（预测）高考化学 模拟+权威预测 专题二十三 化学实验方案设计与评价.doc

【预测2013】2013届高考化学模拟+权威预测：专题二十三 化学实验方案设计与评价【模拟演练】1.(2012徐州模拟)某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂fecl3溶液，最合理的生产途径是( )a b c d. 2.(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mno4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mno4为紫红色3.(2012日照模拟)某化学小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案： 方案：下列有关判断中不正确的是( )a溶液a和b均可以是盐酸或naoh溶液b实验室中方案更便于实施c溶液a和b均可选用稀硝酸d若溶液b选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小4.(2012湖州模拟)设计下列实验方案鉴别na2co3和nahco3两种白色粉末，不能达到预期目的的是( )a分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢b分别向等量水中加入两种白色粉末，制成饱和溶液，比较固体溶解量的多少c分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成d分别将等量的白色粉末加热后将产生的气体通入澄清石灰水中，比较澄清石灰水是否变浑浊5.(2012保定模拟)某化学兴趣小组对某运动会金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制成；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误( )a硫酸铜溶液 b盐酸c稀硝酸 d硝酸银溶液6.(2012沈阳模拟)某些高档点心的包装盒内有个小纸袋，将小纸袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些粉末已变成棕褐色。将灰黑色粉末溶于盐酸中，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入kscn溶液，马上溶液呈红色。以下结论不正确的是( )a该灰黑色粉末用作抗氧化剂 b小纸袋中的粉末是fe2o3c小纸袋中可能装有活性铁粉d该灰黑色粉末不可食用7.(2012大庆模拟)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的naoh溶液时，下列操作导致结果偏低的是( )a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸b.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知浓度的naoh溶液c.滴定前，没有排出酸式滴定管尖嘴处的气泡，滴定终点时气泡消失d.滴定前读数正确，达到滴定终点后，俯视读数8.(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9.(2012黄石模拟)下列叙述中正确的是( )a.因为nh3h2o是弱碱，所以不能用氨水与fecl3溶液反应制取fe(oh)3b.向fei2溶液中通入少量cl2，再滴加少量ccl4，振荡、静置，下层液体为紫色c.向一定体积的热浓硫酸中加入足量的铁粉，生成的气体能被烧碱溶液完全吸收d.将so2气体通入溴水，欲检验是否有so42-生成，可向溶液中滴加ba(no3)2溶液10.(2011泉州模拟)化学实验中常将某些溶液或试剂进行酸化或碱化。下列处理中正确的是( )a.检验c2h5br中的br元素时，将c2h5br和naoh溶液混合加热后，加硫酸酸化b.为提高kmno4溶液的氧化能力，用浓盐酸将kmno4溶液酸化c.检验蔗糖在稀硫酸中水解产生的葡萄糖，应先用naoh溶液碱化后才能进一步检验d.检验溶液中是否含有so42-时，先加氯化钡溶液后，再加稀盐酸酸化11.(2012盐城模拟)下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置，乙、丙是师生对演示实验改进后的装置：(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的离子方程式是_。(2)和甲装置相比，乙装置的优点是_。 (3)为了进一步验证no2和水的反应，某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹_，再打开弹簧夹_，才能使no2气体充满试管。当气体充满试管后，将铜丝提起，使之与溶液脱离，欲使烧杯中的水进入试管应如何操作？_。当试管中的no2和水充分反应，所得溶液物质的量浓度的最大值是_(不考虑no2与n2o4的转化且该实验条件下气体摩尔体积设为vm lmol-1)。12.(2012哈尔滨模拟)课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为： 如图甲是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计的证明co具有还原性的实验装置。甲(1)实验时应先点燃_(填“a”或“b”)处的酒精灯。(2)硬质玻璃管中反应的化学方程式为_。(3)乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理。如图乙是他设计的贮气瓶，尾气应从_(填“a”或“b”)口通入(其他装置略)。乙(4)丙同学质疑：co能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在co通入cuo之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除co与澄清石灰水反应，试对此作出评价。你认为丙的设计是否有必要？_，理由是_。(5)如果开始时通入的是co和co2的混合气体，则应如何设计才能达到实验目的？_。13.(2012大连模拟)氢氧化铜是一种常用试剂。如：利用氢氧化铜验证葡萄糖的还原性。下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的探究性学习活动：(1)研究性学习小组甲：对“葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应生成的红色沉淀是cu2o”提出质疑：他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分，进行了如下探究：提出猜想：_。查阅资料：氧化亚铜属于碱性氧化物；1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。设计方案：方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察是否有残渣方案3：称取该红色沉淀a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称量，反复多次，直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b的关系方案4：取该红色沉淀放入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色的银析出你认为合理的方案是_。(2)研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图所示。你认为要测定上述沉淀成分必须测定下列哪些物理量：_。通入氢气体积反应前，红色沉淀和硬质玻璃管的总质量完全反应后，红色固体和硬质玻璃管的总质量实验前，干燥管质量硬质玻璃管质量锌粒质量稀硫酸中含溶质的量实验后，干燥管质量(3)研究性学习小组得知“绿色化学”强调对环境友好，实现零排放。“变废为宝”符合绿色化学要求，他们收集上述红色沉淀制备化学试剂蓝矾。请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案_。14.(2011深圳模拟)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验：(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为_。(2)试剂1的化学式是_。(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)：_。(4)某同学在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色原因进行探究。提出假设：假设1：溶液中的3价铁被氧化为更高的价态；假设2：_。设计方案：为了对你所提出的假设2进行验证，你设计的实验方案是_。【高考预测】实验设计和评价是综合应用实验基础知识、基本操作，结合化学基本理论、元素化合物知识和化学计算等相关知识，解决综合实验题目的问题。