2021屆高考化學(xué)總復(fù)習(xí)第八章第五節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)試題含解析

PAGEPAGE1化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)題號(hào)12345678答案一、單項(xiàng)選擇題1．下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到預(yù)期目的的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案預(yù)期目的A將含有HCl的CO2氣體通過飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HClB向X溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液檢驗(yàn)X溶液中是否含有SOeq\o\al(2－,4)C向醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后若紅色加深證明鹽類的水解是吸熱的D向含有少量苯酚的苯中加入NaOH溶液，振蕩、靜置、分液除去苯中的苯酚解析：A項(xiàng)，飽和碳酸氫鈉溶液不吸收二氧化碳，能吸收氯化氫生成二氧化碳，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，銀離子會(huì)干擾實(shí)驗(yàn)，B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)，醋酸鈉水解呈堿性，加熱，紅色加深，說明生成OH－濃度增大，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，苯不與氫氧化鈉反應(yīng)，而苯酚能與氫氧化鈉反應(yīng)，生成苯酚鈉不溶于苯，分層，可以用分液漏斗分離，D項(xiàng)正確。答案：B2.孔雀石的主要成分為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O，為測(cè)定其中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取ag樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)方案可行的是()A．充分加熱樣品，用堿石灰吸收逸出氣體，增重bgB．加熱至樣品質(zhì)量不再發(fā)生變化，稱得其質(zhì)量為bgC．向樣品中加入足量的稀鹽酸，用排水法收集逸出氣體，得bmL氣體D．向樣品中加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)，將生成的氣體全部通入到足量Ba(OH)2溶液中，過濾、洗滌、烘干，得bg固體解析：A項(xiàng)，堿式碳酸銅分解生成氧化銅、二氧化碳和水蒸氣，堿石灰能吸收二氧化碳和水蒸氣，不能測(cè)定碳酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，碳酸銅、氫氧化銅都能分解生成氧化銅，減少的質(zhì)量包括二氧化碳、生成的水和結(jié)晶水，故根據(jù)氧化銅無法計(jì)算碳酸銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，只有碳酸銅與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳一部分溶于水中，不能準(zhǔn)確測(cè)定二氧化碳體積，C項(xiàng)不正確；D項(xiàng)，根據(jù)碳酸鋇計(jì)算碳酸銅質(zhì)量，D項(xiàng)正確。答案：D3．下列實(shí)驗(yàn)方案不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液，加熱，將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液中B證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀向2mL1mol·L－1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L－1MgCl2溶液，再加入3滴1mol·L－1FeCl3溶液C檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性向蔗糖溶液中加入幾滴稀硫酸，水浴加熱幾分鐘，然后加入適量稀NaOH溶液，再向其中加入新制的銀氨溶液，并水浴加熱D測(cè)定鋁箔中氧化鋁的含量取ag鋁箔與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，逸出的氣體通過堿石灰后，測(cè)其體積為bL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況下)解析：向2mL1mol·L－1NaOH溶液中先加入3滴1mol·L－1MgCl2溶液，再加入3滴1mol·L－1FeCl3溶液，既有Mg(OH)2沉淀也有Fe(OH)3沉淀。不能證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀。答案：B4.某同學(xué)對(duì)下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)了兩種方案，其中兩種方案均合理的是()選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)?zāi)康某ヌ妓徕c中少量的碳酸氫鈉清洗鐵制品表面的鐵銹檢驗(yàn)苯中含有少量甲苯鑒別二氧化氮和溴蒸氣方案1溶解后加入鹽酸加適量稀鹽酸加入Br2/CCl4加水方案2加熱用水洗滌加入酸性KMnO4加壓解析：A項(xiàng)，方案1，在碳酸鈉和碳酸氫鈉中加入鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)，且碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成新雜質(zhì)氯化鈉，A項(xiàng)不正確。B項(xiàng)，方案2，水不能溶解鐵銹，B項(xiàng)不正確。