．纯锌与稀硫酸反产生氨气的速率较慢；再参加少量4CuSO 固体，速率不改变
答案 C
例4．〔2021卷11〕1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反制得乙酸丁
酯，反温度为115～125℃，反装置如右图。

以下对该的描述错误的选项是 A ．不能用水浴加热
B ．长玻璃管起冷凝回流作用
C ．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D ．参加过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率
答案 C
例5．〔2021卷Ⅱ28〕氨可以与灼热的氧化铜反得到氮气和金属铜，用示意
图中的装置可以实现该反。

答复以下问题：
〔1〕A 中参加的物质是_____________①_____________________________. 发生反的化学方程式是_______________②_______________________;
〔2〕B 中参加的物质是_____③________，其作用是_________④_______________:
〔3〕时在C 中观察到得现象是_____________⑤_________________， 发生反的化学方程式是_________________⑥____________________; 〔4〕时在D 中观察到得现象是________________⑦__________________， D 中收集到的物质是_______⑧_______，检验该物质的方法和现象是_________⑨_____________。

例6．〔2021卷28〕Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水，通常是在调
节好PH和+2
Fe浓度的废水中参加H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。

现运用该方法降解有机污染物p-CP，探究有关因素对该降解反速率的影响。

【设计】控制p-CP的初始浓度相同，恒温度在298K或313K〔其余条件见下表〕，设计如下比照。

〔1〕请完成以下设计表〔表中不要留空格〕。

编号[来目的[ T/K PH
c/10-3mol·L-1
H2O2Fe2+
①为以下作参考298 3 6.0 0.30
②
探究温度对降解
反速率的影响
③298 10 6.0 0.30 【数据处理】测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图。

〔2〕请根据右上图①曲线，计算降解反在50~150s内的反速率：υ〔p-CP〕= mol·L-1·s-1
【解释与结论】
〔3〕①、②说明温度升高，降解反速率增大。

但温度过高时反而导致降解反速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原
因：。

〔4〕③得出的结论是：PH于10时，。

【思考与交流】
〔5〕时需在不同时间从反器中取样，并使所取样品中的反立即停止下来。

根据上图中的信息，给出一种迅速停止反的方法：
解析〔1〕①是参照，所以与①相比，②和③只能改变一个条件，这样才能起到比照的目的，那么②是探究温度对反速率的影响，那么T=313K，pH=3，c(H2O2)=6.0 mol·L-1，c(Fe2＋)=0.30 mol·L-1，③显然是探究pH的大小对反速率的影响；〔2〕在50～150s内，△c(p-CP)=0.8mol·L-1，那么v
(p-CP)=0.08mol·L-1·s-1；〔3〕温度过高时，H2O2分解，c(H2O2)浓度减小，导致反速率减小；
〔4〕从图中看出，pH=10时，c(p-CP)不变，即反速率为零，说明碱性条件下，有机物p-CP不能降解；
〔5〕从第〔4〕可以得出，在发言液中参加NaOH溶液，使溶液的pH迅速增大，反停止。

【2021高考预测】
综合设计是高考的重要内容，主要考点有：①制备设计；②制备设计；③制备设计从中选取最正确的方法，根据要求设计简洁的方案，操作简单平安，现象明显；常见物质的组成和结构的检测方法，知道质谱仪、核磁共振仪、红外光谱仪仪器在测物质结构中的作用。

测试题
1．以下能到达预期目的的是 ( )
A.向煮沸的1 mol·L-1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3体
B.向乙酸乙酯中参加饱和Na2CO3溶液，振荡，分液别离除去乙酸乙酯中的少量乙酸
C.称取19.0 g SnCl2，用100 mL蒸馏水溶解，配制1.0 mol·L-1SnCl2溶液
D.用氢氧化铜粉末检测尿糖
答案 B
解析向NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液会产生Fe(OH)3沉淀，不会产生体，要制备Fe(OH)3体，向沸水中滴加饱和FeCl3溶液，因此A不正确;配制SnCl2溶液时，由于Sn2+易水解，因此将SnCl2先溶解在浓盐酸中，再加水稀释到所需的浓度，C也不正确;检测尿糖必须用制Cu(OH)2悬浊液，而不能用Cu(OH)2粉末，D也不正确。

2．以下说法中正确的选项是〔〕
A．蛋白质中除了含有C、H、O、N元素外，通常还含有S元素
B．生活中的水杯、奶瓶、食物保鲜膜用品的主要材料都是聚氯乙烯
C．由于晶体硅具有半导体特性，因此可用于制造光导纤维
D．食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
解析：聚氯乙烯有毒，一般生活中的水杯、奶瓶、食物保鲜膜用品的主要材料是聚乙烯；光导纤维的材料是二氧化硅；食醋中总酸含量是指食醋中所含的所有酸性物质。

