2019屆高三化學二輪復習 熱點題型專練 專題10.3 化學實驗方案的設計與評價（含解析）.doc

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化學實驗方案的設計與評價 1．下圖是一套實驗室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進行實驗的是( ) A．銅屑和稀硝酸 B．二氧化錳和濃鹽酸 C．濃氨水和生石灰 D．碳酸鈣和稀鹽酸 【答案】D 2.用右圖所示裝置進行如下實驗，不能達到實驗目的的是( ) A．瓶中盛滿水，從B口進氣，用排水法收集H2 B．瓶中盛適量濃硫酸，從A口進氣來干燥CO2 C．從B口進氣，用排空氣法收集NO2 D．瓶中裝滿水，A口連導管并伸入量筒中，從B口進氣，用排水法測量生成O2的體積 【解析】從B口進氣時，可用排空氣法收集密度比空氣小的氣體，故C項錯誤。 【答案】C 3．某地污水中含有Zn2＋、Hg2＋、Fe3＋和Cu2＋四種陽離子。甲、乙、丙三位同學設計的從該污水中回收金屬銅的方案如下： A．三種實驗方案中都能制得純凈的銅 B．乙方案中加過量鐵粉可以將四種陽離子全部還原 C．甲方案中的反應涉及置換、分解、化合、復分解四種反應類型 D．丙方案會產(chǎn)生環(huán)境污染 【答案】D 4．用鐵制備較純凈的三氧化二鐵，下列實驗方案最好的是( ) A．使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化 B．鐵在氯氣中燃燒，加水溶解，再加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解 C．使鐵溶解于稀硫酸，再加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解 D．使鐵與足量稀硝酸反應，再加入足量NaOH溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解 【解析】A項，最終生成鐵銹(氧化鐵水合物)；B項，F(xiàn)eFeCl3Fe(OH)3Fe2O3，方案合理；C項，F(xiàn)eFeSO4Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2部分氧化為Fe(OH)3，分解產(chǎn)物中既有FeO，又有Fe2O3等；D項，F(xiàn)e與稀HNO3反應產(chǎn)生大氣污染物NO。 【答案】B 5．某化學興趣小組小組為測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分數(shù)，設計了如下實驗方案： 方案一：銅鋁混合物測定生成氣體的體積 方案二：銅鋁混合物測定剩余固體的質(zhì)量 下列有關判斷中不正確的是( ) A．溶液A和溶液B均可以是鹽酸或NaOH溶液 B．若溶液B選用濃硝酸，測得銅的質(zhì)量分數(shù)偏大 C．方案一可能產(chǎn)生氫氣，方案二可能剩余銅 D．實驗室中方案二更便于實施 【解析】若B為濃硝酸，銅溶解，鋁會鈍化，表面生成一層致密的氧化膜，導致剩余固體的質(zhì)量偏大，故測得銅的質(zhì)量分數(shù)偏小，B項不正確。 【答案】B 6．用下列實驗裝置進行相應實驗，能達到實驗目的的是( ) A．用圖1所示裝置從Fe(OH)3膠體中過濾出Fe(OH)3膠粒 B．用圖2所示裝置蒸發(fā)掉CuCl2溶液中部分水制得CuCl22H2O晶體 C．用圖3所示裝置從CH3OH與C2H5OH的混合物中分離出乙醇 D．用圖4所示裝置從C2H5OH與C2H5OOCCH3的混合物中分離出乙酸乙酯 【答案】C 7．如圖裝置，將溶液A逐滴加入固體B中，下列敘述中不正確的是( ) A．若A為濃鹽酸，B為MnO2，C中盛品紅溶液，則C中溶液不褪色 B．若A為醋酸溶液，B為貝殼，C中盛過量澄清石灰水，則C中溶液變渾濁 C．若A為濃硫酸，B為Na2SO3固體，C中盛石蕊溶液，則C中溶液先變紅后褪色 D．