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2019-2020年高考化学二轮复习 上篇 专题突破方略 专题四 化学实验基础 第十三讲 综合实验设计与评价强化训练1(xx河北普通高中质检)下列装置能达到实验目的的是()解析：选A。A项，加热烧杯时，NH4Cl分解为NH3和HCl，在烧瓶底部NH3和HCl又重新结合成NH4Cl，从而与NaCl分离；B项，该实验为石蜡油的分解实验，缺少作为催化剂的素瓷片；C项，MnO2和浓盐酸常温下不反应；D项，氨气不能用无水氯化钙干燥。2在实验室进行有关物质的制备流程中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()ACCOCO2Na2CO3溶液BCuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2CCaOCa(OH)2溶液NaOH溶液DFeFe2O3Fe2(SO4)3溶液解析：选C。A项中实验室里用在空气中点燃单质碳来制备CO的方法，在操作上是不可行的。B项中用硝酸银溶液与铜反应来制备Cu(NO3)2是不经济的。D项中用点燃铁制备氧化铁的方法在理论上不正确、操作上不可行。3用以下三种途径来制取相同质量的硝酸铜：铜与浓硝酸反应；铜与稀硝酸反应；铜与氧气反应生成CuO，CuO再与稀硝酸反应。下列有关叙述不正确的是()A所消耗的硝酸的量：B对环境造成的危害，最小C因铜与浓硝酸作用最快，故制取硝酸铜的最佳方案是D三种途径所消耗的铜的质量相等解析：选C。消耗的HNO3最多，且产生的污染性气体也最多；消耗的HNO3最少，且不产生污染性气体，故最佳方案应是。4(xx高考安徽卷)某同学将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，有大量气泡产生。为探究该反应原理，该同学做了以下实验并观察到相关现象，由此得出的结论不合理的是()选项实验及现象结论A将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝反应中有NH3产生B收集产生的气体并点燃，火焰呈淡蓝色反应中有H2产生C收集气体的同时测得溶液的pH为8.6弱碱性溶液中Mg也可被氧化D将光亮的镁条放入pH为8.6的NaOH溶液中有气泡产生弱碱性溶液中OH氧化了Mg解析：选D。A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3。B.由于NH4Cl溶液水解后显酸性，故产生的气体中含有H2。C.pH8.6的溶液显碱性，故弱碱性溶液中Mg可被氧化。D.溶液中有气泡产生，生成的气体是H2，是H将Mg氧化，而不是OH将Mg氧化。5(xx高考全国卷，T13,6分)利用如图所示装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是()选项实验结论 A稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)B浓硫酸蔗糖溴水浓硫酸具有脱水性、氧化性C稀盐酸Na2SO3Ba(NO3)2溶液SO2与可溶性钡盐均可生成白色沉淀D浓硝酸Na2CO3Na2SiO3溶液酸性：硝酸碳酸硅酸解析：选B。分析和中物质发生的反应以及所产生的气体与中物质的反应，根据相关现象得到实验结论。ANa2S与稀硫酸发生反应：Na2SH2SO4=Na2SO4H2S，H2S气体通过导管进入，产生Ag2S黑色沉淀，可能是H2S与AgNO3反应的结果，不能得出Ksp(AgCl)Ksp(Ag2S)。B.浓硫酸使蔗糖发生脱水炭化，并与生成的碳发生氧化还原反应，生成CO2、SO2和H2O，混合气体通过导管进入，其中SO2与溴水发生反应：SO2Br22H2O=H2SO42HBr，该过程中浓硫酸体现脱水性和强氧化性。C.稀盐酸与Na2SO3发生反应：Na2SO32HCl=2NaClSO2H2O，SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应生成BaSO4沉淀，若中为BaCl2等可溶性钡盐，则不能生成沉淀。D.浓硝酸与Na2CO3发生反应：Na2CO32HNO3=2NaNO3CO2H2O，说明HNO3的酸性强于H2CO3。中Na2SiO3溶液产生白色沉淀，但不能据此证明H2CO3的酸性强于H2SiO3，其原因是浓硝酸具有强挥发性，挥发出的HNO3气体与CO2一并进入Na2SiO3溶液，且均能与其发生反应而产生H2SiO3沉淀。