2020届高三化学一轮复习 11.4 化学实验方案的设计与评价 新人教版

第4讲 化学实验方案的设计与评价随堂演练巩固1.（2020湖北黄冈中学期中测试）绿色环保也是我们的生活理念，下列实验符合“绿色环保”思想的是（） 【解析】 A项吸收不完全的氯气会逸出,造成污染;C项多余的氯化氢会逸散到空气中,造成污染;D项有CO逸散到大气中,造成污染。 【答案】 B 2.(2020浙江衢州一中期中)科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的选项是( ) A.探究和反应可能有生成 B.探究镁条表面灰黑色的物质可能只是氧化镁 C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是 D.探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是HClO的漂白性所致 【解析】 为蓝色,C项探究没有意义。 【答案】 C 3.下列实验操作与预期目的或结论一致的是( )选项实验操作实验目的或结论A取酸雨试样,加入10%溶液,再加入溶液,有白色沉淀生成该酸雨试样中一定含有B在有镀层的铁片上,用刀刻一槽,在槽上滴入少量0.1 盐酸,2 h后滴入KSCN溶液,无红色出现可能是镀锡的铁片C配制溶液时,先将溶于适量稀盐酸,再用蒸馏水稀释,最后在试剂瓶中加入少量的锡粒抑制水解,并防止被氧化为D某无色溶液,加入银氨溶液,水浴加热,有银镜生成溶液中一定含醛类化合物 【解析】 A项不能排除酸雨中的盐酸与铁反应生成且铁是过量的,防止了被氧化,滴入KSCN溶液不会出现血红色,B项结论错误;只要含有醛基的物质就能发生银镜反应,含有醛基的物质不一定属于醛类,如葡萄糖含醛基,属于糖类,D项错误。 【答案】 C 4.(2020陕西西安八校期中联考)某学生要做检验粉末中含有少量的NaOH和NaCl的实验.他的实验设计分为7个步骤,其中的5个步骤所用的试剂及实验操作均已写明,见下表: 实验步骤所用实验试剂及操作( )取少量样品放入试管甲里( )再向溶液里滴加几滴溶液( )过滤,取少量滤液盛在试管乙里( )向试管里加入适量的蒸馏水,振荡( )滴入几滴酚酞试液( )(1)( )(2) 试将表里空缺的(1)、(2)两个步骤所用的试剂(自选)及实验操作补写完整,然后按实验步骤的顺序以分别填入相应的”实验步骤”栏里。 【答案】 实验步骤 所用实验试剂及操作 (1) 取少量样品放入试管甲里 (6) 再向溶液里滴加几滴溶液 (4) 过滤,取少量滤液盛在试管乙里 (2) 向试管里加入适量的蒸馏水,振荡 (5) 滴入几滴酚酞溶液 (3) (1)向试管甲中加入过量的溶液 (7) (2)向试管乙中加入适量的稀硝酸 5.(2020山东鱼台一中高三第三次月考)已知、和都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。用如图所示装置进行Mg和反应的实验。 (1)选择制取的合适试剂 。 10%的溶液 80%的溶液 固体 固体 (2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式: ; 。装置C中NaOH溶液的作用是 。 (3)你认为该装置是否有不足之处? 。如果有,请说明 。 【解析】 (1)因二氧化硫溶解度较大,不适合用稀硫酸来制取,故需用80%左右的溶液和亚硫酸钠固体来制取。 (2)根据题意,二氧化硫与金属镁发生类似二氧化碳与金属镁的反应,生成的硫单质在高温下还会与金属镁继续反应。 【答案】 (1) = 2MgO+MgS(或2MgO+S、Mg+SMgS) 吸收多余的防止污染环境 (3)有 在A和B之间未连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢片,防止镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置(只要答出一点即给分) 课后作业夯基(时间:45分钟 满分:100分) 一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题意) 1.工业上制取不是直接用铜与浓硫酸反应,而是将Cu和少量的Ag的混合物浸在稀硫酸中并不断从容器下部吹入细小的空气泡,这样的优点是( ) 不产生污染大气的 提高的利用率 节约能源 提高铜的利用率 A.B. C.只有D.只有 【解析】 将Cu和少量的Ag的混合物浸在稀硫酸中并不断从容器下部吹入细小的空气泡,形成原电池,氧气将铜氧化,不会产生二氧化硫,且能充分利用硫酸。 【答案】 A 2.(2020安徽合肥八中高三月考)实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀,剩余部分只看到”字样(如图所示)。已知,固体M只可能是、中的一种。若取少量固体M配成稀溶液进行有关实验,下列说法不正确的是 ( ) A.只用盐酸一种试剂就可以确定该固体M的具体成分 B.往溶液中通入二氧化碳,若有白色沉淀,则固体M为 C.往溶液中加入稀硝酸酸化的若有白色沉淀,则固体M为 D.用pH试纸检验,若pH=7,则固体M一定是 【解析】 往溶液中加入稀硝酸酸化的若有白色沉淀,则固体M应为或。 【答案】 C 3.(2020福建福州八中第二次质检)测定空气中污染物含量的一种方法是:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其导电能力的变化(电阻越小,导电能力越强)。用上述方法测定空气中氯气的含量时,导电能力变化最大的是 ( ) A.溶液B.KI溶液 C.NaOH溶液D.溶液 【解析】 反应的方程式分别为:=2NaCl+=NaCl+NaClO=分析可知D项中由弱电解质溶液变成强电解质溶液,导电能力变化最大。 