高考化学《实验方案的设计与评价)》专项复习卷

实验方案的设计与评价可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Co-59 Cu-64 Br-80 Ag-108第卷 (选择题 共40分)一、 选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目求的)1下列实验方案设计可行的是()A在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体B氢氧化铁胶体中的H、Cl可用过滤的方法除去C用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发皿中NaCl溶液全部加热蒸干D鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射【答案】D【解析】A项，实验操作不会制得胶体，会得到沉淀，A项错误；B项，胶体粒子也能通过滤纸，可通过渗析除去胶体中的杂质离子，B项错误；C项，蒸发溶液到溶液表面出现一层晶膜时停止加热，用余热蒸干即可，C项错误。2下列设计的实验方案能达到实验目的的是()A制备Al(OH)3悬浊液：向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液B提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量NaOH溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水C检验溶液中是否含有Fe2：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象D探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象【答案】D【解析】A项中AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2，而不是Al(OH)3；B项乙酸与NaOH溶液反应，且乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反应，从而不能提纯；C项检验Fe2，应先加入KSCN溶液，不变色，再滴加氯水，呈红色，说明Fe2存在，D项浓度相同，催化剂不同，催化效果不同，可以比较。3测定Cu(NO3)2nH2O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是( )A称量样品加热冷却称量CuOB称量样品加热冷却称量Cu(NO3)2C称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量D称量样品加NaOH过滤加热冷却称量CuO【答案】B【解析】Cu(NO3)2受热易分解，其分解反应为：2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2。A项，称量样品加热冷却称量CuO，根据硝酸铜分解的方程式以及氧化铜的质量可测定Cu(NO3)2nH2O的结晶水含量，故A正确；B项，因硝酸铜易分解，称量样品加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸铜，故B错误；C项，称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量，根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解，故C正确；D项，称量样品加NaOH将硝酸铜转化为氢氧化铜，过滤加热氢氧化铜分解生成氧化铜冷却称量CuO，根据铜原子守恒求解无水硝酸铜的质量，据此求解结晶水含量，故D正确；故选B。4下列实验设计方案或判断中正确的是( )A加入足量铜粉后，搅拌、可过滤可除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3B通过装有NaOH溶液的确洗气瓶来除去CO2中混有的HCl气体C某无色未知溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，可推断溶液中的一定含有SO42-D未知溶液中加入盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定大量含CO32-【答案】A【解析】A项，利用置换反应，故A正确；B项，同时除去了CO2，故B错误；C项，还可能是CO32-、Ag+，故C错误；D项，可能是HCO3-、SO32-、HSO3-，故D错误；故选A。5为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是()A为比较Cl与S元素的非金属性强弱，相同条件下，测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值B为观察Mg条在CO2气体中的燃烧，在一个集气瓶中收集满CO2气体，取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部。