安徽专用版高考化学 课时提能演练三十九 144化学实验方案的设计与评价 新人教版含精细解析 8页

‎【安徽】2019版化学复习方略 课时提能演练(三十九) 14.4化学实验方案的设计与评价（人教版）‎ ‎（45分钟 100分）‎ 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)‎ ‎1.下列有关化学实验的叙述正确的是(　　)‎ A.新制氯水显酸性，向其中滴加少量紫色石蕊试液，充分振荡后呈红色 B.欲制备Fe(OH)3胶体，向盛有沸水的烧杯中滴加FeCl3饱和溶液并长时间煮沸 C.用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶 D.欲配制质量分数为10%的ZnSO4溶液，应将‎10 g ZnSO4·7H2O 溶解在‎90 g水中 ‎2.(2019·芜湖模拟)对照实验是研究物质性质的一种重要方法，下列不是用来做对照实验的是(　　)‎ ‎3.(2019·大连模拟)下列实验设计能够成功的是(　　)‎ A.检验亚硫酸钠试样是否变质：‎ 试样溶液白色沉淀沉淀不溶解 B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸：‎ 混合液溶液分层得上层液体 C.证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：‎ NaI溶液溶液变蓝色 D.鉴定盐A的成分是FeBr2：‎ ‎4.检验下列物质中是否含有杂质(括号内为杂质)，检验方法及除杂试剂均正确的是(　　)‎ 物质及其杂质 检　验 除　杂 A.Cl2(HCl)‎ 湿润的淀粉KI试纸 饱和食盐水 B.NaHCO3溶液 ‎(Na2CO3)‎ Ca(OH)2溶液 过量CO2‎ C.CO2(HCl)‎ AgNO3溶液(含稀硝酸)‎ 饱和Na2CO3‎ 溶液 D.NO(NO2)‎ 观察颜色或湿润的淀粉KI试纸 水 ‎5.(2019·安徽高考)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)‎ 操　作 现　象 解释、结论 A 过量的Fe粉中加入硝酸充分反应，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3＋‎ B 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箔插入稀硝酸中 无现象 Al箔表面被硝酸氧化，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 ‎6.下列实验操作正确的是(　　)‎ A.粗盐提纯时，为了加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体 B.滴定管洗净后无需烘干，只要经待装液润洗2～3次，即可注入待装液进行滴定 C.把新制的氯水滴在pH试纸上测其pH D.蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热 ‎7.某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO的颜色，而不是K＋的颜色，他设计了以下实验方案。请你判断下列方案与本实验目的无关的是(　　)‎ A.观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中的K＋无色 B.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K＋不反应 C.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉、振荡、静置后紫红色褪去，表明MnO为紫红色 D.将高锰酸钾晶体加热分解，所得的固体质量减轻 ‎8.(易错题)下列实验设计能够成功的是(　　)‎ 实验目的 实验操作 A 该物质一定是氨气 该物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 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 该溶液一定含有大量碳酸根离子 某物质的水溶液中加入盐酸产生无色无味气体 D 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 向盛有少量的浓硝酸、稀硝酸的两支试管中，分别加入大小相同的铜片 ‎9.(2019·蚌埠模拟)下列实验能达到目的的是(　　)‎ 实验 目的 证明铁生锈过程 中空气参与反应 证明非金属性 Cl>C>Si 制取BaSO3，‎ 并吸收尾气 从碘水中 分离出碘 选项 A B C D ‎10.(预测题)用下列实验或实验装置进行的实验中，能达到相应实验目的的是 A.装置甲：防止铁钉生锈 B.测定同温同浓度的NaCl和NaF溶液的pH，确定F、Cl两元素的非金属性的强弱 C.装置乙：除去乙烷中混有的乙烯 D.用Ca(OH)2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)‎ ‎11.(10分)亚硫酸钠中的＋4价硫，既有氧化性，又有还原性。现有试剂：溴水、Na2S溶液、 Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。‎ ‎(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有　　　　，看到的现象是_____‎ ‎______________________________________________________。反应的离子方程式为：___________________________________________________。‎ ‎(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有　　　　，看到的现象是____‎ ‎_________________________________。反应的离子方程式为：_____________‎ ‎__________________________________。