高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題17 實驗方案的設(shè)計與評價（測）（含解析）

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專題17 實驗方案的設(shè)計與評價（測） 總分 100分 時間 45分鐘 班級 _______ 學(xué)號 _______ 得分_______ （一） 選擇題（本題包括6小題，每小題只有一個選項符合題意，每小題5分，共30分） 1．百強校?2016屆福州三中最后一卷】下列有關(guān)實驗的解析正確的是 （ ） 選項 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A． 將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中 有大量氣泡產(chǎn)生 生成的氣體是NH3 B． 向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH＝7 滴加過程中產(chǎn)生白色沉淀，但無氣體放出 發(fā)生的反應(yīng) 2HCO3－＋Ca2+==CaCO3↓＋H2CO3 C． 等體積pH=3的HA和HB兩種酸分別與足量的鋅反應(yīng) 相同時間內(nèi)HA與Zn反應(yīng)生成的氫氣更多 HA是強酸 D． 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液 溶液呈紅色 溶液中一定含有Fe2+ 【答案】B 考點：考查化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價 2．【百強校2016屆上高縣第二中學(xué)5月月考】對下圖的實驗裝置和操作評價不合理的是 （ ） 選項 裝置和操作 評價 A 用裝置①量取15.00ml的NaOH溶液 錯誤：不能用酸式滴定管，應(yīng)改用堿式滴定管 B 用裝置②制備Cl2 錯誤：氯氣密度大于空氣，收集時導(dǎo)管應(yīng)長進短出 C 用裝置③驗證溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴 正確：生成的乙烯可使高錳酸鉀褪色 D 關(guān)閉活塞a，從b處加水，以檢查裝置④的氣密性 正確：b處加水后，左右液面形成穩(wěn)定的高度差，證明氣密性良好 【答案】C 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價 3．【百強校2016屆銀川一中二?！繉τ趯嶒灑瘛舻拿枋霾徽_的是 （ ） ①實驗Ⅰ:逐滴滴加稀鹽酸時，試管中開始沒有立即產(chǎn)生大量氣泡 ②實驗Ⅱ:充分振蕩后靜置，下層溶液為橙紅色，上層無色 ③實驗Ⅲ:從飽和食鹽水中提取氯化鈉晶體 ④實驗Ⅳ:酸性KMnO4溶液中有氣泡出現(xiàn)，且溶液顏色逐漸變淺乃至褪去 A．②③ B．①② C．③④ D．①④ 【答案】A 【解析】 試題分析：①先發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)生成碳酸氫鈉，則開始沒有氣泡，故①正確；②四氯化碳的密度比水的大，充分振蕩后靜置，下層溶液為橙紅色，上層為氯化鐵溶液，為黃色，故②錯誤；③從飽和食鹽水中提取NaCl晶體，利用蒸發(fā)操作，不需要坩堝，應(yīng)選蒸發(fā)皿，故③錯誤；④濃硫酸具有脫水性，蔗糖變?yōu)镃，然后與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，具有還原性，使酸性KMnO4溶液褪色，觀察到性KMnO4溶液中有氣泡出現(xiàn)，且溶液顏色會逐漸變淺乃至褪去，故④正確；故選A。 考點：考查了化學(xué)實驗方案的評價的相關(guān)知識。 4．【百強校2016屆福州一中一模】下列說法不正確的是 （ ） A．將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復(fù)原色；將SO2通入溴水，溴水褪色后加熱也能恢復(fù)原色 B．乙酸乙酯的制備實驗中，飽和Na2CO3溶液不僅可以降低乙酸乙酯的溶解度，還能吸收揮發(fā)出來的乙醇及乙酸 C．“中和滴定”實驗中，容量瓶和錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用，滴定管和移液管用蒸餾水洗凈后，必須干燥或潤洗后方可使用 D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶 【答案】A 考點：考查了二氧化硫的性質(zhì)和檢驗、乙酸乙酯的制備實驗、中和滴定等相關(guān)知識。 5．【百強校2016屆成都七中嘉祥外國語學(xué)校二模】下列實驗的實驗?zāi)康?、圖示操作和實驗現(xiàn)象均正確的是 （ ） A．探究不同催化劑對同一反應(yīng)速率的影響 B．探究溫度對化學(xué)平衡的影響 試劑：淀粉溶液、碘水、 唾液、2mol/L H2SO4溶液 現(xiàn)象：圖中左試管溶液顏色一段時間后逐漸變藍色，右試管溶液顏色迅速變藍色 2NO2(g) N2O4 △H<0 試劑：燒瓶中各充入等質(zhì)量的NO2 現(xiàn)象：一段時間后，右邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺，左邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變深 C．探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性強弱 D．