1、1速练 18 实验方案的设计及评价1(2017磐安县第二中学高三模拟)根据海水综合利用的工业流程图，下列说法不正确的是( )A除去粗盐中杂质(Mg 2 、SO 、Ca 2 )，加入药品的顺序为：NaOH 溶液BaCl 2溶液24Na 2CO3溶液过滤后加盐酸B在过程中将 MgCl26H2O 灼烧即可制得无水 MgCl2C从能量转化角度看，氯碱工业电解饱和食盐水是一个将电能转化为化学能的过程D从第步到第步的目的是富集 Br2答案 B解析 除去粗盐中的 Mg2 常用 NaOH，除去 SO 常用 BaCl2，除去 Ca2 常用24Na2CO3，Na 2CO3的作用不仅是除去 Ca2 ，还要除去过量的
2、 BaCl2，因此 Na2CO3放在 BaCl2的后面，即顺序是 NaOH、BaCl 2、Na 2CO3或者 BaCl2、NaOH、Na 2CO3或者BaCl2、Na 2CO3、NaOH，然后过滤，再加盐酸，除去过量的 NaOH 和 Na2CO3，故 A 说法正确；灼烧 MgCl26H2O 时，需要在 HCl 氛围中加热，防止 Mg2 水解，故 B 说法错误；电解饱和食盐水，此装置为电解池，是电能转化为化学能，故 C 说法正确；海水中 Br 浓度低，从第步到第步的目的是富集 Br2，故 D 说法正确。2(2017诸暨市牌头中学高二下学期期中考试)实验室通常采用粗锌与稀硫酸制氢气，因此制氢废液中
3、含有大量的硫酸锌，同时含少量硫酸亚铁、硫酸铅等杂质。由制氢废液制备硫酸锌晶体(ZnSO 47H2O)的流程如下：2废液 溶液 硫酸锌晶体 足 量 双 氧 水 适 量 ZnO 过 滤 ZnO下列说法不正确的是( )A步骤，涉及的化学反应为：2Fe2 H 2O22H =2Fe3 2H 2OB步骤，加入适量 ZnO 的目的是：调节溶液 pH，沉淀 Fe3C步骤，涉及的操作有：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥D步骤，产物一定是：ZnO 和 SO2答案 D解析 步骤，加入足量 H2O2将 FeSO4完全氧化成 Fe2(SO4)3；步骤，加入适量 ZnO，调节溶液的 pH，使 Fe3 完全转化成 Fe
4、(OH)3沉淀；经过滤除去 Fe(OH)3和 PbSO4得到 ZnSO4溶液；从 ZnSO4溶液中获得硫酸锌晶体的操作：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；步骤用硫酸锌晶体制备 ZnO。3(2018余姚中学高三选考模拟)孔雀石主要含 Cu2(OH)2CO3，还含少量 Fe、Si 的化合物。实验室以孔雀石为原料制备 CuSO45H2O 及 CaCO3，步骤如下：下列说法正确的是( )A为将溶液 A 中的 Fe2 氧化为 Fe3 ，试剂可选用双氧水、氯气等B流程中所加的 CuO 可以用 Cu 代替C由溶液 C 获得 CuSO45H2O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作D制备 CaCO
5、3时，应向 CaCl2溶液中先通入 CO2，再通入氨气答案 C解析 A 项，为将溶液 A 中的 Fe2 氧化为 Fe3 ，试剂可选用双氧水，但不能选择氯气，会引入氯离子杂质，错误；B 项，流程中所加的 CuO 可以用氢氧化铜代替，铜与氢离子不反应，不能调节溶液 pH，错误；C 项，由溶液 C 获得 CuSO45H2O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，正确；D 项，氨气极易溶于水，制备 CaCO3时，应向 CaCl2溶液中先通入氨气，再通入 CO2，错误。4工业废弃物的资源化回收再利用，可以更大限度地发挥原材料的价值。下图是工业生产纳米磁性氧化铁的流程：废 铁 屑 Na2CO3溶
6、液 浸 泡 稀 H2SO4 调 节 pH 1 2 适 量 H2O2 溶 液 A NaOH溶 液 通 入 N2加 热 Fe3O4纳 米 粒 子 下列说法不正确的是( )A用 Na2CO3溶液浸泡是为了除去废铁屑表面的铁锈3B若生产中不通入 N2，暴露在空气中生产，将不能得到高纯度产品C加适 量 的 H2O2是 为 了 将 部 分 Fe2 氧 化 为 Fe3 ， 涉 及 的 反 应 ：H2O2 2Fe2 2H =2Fe3 2H 2OD溶液 A 中 Fe2 和 Fe3 的浓度比为 12答案 A解析 Na 2CO3溶液水解显碱性，浸泡废铁屑可以使废铁屑表面的油污除去，但不能除去废铁屑表面的铁锈，故 A
7、 错误；废铁屑被稀硫酸溶解生成硫酸亚铁，生成的亚铁离子被双氧水部分氧化形成亚铁离子和铁离子的混合溶液，若生产中不通入 N2，暴露在空气中生产，亚铁离子会被空气中的氧气氧化生成铁离子，将不能得到高纯度四氧化三铁产品，故 B 正确；根据 B 的分析，加适量的 H2O2是为了将部分 Fe2 氧化为 Fe3 ，涉及反应：H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H 2O，故 C 正确；根据最终产品为四氧化三铁，其中 Fe2 和Fe3 的数目比为 12，因此溶液 A 中 Fe2 和 Fe3 的浓度比为 12，故 D 正确。5合成氨及其相关工业中，部分物质间的转化关系如下：下列说法正确的是( )A反应、均属
