（廣東專用）2013版高中化學 課時提能演練(三十九)14.4 化學實驗方案的設計與評價全程復習方略 新人教版

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1、【廣東】2013版化學全程復習方略 課時提能演練(三十九) 14.4 化學實驗方案的設計與評價（人教版） （45分鐘 100分） 一、單項選擇題(本大題共8小題，每小題5分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求) 1.下列有關化學實驗的敘述正確的是(　　) A.新制氯水顯酸性，向其中滴加少量紫色石蕊試液，充分振蕩后呈紅色 B.欲制備Fe(OH)3膠體，向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽和溶液并長時間煮沸 C.用稀鹽酸洗滌盛放過石灰水的試劑瓶 D.欲配制質(zhì)量分數(shù)為10%的ZnSO4溶液，應將10 g ZnSO4·7H2O 溶解在90 g水中 2.(易

2、錯題)化學實驗中常將某些溶液或試劑進行酸化或堿化。下列處理中正確的是(　　) A.檢驗KClO3中的氯元素，可加入AgNO3和稀硝酸 B.為提高KMnO4溶液的氧化能力，用濃鹽酸將KMnO4溶液酸化 C.檢驗蔗糖在稀硫酸中水解產(chǎn)生的葡萄糖，應先用NaOH溶液堿化后才能進一步檢驗 D.檢驗溶液中是否含有SO時，先加氯化鋇溶液后，再加稀鹽酸酸化 3.(2012·大連模擬)下列實驗設計能夠成功的是(　　) A.檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì)： 試樣溶液白色沉淀沉淀不溶解 B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸： 混合液溶液分層得上層液體 C.證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強： NaI溶液溶

3、液變藍色 D.鑒定鹽A的成分是FeBr2： 4.檢驗下列物質(zhì)中是否含有雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，檢驗方法及除雜試劑均正確的是(　　) 物質(zhì)及其雜質(zhì) 檢　驗 除　雜 A.Cl2(HCl) 濕潤的淀粉KI試紙 飽和食鹽水 B.NaHCO3溶液(Na2CO3) Ca(OH)2溶液 過量CO2 C.CO2(HCl) AgNO3溶液(含稀硝酸) 飽和Na2CO3溶液 D.NO(NO2) 觀察顏色或濕潤的淀粉KI試紙 水 5.(2011·安徽高考)下列有關實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結 論都正確的是(　　) 操　作 現(xiàn)　象 解釋、結論 A 過量的Fe粉中加入

4、硝酸充分反應，滴入KSCN溶液 溶液呈紅色 稀硝酸將Fe氧化為Fe3＋ B AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出現(xiàn) AgCl比AgI更難溶 C Al箔插入稀硝酸中 無現(xiàn)象 Al箔表面被硝酸氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上 試紙變藍色 濃氨水呈堿性 6.(2012·潮州模擬)下列實驗設計能夠成功的是(　　) 實驗目的 實驗操作 A 該物質(zhì)一定是氨氣 該物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍 B 除去硫酸鈉溶液中少量氯化鈉雜質(zhì) 向含有氯化鈉雜質(zhì)的硫酸鈉溶液中加入適量的硝酸銀溶液，過濾 C 該溶液一定含有大量碳酸根

5、離子 某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體 D 濃硝酸的氧化性強于稀硝酸 向盛有少量的濃硝酸、稀硝酸的兩支試管中，分別加入大小相同的銅片 7.某同學想用實驗證明高錳酸鉀的紫紅色是MnO的顏色，而不是K＋的顏色，他設計了以下實驗方案。請你判斷下列方案與本實驗目的無關的是(　　) A.觀察氯化鉀溶液沒有顏色，表明溶液中的K＋無色 B.在氯化鉀溶液中加入適量鋅粉振蕩，靜置后未見明顯變化，表明鋅與K＋不反應 C.在高錳酸鉀溶液中加入適量鋅粉、振蕩、靜置后紫紅色褪去，表明MnO為紫紅色 D.將高錳酸鉀晶體加熱分解，所得的固體質(zhì)量減輕 8.下列有關實驗原理或?qū)嶒灢僮髡_的是(　

