课时跟踪检测(三十八)-实验方案的设计与评价

课时跟踪检测(三十八)实验方案的设计与评价一、选择题(本题包括9小题，每小题6分，共54分)1．下列相关家庭实验设计能达到预期目的的是()相关实验预期目的A在少量食用碱中滴加食醋探究食用碱是碳酸钠还是碳酸氢钠B在食用盐中滴加少量淀粉液探究食用盐是否为加碘盐C用激光笔照射淀粉液探究淀粉液是胶体还是溶液D将鸡蛋白溶于水后，滴加AgNO3溶液验证蛋白质中含有氯元素2.(2013·广州模拟)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3．(2013·扬州模拟)下列有关实验原理、方法和结论都正确的是()A．已知Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O，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、MgCO34．以下几种实验设计正确且能达到实验目的的有()A．1种B．2种C．3种D．4种5．(2013·洛阳模拟)同学们在做铜与浓硝酸反应的实验时，发现反应后溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确，这些方案中不可行的是()A．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化B．加热该绿色溶液，观察颜色变化C．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察溶液颜色变化6．某同学为探究SO2与Ba2＋只有在碱性条件下才能形成BaSO3沉淀，设计了如下方案，你认为可行的是()A．将SO2通入Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成B．将SO2通入Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成C．将SO2分别通入BaCl2溶液、BaCl2与HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，观察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D．将SO2通入BaCl2与NH3的混合溶液中有白色沉淀生成7．下列实验设计和结论相符的是()A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，生成沉淀且不溶解，则原溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2，即可得到较纯净的FeCl3溶液8．下列实验设计能够成功的是()实验目的实验步骤及现象A检验亚硫酸钠试样是否变质试样eq\o(→,\s\up7(溶解),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(硝酸钡溶液),\s\do5())白色沉淀eq\o(→,\s\up7(稀硫酸))沉淀不溶B检验淀粉是否水解试样eq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(加热))冷却eq\o(→,\s\up7(新制CuOH2悬浊液),\s\do5(加热煮沸))无砖红色沉淀C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液eq\o(→,\s\up7(30%H2O2),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(稀硝酸及淀粉),\s\do5())溶液变蓝色D除去氯化钠晶体中少量硝酸钾试样eq\o(→,\s\up7(加适量水溶解),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(蒸发到剩少量液体),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(趁热过滤),\s\do5())eq\o(→,\s\up7(洗涤晶体),\s\do5())再重结晶9.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.eq\x(FeS2)eq\o(→,\s\up7(酸性),\s\do5(氧化))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(BaCl2),\s\do5(过滤))eq\x(沉淀)eq\o(→,\s\up7(洗涤、干燥),\s\do5())eq\x(称重)B.eq\x(FeS2)eq\o(→,\s\up7(酸性),\s\do5(氧化))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(BaOH2),\s\do5(过滤))eq\x(沉淀)eq\o(→,\s\up7(洗涤、灼烧),\s\do5())eq\x(称重)C.eq\x(FeS2)eq\o(→,\s\up7(酸性),\s\do5(氧化))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(NaOH),\s\do5(过滤))eq\x(沉淀)eq\o(→,\s\up7(洗涤、灼烧),\s\do5())eq\x(称重)D.eq\x(FeS2)eq\o(→,\s\up7(酸性),\s\do5(氧化))eq\x(溶液)eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(过滤))eq\x(溶液)→eq\x(\a\al(用标准KMnO4,溶液滴定))二、非选择题(本题包括3小题，共46分)10．