2023届高考化学大一轮复习第十章化学实验基础第38讲化学实验方案的设计与评价课时作业

第十章化学实验根底第38讲化学实验方案的设计与评价1．以下实验方案设计可行的是()A．在水中参加氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体B．氢氧化铁胶体中的H＋、Cl－可用过滤的方法除去C．用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干D．鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射解析：A项实验操作不会制得胶体，会得到沉淀，A项错误；胶体粒子也能通过滤纸，可通过渗析除去胶体中的杂质离子，B项错误；蒸发溶液到溶液外表出现一层晶膜时停止加热，用余热蒸干即可，C项错误。答案：D2．探究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，以下操作正确且能到达目的的是()A．将铜丝插入浓硫酸中并加热，反响后立即把水参加反响器中，观察硫酸铜溶液的颜色B．常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C．将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D．将外表有铜绿[Cu2(OH)2CO3]的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿解析：将铜丝插入浓硫酸中并加热，反响后立即把水参加反响器中，会使浓硫酸飞溅，不平安，A错误；常温下铜丝与氯气不反响，要用红热的铜丝，B错误；CuCl2是强酸弱碱盐，溶液在加热过程中水解得到Cu(OH)2和HCl，HCl受热挥发出去，使CuCl2全部转化为Cu(OH)2，Cu(OH)2受热分解得到CuO固体，C错误；盐酸与铜绿[Cu2(OH)2CO3]反响，但不能与铜反响，D正确。答案：D3．以下装置能到达实验目的的是()解析：A项，加热烧杯时，NH4Cl分解为NH3和HCl，在烧瓶底部NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，从而与NaCl别离；B项，该实验为石蜡油的分解实验，反响管中缺少作为催化剂的素瓷片；C项，MnO2和浓盐酸常温下不反响；D项，氨气不能用无水氯化钙枯燥。答案：A4．(2023·湖南六校联考)以下实验方案中，不能到达实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明氧化性：H2O2比Fe3＋强用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色B鉴别溴蒸气和NO2分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气C证明盐类水解是吸热反响在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深D证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物PbI2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后参加NaI固体，产生黄色沉淀解析：在酸性条件下，NOeq\o\al(－,3)表现强氧化性，也会把Fe2＋氧化为Fe3＋，所以不能证明H2O2的氧化性比Fe3＋强。答案：A5．以下设计的实验方案能到达实验目的的是()A．制备Al(OH)3悬浊液：向1mol·L－1AlCl3溶液中加过量的6mol·L－1NaOH溶液B．提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中参加适量NaOH溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水C．检验溶液中是否含有Fe2＋：取少量待检验溶液，向其中参加少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象D．探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中参加2mL5%H2O2和1mLH2O，向另一支试管中参加2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比拟实验现象解析：A项中AlCl3＋4NaOH=NaAlO2＋3NaCl＋2H2O，AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2，而不是Al(OH)3；B项乙酸与NaOH溶液反响，且乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反响，从而不能提纯；C项检验Fe2＋，应先参加KSCN溶液，不变色，再滴加氯水，呈红色，说明Fe2＋存在，D项浓度相同，催化剂不同，催化效果不同，可以比拟。答案：D6．(2023·河北石家庄质检)某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量Wg样品进行实验，以下实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是()实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL，取10.00mL，参加甲基橙，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反响，使生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法将样品放入烧杯中，置于天平上，参加足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反响，气体通过排水量气装置量气排水体积解析：A项，以甲基橙为指示剂，用标准盐酸滴定Na2CO3时，到达滴定终点时发生的反响为Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O，根据消耗的HCl的物质的量可求得Na2CO3的质量，进而可求出其质量分数，故A项正确；B项，测定原理是通过碱石灰吸收样品与盐酸反响产生的CO2，利用CO2和Na2CO3的物质的量关系求得Na2CO3的质量，但由于碱石灰还能吸收反响中带出的水蒸气，会使测定结果偏高，故B项不合理；C项，测定原理是利用样品和盐酸反响后减轻的质量即为生成的CO2的质量，进而求得Na2CO3的质量，但由于CO2可溶于水，产生的CO2不能全部逸出，且局部水蒸气也会逸出，因此减轻的质量并不是产生的全部CO2的质量，故C项不合理；D项，测定原理是用排水法测出样品与盐酸反响产生的CO2的体积，进而求得Na2CO3的质量，但由于CO2可溶于水，测得的体积会小于实际产生的CO2的体积，从而造成结果偏低，因此D项也不合理。