2023届新高考一轮复习 实验方案的设计与评价 作业

1、实验方案的设计与评价【高考原题】1.2022山东卷某同学按图示装置进行实验，欲使瓶中少量固体粉末最终消失并得到澄清溶液。下列物质组合不符合要求的是（ ）气体液体固体粉末A饱和溶液B溶液C溶液D2.2022山东卷实验室利用和亚硫酰氯（）制备无水的装置如图所示（加热及夹持装置略）。已知沸点为，遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题：（1）实验开始先通。一段时间后，先加热装置_（填“a”或“b”）。装置b内发生反应的化学方程式为_。装置c、d共同起到的作用是_。（2）现有含少量杂质的，为测定n值进行如下实验：实验：称取样品，用足量稀硫酸溶解后，用标准溶液滴定达终点时消耗（滴定过程中转化为，不反应

2、）。实验：另取样品，利用上述装置与足量反应后，固体质量为。则_；下列情况会导致n测量值偏小的是_（填标号）。A.样品中含少量杂质B.样品与反应时失水不充分C.实验中，称重后样品发生了潮解D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成（3）用上述装置、根据反应制备。已知与分子结构相似，与互溶，但极易水解。选择合适仪器并组装蒸馏装置对、混合物进行蒸榴提纯（加热及夹持装置略），安装顺序为_（填序号），先馏出的物质为_。3.2022湖南卷某实验小组以BaS溶液为原料制备，并用重量法测定产品中的含量。设计了如下实验方案：可选用试剂：NaCl晶体、BaS溶液、浓、稀、溶液、蒸馏水步骤1.的制备按如图所示装置进

3、行实验，得到溶液，经一系列步骤获得产品。步骤2.产品中的含量测定称取产品0.5000 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸；在不断搅拌下，向所得溶液逐滴加入热的溶液；沉淀完全后，60 水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.4660 g。回答下列问题：（1）是制取_气体的装置，在试剂a过量并微热时，发生主要反应的化学方程式为_；（2）中b仪器的作用是_；中的试剂应选用_；（3）在沉淀过程中，某同学在加入一定量热的溶液后，认为沉淀已经完全，判断沉淀已完全的方法是_；（4）沉淀过程中需加入过量的溶液，原因是_；（5）在过滤操作中，下列仪器不需要用到的是_（填名称）；（

4、6）产品中的质量分数为_（保留三位有效数字）。4.2022江苏卷室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是( )选项探究方案探究目的A向盛有溶液的试管中滴加几滴溶液，振荡，再滴加几滴新制氯水，观察溶液颜色变化具有还原性B向盛有水溶液的试管中滴加几滴品红溶液，振荡，加热试管，观察溶液颜色变化具有漂白性C向盛有淀粉溶液的试管中滴加几滴溴水，振荡，观察溶液颜色变化的氧化性比的强D用计测量醋酸、盐酸的，比核溶液大小是弱电解质5.2021福建卷利用下列装置和试剂进行实验，不能达到实验目的的是( )ABCD比较Zn与Cu的金属性强弱除去中的HCl并干燥制取乙酸乙酯(必要时可加沸石)实验室制取氯气【考情分

5、析】本题型是高考必考内容，常见命题形式有：以选择题形式对实验结论或实验目的进行评论；实验大题。涉及知识面较广，形式灵活多变，思维发散空间大，能够很好地考查综合运用化学实验基础知识解决实际问题能力；将元素化合物知识与实验知识巧妙地融合在一起进行命题。【变式训练】1.实验是化学学习的基础。用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )A.用装置甲制取并收集干燥纯净的B.用装置乙制取并能较长时间观察其颜色C.用装置丙完成醋酸、碳酸和苯酚的酸性强弱验证实验D.用装置丁实验室制取少量乙烯2.下列实验方案设计、现象与结论都正确的是( )实验目的方案设计现象和结论A检验乙醇的消去产物中有乙烯将产生的气

6、体通入酸性高锰酸钾溶液若高锰酸钾褪色，则证明产物中有乙烯B探究Fe与水蒸气高温反应后固体产物中铁元素的化合价取少量固体产物于试管中，加足量的稀硫酸溶解，分成两份：一份滴加几滴KSCN溶液，另一份少量滴加溶液若前者溶液变血红色，后者溶液紫色褪去，则固体产物中铁元素有+2、+3两种价态C检验淀粉水解程度向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入碘水若溶液不变蓝，说明淀粉已完全水解D探究Cu与硫酸的反应铜粉加入稀硫酸中，加热，再加入少量固体未加固体前，无明显现象；加入固体后，产生大量气泡，则说明起催化作用3.下列实验中，所选装置或实验设计合理的是( )A.用图所示装置可以除去甲烷中的乙烯气体B.用图

