第11章 第4节 化学实验方案的设计与评价Word版含解.doc

第十一章第四节1下列实验或叙述不符合绿色化学理念的是()A研制乙醇汽油代替汽油作汽车燃料B利用乙烯和氯化氢在催化剂存在的条件下生成氯乙烷C在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水D用铜和稀HNO3反应制取Cu(NO3)2解析：选D汽油中添加乙醇，可以使燃烧后排出的气体对空气减轻污染；乙烯与氯化氢发生加成反应，无副产物生成；溴易挥发，易造成环境污染；铜和稀HNO3反应产生有毒气体NO，不符合要求。2下列实验能证明SO2存在的是()能使澄清石灰水变浑浊能使湿润的石蕊试纸变红通入足量的NaOH溶液中，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成能使品红溶液褪色通入溴水中可使溴水褪色，再滴入含有稀HNO3的BaCl2溶液，有白色沉淀生成A都能证明B都不能证明C能证明D只有能证明解析：选DCO2也会产生、的现象；实验是所有酸性气体的通性；氯气也能使品红溶液褪色；在中，Br2将SO2氧化为SO，与Ba2能生成不溶于稀硝酸的沉淀只有BaSO4。综上所述，D项正确。3(2014潍坊联考)某同学想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是氯离子造成的，下列实验无意义的是()A观察KCl溶液没有颜色B向FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色消失C向FeCl3溶液中滴加适量AgNO3溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色未消失D加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅解析：选D加水稀释后，FeCl3溶液中Fe3、Cl两种离子浓度都减小，不能说明黄色变浅的原因。4用铁制备较纯净的三氧化二铁，下列实验方案最好的是()A使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B铁在氯气中燃烧，加水溶解，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、然后充分加热分解C使铁溶解于稀硫酸，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解D使铁与足量稀硝酸反应，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解解析：选BA项，最终生成铁锈(氧化铁水合物)；B项，FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3，方案合理；C项，FeFeSO4Fe(OH)2Fe(OH)2在空气中加热时部分氧化为Fe(OH)3，分解产物中既有FeO，又有Fe2O3等；D项，Fe与HNO3反应产生大气污染物NO。5下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()A已知Cu2O2H=Cu2CuH2O，氢气还原氧化铜后所得红色固体能完全溶于稀硝酸，说明还原产物是铜B用蒸馏水、酚酞、BaCl2溶液和已知浓度盐酸标准液作试剂，可测定NaOH固体(杂质仅为Na2CO3)的纯度C实验室中的CCl4含有少量溴，加适量的苯，振荡、静置后分液，可除去CCl4中的溴D取一定量水垢加盐酸，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明水垢的主要成分为CaCO3、MgCO3解析：选BCu和Cu2O都能溶于稀HNO3，A项错误，应改为稀H2SO4，BaCl2与Na2CO3反应生成BaCO3，反应方程式为：BaCl2Na2CO3=BaCO32NaCl，过滤后，用标准浓度的盐酸可滴定测出溶液中NaOH的量，B正确；CCl4也能溶于苯，无法用苯萃取CCl4中的Br2。C错误；D项中结论错误，只能说明水垢中含有CO但不能说明一定有MgCO3。6(2014北京西城区质检)下列实验中，依据实验操作及现象，得出的结论正确的是()操作现象结论A用CH3COOH溶液浸泡水垢水垢溶解，有无色气泡酸性：CH3COOHH2CO3B测定等浓度的Na2CO3和Na2SO3溶液的pH前者pH比后者的大非金属性：SCC向FeBr2溶液中通入过量Cl2溶液由浅绿色变成黄色氧化性： Br2Fe3D用石墨电极电解滴有酚酞的饱和NaCl溶液在阴极附近溶液呈现红色离子移动方向：OH移向阴极解析：选A水垢中含有CaCO3，用CH3COOH溶液浸泡水垢，产生CO2气体，符合强酸制弱酸的原理，A正确。Na2SO3中S元素并不是最高价，B错；过量Cl2将Fe2、Br分别氧化生成Fe3和Br2，说明氧化性Cl2Fe3，Cl2Br2，不能说明Br2的氧化性强于Fe3，C错；阴极上H放电，OH浓度增大，D错。