【優(yōu)化指導(dǎo)】高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 活頁作業(yè)34 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價 新人教版.doc

化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價一、選擇題(本題共10個小題，每小題5分，共50分)1現(xiàn)給你提供以下試劑：蒸餾水；鐵粉；濃硫酸；濃鹽酸；燒堿；濃氨水；cl2。請你設(shè)計一個實驗：從電子工業(yè)上用fecl3溶液腐蝕印刷電路板后的廢液中回收并制取純凈的fecl3溶液。在方案中需選用上述試劑中的()abcd解析：電子工業(yè)上用fecl3溶液腐蝕印刷電路板后的廢液中含有fecl3、fecl2、cucl2，先用過量的鐵粉將cu2還原為cu，過濾，得到fecl2溶液，濾渣用鹽酸溶解后過濾，將兩次濾液合并，再向濾液中通入cl2即制得純凈的fecl3溶液。答案：a2下列實驗?zāi)苓_到預(yù)期目的的是()用hno3酸化的硝酸鋇溶液鑒別硫酸根離子與亞硫酸根離子；用溴水檢驗汽油中是否含有不飽和鏈烴；用乙醇從碘水中萃取碘；用鹽析的方法分離提純蛋白質(zhì)；用加熱的方法提純含有少量碳酸氫鈉的碳酸鈉固體；用氨水清洗試管壁附著的銀鏡abcd3用鐵制備較純凈的三氧化二鐵，下列實驗方案最好的是()a使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化b鐵在氯氣中燃燒，加水溶解，加入足量naoh溶液，過濾、洗滌、然后充分加熱分解c使鐵溶解于稀硫酸，然后加入足量naoh溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解d使鐵與足量稀硝酸反應(yīng)，然后加入足量naoh溶液，過濾、洗滌，然后充分加熱分解解析：a項，最終生成鐵銹(氧化鐵水合物)；b項，fefecl3fe(oh)3fe2o3，方案合理；c項，fefeso4fe(oh)2，fe(oh)2在空氣中加熱時部分氧化為fe(oh)3，分解產(chǎn)物中既有feo，又fe2o3等；d項，fe與hno3反應(yīng)產(chǎn)生大氣污染物no。答案：b4為證明稀硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)物中氣體為no，設(shè)計如圖所示的實驗(實驗過程中活塞2為打開狀態(tài))，下列說法中不正確的是()a關(guān)閉活塞1，加入稀硝酸至液面a處b在裝置左側(cè)稍加熱可以加快稀硝酸與銅的反應(yīng)速率c通過開啟或關(guān)閉活塞1可以控制反應(yīng)的進行d反應(yīng)開始后，膠塞下方有無色氣體生成，還不能證明該氣體為no5近年來，冠以“綠色”的新概念不斷產(chǎn)生，如綠色食品、綠色材料、綠色能源、綠色化學(xué)等，這里的“綠色”是對人類社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的形象表述?！熬G色化學(xué)”要求從經(jīng)濟、環(huán)保和技術(shù)上設(shè)計可行的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)此，由單質(zhì)鎂制硝酸鎂的下列4個方案中，你認為可行而且符合“綠色化學(xué)”要求的方案是()amgmg(no3)2bmgmgcl2mg(oh)2mg(no3)2cmgmgomg(no3)2dmgmgso4mg(no3)2解析：金屬與硝酸反應(yīng)有nox的釋放，污染環(huán)境，a選項錯誤；金屬與cl2反應(yīng)時，cl2用量稍過量，就會對環(huán)境造成污染，b選項錯誤；金屬與濃硫酸反應(yīng)有so2的釋放，污染環(huán)境，d選項錯誤。