2017高考化学二轮复习 第1-3部分_2

1 专题四 化学实验 第 14 讲 化学实验方案的设计与评价 1(2016海南卷)下列实验设计正确的是( ) A将 SO2通入溴水中证明 SO2具有漂白性 B将铁屑放入稀硝酸中证明 Fe 比 H2活泼 C将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO23 D将乙烯通入 KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性 解析：A.SO 2使溴水褪色是证明 SO2具有还原性，错误；B.铁屑放入稀硝酸中不产生 H2， 而是产生 NO，错误；C.澄清石灰水滴入含 HCO 的溶液中也会产生白色沉淀，错误；D.乙烯 3 使酸性 KMnO4溶液褪色，是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，正确。 答案：D 2(2016江西模拟)下列制备和收集气体的实验装置合理的是( ) A B C D A用氯化铵和氢氧化钙固体制 NH3 B用铜片和稀硝酸制 NO C用锌粒和稀硫酸制 H2 D用双氧水和二氧化锰制 O2 解析： A氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，试管口应略向下倾斜，收集氨气的小试 管口应放置棉花，错误；B.铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮容易和氧气反应生成二氧 化氮，所以不能用排空气法收集，错误；C.锌和稀硫酸反应制取氢气，氢气密度比空气小，应 该用向下排气法收集，错误；D.双氧水和二氧化锰制取氧气，可以用排水法收集，正确。 答案：D 2 3(2016云南师大附中模拟)下列对图中所示的实验操作评价合理的是( )(导学号 58870073) 甲 乙 丙 丁 A图甲可以证明非金属性强弱：ClCSi B图乙装置可用来制备少量氧气，并且控制反应的发生与停止 C图丙中配制一定物质的量浓度的硫酸溶液不能直接在容量瓶中进行 D图丁可制备并收集少量 NO2气体 解析：非金属性与最高价氧化物对应的水化物的酸性有对应关系，实验中使用的是盐酸， 不是最高价氧化物对应的水化物，不能比较非金属性，且反应产生的二氧化碳中含有氯化氢气 体，反应生成硅酸，不能说明是碳酸反应生成的还是氯化氢反应生成的，错误；B.过氧化钠能 溶于水，不能使用隔板，不能控制反应的发生和停止，错误；C.浓硫酸需要在烧杯中进行稀释， 冷却后转移，正确；D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧 化氮，错误。 答案：C 4(2016威海模拟)关于下列各实验装置的叙述中，错误的是( ) A装置可用于分离 C2H5OH 和 H2O 的混合物 B装置可用于收集 H2、NH 3、CO 2、Cl 2、HCl、NO 2等气体 C装置中 X 若为 CCl4，可用于吸收 NH3或 HCl，并防止倒吸 D装置可用于干燥、收集 NH3，并吸收多余的 NH3 解析：C 2H5OH 和 H2O 互溶，不能用分液的方法分离。 答案：A 3 5(2016昌平模拟)某同学为探究 SO2与 Ba2 只有在碱性条件下才能形成 BaSO3沉淀， 设计了如下方案，你认为可行的是( ) A将 SO2通入 Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成 B将 SO2通入 Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成 C将 SO2分别通入 BaCl2溶液、BaCl 2与 HCl 的混合溶液、Ba(OH) 2溶液中，观察到只有 Ba(OH)2中有白色沉淀生成 D将 SO2通入 BaCl2与 NH3的混合溶液中有白色沉淀生成 解析： A、D 项方案不能说明 SO2与 Ba2 在非碱性条件下不能反应生成 BaSO3沉淀；B 项 中 SO2溶解后会形成酸性溶液，NO 在酸性条件下可将 SO 氧化成 SO ，得到的沉淀是 3 23 24 BaSO4。 答案：C 6(2016孝感模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl)，准确称量 W0 g 样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理(除 W0外)的是( ) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成 100 mL 溶液，取 10 mL，加入甲基 橙，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰 吸收 碱石灰增重 C 重量法 样品放入烧瓶中，置于天平上，加入足量盐酸 减轻的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量 气 排水体积 解析：A.盐酸滴定 Na2CO3，用甲基橙作指示剂，正确；B.