创新方案解析版高考化学课标人教版实验方案的设计与评价

实验方案的设计与评价一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）（2010・宿州模拟）用铁制备较纯净的三氧化二铁，下列实验方案最好的是 （）A.使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B.铁在氯气中燃烧，加水溶解，加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤、然后充分加热分解C.使铁溶解于稀硫酸，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解D.使铁与足量稀硝酸反应，然后加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解解析：A项，最终生成铁锈（氧化铁水合物）；B项，Fe——-FeCl3―皿Fe（OH）3—JFe2O3，方案合理；C项，Fe―2S%FeSO4―OHFe（OH）2,Fe（OH）2在空气中加热时部分氧化为Fe（OH）3，分解产物中既有FeO，又有Fe2O3等；D项，Fe与HNO3反应产生大气污染物NO.答案：B（2009・浙江高考）下列说法正确的是 （ ）A.仅用AgNO3溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐B.重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大C.乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离D.用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准液润洗，则测定结果偏低解析：A项，AgNO3溶液不能鉴别NaNO2与NaCl，都会产生白色沉淀AgCl，必须要加稀HNO3，因AgNO2溶于HNO3而AgCl不溶于HNO3；B项正确；C项，乙酸与乙醇互溶不分层；D项，酸式滴定管未用标准液润洗，浓度降低，滴定NaOH时，消耗体积大，测定结果偏高．答案：BTOC\o"1-5"\h\z3.某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是 （）C1——*FeCL—水fFeCl/溶液2高温3 3Cl—&HCl—L盐酸——*FeCl,溶液一』FeCl。2点燃 2 3Cl2——：HCl—j盐酸——二FeCl2溶液一』FeCl3溶液

ClH2，―照HC1一水一盐酸|.废铁—…卜,JM23解析：C、D两选项中制HCl采用光照不可以.A项采用高温制FeCl3的方法不如B项的原理好．答案：B4．下列实验设计能够成功的是 ( )A.检验亚硫酸钠试样是否变质：试样—叽溶液————液白色沉淀――酸沉淀不溶解B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液―饱和—————振—―溶液分层—液*得上层液体C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强:NaI溶液30%HNaI溶液30%H2O2溶液稀硝酸及淀粉溶液变蓝色D.鉴定盐A的成分是FeBr：2适量硝酸酸化lB的AgNO3溶液A 里江d(红色溶液)解析：Na2sO3溶液中加HNO3能将SO3一氧化生成SO：一，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，故上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，可认为是HNO3氧化I-,C错误；同样，FeBr2溶液加HNO3酸化的AgNO3溶液，有可能反应前就是FeBr3或FeBr2和FeBr3的混合液，故D错误.答案：B5．用下图装置测定水中氢、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.李松同学通过实验得出的结论是m(H)：m(O)>1：8.下列对导致这一结果原因的分析中，一定不合理的是 ( )．A.I、II装置之间缺少干燥装置B.III装置后缺少干燥装置CII装置中的CuO粉末可能不干燥

CuO没有全部被还原解析：本题主要考查化学实验的误差分析.通氢气前后玻璃管的质量差就是CuO中氧元素的质量，U型管的质量差是反应生成H2O的质量，H2O的质量减去氧元素的质量就是氢元素的质量.m(H)：m(O)>1：8,则n(H)：n(O)>2:1，说明实验中氢元素的质量偏大，即所测得H2O的质量偏大.前三个选项都可以导致所测得H2O的质量偏大，但CuO没有被全部还原不会影响实验结果.答案：D6.某无色气体可能由O2、CO、CO2、HCl、NH3、NO、Br2中的一种或几种组成，通过图中洗气瓶后气体体积减少(该装置前后都不与大气直接相连)，通L—Jhfl过干燥管(内盛放Na2O2)后气体呈红棕色，则下列推断正确的是 正( ) 三善一浓硫酸A.原气体中一定有NO和O,2B.原气体中一定有NH3、NO、CO2、COC.原气体中一定没有COD.原气体中一定没有HCl、Br2、O2解析：题中给出无色气体，可以排除Br2的存在，通过浓硫酸体积减少，可以得出无色气体中存在NH3而排除HCl的存在，又通过Na2O2有红棕色气体生成，可以得出NO、CO2的存在，排除O2的存在，所以一定存在的是nh3、no、co2,一定不存在的是HCl、Br2、O2,不能确定的是CO.答案：D.在氯气的制备实验中，有位同学设计了如图所示的制备装置，其中分液漏斗与烧瓶瓶塞之间连接一段橡胶管和玻璃管.下列对其作用的叙述中正确的是 ( )A.防止氯气造成大气污染.使反应的氯气循环使用C.使烧瓶内的压强与大气压保持一致D.使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶解析：橡胶管连接的是烧瓶内体系与分液漏斗溶液以上体系，所以保证了这两个体系的压强相同，从而使分液漏斗中的液体更容易流入烧瓶．答案：D8．下列实验能达到目的的是人.配制150mL0.10mol/L盐酸B.除去乙醇中的乙酸C制备Fe(OH),2D.除去CO中的CO,2解析：A中用100mL的容量瓶不能配制150mL溶液；B中乙醇和乙酸互溶；D中导管连接错误，应该是长进短出．答案：C.用下列实验装置完成对应的实验，操作正确并能达到实验目的的是( )解析：干燥气体时应“长进短出”，故A错误；观察钾的焰色反应时应透过蓝色钴玻璃，故B错误；蒸馏时温度计的水银球应在支管口处，故C错误；用稀H2SO4吸收氨气，且氨气不溶于CC14，故能防止倒吸，故D正确.答案：D.(2009・天津高考)下列实验设计和结论相符的是 ()A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO2-D.在含FeC12杂质的FeC13溶液中通足量C12后，充分加热，除去过量的C12,即可得到较纯净的FeC13溶液解析：A项，乙醇与水互溶，不能用作萃取剂.C项，如果溶液中含有SO2一，也可以出现相同的现象，因为在Ba(NO3)2溶液中加入盐酸后等于有了硝酸，硝酸具有强氧化