6(xx湖北武汉调研)下列实验方案中，不能准确测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体解析：选C。生成的CO2气体没有干燥，把H2O的质量也当成CO2的质量，导致CO2的质量偏大。7(xx广东广州高三模拟)用如图所示装置制取表格中的四种干燥、纯净的气体(必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。其中正确的是()选项气体abcdASO2浓硫酸CuH2O浓硫酸BCl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓硫酸CNH3饱和NH4Cl溶液消石灰空集气瓶固体NaOHDNO稀硝酸铜屑H2O浓硫酸解析：选D。SO2能够溶解在水中，选项A错误；氯气能够与NaOH溶液反应，选项B错误；实验室中制备氨气采用的是加热固体NH4Cl和 Ca(OH)2混合物的方法，且氨气应该用向下排气法收集，选项C错误；稀硝酸与铜反应生成NO，装置体系中含有氧气，反应开始时，NO气体中含有少量的NO2，故c为水，可以除去NO2，d为浓硫酸，可以除去NO中的水蒸气，然后用注射器收集干燥的NO气体，选项D正确。8熟悉化学实验仪器的用途和用法，能正确进行实验操作是做好化学实验的前提。下面给出了一些实验的装置或操作图，请按要求回答有关问题。(1)如图所示是某些气体的制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是_(填序号，下同)。A用大理石和稀硫酸制取二氧化碳B用锌粒和稀硫酸制氢气C用浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫D用高锰酸钾固体和浓盐酸制取氯气(2)实验室可用如图所示装置干燥并收集某气体R，则R可能是_。ASO2 BNH3CNO DCl2(3)某同学用如图所示装置进行实验，实验过程中出现小气球鼓起来的现象，则使用的固体和液体试剂可能是_。A铜与浓硫酸B铁与浓硫酸C铝和氢氧化钠溶液D二氧化锰和浓盐酸解析：(1)A中不宜用稀硫酸制取二氧化碳，应该用稀盐酸；C中亚硫酸钠为粉末状，不易控制反应速率，即不能做到“随关随停”；D中高锰酸钾易溶于水，也不能做到“随关随停”。(2)SO2、Cl2能与碱石灰反应，不能用碱石灰干燥；NO能与空气中的氧气反应，且其密度与空气十分接近，不能用排空气法收集；NH3既不与碱石灰反应，又可用向下排空气法收集。(3)依据反应要求与现象可知，该固体与液体在不加热条件下反应产生气体，使小气球鼓起。A项中反应需要加热，B项中铁遇浓H2SO4会钝化，C项中物质反应不需加热且可产生H2，D项中反应需要加热。答案：(1)B(2)B(3)C9.某同学设计如图所示的装置分别进行不同的探究实验(夹持装置已略)。实验试剂制取气体量气管中液体Cu、稀HNO3NOH2ONaOH固体、浓氨水NH3请回答下列问题：(1)如何检查如上图所示装置的气密性：_。(2)该同学认为实验可通过收集并测量NO的体积来探究铜样品的纯度，你认为是否可行？_(填“可行”或“不可行”)，原因是_。(3)实验中量气管中的液体最好是_(填序号，下同)。A浓NaOH溶液 B氨水C煤油 D饱和氯化铵溶液该实验剩余的NH3需要吸收处理。以下各种尾气吸收装置中，适用于吸收NH3，而且能防止倒吸的有_。(4)本实验需对量气管进行多次读数，读数时应注意：将实验装置恢复到室温，_，视线与凹液面最低处相平。解析：(1)有关气体的实验中，在实验前必须进行装置气密性的检查，检查装置气密性常见的方法有微热法和液差法。图中装置为一连通器，可利用液差法检查装置的气密性。(2)由于装置中存在空气，Cu与稀硝酸反应产生的NO会与空气中的O2反应生成NO2，NO2可与水反应生成HNO3，导致测得的NO气体体积偏小，进而计算得到的铜样品的纯度偏低。(3)NH3极易溶于水，要尽量降低NH3的溶解度，最好不用水或其他物质的水溶液，所以可选用有机溶剂煤油。吸收NH3时，A装置若发生倒吸，试管中的水会进入体积较大的双球洗气管，可防止液体继续被吸到前面的制气装置中。B装置倒置的漏斗插入到液面下，不能防止倒吸。C装置发生倒吸时，水进入干燥管的球形部分，由于球形部分的体积较大，随着NH3的不断溶解和液体的自身重力作用，液体会回落到烧杯中。D装置中NH3在CCl4中不能溶解，气泡上升过程中遇到水才溶解，可防止倒吸。E装置中若发生倒吸，液体进入圆底烧瓶，会很快没过进气导管，然后被吸到前面的制气装置中，不能防止倒吸。F装置可防止倒吸。(4)该量气装置在读数前，应上下调节量气管使量气管与球形干燥管两端的液面相平。