高考化学二轮复习 专题17 实验方案的设计与评价（测）（含解析）

专题17 实验方案的设计与评价（测）总分 100分 时间 45分钟 班级 _ 学号 _ 得分_（一） 选择题（本题包括6小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题5分，共30分）1百强校2016届福州三中最后一卷】下列有关实验的解析正确的是 （ ）选项实验操作现象结论A将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中有大量气泡产生生成的气体是NH3B向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH7滴加过程中产生白色沉淀，但无气体放出发生的反应2HCO3Ca2+=CaCO3H2CO3C等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应相同时间内HA与Zn反应生成的氢气更多HA是强酸D向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液溶液呈红色溶液中一定含有Fe2+【答案】B考点：考查化学实验方案设计与评价2【百强校2016届上高县第二中学5月月考】对下图的实验装置和操作评价不合理的是 （ ）选项装置和操作评价A用装置量取15.00ml的NaOH溶液错误：不能用酸式滴定管，应改用碱式滴定管B用装置制备Cl2错误：氯气密度大于空气，收集时导管应长进短出C用装置验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃正确：生成的乙烯可使高锰酸钾褪色D关闭活塞a，从b处加水，以检查装置的气密性正确：b处加水后，左右液面形成稳定的高度差，证明气密性良好【答案】C考点：考查实验方案设计与评价3【百强校2016届银川一中二模】对于实验的描述不正确的是 （ ）实验:逐滴滴加稀盐酸时，试管中开始没有立即产生大量气泡实验:充分振荡后静置，下层溶液为橙红色，上层无色实验:从饱和食盐水中提取氯化钠晶体实验:酸性KMnO4溶液中有气泡出现，且溶液颜色逐渐变浅乃至褪去AB C D【答案】A【解析】试题分析：先发生碳酸钠与盐酸的反应生成碳酸氢钠，则开始没有气泡，故正确；四氯化碳的密度比水的大，充分振荡后静置，下层溶液为橙红色，上层为氯化铁溶液，为黄色，故错误；从饱和食盐水中提取NaCl晶体，利用蒸发操作，不需要坩埚，应选蒸发皿，故错误；浓硫酸具有脱水性，蔗糖变为C，然后与浓硫酸反应生成二氧化硫，具有还原性，使酸性KMnO4溶液褪色，观察到性KMnO4溶液中有气泡出现，且溶液颜色会逐渐变浅乃至褪去，故正确；故选A。考点：考查了化学实验方案的评价的相关知识。4【百强校2016届福州一中一模】下列说法不正确的是 （ ）A将SO2通入品红溶液，溶液褪色后加热恢复原色；将SO2通入溴水，溴水褪色后加热也能恢复原色B乙酸乙酯的制备实验中，饱和Na2CO3溶液不仅可以降低乙酸乙酯的溶解度，还能吸收挥发出来的乙醇及乙酸C“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用D除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶【答案】A考点：考查了二氧化硫的性质和检验、乙酸乙酯的制备实验、中和滴定等相关知识。5【百强校2016届成都七中嘉祥外国语学校二模】下列实验的实验目的、图示操作和实验现象均正确的是 （ ）A探究不同催化剂对同一反应速率的影响B探究温度对化学平衡的影响试剂：淀粉溶液、碘水、唾液、2mol/L H2SO4溶液现象：图中左试管溶液颜色一段时间后逐渐变蓝色，右试管溶液颜色迅速变蓝色2NO2(g) N2O4 H0试剂：烧瓶中各充入等质量的NO2现象：一段时间后，右边烧瓶内气体颜色变浅，左边烧瓶内气体颜色变深C探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性强弱D验证外加电流的阴极保护法试剂：0.1 mol/L醋酸溶液、饱和硼酸溶液 0.1 mol/L Na2CO3溶液现象：图中左试管内液面产生气泡，右试管无明显现象试剂：酸化的3%的NaCl溶液、铁氰化钾溶液现象：一段时间后，向烧杯中滴加2滴铁氰化钾溶液，不产生蓝色沉淀【答案】C考点：考查实验方案设计与评价 6【百强校2016届衡水中学下学期二调】下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论不一致的是 （ ）选项实验操作实验目的或结论A向里推注射器通过观察液面差判断该装置的气密性B向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH) 2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中少量FeCl3C常温下，向饱和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，过滤，向洗净的沉淀中加稀盐酸，有气泡产生说明常温下KSP(BaCO3)KSP(BaSO4)DC2H5OH与浓硫酸170共热，制得的气体通入酸性KMnO4溶液不能检验制得气体是否为乙烯【答案】C考点：本题主要是考查实验方案设计与评价 （二）填空题7【2016届北京丰台一模】(16分)某同学在实验室进行铁盐与亚铁盐相互转化的实验：实验：将Fe3+转化为Fe2+（1）Fe3+与Cu粉发生反应的离子方程式为 。