2019届高三化学二轮复习 热点题型专练 专题10.3 化学实验方案的设计与评价（含解析）.doc

化学实验方案的设计与评价1下图是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是( )A铜屑和稀硝酸 B二氧化锰和浓盐酸C浓氨水和生石灰 D碳酸钙和稀盐酸【答案】D2.用右图所示装置进行如下实验，不能达到实验目的的是( )A瓶中盛满水，从B口进气，用排水法收集H2B瓶中盛适量浓硫酸，从A口进气来干燥CO2C从B口进气，用排空气法收集NO2D瓶中装满水，A口连导管并伸入量筒中，从B口进气，用排水法测量生成O2的体积【解析】从B口进气时，可用排空气法收集密度比空气小的气体，故C项错误。【答案】C3某地污水中含有Zn2、Hg2、Fe3和Cu2四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下：A三种实验方案中都能制得纯净的铜B乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原C甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型D丙方案会产生环境污染【答案】D4用铁制备较纯净的三氧化二铁，下列实验方案最好的是( )A使铁在潮湿的空气中缓慢氧化B铁在氯气中燃烧，加水溶解，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解C使铁溶解于稀硫酸，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解D使铁与足量稀硝酸反应，再加入足量NaOH溶液，过滤、洗涤，然后充分加热分解【解析】A项，最终生成铁锈(氧化铁水合物)；B项，FeFeCl3Fe(OH)3Fe2O3，方案合理；C项，FeFeSO4Fe(OH)2，Fe(OH)2部分氧化为Fe(OH)3，分解产物中既有FeO，又有Fe2O3等；D项，Fe与稀HNO3反应产生大气污染物NO。【答案】B5某化学兴趣小组小组为测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案一：铜铝混合物测定生成气体的体积方案二：铜铝混合物测定剩余固体的质量下列有关判断中不正确的是( )A溶液A和溶液B均可以是盐酸或NaOH溶液B若溶液B选用浓硝酸，测得铜的质量分数偏大C方案一可能产生氢气，方案二可能剩余铜D实验室中方案二更便于实施【解析】若B为浓硝酸，铜溶解，铝会钝化，表面生成一层致密的氧化膜，导致剩余固体的质量偏大，故测得铜的质量分数偏小，B项不正确。 【答案】B6用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是( )A用图1所示装置从Fe(OH)3胶体中过滤出Fe(OH)3胶粒B用图2所示装置蒸发掉CuCl2溶液中部分水制得CuCl22H2O晶体C用图3所示装置从CH3OH与C2H5OH的混合物中分离出乙醇D用图4所示装置从C2H5OH与C2H5OOCCH3的混合物中分离出乙酸乙酯【答案】C7如图装置，将溶液A逐滴加入固体B中，下列叙述中不正确的是( )A若A为浓盐酸，B为MnO2，C中盛品红溶液，则C中溶液不褪色B若A为醋酸溶液，B为贝壳，C中盛过量澄清石灰水，则C中溶液变浑浊C若A为浓硫酸，B为Na2SO3固体，C中盛石蕊溶液，则C中溶液先变红后褪色D若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛AlCl3溶液，则C中产生白色沉淀【解析】二氧化锰与浓盐酸混合加热可得到氯气，而题图中无加热装置，所以无法制取氯气，C中溶液不褪色，故A正确；贝壳的主要成分为碳酸钙，醋酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，二氧化碳和澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙，所以C中溶液变浑浊，故B正确；硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，能使C中石蕊溶液变红，但不能使之褪色，故C错误；实验室制备NH3可用浓氨水和CaO固体反应，C中盛AlCl3溶液，氨气和水反应生成NH3H2O，NH3H2O和AlCl3溶液反应生成氢氧化铝沉淀，故D正确。 【答案】C8下图所示的实验，能达到目的是( )ABCD验证化学能转化为电能验证温度对平衡移动的影响验证铁发生析氢腐蚀验证非金属性：ClCSi【答案】B9.