碱石灰既可以吸收 CO2，也可以 吸收水分，无法测定 Na2CO3的质量分数，错误；C.CO 2挥发能带出水分，根据减轻的质量测定 Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D.CO 2能溶于水，则排出水的体积不等于 CO2的 体积，错误。 答案：A 【考纲再现】 【错题记录】 1.掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器，反应原理 和收集方法)。 2能根据实验试题要求，做到： (1)设计、评价或改进实验方案； (2)了解控制实验条件的方法； (3)分析或处理实验数据，得出合理结论； 4 (4)绘制和识别典型的实验仪器装置图。 3以上各部分知识与技能的综合应用。 1下述实验设计能够达到目的的是( ) 选项 实验目的 实验设计 A 证明盐酸酸性比醋酸强 同一电路测等体积盐酸、醋酸溶液的导电性 B 证明 H2CO3酸性比 H2SiO3强 将 CO2通入 Na2SiO3溶液中 C 证明钠的金属活动性比铜强 向 CuCl2溶液中投入金属钠 D 证明溶液中含有 I 向溶液中加入淀粉 解析：通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液，A 错误。金属钠投入 CuCl2溶液中，钠与水反应生成 NaOH，NaOH 与 Cu2 反应生成 Cu(OH)2，金 属钠不能从 CuCl2溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C 错误。淀粉只能检验出碘 单质，D 错误。 答案：B 2(2016黑龙江模拟)用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是( ) (导学号 58870164) 图 1 图 2 图 3 图 4 A用图 1 所示装置制取少量 H2 B用图 2 所示装置分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H5的混合物 C用图 3 所示装置验证 Na 和水反应的热效应 D用图 4 所示装置蒸干 A1Cl3溶液制备无水 AlC13 解析：A.图 1 长颈漏斗的下端导管口必须伸入到液面以下，否则气体会从长颈漏斗逸出， A 错；B.Na 2CO3溶液和 CH3COOC2H5互不相溶，用分液的方法分离，B 错；C.左侧试管密封，Na 和水的反应放热，气体体积膨胀，则 U 形管左侧液面下降，右侧液面上升，C 正确；D.蒸干 AlCl3溶液时，促进 AlCl3水解，得到的是 Al(OH)3或 Al2O3，无法得到 AlCl3晶体，D 错。 答案：C 5 3下图中的实验方案，能达到实验目的的是( ) 选项 A B C D 实验方 案 将 NO2球浸泡在冰水和热水 中 实验目 的 探究温度对平衡 2NO2 N2O4的影响 比较 HCl、H 2CO3和 H2SiO3的酸性强弱 除去 CO2气体中混有 的 SO2 验证 FeCl3对 H2O2分解反应 有催化作用 解析：A.2NO 2(g) N2O4(g) HO，将两个 NO2平衡球分别放在热水、冰水中， 放在热水中的平衡球颜色加深，放在冰水中的颜色变浅，说明升高温度，化学平衡向逆反应方 向移动，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，正确。B.在复分解反应中，一般是强酸制取 弱酸，相关反应：2HClNa 2CO3=2NaClH 2OCO 2证明：酸性 HCl H 2CO3；H 2OCO 2Na 2SiO3=Na2CO3H 2SiO3证明：酸性 H2CO3 H 2SiO3；但由于 HCl 有挥 发性，挥发出的 HCl 也会与 Na2SiO3发生反应：2HClNa 2SiO3=2NaClH 2SiO3，故不能证 明酸性：HCl H 2CO3H 2SiO3，错误。C.CO 2、SO 2都会与溶液中的 Na2CO3反应，因此不能达到 除去杂质的目的，错误。D.要验证 FeCl3溶液对 H2O2的分解有催化作用，应该是其它外界条件 相同，只有一个加催化剂，另一个对比的不加催化剂才可以，不能同时有两个变量，错误。 答案：A 4(2015安徽卷)某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中，有大量气泡产生。 为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是( ) 选项 实验及现象 结论 A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸 变蓝 反应中有 NH3产生 B 收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色 反应中有 H2产生 C 收集气体的同时测得溶液的 pH 为 8.6 弱碱性溶液中 Mg 也可被氧化 D 将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3溶 液中有气泡产生 弱碱性溶液中 OH 氧化了 Mg 解析：A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有 NH3。B.由于 NH4Cl 溶液水解后显酸性， 故产生的气体中含有 H2。C.pH8.6 的溶液显碱性，故弱碱性溶液中 Mg 可被氧化。