（2）探究白色沉淀产生的原因，请填写实验方案：实验方案现象结论步骤1：取4mL mol/L CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液产生白色沉淀CuSO4与KSCN反应产生了白色沉淀：步骤2：取 无明显现象查阅资料：SCN的化学性质与I相似 2Cu2+ + 4 I= 2CuI+ I2，Cu2+与SCN反应的离子方程式为 。实验：将Fe2+转化为Fe3+实验方案现象向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 8mol/L稀硝酸溶液变为棕色，放置一段时间后，棕色消失，溶液变为黄色探究上述现象出现的原因：查阅资料：Fe2+ + NO Fe(NO)2+(棕色)（3）用离子方程式解释NO 产生的原因 。（4）从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析：反应：Fe2+与HNO3反应； 反应：Fe2+与NO反应 依据实验现象，甲认为反应的速率比反应 (填“快”或“慢”)。 乙认为反应是一个不可逆反应，并通过实验证明其猜测正确，乙设计的实验方案是 。 请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因 。（5）丙认为若生成的NO与Fe2+不接触，溶液就不会出现棕色，请设计实验方案，并画出实验装置图，实现Fe2+Fe3+的转化，同时避免出现此异常现象。【答案】（1）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）取反应后的黄色溶液于试管中，向其中加入几滴K3Fe(CN)6溶液，溶液无明显变化，说明反应I是不可逆反应（2分）Fe2+被硝酸氧化为Fe3+，导致溶液中Fe2+浓度降低，导致平衡Fe2+NOFe(NO)2+逆向移动，最终Fe(NO)2+完全转化为Fe3+，溶液由棕色变为黄色（2分）（5）（2分）考点：考查了反应原理的探究实验、实验方案设计等相关知识。8【2016届广元二模】(14分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想： 甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：Mg0、N02、02 丙：Mg3N2、O2 丁：MgO、NO2、N2 （1）实验前讨论时，甲直接认定丁猜想不成立，理由是 。 查阅资料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O针对甲、乙、丙猜想，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：（2）实验过程：如何检查装置的气密性 。称取Mg(NO3)2固体3.7g置于A中，加热前通入N2 一段时间后关闭K，用酒精灯加热。观察到A中有红棕色气体出现，C、D中未见明显变化，于是大家排除猜想丙；同学戊提出丙中有物质溶于水能与水发生复分解反应，根据此现象也排除丙，请帮戊写出支持其观点的化学方程式_。待样品完全分解，A装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为l.0g（3）实验结果分析讨论： 根据实验和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_ 是正确的。 根据D中无明显现象，一位同学认为不能确认分解产物中有O2，因为若有O2，D中将发生氧化还原反应生成 （填写化学式），溶液颜色会褪去；小组讨论认定分解产物中有O2存在，未检测到的原因是 （用化学方程式表示），B、C装置中均盛放NaOH但作用不一样C中滴有酚酞NaOH的作用是 。小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善，需改进装置进一步研究。【答案】（1）不符合氧化还原反应规律（2分）（2） 关闭K，微热硬质玻璃管，E中连续出现气泡，表明装置气密性良好。（2分）（2分）（3）乙 （2分） （2分） （2分）检验NO2是否吸收干净，以便D检验是否有氧气生成（2分）便根据D中的现象确定是否有氧气生成。考点：本题考查化学实验设计与评价。 9【2016届绵阳三诊】（14分）NO能否与Na2O2反应？如果能反应，产物是什么？某兴趣小组对此进行探究。【查阅资料】NO不与碱反应；亚硝酸盐除浅黄色的AgNO2难溶于水外，其余易溶于水；2NaNO32NaNO2O2，NaNO2热稳定性很高。【实验探究】兴趣小组的同学经讨论设计了如下图所示实验：（1）仪器a的名称是 ；干燥管D的作用是 。（2）从分液漏斗中加稀硝酸之前，先加入少量稀硫酸让A中锌粉完全溶解，其目的是 。（3）若无B装置，后果是 。（4）实验观察到C中固体颜色变白，E中气体先变红棕色，最终又变无色。E中总反应的化学方程式是 。【实验探究】 该兴趣小组进一步探究C中生成的白色固体的成分。（5）提出假设：假设1. 白色固体只有NaNO2；假设2. 白色固体只有 ；假设3. 白色固体是两种物质的混合物。（6）实验验证：要证明假设2是否成立，实验操作、现象和结论是_。