1、1专题 41 实验设计与实验方案评价（二）【高考演练】上接：40 实验设计与实验方案评价(一)1 （2018 届衡水中学第二十次模拟）下列有关化学实验操作，现象和结论均为正确的是选项 操作 现象 结论A Mg2+和 Cu2+共存的溶液中滴入适量NaOH 溶液产生白色沉淀相同温度下，溶度积常数: KspMg(OH) 2HCO3-D向饱和硼酸溶液中滴加少量 Na2CO3粉末无气泡冒出 不能证明酸性:碳酸硼酸AA BB CC DD【答案】C2.(2018 浙江省宁波市八校高三下学期期初)下列实验设计能完成或实验结论合理的 A证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还是二氧化氮，可用湿润的碘化钾一淀粉试纸检验，观察
2、试纸颜色的变化B铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加 KSCN 溶液，未出现血红色，该铝热剂不含氧化铁C测氯水的 pH 可用玻璃棒蘸取氯水点在 pH 试纸上，待其变色后和标准比色卡比较D用新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别甲酸、甲酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯四种物质【答案】D【解析】A 项溴蒸气和二氧化氮均具有强氧化性，都能够使碘化钾一淀粉试纸变蓝，不正确；由于 Fe3+能够氧化铝转化为 Fe2+，故 B 项不正确；氯水具有强氧化性，能够使 pH 试纸变红后褪色，无法测量其 pH，C2项不正确；常温下，根据能否溶液新制氢氧化铜的分为两组甲酸和乙酸、甲酸甲酯和乙酸乙酯，然后加入过量新制氢氧化铜加热，甲酸和甲酸甲酯的溶液
3、能够生成红色沉淀。3.下列实验设计能够成功的是( )实 验目的 实验操作A 实验室制备硝基苯 将苯和浓硝酸混合后加热B 除去硫酸钠溶液中少量氯化钠杂质向含有氯化钠杂质的硫酸钠溶液中加入适量的硝酸银溶液，过滤C 检验溴乙烷发生消去反应的产物向盛有少量溴乙烷的试管中，先加入氢氧化钠溶液，加热，再滴入用硝酸酸化的硝酸银溶液D 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 向盛有少量浓硝酸、稀硝酸的两支试管中，分别加入大小相同的铜片【答案】 D4.（2018合肥市质检）下列化学实验有关的叙述正确的是（ ）A某无色溶液中滴加 BaCl2溶液出现白色沉淀，说明该无色溶液中一定含有 SO42-B向 2.0mL 浓度均为 0.1
4、molL-1的 KCl、KI 混合溶液中滴加 12 滴 0.01molL-1AgNO3溶液，振荡，生成黄色沉淀，说明 Ksp（AgI）比 Ksp（AgCl）大C铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落，说明铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝DSO 2、Cl 2都能使品红试液褪色，其原理是相同的【答案】C【解析】A 项产生该现象的也可能是 CO32-、SO 32-；B 项说明 Ksp（AgI）比 Ksp（AgCl）小；D 项 SO2的褪色原理是与有色物质化合为无色不稳定的物质，Cl 2用于漂白是因为与水反应生成的 HClO的强氧化性。 5(高考变式)根据下列化学实验事实得出的结论一定正确的是( )A向某无色溶
5、液中先加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，再加入足量盐酸，沉淀不溶 解。结论：该溶液中有 SO24B向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红。结论：该溶液中有 NH 4C向 1 mL 浓度均为 0.05 molL1 的 NaCl、NaI 混合溶液中滴加 2 滴 0.01 molL1 的 AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色。结论： Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D向 1 mL 1%的 NaOH 溶液中加入 2 mL 2%的 CuSO4溶液，振荡后再加入 0.05 mL 有机物 X，加热后未出现红色沉淀。结论：X 中不含有醛基【答案】C3【解析】A 项，也可能含 Ag
6、 。D 项，所配溶液中 NaOH 的量太少，应把少量 CuSO4溶液滴加至过量 NaOH 溶液中，才有明显现象。6.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是选项 实验操作 实验目的或结论A 同温下测定相同浓度的 Na2CO3和 Na2SO3溶液的酸碱性比较硫与碳的非 金属性强弱B 向含有少量 FeCl3的 MgCl2溶液中加入足量 Mg(OH)2粉末，搅拌一段时间后过滤除去 MgCl2溶液中少量 FeCl3C 常温下，向饱和 Na2CO3溶液中加少量 BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下 Ksp(BaCO3) Ksp(BaSO4)D C2H5OH 与浓硫酸
7、 170共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液检验制 得气体是否为乙烯【答案】B7 “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下面四个“封管实验”(夹持装置未画出)，判断下列说法正确的是( )A加热时，上部汇集了固体 NH4Cl，说明 NH4Cl 的热稳定性比较好B加热时，、溶液均变红，冷却后又都变为无色C中，浸泡在热水中的容器内气体颜 色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅D四 个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应【答案】 C 【解析】加热时 NH4Cl 分解为 NH3和 HCl，在封管上部遇冷 NH3和 HCl 又化合成 NH4Cl，说明 NH4Cl 的热稳定性差，故 A
