2017年高考化学一轮复习第10章化学实验第3讲化学实验设计与评价习题

1、 化学实验设计与评价 （时间：45 分钟） 一、选择题 1 下列实验方案可行的是 （ ） A. 用 1 mol/L 的盐酸与 MnO 反应制取氯气 B. 用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别二氧化氮和溴蒸气 C. 用 10 mL 量筒量取 8.50 mL 浓硫酸用于配制一定物质的量浓度的稀硫酸 D. 用湿润的有色纸条鉴别氯化氢和氯气 解析：制取氯气需要浓盐酸，而 1 mol/L 的盐酸是稀盐酸，A 项错误；二氧化氮与水反 应生成的硝酸、溴蒸气都具有氧化性，都能氧化碘离子， B 项错误；量筒属于粗量仪器，不 能精确到小数点后两位数， C 项错误。 答案：D 2. 某同学设计了如图实验装置探究硝酸的性质，根

2、据图示判断下列结论不正确的是 （ ） H2S A. 试管内壁上的“黄霜”的成分是硫 B. 该实验既说明了浓硝酸具有氧化性，又说明了浓硝酸具有挥发性 C. 烧杯内氢氧化钠溶液的作用是除去尾气，防止尾气污染环境 D. 试管中浓硝酸可以用浓盐酸代替 解析：试管中浓硝酸易挥发， 遇 H2S 气体，与之发生氧化还原反应生成单质 S, A 项和 B 项正确；烧杯中的 NaOH 溶液与逸出的酸性气体反应，防止污染环境， C 项正确；浓盐酸无 强氧化性，不能代替浓硝酸完成该实验， D 项错误。 答案：D 3. 下列实验方案正确且能达到相应实验目的的是 （ ） 氢氧化钠济液 2 A.制取少帚蒸惚水 B.用铜和浓

3、硝酸制 战少量N02 解析：烧杯中的水冷却试管中的水蒸气，收集蒸馏水， A 项正确；NQ 可与水反应，不 能用排水法收集，B 项错；浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气需要加热， C 项错；D 项中试管 口应向下倾斜，D 项错。 答案：A 4. （2015 辽宁大连模拟）下列实验设计能够成功的是 （ ） 振荡 C”证明酸性条件下HO 氧化性比L强: 一30%乩O溶液、稀硝酸及淀粉4 t t , N溶液 一浴液变蓝色 D.鉴定盐A的成分是FcBra: -B KSCN溶液* 宀亠亠 YD（红色溶液） 解析：NQSQ 与 Ba（NO）2反应生成的 BaSO 可被 HNO 氧化生成 BaSQ, A 错误；乙酸

4、能与 NCO 反应，上层是乙酸乙酯， B 正确；在 Nal 溶液中加 HNQ 酸化，HNQ 可氧化 l，C 错误; D 项中若盐 A 是 FeBr2，也会出现同样的现象，故 D 错误。 答案：B 5为比较铁和铜金属活动性强弱， 某研究小组的同学设计了如下一些方案并将实验结 果记录如下，能证明铁的金属性比铜强的是 （ ） 万案 现象或产物 A 将铁片置于 CuSQ 溶液中 铁片上有亮红色物质析出 B 将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧 产物分别为 FeCla和 CuCl2 C 将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中 产物分别为 Fe2（SC4） 3和CuSQ D 将铁片和铜片分别置于热的稀硝酸溶液中 铁片、铜

5、片上均有气泡产生 解析：将铁片置于 CuSQ 溶液中，铁片上有亮红色物质 （铜）析出，说明铁比铜活泼；将 铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧，生成 FeCb 和 CuCl2,在化合物中铜、铁都是最高价，不能 说明铁的金属性比铜强；将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中，生成 Fe2（SQ4）3和 CuSQ,在化 合物中铜、铁都是最高价，不能说明铁的金属性比铜强；将铁片和铜片分别置于热的稀硝酸 L C,比较 MnO2 Cl D探究N杲HCO* A.检验亚硫酸钠试样是否变质= 亠 3 溶解硝酸枫f 稀硝酸 试样浴液 t 白色沉促 讥淀木俗解 溶液 B除去乙酸乙酯中混有的乙酸： 十厶十饱和碳酸钠溶液*拓井分液汨、十

6、 混合液-T f 溶液分层一得上层腋体 、适蜃硝酸酸化的 AgNO.溶液 澄涓石A4 溶液中，铁片、铜片上均有气泡产生，不能说明铁的金属性比铜强。 答案：A 6.以下进行性质比较的实验设计，不合理的是 （ ） A. 比较镁、铝金属性：镁、铝 （除氧化膜）分别放入 4 molL_1 NaO H 溶液中 B. 比较氯、溴非金属性：氯气通入溴化钠溶液中 C. 比较 Cu、Fe2 +的还原性：Cu加入 FeCl 溶液中 D. 比较高锰酸钾、氯气的氧化性：高锰酸钾中加入浓盐酸 解析：由于铝与氢氧化钠溶液反应的特殊性， 不能根据能否与氢氧化钠溶液反应说明镁、 铝的金属性强弱，A 项不合理。B、C D 项均

