【金版教程】高考化学一轮复习-第十二章第4节-实验方案的设计与评价限时规范特训

1、【金版教程】2015届高考化学一轮复习 第十二章第4节 实验方案的设计与评价限时规范特训新人教版1. 2012 广东高考下列实验能达到目的的是()A. 用溴水鉴别苯和正己烷B. 用 BaCI2 溶液鉴别 SO42-与 SO32C. 用浓 HNO：与 Cu 反应制备 NO2D. 将混有 HCI 的 CI2 通入饱和 NaHCO 溶液中除去 HCI答案：C解析：A 项中苯和正己烷都能萃取溴水中的溴，两者的密度都比水小，故不能鉴别；B 项中BaSO4 和 BaSO3 都是难溶于水的白色沉淀，故不能鉴别； C 项中 Cu 和浓 HNO3 在常温下剧烈 反应生成 NO2 能达到目的；D 项中饱和 NaH

2、CO 溶液既能除去 HCI 也能吸收 CI2，应把混合 气体通入饱和食盐水中， D 项错误。2. 2013 江西盟校二联下列实验对应的结论不正确的是()A. 能组成 Zn Cu 原电池B. 能证明非金属性 CICSiC. 说明反应 2NO2(g)N2O4(g) H0D. 白色沉淀为 BaSO4答案：B解析：A 项，可形成原电池。B 项，HCI 不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能通过其 酸性强弱来比较非金属性强弱。C 项，热水中颜色加深，则升高温度时，平衡 2NO2(g) N2O4(g)向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即 H碳酸 苯酚C. 用 BaCI2 溶液、酚酞试液证明 Na2CO3

3、 溶液因水解而呈碱性D. 用铁片、铜片、浓硝酸、导线构成原电池证明铁比铜活泼答案：D解析：本题主要考查了实验方案的设计，意在考查考生的分析能力。根据 KMnO4 能褪色可判断甲酸乙酯具有还原性，A 项可达到预期目的；盐酸与 CaCO 皈应产生 C02 C02 通入到苯酚钠溶液中产生苯酚，B 项可达到预期目的；加酚酞后Na2CO3 溶液呈红色，再加入足量的BaCl2 溶液后颜色消失，C 项可达到预期目的；常温下铁在浓硝酸中钝化，D 项无法达到预期目的。4.某同学设计了从工业上制作电路铜板后的腐蚀废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程， 如下：则下列说法正确的是（）A. 废液中的溶质为 CuCl2，W

4、 是铁粉B. V 是氯气，反应方程式为2Fe2+ CI2=2CI + 2Fe3 +C. 流程中共发生了两个氧化还原反应D. 向适量溶液 U 中加入酸性 KMn04 溶液可判断 U 中是否有 Fe2 +答案：B解析：本题主要考查了物质的制备， 意在考查考生解决问题的能力。 废液中的溶质为 CuCI2、 FeCI2、FeCI3 , A 错；流程中发生的氧化还原反应有 Fe 与 Fe3+、Fe 与 Cu2+、CI2 与 Fe2 +的反应，C 错；酸性 KMnO4 溶液能氧化 CI , D 错。5. 下列有关说法正确的是（）A. 分离 Fe2O3 AI2O3 的操作方法依次为溶解、过滤、灼烧B. 蒸馏

5、、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法均不可能发生化学变化C. 除去 Agl 中 AgCI 的方法是将混合物置于浓KI 溶液中，一段时间后过滤并洗涤固体D. 除去 Fe 粉中混有的 I2 :加热使 I2 升华答案：C解析：本题主要考查了几种基本操作在实验中的应用，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。 若用 NaOH溶液溶解 Fe2O3 AI2O3的混合物， 过滤后可得到 Fe2O3固体 和 NaAIO2溶液，灼烧 NaAIO2 溶液时无法得到 AI2O3，用酸溶解上述混合物也无法经三步操 作得到两种氧化物，A 错；洗气可能会发生化学变化，B 错；C 项，因 Agl 比 AgCI 更难溶，