其命题特点是：根据要求，设计实验方案，分析相关问题，提出自己的见解，处理实验数据，描述实验现象；近几年出现的源于教材实验的重组题，其立意具有创新性，是以后命题的一个趋势。命题角度高考预测实验设计考查1、2、3实验评价考查4、5综合考查6、7、81.下述实验能达到预期实验目的的是( )编号实验内容实验目的a在食盐水中通入氟气置换出氯气证明氟的非金属性强于氯b将10 g cuso45h2o溶于90 g水中配制质量分数为10%的cuso4溶液c向两支装有相同量乙酸乙酯的试管中分别滴入稀硫酸、氢氧化钠溶液，然后进行水浴加热，几分钟后，闻两支试管中的气味证明酸、碱对酯水解的影响程度不一样d向盛有0.5 ml溴乙烷的试管中滴入 1 ml 5%的naoh溶液，充分振荡、静置，再向其中滴加agno3溶液，观察现象证明溴乙烷中含有溴原子2.某学生设计了三种制备方案：用ki晶体与浓硫酸反应制hi；用电石和饱和食盐水制电石气；用纯碱和石灰水制烧碱。可用的方案是( )a b c d全部3.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：b除去乙酸乙酯中混有的乙酸：c证明酸性条件下h2o2氧化性比i2强：d鉴定盐a的成分是febr2：a bcd(红色溶液)4.下列实验操作正确的是( )a.粗盐提纯时，为了加快过滤速率，可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体b.滴定管洗净后无需烘干，只要经待装液润洗23次，即可注入待装液进行滴定c.氯乙烷水解后的碱性溶液不能用硝酸酸化，由于硝酸会把cl-氧化，则再加入agno3溶液就不会产生白色沉淀d.蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热5.下列实验操作会导致实验结果一定偏低的是( )配制100 g 10%的cuso4溶液，称取10 g 硫酸铜晶体溶于90 g水中 测定溶液的ph时，把所用试纸润湿配制一定物质的量浓度的溶液时，药品与砝码放反了 用酸式滴定管量取98%，密度为1.84 gcm-3的浓硫酸配制200 ml 2 moll-1的稀硫酸时，先平视后仰视a b只有 c d6.某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量8 000 mgl-110 000 mgl-1。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封，置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程：(一)阅读材料，获取信息(1)推测该消毒液的酸碱性：_，原因是(用离子方程式表示)_。(2)该消毒液还具有的化学性质是_性和_性。(3)从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是_。(二)确定要研究的问题该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？(三)设计方案，实施探究用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设：假设：有明显现象；假设：无明显现象。(4)基于假设，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是_。(5)基于假设，结论是_。请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操作：_。7.一种金矿样品中含有铜(不含其他成分)。已知金不与稀硝酸、双氧水和盐酸反应，可以用下列两种溶解样品的方法来测定该样品中金的含量：用稀硝酸溶解样品；用双氧水和稀盐酸溶解样品，其反应的化学方程式为：cuh2o22hcl=cucl22h2o。请你回答下列问题：(1)写出第个反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目：_。(2)在铜与双氧水、盐酸的反应中氧化剂是_，若有2 mol 的h2o2参加反应，则转移电子的物质的量是_。(3)方法和相比较，你认为哪种方法更好？为什么？ _。(4)两种方法中都可以分离得到金，这种分离方法所用到的玻璃仪器有：_。若称取样品的质量为a g，用足量的双氧水和稀盐酸溶解后，剩余残渣经洗涤干燥称得质量为b g，则样品中含金的质量分数为_。(5)除、两种方法外，你还能设计什么方法来测定样品中金的含量，请简要叙述：_。8某研究性学习小组对zn跟一定量的浓硫酸反应生成的气体产物进行探究。【提出假设】小组同学经过分析讨论认为生成的气体可能含h2和so2。