專練51 實驗方案的設(shè)計與評價一、單項選擇題1.[2021·百強(qiáng)校天津靜海一中調(diào)研]具備基本的化學(xué)實驗技能是進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)和保證。下列有關(guān)實驗操作正確的是(  )2.[2021·廣東卷]化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。下列實驗操作或做法正確且能達(dá)到目的的是(  )選項操作或做法目的A將銅絲插入濃硝酸中制備NOB將密閉燒瓶中的NO2降溫探究溫度對平衡移動的影響C將溴水滴入KI溶液中,加入乙醇并振蕩萃取溶液中生成的碘D實驗結(jié)束,將剩余NaCl固體放回原試劑瓶節(jié)約試劑 3.[2021·安徽省江南片高三摸底考試]用下面的方案進(jìn)行某些離子的檢驗,其中方案設(shè)計得最嚴(yán)密的是(  )A.檢驗試液中的SO:試液無沉淀白色沉淀B.檢驗試液中的Fe2+:試液無明顯現(xiàn)象紅色溶液C.檢驗試液中的I:試液棕黃色溶液藍(lán)色溶液D.檢驗試液中的CO:試液白色沉淀沉淀溶解 4.[2021·河北卷]下列操作規(guī)范且能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?  ) 5.[2021·全國百強(qiáng)校鄭州一中高三摸底測試]氮化鋁(AlN)是一種新型無機(jī)非金屬原料,常溫下AlN+NaOH+H2O===NaAlO2+NH3↑。某課題小組利用甲圖所示裝置測定樣品AlN的含量(雜質(zhì)不反應(yīng))。下列說法中正確的是(  )A.量氣管中的液體應(yīng)為水B.用長頸漏斗代替分液漏斗,有利于控制反應(yīng)速率C.反應(yīng)結(jié)束時,a、b兩管液面的差值即為產(chǎn)生氣體的體枳D.若其它操作均正確,實驗結(jié)束時按乙圖讀數(shù),測得AlN含量偏高 6.[2021·安徽高三摸底]下列實驗方案能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?  ) 實驗?zāi)康?/span>實驗方案A證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3向2mL1mol/LNaOH溶液中先加入3滴1mol/LMgCl2溶液,再加入3滴1mol/LFeCl3B比較氯和碳的非金屬性強(qiáng)弱將鹽酸滴入碳酸氫鈉溶液中C配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液將25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸餾水中D驗證氧化性:Fe3+>I2將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置,觀察下層液體是否變成紫色 7.下列實驗不能達(dá)到目的的是(  )選項目的實驗A制取較高濃度的次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸 8.[2021·浙江1月]下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是    (  )選項目的方案設(shè)計現(xiàn)象和結(jié)論A檢驗?zāi)碂o色溶液中是否含有NO取少量該溶液于試管中,加稀鹽酸酸化,再加入FeCl2溶液若溶液變黃色且試管上部產(chǎn)生紅棕色氣體,則該溶液中含有NOB探究KI與FeCl3反應(yīng)的限度取5mL0.1mol·L-1KI溶液于試管中,加入1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,充分反應(yīng)后滴入5滴15%KSCN溶液若溶液變血紅色,則KI與FeCl3的反應(yīng)有一定限度C判斷某鹵代烴中的鹵素取2mL鹵代烴樣品于試管中,加入5mL20%KOH水溶液混合后加熱,再滴加AgNO3溶液若產(chǎn)生的沉淀為白色,則該鹵代烴中含有氯元素D探究蔗糖在酸性水溶液中的穩(wěn)定性取2mL20%的蔗糖溶液于試管中,加入適量稀H2SO4后水浴加熱5min;再加入適量新制Cu(OH)2懸濁液并加熱若沒有生成磚紅色沉淀,則蔗糖在酸性水溶液中穩(wěn)定  二、不定項選擇題9.[2021·哈爾濱師大附中高三開學(xué)考試]下列三組實驗進(jìn)行一段時間后,溶液中均有白色沉淀生成,下列結(jié)論不正確的是(  )實驗①實驗②實驗③A.實驗①中生成的沉淀是BaCO3B.實驗①中有氣體生成C.實驗②沉淀中可能含有BaSO4D.實驗③生成沉淀的離子方程式是:Ba2++H2SO3===BaSO3↓+2H 10.下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?  )A用經(jīng)水濕潤的pH試紙測量溶液的pHB.將4.0gNaOH固體置于100mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000mol·L-1NaOH溶液C.用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無水AlCl3固體D.用裝置乙除去實驗室所制乙烯中的少量SO2 11.[2021·遼寧六校協(xié)作體上學(xué)期聯(lián)考]Y形管是一種特殊的儀器,與其他儀器組合可以進(jìn)行某些實驗探究。利用下圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是(  )A.玻璃管的作用是連通大氣,平衡壓強(qiáng)B.c、d兩根導(dǎo)管都必須插入BaCl2溶液中,保證氣體與Ba2+充分接觸C.Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體,將BaSO3氧化為BaSO4沉淀D.e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體 12.[2021·石家莊二中模擬]下列實驗操作能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?  )A.加熱使I2升華,可除去鐵粉中的I2B.電解熔融的氧化鋁,可制備鋁單質(zhì)C.加入足量氨水,充分振蕩、過濾,可除去硫酸銅溶液中的硫酸鋁雜質(zhì)D.將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,可制備Fe(OH)3膠體  三、非選擇題13.[2021·安徽省江南片高三摸底考試]二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體,其熔點為-59℃,沸點為11.0℃,易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應(yīng)制得。某學(xué)生用如圖所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2,其中A為ClO2的發(fā)生裝置,B為ClO2的凝集裝置,C為尾氣吸收裝置。請回答下列問題:(1)A中反應(yīng)產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________。A部分還應(yīng)添加溫水浴控制60℃的溫度,B部分還應(yīng)補(bǔ)充的裝置:________。(2)該裝置按(1)補(bǔ)充完整后,裝置A、B、C中還有一處設(shè)計明顯不合理的是________。(填“A”“B”或“C”)(3)C中的試劑為NaOH溶液,反應(yīng)時生成氯酸鈉和亞氯酸鈉(NaClO2),該反應(yīng)的離子方程式為_________________________。若實驗時需要450mL4mol/L的NaOH溶液,則在精確配制時,需要稱取NaOH的質(zhì)量是________g,所使用的儀器除托盤天平、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外,還必須有________________________________________________________。 14.[2021·湖北沙市中學(xué)高三能力測試]Ⅰ.氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請回答下列問題:(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為________________________________________________________________________(填儀器接口的字母編號)。(2)根據(jù)完整的實驗裝置進(jìn)行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞_____________________________________________________________(請按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號)。A.加熱反應(yīng)一段時間B.收集氣體并檢驗其純度C.關(guān)閉分液漏斗活塞D.停止加熱,充分冷卻(3)已知鈣與氫化鈣固體在外觀上相似,現(xiàn)設(shè)計一個實驗,用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,請完善以下實驗的簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象:取適量氫化鈣,在加熱條件下與__________反應(yīng),將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有__________的容器,觀察到容器內(nèi)固體顏色變化為________;取鈣做類似實驗,觀察不到類似的反應(yīng)現(xiàn)象。Ⅱ.某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn),往CuSO4溶液中加入一定濃度的Na2CO3溶液得到的藍(lán)色沉淀,若加入NaOH溶液則得到淺綠色沉淀。為此,小組同學(xué)對藍(lán)色沉淀成分作了如下探究:該小組同學(xué)利用下列裝置通過實驗測定其組成(1)檢查裝置氣密性并裝好藥品后,點燃酒精燈前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________________________________________________________________。(2)通過查找資料得知,該淺綠色沉淀物可能是溶解度最小的堿式硫酸銅[化學(xué)式CuSO4·3Cu(OH)2]。請你設(shè)計一個實驗,證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子的方法________________________________________________________________________。               