高三化学大一轮实验专题强基练14实验方案设计的基本要求（提高题）

2022届高三化学大一轮实验专题强基练：14实验方案设计的基本要求（提高题）非选择题（共14题）1．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中ffi重要试剂，可由NO与Cl2在常温常压（或稍低温度）下合成，其熔点64.5℃，沸点5.5℃，遇水易水解。实验室模拟制备装置如图所示（部分夹持装置省略），D中三颈烧瓶置于10℃冰盐水中。经查阅资料：NO与NaOH溶液不反应，但NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O(1)仪器甲的名称是________。(2)图示装置中恒压漏斗与分液漏斗相比，其优点为___________。(3)NOC1分子中各原子均满足8电子稳定结构，则NOCl的电子式为_________。(4)实验开始时，先打开K1、K2，关闭K3，打开分液漏斗活塞滴入适量稀硝酸，至C中红棕色完全消失后，关闭K1、K2，此时装置C的作用为___________。滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当_______（填装置符号）中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOC1。(5)装置乙中装有无水CaCl2，其作用为_______；丙为尾气处理装置，则最佳选择为_____。2．以下是实验室常用的部分仪器，请回答下列问题（1）序号为⑩的仪器的名称为______________；（2）能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的___________(填名称)；（3）仪器上标有温度的是_________(填序号)；（4）若用CCl4提取碘水中的碘，必须用到上述仪器中的_________(填序号)，试描述静置后的现象_____________________________________________；（5）甲同学想用如下图装置，以大理石和稀盐酸反应制取CO2。老师指出，这需要太多的稀盐酸，造成浪费。该同学选用了上述①～⑩中的一种仪器，加在装置上，解决了这个问题。丙同学采用的方法是___________________________；（6）乙同学也想制取CO2气体，而实验室只有H2SO4、浓HNO3、水、块状纯碱、块状石灰石，比较合理的方案应选用的药品是__________________________________；（7）丙同学在没有现成的CO2气体发生器的情况下，选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的、能随用随停的CO2气体发生器，应选用的仪器是________(填编号)。3．铝镁合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%~5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白。[方案一]〖实验方案〗将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量。（1）实验中发生反应的化学方程式是___________________________。（2）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于VmL2.0mol/LNaOH溶液中。为使其反应完全，则NaOH溶液的体积V≥______________。过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将_________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。[方案二]〖实验方案〗将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，1.01105Pa）的体积。〖问题讨论〗（3）同学们拟选用图一实验装置完成实验：①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接（______）（_______）接（______）（）接（）（填接口字母，可不填满。）②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开分液漏斗可旋转的活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶中。请你帮助分析原因_________________________。③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为最合理的是__________。（有几个选几个）。A．等待实验装置冷却后再读数B．上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平C．上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平D．视线与凹液面的最低点水平，读取量筒中水的体积（4）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小。于是他们设计了图二的实验装置。①装置中导管a的作用是_________________________。②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则产生氢气的体积为_________mL。（用含V1、V2的式子表达）4．某研究性学习小组查阅资料收集到如下信息：铁盐能蚀刻银而用来制作液晶显示器的银线路板。他们对蚀刻银的过程进行了探究。（实验1）制备银镜：(1)i.配制银氨溶液，需要的试剂是_______。并取等量银氨溶液于多支试管中。ii.向银氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液，水浴加热。产生银镜，洗净，备用。（实验2）溶解银镜：分别向两支试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液。编号ab试剂0.1mol/LFe(NO3)30.05mol/LFe2(SO4)3现象银镜消失较快；溶液黄色略变浅；产生少许白色沉淀银镜消失较慢；溶液黄色明显变浅；产生较多白色沉淀(2)选用Fe2(SO4)3溶液的浓度为0.05mol/L，目的是保证_______相等。(3)从a、b中均检出了Fe2+，说明Fe3+具有氧化性。a中Fe3+氧化Ag的离子方程式是_______。(4)确认b中沉淀为Ag2SO4(微溶)，检验Ag2SO4固体中的方法是_______。(5)推测在a中的酸性条件下氧化了银，证据是_______。通过如下实验验证了推测是合理的：i.测pH：测定实验a中所用Fe(NO3)3溶液的pH=2；ii.配制溶液：_______。取5mL此溶液加入有银镜的试管，现象是_______。请将步骤ii补充完整。(6)分析a中白色沉淀的成分，提出假设。假设1：Fe(OH)2；假设2：AgNO2；假设3：…①设计实验方案验证假设1：取少量沉淀置于空气中，未变色。假设1不成立。②设计实验方案验证假设2(已知：亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应)。实验方案预期现象和结论______________（实验结论与讨论）铁盐能蚀刻银；能提高铁盐的蚀刻能力。推测硝酸铁溶液如果保持足够的酸性，可以避免产生沉淀。5．现有氧化铜和铜粉组成的混合物。某同学利用下图所示装置，通过测定混合物质量、实验前后U形管质量变化来确定混合物中氧化铜的质量分数。回答下列问题：（1）U形管中可以加入的物质是_________（填序号）；A、浓B、无水硫酸铜粉末C、无水氯化钙颗粒（2）下列步骤按实验操作顺序应为_________（填字母）；A．停止通氢气；B．电热丝通电；C．通入氢气；D．装置气密性检查；E．电热丝停止通电。（3）为准确测定数据，你认为本装置是否完整?若需要改进，请在图中虚线下面的方框内画出所需添加的装置示意图并注明必要的物质名称。