资源简介

（人教版）2020届高考化学一轮巩固练习：实验方案的设计与评价含参考答案
专题：实验方案的设计与评价
一、选择题
1、已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑．下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是（　　）
A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊试液先变红后褪色
C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀
D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
13．【分析】已知2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑，通过乙中石蕊试液吸收检验二氧化硫或三氧化硫，三氧化硫极易溶于水，通过乙全部吸收，装置丙中的氯化钡溶液不能检验三氧化硫的存在，丁装置中饱和亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫，据此分析判断选项。
【解答】解：A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置内空气，避免空气中氧气的干扰，故A正确；
B．装置乙不能检验二氧化硫的存在，产物中有三氧化硫溶于水形成硫酸溶液，遇到石蕊试液也会变红色，二氧化硫遇到石蕊试液只能变红色，不能褪色，故B错误；
C．三氧化硫极易溶于水，通过装置乙的水溶液会被完全吸收，要检验三氧化硫存在，应把乙和丙位置互换才能检查三氧化硫的存在，故C错误；
D．装置丁中亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫，应是饱和亚硫酸钠溶液，故D错误；
故选：A。
2、以下实验设计能达到实验目的的是(　　)。
选项 实验目的 实验设计
A 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重
B 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C 重结晶提纯苯甲酸 将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D 鉴别NaBr和KI溶液 分别加新制氯水后,用CCl4萃取

　　【解析】A项,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,不能达到实验目的;B项,直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al(OH)3,不能达到实验目的;C项,重结晶法提纯苯甲酸的方法是将粗品水溶,趁热过滤,滤液冷却结晶即可;D项,NaBr和NaI都能与氯水反应生成对应的单质,再用四氯化碳萃取,有机层颜色不同,能达到实验目的。
【答案】D
3、下列实验装置正确的是(　　)。

【解析】A项,MnO2与浓盐酸反应需加热且收集Cl2时应从长管进气;B项,Na2O2为粉末状,会从塑料板的小孔漏下来;D项,排水法收集O2时,导管不能伸入集气瓶太长。
【答案】C
4、下列实验方案中,能达到相应实验目的的是(　　)。
选项 方案 目的
A 验证氧化性:Cl2>Br2
B 验证溶解度:AgCl>Ag2S
C 检验SO2气体中是否混有CO2
D 比较乙醇中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性

　　【解析】反应没有加热,不能生成氯气,则实验不能完成,A项错误;含有硝酸银,通入硫化氢生成硫化银沉淀,不能证明沉淀间发生了转化,B项错误;SO2和CO2都与氢氧化钙反应,且反应现象相同,不能检验,C项错误;加入相同的钠块,分子中氢原子越活泼,反应越剧烈,可完成实验,D项正确。
【答案】D
5、东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞有如下描述:“太阳流珠,常欲去人……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指(　　)。
A.金　　B.硫黄　　C.黄铜　　D.黄铁矿
【解析】液态的金属汞受热易变成汞蒸气,汞属于重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常温下能和硫反应生成硫化汞,从而防止其变成汞蒸气。故“黄芽”指呈淡黄色的硫黄。
【答案】B
6、下列实验中,操作和现象以及对应结论都正确且现象与结论具有因果关系的是(　　)
序号 操作和现象 结论
A 取少量BaSO4固体于试管中,加入足量的盐酸,沉淀不溶解 BaSO4不溶于盐酸且可以用盐酸和 BaCl2溶液检验S
B 向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,并将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去 证明乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
C 常温下,测得饱和NaA溶液的pH大于饱和NaB溶液 常温下水解程度:A->B-
D 在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层且上层溶液呈紫红色 CCl4可作为碘的萃取剂

答案　A　先加入足量盐酸,没有沉淀生成,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中一定含有S,故A正确;乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;饱和NaA溶液与饱和NaB溶液的浓度可能不同,不能根据pH判断水解程度,故C错误;CCl4密度比水大,在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层且下层溶液呈紫红色,故D错误。
7、下列实验装置及对应的现象、结论正确的是(　　)
A B C D

试管中收集到黄绿色气体 烧杯中出现白色浑浊 下层液体先变为紫红色,然后上层液体变为黄色 洗气瓶中产生白色沉淀
非金属性Cl>I 非金属性Cl>C>Si 还原性I->Fe2+ 非金属性 N>S
解析:Cl2不能用向下排空气法收集,A项错误;不能根据元素氢化物水溶液的酸性强弱来比较元素的非金属性强弱,B项错误;C项中现象说明I-首先被氧化,正确;不能根据元素最高价氧化物对应水化物的氧化性强弱来比较元素的非金属性强弱,D项错误。
答案:C
8、下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(　　)。

A.观察Fe(OH)2的生成　　B.配制一定物质的量浓度
　　　　　　　　　　　　　　　　的NaNO3溶液

C.实验室制取氨　　　　　　D.验证乙烯的生成
【解析】A项,Fe(OH)2易被氧化,为防止空气中的氧气溶解在溶液中而氧化Fe(OH)2,制取时常采取在试管中的FeSO4溶液表面加一层植物油,在加入NaOH溶液时用长胶头滴管,且插入FeSO4溶液液面下,正确;B项,配制一定物质的量浓度的溶液时,固体应在烧杯中溶解,容量瓶不能用来溶解固体,不正确;C项,氨气极易溶于水,不能用排水法收集,不正确;D项,乙醇在浓硫酸作用下加热到170 ℃,发生消去反应生成乙烯,温度计测量的是混合液的温度,温度计的水银球应位于液面以下,高锰酸钾酸性溶液有强氧化性,不仅能氧化乙烯,也能氧化乙醇及反应副产物SO2等,在检验乙烯之前应先除去乙醇、SO2等杂质,不正确。
【答案】A
9、如图所示装置可用于收集气体并验证其化学性质,下列对应关系正确的是(　　)。

