第36讲 实验方案的设计与评价- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案

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第36讲 实验方案的设计与评价- 备战2023年高考化学一轮复习基础通关高考帮 通用版学案

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第三十六讲 实验方案的设计与评价
1.设计实验方案
2.正确选用实验装置
3.掌握控制实验条件的方法
4.预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论
5.评价或改进实验方案
热点1 气体实验装置的改进设计
气体实验装置,通常由气体发生、气体净化、气体收集、尾气处理等装置组成,对一些常见装置进行改进和重新组合,往往能够实现一些特殊的实验目的。典型的气体实验装置改进设计有:依据启普发生器原理设计的反应器,尾气吸收、防倒吸装置的设计,液封装置的设计,恒压装置的设计等。
【解题策略】
1.实验设计的创新往往要体现七个“一”,即:一个实验的多种现象,一种实验现象的多种原因,一种装置的多种用途,一种用途的多种装置,一个仪器的多种用法,一种物质的多种制法,一组物质的多种鉴别方法。
2.选择反应原理的原则是:反应条件温和、转化率高、实验操作简便安全、产物便于分离与收集。中学化学实验中,常见的气体制备实验是其中的重要组成部分,学生应掌握的气体制备实验有:三种单质(H2、O2、Cl2)的制备;三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备;五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备;两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时,除了掌握好教材中经典的制备方法外,还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。
热点2 性质实验装置的改进设计
研究物质的物理性质和化学性质,是化学实验的最主要功能。而许多化学实验装置的设计,其目的就是研究物质所具有的性质。注重考查考生的创新思维能力。
【解题策略】
解答该类题应先明确实验目的和要求,再依据化学原理、物质性质和实验设计的基本要求进行解答。
1.基础性训练
以教材实验为载体,从反应原理、装置原理和操作原理等方面进行强化训练。
2.拓展性训练
一是要注重对教材实验的改进和挖掘;二是要对实验进行创新设计。
对于多种情况的反应,根据“实验问题”提出猜想;依据假设设计实验,要充分考虑多种可能性,避免肯定的或惟一性结论。在性质探究实验中,尾气处理装置、安全瓶和防倒吸装置等都是考查的热点,要理解其原理,选择或设计最简便的装置。
热点3 制备实验装置的改进设计
制备一种物质,应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理,设计反应路径,选择合适的仪器和装置。最后,根据生成物的性质将产品分离提纯出来。整个过程如下图所示:
【解题策略】
1.在设计物质制备的实验方案时,要优化上述流程中的每一个具体环节。遵循的优化原则是:原料廉价,原理绿色,条件优化,仪器简单,分离方便。
2.一些物质的制备,由于其性质上的特殊性,需要设计一些特殊的装置来完成。如实验室制备Fe(OH)2固体,由于Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质,故其制备实验装置必须严格防止制备的Fe(OH)2固体与O2接触;再如,常见有机物的制备中,由于有机反应缓慢、副产品多、原料容易挥发,所以常见有机物的制备装置都要加装冷凝回流装置,使原料回流、充分反应,提高产率。
1.CuCl是一种不溶于水的白色固体,在化工和印染等行业中应用广泛。某课外小组拟热分解制备CuCl,并进行相关探究。
[资料查阅]
[实验探究]该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)
回答下列问题:
(1)实验前检查装置气密性的操作为___________。
(2)实验操作的先后顺序是a→___________(选填操作的编号)。
a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后改通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是___________。
