2020届 二轮复习 非选择题专项训练 化学实验设计与评价 专题卷(全国通用)
2020年高三化学二轮微专题限时训练：化学实验方案的设计与评价【答案+解析】
2020年高三化学二轮微专题限时训练：——化学实验方案的设计与评价(限时45分钟)1．(2019·郑州毕业年级质量预测)下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是( )22错误；B项，HCl使湿润蓝色石蕊试纸变红，说明HCl为酸性气体，正确；C项，湿润淀粉KI试纸变蓝色，说明氯气将KI氧化为I2，正确；D项，NH3使湿润红色石蕊试纸变蓝，说明NH3为碱性气体，正确。
2．(2019·河南洛阳统一考试)下列能达到实验目的的是( )A．用图甲所示装置制取并收集干燥纯净的NH3B．用图乙所示装置蒸发FeCl3溶液制备无水FeCl3C．用图丙所示装置制硫酸和氢氧化钠D．用图丁所示装置比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱答案：C 解析：A项，NH3密度比空气小，应用向下排空气法收集，错误；B项，FeCl3在加热时水解生成Fe(OH)3，不能直接用蒸发的方法制备，错误；C项，电解Na2SO4溶液，阳极上OH－失电子生成O2和H2O，阳极H＋增多，与通过阴离子交换膜移至阳极的SO2－4形成H2SO4。
阴极上H＋放电生成H2，OH－增多，与通过阳离子交换膜移至阴极的Na＋形成NaOH，正确；D项，盐酸易挥发，不能确定H2CO3与H2SiO3的酸性强弱，错误。
3.下列实验操作、现象和结论均正确的是( )选项实验操作现象结论即使固体不分解，试管内壁也会出现水珠，Na2CO3受热不分解；B.向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水，两者反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀，正确；C.向含I－的溶液中滴加少量新制氯水，因氧化性：Cl2＞I2，可发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，I2使淀粉变蓝色，正确；D.加入H2O2后溶液变成血红色，则Fe2＋被H2O2氧化为Fe3＋，说明Fe2＋显示还原性。
4．某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是( )B 量气法将样品与盐酸反应，使生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C 重量法将样品放入烧杯中，置于天平上，加入足量盐酸减轻的质量D 量气法将样品与盐酸反应，使生成的气体通过排水量气装置排水体积的量，进一步求出W g样品中碳酸钠的质量，从而求出碳酸钠的质量分数，A项正确；生成的气体中混有的水蒸气也能被碱石灰吸收，B 项错误；二氧化碳能溶于水，故减轻的质量比生成的气体质量小，C 项错误；二氧化碳能溶于水，排水体积小于二氧化碳的体积，D项错误。
2020届高考化学二轮复习化学实验专题卷
化学实验1.下列实验操作与预期实验目的或结论一致的是( )选实验操作实验目的或结论项产生能使澄清石灰水变浑浊的无某钾盐溶于盐酸,说明该钾盐是KCO A 32色无味气体制备FeCl将FeCl溶液加热蒸干B 晶体22加入新制氢向蔗糖溶液中加入稀硫酸,,水浴加热后蔗糖水解的产物没有还原性 C,得到蓝色溶液氧化铜悬浊液,加热Mg(OH)溶液中加入足量向含有少量FeCl的MgCl223D 除去MgCl溶液中的少量FeCl 32粉末,搅拌一段时间后过滤答案 D A项,该钾盐也可能是KHCO,错误;B项,FeCl水解产生23Fe(OH),Fe(OH)可被空气中氧气氧化为Fe(OH),所以将FeCl溶液加热蒸干不2223能制备FeCl晶体,错误;C项,未加NaOH溶液消耗过量的硫酸,稀硫酸与氢氧化2铜反应生成硫酸铜,所以不能说明蔗糖水解的产物没有还原性,错误;D项,常温下,溶度积:Fe(OH)<Mg(OH),向含有少量FeCl的MgCl溶液中加入足量Mg(OH)22332粉末,搅拌一段时间后,FeCl转化为Fe(OH),过滤除去Fe(OH),即可除去MgCl2333溶液中的少量FeCl,正确。
32.实验是化学研究的基础。
关于下列各实验装置图的叙述中正确的是( )装置①常用于分离互不相溶的液态混合物A.B.装置②可用于吸收氨气,且能防止倒吸C.用装置③不可以完成“喷泉”实验D.用装置④稀释浓硫酸和铜反应冷却后的混合液答案 D 分离互不相溶的液体应该用分液法,A不正确;装置②不能起到防倒吸作用,B不正确;Cl可与NaOH溶液反应,圆底烧瓶内气压减小,打开止水夹可以2产生喷泉,C不正确;Cu和浓硫酸反应后的混合液中会有浓硫酸剩余,故稀释时应将混合液慢慢注入水中,并不断搅拌,D正确。