【答案】 D 4.(2020浙江北仑中学期中)某同学为证明NaOH溶液能使酚酞试液变红是的性质,他所设计的下列实验中没有意义的是( ) A.取KOH、溶液分别与酚酞试液作用,观察溶液颜色 B.取NaCl溶液与酚酞试液作用,观察溶液颜色 C.测定NaOH的溶解度,证明其易溶于水,并观察溶液的颜色 D.向滴有酚酞的NaOH溶液中加入盐酸,观察溶液的颜色 【解析】 A项验证了凡能电离出的溶液都能使酚酞试液变红,B项验证了凡不能电离出的溶液都不能使酚酞试液变红,D项验证了当被消耗后,不能使酚酞试液变红。只有C项设计没有意义。 【答案】 C 5.利用下列实验装置能完成相应实验的是( ) A.B. C.D. 【解析】 中会产生倒吸现象;中制备的氨气中含有二氧化碳。 【答案】 A 6.(2020安徽合肥一模)下列有关除杂的叙述正确的是 ( ) A.除去苯中的苯酚:加入浓溴水后,过滤 B.除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤后分液 C.除去中少量的HCl:气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶 D.除去溶液中少量的:用足量铁粉,过滤 【解析】 加入浓溴水后,苯中的苯酚会生成三溴苯酚,但三溴苯酚能溶解在苯中,不能用过滤法分离,A错;要除去乙酸乙酯中少量的乙酸,加饱和碳酸钠溶液,乙酸会和碳酸钠反应,溶液会出现分层现象,上层为酯层,分液即可达到目的;除去中少量的HCl应将气体通过盛有饱和溶液的洗气瓶;用足量铁粉除去溶液中少量的铁和两种物质都反应,不能达到目的。 【答案】 B 7.下列实验操作中,仪器一定需要插入液面以下的是 ( ) 制备时将NaOH溶液滴入溶液中所用的胶头滴管 制备氢气的简易装置中的长颈漏斗 分馏石油时控制馏分温度的温度计 用乙醇制备乙烯时所用的温度计 用水吸收氨气时的导气管 向溶液中滴加稀硫酸所用的胶头滴管 A.B. C.D. 【解析】 为防止生成的被氧化,故将NaOH溶液滴入溶液中时所用的胶头滴管要插入液面以下;目的是液封,防止气体从漏斗中逸出;是测气体的温度,应使温度计下端和蒸馏烧瓶的支管口相齐;测反应液的温度,故应插入液面以下;由于氨气极易溶于水,不能将导气管插入液面以下;向溶液中滴加液体,胶头滴管不能插入液面以下,且胶头滴管的下端在试管口上方。所以选C。 【答案】 C 8.(2020浙江北仑中学期中)下列实验装置设计正确,且能达到目的的是( ) 【解析】 B项中不能用酸式滴定管盛氢氧化钠溶液;C项不能用干燥的pH试纸检验氨气;D项冷凝水的流向错误。 【答案】 A 9.(2020广东理综,10)某同学通过系列实验探讨Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( ) A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探讨Mg的活泼性 B.将NaOH溶液缓慢滴入溶液中,观察沉淀的生成 C.将浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀 D.将沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水固体 【解析】 A项,直接将水加入浓硫酸中的操作是错误的;B项,缓慢滴加NaOH溶液,会使其充分吸入空气中的而部分变为进而致使生成部分沉淀;D项,直接加热蒸干溶液会得到不能得到。 【答案】 C 10.(2020安徽省城名校高三联考)通过实验操作、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验操作和事实的解释正确的是( ) A.不同浓度的醋酸溶液与醋酸钠溶液做导电性实验时,灯泡发光亮度一样,说明醋酸也是强电解质 B.溶液中加入ZnS固体,溶液蓝色变浅,说明CuS比ZnS更难溶 C.中和滴定实验中,发现所测浓度偏低,可能由于盛放待测液的锥形瓶事先未用待测液润洗 D.某学生用pH试纸测新制氯水的pH,先变红后褪色,是因为有强氧化性 【解析】 A项,做导电性实验,溶液浓度应该相同,错误;B项溶液中加入ZnS固体,溶液蓝色变浅,说明生成CuS,即CuS比ZnS更难溶,正确;C项,中和滴定实验中,盛放待测液的锥形瓶事先用待测液润洗后,所测浓度应该偏高,错误;D项,某学生用pH试纸测新制氯水的pH,试纸先变红后褪色,是因为HClO有强氧化性。 【答案】 B 二、非选择题(本题包括4个小题,共50分) 11.(12分)(2020湖北黄冈中学期中测试)为测定与混合物中各组分的含量,取样品23.2 g按以下图示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出) (1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是 。 (2)此实验还必须用到的最重要的仪器是 ;仪器F的作用是 。 (3)已知仪器C中装有品红溶液,其作用是 ,有人提出该溶液可能引起含量的测量结果比实际值偏低,理由是 。 (4)实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b.品红溶液 c.酸性高锰酸钾溶液d.饱和碳酸氢钠溶液 e.氢氧化钠溶液 f.无水硫酸铜 g.碱石灰 h.五氧化二磷 i.无水氯化钙 请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格: B中 ,D中 ,E中 。 实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的空气。这样做的目的是 。