2020版高考化學一輪復習 全程訓練計劃 課練32 化學實驗方案的設計與評價（含解析）.doc

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課練32　化學實驗方案的設計與評價 小題狂練 1．水在很多實驗中必不可少，但有時水的存在可能使實驗產生誤差。下列實驗中，水的存在使實驗結果偏低的是(　　) A．配制一定物質的量濃度的氯化鈉溶液時，容量瓶中預先有少量水 B．中和熱測定實驗中，用作反應容器的小燒杯中預先有少量水 C．中和滴定實驗中，盛放待測液的錐形瓶中預先有少量水 D．中和滴定實驗中，盛放標準液的滴定管中預先有少量水 答案：B 解析：A、C項中的水對實驗結果無影響；B項中的水會吸收中和反應放出的熱，使終止溫度偏低，中和熱偏低；D項使測定結果偏高。 2．在實驗室中進行下列操作時能達到目的的是(　　) A．可用溴水除去乙烷中的乙烯 B．可用Ba(NO3)2、稀鹽酸確定Na2SO3溶液是否變質 C．可用銀氨溶液確定某糖是否為葡萄糖 D．可用過量的濃氨水除去Fe(OH)3中的Al(OH)3 答案：A 解析：乙烯能與溴發(fā)生加成反應而乙烷不能，A項正確；NO在酸性條件下相當于硝酸，可將BaSO3氧化為BaSO4，B項錯誤；銀氨溶液只能確定某物質(溶液)中是否含有醛基，C項錯誤；Fe(OH)3、Al(OH)3均不能與氨水反應，D項錯誤。 3．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 比較水與乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 答案：D 解析：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．實驗室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有硫等雜質，焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣)。下列說法正確的是(　　)  A．①、②、③中依次盛裝KMnO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液 B．管式爐加熱前，用試管在④處收集氣體并點燃，通過聲音判斷氣體純度 C．結束反應時，先關閉活塞K，再停止加熱 D．裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應制備氯氣 答案：B 解析：裝置Q是啟普發(fā)生器，是氫氣的發(fā)生裝置，裝置連接順序是氫氣發(fā)生裝置→安全瓶→除去HCl、O2裝置→除去H2S裝置→干燥氫氣裝置→氫氣還原氧化鎢裝置→尾氣處理裝置。Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑、ZnS＋2HCl===ZnCl2＋H2S↑，用裝置Q制得的氫氣中含有H2S、O2、HCl、H2O等雜質，由于酸性高錳酸鉀溶液氧化氯化氫生成氯氣，所以，應先用焦性沒食子酸溶液吸收氧氣，同時除去氯化氫(易溶于水)，再用酸性高錳酸鉀溶液吸收硫化氫，最后用濃硫酸干燥，試劑盛放順序依次為焦性沒食子酸溶液、酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸，A項錯誤；加熱WO3之前，要確保排盡裝置內的空氣，因為H2在空氣中的濃度達到一定范圍時，加熱易發(fā)生爆炸，通過檢驗氫氣的純度判斷空氣是否排盡，B項正確；類似氫氣還原氧化銅，實驗完畢后，先停止加熱，再繼續(xù)通入氫氣一段時間，C項錯誤；裝置Q不能加熱，適合塊狀固體與液體在常溫下反應，而實驗室用二氧化錳與濃鹽酸反應制氯氣需要加熱，且二氧化錳是粉末狀固體，故不能用裝置Q制備氯氣，D項錯誤。 5．[2019沈陽模擬]下列有關實驗的說法正確的是(　　) 選項 實驗目的 實驗操作 A 分離Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液 將混合液倒入過濾器中過濾 B 證明Ksp(CuS)＜Ksp(ZnS) 向10 mL 0.1 molL－1Na2S溶液中滴入幾滴0.1 molL－1ZnCl2溶液，產生白色沉淀，再加入幾滴CuSO4溶液，產生黑色沉淀 C 證明酸性：H2CO3＞H3BO3 向Na2CO3中滴入過量H3BO3溶液，無氣泡冒出 D 驗證鐵的吸氧腐蝕 將鐵釘放入試管中，用鹽酸浸沒，產生氣泡 答案：C 解析：膠體和溶液都能通過濾紙，故A項錯誤；Na2S過量，無法判斷生成的黑色沉淀是否來自ZnS的轉化，B項錯誤；D項在強酸性溶液中無法實現鐵的吸氧腐蝕。 6．