3.下列实验中,操作和现象以及对应结论都正确且现象与结论具有因果关系的是( )序号操作和现象结论BaSO不溶于盐酸且可以用盐酸和 BaSO固体于试管中,加入足量的盐酸,取少量44 A-2沉淀不溶解O溶液检验SBaCl42并将产生向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,证明乙烯能被酸性高锰酸钾氧化 , B 的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中溶液紫红色褪去NaBpH大于饱和NaA常温下,测得饱和溶液的-- :A C>B常温下水解程度溶液充分振CCl在分液漏斗中加入碘水后再加入,4 D CCl可作为碘的萃取剂4荡,分层且上层溶液呈紫红色则,有白色沉淀生成,再加氯化钡溶液先加入足量盐酸答案A ,没有沉淀生成,2-乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液,乙醇易挥发A正确;故O原溶液中一定含有S,4褪色,故B错误;饱和NaA溶液与饱和NaB溶液的浓度可能不同,不能根据pH判断水解程度,故C错误;CCl密度比水大,在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl,44充分振荡,分层且下层溶液呈紫红色,故D错误。
2020高考化学二轮复习非选择必考题标准练6(含解析)
非选择必考题标准练(六)满分：58分1．(14分)(2019·山东日照)为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数进行如下实验，利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(氢氟酸为低沸点酸，含量低，不考虑对玻璃仪器的腐蚀)，用水蒸气蒸出，再通过滴定测量。
实验装置如下图所示，加热装置省略。
(1)A的名称是圆底烧瓶，长导管用于平衡压强，实验过程中其下端不能(填“能”或“不能”)在液面以上。
(2)仪器C是直形冷凝管，实验过程中，冷却水应从b口出。
(填“a”或“b”)(3)实验时，首先打开活塞K，待水沸腾时，关闭活塞K，开始蒸馏；若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升，应立即打开活塞K。
(4)连接水蒸气发生装置和反应装置之间的玻璃管常裹以石棉绳，其作用是保温，避免水蒸气冷凝。
(5)B中加入一定体积高氯酸和1.00 g氟化稀土矿样，D中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。
加热A、B，使A中产生的水蒸气进入B。
①下列物质不可代替高氯酸的是ab(填标号)。
a．醋酸b．硝酸c．磷酸d．硫酸②D中主要反应的离子方程式为HF＋OH－===F－＋H2O。
(6)向馏出液中加入25.00 mL 0.100 mol·L－1La(NO3)3溶液，得到LaF3沉淀，再用0.100 mol·L－1EDTA标准溶液滴定剩余La3＋(La3＋与EDTA按1∶1络合)，消耗EDTA标准溶液20.00 mL，则氟化稀土样品中氟的质量分数为2.85%。
解析：(1)A的名称是圆底烧瓶，长导管用于平衡压强，实验过程中其下端在液面以下。
(2)实验过程中，直形冷凝管中的冷却水应从a进b出，这样可使冷却水充满外管，有利于带走热量。
(3)从实验安全角度考虑，实验时，首先打开活塞K，目的是让烧瓶内压强和外界一致，待水沸腾时，关闭活塞K，开始蒸馏。
若蒸馏时因反应装置局部堵塞造成长导管水位急剧上升，应立即打开活塞K ，和外界连通降低压强。
【附20套精选模拟试卷】2020届高考化学二轮专题测试题：实验方案的设计与评价(含答案)
实验方案的设计与评价一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分,每小题只有一个正确答案)1.(2020福建莆田学段测试,6)用下图所示装置(必要时可加热试管),不能完成的实验是()A.试管中盛酚酞溶液,验证氨气的水溶液呈碱性B.试管中盛酸性高锰酸钾溶液,探究SO2的还原性C.试管中盛稀氢氧化钠溶液,验证CO2与NaOH反应的产物D.试管中盛淀粉I溶液,验证氯气的氧化性2.下列制取气体的方案,可以直接采用如图所示装置进行的是()①用H2O2和MnO2制取O2②用CaCO3和稀盐酸制取CO2③用ClO3和MnO2制取O2④用n 和稀硫酸制取H2⑤用Cu和浓硝酸制取NO2A.①④B.②③④C.①②⑤D.①②④⑤3.下图是实验室制备CO2的简易装置图。
用该装置制备CO2可起到随时使反应发生或停止的效果。
