化学实验探究之效果检测

效果检测巩固提升迈向成功一、选择题（本题包括个12小题，每小题5分，共60分。每小题只有1个选项符合题意）1．下列实验方案设计能达到预期目的的是()A．利用与水反应的速率比较钙和钠的金属活动性顺序B．取加热至亮棕色的纤维素水解液少许，滴入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热有红色沉淀物生成，证明水解产物为葡萄糖C．利用能否与澄清石灰水反应产生沉淀鉴别SO2和CO2D．利用FeCl3溶液鉴别苯酚溶液和甲酸溶液2．王老师在课堂上做了一个如右图所示的实验，发现烧杯中酸性高锰酸钾溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液，溶液后来呈现血红色。判断下列说法中正确的是()A、该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B、该条件下H2被冷却为液态氢，液氢的水溶液具有还原性C、该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质D、该条件下H2燃烧的产物中可能还有一定量的H2O2，它可还原Fe2＋得到Fe3＋3．某同学想利用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4－离子的颜色，而不是K＋离子的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是()A、将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B、观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K＋无色C、在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋无反应D、在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明MnO4－离子为紫红色4．关于下列各装置图的叙述中，不正确的是()A．若采用装置①精炼铜，则d极为粗铜，c极为纯铜，电解质溶液为CuSO4溶液B．装置②是原电池，能将化学能转化为电能，锌电极发生氧化反应C．装置③中X若为四氯化碳，可用于吸收氨气或氯化氢，并防止倒吸D．装置④可用于干燥、收集氨气，并吸收多余的氨气5．下列实验可以达到目的的是()A．用pH试纸鉴别浓硫酸与浓硝酸B．用硝酸银溶液鉴别氯水和盐酸C．用酸性高锰酸钾溶液鉴别己烯和甲苯D．用酒精萃取碘水中的碘6．在下列实验中，不能达到实验目的的是()A、用石墨作电极，电解Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液，来比较铜和银的金属活动性B、用比较H2CO3和HClO4的酸性强弱，来比较碳和氯的元素非金属性强弱C、用测定同浓度Na3PO4、Na3AsO4溶液的pH大小，来比较磷和砷的元素非金属性强弱D、用Fe3+与铜单质的反应来比较铁、铜两单质的金属活动性7．用一定量的铁与足量的稀H2SO4及足量的CuO制单质铜，有人设计以下两种方案：①FeH2Cu，②CuOCuSO4Cu若实验过程中，根据一般的实验方法和实验操作规则进行操作，则两者制得单质铜的量作比较正确的是()A．相等

B．①多

C．②多

D．无法判断8．某化学兴趣小组，为验证Fe、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，设计了如图所示的4种实验方案。其中不能达到目的的是9．为了检验某化合物中是否含有NH4+、SO42－、Fe2+和结晶水，设计了下列操作步骤：①取少量晶体加热，发现试管口处有液体，且该液体能使无水硫酸铜变蓝；②另取少量晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入KSCN溶液，有红色出现；③取少量溶液于试管，加入盐酸，没有现象，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；④取少量溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，微热有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生，同时也有白色沉淀产生，该沉淀很快变成灰绿色沉淀。下列说一定正确的是()A．