高考化学大一轮复习 第十章 化学实验基础 第38讲 化学实验方案的设计与评价课时作业.doc

第十章 化学实验基础 第38讲 化学实验方案的设计与评价1下列实验方案设计可行的是()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：a项实验操作不会制得胶体，会得到沉淀，a项错误；胶体粒子也能通过滤纸，可通过渗析除去胶体中的杂质离子，b项错误；蒸发溶液到溶液表面出现一层晶膜时停止加热，用余热蒸干即可，c项错误。答案：d2探究小组通过实验探究cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是()a将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后立即把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色b常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察cucl2的生成c将cucl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水cucl2固体d将表面有铜绿cu2(oh)2co3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析：将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后立即把水加入反应器中，会使浓硫酸飞溅，不安全，a错误；常温下铜丝与氯气不反应，要用红热的铜丝，b错误；cucl2是强酸弱碱盐，溶液在加热过程中水解得到cu(oh)2和hcl，hcl受热挥发出去，使cucl2全部转化为cu(oh)2，cu(oh)2受热分解得到cuo固体，c错误；盐酸与铜绿cu2(oh)2co3反应，但不能与铜反应，d正确。答案：d3下列装置能达到实验目的的是()解析：a项，加热烧杯时，nh4cl分解为nh3和hcl，在烧瓶底部nh3和hcl又重新结合成nh4cl，从而与nacl分离；b项，该实验为石蜡油的分解实验，反应管中缺少作为催化剂的素瓷片；c项，mno2和浓盐酸常温下不反应；d项，氨气不能用无水氯化钙干燥。答案：a4(2017湖南六校联考)下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案a证明氧化性：h2o2比fe3强用硫酸酸化的h2o2溶液滴入fe(no3)2溶液中，溶液变黄色b鉴别溴蒸气和no2分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气c证明盐类水解是吸热反应在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深d证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物pbi2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后加入nai固体，产生黄色沉淀解析：在酸性条件下，no表现强氧化性，也会把fe2氧化为fe3，所以不能证明h2o2的氧化性比fe3强。答案：a5下列设计的实验方案能达到实验目的的是()a制备al(oh)3悬浊液：向1 moll1 alcl3溶液中加过量的6 moll1naoh溶液b提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量naoh溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水c检验溶液中是否含有fe2：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加kscn溶液，观察实验现象d探究催化剂对h2o2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 ml 5% h2o2和1 ml h2o，向另一支试管中加入2 ml 5% h2o2和1 ml fecl3溶液，观察并比较实验现象解析：a项中alcl34naoh=naalo23nacl2h2o，alcl3在过量的naoh溶液中生成naalo2，而不是al(oh)3；b项乙酸与naoh溶液反应，且乙酸乙酯在naoh溶液中发生水解反应，从而不能提纯；c项检验fe2，应先加入kscn溶液，不变色，再滴加氯水，呈红色，说明fe2存在，d项浓度相同，催化剂不同，催化效果不同，可以比较。答案：d6(2017河北石家庄质检)某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量nacl)，准确称量w 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的是()实验方法实验方案测量数据a滴定法将样品配成100 ml，取10.00 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，使生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重c重量法将样品放入烧杯中，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项，以甲基橙为指示剂，用标准盐酸滴定na2co3时，达到滴定终点时发生的反应为na2co32hcl=2naclco2h2o，根据消耗的hcl的物质的量可求得na2co3的质量，进而可求出其质量分数，故a项正确；b项，测定原理是通过碱石灰吸收样品与盐酸反应产生的co2，利用co2和na2co3的物质的量关系求得na2co3的质量，但由于碱石灰还能吸收反应中带出的水蒸气，会使测定结果偏高，故b项不合理；c项，测定原理是利用样品和盐酸反应后减轻的质量即为生成的co2的质量，进而求得na2co3的质量，但由于co2可溶于水，产生的co2不能全部逸出，且部分水蒸气也会逸出，因此减轻的质量并不是产生的全部co2的质量，故c项不合理；d项，测定原理是用排水法测出样品与盐酸反应产生的co2的体积，进而求得na2co3的质量，但由于co2可溶于水，测得的体积会小于实际产生的co2的体积，从而造成结果偏低，因此d项也不合理。