C为比较HA和HB两种弱酸的Ka大小，可用pH计测定同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液的pH值D为测定一定浓度的NaOH溶液放置空气中是否部分转化为Na2CO3，用甲基橙作指示剂，用标准盐酸溶液滴定【答案】C【解析】A项，测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值只能判断HCl和H2S的酸性强弱，非金属性是通过最高价氧化物水化物的酸性强弱判断的，故A错误；B项，集气瓶底应铺一层细沙，故B错误；C项，同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液因弱酸酸性不同水解程度不同造成PH不同，故C正确；D项，甲基橙变色的PH范围是3.14.4，用甲基橙作指示剂滴定后溶液呈酸性，滴定时Na2CO3全部反应；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+2HCl=NaCl+CO2+H2O，2molNaOH反应生成1molNa2CO3，滴定时消耗2molHCl，NaOH+HCl=NaCl+H2O2molNaOH滴定时消耗2molHCl，所以从量的角度分析无变化；故D错误；故答案选C6某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试剂或操作不合理的是()A试剂为Ba(OH)2溶液 B操作为结晶C操作为过滤 D试剂为稀HNO3【答案】B【解析】根据题意，可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O通过加热除去，操作为加热；过量的Ba2用Na2CO3溶液除去，过滤除去沉淀，滤液中过量的OH和CO用硝酸除去，则操作为过滤，试剂为稀HNO3。7下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明氧化性：H2O2比Fe3强用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色B鉴别溴蒸气和NO2分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气C证明盐类水解是吸热反应在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深D证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物PbI2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后加入NaI固体，产生黄色沉淀【答案】A【解析】在酸性条件下，NO表现强氧化性，也会把Fe2氧化为Fe3，所以不能证明H2O2的氧化性比Fe3强。8下列实验设计能够成功的是()A检验亚硫酸钠试样是否变质：试样溶液白色沉淀沉淀不溶解B除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液溶液分层得到上层液体C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：NaI溶液溶液变蓝色D鉴定盐A的成分是FeBr3：【答案】B【解析】Na2SO3与Ba(NO3)2反应生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，HNO3可氧化I，C错误；D项中若盐A是FeBr2，也会出现同样的现象，故D错误。9某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()【答案】C【解析】A项，生成的H2能将体系中的O2排出，能观察到Fe(OH)2白色沉淀；B项，脱脂棉燃烧能说明Na2O2与水反应放热；C项，不能用排水法收集NO2气体；D项，NaOH固体溶于水放热且提供OH，抑制NH3H2O的电离，能用于制备少量NH3。10下列装置能达到实验目的的是() 【答案】D【解析】A项，过氧化氢溶液的百分含量不同，不能比较二氧化锰和氧化铁的催化效果，错误；B项，氨气能与氯化钙反应，干燥氨气要用碱石灰，错误；C项，浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应需要加热，错误；D项，铁发生吸氧腐蚀，左侧试管压强减小，右侧试管中导管内液面上升，可证明发生吸氧腐蚀，正确。11下列实验过程可以达到实验目的的是( )编号实验目的实验过程A配制0.100molL-1的Na2CO3溶液称取5.3g固体Na2CO3于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解、冷却后，转移至500mL容量瓶中定容B探究温度对化学平衡移动的影响将少量95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl26H2O)溶于水配成粉红色溶液，然后用酒精灯加热，观察实验现象C验证淀粉水解产物有无还原性淀粉与稀硫酸溶液共热，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，观察实验现象D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象【答案】B【解析】A项，该项中实验操作过程未洗涤，正确的做法是：称取5.3g固体Na2CO3于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解、冷却后，转移至500mL容量瓶，需洗涤2-3次，再进行定容，A项错误；B项，将少量95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl26H2O)溶于水配成粉红色溶液，存在平衡：Co(H2O)62+粉红色+4Cl-6H2O+CoCl42-蓝色 