1、1实验方案的设计与评价题组 1 物质制备实验方案的设计与评价1.2017 天津理综,4,6 分以下实验设计能达到实验目的的是 ( )实验目的 实验设计A 除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3 将固体加热至恒重B 制备无水 AlCl3 蒸发 Al 与稀盐酸反应后的溶液C 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D 鉴别 NaBr 和 KI 溶液 分别加新制氯水后,用 CCl4萃取2.2016 全国卷,13,6 分下列实验操作能达到实验目的的是 ( )实验目的 实验操作A 制备 Fe(OH)3胶体 将 NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中B 由 MgCl2溶液制备无水 MgCl2
2、 将 MgCl2溶液加热蒸干C 除去 Cu 粉中混有的 CuO 加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥D 比较水与乙醇中氢的活泼性 分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中3.2015 重庆理综,4,6下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是 ( )A.观察 Fe(OH)2的生成 B.配制一定物质的量浓度的 NaNO3溶液C.实验室制取氨 D.验证乙烯的生成4.2013 安徽理综,8,6 分实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是 ( )选项 a 中的物质 b 中的物质 c 中收集的气体 d
3、 中的物质A 浓氨水 CaO NH3 H2OB 浓硫酸 Na2SO3 SO2 NaOH 溶液C 稀硝酸 Cu NO2 H2OD 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH 溶液25.2015 福建理综,25,15 分某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。实验一 制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。(1)制取实验结束后,取出 B 中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有 。 (2)若对调 B 和 C 装置的位置, (填“能”或“不能”)提高 B 中氯酸钾的产率。 实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下 KClO3可将 KI 氧化为 I2或 KIO3。
4、该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列 a 实验的记录表如下(实验在室温下进行):试管编号 1 2 3 40.20 molL-1 KI/mL 1.0 1.0 1.0 1.0KClO3(s)/g 0.10 0.10 0.10 0.106.0 molL-1 H2SO4/mL 0 3.0 6.0 9.0蒸馏水/mL 9.0 6.0 3.0 0实验现象系列 a 实验的实验目的是 。 设计 1 号试管实验的作用是 。 若 2 号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为 KCl,则此反应的离子方程式为 。 实验三 测定饱和氯水中氯元素的总
5、量(4)该小组设计的实验方案为:使用如图装置,加热 15.0 mL 饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是 。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因) (5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节): 。 3资料:.次氯酸会破坏酸碱指示剂;.次氯酸或氯气可被 SO2、H 2O2和 FeCl2等物质还原成 Cl-。题组 2 物质组成、性质探究实验方案的设计与评价6.2016 四川理综,2,6 分根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是 ( )选项 实验操作 现象 结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊 该溶液中一定含