答案：a7某化学兴趣小组设计如下实验方案。利用浓硫酸与铜片反应制备so2并进行相关实验探究，实验装置如图所示：请回答下列问题：(1)装置b的作用是_。(2)设计装置c的目的是验证so2的_性，装置c中发生反应的离子方程式是_。装置d中naoh全部转化为nahso3的标志是_。(3)向nahso3溶液中加入naclo溶液时，反应有三种可能的情况：.hso与clo恰好反应.naclo不足.naclo过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过下列实验确定该反应属于哪一种情况，请完成下表：(已知酸性：h2so3h2co3hclo)序号实验操作现象结论加入几小块caco3固体有气泡产生或滴加少量淀粉ki溶液，振荡_滴加少量溴水，振荡_滴加少量酸性kmno4溶液、振荡溶液呈紫色_(4)请设计简单实验证明：室温下hso的电离平衡常数ka与水解平衡常数kh的相对大小：_。答案：(1)防倒吸(或安全瓶)(2)还原so2br22h2o=4hso2br溶液由红色变为无色(3)溶液变为蓝色溴水褪色或(4)常温下，用ph试纸(或ph计)测定nahso3溶液的ph，若phkh；若ph7，则kakh8(1)已知na2s2o3h2so4=na2so4sso2h2o。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反应速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10 ml)：实验编号实验温度c(na2s2o3) /(moll1)c(h2so4) /(moll1)250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，应选择_(填实验编号，下同)；探究浓度对化学反应速率的影响，应选择_；若同时选择溶液测定变浑浊的时间，是探究_对化学反应速率的影响。(2)已知na2s2o3溶液与cl2反应时，1 mol na2s2o3转移8 mol电子，该反应的离子方程式是_。甲同学设计如下实验流程探究na2s2o3的化学性质。()甲同学设计实验流程的目的是证明na2s2o3溶液具有碱性和_性。()加入bacl2溶液生成白色沉淀b的离子方程式是_。()乙同学认为应将上述流程中所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是_(填“甲”或“乙”)，理由是_。答案：(1)或或或改变不同反应物的浓度(2)s2o4cl25h2o=2so8cl10h()还原()soba2=baso4()乙可以排除bas2o3的干扰9(2017吉林长春质检)工业制得的氮化铝(aln)产品中常含有少量al4c3、al2o3、c等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(aln)样品中aln和al4c3的质量分数(忽略nh3在强碱性溶液中的溶解)。(1)实验原理al4c3与硫酸反应可生成ch4。aln溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出aln与过量naoh溶液反应的化学方程式：_。(2)实验装置(如图所示)(3)实验过程连接实验装置，检查装置的气密性。称得d装置的质量为y g，滴定管的读数为a ml。称取x g aln样品置于b瓶中；塞好胶塞，关闭活塞_，打开活塞_，通过分液漏斗加入稀硫酸，与b瓶内物质充分反应。待反应进行完全后，关闭活塞_，打开活塞_，通过分液漏斗加入过量_(填化学式)，与b瓶内物质充分反应。_(填入该步应进行的操作)。记录滴定管的读数为b ml，称得d装置的质量为z g。(4)数据分析(已知：该实验条件下的气体摩尔体积为vm lmol1)al4c3的质量分数为_。若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体的体积_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。aln的质量分数为_。解析：从实验装置和实验步骤上看，本实验的原理是用足量硫酸与样品中al4c3完全反应，量取生成的甲烷气体的体积，从而可得出al4c3的质量分数；用足量naoh溶液与样品中aln完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，从而求得aln的质量分数。(1)根据题目信息：aln溶于强碱溶液时会生成nh3，同时铝元素转化为偏铝酸钠。(3)通过分液漏斗加入稀硫酸，硫酸与样品中al4c3完全反应，量取生成的甲烷气体，从而测得al4c3的质量分数，故应关闭活塞k2、k3，打开活塞k1；用足量naoh溶液与样品中aln完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，故应关闭活塞k1，打开活塞k3；装置中残留部分氨气，打开k2，通入一段时间空气，排尽装置的氨气，使其被装置d完全吸收，防止测定的氨气的质量偏小。(4)甲烷的体积为(ab)ml，物质的量为mol，根据碳原子守恒可知，al4c3的物质的量为甲烷的物质的量的三分之一，所以al4c3的质量为mol144 g/mol g，故al4c3的质