②中的现象说明一定有Fe2+B．为了检验SO42－，可以将③中的试剂换为HNO3酸化的Ba(NO3)2C．通过上述实验可确定该化合物的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OD．④中的沉淀长时间放置会变成红褐色沉淀10．某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论正确的是()A．淀粉上有部分未水解B．淀粉已完全水解C．淀粉没有水解D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水11．用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U型管的质量差，实验测得m(H)：m(O)>1：8。下列对导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是()A．I、Ⅱ装置之间缺少干燥装置B．CuO没有全部被还原C．Ⅱ装置中玻璃管内有水冷凝D．Ⅲ装置后缺少干燥装置12．欲除去乙醇溶液中的少量苯酚。有下列操作：①蒸馏；②过滤；③静置分层；④加入足量金属钠；⑤通入过量CO2；⑥加入足量NaOH溶液；⑦加入足量的浓溴水。你认为合理的操作顺序是()A．⑥①B．⑦②C．⑥②D．④③二、填空题（40分）13．某课外活动小组的同学，在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中，甲同学认为产生的气体是二氧化硫，而乙同学认为除二氧化硫气体外，还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确，丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X，且该装置略去)；试回答：(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为____________________________________。(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是______________________________________。(3)丙同学在安装好装置后，必不可少的一步操作是__________________________________(4)A中加入的试剂可能是________，作用是___________________________________；B中加入的试剂可能是________，作用是_________________________________________；E中加入的试剂可能是_______，作用是__________________________________________。(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：C中：________________________，D中：______________________________________________________________________。如果去掉装置B，还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气？________(填“能”或 “不能”)，原因是_________________________________________________________。14．某活动小组利用右图装置验证NO的还原性及探究工业生产硝酸的原理。（装置气密性已检查完毕）。(1)向广口瓶①中通入NO并测定NO的体积①通入NO前，向广口瓶①中加入水的主要操作：；②从导管a通入一定量的NO，并记录滴定管液面变化的示数为VL（V<50mL，气体体积已换算为标准状况）。准确测定NO的体积的主要操作：；(2)验证NO的还原性；探究工业生产硝酸的原理①停止通入NO后关闭K1、K3，打开K2，从导管b缓缓通入O2，可观察到的现象是，写出对应现象的化学反应方程式、；②继续通入O2，打开K3并及时调整滴定管③液面与广口瓶①中液面相平，直至广口瓶①中刚好充满液体。i当通入氧气的体积为时，则广口瓶①的气体体积为；ii当广口瓶①中刚好充满液体时，所得溶液的物质的量浓度为mol/L。15．金属镁和铝在工农业生产以及人们日常生活中有着十分广泛的用途。