第45讲简单实验方案的设计与评价（分层练习）2024年高考化学一轮复习讲义分层练习（原卷版）

第45讲简单实验方案的设计与评价1．(高考组合题)根据实验目的，下列实验及现象、结论都正确的是()选项实验目的实验及现象结论A.(2022·全国甲卷，13B)检验铁锈中是否含有二价铁将铁锈溶于浓盐酸，滴入KMnO4溶液，紫色褪去铁锈中含有二价铁B.(2021·浙江6月选考，25D)探究Na2SO3固体样品是否变质取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液，有白色沉淀产生样品已经变质C.(2022·全国甲卷，13D)检验乙醇中是否含有水向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体乙醇中含有水D.(2019·江苏，13A)检验X溶液中是否含有Fe2＋向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2＋2．用下列仪器或装置进行相应实验，部分现象描述不正确的是()A．石蕊溶液先变红后褪色B．安静的燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾产生C．试管内先出现红棕色气体，后变无色D．Na2CO3溶液上出现一层无色透明的油状液体3．下列实验方案设计和现象都正确的是选项实验目的方案设计现象A验证转化为是放热反应将充有的密闭烧瓶放入热水中烧瓶内气体颜色变浅B验证比的酸性强时，分别用计测定溶液和溶液的溶液的：C验证与相比，能加速破坏铝片表面的氧化膜两块相同的未经打磨的铝片，相同温度下分别投入到等浓度的溶液和溶液中一段时间后，前者无明显现象，后者铝片发生溶解D验证向浓度均为的混合溶液中加入溶液出现蓝色沉淀A．A B．B C．C D．D4．(2022·全国乙卷，10)由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是()选项实验操作现象结论A向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：Cl2>Br2>I2B向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制的Cu(OH)2悬浊液无砖红色沉淀蔗糖未发生水解C石蜡油加强热，将产生的气体通入Br2的CCl4溶液溶液由红棕色变无色气体中含有不饱和烃D加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红氯乙烯加聚是可逆反应5．测定Cu(NO3)2•nH2O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是()A．称量样品→加热→冷却→称量CuOB．称量样品→加热→冷却→称量Cu(NO3)2C．称量样品→加热→用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量D．称量样品→加NaOH→过滤→加热→冷却→称量CuO6．探究硫及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是()实验方案现象结论A往Ba(NO3)2溶液中通入SO2无明显现象弱酸不能制强酸B向Na2SO3固体中加入较浓硫酸产生无色有刺激性气味气体浓硫酸体现强氧化性C将某固体溶于水后，加足量稀盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀该固体中一定含有HSO4或SO42D盛有等体积等浓度Na2S2O3溶液的两支试管分别置于冷水和热水浴中，一段时间后，同时加入等体积等浓度的稀硫酸热水浴中产生乳白色浑浊更快其他条件相同时，该反应的温度越高，反应速率越快7．实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质，焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是()A．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D．装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气8.化学是一门以实验为基础的学科，某同学为探究FeCl3溶液的性质进行如下实验，操作如图所示，根据实验现象，下列分析不正确的是A．①~④的变化中，有2处涉及氧化还原反应B．向②后试管加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解C．若将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中，产生的现象与图中①、②现象不相同D．④中的现象与胶体的聚沉有关9．下列方案设计、现象和结论都正确的是()目的方案设计现象和结论A探究镀锌铁皮的锌镀层是否已反应完全将镀锌铁皮放入烧杯中，加入稀硫酸，用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使其充分反应若产生氢气的速率突然减小，则锌镀层已反应完全B探究某牙膏中是否含有甘油取少量样品，加入适量蒸馏水，搅拌、静置，取上层清液，滴加适量新制若有绛蓝色沉淀生成，则该产品中含有甘油C检验某溶液中是否含有取少量该溶液于试管中，先加入KSCN溶液，再滴加过量酸性高锰酸钾溶液若溶液加入KSCN溶液无现象，滴加酸性高锰酸钾溶液后变红，说明原溶液中含有D探究和HClO的酸性取等浓度的和NaClO溶液，用玻璃棒蘸取后点于试纸中部，与标准比色卡比较若溶液测得的蓝色更深，说明的酸性比HClO弱10．