选项中装置可起到与右图装置相同效果的是()4.下列制取物质的方案中,最合理的是()A.用过量的铁与稀硫酸反应制绿矾(FeSO4·7H2O)B.铜与浓硫酸反应制CuSO4C.过量的Fe与Cl2反应制FeCl2D.MnO2与稀盐酸反应制Cl25.如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是()A.若A为浓盐酸,B为MnO2,C中盛品红溶液,则C中溶液褪色B.若A为醋酸,B为贝壳,C中盛氯化钙溶液,则C中溶液变浑浊C.若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛AlCl3溶液,则C中先产生白色沉淀后沉淀溶解D.实验仪器D可以起到防止溶液倒吸的作用6.下列实验方案不能达到实验目的的是()实验目的实验方案A探究接触面积对化学反应速率的影响相同温度下,取等质量的大理石块、大理石粉分别投入等体积、等浓度的盐酸中B证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3沉淀向2 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1 mol·L-1 FeCl3溶液C检验蔗糖水解产物具有还原性向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入适量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热D测定铝箔中氧化铝的含量取a g铝箔与足量稀盐酸充分反应,逸出的气体通过碱石灰后,测其体积为b L(已转化为标准状况下)7.下图是某同学设计的储气装置(固定装置已略去)。
高中人教版高三化学二轮复习非选择题专攻练——化学实验设计与评价的综合应用1(答案解析)
【精品】人教版高三化学二轮复习非选择题专攻练——化学实验设计与评价的综合应用1学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、原理综合题1．硫酸锌是制备荧光粉的原料之一。
某实验室用炼锌厂的烟道灰（主要成分为：炭粉、ZnO、PbO、FeO、SiO2)制备皓矾(ZnSO4· 7H2O)的流程如下：已知：ZnSO4易溶于水，难溶于乙醇。
请回答下列问题：（1）下列操作或描述正确的是_________A．“抽滤洗涤”时，将洗液与溶液I合并，有利于提高皓矾的产率B．溶液I中含量较高的溶质有ZnSO4、PbSO4、FeSO4、H2SO4C．重结晶时，需加少量稀盐酸抑制Zn2+水解D．“洗涤干燥”时，可用95%的酒精作为洗涤剂（2）如图安装抽滤装置，经过一系列操作完成抽滤。
请选择合适的编号，按正确的搡作顺序补充完整：在布氏漏斗中加入滤纸→_____ →_____→_______→________→确认抽干。
__________①转移固液混合物；②开大水龙头；③关闭水龙头；④微开水龙头；⑤加入少量蒸馏水润湿滤纸（3）某同学设计了一个实验方案，证明晶体II中的杂质Fe3+含量低于晶体Ⅰ，请把该方案补充完整。
_____(填操作），分别加入2滴稀硝酸和6滴15%KSCN,________(填现象),证明晶体II中的杂质含量低于晶体I（4）某同学称取28.700g研细的皓矾晶体(0.100mol),置于坩埚中充分加热、冷却、称量,发现晶体失重13.100g。
该同学分析认为，在加热失水过程中还发生副反应，该副反应可能的化学方程式为_____________（5）将烟道灰在氧气中高温灼烧后，再按上述流程操作，皓矾产率有明显提高，其原因是________二、实验题2．葡萄糖酸亚铁[(C6H11O7)2Fe]是医疗上常用的补铁剂，易溶于水，几乎不溶于乙醇。
2020版高考化学二轮通用：实验方案的设计与评价练习题有答案
2020版高考化学二轮通用：实验方案的设计与评价练习题有答案专题：实验方案的设计与评价一、选择题1、化工生产要遵守三大原则：充分利用原料、充分利用能量、保护环境。
下列描述不符合以上某原则的是( )A．煅烧硫铁矿使用沸腾炉B．制盐酸时将氢气在氯气中燃烧C．制硫酸时使用热交换器D．合成氨时氮气和氢气循环使用【答案】B【解析】A正确，使用沸腾炉使原料充分燃烧；B错误，氢气在氯气中燃烧将会使氯气剩余，不利于保护环境，而应该是首先在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应，在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染；C正确，使用热交换器使能量充分利用；D正确，氮气和氢气循环使用，原料充分利用。
