备考2018年高考化学150天全方案之纠错补缺 专题23 化学实验探究实验方案的设计与评价学案(含解析)

1、专题23化学实验探究实验方案的设计与评价不能速解装置图评价题1查实验装置中的仪器的使用和连接是否正确；2查所用反应试剂是否符合实验原理；3查气体收集方法是否正确；4查尾气吸收装置、安全装置是否正确；5查实验目的与相应操作是否相符，现象、结论是否统一。【易错典例1】某校化学探究小组成员讨论下列、四种仪器装置的气体制备与性质实验的用法，其中不合理的是（）A装置：可以用来验证碳的非金属性比硅强B装置：橡皮管的作用是使水顺利流下C装置：不能检查该装置的气密性D装置：先从口进气收集满二氧化碳，再从口进气，可收集NO气体【答案】C物质制备和实验设计中的易错点1净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸。2

2、进行某些易燃易爆实验时要防爆炸（如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等）。3防氧化（如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等）。4防吸水（实验取用和制取易吸水、潮解、水解的物质宜采取必要措施，以保证达到实验目的。如NaOH固体应放在烧杯等玻璃器皿中称量）。5冷凝回流：有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置（如长玻璃管、冷凝管等）。6易挥发液体产物（导出时可为蒸气）的及时冷却。7仪器拆卸的科学性与安全性（也从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑）。8其他，如实验操作顺序，试剂加入顺序等。【易错典例2】化学是以

3、实验为基础的学科，化学实验设计和操作中必须十分重视师生安全问题和环境保护问题。下列操作方法不正确的是（）A制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞B在气体发生装置上直接点燃甲烷气体时，必须先检验甲烷气体的纯度C实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室D给试管中的液体加热时不停移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人【答案】C不能正确评价实验方案评价实验方案的三角度【易错典例3】绿色化学实验是在绿色化学思想指导下的实验新方法，以减少污染，防止浪费等。下列符合绿色化学实验的是（）A用铜与浓硫酸反应制取CuSO4，并用少量品红溶液吸收尾气B将CO还原Fe2O3后的尾气

4、直接排入空气中 C用CCl4完成萃取操作练习时，将溴水改成碘水D将Zn和稀硫酸制H2后的废液倒入水槽后再清洗玻璃仪器【答案】C1广口瓶被称为气体实验的“万能瓶”，是因为它可以配合玻璃管和其它简单仪器组成各种功能的装置下列各图中能用作防倒吸安全瓶的是（）A B C D【答案】B【解析】A该装置是排液量气装置，选项A错误；B该装置可作为安全瓶防倒吸，因为进气管较短（刚露出瓶塞）若发生倒吸，倒吸液会被盛装在B 瓶中，不会再倒流到前一装置，从而防止倒吸，选项B正确；C该装置是混气装置，进入C 瓶中两气体在C 瓶中充分混合，选项C错误；D该装置是洗气装置，选项D错误。答案选B。2下列各项由实验现象得出的

5、结论一定正确的是（ ）选项实验操作实验现象结论A将盛有甲烷与氯气混合物的密封试管在室温下进行光照试管内壁上产生油状液滴油状液滴为一氯甲烷B将乙烯通入酸性KMnO4溶液中酸性KMnO4溶液褪色乙烯发生了加成反应C加热乙酸、乙醇、浓硫酸的混合液生成了具有果香味的物质乙酸、乙醇发生了酯化反应D将淀粉与稀硫酸混合加热一段时间后,加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸未出现明显现象淀粉没有发生水解【答案】C3为了探究硫酸亚铁的分解产物，进行了如下图装置所示的实验，打开K1和K2，缓缓通入N2，一段时间后加热，实验后反应管中残留固体为红色粉末，BaCl2溶液中有白色沉淀产生，品红溶液中红色褪去，检查氢氧

6、化钠溶液出口处无氧气产生。下列说法错误的是A氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的SO2气体B反应管内产生的红色粉末可能是Fe2O3CBaCl2溶液的目的是检验SO3的存在,此处用Ba(NO3)2溶液也可以检验SO3D反应管内得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为1:1【答案】C以分解的方程式为：2FeSO4 Fe2O3 + SO3+ SO2，所以氧化产物（Fe2O3）和还原产物（SO2）物质的量之比为1:1，选项D正确。4亚硝酸钠(NaNO3)是工业盐的主要成分，在漂白、电镀等方面应用广泛。己知: 室温下，2NO+Na2O2= =2NaNO2，以木炭、浓硝酸、Na2O2为主要原料制备亚硝酸钠的装置如

7、图所示。(部分夹持装置已略去)下列说法正确的是A实验开始前先向装置中通入N2，实验结束时先停止通入N2再熄灭酒精灯B可以将B中药品换成NaOH 溶液C应在B、C之间加一个盛放碱石灰的干燥管DD装置用于尾气处理，标况下，每吸收11.2L的尾气消耗0.2mol 的高锰酸钾【答案】C【解析】A以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠，由于该实验中有气体参加，所以在组装好仪器后首先要检查装置的气密性，再装药品，由于实验过程中有一氧化氮产生，所以要将装置中的空气全部排尽，再进行实验，实验结束时先熄灭酒精灯，再停止通入N2，可以防止倒吸等意外事故的发生，故A错误；B若将B中药品