專練51 實驗方案的設(shè)計與評價1C 用燃著的酒精燈去點燃另一只酒精燈,引起危險事故,應(yīng)用火柴點燃酒精燈,故A錯誤;天平只能讀到小數(shù)點后面一位,不會精確到小數(shù)點后面兩位,故B錯誤;給液體加熱時,試管內(nèi)液體不超過其體積的三分之一,否則加熱可能沸騰濺出,影響實驗結(jié)果,并且試管要和桌面成45°角傾斜,故C正確;量取9.5mL的液體應(yīng)該用10mL的量筒,用100mL的量筒時會導(dǎo)致誤差太大,故D錯誤。2.B 將銅絲插入濃硝酸中生成的是NO2氣體,不是NO氣體,A錯誤;密閉燒瓶中存在平衡2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,將密閉燒瓶中的NO2降溫,平衡正向移動,燒瓶中氣體顏色變淺,可探究溫度對平衡移動的影響,B正確;乙醇與水互溶,不能用乙醇萃取溶液中的碘,C錯誤;實驗結(jié)束,剩余的NaCl固體不能放回原試劑瓶,實驗室對剩余藥品的處理方法是放入指定的容器內(nèi),集中處理,D錯誤。3.C 稀硝酸有氧化性,會將SO氧化成SO,故用稀硝酸檢驗SO不能排除SO的干擾,A不嚴(yán)密;檢驗Fe2+不能同時使用KSCN和KMnO4這兩種試劑,顏色會相互干擾,B不嚴(yán)密;I被雙氧水氧化為I2,淀粉溶液遇碘變藍(lán),C嚴(yán)密;D中不能排除SO的干擾,D不嚴(yán)密。4.A 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定醋酸濃度時,NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液放于堿式滴定管中,醋酸放于錐形瓶中,由于二者反應(yīng)生成的CH3COONa溶液顯堿性,故用酚酞做指示劑,A符合題意;中和熱測定時大、小燒杯口應(yīng)相平,減小熱量損失,B不符合題意;不能在容量瓶中稀釋濃硫酸,C不符合題意;分液時,分液漏斗管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁,D不符合題意。5.D 氨氣極易溶于水,所以量氣管中的液體不應(yīng)為水,A錯誤;長頸漏斗不易控制反應(yīng)速率,B錯;反應(yīng)結(jié)束,待氣體冷卻至室溫,調(diào)節(jié)右側(cè)量氣管,使左右兩端液面相平,才能讀數(shù),根據(jù)起始和結(jié)束時右側(cè)量氣管的液面的差值,計算產(chǎn)生氣體的體積,C錯誤;俯視量氣管讀數(shù),使所量氣體體積偏大,得到氨氣的量偏大,測得氮化鋁的含量偏高,D正確。6.D A中NaOH過量,所以產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀并不能證明是Mg(OH)2沉淀轉(zhuǎn)化的,A錯誤;比較元素非金屬性強(qiáng)弱要通過最高價含氧酸的酸性強(qiáng)弱來比較,B錯誤;將25gCuSO4·5H2O溶于100ml蒸餾水中,最后溶液體積不是100ml,C錯誤;將KI和FeCl3溶液在試管中混合后,加入CCl4,振蕩,靜置,如果下層液體變成紫色,說明生成了I2,能驗證氧化性:Fe3+>I2。7.A 本題涉及常見物質(zhì)的制備方法及除雜知識,通過物質(zhì)制備的原理,考查了化學(xué)實驗與探究能力;依據(jù)探究目的設(shè)計實驗,體現(xiàn)了科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)。A項,Cl2+2Na2CO3+H2O===2NaHCO3+NaCl+NaClO,故將Cl2通入Na2CO3溶液中不能制備較高濃度的HClO溶液,錯誤;B項,MnO2作催化劑可以加快H2O2的分解速率,正確;C項,乙酸和Na2CO3溶液可以反應(yīng),乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較低,溶液分層,正確;D項,根據(jù)強(qiáng)酸制弱酸原理可知正確。8.B 若原溶液中存在硝酸根離子,NO可以和Fe2+反應(yīng)生成Fe3+,故不能驗證原溶液中含有亞硝酸根離子,A錯誤;根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知,三價鐵的量不足,如果反應(yīng)完全,三價鐵應(yīng)該沒有剩余,溶液變血紅色證明三價鐵有剩余,說明該反應(yīng)存在化學(xué)平衡,即KI與FeCl3的反應(yīng)有一定限度,B正確;溶液中加入KOH后,體系中剩余大量的OH,再加入硝酸銀溶液后OH也可以使Ag產(chǎn)生白色沉淀,C錯誤;新制Cu(OH)2懸濁液在酸性溶液中會溶解,不會與醛基發(fā)生特征反應(yīng),所以看不到磚紅色沉淀,無法證明蔗糖在酸性水溶液中是否穩(wěn)定,D錯誤。9.D 碳酸氫鈉溶液中存在碳酸氫根離子的電離過程,電離生成的碳酸根離子能夠與鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,故A正確;實驗①中形成沉淀時促進(jìn)碳酸氫根離子的電離,溶液的酸性逐漸增強(qiáng),氫離子與碳酸氫根離子反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,故B正確;實驗②中亞硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀,亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鋇,故C正確;實驗③中,如果發(fā)生Ba2++H2SO3===BaSO3↓+2H,生成的亞硫酸鋇能夠被氫離子溶解,應(yīng)該是亞硫酸被氧化生成了硫酸,硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,故D錯誤。