6、有 CO2-3B常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中 铁片不溶解常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C 向某食盐溶液中滴加淀粉溶液 溶液颜色不变 该食盐中一定没有添加 KIO3D 向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液 溶液变浑浊相同条件下,乙酸的酸性一定比苯酚强7.2015 安徽理综,12,6 分某同学将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应原理,该同学做了以下实验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是 ( )选项 实验及现象 结论A 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝 反应中有 NH3产生B 收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色 反应中有 H2产生C 收集气体的
7、同时测得溶液的 pH 为 8.6 弱碱性溶液中 Mg 也可被氧化D将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3溶液中,有气泡产生 弱碱性溶液中 OH-氧化了 Mg8.2017 江苏,19,15 分某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量 Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3AgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH 3H2O Ag(NH3 +Cl-+2H2O )+2常温时 N2H4H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3 :4Ag(NH3 +N2H4H2O )+2 )
8、+24Ag+N 2+4N +4NH3+H 2O H+4(1)“氧化”阶段需在 80 条件下进行,适宜的加热方式为 。 (2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方程式为 。HNO 3也能氧化 Ag,从反应产物的角度分析,以 HNO3代替 NaClO 的缺点是 。 4(3)为提高 Ag 的回收率,需对“过滤”的滤渣进行洗涤,并 。 (4)若省略“过滤”,直接向冷却后的反应容器中滴加 10% 氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量 NaClO 与 NH3H2O 反应外(该条件下 NaClO3与 NH3H2O 不反应),还因为 。 (5)请设计从“过滤”后
9、的滤液中获取单质 Ag 的实验方案: (实验中须使用的试剂有:2 molL -1水合肼溶液,1 molL-1 H2SO4溶液)。 9.2016 四川理综,9,13 分CuCl 广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解 CuCl22H2O 制备 CuCl,并进行相关探究。【资料查阅】【实验探究】 该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。A B C D请回答下列问题:(1)仪器 X 的名称是 。 (2)实验操作的先后顺序是 a e(填操作的编号)。 a.检查装置的气密性后加入药品b.熄灭酒精灯,冷却c.在“气体入口”处通入干燥 HCld.点燃酒精灯,加热e.停止通入 HCl,然后通
10、入 N2(3)在实验过程中,观察到 B 中物质由白色变为蓝色,C 中试纸的颜色变化是 。 (4)装置 D 中发生的氧化还原反应的离子方程式是 。 【探究反思】(5)反应结束后,取出 CuCl 产品进行实验,发现其中含有少量的 CuCl2或 CuO 杂质,根据资料信息分析:若杂质是 CuCl2,则产生的原因是 。 若杂质是 CuO,则产生的原因是 。 (满分 82 分 35 分钟)5一、选择题(每小题 6 分,共 30 分)1.2018 河南南阳第三次联考,13由下列实验及现象推出的相应结论正确的是 ( )实验 现象 结论A向填有硫酸处理的 K2Cr2O7硅胶导管中吹入乙醇蒸气管中固体逐渐由橙色
11、变为绿色 乙醇具有还原性B向盐酸酸化的 Cu(NO3)2溶液中通入少量 SO2,然后滴入 BaCl2溶液 产生白色沉淀Cu2+的氧化性大于 H2SO4的C打磨后的铝片放入 Hg(NO3)2溶液中片刻,用滤纸吸干后置空气中铝片发烫并逐渐长出白色针状固体汞与氧气反应放热,白色物质为 HgOD向 2 支分别盛有相同浓度的K4Fe(CN)6和 CuSO4溶液中分别滴入2 滴 H2S 饱和溶液前者无明显现象,后者产生黑色沉淀 Ksp(FeS)Ksp(Ag2S)C 浓硝酸 铜 BaSO3悬浊液 悬浊液变澄清 +4 价硫具有还原性D 浓盐酸 KMnO4 紫色石蕊试液 溶液先变红后褪色 Cl2有酸性和漂白性3