[2018全國卷Ⅱ]下列實驗過程可以達到實驗目的的是(　　) 編號 實驗目的 實驗過程 A 配制0.400 0 molL－1的NaOH溶液 稱取4.0 g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸餾水溶解，轉移至250 mL容量瓶中定容 B 探究維生素C的還原性 向盛有2 mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化 C 制取并純化氫氣 向稀鹽酸中加入鋅粒，將生成的氣體依次通過NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液 D 探究濃度對反應速率的影響 向2支盛有5 mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時加入2 mL 5% H2O2溶液，觀察實驗現象 答案：B 解析：固體氫氧化鈉加入少量蒸餾水溶解是明顯的放熱過程，應冷卻到室溫后再轉移至250 mL容量瓶中，A錯誤；鐵離子具有較強氧化性，維生素C若有還原性，加入氯化鐵溶液中就可以把鐵離子(溶液顯黃色)還原為亞鐵離子(溶液顯淺綠色)，B正確；“純化”氫氣時應最后通入濃硫酸中干燥，若最后通入高錳酸鉀溶液，氫氣中會混有水蒸氣，C錯誤；亞硫酸氫鈉具有還原性，與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉和水，該反應沒有明顯現象，無法探究濃度對反應速率的影響，D錯誤。 7．[2019銀川診斷]亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑，用如圖實驗可檢驗某食品中亞硫酸鹽含量(所加試劑均足量)。下列說法不正確的是(　　) A．亞硫酸鹽作為食品添加劑，作用是防腐保鮮 B．反應①過程中通入N2的作用是將裝置中空氣和生成的氣體全部趕出 C．測定樣品質量及③中耗堿量，可測定樣品中亞硫酸鹽含量 D．若僅將②中的氧化劑“H2O2溶液”替換為碘水，對測定結果無影響 答案：D 解析：亞硫酸鹽可以防腐保鮮，A正確；通入N2可以將產生的氣體從溶液中全部趕出，B正確；測定③中耗堿量，可以求出硫酸的物質的量，進而利用硫元素守恒，求出樣品中含亞硫酸鹽的質量，再除以樣品質量就可得到樣品中亞硫酸鹽含量，C正確；若僅將②中的氧化劑“H2O2溶液”替換為碘水，則過量的碘水也會消耗氫氧化鈉，對測定結果有影響，D錯誤。 8．[2019山西康杰中學月考]利用如圖所示裝置進行下列實驗，能得出相應實驗結論的是(　　) 選項 ① ② ③ 實驗結論 A 濃氯水 NaBr 淀粉 KI溶液 氧化性： Cl2＞Br2＞I2 B 濃硫酸 蔗糖 溴水 濃硫酸具有脫水性、氧化性 C Br2的苯溶液 鐵屑 AgNO3溶液 苯與溴單質在鐵催化劑作用下發(fā)生取代反應 D 硝酸 Na2SO3 KMnO4溶液 SO2能使KMnO4溶液褪色 答案：B 解析：Cl2和溴化鈉反應生成溴，生成的溴以及揮發(fā)出的氯氣都能與碘化鉀反應，因此不能驗證溴和碘的氧化性強弱，A錯誤；濃硫酸具有脫水性，使蔗糖炭化，同時濃硫酸還具有氧化性，能把蔗糖脫水生成的碳氧化，自身被還原為SO2，而SO2具有還原性，能使溴水褪色，B正確；溴易揮發(fā)，也能與硝酸銀反應生成溴化銀沉淀，因此不能說明發(fā)生了取代反應，C錯誤；硝酸具有強氧化性，能把亞硫酸鈉氧化成硫酸鈉，不會產生SO2，D錯誤。 9．某同學為測定Na2CO3固體(含少量NaCl)的純度，設計如下裝置(含試劑)進行實驗。 下列說法不正確的是(　　) A．必須在①②間添加吸收HCl的裝置 B．④的作用是防止空氣中的氣體影響實驗的精確度 C．通入空氣的作用是保證②中產生的氣體完全轉移到③中 D．稱取樣品和③中產生的沉淀的質量即可求算Na2CO3固體的純度 答案：A 解析：本實驗的測量原理是：使鹽酸與Na2CO3作用生成的CO2全部進入③中與Ba(OH)2反應，然后經過過濾、干燥、洗滌、稱量等一系列操作測量生成的BaCO3的質量，再經過計算確定樣品的純度，D項正確；為提高實驗準確性，需要在反應結束后，利用除去了CO2的空氣將反應后殘留在②中的CO2排入到③中，裝置①的作用是除去空氣中的CO2，故①、②之間不需要增加其他儀器，A項錯誤，C項正確；空氣逆向進入③中會影響實驗的準確性，B項正確。 10．某同學欲探究氣體的性質，他所設計的實驗操作及所得結論正確的是(　　) 選項 實驗操作 實驗結論 A 將SO2氣體通入酸性KMnO4溶液中 SO2具有漂白性 B 將過量NH3通入Al2(SO4)3溶液中 Al(OH)3具有兩性 C 將NO2氣體通入品紅溶液中 硝酸具有強氧化性 D 將H2S氣體通入CuSO4溶液中 氫硫酸酸性強于硫酸 答案：C 解析：將SO2氣體通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，但這體現的是二氧化硫的還原性，A錯誤；將氨氣通入Al2(SO4)3溶液中，生成氫氧化鋁沉淀，氨氣過量沉淀也不溶解，故無法得出氫氧化鋁是兩性氫氧化物的性質，B錯誤；NO2溶于水生成硝酸，具有強氧化性，能將有色物質氧化生成無色物質，故C正確；將H2S氣體通入CuSO4溶液中，發(fā)生反應生成H2SO4，如果按照復分解反應中“強酸制弱酸”的規(guī)律，會得出“氫硫酸的酸性強于硫酸”的錯誤結論，因為該反應是弱酸制強酸的特例(該反應之所以能發(fā)生，是因為生成的CuS不溶于稀硫酸)，D錯誤。 