2019-2020年高考化学一轮复习 第10章 综合课时3 化学实验方案的设计与评价限时训练（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 第10章 综合课时3 化学实验方案的设计与评价限时训练（含解析）1(xx长春一调)下列有关实验现象的预测或装置的选用正确的是()。A用装置()加热草酸晶体获取某些气体(草酸晶体的熔点101.5 C，分解温度约为150 C)B用装置()进行实验时，酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去C用装置()进行实验时，广口瓶内先有浅红棕色气体出现后又变为无色，且不会产生空气污染D用装置()分离溴苯和苯的混合物解析由题给信息可知，草酸晶体熔点101.5C低于分解温度150C，未分解就先熔化，故试管口应向上倾斜，A项错误；浓硫酸与蔗糖(含少量水)作用，有CO2、SO2生成，SO2能还原高锰酸钾，从而使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；C项中产生的NO污染空气，错误；D项装置中缺少温度计，错误。答案B2(xx荆州模拟)下列实验方案正确且能达到相应实验预期目的且安全的是()。 答案A3(xx临沂质检)下列有关实验操作、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常温下铜片插入浓硫酸中无明显现象常温下铜遇浓硫酸钝化B将水蒸气通过灼热的铁粉铁粉变成红棕色粉末铁粉与水在高温下发生反应C将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中溶液红色褪去SO2具有漂白性D向某溶液中先加入稀盐酸，后加入氯化钡溶液先加稀盐酸无明显现象，后加氯化钡溶液有白色沉淀生成溶液中存在SO答案D4(xx常州模拟)下列实验的解释或结论错误的是()。选项实验解释或结论A向某溶液中加入NaOH并微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体原溶液中一定存在NHB试样溶解后加入硝酸钡溶液，产生白色沉淀，加入稀硝酸沉淀不溶解亚硫酸钠试样已经变质C用激光笔照射水玻璃，有丁达尔效应SiO水解生成硅酸胶体D锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，后用酸除去Ksp(CaSO4)Ksp(CaCO3)解析选项B中，BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，不溶于稀硝酸，故无法判断亚硫酸钠试样是否变质，选项B错误。答案B5下列实验操作与预期目的或所得结论一致的是()。A用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，证明该溶液中一定不含有KB向浓度均为0.1 molL1NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液，出现黄色沉淀，说明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)C向某溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，出现白色沉淀，说明该溶液一定含有SOD在乙酸、乙醇与乙酸乙酯的混合物中加入适量饱和烧碱溶液充分混合后分液，可得到较纯净的乙酸乙酯解析选项A中，未透过蓝色钴玻璃观察焰色，故无法检验出K，选项A错误；选项B中先出现AgI沉淀，说明Ksp(AgCl)Ksp(AgI)，选项B正确；选项C中可能有Ag、SO、SO，选项C错误；选项D中，乙酸乙酯在烧碱溶液中能水解，选项D错误。答案B6(xx全国课标，28)某小组以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。 氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 molL1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。回答下列问题：(1)装置中安全管的作用原理是_。(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用_式滴定管，可使用的指示剂为_。(3)样品中氨的质量分数表达式为_。(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好，测定结果将_(填“偏高”或“偏低”)。(5)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是_；滴定终点时，若溶液中c(Ag)2.0105 molL1，c(CrO)为_ molL1。已知：Ksp(Ag2CrO4)1.121012(6)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为163，钴的化合价为_。 制备X的化学方程式为_；X的制备过程中温度不能过高的原因是_。解析(3)实验中，从样品液中蒸出的n(NH3)V1103 Lc1 molL1V2103 Lc2 molL1(c1V1c2V2)103 mol，样品中氨的质量分数为100%100%。(4)若装置气密性不好，有部分NH3逸出，而不能被HCl吸收，则剩余的HCl的物质的量会增多，消耗NaOH增多，即c2V2的值增大，由(3)中计算式可知测得m(NH3)变小，NH3的含量偏低。(5)滴定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是防止AgNO3见光分解，根据Ag2CrO4(s)2Ag(aq)CrO(aq)及Ksp的表达式得：c(CrO) molL12.8103 molL1。(6)由n(Co)n(NH3)n(Cl)163，则知X为Co(NH3)6Cl3，故Co的化合价为3价，制备X的过程中温度不能过高的原因是防止H2O2分解，NH3逸出。答案(1)当压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定(2)碱酚酞(或甲基橙)(3)100%(4)偏低(5)防止AgNO3见光分解2.8103(6)32CoCl22NH4Cl10NH3H2O2=2Co(NH3)6Cl32H2O温度过高，H2O2分解，氨气逸出7(xx开封统测)某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3的氧化性强弱，设计如下实验：(1)检查气体发生装置A的气密性的操作是_。整套实验装置存在一处明显的不足，请指出：_。