8、于氧化还原反应B甲、乙、丙和丁四种物质中都含有氮元素C反应和中的部分产物可在上述流程中循环利用D反应是先向饱和氯化钠溶液中通 CO2至饱和再通 NH3答案 C解析 由图中反应关系可知，反应是：N 23H 2 2NH3，反应是：4NH 35O 2高 温 、 高 压 催 化 剂4NO6H 2O，反应是：2NOO 2=2NO2，反应是= = = = =高 温 催 化 剂3NO2H 2O=2HNO3NO，反应是：NH 3CO 2NaClH 2O=NaHCO3NH 4Cl，反应是：2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O。根据上述分析可知，反应、中有元= = = = = 素化合价发生变化，是氧化还原
9、反应，而反应中没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，故 A 错误；根据上述分析，甲为 N2，乙为 NO，丙为 NO2，丁为 NaHCO3，因 NaHCO3中不含氮元素，故 B 错误；反应中的产物 NO 可以在反应中循环使用，反应中的产物CO2可以在反应中循环使用，故 C 正确；因 CO2在水中的溶解度很小，氨气在水中的溶解度很大，所以反应是先向饱和氯化钠溶液中通 NH3至饱和再通 CO2，故 D 错误。6实验室测定氧化物 X(FexO)的组成实验如下：43.04 g X 足 量 盐 酸 步 骤 溶 液 Y 通 入 0.01 mol Cl2恰 好 反 应 步 骤 溶 液 Z下列有关说法正确的
10、是( )A样品 X 中氧元素的质量分数约为 26.3%B溶液 Y 中 c(Fe2 ) c(Fe3 )21C用酸性高锰酸钾溶液检验溶液 Z 中是否含有 Fe2D根据步骤、可以判断 X 的组成为 Fe0.75O答案 A解析 溶液 Y 消耗 0.01 mol 氯气，这说明溶液中含有 0.02 mol 亚铁离子，因此 X 中相当于含有氧化亚铁的物质的量是 0.02 mol，质量是 0.02 mol72 gmol1 1.44 g，则相当于含有氧化铁的质量是 3.04 g1.44 g1.60 g，物质的量是 0.01 mol，即 X 可以看作是2FeOFe2O3，因此 x 0.8，则样品 X 中氧元素的质
11、量分数为45100%26.3%，A 正确；根据以上分析可知溶液 Y 中 c(Fe2 ) c(Fe3 )1616 0.85611，B 错误；Z 溶液中含有氯离子，氯离子也能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能用酸性高锰酸钾溶液检验溶液 Z 中是否含有 Fe2 ，应该用铁氰化钾溶液，C 错误；根据步骤、可以判断 X 的组成为 Fe0.8O，D 错误。7葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂，为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中 SO2的量计)，某研究小组设计了如下实验(已知还原性：SO I Cl )。23酒 样 足 量 稀 H2SO4 边 通 N2边 煮 沸 气 体 试 剂 A 吸 收 溶 液
12、试 剂 B 滴 定 数 据 处 理下列说法不正确的是( )A若试剂 A 选择氯水，则试剂 B 可选择 NaOH 标准液B通入 N2和煮沸的目的是为了将产生的气体从溶液中全部赶出C葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化，利用了亚硫酸盐的还原性D若试剂 A 选择碱液，调节吸收后溶液为中性，则试剂 B 可选择 I2标准液答案 A解析 二氧化硫具有还原性，可以被氯水氧化为硫酸，但是氯水也可以和氢氧化钠反应，所以此时不能选择 NaOH 标准液，A 错误；根据上述分析知道：通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出，B 正确；亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根，葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡
13、萄酒氧化，利用了亚硫酸盐的还原性，C 正确；若试剂 A 选择碱液，可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，试剂 B 可选择 I2标准液，D 正确。8某废催化剂含 58.2%的 SiO2、21.0%的 ZnO、8.0%的 ZnS 和 12.8%的 CuS，某同学以该废催化剂为原料，回收其中的锌和铜。采用的实验方案如下：5已知：.步骤中发生的化学反应为非氧化还原反应.滤渣 2 的主要成分是 SiO2和 S下列说法不正确的是( )A步骤，最好在通风橱中进行B步骤和，说明 CuS 不溶于稀硫酸而 ZnS 溶于稀硫酸C步骤，涉及的离子反应为CuSH 2O22H =Cu
