2020版高考化学复习第10章化学实验基础9第4节化学实验方案的设计与评价检测鲁科版.docx

第4节 化学实验方案的设计与评价 课后达标检测一、选择题1(教材改编题)下列实验方案设计中，可行的是()A在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体B氢氧化铁胶体中的H、Cl可用过滤的方法除去C用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干D鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射解析：选D。A项，在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾时得不到氢氧化铁胶体；B项，除去胶体中的离子应使用渗析法；C项，蒸发时，当有晶体析出时停止加热，用余热蒸干。2下列图示实验正确的是()A除去粗盐溶液中不溶物B碳酸氢钠受热分解C除去CO气体中的CO2气体 D乙酸乙酯的制备演示实验解析：选D。A过滤时要求“一贴、二低、三靠”，该实验中玻璃棒悬在漏斗上方，没有靠在三层滤纸上，且漏斗下端应长管口紧贴烧杯内壁，故不正确。B加热分解碳酸氢钠时，因为有水生成，试管口应略向下倾斜，否则容易炸裂试管，故不正确。C该装置为洗气装置，导管口应该是长进短出，故不正确。D由教材中的实验可知制备乙酸乙酯的实验装置及药品都正确，故正确。3下列实验方案能达到预期目的的是()选项AB实验方案预期目的验证FeCl3对H2O2分解反应有催化反应完成铝热反应实验选项CD实验方案预期目的探究化学能向热能的转化探究Fe作负极的原电池原理解析：选C。验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，应该控制H2O2的浓度和反应温度都相同，A项错误；铝热反应是单质铝与金属氧化物的反应，B项错误；中和反应放出热量，用温度计可测量其温度变化，C项正确；浓硝酸使Fe钝化，且浓硝酸与Cu反应，故该原电池中，Cu作负极，D项错误。4某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜，并重新获得氯化铁溶液，其实验流程如下。下列有关说法中不正确的是()A操作中加入的试剂A为铁B滤渣中加入过量B时的反应为Fe2H=Fe2H2C向滤液中滴加KSCN溶液，溶液变红色D步骤中的C试剂也可以用H2O2代替解析：选C。滤液中只含FeCl2，滴入KSCN溶液时不变色。5利用如图所示装置进行下列实验，能顺利完成实验目的的是()选项实验目的ANaOH固体和浓氨水润湿的棉球水(滴有酚酞试剂)检验氨生成BCu、浓硫酸蘸有碱液的棉球品红溶液检验浓硫酸与Cu反应有SO2生成CCu、稀硝酸蘸有碱液的棉球水制备并收集NOD乙醇、乙酸、浓硫酸干燥棉球饱和Na2CO3溶液制备乙酸乙酯解析：选B。A项，NH3极易溶于水，容易造成倒吸，错误；B项，品红溶液退色，证明Cu与浓硫酸反应有SO2生成，正确；C项，NO能与O2反应，不能收集到NO，错误；D项，右侧试管中导气管不能插入饱和Na2CO3溶液中，否则易引起倒吸，错误。6(2018高考全国卷)下列实验过程可以达到实验目的的是()编号实验目的实验过程A配制0.400 0 molL1的NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解，转移至250 mL容量瓶中定容B探究维生素C的还原性向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3 溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液，观察实验现象解析：选B。NaOH固体溶解后需冷却至室温才能转移至250 mL容量瓶中，且需用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒23次，洗涤液并入容量瓶，然后定容，A项不能达到实验目的；实验中若观察到FeCl3溶液的黄色逐渐退去，且溶液变成浅绿色，说明维生素C具有还原性，B项能达到实验目的；通过NaOH溶液可除去H2中混有的少量HCl杂质，再经浓硫酸干燥即可得到H2，没有必要经过KMnO4溶液，C项不能达到实验目的；NaHSO3 溶液与H2O2溶液的反应没有明显实验现象，无法判断反应进行的快慢，D项不能达到实验目的。