某化学兴趣小组的同学们决定对镁、铝及其化合物的性质比较展开探究活动。搜索到的一些实验数据如下：MgA1MgOA12O3MgC12A1C13熔点(℃)66028522072714190大气压)沸点(℃)11072467360029801412182电离能(使气态原子失去第一个电子所需的能量)燃烧热（kJ/mol）溶解度（g）MgI1=I2=eV835Mg(OH)25×10－4A1I1=I2=eVI3=eV602A1(OH)3×10－8探究过程中发现了一些“异常”：(1)镁条在空气中点燃，发出耀眼的白光；用铝箔在酒精灯上加热，铝箔不能燃烧，铝箔卷缩悬垂却不脱落(如图所示)。将已“卷缩”铝箔冷却后投入氢氧化钠溶液中，有气体生成。请说出铝箔“卷缩不脱落”的原因___________；写出“卷缩”铝箔冷却后投入氢氧化钠溶液中发生反应的离子方程式：①_________②_______。设计能观察铝在空气中燃烧现象的实验方案_______________________________。(2)铝片插入硝酸汞溶液中，铝片表面灰暗，用湿布擦拭后，铝片上附着了液态银白色的物质。将该铝片静置一段时间，铝片表面长出白色须状物，手持铝片时，白色须状物脱落，铝片发烫。经实验证明白色须状物能溶于稀盐酸且无气体放出。试写出直接导致铝片发烫的热化学反应方程式：_______________________。(3)镁条投入LCuSO4溶液中，其表面立即有气泡产生，周围有红色固体出现；片刻后底部又有大量蓝色沉淀生成；待较长时间后，若镁条过量，蓝色沉淀消失，有白色沉淀生成，气泡继续产生，而红色固体质量没有明显增加。写出上述变化中属于复分解反应的离子方程式：①____________________________；②_________________________________；③___________________________________。(4)常温下，在经过砂纸打磨的铝片上取两片质量相等、表面积相同的铝片，分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管（相同体积）中，发现铝片在稀盐酸中产生氢气的速率比在稀硫酸中快。Ⅰ.写出以上反应的离子方程式：____________________________________Ⅱ.你认为出现以上现象的可能原因是：假设=1\*GB3①______________________________；假设=2\*GB3②_________________________________。Ⅲ.请设计实验对以上的假设进行验证：①__________________________；②_________________________。Ⅳ.如果上述假设都成立，要使以上稀硫酸与铝反应产生的氢气速率加快，可以采取的措施有（试举四例）：编号措施123416．长期存放的Na2SO3会被空气中的氧气部分氧化。某化学兴趣小组通过实验测定某无水Na2SO3被氧化的程度。（I）甲同学设计了下图实验请回答：(1)若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应如何检查虚线框内装置的气密性?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)写出B装置中反应的离子方程式_______________________________________(3)称量agNa2SO3样品放入锥形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀bg，则样品中Na2SO3的质量分数为_______。(4)深入研究发现，上述实验方案存在缺陷，致使测得的Na2SO3质量分数偏小，试分析其中的原因（列出一条即可）_________________________________________________。（Ⅱ）乙同学设计了另一套实验装置如下图：(5)实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是_____________________________________________________________。(6)除已称量的8gNa2SO3样品外，实验中还应测定的数据是_______处（填图中字母）装置实验前后的质量差。（Ⅲ）现有以下试剂：蒸馏水、盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液。