若A為濃氨水，B為生石灰，C中盛AlCl3溶液，則C中產(chǎn)生白色沉淀 【解析】二氧化錳與濃鹽酸混合加熱可得到氯氣，而題圖中無加熱裝置，所以無法制取氯氣，C中溶液不褪色，故A正確；貝殼的主要成分為碳酸鈣，醋酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反應生成不溶于水的碳酸鈣，所以C中溶液變渾濁，故B正確；硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亞硫酸，能使C中石蕊溶液變紅，但不能使之褪色，故C錯誤；實驗室制備NH3可用濃氨水和CaO固體反應，C中盛AlCl3溶液，氨氣和水反應生成NH3H2O，NH3H2O和AlCl3溶液反應生成氫氧化鋁沉淀，故D正確。 【答案】C 8．下圖所示的實驗，能達到目的是( ) A B C D 驗證化學能轉 化為電能 驗證溫度對平 衡移動的影響 驗證鐵發(fā)生 析氫腐蝕 驗證非金屬 性：Cl>C>Si 【答案】B 9.下列實驗方案不可行或結論不正確的是( ) A．用濕潤的pH試紙測定飽和Na2CO3溶液的pH B．通過觀察右圖中導管水柱的變化，驗證鐵釘生銹的主要原因是吸氧腐蝕 C．向Mg(OH)2懸濁液中滴加FeCl3溶液，出現(xiàn)紅褐色沉淀，說明溶解度：Fe(OH)3Br2 B 濃氨水 堿石灰 AgNO3溶液 AgOH具有兩性 C 濃硫酸 Na2SO3 FeCl3溶液 SO2具有還原性 D 稀鹽酸 Na2CO3 Na2SiO3 非金屬性：Cl>C>Si 【解析】 A項，濃鹽酸和二氧化錳反應是在加熱的條件下發(fā)生的，故不能完成實驗；B項，本實驗中只在硝酸銀溶液中通入了氨氣這一種堿性氣體，沒有加入酸性物質(zhì)，故不能說明AgOH具有兩性；D項，稀鹽酸和Na2CO3反應生成的CO2中含有氯化氫氣體雜質(zhì)，且鹽酸不是氯元素的最高價含氧酸，得不到相應的結論。 【答案】C 11．完成下列實驗所選擇的裝置或儀器(夾持裝置部分已略去)正確的是( ) 選項 A B C D 實驗 分離Na2CO3溶液和CH3CH2OH 除去Cl2中含有的少量HCl 做Cl2對NaOH溶液的噴泉實驗 制取少量氨氣 裝置或 儀器 【答案】C 12．下列選項中，為完成相應實驗，所用儀器或相關操作合理的是( ) A B C D 海水蒸餾得到淡水 測量Cl2的體積 過濾 用NaOH標準溶液滴定錐形瓶中的鹽酸 【答案】B 【解析】海水淡化，利用水的沸點低，選擇蒸餾法，而圖中冷卻水的方向不合理，應下進上出，A錯誤；氯氣不溶于食鹽水，可排飽和食鹽水測定其體積，則圖中裝置可測量Cl2的體積，B正確；過濾需要玻璃棒引流，圖中缺少玻璃棒，C錯誤；NaOH標準溶液滴定錐形瓶中的鹽酸，NaOH溶液應盛放在堿式滴定管中，儀器的使用不合理，視線應注視錐形瓶，D錯誤。 13．下列各項操作能達到預期實驗目的的是( ) 選項 實驗目的 操作 A 分離Fe2O3、Al2O3 將混合物置于足量的NaOH溶液中，然后依次進行過濾、洗滌、蒸發(fā)、灼燒四項操作 B 確定KCl中是否含有NaCl 做焰色反應實驗，觀察焰色是否顯黃色 C 確定FeCl2是否完全變質(zhì) 取少量已變質(zhì)的FeCl2晶體于試管中，逐滴加入酸性高錳酸鉀溶液 D 除去Fe粉中的I2 加熱使I2升華 【答案】B 14．下列實驗中，所選取的分離裝置與對應原理都正確的是( ) 選項 目的 裝置 原理 A 氫氧化鐵膠體的純化 ① 膠體粒子不能通過濾紙，離子及小分子可以通過濾紙 B 分離苯中的溴苯 ③ 苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同 C 粗鹽提純 ② NaCl在水中的溶解度很大 D 除去環(huán)己醇中的環(huán)己烯 ④ 環(huán)己醇的沸點(161 ℃)與環(huán)己烯的沸點(83 ℃)相差較大 【答案】D 【解析】氫氧化鐵膠體的純化應該選用滲析的方法，故A錯誤；苯與溴苯互溶，應該選用蒸餾的方法分離，故B錯誤；粗鹽提純應該選用過濾的方法除去粗鹽中的難溶物，故C錯誤；環(huán)己醇和環(huán)己烯的沸點相差較大，可以選用蒸餾的方法分離，故D正確。 