2023届高考化学专项小练实验方案的设计与评价

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物质受热不挥发或难分解。②加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分离，正确。11．将6.4g铜片和10mL18mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体生成，小李同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。为了定量或定性地分析剩余硫酸，下列实验方案设计可达到目的的是A．铁粉、氯化钡溶液和碳酸氢钠溶液均能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有硫酸剩余B．为定量测定剩余硫酸浓度，可将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量，发现干燥管质量增加m1g。C．为定量测定剩余硫酸浓度，将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，然后过滤、洗涤、干燥，称得沉淀的质量为m2gD．为定量测定剩余硫酸浓度，分离出反应后的溶液(假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变)并加蒸馏水稀释至1000mL，取20.00mL于锥形瓶中，滴入2~3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5)，可求出剩余硫酸的浓度【答案】C【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价，意在考查考生的实验能力。A项，反应后的溶液中有硫酸铜，不能用氯化钡溶液检验硫酸的存在，A错误；B项，被碱石灰吸收的气体除了SO2外还有水蒸气，B错误；C项，二氧化硫气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，可完全转化为硫酸钡沉淀，C正确；D项，酚酞变色的范围为pH=8.2~10.0，而pH=5左右时就能形成Cu(OH)2沉淀，形成该沉淀也会消耗一部分OH-，D错误。12.下列实验装置设计正确，且能达到目的的是【答案】A【解析】A选项可以根据右边玻璃管中的刻度读数得到气体体积，正确；B选项应该用碱式滴定管，错误；C选项氨气不能使干燥的pH试纸显色，错误；D选项温度计的水银球应在与蒸馏烧瓶支管口相平的位置，错误。13．利用如图实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是A．图1装置可用于实验室分离CO和CO2B．用图2所示装置制取少量H2C．用图3所示装置可制取并收集干燥纯净的NH3D．用图4所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化【答案】C【解析】本题综合考查气体的制备、性质的检验及物质的分离与提纯，要求考生对实验装置的作用有正确的认识，考查了考生的实验基本操作技能。CO2能与碱反应生成碳酸盐，而CO不能，因此可以先用氢氧化钠溶液吸收CO2，分离出CO，然后再向生成的碳酸盐溶液中加入适量的稀硫酸即可重新得到CO2，能达到实验目的，A正确；装置和原理均正确且能起到随关随停的效果，B正确；用题图3所示装置制取的氨气中混有水蒸气，C错误；乙醇与浓硫酸加热可制取乙烯，由于乙烯中混有乙醇和SO2，故可用KOH溶液除杂后再用酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯，故可用题图4所示装置制取乙烯并验证其易被氧化，D正确。14.下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是实验操作现象结论A向FeCl3溶液中滴加稀氨水溶液由黄色变为红棕色生成了氢氧化铁胶体B碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄淸石灰水品红溶液褪色，澄清石灰水变浑浊气体产物中含有CO2和SO2C向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀溶液中存在亚铁离子D裂化汽油与碘水混合振荡并静置分层有机层显紫色，水层变为无色裂化汽油将碘萃取到有机层中【答案】C【解析】A．向FeCl3溶液中滴加稀氨水，现象是黄色的溶液中生成了红褐色沉淀，结论是生成了氢氧化铁沉淀，错误；B．碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄淸石灰水，可以观察到品红溶液褪色、澄清石灰水变浑浊，说明气体产物中一定含有SO2，但是不能确定一定有CO2，因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊，错误；C．向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中存在亚铁离子，正确；D．裂化汽油与碘水混合振荡并静置分层，可以观察到有机层显紫色、水层变为无色，但是不能说明是裂化汽油将碘萃取到有机层中，因为裂化汽油中含有不饱和烃可以与碘发生加成反应，其反应的产物也可以作为萃取剂，错误。15．下列操作、现象和结论都正确的是选项操作现象结论A．旋转旋塞，放出分液漏斗中少量液体到试管中，再向试管中加入蒸馏水，振荡分液漏斗中液体分层，试管中液体不分层分液漏斗上层液体与水互溶B．向某红色溶液中通入一定量的SO2红色溶液变为无色SO2一定表现漂白性C．向乙酸乙酯样品中加入小颗粒钠产生大量气泡乙酸乙酯中一定含乙酸D．向葡萄糖溶液中加入银氨溶液，水浴加热产生明亮的银镜葡萄糖表现还原性【答案】D【解析】本题考查化学实验，意在考查考生的实验分析与评价能力。选项A，该实验现象说明分液漏斗中的下层液体与水互溶，不正确；选项B，红色溶液可能是品红溶液，也可能是碱和酚酞的混合溶液，若红色溶液为品红溶液，则SO2表现漂白性，若红色溶液为碱和酚酞的混合溶液，则SO2表现酸性氧化物的性质，不正确；选项C，乙酸乙酯中可能混有乙醇、乙酸，乙醇、乙酸都能与钠反应产生H2，不正确；选项D，银镜反应中银元素化合价降低，葡萄糖中碳元素化合价升高，葡萄糖表现还原性，正确。16.FeCl3可用于工业废水的处理，其易潮解，可由Cl2与Fe单质反应制备。某研究小组同学利用如图所示装置制备FeCl3。下列说法正确的是A．装置①中若有6molCl－被氧化，则消耗1.5molMnO2B．装置②③⑤中依次盛放饱和食盐水、浓硫酸和澄清石灰水C．整套装置没有设计缺陷D．可以用装置①制备SO2气体【答案】D【解析】A项，MnO2与浓盐酸反应时，＋4价锰转化为＋2价锰，故6molCl－被氧化，消耗3molMnO2，错误；B项，由于澄清石灰水中OH－的浓度较低，吸收Cl2较慢，所以不能用澄清石灰水吸收多余的Cl2，错误；C项，由于FeCl3易潮解，故需要防止装置⑤中水蒸气进入装置④的硬质玻璃管中，所以在装置④⑤之间应连接一个干燥装置，同时⑤中没有做到防倒吸，错误；D项，分液漏斗中加入浓硫酸，蒸馏烧瓶中加入Cu，加热，可制SO2，正确。