【学海导航】高考化学二轮总复习 第22课时 实验设计与评价限时训练 新人教版.DOC

第22课时实验设计与评价1.某同学想利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无反应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2.用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计得最严密的是()a检验试液中的so：试液无沉淀白色沉淀b检验试液中的so：试液无沉淀白色沉淀c检验试液中的i：试液棕黄色溶液蓝色溶液d检验试液中的co：试液白色沉淀沉淀溶解3.为了检验某化合物中是否含有nh、so、fe2和结晶水，设计了下列操作步骤：取少量晶体加热，发现试管口处有液体，且该液体能使无水硫酸铜变蓝；另取少量晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入kscn溶液，有红色出现；取少量溶液于试管，加入盐酸，没有现象，再加入bacl2溶液，有白色沉淀生成；取少量溶液于试管中，加入浓naoh溶液，微热有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，同时也有白色沉淀产生，该沉淀很快变成灰绿色沉淀。下列说法一定正确的是()a中的现象说明一定有fe2b为了检验so，可以将中的试剂换为hno3酸化的ba(no3)2c通过上述实验可确定该化合物的化学式为(nh4)2fe(so4)26h2od中的沉淀长时间放置会变成红褐色沉淀4.用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和u形管的质量差，实验测得m(h)m(o)18。下列对导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是()a、装置之间缺少干燥装置bcuo没有全部被还原c装置中玻璃管内有水冷凝d装置后缺少干燥装置5.(2012安徽)仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是()选项实验目的玻璃仪器a分离乙醇和乙酸乙酯的混合物分液漏斗、烧杯b用ph1的盐酸配制100ml，ph2的盐酸100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管c用溴水、淀粉ki溶液比较br2与i2的氧化性强弱试管、胶头滴管d用nh4cl和ca(oh)2固体制备并收集nh3酒精灯、烧杯、导管、集气瓶6.(2012天津)完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是()abcd实验用ccl4提取溴水中的br2除去乙醇中的苯酚从ki和i2的固体混合物中回收i2配制100 ml01000 moll1k2cr2o7溶液装置或仪器7.(2012北京)用右图所示装置进行下列实验，实验结果与预测的现象不一致的是()中的物质中的物质预测的现象a淀粉ki溶液浓硝酸无明显变化b酚酞溶液浓盐酸无明显变化calcl3溶液浓氨水有白色沉淀d湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色8.(2011天津)某研究性学习小组为合成1丁醇，查阅资料得知一条合成路线：ch3ch=ch2coh2ch3ch2ch2choch3ch2ch2ch2oh；co的制备原理：hcoohcoh2o，并设计出原料气的制备装置(如图)。请填写下列空白：(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2丙醇，从中选择合适的试剂制备氢气、丙烯。写出化学反应方程式：_，_。(2)若用以上装置制备干燥纯净的co，装置中a和b的作用分别是恒压，防倒吸。c和d中盛装的试剂分别是naoh溶液，浓h2so4。若用以上装置制备h2，气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是分液漏斗、蒸馏烧瓶；在虚线框内画出收集干燥h2的装置图。(3)制丙烯时，还产生少量so2、co2及水蒸气，该小组用以下试剂检验这四种气体，混合气体通过试剂的顺序是(或)(填序号)。饱和na2so3溶液 酸性kmno4溶液石灰水 无水cuso4品红溶液(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应，为增大反应速率和提高原料气的转化率，你认为应该采用的适宜反应条件是b。a低温、高压、催化剂b适当的温度、高压、催化剂c常温、常压、催化剂d适当的温度、常压、催化剂(5)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1丁醇粗品，为纯化1丁醇，该小组查阅文献得知：rchonahso3(饱和)rch(oh)so3na；沸点：乙醚34 ，1丁醇118 ，并设计出如下提纯路线：,分液,操作3试剂1为饱和nahso3溶液，操作1为过滤，操作2为萃取，操作3为蒸馏。9.(2012北京)有文献记载：在强碱条件下，加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。装置实验序号试管中的药品现象实验2ml银氨溶液和数滴较浓naoh溶液有气泡产生；一段时间后，溶液逐渐变黑；试管壁附着银镜实验2ml银氮溶液和数滴浓氨水有气泡产生；一段时间后，溶液无明显变化该同学欲分析实验和实验的差异，查阅资料：aag(nh3)2h2oag2nh3h2obagoh不稳定，极易分解为黑色ag2o(1)配制银氨溶液所需的药品是agno3溶液和氨水。(2)经检验，实验的气体中有nh3，黑色物质中有ag2o。用湿润的红色石蕊试纸检验nh3，产生的现象是试纸变蓝。产生ag2o的原因是oh存在下，加热促进nh3h2o分解，逸出氨气，促使ag(nh3)2h2oag2nh3h2o平衡向正向移动，c(ag)增大，ag与oh反应立即转化为ag2o：2oh2agag2oh2o。