2021版高考化学一轮复习课时分层提升练三十三化学实验方案的设计与评价(含解析)新人教版

1、化学实验方案的设计与评价、.素养全面练一、选择题1.（2019 长春模拟）下列实验设计能完成或实验结论合理的是（）A.证明一瓶红棕色气体是澳蒸气还是二氧化氮，可用湿润的碘化钾-淀粉试纸检验，观察试纸颜色的变化B.铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN§?取,未出现红色,铝热剂中一定不含铁的氧化物C.检验硫酸根离子，加盐酸酸化的氯化银，生成白色沉淀，则有硫酸根离子D.用饱和碳酸氢钠溶液吸收二氧化碳中混有的少量SO气体【解析】选D A、因澳能氧化KI,二氧化氮与水反应生成的硝酸也能氧化KI,则证明红棕色气体是澳蒸气还是二氧化氮，不能用湿润的碘化钾-淀粉试纸检验，可选用水，A错误；B、因Fe与

2、 Fe3+反应生成亚铁离子,遇KSCN§液不变色,则铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCNB1夜,未出现红色，铝热剂中可含铁的氧化物，B错误；C、白色沉淀也可能是氯化银 ，C错误；D、用饱和碳 酸氢钠溶液吸收二氧化碳中混有的少量SO气体,D正确。2.（2019 武汉模拟）下列实验方案能达到实验目的的是（）选项实验目的A验证海带中含有碘元素B探究化学反应的限度C检验淀粉是否水解比较 Cu(OH)2、Mg(OH% 的 Ksp 相 D实验方案将海带剪碎，加蒸储水浸泡，取滤液滴加几滴稀 硫酸和1 mL H2Q,再加入几滴淀粉溶液，观察溶 液颜色的变化取 5 mL0.1 mol L-1 的 KI

3、溶液，滴加 0.1 mol L-1FeCl3溶液56滴，充分反应，可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应 向淀粉溶液中加入稀 HbSO,加热一段时间，冷却 后加入新制Cu（OH）2,煮沸，观察是否有砖红色沉 淀生成向2 mL0.1 mol L-1的MgS丽液中加入 2 mL0.1 mol - L-1 NaOHU夜,再滴加 5 6 滴 0.1 mol - L-1对大小CuSO溶液,观察沉淀的生成及其颜色的变化【解析】选D。验证海带中含有碘元素实验中 ，将海带剪碎后用酒精润湿，在增期中灼烧成灰后 加蒸储水在烧杯中浸泡,A项错误；根据2I -+2Fe3f-|I 2+2Fe2+,向

4、5 mL 0.1 mol L-1的KI溶液中滴加56滴0.1 mol L-1的FeCL溶?,I -有剩余，要证明该反应为可逆反应，应该证明溶液中含有Fe3+,B项错误；淀粉水解时，稀硫酸作催化剂，检验水解产 生葡萄糖时，在加入新制Cu(OH)2之前要先加入NaOH§液中和用作催化剂的稀硫酸 ，C项错误； 向 2 mL 0.1 mol - L-1 的 MgSO§液中加入 2 mL 0.1 mol - L-1 的 NaOH§?夜,OH-完全反应，而 Mj+ 有剩余，再滴加CuSO容1夜,观察到白色沉淀转化为蓝色沉淀时 ，可说明KpCu(OH)2卜 KspMg(OH)2

5、,D 项正确。【加固训练】(2019 济南模拟)下列所设计的鉴定方案或者结论正确的是()A.检3经KCld中的氯元素时，将KClQ溶于水，加入硝酸酸化的硝酸银溶液检验B.向溶液中加入盐酸，有无色气体逸出，此气体能使澄清石灰水变浑浊，则该溶液中可能不含C.向某溶液中加入少量 NaOH§y夜,有白色沉淀产生，若加入过量的NaOH§y夜,沉淀消失，则原溶液中可能含有Al1 1D.向如图所示烧杯中滴入 KSCNm夜,溶液不变红色，说明Fe在电极上失去电子生成 Fe2+而不是3+Fe【解析】选区选项A,KClO3中不含Cl-,故加入硝酸酸化的 AgNO溶液，不会生成AgCl沉淀，故不

