版新高考化學總復習京津魯瓊版檢測：第7講　化學實驗的設計與評價 Word版含解析

一、選擇題1下列相關實驗的設計能達到預期目的的是()相關實驗預期目的A在少量食用堿中滴加食醋探究食用堿是碳酸鈉還是碳酸氫鈉B在食用鹽中滴加少量淀粉液探究食用鹽是否為加碘鹽C用激光筆照射淀粉液探究淀粉液是膠體還是溶液D將雞蛋清溶于水后，滴加AgNO3溶液驗證蛋白質中含有硫元素解析：選C。碳酸鈉、碳酸氫鈉均能與乙酸反應生成二氧化碳，A不能達到預期目的；食用鹽中加入的是化合態(tài)的碘，不能用淀粉檢驗，B不能達到預期目的；蛋白質不是電解質，不能電離出硫離子，D不能達到預期目的。2下列實驗裝置或操作設計正確，且能達到實驗目的的是() A實驗：配制一定物質的量濃度的稀硫酸B實驗：用二氧化碳做噴泉實驗C實驗：進行中和熱的測定D實驗：驗證酸性強弱H2SO4H2CO3HClO解析：選B。一定物質的量濃度溶液的配制，應該先在燒杯中稀釋，待冷卻后再轉移到容量瓶內，故A錯誤；二氧化碳易溶于氫氧化鈉溶液，打開彈簧夾，擠壓膠頭滴管，可以產生噴泉現(xiàn)象，故B正確；進行中和熱的測定缺少環(huán)形玻璃攪拌棒，故C錯誤；二氧化碳通入NaClO溶液中會生成HClO，但是該反應沒有現(xiàn)象，無法通過該實驗看出是否有HClO生成，故D錯誤。3(2016·高考全國卷)下列實驗操作能達到實驗目的的是()實驗目的實驗操作A制備Fe(OH)3膠體將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中B由MgCl2溶液制備無水MgCl2將MgCl2溶液加熱蒸干C除去Cu粉中混有的CuO加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥D比較水和乙醇中氫的活潑性分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中解析：選D。NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中得到的是Fe(OH)3沉淀，并非Fe(OH)3膠體，A項錯誤；加熱能促進MgCl2水解和HCl逸出，最終MgCl2完全水解生成 Mg(OH)2，不能得到無水MgCl2，B項錯誤；加入稀硝酸，CuO和Cu均溶解，C項錯誤；根據(jù)Na分別與水、乙醇反應的劇烈程度或產生氣泡的快慢可比較水和乙醇中氫的活潑性，D項正確。4下列實驗設計能夠成功的是()A檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質：試樣溶液白色沉淀沉淀不溶解B除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液溶液分層得到上層液體C證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強：NaI溶液溶液變藍色D鑒定鹽A的成分是FeBr3：解析：選B。Na2SO3與Ba(NO3)2反應生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A錯誤；乙酸能與Na2CO3反應，上層液體是乙酸乙酯，B正確；在NaI溶液中加HNO3酸化，HNO3可氧化I，C錯誤；若鹽A是FeBr2，也會出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象，D錯誤。5某同學為探究SO2與Ba2只有在堿性條件下才能形成BaSO3沉淀，設計了如下方案，你認為可行的是()A將SO2通入Ba(OH)2溶液中觀察有白色沉淀生成B將SO2通入Ba(NO3)2溶液中觀察有白色沉淀生成C將SO2分別通入BaCl2溶液、BaCl2與HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，觀察到只有Ba(OH)2溶液中有白色沉淀生成D將SO2通入BaCl2與NH3的混合溶液中有白色沉淀生成解析：選C。A、D項方案不能說明SO2與Ba2在非堿性條件下不能反應生成BaSO3沉淀；B項中SO2溶解后會形成酸性溶液，NO在酸性條件下可將SO氧化成SO，得到的沉淀是BaSO4。6某課外實驗小組設計的下列實驗不合理的是()解析：選C。A項，生成的H2能將體系中的O2排出，能觀察到Fe(OH)2白色沉淀；B項，脫脂棉燃燒能說明Na2O2與水反應放熱；C項，NO2 與水發(fā)生反應，故不能用排水法收集NO2氣體；D項，NaOH固體溶于水放熱且提供OH，抑制NH3·H2O的電離，促進NH3的揮發(fā)，能用于制備少量NH3。二、非選擇題7(2019·山東八校第二次聯(lián)考).