答案：c6為測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)(設(shè)含雜質(zhì)碳酸氫鈉)，某學(xué)生設(shè)計了如下實驗方案，下列對實驗方案的敘述正確的是()a稱量所需要的儀器是托盤天平b樣品放在蒸發(fā)皿中灼燒c樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為0.76d如果灼燒后的樣品放在空氣中冷卻，會造成實驗結(jié)果偏大解析：托盤天平不可能精確到小數(shù)點后三位；灼燒應(yīng)放在坩堝中，而不是蒸發(fā)皿中，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計算，求出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為0.892；灼燒后的樣品放在空氣中冷卻，碳酸鈉吸水，會造成實驗結(jié)果偏大。答案：d7下列實驗設(shè)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溶液溶液變藍色d鑒定鹽a的成分是febr3：解析：na2so3溶液中加hno3能將so氧化生成so，a錯誤；乙酸能與na2co3反應(yīng)，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，向febr2溶液中加hno3酸化的agno3溶液時，fe2可被氧化為fe3，不能說明鹽a溶液中含有fe3，故d錯誤。答案：b8下列實驗的設(shè)計不可行的是()a在濃氨水中加入生石灰可以制取少量的nh3b用水就能一次性鑒別溴苯、苯、乙酸三種物質(zhì)c用如圖所示的裝置測定黃銅(cu、zn合金)中zn的含量d除去粗鹽中的ca2、mg2、so，依次加入的物質(zhì)是h2o、ba(oh)2、na2co3、hcl解析：本題主要考查學(xué)生對課本實驗的掌握以及氣體體積的測量方法。c項，不能用稀硝酸，應(yīng)該用鹽酸，裝置中集氣瓶應(yīng)該短管進氣，長管出水。答案：c9(2012江蘇高考)下列根據(jù)實驗操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是()選項實驗操作實驗現(xiàn)象結(jié)論a向兩份蛋白質(zhì)溶液中分別滴加飽和nacl溶液和cuso4溶液均有固體析出蛋白質(zhì)均發(fā)生變性b向溶液x中先滴加稀硝酸，再滴加ba(no3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀溶液x中一定含有soc向一定濃度的na2sio3溶液中通入適量co2氣體出現(xiàn)白色沉淀h2sio3的酸性比h2co3的酸性強d向濃度均為0.1 moll1 nacl和nai混合溶液中滴加少量agno3溶液出現(xiàn)黃色沉淀ksp(agcl)ksp(agi)解析：本題考查實驗過程的現(xiàn)象及結(jié)論分析。a項，蛋白質(zhì)中加入nacl發(fā)生鹽析，加入cuso4發(fā)生變性，錯；b項，若溶液x中含有so，加入稀hno3，則會被氧化成so，而與ba2生成沉淀，錯；c項，反應(yīng)方程式為：co2h2ona2sio3=h2sio3 na2co3，該反應(yīng)發(fā)生的原理為強酸制弱酸，即酸性：h2co3h2sio3，錯；d項，反應(yīng)總是向著生成更難溶的物質(zhì)的方向進行，由于agi的溶度積比agcl小，所以優(yōu)先生成agi，正確。答案：d10為比較鐵和銅金屬活動性強弱，某研究小組的同學(xué)設(shè)計了如下一些方案，并將實驗結(jié)果記錄如下：方案現(xiàn)象或產(chǎn)物將鐵片置于cuso4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒產(chǎn)物分別為fecl3和cucl2將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中產(chǎn)物分別為fe2(so4)3和cuso4將鐵片和銅片分別置于稀硫酸溶液中鐵片上有氣泡，銅片上不產(chǎn)生氣泡將鐵片和銅片同時插入盛有稀硫酸的燒杯中，并用導(dǎo)線連接鐵片溶解，銅片上有氣泡產(chǎn)生能根據(jù)以上各種現(xiàn)象或產(chǎn)物證明鐵的金屬活動性比銅強的方案一共有()a2種b3種c4種d5種解析：鐵能置換銅，證明鐵比銅活潑；不能說明；不能說明；鐵置換出稀硫酸中的氫，銅不能，證明鐵比銅活潑；鐵與銅形成原電池，鐵作負極，銅作正極，證明鐵比銅活潑。