(4)装置D中发生反应的离子方程式是___________。
[探究反思]
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是___________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是___________。
【答案】(1)关闭开关,将导气管末端伸入水槽中,点燃酒精灯微热玻璃管,观察到导气管口有气泡冒出,停止加热,导气管中倒吸一段水柱,说明装置气密性良好
(2)cdbe
(3)先变红后褪色
(4);
(5) 加热时间不足或温度偏低 通入HCl的量不足
【解析】
根据题干信息,实验目的:CuCl2·2H2O要在HCl气流中加热先脱结晶水,再继续加热使无水CuCl2分解,若不在HCl气流中加热,CuCl2·2H2O将会水解,最终产物为CuO;“装置图”,获取每个仪器的作用等有效信息:①A为CuCl2·2H2O分解产生CuCl的装置,气体入口必须通入HCl气体;②X干燥管中盛放的无水CuSO4检验分解产生的水蒸气;③C中湿润的蓝色石蕊试纸检验HCl以及反应产生的Cl2;④D为尾气处理装置,吸收HCl和Cl2,依据此解析;
(1)关闭开关,将导气管末端伸入水槽中,点燃酒精灯微热玻璃管,观察到导气管口有气泡冒出,停止加热,导气管中倒吸一段水柱,说明装置气密性良好;
(2)根据上面分析可知,必须先通HCl排尽空气,防止O2影响产品纯度,然后点燃酒精灯,在HCl 气流中加热分解CuCl2·2H2O,最后在HCI气流中冷却生成CuCl,即可顺利选择操作顺序:a→c→d→b→e;
(3)据上面分析,通入C装置的气体有HCl和Cl2,再根据HCl和Cl2的性质,即可得出石蕊试纸先变红后褪色;
(4)D为尾气处理装置,吸收HCl和Cl2,所以反应的离子方程式为:Cl2+2OH-Cl- +C1O- +H2O,H++OH-=H2O;
(5)根据上面分析,可知有CuCl2的原因,是分解不完全,可能是“加热时间不够”或“温度偏低”;产生CuO是CuCl2·2H2O发生水解时“HCl通入的量不足”;
2.某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究和I-的反应规律。实验操作及现象如表:
实验及试剂 编号 无色NaClO3溶液用量 试管中溶液颜色 淀粉KI试纸颜色
1 0.05mL 浅黄色 无色
2 0.20mL 深黄色 无色
3 0.25mL 浅黄色 蓝色
4 0.30mL 无色 蓝色
(1)取实验2后的溶液,进行如图实验:
①检验的还原产物。取上层清液,___________(填操作和现象),说明被还原为Cl﹣。
②写出加入0.20mLNaClO3后,溶液中和Cl﹣发生反应的离子方程式:___________。
(2)查阅资料:定条件下,I-和I2都可以被氧化成。
作出假设:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应,同时生成Cl2.进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行以下实验,进一步佐证其中含有。
其中试剂X可以是___________(填字母序号)。
a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液
②有同学提出,仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2,便补充了如下实验:将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行以上对比实验的目的是___________,进一步佐证实验4中生成了Cl2。
获得结论:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是___________(用离子方程式表示)。
(3)小组同学继续实验,通过改变实验4中硫酸溶液的用量,获得如表实验结果:
编号 6.0mol L-1H2SO4溶液用量 试管中溶液颜色 淀粉KI试纸颜色
5 0.25mL 浅黄色 无色
对比实验4和5,可以获得的结论是___________。
【答案】(1) 滴加AgNO3,有白色沉淀产生 ClO+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O
(2) c 是排除易升华的I2对湿润淀粉KI试纸检验Cl2的干扰 由于氯酸根被生成的碘还原,而碘被氧化为碘酸根,反应的离子方程式为2ClO+I2=Cl2↑+2IO
(3)ClO和I-的反应规律与H+(或H2SO4)的用量有关
