高考化学一轮复习 第十章 化学实验 第三讲 化学实验设计与评价课后达标训练.doc

第三讲 化学实验设计与评价课后达标训练一、选择题1下列相关实验的设计能达到预期目的的是()相关实验预期目的a在少量食用碱中滴加食醋探究食用碱是碳酸钠还是碳酸氢钠b在食用盐中滴加少量淀粉液探究食用盐是否为加碘盐c用激光笔照射淀粉液探究淀粉液是胶体还是溶液d将鸡蛋清溶于水后，滴加agno3溶液验证蛋白质中含有硫元素解析：选c。碳酸钠、碳酸氢钠均能与乙酸反应生成二氧化碳，a不能达到预期目的；食用盐中加入的是化合态的碘，不能用淀粉检验，b不能达到预期目的；蛋白质不是电解质，不能电离出硫离子，d不能达到预期目的。2下列实验装置或操作设计正确，且能达到实验目的的是()a实验：配制一定物质的量浓度的稀硫酸b实验：用二氧化碳做喷泉实验c实验：进行中和热的测定d实验：验证酸性强弱h2so4h2co3hclo解析：选b。一定物质的量浓度溶液的配制，应该先在烧杯中稀释，待冷却后再转移到容量瓶内，故a错误；二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液，打开弹簧夹，挤压胶头滴管，可以产生喷泉现象，故b正确；进行中和热的测定缺少环形玻璃搅拌棒，故c错误；二氧化碳通入naclo溶液中会生成hclo，但是该反应没有现象，无法通过该实验看出是否有hclo生成，故d错误。3(2015高考安徽卷)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：选d。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mg氧化。4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：试样溶液白色沉淀沉淀不溶解b除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液溶液分层得到上层液体c证明酸性条件下h2o2氧化性比i2强：nai溶液溶液变蓝色d鉴定盐a的成分是febr3：解析：选b。na2so3与ba(no3)2反应生成的baso3可被hno3氧化生成baso4，a错误；乙酸能与na2co3反应，上层液体是乙酸乙酯，b正确；在nai溶液中加hno3酸化，hno3可氧化i，c错误；若盐a是febr2，也会出现同样的现象，d错误。5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、bacl2与hcl的混合溶液、ba(oh)2溶液中，观察到只有ba(oh)2溶液中有白色沉淀生成d将so2通入bacl2与nh3的混合溶液中有白色沉淀生成解析：选c。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baso4。6某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()解析：选c。a项，生成的h2能将体系中的o2排出，能观察到fe(oh)2白色沉淀；b项，脱脂棉燃烧能说明na2o2与水反应放热；c项，no2 与水发生反应，故不能用排水法收集no2气体；d项，naoh固体溶于水放热且提供oh，抑制nh3h2o的电离，促进nh3的挥发，能用于制备少量nh3。二、非选择题7(2018湖北八校第二次联考).某化学兴趣小组利用以下装置模拟合成氨并制备少量氨水。已知：加热(85 )nh4cl和nano2饱和溶液可以制取n2。(1)b装置中仪器名称是_。(2)为了完成实验，装置从左到右接口的连接顺序是_。(3)d装置中玻璃纤维的作用是_。(4)小组中甲同学认为f装置不太合理，实验中会产生倒吸。乙同学认真分析后认为该装置无需改进，他的理由是_。.实验探究(5)该小组同学利用制备的氨水再进行银镜反应实验。经查阅资料，配制的银氨溶液主要成分是ag(nh3)2oh，该小组同学对其组成进行了如下实验探究：在洁净的小试管中加入2 ml 2%的agno3溶液，然后边振荡试管边滴加2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。在制得的银氨溶液中加入无水乙醇，溶液变浑浊，过滤，用_洗涤，得到白色固体。将该白色固体用适量蒸馏水溶解，得到无色溶液，用广范ph试纸检验溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀盐酸至不再产生沉淀，静置，取上层清液于另一支放有一小片铜的小试管中并微热，发现铜片的表面有气泡产生，遇到空气变成红棕色；另取少量上层清液加过量的naoh溶液并加热，得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体的主要成分是_。(6)请根据以上探究，设计实验来制备少量纯净的ag(nh3)2oh溶液：取2 ml 2%的agno3溶液于洁净的小试管中，_，即得到纯净的ag(nh3)2oh溶液。解析：本实验分两部分，是物质的制备，反应原理为n23h22nh3，nh3h2onh3h2o，该实验可分解为“常见仪器的使用”“装置的连接”“实验安全(防倒吸)”三个小实验；是探究物质的成分，依据元素化合物的性质即可作答。(2)根据实验原理n23h22nh3，a装置产生n2(含水蒸气)，b装置产生h2(含hcl和水蒸气)，h2通过e装置除去hcl后与n2一同通入c装置(干燥、混合、调节两气体比例)，得到n2和h2的混合气体，然后进入d装置，与铁触媒接触发生反应，生成的nh3中混有未反应的n2、h2，该混合气体通入f装置中制得氨水，尾气中的h2用g装置处理，因此装置接口的连接顺序是 (或gf)kjl。(4)弄清产生倒吸的原理本问就不难回答。产生倒吸的原理是大量气体迅速溶于水，导致导管内气体压强迅速减小，液体被外界气压压入导管内从而产生倒吸现象。本题中反应产生的nh3中含有大量的未反应的n2和h2，这两种气体均难溶于水，不会使导管内压强迅速减小，因而也就不会产生倒吸现象。(5)在银氨溶液中加入无水乙醇， 溶液变浑浊，说明得到的沉淀物难溶于乙醇，因此可用无水乙醇洗涤该沉淀。