2017届高三化学一轮复习 课时达标三十二 第十章 化学实验基础 第三节 实验方案的设计与评价

1、课时达标(三十二)实验方案的设计与评价一、选择题1(2015河南六市联考)下列分离混合物的方法正确的是()用盐析法可以提纯蛋白质用渗析法可以除去淀粉溶液中的NaCl用直接加热法可以分离NaCl和NH4Cl用重结晶法可以分离硝酸钾和氯化钠用热的铜网除去氮气中的少量氧气用点燃的方法除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳A BC D全部2(2013广东卷，节选)下列收集Cl2的正确装置是()3(2016安徽名校联盟)实验室用含有杂质(FeO、Fe2O3)的废CuO制备胆矾晶体，经历下列过程，Fe3在pH5时已完全沉淀，其中分析错误的是()CuSO45H2O晶体A利用CuCO3替代CuO也可调节溶液的pH，

2、不影响实验结果B步骤中发生的主要反应为：H2O2Fe22H=Fe32H2OC洗涤晶体：向滤出晶体的漏斗中加少量水至浸没晶体，待自然流下后，重复23次D配制240 mL 1 molL1的CuSO4溶液，需称量CuSO45H2O的质量为62.5 g4(2016鄂东南联盟)为探究NaHCO3、Na2CO3与1mol/L盐酸反应(设两反应分别是反应、反应)过程中的热效应，进行实验并测得如下数据：下列有关说法正确的是()序号液体固体混合前温度混合后最高温度35 mL水2.5 g NaHCO32018.535 mL水3.2 g Na2CO32024.335 mL盐酸2.5 g NaHCO32016.235

3、 mL盐酸3.2 g Na2CO32025.1A. 仅通过实验即可判断反应是吸热反应B仅通过实验即可判断反应是放热反应C通过实验可判断出反应、分别是吸热反应、放热反应D通过实验可判断出反应、分别是放热反应、吸热反应5(2015四川卷)下列操作或装置能达到实验目的的是()6(2015广东卷改编)下列实验操作、现象和结论均正确的是()选项实验操作现象结论A分别加热Na2CO3和NaHCO3固体试管内壁都有水珠两种物质均受热分解B向溶液中先加入BaCl2溶液，再加盐酸有白色沉淀，后来未溶解溶液中一定含有SOC向含I的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液加入淀粉后溶液变成蓝色氧化性：Cl2I2D

4、向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液加入H2O2后溶液变成红色Fe2既有氧化性又有还原性7.(2015全国新课标卷)用下图所示装置进行下列实验：将中溶液滴入中，预测的现象与实际相符的是() 选项中物质中物质预测中的现象A稀盐酸碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液立即产生气泡B浓硝酸用砂纸打磨过的铝条产生红棕色气体C氯化铝溶液浓氢氧化钠溶液产生大量白色沉淀D草酸溶液高锰酸钾酸性溶液溶液逐渐褪色8.(2016南京六校)在实验室欲制取适量NO气体。下图中最适合完成该实验的简易装置是() A B C D9(2015杭州质检)下列实验设计能完成或实验结论合理的是()A证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还

5、是二氧化氮，可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，观察试纸颜色的变化B铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液，未出现红色，铝热剂中一定不含铁的氧化物C测浓硫酸的pH，可用玻璃棒蘸取浓硫酸点在pH试纸上，待其变色后和标准比色卡比较D用铁氰化钾溶液可以区分FeCl2和FeCl3溶液10(2015呼和浩特调研)有一无色透明溶液，可能含有Na，Al3，Mg2，Fe3，NH，Cl，SO，HCO中的几种，取该溶液三份分别进行实验：滴加甲基橙溶液显红色；逐渐加入NaOH溶液，产生白色沉淀，最后白色沉淀部分溶解；加入5 mL 0.1 molL1 BaCl2溶液至不再产生白色沉淀，取上层清液加入足量AgNO3溶液，得到