(3)该同学对产生银镜的原因提出假设：可能是naoh还原ag2o。实验及现象：向agno3溶液中加入过量naoh溶液，出现黑色沉淀；水浴加热，未出现银镜。(4)重新假设：在naoh存在下，可能是nh3还原ag2o。用如图所示装置进行实验，现象：出现银镜。(5)该同学认为在(4)的实验中会有ag(nh3)2oh生成。由此又提出假设：在naoh存在下，可能是ag(nh3)2oh也参与了nh3还原ag2o的反应。进行如下实验：有部分ag2o溶解在氨水中，该反应的化学方程式是ag2o4nh3h2o2ag(nh3)2oh3h2o。实验结果证实假设成立，依据的现象是与溶液接触的试管壁上析出银镜。(6)用hno3清洗试管壁上的ag，该反应的化学方程式是ag2hno3(浓)agno3no2h2o。 10.(2011广东)某同学进行实验研究时，欲配制1.0 moll1 ba(oh)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的ba(oh)28h2o 试剂(化学式量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因，该同学查得ba(oh)28h2o在283 k、293 k和303 k时的溶解度(g/100 g h2o)分别为2.5、3.9和5.6。(1)烧杯中未溶物可能仅为baco3，理由是由于ba(oh)28h2o与空气中co2反应，所取试剂大部分已变质为baco3，未变质的ba(oh)28h2o在配制溶液时能全部溶解。(2)假设试剂由大量ba(oh)28h2o和少量baco3组成，设计实验方案，进行成分检验，写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验；室温时baco3饱和溶液的ph9.6)限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、naoh溶液、澄清石灰水、ph计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管实验步骤预期现象和结论步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中。步骤4：_。(3)将试剂初步提纯后，准确测定其中ba(oh)28h2o的含量。实验如下：配制250 ml约0.1 moll1 ba(oh)2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，搅拌溶解，将溶液转入250 ml容量瓶中，洗涤，定容，摇匀。滴定：准确量取25.00 ml所配ba(oh)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将0.1980(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”) moll1盐酸装入50 ml酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次，平均消耗盐酸v ml。计算ba(oh)28h2o的质量分数100%(只列出算式，不做运算)。(4)室温下，不能(填“能”或“不能”)配制1.0 moll1 ba(oh)2溶液。 11.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。.测定过氧化氢的含量请填写下列空白：(1)移取10.00 ml密度为 g/ml的过氧化氢溶液至250 ml容量瓶(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 ml至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。mnoh2o2h=mn2h2o(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入酸式(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。(4)重复滴定三次，平均耗用c mol/l kmno4标准溶液v ml，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果偏高(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。.探究过氧化氢的性质该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选)请将他们的实验方法和实验现象填入下表：实验内容实验方法实验现象验证氧化性验证不稳定性 12.为比较fe3和cu2对h2o2分解的催化效果，某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题：(1)定性分析：如图甲可通过观察反应产生气泡快慢，定性比较得出结论。有同学提出将fecl3改为fe2(so4)3更为合理，其理由是消除阴离子不同对实验的干扰。(2)定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 ml气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器a的名称为分液漏斗，检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位，实验中需要测量的数据是产生40 ml气体所需的时间。(3)加入0.10 mol mno2粉末于50 ml h2o2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。写出h2o2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式2h2o22h2oo2。实验时放出气体的总体积是60ml。放出气体所需时间为1min。反应放出气体所需时间约为2.5min。a、b、c、d各点反应速率快慢的顺序为dcba。