8、 项错误；加热时溶液变无色，冷却后变为红色，加热时溶液变为红色，冷却后变为无色，故 B 项错误；由于 2NO2N 2O4为放热反应，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅，故 C 项正确；封管中发生的化学反应不是可逆反应，故 D 项错误。8.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )4选项 实验操作 现象 解释或结论A过量的 Fe 粉中加入稀 HNO3，充分反应后，滴入 KSCN 溶液溶液呈红色 稀 HNO3将 Fe 氧化为 Fe3B AgI 沉淀中滴入稀 KCl 溶液有白色沉淀出现AgCl 比 AgI 更难溶C Al 箔插入稀 HNO3中 无现象Al 箔表
9、面被 HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性【答案】D9.（2018 届唐山市三模）在一定条件下，向 Al2O3和过量 C 粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的AlCl3，实验装置如图所示。下列说法不正确的是Ac 中盛装的是浓硫酸B实验时应先点燃 d 处酒精灯，再点燃 a 处酒精灯C此反应中的尾气，除氯气外都可直接排放到大气中D该装置不完善，其中应改进的一项是在 d、e 之间添加一个干燥装置【答案】C 【解析】本题向 Al2O3和过量 C 粉的混合物中通入氯气，可制得易水解的 AlCl3，a 装置制取氯气，b 装置除去氯气中的 HCl，c
10、 装置干燥氯气，d 装置发生制备 AlCl3的反应，e 装置尾气处理装置。Ac 中盛装的是浓硫酸干燥氯气，A 正确；B实验时应先点燃 d 处酒精灯，再点燃 a 处酒精灯，可以充分利用氯气，B 正确；C此反应中的尾气，除氯气外还有 CO 等，不能直接排放到大气中，C 错误；D为防止 e 装置中的水蒸气进入 d，在 d、e 之间添加一个干燥装置，故 D 正确；因此，本题正确答案为 C。5点睛：本题易错 B 选项，空气不影响该实验，不必先制氯气排空气，为了充分利用氯气，实验时应先点燃d 处酒精灯，再点燃 a 处酒精灯，使反应顺利进行。10. 某钠盐溶液中可能含有 NO 、SO 、SO 、CO 、Cl
11、 、I 等阴离子。 2 24 23 23某同学取 5 份此溶液样品，分别进行了如下实验：用 pH 计测得溶液的 pH 大于 7加入盐酸，产生有色刺激性气体加入硝酸酸化的 AgNO3溶液产生白色沉淀，且放出有色刺激性气体加足量 BaCl2溶液，产生白色沉淀，该沉淀溶于稀硝酸且放出气体，将气体通入品红溶液，溶液不褪色加足量 BaCl2溶液，产生白色沉淀，在滤液中加入酸化的(NH 4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加 KSCN 溶液，显红色该同 学最终确定在上述六种离子中仅含 NO 、CO 、Cl 三种阴离子。 2 23请分析，该同学只需要完成上述哪几个实验，即可得出此结论( )A BC D【答案】B
12、11.某学生对 SO2与漂粉精的反应进行实验探究：操作 现象取 4g 漂粉精固体，加入 100mL 水 部分固体溶解，溶液略有颜色过滤，测漂粉精溶液的 pH pH 试纸先变蓝（约为 12） ，后褪色i 液面上方出现白雾；ii 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色；iii 稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去（1）Cl 2和 Ca（OH） 2制取漂粉精的化学方程是 。（2）pH 试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。（3）向水中持续通入 SO2，未观察到白雾。推测现象 i 的白雾由 HCl 小液滴形成 ，进行如下实验：a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；b.用酸化的 AgNO3溶液检验白雾
13、，产生白色沉淀。 实验 a 目的是 。6由实验 a、b 不能判断白雾中含有 HC1，理由是 。 （4）现象 ii 中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和 C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。（5）将 A 瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀 X。向沉淀 X 中加入稀 HC1，无明显变化。取上层清液，加入 BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀 X 中含有的物质是 。 用离子方程式解释现象 iii 中黄绿色褪去的原因： 。 【答案】 （1） ；（2）碱性、漂白性；（3）、检验白雾中是否 Cl2，排除 Cl2干扰；、白雾中含有 SO2，SO 2可以使酸
14、化的 AgNO3溶液产生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；（5）、CaSO 4；、 。12. 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。请回答下列问题：(1)请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_(填仪器接口的字母编号)。(2)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。A加热反应一段时间 B收集气体并检验其纯度7C关闭分液漏斗活塞 D停止加热，充分冷却(3)实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞显红