6、0.2 g沉淀。由此推知，原溶液中()A一定有Al3，Mg2，Cl，SOB一定没有Mg2，Fe3，HCOC不能确定是否含有ClD可能有Na，NH，Cl，SO二、非选择题11(2015东北三省四市)乙酰苯胺为无色晶体，具有退热镇痛作用，是较早使用的解热镇痛药，有“退热冰”之称。在实验室制备乙酰苯胺常用苯胺与乙酸反应，反应方程式为：NH2CH3COOHNHCOCH3H2O实验的具体操作步骤流程图：相关的文献数据如下：试剂名称相对分子质量密度g/ml熔点沸点溶解度苯胺931.026.2184.4稍溶于水，与乙醇、乙醚、苯混溶乙酸601.0516.7118溶于水、乙醇、乙醚等乙酰苯胺1351.2111

7、4116280290据此回答下列问题：(1)实验时将苯胺、乙酸和锌粉放在单口圆底烧瓶中进行混合加热，所选单口圆底烧瓶的最佳规格是_A50mL B100mLC150mL D200mL(2)锥形瓶所接的蒸馏物是_(填化学式)。实验步骤1中采用韦氏分馏柱分馏的目的是_。(3)通过重结晶提纯产物，则乙酰苯胺在水中溶解性变化的要求是_。(4)实验所得无色片状晶体干燥后称量目标产物质量为2.62 g，请计算所得到乙酰苯胺的产率是_。12(2016武汉新起点)硫酸亚铁晶体( FeSO47H2O)俗称绿矾，加热至高温会发生分解，为确定绿矾分解产生的非金属氧化物，进行如下探究。(1)假设1：非金属氧化物为SO2

8、；假设2：非金属氧化物为SO3；假设3：_。(2)现设计如下所示实验装置(图中铁架台略去)，检验绿矾的分解产物。按上述装置进行实验，同学们观察到如下现象：装置现象结论A固体呈红棕色，将其放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液_B无水硫酸铜变蓝C高锰酸钾溶液褪色(3) 结合实验现象，理论上分析可知绿矾分解还生成另一物质SO3。其理论依据是 。13(2016黄冈调考)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。(1)实验原理Al4C3与硫酸反应可生成C

9、H4；AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式 。(2)实验装置(如图所示)(3)实验过程连接实验装置，检验装置的气密性称得D装置的质量为y g，滴定管的读数为a mL。称取x g AlN样品置于锥形瓶中；塞好胶塞，关闭活塞_，打开活塞_，通过分液漏斗加入稀硫酸，与烧瓶内物质充分反应。待反应进行完全后，关闭活塞_，打开活塞_，通过分液漏斗加入过量_(填化学式)，与烧瓶内物质充分反应。_(填入该步应进行的操作)。记录滴定管的读数为b mL，称得D装置的质量为z g。(4)数据分析AlN的质量分数为_。若读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，则所测气体

10、的体积_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。Al4C3的质量分数为_(该实验条件下的气体摩尔体积为Vm)。1解析：NH4Cl的分解和化合类似于碘的升华；热的铜网常用于除去Cl2和O2。答案：C2解析：A项，没有排气管不能用于收集气体；B项，用于收集密度比空气小的气体；C项，用于收集密度比空气大的气体，且有尾气吸收装置；D项，NaOH溶液与氯气反应，不能收集氯气。答案：C3解析：CuCO3替代CuO也能与硫酸反应，生成的CO2气体逸出，也可调节溶液的pH，且不引入杂质，A项正确；B项中离子方程式没有配平，错误；没有240 mL的容量瓶，故需要配制250 mL溶液，计算时要根据溶液体积为250

11、mL来计算，D项正确。答案：B4解析：A.根据表中数据可知，碳酸氢钠溶于水为吸热反应，不能仅根据实验混合后溶液温度降低而判断碳酸氢钠与盐酸的反应为吸热反应，需要结合实验综合判断，故A错误；B.根据实验可知，碳酸钠溶于水的过程为吸热过程，所以不能仅根据实验碳酸钠与盐酸反应后混合液温度升高判断反应是放热反应，故B错误；C.根据实验可知，碳酸氢钠溶于水后混合液温度从20降低到18.5，而实验中碳酸氢钠与盐酸反应后混合液温度从20降低16.218.5，通过反应后混合液温度更低，证明反应为吸热反应；同理根据实验碳酸钠溶于水，混合液温度从20升高到24.3，实验中碳酸钠与盐酸反应，温度从20升高到25.1

