2019屆高考化學一輪復(fù)習 第十章 化學實驗熱點綜合 第3講 實驗方案的設(shè)計與評價練習 新人教版.doc

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第十章 第3講 實驗方案的設(shè)計與評價 1．(導(dǎo)學號27347078)下列實驗方案正確的是(　　) A．分別加入NaOH溶液并加熱，鑒別地溝油(餐飲廢棄油)和礦物油(汽油、煤油等) B．為檢驗酸性溶液中的Cl－和SO，先加硝酸銀溶液，濾去沉淀后加硝酸鋇溶液 C．探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響時，先將硫代硫酸鈉與硫酸兩種溶液混合后再用水浴加熱 D．往含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入足量的氯氣，然后把溶液蒸干、灼燒，得到FeCl3固體 解析：A　[本題考查化學實驗方案的設(shè)計，意在考查考生的實驗?zāi)芰驮u價能力。地溝油是油脂，地溝油與NaOH溶液共熱時能徹底水解，水解生成物能溶于NaOH溶液；礦物油是液態(tài)烴，不能溶于NaOH溶液，A正確；為檢驗酸性溶液中的Cl－和SO，應(yīng)先加入硝酸鋇溶液，濾去沉淀后再加硝酸銀溶液，B錯誤；探究溫度對化學反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)進行不同溫度下的對照實驗，C錯誤；往含有FeBr2和FeI2的混合溶液中通入足量的氯氣，反應(yīng)生成FeCl3、Br2和I2，把溶液蒸干、灼燒，溴揮發(fā)，碘升華，F(xiàn)eCl3水解生成Fe(OH)3和HCl，HCl揮發(fā)促進水解，最后灼燒Fe(OH)3得到Fe2O3，D錯誤。] 2．(導(dǎo)學號27347079)用下列實驗裝置進行相應(yīng)實驗，能達到實驗?zāi)康那液侠淼氖?　　) A．用圖1所示裝置探究反應(yīng)物接觸面積對反應(yīng)速率的影響 B．用圖2所示裝置制取并收集少量的二氧化氮氣體 C．用圖3所示裝置制取少量的氯氣 D．用圖4所示裝置收集二氧化氮氣體 解析：B　[本題考查化學實驗的設(shè)計，意在考查考生對化學實驗基本方法和技能的掌握情況。稀硫酸和CaCO3會反應(yīng)生成微溶性的CaSO4，圖1實驗中不能使用稀硫酸；圖3實驗中陽極是Cu，電解時Cu被氧化，不能生成氯氣；NO2與水反應(yīng)生成NO，不能用排水法收集，應(yīng)用向上排空氣法收集。] 3．(導(dǎo)學號27347080)(2018江蘇揚州月考)下列實驗中，對應(yīng)的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關(guān)系的是(　　) 選項 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 將稀硝酸加入過量鐵粉中，充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液 有氣體生成，溶液呈紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B 分別加熱Na2CO3和NaHCO3固體 試管內(nèi)壁都有水珠 兩種物質(zhì)均受熱分解 C 用坩堝鉗夾住一小塊用砂紙仔細打磨過的鋁箔在酒精燈上加熱 鋁不能熔化 金屬鋁的熔點較高 D 將KI和FeCl3溶液在試管中混合后，加入CCl4，振蕩，靜置 下層溶液顯紫紅色 氧化性：Fe3＋>I2 解析：D　[A項，過量Fe和稀硝酸反應(yīng)最終生成硝酸亞鐵，加入KSCN溶液時，溶液不呈紅色，錯誤；B項，碳酸鈉受熱不分解，可能是碳酸鈉不干燥導(dǎo)致的，錯誤；C項，鋁能熔化，錯誤；D項，該反應(yīng)中氯化鐵是氧化劑，碘是氧化產(chǎn)物，故氧化性：Fe3＋>I2，正確。] 4．(導(dǎo)學號27347081)用下列實驗裝置進行相應(yīng)實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?　　) A．用圖1所示裝置，蒸干AlCl3飽和溶液制備AlCl3晶體 B．用圖2所示裝置，制備并收集少量NO2氣體 C．用圖3所示裝置，分離CCl4萃取I2水中的I2后的有機層和水層 D．用圖4所示裝置，可以證明氧化性：Cl2>Br2>I2 解析：C　[AlCl3溶液中存在水解平衡AlCl3＋3H2OAl(OH)3＋3HCl，蒸干AlCl3溶液會使上述平衡不斷右移，最終得到Al(OH)3而不是AlCl3，A項錯誤；NO2與水反應(yīng)，不能用排水法收集，B項錯誤；用CCl4萃取I2水中的I2后，CCl4層在下層，水層在上層，可用分液漏斗分離，C項正確；通入的Cl2可先后與NaBr和KI反應(yīng)，因此可以證明氧化性Cl2>Br2、Cl2>I2，但無法證明氧化性Br2>I2，故D項錯誤。] 5．