【解析】
(1)①滴加AgNO3,有白色沉淀产生,则有Cl-。②白色沉淀是AgCl,说明反应中有氯离子生成,因此氯酸钠的还原产物是氯离子,所以溶液中ClO3-和I-发生反应的离子方程式为ClO+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。
(2)①溶液由无色变为黄色,说明有碘单质生成,因此说明溶液中的碘酸根被还原为单质碘,选项中只有亚硫酸钠能被碘酸钾氧化,答案选c;
②由于碘易升华,所以进行以上对比实验的目的是排除易升华的I2对湿润淀粉KI试纸检验Cl2的干扰;根据以上分析可知NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是由于氯酸根被生成的碘还原,而碘被氧化为碘酸根,反应的离子方程式为2ClO+I2=Cl2↑+2IO。
(3)对比实验4和5中的实验现象可以获得的结论是ClO和I-的反应规律与H+(或H2SO4)的用量有关。
1.下列操作能达到目的的是
选项 操作 目的
A 向10 mL0.1 mol·L-1草酸溶液中先滴加1 mL0.1 mol·L-1KMnO4溶液,再滴加1 mL 0.2 mol·L-1KMnO4溶液 探究浓度对反应速率的影响
B 分别用pH计测定0.1 mol·L-1的HOCH2COOH溶液在25 °C、45 °C时的pH(浓度变化不考虑) 探究温度对电离平衡的影响
C 将铁、铜片插入浓硝酸(常温)构成原电池,并连接电流计 验证原电池中较活泼金属为负极
D 向物质的量浓度均为1 mol·L-1的Na2CO3和Na2SO4混合液中加入等体积的过量AgNO3溶液 探究 Ag2CO3和Ag2SO4溶度积的大小
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
A.高锰酸钾溶液的浓度不同,颜色不同,应控制高锰酸钾溶液的浓度相同且不足,改变草酸的浓度,观察褪色的快慢来探究浓度对反应速率的影响,A项错误;
B.弱电解质电离过程吸热,测定同浓度HOCH2COOH溶液在不同温度下的pH,可以探究温度对电离平衡的影响,B项正确;
C.将铁、铜片插入浓硝酸构成原电池,铁遇浓硝酸钝化,铜能与浓硝酸反应,所以铜作负极,此实验不能验证较活泼金属为负极,C项错误;
D.Ag2CO3和Ag2SO4都是白色沉淀,通过观察无法确定哪一种沉淀先生成,D项错误;
答案选B。
2.下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 取两粒相同大小、形状和质量的铜粒,分别投入稀硝酸和浓硝酸中 铜粒与浓硝酸反应更剧烈 实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响
B 在启普发生器中放入几块电石,加入饱和食盐水 反应平缓进行, 倒置在水槽的试管中冒出气泡 试管中收集到气体
C 在试管将浓硫酸和浓硝酸混合,冷却到50~60°C以下,然后滴加苯,将试管放入60°C的水浴中加热 混合液分为两层, 上层呈淡黄色, 下层无色 硝基苯难溶于水,密度比水大且硝基苯为淡黄色
D 在相同温度下,用pH计测得相同浓度的醋酸钠溶液和亚硝酸钠溶液的pH 醋酸钠溶液的 pH为9.0,亚硝酸钠溶液的pH为8.4 相同条件下亚硝酸的酸性比醋酸强
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】
A. 稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱不同,反应物不同,性质不同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,A选项错误;
B.电石与水反应产生微溶物氢氧化钙,不能用启普发生器,B选项错误;
C.硝基苯为无色或微黄色难溶于水的液体,密度比水大,下层呈淡黄色,C选项错误;
D.在相同温度下,用pH计测得相同浓度的CH3COONa溶液、NaNO2溶液的pH,pH越大对应酸的酸性越弱,由CH3COONa溶液pH为9.0,NaNO2溶液的pH约为8.4,可知相同条件下亚硝酸的酸性比醋酸强,D选项正确;
答案选D。
3.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是
① ② ③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】D
【解析】
浓硝酸不稳定,易分解为二氧化氮、水和氧气。
A.①中的红棕色气体是NO2,N元素化合价降低,根据氧化还原反应规律,一定有元素化合价升高,推断产生的气体中还一定有O2,故A正确;