(7)丙同学欲从中选择合适试剂，来测定已知质量为ag的Na2SO3样品中Na2SO3的质量分数．下述实验方案理论上可行的有__________。A．将样品溶解．加足量盐酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m1gB．将样品溶解，加足量硝酸，再加足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀m2gC．将样品溶解，加过量BaCl2溶液，过滤后，将滤液蒸干，称量得固体m3D．将样品溶解，加过量Ba（NO3）2溶液，过滤、洗涤，在沉淀中加入足量盐酸，再过滤、洗涤、干燥、称量得固体m4参考答案：效果检测1、D本题主要考查了实验方案设计的原理以及实验中的注意事项。虽然金属活动性顺序Ca>Na，但两种金属与水反应时，由于Ca与水反应生成的Ca(OH)2微溶于水附着在Ca的表面，阻止反应的进行，因此Na的反应更剧烈，A说法错误。纤维素水解时用浓硫酸做催化剂，加入的Cu(OH)2会溶于硫酸，加热时不能生成Cu2O红色沉淀，无法鉴别是否反应产生了葡萄糖，B说法错误。SO2和CO2均与澄清石灰水反应产生白色沉淀，因此不能用石灰水鉴别SO2和CO2，C说法错误。FeCl3溶液可与苯酚显紫色，与甲酸不反应，D说法正确。2、C水分子的化学性质是确定的，不可能反应生成的水与酸性高锰酸钾溶液褪色，A说法错误。H2不可能被冰冷却液化，B说法错误。酸性KMnO4溶液具有很强的氧化性，该溶液褪色说明反应生成物具有还原性；KSCN的FeCl2溶液反应后呈现血红色说明Fe2＋被氧化生成了Fe3＋，即该生成物具有氧化性，因此C说法正确。H2燃烧就是与O2发生了反应，从元素组成来看可能生成了H2O2，但H2O2与Fe2＋反应表现其氧化性，D说法错误。3、A要证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4－离子的颜色，而不是K＋离子的颜色，因此应确定含钾离子化合物的颜色，因此B说法正确。C、D中说明Zn不与K＋反应，但可与MnO4―反应，因此KMnO4溶液紫红色退去可说明是MnO4―发生反应。4、A装置①精炼铜，根据电流方向，则a为正极，b为负极；c为阳极，d为阴极。则c极应为粗铜，d极为纯铜，A说法错误。装置②是原电池，锌电极为负极，发生氧化反应，B说法正确。装置③中，NH3或HCl都不溶于CCl4，气体从CCl4中逸出时可被水吸收，故可防止倒吸，C说法正确。装置④中，NH3可用碱石灰干燥，应用向下排空气法收集，吸收时要防止倒吸，D说法正确。5、A浓硫酸会使试纸脱水碳化，浓硝酸具有很强的氧化性，会漂白试纸，因此能用pH试纸鉴别出这两种浓酸。氯水和盐酸中均含有Cl―，都可与AgNO3溶液生成白色沉淀，因此无法用AgNO3溶液鉴别。己烯和甲苯都可被酸性KMnO4溶液氧化，而且它们的密度都比水小、不溶于水，因此无法用酸性KMnO4溶液鉴别己烯和甲苯。酒精能与水混溶，因此不能用酒精萃取碘水中的碘。6、DA中电解Cu（NO3）2、AgNO3的混合溶液，Ag＋先反应得到单质银，可说明Ag＋氧化性比Cu2＋强，则铜的还原性比银强，因此铜的金属性比银强。C中比较同浓度Na3PO4、Na3AsO4溶液的pH大小，可以确定H3PO4和H3AsO4的酸性强弱，能判断磷和砷的非金属性强弱。D中铜和铁的金属性强弱可通过比较Fe2＋和Cu2＋的氧化性判断，不能通过Fe3+与铜单质的反应来比较，D说法错误。7、C因为①方案中氢气的作用除作还原剂外，还需用来排尽装置中的空气和作保护气（以防止还原出的铜被氧化），所以两方案中用等量的铁制备单质铜，①方案得到的铜少。8、CA中Fe可置换Cu，而Ag不能置换Cu，因此金属活动性Fe>Cu>Ag。B中Cu不能置换Fe，但可以置换Ag，说明Cu的活动性介于Fe和Ag之间，也可确定金属活动性顺序。C中Fe和Cu均可置换Ag，说明Fe和Cu均比Ag活泼，但不能确定Fe和Cu的金属活动性强弱。D中Fe可与稀盐酸反应，而铜不反应，则活动性Fe>Cu；Cu可置换Ag，则活动性Cu>Ag，三种金属活动性顺序可以确定。9、D②中晶体溶于水中，滴加少量的氯水，再加入KSCN溶液，有红色出现，无法确定原溶液是否含有Fe2＋，若原溶液含有Fe3＋也会出现同样现象，A说法错误。③中的试剂换为HNO3酸化的Ba(NO3)2，若溶液中含有SO32―或HSO3―则会被硝酸氧化为SO42―，因此B说法错误。应根据题中实验过程定量判断离子和结晶水的物质的量，通过计算才能得到物质的化学式，因此题中无法判断出物质的化学式，C说法错误。