第十章第2講實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

1、PAGE PAGE 10第十章 第二講 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)一、選擇題1下列除去雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法正確的是()A除去K2CO3固體中少量NaHCO3：置于坩堝中加熱B除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：加入稍過(guò)量雙氧水后放置C除去乙烷中混有的少量乙烯：在一定條件下加入適量氫氣充分反應(yīng)D除去蛋白質(zhì)溶液中混入的少量氯化鈉：加入AgNO3溶液后過(guò)濾2選用下圖所示儀器組合一套可用來(lái)測(cè)定過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)生成氧氣體積的裝置，其合理的連接順序是()A123457B123547C6457 D65473下表中實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕虻贸稣_結(jié)論的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論ASO2通入溴水中，溶液褪色檢驗(yàn)

2、SO2的漂白性B向2 mL淀粉溶液中加入稀硫酸，加熱2 min，加入新制Cu(OH)2再加熱，無(wú)明顯現(xiàn)象淀粉在酸性條件下不水解C將已燃的火柴頭浸于水中，片刻后取少量溶液，加AgNO3溶液、稀硝酸，出現(xiàn)白色沉淀檢驗(yàn)火柴頭中的氯元素D等體積、pH同為3的酸A和B分別與足量的Zn反應(yīng)，酸A放出的氫氣多酸性A比B強(qiáng)4做完銅與濃硝酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)圓底燒瓶中溶液呈綠色，而不顯示藍(lán)色，甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高導(dǎo)致的，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體，同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷兩種看法是否正確，這些方案中不可行的是()A加熱該綠色溶液，觀察顏色變化B加水稀釋綠色溶液，觀

3、察顏色變化C向該綠色溶液中通入氮?dú)猓^察顏色變化D向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化5大膽、科學(xué)的假設(shè)與猜想是科學(xué)探究的先導(dǎo)和價(jià)值所在。在下列假設(shè)(猜想)引導(dǎo)下的探究肯定沒有意義的是()A探究SO2和Na2O2反應(yīng)可能有Na2SO4生成B探究Na與水的反應(yīng)可能有O2生成C探究濃硫酸與銅在一定條件下反應(yīng)產(chǎn)生的黑色物質(zhì)中可能有CuSD探究向滴有酚酞試液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞紅色褪去的現(xiàn)象是溶液的酸堿性改變所致，還是HClO的漂白性所致6用鐵制備較純凈的三氧化二鐵，下列實(shí)驗(yàn)方案最好的是()A使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化B鐵在氯氣中燃燒，加水溶解，加入足量NaOH溶液

4、，過(guò)濾、洗滌、然后充分加熱分解C使鐵溶解于稀硫酸，然后加入足量NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌，然后充分加熱分解D使鐵與足量稀硝酸反應(yīng)，然后加入足量NaOH溶液，過(guò)濾、洗滌，然后充分加熱分解7下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到預(yù)期目的的是()相關(guān)實(shí)驗(yàn)預(yù)期目的A相同溫度下，等質(zhì)量的大理石塊、大理石粉末分別與等體積、等濃度的鹽酸反應(yīng)探究接觸面積對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響B(tài)把裝有顏色相同的NO2和N2O4混合氣的兩支試管(密封)分別浸入冷水和熱水中探究溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響C在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加熱，再加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱探究蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性D兩支試管中裝有等體積、等濃度的H2O2溶液，向其中一支試管中加入C

5、uSO4溶液探究CuSO4溶液對(duì)H2O2分解速率的影響8下列裝置所示的實(shí)驗(yàn)不能達(dá)到目的的是()9某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，試圖通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。其中無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)10根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置及現(xiàn)象，可以得到相應(yīng)結(jié)論的是()實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A圖1左燒杯中鐵表面有氣泡，右燒杯中銅表面有氣泡活動(dòng)性：AlFeCuB圖2左邊棉球變?yōu)槌壬?，右邊棉球變?yōu)樗{(lán)色氧化性：Cl2Br2I2C圖3左邊燒杯變渾濁，右邊燒杯不變渾濁熱穩(wěn)定性：Na2CO3NaHCO3D圖4錐形瓶中有氣體產(chǎn)生，燒杯中液體變渾濁非金屬性：ClCSi二、非選擇題11(12分)某興趣小組成員發(fā)現(xiàn)在超

