2021版高考化學一輪復(fù)習課時提升作業(yè)四十B第十章化學實驗基礎(chǔ)4化學實驗方案的設(shè)計與評價

PAGE1-課時提升作業(yè)四十化學實驗方案的設(shè)計與評價(B)(45分鐘100分)一、選擇題(本題包括6小題，每小題7分，共42分)1.下列依據(jù)相關(guān)實驗得出的結(jié)論正確的是()A.向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液B.用鉑絲蘸取少量某溶液進行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，該溶液一定是鈉鹽溶液C.將某氣體通入溴水中，溴水顏色褪去，該氣體一定是乙烯D.向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不變色，滴加氯水后溶液顯紅色，該溶液中一定含F(xiàn)e2+【解析】選D。溶液中含有HCO3-也會有類似現(xiàn)象，A錯誤；焰色反應(yīng)是元素性質(zhì)，故原溶液也可能是NaOH溶液，B錯誤；SO2、乙烯、丙烯等氣體都能使溴水褪色，C錯誤；D項中的操作為Fe2.(2016·青島模擬)下列表示物質(zhì)制備的方法中正確的是()A.NaCl(飽和溶液)HClB.CuCuSO4溶液CuSO4·5H2O晶體C.MnO2Cl2D.C6H6硝基苯【解析】選D。因為HCl極易溶于水，所以制備HCl時，用固體氯化鈉與濃硫酸，而非氯化鈉飽和溶液，否則不利于HCl的揮發(fā)，A錯誤；Cu與稀硫酸不反應(yīng)，B錯誤；MnO2應(yīng)該與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)制取氯氣，稀鹽酸還原性弱，不與MnO2反應(yīng)，C錯誤；制取硝基苯，用濃硫酸作催化劑和脫水劑，D正確。3.(2016·衡水模擬)下列關(guān)于化學實驗的“目的—操作—現(xiàn)象—結(jié)論”的描述不正確的是()實驗?zāi)康乃釉噭?或操作、圖示)實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論A檢驗稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)在反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象恰好完全反應(yīng)B判斷海水和蒸餾水蒸發(fā)結(jié)晶液體消失，無殘留物該液體為蒸餾水C檢驗溶液中是否含碳酸根離子或碳酸氫根離子加入稀鹽酸再將氣體通入石灰水中有無色無味氣體產(chǎn)生，且石灰水中有白色渾濁形成溶液中一定含碳酸根離子或碳酸氫根離子D測定空氣中氧氣的體積分數(shù)完全燃燒后，冷卻至室溫，打開彈簧夾，進入水的體積約為集氣瓶中空氣體積的1/5氧氣約占空氣體積的1/5【解析】選A。檢驗稀鹽酸和氫氧化鈉溶液是否恰好完全反應(yīng)：在反應(yīng)后的溶液中滴加無色酚酞試液無明顯現(xiàn)象，可能正好中和，也可能酸過量，因為酸不能使酚酞變色，故A錯誤；判斷海水和蒸餾水：進行蒸發(fā)結(jié)晶，液體消失，無殘留物，說明該液體為蒸餾水，故B正確；檢驗溶液中是否含碳酸根離子或碳酸氫根離子：加入稀鹽酸再將氣體通入石灰水中，有無色無味氣體產(chǎn)生并生成白色沉淀，則溶液中一定含碳酸根離子或碳酸氫根離子，故C正確；測定空氣中氧氣的體積分數(shù)：完全燃燒后，冷卻至室溫，打開彈簧夾，進入水的體積約為集氣瓶總體積的五分之一，則氧氣約占空氣體積的五分之一，故D正確。4.(2016·大同模擬)某強酸性溶液X中僅含有NH4+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、NA.根據(jù)上述連續(xù)實驗不能確定溶液X中是否含有Fe3+B.沉淀H為Al(OH)3、BaCO3的混合物C.溶液中一定含有H+、Al3+、NH4+、Fe2+、SO4D.若溶液X為100mL，產(chǎn)生的氣體A為112mL(標準狀況)，則X中c(Fe2+)=0.05mol·L-1【解析】選A。依據(jù)分析可知，溶液中一定存在NH4+、Al3+、Fe2+、SO42-，一定不含有Ba2+、CO32-、SO32-、NO3-，不能確定是否含有Fe3+和Cl-，根據(jù)上述連續(xù)實驗不能確定溶液X中是否含有Fe3+，故A正確；根據(jù)上述分析可知H為Al(OH)3，BaCO3與過量的二氧化碳生成碳酸氫鋇，易溶于水，故B錯誤；依據(jù)分析可知，溶液中一定存在H+、NH4+、Al3+、Fe2+、SO42-，不能確定Cl-是否存在，故C錯誤；生成氣體A的離子反應(yīng)方程式為3Fe2++NO3-+4H+3Fe3++NO↑+2H2O，產(chǎn)生的氣體A為112mL，物質(zhì)的量為5.下列有關(guān)說法正確的是()A.分離Fe2O3、Al2O3的操作方法依次為溶解、過濾、灼燒B.蒸餾、過濾、分液、洗氣四種分離物質(zhì)的方法均不可能發(fā)生化學變化C.除去AgI中AgCl的方法是將混合物置于濃KI溶液中，一段時間后過濾并洗滌固體D.除去Fe粉中混有的I2：加熱使I2升【解析】選C。