C項(xiàng)，方案1，苯和甲苯都不能與溴的四氯化碳溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，且苯和甲苯的密度都小于四氯化碳的密度，不能達(dá)到目標(biāo)；甲苯能與酸性高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化反應(yīng)，C項(xiàng)不正確。D項(xiàng)，二氧化氮溶于水得到無色溶液，溴蒸氣在水中溶解度小，溶液呈橙色，方案1正確；加壓時(shí)，溴蒸氣變成液態(tài)，二氧化氮為氣態(tài)，方案2正確，D項(xiàng)正確。答案：D5.為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為NO，設(shè)計(jì)如下圖所示實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是()A．關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處B．在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率C．通過開啟或關(guān)閉活塞1可以控制反應(yīng)的進(jìn)行D．反應(yīng)開始后，膠塞下方有無色氣體生成，還不能證明該氣體為NO解析：A項(xiàng)，關(guān)閉活塞1，裝置內(nèi)有空氣，在右端加稀硝酸，左端液面上升至一定高度，不再上升，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，升溫，反應(yīng)加快，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，關(guān)閉活塞1，左管內(nèi)產(chǎn)生的NO將液體壓入右管，液體與銅絲脫離，反應(yīng)停止；打開活塞1，右端液面高，將液體壓入左端，使銅與硝酸接觸，反應(yīng)產(chǎn)生氣體，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，開始收集的氣體可能是空氣，D項(xiàng)正確。答案：A6．下列說法正確的是()A．在“鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，將鍍鋅鐵皮放入稀硫酸中，待產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全B．在“火柴頭中氯元素的檢驗(yàn)”實(shí)驗(yàn)中，摘下幾根未燃過的火柴頭，將其浸于水中，稍后取少量溶液于試管中，滴加硝酸銀溶液和稀硝酸后，即可判斷氯元素的存在C．在“硫酸亞鐵銨的制備”實(shí)驗(yàn)中，為了得到硫酸亞鐵銨晶體，應(yīng)小火加熱蒸發(fā)皿，直到有大量晶體析出時(shí)停止加熱D．受強(qiáng)酸或強(qiáng)堿腐蝕致傷時(shí)，應(yīng)先用大量水沖洗，再用2%醋酸溶液或飽和硼酸溶液洗，最后用水沖洗，并視情況作進(jìn)一步處理解析：B項(xiàng)，火柴頭中含有KClO3，未燃燒或用還原劑還原，得不到Cl－，加硝酸銀無法檢驗(yàn)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，硫酸亞鐵銨晶體帶有結(jié)晶水，加熱到有晶膜出現(xiàn)即可，到大量晶體析出時(shí)停止加熱，得到的晶體中會(huì)失去部分結(jié)晶水，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，受強(qiáng)酸致傷時(shí)，沖洗后涂上稀的NaHCO3溶液，強(qiáng)堿致傷，沖洗后涂硼酸，錯(cuò)誤。答案：A二、雙項(xiàng)選擇題7．下列實(shí)驗(yàn)“操作和現(xiàn)象”與“結(jié)論”對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()操作和現(xiàn)象結(jié)論A處理鍋爐水垢中CaSO4時(shí)，依次加入飽和Na2CO3溶液和鹽酸，水垢溶解溶解度：S(CaCO3)＜S(CaSO4)B用石墨作電極電解MgSO4溶液，某電極附近有白色沉淀生成該電極為陽(yáng)極C向FeCl3和CuCl2混合溶液中加入鐵粉，后期有紅色固體析出氧化性：Cu2＋＜Fe3＋D向某溶液中先滴加硝酸酸化，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有Ag＋解析：A項(xiàng)中硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣，碳酸鈣再和稀鹽酸反應(yīng)溶解，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，電解MgSO4溶液陰極有白色沉淀生成。因?yàn)殛帢O反應(yīng)式：2H＋＋2e－=H2↑，Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，B項(xiàng)不正確；C項(xiàng)中有紅色固體析出，鐵先與氯化鐵反應(yīng)，過量的鐵與氯化銅反應(yīng)，因?yàn)殍F離子氧化性比銅離子的強(qiáng)，C項(xiàng)正確。D項(xiàng)中也有可能是硫酸鋇、硅酸等，不一定是AgCl，原溶液中可能含SOeq\o\al(2－,4)、SOeq\o\al(2－,3)等。答案：AC8.(2013·蘇州質(zhì)檢)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能夠成功的是()A．檢驗(yàn)Na2O2試樣是否變質(zhì)為Na2CO3：向試樣中加入鹽酸，產(chǎn)生無色無味的氣體B．檢驗(yàn)?zāi)雏u代烴是否是氯代烴：試樣eq\o(→,\s\up7(氫氧化鈉溶液),\s\do5(煮沸))冷卻，加入稀硝酸至酸性eq\o(→,\s\up7(硝酸銀溶液))出現(xiàn)白色沉淀C．除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液eq\o(→,\s\up7(飽和碳酸鈉溶液))eq\o(→,\s\up7(振蕩))溶液分層eq\o(→,\s\up7(分液))得上層液體D．鑒定鹽A的成分是FeBr2：Aeq\a(\o(→,\s\up7(適量硝酸酸化的AgNO3溶液),\s\do5()))B淡黃色沉淀eq\a(\o(→,\s\up7(KSCN溶液),\s\do5()))C溶液沒變化eq\a(\o(→,\s\up7(加硝酸)))eq\a(D溶液變紅)答案：BC三、非選擇題9．