15、色。该同学据此判断，上述实验确有 CaH2生成。写出 CaH2与水反 应的化学方程式_；该同学的判断不准确，原因是_。(4)请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要 步骤及观察到的现象_。(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是 。【答案】(1)i e，fd，cj，k(或 k，j)a (2)BADC(3)CaH 22H 2O=Ca(OH)22H 2 金属钙与水反应也有类似现象(4)取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气体产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。(5)氢化钙是固体，携带方便13.（
16、2018 新课标 2 卷）K 3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：（1）晒制蓝图时，用 K3Fe(C2O4)33H2O 作感光剂，以 K3Fe(CN)6溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K 3Fe(C2O4)3 2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2；显色反应的化学方程式为_。（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所 示装置进行实验。8通入氮气的目的是_。实验中观察到装置 B、F 中澄清石灰水均变浑浊，装置 E 中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有_ _、_。为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是_。样品完全分
17、解后，装置 A 中的残留物含有 FeO 和 Fe2O3，检验 Fe2O3存在的方法是：_。（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。称量 m g 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 H2SO4酸化，用 c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是_。向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀 H2SO4酸化，用 c molL-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗 KMnO4溶液 V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为 _。【答案】3FeC 2O4+2K3Fe(CN)6 Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4 隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续
18、装置 CO2 CO 先熄灭装置 A、E 的酒精灯，冷却后停止通入氮气 取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入 12 滴 KSCN 溶液，溶液变红色，证明含有 Fe2O3 粉红色出现 【解析】分析：（1）根据亚铁离子能与 K3Fe(CN)6发生显色反应解答；（2）根据氮气能隔绝空气和排尽气体分析；根据 CO2、CO 的性质分析；要防止倒吸可以根据外界条件对压强的影响分析；根据铁离子的检验方法解答；（3）根据酸性高锰酸钾溶液显红色 ；根据电子得失守恒计算。9（3）高锰酸钾氧化草酸根离子，其溶液显红色，所以滴定终点的现象是粉红色出现。锌把铁离子还原为亚铁离子，酸性高锰酸钾溶液又把亚铁离子氧化为铁
19、离子。反应中消耗高锰酸钾是 0.001cVmol，Mn 元素化合价从+7 价降低到+2 价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是 0.005cVmol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为 。点睛：本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价，题目难度中等，明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如 H2还原 CuO 应先通 H2，气体点燃前先验纯等)；防氧化(如 H2还原 CuO 后要“先灭灯再停氢” ，白磷切割宜在水中进行等)；污染性的气体要进行尾
20、气处理；有粉末状物质参加的反应，要注意防止导气管堵塞；防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)。 (本题属于开放性试题，合理答案均可)14.氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有 Fe(), Mn(), Ni()等杂质)的流程如下:工业 ZnO 浸出液 滤液 滤液 滤饼 ZnO提示:在本 实脸条件下，Ni()不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是 MnO2回答下列问题:稀 H2SO4调 PH 约为 5适量高锰酸钾溶液过滤 Zn过滤 Na2CO3过滤 煅烧 10(1)反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为；加高锰酸