某化學興趣小組利用以下裝置模擬合成氨并制備少量氨水。已知：加熱(85 )NH4Cl和NaNO2飽和溶液可以制取N2。(1)B裝置中儀器名稱是_。(2)為了完成實驗，裝置從左到右接口的連接順序是_。(3)D裝置中玻璃纖維的作用是_。(4)小組中甲同學認為F裝置不太合理，實驗中會產生倒吸。乙同學認真分析后認為該裝置無需改進，他的理由是_。.實驗探究(5)該小組同學利用制備的氨水再進行銀鏡反應實驗。經查閱資料，配制的銀氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，該小組同學對其組成進行了如下實驗探究：在潔凈的小試管中加入2 mL 2%的AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水，至最初產生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。在制得的銀氨溶液中加入無水乙醇，溶液變渾濁，過濾，用_洗滌，得到白色固體。將該白色固體用適量蒸餾水溶解，得到無色溶液，用廣范pH試紙檢驗溶液近似呈中性；向溶液中逐滴加入稀鹽酸至不再產生沉淀，靜置，取上層清液于另一支放有一小片銅的小試管中并微熱，發(fā)現(xiàn)銅片的表面有氣泡產生，遇到空氣變成紅棕色；另取少量上層清液加過量的NaOH溶液并加熱，得到無色刺激性氣體。由此確定通過上述方法制備的白色固體的主要成分是_。(6)請根據(jù)以上探究，設計實驗來制備少量純凈的Ag(NH3)2OH 溶液：取2 mL 2%的AgNO3溶液于潔凈的小試管中，_，即得到純凈的Ag(NH3)2OH溶液。解析：本實驗分兩部分，是物質的制備，反應原理為N23H22NH3，NH3H2ONH3·H2O，該實驗可分解為“常見儀器的使用”“裝置的連接”“實驗安全(防倒吸)”三個小實驗；是探究物質的成分，依據(jù)元素化合物的性質即可作答。(2)根據(jù)實驗原理N23H22NH3，A裝置產生N2(含水蒸氣)，B裝置產生H2(含HCl和水蒸氣)，H2通過E裝置除去HCl后與N2一同通入C裝置(干燥、混合、調節(jié)兩氣體比例)，得到N2和H2的混合氣體，然后進入D裝置，與鐵觸媒接觸發(fā)生反應，生成的NH3中混有未反應的N2、H2，該混合氣體通入F裝置中制得氨水，尾氣中的H2用G裝置處理，因此裝置接口的連接順序是 (或gf)kjl。(4)弄清產生倒吸的原理本問就不難回答。產生倒吸的原理是大量氣體迅速溶于水，導致導管內氣體壓強迅速減小，液體被外界氣壓壓入導管內從而產生倒吸現(xiàn)象。本題中反應產生的NH3中含有大量的未反應的N2和H2，這兩種氣體均難溶于水，不會使導管內壓強迅速減小，因而也就不會產生倒吸現(xiàn)象。(5)在銀氨溶液中加入無水乙醇， 溶液變渾濁，說明得到的沉淀物難溶于乙醇，因此可用無水乙醇洗滌該沉淀。由實驗現(xiàn)象可知，該白色固體中含有Ag(NH3)和NO，因此其成分是 Ag(NH3)2NO3。(6)實驗探究中制備銀氨溶液的反應原理為AgNO3NH3·H2O=AgOHNH4NO3，AgOH2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH2H2O，按此反應原理分析，實驗方案就不難設計了。答案：(1)啟普發(fā)生器(2)bihfg(或gf)kjl(3)增大氣體與催化劑鐵觸媒的接觸面積(4)該反應為可逆反應，反應物的轉化率低，NH3中混有較多難溶于水的氣體，F(xiàn)裝置中不會產生倒吸(5)無水乙醇Ag(NH3)2NO3(6)逐滴加入稀NaOH溶液至不再有沉淀生成，過濾，用適量蒸餾水洗滌，再將固體轉移至小試管中，逐滴加入2%的稀氨水至沉淀恰好溶解(其他合理答案均可)8(2019·遵義模擬)某校研究性學習小組選擇使用下列儀器和藥品，驗證由銅和適量濃硝酸反應產生的氣體中含有NO(實驗中使用的N2和O2的用量可自由控制)。已知：NONO22OH=2NOH2O；氣體液化溫度：NO2：21 、NO：152 。(1)現(xiàn)有甲、乙、丙三位同學分別設計了以下三個實驗方案(用儀器的連接順序表示)。甲：ACFDB；乙：ABCE；丙：AFDB。甲、乙、丙三位同學提出的實驗方案是否能驗證Cu與適量濃硝酸反應產生的氣體中含有NO？甲：_；乙：_；丙：_。(填“能”或“不能”)具體說明不能驗證的主要原因(能驗證的方案，不必回答原因)：甲方案：_。乙方案：_。丙方案：_。(2)實驗開始時首先通入足量的N2，其目的是_。(3)確認氣體中含NO的現(xiàn)象是_。(4)如果O2過量，則B裝置中發(fā)生反應的離子方程式是_。解析：(1)甲方案：從A裝置中出來的氣體經濃硫酸干燥和冰水浴冷卻除去NO2，若在D裝置中出現(xiàn)紅棕色，可證明Cu與適量濃硝酸反應產生的氣體中含有NO，最后尾氣用B裝置吸收。