若无需改进，则将装置图中虚线部分改为实线____________________；（4）实验结束后，该同学交给老师的实验报告主要项目如图（具体内容已略）。请你根据实验报告的撰写要求，对此份报告作出评价，若已完整，则无需填写，若不完整，请在下面的空格中写出所缺项目______________。（5）老师看完实验报告后指出，改变实验原理可以设计出更加简便的实验方案。请用化学方程式表示你设计的新方案的反应原理______________，该方案需测定的数据______________。6．无水硫酸铜在强热下会发生分解反应：CuSO4CuO+SO3↑，2SO32SO2↑+O2↑。用下图所示装置(夹持仪器已略去)，根据D管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。实验步骤：①称量反应前D管的质量。②连接好装置，关闭K，加热硬质玻璃管A一段时间后，停止加热。③待硬质玻璃管A冷却后，打开K，通入一段时间的已除去二氧化碳等酸性气体的空气。④再称量D管，得其反应前后的质量差为m。回答下列问题：(1)反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数表达式为K=__________。(2)B管中除温度明显升高外，还可看到的现象是________，而温度明显升高的主要原因是________；B管中发生反应的有关离子方程式是_________。(3)仪器E的作用是______。(4)按上述方法实验，假设B、C、D对气体的吸收均完全，并忽略空气中CO2的影响，能否根据m计算出分解了的无水CuSO4的质量？(任选其一回答)①如果能，则分解的无水CuSO4的质量为__________(用m表示)。②如果不能，则原因是___________。为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量，你的简单实验方案是___________。7．理论上，SO2能发生类似CO2与澄清石灰水作用的反应，但在通常实验中，将SO2通入澄清石灰水却没有看到类似CO2那样先浑浊后澄清的现象。针对这一问题，研究性学习小组开展了探究性实验。I.用图A所示的装置来分别做CO2、SO2与澄清石灰水的反应实验，结果通入CO2可看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2没看到浑浊现象。Ⅱ.用图B的装置，将气体收集在注射器里，缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，无论CO2还是SO2都能看到“先变浑再澄清”的现象。当以相同速率分别通入CO2或SO2，通入SO2产生现象明显比通入CO2产生现象快。回答下列问题：(1)通过上述I、Ⅱ实验，可以确定，将足量SO2缓慢通入澄清石灰水，依次发生的反应有：______(用离子方程式表示)；______。(2)实验I中，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是：______。(3)实验Ⅱ中，同速率分别通入CO2或SO2，SO2产生现象比CO2快的相关因素有______。①SO2在水中溶解度比CO2大②相同状态下，SO2的密度比CO2的密度大③亚硫酸酸性比碳酸强，在同温度、同体积的溶液中，lmol亚硫酸电离产生的H+离子浓度大于lmol碳酸电离产生的H+离子浓度④SO2有毒和刺激性气味，CO2无毒和无刺激性气味⑤相同条件下，1molSO2与足量石灰水反应生成CaSO3的速率大于1molCO2与足量石灰水反应生成CaCO3的速率⑥相同条件下，1molCaSO3被1molSO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HSO3)2的速率大于1molCaCO3被1molCO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HCO3)2的速率8．室温下，将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CnSO4溶液中得到了蓝色沉淀。为了确定沉淀的组成，某研究性学习小组进行了以下试验和研究。(一）（提出假说）假设一：两者反应只生成CuCO3—种沉淀；假设二：这两者相互促进水解，生成Cu(OH)2—种沉淀，则此反应化学方程式为：____________________________；假设三：生成的是CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。(二）（理论探究）查阅资料：CuCO3，Cu(OH)2均不带结晶水；S(CuCO3)=1.46×104g，S(Cu（OH）2)=3.75×106g；若由此数据判断，假设_______是不正确的。(三）[实验探究]步骤一：将CuSO4溶液倒入等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌，有蓝色沉淀生成。步骤二：将沉淀从溶液中分离出来，其操作方法为：①过滤，②_______,③干燥。步骤三：利用下图所示装置，进行定量分析：①仪器组装好后首先要进行的实验操作是_____________________。②实验结束时通入过量空气的作用是_____________________。③数据记录和分析：实验过程中测定的数据有：W1——样品的质量；W2——反应后装置B中残渣的质量；W3——反应生成的水的质量；W4——反应后生成二氧化碳的质量，为了测定其组成，至少需要其中_____个数据，请将可能的组合填入下表中（每个空格中填一种组合，有几种组合就填几种，不必填满.）________。9．硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫。某研究性学习小组为了测定空气（内含N2、O2、CO2、SO2等）中二氧化硫的体积分数设计了如下实验方案，下图是他们在测定中使用的部分装置图。（1）在方框中画出所缺实验装置并标明所用试剂。_______（2）当装置中出现_________现象时，应立即停止通气体，若此时没有及时停止通气。则测得的SO2的体积分数___________（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”，下同），若通入气体的速率过快，则测定的SO2的体积分数____________。（3）你认为反应管内碘的淀粉溶液可以用下列______（填代号）代替。A．氢氧化钠溶液B．高锰酸钾溶液C．品红D．淀粉碘化钾溶液（4）研究小组经过讨论发现此方案的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果（不属于操作错误），你认为该缺陷是____________________。（5）研究小组决定改用另一方案：取标准状态下的空气VL（内含N2、O2、CO2、SO2等），缓慢通过足量溴水，在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后，过滤，将沉淀洗涤、干燥，称得其质量为mg。则SO2的体积分数为_____________。10．某化学兴趣小组欲研究一种镁铝合金，以下是部分实验。请完成填空。[实验一]从镁铝合金片上剪下一小块，先称重，然后投到盛有10mL10mol·L1NaOH溶液（足量）的锥形瓶里。（1）从反应开始至反应结束，依次可观察到的现象有：①切口断面处先产生气泡，反应由慢到快；②小块合金在溶液中上下翻腾；③溶液升温；④反应后，溶液中残留黑色固体。（2）开始时产生气泡速率慢，其主要原因（除温度、电化学因素外）是_____________。（3）欲利用此反应测定合金中铝的含量，请仿照方法①写出另一种不同方法所需数据。方法需测定的数据①测定产生的H2的体积②________________________________[实验二]向实验一的锥形瓶里滴加1mol·L1HCl，使镁、铝两种元素恰好只以氯化物的形式存在。[实验三]请设计合理实验检验实验二所得溶液中的Mg2+、Al3+。限选实验用品与试剂：烧杯、试管、滴管、1mol·L1NaOH溶液、1mol·L1HCl溶液、蒸馏水。根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论。（可填满、可不填满）实验操作预期现象和结论步骤1：