7、所示装置可以分离乙醇和水的混合液C.装置可用于洗涤表面的D.用装置将溶液蒸干制备晶体4.无水四氯化锡（）常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡（熔点232）与反应制备，某小组拟设计实验制备无水四氯化锡并探究其性质：. 查阅资料，得知：物理性质化学性质熔点：246沸点：652较强的还原性熔点：-33沸点：114遇水蒸气剧烈水解产生白雾，产物之一是. 设计实验，装置如图回答下列问题：（1）仪器A的名称是_，导管D的作用是_。（2）装置作用是除去氯气中的HCl，用平衡移动原理解释30%硫酸的作用：_。（3）试剂B的作用是_。（4）为防止产品中带入副产物，可采取的措施有_。（5）装置V采用多孔

8、耐高温泡沫的目的是_。（6）遇氨气、水蒸气产生“浓白烟”，因此可用来制作烟幕弹。用化学方程式表示其原理：_。. 最后进行产品纯度测定：（7）取产品用足量蒸馏水吸收得到吸收液250mL。准确量取 25.00mL吸收液于锥形瓶中，用标准溶液滴定至终点，滴定前读数为，终点读数为（杂质不参与反应），利用上述数据计算产品纯度为_%（用含的代数式表示）。5.硫氰的性质与卤素单质类似，常温下为黄色液体，氧化性与相似。大多数疏氰化物溶于水，但重金属盐难溶于水，如CuSCN（硫氰化亚铜）为白色沉淀。请回答下列问题：（1）将硫氰加入溶液中，观察到有黄色沉淀析出，写出该反应的离子方程式：_。（2）某实验小组在实验室

9、用浓氨水和制备少量：（该反应比较级慢），装置如图：通入加热水浴装置，从左侧持续通入，则通入的目的是_（填序号）。a搅拌作用b.吹出产生的气体，利于反应的进行c.成缓反应速率当观察到_（填现象）时，停止实验。烧杯内的无色溶液X可能是_（写化学式）。（3）该小组将KSCN溶液加入Cu和溶液反应后的混合液中，观察到立即出现白色沉淀，溶液局部变为红色，最荡后红色迅速褪去，继续滴加数滴KSCN溶液后，溶液又变为红色。为探究白色沉淀的形成，进行了以下实验：序号实验操作现象1试管内依次加入2mL0.1溶液、2mL水、3滴0.1KSCN溶液短时间内无明显变化溶液仍为蓝色，1h后有少量白色沉淀生成2试管内依次加

10、入2mL水、3滴0.1KSCN溶液无明显变化3试管内依次加入2mL0.1溶液、2mL0.1溶液、3滴0.1 KSCN立刻产生白色沉淀，溶液局部变为红色，振荡后红色迅速褪去4试管内加入2mL0.1溶液滴、加3滴0.1KSCN溶液，并放置1h溶液仍为红色且无白色沉淀生成5向4中溶液中滴加2mL0.1溶液溶液仍为红色，1h后产生少量白色沉淀经过分析可得出结论：实验中产生的白色沉淀是_（填化学式）。能加快白色沉淀生成的离子是_（填化学式）。实验3中溶液局部变红反应的离子方程式为_。答案以及解析【高考原题】1.答案：A解析：本题考查实验方案的设计与评价。选项正误原因A与饱和反应生成，与反应生成，但溶解度

11、小，会析出，最后不能得到澄清溶液B与反应生成，与少量Fe反应生成C通入HCl，在酸性条件下具有强氧化性，其与少量铜反应生成和D氨气溶于水形成氨水，氨水与少量AgCl反应的化学方程式为2.答案：（1） a ； 冷凝并回收利用（冷凝回流）（2） ； AB （3） ；解析：本题考查无水的制备实验。（1）遇水极易反应生成两种酸性气体，因此先加热装置a，若先加热装置b，分解产生的水蒸气易与发生反应。装置b内发生的反应可以看作分解产生的水蒸气与发生反应生成，反应的化学方程式为。装置c为球形冷凝管，装置d为长直导管，共同起到冷凝并回收利用（冷凝回流）的作用。（2）实验的原理为，则；实验的原理为，固体减少的质

12、量为生成水的质量，则，故。样品中含有少量FeO杂质，测消耗的标准溶液体积偏大，值偏大，值偏小，A项正确；样品与反应时失水不充分，则偏小，值偏小，B项正确；实验中称重后样品发生了潮解，不变，消耗的标准溶液的体积不变，值不变，C项错误；滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成，则消耗的标准溶液体积偏小，值偏小，值偏大，D项错误。（3）组装蒸馏装置时，按照由下而上、从左右的顺序，蒸馏头上侧连接温度计，右侧连接直形冷凝管、直形冷凝管连接尾接管，尾接管连接锥形瓶，由于极易水解，因此锥形瓶连接盛有碱石灰的干燥管。与分子结构相似，均为分子晶体，的相对分子质量大，沸点高，则先馏出沸点较低的。3.答案：（1） H