解释反应速率变化的原因随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢。计算h2o2的初始物质的量浓度0.11 moll1(请保留两位有效数字)。第22课时实验设计与评价1a2.c3.d4.b5c解析：本题主要考查常见实验中仪器的选择，同时考查考生对简单实验的设计能力。a项，在分液漏斗中加入混合物，然后加水振荡，分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液，而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇，需进行蒸馏操作，需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器；b项，还需用到酸式滴定管等玻璃仪器；c项用试管、胶头滴管即可实现实验目的；d项，制备、收集nh3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。故c项正确。6a解析：该题考查实验基本操作和物质分离提纯的主要方法。a.用ccl4提取溴水中的溴，用萃取和分液的方法，主要仪器用分液漏斗，选项正确。b.苯酚易溶于乙醇等有机溶剂，不能用过滤的方法，应用氢氧化钠溶液与苯酚反应成盐，再蒸馏出乙醇即可。c.碘升华，但在蒸发皿中加热时碘挥发到空气中，达不到回收的目的，应该在烧瓶中加热即可。d.配制一定物质的量浓度的溶液时，用到的主要仪器是容量瓶，选项错误。7a解析：浓硝酸具有挥发性，挥发出的硝酸溶于淀粉ki溶液，会将ki氧化为i2，i2遇淀粉会变蓝色，a错误。8(1)zn2hcl=zncl2h2ch3chohch3ch3ch=ch2h2o(2)恒压防倒吸naoh溶液浓h2so4分液漏斗、蒸馏烧瓶(3)(或)(4)b(5)饱和nahso3溶液过滤萃取蒸馏解析：(1)氢气可用活泼金属锌与非氧化性酸盐酸通过置换反应制备，氧化性酸如硝酸和浓硫酸与锌反应不能产生氢气，方程式为zn2hcl=zncl2h2；2丙醇通过消去反应即得到丙烯，方程式为：ch3chohch3ch3ch=ch2h2o。(2)甲酸在浓硫酸的作用下通过加热脱水即生成co，由于甲酸易挥发，产生的co中必然会混有甲酸，所以在收集之前需要除去甲酸，可以利用naoh溶液吸收甲酸。又因为甲酸易溶于水，所以必须防止液体倒流，即b的作用是防止倒吸，最后通过浓硫酸干燥co。为了使产生的气体能顺利地从发生装置中排出，就必须保持压强一致，因此a的作用是保持恒压；若用以上装置制备氢气，就不再需要加热，所以此时发生装置中的玻璃仪器名称是分液漏斗和蒸馏烧瓶；氢气密度小于空气，因此要收集干燥的氢气，就只能用向下排空气法，而不能用排水法收集。(3)检验丙烯可以用酸性kmno4溶液，检验so2可以用酸性kmno4溶液、品红溶液或石灰水，检验co2可以用石灰水，检验水蒸气可以用无水cuso4，所以在检验这四种气体时必须考虑试剂的选择和顺序。只要通过溶液，就会产生水蒸气，因此先检验水蒸气，然后检验so2，并在检验之后除去so2，除so2可以用饱和na2so3溶液，最后检验co2和丙烯，因此顺序为(或)。(4)由于反应是一个体积减小的可逆反应，所以采用高压，有利于增大反应速率和提高原料气的转化率；正向反应是放热反应，虽然低温有利于提高原料气的转化率，但不利于增大反应速率，因此要采用适当的温度；催化剂不能提高原料气的转化率，但有利于增大反应速率，缩短达到平衡所需要的时间，故正确选项是b。(5)粗品中含有正丁醛，根据所给的信息利用饱和nahso3溶液形成沉淀，然后通过过滤即可除去；由于饱和nahso3溶液是过量的，所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1丁醇。因为1丁醇和乙醚的沸点相差很大，因此可以利用蒸馏将其分离开。9(1)agno3溶液和氨水(2)试纸变蓝在naoh存在下，加热促进nh3h2o分解，逸出氨气，促使ag(nh3)2h2oag2nh3h2o平衡向正向移动，c(ag)增大，ag与oh反应立即转化为ag2o：2oh2ag=ag2oh2o(3)过量naoh溶液(5)ag2o4nh3h2o=2ag(nh3)2oh3h2o与溶液接触的试管壁上析出银镜(6)ag2hno3(浓)=agno3no2h2o解析：(1)实验室用agno3溶液和氨水配制银氨溶液。(2)氨气遇湿润的红色石蕊试纸会变蓝色；由于银氨溶液中存在如下平衡：ag(nh3)2h2oag2nh3h2o，加热会促使nh3h2o分解，生成物浓度减小，平衡向右移动，ag与氢氧化钠反应生成不稳定的agoh，agoh分解为黑色ag2o。(3)既然假设naoh还原ag2o，那么溶液中必然要存在naoh，所以向agno3溶液中加入应该过量的naoh溶液，才可能验证假设是否成立。(5)依据题意ag2o溶解在氨水中应该形成ag(nh3)2oh；假设成立必然会在试管上形成银镜。10(1)由于ba(oh)28h2o与空气中co2反应，所取试剂大部分已变质为baco3，未变质的ba(oh)28h2o在配制溶液时能全部溶解(2)滴加稀盐酸，连接带塞导气管将产生的气体导入澄清石灰水中(3)搅拌溶解250 ml容量瓶0.1980100%(4)不能解析：(1)空气中存在的co2能与ba(oh)2反应生成baco3。(2)进行baco3和ba(oh)28h2o成分检验，可首先通过加入硫酸，与baco3反应生成沉淀和气体进行检验，确定后再将混合物配成饱和溶液，结合baco3饱和溶液ph为9.6加以确认。(3)配制250 ml溶液应使用250 ml容量瓶，溶解固体后应恢复至室温方可转移溶液至容量瓶；取样品溶液25 ml，浓度大约是0.1 moll1，即c(oh)约为0.2 moll1，据中和滴定关系，可确定盐酸浓度为0.1980 moll1较为合适；结合ba(oh)22hcl=bacl22h2o即可计算。(4)由上述可知，ba(oh)2固体易与空气中水和co2结合出现杂质，同时依据ba(oh)28h2o的溶解度关系，不能配制出1.0 moll1的该溶液。11.(1)容量瓶(2)25628