选项 气体 试剂 现象 结论
A NO 紫色石蕊溶液 溶液变红 NO与水反应生成硝酸
B Cl2 KI淀粉溶液 溶液变蓝 Cl2有氧化性
C SO2 酸性KMnO4溶液 溶液褪色 SO2有漂白性
D NH3 酚酞试剂 溶液变红 NH3是碱性气体

　　【解析】NO易与氧气反应,不能用排空气法收集,且NO不与水反应,A项错误;氯气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,具有强氧化性,可与碘化钾反应生成碘,溶液变蓝,B项正确;二氧化硫的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应,C项错误;氨气的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,D项错误。
【答案】B
10、仅利用所提供实验器材(规格和数量不限),能完成相应实验的一项是(　　)

实验器材(省略夹持装置) 相应实验
A 烧杯、玻璃棒、蒸发皿 氯化钠溶液的蒸发结晶
B 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸 用盐酸除去二氧化硅中的少量碳酸钙
C 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶 用固体硫酸钠配制0.1 mol/L的溶液
D 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗 用溴水和CCl4除去NaBr溶液中的少量NaI
答案　D　氯化钠溶液的蒸发结晶操作中需要加热,提供的仪器中缺少酒精灯,无法完成该实验,故A错误;用盐酸除去二氧化硅中的少量碳酸钙,需要通过过滤进行分离,提供的仪器中缺少漏斗,无法完成该实验,故B错误;用固体硫酸钠配制0.1 mol/L的溶液,称量固体硫酸钠时需要托盘天平,缺少托盘天平,无法完成该实验,故C错误。
二、非选择题
（一）过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备

(1)步骤①加入氨水的目的是　　　　　　　　　　　　。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于　　　　　　　　　　。?

(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是　　　　(填标号)。?
a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b.玻璃棒用作引流
c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁
d.滤纸边缘高出漏斗
e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(二)过氧化钙的制备
CaCO3滤液 白色结晶
(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)步骤③中反应的化学方程式为　　　　　　　,该反应需要在冰浴下进行,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是　　　　　　　　　　　　　　,产品的缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
【解析】(1)盐酸过量,且溶液中含有铁离子,因此加入氨水的目的是中和多余的盐酸,沉淀铁离子;小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于过滤分离。(2)过滤时漏斗末端颈尖应该紧靠烧杯壁,a项操作不规范;过滤时应用玻璃棒引流,b项操作规范;将滤纸润湿,使其紧贴漏斗壁,防止有气泡产生,c项操作规范;滤纸边缘应该低于漏斗,d项操作不规范;用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动容易弄破滤纸,e项操作不规范。(3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,因为溶液中有二氧化碳生成,故呈酸性。过氧化钙能与酸反应,因此将溶液煮沸的作用是除去溶液中溶解的CO2。(4)根据原子守恒可知,反应中还有氯化铵和水生成;双氧水不稳定,受热易分解,因此该反应需要在冰浴下进行。(5)过氧化钙在乙醇中的溶解度小,使用乙醇洗涤的目的是除去结晶表面的水分。(6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是原料来源丰富、操作简单;缺点是得到的产品纯度较低。
【答案】(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全　过滤分离
(2)ade
(3)酸　除去溶液中的CO2
(4)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O(或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl)　温度过高时双氧水易分解
(5)去除结晶表面的水分
(6)工艺简单、操作方便　纯度较低
（二）CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O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)。

请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是　　　　。?
(2)实验操作的先后顺序是a→　　　　→e(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.在“气体入口”处通入干燥HCl
d.点燃酒精灯,加热
e.停止通入HCl,然后通入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中发生的氧化还原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CuCl2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)干燥管　(2)cdb　(3)先变红,后褪色　(4)Cl2+2OH- ClO-+Cl-+H2O　(5)①加热时间不足或温度偏低　②通入HCl的量不足
解析　(1)X为干燥管。(2)根据资料可知,由CuCl2·2H2O热分解制备CuCl要防止Cu+被空气中氧气氧化,故应先通入干燥的HCl以排尽装置中的空气,然后再加热使CuCl2·2H2O分解,最后必须在无氧环境中冷却,结合上述思路,操作的顺序为a→c→d→b→e。(3)实验过程中,HCl会进入C中,另外当温度高于300 ℃时,试管中发生反应:2CuCl2 2CuCl+Cl2↑,故进入C的气体既有HCl又有Cl2,所以C中湿润蓝色石蕊试纸先变红,后褪色。(4)根据(3)可知进入D中的气体有HCl和Cl2,则装置D中发生的氧化还原反应的离子方程式为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O。(5)①根据资料可知,含CuCl2杂质的原因是CuCl2没有完全分解,而造成此现象的原因是加热温度偏低或加热时间不足。②杂质CuO产生的原因是水的存在引起CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,再受热分解产生CuO,故原因是通入HCl的量不足。

展开更多......

收起↑