乙方案：混合氣體在通過B裝置時，因發(fā)生反應：NONO22NaOH=2NaNO2H2O使NO消耗，后續(xù)實驗無法驗證產生的氣體中是否有NO，且無尾氣吸收裝置。丙方案：混合氣體通過F裝置時，NO2與水蒸氣發(fā)生反應：3NO2H2O=2HNO3NO，使部分NO2轉化為NO，產生干擾，從而不能確認Cu和適量濃硝酸反應是否有NO生成。(2)裝置內的空氣中含有氧氣，會使生成的NO被氧化為NO2，而檢驗不到NO的存在，通入氮氣可排盡整個裝置中的空氣，保證NO不損失。(3)NO遇氧氣生成紅棕色NO2。(4)如果氧氣過量，則進入B裝置中的氣體為NO2和O2，在堿性條件下，氮的氧化物最終會被氧化為硝酸鹽，離子方程式是4NO2O24OH=4NO2H2O。答案：(1)能不能不能乙方案：混合氣體在通過B裝置時，因發(fā)生反應：NONO22NaOH=2NaNO2H2O使NO消耗，后續(xù)實驗無法驗證產生的氣體中是否有NO，且無尾氣吸收裝置丙方案：混合氣體通過F裝置時，NO2與水蒸氣發(fā)生反應：3NO2H2O=2HNO3NO，使部分NO2轉化為NO，產生干擾，從而不能確認Cu和適量濃硝酸反應是否有NO生成(2)排盡整個裝置中的空氣，防止產生的NO被氧氣氧化生成NO2(3)D裝置中通入O2后有紅棕色氣體產生(4)4NO2O24OH=4NO 2H2O9(2017·高考全國卷)綠礬是含有一定量結晶水的硫酸亞鐵，在工農業(yè)生產中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質進行探究?；卮鹣铝袉栴}：(1)在試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅。由此可知：_、_。(2)為測定綠礬中結晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開關K1和K2)(設為裝置A)稱重，記為m1 g。將樣品裝入石英玻璃管中，再次將裝置A稱重，記為m2 g。按下圖連接好裝置進行實驗。儀器B的名稱是_。將下列實驗操作步驟正確排序_(填標號)；重復上述操作步驟，直至A恒重，記為m3 g。a點燃酒精燈，加熱b熄滅酒精燈c關閉K1和K2 d打開K1和K2，緩緩通入N2e稱量A f冷卻到室溫根據(jù)實驗記錄，計算綠礬化學式中結晶水數(shù)目x_(列式表示)。若實驗時按a、d次序操作，則使x_(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。(3)為探究硫酸亞鐵的分解產物，將(2)中已恒重的裝置A接入下圖所示的裝置中，打開K1和K2，緩緩通入N2，加熱。實驗后反應管中殘留固體為紅色粉末。C、D中的溶液依次為_(填標號)。C、D中有氣泡冒出，并可觀察到的現(xiàn)象分別為_。a品紅 bNaOHcBaCl2 dBa(NO3)2e濃H2SO4寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式：_。解析：(1)加入KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化，說明樣品中不含三價鐵；再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅，說明FeSO4易被空氣中的氧氣氧化。(2)儀器B是干燥管。根據(jù)實驗目的及綠礬易被氧化的性質可知，實驗時先打開K1和K2，緩緩通入N2排出裝置中的空氣，避免空氣中的氧氣將綠礬氧化；再點燃酒精燈進行加熱；一段時間后熄滅酒精燈，冷卻至室溫，關閉K1和K2，再稱量A。故正確的操作順序是dabfce。根據(jù)題意，綠礬樣品的質量為(m2m1) g，綠礬中結晶水的質量為(m2m3) g，則FeSO4的質量為(m3m1) g，故綠礬中FeSO4與H2O的物質的量之比為1，因此綠礬化學式中結晶水數(shù)目為。如果實驗時按照a、d次序操作，則部分綠礬被氧化，導致m3增大，所以會偏小。(3)實驗后殘留的紅色固體是氧化鐵。根據(jù)氧化還原反應規(guī)律，反應中硫元素的化合價必然降低，生成二氧化硫。根據(jù)得失電子守恒和元素守恒可寫出反應的化學方程式：2FeSO4Fe2O3SO2SO3。由于三氧化硫極易溶于水且能與水反應生成硫酸，欲檢驗二氧化硫和三氧化硫，必須先用氯化鋇溶液檢驗三氧化硫，再用品紅溶液檢驗二氧化硫。答案：(1)樣品中沒有Fe()Fe()易被氧氣氧化為Fe()(2)干燥管dabfce偏小(3)c、a生成白色沉淀、褪色2FeSO4Fe2O3SO2SO3