6、正确；选项B,加入盐酸后产生的无色气体可使澄清石灰水变浑浊，可能是二氧化碳，也可能是二氧化硫。若为二氧化碳，则原溶液中可能有 O3，也可能有H©m,若为二氧化硫，则原溶液中可能有s03 ,也可能有HS)m,故选项b正确；加少量氢氧化钠产生白色沉淀，氢氧化钠过量后沉淀消失，则原溶液中可能含有 A13+,选项C不正确；图示装置中Zn为负极，Fe被保护不被氧化，D项错误。二、非选择题3.四氯化钛是生产金属钛及其化合物的重要中间体。某校化学课外活动小组准备利用如图装置制备四氯化钛(部分夹持仪器已略去)。资料表明：室温下,四氯化钛为无色液体,熔点：-25 C ,沸点：136.4 C。在空气中发

7、烟生成二 氧化钛固体。在650850 c下，将氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和一种 有毒气体。回答下列问题：(1)检查该装置气密性的方法是 。(2)实验中B装置的作用是 。(3)写出D装置中物质制备的化学方程式：；写出四氯化钛在空气中发烟的化学方程式：。(4)E处球形冷凝管的冷却水应从 (填“c”或" d”)口通入。(5)F装置中盛装的物质是。(6)该实验设计略有缺陷，请指出其不足之处：。【解析】(1)检查装置气密性的方法是整个装置要形成密闭体系，通过液柱的升降来判断装置的气密性；检查该装置气密T的方法是在B装置中加入蒸储水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b,微热A装置

8、中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好(或在B装置中 加入蒸储水至浸没玻璃导管a的下端,F装置处连接导气管并将尾端放到水槽中，微热A装置中的烧瓶，水槽中导气管的尾端有气泡冒出，停止加热，倒吸一段水柱，则气密性良好等合理即可)。(2)氯气中含有氯化氢杂质气体，可以用饱和食盐水除去氯化氢，同时，一旦气体发生堵塞，还能起到安全瓶的作用。；反应的(3)D装置中，氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物可得到四氯化钛和有毒气体一氧化碳 化学方程式：TiO 2+2Cl2+2CTiCl 4+2CO;根据信息可知,四氯化钛在空气中和水蒸气反应生成二氧化钛固体和氯化氢，看到发烟现象；化学方程式：TiCl

9、4+2H2O TiO2+4HClf。(4)为保证冷凝效果，采用逆流原理，冷凝效果好；E处球形冷凝管的冷却水应从c 口通入。(5)TiCl 4与水易发生水解，反应剩余的氯气不能直接排放到空气中，污染环境；因此F装置中盛装的物质既能吸水，又能吸收氯气，因此该试剂为碱石灰。(6)在制备TiCl 4过程中，会产生有毒气体 CO,不能被碱石灰吸收，直接排放到空气中，污染空 气。答案:(1)在B装置中加入蒸储水至浸没玻璃导管a的下端，关闭活塞b,微热A装置中的烧瓶，若导管a中的液面上升一定的高度，则气密性良好(或在B装置中加入蒸储水至浸没玻璃导管a的下端,F装置处连接导气管并将尾端放到水槽中，微热A装置中

10、的烧瓶，水槽中导气管的尾端有气泡冒出，停止加热，倒吸一段水柱，则气密性良好等合理即可)(2)洗去C12中的HCl气体；用作安全瓶(或用作平衡气压的安全装置，或用作防堵塞的安全装置)商温(3)TiO 2+2CI2+2CTiCl 4+2COTiCl 4+2H2O-TiO2+4HClf(4)c(5)碱石灰 (6)没有对CO®行尾气处理4.已知某气态化石燃料X中只含有碳、氢两种元素，为探究该气体中碳和氢两种元素的质量比，某同学设计了燃烧法测量的实验方案，通过测量装置C和D的增重即可求得碳和氢两种元素的 质量比。实验装置如图所示(已知CuO可以作为碳氢化合物燃烧的催化剂):BCD(1)若A装置

11、中所盛放的药品是浓NaOH夜，装置A的作用有：(2)C装置中所盛放的药品是无水CaCl2或P2O5,作用是(3)D装置中所盛放的药品是浓NaOH§y夜，作用是(4)E装置中所盛放的药品是 ，作用是。(5)上述装置中有一处错误，请按要求填写下表(不考虑酒精灯和加热方法可能存在的错误；若增加仪器和药品，请指明仪器、药品名称和位置):错误原因改止方法(6)若实验装置经过改正后，得到的实验数据如下实验前实验后药品+U形管的质量/g101.1102.9药品+广口瓶D的质量/g312.0314.2则该气体中碳和氢两种元素的质量比为 。【解析】(1)由于空气中含有 CO,会干扰燃烧产物 CO的吸收