D.溶液中 有气泡产生，生成的气体是 H2，是 H 将 Mg 氧化而不是 OH 将其氧化。 答案：D 5(2016启东模拟)下列实验设计能够成功的是( ) A检验亚硫酸钠试样是否变质： 6 试样 白色沉淀 沉淀不溶解说明试样已变 溶 解 滴 加 硝 酸 钡 溶 液 滴 加 稀 盐 酸 质 B除去粗盐中含有的硫酸钙杂质： 粗盐 溶 解 足 量 碳 酸 钠 溶 液 足 量 氯 化 钡 溶 液 过 滤 滤 液 中 滴 加 盐 酸 精盐 蒸 发 结 晶 C检验某溶液中是否含有 Fe2 ： 试样 溶液颜色无变化 溶液变红色溶液中含有 Fe2 滴 加 硫 氰 化 钾 溶 液 滴 加 氯 水 D证明酸性条件 H2O2的氧化性比 I2强： NaI 溶液 溶液变紫色氧化性：H 2O2I2 30%过 氧 化 氢 溶 液 、 稀 硝 酸 淀 粉 解析：A.亚硫酸钠变质是指 SO 被氧气氧化成硫酸根离子，试样溶解后加入硝酸钡再加23 盐酸，相当于引入硝酸，硝酸能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠，进而产生硫酸钡白色沉淀，所以不 能确定是否变质，错误；B.除去粗盐中的硫酸钙杂质，加入足量的碳酸钠溶液后再加入足量的 氯化钡溶液，会引入钡离子新杂质，错误；C.试样中加入硫氰化钾溶液，不变色，说明没有铁 离子，再加入氯水，溶液变红，说明反应生成了铁离子，原溶液中肯定有亚铁离子，正确；D. 过程中加入硝酸强氧化剂，不能证明是过氧化氢做氧化剂。 答案：C 6现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其 成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验： 已知：控制溶液 pH4 时，Fe(OH) 3沉淀完全，Ca 2 、Mg 2 不沉淀。 该同学得出的结论正确的是( )(导学号 58870165) A根据现象 1 可推出该试液中含有 Na B根据现象 2 可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根 C根据现象 3 和 4 可推出该试液中含有 Ca2 ，但没有 Mg2 D根据现象 5 可推出该试液中一定含有 Fe2 解析：本题考查了物质的推断，意在考查考生的分析推理能力。A 项，由于试液中外加了 NaOH 和 Na2CO3溶液，故不能确定原试液中是否含 Na ；B 项，试液中有没有葡萄糖酸根，都无 银镜产生；C 项，滤液加氨水无沉淀，说明无 Mg2 ，加 Na2CO3有白色沉淀，说明有 Ca2 ；D 项，试液中有可能含有 Fe2 ，也有可能只含有 Fe3 而不含 Fe2 。 答案：C 7 7(2016哈尔滨模拟)用如图所示的实验装置进行实验 X 及 Y 时，每隔半分钟分别测定 放出气体的体积。下列选项中正确表示实验 X 及 Y 的结果的是( ) 实验 所用的酸 X 25 mL 0.2 mol/L Y 50 mL 0.1 mol/L A B C D 解析： n(HCl)0.025 L0.2 mol/L0.05 L0.1 mol/L0.005 mol， n(Mg)2 g24 g/mol mol，根据 Mg2HCl= =MgCl2H 2知，Mg 如果完全反应故实验中 HCl 的物质的量 112 为 mol0.005 mol，故实验中 HCl 完全反应，Mg 剩余。两实验中 HCl 的物质的量相等，根 16 据 H 原子守恒知，生成氢气的体积相等；反应物的浓度越大，其反应速率越大，反应完全所用 时间越短，X 浓度大于 Y，所以反应时间 X 小于 Y，答案选 A。 答案：A 8(2015课标全国卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其 K15.410 2 ， K25.410 5 。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体 (H2C2O42H2O)无色，熔点为 101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。 8 回答下列问题：(导学号 58870166) (1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察 到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置 B 的主要 作用是_。 (2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置 A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。 乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、 _。 装置 H 反应管中盛有的物质是_。 能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是_ _。 (3)设计实验证明： 草酸的酸性比碳酸的强_ _。 草酸为二元酸_ _。 