12、.2018 陕西部分学校摸底检测,10下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( )选项 实验操作 实验现象 结论A将少量 Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加 KSCN 溶液 溶液变成红色 Fe(NO3)2已变质B在 KI 溶液中滴加少量氯水,再加入 CCl4,充分振荡液体分层,下层溶液呈紫红色氯的非金属性比碘的强C炭粉中加入浓硫酸并加热,导出的气体通入 BaCl2溶液中 有白色沉淀产生 有 SO2和 CO2产生D向 AgNO3溶液中滴加少量 NaCl 溶液,然后再向其中滴加 KI 溶液先生成白色沉淀,后生成黄色沉淀 溶解度:AgClAgI4.2017 成都
13、第三次诊断检测,12下列实验设计方案合理且能达到实验目的的是 ( )选项 A B C D6实验目的验证 HCl 水溶液的酸性检验葡萄糖中的醛基配制一定质量分数的 AlCl3水溶液测定中和反应的反应热实验设计方案5.2016 合肥一模,5下述实验设计能够达到目的的是 ( )A B C DA.吸收易溶于水的气体B.测定 NaOH 溶液的浓度C.制备并收集少量 NO2D.制取无水 AlCl3二、非选择题(共 52 分)6.2018 西安八校联考,17,14 分甲、乙两组同学分别做了以下探究实验。(1)甲组探究 Cl2与 Na2SO3溶液的反应,实验装置如图。写出制取氯气的化学方程式 。 该装置的不足
14、之处除无尾气吸收装置外,另一处是 。 Cl 2与 Na2SO3溶液反应的离子方程式为 。 设计实验,简述实验步骤,证明洗气瓶中的 Na2SO3已被氧化 。 (2)乙组探究乙酸乙酯在不同温度、不同浓度 NaOH 溶液中的水解速率。取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。实验试剂 试管(55 )试管(55 )试管(55 )试管(75 )乙酸乙酯/mL 1 V1 V2 V31 molL-1 NaOH溶液/mL V4 3 0 V5蒸馏水/mL 0 V6 5 27请完成上表,其中 V2= ,V4= ,V
15、5= 。 实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,以减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确;但不能用饱和 Na2CO3溶液替代蒸馏水,其原因是 ;实验中,试管比试管中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能有 。(乙酸乙酯沸点为77.1 ) 7.2018 成都摸底测试,22,10 分二氧化硫是大气污染物之一,某同学在实验室探究二氧化硫的性质。(1)用铜和浓硫酸反应制取二氧化硫的化学方程式为 ;发生装置可选择图 1 中的 (填序号,下同),收集装置可选择图 1 中的 。 图 1(2)用图 2 实验装置探究二氧化硫的氧化性。图 2充入气体前的操作为 ;按图 2 充入气体,连接装置。打开旋塞
16、1,可观察到的主要现象是 ;若 A 瓶和 B 瓶的体积相等,恢复到常温,打开旋塞2,可观察到的现象是 ,此时 A 瓶中可能发生反应的化学方程式为 。 (3)从环保角度,利用图 2 装置设计探究二氧化硫既有氧化性又有还原性的最佳方案。实验方案 预期现象,操作如(2) 说明 SO2具有还原性的现象为 8.2017 湖北八校第二次联考,26,14 分.某化学兴趣小组利用如图所示装置模拟合成氨并制备少量氨水。A B C D E F G已知:加热(85 )NH 4Cl 和 NaNO2饱和溶液可以制取 N2。8(1)装置 B 中仪器名称是 。 (2)为了完成实验,装置从左到右接口的连接顺序是 。 (3)装
17、置 D 中玻璃纤维的作用是 。 (4)小组中甲同学认为装置 F 不合理,实验中会产生倒吸。乙同学认真分析后认为该装置无需改进,他的理由是 。 .实验探究(5)该小组同学利用制备的氨水进行银镜反应实验。经查阅资料,配制的银氨溶液的主要成分是Ag(NH 3)2OH,小组同学对其组成进行了实验探究:在洁净的小试管中加入 2 mL 2%的 AgNO3溶液,然后边振荡试管边滴加 2%的稀氨水,至产生的沉淀恰好完全溶解为止,即制得银氨溶液。在制得的银氨溶液中加入无水乙醇,溶液变浑浊,过滤,用 洗涤,得到白色固体。 将该白色固体用适量蒸馏水溶解,得到无色溶液,用广范 pH 试纸检验溶液近似呈中性;向溶液中逐