若用NaOH溶液溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，過濾后可得到Fe2O3固體和NaAlO2溶液，灼燒NaAlO2溶液時無法得到Al2O3，用酸溶解上述混合物也無法經(jīng)三步操作得到兩種氧化物，A錯；洗氣可能會發(fā)生化學變化，B錯；C項，因AgI比AgCl更難溶，故置于濃KI溶液中后，AgCl會慢慢轉(zhuǎn)化為AgI，C對；加熱時鐵與I2反應(yīng)生成FeI2，D錯。6.(能力挑戰(zhàn)題)下列有關(guān)實驗裝置進行的相應(yīng)實驗，能達到實驗?zāi)康牡氖?)A.用圖1所示裝置除去CO2中的HCl氣體B.用圖2所示裝置進行用已知濃度的氫氧化鈉溶液測定鹽酸濃度的實驗C.用圖3所示裝置制取少量Cl2D.用圖4所示裝置檢驗電流的方向【解析】選A。用飽和的NaHCO3溶液除去CO2氣體中的HCl氣體，在洗氣瓶中進行，應(yīng)長進短出，A項正確；NaOH溶液應(yīng)放在堿式滴定管內(nèi)，B項錯；制取氯氣必須用濃鹽酸，稀鹽酸不能與二氧化錳反應(yīng)，C項錯；圖4未形成閉合回路，D項錯?！炯庸逃柧殹肯聢D所示的實驗操作正確的是()【解析】選C。酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，不能使用堿式滴定管，應(yīng)用酸式滴定管盛裝，A項錯誤；氧氣的密度比空氣的大，收集時應(yīng)長導管進氣，短導管出氣，B項錯誤；用苯隔絕了與空氣的接觸，將滴管尖端插入液面以下，擠出NaOH溶液，可以防止Fe(OH)2被氧化，C項正確；乙醇與乙酸混溶，不能用分液法分離，D項錯誤。二、非選擇題(本題包括3小題，共58分)7.(19分)(2016·煙臺模擬)某硫酸廠用氨水吸收尾氣中的二氧化硫，防止其污染環(huán)境并綜合利用。某課題組模擬該生產(chǎn)工藝，進行如下實驗探究活動?！咎骄慷趸虻男再|(zhì)并吸收二氧化硫】設(shè)計如圖實驗裝置。(1)B用于探究二氧化硫的漂白性，則所盛試劑為______；C、D分別探究的是二氧化硫的______性、______性。(2)從實驗安全性角度考慮，可以代替上圖中E裝置的是________?！咎骄縀中吸收液的成分】(3)該課題組對吸收液中可能存在的含硫陰離子提出如下假設(shè)，請你完成假設(shè)二：假設(shè)一：吸收液中存在SO32-、S假設(shè)二：吸收液中存在SO32-、SO4(4)請你設(shè)計實驗驗證假設(shè)一，寫出實驗步驟和結(jié)論：實驗步驟實驗結(jié)論【解析】(1)二氧化硫能將品紅溶液漂白使其褪色。C中為溴水將二氧化硫氧化，D中為二氧化硫?qū)2S氧化。(2)二氧化硫難溶于四氯化碳，a正確。b裝置中導管插入氨水中，不能防止倒吸。c中干燥管可防倒吸。d中漏斗插入液體內(nèi)部，不能防倒吸。(3)如果二氧化硫過量，則吸收液中會含有HSO3-。(4)根據(jù)BaSO3能溶于鹽酸但BaSO答案：(1)品紅溶液還原氧化(2)a、c(3)HSO(4)實驗步驟：取適量吸收液于試管中，滴加BaCl2溶液至過量，過濾，向沉淀中加入過量稀鹽酸實驗結(jié)論：若沉淀部分溶解且有無色、有刺激性氣味的氣體放出，則證明假設(shè)一成立(其他合理答案均可)8.(18分)(2016·龍口模擬)醫(yī)用氯化鈣可用于生產(chǎn)補鈣、抗過敏和消炎等用途的藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)醫(yī)藥級二水合氯化鈣(CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為97.0%～103.0%)的主要流程如圖：(1)除雜操作時加入氫氧化鈣，調(diào)節(jié)溶液的pH為8.0～8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。檢驗Fe(OH)3是否沉淀完全的實驗操作是____________________。(2)酸化操作時加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0，其目的有①______________________________________________________________；②______________________________________________________________。(3)測定樣品中Cl-含量的方法是a.稱取0.7500g樣品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中；c.用0.05000mol·L-1AgNO3溶液滴定至終點，消耗AgNO3溶液體積的平均值為20.39mL。①計算上述樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為____________________________。②若用上述方法測定的樣品中CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)有時超過100.0%(測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略)，其可能原因有_____________________________。