7(2017高考全国卷)由下列实验及现象不能推出相应结论的是()实验现象结论A向2 mL 0.1 molL1 的FeCl3溶液中加足量铁粉，振荡，加1滴KSCN溶液黄色逐渐消失，加KSCN溶液颜色不变还原性：FeFe2 B将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性C加热盛有少量NH4HCO3固体的试管，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸石蕊试纸变蓝NH4HCO3显碱性D向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象Ksp(AgI)Ksp(AgCl)解析：选C。向FeCl3溶液中加入足量铁粉后，Fe3完全转化为Fe2，滴入KSCN溶液，溶液不变色，可证明还原性：FeFe2，A项正确；燃着的金属钠能在装有CO2的集气瓶中反应生成Na2CO3和C，说明CO2具有氧化性，B项正确；NH4HCO3受热分解生成的NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，只能说明NH3为碱性气体，不能确定NH4HCO3的酸碱性，C项错误；根据题中描述可知黄色沉淀为AgI，另一支试管中无明显现象，说明没有AgCl析出，可证明Ksp(AgI)Ksp(AgCl)，D项正确。8(2019福建质检)用下图所示装置进行实验，能得出相应实验结论的是()选项实验试剂实验结论Aa.稀硫酸b.碳酸氢钠c.硅酸钠溶液酸性：硫酸碳酸硅酸Ba.稀盐酸b.二氧化锰c.溴化钠溶液氧化性：MnO2Cl2Br2Cd.小苏打e.苏打f.澄清石灰水热稳定性：苏打小苏打Dd.氯化钠e.氯化铵f.硝酸银溶液沸点：氯化钠氯化铵解析：选A。硫酸是难挥发性强酸，与NaHCO3反应生成CO2，CO2与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀，说明酸性H2SO4H2CO3H2SiO3，A项正确；稀盐酸与MnO2不反应，无法生成Cl2，B项错误；用套管实验比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性时，Na2CO3应放在大试管中，NaHCO3放在小试管中，C项错误；NH4Cl受热易分解成NH3和HCl，因此不能用加热的方法比较NH4Cl和NaCl的沸点，D项错误。二、非选择题9(2019湖北四校联考)引火铁一种活性很强的铁粉，一般用于焊接铁轨等。某课外活动小组设计如下两套装置，拟用普通铁粉在加热条件下与水蒸气反应，再将制得的铁氧化物经此反应的逆反应制备颗粒很细、活性很高的引火铁。.“铁氧化物制备实验”的探究(1)因试管A内壁沾有少量蒸馏水，为防止装铁粉时将其沾在试管内壁上，应先倾斜试管，然后用_将铁粉送至试管中下部。(2)试管A中发生反应的化学方程式为_。装置中酒精灯的作用是_。(3)某学生设计如下方案，确认A中固体的成分，其中不正确的是_。a取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液不变红，说明A中固体含有Feb取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KSCN，溶液变红，说明A中固体含有Fe2O3c取试管A中固体少许，向其中加入稀盐酸充分溶解后，再加入KMnO4溶液，紫色退去，说明A中固体含有Fe3O4.“引火铁制备实验”的探究(4)仪器B的名称为_，其中盛装的试剂为_(填字母)。U形管中应加入的试剂是_。a6 molL1盐酸b4 molL1 NaOH溶液c浓硫酸(5)为确保实验安全，在实验过程中必须注意：C中反应前，在D出口必须_；点燃过量的氢气。解析：(2)根据化学方程式可知酒精灯在此处的作用。(3)b项Fe3O4溶解也产生3价的铁；c项没有反应完的铁粉有可能转化成Fe2，然后使KMnO4溶液的紫色退去。(4)选择的试剂应能制取纯净的H2。(5)可燃性气体H2在与铁氧化物反应前需要验纯，防止爆炸；过量的氢气不能直接排放到空气中。答案：(1)纸槽(或药匙)(2)3Fe4H2O(g)Fe3O44H2将水转化为水蒸气，同时提供反应所需的能量(3)bc(4)长颈漏斗a碱石灰(或CaO等)(5)检验氢气的纯度(其他答案合理即可)10(2019哈尔滨质检)某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O。任务1：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去)。(1)A和E中制取NH3的装置为_，所用试剂为_。装置中制取NO2的化学方程式是_。(2)若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是_。(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，他们认为可能是NH3还原性较弱，不能将NO2还原；在此条件下，NO2的转化率极低；_。