B.浓硝酸受热易分解,②中的红棕色气体可能是硝酸分解产生,不能说明木炭与浓硝酸发生了反应,故B正确;
C.硝酸中N元素化合价为+5价,生成二氧化氮中N元素化合价为+4价,化合价降低,所以生成的红棕色气体为还原产物,故C正确;
D.③的气体产物中检测出CO2,CO2可能是C和氧气反应生成的产物,故D错误;
选D。
4.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 A B C D
目的 比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应速率的快慢 配制100mL 0.1mol·L-1的硫酸 检验溴乙烷的消去产物 由 Na2SO3溶液制得Na2SO3固体
实验方案
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】
A.比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应的快慢时,应控制Na2CO3、NaHCO3溶液的物质的量浓度相等,而饱和Na2CO3溶液的物质的量浓度大于饱和NaHCO3溶液的物质的量浓度,A错误;
B.配制100mL 0.1mol·L 1的硫酸时不能在容量瓶中稀释浓硫酸, B错误;
C.溴乙烷的消去产物为乙烯,可使溴的CCl4溶液褪色,C正确;
D.Na2SO3具有还原性,极易被空气中的O2氧化成Na2SO4,故加热蒸干Na2SO3溶液无法制得Na2SO3固体,D错误;
故选C。
5.探究2-溴丁烷消去反应的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.装置I使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.反应时需要加入碎瓷片,防止暴沸
C.装置II的作用是除杂,以防影响装置III中产物的检验
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
【答案】A
【解析】
A. 卤代烃应在碱的醇溶液中发生消去反应,故装置I应使用NaOH醇溶液与2-溴丁烷共热,故A错误;
B. 加热液体时,可加入碎瓷片,防止暴沸,故B正确;
C. 乙醇易挥发,乙醇可以被酸性高锰酸钾氧化,装置Ⅱ中的水可吸收挥发出来的乙醇,防止干扰装置Ⅲ对产物的检验,故C正确;
D. 2-溴丁烷在发生消去反应时,脱氢的碳原子可能是1号碳原子也可能是3号碳原子,产物可能有1-丁烯、2-丁烯,故D正确;
故选A。
6.在实验室采用如图装置制备气体,不合理的是(不考虑尾气处理问题)
选项 化学试剂 制备的气体
A 碳酸钙与稀盐酸 CO2
B 铜片与浓硫酸 SO2
C 锌粒与稀硫酸 H2
D 双氧水和MnO2 O2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
该装置为固液不加热制备气体。
A.碳酸钙和稀盐酸制备二氧化碳不需要加热,A合理;
B.铜与浓硫酸制备二氧化硫需要加热,B不合理;
C.锌与稀硫酸制备氢气不需要加热,C合理;
D.双氧水在二氧化锰催化作用下制备氧气不需要加热,D合理;
故选B。
7.用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体 B.验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移 C.比较、、S的氧化性 D.用萃取碘水中的碘并分液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
A.氢氧化钠易潮解,应放入玻璃器皿中称量,且称量时应该是左物右码,故A错误;
B.锌和铜的活泼性不同,Zn作负极,Cu作正极,构成原电池,可通过电流表的指针偏转来证明反应过程中有电子转移,故B正确;
C.高锰酸钾氧化浓盐酸产生氯气,氯气与硫化钠反应产生硫单质,现象为硫化钠溶液中产生黄色浑浊物,可以证明、、S的氧化性依次减弱,C正确;
D.先将碘水加入分液漏斗中,再加入四氯化碳,振荡,静置,最后分液,故D正确。
故选A。
8.NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。常温下存在:2NO2(g) N2O4(g)。N2H4可作还原剂,火箭推进剂。水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的说法不正确的是
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D.装置丁可用于吸收多余的尾气