(2013·北京卷)某學(xué)生對(duì)SO2與漂粉精的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體，加入100mL水部分固體溶解，溶液略有顏色過濾，測(cè)漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍(lán)(約為12)，后褪色i.液面上方出現(xiàn)白霧；ii.稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色；iii.稍后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去(1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程是______________________________________________________________________。(2)pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是________。(3)向水中持續(xù)通入SO2，未觀察到白霧。推測(cè)現(xiàn)象i的白霧由HCl小液滴形成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：a．用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)白霧，無變化；b．用酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)白霧，產(chǎn)生白色沉淀。①實(shí)驗(yàn)a目的是_____________________________________________。②由實(shí)驗(yàn)a、b不能判斷白霧中含有HCl，理由是__________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)現(xiàn)象ii中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強(qiáng)，漂粉精的有效成分和Cl－發(fā)生反應(yīng)。通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性，其實(shí)驗(yàn)方案是______________________________________________________。(5)將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X。①向沉淀X中加入稀HCl，無明顯變化。取上層清液，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是________________。②用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O(2)堿性、漂白性(3)①檢驗(yàn)白霧中是否含有Cl2，排除Cl2干擾②白霧中含有SO2，SO2可與酸化的AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀(4)向漂粉精溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色(5)①CaSO4②Cl2＋SO2＋2H2O=4H＋＋2Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)10．N2在諸多領(lǐng)域用途廣泛。某化學(xué)興趣小組為探究在實(shí)驗(yàn)室制備較為純凈N2的方法，進(jìn)行了認(rèn)真的準(zhǔn)備。請(qǐng)你參與交流與討論。【查閱資料】N2的制法有下列三種方案：方案1：加熱NaNO2和NH4Cl的濃溶液制得N2。方案2：加熱條件下，以NH3還原CuO可制得N2，同時(shí)獲得活性銅粉。方案3：將空氣緩緩?fù)ㄟ^灼熱的銅粉獲得較純的N2?！緦?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】以實(shí)驗(yàn)室常見儀器(藥品)等設(shè)計(jì)的部分裝置如下圖(有的夾持和加熱儀器未畫出)?！痉治鼋涣鳌?1)若以方案1制得N2，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是________。(2)若按方案2制得干燥、純凈的N2，且需要的NH3以生石灰和濃氨水作原料，整套制氣裝置按氣流從左到右的順序連接的順序是(填寫序號(hào)，下同)________。獲得N2的反應(yīng)原理是(寫反應(yīng)方程式)______________________________________________________________________________________________。(3)若以排水法收集N2，其中會(huì)混入水蒸氣。但也不宜用排空氣法，其原因是___________________________________________________________________________________________。你提出的收集方法是______________。(4)上述三個(gè)方案中，制得的N2純度最差的是________。在N2純度要求不甚嚴(yán)格的情況下，有人建議將方案2和方案3結(jié)合使用，你認(rèn)為其優(yōu)點(diǎn)是_______________________________。答案：(1)A(2)E→D→B→C2NH3＋3CuO=3Cu＋N2↑＋3H2O(3)N2的相對(duì)分子質(zhì)量28與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量相近(用氣體密度大小比較回答問題也行)以塑料袋直接收集(4)方案3，CuO和Cu可循環(huán)反復(fù)利用，節(jié)省藥品11．某化學(xué)小組擬采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解飽和食鹽水，并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末來測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，同時(shí)檢驗(yàn)氯氣的氧化性。