共有3種方案能證明。答案：b二、非選擇題(本題共5個小題，共50分)11(10分)(2013福州模擬)小明同學(xué)在學(xué)習(xí)“硫酸及其鹽的某些性質(zhì)與用途”的過程中，進行如下實驗探究。實驗一探究濃硫酸的氧化性，將實驗室常用的藥品放入如圖所示的實驗裝置后，加熱裝置甲。(夾持和加熱裝置省略)(1)該裝置設(shè)計上存在明顯缺陷，請指出：_。(2)寫出裝置甲中反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。裝置乙中的試劑是：_。實驗二探究某硫酸亞鐵鹽固體是否變質(zhì)(3)請你幫助小明同學(xué)完成如下實驗方案：實驗操作預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論解析：(1)制氣裝置不能在封閉體系中進行，否則易引起爆炸，因此尾氣吸收裝置乙中的廣口瓶不能加瓶塞。(2)根據(jù)品紅溶液可推測發(fā)生裝置中生成了so2氣體，因此可選用cu與濃硫酸反應(yīng)或c與濃硫酸反應(yīng)。(3)檢驗硫酸亞鐵鹽固體是否變質(zhì)即檢驗樣品中有無fe3，檢驗fe3最靈敏的試劑是kscn溶液。答案：(1)裝置乙中的廣口瓶不應(yīng)加瓶塞(2)cu2h2so4(濃)cuso4so22h2o或c2h2so4(濃)co22so22h2o，(或其他合理答案也可)naoh溶液(3)實驗操作：往一支試管中加入少量固體樣品，加水溶解，再滴加幾滴kscn溶液預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論：若溶液變?yōu)榧t色，說明該固體已變質(zhì)；若溶液未變?yōu)榧t色，說明該固體沒有變質(zhì)12(10分)mno2在酸性溶液中具有強氧化性，可被還原為mn2，它還對h2o2的分解具有良好的催化效果。某興趣小組通過實驗研究mno2的性質(zhì)。(1)該小組設(shè)計了如下4個方案以驗證mno2的氧化性，可行的是_。a把mno2固體加入到feso4溶液中，再加入kscn溶液，觀察溶液是否變紅b把mno2固體加入到fecl3溶液中，再加入kscn溶液，觀察溶液是否變紅c把mno2固體加入到na2so3溶液中，再加入bacl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成d把mno2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成(2)該小組為研究在不同酸堿性的溶液中mno2的氧化能力，他們控制ki溶液的濃度和mno2固體的質(zhì)量相同，恒定實驗溫度在298 k，設(shè)計如下對比實驗。實驗酸或堿現(xiàn)象a1滴0.2 mol/l naoh溶液不變色b1滴水緩慢變淺棕褐色c1滴0.1 mol/l硫酸迅速變棕褐色該小組從上述對比實驗中，可以得出的結(jié)論是_。寫出在酸性條件下，mno2氧化i的離子方程式_。(3)為了探究mno2的催化效果，需要用30%的h2o2溶液(密度近似為1 g/cm3)配制濃度約為3%的h2o2溶液(密度近似為1 g/cm3)100 ml。其配制方法是：用量筒量取_ml 30% h2o2溶液放入_(填儀器名稱)中，再加入一定量的水，攪拌均勻。(4)在實驗時，某同學(xué)把1滴ki溶液誤滴入到過量的5 ml 3%的h2o2溶液中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了大量氣泡。該小組查閱到ki與h2o2可發(fā)生如下反應(yīng)：2kih2o2=2kohi2，認為有可能是反應(yīng)產(chǎn)物i2起了催化h2o2分解的作用。請設(shè)計一個簡單實驗證明該假設(shè)是否正確_。(5)實驗室用二氧化錳和濃鹽酸共熱制取氯氣，下列儀器可作為該反應(yīng)的反應(yīng)容器的是_(填序號)。(6)二氧化錳可用于制作干電池，電池總反應(yīng)為：zn2mno22nh=zn2mn2o32nh3h2o，則其正極的電極反應(yīng)式為_。