17．实验室探究硫酸亚铁的气体分解产物的装置如图所示，装置A装入无水硫酸亚铁，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验中装置C、装置D中均有气泡冒出，实验后反应管中残留的固体为红色粉末。下列说法正确的是A．装置C、装置D中的溶液依次为Ba(NO3)2溶液、品红溶液B．N2需净化干燥后再通入实验装置，其目的为排尽装置内的空气C．反应结束时，先停止通N2，再停止加热D．硫酸亚铁高温分解的化学方程式为4FeSO42Fe2O3+4SO2↑+O2↑【答案】B18．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是(夹持装置未画出)A．用装置甲检验溶液中是否有K＋B．用装置乙制取并收集少量NH3C．用装置丙进行喷泉实验D．用装置丁加热熔融NaOH固体【答案】B【解析】A项，观察钾的焰色应透过蓝色的钴玻璃；C项，Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，烧瓶内无法形成喷泉；D项，瓷坩埚中含有SiO2，能和熔融的NaOH反应导致坩埚破裂，加热熔融NaOH固体应使用铁坩埚。19．某小组设计如图所示装置(夹持装置略去)，在实验室模拟制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是A．③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水B．应先向③中通入足量NH3，再通入足量CO2C．③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋H2O===NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)D．装置①也可用于制H2【答案】C【解析】本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气，所以装置⑤中盛装浓氨水，装置③中盛装饱和食盐水，A项正确；先通入足量的氨气，再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出，B项正确；③中反应的离子方程式为NH3＋CO2＋Na＋＋H2O===NaHCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)，C项错误；装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应，可以用其制取氢气，D项正确。20．下列实验中对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是选项实验步骤实验现象实验结论A．常温下，质量与表面积均相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中浓硫酸中的铝片先溶解完反应物浓度越大，反应速率越快B．向含有酚酞的Na2SO3溶液中加入少量BaCl2固体产生白色沉淀，溶液红色变浅证明Na2SO3溶液中存在水解平衡C．向饱和Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸立即有气体逸出+2H+H2O+CO2↑D．往乙醇中加入适量浓硫酸并加热制备乙烯，将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中溶液紫红色褪去证明乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化【答案】B【解析】本题考查化学实验方案的评价，意在考查考生的分析能力与实验能力。选项A，常温下，铝片遇浓硫酸发生钝化，不会溶解，错误；选项B，加入少量BaCl2固体，生成亚硫酸钡沉淀，水解平衡逆向移动，溶液红色变浅，正确；选项C，向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，依次发生反应:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑，故向饱和Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸，不会立即有气体逸出，错误；选项D，乙醇易挥发，且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，错误。21．下列实验操作、现象与结论均正确的是选项操作现象结论A向FeCl3和KSCN混合溶液中，加入少量KCl固体溶液颜色变浅FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡向逆反应方向移动B向酸性高锰酸钾溶液中加入过量的FeI2固体反应后溶液变黄反应后溶液中存在大量Fe3+C取3mL

1mol·L-1NaOH溶液，先加入3滴1mol·L-1MgCl2溶液，再加入3滴1mol·L-1FeCl3溶液出现红褐色沉淀Mg(OH)2的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大D常温下，向浓度、体积都相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞变红，前者红色更深结合质子的能力：CO32->HCO3-【答案】D【解析】A、发生的离子反应：Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入KCl固体，平衡不移动，故A错误；B、酸性高锰酸钾溶液可将Fe2＋氧化为Fe3＋，将I－氧化成I2，Fe3＋、I2在溶液种都显黄色，故B错误；C、因为加入NaOH是过量，再滴入3滴FeCl3溶液，Fe3＋与过量的NaOH溶液生成Fe(OH)3，不能说明两者溶度积大小，故C错误；D、Na2CO3、NaHCO3的水溶液都显碱性，前者红色更深，说明CO32－水解的程度比HCO3－大，即CO32－结合H＋能力强于HCO3－，故D正确。22.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是选项实验操作和现象结论A向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液，浊液变清苯酚的酸性强于H2CO3的酸性B向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度C向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性D向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)【答案】B【解析】分析：A项，苯酚的酸性弱于碳酸；B项，CCl4将I2从碘水中萃取出来，I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度；C项，Fe从CuSO4溶液中置换出Cu，Cu2+的氧化性强于Fe2+；D项，向NaCl、NaI的混合液中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀，NaCl、NaI的浓度未知，不能说明AgCl、AgI溶度积的大小。