13、Cl；（2） 防止倒吸； 溶液 （3）静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加硫酸溶液，无白色沉淀生成，则已沉淀完全 （4）使沉淀完全 （5）锥形瓶（6）97.6%解析：本题考查物质制备及含量测定实验。（1）用BaS制取，需要制备HCl：（浓硫酸过量，生成酸式盐），HCl与BaS反应生成和，反应的化学方程式为。（2）由于HCl极易溶于水，故HCl通入三颈烧瓶要防倒吸。由于有毒，则可用溶液或NaOH溶液吸收尾气，但题目提供的试剂没有NaOH溶液，故选溶液。（3）判断沉淀是否完全的方法是静置，取上层清液于一洁净试管中，继续滴加热的硫酸溶液，无白色沉淀生成，则沉淀已完全。（4）沉淀过程中，加入过量的

14、硫酸是使完全沉淀。（5）过滤操作中需用到玻璃棒、烧杯、漏斗，不需要锥形瓶。（6）由题意可知，则的质量分数为。4.答案：C5.答案：D解析：A.该装置中，若Zn比Cu活泼，则总反应为Zn与硫酸的反应，此时Zn为负极，Cu为正极；若Cu比Zn活泼，则总反应为Cu与硫酸锌的反应，此时Cu为负极，Zn为正极，所以可以比较Zn与Cu的金属性强弱，故A正确； B稀硫酸中含有大量氢离子，可以抑制氯气的溶解，而稀硫酸中的水可以吸收HCl，洗气后再用浓硫酸干燥，故B正确； C.乙酸、乙醇和浓硫酸混合加热可以制取乙酸乙酯，饱和碳酸钠溶液可以降低乙酸乙酯的溶解度，同时吸收乙酸和乙醇，便于分液分离得到乙酸乙酯，沸石可

15、以防止暴沸，故C正确； D制取氯气应用浓盐酸和二氧化锰共热，稀盐酸不与二氧化锰反应，故D错误；故选：D。【变式训练】1.答案：D解析：本题考查氨气的制备、氢氧化亚铁的制备、酸性比较、乙烯制取实验的设计。氨气的密度小于空气，应用向下排空气法收集氨气，图甲中是向上排空气法，A错误；装置乙中铁作阴极，不能生成亚铁离子，进而不能生成，B错误；醋酸具有挥发性，醋酸、二氧化碳都能与苯酚钠反应生成苯酚，不能用装置丙验证碳酸和苯酚的酸性强弱，C错误；乙醇在浓硫酸作用下加热到170发生消去反应生成乙烯和水，实验室中可用装置丁制取少量乙烯，D正确。2.答案：C3.答案：C解析：A.乙烯被氧化生成二氧化碳，引入新杂

16、质，违反了除杂原则，应用溴水除杂，故A错误；B.乙醇和水易形成共沸物，应加入CaO后再蒸馏分离，故B错误；C.硫酸钠溶于水，而硫酸钡水解分解，装置可用于洗涤表面的，故C正确；D.氯化锡易水解，应在HCl气流中蒸发制备，故D错误；故选：C。4.答案：（1）蒸馏烧瓶；平衡气压，使浓盐酸顺利流下（2）和水发生反应：，30%硫酸中的使平衡左移，减少氯气损失（3）防止C中的水蒸气进入收集装置引起水解（4）增大的通入量；控制装置反应温度在232652之间（5）增大反应物接触面积，使反应更充分（6）（7）解析：（1）本题考查无水四氯化锡的制备与性质探究，涉及化学实验基本操作、化学方程式的书写、纯度测定。仪器

17、A的名称是蒸馏烧瓶；反应生成的气体通过D进入浓盐酸上方，导致浓盐酸上方压强增大，维持浓盐酸上下压强在反应中保持平衡，从而将浓盐酸顺利流入烧瓶中，即导管D可以平衡气压，使浓盐酸顺利流下；（2）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，离子方程式为，30%硫酸中的浓度较大，使平衡左移，减少氯气损失；（3）试剂B应为浓硫酸，防止C中的水蒸气进入收集装置引起水解；（4）根据表中数据分析，的熔沸点较低，可以控制温度将转化为气态，同时使保持在液态或固态，便于分离产物，还可以增大的通入量，所以为防止产品中带入副产物，可采取的措施有增大的通入量、控制装置反应温度在232652之间；（5）装置采用多孔耐高温泡沫的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分；（6）根据信息遇水蒸气剧烈水解产生白雾，产物之一是分析，遇氨气、水蒸气产生“浓白烟”，白烟应为氯化铵，所以化学方程式为；（7）根据分析，硝酸银的物质的量为，则的物质的量为，产品纯度为。5.答案：（1）（2）ab三颈烧瓶内液体不再分层NaOH（3）CuSCN解析：（1）本题考查几种硫氰化物的性质研究