解析：(1)根據(jù)提供信息，要驗證mno2的氧化性，應(yīng)選擇在酸性條件下與具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)。b項中fecl3沒有還原性，c項中na2so3溶液水解顯堿性，不能來驗證mno2在酸性條件下的氧化性，d項中mno2不與稀鹽酸反應(yīng)。(2)根據(jù)表格中信息，溶液的酸性越強，mno2的氧化性越強，酸性條件下，mno2氧化i的離子方程式為：mno24h2i=mn2i22h2o。(3)需要量取30%的h2o2的體積為10.0 ml，稀釋時可以直接在燒杯中進行。(4)可以向h2o2溶液中滴入碘水，觀察是否有大量氣泡產(chǎn)生，若有則假設(shè)正確，若無則假設(shè)錯誤。(5)實驗室利用mno2氧化濃鹽酸制取氯氣，需要在加熱條件下才能發(fā)生，應(yīng)選擇圓底燒瓶作為反應(yīng)容器。(6)干電池的正極為mno2放電，負極為zn放電，負極的電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，電池總反應(yīng)式減去負極電極反應(yīng)式可得正極電極反應(yīng)式為：2mno22e2nh=mn2o32nh3h2o。答案：(1)a(2)酸性越強mno2的氧化性越強mno22i4h=mn2i22h2o(3)10.0燒杯(4)取5 ml 3%的h2o2溶液于試管中，滴入1滴碘水，觀察是否有大量氣泡產(chǎn)生，若有說明假設(shè)正確，反之假設(shè)不正確。(5)a(6)2mno22nh2e=mn2o32nh3h2o13(10分)已知so2和co2都是酸性氧化物，其化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；鎂和鈉的化學(xué)性質(zhì)也有一定的相似性。氧化銅和氧化鐵都是堿性氧化物，其化學(xué)性質(zhì)也有一定的相似性。三個研究性學(xué)習(xí)小組分別根據(jù)不同的課題進行研究，其方案如下：.第一個研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置進行鎂粉與二氧化硫反應(yīng)的實驗。(1)實驗室制取二氧化硫類似于制取二氧化碳，在下列物質(zhì)中選擇合適的試劑制取二氧化硫：_。a10%的硫酸b80%的硫酸c濃鹽酸d稀硝酸e亞硫酸鈉固體f亞硫酸鈣固體g飽和亞硫酸鈉溶液(2)反應(yīng)后，發(fā)現(xiàn)b管壁中有固體粉末產(chǎn)生，取反應(yīng)后b管中的固體粉末溶于稀鹽酸中，產(chǎn)生具有臭雞蛋氣味的氣體，寫出b管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。(3)你認為該裝置是否有不足之處？_。如果有，請寫出改進方法：_，_。(如果無，此空不答).第二個研究性學(xué)習(xí)小組利用圖所示裝置來探究氨氣的還原性。(4)分別注明所用試劑：甲：_，乙：_，丙：氧化銅，?。篲。確定反應(yīng)已發(fā)生的實驗現(xiàn)象：_。解析：.(1)濃鹽酸易揮發(fā)，稀硝酸具有氧化性會將so2氧化，故均不能用作制取二氧化硫的試劑；因為so2在水中的溶解度較大，故應(yīng)選用80%的硫酸；因caso4微溶于水，若選用caso3固體，則生成的caso4附在固體的表面阻止反應(yīng)進行，故實驗室制取so2應(yīng)選用試劑b和試劑e。(2)鎂能在二氧化碳中燃燒，so2與co2的化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性，可以推知鎂也能與so2發(fā)生類似的反應(yīng)。所不同的是s的非金屬性比c的強，加熱時，生成的s還能與mg進一步化合生成mgs。(3)圖吸收尾氣的試管c是密封的，且導(dǎo)氣管插入到naoh溶液下面，一是會造成c中壓強增大，可能會發(fā)生爆炸；二是水蒸氣會進入b中。故可以將c試管的塞子換成雙孔塞，另一孔插入一根直導(dǎo)管或直接將c試管的塞子拿走；在b、c之間加一個干燥管。.