‎ ‎12.(14分)(2019·茂名模拟)文献资料显示某地区的酸雨主要为硫酸型和盐酸型酸雨。某兴趣小组对酸雨进行实验研究。‎ ‎(1)提出合理的假设：该酸雨中的溶质除H2SO4、HCl外，该小组同学根据硫酸型酸雨的形成过程，预测主要溶质还一定有　　　　。‎ ‎(2)设计实验方案验证以上假设。写出实验步骤、预期现象和结论。‎ 限选试剂及仪器：盐酸、硝酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液，紫色石蕊试液、品红溶液、烧杯、试管、胶头滴管。‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取适量酸雨于A、B两支洁净试管中，待用 步骤2：往A试管中加入过量的Ba(OH)2溶液，静置，过滤 步骤3：取少量步骤2得到的滤渣加入盐酸 步骤4：‎ 步骤5：‎ ‎(3)酸雨部分组成测定：‎ ‎①滴定：准确量取25.00 mL该酸雨于锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，将 ‎0.020 00 mol·L－1碘水装入50 mL酸式滴定管，滴定终点现象为______________‎ ‎_____________________，记录数据，重复滴定2次，平均消耗碘水V mL。‎ ‎②计算：被碘水氧化的物质的物质的量浓度之和为 ‎　　　　(只列出算式，不做运算)。‎ ‎13.(16分)(2019·浙江高考)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知：‎ 氧化性：IO＞Fe3＋＞I2；还原性：S2O＞I－‎ ‎3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O；KI＋I2KI3‎ ‎(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。‎ ‎①加KSCN溶液后显红色，该红色物质是　　　　(用化学式表示)；CCl4中显紫红色的物质是　　　　　　　　(用电子式表示)。‎ ‎②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为__________________、‎ ‎__________________________。‎ ‎(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。‎ 写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：____________________________。‎ 将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质作为食盐加碘剂是否合适？　　　　(填“是”或“否”)，并说明理由______________________。‎ ‎(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。下列物质中有可能作为稳定剂的是_____________。‎ A.Na2S2O3　B.AlCl‎3　‎C.Na2CO3　D.NaNO2‎ ‎(4)对含Fe2＋较多的食盐(假设不含Fe3＋)，可选用KI作为加碘剂。请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋_________________________________。‎ 答案解析 ‎1.【解析】选C。A选项，新制氯水中有HCl和HClO，滴入紫色石蕊试液应先变红色，后褪色。B选项，长时间煮沸得到的是Fe(OH)3沉淀。D选项，10%的ZnSO4溶液应为‎100 g溶液中含有‎10 g ZnSO4，而不是‎10 g ZnSO4·7H2O。‎ ‎2.【解析】选D。本题主要考查学生对有关实验的理解能力。A图是为了对比红磷与白磷着火点；B图的装置可以比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性的高低；C图可以比较苯和水的沸点的高低；D中白纸只是为观察溶液颜色的变化起到衬托作用。‎ ‎3.【解析】选B。Na2SO3与Ba(NO3)2反应生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，故上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，可认为是HNO3氧化I－，C错误；同样，FeBr2溶液加HNO3酸化的AgNO3溶液，有可能反应前就是FeBr3或FeBr2和FeBr3的混合液，故D错误。‎ ‎4.【解析】选D。湿润的淀粉KI试纸只能检验氯气，不能检验氯化氢气体，A错误；Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液或Na2CO3溶液都能产生沉淀，无法检验，B错误；选项C检验方法正确，除杂方法不对，CO2能与饱和Na2CO3溶液反应；D选项检验及除杂方法都正确，不引入新的杂质。‎ ‎5.【解题指南】解答本题应注意以下两点：‎ ‎(1)化学实验操作、现象及相应的解释或结论之间的逻辑关系；‎ ‎(2)注重实验细节，如“过量”、“稀”等字眼。‎ ‎【解析】选D。Fe粉过量时生成Fe2＋，溶液不会呈红色，选项A错误；由于AgI的溶度积远远小于AgCl，不会出现白色沉淀，选项B错误；Al箔插入浓硝酸中才会形成致密的氧化膜而钝化，选项C错误；在氨水中含有NH3·H2O，因为NH3·H2ONH＋OH－ 呈碱性，所以氨水使红色石蕊试纸变蓝，D选项正确。‎ ‎6.【解析】‎ 选B。过滤时不能用玻璃棒搅拌过滤器中的液体，选项A错误；氯水中的HClO有强氧化性，pH试纸变红色后又被氧化褪色，不能用pH试纸测pH；蒸发操作时，不能把水分完全蒸干，当出现大量晶体，剩余少量液体时停止加热，利用余热蒸干，选项D错误。‎ ‎7.【解析】选D。证明高锰酸钾的紫红色是MnO的颜色，而不是K＋的颜色，可选择其他离子的钾盐溶液，观察颜色，与其他物质能否反应，再选择MnO，观察颜色，与其他物质反应后观察颜色，只有选项D与本实验目的无关。