6、　) A.用干燥pH試紙測定某新制氯水的pH B.用圖1裝置除去乙烷中混有的乙烯 C.用圖2裝置能驗證HCl氣體在水中的溶解性 D.用25 mL堿式滴定管量取20.00 mL KMnO4 溶液 二、雙項選擇題(本大題共2小題，每小題6分，共12分。在每小題給出的四個選項中，有兩個選項符合題目要求) 9.(2012·廣州模擬)下列除去雜質(zhì)的方法正確的是(　　) A.除去SiO2中少量NH4Cl：在空氣中充分灼燒 B.除去銅器表面的銅綠[Cu2(OH)2CO3]：用鹽酸浸泡，再用清水沖洗 C.除去CO2中混有的SO2：用NaOH溶液洗氣，再干燥 D.除去苯中溶解的Br

7、2：加入足量NaI溶液，充分振蕩后，靜置分液 10.(預測題)用下列實驗或?qū)嶒炑b置進行的實驗中，能達到相應實驗目的的 是(　　) A.裝置甲：防止鐵釘生銹 B.測定同溫同濃度的NaCl和NaF溶液的pH，確定F、Cl兩元素的非金屬性的強弱 C.裝置乙：檢驗乙烷中混有的乙烯 D.用Ca(OH)2溶液來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 三、非選擇題(本大題共3小題，共48分) 11.(16分)(2012·茂名模擬)文獻資料顯示某地區(qū)的酸雨主要為硫酸型和鹽酸型酸雨。某興趣小組對酸雨進行實驗研究。 (1)提出合理的假設：該酸雨中的溶質(zhì)除H2SO4、HCl外，該小組同學根據(jù)

8、硫酸型酸雨的形成過程，預測主要溶質(zhì)還一定有　　　　。 (2)設計實驗方案驗證以上假設。寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。 限選試劑及儀器：鹽酸、硝酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液，紫色石蕊試液、品紅溶液、燒杯、試管、膠頭滴管。 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 步驟1：取適量酸雨于A、B兩支潔凈試管中，待用 步驟2：往A試管中加入過量的Ba(OH)2溶液，靜置，過濾 步驟3：取少量步驟2得到的濾渣加入鹽酸 步驟4： 步驟5： (3)酸雨部分組成測定： ①滴定：準確量取25.00 mL該酸雨于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液，將 0.020 00

9、mol·L－1碘水裝入50 mL酸式滴定管，滴定終點現(xiàn)象為____________， 記錄數(shù)據(jù)，重復滴定2次，平均消耗碘水V mL。 ②計算：被碘水氧化的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之和為　　　　(只列出算式，不做運算)。 12.(16分)(探究題)鋁鎂合金已成為輪船制造、化工生產(chǎn)等行業(yè)的重要材料。研究性學習小組的三位同學，為測定某含鎂3%～5%的鋁鎂合金(不含其他元素)中鎂的質(zhì)量分數(shù)，設計了下列三種不同實驗方案進行探究。填寫下列空白。 【探究一】實驗方案：鋁鎂合金測定剩余固體質(zhì)量，實驗中發(fā)生反應的化學方程式是___________________________________________

10、_________ __________________________________________________________________。 實驗步驟： (1)稱取5.4 g鋁鎂合金粉末樣品，投入V mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反應。NaOH溶液的體積V≥　　　　　。 (2)過濾、洗滌、干燥、稱量固體。該步驟中若未洗滌固體，測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將　　　　(填“偏高”或“偏低”)。 【探究二】實驗方案：鋁鎂合金測定生成氣體的體積實驗裝置： 問題討論： (1)某同學提出該實驗裝置不夠完善，應在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置。你的意見是：　　　

11、　　(填“需要”或“不需要”)。 (2)為使測定結果盡可能精確，實驗中應注意的問題是(寫出兩點)： ①________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________。 【探究三】 實驗方案：稱量x g鋁鎂合金粉末，放在如圖所示裝置的惰性電熱板上，通電使其充分灼燒。 問題討論： (1)欲計算鎂的質(zhì)量分數(shù)，該實驗中還需測定的數(shù)據(jù)是　　　　　　。 (2)若用空氣(不考慮CO2)代替O