下列实验方案不可行或结论不正确的是( )A用湿润的pH试纸测定饱和Na2CO3溶液的pHB通过观察右图中导管水柱的变化，验证铁钉生锈的主要原因是吸氧腐蚀C向Mg(OH)2悬浊液中滴加FeCl3溶液，出现红褐色沉淀，说明溶解度：Fe(OH)3Mg(OH)2D向同pH、同体积的醋酸和盐酸中加入足量镁粉，通过完全反应后收集到的H2体积，比较两种酸的电离程度：CH3COOHBr2B浓氨水碱石灰AgNO3溶液AgOH具有两性C浓硫酸Na2SO3FeCl3溶液SO2具有还原性D稀盐酸Na2CO3Na2SiO3非金属性：ClCSi【解析】 A项，浓盐酸和二氧化锰反应是在加热的条件下发生的，故不能完成实验；B项，本实验中只在硝酸银溶液中通入了氨气这一种碱性气体，没有加入酸性物质，故不能说明AgOH具有两性；D项，稀盐酸和Na2CO3反应生成的CO2中含有氯化氢气体杂质，且盐酸不是氯元素的最高价含氧酸，得不到相应的结论。【答案】C11完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置部分已略去)正确的是( )选项ABCD实验分离Na2CO3溶液和CH3CH2OH除去Cl2中含有的少量HCl做Cl2对NaOH溶液的喷泉实验制取少量氨气装置或仪器【答案】C12下列选项中，为完成相应实验，所用仪器或相关操作合理的是( )ABCD海水蒸馏得到淡水测量Cl2的体积过滤用NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸【答案】B【解析】海水淡化，利用水的沸点低，选择蒸馏法，而图中冷却水的方向不合理，应下进上出，A错误；氯气不溶于食盐水，可排饱和食盐水测定其体积，则图中装置可测量Cl2的体积，B正确；过滤需要玻璃棒引流，图中缺少玻璃棒，C错误；NaOH标准溶液滴定锥形瓶中的盐酸，NaOH溶液应盛放在碱式滴定管中，仪器的使用不合理，视线应注视锥形瓶，D错误。13下列各项操作能达到预期实验目的的是( )选项 实验目的 操作A分离Fe2O3、Al2O3将混合物置于足量的NaOH溶液中，然后依次进行过滤、洗涤、蒸发、灼烧四项操作B确定KCl中是否含有NaCl做焰色反应实验，观察焰色是否显黄色C确定FeCl2是否完全变质取少量已变质的FeCl2晶体于试管中，逐滴加入酸性高锰酸钾溶液D除去Fe粉中的I2加热使I2升华【答案】B14下列实验中，所选取的分离装置与对应原理都正确的是( )选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化胶体粒子不能通过滤纸，离子及小分子可以通过滤纸B分离苯中的溴苯苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同C粗盐提纯NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯环己醇的沸点(161 )与环己烯的沸点(83 )相差较大【答案】D【解析】氢氧化铁胶体的纯化应该选用渗析的方法，故A错误；苯与溴苯互溶，应该选用蒸馏的方法分离，故B错误；粗盐提纯应该选用过滤的方法除去粗盐中的难溶物，故C错误；环己醇和环己烯的沸点相差较大，可以选用蒸馏的方法分离，故D正确。 17有关实验装置的说法中正确的是( )A图甲装置可制取干燥纯净的NH3B图乙装置可以完成“喷泉”实验C图丙装置可直接测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积D图丁装置可用于实验室制备Fe(OH)2【答案】B18下列实验操作正确且能达到预期目的的是( )编号预期目的实验操作比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱用金属钠分别与水和乙醇反应欲证明CH2=CHCHO中含有碳碳双键滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去欲除去苯中混有的苯酚向混合液中加入浓溴水，充分反应后，过滤证明SO2具有漂白性将SO2通入酸性KMnO4溶液中比较铜和镁的金属活动性强弱用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合液确定碳和硅两元素非金属性强弱将CO2通入Na2SiO3水溶液中A BC D【答案】D19用如图所示装置进行下列实验：将气体A通入到、中，预测的现象与解释正确的是( )【答案】A【解析】亚硫酸的酸性比硅酸强，中可生成硅酸沉淀，出现浑浊，但H2SO3的酸性比盐酸弱，与氯化钡不反应，不会出现沉淀，故中澄清，A正确；中溶液变红，是因Cl2将Fe2氧化为Fe3，Fe3遇SCN变红色，体现Cl2的氧化性，中现象为先变红后褪色(有HClO生成)，与现象不同，B错误；CH2=CH2与溴水中的溴单质发生了加成反应，CH2=CH2与酸性高锰酸钾发生了氧化还原反应，C错误；氨气通入硝酸银溶液中先生成沉淀后沉淀溶解，而氨气与氯化铝溶液反应只生成沉淀，现象不同，D错误。