11．下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 選項 實驗操作 實驗目的 A 將潮濕的NH3通過盛有無水CaCl2的干燥管 除去NH3中的水蒸氣 B 將氯氣分別通入FeI2淀粉溶液、FeI2KSCN溶液 驗證氧化性：Cl2＞Fe3＋＞I2 C 用甲基橙作指示劑，用NaOH溶液滴定鹽酸至紅色 測量鹽酸的物質的量濃度 D 向2 mL 0.2 mol/L的AgNO3溶液中先后滴加0.2 mol/L的NaCl、KBr溶液各5滴，觀察滴加時沉淀的顏色 確定AgCl、AgBr的Ksp的相對大小 答案：B 解析：NH3能與CaCl2反應生成CaCl28NH3，A項錯誤；可根據兩種不同混合溶液中顏色的變化判斷反應進行的情況，B項正確；滴定終點的顏色應該是橙色，C項錯誤；由于AgNO3溶液是過量的，故滴加NaCl、KBr溶液時，肯定會得到相應顏色的沉淀，而不會出現AgCl(白色)向AgBr(淡黃色)的轉變，達不到實驗目的，D項錯誤。 12．[2019湖北八校聯考]實驗室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實驗裝置如圖)。其實驗步驟為： 步驟1：將三頸燒瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升溫至60 ℃，緩慢滴加經濃硫酸干燥過的液溴，保溫反應一段時間，冷卻。 步驟2：將反應混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中。攪拌、靜置、分液。有機相用10% NaHCO3溶液洗滌。 步驟3：經洗滌的有機相加入適量無水MgSO4固體。放置一段時間后過濾。 步驟4：減壓蒸餾有機相，收集相應餾分。 下列說法錯誤的是(　　) A．甲同學認為步驟1中使用1,2二氯乙烷的目的是作催化劑，加快反應速率 B．乙同學認為可在該實驗裝置的冷凝管后加接一只裝有無水MgSO4的干燥管，實驗效果可能會更好 C．丙同學認為步驟2中有機相使用10% NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應完的Br2 D．丁同學認為步驟4中減壓蒸餾有機相是因為間溴苯甲醛高溫下容易氧化或分解 答案：A 解析：將三頸燒瓶中一定配比的無水AlC13、1,2二氯乙烷和苯甲醛充分混合，無水AlCl3作催化劑，1,2二氯乙烷作溶劑，苯甲醛作反應物，A項錯誤；若在該實驗裝置的冷凝管后加接一只裝有無水MgSO4的干燥管，則可以防止錐形瓶中的水蒸氣進入冷凝管，實驗效果可能會更好，B項正確；有機相中含有未反應完的Br2，使用10% NaHCO3溶液洗滌可除去大部分未反應完的Br2，C項正確；減壓蒸餾，可降低沸點，避免溫度過高，導致間溴苯甲醛被氧化或分解，D項正確。 13．根據如圖實驗裝置進行下列實驗，能得出相應實驗結論的是(　　) 選項 裝置Ⅰ 裝置Ⅱ 裝置Ⅲ 實驗結論 A 炭粉與濃硫酸 品紅溶液 澄清石灰水 裝置Ⅰ中生成SO2和CO2 B 軟錳礦與濃鹽酸 溴化鈉溶液 KI淀粉溶液 還原性：I－＞Br－＞Cl－ C 銅和濃硫酸 溴水 硫化氫溶液 SO2具有還原性、氧化性 D 乙醇和濃硫酸 溴水 KMnO4/ H＋(aq) Ⅰ中反應產生了乙烯 答案：C 解析：SO2能使澄清石灰水變渾濁，A項錯誤；能證明還原性：I－＞Cl－，Br－＞Cl－，不能證明I－＞Br－，B項錯誤；SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr，SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，C項正確；二氧化硫和乙烯都能使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色，D項錯誤。 14．下列實驗“操作和現象”與“結論”對應關系正確的是(　　) A．a圖，滴加乙醇，試管中橙色溶液變?yōu)榫G色，乙醇發(fā)生取代反應生成乙酸 B．b圖，右邊試管中產生氣泡迅速，說明氯化鐵的催化效果比二氧化錳好 C．c圖，根據試管中收集到無色氣體，不能驗證銅與稀硝酸反應的產物是NO D．