2、（2020玉溪中学练习）一定温度下，探究铜与稀HNO3，反应过程如图：下列说法不正确的是（）A．过程I这生成无色气体的离子方程式是3Cu+2NO3﹣+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2OB．步骤III反应速率比I快的原因是NO2溶于水，使c（HNO3）增大C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解【分析】A．过程Ⅰ发生的反应为Cu和稀HNO3的反应，生成硝酸铜和NO，NO为无色气体，结合电子守恒、电荷守恒及原子守恒写出发生反应的离子反应方程式；B．随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，结合氮元素守恒，判断溶液中硝酸浓度的变化；C．步骤III反应速率明显加快，是NO2溶解于水的缘故；D．无色气体中混有的NO遇空气中氧气能生成NO2，溶解于水生成HNO3；【解答】解：A．过程Ⅰ发生的反应为Cu和稀HNO3的反应，离子方程式为3Cu+2NO3﹣+8H+＝3Cu2++2NO+4H2O，故A正确；B．随着反应的进行，溶液里生成硝酸铜，根据氮元素守恒，溶液中c（HNO3）应比原硝酸浓度减小，不会增大，故B错误；C．加入NO2后反应速率加快，说明NO2对该反应具有催化剂，故C正确；D．再抽入空气，NO2发生反应生成硝酸，铜可以继续溶解，故D正确；故选：B。
全国通用版高考化学大二轮复习非选择题专项训练4化学实验设计与评价名师课件
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化 为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
-4-
一
二
三
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全 转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
(5)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN标准溶液进行润洗 (7)偏高 偏高 解析 (1)配制溶液所用的玻璃仪器有250 mL(棕色)容量瓶、烧杯、 玻璃棒、胶头滴管。
(2)AgNO3受热或光照易分解,故存放在棕色试剂瓶中。 (3)Fe3+易水解,若pH过大,会促进Fe3+水解,影响终点判断。
AgNO3
标准
溶液浓度偏小,则消耗 NH4SCN 溶液的体积偏小,V(NH4SCN)偏小,
结果偏高;②俯视读数会使消耗的 V(NH4SCN)偏小,结果偏高。
-8-
一
二
三
解题指导 1.定量实验是指用实验的方法测定物质的一些性质参 数。
高中知识体系中具有代表性的定量实验: ①一定物质的量浓度溶液的配制与溶液稀释的操作和简单计算; ②酸碱中和滴定的操作与滴定曲线的绘制; ③中和热的测定原理、方法; ④硫酸铜晶体中结晶水含量的测定; ⑤物质的质量、液体或气体体积、溶液pH的测定方法,其他定 量实验的数据处理等。
(3)证明氧化性:与还原剂(如KI、SO2、H2S等)反应,产生明显现 象。
(4)证明还原性:与氧化剂(如酸性KMnO4溶液、溴水、浓硝酸等) 反应,产生明显现象。
(5)证明某分散系为胶体:丁达尔效应。 (6)证明碳碳双键(或三键):使酸性KMnO4溶液或溴水褪色。
2020(届)高考(人教)化学：实验方案的设计与评价二轮练习题附答案
2020（届）高考（人教）化学：实验方案的设计与评价二轮练习题附答案专题：实验方案的设计与评价一、选择题1、下列实验设计能完成或实验结论合理的是()A．证明一瓶红棕色气体是溴蒸气还是二氧化氮，可用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验，观察试纸颜色的变化B．铝热剂溶于足量稀盐酸再滴加KSCN溶液，未出现血红色，铝热剂中一定不含铁的氧化物C．测氯水的pH，可用玻璃棒蘸取氯水点在pH试纸上，待其变色后和标准比色卡比较D．用新制氢氧化铜鉴别乙醇和丙三醇【答案】D【解析】A项中溴蒸气与二氧化氮均可与湿润的淀粉-碘化钾试纸作用，使试纸变蓝色(NO2溶于水生成HNO3也可将I－氧化为I2)；B项中即使有Fe2O3，也会因发生3Fe3＋＋Al===Al3＋＋3Fe2＋而使B项操作不出现血红色；C项中新制氯水具有强氧化性，可漂白有色物质，故不能用pH试纸测定新制氯水的pH。
2、用常见金属单质X、Z与化合物Y的溶液在常温下进行如图所示的实验，下列说法正确的是（）步骤现象X表面产生大量无色气泡X表面产生极少量气泡后，迅速停止X、Z接触后，X表面持续产生气泡A．若X是铁、Z是铜，则Y可以是硫酸B．由Ⅲ中现象知单质Z一定比单质X活泼C．Ⅱ中产生气体的成分可能是H2D．若Y是硝酸，则Ⅲ中X上的电极反应为NO3﹣+2H++e﹣═NO2↑+H2O【解答】解：由以上分析可知X为Fe等较为活泼金属，Y为硝酸，Z为Cu等较不活泼金属。