应选A。

答案：A
3.以下试剂的贮存方法错误的选项是〔〕
A苯用带橡塞的试剂瓶贮存 B浓硝酸存放在棕色试剂瓶中
C少量白磷存放在水中 D.少量金属钠存放在煤油中
解析：苯会腐蚀橡塞，故A错，浓硝酸见光受热易分解，保存在棕色试剂瓶中，白磷在空气中易被氧化，与水不反，常用水保存。

答案：A
4．以下说法正确的选项是〔〕
A．用碱式滴管量取1mL 1mol/L的NaOH溶液
B．用托盘天平称量50.56gKCl
C．硅酸钠溶液可以保存在滴瓶中
D ．滴时，眼睛观察滴管中液面变化
解析：托盘天平的精度为0.1g，故B错误，硅酸钠不能保存在滴瓶中，会粘合住滴瓶，故C错误；滴时，眼睛不能注视滴管中液面变化，要观察锥形瓶中溶液颜色变化，并注意滴加的速度。

答案：A
5．在用碳酸钠溶液洗涤铁屑后，要将铁屑从溶液中别离出来，以下方法最简便的是
A．过滤B．蒸馏C．分液D．倾析法
解析：过滤常用于别离溶液中的不溶物，即固液别离；蒸馏只要是根据液体混合物中各成份的沸点不同进行别离的方法；分液用于别离两种互不相溶液体的方法；倾析法也是用于固液别离的，当沉淀的结晶颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部时，常用倾析法进行别离。

故要想把铁屑从溶液中别离出来，我们可以采用过滤和倾析法。

最简便的该是倾析法。

答案：D
6．检验SO2气体中是否混有CO2气体，可采用的方法是〔〕
A. 通过品红溶液
B. 通过澄清石灰水
C. 先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D. 先通过酸性KMnO4，再通过澄清石灰水
解析：检验CO2可用澄清石灰水，但SO2也能使澄清石灰水变浑浊，故要检验SO2气体中是否混有CO2气体，必须先除掉SO2，利用二氧化硫的复原性，用酸性KMnO4溶液。

答案：D
7．在空气中久置而不易变质的物质是〔〕
A．过氧化钠 B．硅酸钠溶液 C．纯碱 D．亚硫酸钠
解析：过氧化钠在空气中会与二氧化碳和水蒸气反而变质，硅酸钠溶液会与二氧化碳反变质，亚硫酸钠易被空气中的氧气氧化而变质。

答案：C
8．以下操作或所记录的数据合理的是〔〕
A．NaOH溶液可保存在玻璃塞的试剂瓶中
B．液溴盛放在用水密封且用玻璃塞塞紧的棕色试剂瓶中
C．一学生用pH试纸测得某溶液的pH为
D．配制硫酸亚铁溶液，是将绿矾晶体溶于蒸馏水再参加一量的铁粉
解析：NaOH碱性物质保存时不能用玻璃塞，故A错；pH试纸只能粗测溶液的酸碱性，故C错；制备硫酸亚铁溶液是用铁与稀硫酸反制备。

答案：B
9．〔2021·模拟〕以下设计不能
．．到达目的的是〔〕A．除去乙酸乙酯中少量的乙酸，用饱和碳酸钠溶液洗涤分液
B．碘水中的碘，用酒精萃取
C．鉴别氢氧化铝体与碳酸钠溶液，用丁达尔效
D．检验Fe2＋可用KSCN溶液和氯水
解析：酒精易溶于水，故不能作为萃取剂，应选B；
答案：B
10．解热镇痛药阿司匹林结构简式如下图，它可能发生的反类型有〔〕
①取代②加成③消去④水解⑤酯化⑥⑦加聚
A ①③④⑤⑥ B①②④⑤⑥ C③④⑤⑥⑦ D①④⑤⑥⑦
解析：从其结构可以看出，含有羧基，可以发生酯化反，酯化反也属于取代反，羧基有酸性还可以发生反；分子中含有酯键，可以发生水解反；含有苯环可以发生加成反。

但不能发生消去反和加聚反。

答案：B
11．以下装置所示的中，能到达目的的是〔〕
解析：碘溶于酒精，故不能用分液的方法别离，A错；制备氨气用铵盐和碱混合加热，氯化铵分解生成的氨气和氯化氢遇冷后又会化合，故B错；氯气可与NaOH溶液反，故不能用NaOH洗气，故C错；NO不溶于水也不与水反，故可以用排水法收集。