__________________________________________________步骤2：

_________________________________________________……[实验四]粉末状试样A是由MgO和Fe2O3组成的混合物。取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成。产物中的单质B是______________（填化学式）。11．某研究性学习小组将一定浓度溶液滴入溶液中得到蓝色沉淀。甲同学认为两者反应生成只有一种沉淀；乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成一种沉淀；丙同学认为生成和两种沉淀。(查阅资料知：和均不带结晶水)I．按照乙同学的理解溶液和溶液反应的化学反应方程式为______；在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤②洗涤③干燥。Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。(1)各装置连接顺序为_____→______→______。(2)装置C中装有试剂的名称是_________。(3)能证明生成物中有的实验现象是__________。Ⅲ．若和两者都有，可通过下列所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成。(1)装置C中碱石灰的作用是___，实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气其作用分别是_____。(2)若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中的质量分数为：_______。12．CuCl2广泛应用于工业生产，溶于水形成绿色溶液。CuCl晶体呈白色，难溶于水，露置于潮湿空气中易被氧化，实验室用下图所示的实验仪器及药品来制备纯净、千燥的氯气并与粗铜（含杂质铁）反应制备氯化铜（铁架台、铁夹及酒精灯省略)。(1)完成上述实验，气流方向连接各仪器接口的顺序是a→______________________________________；反应时，圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_________。盛粗铜粉的试管中现象是________________________。(2)实验完毕，取试管中的固体用盐酸溶解后，欲提纯氯化铜，可向溶解液中加入过量__________。(填物质化学式，已知：室温下Fe(OH)3)沉淀完全的pH为3.2）(3)向制得的氯化铜溶液中通入SO2，加热一段时间即可制得CuCl，写出该反应的离子方式：________________________________。(4)已知：i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2Oii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气某同学利用如下图所示装置，测定某混合气体中H2、CO、SO2和O2的百分组成①D瓶测定的气体是_________________；②E瓶中发生反应的离子方程式为__________________________________。③为了准确读取G中量气管的数据，读数时除了视线与凹液面最低处相平以外，还要注意_____________________________。13．氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域。其制备反应原理为Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO。制备过程中，原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有碳或Al2O3等杂质。为测定产品中AlN的质量分数，某同学按下图装置进行相关实验。可选用的化学试剂：mg氮化铝片状固体、NaOH饱和溶液、水、煤油、医用酒精。回答下列问题：(1)简述检查该套装置气密性的方法：____________________________________。(2)上图B中试剂最好选用：__________(填序号)。①水②煤油③医用酒精已知A中有NaAlO2生成，并放出有刺激性气味的气体，写出A中发生反应的化学方程式：______________________________________________________。(3)读取C(量筒)中液体体积时，应注意__________(填字母)。a．C中液面不再上升时立即读数b．上下移动C，使之液面与B中液面相平c．A中不再有气泡逸出d．视线与凹液面最低处相平(4)mg氮化铝与足量NaOH饱和溶液反应，实验结束后，C中收集到液体的体积为VL(已折算成标准状况)，则AlN样品的纯度为__________(写计算表达式)。(5)上述实验方案，可能因气体体积测量不准，导致误差较大。有人建议改用下列A、B两个装置中的一种(在通风橱内进行)，只需进行简单而又必要的数据测量，用差量法就可比较准确确定样品中AlN的质量分数。较合理的装置是_________(填字母)。14．现有氧化铜和铜粉组成的混合物。某同学利用下图所示装置，通过测定混合物质量、实验前后U形管质量变化来确定混合物中氧化铜的质量分数。