H0，则加热溶液中颜色会变蓝，可实验实验目的，B项正确；C项，新制的氢氧化铜悬浊液在碱性条件下才能与醛基发生反应，因此探究淀粉水解产物有无还原性可先加过量的碱将稀硫酸中和后，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，C项错误；D项，要探究浓度对化学反应速率影响实验时，应该只有浓度不同其它条件必须完全相同，该实验没有明确说明温度是否相同，并且实验无明显现象，所以不能实现实验目的，D项错误；故选B。12下列实验设计的步骤及现象均正确的是()选项实验目的实验步骤及现象A证明氯水有酸性试样溶液变红色，且长时间不变B检验某红棕色气体是否为溴蒸气试样观察溶液是否变蓝C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液 溶液变蓝色D提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯试样 较纯净乙酸乙酯【答案】D【解析】A项，氯水中的HClO具有漂白性，滴入紫色石蕊溶液先变红后褪色；B项，NO2气体干扰检验；C项，HNO3本身具有强氧化性，应用H2SO4酸化。13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检验乙醇中氢的活泼性将金属钠投入到盛有医用酒精的烧杯中D鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取【答案】D【解析】A项，固体加热，碳酸氢钠分解生成了碳酸钠，不能达到除杂目的，错误；B项，直接蒸发AlCl3溶液，铝离子发生水解，最终得到的是Al(OH)3，错误；C项，医用酒精中含有水，钠与水反应，会干扰乙醇中氢的活泼性检验，错误；D项，NaBr和KI溶液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，正确。14下列实验操作、现象与解释或结论均正确的是()选项实验操作现象解释或结论A某黄色溶液中加入淀粉KI溶液溶液呈蓝色溶液中含Br2B向稀硝酸与铜片反应后的试管中(铜片剩余)加入稀硫酸铜片完全溶解稀硫酸体现强氧化性C向FeCl2溶液中加入KSCN溶液后，溶液无变化，再通入少量Cl2溶液变红Cl2将Fe2氧化为Fe3D向锌与稀硫酸的体系中加入少量CuSO4固体产生气泡速率加快CuSO4为该反应的催化剂【答案】C【解析】Fe3在溶液中也呈黄色，Fe3也能将I氧化为I2，故不能确定该溶液中一定含有Br2，A错误；加入稀硫酸后硝酸根具有强氧化性，可以继续氧化单质铜，稀硫酸与铜不反应，B错误；氯气具有氧化性，把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN溶液反应显红色，C正确；锌置换出铜，构成锌铜原电池，加快反应速率，硫酸铜不是催化剂，D错误。15下列实验操作能达到实验目的的是()选项实验目的实验操作A检验蔗糖水解产物中的葡萄糖取1 mL 20%蔗糖溶液，加入少量稀硫酸，水浴加热后取少量溶液，加入几滴新制Cu(OH)2悬浊液，加热B比较Cl、C、Si的非金属性强弱将适量的稀盐酸加入到装有Na2CO3固体的锥形瓶中，并将产生的气体通入Na2SiO3溶液中C除去Fe2O3中的Al2O3向固体混合物中加入足量NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥D制备Fe(OH)3胶体将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中【答案】C【解析】蔗糖在酸性条件下水解，水解液需调至碱性后，再加入新制Cu(OH)2悬浊液加热，A项错误；根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可比较元素非金属性强弱，HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，B项错误；混合物中只有Al2O3能与NaOH溶液反应，固体中加入足量NaOH溶液，经过滤、洗涤、干燥即可得到Fe2O3，C项正确；饱和FeCl3溶液与NaOH溶液混合得到的是Fe(OH)3沉淀，D项错误。