12、，所以必须利用氢氧化钠除去空气 中的CO。其次还可以利用 A中气泡产生的快慢来判断X和空气的通入速率，以保证Q过量;(2)根据燃烧产物水和 CO可知，首先应该先吸收水，然后再吸收CO,由于C是吸收水蒸气的，而C 是U形管，所以盛放的试剂是无水 CaCl2或PzQ;(3)D是吸收CO的，所以盛放的试剂是浓 NaOH 溶液;(4)由于空气中也含有水蒸气和CO,所以E装置是吸收空气中的水和CO的，因此试剂是碱石灰或固体 NaOH;(5)由于从A中出来的气体中一定含有水蒸气，会对后续的实验产生影响，所以需要在 A和B之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无水CaCl2(或P2Q、碱石灰、固体 NaOH等)的干

13、燥管；(6)药品+U形管的质量增加1.8 g为生成水的质量，广口瓶D质量增加2.2 g为 燃烧生成二氧化碳气体的质量，物质的量分别是 0.1 mol水和0.05 mol二氧化碳，计算得到碳和氢元素的质量之比。答案:(1)除去空气中的CO气体调节X和空气的通入速率，保证Q过量(2)吸收混合气体中的水蒸气(3)吸收燃烧生成的二氧化碳气体碱石灰或固体NaOH防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D,对结果产生影响（5）加热前没有除去对本实验有影响的水蒸气在A、B之间加一个盛浓硫酸的洗气瓶或盛无 水CaCl2（或心。、碱石灰、固体NaOH§）的干燥管 （6）3 ： 1一素养培优练一、选择题1.

14、（2019 贵州模拟）下列实验操作、实验现象及目的均正确的是（）选项实验操作向淀粉溶液中滴入硫酸，加热一段时间A后，滴入银氨溶液，水浴加热B 向Fe（NQ）2溶液中加入稀硫酸用托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、C璃棒配制溶液将适量Cl 2通入NaBr溶液中，再加入裂化D汽油，振荡，静置实验现象及目的有银镜现象出现，验证酸性条件下淀粉水解溶液绿色加深，验证Fe2+水解平衡受外界影响配制一定质量分数的溶液上层溶液呈橙红色，Cl2的氧化性大于Br2【解析】选 a a.银镜反应要在碱，f环境下进行，加入稀硫酸后并没有加入碱中和酸，a项错误;B.N和H在同一溶液中即为硝酸溶液，能够将Fe2+氧化成Fe3+

15、,颜色从浅绿色变成黄色并不是平衡移动,B项错误;C.配制一定物质的量浓度的溶液，需要的仪器包括托盘天平、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒,C项正确；D.裂化汽油中的烧类含有碳碳双键，会与澳单质反应而褪色，因此上层溶液不会呈现橙红色,D项错误。2.（2019 临沂模拟）四氯化锡（SnCl 4）用作媒染剂和有机合成上的氯化催化剂。实验室制备四氯化锡的装置如图（部分夹持装置已略去）。已知：金属锡熔融时通入干燥氯气反应可生成四氯化锡;无水四氯化锡熔点:-33 C ,沸点：114.1 C;无水四氯化锡遇水蒸气生成白色烟雾。下列说法不正确的是（）A.、的试管中依次盛装Mn0饱和食盐水、浓硫酸、NaOH

16、7;液B.实验时滴加浓盐酸反应一段时间，然后再点燃处的酒精灯C.装置用于收集SnCl4,浸泡在冷水浴中效果更好D.、两个试管可以用一个装有碱石灰的干燥管来代替【解析】选A。A项，二氧化镒常温下不与浓盐酸反应，常温下高镒酸钾可与浓盐酸反应生成氯气，故、的试管中依次盛装KMnQ饱和食盐水、浓硫酸 NaOHU；B项，实验时滴加浓盐酸反应一段时间使装置充满氯气（排出空气），然后再点燃处的酒精灯；C项，装 置用于收集SnCl4,浸泡在冷水浴中使其液化，效果更好；D项，、两个试管可以用一个装有 碱石灰的干燥管来代替，起到干燥和除去多余的氯气的作用。3.下列实验中，对应的现象以及结论都正确的是（）实验现象有