详解：A项，向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液，浊液变清，发生反应+Na2CO3→+NaHCO3，酸性：H2CO3HCO3-，A项错误；B项，向碘水中加入等体积CCl4，振荡后静置，上层接近无色，下层显紫红色，说明CCl4将I2从碘水中萃取出来，I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度，B项正确；C项，向CuSO4溶液中加入铁粉，有红色固体析出，发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，根据同一反应中氧化性：氧化剂氧化产物，氧化性Cu2+Fe2+，C项错误；D项，向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液，有黄色沉淀生成，说明先达到AgI的溶度积，但由于NaCl、NaI的浓度未知，不能说明AgCl、AgI溶度积的大小，D项错误；答案选B。23.验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液）。①②③在Fe表面生成蓝色沉淀试管内无明显变化试管内生成蓝色沉淀下列说法不正确的是A．对比②③，可以判定Zn保护了FeB．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼【答案】D【解析】A项，对比②③，②Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe附近的溶液中不含Fe2+，③Fe附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe附近的溶液中含Fe2+，②中Fe被保护，A项正确；B项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，Fe表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是K3[Fe（CN）6]将Fe氧化成Fe2+，B项正确；C项，对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe表面产生蓝色沉淀，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn保护Fe，C项正确；D项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe氧化成Fe2+，将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼，D项错误；答案选D。24.由下列实验及现象推出的相应结论正确的是实验现象结论A．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+，无Fe3+B．向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性：H2CO3>C6H5OHC．向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D．①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有SO42-【答案】B【解析】分析：本题是化学实验的基本问题，主要考查物质检验和性质比较实验的问题。根据题目表述，与课上讲解的实验进行对比，比较异同，就可以判断了。详解：A．某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，产生蓝色沉淀，说明溶液中有Fe2+，但是无法证明是否有Fe3+。选项A错误。B．向C6H5ONa溶液中通入CO2，溶液变浑浊，说明生成了苯酚，根据强酸制弱酸的原则，得到碳酸的酸性强于苯酚。选B正确。C．向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液，虽然有ZnS不溶物，但是溶液中还有Na2S，加入硫酸铜溶液以后，Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀，不能证明发生了沉淀转化。选项C错误。D．向溶液中加入硝酸钡溶液，得到白色沉淀（有很多可能），再加入盐酸时，溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子，溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀，此步就会被氧化为硫酸钡沉淀，依然不溶，则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项D错误。25.实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示（Zn粒中往往含有硫等杂质，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．①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液B．管式炉加热前，用试管在④处收集气体并点燃，通过声音判断气体纯度C．结束反应时，先关闭活塞K，再停止加热D．装置Q（启普发生器）也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气【答案】B【解析】A．Zn粒中往往含有硫等杂质，因此生成的氢气中可能混有H2S，所以用KMnO4溶液除去H2S。另外装置含有空气，高温下能与W反应，焦性没食子酸溶液吸收氧气，最后通过浓硫酸干燥氢气，A错误；B．氢气是可燃性气体，通过爆鸣法验纯，B正确；C．为了防止W被氧化，反应结束后应该先停止加热，在氢气的氛围中冷却，等待W冷却后再关闭活塞K，C错误；D．二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应需要加热，而启普发生器不能加热，所以不能用于该反应，D错误。答案选B。26.下列由实验得出的结论正确的是实验结论A．将乙烯通入溴的四氯化碳溶液，溶液最终变为无色透明生成的1，2−二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳B．乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性C．用乙酸浸泡水壶中的水垢，可将其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红生成的氯甲烷具有酸性【答案】A【解析】A、乙烯与溴发生发生加成反应，生成1，2−二溴乙烷，1，2−二溴乙烷属于有机物，四氯化碳是良好的有机溶剂，1，2−二溴乙烷溶于四氯化碳，得到无色透明溶液，故A正确；B、钠与水反应比与乙醇反应剧烈，说明水中的氢比乙醇中的氢活泼，故B错误；C、根据酸性强