黄血盐[K4Fe(CN)6·3H2O]常用于制造颜料、印染氧化助剂、油漆、油墨等，一种以生产电石的副产物(主要成分氰化钙)为原料制备黄血盐的流程如下：已知：①黄血盐溶于水，不溶于乙醇和乙醚等。②制备过程中涉及的部分反应如下：3Ca(CN)2+FeSO4=Ca2Fe(CN)6+CaSO4↓Ca2Fe(CN)6+2KCl=K2CaFe(CN)6↓+CaCl2③每一步骤均包含试剂和操作，如步骤Ⅰ包括80°C热水、过滤、洗涤。请回答下列问题：(1)下列有关说法不正确的是_______。A．步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中洗涤目的相同，均为洗去杂质，提高纯度B．步骤Ⅰ，使用80℃热水的目的只是为了加快溶解速率C．步骤Ⅱ，过滤得到的滤渣的主要成分是CaSO4D．步骤Ⅲ，可以用K2SO4固体代替KCl(2)步骤Ⅳ，试剂X的最佳选择是_______。(填化学式)(3)步骤Ⅳ，重结晶前，为了得到杂质较少的K4Fe(CN)6·3H2O粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：加入试剂X→加热煮沸→_______→干燥→粗产品。a.抽滤b.趁热过滤c.冷却至室温d.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热e.蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热f.乙醇洗涤g.蒸馏水洗涤(4)黄血盐KxFe(CN)y·nH2O的化学式可通过下列实验测定：步骤1：准确称取mg黄血盐样品加入水中充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成溶液A。步骤2：量取溶液A，用2.000mol·L1酸性KMnO4溶液滴定，达到滴定终点时，共消耗KMnO4溶液。该实验中所发生的反应如下(未配平)：KxFe(CN)y+KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O。步骤3：向“步骤2”所得溶液中加入锰离子交换树脂，将完全吸附后再滴加足量NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，最终得红色固体。①步骤1中配制溶液A所需的玻璃仪器除100mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、量筒外还需用到_______。通过计算确定样品中K+的物质的量_______。③下列操作会使测定结果中y值偏小的是_______(填字母)。A．步骤1过程中黄血盐所含亚铁在空气中部分氧化B．步骤1定容时俯视刻度线C．步骤2滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶的内壁D．步骤2滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后尖嘴部分无气泡1．下列实验方案能达到相应实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明铜与浓硫酸反应生成了SO2将铜单质与浓硫酸在试管中加热，产生的气体通入石蕊溶液，观察石蕊是否变红B检验稀硫酸催化纤维素水解的产物含有还原糖向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，观察是否有砖红色沉淀生成C检验Na2SO3是否变质向Na2SO3溶液中加入Ba(NO3)2和稀硝酸，观察是否产生白色沉淀D证明1溴丁烷发生了消去反应将1溴丁烷与NaOH醇溶液共热，将产生的气体通入溴水，观察溴水是否褪色2．硫酰氯(SO2Cl2)常用于制造医药品、染料等，某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯，装置如图所示：已知：SO2Cl2的沸点为69℃，遇水能发生剧烈反应并产生白雾。下列说法错误的是()A．装置①中，为了提高浓盐酸的利用率，可控制分液漏斗缓慢逐滴滴加B．装置②中试剂是饱和食盐水，装置③中试剂是浓硫酸C．装置④需要热水浴，控制温度不超69℃，装置⑤需要冰水浴D．“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)，又名大苏打、海波，可以看成是硫酸钠中一个氧原子被硫原子取代的产物(SO42结构如图所示)，易溶于水。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为照相业的定影剂，反应原理为AgBr+2Na2S2O3=Na3[Ag(S2O3)2]+NaBr。下图是实验室模拟工业制备Na2S2O3的装置示意图，下列说法不正确的是()A．不能用98.3%硫酸来代替75%硫酸B．装置乙和装置丁都有防止倒吸的作用C．装置丙中发生的离子方程式为：4SO2+2OH—+2S2—=3S2O32+H2OD．反应结束后将K1上端连接导管通入NaOH溶液中，然后关闭K2打开K14．