山东省高考化学一轮复习 第十章第4节 化学实验方案的设计和评价课时知能训练

用心 爱心 专心1 山东省高考化学一轮复习山东省高考化学一轮复习 第十章第第十章第 4 4 节节 化学实验方案的设计化学实验方案的设计 和评价课时知能训练和评价课时知能训练 一 选择题 1 下列操作可以得到纯净氧化铝的是 A 向 AlCl3溶液中加入过量的氨水后 蒸干并灼烧 B 向明矾溶液中加入过量氨水后 蒸干并灼烧 C 向 Na Al OH 4 溶液中通入过量二氧化碳气体后 蒸干并灼烧 D 向 Na Al OH 4 溶液中加入适量稀硫酸后 蒸干并灼烧 解析 B 项中灼烧后还有 K2SO4 C 项中灼烧后还有 Na2CO3 D 项中灼烧后还有 Na2SO4 答案 A 2 实验室为了简便制取干燥的氨气 下列方法中适合的是 A 加热氯化铵固体 产生的气体用碱石灰干燥 B 在 N2和 H2混合气中加入铁触媒并加热至 500 C 在浓氨水中加入 NaOH 固体并加热 产生的气体用碱石灰干燥 D 加热 NH4HCO3 生成的气体用 P2O5干燥 解析 NH4Cl 受热分解得到 NH3和 HCl 遇冷二者又重新化合生成 NH4Cl 故加热 NH4Cl 固体无法制取氨气 N2和 H2合成氨 该反应是可逆反应 得到的 NH3纯度低 且反 应需高温高压 不适合在实验室里制取 加热分解 NH4HCO3 所得气体中有 CO2且用 P2O5干 燥时 NH3被吸收 NaOH 固体溶于水时放热 故在浓氨水中加入 NaOH 固体并加热会有大量氨 气逸出 且 NH3可用碱性干燥剂 如碱石灰 干燥 答案 C 3 2011 青浦模拟 下列表示物质制备的方法中正确的是 A NaCl 饱和溶液 HCl 浓硫酸 B CuCuSO4溶液CuSO4 5H2O 晶体 稀硫酸 加热至饱和冷却 C MnO2Cl2 稀盐酸 加热 D C6H6硝基苯 浓硫酸 浓硝酸 50 60 解析 因为 HCl 极易溶于水 所以制备 HCl 时 用固体氯化钠与浓硫酸 而非氯 化钠饱和溶液 否则不利于 HCl 的挥发 A 错误 Cu 与稀硫酸不反应 所以 B 错误 MnO2 应该与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气 稀盐酸还原性弱不与 MnO2反应 C 错误 制取 硝基苯 用浓硫酸作催化剂及脱水剂 D 正确 答案 D 4 某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂 FeCl3 最合理的生产途径是 A Cl2FeCl3FeCl3溶液 废铁 高温 水 B Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液 H2 点燃 水 废铁 Cl2 C Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液 H2 光照 水 废铁 Cl2 D Error FeCl3溶液 解析 A 项中 Cl2与 Fe 在高温下反应操作复杂 C D 两项中 Cl2与 H2光照反应危 险性大 均不适合生产 答案 B 5 在实验室里用铁屑 氧化铜 稀硫酸为原料制备单质铜 有下列两种途径 FeH2Cu H2SO4 CuO CuOCuSO4Cu H2SO4 Fe 若用这两种方法制得等量的铜 则下列有关说法符合实际情况的是 用心 爱心 专心2 A 消耗氧化铜的质量相同 B 消耗铁的质量相同 C 消耗硫酸的质量相同 D 生成硫酸亚铁的质量相同 解析 制备 1 mol Cu 需要 1 mol CuO 而 H2还原 CuO 时需要先用 H2排除体系内 的空气 冷却时也需要继续通 H2 因此需要 H2的量远大于 1 mol 即消耗的 Fe H2SO4均 比第 种方法多 答案 A 6 2012 咸阳模拟 下列装置所示的实验不能达到目的是 解析 A 项 H2O2分解产生的 O2沿长颈漏斗逸出 影响反应速率测定 B 项 Na 与水 反应产生的热效应使大试管内压强变化 U 形管内两侧红墨水液面变化 B 项正确 C 项中 KMnO4氧化盐酸为 Cl2 