（广东版）高三化学一轮复习 限时集训（39）实验方案的设计与评价　无机化工实验题.doc

限时集训(三十九)实验方案的设计与评价无机化工实验题(限时：60分钟满分：100分)一、选择题(本题包括9小题，每小题5分，共45分)1现给你提供以下试剂：蒸馏水；铁粉；浓硫酸；浓盐酸；烧碱；浓氨水；cl2。请你设计一个实验：从电子工业上用fecl3溶液腐蚀印刷电路板后的废液中回收并制取纯净的fecl3溶液。在方案中需选用上述试剂中的() abc d2某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()3(2013福建名校样本分析)某同学用下列实验装置探究硝酸的性质，根据图示判断下列结论不正确的是()a试管内壁上“黄霜”的成分是硫b该实验探究即说明浓硝酸具有氧化性，又说明浓硝酸具有挥发性c烧杯内的氢氧化钠溶液的作用是除去尾气，防止尾气污染环境d试管中浓硝酸用浓盐酸代替发生相同现象4(2012蚌埠模拟)科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设引导下的实验探究肯定没有意义的选项是()a探究so2与na2o2反应可能有na2so4生成b探究向滴有酚酞试液的naoh溶液中通入cl2，溶液的红色褪去是溶液的酸碱性改变所致，还是hclo的漂白性所致c探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是cuod探究na与水反应可能有o2生成5某同学利用锌、氧化铜和稀硫酸制取铜，他设计了两套方案，方案：利用锌与足量稀硫酸反应制氢气，氢气还原氧化铜；方案：氧化铜溶于稀硫酸生成硫酸铜，然后用锌与硫酸铜反应制备铜。下列关于方案和的评价不正确的是()a方案比方案操作简便b等质量的锌，相同条件下在方案和方案中制得的铜的质量相同c等质量的h2so4参加反应，方案制取铜的质量比方案的少d为了加快锌与稀硫酸反应，可以在溶液中加入少量氧化铜6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febr3：7做完铜与浓硝酸反应的实验后，同学们发现圆底烧瓶中溶液呈绿色，而不显示蓝色，甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高导致的，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体，同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确，这些方案中不可行的是()a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化8(2012宝鸡模拟)某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是mno的颜色，而不是k的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是()a将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少b观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中k无色c在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与k不反应d在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明mno为紫红色9中学化学课本中有大量的数据材料，下面是某学生对数据的利用情况，其中不正确的是()a利用液体的密度可以判断液体物质挥发性的大小b利用固体溶解度数据可判断煮沸mg(hco3)2溶液时，得到的产物是mg(oh)2，而不是mgco3c由原子(或离子)半径数据可推断某些原子(或离子)的氧化性或还原性强弱d利用沸点数据可推测将一些液体混合物分离开来的可能性二、非选择题(本题包括4小题，共55分)10(14分)(2012重庆高考)氯离子插层镁铝水滑石mg2al(oh)6clxh2o是一种新型离子交换材料，其在高温下完全分解为mgo、al2o3、hcl和水蒸气。现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。(1)mg2al(oh)6clxh2o热分解的化学方程式为_。(2)若只通过测定装置c、d的增重来确定x，则装置的连接顺序为_(按气流方向，用接口字母表示)，其中c的作用是_。装置连接后，首先要进行的操作的名称是_。(3)加热前先通n2排尽装置中的空气，称取c、d的初始质量后，再持续通入n2的作用是_、_等。(4)完全分解后测得c增重3.65 g、d增重9.90 g，则x_。若取消冷却玻管b后进行实验，测定的x值将_(填“偏高”或“偏低”)。(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成mg2al(oh)6cl12y(co3)yzh2o，该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品，用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z，除测定d的增重外，至少还需测定_。11(14分)(2013青岛模考)某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含k、mg2、br、so、cl等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下流程。回答以下问题。(1)操作的名称为_； 要从橙色液体中分离出溴，所采取的操作需要的主要玻璃仪器除酒精灯和温度计外，还有_。(2)试剂z的化学式为_； 检验so已除尽的方法是_。(3)写出操作的具体操作步骤_。(4)某同学用如图所示的实验装置制取氧化剂并将其通入盐湖苦卤中，装置b在实验中的作用是_；若把上述装置中的a、b作为气体的发生、收集装置，装置c可任意改进，则根据下列提供的药品，用这套装置还可以制取的气体是_(填序号)；若用上述装置中的a、b制取并收集no，应将装置b如何改进？_。制nh3：浓氨水和碱石灰制so2：cu片和浓硫酸制no：cu片和稀硝酸制o2：mno2和双氧水12(12分)(2010广东高考)某研究小组用mno2和浓盐酸制备cl2时，利用刚吸收过少量so2的naoh溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成so2与过量naoh溶液反应的化学方程式：so22naoh=_。