2013年高考化学二轮最新备考试题 专题十六 实验设计与评价

1 专题十六专题十六 实验设计与评价实验设计与评价 1 有一无色透明溶液 欲确定是否含有下列离子 Na Mg2 Al3 Fe2 Ba2 NO SO 3 Cl I HCO 取该溶液实验如下 2 4 3 实验步骤 实验现象 取少量该溶液 加几滴甲基橙溶液变红色 取少量该溶液 浓缩 加 Cu 片和浓 H2SO4 加热有无色气体产生 后在空气中又变成红棕色 取少量该溶液 加 BaCl2溶液有白色沉淀生成 取 中上层清液 加 AgNO3溶液有白色沉淀生成 且不溶于 HNO3 取少量该溶液 加 NaOH 溶液 有白色沉淀生成 当 NaOH 过量时沉淀部分 溶解 1 溶液中肯定存在的离子是 2 溶液中肯定不存在的离子是 3 为进一步确定其他离子 应该补充的实验是 实验室有丢失了标签的五瓶无色溶液 MgCl2 NaCl HCl NaOH AlCl3 若实验桌上没有任何 试剂 只有试管和滴管 请试设计出鉴别上述溶液的实验方案 实验方案设计 实验步骤预计产生的实验现象及由此得出的结论 1 2 2 三草酸合铁酸钾晶体 K3 Fe C2O4 3 3H2O 可用于摄影和蓝色印刷 某小组将无水三草酸合铁酸钾 在一定条件下加热分解 对所得气体产物和固体产物进行实验和探究 请利用实验室常用仪器 用品和 以下限选试剂完成验证和探究过程 限选试剂 浓硫酸 1 0mol L 1HNO3 1 0mol L 1盐酸 1 0mol L 1 NaOH 3 H2O2 0 1mol L 1 KI 0 1mol L 1CuSO4 20 KSCN 澄清石灰水 氧化铜 蒸馏水 1 将气体产物依次通过澄清石灰水 A 浓硫酸 灼热氧化铜 B 澄清石灰水 C 观察到 A C 中 澄清石灰水都变浑浊 B 中有红色固体生成 则气体产物是 2 2 该小组同学查阅资料后推知 固体产物中铁元素不可能以三价形式存在 而盐只有 K2CO3 验证 固体产物中钾元素存在的方法是 现象是 3 固体产物中铁元素存在形式的探究 提出合理假设 假设 1 假设 2 假设 3 设计实验方案证明你的假设 实验过程 根据 中方案进行实验 按下表的格式写出实验步骤 预期现象与结论 实验步骤预期现象与结论 步骤 1 步骤 2 步骤 3 3 2012 福建理综 实验室常用 MnO2与浓盐酸反应制备 Cl2 1 制备实验开始时 先检查装置气密性 接下来的操作依次是 填字母 A 往烧瓶中加入 MnO2粉末 B 加热 C 往烧瓶中加入浓盐酸 2 制备反应会因盐酸浓度下降而停止 为测定反应残余液中盐酸的浓度 探究小组同学提出了下 列实验方案 甲方案 与足量 AgNO3溶液反应 称量生成的 AgCl 质量 乙方案 采用酸碱中和滴定法测定 丙方案 与已知量 CaCO3 过量 反应 称量剩余的 CaCO3质量 丁方案 与足量 Zn 反应 测量生成的 H2体积 3 判定甲方案不可行 理由是 进行乙方案实验 准确量取残余清液稀释一定的倍数后作为试样 a 量取试样 20 00mL 用 0 100 0mol L 1 NaOH 标准溶液滴定 消耗 22 00mL 该次滴定测得试样 中盐酸浓度为 mol L 1 b 平行滴定后获得实验结果 判断丙方案的实验结果 填 偏大 偏小 或 准确 已知 Ksp CaCO3 2 8 10 9 Ksp MnCO3 2 3 10 11 进行丁方案实验 装置如下图所示 夹持器具已略去 i 使 Y 形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中 ii 反应完毕 每间隔 1 min 读取气体体积 气体体积逐渐减小 直至不变 气体体积逐次减小的 原因是 排除仪器和实验操作的影响因素 4 2012 淮阴中学模拟 