‎ ‎8.【解析】选D。某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝，只能说明该物质的水溶液呈碱性，A错误；选项B中引入硝酸根离子，错误；加入盐酸产生无色无味气体，可能含有碳酸根、碳酸氢根或两者的混合物，选项C错误；向少量浓硝酸、稀硝酸的两支试管中，分别加入大小相同的铜片，根据反应情况判断氧化性强弱，D正确。‎ ‎9.【解析】选A。若空气参与反应，集气瓶中的压强会减小，U型管中的液面两端会发生变化，A项正确；盐酸是无氧酸，盐酸与Na2CO3反应生成CO2，不能证明非金属性Cl>C，B项错误；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，会被氧化，生成BaSO4，得不到BaSO3，C项错误；碘易升华，从碘水中分离出碘时，不能用蒸发的方法，应用萃取分液的方法。‎ ‎10.【解析】选A。本题考查了化学实验的设计。元素非金属性的强弱可以通过元素的最高价氧化物对应水化物的酸性来比较，而通过比较无氧酸盐溶液的pH，无法确定元素的非金属性强弱，故B错；乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化，生成的CO2仍会混在乙烷中，故C错；D中Na2CO3溶液和NaHCO3溶液和Ca(OH)2反应都有CaCO3沉淀生成，故D错。‎ ‎11.【解析】要证明Na2SO3具有还原性，只能选择氧化剂溴水，且溴水会褪色；要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原剂Na2S溶液，并选择稀硫酸作为酸性介质。‎ 答案：(1)溴水、Na2SO3溶液　溴水颜色逐渐褪去 SO＋Br2＋H2O===SO＋2Br－＋2H＋‎ ‎(2)Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸　有淡黄色的沉淀生成　SO＋2S2－＋6H＋===‎ ‎3S↓＋3H2O ‎12.【解析】(1)根据硫酸型酸雨的形成过程，酸雨中的溶质除H2SO4、HCl外，主要溶质还一定有SO2(或H2SO3)。‎ ‎(2)验证以上假设，实际是验证溶液中含有SO、Cl－、SO2。验证SO时可以利用BaSO4不溶于酸的性质，验证Cl－时可以利用AgCl不溶于酸的性质，验证SO2时可以利用与品红溶液的反应。实验方案设计如下：‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤3：取少量步骤2得到的滤渣加入盐酸 若滤渣不完全溶解，则酸雨中含有硫酸 若产生白色沉淀，则酸雨中含有盐酸 步骤4：取少量步骤2得到的滤液，先加入过量的硝酸，然后加入AgNO3溶液 步骤5：往B试管中加入少量品红溶液，振荡 若品红溶液褪色，则酸雨中含有SO2(或H2SO3)‎ ‎(3)①根据反应SO2＋I2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SO，滴定终点时，过量的I2使淀粉变蓝。‎ ‎②被碘水氧化的物质的物质的量浓度之和为 mol·L－1。‎ 答案：(1)SO2(或H2SO3)‎ ‎(2)‎ 实验步骤 预期现象和结论 步骤3：取少量步骤2得到的滤渣加入盐酸 若滤渣不完全溶解，则酸雨中含有硫酸 步骤4：取少量步骤2得到的滤液，先加入过量的硝酸，然后加入AgNO3溶液 若产生白色沉淀，则酸雨中含有盐酸 步骤5：往B试管中加入少量品红溶液，振荡 若品红溶液褪色，则酸雨中含有SO2(或H2SO3)‎ ‎(3)①溶液出现蓝色，且半分钟不褪色 ‎② mol·L－1‎ ‎13.【解题指南】解答本题要注意以下三点：‎ ‎(1)KI在潮湿空气中易被O2氧化生成I2，O2则转化为OH－。‎ ‎(2)从平衡移动的观点分析物质的损失。‎ ‎(3)在物质的检验过程中要注意量的分析，以及最好方法的选择。‎ ‎【解析】(1)①Fe3＋与SCN－的配合物有多种，如[Fe(SCN)]2＋、[Fe(SCN)6]3－等；I2的CCl4溶液显紫红色。②应用信息：“氧化性：IO＞Fe3＋＞I‎2”‎，说明IO和Fe3＋均能氧化I－生成I2。‎ ‎(2)KI易被潮湿空气氧化，不能写成I－＋O2＋H＋―→，要联系金属吸氧腐蚀，产物I2＋KOH不合理(会反应)，应考虑缓慢反应，微量产物I2会升华和KOH与空气中的CO2反应。‎ KI3·H2O作加碘剂问题比较难分析，因为KI3很陌生。从题中：“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来确定。再根据信息：“KI＋I2KI‎3”‎解释其不稳定性。‎ ‎(3)根据信息“还原性：S2O＞I－”可判断A可作稳定剂，C比较难分析，应考虑食盐潮解主要是Mg2＋、Fe3＋引起的，加Na2CO3能使之转化为难溶物，防止因其水解显酸性，造成碘损失；D中NaNO2能氧化I－。‎ ‎(4)实验方案简答要注意规范性，如“取……加入……现象……结论……”，本实验I-―对Fe2＋的检验有干扰，用过量氯水又可能氧化SCN－。‎ 答案：(1)①Fe(SCN)3(合理均可)　‎ ‎②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O ‎2Fe3＋＋2I－―===2Fe2＋＋I2‎ ‎(2)4KI＋O2＋2H2O===2I2＋4KOH 否　KI3受热(或潮湿)条件下产生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升华(答案合理即可)‎ ‎(3)A、C　(4)取适量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂(如氯水、H2O2等)，再加KSCN溶液，若显红色，则该加碘盐中存在Fe2＋‎ ‎【方法技巧】综合实验题的解题技巧 ‎(1)分析思路 依据实验目的，分析实验原理，选择一定的仪器组装一套装置，选择正确的操作顺序。‎ ‎(2)化繁为简 一道综合实验题，可以把它分成几个既相互独立又互相关联的小实验，由各个小实验确定各步操作，再由各个小实验的关联确定操作的先后顺序。基本思路：综合实验→分解成小实验→根据各个小实验原理→确定基本操作及先后顺序。‎