16用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是()选项实验目的试剂a试剂b试剂c装置A验证非金属性：SCSi稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液B制备纯净的氯气浓盐酸MnO2饱和食盐水C检验溶液X中含有CO盐酸溶液X澄清石灰水D除去Na2SO3中的Na2SO4氯水混合物NaOH溶液【答案】A【解析】A项，装置中出现气体，说明硫酸的酸性强于碳酸，装置中出现沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，即非金属性SCSi，正确；B项，MnO2和浓盐酸反应需要加热，题图中没有加热装置，饱和食盐水除去氯气中的HCl，从装置中出来的氯气中混有水蒸气，不纯净，错误；C项，装置中加入盐酸，出现能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能说明X中含有CO，可能含有HCO、SO或HSO，错误；D项，氯水具有强氧化性，能把SO氧化成SO，不能达到实验目的，错误。17下列实验方案中，可以达到实验目的的是( )选项实验目的实验方案A检验亚硫酸钠是否变质先将亚酸钠样品溶于水配成溶液，然后加入足量稀盐酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液观察是否生成白色沉淀观察是否产生白色沉淀B除去苯中混有的苯酚加入适量的溴水充分反应后过滤弃去沉淀C除去NaCl晶体中少量的KNO3杂质先将晶体溶于水配成溶液，然后蒸发结晶并趁热过滤弃去滤液D检验CH3CH2Br中存在的溴元素 将CH3CH2Br与NaOH溶液共热，冷却后，取出上层水溶液，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀【答案】C【解析】A项，稀硝酸能氧化亚硫酸盐生成硫酸盐，所以造成干扰，应用用盐酸酸化，错误，不选A；B项，溴水和苯酚反应生成三溴苯酚，过量的溴溶解在苯和苯酚中，不能将苯和三溴苯酚分开，错误，不选B；C项，硝酸钾溶解度受温度变化较大，氯化钠溶解度受温度变化小，可以蒸发结晶，趁热过滤的方法除去硝酸钾，正确，选C；D项，溴乙烷和氢氧化钠溶液发生水解反应，检验溴离子应在酸性溶液中，应在水解后，冷却加入酸到酸性，再加入硝酸银溶液，错误，不选D。18某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO4-的颜色，而不是K+的颜色，他设计了以下实验方案。请你判断下列方案与本实验目的无关的是( )A观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中的K+无色B在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K+不反应C在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉、振荡、静置后紫红色褪去，表明MnO4-为紫红色D将高锰酸钾晶体加热分解，所得的固体质量减轻【答案】D【解析】A项，观察氯化钾溶液都没有颜色，表明溶液中的颜色与K+无关，证明高锰酸根离子显紫红色，故A正确；B项，向氯化钾溶液中加入过量锌粉，振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K+不反应，此项是为锌和高锰酸根离子反应创造条件，证明溶液变色不是由锌和钾离子反应造成的，故B正确；C项，向高锰酸钾溶液中加入适量锌粉，振荡，静置后见紫红色褪去，表明溶液的紫红色是由MnO4-造成的，能证明溶液的颜色是高锰酸根的颜色；故C正确；D项，将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少，没有在溶液中进行，不能证明溶液的颜色是哪种离子的颜色；故D错误；故选D。19某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入水，观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿【答案】D【解析】A项，浓硫酸溶于水放热，正确的操作应该将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中，A错误；B项，应该用红热的铜丝，B错误；C项，Cu2水解，加热CuCl2溶液不能得到CuCl2固体，C错误；D项，铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸，故可用盐酸除去铜器表面的铜绿，D正确。故选D。20已知：3NO8Al5OH2H2O3NH38AlO。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性离子：Na、NH、Mg2、Al3、SO、NO、HCO、Cl。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成如下实验：根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论错误的是()A试样中肯定存在NH、SO和NO，可能有HCOB试样中不一定存在Na、Cl、Mg2C沉淀2中可能含碳酸钡、碳酸镁和氢氧化铝D该雾霾中可能存在NaNO3、NH4HCO3和MgSO4【答案】C【解析】由试样中加入过量Ba(OH)2溶液得到的沉淀再加入H部分溶解可知：原溶液中一定含有SO(未溶解的沉淀)，HCO和Mg2两种中最少有一种溶解的沉淀是生成的BaCO3或Mg(OH)2，气体1、2都能使湿润的红色石蕊试纸变蓝说明生成了NH3，所以原溶液中一定含有NH，滤液1中通入CO2得到溶液2，加入Al/OH产生NH3，所以原溶液中一定含有NO，沉淀2中加入H沉淀溶解并放出气体，但无法确定CO2是由原溶液中HCO得到，还是通入的CO2与Ba(OH)2反应生成的BaCO3得到。