回答下列问题：（1）U形管中可以加入的物质是_________（填序号）；A．浓B．无水硫酸铜粉C．无水氯化钙颗粒（2）下列步骤按实验操作顺序应为_________（填字母）；A．停止通氢气；B．电热丝通电；C．通入氢气；D．装置气密性检查；E．电热丝停止通电。（3）为准确测定数据，你认为本装置是否完整?若需要改进，请在图中虚线下面的方框内画出所需添加的装置示意图并注明必要的物质名称。若无需改进，则将装置图中虚线部分改为实线；（4）实验结束后，该同学交给老师的实验报告主要项目如图（具体内容已略）。请你根据实验报告的撰写要求，对此份报告作出评价，若已完整，则无需填写，若不完整，请在下面的空格中写出所缺项目_______________；（5）老师看完实验报告后指出，改变实验原理可以设计出更加简便的实验方案。请用化学方程式表示你设计的新方案的反应原理____________，该方案需测定的数据____________________。参考答案1．蒸馏烧瓶平衡压强，便于液体顺利流下储存A中产生的NOD防止水蒸气进入D，使NOCl水解②【解析】(1).由图可知，仪器甲的名称是蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；(2).图示装置中为恒压分液漏斗，可以平衡分液漏斗内外压强，便于液体顺利流下；故答案为：平衡压强，便于液体顺利流下；(3).NOCl分子中各原子均满足8电子稳定结构，则氮原子与氧原子形成两对共用电子对，与氯原子形成一对共用电子对，电子式为：，故答案为：；(4)关闭K1、K2，A中依然产生NO气体，故此时C可以作为安全瓶，储存A中产生的NO气体，滴入适量浓盐酸，点燃酒精灯，当D中充满黄绿色气体时，打开K1、K3，制备NOCl，故答案为：储存A中产生的NO气体；D；(5).亚硝酰氯(NOCl)遇水发生水解反应，装置乙中无水氯化钙可以吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中使NOCl水解，丙为尾气处理装置，尾气主要为NO、Cl2、和NOCl、NO2，因为NOCl、NO2的沸点都是−5.5℃，在常温下易挥发，故在尾气吸收时可以选用氢氧化钠溶液，同时为了防止NOCl和NO2挥发逸出，可以在上方加一个浸有NaOH溶液的棉花团，①中碱石灰固体不能吸收气体，③中不能避免挥发出来的气体污染空气，则最佳选择为②，故答案为：防止水蒸气进入D，使NOC1水解；②。点睛：本题以NO与Cl2在常温常压（或稍低温度）下合成亚硝酰氯(NOCl)是为载体，考查化学实验探究、化学实验方案的分析与评价、元素及化合物知识。本题的难点是最后一小题，解答本题时要根据题给条件明确实验的原理，如亚硝酰氯(NOCl)熔点64.5℃，沸点5.5℃，遇水易水解，则收集制取的亚硝酰氯(NOCl)时，一定要注意防止水蒸气进入D中。2．(直形)冷凝管试管⑧⑨②⑥溶液分为两层，上层呈无色，下层呈紫红色可在漏斗颈下端套上一个试管浓HNO3、水、块状石灰石acde【解析】（1）.序号为⑩的仪器是直形冷凝管，故答案为(直形)冷凝管；（2）.能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的试管，故答案为试管；（3）.在上述仪器中，标有温度的是容量瓶和量筒，故答案为⑧⑨；（4）.用CCl4提取碘水中的碘，属于萃取操作，必须用到上述仪器中的烧杯和分液漏斗，因水的密度比四氯化碳小，且二者不互溶，则静置后，溶液分为两层，上层呈无色，下层呈紫红色，故答案为②⑥；溶液分为两层，上层呈无色，下层呈紫红色；（5）.图中的漏斗颈太短，产生的二氧化碳气体会从漏斗处泄露，如果在漏斗颈下端加一只小试管，试管内加满盐酸后，漏斗被封，多余的盐酸流出与大理石反应，制取二氧化碳，故答案为可在漏斗颈下端套上一个试管；（6）.硫酸与石灰石反应生成硫酸钙，覆盖在石灰石表面阻止了反应的进一步发生，块状纯碱遇酸会溶解，使制气装置起不到随用随停的作用，故应选用浓硝酸和大理石，考虑到浓硝酸易挥发，会使制取的CO2气体不纯，所以应用水稀释浓硝酸，故答案为浓HNO3、水、块状石灰石；（7）.为了能够起到随用随停的效果，可以选择图中的球形干燥管，将干燥管用铁架台固定，干燥管内装入大理石和盐酸，发生反应生成二氧化碳，气体从上口经导气管放出，不用时，关闭导气管上的活塞，二氧化碳不能放出，则干燥管内压强增大，将酸从下口排出到烧杯中，反应停止，故应选用的装置为：acde。3．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑97mL偏高EDG镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大ACD使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差V1V2【解析】方案一：⑴.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠与氢气，反应方程式为：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，故答案为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑；⑵.含镁为3%时，金属铝的含量最高，5.4g合金中铝的质量为5.4g×(1−3%)=5.4×97%g，则：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑

54g

2mol

5.4g×97%g

V×10−3L×2.0mol/L得54g:(5.4g×97%g)=2mol:(V×10−3L×2.0mol/L)，解得V=97，NaOH溶液的体积⩾97mL；镁上会附着偏铝酸钠等物质，若未洗涤固体，会导致测定镁的质量偏大，镁的质量分数偏高；故答案为97mL；偏高；方案二：⑶.①.合金与稀硫酸反应，用排水量气法测定氢气的体积，其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强原理将水排出，量筒中水的体积就是生成氢气的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为：(A)接(E)、(D)接(G)；故答案为E、D、G；②.镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大，导致硫酸不能顺利滴入锥形瓶；故答案为镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大；③.反应放热导致氢气的温度偏高，故应冷却后再进行读取氢气的体积，读取实验中生成氢气的体积时上下移动量筒，使其中液面与广口瓶中液面相平，视线与凹液面的最低点水平读取氢气的体积；故答案选ACD；⑷.①.装置中导管a的作用是：保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差，故答案为使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；②.滴定管的0刻度在上方，两次读取的体积数值之差为测定的氢气的体积，收集氢气后滴定管内液面上升，读数减小，所以测定氢气的体积为V1−V2，故答案为V1−V2。4．AgNO3溶液、稀氨水c(Fe3+)Fe3++Ag=Fe2++Ag+取少量Ag2SO4固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡、静置，取上层清液，滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅配制pH=2，c()=0.3mol/L的溶液银镜消失，溶液颜色无明显变化取少量白色沉淀，向其中加入过量酸化的KI溶液，静置，再向上层清液中滴加淀粉溶液（或取上层清液，加入CCl4后振荡、静置）加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀，上层清液滴加淀粉溶液后变蓝（或CCl4层显紫色），假设2成立【详解】(1)硝酸银溶液中加氨水，至生成的沉淀恰好溶解可得到银氨溶液，所以配制银氨溶液，需要的试剂是AgNO3溶液、稀氨水，故答案为：AgNO3溶液、稀氨水；(2)分别向两支银镜的试管中加入5mLFe(NO3)3、Fe2(SO4)3溶液，保证铁离子浓度相等的前提下，来判断银镜溶解的速度，故答案为：c(Fe3+)；(3)Fe3+具有氧化性，金属银具有还原性，Fe3+氧化Ag得到亚铁离子和银离子，即：Fe3++Ag═Fe2++Ag+，故答案为：Fe3++Ag═Fe2++Ag+；(4)硫酸根离子可以和钡离子之间反应生成白色不溶于硝酸的沉淀硫酸钡，检验硫酸银中硫酸根离子的方法：取少量Ag2SO4固体于试管中，加入适量蒸馏水，振荡、静置，取上层清液，滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀；(5)根据选择的铁盐溶液铁离子浓度相等，但是盐溶液中的阴离子硝酸根离子和硫酸根离子的不同，单质银镜的溶解情况不同，a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅，得到在a中的酸性条件下氧化了银，0.1mol/LFe(NO3)3中，硝酸根离子是0.3mol/L，所以配制pH=2，c()=0.3mol/L的溶液，结果银镜消失溶液的颜色无变化，说明铁离子没有参加反应，证明a中的酸性条件下氧化了银，故答案为：a中溶液黄色略变浅，b中溶液黄色明显变浅；配制pH=2，c()=0.3mol/L的溶液；银镜消失，溶液颜色无明显变化；(6)碘化银是一种黄色沉淀，亚硝酸盐能与酸化的KI溶液反应产生黄色沉淀，亚硝酸具有氧化性，能将碘离子氧化，含有碘单质的溶液中滴加淀粉溶液后变蓝（或CCl4层显紫色），据此确定白色沉淀是否是亚硝酸银，故答案为：实验方案预期现象和结论取少量白色沉淀，向其中加入过量酸化的KI溶液，静置，再向上层清液中滴加淀粉溶液（或取上层清液，加入CCl4后振荡、静置）加入酸化的KI溶液后产生黄色沉淀，上层清液滴加淀粉溶液后变蓝（或CCl4层显紫色），假设2成立5．CDCBEA实验名称、实验步骤2Cu+O22CuO混合物反应前后的质量（其他合理答案亦可）【分析】锌粒与稀硫酸生成氢气，利用氢气还原氧化铜，生成的水被干燥剂吸收。通过测定U形管质量变化（即生成的水的质量），可以确定混合物中氧化铜的质量分数。【详解】（1）U形管中的试剂用来吸收生成的水，可以加入无水氯化钙。不能用无水硫酸铜粉末，因为无水硫酸铜吸水性差。也不能在U形管中装入浓硫酸，因为U形管中的物质用来吸收气体时，只能加入固体。故选C；（2）操作时首先应检查装置的气密性，然后通入氢气，利用氢气把装置中的空气赶走，防止加热时发生爆炸。再给电热丝通电，发生氢气和氧化铜的反应。实验结束后先使电热丝断电，继续通氢气直到硬质玻璃管冷却，以免铜在热的情况下再次被氧化。故答案为DCBEA；（3）氢气通入硬质玻璃管之前应除去氢气中的水蒸气，所以第一个虚线下面的方框内添加装有浓硫酸的洗气瓶。为了防止空气中的水蒸气进入U形管造成实验误差，在实验的最后，加一个装有碱石灰的干燥管。U形管和硬质玻璃管之间不需要添加装置，把虚线改为实线。故答案为；（4）在实验报告中，缺少实验名称和实验步骤；（5）可以利用铜与氧气生成氧化铜，通过测定反应前后物质的质量来确定氧化铜的质量分数。故答案为2Cu+O22CuO，混合物反应前后的质量（其他合理答案亦可）。6．有气泡冒出，产生白色沉淀SO3溶于水放热SO3+H2O+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋或SO3+H2O=2H＋+和Ba2＋+=BaSO4↓吸收空气中的水蒸气及CO22.5mgSO3不能完全分解为SO2和O2；SO2会部分溶解在溶液中称量装有无水硫酸铜的A管质量，强热一段时间后，冷却后再称量A管质量，根据A管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量【分析】(1)平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，但固体和纯液体不能写入表达式；(2)无水硫酸铜受热分解放出SO3、SO2、O2的混合气体，装置B中发生反应SO3+H2O=H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，前者放热，后者产生白色沉淀SO2、O2不能反应，则装置B中有气泡逸出，总反应式为SO3+H2O+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋；(3)碱石灰是NaOH和CaO组成的混合物，能吸收二氧化碳和水，防止它们进入装置D，排除空气中的水蒸气和二氧化碳的干扰；(4)不能根据装置D在反应前后的质量差m计算无水硫酸铜分解了的质量，原因是：①SO3不能完全分解为SO2和O2；②SO2会部分溶解在溶液中；正确做法是称量装有无水硫酸铜的A管质量，强热一段时间后，冷却后再称量A管质量，根据A管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。【详解】（1）依据化学平衡常数概念分析书写，用生成物浓度的幂次方乘积除以反应物的幂次方乘积；反应平衡常数表达式为K=,故答案为：