(1)认为生成气体中含h2的理由是_。【设计实验方案，验证假设】主要包括两个环节：验证so2，实验装置如图所示；检验产物中含有h2，实验内容为将由b部分导出的气体依次通过装置c、d、e、f、g。(2)盛放锌粒的仪器名称是_。(3)b部分装置的目的是验证so2并探究so2与品红作用的可逆性。实验中操作及现象是_。(4)中装置c、d、e、f、g的信息如下表所示：仪器标号cdefg仪器洗气瓶洗气瓶硬质玻璃管，加热干燥管干燥管仪器中所加物质naoh溶液浓硫酸cuo粉末试剂x无水cacl2固体装置c、d的作用依次是_、_。e中发生反应的化学方程式是_。试剂x是_。答案解析【模拟演练】1.【解析】选b。c、d两选项中制hcl不可以采用光照。a项采用高温制fecl3的方法不如b项好。2.【解析】选a。证明高锰酸钾的紫红色是mno4的颜色，而不是k+的颜色，可选择其他离子的钾盐溶液，观察颜色，与其他物质能否反应，再选择mno4，观察颜色，与其他物质反应后观察颜色，只有选项a无关。3.【解析】选c。盐酸或naoh溶液均可溶解铜铝混合物中的金属铝，因此可测定反应放出h2的体积，也可测定剩余的金属铜的质量，a说法正确。称量剩余固体的质量比测定气体的体积更容易实施，b说法正确。溶液b若为稀硝酸，则cu、al均可溶解，没有固体剩余，c说法错误。若溶液b选用浓硝酸，则cu可完全溶解，但铝在浓硝酸中钝化导致剩余固体质量增加，则使测定的铜的质量分数偏小，d说法正确。4.【解题指南】鉴别物质时，不仅仅要考虑物质特有的化学性质，还要考虑其特有的物理性质，如密度、溶解性、气味、熔沸点等。【解析】选c。a项，同等情况下，与盐酸反应时，nahco3比na2co3反应速度快；b项，nahco3比na2co3溶解度小；c项，向na2co3和nahco3的溶液中加入石灰水，都有沉淀生成；d项，nahco3受热分解生成co2，na2co3受热不分解。5.【解析】选c。cu和zn完全溶于稀硝酸，ag也能溶于稀硝酸，但au不溶。如果金牌全部溶解，那是由黄铜制成的；如果金牌部分溶解(或质量变轻，有不溶解的部分)，那是由金银合金制成的；如果金牌完全不溶解，也没有气体产生，那是由纯金制成的。6.【解析】选b。小纸袋内的粉末是灰黑色的，而fe2o3是红棕色粉末，显然b错误。7.【解析】选d。该类题目应用求得。a中酸式滴定管未用标准液润洗，使标准液浓度降低，v(标准)增大，结果偏高；锥形瓶有水，不影响n(待测)，对滴定结果无影响；若滴定前尖嘴处有气泡，则v(标准)=v(实际)+v(气泡)，结果偏高。8.【解析】选d。金属钠具有强还原性，而要实现h2o向o2的转化，必须加氧化剂，故d项没有探究意义。9.【解析】选b。由fecl3溶液制备fe(oh)3时，nh3h2o可提供oh-，a不正确；浓硫酸与fe加热时产生的so2是酸性气体可被naoh溶液吸收，但铁粉过量，浓硫酸变为稀硫酸后，与fe反应生成的h2无法被naoh溶液所吸收，c不正确；溴水显酸性，加入ba(no3)2后可将so32-或so2氧化为so42-，d不正确。10.【解析】选c。选项a中加硫酸酸化，引入硫酸根离子，对溴离子的检验(用硝酸银)造成干扰，错误；为提高kmno4溶液的氧化能力，应用硫酸酸化，选项b 错误；检验溶液中是否含有so42-时，应先加稀盐酸酸化，排除银离子、碳酸根离子等的干扰，再加氯化钡溶液，选项d错误。【误区警示】不能用盐酸来酸化kmno4溶液kmno4氧化性很强，能将盐酸中的氯离子氧化。一般可以用硫酸来酸化高锰酸钾。11.【解析】(1)三装置中发生的都是铜与浓硝酸的反应：cu+4h+2no3-=cu2+ 2no2+2h2o。(2)乙装置有尾气吸收装置而甲装置没有，所以，乙比甲环保；并且，甲中铜片与浓硝酸的反应不能控制(直到反应完毕为止)，而乙装置可通过提拉铜丝来控制铜丝与浓硝酸接触与否，从而可以控制反应的进行。(3)此问是仿照原来高考试题中使密闭容器中nh3与水接触形成喷泉的操作方法而设立的，也可使用原来的方法完成此操作：先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住(热水、热毛巾加热)试管。 答案：(1) cu+4h+2no3-=cu2+2no2+2h2o(2)可以控制反应进行； 吸收no2气体，防止污染环境(3)c a、b先关闭b，再关闭a，然后打开c，用手捂住(热水、热毛巾加热)试管(合理答案均可)1/vm moll-112.【解析】(1)co为可燃性有毒气体，由于先通co排空气，故应先点燃b处的酒精灯。(2)co能还原cuo生成co2和cu。(3)贮气瓶应从a口进气，水从b口排出。(4)由于整个设计过程中要先通co排出装置中空气，故co已经通过了澄清石灰水，故没必要再排除co的干扰。