6、市購(gòu)買的“旺旺雪餅”袋內(nèi)有一個(gè)小紙袋，上面寫著“干燥劑，主要成分是生石灰，請(qǐng)勿食用”。該興趣小組對(duì)干燥劑的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)探究：(1)問(wèn)題1：為什么生石灰(CaO)可作干燥劑？(用化學(xué)方程式表示)_。(2)興趣小組甲同學(xué)又對(duì)它作了一系列探究，獲得較多收益，其有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案如下：?jiǎn)栴}與猜想實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論問(wèn)題2：小紙袋中的物質(zhì)能否繼續(xù)作干燥劑？取足量小紙袋中固體放入燒杯中，加入適量水，觸摸杯壁不能繼續(xù)作干燥劑問(wèn)題3：甲猜想變質(zhì)后的物質(zhì)可能含有碳酸鈣，該如何驗(yàn)證甲的猜想？該干燥劑樣品中含有碳酸鈣(3)問(wèn)題4：樣品中碳酸鈣的含量如何？乙同學(xué)按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用鹽酸溶解該干燥劑樣品干燥所得氣體

7、用NaOH溶液吸收氣體根據(jù)NaOH溶液的增重計(jì)算該樣品的含量，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所取該干燥劑樣品的質(zhì)量為10.0 g。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：A為溶解該干燥劑樣品的裝置，若已準(zhǔn)備了長(zhǎng)頸漏斗、雙孔橡膠塞、導(dǎo)氣管，為完成溶解至少還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是_。A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。將插入溶液C中管子的下端改成具有多孔的球泡(如圖中的D)，有利于提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，其理由是_。當(dāng)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行正確操作后可以準(zhǔn)確測(cè)定出干燥劑樣品的含量(假設(shè)生成氣體沒有損失，并完全吸收)。若此時(shí)C裝置在實(shí)驗(yàn)前后其質(zhì)量增加了3.6 g，則該干燥劑樣品的CaCO3百分含量為_。12(10分) MnO2是一種重要的無(wú)機(jī)功能材料，粗MnO2

8、的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實(shí)驗(yàn)，其流程如下：(1)第步加稀H2SO4時(shí)，粗MnO2樣品中的_(寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。(2)第步反應(yīng)的離子方程式是Mn2ClOeq oal(,3)_=MnO2Cl2_。(3)第步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、_、_、_，已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還含有_(寫化學(xué)式)。(4)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69 g，第步反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在第步反應(yīng)中至少需要_mol Na

9、ClO3 。13(14分)用下圖裝置可以完成一系列實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置已略去)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：.(1)儀器p的名稱是_。若裝置A選用濃硫酸和亞硫酸鈉固體制取SO2氣體(根據(jù)需要可以加熱)，并通過(guò)裝置B完成表中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)?zhí)顚懕碇锌瞻祝築中棉花的位置所蘸試劑石蕊試液品紅溶液淀粉和碘水混合液氫硫酸現(xiàn)象褪色淺黃色體現(xiàn)SO2的性質(zhì)水溶液顯酸性漂白性氧化性(2)寫出處反應(yīng)的離子方程式：_。.若用裝置A選用濃硫酸和濃鹽酸混合來(lái)制取HCl氣體，裝置B中的四處棉花依次做了如下處理：處包有某固體物質(zhì)、蘸有KI溶液、蘸有紫色石蕊試液、蘸有濃NaOH溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)p中盛裝試劑的化學(xué)式為_。(2)反應(yīng)開始

10、后，觀察到處有棕黃色物質(zhì)產(chǎn)生，寫出處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_。處包有的某固體物質(zhì)可能是_。aMnO2 bKMnO4cKCl dCu(3)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，在處能觀察到_。(4)反應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)間后，處棕黃色褪去，生成無(wú)色的IOeq oal(,3)，反應(yīng)的離子方程式：_。14(14分)某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)金屬的冶煉以后，對(duì)一氧化碳還原金屬氧化物的實(shí)驗(yàn)非常感興趣，他們查閱有關(guān)資料后分析：(1)學(xué)生對(duì)相關(guān)裝置進(jìn)行分析和比較發(fā)現(xiàn)這些裝置既有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)各個(gè)裝置中均存在一些不足，具體看下表：人教版、廣東版、山東版上海科學(xué)技術(shù)出版社2011化學(xué)教學(xué)雜志現(xiàn)象明顯、有環(huán)保意識(shí)現(xiàn)象明顯、有環(huán)保意識(shí)且尾