【答案】C
【解析】
A.在装置甲的圆底烧瓶中加入碱石灰,其中的CaO与氨水中的水反应产生Ca(OH)2,反应放热使NH3 H2O分解制取NH3,故A正确;
B.装置乙中导管短进短出,可作安全瓶,故B正确;
C.氨气极易溶于水,导管应长进短出,不能达到实验目的,则应从a口通入NH3,故C错误;
D.丁中球形结构容积大,水进入球形部分,就不能再进入左边装置中,因而可防止倒吸现象的发生,且用于NH3极容易溶于水,因此丁可吸收过量的NH3,故D正确;
故选C。
9.利用下表提供的主要玻璃仪器(不考虑存放试剂的仪器)和试剂能实现实验目的的是
选项 实验目的 玻璃仪器 试剂
A 乙醛官能团的检验 试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯 乙醛溶液、10%溶液、2%溶液
B 制备并分离乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯、蒸馏烧瓶 冰醋酸、无水乙醇、浓硫酸、溶液
C 证明亚硫酸酸性强于碳酸 玻璃棒、表面皿 pH试纸、饱和溶液、饱和溶液
D 食盐精制 漏斗、烧杯、玻璃棒 粗食盐水、稀盐酸、溶液、溶液、溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
A.用10%溶液、2%溶液在烧杯中制备氢氧化铜,乙醛中的醛基在加热条件下能与新制氢氧化铜反应,检验过程中所需仪器为试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯,故A正确;
B.乙酸乙酯在NaOH会水解,应用饱和碳酸钠溶液而不是NaOH溶液,故B错误;
C.证明亚硫酸酸性强于碳酸,应将二氧化硫气体通入碳酸钠溶液中验证,故C错误;
D.加入试剂除去杂质,过滤后需蒸发结晶得到精盐,缺少酒精灯、蒸发皿等仪器,故D错误;
答案选A。
10.有关下列实验装置的说法中正确的是
A.甲装置:用于测定溶液的浓度
B.乙装置:除去甲烷中的少量杂质乙烯
C.丙装置:分离碘和氯化钠混合物
D.丁装置:用于熔融NaOH固体
【答案】C
【解析】
A.碘溶液具有弱酸性且可以与橡胶反应,所以需使用酸式滴定管,该图所示为碱式滴定管,故A错误;
B.乙烯与KMnO4溶液反应后会产生CO2,使得所获取的产物含有杂质,无法用此方法除去,故B错误;
C.碘受热易升华遇冷凝华,NaCl受热不分解也不升华,则该装置可以分离碘和氯化钠的混合物,故C正确;
D.瓷坩埚内含有二氧化硅,NaOH可以与其反应,无法用其进行熔融NaOH固体的操作,故D错误;
故选C。
课程标准
基础知识通关
经典例题
基础通关练
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第三十六讲 实验方案的设计与评价
1.设计实验方案
2.正确选用实验装置
3.掌握控制实验条件的方法
4.预测或描述实验现象、分析或处理实验数据,得出合理结论
5.评价或改进实验方案
热点1 气体实验装置的改进设计
气体实验装置,通常由气体发生、气体净化、气体收集、尾气处理等装置组成,对一些常见装置进行改进和重新组合,往往能够实现一些特殊的实验目的。典型的气体实验装置改进设计有:依据启普发生器原理设计的反应器,尾气吸收、防倒吸装置的设计,液封装置的设计,恒压装置的设计等。
【解题策略】
1.实验设计的创新往往要体现七个“一”,即:一个实验的多种现象,一种实验现象的多种原因,一种装置的多种用途,一种用途的多种装置,一个仪器的多种用法,一种物质的多种制法,一组物质的多种鉴别方法。
2.选择反应原理的原则是:反应条件温和、转化率高、实验操作简便安全、产物便于分离与收集。中学化学实验中,常见的气体制备实验是其中的重要组成部分,学生应掌握的气体制备实验有:三种单质(H2、O2、Cl2)的制备;三种氢化物(HCl、H2S、NH3)的制备;五种氧化物(CO2、SO2、NO2、NO、CO)的制备;两种有机物(C2H4、C2H2)的制备。复习时,除了掌握好教材中经典的制备方法外,还应对药品选择、反应原理进行拓展和创新。
热点2 性质实验装置的改进设计
研究物质的物理性质和化学性质,是化学实验的最主要功能。而许多化学实验装置的设计,其目的就是研究物质所具有的性质。注重考查考生的创新思维能力。
【解题策略】
解答该类题应先明确实验目的和要求,再依据化学原理、物质性质和实验设计的基本要求进行解答。
1.基础性训练
以教材实验为载体,从反应原理、装置原理和操作原理等方面进行强化训练。
2.拓展性训练
一是要注重对教材实验的改进和挖掘;二是要对实验进行创新设计。