8、换成NaOH 溶液，二氧化氮与氢氧化钠反应，没有NO放出，故B错误；C因为一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸气，二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气，水与过氧化钠反应生成氢氧化钠，故应在B、C装置间增加一个盛放碱石灰的干燥管，以除去NO中的杂质气体，故C正确；D酸性条件下，NO能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+，D装置用于尾气处理，标况下，11.2LNO的物质的量少于0.5mol，根据得失电子守恒，消耗的高锰酸钾为=0.3mol，故D错误；故选C。5某学习小组设计实验探究NO与铜粉的反应并检验NO，实验装置如图所示(夹持装置略)。实验开始前,向装置中通入一段时间的N2，排尽装置内的空气

9、。已知:在溶液中.FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)，该反应可用于检验NO。下列说法不正确的是A装置F、I中的试剂依次为水、硫酸亚铁溶液B若观察到装置H中红色粉末变黑色，则NO与Cu发生了反应C实验结束后，先熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗的活塞D装置J收集的气体中一定不含NO x*kw【答案】D6某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。请回答下列问题：（1）装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是_，该装置中发生反应的化学方程式为_。（2）实验过程中，装置乙、丙中出现的现象分别是：_、_；装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为：_。（3）取下装置丙中的试管D，在其中滴加F

10、eSO4溶液，溶液变为_色，为了证明铁元素在该反应中的产物可以_。【答案】 分液漏斗 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O 生成红棕色气体 蒸馏水中有无色气泡，到上方变为红棕色 3NO2+H2O=2H+NO 黄 取少量丙中溶液于试管中，加入KSCN溶液，若变为血红色，则证明含有Fe3+（3）丙装置中的液体为二氧化氮和水反应生成的硝酸，硝酸具有氧化性，硫酸亚铁具有还原性，两者发生氧化还原反应4H+NO3-+3Fe2+=NO+H2O+3Fe3+；铁离子和硫氰根离子反应Fe3+3SCNFe（SCN）3生成血红色的络合物，可证明有三价铁离子的生成，因此要证明铁元素在该反应中的产

11、物，可以在溶液中滴加KSCN溶液，看溶液是否变为血红色，故答案为：黄；取少量丙中溶液于试管中，加入KSCN溶液，若变为血红色，则证明含有Fe3+。点睛：本题考查了物质性质的分析判断和验证实验方案的设计，主要涉及铜和浓硝酸反应生成的二氧化氮气体的性质，以及Fe3+、NO2、NO的性质检验。本题的易错点为装置丙中的现象描述，容易遗漏一氧化氮变成二氧化氮的现象。7氢化铝锂(LiAlH4)是有机合成中的重要还原剂。某课题组设计实验制备氢化铝锂并测定其纯度。已知: 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体。I.制备氢化锂选择图1中的装置制备氢化锂(有些装置可重复使用):（1）装置的连接顺序(从左至

12、右)为A_。（2）检查好装置的气密性，点燃酒精灯前需进行的实验操作是_。（3）写出制备氢化锂的化学方程式:_。II.制备氢化铝锂 1947年，Schlesinger、Bond和Finholt首次制得氢化铝锂，其方法是使氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，搅拌，充分反应后，经一系列操作得到LiAlH4晶体。（4）写出氢化锂与无水三氯化铝反应的化学方程式:_。III.测定氢化铝锂产品(不含氢化锂)的纯度（5）按图2装配仪器、检查装置气密性并装好药品(Y形管中的蒸馏水足量,为了避免氢化铝锂遇水发生爆炸，蒸馏水中需掺入四氢呋喃作稀释剂),启动反应的操作是_。读数之前，上下移动量气管右侧的容器，

13、使显气管左、右两侧的液面在同一水下面上，其目的是_。（6）在标准状况下，反应前量气管读数为VmL，反应完毕并冷却之后,量气管读数为V1mL。该样品的纯度为_(用含a、V1、V2 的代数式表示)。如果起始读数时俯视刻度线，测得的结果将_(填“偏高“偏低”或“无影响”)。【答案】 DBCBE 打开装置A中分液漏斗的活塞，一段时间后，用小试管在装置E的水槽中收集气体并验纯 2LiH22LiH 4LiHAlCl3=LiAlH43LiCl 倾斜Y形管，将蒸馏水（掺入四氢呋喃）全部注入a g产品中 确保量气管内气体的压强与大气压强相等 % 偏高II（4） 氢化锂与无水三氯化铝按一定比例在乙醚中混合，充分反应得到LiAlH4，反应的化学方程式为4LiHAlCl3=LiAlH43LiCl，故答案为：4LiHAlCl3=LiAlH43LiCl；III（5）按图2装配仪器、检查装置气密性并装好药品，Y形管中的蒸馏水足量，启动反应时只需要倾斜Y形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入a g产品中即可。读数之前，上下移动量气管右侧的容器，使量气管左、右两侧的液面在同一水下面上，可以确保量气管内气体的压强与大气压强相等，减少实验误差，故答案为：倾斜Y形管，将蒸馏水(掺入四氢呋喃)全部注入a g产品中，确保量气管内气体的压强与大气压强相等；（6） 氢化铝锂、氢化锂遇水都剧烈反应并产生同一种气体为氢气，Li