12、2進行實驗，對測定結果有何影響？　　　　　(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。 13.(16分)(2011·浙江高考)食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì)，加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知： 氧化性：IO＞Fe3＋＞I2；還原性：S2O＞I－ 3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O；KI＋I2KI3 (1)某學習小組對加碘鹽進行如下實驗：取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分為3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CC

13、l4萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入適量KIO3固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色。 ①加KSCN溶液后顯紅色，該紅色物質(zhì)是　　　　(用化學式表示)；CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是　　　　　　　　(用電子式表示)。 ②第二份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為________________、 __________________________________________________________________。 (2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣中氧氣的作用，容易引起碘的損失。 寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應的化學方程式：____________

14、________________ ___________________________________________________________________。 將I2溶于KI溶液，在低溫條件下，可制得KI3·H2O。該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適？　　　　(填“是”或“否”)，并說明理由_______________________ ___________________________________________________________________。 (3)為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性，可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是　　　　。

15、 A.Na2S2O3　　　　　　B.AlCl3 C.Na2CO3 D.NaNO2 (4)對含F(xiàn)e2＋較多的食鹽(假設不含F(xiàn)e3＋)，可選用KI作為加碘劑。請設計實驗方案，檢驗該加碘鹽中的Fe2＋________________________________________。 答案解析 1.【解析】選C。A選項，新制氯水中有HCl和HClO，滴入紫色石蕊試液應先變紅色，后褪色。B選項，長時間煮沸得到的是Fe(OH)3沉淀。D選項，10%的ZnSO4溶液應為100 g溶液中含有10 g ZnSO4，而不是10 g Zn

16、SO4·7H2O。 2.【解析】選C。KClO3中的氯元素以ClO的形式存在，無單個的Cl－，不能用AgNO3檢驗，A選項錯誤；為提高KMnO4溶液的氧化能力，用硫酸酸化，選項B 錯誤；檢驗溶液中是否含有SO時，先加稀鹽酸酸化，排除銀離子、碳酸根離子等的干擾，再加氯化鋇溶液，選項D錯誤。 【誤區(qū)警示】酸化KMnO4溶液時，不可用鹽酸，因為KMnO4氧化性很強，能將鹽酸中的氯離子氧化。檢驗SO時，可用氯化鋇溶液和稀鹽酸，但加入試劑的順序不同，對干擾的排除效果也不同。先加稀鹽酸，可排除SO、Ag＋、CO等的干擾，但先加氯化鋇溶液不能排除Ag＋的干擾。 3.【解析】選B。Na2SO3與Ba(N

17、O3)2反應生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A錯誤；乙酸能與Na2CO3反應，故上層是乙酸乙酯，B正確；在NaI溶液中加HNO3酸化，可認為是HNO3氧化I－，C錯誤；同樣，F(xiàn)eBr2溶液加HNO3酸化的AgNO3溶液，有可能反應前就是FeBr3或FeBr2和FeBr3的混合液，故D錯誤。 4.【解析】選D。濕潤的淀粉KI試紙只能檢驗氯氣，不能檢驗氯化氫氣體，A錯誤；Ca(OH)2溶液與NaHCO3溶液或Na2CO3溶液都能產(chǎn)生沉淀，無法檢驗，B錯誤；選項C檢驗方法正確，除雜方法不對，CO2能與飽和Na2CO3溶液反應；D選項檢驗及除雜方法都正確，不引入新的雜質(zhì)。 5.【解

18、題指南】解答本題應注意以下兩點： (1)化學實驗操作、現(xiàn)象及相應的解釋或結論之間的邏輯關系； (2)注重實驗細節(jié)，如“過量”、“稀”等字眼。 【解析】選D。Fe粉過量時生成Fe2＋，溶液不會呈紅色，選項A錯誤；由于AgI的溶度積遠遠小于AgCl，不會出現(xiàn)白色沉淀，選項B錯誤；Al箔插入濃硝酸中才會形成致密的氧化膜而鈍化，選項C錯誤；在氨水中含有NH3·H2O，因為NH3·H2ONH＋OH－ 呈堿性，所以氨水使紅色石蕊試紙變藍，D選項正確。 6.【解析】選D。某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍，只能說明該物質(zhì)的水溶液呈堿性，A錯誤；選項B中引入硝酸根離子，錯誤；加入鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體，