B项，Na、Cl、Mg2无法确定，正确；C项，若有Mg2，则加入过量的Ba(OH)2，生成Mg(OH)2沉淀，沉淀2中不可能含有MgCO3，错误。第卷 (非选择题 共60分)二、必做题(本题共6小题，共60分)21(10分)化学小组探究FeCl3溶液与Na2S溶液的反应产物，利用图装置进行如下实验：向盛有0.1 molL-1FeCl3溶液的三颈瓶中，滴加一定量0.1 molL-1Na2S溶液，搅拌，能闻到臭鸡蛋气味，产生沉淀A。向盛有0.1 molL-1 Na2S溶液的三颈瓶中，滴加少量0.1molL-1 FeCl3溶液，搅拌，产生沉淀B。已知：FeS2为黑色固体，且不溶于水和盐酸。Ksp(Fe2S3)=110-88，Ksp(FeS2)=6.310-31，KspFe(OH)3=110-38，Ksp(FeS)=410-19回答下列问题：(1)NaOH溶液的作用是_。小组同学猜测，沉淀A、B可能为S、硫化物或它们的混合物。他们设计如下实验进行探究：实验一、探究A的成分取沉淀A于小烧杯中，进行如下实验：(2)试剂X是_。由此推断A的成分是_(填化学式)。实验二、探究B的成分取沉淀B于小烧杯中，进行如下实验：(3)向试管a中加入试剂Y，观察到明显现象，证明溶液中存在Fe2+试剂Y是_，明显现象是_。由此推断B的成分是_(填化学式)。(4)请分析中实验未得到Fe(OH)3的原因是_。【答案】(1)吸收H2S有毒气体(1分) (2)二硫化碳(1分) FeS和S的混合物(1分) (3)K3Fe(CN)6溶液或NaOH溶液(2分) 生成蓝色沉淀或生成白色沉淀，转化为灰绿色、最后变为红褐色(2分) Fe2S3 (1分) (4)由溶度积数据知，Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3，Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀(2分) 【解析】(1)实验中产生了臭鸡蛋气味的H2S有毒气体，为避免污染环境，用氢氧化钠吸收；(2)实验现象中分离出淡黄色固体硫，硫的溶解度是：易溶于二硫化碳、微溶于酒精、不溶于水，固体加盐酸后溶解闻到臭鸡蛋气味，说明是FeS；(3)亚铁离子和K3Fe(CN)6溶液反应生成蓝色沉淀，亚铁离子遇到NaOH溶液生成白色沉淀，转化为灰绿色、最后变为红褐色；FeCl3溶液和Na2S溶液间可发生复分解反应生成Fe2S3也可发生氧化还原反应生成FeS和S的混合物，根据加试剂X得溶液甲加热无淡黄色固体，说明无硫单质，及后续实验和现象，故FeCl3溶液和Na2S溶液间发生复分解反应生成Fe2S3； (4)已知Fe(OH)3=10-39，Fe2S3=10-88，可知Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3，则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀。22(13分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成的。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。请填写以下空白：提出问题Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？猜想：_；猜想：溶液呈中性，且不与酸反应；猜想：无还原性，不能被氧化剂氧化。实验探究基于上述猜想、，设计实验方案。请填写下列表格。实验操作实验现象或预期实验现象现象解释(用离子方程式表示)猜想溶液pH8向pH2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液S2O2H=SSO2H2O猜想向新制氯水(pH2)中滴加少量Na2S2O3溶液氯水颜色变浅实验结论Na2S2O3溶液呈碱性，能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。问题讨论(1)甲同学向探究“猜想”反应后的溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，并据此认为氯水可将Na2S2O3氧化。你认为该方案是否正确并说明理由：_。(2)请重新设计一个实验方案，证明Na2S2O3能被氯水氧化。该实验方案是_。【答案】提出问题猜想：与BaCl2溶液反应有沉淀生成(1分)实验探究取一小片pH试纸放到洁净的表面皿上，用干燥洁净的玻璃棒蘸取Na2S2O3溶液，点到pH试纸的中央，将试纸呈现的颜色与标准比色卡对照(2分)有淡黄色沉淀和无色刺激性气味气体产生(1分)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H(2分)问题讨论(1)不正确(1分) 因氯水过量且其本身含有Cl(1分)(2)取少量反应后的溶液，向其中滴入BaCl2溶液，若观察到有白色沉淀产生，则说明Na2S2O3能被氯水氧化(2分)【解析】基于实验目的，根据实验现象或结论很容易判断实验方案的设计目的及验证哪部分猜想。