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是()编号目的方案设计现象和结论A探究NaClO溶液的酸碱性把NaClO溶液滴到pH试纸上pH＝10，则NaClO溶液水解显碱性B探究反应速率与温度的关系分别在20℃、30℃下，取0.1mol·L1KI溶液，向其中先加入0.1mol·L1的硫酸，再加入淀粉溶液30℃下出现蓝色的时间短，则温度越高反应速率越快C探究MnSO4有催化作用向酸性KMnO4和H2C2O4的混合液中加入一小块MnSO4若生成气体的速率加快，溶液迅速褪色，则MnSO4可能是该反应的催化剂D探究反应速率与浓度的关系两支试管各盛酸性高锰酸钾溶液，分别加入草酸溶液和草酸溶液加入草酸溶液试管中，高锰酸钾溶液褪色更快，则反应物浓度越大，反应速率越快5.用如图所示的微型实验装置进行氯气性质探究。②～⑤是滴有相应溶液的滤纸条，实验时滴几滴浓盐酸。下列说法错误的是A．②③处滤纸均先变红后褪色B．④处滤纸变蓝色，推测氧化性：C．⑤处发生反应：、D．浓盐酸与反应体现浓盐酸的还原性和酸性6．下列方案设计、现象和结论都正确的是()选项目的方案设计现象和结论A鉴别同为白色粉末状晶体的尿素[CO(NH2)2]和氯化铵(NH4Cl)分别取少量晶体于试管中，加入足量浓NaOH溶液加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，观察试纸是否变色若试纸不变蓝色，说明该晶体为尿素，若试纸变蓝色，说明该晶体为氯化铵B检验钠盐试剂柜中某瓶标签残破的纯净白色晶体是不是NaHCO3取少量晶体于试管中，加热，观察现象；冷却后加入足量盐酸，观察是否产生无色无味气体，并通入澄清石灰水若加热时试管口出现小水珠，加盐酸后产生无色无味气体，且能使石灰水变浑浊，则该试剂为NaHCO3C探究人体汗液中是否含有氨基酸取1mL汗液，加入5滴0.1%茚三酮溶液加热至沸腾，观察现象若溶液呈现紫色，则汗液中可能含有氨基酸，但也可能是含有蛋白质D验证反应物浓度增大可加快反应速率在试管甲中加入1mL0.01mol·L1高锰酸钾溶液和2mL蒸馏水，试管乙中加入2mL0.01mol·L1高锰酸钾溶液和1mL蒸馏水，再同时向两试管加入1mL0.1mol·L1草酸溶液，观察现象若试管乙中溶液紫色先褪去，则反应物浓度增大时，反应速率增大7．下列方案设计、现象和结论都正确的是()目的方案设计现象和结论A探究乙醇消去反应的产物取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，迅速升温至140℃，将产生的气体通入2mL溴水中若溴水褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯B探究乙酰水杨酸样品中是否含有水杨酸取少量样品，加入蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入12滴FeCl3溶液若有紫色沉淀生成，则该产品中含有水杨酸C探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分取少量固体粉末，加入2~3mL蒸馏水若无气体生成，则固体粉末为Na2O；若有气体生成，则固体粉末为Na2O2D探究Na2SO3固体样品是否变质取少量待测样品溶于蒸馏水，加入足量稀盐酸，再加入足量BaCl2溶液若有白色沉淀产生，则样品已经变质8．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色X溶液中一定含有Fe2+B向浓度均为mol·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)C向3mLKI溶液中滴加几滴溴水，振荡，再滴加1mL淀粉溶液，溶液显蓝色Br2的氧化性比I2的强D用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强9．亚硝酰氯(NOCl)是重要的有机合成试剂，可由NO与Cl2在常温下合成。某学习小组在实验室利用如图装置制备亚硝酰氯。已知：①亚硝酰氯易水解，能与O2反应；②沸点：NOCl为5.5℃，Cl2为34℃，NO为152℃；③常温下，2NO+Cl2=2NOCl2NO2+Cl2=2NO2Cl。请回答下列问题：(1)NOCl中N元素的化合价为_______；NOCl水解生成两种酸，其化学方程式为___________________________________。(2)实验所需的NO在A装置中制得，反应的离子方程式为_____________________。(3)装置B中所盛试剂为_______其作用是____________________________。(4)实验开始时，先关闭K3，打开K2、K4，从a处通一段时间氩气，其目的是_______。然后在a处接废气处理装置，关闭K1、K4，打开K3，再打开分液漏斗的活塞，滴加酸性FeSO4溶液，当观察到D中_______时，关闭K2，打开K1、K4，通干燥纯净的Cl2。(5)为收集产物和分离未反应的两种原料，E、F装置采用不同温度的低温浴槽，其中装置E的温度T区间应控制在_______，装置F的U形管中收集到的是_______。10．为测定CuSO4溶液的浓度，甲、乙两同学设计了两个方案。回答下列问题：Ⅰ.甲方案实验原理：实验步骤：(1)判断SO42沉淀完全的操作为__