2023届一轮专题练习（35）化学实验方案的设计与评价

1、 第 PAGE 9 页 共 SECTIONPAGES 9 页 2022届一轮专题(三十五) 化学实验方案的设计与评价一、选择题1(2020山东等级考)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是()A用甲装置制备并收集CO2B用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C用丙装置制备无水MgCl2D用丁装置在铁上镀铜解析：CO2密度大于空气，应采用向上排空气法收集，A错误；苯与溴在溴化铁作用下反应，反应较剧烈，反应放热，且溴易挥发，挥发出来的溴单质能与水反应生成氢溴酸，所以验证反应生成的HBr，应先将气体通过四氯化碳，将挥发的溴单质除去，B错误；MgCl2能水解，在加热时通入干燥的HCl，能避

2、免MgCl2的水解，C正确；电解时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，所以丁装置中铁为阳极，失去电子，生成二价铁离子，铜为阴极，溶液中的铜离子得到电子，得到铜，D错误。答案：C2(2021包头模拟)下列实验方案能达到实验目的的是( )A用苯和饱和溴水制溴苯B用浓盐酸和铁粉制少量氯气C用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质D用如图所示装置制备乙酸乙酯解析：苯与液溴在溴化铁作催化剂条件下，发生取代反应生成溴苯，苯与溴水不反应，故A项错误；铁和盐酸反应生成氢气，不能制取氯气，故B项错误；用NaOH溶液除去MgCl2溶液中的AlCl3杂质得到的是Mg(OH)2 沉淀，故C项错误；该装置能

3、够制备乙酸乙酯，故D项正确。答案：D3下列装置及实验设计中合理的是( )A用图甲装置可以完成CO还原CuO的实验B用图乙装置制备 Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 C用图丙装置可以完成“喷泉”实验 D用图丁装置测量 Cu与浓硝酸反应产生气体的体积解析：A项，CO2与炭粉的反应是气体体积增大的反应，易发生危险，错误；B项，用电解法来制备Fe(OH)2时应用Fe作阳极，错误；C项，Cl2与NaOH溶液反应使烧瓶内压强降低，形成负压喷泉，正确；D项，铜粉与浓硝酸反应生成NO2，NO2能与水反应，不可以用排水法测量体积，错误。答案：C4下图是某同学设计的储气装置(固定装置已略去)，下列说法中不正确

4、的是( )A打开止水夹a、b，气体从d管导入，储存在下面的集气瓶里B气体被储存在下面的集气瓶里时，c导管也必须安装止水夹C取用储存在下面集气瓶里的气体时，通过控制止水夹a、b，可将气体顺利排出D该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置解析：打开止水夹a、b，气体从d管导入，水被压入上面的集气瓶，气体储存在下面的集气瓶里，故A正确；气体被储存在下面的集气瓶里时，液面低于上面的导管口，所以c导管不必安装止水夹，故B不正确；取用储存在下面集气瓶里的气体时，打开止水夹a、b，可将气体顺利排出，故C正确；将石灰石或大理石块置于下面集气瓶，将稀盐酸置于上面集气瓶，该装置也可作为制取二氧化碳气体的发生装置，

5、故D正确。答案：B5实验室采用HCl气体“置换”除水和升华相结合的方法从市售的氯化锌制备高纯度无水氯化锌，装置如图所示市售氯化锌含Zn(OH)Cl。下列说法不正确的是( )A恒压漏斗的作用是平衡气体压强B管式炉采取的升温方式是阶段式升温C实验时，应先撤去管式炉，再撤去管式炉D在尾气吸收装置前应增加一个干燥装置解析：恒压分液漏斗可以保证内部压强不变，保持恒压分液漏斗与三颈瓶内压强相等，使浓硫酸顺利滴下，故A项正确；装置中干燥的HCl气体从左边进入管式炉，与Zn(OH)Cl反应生成氯化锌和H2O(g)，H2O(g)随HCl气流进入尾气吸收装置，然后管式炉升至更高的温度使氯化锌升华进入管式炉，凝华得

