2020高考化学二轮复习 诊断卷（十九）实验方案的设计（重点讲评课）VIP

1(2020长春模拟)用下列装置(加热及夹持仪器已略去)进行的实验，不能达到相应实验目的的是()A利用装置可以验证Na2O2与水的反应是放热反应B装置可用于收集H2、CO2、Cl2、HCl、NO2C利用装置制取SO2，并验证其还原性D利用装置验证KHCO3和K2CO3的热稳定性，X中应放的物质是K2CO32某课外实验小组设计的下列实验合理的是()A.制备少量氨气B.吸收HClC.配制一定浓度硫酸溶液D.制备并收集少量NO2气体3.Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是()A玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应Bc、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2充分接触CY形管乙中产生的为氧化性气体，将BaSO3氧化为BaSO4沉淀De、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体4(2020沈阳模拟)下列方法或操作正确且能达到预期目的的是()序号实验目的方法及操作比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱用金属钠分别与水和乙醇反应证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性KMnO4溶液中比较铜和镁的金属活动性强弱用石墨作电极电解同浓度的Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液比较碳和硅两元素非金属性强弱测同温同浓度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的pH判断不同反应的反应速率的快慢比较不同反应的反应热数据的大小A BC D5(2020宝鸡模拟)用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验现象或结论的是()选项实验现象或结论A稀盐酸Na2SO3溴水SO2有漂白性B浓氨水CaOAlCl3溶液白色沉淀生成后又溶解 C双氧水MnO2KI溶液氧化性：MnO2I2D稀醋酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性：醋酸碳酸硅酸6(2020北京高考)在通风橱中进行下列实验：步骤现象Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡下列说法不正确的是()A中气体由无色变红棕色的化学方程式：2NOO2=2NO2B中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应C对比、中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3D针对中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化7某实验小组用如图所示装置进行实验以探究Fe3、Cl2和SO2的氧化性强弱(夹持仪器已略)。(1)按图连接好装置，检查A装置的气密性的方法为_。(2)检查完装置的气密性，添加药品，向A装置的分液漏斗中加入浓盐酸，在圆底烧瓶中加入固体KMnO4；向B装置中加入10 mL FeCl2溶液；在C装置的分液漏斗中加入70%的硫酸，向圆底烧瓶中加入固体Na2SO3；棉花浸润_溶液。打开弹簧夹K1K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1，K3，K4。通入一段时间N2的目的是_。(3)打开活塞a，逐滴加入浓盐酸，当B中溶液变为棕黄色时，停止滴加浓盐酸，夹紧K2，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，分别取1 mL溶液滴入_(填试剂名称)和铁氰化钾溶液可以证明其中含有Fe3和Fe2。A装置中发生反应的离子方程式为_。(4)打开K3和活塞c，逐滴加入70%的硫酸，当B中溶液颜色逐渐变为_色，停止滴加70%的硫酸，夹紧K3，打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，并检验其中的离子。B中发生反应的离子方程式为_。(5)结合实验现象判断Fe3、Cl2、SO2氧化性由弱到强的顺序为_。8乙二酸(HOOCCOOH)俗称草酸，易溶于水，电离常数K15.4102，K25.4105，其盐草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。无色晶体H2C2O42H2O称为草酸晶体，其熔点为101.5 。草酸晶体失去结晶水得无水草酸，它在157 升华。根据上述信息，回答下列问题。(1)向盛有2 mL饱和NaHCO3溶液的试管里加入少量乙二酸浓溶液，观察到有大量气泡产生，写出该反应的离子方程式：_。(碳酸：K14.4107)(2)向试管A中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边加入2 mL浓硫酸和2 mL乙二酸溶液，按图组装好装置，加热35 min。在装有饱和Na2CO3溶液的试管B中有油状且带有香味的液体产生。B中导管口在液面上不伸入液面下的原因是_。写出乙二酸与少量乙醇反应的化学方程式：_。(3)已知草酸分解的化学方程式为H2C2O4H2OCO2CO利用图和图加热草酸晶体(夹持仪器忽略)，以验证草酸受热是否分解。