《高中化学》第57讲简单实验方案的设计与评价

PAGE第57讲简单实验方案的设计与评价层次1基础性1.(2024·江苏南通调研)下列实验方案能达到探究目的的是()选项实验方案探究目的A向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液,观察气泡产生的情况Fe2+能否催化H2O2分解B用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验,观察火焰颜色溶液中是否存在钠盐C向某溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,观察产生的气体能否使蓝色石蕊试纸变色溶液中是否存在NHD向盛有SO2水溶液的试管中滴加石蕊溶液,观察颜色变化SO2水溶液是否具有酸性2.下列实验操作和实验现象不相匹配的是()选项实验操作实验现象A将一小块钠投入硫酸铜溶液中有气泡冒出,产生蓝色沉淀B将Na2O2加入适量水中,滴入几滴酚酞溶液溶液先变红后褪色,有气泡产生C向重铬酸钾溶液中滴加几滴浓硫酸随着浓硫酸加入,溶液颜色变浅D铜丝在盛满氯气的烧瓶中燃烧烧瓶中充满棕黄色的烟3.下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的A加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,并将产生的气体通过碱石灰进行干燥制备干燥的氨气B向CuSO4溶液中加入一小块金属钠验证Na的金属活动性大于CuC先将浓硫酸加入烧杯中,后缓缓倒入蒸馏水,并不断搅拌稀释浓硫酸D分别测量饱和H2CO3溶液与饱和H2SO3溶液的pH证明H2SO3强于H2CO34.化学是以实验为基础的学科。下列实验操作能达到对应目的的是()选项实验操作实验目的A乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170℃制备乙烯B分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH比较HX、HY的酸性C铁锈溶于稀盐酸,再滴加酸性高锰酸钾溶液检验铁锈中是否含Fe2+DNaBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉KI溶液比较Cl2、Br2、I2的氧化性5.下列实验中,所采取的实验方法与对应原理都正确的是()选项实验目的实验方法实验原理A分离乙酸乙酯和乙醇用分液漏斗分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同B除去CO2中少量的SO2用饱和NaHCO3溶液洗气SO2能与NaHCO3反应生成CO2C检验溶液中的CO滴加稀盐酸,产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊气体CO32-+2H+H2O+COD得到纯净的Cl2将混有HCl的Cl2通过饱和食盐水HCl极易溶于水6.(2023·广东大湾区二模)化学是以实验为基础的科学,下述实验操作能达到预期目的的是()选项实验操作实验目的A向40mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热制备Fe(OH)3胶体B乙酸乙酯的制备实验中,将产生的蒸气经导管通入饱和NaOH溶液,振荡,分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸C向某溶液中滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口检验该溶液是否含NHD分别向2支试管中加入2mL10%和20%的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2粉末研究催化剂对H2O2分解速率的影响7.下列由实验操作和现象所得结论正确的是()选项实验操作和现象结论A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用毛皮摩擦过的带电橡胶棒靠近CF2Cl2液流,液流方向改变CF2Cl2是极性分子C给石蜡油加强热,将产生的气体通入溴水,溴水颜色褪去气体中含有乙烯D用pH计分别测0.1mol·L-1NaClO和CH3COONa溶液的pH,前者pH大Ka(HClO)>Ka(CH3COOH)8.(2024·云南三校联考)下列实验操作和现象可得出相应结论的是()选项实验操作现象结论A将红热的木炭加入浓硝酸中产生红棕色气体碳单质与浓硝酸反应生成了NO2B分别测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pHNaHCO3溶液pH大于CH3COONH4溶液Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3C取少量蔗糖溶液并加入少量稀硫酸,加热一段时间后加入新制的氢氧化铜加热未观察到砖红色沉淀说明蔗糖没有水解D向同浓度的NaCl和NaBr的混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液先产生淡黄色沉淀Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl)9.