性，能将SO3一氧化为SO4-.D项，FeCl3溶液加热时促进Fe3+水解，会生成Fe(OH)3.答案：B二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11．(10分)课题式课堂教学是研究性学习的一种方式，其基本教学模式为：提出课题|一|确定研究方案|二|解决问题|一|总结和评价如图是关于“一氧化碳的化学性质”的课题式课堂教学中解决问题阶段，甲同学设计⑴实验时应先点燃(填“A”或"⑴实验时应先点燃(填“A”或"B”)处的酒精灯.(2)硬质试管中反应的化学方程式为 乙(3)乙同学认为甲装置有待优化，如尾气可先储存在瓶内，然后再处理.如图是他设计的贮气瓶，尾气应从(填“a”或"b”)口通入(其他装置略).(4)丙同学质疑：CO能否使澄清石灰水变浑浊？因此，他设计在CO通入CuO之前，应先通入澄清石灰水，以比较排除CO与澄清石灰水反应，试对此作出评价.你认为丙的设计是否有必要 ，理由是⑸如果开始时通入的是CO和CO2的混合气体，则应如何设计才能达到实验目的？ .解析：(1)应先点燃B处酒精灯，当导管口气体点燃后表示粗试管内已充满纯净的CO气体.再点燃A处酒精灯，使反应发生：CuO+CO=====Cu+CO2.⑶要将尾气采用排液法储存在瓶内，应从a口通入.(4)丙的设计不必要，其理由是在酒精灯A点燃前，CO已通过了澄清石灰水.⑸如果开始时通入的是CO和CO2的混合气体，应先通过碱石灰(或NaOH溶液)，除去CO2,排除干扰.答案：(1)B(2)CuO+CO=====Cu+CO2(3)a(4)不必要在酒精灯A点燃前，CO已通过了澄清石灰水⑸先通过碱石灰除去CO2后再通入装置(10分)已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能生成Fe3O4.兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X.为探究X的组成，他们进行了如下实验.(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附，因此X是铁.但乙同学不同意他的结论，原因是 ⑵乙同学先将少量黑色粉末X放入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色.通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4.①滴加KSCN溶液的目的是 .②若将粉末X直接加入盐酸中，再加KSCN溶液，溶液不出现红色，则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) .(3)丁同学的实验方案：①操作Z是 ②通过以上数据，得出2.88g黑色粉末X中各成分的物质的量为解析：(1)①通过操作Z得到沉淀，所以该操作是过滤、洗涤；②由题意，n(Fe)X56+n(Fe3O4)X232=2.88,[n(Fe)+3n(Fe304H乂160/2=3.2.解得：n(Fe)=0.01mol,n(Fe3O4)二0.01mol.答案：(1)Fe3O4也能被磁铁吸附，故不能由此确定X就是铁单质(2)①检验是否存在Fe3+,确认Fe3O4的存在②Fe+2Fe3+===3Fe2+(3)①过滤、洗涤②n(Fe3O4)=0.01mol；n(Fe)=0.01mol(15分)(2009•广东高考)三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)J3H2O可用于摄影和蓝色印刷.某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究.请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.限选试剂：浓硫酸、1.0mol/LHNO3、1.0mol/L盐酸、1.0mol/LNaOH、3%H2O2>0.1mol/LKI、0.1mol/LCuSO4>20%KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.⑴将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是 .(2)该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2cO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是 ，现象是： .(3)固体产物中铁元素存在形式的探究．①提出合理假设假设1： ；假设2： ；假设3： .②设计实验方案证明你的假设③实验过程根据②中方案进行实验.按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.实验步骤预期现象与结论步骤1:步骤2：步骤3： 解析：(1)根据A瓶石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原.(3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质形式，或两者混合物存在．步骤1：利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；步骤2:利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；步骤3:利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，然后利用KSCN是否变色，来验证固体中是否含FeO.答案：(1)CO和CO2(2)利用焰色反应透过蓝色钻玻璃观察到紫色火焰⑶①全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO③实验步骤预期现象与结论步骤1:取适量固体产物于试管中，加入足量蒸固体产物部分溶解.

馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解.分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体.步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡.(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立.(2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在.步骤3：继续步骤2中的(2),进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色.取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN.结合步骤2中的(2)；(1)若溶液基本无色，则假设1成立.(2)若溶液呈红色，则假设3成立.14．(15分)某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下：主要有效成分为次氯酸钠，有效氯含量8000mg/L〜10000mg/L.可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒，对彩色织物可能有褪色作用．切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面，勿用于铝、铜、碳钢制品．本品须密封，置阴凉暗处保存．请完成以下实验探究过程：(一)阅读材料，获取信息(1)推测该消毒液的酸碱性： ，原因是(用离子方程式表TOC\o"1-5"\h\z示) ．(2)该消毒液还具有的化学性质是 性和 性．(3)从该消毒液的保存要求分析，导致其失效的外界因素主要是 ．(二)确定要研究的问题该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用？(三)设计方案，实施探究用烧杯取少量样品，将一颗光亮的铁钉放入烧杯，浸泡一段时间．对可能产生的现象有如下假设：假设①：有明显现象；假设②：无明显现象.(4)基于假设①，结论是铁钉被腐蚀，预期的实验现象是 .(5)基于假设②，结论是 ,请设计实验进一步验证该结论，叙述实验操