（2）硫酸铜受热分解生成产物中含有三氧化硫、二氧化硫和氧气，所以B中会看到白色沉淀生成和气泡冒出；温度升高是三氧化硫溶于水生成硫酸放出的热量，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀；装置B中发生反应SO3+H2O=H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，总反应式为SO3+H2O+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋；故答案为：SO3+H2O+Ba2＋=BaSO4↓+2H＋或SO3+H2O=2H＋+和Ba2＋+=BaSO4↓。

（3）利用二氧化碳把三氧化硫、二氧化硫气体全部赶出到后续装置D完全吸收分析；目的是使残留在装置中的三氧化硫、二氧化硫被充分吸收，E是为了防止空气中的水蒸气和CO2进入装置D。故答案为：吸收空气中的水蒸气及CO2

（4）①假设B、C、D对气体的吸收均完全，并忽略空气中CO2的影响，如果能，则分解的无水CuSO4的质量可以依据化学方程式计算，无水硫酸铜在强热下会发生分解反应：则2CuSO4～2SO2,,则分解的硫酸铜质量=，故答案为：2.5mg。②如果不能，则原因是SO3不能完全分解为SO2和O2；SO2会部分溶解在溶液中，为了能测得分解了的无水硫酸铜的质量，可以称量硫酸铜在加热前后的质量变化可以得到分解的硫酸铜质量．故答案为：SO3不能完全分解为SO2和O2；SO2会部分溶解在溶液中；称量装有无水硫酸铜的A管质量，强热一段时间后，冷却后再称量A管质量，根据A管在反应前后的质量差计算出分解了的无水硫酸铜的质量。【点睛】考查化学实验方案的设计与评价，涉及平衡常数表达式的书写、实验现象的描述及解释原因、离子方程式的书写、仪器的用途、实验方案的评价与设计等考点。7．SO2+Ca2++2OH=CaSO3↓+H2OCaSO3+H2O+SO2=Ca2++2HSO澄清石灰水比较少，通入SO2较快较多，两者反应时直接生成了易溶于水的酸式盐而看不到沉淀①③⑤⑥【解析】（1）二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙和水、碳酸钙与水与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，而SO2和CO2均属于非金属氧化物，某些性质相似，因此二氧化硫通入澄清石灰水生成亚硫酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2═CaSO3↓+H2O，继续通入SO2则沉淀溶解，反应方程式为：CaSO3+H2O+SO2=Ca(HSO3)2，所以离子反应方程式为SO2+Ca2++2OH═CaSO3↓+H2O、CaSO3+H2O+SO2=Ca2++2HSO3；（2）实验I中，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是：澄清石灰水比较少，通入SO2较快较多，两者反应时直接生成了易溶于水的酸式盐而看不到沉淀；（3）实验Ⅱ中，同速率分别通入CO2或SO2，SO2产生现象比CO2快。①SO2在水中溶解度比CO2大，迅速溶解后反应产生沉淀，故正确；②相同状态下，SO2的密度比CO2的密度大，密度大小不影响反应的快慢，故错误；③亚硫酸酸性比碳酸强，在同温度、同体积的溶液中，lmol亚硫酸电离产生的H+离子浓度大于lmol碳酸电离产生的H+离子浓度，离子浓度大反应速率大，故正确；④SO2有毒和刺激性气味，CO2无毒和无刺激性气味，不能影响反应速率，故错误；⑤相同条件下，1molSO2与足量石灰水反应生成CaSO3的速率大于1molCO2与足量石灰水反应生成CaCO3的速率，反应速率大则现象发生得快，故正确；⑥相同条件下，1molCaSO3被1molSO2（形成的H+离子）溶解形成可溶性Ca(HSO3)2的速率大于1molCaCO3被1molCO2（形成的H+离子）溶解形成可溶性Ca(HCO3)2的速率，反应速率快，故正确。答案选①③⑤⑥。8．Na2CO3+CuSO4+H2O=Cu（OH）2↓+Na2SO4+CO2↑一洗涤检查装置的气密性保证装置中的水蒸气和CO2被C、D装置完全吸收2W1W2W1W3W1W4W2W3W2W4W3W4【详解】(一）假设二：碳酸钠中的碳酸根结合水电离出的氢离子生成二氧化碳气体，硫酸铜中铜离子结合水电离出的氢氧根生成氢氧化铜沉淀，所以两者相互促进，反应方程式为：Na2CO3