答案：D
12．以下每个选项中的两组物质都能反，且放出同一种气体产物的是〔〕A．铜与稀硫酸，铜与浓硫酸 B．铁与稀硫酸，铁与浓硫酸C．硫化钠与稀硫酸，亚硫酸钠与稀硫酸 D．硫化钠与稀硫酸，硫化钠与稀盐酸
解析：铜和稀硫酸不反，铜与浓硫酸反放出SO2气体，铁与稀硫酸反放H2，浓硫酸与铁常温下发生钝化，加热有二氧化硫气体产生，故B错；硫化钠与稀硫酸反生成H2S，亚硫酸钠与稀硫酸反生成SO2，应选D。

答案：D
13．甲、乙、丙、丁分别是Al 2SO 43、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。

假设将丁溶液滴入乙溶液中，发现有白色沉淀生成，继续滴加而沉淀消失。

丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。

据此可推断丙物质是〔〕
A Al 2SO 43
B NaOH
C BaCl2
D FeSO4
解析：将丁溶液滴入乙溶液中，先有白色沉淀后溶解，故丁为NaOH，乙为Al 2SO 43；将丁〔NaOH溶液〕参加甲溶液中无明显现象，故甲为BaCl2溶液，所以丙物质为 FeSO4。

答案：D
14．如右图所示，在注射器中参加少量Na2SO3晶体，并吸入少量的硫酸〔以不接触纸条为准〕。

那么以下有关说法正确的选项是〔〕
A．蓝色石蕊试纸先变红后褪色
B．沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
C．品红试纸褪色，证明了SO2的漂白性
D．沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，证明了SO2的漂白性
解析：吸入硫酸会与Na2SO3晶体反，生成SO2气体，沾有KMnO4溶液的滤纸褪色，是利用SO2气体的复原性，沾有酚酞和NaOH溶液的滤纸褪色，是利用SO2的酸性氧化物的性质。

答案：C
15．某无色溶液，由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2─、MnO4─、CO32─、SO42─中的假设干种组成。

取该溶液进行如下：⑴取适量溶液，参加过量盐酸，有气体生成，并得到无色溶液；⑵在⑴所得溶液中参加过量NH4HCO3溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；⑶在⑵所得溶液中参加过量Ba(OH)2溶液也有气体生成，同时析出白色沉淀乙。

那么以下离子在原溶液中一存在的有：〔〕A．SO42-、AlO2─、Na+ B．Na+、CO32─、AlO2─
C．CO32─、Na+、Al3+ D．MnO4─、Na+、CO32─
解析：无色溶液可以判断无MnO4─，故Ｄ错；加盐酸有气泡产生，故含有CO32─，那么无Ag+、Ba2+、Al3+，阳离子为Na+，C错；加NH4HCO3与〔1〕中过量的盐酸反有气体放出，沉淀为Al(OH)3沉淀，故含有AlO2─，在〔1〕中参加过量的盐酸转化为Al3＋，参加NH4HCO3生成沉淀，〔3〕参加BaOH2所得沉淀为BaCO3沉淀。

答案：B
16．有两种物质的量浓度相的溶液，把它们体积混合有白色沉淀生成，参加过量稀HNO3后，沉淀消失并放出气体，再参加AgNO3溶液又有白色沉淀生成，这两种溶液是〔〕
A．Na2CO3和Ca(OH)2 B．Na2CO3和CaCl2
C．Na2SiO3和HCl D．Na2SO4和Ba(NO3)2
解析：参加稀硝酸沉淀消失且有气体放出，根据选择项可知含有CO32－，沉淀不是BaSO4，故排除C和D；再加硝酸银又有白色沉淀产生，为AgCl沉淀，应选B。

答案：B
17．某校课外活动小组的同学分别对四种溶液中所含的离子进行检测，以下所得结果，有错误的选项是〔〕
A．K+、Na+、Cl-、NO3- B．OH-、CO32-、Cl-、K+
C．Ba2+、Na+、OH-、NO3- D．Ba2+、NO3-、OH-、SO42-
解析：所给的是溶液，即所含离子能大量共存，D项中Ba2+和SO42-不能大量共存，故D错。

答案：D
18．将S02通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色；继续滴人BaC12溶液，产生白色沉淀。

在上述一变化过程中，最终被复原的是〔〕
A . S02
B . Cl－
C . Fe3＋
D . NO3－
19．用装置A、B和乳管组成装置，用于收集枯燥的NH3气体〔①装置A已经气密性检查；
②可供选用的试剂有碱石灰、水和酚酞〕。