答案：(1)关闭分液漏斗的旋塞和活塞K，向量气管中注入适量水，使量气管内的液面高于干燥管内的液面，静置，若液面不发生变化，则证明装置的气密性良好(其他合理答案也可)(2)不可行NO会与装置中的氧气反应，生成的NO2溶于水生成HNO3，使测得的NO体积偏小(3)CACDF(4)使量气管与球形干燥管两端液面相平10(xx高考山东卷)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。烧瓶C中发生反应如下：Na2S(aq)H2O(l)SO2(g)=Na2SO3(aq)H2S(aq)()2H2S(aq)SO2(g)=3S(s)2H2O(l)()S(s)Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)()(1)仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若_，则整个装置气密性良好。装置D的作用是_。装置E中为_溶液。(2)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_。(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择_。a蒸馏水b饱和Na2SO3溶液c饱和NaHSO3溶液d饱和NaHCO3溶液实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是_。已知反应()相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是_。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有_。a烧杯b蒸发皿c试管d锥形瓶解析：(1)若装置不漏气，则长颈漏斗中会形成一段液柱并且液柱高度保持不变；装置D是安全瓶，可防止倒吸；装置E是尾气处理装置，用来吸收过量的SO2，故所盛溶液可以是NaOH溶液等。(2)若生成3 mol Na2S2O3，根据方程式的关系可知需要3 mol S和3 mol Na2SO3；生成3 mol S需2 mol H2S；而生成2 mol H2S需2 mol Na2S且同时生成2 mol Na2SO3；故需要Na2S为2 mol、Na2SO3为1 mol，其物质的量之比为21。(3)装置B中的溶液不能和SO2反应。蒸馏水能溶解SO2；Na2SO3溶液能与SO2反应：SO2Na2SO3H2O=2NaHSO3；NaHCO3溶液也能与SO2反应：NaHCO3SO2=CO2NaHSO3。为使SO2缓慢进入烧瓶C，应使生成SO2的速率减慢，可通过控制滴加硫酸的速度来实现；因反应()相对较慢，C中反应达到终点时S消耗完，现象是溶液变澄清。蒸发皿加热时不需垫石棉网；试管是小型玻璃仪器，加热时也不需垫石棉网；烧杯、锥形瓶在加热时需垫石棉网。答案：(1)液柱高度保持不变防止倒吸NaOH(答案合理即可)(2)21(3)c控制滴加硫酸的速度(答案合理即可)溶液变澄清(或浑浊消失)ad11(xx湖北黄冈中学期中)某小组同学用下图装置进行实验研究(a、b、c表示止水夹)。请评价或完善其方案：(1)将装置A、C、E相连接，用MnO2和浓盐酸制取氯气，请回答：氯元素在周期表中的位置为_。A中反应的离子方程式为_。E中氢氧化钠溶液的作用是_。在C中加入适量的水可制得氯水。将所得氯水分成两份进行实验，其操作、现象和结论如下：实验序号实验操作现象结论将氯水滴入品红溶液中品红溶液褪色氯气有漂白性向氯水中加入碳酸氢钠粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有酸性实验推出的相应结论是否合理？_。若不合理，请说明理由(若合理，无需填写)：_。实验推出的相应结论是否合理？_。若不合理，请说明理由(若合理，无需填写)：_。(2)将B、D、E相连，在B中装浓硝酸和铜片，可制得NO2。B中反应的化学方程式为_。解析：氯水中有漂白作用的不是Cl2，而是HClO。A、C、E相连接，制得的Cl2中含有HCl气体，HCl溶于水也能与NaHCO3粉末反应产生气泡。答案：(1)第三周期第A族MnO22Cl4HMn22H2OCl2吸收多余的Cl2(尾气处理)不合理没有事先证明干燥的氯气有无漂白性不合理制取的氯气中含HCl气体，其溶于水也能与NaHCO3粉末反应产生气泡(2)Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O