所通空气应先经过 试剂(填上述所供试剂的序号)处理,否则可能引起含量的测量结果比实际值(填”偏高”“偏低”或”没影响”)。 (5)若仪器E在试验完成时增重4.4 g,则与的物质的量之比为 。 【解析】 从题中信息可看出,本实验的原理为:称取一定质量的样品与足量稀硫酸反应,将产生的混合气体通过足量的酸性高锰酸钾溶液以除去二氧化硫气体,并通过品红溶液验证已经完全除尽,干燥后再通过盛有碱石灰的干燥管吸收二氧化碳,通过称量干燥管的增重获得二氧化碳的质量,从而求得原混合物中碳酸钠的质量。实验过程中为了保证生成的气体全部被吸收,还向装置中通入处理过的空气,在装置最后还安装了干燥管以免空气中的二氧化碳和水进入前边的干燥管造成实验误差。 【答案】 (1)检查装置的气密性 (2)托盘天平 防止空气中的水蒸气及二氧化碳等进入E中 (3)检验是否除尽 可溶于水 (4)c a g 使A、B、C、D各仪器中残留的进入E被充分吸收 e或g 偏低 (5)11 12.(12分)(2020江西新余一中模拟)在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为它对的分解具有良好的催化效果。某兴趣小组通过实验研究的性质。 (1)该小组设计了如下4个方案以验证的氧化性,可行的是 。 A.把固体加入到溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红 B.把固体加入到溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红 C.把固体加入到溶液中,再加入溶液,观察是否有白色沉淀生成 D.把固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成 (2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和固体的质量相同,恒定实验温度在298 K,设计如下对比实验: 实验 外加试剂 现象 A1滴0.2 NaOH溶液不变色B1滴水缓慢变浅棕褐色C1滴0.1 硫酸迅速变棕褐色 该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是 。 写出在酸性条件下氧化的离子方程式 。 (3)为了探究的催化效果,需要用30%的溶液(密度按1 配制浓度为3%的溶液(密度按1 mL。配制过程中除了用到量筒、烧杯、100 mL容量瓶外,还需用到的玻璃仪器名称是 ,需用量筒量取 mL 30%的溶液。催化分解的化学方程式为 ,反应结束后将液体与分离的实验操作名称叫 。 (4)实验室用制取氯气的化学方程式为 。 【解析】 (1)C项中忽视了亚硫酸钡也难溶于水,D项中二氧化锰与浓盐酸在加热条件下才发生反应。 【答案】 (1)A (2)酸性越强的氧化性越强 = (3)玻璃棒、胶头滴管 10.0 = 过滤 浓) 13.(12分)(2020湖南师大附中月考)某同学用下面装置实现铜与浓、稀硝酸反应,过程如下: .取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈主要成分是。 .将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。 .按下图所示连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。 (1)过程发生反应的离子方程式是 。 (2)过程将铜丝做成螺旋状的目的是 。 (3)过程的后续操作如下: 使浓硝酸与铜丝接触的操作是 。当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器。 换入另一注射器后,打开b和分液漏斗活塞,玻璃管充满稀硝酸时,关闭b打开a,可见无色气体产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目的是 。 (4)已知:=;和的混合气体的组成可表示为x。将该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时,x的取值范围应为: 。 【解析】 (4)当全部是时,能被完全吸收,此时x=2,当NO与之比为11时,也能被完全吸收,此时x=1.5,故2x.5。 【答案】 = (2)增大铜丝与酸的接触面积,提高化学反应速率 (3)打开止水夹a和b,从注射器中推入空气 将玻璃管中的排出 (4)2x.5 14.(14分)(2020安徽合肥一中高三素质测试)铁是人体必须的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物。”速力菲”(主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物。该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸。某同学为了检测”速力菲”药片中的存在,设计并进行了如下实验: (1)试剂1是 。 (2)加入KSCN溶液后,在未加新制氯水的情况下,溶液中也产生了红色,其可能的原因是 。 (3)在实验中发现放置一段时间,溶液的颜色会逐渐褪去。为了进一步探究溶液褪色的原因,甲、乙、丙三位同学首先进行了猜想: 编号 猜想 甲 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe 乙 溶液中的 被过量的氯水氧化 丙 新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白 基于乙同学的猜想,请设计实验方案,验证乙同学的猜想是否正确。写出有关的实验操作、预期现象和结论。(不一定填满,也可以补充)编号 实验操作 预期现象和结论 (