18、滴加入稀盐酸至不再产生沉淀,静置,取上层清液于另一个放有一小片铜的小试管中并微热,发现铜片的表面有气泡产生,遇到空气变成红棕色;另取少量上层清液加过量的NaOH 溶液并加热,得到无色刺激性气体。由此确定通过上述方法制备的白色固体主要成分是 。 (6)请根据以上探究,设计实验制备少量纯净的Ag(NH 3)2OH 溶液:取 2 mL 2%的 AgNO3溶液于洁净的小试管中, ,即得到Ag(NH 3)2OH 溶液。 9.2017 武汉 5 月考试,26,14 分某化学小组同学用下列装置和试剂进行实验,探究 O2与 KI溶液发生反应的条件。供选试剂:30% H 2O2溶液、0.1 molL -1 H2
19、SO4溶液、MnO 2固体、KMnO 4固体(1)小组同学设计甲、乙、丙三组实验,记录如下:操作 现象甲 向的锥形瓶中加入 ,向的 中加入 30%H2O2溶液,连接、,打开活塞 中产生无色气体并伴随大量白雾;中有气泡冒出,溶液迅速变蓝乙 向中加入 KMnO4固体,连接、,点燃酒精灯 中有气泡冒出,溶液不变蓝丙 向中加入 KMnO4固体,中加入适量 0.1 molL-1 H2SO4溶液,连接、,点燃酒精灯中有气泡冒出,溶液变蓝(2)丙实验中 O2与 KI 溶液反应的离子方程式是 。 (3)对比乙、丙实验可知,O 2与 KI 溶液发生反应的适宜条件是 。为进一步探究该条件对反应速率的影响,可采取的
20、实验措施是 。 (4)由甲、乙、丙三实验推测,甲实验中可能是中的白雾使溶液变蓝。学生将中产生的气体直接通入下列 (填序号)溶液,证明了白雾中含有 H2O2。 9A.酸性 KMnO 4 B.FeCl 2 C.Na 2S D.品红(5)资料显示,KI 溶液在空气中久置过程中会被缓慢氧化:4KI+O 2+2H2O 2I2+4KOH。该小组同学取 20 mL 久置的 KI 溶液,向其中加入几滴淀粉溶液,结果没有观察到溶液颜色变蓝,他们猜想可能是发生了反应(写离子方程式) 造成的,请设计实验证明他们的猜想是否正确 。 (满分 86 分 50 分钟)一、选择题(每小题 6 分,共 30 分)1.下列实验中
21、,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( )选项 实验 现象 结论A用 pH 试纸检测:0.1 molL -1 Na2SO3溶液、0.1 molL -1 NaHSO3溶液Na2SO3溶液的 pH 约为 10; NaHSO3溶液的 pH 约为 5HS 结合 H+的能力O-3比 S 强O2-3B向含有酚酞的 Na2CO3溶液中加入少量 BaCl2固体 溶液红色变浅Na2CO3溶液中存在水解平衡C注射器中吸入 NO2,封堵针尖处,将注射器体积压缩为原来的一半 气体颜色比起始时浅加压后,NO 2转变为无色的 N2O4D饱和 BaSO4悬浊液中加入饱和Na2CO3溶液,振荡,然后过滤、洗涤,
22、向所得固体中加入盐酸沉淀部分溶解且有气体产生 Ksp(BaSO4) Ksp(BaCO3)2.下列实验中,结论正确且与现象具有因果关系的是 ( )选项 实验 现象 结论A在 CuSO4溶液中加入一小块NaNa 溶解,生成沉淀 有 Cu 生成B将浓氨水滴加至烧瓶中的CaO 上产生的气体可使湿润的红色石蕊试纸变蓝 有氨气生成C在 Fe(NO3)2溶液中加入稀H2SO4溶液变为黄色 稀 H2SO4具有氧化性D将过量氯气通入 I2-淀粉溶液中 溶液蓝色褪去 氯气具有漂白性3.下列装置所进行的实验不能达到目的的是 ( )10A.形成红色喷泉 B.制取纯净、干燥的氯气C.探究原电池原理 D.分离三氯甲烷和四
23、氯化碳4.在实验室中,用如图所示装置(尾气处理装置略去)进行下列实验,将中液体逐滴滴入到中,则预测的现象正确的是 ( )选项 中的物质 中的物质 预测中的现象A 氯水 紫色石蕊溶液 溶液变成红色B 盐酸 硝酸亚铁溶液 无明显现象C 浓硝酸 用砂纸打磨过的铝条 产生红棕色气体D 氢硫酸 硫酸铜溶液 有黑色沉淀产生5.用如图所示装置进行下列实验:将中物质滴入中,预测的现象和结论合理的是 ( )选项 中的物质 中的物质 预测中的现象和结论A 浓盐酸 二氧化锰立即产生大量黄绿色气体,证明 HCl 具有还原性和酸性B 草酸溶液酸性高锰酸钾溶液 溶液逐渐褪色,证明草酸具有还原性C硫酸铝饱和溶液碳酸钠饱和溶
24、液立即产生大量气泡,证明两者相互促进水解D 蒸馏水 过氧化钠粉末立即产生大量气泡,滴加酚酞后溶液变红,说明过氧化钠是碱性氧化物二、非选择题(共 56 分)6.15 分连二亚硫酸钠(Na 2S2O4)俗称保险粉,广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。11(1)制备二氧化硫A B C D E若使用如图所示装置制备干燥的 SO2气体,回答以下问题:A 中盛液体的玻璃仪器名称是 ,实验开始后 A 中反应的化学方程式为 。 B 装置的作用是 ;C 装置的作用 。 E 装置中固体试剂为 。 (2)制备保险粉如图,维持 3545 通 SO2至锌粉-水悬浮