由实验现象可知，该白色固体中含有ag(nh3)和no，因此其成分是 ag(nh3)2no3。(6)实验探究中制备银氨溶液的反应原理为agno3nh3h2o=agohnh4no3，agoh2nh3h2o=ag(nh3)2oh2h2o，按此反应原理分析，实验方案就不难设计了。答案：(1)启普发生器(2)bihfg(或gf)kjl(3)增大气体与催化剂铁触媒的接触面积(4)该反应为可逆反应，反应物的转化率低，nh3中混有较多难溶于水的气体，f装置中不会产生倒吸(5)无水乙醇ag(nh3)2no3(6)逐滴加入稀naoh溶液至不再有沉淀生成，过滤，用适量蒸馏水洗涤，再将固体转移至小试管中，逐滴加入2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)8(2018遵义模拟)某校研究性学习小组选择使用下列仪器和药品，验证由铜和适量浓硝酸反应产生的气体中含有no(实验中使用的n2和o2的用量可自由控制)。已知：nono22oh=2noh2o；气体液化温度：no2：21 、no：152 。(1)现有甲、乙、丙三位同学分别设计了以下三个实验方案(用仪器的连接顺序表示)。甲：acfdb；乙：abce；丙：afdb。甲、乙、丙三位同学提出的实验方案是否能验证cu与适量浓硝酸反应产生的气体中含有no？甲：_；乙：_；丙：_。(填“能”或“不能”)具体说明不能验证的主要原因(能验证的方案，不必回答原因)：甲方案：_。乙方案：_。丙方案：_。(2)实验开始时首先通入足量的n2，其目的是_。(3)确认气体中含no的现象是_。(4)如果o2过量，则b装置中发生反应的离子方程式是_。解析：(1)甲方案：从a装置中出来的气体经浓硫酸干燥和冰水浴冷却除去no2，若在d装置中出现红棕色，可证明cu与适量浓硝酸反应产生的气体中含有no，最后尾气用b装置吸收。乙方案：混合气体在通过b装置时，因发生反应：nono22naoh=2nano2h2o使no消耗，后续实验无法验证产生的气体中是否有no，且无尾气吸收装置。丙方案：混合气体通过f装置时，no2与水蒸气发生反应：3no2h2o=2hno3no，使部分no2转化为no，产生干扰，从而不能确认cu和适量浓硝酸反应是否有no生成。(2)装置内的空气中含有氧气，会使生成的no被氧化为no2，而检验不到no的存在，通入氮气可排尽整个装置中的空气，保证no不损失。(3)no遇氧气生成红棕色no2。(4)如果氧气过量，则进入b装置中的气体为no2和o2，在碱性条件下，氮的氧化物最终会被氧化为硝酸盐，离子方程式是4no2o24oh=4no2h2o。答案：(1)能不能不能乙方案：混合气体在通过b装置时，因发生反应：nono22naoh=2nano2h2o使no消耗，后续实验无法验证产生的气体中是否有no，且无尾气吸收装置丙方案：混合气体通过f装置时，no2与水蒸气发生反应：3no2h2o=2hno3no，使部分no2转化为no，产生干扰，从而不能确认cu和适量浓硝酸反应是否有no生成(2)排尽整个装置中的空气，防止产生的no被氧气氧化生成no2(3)d装置中通入o2后有红棕色气体产生(4)4no2o24oh=4no 2h2o9某化学小组设计以下实验方案，测定部分变质的小苏打样品中na2co3 的质量分数。方案一称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。(1)坩埚中发生反应的化学方程式为_。(2)实验中，需加热至恒重的目的是_。(3)实验中确定加热至恒重的方法是_。(4)若加热过程中坩埚内有晶体迸溅出来，则测得的结果_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。方案二称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量ba(oh)2溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。(已知：ba2ohhco=baco3h2o)(1)过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为_。(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是_。(3)实验中洗涤沉淀的操作是_。(4)实验中判断沉淀是否洗涤干净的方法是_。方案三按下图所示装置进行实验：(1)b装置内所盛试剂是_；d装置的作用是_。分液漏斗中_(填“能”或“不能”)用稀盐酸代替稀硫酸进行实验。(2)实验前称取17.90 g样品，实验后测得c装置增重 8.80 g，则样品中na2co3的质量分数为_。(3)根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是_。解析：本题考查了小苏打样品中na2co3质量分数的三种测定方法。方案一中，加热小苏打样品，发生反应2nahco3na2co3co2h2o，根据样品的质量变化即可求出样品中na2co3的质量分数。为了减小误差，在实验过程中一定要注意将药品加热到质量恒定。方案二中，过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。判断沉淀是否完全，实质是检验溶液中的co和hco是否完全沉淀。方案三中，利用c装置的质量变化来测定，因此不仅要设置b装置对气体进行干燥，同时要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入c装置，所以d装置的作用是防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入c装置。由c装置的质量变化，得出na2co3和nahco3共计0.2 mol，其总质量为17.90 g，不难得出两成分的质量分数。若根据题目给出的装置进行实验，要注意反应产生的co2不能全部进入c装置而导致产生误差，因此要设置一个驱赶残留二氧化碳气体的装置。答案：方案一(1)2n