Cl2氧化 S2 为 S 则可说明氧化性 KMnO4 Cl2 S C 项正确 D 项 NH4Cl 受热分解 遇冷又化合生成 NH4Cl D 项正确 答案 A 二 非选择题 7 2011 西城高三期末统考 某兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质 1 在热水浴中进行 3 个实验 部分实验报告如下表所示 序号实验操作实验现象 稀硫酸中加入铜片无明显变化 硝酸钠溶液中加入铜片无明显变化 稀硫酸中加入硝酸钠溶液无明显变化 再加入铜片有无色气泡 溶液变蓝 实验 的目的是 实验 中反应的本质是 用离子方程式表示 2 利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气 Cu 作 极 总反应的离子方程式是 解析 1 实验 的目的是验证铜不与 H 反应 实验 的目的是验证铜不与 NO 反应 3 2 用电化学原理实现铜溶于稀硫酸可以用铜作阳极 石墨作阴极 总反应的离子方程 式是 Cu 2H Cu2 H2 电解 答案 1 证明 Cu 不与 H NO单独反应 3 3Cu 8H 2NO 3Cu2 2NO 4H2O 3 用心 爱心 专心3 2 阳 Cu 2H Cu2 H2 电解 8 已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜 用示意图中的装置可以实现该 反应 回答下列问题 1 A 中加入的物质是 发生反应的化学方程式是 2 B 中加入的物质是 其作用是 3 实验时在 C 中观察到的现象是 发生反应的化学方程式是 4 实验时在 D 中观察到的现象是 D 中收集到的物质是 检验 该物质的方法和现象是 解析 由实验目的 氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜 并结合装置 图可知 A 装置提供 NH3 且是固 固加热制备气体 则 A 中应加入固体 NH4Cl 和 Ca OH 2 发生反应 2NH4Cl Ca OH 2 CaCl2 2NH3 2H2O B 装置是干燥装置 除去 NH3中的水气 应加入碱石灰或 CaO 等碱性固体干燥剂 C 装置中发生反应 2NH3 3CuON2 3H2O 3Cu 则 C 中黑色粉末逐渐变为红色 反应生成的 N2及水蒸气和未反应的 NH3均会从 C 装置中进入 D 试管中 则 D 中收集到的是氨水 因为 水蒸气在冰水中转化为液态水 氨气极易溶于水 E 装置是气体收集装置 收集到的是 N2 答案 1 固体 NH4Cl 和 Ca OH 2 2NH4Cl Ca OH 2CaCl2 2NH3 2H2O 2 碱石灰 或 CaO 除去 NH3气流中的水气 3 黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3 3CuON2 3H2O 3Cu 4 出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验 试纸变蓝 用无水硫酸铜检验 无水硫酸铜变蓝 9 2011 浙江省舟山市三校联考 为了探究硫化钠晶体 Na2S nH2O 在空气中的变化 某兴趣小组设计如下实验进行探究 其实验步骤与实验现象记录如下 将少量硫化钠晶 体置于表面皿上 暴露在空气中 3 天后将样品放入盛水的烧杯中 搅拌后得无色溶液 取少量该溶液加入过量盐酸 有气体放出 且溶液保持澄清 1 请你根据上述记录猜想所放出气体的成分可能是 至少回答 3 种 写出产生气体的有关化学反应方程式 2 若所放出的气体为两种气体的混合物 请使用品红溶液 浓溴水 澄清石灰水等三 种试剂 设计一个组合实验分析该混合气体的组成 简要写出实验方案 现象和结论 实验方案可能的现象和相应的结论 3 进一步猜想 除了上述化学反应外 还有没有可能发生其他化学反应 要求提出假 设 制定实验方案验证 最后确定结论 答案 1 H2S SO2 CO2 H2S 和 CO2 SO2和 CO2 至少写出其中 3 种 用心 爱心 专心4 Na2S 2HCl 2NaCl