25、液反应生成 ZnS2O4;然后加入 18%的氢氧化钠溶液,在2835 下反应生成 Na2S2O4和 Zn(OH)2悬浮液。反应物经压滤除去氢氧化锌沉淀后,往滤液中加入氯化钠,并冷却至 20 ,使 Na2S2O4结晶析出,滤出晶体后用酒精脱水干燥即得产品。在制取 Na2S2O4过程中发生了氧化还原反应,氧化剂是 ;生成 1 mol Na2S2O4转移电子 mol。 滤液中加入氯化钠使 离子浓度增大,促进 Na2S2O4结晶析出;滤出晶体后用酒精脱水干燥是因为 Na2S2O4在酒精中的溶解度 (填“较大”或“较小”),且酒精易挥发。制取 Na2S2O4也常用甲酸钠法,控制温度 7080 ,在甲醇溶
26、液(溶剂)中溶解甲酸钠(HCOONa),再滴加 Na2CO3溶液同时通 SO2维持溶液微酸性,即可生成 Na2S2O4,反应的离子方程式为 。 (3)测定保险粉纯度Na2S2O4属于强还原剂,暴露于空气中易被氧气氧化。Na 2S2O4遇 KMnO4酸性溶液发生反应:5Na2S2O4 +6KMnO4 +4H2SO4 5Na2SO4 +3K2SO4 +6MnSO4 +4H2O。称取 3.0 g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成 100 mL 溶液,取出 10.00 mL 该溶液于试管中,用0.10 molL-1的 KMnO4溶液滴定。重复上述操作 2 次,平均消耗 KMnO4溶液 18.00 m
27、L,则该样品中 Na2S2O4的质量分数为 (杂质不参与反应)。 7.15 分无水 MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水 MgBr2,装置如图所示(夹持仪器略去),主要步骤如下:12步骤 1:三颈瓶中装入 10 g 镁屑和 150 mL 无水乙醚,装置 B 中加入适量的液溴。步骤 2:缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。步骤 3:反应完毕后恢复至室温,过滤,将滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至 0 ,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。步骤 4:常温下用苯溶解粗品,冷却至 0 ,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160 分解得无水 MgBr2产品。已知
28、:Mg 和 Br2反应剧烈放热;MgBr 2具有强吸水性。MgBr 2+3C2H5OC2H5 MgBr23C2H5OC2H5请回答:(1)仪器 A 的名称是 ,它在实验中的作用是 。 (2)步骤 2 中,可以将 B 装置中的溴完全导入三颈瓶中的原因是 ;该实验如果将所用液溴一次性全部加入三颈瓶中,其后果是 。 (3)步骤 3 中,第一次过滤得到的固体物质是 ;根据步骤 3、4,请总结出三乙醚合溴化镁所具有的物理性质: 。 (4)请根据 Mg 的性质设计实验证明 O2的氧化性比 N2的强: 。 (5)将步骤 4 得到的产品在干燥器中冷却到室温后,称量,其质量为 61.4 g。则该实验制取MgBr
29、2的产率是 。 8.14 分氯化铵俗称卤砂,主要用于干电池、化肥等。某化学研究小组设计如下实验制备卤砂并进行元素测定。.实验室制备卤砂所需的装置如图所示,装置可重复选用。(1)装置接口连接顺序是 a;b 。 (2)C 装置的作用是 ,D 装置盛装的物质是 。 (3)写出用上述装置制备氨气的一组试剂: 。 .测定卤砂中氯元素和氮元素的质量之比。13该研究小组准确称取 a g 卤砂,与足量氧化铜混合加热,充分反应后将气体产物按如图装置进行实验。收集装置收集到的气体为空气中含量最多的气体,其体积换算成标准状况下的体积为 V L,碱石灰增重 b g。(4)E 装置内的试剂为 ,卤砂与氧化铜混合加热反应
30、的化学方程式为 。 (5)卤砂中氯元素和氮元素的质量之比为 (用含 b、 V 的式子表示)。 (6)为了测定卤砂中氯元素的质量,他们设计的实验方案是将 a g 卤砂完全溶解于水,加入过量 AgNO3溶液,然后测定生成沉淀的质量。请你评价该方案是否合理,并说明理由: 。 9.12 分某研究性学习小组查阅资料得知:铁盐能蚀刻银,因此可用于制作液晶显示器的银线路板。他们对蚀刻银的过程进行了下列探究:【制备银镜】 配制银氨溶液,并取等量银氨溶液于多支试管中。向银氨溶液中加入等量葡萄糖溶液,水浴加热,产生银镜,洗净,备用。【溶解银镜】 分别向两支试管中加入 5 mL Fe(NO3)3、Fe 2(SO4)