驗證外加電流的陰極保護法 試劑：0.1 mol/L醋酸溶液、飽和硼酸溶液 0.1 mol/L Na2CO3溶液 現(xiàn)象：圖中左試管內(nèi)液面產(chǎn)生氣泡，右試管無明顯現(xiàn)象 試劑：酸化的3%的NaCl溶液、 鐵氰化鉀溶液 現(xiàn)象：一段時間后，向燒杯中滴加2滴鐵氰化鉀溶液，不產(chǎn)生藍色沉淀 【答案】C 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價 6．【百強校?2016屆衡水中學(xué)下學(xué)期二調(diào)】下列實驗操作與預(yù)期實驗?zāi)康幕蛩脤嶒灲Y(jié)論不一致的是 （ ） 選項 實驗操作 實驗?zāi)康幕蚪Y(jié)論 A 向里推注射器 通過觀察液面差判斷該裝置的氣密性 B 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH) 2粉末，攪拌一段時間后過濾 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 C 常溫下，向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，過濾，向洗凈的沉淀中加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生 說明常溫下 KSP(BaCO3)﹤KSP(BaSO4) D C2H5OH與濃硫酸170℃共熱，制得的氣體通入酸性KMnO4溶液 不能檢驗制得氣體是否為乙烯 【答案】C 考點：本題主要是考查實驗方案設(shè)計與評價 （二）填空題 7．【2016屆北京豐臺一模】(16分)某同學(xué)在實驗室進行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實驗： 實驗Ⅰ：將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+ （1）Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （2）探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請?zhí)顚憣嶒灧桨福? 實驗方案 現(xiàn)象 結(jié)論 步驟1：取4mL mol/L CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液 產(chǎn)生白色沉淀 CuSO4與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀 ：步驟2：取 無明顯現(xiàn)象 查閱資料： ⅰ．SCN－的化學(xué)性質(zhì)與I－相似 ⅱ．2Cu2+ + 4 I－= 2CuI↓+ I2，Cu2+與SCN－反應(yīng)的離子方程式為 。 實驗Ⅱ：將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 實驗方案 現(xiàn)象 向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 8mol/L稀硝酸 溶液變?yōu)樽厣?，放置一段時間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色 探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因： 查閱資料：Fe2+ + NO Fe(NO)2+(棕色) （3）用離子方程式解釋NO 產(chǎn)生的原因 。 （4）從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對體系中存在的反應(yīng)進行分析： 反應(yīng)Ⅰ：Fe2+與HNO3反應(yīng)； 反應(yīng)Ⅱ：Fe2+與NO反應(yīng) ① 依據(jù)實驗現(xiàn)象，甲認為反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ (填“快”或“慢”)。 ② 乙認為反應(yīng)Ⅰ是一個不可逆反應(yīng)，并通過實驗證明其猜測正確，乙設(shè)計的實驗方案是 。 ③ 請用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因 。 （5）丙認為若生成的NO與Fe2+不接觸，溶液就不會出現(xiàn)棕色，請設(shè)計實驗方案，并畫出實驗裝置圖，實現(xiàn)Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化，同時避免出現(xiàn)此異常現(xiàn)象。 【答案】（1）2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+（2分） （2）0.1（1分）取4mL 0.1mol/L FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液（2分）Cu2++3SCN-=CuSCN↓+(SCN)2（2分） （3）3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O（2分） （4）①慢（1分）②取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴K3Fe(CN)6]溶液，溶液無明顯變化，說明反應(yīng)I是不可逆反應(yīng)（2分） ③Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導(dǎo)致溶液中Fe2+濃度降低，導(dǎo)致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，溶液由棕色變?yōu)辄S色（2分） （5）（2分） 考點：考查了反應(yīng)原理的探究實驗、實驗方案設(shè)計等相關(guān)知識。 