(1)寫出甲裝置中電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式。________________________________________________________________________。(2)為完成上述實(shí)驗(yàn)，正確的連接順序?yàn)锳連________；B連________(填寫導(dǎo)管口字母)。(3)對(duì)硬質(zhì)玻璃管里的氧化銅粉末加熱前，需要進(jìn)行的操作為________________________________________________________________________。(4)若檢驗(yàn)氯氣的氧化性，則乙裝置的a瓶中溶液可以是__________，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象為______________________。乙裝置燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________________________。(5)丙裝置的c瓶中盛放的試劑為________，作用是________________________________________________。(6)為測(cè)定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如下甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為ag，放入CuO后，精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為bg(假設(shè)CuO充分反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)完畢后：甲方案：通過精確測(cè)量硬質(zhì)玻璃管和Cu粉的總質(zhì)量為cg，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。乙方案：通過精確測(cè)定生成水的質(zhì)量dg，進(jìn)而確定Cu的相對(duì)原子質(zhì)量。①請(qǐng)你分析并回答：________方案所測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。你認(rèn)為不合理的方案的不足之處是________________________________________________。②若按合理方案測(cè)定的數(shù)據(jù)計(jì)算，Cu的相對(duì)原子質(zhì)量為________。解析：本實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠腥龡l：電解飽和食鹽水、利用氫氣還原氧化銅測(cè)定銅的相對(duì)原子質(zhì)量、證明氯氣有強(qiáng)氧化性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定裝置連接順序、選擇試劑、操作步驟等。(1)根據(jù)電解原理，碳棒即為石墨電極，屬于惰性電極，不參與反應(yīng)，電解飽和食鹽水，陽(yáng)極產(chǎn)生氯氣，陰極產(chǎn)生氫氣，氫氧化鈉在陰極區(qū)生成。(2)根據(jù)電源正負(fù)極知，A管口導(dǎo)出陰極產(chǎn)生的氫氣，B管口導(dǎo)出陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣。甲裝置用于電解飽和食鹽水，乙裝置用于驗(yàn)證氯氣具有強(qiáng)氧化性，丙裝置用于氫氣還原氧化銅，并測(cè)定生成水的質(zhì)量。由于氫氣還原氧化銅，屬于固體與氣體反應(yīng)，僅在固體表面進(jìn)行反應(yīng)，氫氣不能完全反應(yīng)，導(dǎo)出一部分氣體。如果A接D，剩余氫氣在c瓶中無法排出，不能準(zhǔn)確測(cè)定氫氣還原氧化銅時(shí)生成水的質(zhì)量，且易發(fā)生危險(xiǎn)，并將c瓶液體導(dǎo)出瓶外，所以，A應(yīng)接E，B接C。(3)加熱氫氣與空氣混合物，易發(fā)生危險(xiǎn)，故加熱之前，先通入氫氣，在D管處收集氫氣驗(yàn)純后，再加熱硬質(zhì)試管。(4)乙裝置a瓶可以裝淀粉KI溶液、硫化氫飽和溶液、硫化鈉飽和溶液、含KSCN的氯化亞鐵溶液等，都能證明氯氣具有強(qiáng)氧化性，可能觀察到的現(xiàn)象依次為溶液變藍(lán)色、變渾濁、變渾濁、變血紅色。燒杯里裝強(qiáng)堿溶液，用于吸收尾氣中的氯氣。(5)因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)要測(cè)定生成水的質(zhì)量，氫氣必須用c瓶的液體干燥，液體干燥劑常見的有濃硫酸；如果氫氣不干燥，還會(huì)使硬質(zhì)玻璃管受熱炸裂。(6)分析丙裝置知，U型管里堿石灰直接與空氣相通，空氣中水蒸氣和二氧化碳都可能進(jìn)入U(xiǎn)型管，使方案乙測(cè)定水的質(zhì)量偏大，導(dǎo)致測(cè)得銅的相對(duì)原子質(zhì)量偏小。選擇甲方案的數(shù)據(jù)計(jì)算：m(CuO)＝(b－a)g，m(O)＝(b－c)g，m(Cu)＝(c－a)g，eq\f(MrCu,MrO)＝eq\f(c－a,b－c)，Mr(Cu)＝eq\f(c－a,b－c)×16。答案：(1)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑(2)EC(3)先通一段時(shí)間氫氣并在D處檢驗(yàn)氫氣的純度(4)淀粉KI溶液溶液變?yōu)樗{(lán)色(合理答案即可)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(5)濃硫酸吸收H2中的H2O，防止硬質(zhì)玻璃管炸裂(6)①甲空氣中的CO2和H2O通過D口進(jìn)入U(xiǎn)型管造成實(shí)驗(yàn)誤差較大或影響測(cè)定水的質(zhì)量(因?yàn)橐曳桨甘菧y(cè)水的質(zhì)量)②eq\f(16c－a,b－c)12．(2013·廣東深圳模擬)某同學(xué)設(shè)計(jì)了以下流程來檢驗(yàn)碳酸鈉粉末中可能含有