7(2014杭州联考)下图表示从混合物中分离出X的两种方案，根据方案和方案下列说法合理的是()A若含X的混合物为混有少量氯气的液溴，可通过方案进行分离，加入试剂为适量溴化钠溶液B若含X的混合物为FeCl3和CuCl2，可通过方案进行分离，加入试剂为过量铁粉C若含X的混合物为碘水，可通过方案进行分离，加入试剂为CCl4液体，充分振荡后液体分层，上层为紫红色的X的CCl4溶液D若含X的混合物为SiO2和Al2O3，可通过方案进行分离，加入试剂为过量NaOH溶液解析：选A溴中氯气可以通过溴化钠除去，溴在水中的溶解度小，可以使用分液的方法分离，A正确；铁粉与FeCl3和CuCl2均反应，最终固体为Fe和Cu混合物，溶液为FeCl2，可用过滤的方法分离，B错误；碘水中加四氯化碳，四氯化碳密度比水大，有机层在下层，C错误；二氧化硅和氧化铝都与氢氧化钠溶液反应，可用盐酸溶解氧化铝，D错误。8(2014大港一中月考)下列说法中正确的是()A等质量的两份铝，分别和含n mol HCl和n mol NaOH溶液反应，放出的气体的体积一定是NaOH溶液的多B向饱和食盐水中先通足量CO2气体，再通入足量NH3，会析出NaHCO3晶体C使用一定的催化剂可将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2D将一定质量不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，铝的质量分数越小，放出的H2越多解析：选CA项，无论与酸还是与碱反应，Al与H2的关系都是2Al3H2。(1)等量铝分别与足量盐酸和氢氧化钠溶液反应，产生氢气体积比为11。(2)足量的铝分别与等物质的量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为13。(3)一定量的铝分别与一定量的盐酸和氢氧化钠反应，产生氢气的体积比为1。A错误；B项，CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生高浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体，B错误；C项，CO与NO在催化剂的作用下可生成参与大气循环的气体CO2和N2，C正确；D项，等质量的Na和Al与足量盐酸反应，Al产生H2多，所以Al的质量分数越大，生成H2越多，D错误。9(2014绵阳诊断)一种白色固体可能由Na、Ba2、Cl、Br、HCO、SO、SO中的若干种组成，陶宝同学设计实验检验其组成，记录如下：实验步骤实验操作实验现象将固体溶于水，用pH试纸检验无色溶液pH9向溶液中滴加氯水，再加入CCl4振荡，静置产生气泡，CCl4层呈橙色向所得水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3有白色沉淀产生过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3有白色沉淀产生下列关于固体组成的结论错误的是()A肯定含有HCO和BrB至少含有SO、SO中的一种离子C肯定不含Ba2，一定含有ClD无需焰色反应即可断定溶液中含有Na解析：选C根据中pH9，则HCO和SO中至少含有一种；根据中产生气泡，则一定含有HCO，CCl4层呈橙色，则一定含有Br；根据中有白色沉淀产生，该白色沉淀为BaSO4，则SO、SO中至少含有一种；根据SO、SO与Ba2不能共存，则一定不含Ba2，所以一定含有Na；根据中有白色沉淀产生，该白色沉淀为AgCl，但不能确定是否含有Cl，因为中加入氯水会引入Cl。10某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，下列操作正确且能达到目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后把水加入反应器中，观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析：选DA项，正确操作应该是：将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中，A错误；B中应该用红热的铜丝；Cu2水解，加热CuCl2溶液得不到CuCl2固体，C错误；铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸，故可用盐酸除去铜绿，D正确。11分析硫铁矿中FeS2的含量(不考虑杂质的反应，所加试剂均足量)，某研究性小组设计了如下四种实验方案，不正确的是()A.B.C.D.解析：选DA、B、C项中FeS2被氧化，Fe元素被氧化成Fe3，S元素被氧化成SO，通过沉淀的质量可测出Fe或S的含量，即可算出FeS2的含量。D项，加入的Fe在酸性溶液中会生成Fe2，过量的Fe再与Fe3反应生成Fe2，最后用KMnO4滴定Fe2，无法准确测量出FeS2的含量，错。12某小组取一定质量的FeSO4固体，利用下图装置进行实验。实验实验过程实验现象通入一段时间N2后，加热大试管A中固体变为红棕色，B中有白色沉淀，D试管中有无色液体用带有火星的木条靠近装置D的导管口木条复燃充分反应，停止加热，冷却后，取A中固体，加盐酸固体溶解，溶液呈黄色将所得溶液滴入D试管中溶液变为浅绿色已知：SO2熔点72，沸点10；SO3熔点16.8，沸点44.8。