高考化學二輪復習 專題17 實驗方案的設計與評價（測）（含解析）

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專題17 實驗方案的設計與評價（測）總分 100分 時間 45分鐘 班級 _ 學號 _ 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2HCO3Ca2+=CaCO3H2CO3C等體積pH=3的HA和HB兩種酸分別與足量的鋅反應相同時間內(nèi)HA與Zn反應生成的氫氣更多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：考查化學實驗方案設計與評價2【百強校2016屆上高縣第二中學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，收集時導管應長進短出C用裝置驗證溴乙烷發(fā)生消去反應生成烯烴正確：生成的乙烯可使高錳酸鉀褪色D關閉活塞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?？键c：考查了化學實驗方案的評價的相關知識。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原色；將SO2通入溴水，溴水褪色后加熱也能恢復原色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、中和滴定等相關知識。5【百強校2016屆成都七中嘉祥外國語學校二?！肯铝袑嶒灥膶嶒災康摹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速率的影響B(tài)探究溫度對化學平衡的影響試劑：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 H0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：考查實驗方案設計與評價 6【百強校2016屆衡水中學下學期二調(diào)】下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結(jié)論不一致的是 （ ）選項實驗操作實驗目的或結(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計與評價 （二）填空題7【2016屆北京豐臺一模】(16分)某同學在實驗室進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的化學性質(zhì)與I相似 2Cu2+ + 4 I= 2CuI+ I2，Cu2+與SCN反應的離子方程式為 。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）從化學反應速率與限度的角度對體系中存在的反應進行分析：反應：Fe2+與HNO3反應； 反應：Fe2+與NO反應 依據(jù)實驗現(xiàn)象，甲認為反應的速率比反應 (填“快”或“慢”)。 乙認為反應是一個不可逆反應，并通過實驗證明其猜測正確，乙設計的實驗方案是 。 請用化學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I是不可逆反應（2分）Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導致溶液中Fe2+濃度降低，導致平衡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：考查了反應原理的探究實驗、實驗方案設計等相關知識。8【2016屆廣元二?！?14分)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復雜。某學習小組以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；同學戊提出丙中有物質(zhì)溶于水能與水發(fā)生復分解反應，根據(jù)此現(xiàn)象也排除丙，請幫戊寫出支持其觀點的化學方程式_。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)分析可初步確認猜想_ 是正確的。 根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學認為不能確認分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應生成 （填寫化學式），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 。小組討論后達成的共識是上述實驗設計仍不完善，需改進裝置進一步研究。【答案】（1）不符合氧化還原反應規(guī)律（2分）（2） 關閉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：本題考查化學實驗設計與評價。 9【2016屆綿陽三診】（14分）NO能否與Na2O2反應？如果能反應，產(chǎn)物是什么？某興趣小組對此進行探究?！静殚嗁Y料】NO不與堿反應；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】興趣小組的同學經(jīng)討論設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中總反應的化學方程式是 ?！緦嶒炋骄俊?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：假設1. 白色固體只有NaNO2；假設2. 白色固體只有 ；假設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2是否成立，實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論是_。為證明是假設1還是假設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，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2成立；若有沉淀則假設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 ，該反應的化學方程式 。（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，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資料指出當反應溫度高于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)量分數(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)量分數(shù)如下表：加熱方式產(chǎn)物元素組成各元素的質(zhì)量分數(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)量分數(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3h。停止通入O2，繼續(xù)反應片刻，過濾(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。石灰乳參與反應的化學方程式為_。反應過程中，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，測得反應液中Mn2+、SO42-的濃度隨反應時間t變化如下圖。導致溶液中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；_?！敬鸢浮浚?）Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O （2分） 控制適當?shù)臏囟?緩慢通入混合氣體（2分）Mn2+催化O2與H2SO3反應生成H2SO4（或H2SO3+ O2= H2SO4）（2分）（2）Na2CO3 （1分） pH7.7 （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：實驗設計