A．若X是铁、Z是铜，则Y可以是硝酸，故A错误；B．如X为Fe，发生钝化反应，Z可以为Cu等不活泼金属，故B错误；C．浓硝酸与铁等金属反应生成二氧化氮气体，故C错误；D．发生原电池反应，X为正极，电极方程式为NO3﹣+2H++e﹣═NO2↑+H2O，故D正确。
【答案】D。
3、以下实验设计能达到实验目的的是()。
【解析】A项,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,不能达到实验目的;B项,直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al(OH)3,不能达到实验目的;C项,重结晶法提纯苯甲酸的方法是将粗品水溶,趁热过滤,滤液冷却结晶即可;D项,NaBr和NaI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,能达到实验目的。
2020届高考化学二轮复习化学实验方案的设计与评价专题卷
化学实验方案的设计与评价模拟训练(时间：45分钟分值：100分)1．(16分)某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。
已知：2NO2＋2NaOH===N aNO3＋NaNO2＋H2O。
任务1：利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2均为止水夹，夹持装置已略去)。
(1)E装置中制取NO2的化学反应方程式是____________________。
(2)若NO2能够被NH3还原，预期在C装置中观察到的现象是____________________________。
(3)实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。
该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为有以下三种可能：①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；②在此条件下，NO2的转化率极低；③_________________________。
(4)此实验装置中一个明显的缺陷是____________________。
任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前，该小组同学提出三种假设。
假设1：二者不反应；假设2：NO2能被Na2O2氧化；假设3：____________________。
(6)为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换成Na2O2，另选F装置(如图所示)，重新组装进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)________。
②实验过程中，B装置中的粉末由淡黄色逐渐变成白色。
经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。
推测B装置中发生反应的化学方程式为___。
解析(1)E中浓硝酸与铜片发生反应生成NO2：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
(2)装置A用于制备NH3，NH3被碱石灰干燥后进入装置C中，装置E中生成的NO2经无水CaCl2干燥后也进入装置C中，由于NO2具有氧化性，NH3具有还原性，若NO2能被NH3还原，则在装置C中发生的反应为6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O，随着红棕色的NO2被消耗，装置C中混合气体的颜色逐渐变浅。
2020届高考化学二轮复习化学实验方案的设计和评价作业
化学实验方案的设计和评价一．选择题（共20小题）1．科学假说是科学发展的一种重要形式。
有科学家提出：利用空气中的二氧化碳与氢气反应后，使之变为可再生的燃料甲醇的设想。
其设想的生产流程如图。
下列说法正确的是（）A．上述流程中饱和碳酸钾溶液所起的作用是降低空气中的CO2的溶解度B．上述流程中能体现“循环利用”的物质有碳酸氢钾溶液和高温水蒸气C．从合成塔中分离出甲醇的实验操作方法是分液D．通入高温水蒸气的作用是：加快CO2的生成和逸出，以便及时提供给合成塔2．为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物，某同学选用了如下图所示的实验装置。
下列说法错误的是（）A．F装置中出现白色浑浊证明产物中有CO2生成B．拆除装置E也能达到实验目的C．B装置用来检验产物中是否有水蒸气D．C装置用来检验是否有SO2生成3．实验小组进行如下实验：已知：Cr2（SO4）3稀溶液为蓝紫色；Cr（OH）3为灰绿色固体，难溶于水。