8．【2016屆廣元二模】(14分)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想： 甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：Mg0、N02、02 丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2 （1）實驗前討論時，甲直接認定丁猜想不成立，理由是 。 查閱資料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）： （2）實驗過程： ①如何檢查裝置的氣密性 。 ②稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中，加熱前通入N2 一段時間后關(guān)閉K，用酒精燈加熱。 ③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見明顯變化，于是大家排除猜想丙；同學(xué)戊提出丙中有物質(zhì)溶于水能與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)此現(xiàn)象也排除丙，請幫戊寫出支持其觀點的化學(xué)方程式______。 ④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為l.0g （3）實驗結(jié)果分析討論： ①根據(jù)實驗和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認猜想____ 是正確的。 ②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 （填寫化學(xué)式），溶液顏色會褪去；小組討論認定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測到的原因是 （用化學(xué)方程式表示），B、C裝置中均盛放NaOH但作用不一樣．C中滴有酚酞NaOH的作用是 。 ③小組討論后達成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進裝置進一步研究。 【答案】（1）不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律（2分） （2） ①關(guān)閉K，微熱硬質(zhì)玻璃管，E中連續(xù)出現(xiàn)氣泡，表明裝置氣密性良好。（2分）（2分） （3）乙 （2分） （2分） （2分） 檢驗NO2是否吸收干凈，以便D檢驗是否有氧氣生成（2分） 便根據(jù)D中的現(xiàn)象確定是否有氧氣生成。 考點：本題考查化學(xué)實驗設(shè)計與評價。 9．【2016屆綿陽三診】（14分）NO能否與Na2O2反應(yīng)？如果能反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？某興趣小組對此進行探究。 【查閱資料】①NO不與堿反應(yīng)；②亞硝酸鹽除淺黃色的AgNO2難溶于水外，其余易溶于水； ③2NaNO32NaNO2＋O2↑，NaNO2熱穩(wěn)定性很高。 【實驗探究Ⅰ】興趣小組的同學(xué)經(jīng)討論設(shè)計了如下圖所示實驗： （1）儀器a的名稱是 ；干燥管D的作用是 。 （2）從分液漏斗中加稀硝酸之前，先加入少量稀硫酸讓A中鋅粉完全溶解，其目的是 。 （3）若無B裝置，后果是 。 （4）實驗觀察到C中固體顏色變白，E中氣體先變紅棕色，最終又變無色。E中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 【實驗探究Ⅱ】 該興趣小組進一步探究C中生成的白色固體的成分。 （5）提出假設(shè)：假設(shè)1. 白色固體只有NaNO2；假設(shè)2. 白色固體只有 ； 假設(shè)3. 白色固體是兩種物質(zhì)的混合物。 （6）實驗驗證：①要證明假設(shè)2是否成立，實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論是____________________。 ②為證明是假設(shè)1還是假設(shè)3成立，稱取C中生成的白色固體ag置于坩堝中（坩堝質(zhì)量為cg），用酒精燈加熱至質(zhì)量不再改變，冷卻后稱得坩堝和剩余固體總質(zhì)量為bg，假設(shè)3成立時b－c的數(shù)字范圍是 。（用含a的不等式表示） 【答案】（1）錐形瓶（1分） 防止E中的水蒸氣進入C管（1分） （2）產(chǎn)生H2來排出裝置中的空氣（2分） （3）A中揮發(fā)出的水蒸氣和硝酸蒸汽會進入C管與Na2O2反應(yīng)，干擾實驗（2分） （4）4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3（2分） （5）NaNO3（1分） （6）①取C管中的固體少量于試管中溶于水，加入AgNO3溶液，若沒有淺黃色沉淀，則假設(shè)2成立；若有沉淀則假設(shè)2不成立（3分，其它合理解答均給分，如使用pH試紙、酚酞溶液（試紙）、酸性KMnO4溶液等，只要操作、現(xiàn)象和結(jié)論正確均可）②a＜b－c＜a（2分） 考點：考查無機實驗 10．【百強校?2016屆安徽師大附中最后一卷】 (13分)實驗室采用簡易裝置模擬演示工業(yè)煉鐵原理，實驗裝置圖和實驗步驟如下： Ⅰ Ⅲ Ⅱ ① 按上圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。 ② 稱取適量 Fe2O3于石英試管中，點燃Ⅰ處酒精燈，緩慢滴入甲酸。 ③ 在完成某項操作后，點燃另外兩處酒精燈。 ④ 30 min后熄滅酒精燈，關(guān)閉彈簧夾。 ⑤ 待產(chǎn)物冷卻至室溫后，收集產(chǎn)物。 ⑥ 采用如上方法分別收集帶金屬網(wǎng)罩酒精燈（金屬網(wǎng)罩可以集中火焰、提高溫度）和酒精噴燈加熱的產(chǎn)物。 請回答下列問題： （1）制備CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在濃硫酸加熱條件下的分解制得，盛放甲酸的儀器名稱為 ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）實驗步驟③某項操作是指 。 （3）實驗步驟④熄滅酒精燈的順序為______________。（填I(lǐng)，II，III） （4）通過查資料獲取如下信息： I．酒精燈平均溫度為600℃；加網(wǎng)罩酒精燈平均溫度為700℃，酒精噴燈平均溫度為930℃。 II．資料指出當(dāng)反應(yīng)溫度高于710℃，F(xiàn)e能穩(wěn)定存在，680℃～710℃之間，F(xiàn)eO穩(wěn)定存在，低于680℃，則主要是Fe3O4。試分析酒精燈加熱條件下生成Fe的原因是 。 （5）已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：22.2%、30%、27.6%。利用儀器分析測出3種樣品所含元素種類和各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表： 加熱方式 產(chǎn)物元素組成 各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)% Fe O 酒精燈 Fe和O 74.50 25.50 帶網(wǎng)罩酒精燈 Fe和O 76.48 23.52 酒精噴燈 Fe 100.00 0.00 分析各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知前二種加熱方式得到的產(chǎn)物為混合物，其中酒精燈加熱所得產(chǎn)物的組成最多有_______種可能。 （6）通過進一步的儀器分析測出前二種加熱方式得到的固體粉末成分均為Fe3O4和Fe，用酒精噴燈加熱得到的固體粉末成分為Fe。請計算利用酒精燈加熱方式混合物中Fe3O4和Fe的質(zhì)量比為_____。（要求保留整數(shù)） 【答案】（1）分液漏斗（1分） HCOOHCO↑ + H2O（2分） （2）檢驗CO純度（2分） （3）III，I，II (答III，II， I也給分)（2分） （4）長時間集中加熱使局部溫度達到還原生成鐵所需要的溫度（2分）（其它正確答案參照給分） （5）9種（2分） （6）12：1（2分） 考點：考查工業(yè)煉鐵原理實驗設(shè)計與探究 11．【百強校2016屆山東師大附中第三次模擬考】(13分)高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下。 （1）制備MnSO4溶液：在燒瓶中(裝置見下圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2混合氣體，反應(yīng)3h。停止通入O2，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過濾(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。 ①石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。 ②反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有___________________。 ③若實驗中將N2換成空氣，測得反應(yīng)液中Mn2+、SO42-的濃度隨反應(yīng)時間t變化如下圖。 導(dǎo)致溶液中Mn2+、SO42-濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是_________________________。 （2）制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀時pH=7.7。請補充由（1）制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟 實驗中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。 ① 邊攪拌邊加入__________，并控制溶液pH___________； ②__________________________________________________； ③檢驗SO42-是否被洗滌干凈；(實驗操作：__________________) ④用少量C2H5OH洗滌； ⑤______________________________________________________。 【答案】（1）①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O （2分） ②控制適當(dāng)?shù)臏囟? 緩慢通入混合氣體（2分） ③Mn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4（或H2SO3+ O2= H2SO4）（2分） （2）①Na2CO3 （1分） pH<7.7 （1分） ②過濾，用少量水洗滌2~3次（2分） ③取最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，再滴加稀鹽酸，若無沉淀生成， 則洗滌干凈。（2分） ⑤低于100℃干燥（1分） 考點：實驗設(shè)計