31、3溶液:编号 a b试剂 0.1 mol/L Fe(NO3)3溶液 c mol/L Fe2(SO4)3溶液现象 银镜消失较快,溶液黄色略变浅,产生较多白色沉淀 银镜消失较慢,溶液黄色明显变浅,产生少许白色沉淀(1)表格中 c 的值应为 。 (2)a、b 中均检出含有 Fe2+,说明 Fe3+具有氧化性,a 中 Fe3+氧化 Ag 的离子方程式为 。 (3)你认为 b 中的沉淀为 (填名称)。 (4)有同学猜测在 a 中的酸性条件下 N 氧化了银,他的理由是 O-3。于是该同学进行了下列操作验证他的猜测: 测 pH:测得实验 a 中所用 Fe(NO3)3溶液的 pH=2。配制溶液,若猜想正确,则
32、下列所配溶液最合理的是 (填序号)。取 5 mL 此溶液加入有银镜的试管,可以观察到的现象是 。 A.0.01 mol/L 硝酸溶液B.0.01 mol/L 硝酸和 0.02 mol/L 硝酸钠的混合溶液C.0.01 mol/L 硝酸和 0.29 mol/L 硝酸钠的混合溶液(5)a 中白色沉淀的成分可能是 AgNO2。已知 AgNO2能溶于氨水,生成银氨溶液中的溶质、亚硝酸铵和水,写出该反应的化学方程式 。 14答案专题二十四 实验方案的设计与评价1.D 除去 NaHCO3固体中的 Na2CO3,可加水溶解制成饱和溶液,通入足量 CO2气体,结晶,过滤,A项错误;制备无水 AlCl3时,应将
33、 AlCl3溶液在 HCl 氛围中蒸发,B 项错误;重结晶提纯苯甲酸时,应将粗品制成其热饱和溶液,趁热过滤,再冷却结晶,C 项错误;鉴别 NaBr 和 KI 溶液,分别加入新制氯水后,用 CCl4萃取,Br 2的 CCl4溶液呈橙色,I 2的 CCl4溶液呈紫红色,D 项正确。2.D NaOH 浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中得到的是 Fe(OH)3沉淀,并非 Fe(OH)3胶体,A 项错误;加热能促进 MgCl2水解和 HCl 逸出,最终 MgCl2完全水解生成 Mg(OH)2,不能得到无水MgCl2,B 项错误;加入稀硝酸,CuO 和 Cu 均溶解,C 项错误;根据 Na 分别与水、乙醇
34、反应的剧烈程度或产生气泡的快慢可比较水和乙醇中氢的活泼性,D 项正确。3.A 装置中的植物油能防止空气进入,生成的 Fe(OH)2不被氧化,能观察到有白色 Fe(OH)2沉淀生成,A 项正确;配制一定物质的量浓度的溶液时,固体应先在烧杯中溶解,然后转入容量瓶中定容,B 项错误;实验室利用 NH4Cl 与 Ca(OH)2固体加热反应制备 NH3,而题目给出的一种药品为 CaO,不能与 NH4Cl 固体反应制备 NH3,且 NH3极易溶于水,不能用排水法收集,C 项错误;该实验设计中,温度计的水银球应位于液面以下,且挥发出的乙醇、副产物 SO2等杂质也会使 KMnO4酸性溶液褪色,无法判断是否生成
35、了乙烯,D 项错误。4.B 实验室利用 CaO 和浓氨水制取氨气,选择向下排空气法收集,A 项错误;收集 SO2时选择向上排空气法,B 项正确;制取 NO2时选择浓硝酸和 Cu 反应,C 项错误;MnO 2氧化浓盐酸制取Cl2需要加热才能发生,D 项错误。5.(除标明外,每空 2 分)(1)烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管(不填“胶头滴管”也可) (2)能 (3)研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响 硫酸浓度为 0 的对照实验 Cl+6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O (4)因存在 Cl2的重新溶解、HClO 分解等,此方案无法测算试O-3样的含氯总量(或其他合理答案) (5)量取一定量的
36、试样,加入足量的 H2O2溶液,加热除去过量的 H2O2,冷却,再加入足量的硝酸银溶液,称量沉淀质量(或其他合理答案)(3 分)【解析】 (1)冷却结晶、过滤、洗涤等操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管。(2)若对调 B 和 C 装置的位置,则可以除去 Cl2中混有的 HCl,因此能提高 B 中氯酸钾的产率。(3)由题给表格数据可知,各试管中只有硫酸的浓度不同,因此实验目的是研究反应体系中硫酸浓度对反应产物的影响。1 号试管没有加入硫酸,为对照实验。根据淀粉溶液显蓝色知氧化产物为 I2,该反应的离子方程式为 Cl +6I-+6H+ Cl-+3I2+3H2O。(4)用O-3题中装置
37、测定氯气的体积时,氯气会重新溶解且氯气与水反应生成的 HClO 分解会产生 O2,使测得氯气的体积不准确,因此实验方案不可行。(5)量取一定量饱和氯水样品,加入足量的H2O2溶液,将饱和氯水中的 Cl2和 HClO 全部还原为 Cl-,加热除去过量的 H2O2,冷却,加入足量 AgNO3溶液,过滤、洗涤、干燥,通过测定所得沉淀的质量计算氯元素的总量。156.D A 项忽视了 HC 、HS 和 S 的干扰,A 项错误;常温下铁遇浓硫酸发生钝化,其O-3 O-3 O2-3实质是铁表面部分被氧化为致密的氧化膜,阻止了反应的进一步进行,不能说铁与浓硫酸没有发生化学反应,B 项错误;KIO 3不能使淀粉