对于多种情况的反应,根据“实验问题”提出猜想;依据假设设计实验,要充分考虑多种可能性,避免肯定的或惟一性结论。在性质探究实验中,尾气处理装置、安全瓶和防倒吸装置等都是考查的热点,要理解其原理,选择或设计最简便的装置。
热点3 制备实验装置的改进设计
制备一种物质,应根据目标产品的组成来确定原料及反应原理,设计反应路径,选择合适的仪器和装置。最后,根据生成物的性质将产品分离提纯出来。整个过程如下图所示:
【解题策略】
1.在设计物质制备的实验方案时,要优化上述流程中的每一个具体环节。遵循的优化原则是:原料廉价,原理绿色,条件优化,仪器简单,分离方便。
2.一些物质的制备,由于其性质上的特殊性,需要设计一些特殊的装置来完成。如实验室制备Fe(OH)2固体,由于Fe(OH)2遇空气易被氧化而变质,故其制备实验装置必须严格防止制备的Fe(OH)2固体与O2接触;再如,常见有机物的制备中,由于有机反应缓慢、副产品多、原料容易挥发,所以常见有机物的制备装置都要加装冷凝回流装置,使原料回流、充分反应,提高产率。
1.CuCl是一种不溶于水的白色固体,在化工和印染等行业中应用广泛。某课外小组拟热分解制备CuCl,并进行相关探究。
[资料查阅]
[实验探究]该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)
回答下列问题:
(1)实验前检查装置气密性的操作为___________。
(2)实验操作的先后顺序是a→___________(选填操作的编号)。
a.检查装置的气密性后加入药品 b.熄灭酒精灯,冷却 c.通入干燥HCl d.点燃酒精灯,加热 e.停止通入HCl,然后改通入N2
(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是___________。
(4)装置D中发生反应的离子方程式是___________。
[探究反思]
(5)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的或CuO杂质,根据资料信息分析:
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是___________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是___________。
2.某实验小组同学模拟工业制碘的方法,探究和I-的反应规律。实验操作及现象如表:
实验及试剂 编号 无色NaClO3溶液用量 试管中溶液颜色 淀粉KI试纸颜色
1 0.05mL 浅黄色 无色
2 0.20mL 深黄色 无色
3 0.25mL 浅黄色 蓝色
4 0.30mL 无色 蓝色
(1)取实验2后的溶液,进行如图实验:
①检验的还原产物。取上层清液,___________(填操作和现象),说明被还原为Cl﹣。
②写出加入0.20mLNaClO3后,溶液中和Cl﹣发生反应的离子方程式:___________。
(2)查阅资料:定条件下,I-和I2都可以被氧化成。
作出假设:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是过量的NaClO3溶液与(1)中的反应产物继续反应,同时生成Cl2.进行实验:
①取少量实验4中的无色溶液进行以下实验,进一步佐证其中含有。
其中试剂X可以是___________(填字母序号)。
a.碘水b.KMnO4溶液c.NaHSO3溶液
②有同学提出,仅通过湿润淀粉KI试纸变蓝的现象不能说明生成Cl2,便补充了如下实验:将实验4中的湿润淀粉KI试纸替换为湿润的淀粉试纸,发现湿润的淀粉试纸没有明显变化。进行以上对比实验的目的是___________,进一步佐证实验4中生成了Cl2。
获得结论:NaClO3溶液用量增加导致溶液褪色的原因是___________(用离子方程式表示)。
(3)小组同学继续实验,通过改变实验4中硫酸溶液的用量,获得如表实验结果:
编号 6.0mol L-1H2SO4溶液用量 试管中溶液颜色 淀粉KI试纸颜色
5 0.25mL 浅黄色 无色
对比实验4和5,可以获得的结论是___________。
1.下列操作能达到目的的是
选项 操作 目的
A 向10 mL0.1 mol·L-1草酸溶液中先滴加1 mL0.1 mol·L-1KMnO4溶液,再滴加1 mL 0.2 mol·L-1KMnO4溶液 探究浓度对反应速率的影响
B 分别用pH计测定0.1 mol·L-1的HOCH2COOH溶液在25 °C、45 °C时的pH(浓度变化不考虑) 探究温度对电离平衡的影响
C 将铁、铜片插入浓硝酸(常温)构成原电池,并连接电流计 验证原电池中较活泼金属为负极