下列关于该实验的结论或叙述不正确的是（）A．①中生成蓝紫色溶液说明K2Cr2O7在反应中表现了氧化性B．操作II中仅发生反应：Cr3++3OH﹣═Cr（OH）3↓C．将①与③溶液等体积混合会产生灰绿色浑浊，该现象与Cr3+的水解平衡移动有关D．若继续向③中加入稀硫酸，溶液有可能重新变成蓝紫色4．一定温度下，探究铜与稀HNO3，反应过程如图：下列说法不正确的是（）A．过程I这生成无色气体的离子方程式是3Cu+2NO3﹣+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O B．步骤III反应速率比I快的原因是NO2溶于水，使c（HNO3）增大C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解5．实验室欲探究CO还原CuO，设计如图所示装置（夹持装置略去）。
下列说法正确的是（）A．②、④中均可盛装碱石灰B．加热的顺序为③、①、⑤C．①、③、⑤中均发生氧化还原反应D．可将尾气用导管通入到⑤的酒精灯处灼烧6．某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。
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非选择题专项训练三化学实验设计与评价1.水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。
某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。
实验步骤及测定原理如下:Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。
记录大气压及水体温度。
将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2+I22I-+S4)。
回答下列问题:(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为。
(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。
配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为mg·L-1。
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏(填“高”或“低”)。
答案:(1)使测定值与水体中溶氧量实际值保持一致,避免产生误差(2)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化80ab(5)低解析:本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原反应滴定。
(1)取水样时,若扰动水体表面,会改变水体中的溶解氧,导致测定误差。
(2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,根据电子得失守恒可得化学方程式:2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。
(3)本题主要考查溶液的配制,由于滴定前还要标定其浓度,所以此处应该为快速简洁的粗配任意浓度的溶液,故用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、量筒。
本问考生普遍会选择容量瓶,关键是没有深入的理解题意。
配溶液用的蒸馏水常用煮沸的方式除去O2,以减小实验误差。
(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,选用淀粉溶液作指示剂,终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化(或不恢复蓝色);由得失电子守恒可得关系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3故水样中溶解氧的含量为=80ab mg·L-1。
(5)终点读数时滴定管尖嘴处有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致消耗标准液体积数值偏小,测量结果偏低。
2.碳铵是一种较常使用的化肥,它在常温下易分解。
某化学兴趣小组对碳铵的成分存在疑问,进行了如下探究。
[定性实验]检验溶液中的阴、阳离子。
取少量固体放入试管中,加入盐酸,把生成的气体通入澄清石灰水中,有白色沉淀生成。
另取少量碳铵放入试管中,加入浓NaOH溶液,加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体,石蕊试纸变蓝色。