解析：(1)结合草酸晶体(H 2C2O42H2O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物 中的 CO2。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入 C 装置，会干扰 CO2的检验， 故装置 B 中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。 (2)要验证草酸晶体分解产物中还有 CO，可通过检验 CO 与 CuO 反应的产物中有 CO2来达 到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有 CO2，会对 CO 的检验造成干扰，所以在检验 CO 前应将分解产物中的 CO2除尽，可选用 F 装置来除去 CO2，D 装置用来检验 CO2是否除尽。 将除去 CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置 G 干燥，然后通过盛有 CuO 的装置 H，CuO 将 CO 氧化为 CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的 D 装置，以检验 CO2的存在。因 CO 有毒，最后可 将尾气通过排水法收集。 若前一个装置 D 中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解产生的 CO2已除尽；H 中黑 色 CuO 变红，同时其后装置 D 中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有 CO。 9 (3)根据强酸制弱酸的反应原理，可选择 NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的 酸性比碳酸的强。 根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用 NaOH 标准溶液来滴定一定物质的量 浓度的草酸溶液，根据反应中草酸与 NaOH 的物质的量的比值为 12，证明草酸是二元酸。 答案：(1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO 2 冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸干扰 CO2的检验 (2)F、D、G、H、D、I CuO H 中黑色粉末变为红色，其后 D 中澄清石灰水变浑浊 (3)向盛有少量 NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生 用 NaOH 标准溶液滴定 草酸溶液，消耗 NaOH 的物质的量为草酸的 2 倍 9(2016成都模拟)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实 验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图 1 所示的装置。(导学号 58870167) 图 1 图 2 (1)若分液漏斗中氨水的浓度为 9.0 mol/L，配制该浓度的氨水 100 mL，用到的玻璃仪器 有 100 mL 容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、_。 (2)甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，烧瓶内固体 X 为 _。 (3)乙装置的作用是_；写出受热时丙装置发生反应的化学方程式 为_ _。 (4)当戊中观察到_现象，则说明已制得硝酸。某同学按图 1 组装仪器 并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因 _。如何改进装置_。 (5)为测定试管丁内硝酸溶液的浓度，从中取 10 mL 溶液于锥形瓶中，用 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液滴定。滴定前发现滴定管尖嘴处有少量气泡，图 2 中排出气泡的正确操作是 _。 解析：(1)量取浓氨水要用量筒，稀释浓氨水要用烧杯、玻璃棒，配制溶液要用 100 mL 容 量瓶，胶头滴管。 10 (2)甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，说明固体 X 溶于氨水即放热又产生氧气， 则该固体为过氧化钠， (3)乙装置为干燥管，作用是干燥氧气和氨气的混合气体；丙装置发生反应的化学方程式 为：4NH 35O 2 4NO6H 2O。 催 化 剂 (4)因为硝酸能使紫色石蕊试液变红，所以当戊中观察到紫色石蕊试液变红，说明已制得 硝酸；没有观察到该现象说明溶液不呈酸性，原因是生成的硝酸与过量的氨气发生了反应；在 丙和丁之间连接盛有浓硫酸的洗气瓶除去多余的氨气可确保戊溶液呈酸性， (5)用 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液滴定应选择碱式滴定管，图 2 中 a 都为酸式滴定管；从碱式 滴定管中排出气泡的正确操作是将橡皮管稍向上弯曲，挤压玻璃球，气泡可被流水挤出，即选 b。 