(14分)(2012·石家庄模拟)某小组同学以碳棒为电极电解CuCl2溶液时，发现阴极碳棒上除了有红色物质析出外，还有少量白色物质析出。为探究阴极碳棒上的产物，同学们设计了如下实验过程。(1)对比实验(以碳棒为电极电解下列溶液)电解质溶液阴极析出物质实验1CuSO4溶液红色固体实验2CuSO4和NaCl的混合溶液红色固体和少量白色固体(2)提出假设①红色物质一定有铜，还可能有Cu2O；②白色物质为铜的化合物，其化学式可能为________。(3)实验验证取电解CuCl2溶液后的阴极碳棒，洗涤、干燥。连接下列装置进行实验，验证阴极产物。仪器a的名称为______________，各装置从左至右的连接顺序为__________________。(4)观察现象，得出结论实验结束后，碳棒上的白色物质变为红色，F中物质不变色，D中出现白色沉淀。根据现象写出装置B中发生反应的化学方程式_________________________________________________________________________________________________________。(5)问题讨论①欲洗去碳棒上的红色和白色物质，可将碳棒插入稀硝酸中，则红色物质消失的离子方程式为________________________________________________________________________。白色物质消失的离子方程式为_______________________________________。②实验过程中，若装置B中的空气没有排净就开始加热，可能对实验造成的影响是______________。11．(18分)某化学研究性小组同学提出从含铜电缆废料中提取铜的两种方案，并向老师咨询，老师就以下几个方面与同学们展开讨论。方案甲：eq\x(\a\al(含铜废料))eq\o(→,\s\up7(在空气中燃烧),\s\do5(①))eq\x(\a\al(黑色,固体,及残,留物))eq\o(→,\s\up7(足量稀硫酸、加热),\s\do5(②))eq\x(\a\al(蓝色,溶液及,不溶物))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5())eq\x(\a\al(滤液))eq\o(→,\s\up7(加铁屑),\s\do5(③))eq\x(\a\al(浅绿,色溶,液及,红色,沉淀,物))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5())eq\x(\a\al(红色粉末))方案乙：eq\x(\a\al(含铜废料))eq\o(→,\s\up7(粉碎),\s\do5())eq\x(\a\al(碎铜、,碎缆,皮、其,他杂质))eq\o(→,\s\up7(足量稀硫酸),\s\do5(通入空气并加热))eq\x(\a\al(蓝色,溶液,及不,溶物))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5())eq\x(\a\al(滤液))eq\o(→,\s\up7(加铁屑))eq\x(\a\al(浅绿,色溶,液及,红色,沉淀,物))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5())eq\x(\a\al(红色粉末))(1)两个方案哪个符合当前生产的绿色理念，为什么？________________________________________________________________________。(2)写出方案甲步骤②、③中与铜有关的反应的离子方程式：______________________________________________________________________________________________。(3)老师建议，无论是方案甲还是方案乙，在“加铁屑”这一步时，均应加入略过量的铁屑，目的是__________________________________________________________。(4)老师请同学们用化学方法检验红色粉末中是否含有过量的铁屑。请你填写下列表格。序号实验操作实验现象结论及解释①取适量的样品于试管内②用滴管滴入足量硫酸，并充分振荡试管③滴入硝酸后溶液呈黄色，滴入KSCN溶液后显红色12．(14分)某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。[探究目的]探究该焰火原料的组成[资料检索]①Mg2＋的检验方法：取2滴待检液，加入2滴2mol·L－1的NaOH溶液，再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮间苯二酚)，若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色，表示待检液中含有Mg2＋，Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)会妨碍Mg2＋的检验。②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。[探究思路]确定焰火原料所含金属的种类[实验探究](1)甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下。