④中生成的沉淀为Fe(OH)2，久置空气中会被氧化变为红褐色的Fe(OH)3沉淀。10、D淀粉水解后用NaOH溶液中和，可发生银镜反应，说明淀粉已经水解。水解液加入过量NaOH溶液，再加入碘水，则I2可与NaOH反应而无法确定水解液中是否含有未水解的淀粉。11、B通氢气前后玻璃管的质量差为反应的CuO中O的质量，反应前后U型管的质量差为反应生成的水的质量。I、II装置之间没有干燥装置，则使I中反应带出的水蒸气进入U形管使水的质量增大，则H质量增加，导致m(H)：m(O)>1：8。若II装置有水冷凝，则测得的使水的质量减小，即测得H质量减小，但II装置质量增加，即测得O质量减小，则m(H)：m(O)与1：8关系无法判断。III装置后缺少干燥装置，会导致CaCl2吸收空气中的水蒸气，导致测得水的质量增加m(H)：m(O)>1：8。只有CuO没有被完全还原，则对m(H)：m(O)没有影响，B一定错误。12、A苯酚可与NaOH反应，而乙醇不反应。混合液中加入NaOH溶液后，苯酚反应变为苯酚钠，得到苯酚钠、乙醇、水的混合溶液。由于乙醇沸点低，苯酚钠沸点高，所以可采用蒸馏方法得到乙醇。13、解析：本题对Zn与浓H2SO4反应的产物进行两种推测，而后设计装置进行验证。设计时既要验证有无SO2生成，又要验证有无H2生成。验证SO2，可用品红溶液，验证H2可利用它的还原性，在加热条件下让气体通过CuO，再通过无水硫酸铜，同时必须注意验证H2时，应考虑空气中的水蒸气和从洗气装置中带出的水蒸气对氢气检验的干扰。答案：(1)Zn＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))ZnSO4＋SO2↑＋2H2O(2)当Zn与浓H2SO4反应时，浓H2SO4浓度逐渐变稀，Zn与稀H2SO4反应可产生H2(3)检查装置的气密性(4)品红溶液检验SO2浓H2SO4吸收水蒸气碱石灰防止空气中水蒸气进入D中(5)黑色(CuO)变成红色(Cu)白色粉末变成蓝色不能因为混合气体中可能含H2O， 会干扰H2的检验14、解析：(1)①向广口瓶中加水，可从滴定管加入，故需打开K3和K2（也可同时打开K1）。②因为NO与O2反应，要测定NO的体积，必须保证广口瓶中充满水；且滴定管中液面与广口瓶相平。(2)①通入O2后2NO+O2=2NO2，气体变成了红棕色；NO2又能与水反应，生成NO后颜色变浅。②i根据方程式4NO+3O2+2H2O＝4HNO3，3VV/2故NO过量，剩余的NO为V-2V/3=V/3iiVLNO生成的硝酸的物质的量为mol，溶液的体积为0.5L，故浓度为mol/L。答案：（1）①打开K2、K3(或K1、K3或K1、K2、K3均打开)②从滴定管加水，直到将①中空气全部排出（或者让水充满①）且调节滴定管中液面与①相平并记录滴定管的刻度。（其他合理答案也给分）②关闭K2、打开K3、K1，通入NO并调整滴定管液面与①中液面相平，再次记录滴定管的刻度。（第一步操作未打开或关闭，此空0分）（2）①气体先变为红棕色，然后逐渐变淡。2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO②iV/3iiV/mol/L15、解析：(1)金属铝加热时，表面致密的氧化膜包裹住熔融的铝，使内部的铝不能与空气接触，因此铝箔不能在空气中燃烧。要使金属铝在空气中燃烧可增大其接触面积，改用铝粉进行反应。(2)根据题意，铝与硝酸汞溶液反应后，表面形成铝汞齐，破坏了铝表面的氧化膜，使铝不断与空气中的O2反应生成Al2O3。(3)容易推断红色固体为金属铜，蓝色沉淀为Cu(OH)2。镁过量时，蓝色沉淀消失，产生白色沉淀，而金属铜质量不变，因此应该发生了沉淀的转化反应，即Cu(OH)2与Mg2＋反应生成了Mg(OH)2沉淀。(4)由于铝片的质量、表面积相同，两种酸中c（H＋）相同，则铝片在两溶液中反应速率应该相同，但是实际却出现铝片在盐酸中反应速率快，因此只能考虑溶液中阴离子对反应的影响，可能是Cl―对铝与酸的反应具有促进作用，或者SO42―对铝与酸的反应具有抑制作用。要增大铝与稀硫酸反应的速率，可采用增大铝与酸的接触面积、升高温度、适当增大c（H＋）、增大c（Cl―）、原电池等方法。答案：(1)铝表面形成致密的氧化膜熔点很高，不易熔化，象一袋子样盛装了熔融的铝①Al2O3+2OH－==2AlO2－②2Al+2OH－+2H2O==2AlO2－+3H2↑将铝粉撒到酒精灯火焰上(2)4Al(s)+3O2(g)==2Al2O3(s)△H=－2408kJ/mol(3)①Cu2++2OH－==Cu(OH)2↓②Cu(OH)2+Mg2+==Mg(