(2023·广东梅州联考)下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是()选项实验操作实验现象实验结论A往Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体有沉淀生成沉淀是CaSO3B往FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3平衡体系中,加入KCl晶体溶液颜色不变加入少量KCl晶体,不会影响该化学平衡C两个烧杯中分别盛有等体积、等浓度的烧碱溶液和氨水,插入电极,连接灯泡,接通电源,分别进行导电实验盛有烧碱溶液的灯泡亮度大强电解质导电能力大于弱电解质D相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞溶液NaB溶液红色更深酸性:HA>HB10.探究银镜实验后溶解Ag的实验方案,如下表所示。实验方案实验现象试剂实验①:稀硝酸银逐渐溶解,试管口有浅红棕色气体生成实验②:Fe(NO3)3溶液(pH=2)银镜慢慢消失,溶液澄清实验③:FeCl3溶液(pH=2)银镜快速溶解,反应后溶液中有明显灰色沉淀实验④:HI溶液银镜溶解,有黄色沉淀产生,且有气泡产生已知:Fe3+的氧化性与Ag+接近。下列有关叙述正确的是()A.实验①发生反应的离子方程式为Ag+2H++NO3-Ag++NO2↑+H2B.对比分析实验②和③表明:Cl-具有催化作用C.实验④发生反应的类型为置换反应,说明氧化性:Ag+>H+D.综合上述实验说明溶解银的关键在于试剂的氧化性和能否生成银盐沉淀11.(2023·广东深圳联考)下列实验操作,现象与结论匹配的是()选项操作现象结论A向碳酸钠溶液中加入稀硫酸,反应产生的气体通入苯酚钠溶液中溶液变浑浊酸性:碳酸>苯酚B向乙醇中投入一小粒金属钠产生无色无味气体乙醇中含有水C将苯、液溴、铁粉混合后产生的气体通入AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀苯与液溴发生了取代反应D将缠绕的铜丝灼烧后反复插入盛乙醇的试管,然后滴入酸性高锰酸钾溶液酸性高锰酸钾溶液褪色乙醇催化氧化生成乙醛12.(2023·广东汕头二模)下列各组实验,所选实验玻璃仪器和试剂(不考虑存放试剂的容器)均符合题意的是()选项实验目的实验玻璃仪器选择试剂A检验某涂改液中是否存在含氯有机化合物胶头滴管、试管涂改液、浓硝酸、AgNO3溶液B检验某补铁口服液中铁元素的价态胶头滴管、试管某补铁口服液、KSCN溶液C测定盐酸浓度碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、胶头滴管NaOH标准溶液、待测盐酸、酚酞溶液D检验乙酰水杨酸粉末中是否含有水杨酸试管、胶头滴管乙酰水杨酸粉末、蒸馏水、FeCl3溶液13.由下列实验操作和现象所得的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向Fe2(SO4)3溶液中加入Cu,溶液由黄色逐渐变为蓝色发生了置换反应B将2mL0.1mol·L-1Fe2(SO4)3溶液与3mL0.1mol·L-1KI溶液混合,充分反应后再加入KSCN溶液,得到红色溶液Fe3+与I-的反应为可逆反应C向两支分别盛有3mL溴乙烷、3mL甲苯的试管中各加入2mL水,均有分层现象产生无法用水鉴别溴乙烷和甲苯D常温下,用pH计测量浓度均为0.1mol·L-1的NaX与NaY溶液的pH:pH(NaX)>pH(NaY)>7X-水解能力强于Y-水解能力层次3创新性14.根据下列实验目的、操作及现象所得结论正确的是()选项实验目的操作及现象结论A实验室证明乙炔生成将饱和食盐水滴在电石上,使生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色有乙炔生成B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比较Cl2、Br2、I2的氧化性向NaBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4,振荡、静置,溶液分层、下层为紫红色氧化性:Cl2>Br2>I2D检验乙醇中是否含有水向乙醇中加入一小块金属钠,有无色气体产生乙醇中含有水第57讲简单实验方案的设计与评价1.D解析H2O2具有氧化性,可将亚铁离子氧化为三价铁离子,无法达到探究目的,A错误;可以通过焰色试验确认是否含有钠元素,但溶液中不一定是钠盐,B错误;检验铵根离子应该用湿润的红色石蕊试纸,C错误;向盛有SO2水溶液的试管中滴加石蕊溶液,溶液会变红色,证明SO2水溶液有酸性,D正确。2.C解析将一小块钠投入硫酸铜溶液中,Na与溶液中的H2O反应产生NaOH、H2,NaOH与CuSO4发生复分解反应产生Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,会看到有气泡冒出,产生蓝色沉淀,A正确;将Na2O2加入适量水中,Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,NaOH是碱,能够使酚酞溶液变为红色,但由于Na2O2具有强氧化性,又会将红色物质氧化变为无色物质,因此看到溶液先变红后褪色,有气泡产生,B正确;重铬酸钾在溶液中存在化学平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,向该溶液中滴加几滴浓硫酸,溶液中c(H+)增大,平衡逆向移动,导致溶液橙色变深,C错误;3.A解析加热氯化铵和氢氧化钙的混合物,产生氨气,将氨气通过碱石灰,除去氨气中的水蒸气,得到干燥的氨气,A正确;钠的金属性强,放入硫酸铜溶液中先与水反应,不能置换出硫酸铜中的铜,因此无法验证钠的金属活动性大于铜,B错误;浓硫酸溶于水放出大量的热,因此稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着烧杯壁缓慢地倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌,防止溶液飞溅,C错误;饱和H2CO3溶液与饱和H2SO3溶液的浓度不同,因此不能根据两种物质饱和溶液的pH大小判断其酸性强弱,D错误。