要求注意问题讨论中的细节，即(1)中由猜想的实验过程中滴加“少量”的Na2S2O3溶液可以得出甲同学实验方案不合理，原因是过量氯水能提供Cl，与Ag产生白色沉淀，干扰性质验证，可变换试剂，用钡盐检测氧化产物SO。23(10分)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是CuO、FeO或二者的混合物，探究过程如下：(1)提出假设假设1：黑色粉末是FeO。假设2：黑色粉末是_(写化学式)。假设3：黑色粉末是FeO和CuO的混合物。(2)设计探究实验实验小组选用稀硫酸、氯水、KSCN溶液做试剂进行实验，请将实验操作步骤及现象填入下表。实验操作步骤现象结论取少量粉末加入足量稀硫酸假设1成立假设2成立假设3成立(3)查阅资料得知，通过调节溶液的酸碱性可使Cu2、Fe2、Fe3分别生成沉淀的pH如下表：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀pH6.07.51.4完全沉淀pH13143.7若经过实验分析确定，该黑色物质为CuO和FeO的混合物，实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的CuSO4，设计如下实验方案：试回答：试剂1是_(填化学式)溶液；加入试剂2的目的是调节溶液的pH，该物质是_(填名称)，将溶液的pH调节到_(填范围)；操作1的名称是_。【答案】(1)CuO(1分)(2) (4分)实验操作步骤现象黑色粉末溶解，溶液呈浅绿色取少量粉末加足量稀硫酸，加几滴KSCN溶液，再加几滴氯水黑色粉末溶解，溶液呈蓝色黑色粉末溶解，溶液先呈蓝色，后呈红色(3)H2O2(1分)氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜) (1分)3.76.0(1分)加热浓缩、冷却结晶(2分)【解析】(1)根据假设1和假设3，可以推断假设2：黑色粉末是CuO。(3)根据Cu2、Fe2和Fe3开始沉淀和完全沉淀的pH可知，pH在7.513之间，有Cu(OH)2和Fe(OH)2存在，两者不易分离，因此要将Fe2氧化为Fe3，试剂1为H2O2溶液，加入试剂2的目的是调节溶液的pH，选择氧化铜(或氢氧化铜或碱式碳酸铜)，调节pH在3.76.0之间，Fe3完全沉淀，而Cu2还未开始沉淀，即可分离出Fe3，得到CuSO4溶液，操作1为加热浓缩、冷却结晶。24(10分)某同学设计了如下方案，来测定过氧化钠样品的纯度(杂质不参加反应，条件为标准状况)。实验原理：2Na2O22H2O=4NaOHO2通过测定生成的氧气的体积，经计算可确定样品过氧化钠的质量。实验步骤：称取过氧化钠固体1.56 g；把这些过氧化钠放入气密性良好的气体发生装置中；向过氧化钠中滴入水，用量筒排水集气，量筒内液面在110 mL处恰与水槽内液面相平；作为反应器的烧瓶中有54.0 mL液体；将烧瓶内的液体转移到250 mL的容量瓶内，并加水定容。请回答下列问题：(1)有1 000 mL、500 mL、250 mL的量筒备用，则应选用_mL的量筒。(2)生成气体体积是_mL，为保证读取生成气体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是_(答两点)。(3)据研究，与上述反应同时发生的反应还有：Na2O22H2O=2NaOHH2O2，H2O2的生成会使测定结果_(填“偏高”或“偏低”)。(4)为校正实验结果，该学生补做了如下实验：用移液管移取20.00 mL容量瓶中的液体，放入锥形瓶中，用0.010 0 mol/L 的KMnO4溶液测定，至溶液中刚好出现浅浅的紫红色，停止滴定，用去了24.00 mL KMnO4溶液。配平化学反应方程式：KMnO4H2O2H2SO4=K2SO4MnSO4O2H2O该实验应选用_式滴定管。(5)通过以上数据计算，该过氧化钠的纯度为_。(6)如何避免因为生成H2O2造成的误差？_。【答案】(1)250(1分)(2)56.0(1分)冷却至室温，平视读数(1分)(3)偏低(1分)(4)2531258(2分)酸(1分)(5)62.5%(2分)(6)在过氧化钠与水反应之前加少量的二氧化锰(1分)【解析】1)1.56 g纯净的Na2O2理论上应生成的体积为O222 400 mL/mol224 mL，应使所测量气体体积尽可能接近仪器的最大量程。(2)由于反应前烧瓶中无液体，反应后有54.0 mL液体，则生成O2的体积为110 mL54.0 mL56.0 mL。(5)根据滴定实验可知生成H2O2的n(Na2O2)24.000.01103(mol)0.007 5(mol)，m(Na2O2)0.007 5 mol78 g/mol0.585 g，生成O2的m(Na2O2)2780.39(g)，则w(Na2O2)100%62.5%。25(10分)某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。(1)比较两实验装置，图2所示装置的优点是能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；_。(2)能说明有SO2气体产生的实验现象是_。