38、变蓝色,只有单质碘才能使淀粉变蓝色,C 项错误;向苯酚钠溶液中滴加乙酸,溶液变浑浊,是因为生成了苯酚,常温下苯酚在水中的溶解度较小,说明乙酸的酸性强于苯酚的酸性,D 项正确。7.D 氯化铵溶液与镁条反应生成氯化镁、氨气和氢气,A、B 项结论合理;因 NH3H2O 电离而使溶液显弱碱性,在弱碱性溶液中镁也可被氧化,C 项结论合理;将镁条放入 pH 为 8.6 的NaHCO3溶液中,有气泡产生,根据 C 项实验知,应是镁与溶液中的 H+作用产生了氢气,D 项结论不合理。8.(1)水浴加热(1 分) (2)4Ag+4NaClO+2H 2O 4AgCl+4NaOH+O2(3 分) 会释放出氮氧化物(或
39、 NO、NO 2 ),造成环境污染(2 分) (3)将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中(2 分) (4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的 Cl- ,不利于 AgCl 与氨水反应(2 分) (5)向滤液中滴加 2 molL-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用 1 molL-1 H2SO4溶液吸收反应中放出的 NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥(5分)【解析】 (1)加热温度在低于 100 时,可采用水浴加热的方式。(2)在溶液中,NaClO 氧化 Ag 生成 AgCl、NaOH 和 O2,根据得失电子守恒及原子守恒配平反应的化学方程式。HNO 3氧
40、化 Ag 时会产生氮氧化物,污染环境。(3)为提高 Ag 的回收率,需要将洗涤后的滤液也一起合并到过滤的滤液中。(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,增加氨水的用量;由已知信息知冷却后的溶液中因 NaClO 的分解,会含有一定浓度的 Cl-,不利于 AgCl 和氨水反应的正向进行。(5)由已知信息知,水合肼可以和银氨溶液发生反应生成 Ag 和 NH3等。生成的NH3用 1 molL-1 H2SO4溶液吸收 ,当溶液中不再产生气泡时,说明反应已进行完全,静置,过滤出生成的 Ag,洗涤、干燥,得 Ag。9.(1)干燥管(2 分) (2)cdb(2 分) (3)先变红,后褪色(2 分)(4)Cl 2
41、+2OH- ClO-+Cl-+H2O(3 分) (5)加热时间不足或温度偏低(2 分) 通入 HCl 的量不足(2 分)【解析】 (1)仪器 X 的名称为干燥管。(2)实验操作中应先通氯化氢气体,再点燃酒精灯,反应结束后,先熄灭酒精灯,再停止通入氯化氢气体,故实验操作的先后顺序为acdbe。(3)实验过程中,由于通入氯化氢气体,多余的氯化氢气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;又由于反应过程中产生氯气,氯气与水反应生成的 HClO 能漂白试纸而使试纸褪色。(4)装置 D 中发生的氧化还原反应为氯气与氢氧化钠溶液的反应,离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)由于加热时间不足或温
42、度偏低,CuCl 22H2O 失去结晶水后生成 CuCl2,CuCl2没有完全分解;通入的氯化氢气体不足时,反应过程中 CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,Cu2(OH)2Cl2分解而生成 CuO。1.A 乙醇具有还原性,能把 K2Cr2O7还原,故 A 正确;硝酸把 SO2氧化为硫酸,所以硝酸的氧化性大于 H2SO4的,故 B 错误;Al 与 Hg(NO3)2发生置换反应生成了 Hg,用滤纸吸干后置空气中,Al 与 O2反应放热生成 Al2O3,由于 Hg 的存在,Al 2O3无法将 Al 覆盖,故 Al2O3成为白色针16状固体,故 C 错误;前者无明显现象是因为 K4Fe(CN)6
43、为络合物,溶液中不存在 Fe2+,不能与H2S 反应生成 FeS 沉淀,故该实验不能说明 Ksp(FeS)Ksp(Ag2S),B 正确;Cu 与浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮与亚硫酸钡发生氧化还原反应,则 c 中悬浊液不变澄清,且有气体生成,C 错误;浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气,氯气与水反应生成 HCl 和HClO,则溶液先变红后褪色,但不能说明氯气具有酸性和漂白性,D 错误。3.B 将少量 Fe(NO3)2加水溶解后加稀硫酸酸化,酸性条件下 Fe2+、N 可发生氧化还原反O-3应生成 Fe3+,故再滴加 KSCN 溶液后,溶液变成红色,不能说明原 Fe(NO3)2已变质,A