d圖，試管中先有白色沉淀、后有黑色沉淀生成，能確定Ksp(AgCl)＞Ksp(Ag2S) 答案：C 解析：乙醇有還原性，能被重鉻酸鉀氧化為乙酸，發(fā)生的是氧化反應，故A錯誤；比較氯化鐵和二氧化錳的催化效果應使用濃度相同的雙氧水，故B錯誤；要檢驗生成的氣體中只含NO，要排除NO2與水反應生成NO的干擾，故C正確；由于硝酸銀過量，能直接與Na2S發(fā)生反應生成黑色沉淀，所以該實驗不能比較AgCl、Ag2S溶度積大小，故D錯誤。 15．[2019貴陽監(jiān)測]下列實驗方案中，能達到實驗目的的是(　　) 選項 實驗方案 實驗目的 A 將某Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液。觀察溶液是否變紅 檢驗Fe(NO3)2樣品是否已氧化變質 B 用潔凈的玻璃棒蘸取某溶液進行焰色反應，直接觀察火焰是否呈紫色 檢驗該溶液中是否含有K＋ C 取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀H2SO4，水浴加熱5 min后，取少量溶液，再加入少量新制Cu(OH)2，加熱3～5 min。觀察是否產生磚紅色沉淀 檢驗蔗糖是否水解 D 相同條件下，在兩支試管中各加入2 mL 5%H2O2溶液，再向H2O2溶液中分別滴入1 mL H2O和1 mL FeCl3溶液。觀察并比較H2O2的分解速率 探究催化劑對H2O2分解速率的影響 答案：D 解析：Fe(NO3)2樣品溶于稀硫酸，酸性條件下NO能將Fe2＋氧化為Fe3＋，因此加入KSCN溶液不能檢驗Fe(NO3)2樣品是否已氧化變質，A項錯誤；利用焰色反應檢驗溶液中是否含有K＋時，要用藍色鈷玻璃片濾去黃光，排除Na＋的干擾，B項錯誤；用新制Cu(OH)2檢驗蔗糖水解產物葡萄糖時，要先加入NaOH溶液中和用作催化劑的稀硫酸，否則稀硫酸會溶解新制Cu(OH)2，C項錯誤；探究催化劑對H2O2分解速率的影響時，要保證其他條件相同，因此兩支試管中要分別加入1 mL FeCl3溶液和1 mL H2O，D項正確。 16．下列實驗方案中，不能用以測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的是(　　) A．取a克混合物充分加熱，減重b克 B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體 C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克 D．取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體 答案：C 解析：在Na2CO3和NaHCO3中，加熱能分解的只有NaHCO3，A項正確；B項得到的固體產物是NaCl，Na2CO3和NaHCO3轉化為NaCl時的固體質量變化不同，B項正確；C項中氣體產物經過硫酸溶液也會帶出水分，此時堿石灰可以同時吸收CO2和水蒸氣，C項錯誤；Na2CO3和NaHCO3轉化為BaCO3時的固體質量變化也不同，D項正確。 17．某實驗小組為測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，準確稱量W g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據最合理的是(　　) 選項 實驗方法 實驗方案 測量數據 A 滴定法 將樣品配成100 mL，取10.00 mL，加入甲基橙，用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積 B 量氣法 將樣品與鹽酸反應，使生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增重 C 重量法 將樣品放入燒杯中，置于天平上，加入足量鹽酸 減輕的質量 D 量氣法 將樣品與鹽酸反應，氣體通入排水量氣裝置量氣 排水體積 答案：A 解析：以甲基橙為指示劑，用標準鹽酸滴定Na2CO3時，達到滴定終點時發(fā)生的反應為Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，根據消耗的HCl的物質的量可求得Na2CO3的質量，進而可求出其質量分數，A項正確；測定原理是通過堿石灰吸收樣品與鹽酸反應產生的CO2，利用CO2和Na2CO3的物質的量關系求得Na2CO3的質量，但由于堿石灰還能吸收反應中帶出的水蒸氣，會使測定結果偏高，B項錯誤；測定原理是利用樣品和鹽酸反應后減輕的質量即為生成的CO2的質量，進而求得Na2CO3的質量，但由于CO2可溶于水，產生的CO2不能全部逸出，且部分水蒸氣也會逸出，因此減輕的質量并不是產生的全部CO2的質量，C項錯誤；測定原理是用排水法測出樣品與鹽酸反應產生的CO2的體積，進而求得Na2CO3的質量，但由于CO2可溶于水，測得的體積會小于實際產生的CO2的體積，從而造成結果偏低，D項錯誤。 