(導(dǎo)學號27347082)(2014課標Ⅱ，10)下列圖示實驗正確的是(　　) 解析：D　[A項，過濾時，玻璃棒下端應(yīng)靠在三層濾紙一側(cè)，且漏斗下端尖口應(yīng)緊貼燒杯內(nèi)壁，錯誤；B項，試管口應(yīng)略向下傾斜，錯誤；C項，氣體通過洗氣瓶時應(yīng)“長管進，短管出”，錯誤；D項正確。] 6．(導(dǎo)學號27347083)(2015課標Ⅱ，13)用如圖所示裝置進行下列實驗：將①中溶液滴入②中，預(yù)測的現(xiàn)象與實際相符的是(　　) 選項 ①中物質(zhì) ②中物質(zhì) 預(yù)測②中的現(xiàn)象 A. 稀鹽酸 碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液 立即產(chǎn)生氣泡 B. 濃硝酸 用砂紙打磨過的鋁條 產(chǎn)生紅棕色氣體 C. 氯化鋁溶液 濃氫氧化鈉溶液 產(chǎn)生大量白色沉淀 D. 草酸溶液 高錳酸鉀酸性溶液 溶液逐漸褪色 解析：D　[A.鹽酸首先中和氫氧化鈉，A錯誤；B.常溫下鋁在濃硝酸中鈍化，得不到氣體，B錯誤；C.氫氧化鈉溶液開始是過量的，因此不可能產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁，C錯誤；D.草酸具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使其褪色，D正確。] 7．(導(dǎo)學號27347084)某課外活動小組根據(jù)Mg與CO2的反應(yīng)原理，探究Mg與NO2的反應(yīng)及反應(yīng)得到的固體產(chǎn)物。 Ⅰ.類比Mg與CO2反應(yīng)的原理對Mg與NO2的反應(yīng)進行預(yù)測，寫出Mg與NO2反應(yīng)的化學方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 Ⅱ.該課外活動小組設(shè)計以下實驗裝置圖探究Mg與NO2的反應(yīng)及反應(yīng)得到的固體產(chǎn)物。 資料信息：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O (1)裝置B中盛裝的干燥劑可以是　________　(填字母)。 A．濃硫酸 B.CaCI2　C．堿石灰 (2)裝置E和G的作用分別是_____________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)實驗開始時正確的操作步驟依次是　________　。 a．讓裝置A中反應(yīng)進行一段時間 b．打開活塞K c．點燃酒精燈 d．當硬質(zhì)玻璃管中充滿紅棕色氣體后，關(guān)閉活塞K (4)實驗前鎂粉的質(zhì)量為12.00 g，對鎂粉完全反應(yīng)得到的同一固體殘留物稱量三次，所得數(shù)據(jù)分別是18.00 g、18.02g、17.98 g，以上數(shù)據(jù)能否用托盤天平稱得？　______　(填“能”或“不能”)。若用水洗滌硬質(zhì)玻璃管內(nèi)殘留固體時，產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。 ①該組同學認為硬質(zhì)玻璃管中還發(fā)生了另一個反應(yīng)，該反應(yīng)的化學方程式為________________________________________________________________________。 ②請用化學方程式解釋加水產(chǎn)生該氣體的原因：_____________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本題主要考查化學實驗基礎(chǔ)知識與實驗操作等，意在考查考生的實驗操作及實驗分析能力。Ⅰ.類比Mg與CO2反應(yīng)的原理可知，Mg與NO2反應(yīng)的化學方程式為4Mg＋2NO24MgO＋N2。Ⅱ.(1)根據(jù)資料信息和需要固體干燥劑知，只能選擇B。(2)裝置E的作用是通過排水法收集N2。因NO2有毒則需用裝置G吸收尾氣。(3)硬質(zhì)玻璃管充滿紅棕色氣體后再加熱的目的是排除裝置中其他氣體的影響。(4)托盤天平只能精確到0.1 g。固體遇水產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體，且該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，則該氣體為氨氣。 答案：Ⅰ.4Mg＋2NO24MgO＋N2 Ⅱ.(1)B (2)收集N2　吸收NO2，避免污染環(huán)境 (3)badc (4)不能?、?Mg＋N2Mg3N2(或7Mg＋2NO24MgO＋Mg3N2)　②Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑ 8．(導(dǎo)學號27347085)某化學學習小組做電解CuCl2溶液的實驗時，發(fā)現(xiàn)陰極碳棒上不僅有紅色物質(zhì)析出，還析出少量白色物質(zhì)。