44、项不符合题意;在 KI 溶液中滴加少量氯水,再加入 CCl4,充分振荡后液体分层,下层溶液呈紫红色,说明碘化钾被氯气氧化成碘单质,则氯气的氧化性大于碘单质的氧化性,从而可证明氯的非金属性比碘的非金属性强,B 项符合题意;炭粉中加入浓硫酸并加热,由于生成的 SO2和 CO2均不与 BaCl2溶液反应,故将导出的气体通入 BaCl2溶液中不会生成白色沉淀,C 项不符合题意;向AgNO3溶液中滴加少量 NaCl 溶液,AgNO 3溶液过量,再向其中滴加 KI 溶液,AgNO 3可以直接与KI 反应生成黄色沉淀 AgI,故不能说明溶解度:AgClAgI,D 项不符合题意。4.C A 项装置容易发生倒吸
45、,A 项错误;B 项中加入的氢氧化钠的量太少,不能得到 Cu(OH)2悬浊液,从而无法检验葡萄糖中的醛基,B 项错误;为防止氯化铝水解,配制一定质量分数的AlCl3水溶液时应加入少量浓盐酸,C 项正确;D 项装置中缺少环形玻璃搅拌棒,D 项错误。5.A A 为防倒吸装置,可吸收易溶于水的气体,A 项正确;B 中没有加入指示剂,无法确定滴定终点,B 项错误;NO 2能与水反应,不能用排水法收集,C 项错误;加热蒸干 AlCl3溶液时,促进了 Al3+的水解,而水解生成的盐酸又易挥发导致水解彻底,最后得不到无水 AlCl3,且该操作应在蒸发皿中进行,坩埚常用于灼烧或熔融固体,D 项错误。6.(1)
46、MnO 2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O 没有加热装置 Cl 2+S +H2O 2Cl-+O2-3S +2H+ 取少量洗气瓶中的液体于干净的试管中,加入足量盐酸(滴加稀盐酸至不再产O2-4生气体),再滴加少量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明 Na2SO3已经被氧化 (2)1 5 3 碳酸钠水解显碱性,干扰了探究 NaOH 溶液浓度对水解速率的影响 水浴温度接近乙酸乙酯的沸点,温度越高,乙酸乙酯挥发也越快【解析】 (1)加热条件下 MnO2氧化浓盐酸制取氯气的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H 2O。该装置中 MnO2氧化浓盐酸需在加热条件下进行
47、,缺少加热装置。Cl 2与 Na2SO3溶液发生氧化还原反应,Cl 2被还原为 Cl-,S 被氧化为 S ,根据原子守O2-3 O2-4恒、得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为 Cl2+S +H2O 2Cl-O2-3+S +2H+。Na 2SO3被氧化得到 Na2SO4,证明洗气瓶中的 Na2SO3已被氧化,实质是检验O2-417Na2SO3溶液中是否含有 Na2SO4,检验时先加足量盐酸酸化,除去溶液中的 S ,再滴加少量O2-3氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明 Na2SO3已经被氧化。(2)探究乙酸乙酯在不同浓度NaOH 溶液中的水解速率,必须保证乙酸乙酯的用量相同和反应温度相同;探究
48、温度对乙酸乙酯水解速率的影响,必须保证氢氧化钠溶液的浓度相同、乙酸乙酯的用量相同,分析表中数据知, V2=1,V4=5,V5=3。实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,其优点是可减小乙酸乙酯在水中的溶解度,使实验结果更准确;但不能用饱和 Na2CO3溶液替代蒸馏水,其原因是碳酸钠水解显碱性,干扰了探究 NaOH 溶液浓度对水解速率的影响。实验中,试管中反应温度为75 , 试管中反应温度为 55 ,乙酸乙酯的沸点为 77.1 ,试管比试管中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能是水浴温度接近乙酸乙酯的沸点,温度越高,乙酸乙酯挥发也越快。7.(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H 2O A C (2)检査装置气密性,关闭旋塞 1、旋塞2 B 瓶内壁有黄色固体和小水珠生成 NaOH 溶液倒吸到 A 瓶、B 瓶中 SO 2+NaOH NaHSO3或 SO2+2NaOH Na2SO3+H2O(3)实验方案 预期现象将烧杯中的 NaOH 溶液替换为酸性 KMnO