(1)根据实验现象,推测碳铵中所含有的阴离子可能是和。
(2)根据实验现象,碳铵与足量NaOH溶液加热反应的离子方程式可能是。
[定量实验]测定碳铵中碳元素和氮元素的质量比。
该兴趣小组准确称取a g碳铵,加热使之分解,并把产物通入碱石灰中,如下图所示。
(3)碳铵固体应放在中进行加热。
A.试管B.蒸发皿C.烧瓶D.坩埚(4)从安全的角度考虑,尾气处理的装置可以选用。
(5)若灼烧后没有固体残余,称量U形管在实验前后的质量差为b g。
由此测得氮元素的质量是g。
(6)为了测定碳铵中碳元素的质量,他们设计的实验方案是将a g碳铵完全溶解于水,加入过量BaCl2,然后测定生成沉淀的质量。
请你评价该方案是否合理? (填“合理”或“不合理”),理由是。
答案:(1)HC C(2)N+OH-NH3↑+H2O、HC+OH-C+H2O(或N+HC+2OH-NH3↑+C+2H2O)(3)A (4)A (5)(a-b)(6)不合理碳铵中含有的HC不能与BaCl2反应产生沉淀,所测得碳元素质量分数不准确解析:(1)HC和C均能与HCl反应产生CO2气体,加碱产生的碱性气体只有NH3,因而碳铵是(NH4)2CO3或NH4HCO3。
(3)由于灼烧固体后对气体成分进行探究,故不能用坩埚加热,要用试管。
(4)尾气主要成分是氨气,B、C均不能起到防倒吸作用。
(5)碱石灰的干燥管吸收CO2和H2O,原样品减轻的质量(a-b) g为氨气的质量。
3.三苯甲醇(C6H5)3C—OH是一种重要的化工原料和医药中间体。
实验室合成三苯甲醇的实验装置如图所示。
已知:①过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应;②部分相关物质的沸点如下:物质沸点/℃三苯甲醇380乙醚34.6溴苯156.2③三苯甲醇的相对分子质量为260。
请回答下列问题:(1)装置中玻璃仪器B的名称为;装有无水CaCl2的仪器A的作用是。
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是;制取格氏试剂时要保持温度约为40 ℃,可以采用加热方式。
(3)制得的三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、氯化铵等杂质,可以设计如下提纯方案:其中,操作①的名称是;洗涤液最好选用(填字母序号)。
a.水b.乙醚c.乙醇d.苯检验产品已经洗涤干净的操作为。
(4)纯度测定:称取2.60 g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80 mL。
则产品中三苯甲醇的质量分数为。
答案:(1)冷凝管防止空气中的水蒸气进入装置,避免格氏试剂水解(2)平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下水浴(3)蒸馏或分馏 a 取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已经洗涤干净(4)90%解析:(1)图中玻璃仪器B的名称是冷凝管;由于格氏试剂容易水解,A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置,避免格式试剂水解。
(2)装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强,使漏斗内液体顺利滴下;利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度。
(3)三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物,三苯甲醇的沸点最高,所以先用蒸馏或分馏的方法除去有机杂质;由于氯化铵溶于水,不溶于有机溶剂,所以洗涤液选用水,故选a;检查洗涤是否干净的一般步骤是:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加硝酸银溶液,若无沉淀生成,则已洗涤干净,反之则未洗涤干净。
(4)由2—OH~H2,可知三苯甲醇的物质的量是×2=0.009 mol,所以产品中三苯甲醇的质量是0.009 mol×260 g·mol-1=2.34 g,则产品中三苯甲醇的质量分数=×100%=90%。
4.硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。
三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。
[查阅资料]①BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;②2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑;③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。