18．某興趣小組進行鐵礦石中鐵含量的測定，實驗過程如圖。 下列說法正確的是(　　) A．加熱煮沸的主要目的是除去溶液中溶解的氧氣 B．稀釋過程中用到的玻璃儀器主要有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管 C．滴定過程中可用淀粉作指示劑 D．鐵礦石中鐵的質量分數為70% 答案：D 解析：由測定實驗流程可知，濾液A中含有Fe2＋(可能有Fe3＋)，B中含Fe3＋，稀釋后利用鐵離子與碘離子發(fā)生氧化還原反應進行測量。加熱煮沸的主要目的是除去過量的氯氣，防止氯氣與KI反應，A項錯誤；稀釋時需要使用250 mL容量瓶，B項錯誤；因滴定開始后直至滴定結束溶液中均有I2，故不能用淀粉作指示劑，C項錯誤；20 mL稀釋液中含n(Fe3＋)＝n(I－)＝0.01 mol，礦石中鐵的質量分數為0.0112.55610.0100% ＝70%，D項正確。 課時測評 1.[2019山東菏澤一中月考]某課外實驗小組設計的下列實驗不合理的是(　　) 答案：C 解析：氫氧化亞鐵是易被氧氣氧化的白色固體，先利用鐵和稀硫酸反應產生的氫氣排盡裝置內的空氣，然后再利用容器內氣體壓強差的變化，把硫酸亞鐵溶液壓入氫氧化鈉溶液中，產生氫氧化亞鐵白色沉淀，A不符合題意；過氧化鈉與水反應放出大量的熱，使溫度達到了脫脂棉的著火點，脫脂棉迅速燃燒起來，B不符合題意；碳酸鈉與亞硫酸鈉分別與稀鹽酸反應，產生二氧化碳和二氧化硫兩種氣體，這兩種氣體都能使澄清的石灰水變渾濁，該實驗裝置無法區(qū)分兩種鹽，C符合題意；濃硫酸具有吸水性，在吸水過程中，放出大量的熱，有利于濃鹽酸中氯化氫氣體的揮發(fā)，可以得到干燥的氯化氫氣體，D不符合題意。 2．下列實驗操作、現象和解釋或結論都正確的是(　　) 選項 實驗操作、現象 解釋或結論 A 將混有乙酸的乙酸乙酯與NaOH溶液混合振蕩后靜置，然后分液 可提純乙酸乙酯 B 透過藍色鈷玻璃觀察到某試樣的焰色為紫色 試樣中一定有鉀的化合物 C 將適量Al(OH)3置于少許FeCl3溶液中，一段時間后可得到紅褐色固體 溶度積：Al(OH)3>Fe(OH)3 D 用導線將銅、鐵連接好后插入濃硝酸中，有電流產生 形成原電池，鐵作負極 答案：C 解析：在NaOH溶液中酯會發(fā)生水解，A項錯誤；單質鉀的焰色也是紫色，B項錯誤；由于Al(OH)3、Fe(OH)3組成形式相同，Al(OH)3易轉化為Fe(OH)3，C項正確；由于常溫下鐵遇濃硝酸會發(fā)生鈍化，銅作負極，D項錯誤。 3．[2019合肥模擬]某化學小組為測定下列各混合物中鋁的質量分數，設計了如下實驗方案： ①已知質量的銅鋁混合物充分反應測定生成氣體的體積 ②已知質量的銅鋁混合物充分反應測定剩余固體的質量 ③已知質量的銅鋁混合物充分反應測定所得固體的質量 ④已知質量的鐵鋁混合物充分反應測定生成氣體的體積 以上方案可行的是(　　) A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．①③④ 答案：A 解析：①銅鋁混合物中加入鹽酸，只有鋁可以反應，因此可以通過測定生成氣體的體積來計算鋁的質量分數；②銅鋁混合物中加入氫氧化鈉溶液，只有鋁可以反應，因此可以通過測定剩余固體即銅的質量來計算鋁的質量，從而計算鋁的質量分數；③銅鋁混合物在空氣中加熱，都轉化為相應的氧化物，可以根據反應前后的質量變化列方程組解得鋁的質量，從而計算鋁的質量分數；④鐵鋁混合物與足量鹽酸反應，可以根據反應前固體的總質量、反應后生成氣體的總體積列方程組，解得鋁的質量，從而計算鋁的質量分數。 4．[2018天津理綜，4]由下列實驗及現象推出的相應結論正確的是(　　) 實驗 現象 結論 A 某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 產生藍 色沉淀 原溶液中有Fe2＋，無Fe3＋ B 向C6H5ONa溶液中通入CO2 溶液變 渾濁 酸性：H2CO3>C6H5OH C 向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液 生成黑 色沉淀 Ksp(CuS)C6H5OH，B項正確；欲驗證Ksp(CuS)C>Si，D能達到實驗目的。 6．某無色溶液中可能含有Na＋、K＋、NH、Mg2＋、Cu2＋、SO、SO、Cl－、Br－、CO中的若干種，離子濃度都為0.1 molL－1。往該溶液中加入過量的BaCl2和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成。某同學另取少量原溶液，設計并完成如下實驗： 則關于原溶液的判斷正確的是(　　) A．若步驟中Ba(NO3)2和HNO3溶液改用BaCl2和鹽酸的混合溶液，則對溶液中離子的判斷無影響 B．無法確定原溶液中是否存在Cl－ C．