【解析】工業(yè)碳酸鈣(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì))，加入鹽酸可完全溶解生成氯化鈣、氯化鐵以及氯化鈉、氯化鋁等，加入氫氧化鈣溶液，以除去溶液中少量的Fe3+、Al3+，然后在酸性條件下蒸發(fā)結(jié)晶可得到CaCl2·2H2O。(1)Fe3+與KSCN反應(yīng)生成紅色物質(zhì)Fe(SCN)3，檢驗Fe3+是否存在應(yīng)選用KSCN溶液，故答案為取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則表明Fe(OH)3沉淀完全。(2)酸化操作時加入鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH約為4.0，其目的有①將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2；②防止溶液吸收空氣中CO2。(3)①樣品中n(Cl-)=0.05000mol·L-1×0.02039L×10=0.010195mol，根據(jù)n(AgCl)=2n(CaCl2·2H2O)，則n(CaCl2·2H2O)=0.0050975mol，所以m(CaCl2·2H2O)=0.0050975mol×147g·mol-1=0.7493325g，則CaCl2·2H2O的質(zhì)量分數(shù)為0.7493225g0.7500g×100%≈99.9%。②樣品中存在少量的NaCl會導致CaCl2·2H答案：(1)取少量上層清液，滴加KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則表明Fe(OH)3沉淀完全(2)①將溶液中的少量Ca(OH)2轉(zhuǎn)化為CaCl2②防止溶液吸收空氣中CO2(3)①99.9%②樣品中存在少量的NaCl或CaCl2·2H2O失水9.(能力挑戰(zhàn)題)(21分)溴乙烷是重要的有機化工產(chǎn)品，實驗室常用溴化鈉-硫酸法制備溴乙烷，其中溴乙烷的制備和純化裝置如下：可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：藥品名稱性狀密度/g·cm-3熔點/℃沸點/℃乙醇無色液體0.7893-117.378.4溴乙烷無色液體1.4612-11938.2乙醚無色液體0.7135-116.334.6濃硫酸無色油狀液體1.8410.49338其實驗步驟如下：步驟1：在反應(yīng)裝置的50mL圓底燒瓶中加入4mL乙醇、10.2mL質(zhì)量分數(shù)約80%的濃硫酸，冷卻至室溫，加入幾粒碎瓷片；振蕩加入6.0g研細的NaBr。按反應(yīng)裝置圖1接好儀器，接收瓶內(nèi)加少量水，接液管末端浸沒在水中，接收瓶浸入熱水中，小火加熱至無油狀物生成為止。移去接收瓶后停止加熱。步驟2：將餾出物轉(zhuǎn)入分液漏斗中，分出有機層，置于干燥的錐形瓶中，將錐形瓶置于冰水浴中搖動，向錐形瓶中加入2mL濃硫酸。用干燥的分液漏斗分離出硫酸。步驟3：將有機層轉(zhuǎn)入25mL干燥的圓底燒瓶中，加入碎瓷片，按圖2連接好裝置，水浴加熱蒸餾，接收瓶浸入冰水浴冷卻，33℃時有物質(zhì)餾出，34℃時換接收瓶，收集34～36℃的餾分，稱重請回答下列問題：(1)制備溴乙烷的反應(yīng)可分兩步。第一步是濃硫酸與溴化鈉反應(yīng)制取溴化氫，則該反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是__________________________；第二步反應(yīng)是C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，其有機反應(yīng)類型為________。(2)步驟1中需將接收瓶內(nèi)加少量水，接液管末端浸沒在水中，這樣做的原因主要有兩點：①_________________________________________________________________；②________________________________________________________________。(3)步驟1先移去接收瓶后停止加熱的原因是_________________________________________________________________。(4)步驟2的第一次分液有機層在____________層(填“上”或“下”，下同)，第二次分液有機層在____________層。(5)向錐形瓶中加入濃硫酸作用是①吸收被蒸出的乙醇和副產(chǎn)物乙醚；②__________________。(6)蒸餾裝置中溫度計的位置及其作用是__________________。(7)為提高溴乙烷產(chǎn)率，請?zhí)岢鰞牲c措施_________________________________________________________________(忽略儀器對產(chǎn)率的影響)。【解析】(1)硫酸和溴化氫都是強酸，故其反應(yīng)原理不是強酸制弱酸，而是根據(jù)兩種物質(zhì)的沸點和揮發(fā)性差異；根據(jù)反應(yīng)特點可判斷乙醇與HBr的反應(yīng)是取代反應(yīng)。(2)溴乙烷沸點低(38.2℃)，且生成的HBr易逸出。(3)先移去接收瓶后停止加熱，防止倒吸現(xiàn)象發(fā)生。(4)第一次分液時，溴乙烷的密度比水大，有機層在下