答复以下问题：
(1)气体流经装置的顺序是：NH3→______→_______→c〔填接口代号〕；
(2)枯燥剂碱石灰放在________中〔填广口瓶代号〕；
(3)说明NH3气体已经集满的现象是___________________________。

解析：要枯燥氨气，可用碱石灰枯燥，收集NH3用向下排空气法，尾气用水吸收。

答案：〔1〕b a 〔2〕〔Ⅱ〕〔3〕B中滴有酚酞的水变红〔或B中漏斗内水面忽上忽下〕
20．某小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下：〔一〕制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯，加10 mL蒸馏水溶解；
②向上述CuSO4溶液中逐滴参加NaOH溶液，直到不再产生沉淀，然后将所得混合物转移到蒸发皿，加热至沉淀变为黑色；
c
〔Ⅰ〕
A B
a b
〔Ⅱ〕
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤，晾干后研细备用。

答复以下问题：
⑴上述步骤中需要使用玻璃棒的是_______________〔填序号〕，步骤①、③中研磨固体所用仪器的名称是__________________；
〔二〕证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比拟 用右图装置进行，时均以生成25 mL 气体为准，其它可能影响的因素均已忽略，相关数据如下：
答复以下问题：
⑵上述中的“待测数据〞指_______ _____；
⑶本装置图中量气装置B 由枯燥管、乳管和50 mL 滴管改造后组装而成，此处所用滴管是___________〔填“酸式〞或“碱式〞〕滴管；
⑷假设要证明⑤中枯燥管内收集的气体是O 2，可待气体收集结束后，用弹簧夹夹住B 中乳管，拔去枯燥管上单孔橡皮塞， ；
⑸为探究CuO 在⑤中是否起催化作用，需补做如下〔无需写出具体操作〕： a ．___________________ __ ____，b ．CuO 的化学性质有没有改变。

解析：在固体溶解过程、蒸发过程及过滤中都要用到玻璃棒，故为①②③；研磨固体要用的仪器是研钵。

该的目的是证明氧化铜能加快氯酸钾的分解及与
二氧化锰的催化效果比拟，要进行反速率大小的比拟，故通过反时间的长短进行比拟，即待测数据为时间；碱式滴管下端没有旋转活塞，可以进行改装；验证氧气常用一根带火星的木条，伸入枯燥管内，松开弹簧夹，看木条是否复燃即可；催化剂在反过程中不改变质量和化学性质。

答案：〔1〕 ①②③ 研钵 〔2〕时间 〔3〕碱式 〔4〕取一根带火星的木条，伸入枯燥管内，松开弹簧夹，看木条是否复燃 〔5〕CuO 的质量有没有改变
21．某课外小组利用H 2复原黄色的WO 3粉末测W 的相对原子质量，以下图是测装置的示意图，A 中的试剂是盐酸。

请答复以下问题。

(1)仪器中装入的试剂：B_________、C__________、D___________。

(2)连接好装置后首先__________________，其方法是____________________。

(3)“加热反管E 〞和“从A 瓶逐滴滴加液体〞这两步操作该先进行的是_______________________。

在这两步之间还进行的操作是__________________；
(4)反过程中G 管逸出的气体是__________，其处理方法是_________________。

(5)从中测得了以下数据 ①空E 管的质量a ②E 管和WO 3的总质量b
③反后E 管和W 粉的总质量c (冷却到室温称量)
A
B
④反前F管及内盛物的总质量d
⑤反后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外，其
他涉及的元素的相对原子质量均为)：
计算式1：A r(W)＝____________________；计算式2：A r(W)＝
____________________。

解析：(1)室通常用盐酸和锌粒反制取氢气，B中放锌粒，生成的氢气中混
有少量的HCl和H2O，因此洗气瓶C中用水吸收挥发出的HCl气体，洗气瓶D
中用浓硫酸枯燥H2。

(2)连接好装置后先检验装置的气密性。

具体方法是：将G弯管浸没在盛有
水的烧杯中，温热烧瓶B，观察G管口，假设有气泡逸出，说明装置的气密性
良好。

G 管出口处
(3)反时先通入氢气，然后再加热反管E，所以该先向A瓶逐滴滴加液体，
制取氢气；在加热反管E之前，还必须检验氢气的纯度，只有氢气纯了，才能
对反管进行加热E。

(4)F会将生成的水蒸气吸收，最后从G管逸出的气体是氢气，可以采用在。