6、到高纯度无水氯化锌，所以管式炉采取的升温方式是阶段式升温，故B项正确；氯化锌升华进入管式炉，凝华得到高纯度无水氯化锌，所以实验时应先撤去管式炉，再撤去管式炉，故C项错误；为防止氯化锌吸水再次生成 Zn(OH)Cl，在尾气吸收装置前应增加一个干燥装置，故D项正确。答案：C6用如图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)m(O)18。下列对导致这一结果的原因的分析中一定错误的是( )A、装置之间缺少干燥装置BCuO没有全部被还原C装置中玻璃管内有水冷凝D装置后缺少干燥装置解析：通氢气前后玻璃管的质量差为反应的CuO中O的质量，反应前

7、后U形管的质量差为反应生成的水的质量。、装置之间没有干燥装置，则使中反应带出的水蒸气进入U形管使水的质量增大，则H质量增加，导致 m(H)m(O)18。若装置有水冷凝，则使测得的水的质量减小，设冷凝水质量为m，则H质量减小m/9，但装置质量增加m，即测得O的质量减小m，由于m(H)m(O)18，设m(H)n，则m(O)8n，则测得eq f(m（H）,m（O）)eq f(nf(m,9),8nm)eq f(1,8)eq f(m,72（8nm）)eq f(1,8)，因此测得m(H)m(O)18。装置后缺少干燥装置，会导致CaCl2吸收空气中的水蒸气，则测得水的质量增加，m(H)m(O)18。只有B中

8、CuO没有被完全还原，对m(H)m(O)的测定没有影响，因此一定错误。答案：B7下列各项实验操作、现象与结论或解释合理的是( )选项实验操作现象结论或解释A向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加少量铁粉没有红色固体析出氧化性：Fe3Cu2B氯化钠晶体导电实验不导电晶体中不存在离子C向1.0 molL1的NaHA溶液中滴加2 滴甲基橙溶液呈黄色NaHA溶液显碱性D测量H2CO3的电离常数Ka1Ka2H2CO3一级电离产生的H对二级电离起抑制作用解析：A.向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加少量铁粉，没有红色固体析出，说明发生了Fe与铁离子的反应，则氧化性Fe3Cu2，故A正确；B.含有自由移动

9、的电子或离子的物质能导电，氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，但氯化钠晶体中不存在自由移动的离子，所以不导电，故B错误；C.甲基橙的pH变色范围是3.14.4，溶液显黄色，不一定显碱性，故C错误；D.电离常数只受温度影响，H2CO3的一级电离抑制其二级电离，但不影响电离平衡常数且电离平衡常数的改变不属于实验现象的范畴，故D错误。答案：A8已知Ca3N2遇水发生水解反应，需密封保存。利用如图所示装置制取氮气，并用氮气制备Ca3N2(焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)，下列说法正确的是( )A装置中发生反应的化学方程式为NaNO2NH4ClNaClN2H2OB装置、中依次盛装浓硫酸、焦性没食子酸溶液、

10、碱石灰C装置为安全瓶，防止停止加热时，装置中的溶液进入装置中D实验结束后，取装置中少量产物于试管中，加适量蒸馏水，再滴加石蕊溶液，溶液变蓝解析：装置中发生反应的化学方程式没有配平，正确的化学方程式为NaNO2NH4ClNaClN22H2O，故A项错误。产生的氮气需要干燥后才能通入硬质玻璃管中发生反应，干燥装置一般紧挨反应装置，装置为干燥氮气的装置，应选用浓硫酸作干燥剂；装置中盛放焦性没食子酸溶液是为了吸收空气中的氧气；装置中盛放碱石灰，防止空气中的水蒸气进入硬质玻璃管中，故B项错误。装置为安全瓶，可防止停止加热时，装置中的溶液发生倒吸进入装置中，故C项错误。实验结束后，取装置中少量产物于试管中

11、，加适量蒸馏水，发生水解反应生成Ca(OH)2和NH3，再滴加石蕊溶液，溶液变蓝，故D项正确。答案：D9某兴趣小组进行某补血剂中铁元素含量测定实验，流程如下：eq x(aal(补血剂,10片)eq o(,sup11(研磨),sdo4() eq o(,sup11(硫酸),sdo4(过滤)eq x(滤液)eq o(,sup11(H2O),sdo4() eq o(,sup7(过量氨水)eq x(aal(红褐色,悬浊液)eq o(,sup11(多步操作),sdo4()eq x(aal(氧化铁固体,w g)下列说法不正确的是( )A步骤研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样B步骤加入H2O2的作用是将