肯定存在的離子是SO、Br－，是否存在Na＋、K＋需要通過焰色反應來確定 D．肯定不存在的離子是Mg2＋、Cu2＋、SO、CO，是否含NH另需實驗驗證 答案：A 解析：無色溶液中一定不含Cu2＋，往該溶液中加入過量的BaCl2和鹽酸的混合溶液，無白色沉淀生成，說明無SO，加足量氯水，無氣體產生，則無CO，溶液加四氯化碳分液，下層橙黃色，則有Br－，上層加硝酸鋇和稀硝酸有白色沉淀生成，則有SO，無Mg2＋。溶液中離子濃度都為0.1 molL－1，根據電荷守恒，一定含有NH、Na＋、K＋，一定不存在Cl－。濾液中加硝酸酸化的硝酸銀有白色沉淀產生，是因為加氯水時引入了氯離子。用氯水與亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成硫酸根離子，已引入氯離子，若改用BaCl2和鹽酸的混合溶液，則對溶液中離子的判斷無影響，故A正確；由上述分析可知，Cl－不存在，故B錯誤；肯定存在的離子是SO、Br－、NH、Na＋、K＋，故C錯誤；肯定不存在的離子有Mg2＋、Cu2＋、SO、CO、Cl－，故D錯誤。 7．[2019湖北七市調研]氧化鉛(PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO，其原理為H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O。某課題組同學設計實驗探究CO還原氧化鉛并檢驗氧化產物(已知CO能使銀氨溶液產生黑色沉淀)的裝置如圖所示。下列說法正確的是(　　) A．裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水 B．實驗時，先點燃裝置①處酒精燈，當裝置⑤中產生連續(xù)氣泡且有明顯現象后再點燃裝置③處酒精燈 C．實驗完畢時，先熄滅裝置①處酒精燈，再熄滅裝置③處酒精燈 D．尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH溶液吸收 答案：B 解析：裝置①中發(fā)生題給反應產生CO、H2O、CO2，裝置②中用堿石灰除去H2O和CO2，裝置③中發(fā)生反應：CO＋PbOPb＋CO2，裝置④中用澄清石灰水檢驗并除去產生的CO2，裝置⑤中用銀氨溶液檢驗反應前CO是否將裝置中的空氣排盡，A錯誤；實驗時先點燃①處酒精燈，用CO排盡裝置中的空氣，再點燃③處酒精燈，B正確；實驗完畢時應先熄滅③處酒精燈，待Pb冷卻后再熄滅①處酒精燈，C錯誤；尾氣中的CO不能被NaOH溶液吸收，D錯誤。 8．[2019北京海淀區(qū)模擬]某實驗小組為探究KI與Cu(NO3)2的反應，進行實驗一： 注：本實驗忽略Cu2＋在此條件下的水解。 (1)取棕黃色清液，加入少量________溶液(試劑a)，清液變?yōu)開_______色，說明生成了I2。 (2)探究生成I2的原因。 ①甲同學進行如下實驗：向2 mL 1 molL－1KI溶液中加入1 mL________溶液(硝酸酸化，pH＝1.5)，再加入少量試劑a，觀察到與(1)相同的現象。甲同學由此得出結論：實驗一中生成I2的原因是酸性條件下，NO氧化了I－。 ②乙同學認為僅由甲同學的實驗還不能得出相應結論。他的理由是該實驗沒有排除________________氧化I－的可能性。 ③若要證明實驗一中是NO氧化了I－，應在實驗一的基礎上進行檢驗__________的實驗。 (3)探究棕黑色沉淀的組成。 ①查閱資料得知：CuI為難溶于水的白色固體。于是對棕黑色沉淀的組成提出兩種假設： a．CuI吸附I2； b．________吸附I2。 為證明上述假設是否成立，取棕黑色沉淀進行實驗二： 已知：CuI難溶于CCl4；I2＋2S2O===2I－＋S4O(無色)；Cu＋＋2S2O===Cu(S2O3)(無色)。 由實驗二得出結論：棕黑色沉淀是CuI吸附I2形成的。 ②現象ⅲ為 ________________________________________________________________________。 ③用化學平衡移動原理解釋產生現象ⅱ的原因： ________________________________________________________________________。 ④由實驗二可推知，Cu(NO3)2與KI反應過程中，一定發(fā)生反應的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 答案： (1)淀粉　藍 (2)①2 molL－1NaNO3(或KNO3)　②溶液中的Cu2＋，空氣中的O2?、跱O的還原產物(或NO、NO2等) (3)①Cu?、谧睾谏腆w顏色變淺，液體變?yōu)樽霞t色?