21、钾溶液前，若 pH 较低，对除杂的影响是 ；(2)反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 ；(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应中产物的成分可能是 ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的滤饼 11.2g，煅烧后可得到产品 8.1 g. 则 x等于 。【答案】 （1）Fe 2 和 Mn2 ；MnO4 3Fe 2 7H 2O=MnO23Fe(OH) 35H ;3Mn2 2MnO 4 2H 2O=5MnO24H ;不会形成 Fe(OH)3和 MnO2沉淀。或无法除去 Fe2 和 Mn2 ；（2）置换反应；Ni（3）取最后一次洗涤液少量，滴入稀1
22、5某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验： 11普通锌锰电池的黑色物质主要成分为 MnO2、NH 4Cl、ZnCl 2等物质。请回答以下问题：(1)操作玻璃棒的作用_。(2)操作灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为_(填化学式)。(3)操作的试管加入中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为_(填化学式)。(4)该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有 NH4Cl 和 ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：实验目的 操作 实验现象 结论1.检验Cl
23、取少许滤液于试管中，加入_ _含有Cl2.检验NH 4取少许滤液于试管中，加入_含有NH 43.检验Zn2取少许滤液于试管中，加入稀氨水先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解含有Zn2【答案】(1)引流 (2)C (3)MnO 2(4)实验目的 操作 实验现象 结论1.检验Cl取少许滤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀产生含有Cl2.检验NH 4取少许滤液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近石蕊试纸变蓝色含有NH 4【解析】(1)操作为过滤，其中玻璃棒的作用是引流，防止溶液 外溅。(2)产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是 CO2或 SO2，
24、但该气体是由黑色固体燃烧产生，所以该物12质为碳。(3)能加速 H2O2分解的黑色固体为 MnO2。(4)检验 Cl 的存在使用硝酸酸化的 AgNO3溶液。NH 的检验可结 4合 NH3是高中阶段唯一的碱性气体来作答，将其在碱性条件下制得 NH3后与湿润的红色石蕊试纸接触即可鉴别。16.（2018 新课标 1 卷）醋酸亚铬(CH 3COO)2CrH2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：（1）实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速
25、冷却，目的是 _，仪器 a 的名称是_。（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于 c 中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开 K1、K2，关闭K3。c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_。同时 c 中有气体产生，该气体的作用是_。（3）打开 K3，关闭 K1 和 K2。c 中亮蓝色溶液流入 d，其原因是_；d 中析出砖红色沉淀，为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是_、_、洗涤、干燥。（4）指出装置 d 可能存在的缺点_。【答案】 去除水中溶解氧 分液（或滴液）漏斗 Zn+2Cr3 Zn 2 +2Cr2 排除 c 中空气 c 中产生 H2使压强大于大气压 （冰浴）冷却 过滤 敞开体系
26、，可能使醋酸亚铬与空气接触【解析】分析：在盐酸溶液中锌把 Cr3 还原为 Cr2 ，同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致 c 中压强增大，可以把生成的 CrCl2压入 d 装置发生反应，据此解答。13（3）打开 K3，关闭 K1和 K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致 c 中压强增大，所以 c 中亮蓝色溶液能流入 d 装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。 （4）由于 d 装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。点睛：本题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究，考查学生的化学实验与探究的能力、从提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识块的能力，题目难度中等。明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。