20实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如下图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是( )选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A浓氨水CaONH3H2OB浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液【答案】B21某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。实验记录如下：实验操作实验现象打开活塞a，滴加少量新制氯水，关闭活塞aA中溶液变为浅红棕色吹入热空气A中红棕色明显变浅；B中有气泡，产生大量白色沉淀，混合液颜色无明显变化停止吹入空气，打开活塞b，逐滴加入H2O2溶液B中开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色请回答下列问题：(1)实验操作时，A中反应的离子方程式为_。(2)实验操作吹入热空气的目的是_。(3)装置C的作用是_；C中盛放的药品是_。(4)实验操作中混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式为_。(5)由上述实验得出的结论是_。【答案】(1)2BrCl2=Br22Cl(2)吹出单质Br2(3)吸收多余的Br2，以免污染环境 NaOH溶液(4)H2O22Br2H=Br22H2O(5)氧化性：H2O2Br2H2SO3(5)H2O2将Br氧化成Br2，Br2将H2SO3氧化成H2SO4，故氧化性：H2O2Br2H2SO3。 22草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O42H2O，它是一种淡黄色结晶粉末，加热时可发生如下分解反应：FeC2O42H2OFeOCO2CO2H2O。(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用，但每种仪器至少选用一次)，选择必要的试剂(供选择的试剂：NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液、碱石灰)，设计一个实验，检验FeC2O42H2O加热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持仪器在图中略去)。填写下表(可以不用填满，也可以补充)。 仪器符号仪器中所加物质作用A草酸亚铁晶体加热草酸亚铁晶体得到气态产物DNaOH溶液(2)按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是_。(3)反应结束后，在A装置试管中有黑色固体粉末(混合物)产生，倒出时存在燃烧现象，产生上述现象的可能原因是_。【答案】(1)仪器符号仪器中所加物质作用C无水硫酸铜检验H2OD澄清石灰水检验CO2除去未反应的CO2D澄清石灰水(无此步不扣分)检验CO2是否已除尽C碱石灰干燥COBCuOCO与CuO反应生成CO2D澄清石灰水检验CO与CuO反应生成的CO2(2)未对尾气进行处理，会造成环境污染(3)FeC2O42H2O分解产生的CO将部分FeO还原为粉末状的单质铁，铁粉被空气中的氧气氧化而燃烧(2)凡涉及有毒气体的实验均需要进行尾气处理。23铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂，其合成线路如图所示：纯Al粉NaH(1)铝氢化钠遇水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为_。(2)AlCl3与NaH反应时，需将AlCl3溶于有机溶剂，再将得到的溶液滴加到NaH粉末上，此反应中NaH的转化率较低的原因是_。(3)实验室利用如图装置制取无水AlCl3。A中所盛装的试剂的名称是_。点燃D处酒精灯之前需排除装置中的空气，其操作是_。(4)改变A、B和D中的试剂就可以用该装置制取NaH。最好将B试管中原来的_改为_。如果操作不当，制得的NaH中可能含有_杂质。【答案】(1)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(2)反应生成的NaCl沉淀在氢化钠表面，阻止了AlCl3和NaH进一步反应(3)高锰酸钾 打开分液漏斗活塞使A中发生反应，待D中充满黄绿色气体时点燃酒精灯(4)饱和食盐水 NaOH溶液 Na、Na2O2(其他合理答案也可)