6、故置于浓 KI 溶液中后，AgCI 会慢慢转化为 Agl , C 对；加热时铁与 I2 反应生成 FeI2 , D 错。6. 2013 潍坊高三期末联考某同学想用实验证明 FeCI3 溶液显黄色不是氯离子造成的，下列实验无意义的是（）A.观察 KCI 溶液没有颜色B. 向 FeCI3 溶液中滴加适量 NaOH 溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色消失C. 向 FeCI3 溶液中滴加适量 AgNO3 溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色未消失D. 加水稀释后 FeCI3 溶液黄色变浅答案：D解析：加水稀释后，FeCI3 溶液中 Fe3+、Cl -两种离子浓度都减小，不能说明黄色变浅的原因。7. 20

7、14 浙江温州模拟下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是()A. 判断皂化反应是否完全，可取反应后的混合液滴入热水中B. 减压过滤不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀C. 制备硫酸亚铁铵晶体，需加热至大量晶体析出并剩余少量液体即停止加热D. 易燃试剂与强氧化性试剂需分开放置，并远离火源；金属着火时，可用细沙覆盖灭火答案：C解析：制备硫酸亚铁铵晶体时，加热至出现晶膜即停止加热，C 错。8.某硫酸厂用氨水吸收尾气中的二氧化硫，防止其污染环境并综合利用。某课题组模拟该生产工艺，进行如下实验探究活动。【探究二氧化硫的性质并吸收二氧化硫】设计如图实验装置。(1) B 用于探究二氧化硫的漂白性，则所盛试剂

8、为 _ ; C、D 分别探究的是二氧化硫的_ 性、_ 性。(2) 从实验安全性角度考虑，可以代替上图中E 装置的是 _。【探究 E 中吸收液的成分】（3）该课题组对吸收液中可能存在的含硫阴离子提出如下假设，请你完成假设二: 假设一：吸收液中存在 SO32、SO42;假设二：吸收液中存在 SO32、SO42、_。（4）请你设计实验验证假设一，写出实验步骤和结论：实验步骤实验结论答案：（1）品红溶液还原 氧化ac（3）HSO3 （4）实验步骤：取适量吸收液于试管中，滴加BaCI2 溶液至过量，过滤，向沉淀中加入过量稀盐酸 结论：若沉淀部分溶解且有无色刺激性气味的气体放出，则证明假设一成立（其他合理

9、答案均可）解析：本题考查了二氧化硫的有关实验探究，意在考查考生的假设推理、实验设计及分析能力。（1）二氧化硫能将品红溶液漂白褪色。 C 中溴水将二氧化硫氧化，D 中二氧化硫将H2S 氧化。（2）二氧化硫难溶于四氯化碳，a 正确。b 装置中导管插入氨水中，不能防止倒吸。c 中干燥管可防倒吸。d 中漏斗插入液体内部，不能防倒吸。（3）如果二氧化硫过量，贝 U 吸收液中会含有 HSO3-。根据 BaSO3 能溶于盐酸但 BaSO4 不溶于盐酸这一差异性来设计实验 方案。注意 要加入过量的稀盐酸。9.草酸亚铁晶体（FeC2O4- 2H2O 呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实

10、验探究。（1）向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4 溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有_ （填“氧化性”、“还原性”或“碱性”）。若反应中消耗 1 mol FeC2O4 2H2Q 则参加反应的 KMnO4 为 mol。（2）资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成四种氧化物，残留物是一种黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部是 FeQ假设二：_ ;假设三：_（3）为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究。【定性

11、研究】请你完成下表中内容。实验步骤（不要求写出具体操作过程）预期实验现象和结论取少量黑色 固体，【定量研究】课题组在文献中查阅到FeC2O4 2H2O 受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，则 FeC2O4 2H2O 晶体受热分解的化学方程式为根据图象，如有 1.0 g 草酸亚铁晶体在坩埚中充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g。某同学由此得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：答案：还原性 0.6全部是 Fe3O4 是 FeO 和 Fe3O4 的混合物（3）【定性研究】加入适量稀盐酸（或稀硫酸）溶解，在溶液中加入 KSCN 溶液若溶液不变红 色，则假设一成立