19、可能含有碳酸根、碳酸氫根或兩者的混合物，選項C錯誤；向少量濃硝酸、稀硝酸的兩支試管中，分別加入大小相同的銅片，根據(jù)反應情況判斷氧化性強弱，D正確。 7.【解析】選D。證明高錳酸鉀的紫紅色是MnO的顏色，而不是K＋的顏色，可選擇其他離子的鉀鹽溶液，觀察顏色，與其他物質(zhì)能否反應，再選擇MnO，觀察顏色，與其他物質(zhì)反應后觀察顏色，只有選項D與本實驗目的無關。 8.【解析】選C。A項，氯水具有漂白性，不能用pH試紙測定其pH；B項，用圖1裝置能除去乙烷中混有的乙烯，但會引入新的雜質(zhì)氣體；C項，圖2裝置滴入水后，氣球膨脹，說明HCl氣體極易溶于水；D項，不能用堿式滴定管量取酸性溶液及氧化性溶液。

20、9.【解析】選A、B。NH4Cl受熱分解為NH3和HCl氣體，SiO2受熱不分解，A對；Cu2(OH)2CO3能與鹽酸反應，而Cu不能，B對；CO2和SO2都能與NaOH反應，除去CO2中混有的SO2應該用飽和Na2CO3 溶液洗氣，再干燥，C錯；除去苯中溶解的Br2應加入足量NaOH溶液，充分振蕩后，靜置分液，D錯。 10.【解析】選A、C。本題考查了化學實驗的設計。元素非金屬性的強弱可以通過元素的最高價氧化物對應水化物的酸性來比較，而通過比較無氧酸鹽溶液的pH，無法確定元素的非金屬性強弱，故B錯；乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，乙烷不能，故C正確；D中Na2CO3溶液和NaHCO3溶液和C

21、a(OH)2反應都有CaCO3沉淀生成，故D錯。 11.【解析】(1)根據(jù)硫酸型酸雨的形成過程，酸雨中的溶質(zhì)除H2SO4、HCl外，主要溶質(zhì)還一定有SO2(或H2SO3)。 (2)驗證以上假設時，實際是驗證溶液中含有SO、Cl－、SO2。驗證SO時可以利用BaSO4不溶于酸的性質(zhì)，驗證Cl－時可以利用AgCl不溶于酸的性質(zhì)，驗證SO2時可以利用與品紅溶液的反應。實驗方案設計如下： 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 步驟3：取少量步驟2得到的濾渣加入鹽酸 若濾渣不完全溶解，則酸雨中含有硫酸 步驟4：取少量步驟2得到的濾液，先加入過量的硝酸，然后加入AgNO3溶液 若產(chǎn)生白色沉淀，則酸雨中

22、含有鹽酸 步驟5：往B試管中加入少量品紅溶液，振蕩 若品紅溶液褪色，則酸雨中含有SO2(或H2SO3) (3)①根據(jù)反應SO2＋I2＋4H2O===2I－＋4H＋＋SO，滴定終點時，過量的I2使淀粉變藍。 ②被碘水氧化的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之和為 mol·L－1。 答案：(1)SO2(或H2SO3) (2) 實驗步驟 預期現(xiàn)象和結論 步驟3：取少量步驟2得到的濾渣加入鹽酸 若濾渣不完全溶解，則酸雨中含有硫酸 步驟4：取少量步驟2得到的濾液，先加入過量的硝酸，然后加入AgNO3溶液 若產(chǎn)生白色沉淀，則酸雨中含有鹽酸 步驟5：往B試管中加入少量品紅溶液，振蕩 若品紅溶液褪

23、色，則酸雨中含有SO2(或H2SO3) (3)①溶液出現(xiàn)藍色，且半分鐘不褪色 ② mol·L－1 12.【解題指南】解答本題時要注意以下三點： (1)該題可選擇不同的方案，測定鋁鎂合金中鎂的質(zhì)量分數(shù)； (2)鋁與氫氧化鈉溶液反應放出氫氣，可通過測氫氣的體積求鋁的質(zhì)量； (3)鎂、鋁都與鹽酸反應，可通過測一定質(zhì)量鎂、鋁與鹽酸反應放出氫氣的體積，列方程組求解。 【解析】【探究一】鎂鋁合金中只有鋁與氫氧化鈉反應2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，用極值法，假定5.4 g合金完全是鋁時，根據(jù)方程式求出消耗氫氧化鈉的體積為100 mL，故V≥100，若未洗滌固體，鎂