為探究陰極產(chǎn)物的成分，同學們設(shè)計了如下流程： (1)對比實驗(以碳棒為電極電解下列溶液) 電解質(zhì)溶液 陰極析出物質(zhì) 實驗1 CuSO4溶液 紅色固體 實驗2 CuSO4和NaC l混合溶液 紅色固體和少量白色固體 (2)提出假設(shè) ①紅色物質(zhì)除了銅以外，還可能有_______________________________________； ②白色物質(zhì)為銅的化合物，其化學式可能為_______________________________。 (3)實驗驗證 取一根電解CuCl2溶液后的陰極碳棒，洗滌、干燥。連接下列裝置進行實驗，驗證陰極產(chǎn)物。 從左至右裝置的連接順序為__________________________________________。 (4)觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論 實驗結(jié)束后，碳棒上的白色物質(zhì)變?yōu)榧t色，F(xiàn)中物質(zhì)不變色，D中出現(xiàn)白色沉淀。 ①根據(jù)實驗現(xiàn)象寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：___________________ ________________________________________________________________________。 ②電解氯化銅時生成白色物質(zhì)的電極反應(yīng)式為____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)問題討論 取另一根電解氯化銅溶液的陰極碳棒插入稀硝酸中，紅色物質(zhì)和白色物質(zhì)全部溶解。洗滌干燥后碳棒的質(zhì)量減少了0.327 g，用排水法收集到氣體44.8 mL(已折算成標準狀況)。 ①寫出白色物質(zhì)溶解的離子方程式______________________________________。 ②用這根碳棒電解氯化銅溶液時，碳棒上通過電子的物質(zhì)的量為　________　。 解析：本題考查電解實驗產(chǎn)物的探究，意在考查考生的實驗設(shè)計能力。(2)①與銅有關(guān)的紅色物質(zhì)除了Cu就只有Cu2O了，而且化合價變化也符合題意；②白色物質(zhì)肯定也是一種還原產(chǎn)物，而且跟Cl－有關(guān)，因此可以推測其為CuCl。(3)該實驗的目的是用氫氣還原Cu2O和CuCl，通過檢測其反應(yīng)產(chǎn)物H2O和HCl是否存在來確定有沒有Cu2O和CuCl，因此裝置中的H2O和HCl對檢驗都有影響，必須消除其干擾，這是該實驗設(shè)計的核心所在。裝置的連接順序為AECBFD。(5)②可以根據(jù)電子守恒的原理直接計算出結(jié)果。銅離子在陰極得到的電子數(shù)與Cu和CuCl被硝酸氧化時失去的電子數(shù)以及硝酸得到的電子數(shù)都是相等的，所以可以直接根據(jù)NO氣體的物質(zhì)的量來計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。 答案：(2)①Cu2O　②CuCl (3)AECBFD (4)①2CuCl＋H22Cu＋2HCl ②Cu2＋＋e－＋Cl－===CuCl (5)①3CuCl＋4H＋＋NO===3Cu2＋＋3Cl－＋NO↑＋2H2O ②0.006 mol 9．(導(dǎo)學號27347086)AgNO3的熱穩(wěn)定性實驗： 用下圖所示的實驗裝置A加熱AgNO3固體，產(chǎn)生紅棕色氣體，在裝置D中收集到無色氣體。當反應(yīng)結(jié)束后，試管中殘留固體為黑色。 (1)裝置B的作用是___________________________________________________。 (2)經(jīng)小組討論并驗證該無色氣體為O2，其驗證方法是______________________ ________________________________________________________________________。 (3)[查閱資料]Ag2O和粉末狀的Ag均為黑色；Ag2O可溶于氨水。 [提出設(shè)想]試管中殘留的黑色固體可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag2O； ⅲ.Ag和Ag2O。 [實驗驗證]該小組為驗證上述設(shè)想，分別取少量黑色固體放入試管中，進行了如下實驗。 實驗編號 操作 現(xiàn)象 a 加入足量氨水，振蕩 黑色固體不溶解 b 加入足量稀硝酸，振蕩 黑色固體溶解，并有氣體產(chǎn)生 [實驗評價]根據(jù)上述實驗，不能確定固體產(chǎn)物成分的實驗是　________　(填實驗編號)。 [實驗結(jié)論]根據(jù)上述實驗結(jié)果，該小組得出AgNO3固體熱分解的產(chǎn)物有　________　。 