12、24.3，碳酸钠与盐酸反应后混合液的温度比碳酸钠溶于水后升高的温度更高，证明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，故C正确；D错误。答案：C5解析：A选项：应该平视定容；B选项：应该用饱和食盐水洗气；C选项：通过红墨水进入导管的现象可以确定是吸氧腐蚀；D选项：电石中的杂质使乙炔气体中含有还原性杂质，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。答案：C 6解析：Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；应该先加足量的盐酸，再加BaCl2 溶液，否则不能排除银离子的干扰 ，B错；淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I氧化成了I2, 故氧化性：Cl2I2，C对；FeSO4溶液中先滴入KSC

13、N溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成红色，说明H2O2把Fe2氧化为Fe3，体现了Fe2的还原性，没有体现氧化性，D错。答案：C7解析：A选项：盐酸先与碱性更强的氢氧化钠反应，因此不会立即产生气泡；B选项：浓硝酸会使铝钝化；C选项：开始时氢氧化钠过量，滴入的氯化铝溶液会生成偏铝酸钠，而不会生成氢氧化铝沉淀；D选项：高锰酸钾酸性溶液能将草酸氧化。答案：D8解析： 由于NO与O2在常温下发生反应，因此不能用排空气法收集，一氧化氮不与水反应，可以用排水法收集，选用装置。答案：A9解析：A项中溴蒸气与二氧化氮均可与湿润的淀粉碘化钾试纸作用，使试纸变蓝色(NO2溶于水生成HNO3也可将I氧化为I2)；B项

14、中即使有Fe2O3，也会因发生3Fe3Al=Al33Fe2而使B项操作不出现红色；C项中浓硫酸具脱水性，可使试纸炭化变黑，故不能用pH试纸测定浓硫酸的pH。答案：D10解析：根据中溶液显红色，说明溶液显酸性，则一定不含HCO；根据中白色沉淀部分溶解，则一定含有Mg2和Al3，不含Fe3；根据中加入BaCl2产生沉淀，则一定含有SO，根据上层清液加入AgNO3溶液得到0.2 g沉淀，则加入BaCl2后溶液中n(Cl)0.001 4 mol，而BaCl2溶液中，n(Cl)0.2 mol/L0.005 L0.001 mol，则原溶液中一定含有Cl。答案：A11解析：(1)反应物液体的总体积不会超过2

15、0 mL，由于圆底烧瓶所盛放的溶液体积一般不能超过，也不能低于，因此最佳规格是50 mL。(2)温度计读数大约是105，均没有超过有机物的沸点，所以锥形瓶所接的蒸馏物是蒸馏水。有机物没有被蒸发出来，可以提高反应物的转化率，提高产率。(3) 可以通过重结晶提纯产物，则乙酰苯胺在水中溶解性的变化特征是随着温度升高，溶解度迅速增加。(4)5ml苯胺的物质的量是0.055 mol，7.4 ml乙酸的物质的量是0.13 mol，所以乙酸过量，则理论上生成产物的质量是0.55 mol135 g/mol7.425 g，所以所得到乙酰苯胺的产率是2.62/7.425 100%35.31%。答案：(1)A (2

16、)H2O提高产率(其他合理描述也可给分 )(3)随着温度升高，溶解度迅速增加(其他合理描述也可以 )(4)35.31% 12解析：(2)据固体变红棕色，无水硫酸铜白色粉末遇水变蓝，二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色，可确定产物中有SO2、H2O、Fe2O3；(3)根据质量守恒定律，化学反应前后元素原子的种类个数不变，因每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为25不等于12，故可通过理论分析得出：绿矾分解还生成另一物质SO3 。答案：(1)非金属氧化物SO2、SO3(2)分解产物中有SO2、H2O、Fe2O3(3)每两个FeSO4分解生成1个Fe2O3后剩余S、O原子个数比为25不等于1213解析： (1)根据题目信息：AlN溶于强碱溶液时会生成NH3，化学方程式为：AlNNaOHH2O=NaAlO2NH3(3)通过分液漏斗加入稀硫酸，硫酸与样品中Al4C3完全反应，量取生成的甲烷气体，从而测得Al4C3的百分含量，故应关闭活塞K2、K3，打开活塞 K1；用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反应，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，故应关闭活塞K1，打开活塞K3；装置中残留部分氨气，打开K2，通入空气一段时间，排尽装置的氨气，被装置D完全吸收，防止测定的氨气的质量偏小。(4)氨气的质量为(zy)g，物质的量为mol，根据氮原子的守恒，氨气的物质的量等于AlN