+CuSO4

+H2O=Cu（OH）2↓+Na2SO4+CO2↑；(二）由数据可知Cu(OH)2更难溶，所以沉淀不可能为碳酸铜，故假设一是不正确的；(三）步骤二：将沉淀从溶液中分离出来，为了防止沉淀上沾有滤液，影响实验结构，所以过滤之后要洗涤，然后干燥，故答案为洗涤；①该装置需要检验生成气体的成分，所以仪器组装好后首先要进行的实验操作是检查装置的气密性；②根据实验原理分析得，实验结束时通入过量空气的作用是保证装置中的水蒸气和CO2被C、D装置完全吸收；③若实验中有水生成，说明沉淀含有氢氧化铜，若有二氧化碳生成，说明沉淀中有碳酸铜；根据反应前后的质量守恒，只要知道其中两个数据，就可以计算出另外两个数据，所以为了测定其组成，至少需要其中2个数据，可能的组合为：W1W2W1W3W1W4W2W3W2W4W3W49．溶液蓝色刚好褪去偏低偏低B溶液中在I2将SO2氧化的同时，原空气中的O2也能将SO2氧化而被吸收，导致所测含量偏高【分析】（1）实验通过装置①后，二氧化硫被吸收，再测定剩余气体的体积，进而确定空气中二氧化硫的体积，故采取排液体的方法测定剩余气体的体积，由于二氧化碳溶于水，会导致测定气体的体积偏小，故应使用饱和的碳酸氢钠溶液代替水，减少二氧化碳的溶解；

（2）反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，与碘反应时二氧化硫过量，导致测定的剩余气体的体积偏大，导致测得的SO2的含量偏低；

通入气体的速率过快，二氧化硫来不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，导致测定的剩余气体的体积偏大，导致测得的SO2的含量偏低；