11、氣得以利用現(xiàn)象明顯、有環(huán)保意識(shí)不足之處：反應(yīng)結(jié)束滯留在裝置中的一氧化碳無(wú)法處理；進(jìn)入硬質(zhì)試管中的氣體所含雜質(zhì)沒有處理；經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)尾氣點(diǎn)燃時(shí)有時(shí)燃燒有時(shí)不能燃燒，而且安全性差(2)根據(jù)高三拓展教材中一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)要求，在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上學(xué)生設(shè)計(jì)了相對(duì)更為合理的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)避免了上述三個(gè)不足。其中一氧化碳的制備是利用甲酸和濃硫酸共熱到6080可發(fā)生脫水反應(yīng)：HCOOHeq o(,sup7(濃硫酸),sdo5(6080)COH2O請(qǐng)根據(jù)以下各圖進(jìn)行選擇形成一套相對(duì)較為合理的實(shí)驗(yàn)裝置圖(某些裝置可重復(fù)使用)回答以下問(wèn)題：合理實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序是(寫小寫字母)_。在反應(yīng)時(shí)強(qiáng)調(diào)先產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，

12、一會(huì)再點(diǎn)燃加熱氧化鐵的酒精燈，原因是()A因?yàn)橐话惴磻?yīng)從左到右進(jìn)行B排除體系內(nèi)的空氣，使反應(yīng)過(guò)程更安全C甲酸與濃硫酸反應(yīng)可以產(chǎn)生大量的CO氣體D此反應(yīng)加熱時(shí)間長(zhǎng)有利于產(chǎn)生CO請(qǐng)說(shuō)出你所選擇的第一個(gè)石灰水洗氣瓶的作用是_。在觀察到硬質(zhì)玻璃管中由_色完全變?yōu)開色時(shí)停止加熱，然后繼續(xù)_，原因是防止鐵被氧化。硬質(zhì)玻璃管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。該實(shí)驗(yàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的尾氣利用排水法收集起來(lái)，收集的氣體前后有幾瓶，若分別先后編號(hào)，點(diǎn)燃各個(gè)瓶中的氣體，中間編號(hào)的集氣瓶中氣體_，前后編號(hào)的集體瓶中氣體_，原因是_。詳解答案一、選擇題1解析：NaHCO3受熱分解生成Na2CO3，使原固體中混有Na2

13、CO3，A項(xiàng)錯(cuò)誤；有機(jī)反應(yīng)不能完全進(jìn)行，C項(xiàng)錯(cuò)誤；AgNO3NaCl=AgClNaNO3，溶液中會(huì)引入NaNO3、AgNO3雜質(zhì)，且Ag使蛋白質(zhì)變性，所以應(yīng)采用滲析的方法提純膠體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B2解析：測(cè)量生成的O2的體積，可以直接把水排入量筒中，不需要連接儲(chǔ)氮?dú)獾臍饽摇４鸢福篋3解析：A項(xiàng)證明SO2的還原性，結(jié)論錯(cuò)誤；B項(xiàng)操作錯(cuò)誤，應(yīng)在加入新制Cu(OH)2前先加入堿中和催化劑H2SO4至溶液呈堿性，實(shí)驗(yàn)才能成功；D項(xiàng)結(jié)論錯(cuò)誤，酸A放出的氫氣多說(shuō)明酸A是弱酸，存在電離平衡；C項(xiàng)出現(xiàn)白色沉淀說(shuō)明溶液中含有Cl，從而證明火柴頭中含有氯元素。答案：C4解析：加水稀釋時(shí)，溶液中的溶質(zhì)和所溶氣體的

14、量沒有改變，濃度均減小，故不能判斷。答案：B5解析：因?yàn)镠2O中O若變成O2，則氧元素價(jià)態(tài)升高，水是還原劑，但單質(zhì)鈉只能作還原劑。答案：B6解析：A項(xiàng)，最終生成鐵銹(氧化鐵水合物)；B項(xiàng)，F(xiàn)eeq o(,sup7(Cl2)FeCl3eq o(,sup7(NaOH)Fe(OH)3eq o(,sup7()Fe2O3，方案合理；C項(xiàng)，F(xiàn)eeq o(,sup7(H2SO4)FeSO4eq o(,sup7(NaOH)Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2在空氣中加熱時(shí)部分氧化為Fe(OH)3，分解產(chǎn)物中既有FeO，又有Fe2O3等；D項(xiàng)，F(xiàn)e與HNO3反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物NO。答案：B7解析：C項(xiàng)，蔗糖中加入稀H

