【与名师对话】2021届高考化学(课标版)二轮复习课时作业：1-4-14实验方案的设计与评价

课时作业(十四)一、选择题1．(2021·江西盟校联考)下列试验对应的结论不正确的是()A．①能组成Zn­Cu原电池B．②能证明非金属性Cl>C>SiC．③说明反应2NO2(g)N2O4(g)，ΔH<0D．④白色沉淀为BaSO4解析：A项，通过盐桥可形成原电池。B项，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能通过其酸性强弱来比较非金属性强弱。C项，热水中颜色加深，则上升温度时，2NO2(g)N2O4(g)平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即ΔH<0。D项，SO2溶于水生成H2SO3，H＋、NOeq\o\al(－,3)把SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，从而生成BaSO4沉淀。答案：B2．(2021·北京西城高三期末)下列试验用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是()A．区分SO2和CO2B．检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁C．区分苯和甲苯D．检验CH2=C(CH3)CHO中含碳碳双键解析：碳碳双键和—CHO均能使酸性KMnO4溶液褪色，实际检验时要先将—CHO转化为—COOH，然后再检验碳碳双键。答案：D3．(2021·北京西城区第一次模拟)用下列试验装置完成对应的试验，不能达到试验目的的是()选项ABCD装置试验分别乙醇和乙酸证明温度对化学平衡影响分别沸点相差较大的互溶液体混合物制取并收集氨气解析：乙酸与乙醇互溶，二者不能用分液的方法分别。答案：A4．(2021·贺州高三第一次模拟)下列设计的各试验能达到证明对应的反应的热效应的是()A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①②③④解析：①滴几滴水，棉花会燃烧，说明反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑放热；②加入NaOH溶液后饱和石灰水变浑浊，说明酸碱中和反应放热；③搅拌使NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O充分混合反应，烧杯与玻璃片会由于水结冰而粘连在一起，说明NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O反应吸热；④O2、NH3在Pt丝表面反应，使Pt丝保持红热，说明NH3的催化氧化放热。答案：D5．(2022·浙江杭州其次次模拟)有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液，它们都是中学化学中常见的无机试剂。E的溶质是一种无色油状液体，B、C、D和F是盐溶液，且它们的阴离子均不同。现进行如下试验：①A有刺激性气味，用沾有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾；②将A分别加入其他五种溶液中，只有D、F中有沉淀产生，连续加入过量A时，D中沉淀无变化，F中沉淀完全溶解；③将B分别加入C、D、E、F中，C、D、F中产生沉淀，E中有无色、无味气体逸出；④将C分别加入D、E、F中，均有沉淀生成，再加入稀HNO3沉淀均不溶。依据上述试验信息，下列说法错误的是()A．B可能是NaHCO3溶液B．F为AgNO3溶液C．D不行能是镁或铝的盐酸盐D．A为氨水，E为硫酸解析：E的溶质是一种无色油状液体，则E是H2SO4。由①知A是氨水；由②知F是AgNO3溶液；由③知B中有COeq\o\al(2－,3)，与E(H2SO4)反应生成CO2；由④知C为BaCl2溶液，C中含Ba2＋，则D中含SOeq\o\al(2－,4)，生成BaSO4，再由②加入过量A时，D中生成沉淀，则D中是Mg2＋或Al3＋，由③B＋D→沉淀，无气体产生，则排解Al3＋，故D中是Mg2＋，即D为MgSO4。答案：A6．(2021·临沂二模)下列试验操作能达到目的或对试验结果无影响的是()A．测定溶液pH时，可用pH试纸蘸取少量待测液，并与标准比色卡比较B．酸碱中和滴定操作前，滴定管用待装液体润洗，锥形瓶洗净后没有干燥C．制备乙酸乙酯的试验中，将导管末端伸入饱和Na2CO3溶液液面下D．从试剂瓶中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，放入盛有水的烧杯中，观看钠与水反应解析：A项应当用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸上，A错误；用待装液洗涤滴定管，可保证待装液体的浓度，达到正确的测量结果，锥形瓶中可以残留部分蒸馏水，不影响滴定结果，B正确；乙醇和乙酸都是易溶于水的，所以制备乙酸乙酯的试验中导管末端不能伸入饱和Na2CO溶液液面下，以防止发生倒吸，C错误；演示钠与水反应的试验时要留意用滤纸吸干钠上的煤油，D错误。