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

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1、 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(zhì)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(zhì)不是電解質(zhì)，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

2、實驗目的的是(　　) A．實驗Ⅰ：配制一定物質(zhì)的量濃度的稀硫酸 B．實驗Ⅱ：用二氧化碳做噴泉實驗 C．實驗Ⅲ：進行中和熱的測定 D．實驗Ⅳ：驗證酸性強弱H2SO4＞H2CO3＞HClO 解析：選B。一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制，應該先在燒杯中稀釋，待冷卻后再轉(zhuǎn)移到容量瓶內(nèi)，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(chǎn)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Ⅱ)下列實驗操作能達到實驗目的的

3、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，

4、C項錯誤；根據(jù)Na分別與水、乙醇反應的劇烈程度或產(chǎn)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(zhì)： 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

5、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

6、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)Ⅰ.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

7、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(chǎn)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_____________________________________________。 Ⅱ.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(jīng)查閱資料，配制的銀氨溶液主要成分是Ag(NH3)2OH，該小

8、組同學對其組成進行了如下實驗探究： ①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(chǎn)生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。 ②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。 ③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(chǎn)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(chǎn)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

9、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，Ⅰ是物質(zhì)的制備，反應原理為N2＋3H22NH3，NH3＋H2ONH3·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；Ⅱ是探究物質(zhì)的成分，依據(jù)元素化合物的性質(zhì)即可作答。 (

10、2)根據(jù)實驗原理N2＋3H22NH3，A裝置產(chǎn)生N2(含水蒸氣)，B裝置產(chǎn)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(diào)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(chǎn)生倒吸的原理本問就不難回答。產(chǎn)生倒吸的原理是大量氣體迅速溶于水，導致導管內(nèi)氣體壓強迅速減小，液體被外界氣壓壓入導管內(nèi)從而產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象。本題中反應產(chǎn)生的NH3中含有大量的未反應的N2和H2，這兩種氣體均

11、難溶于水，不會使導管內(nèi)壓強迅速減小，因而也就不會產(chǎn)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①中制備銀氨溶液的反應原理為AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3，AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O，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)bih　fg(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

12、，反應物的轉(zhuǎn)化率低，NH3中混有較多難溶于水的氣體，F(xiàn)裝置中不會產(chǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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：①NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O； ②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

13、驗方案(用儀器的連接順序表示)。 甲：A→C→F→D→B；乙：A→B→C→E；丙：A→F→D→B。 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(chǎn)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：______________________

14、_____________________。 (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(jīng)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

15、與適量濃硝酸反應產(chǎn)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：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O使NO消耗，后續(xù)實驗無法驗證產(chǎn)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：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，使部分NO2轉(zhuǎn)化為NO，產(chǎn)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(nèi)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

16、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4NO2＋O2＋4OH－===4NO＋2H2O。 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：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O使NO消耗，后續(xù)實驗無法驗證產(chǎn)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：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，使部分NO2轉(zhuǎn)化為NO，產(chǎn)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(chǎn)生的NO被氧氣氧化生成NO2 (3)D裝置中通入

17、O2后有紅棕色氣體產(chǎn)生 (4)4NO2＋O2＋4OH－===4NO ＋2H2O 9．(2017·高考全國卷Ⅲ)綠礬是含有一定量結(jié)晶水的硫酸亞鐵，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要的用途。某化學興趣小組對綠礬的一些性質(zhì)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(jié)晶水含量，將石英玻璃管(帶兩端開

18、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。 ①儀器B的名稱是____________。 ②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N2 e．稱量A　　　　　　 f．冷卻到室溫 ③根據(jù)實驗記錄，計算綠礬化學式中結(jié)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

19、“無影響”)。 (3)為探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)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。 ①C、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　　　　　　　 b．NaOH c．BaCl2　　　　　　　 d．Ba(NO3)2 e．濃H2SO4 ②寫出硫酸亞鐵高溫分解反應的化學方程式：____________

20、______________________。 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)①儀器B是干燥管。②根據(jù)實驗目的及綠礬易被氧化的性質(zhì)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。③根據(jù)題意，綠礬樣品的質(zhì)量為(m2－m1) g，綠礬中結(jié)晶水的質(zhì)量為(m2－m3) g，則FeSO4的質(zhì)量為(m3－m1) g，故綠礬中FeSO4與

21、H2O的物質(zhì)的量之比為∶＝1∶，因此綠礬化學式中結(jié)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：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。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(Ⅲ)　Fe(Ⅱ)易被氧氣氧化為Fe(Ⅲ) (2)①干燥管?、赿abfce?、邸∑? (3)①c、a　生成白色沉淀、褪色 ②2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