15、2SO4，水浴加熱后應(yīng)加入NaOH中和過(guò)量的稀H2SO4，再加新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱。答案：C8解析：A項(xiàng)使用長(zhǎng)頸漏斗無(wú)法收集到氣體；B項(xiàng)可通過(guò)U形管中紅墨水液面的變化來(lái)說(shuō)明試管內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化，進(jìn)而證明Na與H2O反應(yīng)的熱效應(yīng)；C項(xiàng)在小試管內(nèi)看到渾濁(有S生成)即可證明氧化性：KMnO4、Cl2、S依次減弱；D項(xiàng)操作因NH4Cl受熱易分解成HCl與NH3，HCl與NH3在燒瓶上又會(huì)重新化合生成NH4Cl，從而達(dá)到分離SiO2與NH4Cl的目的。答案：A9解析：D項(xiàng)中a瓶中的導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出。答案：D10解析：圖1中左燒杯中鐵表面產(chǎn)生氣泡說(shuō)明鐵為正極、鋁為負(fù)極、右燒杯中銅表面產(chǎn)生氣泡

16、，說(shuō)明銅為正極、鐵為負(fù)極，因此三者的金屬性為AlFeCu，故A正確；圖2可能是過(guò)量的氯氣將KI氧化，該項(xiàng)不能證明氧化性：Br2I2，B錯(cuò)誤；圖3中Na2CO3應(yīng)放在大試管中，NaHCO3應(yīng)放在小試管中，C錯(cuò)誤；圖4所用稀鹽酸不是氯元素的最高價(jià)氧化物的水化物，故D錯(cuò)誤。答案：A二、非選擇題11解析：作干燥劑要能吸收其中的水蒸氣，故反應(yīng)為CaOH2O=Ca(OH)2；因?yàn)镃aO溶于水會(huì)放出大量的熱，根據(jù)結(jié)論不能再作干燥劑，所以現(xiàn)象為杯壁不發(fā)燙；如果是CaCO3，則可以加鹽酸看是否有氣泡產(chǎn)生即可。從所給的儀器看缺少盛放樣品的容器，可選用錐形瓶等，A中的反應(yīng)為CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O

17、，多孔的球泡有利于CO2的吸收，C裝置增重是吸收了CO2，即CO2為0.0818 mol，相當(dāng)于CaCO3為8.18 g，百分含量為81.8 %。答案：(1)CaOH2O=Ca(OH)2(2)問(wèn)題2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：不發(fā)燙問(wèn)題3實(shí)驗(yàn)步驟為：取該固體，滴加稀鹽酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：有氣泡產(chǎn)生(3)錐形瓶或廣口瓶CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O增大氣體和溶液的接觸面積，有利于二氧化碳的吸收81.8%12解析：本題主要考查工藝流程，意在考查考生結(jié)合流程分析元素化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作。(1)結(jié)合流程知，混合物中除MnO2外的物質(zhì)均能溶于酸；(2)結(jié)合反應(yīng)ClOeq oal(,3)轉(zhuǎn)化成Cl

18、2，Cl元素化合價(jià)下降，故另一反應(yīng)物為Mn2，被氧化成MnO2，結(jié)合氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則配平氧化劑和還原劑，再根據(jù)電荷守恒關(guān)系和質(zhì)量守恒關(guān)系完成缺項(xiàng)配平；(3)由氧化還原反應(yīng)規(guī)律知，Cl2與NaOH反應(yīng)除生成NaClO3外，還有NaCl；(4)結(jié)合MnCO3H2SO4=MnSO4H2OCO2，n(MnCO3)n(CO2)0.01 mol，m(MnCO3)1.15 g，m(MnO)12.69 g1.15 g8.7 g2.84 g(即0.04 mol)，結(jié)合(2)知，至少加入n(ClOeq oal(,3)(0.01 mol0.04 mol)eq f(2,5)0.02 mol。答案：(1)MnO、MnCO3(2)524H2O518H(3)酒精燈蒸發(fā)皿玻璃棒NaCl(4)0.0213解析：.SO2使石蕊試液變紅，使品紅溶液褪色，將I2還原為I而使淀粉和碘水混合液褪色。.制取HCl應(yīng)向濃鹽酸中滴加濃硫酸，濃鹽酸與KMnO4反應(yīng)(不需加熱)可產(chǎn)生Cl2，處生成棕黃色物質(zhì)應(yīng)是I2，Cl2使石蕊試液先變紅后褪色，處NaOH溶液可吸收Cl2。過(guò)量的Cl2可與I2反應(yīng)生成IOeq oal(,3)，而Cl2的還原產(chǎn)物一定是Cl。答案：.(1)分液漏斗B中棉花位置所蘸試劑現(xiàn)象變紅褪色體現(xiàn)SO2的性質(zhì)還原性(2)I2SO22H2O=4HSOeq oal(2