(4)實驗?zāi)康氖翘骄堪睔獾倪€原性，a裝置用來制取氨氣，可用濃氨水與生石灰、固體氫氧化鈉或堿石灰反應(yīng)制得；丁是用來吸收未反應(yīng)的氨氣，可以用水作吸收劑；b中發(fā)生的反應(yīng)為2nh33cuo3cun23h2o，所以觀察到黑色粉末變成紅色粉末，試管內(nèi)壁有水珠生成，即能確定反應(yīng)已發(fā)生。答案：.(1)be(2)2mgso22mgos，mgsmgs(3)有將c試管的塞子換成雙孔塞，另一孔插入一根直導(dǎo)管或直接將c試管的塞子拿走在b、c之間加一個干燥管.(4)濃氨水生石灰(或固體氫氧化鈉或堿石灰)水b中黑色粉末變成紅色粉末，試管內(nèi)壁有水珠生成14(10分)某?；瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識后，探究cu的常見化合物的性質(zhì)。過程如下：提出問題：在周期表中，cu、al位置接近，cu不如al活潑，al(oh)3具有兩性，cu(oh)2也具有兩性嗎？通常情況下，fe2的穩(wěn)定性小于fe3的，cu的穩(wěn)定性也小于cu2的嗎？cuo有氧化性，能被h2、co等還原，也能被nh3還原嗎？實驗方案：(1)解決問題需用到的藥品有cuso4溶液、_(填試劑名稱)，同時進行相關(guān)實驗。(2)解決問題的實驗步驟和現(xiàn)象如下：取98 g cu(oh)2固體，加熱至80100時，得到 80 g黑色固體粉末，繼續(xù)加熱到1 000以上，黑色粉末全部變成紅色粉末a。冷卻后稱量，a的質(zhì)量為72 g，a的化學(xué)式為_。向a中加入適量的稀硫酸，得到藍色溶液，同時觀察到容器中還有紅色固體存在，則反應(yīng)的離子方程式為_。(3)為解決問題，設(shè)計的實驗裝置如圖所示(夾持及尾氣處理裝置未畫出)：實驗中觀察到cuo變?yōu)榧t色物質(zhì)。查資料可知，同時生成一種無污染的氣體，該氣體的化學(xué)式為_。實驗結(jié)論：(4)cu(oh)2具有兩性。證明cu(oh)2具有兩性的實驗現(xiàn)象是_。(5)根據(jù)實驗方案(2)，得出的cu和cu2穩(wěn)定性大小的結(jié)論：高溫時_；在酸性溶液中_。(6)cuo能被nh3還原。問題討論：有同學(xué)認為nh3與cuo反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是cu，也有同學(xué)認為nh3與cuo反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是cu和a的混合物。請你設(shè)計一個簡單的實驗方案驗證nh3與cuo反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有a：_。解析：(1)要探究cu(oh)2是否具有兩性，則需用naoh與cuso4反應(yīng)生成cu(oh)2，若cu(oh)2能溶解在naoh溶液中，說明cu(oh)2具有酸性；若cu(oh)2能溶解在稀硫酸(或稀鹽酸)中，說明cu(oh)2具有堿性，所以需要的試劑為naoh溶液和稀h2so4溶液(或稀鹽酸)。(2)98 g cu(oh)2加熱到80100時發(fā)生分解反應(yīng)生成80 g黑色的cuo，繼續(xù)加熱到1 000，80 g cuo變?yōu)?2 g a，所以減少的8 g為氧元素的質(zhì)量，所以72 g a中n(cu)n(o)21，所以a的化學(xué)式為cu2o。cu2o在稀h2so4溶液中發(fā)生反應(yīng)生成cu、cu2cu2o2h=cucu2h2o。(3)cuo與nh3在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成cu、n2、h2o，所以無污染的氣體為n2。(4)cu(oh)2既能溶解在稀h2so4溶液(或稀鹽酸)中，也能溶解在naoh溶液中，證明cu(oh)2具有兩性。(5)高溫時，cuo能轉(zhuǎn)化為cu2o，說明高溫時cu2o比cuo穩(wěn)定，則cu比cu2穩(wěn)定。在酸性溶液中，cu2o能轉(zhuǎn)化為cu2，說明cu2比cu穩(wěn)定。(6)根據(jù)(2)中所述a與稀h2so4溶液反應(yīng)的相關(guān)現(xiàn)象，則可設(shè)計出檢驗a的實驗方案。答案：(1)稀h2so4溶