(2)反应cl2na2so32naoh=2naclna2so4h2o中的还原剂为_。(3)吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)中肯定存在cl、oh和so，请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气中co2的影响)。提出合理假设。假设1：只存在so；假设2：既不存在so，也不存在clo；假设3：_。设计实验方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 moll1 h2so4、1 moll1 naoh、0.01 moll1 kmno4、淀粉ki溶液、紫色石蕊试液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 moll1 h2so4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于a、b试管中。步骤2：步骤3：13(15分)化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已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，则测得的结果是_(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_。方案三按如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：_。答 案限时集训(三十九) 实验方案的设计与评价无机化工实验题1a2.c3.d4.d5.b6.b7.b8.a9.a10解析：(1)根据题目信息，mg2al(oh)6clxh2o热分解得到mgo、al2o3、hcl、h2o(g)，根据原子守恒即可写出反应方程式。(2)装置d用于吸收mg2al(oh)6clxh2o分解产生的h2o(g)，装置c用于吸收mg2al(oh)6clxh2o分解产生的hcl。根据装置d的增重可得h2o(g)的质量，根据装置c的增重可得hcl的质量，根据hcl的物质的量可得样品的物质的量，结合h2o(g)的质量即可得出x。连接装置时应该首先用浓硫酸吸收h2o(g)，然后用naoh溶液吸收hcl。(3)该实验是定量实验，mg2al(oh)6clxh2o分解产生的hcl、h2o(g)要完全被c、d装置中的药品吸收，这样实验结果才准确，同时要防止装置内空气中的co2被naoh溶液吸收。所以实验前需通入n2赶走装置中的空气，反应后也需持续通入n2，将装置中产生的hcl、h2o(g)全部赶入装置c、d中，从而减小实验误差。停止加热后，h2o(g)、hcl被浓h2so4、naoh溶液吸收过程中可导致装置压力迅速减小，可能发生倒吸现象，所以反应后持续通入n2也可防止倒吸现象发生。(4)反应生成hcl 3.65 g(0.1 mol)，生成h2o 9.90 g(0.55 mol)，根据2 mol hcl (52x)mol h2o可得2(52x)0.10.55，解得x3。若取消冷却玻管b，导致气体温度过高，流速快，h2o(g)可能不能被浓h2so4完全吸收，导致所测x值偏低。(5)mg2al(oh)6cl12y(co3)yzh2o分解产生的气体除hcl、h2o(g)外，还有co2，而c装置质量增加包含co2、hcl的质量，所以需要测定装置c的增重、d的增重及样品质量。答案：(1)2mg2al(oh)6clxh2o高温,4mgoal2o32hcl(2)aedb吸收hcl气体检查气密性(3)将分解产生的气体全部带入装置c、d中完全吸收防止产生倒吸(合理答案均给分)(4)3偏低(5)装置c的增重及样品质量(样品质量及样品分解后残余物质的质量或装置c的增重及样品分解后残余物质质量)11解析：(1)加入氧化剂 ，能够将苦卤中的br氧化为br2，加入ccl4萃取、分液可分离出溶液中的br2。橙色溶液为溴的ccl4溶液，可以用蒸馏的方法分离出溴，还需用到蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器。(2)溶液a中的离子为k、mg2、so、cl分别加入koh、bacl2、k2co3，除去其中的mg2、so，则z必须为k2co3。检验so已除尽，可以取无色溶液d，加入bacl2溶液，观察是否有白色沉淀产生，需要注意的是，不能取无色溶液b，因为b中含有co，会对so的检验产生干扰。(3)操作是由kcl溶液得到kcl晶体，实验操作为蒸发结晶。(4)装置b的作用是防止倒吸。该装置可以制取的气体特点是固液或液液混合不需加热，且可以用向下排空气法收集，因此密度比空气小，该气体只能为nh3。若用该装置中的a、b制取并收集no，由于no能与空气中的o2反应，因此需要将b中装满水，利用排水法收集。答案：(1)萃取、分液蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶(2)k2co3取无色溶液d，加入bacl2溶液，若没有白色沉淀生成，则so已除尽(3)将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上，加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体，直到溶液表现出现晶膜时，停止加热(4)安全瓶(或防止倒吸)将b中装满水12解析：本题主要考查实验设计与评价能力，背景知识为氧化还原反应，意在考查考生的实验设计能力，分析与解决问题的能力，本题在对考生实验评价能力的考查上具有特别的价值，是一个既具有新颖性，又不失经典性的好题。(1)so2与过量naoh反应的产物为na2so3与h2o；(2)在反应中，硫元素的化合价升高，所以na2so3为还原剂；(3)so具有较强的还原性，而clo具有极强的氧化性，clo与so是不能共存的，所以假设3为：只存在clo，实验设计只要求证实酸化后的溶液是具有氧化性，还是具有还原性，还是既不具有氧化性，也不具有还原性，若加入淀粉ki溶液会出现蓝色，证明存在clo，若加入kmno4溶液时，kmno4溶液褪色，证明存在so，若两种现象均无，则假设2成立。答案：(1)na2so3h2o(2)na2so3(3)只存在clo步骤2：向a试管中滴加12滴0.01 moll1 kmno4溶液。(1)若溶液褪色，则假设1成立；(2)若溶液不褪色，则假设2或3成立。步骤3：向b试管中滴加12滴淀粉ki溶液。(1)若溶液变蓝色，则假设3成立；(2)若溶液不变蓝色，结合步骤2中的(2)，则假设2成立。13方案