7、合理。 答案：A 7下列实验装置设计正确，且能达到目的的是 解析：A 选项可以根据右边玻璃管中的刻度读数得到气体体积，正确； B 选项应该用碱 式滴定管，错误；C 选项氨气不能使干燥的 pH 试纸显色；D 选项温度计的水银球应在与蒸馏 烧瓶支管口相平位置，错误。 答案：A 二、非选择题 & （2015 广东六校联考）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。 丄测定乙醇与钠反应 生成氢气的体积 B,滴定法测定硫酸 的物质的量浓度 1 20 mL N；+60 mL 加热 G合成氨并检 验氨的生成 D.碘的CCL溶液中 分离k并回收CEh 喷有碱液的棉

8、花 可抽动的铁丝 A 品红 溶液 3 匚匚 已知诳度的 干燥的aH试纸 浓 （1）比较两实验装置，图 2 所示装置的优点是： 能更好地吸收有毒气体 SQ,防止其污染环境; 。 （2） _ 能说明有 SQ 气体产生的实验现象是 。 （3） 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： I：只含有 Fe3+ ; H:只含有 Fe1 2+ ; 川：既有 Fe3+又有 Fe2 + o 为验证n、川的可能性，选用如下试剂，填写下列空格： A 稀盐酸溶液 B .稀硫酸溶液 C KSCN 溶 液 D .KMnQ 溶液 E NaQH 溶 液 F .

9、淀粉-KI溶液 G H2Q 溶液 验证n：取试样， 先滴加少量的 （填试剂序号，下同），振荡，再滴加少量的 _ ，根据溶液颜色的变化可确定假设n是否正确。 验证川：步骤 1.取试样，滴加少量的 _ （填试剂序号），溶液的颜色变 _ 色，则试样中含有 F发生反应的离子方程式为 _ o 步骤 2.再取适量的试样滴加到少量的 _ 中（填试剂序号），溶液的颜色变为 _ 色，则试样中含有 Fe2S 解析：（1）比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控 制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。 （3）检验溶液中仅含 Fe2+需事先确定溶液中是否含 Fe3+ （用 KSCN

10、溶液），再利用氧化剂 （不要有很深的颜色，以免影响红色的观察 ）把 Fe2+氧化成 Fe3*,观察有无红色现象出现； 检验溶液中既有 Fe2+又有 Fe3+，首先可用 KSCN 溶液检验 Fe3+的存在，因为 Fe3+的存在必然 会影响 Fe2+的检验，故只能选择 KMnQ 溶液与 Fe2+反应，观察 KMnQ 溶液颜色的变化情况。 答案：（1）便于控制反应的发生和停止 （2） 品红溶液褪色 （3） C G C（或 F） 红（或蓝）Fe3*+ 3SCN Fe（SCN）3（或 2Fe3+ + 21=2F（T + 12） D 浅红 9. 某课外活动小组为了验证铜与稀硝酸反应产生 NQ 气体，设计了

11、如图所示装置， 取得 了满意效果。以下是该小组的实验步骤： 1 .按图组装仪器，检查装置气密性。 n 将分液漏斗活塞及瓶塞打开， 从右侧干燥管口小心注入 1 ：3的稀硝酸直至液面与活 塞处相平。 6 分液 干燥管 川.关闭活塞。 请回答下列问题： (1) _ 写出 Cu与稀硝酸反应的化学方程式： _ 。 上述第n步操作的目的是 _ 。 (3) 整套装置操作较方便，请简述原理： _ 。 (4) 反应一段时间后，打开活塞一段时间再关闭，观察到的现象是 _ 。 解析：要验证 Cu与稀 HNO 反应生成了 NQ 就必须排除空气对 NO 的干扰，只有开始生 成无色气体(NO)，遇空气变成红棕色(NQ)，

12、进而才能说明有 NO 生成。 答案：(1)3Cu + 8HNO 稀)=3CU(NO)2 + 2NOT+ 4H2O (2)排除装置中的空气 (3)Cu 与稀 HNO 反应不断生成 NO 气体，使左侧气体压强增大，从而使左侧液面下降，右侧液面上 升，当铜丝不再与稀 HNO 接触时，反应停止 (4)左侧液面上升，分液漏斗中出现红棕色气 体，关闭活塞后，U 形管左侧又产生无色气体，使左侧液面下降 10. (2015 青海西宁模拟)硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂， 某研究性学习小组通过下列实验由废铁屑制备 FeSO 7H2O 晶体。制备步骤如下： 将 5%NaCO 溶液加

13、入到盛有一定量废铁屑的烧杯中， 加热数分钟，用倾析法除去 NQCO 溶液，然后将废铁屑用蒸馏水洗涤 23 遍； 向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度 5080 C之间至铁屑耗尽； 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶； 待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤 23 次，再用滤纸将晶体吸干； 将制得的 FeSO 7H2O 晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。 请回答下列问题： (1) 请指出以上实验中存在的明显不合理的步骤及其不合理的理由： _ 。 (2) 实验步骤中用少量冰水洗涤晶体，其目的是 _ 。 解析：(1)为确保硫酸亚铁中不含 Fe3+等杂质，应使铁过量。 (2) 晶