4.A解析乙醇与浓硫酸混合迅速加热到170℃,发生反应:C2H5OHCH2CH2↑+H2O,可以制得乙烯,A正确;分别测定饱和NaX、NaY溶液的pH,由于二者的浓度不一定相同,故无法比较HX、HY的酸性,B错误;Cl-也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故铁锈溶于稀盐酸,再滴加酸性高锰酸钾溶液无法检验铁锈中是否含Fe2+,C错误;由于加入过量氯水,Cl2可将KI氧化生成I2而使淀粉KI溶液变蓝,故不能比较Br2和I2的氧化性,D错误。5.B解析乙酸乙酯和乙醇互溶,不能采取分液的方法分离,A错误;SO2能与NaHCO3反应生成CO2,故用饱和NaHCO3溶液可除去CO2中少量的SO2,B正确;加入足量盐酸,将生成的无色无味气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,不能说明溶液中一定含有CO32-,也有可能含有HCO3-,C错误;将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水,可以除去HCl,但是Cl2中还会混有水,6.A解析制取Fe(OH)3红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液并继续煮沸至液体变红褐色,A符合题意;氢氧化钠会和乙酸乙酯反应,应该使用饱和碳酸钠溶液,B不符合题意;应该使用浓氢氧化钠溶液并微热,使得生成的氨气挥发出来后,使用湿润的红色石蕊试纸检验,C不符合题意;实验中有2个变量,不能研究催化剂对H2O2分解速率的影响,D不符合题意。7.B解析二价铁和浓盐酸均可以被酸性KMnO4溶液氧化,紫色褪去,A错误;由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,CF2Cl2是极性分子,故当橡胶棒靠近水流时,液流方向改变,B正确;气体通入溴水,溴水颜色褪去,只能说明气体中含有不饱和烃,C错误;用pH计分别测0.1mol·L-1NaClO和CH3COONa溶液的pH,前者pH大,说明ClO-的水解程度大于CH3COO-,则酸性:HClO<CH3COOH,故有Ka(HClO)<Ka(CH3COOH),D错误。8.D解析将红热的木炭加入浓硝酸中,产生红棕色气体,可能是浓硝酸在受热的条件下分解得到二氧化氮,不一定是碳单质与浓硝酸反应生成了NO2,A不符合题意;CH3COONH4中NH4+和CH3COO-均能发生水解,NH4+水解会消耗CH3COO-水解生成的OH-,因此测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者,不能说明Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-),B不符合题意;取少量蔗糖溶液并加入少量稀硫酸,加热一段时间后,应加入氢氧化钠溶液将溶液调为碱性后,再加入新制的氢氧化铜加热,观察现象,C不符合题意;NaCl和NaBr的浓度相同,加入银离子,先产生淡黄色沉淀,说明K9.B解析Ca(ClO)2具有强氧化性,往Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体生成CaSO4沉淀,A错误;FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3反应的离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,平衡体系中加入KCl晶体,平衡不移动,溶液颜色不变,B正确;浓度未知的强电解质和弱电解质溶液,强电解质溶液的导电能力不一定大于弱电解质,C错误;没有明确NaA和NaB溶液的浓度是否相等,相同温度下,分别向NaA和NaB稀溶液中滴加酚酞溶液,NaB溶液红色更深,不能说明B-水解程度大于A-,所以酸性HA不一定大于HB,D错误。10.D解析Ag与稀硝酸反应产生NO,NO在瓶口与O2反应转化为红棕色的NO2,即实验①发生反应的离子方程式为3Ag+4H++NO3-3Ag++NO↑+2H2O,A错误;对比分析实验②和③表明,实验③中产生的沉淀中有AgCl,能够加快Ag的溶解速率,Cl-参与沉淀反应不是催化剂,即不能证明Cl-具有催化作用,B错误;实验④能够发生的原理是Ag溶解产生的Ag+与I-生成了难溶性的AgI,使得Ag溶解正向进行,致使Ag逐渐溶解,但不能说明氧化性:Ag+>H+,C错误;由实验②③可知由于实验③产生了AgCl沉淀,Ag的溶解速度加快,实验①说明HNO3的氧化性强于Ag+,实验④是由于生成了AgI沉淀,故综合上述分析说明溶解银的关键在于试剂的氧化性和能否生成银盐沉淀,D11.A解析A项,碳酸钠与稀硫酸反应生成二氧化碳,将二氧化碳通入苯酚钠溶液中,溶液变浑浊,说明有苯酚生成,发生了强酸制取弱酸的反应,因此可得酸性:碳酸>苯酚;B项,乙醇和水均能与金属钠反应生成氢气;C项,溴易挥发,挥发的溴与硝酸银溶液反应产生溴化银淡黄色沉淀,因此该实验不能证明发生取代反应;D项,乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此该实验不能证明乙醇催化氧化生成乙醛;故选A。12.D解析A项,检验某涂