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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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)
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NH3B向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH7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)2HCO3Ca2+=CaCO3H2CO3C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用裝置制備Cl2錯誤:氯氣密度大于空氣,收集時導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出C用裝置驗證溴乙烷發(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趯嶒灥拿枋霾徽_的是 ( )實驗:逐滴滴加稀鹽酸時,試管中開始沒有立即產(chǎn)生大量氣泡實驗:充分振蕩后靜置,下層溶液為橙紅色,上層無色實驗:從飽和食鹽水中提取氯化鈉晶體實驗: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AB C D【答案】A【解析】試題分析: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,故正確;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,故錯誤;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,故錯誤;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?!肯铝姓f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?!肯铝袑嶒灥膶嶒?zāi)康摹D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(tài)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(lán)色,右試管溶液顏色迅速變藍(lán)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(lán)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FeCl3C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)DC2H5OH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?!?16分)某同學(xué)在實驗室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實驗:實驗: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)顚憣嶒灧桨福簩嶒灧桨脯F(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:SCN的化學(xué)性質(zhì)與I相似 2Cu2+ + 4 I= 2CuI+ I2,Cu2+與SCN反應(yīng)的離子方程式為 。實驗: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(jìn)行分析:反應(yīng):Fe2+與HNO3反應(yīng); 反應(yīng):Fe2+與NO反應(yīng) 依據(jù)實驗現(xiàn)象,甲認(rèn)為反應(yīng)的速率比反應(yīng) (填“快”或“慢”)。 乙認(rèn)為反應(yīng)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 。 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(rèn)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?,F(xiàn)象?!敬鸢浮浚?)2Fe3+Cu2Fe2+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)慢(1分)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)Fe2+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?!?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(rèn)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:如何檢查裝置的氣密性 。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。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_。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: 根據(jù)實驗和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_ 是正確的。 根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)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(rèn)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 。小組討論后達(dá)成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善,需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究?!敬鸢浮浚?)不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律(2分)(2) 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??键c: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(jìn)行探究?!静殚嗁Y料】NO不與堿反應(yīng);亞硝酸鹽除淺黃色的AgNO2難溶于水外,其余易溶于水;2NaNO32NaNO2O2,NaNO2熱穩(wěn)定性很高。【實驗探究】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 ?!緦嶒炋骄俊?該興趣小組進(jìn)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:要證明假設(shè)2是否成立,實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論是_。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bc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(jìn)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(jìn)入C管與Na2O2反應(yīng),干擾實驗(2分)(4)4NO3O22H2O=4HNO3(2分)(5)NaNO3(1分)(6)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)abca(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: 按上圖連接好裝置,檢查裝置氣密性。 稱取適量 Fe2O3于石英試管中,點燃處酒精燈,緩慢滴入甲酸。 在完成某項操作后,點燃另外兩處酒精燈。 30 min后熄滅酒精燈,關(guān)閉彈簧夾。 待產(chǎn)物冷卻至室溫后,收集產(chǎn)物。 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)實驗步驟某項操作是指 。(3)實驗步驟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,680710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)%FeO酒精燈Fe和O74.5025.50帶網(wǎng)罩酒精燈Fe和O76.4823.52酒精噴燈Fe100.000.00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(jìn)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(dá)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)。石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。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_。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。 邊攪拌邊加入_,并控制溶液pH_;_;檢驗SO42-是否被洗滌干凈;(實驗操作:_)用少量C2H5OH洗滌;_。【答案】(1)Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O (2分) 控制適當(dāng)?shù)臏囟?緩慢通入混合氣體(2分)Mn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4(或H2SO3+ O2= H2SO4)(2分)(2)Na2CO3 (1分) pH<7.7 (1分) 過濾,用少量水洗滌23次(2分)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) 低于100干燥(1分)考點:實驗設(shè)計