14、体表面易沾附可溶性杂质， 可用蒸馏水洗涤除去， 为避免 FeSO7H2O 晶体的大量 流失，故选用冰水洗涤，以减少 FeSQ 7H2O 晶体的溶解。 答案： 步骤，应该铁过量，否则溶液中可能有 Fe3+存在 (2) 洗涤除去晶体表面附着的可溶性杂质，并减少 FeSO 7H2O 晶体的溶解 11. (2015 吉林长春高三测试)在实验室用氢气、一氧化碳、炭均可还原氧化铜。比较 三个反应 并回答下列问题： 装置I 装置2 装置3 装置4 (1) 上述四种装置中，可用于氢气还原氧化铜的装置是 _ ，可用于炭还原氧化铜 的装置是 _ (填装置序号)。 (2) C0 还原 CuO 若采用装置 3，装置

15、3 中广口瓶内的溶液为澄清石灰水，反应开始后广 口瓶中的现象是 _ ，产生这种现象说明 _ 。 写出产生该现象的化学方程式： _ 。 (3) C0 还原 CuO 若采用装置 4 ,装置 4 末端酒精灯的作用是 解析：(1)氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，待还原反应结束、冷却后再停止通入氢 气，故需选装置 1;用碳还原氧化铜时，两种固态反应物可先混合均匀后装入试管再加热， 利用澄清石灰水检验有无 CO 生成，从而证明反应是否已发生，故应选用装置 2。 (2)由 CO Cu0=CO+ Cu可知反应开始后广口瓶中的石灰水会变浑浊； 产生该现象的 原因是 CO+ Ca(OH)2=CaCM + H2Q

16、(3)CO 有毒，故 CO 还原 CuO 若采用装置 4，要进行尾 气处理，末端酒精灯的作用就是使 CO 燃烧，防止污染空气。 答案：装置 1 装置 2 (2) 澄清石灰水变浑浊 有二氧化碳生成 Ca(OH)2 + CO=CaC0 + H2O (3) 点燃尾气，防止未反应完的一氧化碳污染空气 8 点 化 热点专题讲座（九） 化学实验中的视图与作图 一、视图题 考纲要求识别典型的实验仪器装置图。解此类题，通常需从以下几方面分析： 1. 原理是否正确 该方面主要从试剂选择（搭配）是否合理、反应条件是否充分等设置问题。 如制取氯气时 是否用浓盐酸、是 MnO 还是 KMnO 是否有加热装置等。 2.

17、 仪器选取是否正确 该方面往往从仪器的选择、组装等方面设置问题。如量取液体是用量筒还是用滴定管、 仪器能否加热、加热时是否需垫石棉网等。 3. 实验操作是否正确 该方面则主要以图的形式，直观体现实验操作，通过仪器间位置关系、读数时视线角度 等方面设置问题。如集气（洗气）时气体的出入、读数时视线高低、是否有尾气处理等。 【例 1】 用下列实验装置完成对应的实验（部分仪器已省略）， Cli 解析：干燥氯气时，通过洗气瓶的导管应是长管进、短管出， A 错；分馏石油时，温度 计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处， C 错；制取乙酸乙酯时，应选择饱和 Na2CO 溶液分离 乙酸乙酯，D 错。 答案：B 二、

18、作图题 1化学实验装置图的绘制 （1）化学实验装置图绘制的基本要求。 仪器造型科学规范，比例合适。 常用仪器造型要科学，画法要形象、规范。整个化学实验装置图中所绘制的各种仪器大 小比例要浓 A.干燥氯气 Hs0 _ a CC4- ! ! (Dffi 298 m颗粒 L 00 308 粗颗粒 2. 00 298 细颗粒 2+ 00 反应时间 7090 s 范围内： n(CO2) = 0.95 g 0.84 g = 0.11 g -1 n(CQ) = 0.11 g 十 44 g mol = 0.002 5 mol 1 HNO 的减少量： n(HNQ) = 0.002 5 mol -=0.005 0

19、 mol HNO 的平均反应速率： 0. 005 0 H1C14-0. 025 0 L 況窠M训拣 1. 下列实验装置及操作正确的是（ ）AHNO3/V v(HNQ)= 2 mol (L s ) 1 (3) A 20 s =1.0 x 10 20 C.检验有无乙烯生成 解析：A 项，缺少浓硫酸，试管可直接加热且试管应倾斜 液应互换；C 项，反应产生的 SO 气体也能使溴水褪色，故不能检验是否有乙烯产生。 答案：D 2. FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水 FeCb。经查阅资料得知：无水 FeCl3在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水 FeCl3的实验方案，装置示意图（加热及夹持装置略去）如下： 请在虚线框中画出尾气吸收装置 E 并注明试剂。 答案: A.制备乙酸乙酯 B 构成原电池 D .检查装置气密性 45; B 项，两池中电解质溶 NaOH溶液 3. 用下列简图，画出制备并收集 T H