请填写下表：实验序号实验步骤实验现象结论①取少量该焰火原料加入冷水中无明显现象②取少量该焰火原料加入稀盐酸中完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色(2)乙同学取第②组实验的溶液，加入镁试剂(Ⅰ)染料，得出合金中不含镁。乙的结论________(填“正确”或“错误”)，你的理由是________________________________________________________________________。(3)丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下所示：由丙的实验记录可知，该焰火原料是由__________和________两种金属组成的合金；向滤液中加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸，煮沸的理由是_____________________________。答案课时跟踪检测(三十八)1．选C碳酸钠、碳酸氢钠均能与乙酸反应生成二氧化碳，A不能达到预期目的；食用盐中加入的是化合态的碘，不能用淀粉检验，B不能达到预期目的；蛋白质不是电解质，不能电离出氯离子，D不能达到预期目的。2．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。3．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：BaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl，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COeq\o\al(2－,3)但不能说明一定有MgCO3。4．选B加热SiO2与NH4Cl的混合物时，NH4Cl受热分解生成NH3、HCl，NH3、HCl在盛有冷水的烧瓶底部重新结合生成NH4Cl，从而实现二者的分离。浓盐酸与KMnO4溶液反应生成Cl2，说明KMnO4的氧化性大于Cl2，Cl2与Na2S溶液反应析出S，从而说明Cl2的氧化性大于S，能达到实验目的。不能用酸式滴定管盛装NaOH溶液；石油分馏需要温度计。5．选A为验证溶液呈绿色是c(Cu2＋)大小引起还是因溶有NO2引起，可采取的实验方案应只改变其中的一种影响因素，不能同时改变c(Cu2＋)大小与NO2的量。A项加入水，c(Cu2＋)变小，同时水也会与溶液中可能溶有的NO2反应生成HNO3，故不能得出溶液呈绿色的原因；B、C项操作都是赶出溶液中可能溶有的NO2，对c(Cu2＋)大小无影响，方案可行；D项向无NO2的硝酸铜溶液中通入NO2后，通过观察溶液颜色变化，可得出结论，方案可行。6．选CA、D项方案不能说明SO2与Ba2＋在非碱性条件下不能反应生成BaSO3沉淀；B项中SO2溶解后会形成酸性溶液，NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下可将SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，得到的沉淀是BaSO4。7．选BA项，乙醇与水互溶，不能用作萃取剂；C项，如果溶液中含有SOeq\o\al(2－,3)，也可以出现相同的现象，因为在Ba(NO3)2溶液中加入盐酸后等于有了硝酸，硝酸具有强氧化性，能将SOeq\o\al(2－,3)氧化为SOeq\o\al(2－,4)；D项，FeCl3溶液加热时促进Fe3＋水解，会生成Fe(OH)3。8．选DA中加入稀硝酸能将BaSO3氧化成BaSO4，B中需加入NaOH溶液中和硫酸后才能检验葡萄糖，C中加入硝酸有强氧化性，不能说明H2O2氧化性比I2强。由于氯化钠的溶解度随温度的变化不大，而硝酸钾的溶解度随温度变化较大，趁热过滤可以除去大部分硝酸钾，然后再重结晶。9．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SOeq\o\al(2－,4)，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。10．解析：(2)对比(1)中实验1和实验2，实验1中没有白色固体物质生成；该白色物质为铜的化合物，而铜的化合物多为黑色、红色，再结合实验2的电解质溶液增加了NaCl，故该白色固体只能是CuCl(氯化亚铜)。(3)漏斗种类较多，包括普通漏斗、分液漏斗、长颈漏斗，解题时要注意区分。装置A制备氢气，但用盐酸制备的氢气中含有HCl和水蒸气两种杂质，前者可用碱液除去(E装置)，后者用浓硫酸除去(C装置)，但干燥装置应该放后，故装置连接顺序是A→E→C→B；如果红色物质含有Cu2O，则装置B中会有水生成，可以用装置F中的无水硫酸铜检验，装置D中的AgNO3溶液用于检验Cl－。(4)无水硫酸铜不变色，说明没有Cu2O，AgNO3溶液中出现白色沉淀，说明生成物中含有氯化物气体(HCl)，故装置B中的反应为CuCl被氢气还原，生成Cu和HCl。(5)①由(4)可知红色物质为Cu，故红色物质消失的反应是铜与稀硝酸反应生成NO的反应；白色物质消失的反应是CuCl被稀硝酸氧化为＋2价铜的反应，硝酸被还原为NO。②可燃性气体受热前必须排除装置中的空气，防止发生爆炸；上述装置B中若有空气，则其中的水蒸气会使后续检验水的装置F出现变色，从而干扰Cu2O是否存在的判断。答案：(2)②CuCl(3)分液漏斗AECBFD(若多选装置，只要合理均可)(4)2CuCl＋H2eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2Cu＋2H