17．有關實驗裝置的說法中正確的是( ) A．圖甲裝置可制取干燥純凈的NH3 B．圖乙裝置可以完成“噴泉”實驗 C．圖丙裝置可直接測量Cu與濃硝酸反應產(chǎn)生氣體的體積 D．圖丁裝置可用于實驗室制備Fe(OH)2 【答案】B 18．下列實驗操作正確且能達到預期目的的是( ) 編號 預期目的 實驗操作 ① 比較水和乙醇中羥基氫的活潑性強弱 用金屬鈉分別與水和乙醇反應 ② 欲證明CH2===CHCHO中含有碳碳雙鍵 滴入酸性KMnO4溶液，看紫紅色是否褪去 ③ 欲除去苯中混有的苯酚 向混合液中加入濃溴水，充分反應后，過濾 ④ 證明SO2具有漂白性 將SO2通入酸性KMnO4溶液中 ⑤ 比較銅和鎂的金屬活動性強弱 用石墨作電極電解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液 ⑥ 確定碳和硅兩元素非金屬性強弱 將CO2通入Na2SiO3水溶液中 A．①④⑤ B．②③⑤ C．①②③④⑤⑥ D．①⑤⑥ 【答案】D 19．用如圖所示裝置進行下列實驗：將氣體A通入到①、②中，預測的現(xiàn)象與解釋正確的是( ) 【答案】A 【解析】亞硫酸的酸性比硅酸強，①中可生成硅酸沉淀，出現(xiàn)渾濁，但H2SO3的酸性比鹽酸弱，與氯化鋇不反應，不會出現(xiàn)沉淀，故②中澄清，A正確；②中溶液變紅，是因Cl2將Fe2＋氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋遇SCN－變紅色，體現(xiàn)Cl2的氧化性，①中現(xiàn)象為先變紅后褪色(有HClO生成)，與②現(xiàn)象不同，B錯誤；CH2===CH2與溴水中的溴單質(zhì)發(fā)生了加成反應，CH2===CH2與酸性高錳酸鉀發(fā)生了氧化還原反應，C錯誤；氨氣通入硝酸銀溶液中先生成沉淀后沉淀溶解，而氨氣與氯化鋁溶液反應只生成沉淀，現(xiàn)象不同，D錯誤。 20．實驗室中某些氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如下圖所示(省略夾持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關實驗，最合理的選項是( ) 選項 a中的物質(zhì) b中的物質(zhì) c中收集的氣體 d中的物質(zhì) A 濃氨水 CaO NH3 H2O B 濃硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 濃鹽酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 【答案】B 21．某小組同學為探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性強弱，設計如下實驗(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗)。 實驗記錄如下： 實驗操作 實驗現(xiàn)象 Ⅰ 打開活塞a，滴加少量新制氯水，關閉活塞a A中溶液變?yōu)闇\紅棕色 Ⅱ 吹入熱空氣 A中紅棕色明顯變淺；B中有氣泡，產(chǎn)生大量白色沉淀，混合液顏色無明顯變化 Ⅲ 停止吹入空氣，打開活塞b，逐滴加入H2O2溶液 B中開始時顏色無明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色 請回答下列問題： (1)實驗操作Ⅰ時，A中反應的離子方程式為_________________。 (2)實驗操作Ⅱ吹入熱空氣的目的是________________________。 (3)裝置C的作用是______________；C中盛放的藥品是________________。 (4)實驗操作Ⅲ中混合液逐漸變成紅棕色，其對應的離子方程式為____________________________。 (5)由上述實驗得出的結論是_________________________。 