解析：(1)由題意知裝置B的作用是作安全瓶，防止倒吸。 (2)驗證無色氣體是O2的方法是用帶火星的木條，伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，證明無色氣體為O2。 (3)實驗a說明黑色固體中不含有Ag2O，實驗b中的現(xiàn)象說明固體是Ag或Ag和Ag2O的混合物，不能確定其成分；由上述實驗結(jié)果得出AgNO3固體熱分解的產(chǎn)物為Ag、NO2、O2。 答案：(1)防倒吸 (2)用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條復(fù)燃，證明無色氣體為O2 (3)b　Ag、NO2、O2 10．(導(dǎo)學號27347087)(2018福建莆田質(zhì)檢)醋酸亞鉻水合物[Cr(CH3COO)2]22H2O是一種氧氣吸收劑，為紅棕色晶體，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機溶劑)。其制備裝置及步驟如下： ①檢查裝置氣密性后，往三頸燒瓶中依次加入過量鋅粒、適量CrCl3溶液。 ②關(guān)閉K2打開K1，旋開分液漏斗的旋塞并控制好滴速。 ③待三頸燒瓶內(nèi)的溶液由深綠色(Cr3＋)變?yōu)榱了{色(Cr2＋)時，把溶液轉(zhuǎn)移到裝置乙中，當出現(xiàn)大量紅棕色晶體時，關(guān)閉分液漏斗的旋塞。 ④將裝置乙中混合物快速過濾、洗滌和干燥，稱量得到2.76 g [Cr(CH3COO)2]22H2O。 (1)裝置甲中連通管a的作用是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)三頸燒瓶中的Zn除了與鹽酸生成H2外，發(fā)生的另一個反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。 (3)實現(xiàn)步驟③中溶液自動轉(zhuǎn)移至裝置乙中的實驗操作為_____________________ ________________________________________________________________________。 (4)裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)洗滌產(chǎn)品時，為了去除可溶性雜質(zhì)和水分，下列試劑的正確使用順序是　________　(填標號)。 a．乙醚 b．去氧冷的蒸餾水 c．無水乙醇 (6)若實驗所取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)3.17 g，則[Cr(CH3COO)2]22H2O(相對分子質(zhì)量為376)的產(chǎn)率是　________　。 (7)一定條件下，[Cr(CH3COO)2]22H2O受熱得到CO和CO2的混合氣體，請設(shè)計實驗檢驗這兩種氣體的存在__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)分析題給裝置知裝置甲中連通管a的作用是使分液漏斗液面上方與三頸燒瓶內(nèi)氣壓相等，保證分液漏斗中的液體順利流下。 (2)根據(jù)題給信息知三頸燒瓶中的Zn可與CrCl3反應(yīng)生成氯化鋅和CrCl2，離子方程式為2Cr3＋＋Zn===2Cr2＋＋Z。 (3)關(guān)閉K1，打開K2，三頸燒瓶中鋅與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣不能排出使得三頸燒瓶中液面上方壓強增大，將三頸燒瓶中的溶液壓入裝置乙中。 (4)根據(jù)題給信息知醋酸亞鉻水合物易被氧化，故裝置丙中導(dǎo)管口水封的目的是防止空氣進入裝置乙氧化二價鉻。 (5)根據(jù)題給信息知醋酸亞鉻水合物微溶于乙醇，不溶于水和乙醚(易揮發(fā)的有機溶劑)。洗滌產(chǎn)品時，先用去氧冷的蒸餾水洗去可溶性雜質(zhì)，再用無水乙醇去除水分，最后用乙醚去除無水乙醇，試劑的使用順序是b、c、a。 (6)CrCl3的質(zhì)量為3.17 g，物質(zhì)的量為0.02 mol，根據(jù)鉻原子守恒知理論上生成 [Cr(CH3COO)2]22H2O的物質(zhì)的量為0.01 mol，質(zhì)量為3.76 g，而實際產(chǎn)量為2.76 g，則[Cr(CH3COO)2]22H2O的產(chǎn)率是100%≈73.4%。 (7)檢驗CO2常用的試劑是澄清石灰水，檢驗CO常用灼熱的CuO，據(jù)此設(shè)計實驗檢驗二者的存在。 答案：(1)保證分液漏斗中的液體順利流下 (2)2Cr3＋＋Zn===2Cr2＋＋Zn2＋ (3)關(guān)閉K1，打開K2 (4)防止空氣進入裝置乙氧化二價鉻 (5)b、c、a (6)73.4% (7)混合氣體通入澄清石灰水，變渾濁，說明混合氣體中含有CO2；混合氣體通過灼熱的氧化銅，固體顏色由黑色變紅色，說明混合氣體中含有CO