24、的表面附著其他雜質(zhì)，質(zhì)量偏大，測得鎂的質(zhì)量分數(shù)將偏高。 【探究二】(1)因為是排水量氣，故不需要在A、B之間添加一個干燥、除酸霧的裝置；(2)為使結果準確，應從以下幾個方面考慮：檢查裝置的氣密性；合金完全溶解(或加入足量鹽酸)；調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B中液面相平；待冷卻至室溫再讀數(shù)等。 【探究三】稱量x g鋁鎂合金粉末，要求鎂的質(zhì)量分數(shù)，還需要知道灼燒后固體的質(zhì)量；若用空氣代替O2進行實驗，部分鎂與氮氣反應生成氮化鎂，燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量減少，通過計算所得鎂的質(zhì)量偏高，測定結果偏高。 答案：【探究一】2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ (1)100　(2)偏

25、高 【探究二】(1)不需要 (2)檢查裝置的氣密性　合金完全溶解(或加入足量鹽酸)　調(diào)整量氣管C的高度，使C中液面與B液面相平　待冷卻至室溫再讀數(shù)等(寫出兩點，答案合理即可) 【探究三】 (1)灼燒后固體的質(zhì)量　(2)偏高 13.【解題指南】解答本題要注意以下三點： (1)KI在潮濕空氣中易被O2氧化生成I2，O2則轉(zhuǎn)化為OH－。 (2)從平衡移動的觀點分析物質(zhì)的損失。 (3)在物質(zhì)的檢驗過程中要注意量的分析，以及最好方法的選擇。 【解析】(1)①Fe3＋與SCN－的配合物有多種，如[Fe(SCN)]2＋、[Fe(SCN)6]3－等；I2的CCl4溶液顯紫紅色。②應用信息：“

26、氧化性：IO＞Fe3＋＞I2”，說明IO和Fe3＋均能氧化I－生成I2。 (2)KI易被潮濕空氣氧化，不能寫成I－＋O2＋H＋→，要聯(lián)系金屬吸氧腐蝕，產(chǎn)物I2＋KOH不合理(會反應)，應考慮緩慢反應，微量產(chǎn)物I2會升華和KOH與空氣中的CO2反應。 KI3·H2O作加碘劑問題比較難分析，因為KI3很陌生。從題中：“低溫條件下可制得”或生活中并無這一使用實例來確定。再根據(jù)信息：“KI＋I2KI3”解釋其不穩(wěn)定性。 (3)根據(jù)信息“還原性：S2O＞I－”可判斷A可作穩(wěn)定劑，C比較難分析，應考慮食鹽潮解主要是Mg2＋、Fe3＋引起的，加Na2CO3能使之轉(zhuǎn)化為難溶物，防止因其水解顯酸性，造成碘

27、損失；D中NaNO2能氧化I－。 (4)實驗方案簡答要注意規(guī)范性，如“取……加入……現(xiàn)象……結論……”，本實驗I-―對Fe2＋的檢驗有干擾，用過量氯水又可能氧化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受熱(或潮濕)條件下產(chǎn)生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升華(答案合理即可) (3)A、C　(4)取適量該加碘鹽溶于蒸餾水中，用鹽酸酸化，滴加適量氧化劑(如氯水、H2O2等)，再加KSCN溶液，若顯紅色，則該加碘鹽中存在Fe2＋ 【方法技巧】綜合實驗題的解題技巧 (1)分析思路 依據(jù)實驗目的，分析實驗原理，選擇一定的儀器組裝一套裝置，選擇正確的操作順序。 (2)化繁為簡 一道綜合實驗題，可以把它分成幾個既相互獨立又互相關聯(lián)的小實驗，由各個小實驗確定各步操作，再由各個小實驗的關聯(lián)確定操作的先后順序?；舅悸罚壕C合實驗→分解成小實驗→根據(jù)各個小實驗原理→確定基本操作及先后順序。