17、黄绿色A 常温下,将MnO和稀盐酸混合气体生成乙醇、乙酸、浓硫酸在加热条件下反应，将反有无色气B应后的所得混合物加入到饱和NaHCO§液中体生成pH试C 常温下，用pH试纸测定KHCO4溶液的pH纸变红先有白色沉向0.1 mol L-1AgNO溶液中滴加NaCl溶液至淀生成后 D不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol L-1KI溶液 变为黄色沉淀结论氧化性：MnQ>Cl2反应后所得混合物中含有乙酸草酸（H2C2O）是二元酸相同温度下，AgCl的溶度积比AgI的小【解析】选 C常温下，MnQ和稀盐酸不反应，现象错误，A项错误；反应体系中存在作催化剂的浓硫酸，浓硫酸也可以与饱和 Na

18、HCO溶液反应生成气体，无法证明反应后所得混合物中含有乙 酸，结论错误，B项错误；KHQ。溶液显酸性，说明一定存在 HC）的电离，结论正确,C项正确； 加NaCl溶液至不再有沉淀产生，再滴加0.1 mol L-1KI溶液沉淀变为黄色，说明发生AgCl到 AgI的转化，故AgCl的溶度积比AgI的大，结论错误,D项错误。4.（2019 南昌模拟）下列实验方案中，能达到实验目的的是 （）选项实验目的实验方案及现象比较CHCOOHf口 HClO的酸性强 分别测定等体积等物质的量浓度的CHCOOK口 HC1O弱溶液消耗NaOH的物质的量在NaSQ溶液中滴加稀盐酸，然后滴加BaCl2溶液观 B 验证Na

19、GQ是否氧化变质察是否产生白色沉淀向较浓的FeCl2溶液中滴入少量酸性 KMnO§?夜,观察 9+C证明Fe有还原性KMnOB液紫色褪去在1 L浓度均为 0.1 mol - L-1的NaCl和NaBr的混合 D 比较 Ksp(AgBr)< Ksp(AgCl)溶液中滴加AgNO溶液，先出现淡黄色沉淀【解析】选Do A.等体积等物质的量浓度的CHCOOHf口 HClO溶液消耗NaOH的物质的量相等，不能比较CH3COO悌口 HClO的酸性强弱，A错误;B.在N&GQ溶液中滴加盐酸会发生反应:Na 2s2Q+2HC12NaCl+SO T +SJ +H2O,产生了大量的浅黄色浑

20、浊，会对后续白色沉淀的观 察产生影响，B错误;C.浓盐酸能与KMnO应，向较浓的FeCl2溶液加少量酸性KMnQ,KMnO 溶液紫色褪去可能是与 Cl-反应导致，无法证明Fe2+有还原性,C错误;D.向1 L浓度均为0.1 mol L-1 NaCl和NaBr混合溶液中滴加 AgNO溶液，先出现淡黄色沉淀，说明先生成了 AgBr沉淀， 即在浓度相同的前提下，滨离子优先于氯离子沉淀，所以Kp(AgCl)> Kp(AgBr),D正确。二、非选择题5.(2019 银川模拟)(NH4)2Cr2Q可用作有机合成催化剂、媒染剂、显影液等。某化学兴趣小组 又(NH) 2CrQ的部分性质及组成进行探究。已

21、知：CqI 一(橙色)+H2O12Cr0：(黄色)+2H+。请回答下列问题： (1)在试管中加入少量(NH4)2Cr2。固体，滴加足量浓KOH§?夜,振荡、微热，观察到的主要现象是(2)为探究(NH4) 2C2。(摩尔质量为252 g mol-1)的分解产物，按图连接好装置，在A中加入5.040 g样品进行实验。仪器C的名称是。连接好装置，点燃酒精灯之前，需进行的必要操作是 反应结束后,依然要通一段时间的氮气的原因是 。加热A至恒重，观察到D中溶液不变色，同时测得A中残留物为CrzQ、B中质量的变化为1.44g,写出重铭酸钱加热分解反应的化学方程式：。（3）实验室常用甲醛法测定含（N

22、H4）2C2O的样品中氮的质量分数（杂质不发生反应，其反应原理为 2Ba2+Cr2。； + H2O2BaCrQj+2H+、 4N 口 +6HCHO3H+ +6H2O+（CH）6Nl4 滴定时,1mol （CH 2） 6NN与1 mol H +相当,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。实验步骤：称取样品5.600 g,配成500 mL溶液，移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形并S中， 用氯化钢溶液与其反应使 CrO7完全沉淀后，加入10 mL 20.00 mol L-1的中性甲醛溶液，摇匀、静置5 min后，加入12滴酚酬:试液，用0.200 mol L-1 NaOH标准溶液滴定至终点。重复上述操作3次,最终滴定用去 NaOhW准溶液体积白平均值为20.00 mL。若滴定终点时，仰视读数，则测定结果 （填“偏大”“偏小