12、；若溶液变红色，则假设一不成立【定量研究】FeC2O4 2H2O =FeO+ COT+ CO2T+ 2H2O不同意，实验未在密闭容器中进行，FeO 会被空气中的氧气进一步氧化，生成铁的其他氧化物解析：本题考查草酸亚铁晶体性质的实验探究， 意在考查考生的假设推理、实验设计及分析 能力。 根据题中信息可知，FeC2O4 2H2O 被酸性高锰酸钾溶液氧化为 Fe3+和 CO2 表明 FeC2O4 具有还原性。分析有关元素化合价的变化可知，反应过程中1 molFeC2O4 2H2O 参与反应失去 3 mol 电子，而 1 mol KMnO4 被还原为 Mn2+可得到 5 mol 电 子。根据得失电子数

13、相等的原则，反应中FeC2O4 2H2O 与 KMnO4 的物质的量之比为 5 : 3。因此，若反应中消耗 1 mol FeC2O4 2H2Q 则参加反应的 KMnO4 为 0.6 mol。（2）铁的氧化 物中，呈黑色的有 FeO 和 Fe3O4 （3）【定性研究】FeO 与稀盐酸（或稀硫酸）反应生成 Fe2+,Fe2+与 KSCN 溶液不反应。但 Fe3O4 或 FeO 和 Fe3O4 的混合物溶于稀盐酸（或稀硫酸）生成 Fe3+，遇 KSCN 溶液变红色。据此可设计方案进行验证。【定量研究】草酸亚铁晶体受热首先失去结晶水，得到 FeC2O4 即 A 点对应物质）。随后固体质量减少，应该是

14、FeC2O4 发生分 解，生成铁的氧化物（即 B 点对应物质）。根据图象可知 1.0 g 晶体分解生成的铁的氧化物的质量为 0.4 g。设此铁的氧化物的化学式为FeaOb,根据 Fe 守恒可知 0.4 g 此氧化物中铁元565656素的质量为 1.0 gx，氧元素的质量为 0.4 g- 1.0 gx，故：56a： 16b = (1.0 gx):18U180180(0.4 g -1.0 gx150)，解得 a : b= 1 : 1，即晶体分解所得铁的氧化物为FeO 草酸亚铁晶体分解的化学方程式为 FeC2O4 2H2O=FeO+ COT+ CO2T+ 2H2O 此后，残留固体的质 量逐渐增大，是

15、被空气中的氧气所氧化，生成了铁的其他氧化物。10. 2013 湖南师大附中模拟 莫尔法是实验室和工业生产中常用的一种测定氯离子含量 的滴定分析手段，以 AgNO3 标准溶液为滴定剂、K2CrO4 为指示剂，于中性或弱碱性溶液中测定 Cl -的分析方法。它的原理是加入的银离子能先与氯离子反应产生沉淀，当氯离子完 全反应时(化学上一般认为离子浓度小于10-5 mol/L 时，沉淀就达完全)，会与指示剂反应，产生有色沉淀，表明此时已达到滴定终点。某化学兴趣小组同学用该法测定工业盐中 NaCI含量的实验如下。(通过查阅资料，同学们知道了3 种物质的溶度积：AgNO2 淡黄色)Ksp=6.0 x10-

16、4; AgCI(白色) Ksp = 2.0 x10- 10; Ag2CrO4(砖红色) Ksp = 2.0 x10- 12。) 实验步骤如下：1取 m g 样品溶于约 50 mL 的蒸馏水，定容至 250 mL;2准确移取 25.00 mL 溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸酸化；3选用合适的氧化剂进行适当处理；4除去过量的氧化剂；5_6用 c mol/L 的 AgNO3 标准溶液滴定，记下消耗的AgNO3 体积；7平行测定 3 次，得平均消耗 AgNO3 标准溶液 V mL。 请根据以上描述，回答下列问题：(1)依次写出滴定过程中发生反应的离子方程式：_ ? 滴定前为 什么 要用氧化剂 做预 处