(3)反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：.只含有Fe3；.只含有Fe2；.既有Fe3又有Fe2。为验证、的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：A稀盐酸 B稀硫酸 CKSCN溶液 DKMnO4溶液ENaOH溶液 F淀粉KI溶液 GH2O2溶液验证：取试样，先滴加少量的_(填试剂序号，下同)，振荡，再滴加少量的_，根据溶液颜色的变化可确定假设是否正确。验证：步骤1.取试样，滴加少量的_(填试剂序号)，溶液的颜色变_色，则试样中含有Fe3，发生反应的离子方程式为_。步骤2.再取适量的试样滴加到少量的_中(填试剂序号)，溶液的颜色变为_色，则试样中含有Fe2。【答案】(1)便于控制反应的发生和停止(1分)(2)品红溶液褪色(1分)(3)C(1分)G(1分)C(或F) (1分)红(或蓝) (1分)Fe33SCN Fe(SCN)3(或2Fe32I=2Fe2I2) (2分)D(1分)浅红(1分)【解析】(1)比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。(3)检验溶液中仅含Fe2需事先确定溶液中是否含Fe3(用KSCN溶液)，再利用氧化剂(不要有很深的颜色，以免影响红色的观察)把Fe2氧化成Fe3，观察有无红色现象出现；检验溶液中既有Fe2又有Fe3，首先可用KSCN溶液或淀粉KI溶液检验Fe3的存在，因为Fe3的存在必然会影响Fe2的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。26(10分)已知铁离子、氯气、溴均为常见的氧化剂，某化学兴趣小组设计了如下实验探究其氧化性强弱：(1)装置A中发生反应的离子方程式是_。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_D装置中：溶液变血红色；E装置中：水层溶液变黄， 振荡后，CCl4层无明显变化。一段时间后_Cl2、Br2、Fe3的氧化性由强到弱的顺序为Cl2 Br2 Fe3(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：血红色慢慢褪去。E装置中：CCl4层颜色逐渐加深，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：.Fe33SCNFe(SCN)3 是一个可逆反应。.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性：Cl2 (SCN)2。请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液血红色褪去的原因：_。现设计简单实验证明上述解释：取少量褪色后的溶液，滴加_溶液，若溶液颜色_。则上述解释是合理的。小组同学另查得资料如下：.Cl2和Br2反应生成BrCl，BrCl呈红色(略带黄色)，沸点约5 ，它与水能发生水解反应，且该反应为非氧化还原反应。.AgClO、AgBrO均可溶于水。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。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀的原因：_。【答案】(1)MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O(1分)缺少尾气处理装置(1分)(2)关闭活塞a，点燃酒精灯(1分)CCl4层由无色变为橙色(1分)(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，溶液褪色(2分)KSCN(1分)变血红色(或 FeCl3不变血红色) (1分)BrClH2O=HBrOHCl(1分) AgCl=AgCl(1分)【解析】(1)浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO24H2Cl=Mn2Cl22H2O。由于氯气有毒，直接排放到空气中会污染大气，要用碱液吸收尾气，实验装置缺少尾气处理装置。(2)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，点燃酒精灯加热；亚铁离子的还原性比溴离子强，氯气首先氧化亚铁离子，再氧化溴离子，所以D装置中溶液变血红色，E装置中首先水层溶液变黄，然后CCl4层由无色变为橙色。(3)过量氯气和SCN反应：2SCNCl2=2Cl(SCN)2，使SCN浓度减小，则Fe33SCNFe(SCN)3平衡向逆反应方向移动，溶液褪色。为检验其褪色原因，检验方法为取少量褪色后的溶液，滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，则上述推测合理；或取少量褪色后的溶液，滴加FeCl3溶液，若溶液不变血红色，则上述推测合理。过量的氯气和溴反应生成氯化溴，氯化溴不稳定，易和水反应生成盐酸和次溴酸：BrClH2O=HBrOHCl，氯离子和银离子反应生成白色沉淀氯化银：AgCl=AgCl，次溴酸和银离子反应生成次溴酸银易溶于水，所以仅生成白色沉淀氯化银。