某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应 设计了图 1 图 2 所示装置进 行实验 图 1 4 图 2 1 比较两实验装置 图 2 装置的优点是 能更好地吸收有毒气体 SO2 防止其污染环境 2 导气管 e 有两个主要作用 一是在反应过程中 因导管插入液面下 可起到 液封 作用阻止 SO2气体逸出而防止污染环境 二是 3 能说明有 SO2气体产生的实验现象是 4 反应一段时间后 用滴管吸取 A 试管中的溶液滴入适量水中为试样 试样中所含金属离子的成 分有以下三种可能 只含有 Fe3 只含有 Fe2 既有 Fe3 又有 Fe2 为验证 的可能性 选用如下试剂 填写下列空格 A 稀 HCl 溶液 B 稀 H2SO4硫酸 C KSCN 溶液 D KMnO4溶液 E NaOH 溶液 F 淀粉 KI 溶液 G H2O2溶液 验证 取试样 先滴加少量的 填试剂字母 下同 振荡 再滴加少量的 根 据溶液颜色的变化可确定假设 是否正确 验证 步骤 1 取试样 滴加少量的 填试剂字母 溶液的颜色变 色 则试样中 含有 Fe3 发生反应的离子方程式为 5 步骤 2 再取适量的试样滴加到少量的 填试剂字母 中 若溶液的颜色褪去 则试样中含 有 Fe2 6 专题十六 实验设计与评价 1 1 Mg2 Al3 NO SO 32 4 2 Fe2 Ba2 I HCO 3 3 焰色反应 确认是否含 Na 取少量试液加入过量 Ba NO3 2 溶液 过滤 滤液加入 AgNO3溶液 有无白色沉淀 确认是否含 Cl 1 两两混合 其中一种试剂与另外两种试剂产生白色沉淀 该试剂是 NaOH 溶液 当 NaOH 溶液 过量时 沉淀消失 则它是 AlCl3溶液 另一试剂是 MgCl2溶液 2 另取剩余两种溶液 加入到 1 中的沉淀中 若发生沉淀溶解 则该溶液是盐酸 若沉淀不溶 解 则该试剂是 NaCl 溶液 最后的溶液一目了然 解析 溶液呈无色 则不含 Fe2 说明溶液呈酸性 故不含 HCO 说明溶液含 NO 则 3 3 不含 I 说明溶液含 SO 则不含 Ba2 由于操作 加入了 BaCl2溶液 无法说明原溶液是否含 2 4 Cl 说明同时含 Mg2 Al3 2 1 CO2和 CO 2 焰色反应 透过蓝钴玻璃观察呈紫色火焰 3 铁元素的存在形式为 Fe 单质 铁元素的存在形式为 FeO 铁元素的存在形式为 Fe 与 FeO 的混 合物 略 实验步骤预期现象与结论 步骤 1 用药匙取少量固体产物于一支洁净 干燥的试管 A 中 用胶头滴管滴加过量的煮 沸过的 0 1mol L CuSO4溶液于试管中 振荡 静置 过滤 取出固体放于另一试管 B 中备 用 若出现大量红色固体 则证明假设 1 或假设 3 成立 若不出现红色固体 则假设 2 可能成立 步骤 2 往试管 B 的固体加过量 1mol L 盐酸 滴加少量 20 KSCN 溶液 再滴加少量煮沸 过的 1mol L HNO3溶液 加盐酸后 固体部分溶解 若加入少量 1mol L HNO3后 溶液变血红色 则证明原固体为 Fe 与 FeO 混合 假设 3 成 立 若加入少量 1mol L HNO3后溶液不变血红色 则证明原固体只含 Fe 假设 1 成立 步骤 3 若步骤 1 不出现红色固体 用药匙加盐酸后 固体全部溶解 若滴加 KSCN 溶 7 另取少量固体产物于一支洁净干燥的试管中 用胶头滴管滴加过量煮沸过的 1mol L 的盐 酸 滴加少量 20 KSCN 溶液 再滴加 少量 煮沸过的 1mol L HNO3溶液 液后 溶液不呈血红色 滴加 1mol L HNO3 后溶液变血红色 则证明假设 2 成立 3 1 ACB 2 加入足量的硝酸银溶液只能求出氯离子的量 而不能求出剩余盐酸的浓