连续加热一段时间后的现象是：图：试管里澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清；图：试管里澄清石灰水只变浑浊。能验证草酸受热分解的装置是_(填图中的编号“”或“”)。(4)图中冷凝管的作用是_。9(2020天门高中调研)欲测定含少量氯化钠的小苏打固态样品中NaHCO3的质量分数可采用以下四种方法。方法一： 试样 蒸馏水 试剂A 蒸馏水 m1 m2 滤液 洗涤水方法二： 试样 蒸馏水 某指示剂 标准液盐酸 (0.100 molL1) m V(待)100 mL V(待)20 mL V(HCl)/mL方法三：方法四：不使用化学试剂，使用实验室常用仪器。按要求回答下列问题：(1)方法一：加入足量的试剂A_(填写A的化学式)可将HCO离子转化为沉淀并称重。操作1、2、3、4的名称依次是溶解、_、洗涤和_。(2)方法二：在操作1所用到的玻璃仪器中，除了烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的是_，在操作2中应选择的指示剂是_。(3)在方法二中计算该样品中NaHCO3的质量分数为_用流程图中的数据m、V(HCl)填写有关的表达式。(4)在方法三中：根据所用的实验装置，除了称量试样质量外，还需测定的实验数据是_。(5)仔细分析方法三中的实验装置，若由此测得的数据来计算实验结果，则有可能偏高也有可能偏低，偏高的原因可能是_，偏低的原因可能是_(均用文字简述)。(6)方法四的实验原理是_(用化学方程式表示)。10(2020济南模拟)黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显2价、铁元素显2价)。实验室用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如下：已知：CuFeS2O2CuFeSSO2FeS2HCl=FeCl2H2S(1)在实验室中，应将黄铜矿粉末放在_(填仪器名称)中焙烧。(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入如图所示装置中检验它们的性质。该实验证明SO2具有_性和_性。(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_。按气流方向由左到右，导管口连接顺序为a_。装置连接好后，在装药品前，需检验装置的气密性，具体方法是_。向滤液A中通入Cl2，某同学取通入Cl2后的溶液滴加KSCN溶液，用来证明Cl2的氧化性比Fe3强的结论。该实验设计是否合理_(填“是”或“否”)，请用简要文字解释你的理由_。(4)若使用20 g黄铜矿粉末可制得8 g Fe2O3(铁红)，则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是_(假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗)。11某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知Ca(OH)2的分解温度为580 ，铁粉与水蒸气反应的温度为900 。根据如图所示实验装置，进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验，实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。(1)实验中Ca(OH)2的作用是_。实验中产生的气体产物是_。(2)为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分，研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体，针对黑色氧化物固体，该小组提出如下的假设并进行了相关的实验：假设一：固体为FeO；假设二：固体为Fe3O4；假设三：_。限选用下列试剂：盐酸、KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水，证明假设一不成立。操作现象结论假设一不成立为了进一步确定产物的成分，用黑色固体进行了下列实验：加入足量氯水所发生反应的离子方程式是_；检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是_；灼烧时盛放固体的仪器是_；若假设二成立，黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是_g。答 案1选D若右边烧杯中有气泡产生，则说明Na2O2与水的反应为放热反应，A项能达到实验目的；收集气体时若气体密度大于空气密度，则b口进a口出，若气体密度小于空气密度，则a口进b口出，B项能达到实验目的；大试管中Cu与浓硫酸反应生成SO2气体，若小试管中酸性KMnO4溶液褪色，则证明SO2具有还原性，C项能达到实验目的；X中应放的物质是KHCO3，D项不能达到实验目的。2选AA中氨气制备装置正确；HCl极易溶于水，导管直接通入水中会发生倒吸现象，B错；不能在容量瓶中进行溶液的稀释，C错；NO2气体能与水反应，不能用排水法收集，D错。3选D玻璃管起到平衡内外大气压的作用，选项A错误；要使SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3，故应通过d管向溶液中通入碱性气体NH3，d管不能完全插入溶液中，否则生成的氨气溶解于水时，易造成倒吸，选项B错误；实验目的“探究生成BaSO3沉淀的条件”，不是探究生成BaSO4沉淀的条件，选项C错误；Y形管乙用于制备碱性气体，使广口瓶内溶液为碱性或中性，从而促进BaSO3沉淀的生成，选项D正确。