答案：(1)胶头滴管 (2)过氧化钠 (3)干燥氧气和氨气的混合气体 4NH 35O 2 4NO6H 2O 催 化 剂 (4)紫色石蕊试液变红 过量的氨气致使戊中溶液不一定呈酸性 在丙和丁之间连接盛有 浓硫酸的洗气瓶 (5) b 10(2016北京卷)以 Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象，探究盐的性 质和盐溶液间反应的多样性。 试剂 实验 滴管 试管 现象 饱和 Ag2SO4溶液 .产生白色沉淀 0.2 mol/L CuSO4溶液 .溶液变绿，继续滴加产生棕黄 色沉淀 0.2 mol/L Na2SO3溶液 0.1 mol/L Al2(SO4)3溶 液 .开始无明显变化，继续滴加产 生白色沉淀 (1)经检验，现象中的白色沉淀是 Ag2SO3。用离子方程式解释现象： _。 (2)经检验，现象的棕黄色沉淀中不含 SO ，含有 Cu 、Cu 2 和 SO 。24 23 已知：Cu CuCu 2 ，Cu 2 CuI(白色)I 2。 稀 硫 酸 I 用稀 H2SO4证实沉淀中含有 Cu 的实验现象是_。 通过下列实验证实，沉淀中含有 Cu2 和 SO 。23 a白色沉淀 A 是 BaSO4，试剂 1 是_。 11 b证实沉淀中含有 Cu2 和 SO 的理由是_。23 (3)已知：Al 2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验，现象的白色沉淀中无 SO ，该白色24 沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性 KMnO4溶液褪色。 推测沉淀中含有亚硫酸根和_。 对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设：.被 Al(OH)3所吸附；.存在于铝的 碱式盐中。对假设设计了对比实验，证实了假设成立。 a将对比实验方案补充完整。 步骤一： 步骤二：_(按上图形式呈现)。 b假设成立的实验证据是_。 (4)根据实验，亚硫酸盐的性质有_。 盐溶液间反应的多样性与_有关。 解析：(1)现象中的白色沉淀是 Ag2SO3，故反应的离子方程式为 2Ag SO =Ag2SO3。23 (2)根据反应 2Cu CuCu 2 ，若沉淀中含有 Cu ，加入稀硫酸会发生歧化反应生 稀 硫 酸 成单质铜，实验现象是析出红色固体。 分析实验流程知实验原理为： 2Cu2 4I =2CuII 2、 I2SO H 2O=SO 2I 2H ，SO Ba 2 =BaSO4。23 24 24 a白色沉淀 A 是 BaSO4，为排除其他离子的干扰，所以试剂 1 是盐酸酸化的 BaCl2溶液。 b棕黄色沉淀与 KI 溶液反应生成白色沉淀(CuI)，在 I 的作用下 Cu2 转化为白色沉淀 CuI，SO 转化为 SO 。23 24 (3)根据题意知实验的白色沉淀中无 SO ，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强24 碱，还可使酸性 KMnO4溶液褪色，推测沉淀中含有亚硫酸根和 Al3 、OH 。 步骤二的目的是作对比实验，如果 SO 存在于铝的碱式盐中，消耗的 NaOH 的量大。23 故设计实验步骤二如下： 若 V1明显大于 V2，则证明假设成立。 (4)根据实验，亚硫酸盐具有溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性。盐溶液间反应 的多样性与两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件有关。 答案：(1)2Ag SO =Ag2SO323 12 (2)析出红色固体 a.盐酸和 BaCl2溶液 b在 I 的作用下，Cu 2 转化为白色沉淀 CuI，SO 转化为 SO23 24 (3)Al 3 、OH a. b V1明显大于 V2 (4)溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性 两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应 条件 11(2016仙游模拟)氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某 AlN 样品仅含有 Al2O3杂质，为测定 AlN 的含量，设计如下三种实验方案(已知：AlNNaOHH 2O=NaAlO2 NH3)。 (导学号 58870168) 图 1 图 2 【方案 1】 取一定量的样品，用图 1 所示装置测定样品中 AlN 的纯度(夹持装置已略去)。 (1)图 1 C 装置中球形干燥管的作用是_。 (2)完成以下实验步骤：组装好实验装置，首先_，再加入实验药品，接下 来的实验操作是_，打开分液漏斗活塞，加入 NaOH 浓溶液，至不再产生气体。打开 K1，通入氮气一段时间，测定 C 装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是_ _。 (3)由于装置存在缺陷，导致测定结果偏高，请提出改进意见 _。 【方案 2】 用图 2 装置测定 m g 样品中