H2S 2Na2S 3O2 2Na2SO3 Na2SO3 2HCl 2NaCl SO2 H2O Na2S CO2 H2O NaHS NaHCO3 NaHCO3 HCl NaCl CO2 H2O 2 实验方案可能的现象和相应的结论 将混合气体依次通过盛有品红溶液 浓溴水 澄清石灰水的洗 气瓶 若品红溶液退色 浓溴水不完全退色 澄清石灰水变浑浊 该 气体是 SO2 CO2的混合气体 若品红溶液不退色 浓溴水退色 或变浅 且有浑浊出现 澄清 石灰水变浑浊 该气体是 H2S CO2的混合气体 3 Na2S 有可能被空气氧化生成 Na2SO4 2Na2S 4O2 2Na2SO4 取少许步骤 后所得溶液于一洁净试管中 加入 BaCl2溶液 若有白色沉淀出现 说 明生成了 Na2SO4 否则没有生成 Na2SO4 Na2S 还有可能被氧化生成硫单质 2Na2S O2 2H2O 2S 4NaOH 将步骤 后所得溶液小心过滤 用放大镜仔细观察滤纸上是否有黄色粉末 如果有 说明有硫单质生成 否则就无硫单质生成 10 2012 吴忠模拟 某研究性学习小组在网上收集到信息 钾 钙 钠 镁等活泼 金属都能在 CO2气体中燃烧 他们对钠在 CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下 探究 实验 将燃烧的钠迅速伸入盛满 CO2的集气瓶中 钠在其中继续燃烧 反应后冷 却 瓶底附着黑色颗粒 瓶壁上粘附着白色物质 1 通过钠在 CO2气体中燃烧的实验 你认为燃烧的条件是 2 燃烧的本质是 3 2010 年 8 月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大 控制森林 火灾是世界性难题 根据燃烧的条件 请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森 林火灾的蔓延 提出假设 假设 1 白色物质是 Na2O 假设 2 白色物质是 Na2CO3 假设 3 白色物质是 Na2O 和 Na2CO3的混合物 设计实验方案 验证假设 该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究 实验方案实验操作实验现象结论 方案 1 取少量白色物质于试管中 加入适量水 振荡 样品全部溶于水 向其中加入无 色酚酞试液 溶液变成红色 白色物 质为 Na2O 方案 2 取少量白色物质于试管中 加入适量 水 振荡 样品全部溶于水 向其中加 入过量的 CaCl2溶液 出现白色沉淀 静置片刻 取上层清液于试管中 滴 加无色酚酞试液 无明显现象 思考与交流 4 甲同学认为方案 1 得到的结论不正确 其理由是 5 乙同学认为方案 2 得到的结论正确 白色物质为 6 通过方案 1 和方案 2 的实验 你认为上述三个假设中 成立 你的理由是 用心 爱心 专心5 7 钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 8 丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠 你是否同意丙同学的观点 并简述理由 解析 1 燃烧必须具备三个要素 要有可燃物 要有助燃物 可燃物的温度必须 达到着火点 2 燃烧不一定要有氧气参加 任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都可以看 做燃烧 3 从燃烧的构成要素看 设置森林防火隔离带消除了可燃物的存在 能有效阻止 森林火灾的蔓延 4 Na2O 溶于水生成 NaOH 溶液显碱性 Na2CO3溶于水时发生水解 溶 液也呈碱性 因此 不能根据溶液呈碱性说明固体中含有 Na2O 5 样品中能与 CaCl2溶液 反应生成白色沉淀的是 Na2CO3 6 向样品溶液中加入 CaCl2溶液 有白色沉淀生成 说明 样品中有 Na2CO3 向样品溶液中加入酚酞试液 无明显现象 说明样品中没有 Na2O 所以 样品中的白色物质是 Na2CO3 假设 2 正确 7 由上述实验 确定