【答案】(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－ (2)吹出單質(zhì)Br2 (3)吸收多余的Br2，以免污染環(huán)境 NaOH溶液 (4)H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O (5)氧化性：H2O2>Br2>H2SO3 (5)H2O2將Br－氧化成Br2，Br2將H2SO3氧化成H2SO4，故氧化性：H2O2>Br2>H2SO3。 22．草酸亞鐵晶體的化學式為FeC2O42H2O，它是一種淡黃色結晶粉末，加熱時可發(fā)生如下分解反應：FeC2O42H2OFeO＋CO2↑＋CO↑＋2H2O。 (1)請你用下圖中提供的儀器(可以重復選用，但每種儀器至少選用一次)，選擇必要的試劑(供選擇的試劑：NaOH溶液、澄清石灰水、飽和碳酸鈉溶液、CuO、無水硫酸銅、酸性高錳酸鉀溶液、堿石灰)，設計一個實驗，檢驗FeC2O42H2O加熱時分解產(chǎn)生的氣態(tài)產(chǎn)物(包括水蒸氣)(部分加熱裝置和夾持儀器在圖中略去)。填寫下表(可以不用填滿，也可以補充)。 儀器符號 儀器中所加物質(zhì) 作用 A 草酸亞鐵晶體 加熱草酸亞鐵晶體得到氣態(tài)產(chǎn)物 D NaOH溶液 (2)按照題目提供的裝置和要求設計的實驗明顯存在的一個不足是____________________________________。 (3)反應結束后，在A裝置試管中有黑色固體粉末(混合物)產(chǎn)生，倒出時存在燃燒現(xiàn)象，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的可能原因是______________。 【答案】(1) 儀器符號 儀器中所加物質(zhì) 作用 C 無水硫酸銅 檢驗H2O D 澄清石灰水 檢驗CO2 除去未反應的CO2 D 澄清石灰水(無此步不扣分) 檢驗CO2是否已除盡 C 堿石灰 干燥CO B CuO CO與CuO反應生成CO2 D 澄清石灰水 檢驗CO與CuO反應生成的CO2 (2)未對尾氣進行處理，會造成環(huán)境污染 (3)FeC2O42H2O分解產(chǎn)生的CO將部分FeO還原為粉末狀的單質(zhì)鐵，鐵粉被空氣中的氧氣氧化而燃燒 (2)凡涉及有毒氣體的實驗均需要進行尾氣處理。 23．鋁氫化鈉(NaAlH4)是有機合成的重要還原劑，其合成線路如圖所示： 純Al粉NaH (1)鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應，其反應的化學方程式為________________________________。 (2)AlCl3與NaH反應時，需將AlCl3溶于有機溶劑，再將得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反應中NaH的轉化率較低的原因是____________________________________________________________ __________________________________________________________。 (3)實驗室利用如圖裝置制取無水AlCl3。 ①A中所盛裝的試劑的名稱是________。 ②點燃D處酒精燈之前需排除裝置中的空氣，其操作是____________________________________________。 (4)改變A、B和D中的試劑就可以用該裝置制取NaH。最好將B試管中原來的________改為________。如果操作不當，制得的NaH中可能含有________雜質(zhì)。 【答案】(1)NaAlH4＋2H2O===NaAlO2＋4H2↑ (2)反應生成的NaCl沉淀在氫化鈉表面，阻止了AlCl3和NaH進一步反應 (3)①高錳酸鉀 ②打開分液漏斗活塞使A中發(fā)生反應，待D中充滿黃綠色氣體時點燃酒精燈 (4)飽和食鹽水 NaOH溶液 Na、Na2O2(其他合理答案也可)