14、2 S2H 2OD步骤和，均采用蒸发结晶的方式获取溶质答案 D解析 A 项，步骤发生的反应是ZnOH 2SO4=ZnSO4H 2O，ZnSH 2SO4=ZnSO4H 2S，H 2S 是有毒气体，因此应在通风橱内进行，正确；B 项，根据流程图，步骤得到 CuSO45H2O，说明滤渣 1 中含有 Cu 元素，即CuS，从而推出 CuS 不溶于稀硫酸，步骤从滤液中得到 ZnSO47H2O，说明滤液中含有Zn2 ，即 ZnS 溶于稀硫酸，正确；C 项，步骤中 CuS 转变成 Cu2 ，根据信息，滤渣 2 中有SiO2和 S，推出 CuS 中 S 被过氧化氢氧化成硫单质，反应的离子方程式为CuSH 2O
15、22H =Cu2 S2H 2O，正确；D 项，得到的 CuSO45H2O 和 ZnSO47H2O 中都含有结晶水，采用蒸发结晶的方法容易失去结晶水，因此采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶，错误。9工业上用粗盐(含 Ca2 、Mg 2 、SO 等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱24和化肥 NH4Cl，工艺流程如下图所示。下列有关说法正确的是(注：第一个操作为除杂)( )A对粗盐溶液除杂可依次加入 NaOH、Na 2CO3、BaCl 2，再加入盐酸调节溶液 pHB饱和食盐水中先通入的气体为 CO2C流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D下图所示装置可以比较 Na2CO3和 NaHCO3晶体的热
16、稳定性6答案 C解析 除去粗盐中的钙离子、镁离子、硫酸根离子及泥沙，可以加过量的氯化钡除去硫酸根离子，然后用碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子，盐酸要放在最后，来除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，选项 A 错误；二氧化碳在水中溶解度较小，氨气的溶解度较大，故应先通入氨气，碱性溶液中再通入二氧化碳，二氧化碳的溶解度增大，可以达到实验目的，选项 B 错误；从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，这些过程中需要玻璃棒搅拌、引流等，选项 C 正确；碳酸钠加热不易分解，碳酸氢钠加热容易分解，故小试管中盛放碳酸氢钠，大试管中盛放碳酸钠，碳酸氢钠间接加热能分解，碳酸钠直接加热不分解，能证明两者的稳定性，
17、图中放反了，选项 D 错误。710根据如图海水综合利用的工业流程图，判断下列说法正确的是( )A除去粗盐中杂质 Mg2 、SO 、Ca 2 ，加入的药品顺序为：NaOH 溶液Na 2CO3溶液24BaCl 2溶液过滤后加盐酸B从能量转换角度看，氯碱工业中的电解饱和食盐水是一个将化学能转化为电能的过程C从第步到第步的目的是为了浓缩D在过程中 SO2被还原答案 C解析 Ca 2 用碳酸钠除去，Mg 2 用氢氧化钠除去，SO 用氯化钡除去，过滤后加入盐酸酸24化。但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除去，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，而氢氧化钠可以随意调整，如果在过滤沉淀前加入过量 BaCl2溶液，稀盐
18、酸不能除去氯化钡溶液，所以会产生新杂质，A 错误；根据电解原理分析，电解饱和食盐水是将电能转化为化学能，B错误；溴离子被氧化为溴单质后，被二氧化硫吸收生成溴离子，加入氧化剂氧化溴离子为溴单质，富集溴元素，从第步到第步的目的是为了浓缩，C 正确；在过程中发生反应：SO2Br 22H 2O=H2SO42HBr，二氧化硫中硫元素化合价由4 价变为6 价，所以二氧化硫被氧化，D 错误。11亚硫酸盐是一种常见的食品添加剂，用如图实验可检验某食品中亚硫酸盐含量(含量通常以 1 kg 样品中含 SO2的质量计；所加试剂均足量)。下列说法不正确的是( )A葡萄酒酿造时通入 SO2起到了杀菌和增酸的作用B反应中若不通入 N2则测得的 SO2含量偏低C反应中煮沸的目的是加快亚硫酸的分解，降低 SO2的溶解度D若仅将中的氧化剂“H 2O2溶液”替换为“溴水” ，对测定结果无影响答案 D解析 葡萄酒酿造时通入 SO2起到杀菌和增酸的作用，A 项正确；反应中煮沸的目的是加快 H2SO3的分解，降低 SO2的溶解度，使葡萄酒中 SO2全部蒸出，C 项正确；将“H 2O2溶液”替换为“溴水” ，发生反应 Br2SO 22H 2O=H2SO42HBr，为保证 SO2完全吸收，溴水要略过量，用 NaOH 溶液中和，消耗的 NaOH 增多，测得的 SO2含量偏高，对测定结果有影响，D项错误。