(5)混合气体应先除去co2再进入装置。答案：(1)b (2)cuococuco2(3)a(4)不必要 在酒精灯a点燃前，co已通过了澄清石灰水(5)混合气体先通过碱石灰除去co2后再通入装置【方法技巧】实验方案的合理性的判断对实验方案的合理、严密与否作出评判要从“合理选择，排除干扰，操作准确”等方面入手。(1)“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选择等。仪器的选择又包括发生装置(几种基本类型)、净化装置(除杂质的试剂与顺序)、反应装置、尾气处理装置等；药品的选择包括药品的种类、浓度、状态等；连接方式指仪器的先后顺序、导管接口的连接等。(2)“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副反应尽量避免、杂质的清除以及防止物质的挥发性、溶解性、颜色等对实验的干扰。(3)“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实验操作规则。13.【解析】(1)由于cu也是红色的，因此可猜想红色沉淀中含cu。根据题给资料可知cu可发生自身氧化还原反应，因此方案1、2中足量的稀硝酸均把cu与cu氧化，无法保证cu的检验，方案4中在酸性条件下cu可生成cu然后置换出ag，仍无法验证cu的存在，方案3通过质量的增重能够判断cu的存在。(2)小组乙通过h2还原cu2o，由固体质量的变化确定cu2o的含量，由于干燥管中硫酸铜有可能吸收空气中的水蒸气，不能作为计算依据，h2的总量比实际消耗大得多，也不能作为计算依据，因此必须测定、数据。(3)保证环保不能使用浓h2so4，采用先氧化后酸化的步骤。答案：(1)红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物(或红色固体中可能含有铜) 方案3(2)(3)在空气中充分灼烧红色固体变成黑色固体后，将黑色固体完全溶于适量稀硫酸中，将溶液蒸发、结晶，即得蓝矾14.【解析】(1)铁与水蒸气反应生成fe3o4，fe3o4可看作feo和fe2o3形成的化合物，因此溶于盐酸可生成fecl3和fecl2的混合液。(2)淡黄色溶液加入试剂1生成淡红色溶液，应是溶液中的fe3与scn-生成了fe(scn)3，因此试剂1为kscn(或nh4scn)溶液。 (3)溶液中加入氯水，其中的fe2被氧化生成fe3，fe3与溶液中的scn-反应，因此溶液红色加深。(4)溶液的深红色是由fe(scn)3产生的，加入过量氯水一段时间后红色褪去，说明fe3或者scn-被氯水氧化。若要证明是scn-被cl2氧化，则说明溶液中含有fe3，但不含有scn-即可，因此可以再加入过量的kscn溶液观察红色是否重新出现。答案：(1)fe3o4+8hcl=2fecl3+fecl2+4h2o(2)kscn(或nh4scn)(3)2fe2cl2=2fe32cl(4)scn被过量的氯水氧化 用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中， 滴加过量kscn溶液，如果溶液出现红色，则说明假设2 正确；若溶液不变红色，则假设2不正确【高考预测】1.【解析】选c。单质氟先与水反应，置换出氧气，a错误；10克硫酸铜晶体中含有的硫酸铜质量小于10克，b错误；选项c正确；选项d中水解液未加硝酸中和碱，错误。2.【解析】选c。ki中的i-具有强还原性，不可用氧化性物质制取；用饱和食盐水与碳化钙反应制电石气可以减缓反应速度；用纯碱和石灰水制烧碱。3.【解析】选b。na2so3溶液中加hno3能将so32-氧化生成so42-，a错误；乙酸能与na2co3反应，故上层是乙酸乙酯，b正确；在nai溶液中加hno3酸化，可认为是hno3氧化i，c错误；同样，febr2溶液加hno3酸化的agno3溶液，有可能反应前就是febr3或febr2和febr3的混合液，故d错误。4.【解析】选b。过滤时不能用玻璃棒搅拌过滤器中的液体，选项a错误；应该用硝酸酸化，硝酸不会把cl-氧化，选项c错误；蒸发操作时，不能把水分完全蒸干后再停止加热，当出现大量晶体剩余少量液体时停止加热，利用余热蒸干，选项d错误。5.【解析】选a。中硫酸铜晶体中含有结晶水，10 g 硫酸铜晶体溶于90 g水中，cuso4溶液浓度会小于10%；ph试纸润湿，相当于被检测溶液被稀释，若是酸性溶液，ph会增大，若是碱性溶液，ph会减小，而中性溶液的ph则不会变化；药品与砝码放反，浓度偏小或不变；酸式滴定管量液体时，先平视后仰视会导致所取液体量减少，造成浓度偏小。【误区警示】在用托盘天平称量质量时，药品与砝码放反了，若没有使用游码，最终结果无影响；若使用了游码，称量结果