4选C通过钠分别与水、乙醇反应生成氢气的速率大小可以比较羟基氢的活泼性强弱，符合题目要求；二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色是因为二氧化硫具有还原性，不是漂白性，不符合题目要求；通过Cu和Mg的析出情况可以比较铜和镁的活动性强弱，符合题目要求；碳酸钠、硅酸钠分别为C、Si最高价氧化物的水化物形成的盐，比较同温同浓度碳酸钠、硅酸钠的水解程度可以确定C、Si的非金属性强弱，符合题目要求；反应热与反应速率无关，不符合题目要求。故C项正确。5选DA项，SO2通入溴水中，溴水褪色，是因为发生了氧化还原反应：Br2SO22H2O=2HBrH2SO4，说明SO2具有还原性，不能说明SO2具有漂白性；B项，Al(OH)3不溶于氨水；C项，MnO2在H2O2的分解反应中作催化剂，而不是氧化剂。6选CA铁放入稀HNO3中发生反应Fe4HNO3=Fe(NO3)3NO2H2O，NO逸出，遇到O2生成NO2，气体由无色变为红棕色。B.铁放入浓HNO3中，在常温下会钝化，即在Fe表面形成致密的氧化膜，阻止Fe进一步反应。C.浓HNO3的氧化性强于稀HNO3。D.在铁、铜之间加一个电流计，根据电子的流向，可判断铁是否被氧化。若电子由铁移动到铜，则铁被氧化。7解析：(1)检查装置气密性，首先要密闭，应关闭a、b、K1、K3，打开K2，向B装置中加水，T形导管下端插入水中，微热A装置，看到有气泡产生，停止加热恢复室温，T形导管下端形成一段水柱，说明A装置气密性良好。(2)用碱溶液吸收多余的氯气、二氧化硫，防止污染空气；通入一段时间N2的目的是排出装置中的空气，防止其干扰实验。(3)氯气将氯化亚铁中的Fe2氧化为Fe3，Fe3遇KSCN溶液变为血红色，则用硫氰化钾可以证明其中含有Fe3；A装置中发生反应的离子方程式为2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O。(4)Fe3被SO2还原为Fe2，溶液变为浅绿色；B中发生反应的离子方程式为SO22Fe32H2O=2Fe2SO4H。(5)结合实验现象及氧化还原反应原理可判断Cl2、Fe3和SO2的氧化性由弱到强的顺序为SO2Fe3Cl2。答案：(1)关闭a、b、K1、K3，打开K2，向B装置中加水，将T形导管下端插入水中，微热A装置，看到有气泡产生，停止加热恢复室温，T形导管下端形成一段水柱，说明A装置气密性良好(其他合理答案也可)(2)NaOH(其他合理答案也可)排出装置中的空气，防止其干扰实验(3)硫氰化钾2MnO10Cl16H=2Mn25Cl28H2O(4)浅绿SO22Fe32H2O=2Fe2SO4H(5)SO2Fe3Cl28解析：(1)根据电离常数可判断乙二酸的酸性强于碳酸，则反应的化学方程式为2HCOH2C2O4=2H2O2CO2C2O。(2)生成的酯类中含有乙醇，乙醇与水互溶，因此B中导管口在液面上而不伸入液面下的原因是防止倒吸。乙醇不足，则乙醇与乙二酸发生酯化反应的化学方程式为(3)乙二酸易挥发，则需要有冷凝回流装置，因此能验证草酸受热分解的装置是。(4)根据以上分析可知图中冷凝管的作用是冷凝回流草酸蒸气，防止生成草酸盐沉淀对CO2的检出造成干扰。答案：(1)2HCOH2C2O4=2H2O2CO2C2O(2)防止倒吸 (3)(4)冷凝回流草酸蒸气，防止生成草酸盐沉淀对CO2的检出造成干扰9解析：(1)与HCO反应产生沉淀的试剂有Ca(OH)2或Ba(OH)2，二者选其一即可；操作1、2、3、4的名称依次是溶解、过滤、洗涤、干燥。(2)方法二中还需100 mL的容量瓶；酚酞的变色范围是810，未滴定完已变色，不可用；滴定终点时溶液偏酸性，应使用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变为橙色。(3)由所用盐酸的体积可计算出20 mL的待测液中碳酸氢钠的物质的量，原液是待测液的5倍，所以，样品中NaHCO3的质量分数为V(HCl)1030.1005100%100%。(4)方法三利用产生二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量分数，不需要称量装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量。(5)偏高的原因是碱石灰还会吸收空气中的二氧化碳和水使质量增大；偏低的原因是装置中会有残留的二氧化碳未被吸收。(6)不用其他化学试剂，就只能利用碳酸氢钠的受热分解了，利用固体反应前后的质量差，计算碳酸氢钠的质量分数，化学方程式是2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。答案：(1)Ca(OH)2或Ba(OH)2过滤干燥(或烘干)(2)100 mL容量瓶甲基橙(3)100%(4)装有碱石灰的干燥管在实验前后的质量(5)碱石灰可能还会吸收空气中的水蒸气和CO2气体装置内会留存部分CO2气体(6)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O10解析：(1)实验室焙烧固体物质应在坩埚中进行，不能使用蒸发皿。(2)SO2能使品红溶液褪色，证明其有漂白性；SO2与H2S相遇有烟生成，且试剂瓶壁有淡黄色固体生成，即生成单质硫，证明SO2具有氧化性。(3)A装置用于制取氯气，要得到干燥纯净的氯气，应使产生的氯气先通过饱和食盐水以除去其中的HCl气体，再通过浓硫酸以除去其中的水蒸气，然后用向上排空气法收集氯气，最后用氢氧化钠溶液处理尾气。检查装置气密性要首先关闭活塞，且