(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是_。任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。(5)实验前，该小组同学提出三种假设。假设1：两者不反应；假设2：NO2能被Na2O2氧化；假设3：_。(6)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_。实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为_。答案：(1)A浓氨水和CaO(合理即可)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)混合气体颜色变浅(3)在此条件下，该反应的化学反应速率极慢(4)缺少尾气吸收装置(5)NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可)(6)EDBDF2NO2Na2O2=2NaNO311(2019陕西一检)某小组同学为比较酸性条件下NO、SO、Fe3的氧化性强弱，设计如图实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：实验操作实验现象打开旋塞c，将过量稀HNO3加入装置B中，关闭旋塞cB中浅绿色溶液最终变为黄色用注射器取出少量B装置中的溶液，加入KSCN溶液溶液变为红色打开旋塞b，向A装置中加入足量硫酸，关闭旋塞bA中产生气体；B中有气泡，液面上方有少量红棕色气体生成一段时间后，用注射器取出少量B装置中的溶液，加入高锰酸钾溶液打开旋塞a，通入一段时间空气请回答下列问题：(1)实验中，发生反应的离子方程式是_。(2)实验的现象是_。(3)由实验得出的结论：酸性条件下氧化性由大到小的顺序是_。(4)实验操作的目的是_。(5)实验操作，开始时B中溶液的颜色并无明显变化，此时溶液中发生反应的离子方程式是_。(6)打开分液漏斗旋塞时，要将分液漏斗上端活塞打开或将活塞的凹槽与小孔对准，目的是_。解析：(1)B中浅绿色溶液最终变为黄色，说明Fe2被稀HNO3氧化为Fe3，反应的离子方程式为3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O。(2)实验中生成的SO2气体通入B中，一段时间后，Fe3被还原为Fe2，故实验中加入KMnO4溶液后，KMnO4将Fe2氧化为Fe3，现象是加入的KMnO4溶液退色，溶液逐渐变黄。(3)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性进行判断，由实验、可证明NO的氧化性强于Fe3，由实验、可证明Fe3的氧化性强于SO，则酸性条件下氧化性由大到小的顺序是NOFe3SO。(5)实验操作，开始时B中溶液的颜色并无明显变化，说明NO是过量的，则此时溶液中发生反应的离子方程式是3SO22NO2H2O=3SO2NO4H。答案：(1)3Fe2NO4H=3Fe3NO2H2O(2)加入的高锰酸钾溶液退色，溶液逐渐变黄(3)NOFe3SO(4)将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中进行吸收，防止污染大气(5)3SO22NO2H2O=3SO2NO4H(6)使分液漏斗内外大气相通，便于液体顺利流下12某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。实验(一)碘含量的测定取0.010 0 molL1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I)的变化，部分数据如下表：V(AgNO3)/mL15.0019.0019.8019.9820.0020.0221.0023.0025.00E/mV22520015010050.0175275300325实验(二)碘的制取另制海带浸取原液，甲、乙两种实验方案如下：已知：3I26NaOH=5NaINaIO33H2O。请回答：(1)实验(一)中的仪器名称：仪器A_，仪器B_。(2)根据表中数据绘制滴定曲线：该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为_mL，计算得海带中碘的百分含量为_%。(3)分液漏斗使用前须检漏，检漏方法为_。步骤X中，萃取后分液漏斗内观察到的现象是_。下列有关步骤Y的说法，正确的是_。A应控制NaOH溶液的浓度和体积B将碘转化成离子进入水层C主要是除去海带浸取原液中的有机杂质DNaOH溶液可以由乙醇代替实验(二)中操作Z的名称是_。(4)方案甲中采用蒸馏不合理，理由是_。解析：(1)实验(一)中干海带需要灼烧，故仪器A为坩埚，根据最