[设计实验]某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:请回答下列问题:(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。
写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式: 。
(2)E装置的作用是。
如果拆去B装置,可能的后果是。
(3)写出D装置中发生反应的化学方程式: ;实验中可以用一个盛装(填试剂名称)的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式: 。
实验室保存三氯化硼的注意事项是。
(5)为了顺利完成实验,正确的操作是(填序号),并解释原因。
①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯③同时点燃A、D处酒精灯(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉: 。
答案:(1)2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++8H2O+5Cl2↑(2)冷却和收集三氯化硼硼粉与氯化氢反应生成的产物中有氢气,加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸(3)2B+3Cl22BCl3碱石灰(4)BCl3+3H2O H3BO3+3HCl↑密封冷暗处保存(5)①排尽装置中的空气,避免氧气和硼粉反应生成B2O3(或避免生成的三氯化硼与水蒸气反应)(6)取少量样品于试管中,滴加浓氢氧化钠溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉;若无气泡产生,则样品中无硼粉解析:(1)在A装置中用高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生反应可以制取氯气,反应的离子方程式为2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++8H2O+5Cl2↑。
(2)(3)由于浓盐酸有挥发性,所以在氯气中含有HCl,用饱和NaCl溶液除去HCl杂质,用浓硫酸进行干燥,在D中发生反应:3Cl2+2B2BCl3。
E装置的作用是冷却和收集三氯化硼;如果拆去B装置,可能会发生反应2B+6HCl2BCl3↑+3H2↑,在D中加热氢气与氯气的混合气体,易发生爆炸。
为防止倒吸及BCl3水解,在E与G之间连接一个盛有浓硫酸的装置。
在实验中也可以用一个盛装碱石灰的干燥管代替F和G装置,使实验更简便。
(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,该反应的化学方程式是BCl3+3H2O H3BO3+3HCl↑;因此在实验室保存三氯化硼时要密封保存,防止受潮水解。
(5)①先点燃A处酒精灯,待整套装置中都充满Cl2后再点燃D处酒精灯,使之发生反应。
(6)由于B的性质与Al相似,既能与强酸反应放出氢气,也能与强碱反应放出氢气,所以取少量样品于试管中,滴加浓NaOH溶液,若有气泡产生,则样品中含有硼粉。
5.某化学兴趣小组为研究过氧化钠与SO2的反应情况,进行如下探究。
(1)[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;假设三:反应后固体,证明SO2部分被氧化。
(2)[定性研究]为验证假设三,该小组进行如下研究,请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论取适量反应后的固体放入试管中,(3)[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:①B中所盛装试剂的名称为。
②装置D的作用是。
③请画出实验装置E。
④实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行填表判断。
SO2被氧化的程度V与m1或m2的关系未被氧化—完全被氧化V=0部分被氧化答案:(1)为Na2SO3和Na2SO4的混合物(2)实验步骤(不要求写出具体操作过程) 预期的实验现象和结论加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,加入稀盐酸沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠(其他合理答案均可。