、跜uI在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s)Cu＋(aq)＋I－(aq)，加入足量Na2S2O3溶液后，S2O與Cu＋反應生成Cu(S2O3)，使c(Cu＋)減小，平衡正向移動，從而使白色沉淀溶解?、?Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2 解析： (1)此實驗的目的是驗證發(fā)生氧化還原反應產生了I2，利用淀粉遇碘變藍進行驗證，即試劑a為淀粉溶液，清液變?yōu)樗{色，說明生成了I2。 (2)①上述實驗中Cu2＋有可能氧化I－得到I2，因此需要排除Cu2＋的干擾，可向2 mL 1 molL－1 KI溶液中加入1 mL 2 molL－l KNO3溶液(硝酸酸化，pH＝1.5)，再加入少量淀粉溶液；②溶液中的Cu2＋和溶液中溶解的一部分氧氣都有可能氧化I－；③根據實驗目的，需要檢驗NO的還原產物。 (3)①根據假設a，Cu2＋的化合價降低到＋1價形成CuI，則也有可能降低到0價形成Cu，因此假設b為Cu吸附I2；②由已知信息知，I2易溶于有機溶劑，而CuI不溶于CCl4，因此實驗ⅲ的現象是棕黑色固體顏色變淺，液體變?yōu)樽霞t色；③CuI在溶液中存在沉淀溶解平衡：CuI(s)Cu＋(aq)＋I－(aq)，加入足量Na2S2O3溶液后，S2O與Cu＋反應生成Cu(S2O3)，使c(Cu＋)減小，平衡正向移動，從而使白色沉淀溶解；④因為不考慮Cu2＋的水解，根據實驗二，Cu2＋把I－氧化成I2，自身被還原成＋1價的Cu＋，Cu＋與I－結合形成沉淀，因此反應的離子方程式為2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。 9．[2019四川樂山調研] 納米材料一直是人們研究的重要課題，例如納米級Fe粉表面積大，具有超強的磁性、高效催化性等優(yōu)良的性質。 I．實驗室采用氣相還原法制備納米級Fe，其流程如圖所示。 (1)納米級Fe和稀鹽酸反應的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)將FeCl2nH2O固體加熱脫水制得無水FeCl2的方法是____________________(用簡要文字描述)。 (3)生成納米級Fe的化學方程式為____________________。 Ⅱ.查閱資料：在不同溫度下，納米級Fe粉與水蒸氣反應的固體產物不同，溫度低于570 ℃時生成FeO，高于570 ℃時生成Fe3O4。甲同學用如圖甲所示裝置進行納米級Fe粉與水蒸氣反應的實驗，乙同學用圖乙所示的裝置進行納米級Fe粉與水蒸氣的反應并驗證產物。 (4)甲裝置中納米級Fe粉與水蒸氣反應的化學方程式是 ________________________________________________________________________。 (5)甲裝置中儀器a的名稱為________________。 (6)乙同學為探究實驗結束后試管內的固體物質成分，進行了下列實驗： 實驗步驟 實驗操作 實驗現象 Ⅰ 將反應后得到的黑色粉末X(假定為均勻的)取出少量放入另一試管中，加入少量鹽酸，微熱 黑色粉末逐漸溶解，溶液呈淺綠色；有少量氣泡產生 Ⅱ 向實驗I得到的溶液中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩 溶液沒有變?yōu)榧t色 根據以上實驗，乙同學認為該條件下反應的固體產物為FeO。 丙同學認為乙同學的結論不正確，他的理由是________________(用簡要文字描述)。 (7)丁同學稱取5.60 g Fe粉，用乙裝置反應一段時間后，停止加熱。將試管內的固體物質在干燥器中冷卻后，稱得質量為6.88 g，則丁同學實驗后的固體物質中氧化物的質量分數為________(結果保留三位有效數字)。 答案： (1)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (2)在干燥的HCl氣流中加熱 (3)FeCl2＋H2Fe＋2HCl (4)Fe＋H2O(g)FeO＋H2 (5)蒸發(fā)皿 (6)加入KSCN溶液，溶液沒有變?yōu)榧t色，也可能是因為Fe過量，生成的Fe3＋與過量的Fe反應轉化為Fe2＋ (7)67.4% 解析： (1)納米級Fe和稀鹽酸反應生成FeCl2和H2，離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。 (2)FeCl2nH2O固體加熱脫水時，易發(fā)生水解，水解方程式為FeCl2＋2H2OFe(OH)2＋2HCl，為防止FeCl2水解，在加熱脫水時通常通入干燥的HCl氣體，HCl能抑制FeCl2的水解，且通入的HCl氣體可帶走水蒸氣，有利于固體脫水。 (3)根據流程圖可知，FeCl2加入N2、H2并在高溫條件下反應得到納米級Fe，化學方程式為FeCl2＋H2Fe＋2HCl。 (4)根據已知信息，納米級Fe粉與水蒸氣反應，溫度低于570 ℃時生成FeO，甲裝置用酒精燈加熱，反應溫度較低，產物為FeO，則反應的化學方程式為Fe＋H2O(g)FeO＋H2。 (6)加入KSCN溶液，溶液沒有變?yōu)榧t色，說明溶液中沒有Fe3＋，可能是因為納米級Fe粉與水蒸氣反應的過程中Fe過量，可能發(fā)生反應Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以溶液不變?yōu)檠t色。 (7)用乙裝置反應，反應溫度高于570 ℃，則Fe粉與水蒸氣反應的固體產物為Fe3O4。反應后所得固體的質量為6.88 g，其中氧原子的質量m(O)＝6.88 g－5.60 g＝1.28 g，則n(O)＝＝0.08 mol。由關系式Fe3O4～4O，可得n(Fe3O4)＝0.02 mol。所以固體物質中氧化物的質量分數＝100%＝100%≈67.4%。 10．[2019河北石家莊二中月考]某探究性實驗小組的同學將打磨過的鎂條投入滴有酚酞的飽和NaHCO3溶液中，發(fā)現反應迅速，產生大量氣泡和白色不溶物，溶液的淺紅色加深。該小組同學對白色不溶物的成分進行了探究和確定。 I．提出假設： (1)甲同學：可能是MgCO3； 乙同學：可能是________； 丙同學：可能是xMgCO3yMg(OH)2。 (2)探究沉淀成分前，須將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥，洗滌的方法是________________________。 Ⅱ.定性實驗探究： (3)取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸，固體溶解，產生大量氣泡，則________同學假設錯誤(填“甲”“乙”或“丙”)。 Ⅲ.定量實驗探究：取一定量已干燥過的沉淀樣品，利用下列裝置測定其組成(部分固定夾持類裝置未畫出)，經實驗前后對比各裝置的質量變化來分析沉淀的組成，得出丙同學的假設是正確的。請回答下列問題： (4)實驗裝置合理的連接順序：________→________→________→________→________→________→g→h(填導管口字母，各裝置只使用一次)。 (5)實驗一段時間后，當B裝置中________(填實驗現象)，停止加熱；再次打開f處的活塞，緩緩通入空氣數分鐘的目的是 ________________________________________________________________________， 裝置C中堿石灰的作用是 ________________________________________________________________________。 (6)指導老師認為上述實驗裝置末端還需再連接一個D裝置，若無此裝置，會使測出的x：y的值________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。 (7)若改進實驗后，最終裝置B質量增加了m g，裝置D質量增加了n g，則x：y＝________(用含m、n的代數式表示)。 答案： (1)Mg(OH)2 (2)向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作2～3次 (3)乙　(4)e　f　a　b　d　c(或e　f　b　a　d　c) (5)無氣泡冒出　使生成的CO2和水蒸氣全部進入后續(xù)吸收裝置中　吸收通入的空氣中的CO2和水蒸氣 (6)偏大　(7) 解析： I.(1)由甲、丙同學的假設可知，乙同學的假設為白色不溶物可能是Mg(OH)2。 (2)洗滌的方法是向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作2～3次。 Ⅱ.(3)取沉淀物少許于試管中，加入稀鹽酸，固體溶解，產生大量氣泡，則說明一定含MgCO3，乙同學假設錯誤。 Ⅲ.(4)需要先通過C裝置除去空氣中的二氧化碳和水蒸氣，將A裝置產生的氣體先通過B裝置進行干燥，再通過C裝置吸收CO2，所以合理的裝置連接順序為e→f→a→b→d→c→g→h或e→f→b→a→d→c→g→h。 (5)實驗一段時間后，當B裝置中無氣泡冒出，停止加熱；再次打開f處的活塞，緩緩通入空氣數分鐘的目的是使生成的CO2和水蒸氣全部進入后續(xù)吸收裝置中；裝置C中堿石灰的作用是吸收通入的空氣中的CO2和水蒸氣。 (6)再連接一個D裝置，用來吸收進入裝置的空氣中的CO2和水蒸氣，若無此裝置，裝置D反應前后的質量差偏大，會使測出的x：y的值偏大。 (7)裝置B增加的質量為生成的H2O的質量，m g水的物質的量為mol，裝置D增加的質量為生成的CO2的質量，n g二氧化碳的物質的量為mol，則x：y＝：＝。