17、理？(3)用氧化剂处理时，可以选用的氧化剂有 _。A. KMnO4 B. K2Cr2O7 C. H2O2 D. KC1O3写出实验步滴定时指示剂的浓度会影响测定结果，试利用所学知识，计算锥形瓶中K2CrO4 的浓度应该不大于_ mol/L 为宜。写出样品中 NaCI 含量的计算式 _。(.7)测定工业盐中氯化钠含量的方法还有很多，请简述一种不同的测定方法_ (只需答出简要方法，详细的实验步骤不作要求)。答案：(1)Ag + Cl - =AgCIJ, 2Ag+ CrO42- =Ag2CrO4工业盐中含有的 NaNO2 也可以和 Ag+产生沉淀，从而会影响实验结果，故需用氧化剂将 其氧化为硝酸盐，

18、从而消除其对实验的影响C(4) 用适量的碱将溶液调成中性或弱碱性，并滴入适量的K2CrO4 作指示剂(5) 5x10-3取 mg 样品溶于水，加入足量 H2O2 充分反应后，加入硝酸使溶液酸化，再加入足量 AgNO3 溶液，沉淀完全后，过滤，洗涤沉淀，烘干后称重，通过AgCl 的质量计算出 NaCI 的含量解析： 根据提供信息，滴定过程中依次发生的离子反应为Ag+ Cl =AgCIJ、2Ag+ + CrO42- =Ag2CrO4。(2)工业盐中含有 NaNO2 NO2-可以和 Ag+产生 AgNO2 沉淀， 用氧化剂将 NaNO2 氧化为硝酸盐，从而消除 NaNO2 对实验的影响。(3)因为

19、H2O2 为绿色氧化 剂，其还原产物为 H2Q 不会引入杂质，故选用H2O2 作氧化剂。(4)步骤为将溶液调节成中性或弱碱性，并滴入适量的K2CrO4 作指示剂。(5)根据 Ksp(AgCI )可得 CI 完全反应时、宀、亠亠“Ksp AgCl 2.0 x1010溶液中的 c(Ag + ) =c Cl=_10=2.0 x10 5(mol/L)，结合 Ksp(Ag2CrO4),口Ksp Ag2CrO42.0 x1012丄曰丄口可得 c(K2CrO4) =-C2 菇 =2.0X1052=5x10 3(mol/L)。 根据 NaClcVX103X10X58.5AgNO3 可得样品中 NaCI 的含量

20、为 - m-x100% (7)还可以加入足量 AgNO3溶液，完全沉淀出 CI ,过滤后洗涤、干燥沉淀，称量沉淀的质量，根据AgCl 的质量计算出 NaCI 的含量。11. 2013 福建高考固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2 为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4 种猜想：甲：Mg(NO2)2、rNO2 O2 乙：MgO NO2 O2丙：Mg3N2 O2 丁： MgO NO2 N2(1)实验前，小组成员经讨论认定猜想丁不成立，理由是查阅资料得知：2NO 牡 2NaOH=NaNQ3NaNO2F H2O针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置(图中加

21、热、夹持仪器等均省略(2)实验过程1仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管(A)，观察到 E 中有气泡连续cVX103x10X58.5mx100%放出，表明_ 。2称取 Mg(NO3)2 固体 3.7 g 置于 A 中，加热前通入 N2 以驱尽装置内的空气，其目的是_ ;关闭 k，用酒精灯加热时，正确操作是先 _ ，然后 固定在管中固体部位下加热。3观察到 A 中有红棕色气体出现，C D 中未见明显变化。4待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0 g。5取少量剩余固体于试管中，加入适量水，未见明显现象。（3）实验结果分析讨论1根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 _是正确的。2根据 D 中无明显现象