答案：A7．某化学兴趣小组设计如下实验方案。利用浓硫酸与铜片反响制备SO2并进行相关实验探究，实验装置如下图：请答复以下问题：(1)装置B的作用是__________________________________________________。(2)设计装置C的目的是验证SO2的________性，装置C中发生反响的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是____________________________________________________________________________________________________。(3)向NaHSO3溶液中参加NaClO溶液时，反响有三种可能的情况：Ⅰ.HSOeq\o\al(－,3)与ClO－恰好反响Ⅱ.NaClO缺乏Ⅲ.NaClO过量甲同学分别取上述混合溶液于试管中，通过以下实验确定该反响属于哪一种情况，请完成下表：(酸性：H2SO3>H2CO3>HClO)序号实验操作现象结论①参加几小块CaCO3固体有气泡产生Ⅰ或Ⅱ②滴加少量淀粉­KI溶液，振荡________Ⅲ③滴加少量溴水，振荡________Ⅱ④滴加少量酸性KMnO4溶液、振荡溶液呈紫色________(4)请设计简单实验证明：室温下HSOeq\o\al(－,3)的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kh的相对大小：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)防倒吸(或平安瓶)(2)复原SO2＋Br2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－溶液由红色变为无色(3)②溶液变为蓝色③溴水褪色④Ⅰ或Ⅲ(4)常温下，用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH，假设pH<7，那么Ka>Kh；假设pH>7，那么Ka<Kh8．(1)Na2S2O3＋H2SO4=Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。甲同学通过测定该反响发生时溶液变浑浊的时间，研究外界条件对化学反响速率的影响。设计实验如下(所取溶液体积均为10mL)：实验编号实验温度c(Na2S2O3)/℃/(mol·L－1)c(H2SO4)/(mol·L－1)①250.10.1②250.20.1③250.10.2④500.20.1⑤500.10.1其他条件不变时，探究温度对化学反响速率的影响，应选择________(填实验编号，下同)；探究浓度对化学反响速率的影响，应选择________；假设同时选择①②③溶液测定变浑浊的时间，是探究____________________________________________________________________________________________________________________________对化学反响速率的影响。(2)Na2S2O3溶液与Cl2反响时，1molNa2S2O3转移8mol电子，该反响的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。甲同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。(Ⅰ)甲同学设计实验流程的目的是证明Na2S2O3溶液具有碱性和________性。(Ⅱ)参加BaCl2溶液生成白色沉淀B的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(Ⅲ)乙同学认为应将上述流程中②③所加试剂顺序颠倒，你认为甲、乙两同学的设计更合理的是________(填“甲〞或“乙〞)，理由是____________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)①⑤或②④①②或①③或④⑤改变不同反响物的浓度(2)S2Oeq\o\al(2－,3)＋4Cl2＋5H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋8Cl－＋10H＋(Ⅰ)复原(Ⅱ)SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓(Ⅲ)乙可以排除BaS2O3的干扰9．(2023·吉林长春质检)工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH(1)实验原理①Al4C3与硫酸反响可生成CH4②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与过量NaOH溶液反响的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验装置(如下图)(3)实验过程①连接实验装置，检查装置的气密性。称得D装置的质量为yg，滴定管的读数为amL。②称取xgAlN样品置于B瓶中；塞好胶塞，关闭活塞________，翻开活塞________，通过分液漏斗参加稀硫酸，与B瓶内物质充分反响。③待反响进行完全后，关闭活塞________，翻开活塞________，通过分液漏斗参加过量________(填化学式)，与B瓶内物质充分反响。④________________(填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL，称得D装置的质量为zg。(4)数据分析(：该实验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol－1)①Al4C3②假设读取滴定管中气体的体积时，液面左高右低，那么所测气体的体积________(填“偏大〞“偏小〞或“无影响〞)。③AlN的质量分数为________。解析：从实验装置和实验步骤上看，本实验的原理是用足量硫酸与样品中Al4C3完全反响，量取生成的甲烷气体的体积，从而可得出Al4C3的质量分数；用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反响，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，从而求得AlN的质量分数。(1)根据题目信息：AlN溶于强碱溶液时会生成NH3，同时铝元素转化为偏铝酸钠。(3)②通过分液漏斗参加稀硫酸，硫酸与样品中Al4C3完全反响，量取生成的甲烷气体，从而测得Al4C3的质量分数，故应关闭活塞K2、K3，翻开活塞K1；③用足量NaOH溶液与样品中AlN完全反响，充分吸收生成的氨气，并称量其质量，故应关闭活塞K1，翻开活塞K3；④装置中残留局部氨气，翻开K