(2)用改正后的装置进行实验，实验过程如下：实验操作实验现象结论打开活塞a，向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸；然后关闭活塞a，点燃酒精灯D装置中：溶液变红E装置中：水层溶液变黄，振荡后，CCl4层无明显变化Cl2、Br2、Fe3的氧化性由强到弱的顺序为：_(3)因忙于观察和记录，没有及时停止反应，D、E中均发生了新的变化。D装置中：红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层先由无色变为橙色，后颜色逐渐加深，直至变成红色。为探究上述实验现象的本质，小组同学查得资料如下：.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2(SCN)2。.Cl2和Br2反应生成BrCl，它呈红色(略带黄色)，沸点约5 ，与水发生水解反应。.AgClO、AgBrO均可溶于水。请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因：_ _，请设计简单实验证明上述解释：_ _。欲探究E中颜色变化的原因，设计实验如下：用分液漏斗分离出E的下层溶液，蒸馏、收集红色物质，取少量，加入AgNO3溶液，结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因：_。将少量BrCl通入到碘化钾溶液中，该反应的化学方程式为_ _。答案(1)关闭活塞a，打开止水夹b，将长导管末端浸入水中，微热圆底烧瓶，管口有气泡冒出；松开手后，有水进入导管且形成一段稳定的水柱，则气密性良好缺少尾气处理装置(2)Cl2Br2Fe3(3)过量氯气和SCN反应：2SCNCl2=2Cl(SCN)2，使SCN浓度减小，则Fe33SCNFe(SCN)3平衡逆向移动而褪色取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变红色，则上述推测合理过量的Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl发生水解反应BrClH2O=HBrOHCl只产生Cl，不产生BrBrCl2KI=KClKBrI28(xx无锡模拟)NiSO46H2O是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可由电镀废渣(除含镍外，还含有Cu、Fe、Cr等杂质)为原料获得。工艺流程如下图：已知：25C时，几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表所示。Fe(OH)2Fe(OH)3Cr(OH)3Ni(OH)2Ksp8.010164.010386.010316.51018完全沉淀pH9.63.25.68.4注：NiCO3是一种不溶于水易溶于强酸的沉淀。请回答下列问题：(1)下列措施可行，且能提高废渣浸出率的有_(填字母)。A升高反应温度B增大压强C在反应过程中不断搅拌(2)在滤液中加入6%的H2O2，其作用是_(用离子方程式表示)；加入NaOH调节pH的范围是_，为了除去溶液中的_离子。(3)滤液的主要成分是_。(4)检验Ni2已完全沉淀的实验方法是_。(5)操作的实验步骤依次为：_；_；蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO46H2O晶体；用少量乙醇洗涤NiSO46H2O晶体并晾干。解析(1)是非气体物质反应，压强不影响反应速率，选项A、C正确。(2)H2O2是绿色氧化剂，把Fe2氧化成Fe3；加入NaOH溶液调pH是为了除去Fe3和Cr3，不除Ni2，故要把pH调到5.6到8.4间。(3)滤液含NaOH溶液调节pH的产物Na2SO4和未反应的NiSO4。(5)操作是先过滤得到NiCO3沉淀，然后将NiCO3酸溶，再从NiSO4 溶液中获取结晶水合物。答案(1)AC(2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O5.6,8.4)Fe3、Cr3(3)Na2SO4、NiSO4(4)静置后向上层清液中再加入Na2CO3溶液，没有沉淀生成(5)过滤，并用蒸馏水洗涤沉淀23次向沉淀中滴加稀H2SO4，直至恰好完全溶解9保护环境是全球关注的问题。.某环保部门处理含CN电镀废水的方法如图(CN和CNO中N的化合价均为3价)：某学习小组依据上述方法，用下图实验装置进行该电镀废水处理的研究。操作步骤：.先关闭装置甲的开关，再将含CN废水与过量NaClO溶液混合，取200 mL混合液其中c(CN)为0.200 molL1加入装置甲中，塞上橡皮塞。.待装置甲中充分反应后，打开开关，使溶液全部流入装置乙中，关闭开关。.测定干燥管增加的质量。(1)写出装置乙中反应的离子方程式：_。(2)装置丙中的试剂是_，装置丁的作用是_。(3)假定上述实验中的气体都被充分吸收。若干燥管增重1.408 g。则CN被处理的百分率为_。(4)你认为用此装置进行实验，与(3)对比，CN被处理的百分率将_(填“偏高”、“偏低”、“无法确定”或“无影响”)，简述你的理由：_。.防治空气污染，燃煤脱硫很重要。目前，科学家对Fe3溶液脱硫技术的研究已取得新成果。(5)某学习小组为了探究“SO2与Fe3反应的产物”，将过量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反应液分别加入编号为A、B、C的试管中，并设计以下3种实验方案：方案：A中加入少量KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。方案：B中加入KSCN溶液，溶液不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。方案：C中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀。上述实验方案中不合理的是_。解析(1)根据图示，乙中CNO和ClO在酸性条件下发生氧化还原反应，最终CNO被氧化为N2，ClO被还原为Cl2，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式。(2)装置丙的作用是吸收混合气中的H2O，试剂选择浓硫酸，装置丁的作用是吸收混合气中的Cl2。(3)干燥管增加的质量为反应产生的CO2的质量，根据CNCO2，则被处理的n(CN) mol0.032 mol，CN被处理的百分率为100%80.0%。(4)若Cl2在丁中没有被完全吸收，则结果偏高，若CO2残留在装置中，则结果偏低。(5)方案不合理，因为SO2、Fe2均具有还原性，均能与KMnO4发生氧化还原反应而使溶液褪色。答案(1)2CNO6ClO8H=N22CO23Cl24H2O(2)浓硫酸吸收混合气中的Cl2(3)80.0%(4)偏高部分Cl2在装置丁中没有被吸收而在干燥管中被吸收(或偏低部分CO2残留在装置内没有在干燥管中被完全吸收或无法确定部分Cl2在干燥管中被吸收，部分CO2没有在干燥管中被吸收)(5)方案