答案：B7．(2021·山东卷)利用试验器材(规格和数量不限)能完成相应试验的一项是()选项试验器材(省略夹持装置)相应试验A烧杯、玻璃棒、蒸发皿CuSO4溶液的浓缩结晶B烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去BaSO4中少量BaCO3C烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体NaCl配制0.5mol·L－1的溶液D烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和CCl4除去NaBr溶液中少量NaI解析：硫酸铜浓缩结晶需要加热蒸发，还要有酒精灯，A项错误；用盐酸除去BaSO4中少量的BaCO3，需先加酸溶解，然后过滤，其中过滤操作中还需要有漏斗，B项错误；配制NaCl溶液还需要托盘天平、药匙，C项错误；将含有少量NaI的NaBr溶液置于分液漏斗中，加入过量溴水和四氯化碳充分振荡，上层为NaBr溶液，下层为含有Br2、I2的CCl4溶液，分别出上层液体即可，D项正确。答案：D8．(2021·苏北四市联考)下列有关试验原理、方法和结论都正确的是()A．将蘸有浓氨水的玻璃棒置于某无机酸浓溶液的试剂瓶口，有大量白烟，该无机酸确定为盐酸B．向含少量苯酚的苯中加入适量溴水后过滤，可除去苯酚C．向KI­淀粉溶液中滴入氯水变蓝，再通入SO2，蓝色褪去，说明SO2具有还原性D．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，该溶液中确定含有SOeq\o\al(2－,4)解析：选项A具有该现象的有盐酸和硝酸，选项A错误；苯酚与溴水生成的三溴苯酚溶于苯，选项B错误；选项C的先后反应是Cl2＋2I－=2Cl－＋I2、I2＋SO2＋2H2O=2HI＋H2SO4，说明SO2具有还原性，选项C正确；选项D可能有SOeq\o\al(2－,4)、Ag＋、SiOeq\o\al(2－,3)，选项D错误。答案：C9．(2022·江西师大附中、临川一中联考)试验装置是为达成试验目的选用的。下列试验装置与试验目的相匹配的是()解析：A项，氨气密度比空气小，用向下排空气法，错误；B项，H2SO4与CaCO3反应生成的CaSO4会附着在CaCO3上阻挡反应连续进行，错误；C项，Cl2与NaOH溶液反应后烧瓶内压强快速减小，从而形成喷泉，正确；D项，Cu与浓硝酸反应生成NO2，NO2溶于水，所以不行用排水法测定其体积，错误。答案：C10．(2022·乌鲁木齐第一次诊断性测验)下图所示的试验装置或操作不能达到试验目的的是()A.测定中和反应的反应成熟B.配制100mL0.1mol/L盐酸C.用来分别乙醇和水D.试验室制备乙酸乙酯解析：本题考查化学试验方案的设计与评价。只有互不相溶的液体在分层后才可用分液的方法进行分别，而乙醇和水可以互溶，所以可用蒸馏法进行分别，不能用分液的方法分别，C错误。答案：C二、非选择题11．(2022·河南开封一模)二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有格外重要的意义。(1)工业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(高温))8SO2＋2Fe2O3，该反应中被氧化的元素是________(填元素符号)。当该反应转移2.75mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。(2)某爱好小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质，设计如图试验装置。B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为________；C中反应的离子方程式为__________________；D中的试验现象为________________；E装置的作用是________________。解析：(1)元素化合价上升，发生氧化反应，由反应方程式可知，被氧化的元素为S和Fe；当反应中转移2.75mol电子时，有0.5molSO2生成，标准状况下体积为11.2L。(2)检验SO2的漂白性常用品红溶液；碘水具有强的氧化性，可将SO2氧化，其反应的离子方程式为SO2＋I2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋4H＋；H2S具有还原性，可与SO2发生氧化还原反应生成S，即2H2S＋SO2=3S↓＋2H2O，使D装置的试管中毁灭淡黄色沉淀；为避开SO2污染空气，可用氨水进行吸取，并用倒置漏斗防止倒吸。答案：(1)S、Fe11.2(2)品红溶液SO2＋I2＋2H2O=SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋4H＋试管中有淡黄色沉淀生成吸取尾气，防止倒吸12．