10.D 本題涉及化學(xué)實驗基本操作的知識,通過對基本操作能否達(dá)到實驗?zāi)康牡呐袛啵疾榱嘶瘜W(xué)實驗與探究的能力,體現(xiàn)了科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的學(xué)科核心素養(yǎng)。A項,用pH試紙測溶液的pH時,用水濕潤pH試紙相當(dāng)于稀釋溶液,可能導(dǎo)致測量的pH出現(xiàn)誤差,錯誤;B項,不能在容量瓶中直接溶解固體溶質(zhì),錯誤;C項,AlCl3易水解,在加熱蒸干AlCl3溶液時,HCl揮發(fā),留下的固體是Al(OH)3,錯誤;D項,SO2可被NaOH溶液吸收,CH2===CH2與NaOH溶液不反應(yīng)且不溶于NaOH溶液,正確。11.AD 玻璃管的作用是連通大氣,平衡壓強(qiáng),以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導(dǎo)入,A正確;如果產(chǎn)生的是氨氣,氨氣極易溶于水,為了防止倒吸,產(chǎn)生氨氣的導(dǎo)管不能插入BaCl2溶液中,B錯誤;SO2與BaCl2不反應(yīng),氧化性氣體將溶液中的亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子,而不是將BaSO3氧化為BaSO4沉淀,C錯誤;e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH,產(chǎn)生氨氣堿性氣體與SO2反應(yīng)生成SO,從而生成BaSO3沉淀,D正確。12.BD 加熱時,碘與鐵反應(yīng),不能用加熱的方法除雜,A錯誤;可以電解熔融氧化鋁制備鋁單質(zhì),B正確;銅離子、鋁離子均與氨水反應(yīng)生成沉淀,C錯誤;將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,可制備Fe(OH)3膠體,D正確。13.(1)2KClO3+H2C2O4===K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O 盛有冰水混合物的水槽或冰水浴(2)C(3)2ClO2+2OH===ClO+ClO+H2O 80.0 500ml容量瓶,燒杯解析:(1)因為B為ClO2的凝集裝置,其熔點為-59℃,沸點為11.0℃,所以B部分還應(yīng)補(bǔ)充的裝置為冰水浴冷凝裝置或盛有冰水的水槽。(2)C處為密封裝置,過量氣體不能排出,可導(dǎo)致儀器瓶炸裂,故裝置C不合理。(3)C為尾氣吸收裝置,可選擇NaOH溶液來吸收尾氣,對應(yīng)的離子方程式為:2ClO2+2OH===ClO+ClO+H2O;配制450mL4mol·L-1的NaOH溶液,應(yīng)該選用500mL容量瓶、根據(jù)提供的儀器可知,還需要燒杯,需要NaOH的質(zhì)量為0.5L×4mol·L-1×40g·mol-1=80.0g。14.Ⅰ.(1) i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a(2)BADC(3)干燥氧氣反應(yīng) 無水硫酸銅 由白色變?yōu)樗{(lán)色Ⅱ.(1)通過量的空氣并稱量C、D的質(zhì)量(2)將濁液過濾,并把沉淀用蒸餾水洗滌至洗滌液用BaCl2溶液檢驗不出SO后,加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀,再用BaCl2溶液檢驗,若溶液中有大量白色沉淀生成,則淺綠色沉淀中有SO解析:I.(1)鈣屬于極活潑的金屬,極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,制備的氫氣中會混有水蒸氣和氯化氫,在與鈣化合之前需要除雜和干燥,分別選用氫氧化鈉和濃硫酸;同時為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入,還需要連接干燥管,所以正確的順序為:i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a;(2)實驗過程中要保證整個裝置內(nèi)已充滿氫氣,實驗的操作程序是:檢查裝置的氣密性→產(chǎn)生氫氣→收集氫氣并進(jìn)行驗純→加熱反應(yīng)→停止加熱→繼續(xù)通氫氣至冷卻→停止通入氫氣;正確的順序:BADC。(3)CaH2可以和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成水,可用無水硫酸銅檢驗,現(xiàn)象是白色變?yōu)樗{(lán)色,故簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象為:取適量氫化鈣,在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng),將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色;取鈣做類似實驗,觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色。Ⅱ.(1)該實驗原理是通過驗證并測定水以及二氧化碳的存在、質(zhì)量來確定沉淀的組成情況,為了防止裝置中的空氣對實驗結(jié)果的影響,必須在點燃酒精燈之前通過量的空氣,排除空氣,并稱量C、D的質(zhì)量。(2)硫酸根的特征離子反應(yīng):可以和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子時可以先將沉淀洗滌干凈,在加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀,再用BaCl2溶液檢驗。  

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