高考A计划新高考化学一轮复习 10.4 化学实验方案的设计与评价课时训练.doc

第四节化学实验方案的设计与评价一、选择题(每小题6分,共54分)1.(2015四川高考)下列操作或装置能达到实验目的的是(c)【解析】本题考查化学实验操作与化学仪器的使用。读数时,视线应与凹液面最低处相切,a项错误;hcl+nahco3nacl+h2o+co2,有新的气体杂质混入,b项错误;铁钉在食盐水中发生吸氧腐蚀,使得红墨水发生倒吸,c项正确;电石与水反应的副产物h2s也具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,d项错误。2.(2015德州模拟)下列各组中的实验步骤及现象,能达到相应实验目的的是(d)实验目的实验步骤及现象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制取氯气并探究氯气是否具有漂白性mno2和稀盐酸气体褪色c证明酸性条件下h2o2氧化性比i2强碘化钠溶液溶液变蓝色d探究浓度对化学平衡的影响fecl3和kscn混合溶液红色变深【解析】本题考查物质的性质、检验实验设计。检验亚硫酸钠是否变质,不能用硝酸钡和稀硫酸,二者混合相当于溶液中存在硝酸,硝酸能氧化亚硫酸钡为硫酸钡,a项错误;氯气未干燥,使干燥有色布条褪色,不能证明氯气具有漂白性,且mno2和浓盐酸在加热条件下反应才能生成cl2,b项错误;过氧化氢与nai反应生成的碘单质不能用硝酸与淀粉的混合液检验,因为硝酸也能氧化nai,c项错误。3.(2015山西大学附属中学月考)某研究性学习小组在整理实验室化学试剂时,发现一瓶盛有无色溶液的试剂标签破损(如图)。某同学根据中学化学知识,对该溶液中的溶质成分进行如下预测和验证,其中错误的是(包括预测物质的化学式、检验需要的试剂、操作、现象及结论)(b)选项预测物质的化学式检验需要的试剂操作、现象及结论ana2so4稀盐酸、氯化钡溶液取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,若无明显现象,再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则原溶液是na2so4溶液bna2co3稀盐酸、澄清的石灰水取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,则原溶液一定是na2co3溶液cna2so3稀盐酸、澄清的石灰水、品红溶液取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体既能使澄清的石灰水变浑浊,也能使品红溶液褪色,则原溶液是na2so3溶液dna2sio3过量稀盐酸取少量该溶液于试管中,滴入稀盐酸,产生白色胶状沉淀,盐酸过量时沉淀不溶解,则原溶液是na2sio3溶液【解析】本题考查物质检验的实验设计。b项,取少量该溶液于试管中,滴入足量稀盐酸,如果产生的无色气体能使澄清的石灰水变浑浊,气体可能为二氧化碳或二氧化硫,则溶液不一定为na2co3溶液,错误。4.(2016成都模拟)某学习小组设计如下实验方案,相关推测不合理的是(c)a.试管中滴入酚酞后溶液可能变浅红b.试管中滴入fecl3溶液后有红褐色沉淀生成c.试管中的变化是物理变化d.上述反应说明fe(oh)3的溶解性小于mg(oh)2【解析】mg(oh)2是难溶于水的物质,但是溶于水的部分会使溶液显碱性,故试管中滴入酚酞后溶液可能变浅红,a项正确;氢氧化镁的溶解度比氢氧化铁大,故试管中滴入fecl3溶液后生成了红褐色的fe(oh)3沉淀,发生化学变化,b、d项正确,c项错误。5.(2015黄山模拟)用如图所示实验装置进行物质性质探究实验。下列说法不合理的是(c)a.若品红溶液褪色,则说明产物中含有so2b.若溴水褪色,则说明so2具有还原性c.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡,则说明na2s2o3只作氧化剂d.若品红溶液不褪色、na2sio3溶液出现白色浑浊,则说明亚硫酸比碳酸酸性强【解析】a项,so2能使品红溶液褪色,正确;b项,so2使溴水褪色表现还原性,正确;c项,烧瓶中产生黄色浑浊(s)和无色气泡(so2),则说明na2s2o3既作氧化剂又作还原剂,错误;d项,品红溶液不褪色说明so2已被完全吸收,na2sio3溶液中出现白色浑浊说明有co2,依据强酸制弱酸原理知亚硫酸比碳酸的酸性强,正确。6.(2015六安模拟)下列实验方案不能达到实验目的的是(b)实验目的实验方案a证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成向试管中加入适量的溴乙烷和naoh的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液b证明fes沉淀可以转化为cus沉淀向2 ml 1 mol/l na2s溶液中先加入3滴1 mol/l fecl2溶液,再加入3滴1 mol/l cucl2溶液c检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀naoh溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热d测定铝箔中氧化铝的含量取a g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为b l(已转化为标准状况下)【解析】本题考查实验方案设计。b项,由于所加na2s溶液过量,再加入3滴1 mol/l cucl2溶液时一定生成cus沉淀,不能证明fes沉淀可以转化为cus沉淀。7.(2016哈尔滨六中期末检测)下列实验方案正确且能达到相应实验目的的是(a) 【解析】no2可与水反应,不能用排水法收集,b项错误;应使用浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气,且需要加热,c项错误;加热固体时,试管口应略向下倾斜,d项错误。8.(2015杭州二中月考)为达到相应的实验目的,下列实验的设计或操作最合理的是(a)a.为测定一定浓度的naoh溶液放置空气中是否部分转化为na2co3,用酚酞作指示剂,用标准盐酸溶液滴定b.为观察mg条在co2气体中的燃烧,在一个集气瓶中收集满co2气体,取一小段除去表面氧化膜的mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部c.为比较cl与s元素的非金属性强弱,相同条件下,测定相同浓度的nacl溶液和na2s溶液的phd.给盛有铜与浓硫酸的试管加热,发现试管底部出现灰白色固体,为检验其中的白色固体为无水硫酸铜,可直接向试管中加入适量水【解析】b项,应用坩埚钳夹持燃烧,不能投入集气瓶底部,错误;c项,比较非金属性强弱,应用最高价含氧酸的酸性进行比较,错误;d项,应取出少量白色固体进行检验,错误。9.