D 向物质的量浓度均为1 mol·L-1的Na2CO3和Na2SO4混合液中加入等体积的过量AgNO3溶液 探究 Ag2CO3和Ag2SO4溶度积的大小
A.A B.B C.C D.D
2.下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是( )
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 取两粒相同大小、形状和质量的铜粒,分别投入稀硝酸和浓硝酸中 铜粒与浓硝酸反应更剧烈 实验目的是探究浓度对化学反应速率的影响
B 在启普发生器中放入几块电石,加入饱和食盐水 反应平缓进行, 倒置在水槽的试管中冒出气泡 试管中收集到气体
C 在试管将浓硫酸和浓硝酸混合,冷却到50~60°C以下,然后滴加苯,将试管放入60°C的水浴中加热 混合液分为两层, 上层呈淡黄色, 下层无色 硝基苯难溶于水,密度比水大且硝基苯为淡黄色
D 在相同温度下,用pH计测得相同浓度的醋酸钠溶液和亚硝酸钠溶液的pH 醋酸钠溶液的 pH为9.0,亚硝酸钠溶液的pH为8.4 相同条件下亚硝酸的酸性比醋酸强
A.A B.B C.C D.D
3.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是
① ② ③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.由②中的红棕色气体不能表明木炭与浓硝酸发生了反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
4.下列实验方案能达到实验目的的是
选项 A B C D
目的 比较Na2CO3、NaHCO3与酸反应速率的快慢 配制100mL 0.1mol·L-1的硫酸 检验溴乙烷的消去产物 由 Na2SO3溶液制得Na2SO3固体
实验方案
A.A B.B C.C D.D
5.探究2-溴丁烷消去反应的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A.装置I使用NaOH水溶液与2-溴丁烷共热
B.反应时需要加入碎瓷片,防止暴沸
C.装置II的作用是除杂,以防影响装置III中产物的检验
D.2-溴丁烷发生消去反应的产物可能有1-丁烯、2-丁烯
6.在实验室采用如图装置制备气体,不合理的是(不考虑尾气处理问题)
选项 化学试剂 制备的气体
A 碳酸钙与稀盐酸 CO2
B 铜片与浓硫酸 SO2
C 锌粒与稀硫酸 H2
D 双氧水和MnO2 O2
A.A B.B C.C D.D
7.用下列实验装置进行相应的实验,不能达到实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体 B.验证锌与硫酸铜反应过程中有电子转移 C.比较、、S的氧化性 D.用萃取碘水中的碘并分液
A.A B.B C.C D.D
8.NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。常温下存在:2NO2(g) N2O4(g)。N2H4可作还原剂,火箭推进剂。水合肼(N2H4·H2O)为无色透明的油状发烟液体,是一种重要的精细化工原料,其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。下列关于实验室制备水合肼的说法不正确的是
A.装置甲中试剂X可以选择碱石灰 B.装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时氨气从b口进入 D.装置丁可用于吸收多余的尾气
9.利用下表提供的主要玻璃仪器(不考虑存放试剂的仪器)和试剂能实现实验目的的是
选项 实验目的 玻璃仪器 试剂
A 乙醛官能团的检验 试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯 乙醛溶液、10%溶液、2%溶液
B 制备并分离乙酸乙酯 试管、量筒、导管、酒精灯、蒸馏烧瓶 冰醋酸、无水乙醇、浓硫酸、溶液
C 证明亚硫酸酸性强于碳酸 玻璃棒、表面皿 pH试纸、饱和溶液、饱和溶液
D 食盐精制 漏斗、烧杯、玻璃棒 粗食盐水、稀盐酸、溶液、溶液、溶液
A.A B.B C.C D.D
10.有关下列实验装置的说法中正确的是
A.甲装置:用于测定溶液的浓度
B.乙装置:除去甲烷中的少量杂质乙烯
C.丙装置:分离碘和氯化钠混合物
D.丁装置:用于熔融NaOH固体
课程标准
基础知识通关
经典例题
基础通关练
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