（3）装置①的作用是反应吸收二氧化硫，故装置内的溶液不能吸收空气中的气体成分，主要是氧气、二氧化碳等．结合选项各物质的性质判断；

（4）溶液中在I2将SO2氧化的同时，原空气中的O2也能将SO2氧化而被吸收，导致测定的使用气体的体积偏小；

（5）最终的沉淀mg为硫酸钡，计算硫酸钡的物质的量，根据硫元素守恒可知n（SO2）=n（BaSO4），进而计算二氧化硫的体积，计算体积分数。【详解】(1)实验通过装置①后，二氧化硫被吸收，再测定剩余气体的体积，进而确定空气中二氧化硫的体积，因此采取排液体的方法测定剩余气体的体积，由于二氧化碳溶于水，会导致测定气体的体积偏小，则应使用饱和的碳酸氢钠溶液代替水，减少二氧化碳的溶解，装置图为，故答案为；(2)溶液蓝色刚好褪去，应及时停止通气，若反应管内溶液蓝色消失后，没有及时停止通气，与碘反应时二氧化硫过量，导致测定的剩余气体的体积偏大，测定的二氧化硫的体积偏小，导致测得的SO2的含量偏低；通入气体的速率过快，二氧化硫来不及被完全吸收，部分二氧化硫排出，导致测定的剩余气体的体积偏大，测定的二氧化硫的体积偏小，导致测得的SO2的含量偏低。故答案为溶液蓝色刚好褪去；偏低；偏低；(3)装置①的作用是反应吸收二氧化硫，故装置内的溶液不能吸收空气中的气体成分，主要是氧气、二氧化碳等。A.氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳，导致测定剩余气体的体积偏小,测定的二氧化硫的体积偏大,测定的SO2的含量偏大，A项错误；B.高锰酸钾溶液氧化二氧化硫，不吸收气体气体，不影响剩余气体体积的测定，B项正确；C.品红溶液用于检验二氧化硫，吸收二氧化硫效果不好，C项错误；D.淀粉碘化钾溶液不能吸收二氧化硫，D项错误。故答案选：B；(4)溶液中在I2将SO2氧化的同时，原空气中的O2也能将SO2氧化而被吸收，导致测定的剩余气体的体积偏小，测定的二氧化硫的体积偏大，测定的SO2的含量偏大，故答案为溶液中在I2将SO2氧化的同时，原空气中的O2也能将SO2氧化而被吸收，导致所测含量偏高；(5)最终的沉淀mg为硫酸钡，硫酸钡的物质的量为，根据硫元素守恒可知n(SO2)=n(BaSO4)=，所以二氧化硫在标准状况下的体积为×22.4L/mol=，则空气中二氧化硫的体积分数为=，故答案为。10．合金表面有氧化膜“测定残留固体镁的质量”或“测定反应消耗或剩余的NaOH的量”或“测定生成的NaAlO2的量”取少量实验二所得溶液于试管A中，向试管A中滴加过量1mol·L1NaOH溶液，充分振荡，静置。有白色沉淀产生，说明溶液中含Mg2+。用滴管将试管A中上层清液转移至试管B，向试管B中逐滴滴加1mol·L－1HCl至过量，边滴边振荡。有白色沉淀产生然后沉淀又溶解，说明溶液中含Al3+。Fe【分析】该实验主要考察Mg、Al的性质。实验一，要想测定Al的含量，因为只有Al可以和NaOH溶液反应，可以直接地测定生成H2的体积，或者剩余固体的质量，也可以通过间接的方式来计算，比如测定测定消耗或者剩余的NaOH的物质的量、生成的NaAlO2的物质的量等。实验三，Mg2+、Al3+都可以和NaOH反应生成白色沉淀，但是只有Al(OH)3可以继续溶解于NaOH中，生成的NaAlO2可以和HCl反应，生成的Al(OH)3沉淀可以继续溶解于HCl，可以据此涉及实验来证明。【详解】（2）Mg、Al都是活泼金属，在空气中，其表面都会快速被空气氧化形成一层致密的氧化物膜，以保护金属不在被空气氧化。开始产生气泡慢的原因，主要是因为这层膜的缘故；（3）②要想测定Al的含量，可以测定生成H2的体积，或者剩余固体的质量；也可以测定消耗或者剩余的NaOH的物质的量、生成的NaAlO2的物质的量等；实验三，步骤1，取少量实验二所得溶液于试管A中，向试管A中滴加过量1mol·L1NaOH溶液，充分振荡，静置；有有白色沉淀产生，说明溶液中含Mg2+；步骤2，用滴管将试管A中上层清液转移至试管B，向试管B中逐滴滴加1mol·L－1HCl至过量，边滴边振荡；有白色沉淀产生然后沉淀又溶解，说明溶液中含Al3+；（4）铝热反应为Al和难熔金属的氧化物生成Al2O3和难熔金属的反应，所以B为Fe。11．Na2CO3+CuSO4+H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+CO2↑ACB无水硫酸铜装置B中澄清石灰水变浑浊吸收空气中的H2O蒸汽和CO2开始时通入处理过的空气可以将装置中原有含H2O蒸汽和CO2的空气排出；结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H2O蒸汽和CO2排出1－【解析】【详解】Ⅰ．乙同学的认为：这两者相互促进水解反应，生成Cu(OH)2一种沉淀，即是碳酸钠和硫酸铜之间发生双水解反应，原理为：Na2CO3+CuSO4+H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+CO2↑；Ⅱ．（1）利用加热的方法检验，氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳，若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验，若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳，故答案为：A→C→B；（2）无水硫酸铜可以检验水的产生和存在，放在干燥管中来检验，故答案为：无水硫酸铜；（3）碳酸铜受热分解会产生氧化铜和二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，氢氧化铜受热分解会产生氧化铜和水，水会使无水硫酸铜变蓝，故答案为：装置C中无水硫酸铜不变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊；Ⅲ．（1）装置C中碱石灰的作用是：吸收空气中的H2O蒸汽和CO2，验开始时和实验结束时都要通入过量且处理过的空气其作用都是将装置中滞留的H2O蒸汽和CO2排出，故答案为：吸收空气中的H2O蒸汽和CO2；将装置中滞留的H2O蒸汽和CO2排出；（2）装置B质量增加了n克，即生成水的质量是ng，根据方程式则生成的氢氧化铜的物质的质量是：g=g，所以碳酸铜的质量是（m）g，质量分数为：1。12．dejhfgb2MnO4+10Cl+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O产生大量棕黄色的烟CuO或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO32Cu2++2C1+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42SO22S2O42+3O2+4OH=4SO42+2H2O将实验装置恢复到室温，上下调节量气管，使左、右管中液面高度平齐【解析】（1）实验室用下图所示的实验仪器及药品来制备纯净、千燥的氯气并与粗铜（含杂质铁）反应制备氯化铜，最后用氢氧化钠吸收多余的氯气，按气流方向连接各仪器接口的顺序是adejhfgb；圆底烧瓶中发生反应是高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气、