(1)实验反应的离子方程式是_。(2)分解过程除产生使木条复燃的气体外，仅由A中固体颜色变化推测，还一定有_气体，依据是_。(3)实验反应的离子方程式是_。(4)某同学依据B中的现象，认为FeSO4分解一定有SO3生成。你认为是否正确，原因是(用必要的文字或化学方程式解释)_。解析：通入一段时间N2，加热，A中固体变为红棕色，B中有白色沉淀，D试管中有无色液体，说明A中有氧化铁生成，有硫氧化物生成。用带有火星的木条靠近装置D的导管口，木条复燃，说明有氧气生成。充分反应，停止加热，冷却后，取A中固体，加盐酸，固体溶解，溶液呈黄色，说明A中有氧化铁生成。将实验所得溶液滴入D试管中，溶液变为浅绿色，说明有还原性的物质生成。答案：(1)Fe2O36H=2Fe33H2O(2)SO2因为有Fe2O3生成，在FeSO4中只有6价S元素有氧化性，能被还原。因此一定有SO2生成(3)2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H(4)不正确，因为分解有O2和SO2生成 ，在水溶液中发生反应：2SO2O22H2O=2H2SO4，故无论分解反应是否有SO3生成，都会有此现象2SO2O22H2O2BaCl2=2BaSO44HCl13(2013江苏高考)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3)为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：(1)MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为_。(2)加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_ _。(3)滤渣2的成分是_(填化学式)。(4)煅烧过程存在以下反应：2MgSO4C2MgO2SO2CO2MgSO4CMgOSO2COMgSO43CMgOS3CO利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体是_(填化学式)。B中盛放的溶液可以是_(填字母)。aNaOH溶液BNa2CO3溶液c稀硝酸DKMnO4溶液A中得到的淡黄色固体能与热的NaOH溶液反应，产物中元素的最高价态为4，写出该反应的离子方程式：_。解析：(1)MgCO3H2SO4=MgSO4CO2H2O。(2)由菱镁矿成分可知，被氧化的是FeSO4，故发生反应2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O。(3)调pH4，可使Fe(OH)3沉淀完全，故滤渣是Fe(OH)3。(4)S蒸气经冷却可在A装置中收集，S能溶于NaOH溶液，反应的化学方程式为：3S6NaOH2Na2SNa2SO33H2O，吸收SO2可选用氧化性溶液。答案：(1)MgCO32H=Mg2CO2H2O(2)2FeSO4H2O2H2SO4=Fe2(SO4)32H2O(3)Fe(OH)3(4)COd3S6OH2S2SO3H2O14(2013江苏高考)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾(FeSO47H2O)通过下列反应制备：FeSO4Na2CO3=FeCO3Na2SO4FeCO3C6H8O7=FeC6H6O7CO2H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Al33.05.0Fe25.88. 8(1)制备FeCO3时，选用的加料方式是_(填字母)，原因是_。a将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中b将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中c将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_。(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80下搅拌反应。铁粉的作用是_。反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是_ _。(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。分离过程中加入无水乙醇的目的是_。(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，_，得到FeSO4溶液，_，得到FeSO47H2O晶体。解析：(1)Na2CO3溶液呈碱性，Fe2开始沉淀的pH为5.8，所以若选用a、b的加料方式易生成Fe(OH)2沉淀。(2)FeCO3沉淀表面沾有Na2SO4，检验洗涤是否完全的方法是：取最后一次的洗涤液12 mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。(3)Fe粉的作用是防止2价的铁元