12、Fe2 完全氧化C步骤多步操作为过滤、洗涤、灼烧、冷却、称重D每片补血剂中铁元素的质量为0.7w g解析：将补血剂研细，向药片中加入稀硫酸，然后过滤得到滤液，向滤液中加入双氧水，发生反应2Fe2H2O22H=2Fe32H2O，向溶液中加入过量氨水生成红褐色沉淀，将红褐色沉淀灼烧得到红棕色固体Fe2O3。步骤研磨时研杵应保持垂直，小心压碎或研磨试样，以防研磨时固体飞出研钵而损失，故A正确；步骤加入H2O2的作用是将Fe2完全氧化成铁离子，便于沉淀，故B正确；步骤多步操作中一系列操作依次是过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量，故C正确；w g固体为氧化铁，固体中m(Fe)112 g/160 gmol1w

13、g0.7w g，每片补血剂中铁元素的质量为0.07w g，故D错误。答案：D二、非选择题10(2021济南高三检测)某研究小组为探究足量锌与浓硫酸的反应，并进行生成物成分的定性探究，进行如下实验。(1)研究小组取65.0 g锌粒与55 mL、98%的浓硫酸(1.84 gmL1)充分反应，所制得的气体成分是_(填分子式)，发生反应的化学方程式为_。(2)为验证所制的气体成分，研究小组拟定以下装置进行实验。装置E和G中的试剂分别为_、_。装置B的作用是_；H的作用是_。写出实验中观察到的现象及由该现象得出含有相应的气体成分的结论。现象结论解析：(1)开始时浓硫酸与锌反应生成SO2，随着反应的进行，

14、浓硫酸的浓度逐渐变小，Zn与稀硫酸反应得到的气体是H2，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)Zn=ZnSO4SO22H2O，H2SO4(稀)Zn=ZnSO4H2。(2)根据SO2和H2的化学性质来选择验证方法，SO2能使品红溶液褪色，H2可以还原CuO生成H2O，H2O能使白色无水CuSO4变蓝色。装置C盛放的品红溶液用来检验SO2气体，为防止装置C发生倒吸，在A与C之间加一个防倒吸的装置B，装置D盛放的酸性KMnO4溶液能吸收混合气体中的SO2，装置E中的浓硫酸吸收水蒸气，避免干扰后续实验，装置H的作用是防止空气中的水蒸气进入系统，干扰实验。C中品红溶液褪色，D中酸性KMnO4溶液颜色变浅，

15、说明气体中有SO2；F中黑色粉末变红，G中白色粉末变蓝，证明气体中有H2。答案：(1)H2和SO22H2SO4(浓)Zn=ZnSO4SO22H2O、H2SO4(稀)Zn=ZnSO4H2 (2) 浓硫酸无水CuSO4(或无水硫酸铜)防止倒吸(或作安全瓶) 防止空气中的水蒸气进入系统，干扰实验 现象结论C中品红溶液褪色，D中酸性KMnO4溶液颜色变浅气体中有SO2F中黑色粉末变红，G中白色粉末变蓝气体中有H211.工业上乙醚可用于制造无烟火药。实验室合成乙醚的原理如下：主反应：2CH3CH2OHeq o(,sup11(浓H2SO4),sdo4(145 )CH3CH2OCH2CH3H2O副反应：CH

16、3CH2OHeq o(,sup11(浓H2SO4),sdo4(170 )H2C=CH2H2O【乙醚制备】装置设计如下图(部分装置略)(1)仪器a是_(写名称)。仪器b应更换为下列的_(填序号)。A干燥器B直形冷凝管C玻璃管 D安全瓶(2)实验操作的正确排序为_(填序号)，取出乙醚立即密闭保存。a安装实验仪器b加入12 mL浓硫酸和少量乙醇的混合物c检查装置气密性d熄灭酒精灯e通冷却水并加热烧瓶f拆除装置g控制滴加乙醇速率与馏出液速率相等(3)加热后发现a中没有添加碎瓷片，处理方法是_。反应温度不超过145 ，其目的是_。若滴入乙醇的速率显著超过馏出液速率，反应速率会降低，可能原因是_。【乙醚提纯】(4)粗乙醚中含有的主要杂质为_。无水氯化镁的作用是_。(5)操作a的名称是_。进行该操作时，必须用水浴代替酒精灯加热，其目的与制备实验中将尾接管支管通入室外相同，均为_。解析：(1)仪器a是三颈烧瓶。仪器b是球形冷凝