为证明是假设1还是假设3成立，称取C中生成的白色固体ag置于坩埚中（坩埚质量为cg），用酒精灯加热至质量不再改变，冷却后称得坩埚和剩余固体总质量为bg，假设3成立时bc的数字范围是 。（用含a的不等式表示）【答案】（1）锥形瓶（1分） 防止E中的水蒸气进入C管（1分）（2）产生H2来排出装置中的空气（2分）（3）A中挥发出的水蒸气和硝酸蒸汽会进入C管与Na2O2反应，干扰实验（2分）（4）4NO3O22H2O=4HNO3（2分）（5）NaNO3（1分）（6）取C管中的固体少量于试管中溶于水，加入AgNO3溶液，若没有浅黄色沉淀，则假设2成立；若有沉淀则假设2不成立（3分，其它合理解答均给分，如使用pH试纸、酚酞溶液（试纸）、酸性KMnO4溶液等，只要操作、现象和结论正确均可）abca（2分）考点：考查无机实验10【百强校2016届安徽师大附中最后一卷】 (13分)实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理，实验装置图和实验步骤如下： 按上图连接好装置，检查装置气密性。 称取适量 Fe2O3于石英试管中，点燃处酒精灯，缓慢滴入甲酸。 在完成某项操作后，点燃另外两处酒精灯。 30 min后熄灭酒精灯，关闭弹簧夹。 待产物冷却至室温后，收集产物。 采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯（金属网罩可以集中火焰、提高温度）和酒精喷灯加热的产物。请回答下列问题：（1）制备CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在浓硫酸加热条件下的分解制得，盛放甲酸的仪器名称为 ，该反应的化学方程式 。（2）实验步骤某项操作是指 。（3）实验步骤熄灭酒精灯的顺序为_。（填I，II，III）（4）通过查资料获取如下信息：I酒精灯平均温度为600；加网罩酒精灯平均温度为700，酒精喷灯平均温度为930。II资料指出当反应温度高于710，Fe能稳定存在，680710之间，FeO稳定存在，低于680，则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。（5）已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为：22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表：加热方式产物元素组成各元素的质量分数%FeO酒精灯Fe和O74.5025.50带网罩酒精灯Fe和O76.4823.52酒精喷灯Fe100.000.00分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物，其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_种可能。（6）通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe，用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_。（要求保留整数）【答案】（1）分液漏斗（1分） HCOOHCO + H2O（2分） （2）检验CO纯度（2分）（3）III，I，II (答III，II， I也给分)（2分）（4）长时间集中加热使局部温度达到还原生成铁所需要的温度（2分）（其它正确答案参照给分）（5）9种（2分） （6）12：1（2分）考点：考查工业炼铁原理实验设计与探究 11【百强校2016届山东师大附中第三次模拟考】(13分)高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下。（1）制备MnSO4溶液：在烧瓶中(装置见下图)加入一定量MnO2和水，搅拌，通入SO2和N2混合气体，反应3h。停止通入O2，继续反应片刻，过滤(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。石灰乳参与反应的化学方程式为_。反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有_。若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+、SO42-的浓度随反应时间t变化如下图。导致溶液中Mn2+、SO42-浓度变化产生明显差异的原因是_。（2）制备高纯MnCO3固体：已知MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由（1）制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。 边搅拌边加入_，并控制溶液pH_；_；检验SO42-是否被洗涤干净；(实验操作：_)用少量C2H5OH洗涤；_。【答案】（1）Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O （2分） 控制适当的温度 缓慢通入混合气体（2分）Mn2+催化O2与H2SO3反应生成H2SO4（或H2SO3+ O2= H2SO4）（2分）（2）Na2CO3 （1分） pH7.7 （1分） 过滤，用少量水洗涤23次（2分）取最后一次洗涤液于试管中，滴加BaCl2溶液，再滴加稀盐酸，若无沉淀生成，则洗涤干净。（2分） 低于100干燥（1分）考点：实验设计