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:铜铝混合物测定生成气体的体积方案:铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是(c)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【解析】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项正确;称量剩余固体的质量比测定气体的体积更容易实施,b项正确;溶液b若为稀硝酸,则cu、al均可溶解,没有固体剩余,c项错误;若溶液b选用浓硝酸,则cu完全溶解,铝在浓硝酸中钝化,剩余固体质量增加,则使测定的铜的质量分数偏小,d项正确。二、非选择题(共46分)10.(24分)(2015安徽江南十校联考)氢化钙(cah2)是一种常用的储氢材料,也是登山运动员常用的能源提供剂,需要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。【实验】用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气,再与金属钙在加热的条件下直接化合,即可制得cah2。(1)下列有关该实验的说法正确的是acd。a.其他条件相同时,粗锌制取氢气的速率比纯锌快b.加热时,必须通入氮气作为保护气,以防止空气的干扰c.可以用浓硫酸或碱石灰对h2进行干燥除杂d.开始实验时,应先通入h2,后给金属钙加热e.已停止实验时,应先停止通入h2,后停止加热【提出假设】(2)由于实验中操作不当,金属钙或氢化钙都可能被氧化;该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设。假设1:含有ca和cah2。假设2:含有cah2和cao。假设3:含有cah2(或cah2、ca、cao)。【设计实验方案,验证假设】(3)定性实验用化学方法鉴别ca与cah2,请设计实验完成下表中内容。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论取少量固体样品,在干燥条件下与氧气反应,将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管观察无水硫酸铜是否变蓝 (4)定量实验测定ca和cah2混合物中cah2的质量分数。取m1 g样品与水完全反应,利用如图装置测定生成的气体体积时,在a时进行收集(填字母)。a.刚开始有气泡时b.气泡连续均匀时c.气体经过验纯后,再收集如果装置气密性良好,操作正确,乙同学认为由于液体加入,导致气体的体积测定偏大,则计算出氢化钙的质量分数偏高(填“偏高”“偏低”“无影响”)。【反思与交流】(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是氢化钙是固体,携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气,为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢?你的观点是等质量的ca和cah2,cah2产生的氢气多。【解析】(1)粗锌在反应中可形成原电池而使反应加快,a正确;氮气与ca可发生反应,不能作保护气,b错误;浓硫酸和碱石灰可以吸水,而且与氢气不反应,可作氢气的干燥剂,c正确;开始实验时,先通入氢气排净装置中的空气,防止加热时发生爆炸,实验停止是后停止通入氢气,防止生成的氢化钙被氧化,d正确,e项错误。(2)假设完全反应生成cah2,而且没有氧化,则只含有cah2;也可能是ca部分与氢气反应,部分ca被氧化,即固体成分是cah2、ca、cao。(3)ca不含h,cah2含h,由此设计实验鉴别。(4)测定生成的气体体积时必须从实验开始就收集,因为反应后锥形瓶会残留氢气,与原来锥形瓶中的空气体积抵消。因液体的加入而使锥形瓶内的气体排出,使收集的气体体积增大,则cah2质量偏高。(5)根据反应方程式ca+2h2oca(oh)2+h2,cah2+2h2oca(oh)2+2h2知等质量的ca和cah2完全反应时,cah2生成的氢气多。11.(22分)(2015福建高考)某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一制取氯酸钾和氯水利用下图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后,取出b中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可)。(2)若对调b和c装置的位置,能(填“能”或 “不能”)提高b中氯酸钾的产率。实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下kclo3可将ki氧化为i2或kio3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号12340.20 moll-1ki/ml1.01.01.01.0kclo3(s)/g0.100.100.100.106.0 moll-1h2so4/ml03.06.09.0蒸馏水/ml9.06.03.00实验现象系列a实验的实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。设计1号试管实验的作用是硫酸浓度为0的对照实验。若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为kcl,则此反应的离子方程式为clo3-+6i-+6h+cl-+3i2+3h2o。实验三测定饱和氯水中氯元素的总量(4)该小组设计的实验方案为:使用如图装置,加热15.0 ml 饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是因存在cl2的重新溶解、hclo分解等,此方案无法测算试样含氯总量(或其他合理答案)(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)。(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):量取一定量的试样,加入足量的h2o2溶液,加热除去过量的h2o2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)。资料:.次氯酸会破坏酸碱指示剂;.次氯酸或氯气可被so2、h2o2和fecl2等物质还原成cl-。【解析】本题主要考查化学实验装置的分析、化学实验方案的评价等。(1)结晶、过滤、洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管等。(2)提高氯酸钾的产率,主要是通过控制b中反应温度实现的,因此对调b、c位置,可以提高b中氯酸钾的产