(2022·广西南宁适应性测试)下图是试验室氯气制备与性质试验的组合装置，部分固定装置未画出。(1)检查装置气密性的方法是打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2和分液漏斗的活塞，在E中加入适量的水至长导管沉没，___________。(2)A为气体发生装置，仪器a的名称是________，仪器a内所盛液体为________。(3)B为干燥装置，加入的固体是________；欲净化氯气，A、B间应添加一个______________。(4)C中的反应现象为____________________；D的作用是______________________。(5)E中总反应的离子方程式为________________________。解析：(1)由于E中长导管插入水中，所以可以通过微热仪器A，使装置内气体压强增大的方法来检查装置气密性，若气密性良好，则E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱。(2)制备氯气用的液体试剂是浓盐酸，盛放在分液漏斗中。(3)干燥氯气需要酸性或中性干燥剂，如五氧化二磷、氯化钙等；制备的氯气中含有杂质氯化氢，可以用饱和食盐水除去。(4)铜在氯气中燃烧生成棕黄色的烟；D是防倒吸装置。(5)E中反应：Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Cl－，SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓，相加即可得到总反应的离子方程式。答案：(1)微热A，E中有气泡冒出，停止加热，冷却后，长导管内形成一段水柱，说明气密性良好(2)分液漏斗浓盐酸(3)五氧化二磷(或其他合理答案)盛有饱和食盐水的洗气瓶(4)生成棕黄色的烟平安瓶(防倒吸)(5)Cl2＋SO2＋2H2O＋Ba2＋=BaSO4↓＋4H＋＋2Cl－13．(2022·山东潍坊联考)化学是一门以试验为基础的科学。(1)下列叙述中正确的是________(填选项字母)。A．分液漏斗、滴定管和容量瓶使用前必需检查是否漏水B．将碘水倒入分液漏斗，再加适量乙醇，充分振荡、静置，可从碘水中萃取碘C．洁净的铁钉在食盐水中浸泡一段时间，铁钉上有气泡，说明铁发生了析氢腐蚀D．铁丝在氯气中猛烈燃烧，火星四射，生成黑色固体E．酸碱中和滴定试验中，锥形瓶用蒸馏水洗净后直接使用，而滴定管用蒸馏水洗净后，必需润洗后使用(2)用铜片与稀硝酸反应制取NO气体，如图装置中适合的是________(填“图甲”或“图乙”)；装置B中的试剂最好是________，该装置的作用是________。解析：(1)分液漏斗和滴定管都具有活塞，容量瓶具有磨口塞，所以三者使用前必需检查是否漏水，A项正确。乙醇可与水以任意比混溶，不能用乙醇萃取碘水中的碘，B项错误。食盐水显中性，铁钉发生的是吸氧腐蚀，C项错误。铁与氯气反应生成棕黄色的氯化铁固体，D项错误。酸碱中和滴定时，锥形瓶内壁上水珠对待测液起到稀释作用，但不会使溶质增多或削减，故不影响试验效果；由于滴定管用来盛放标准液，若滴定管内壁有水，能够稀释标准液，影响试验结果，故必需用标准液润洗后使用，E项正确。(2)NO与氧气反应生成NO2，故不能用排空气法收集，用排水法收集则只能选用图乙装置，方法是装置B中盛满水，随着NO进入装置B，水被排入烧杯中，水的另外一个作用是除去NO中的NO2。答案：(1)AE(2)图乙水除去NO2，收集NO14．(2022·江苏南京一模)叠氮化钠(NaN3)是汽车平安气囊中的主要成分，能在发生碰撞的瞬间分解产生大量气体将气囊鼓起。试验室测定叠氮化钠样品中NaN3的质量分数。试验步骤如下：①称取2.5000g叠氮化钠试样，配成250mL溶液。②精确     量取25.00mL溶液置于锥形瓶中，用滴定管加入50.00mL0.1000mol·L－1(NH4)2Ce(NO3)6溶液(六硝酸铈铵)[发生反应2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3=4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑](杂质不参与反应)。③反应后将溶液稍稀释，然后向溶液中加入5mL浓硫酸，滴入2滴邻菲罗啉指示液，用0.0500mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2(硫酸亚铁铵)标准滴定溶液滴定过量的Ce4＋至溶液由淡绿色变为黄红色(发生的反应为Ce4＋＋Fe2＋=Ce3＋＋Fe3＋)，消耗硫酸亚铁铵标准溶液24.00mL。(1)步骤①配制叠氮化钠溶液时，除需用到烧杯、玻璃棒、量筒外，还用到的玻璃仪器有________、________。(2)叠氮化钠受撞击时生成两种单质，反应的化学方程式为______________________________________________________