高考化学二轮复习 第一部分 专题四 化学实验 第14讲 化学实验方案的设计与评价(含解析)

专题四化学实验第14讲化学实验方案的设计与评价1．(2016·海南卷)下列实验设计正确的是( )A．将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性B．将铁屑放入稀硝酸中证明Fe比H2活泼C．将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO2－3D．将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性解析：A.SO2使溴水褪色是证明SO2具有还原性，错误；B.铁屑放入稀硝酸中不产生H2，而是产生NO，错误；C.澄清石灰水滴入含HCO－3的溶液中也会产生白色沉淀，错误；D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，正确。

答案：D2．(2016·江西模拟)下列制备和收集气体的实验装置合理的是( )A BC DA．用氯化铵和氢氧化钙固体制NH3B．用铜片和稀硝酸制NOC．用锌粒和稀硫酸制H2D．用双氧水和二氧化锰制O2解析：A．氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气，试管口应略向下倾斜，收集氨气的小试管口应放置棉花，错误；B.铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，一氧化氮容易和氧气反应生成二氧化氮，所以不能用排空气法收集，错误；C.锌和稀硫酸反应制取氢气，氢气密度比空气小，应该用向下排气法收集，错误；D.双氧水和二氧化锰制取氧气，可以用排水法收集，正确。

答案：D3．(2016·云南师大附中模拟)下列对图中所示的实验操作评价合理的是( )(导学号58870073)甲乙丙丁A．图甲可以证明非金属性强弱：Cl＞C＞SiB．图乙装置可用来制备少量氧气，并且控制反应的发生与停止C．图丙中配制一定物质的量浓度的硫酸溶液不能直接在容量瓶中进行D．图丁可制备并收集少量NO2气体解析：非金属性与最高价氧化物对应的水化物的酸性有对应关系，实验中使用的是盐酸，不是最高价氧化物对应的水化物，不能比较非金属性，且反应产生的二氧化碳中含有氯化氢气体，反应生成硅酸，不能说明是碳酸反应生成的还是氯化氢反应生成的，错误；B.过氧化钠能溶于水，不能使用隔板，不能控制反应的发生和停止，错误；C.浓硫酸需要在烧杯中进行稀释，冷却后转移，正确；D.铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，错误。

答案：C4．(2016·威海模拟)关于下列各实验装置的叙述中，错误的是( )A．装置①可用于分离C2H5OH和H2O的混合物B．装置②可用于收集H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体C．装置③中X若为CCl4，可用于吸收NH3或HCl，并防止倒吸D．装置④可用于干燥、收集NH3，并吸收多余的NH3解析：C2H5OH和H2O互溶，不能用分液的方法分离。

答案：A5．(2016·昌平模拟)某同学为探究SO2与Ba2＋只有在碱性条件下才能形成BaSO3沉淀，设计了如下方案，你认为可行的是( )A．将SO2通入Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成B．将SO2通入Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成C．将SO2分别通入BaCl2溶液、BaCl2与HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，观察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成D．将SO2通入BaCl2与NH3的混合溶液中有白色沉淀生成解析：A、D项方案不能说明SO2与Ba2＋在非碱性条件下不能反应生成BaSO3沉淀；B项中SO2溶解后会形成酸性溶液，NO－3在酸性条件下可将SO2－3氧化成SO2－4，得到的沉淀是BaSO4。

答案：C6．(2016·孝感模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W0 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(除W0外)的是( )232收水分，无法测定Na2CO3的质量分数，错误；C.CO2挥发能带出水分，根据减轻的质量测定Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D.CO2能溶于水，则排出水的体积不等于CO2的体积，错误。

答案：A1．下述实验设计能够达到目的的是( )错误。

金属钠投入CuCl2溶液中，钠与水反应生成NaOH，NaOH与Cu2＋反应生成Cu(OH)2，金属钠不能从CuCl2溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C错误。

淀粉只能检验出碘单质，D错误。

答案：B2．(2016·黑龙江模拟)用下列实验装置进行相应实验，设计正确且能达到实验目的的是( )(导学号 58870164)图1 图2图3 图4A．用图1所示装置制取少量H2B．用图2所示装置分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5的混合物C．用图3所示装置验证Na和水反应的热效应D．用图4所示装置蒸干A1Cl3溶液制备无水AlC13解析：A.图1长颈漏斗的下端导管口必须伸入到液面以下，否则气体会从长颈漏斗逸出，A 错；B.Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相溶，用分液的方法分离，B错；C.左侧试管密封，Na和水的反应放热，气体体积膨胀，则U形管左侧液面下降，右侧液面上升，C正确；D.蒸干AlCl3溶液时，促进AlCl3水解，得到的是Al(OH)3或Al2O3，无法得到AlCl3晶体，D错。

答案：C3．下图中的实验方案，能达到实验目的的是( )2NO 2242放在热水中的平衡球颜色加深，放在冰水中的颜色变浅，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，正确。

B.在复分解反应中，一般是强酸制取弱酸，相关反应：2HCl ＋Na 2CO 3===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑证明：酸性HCl ＞H 2CO 3；H 2O ＋CO 2＋Na 2SiO 3===Na 2CO 3＋H 2SiO 3↓证明：酸性H 2CO 3 ＞H 2SiO 3；但由于HCl 有挥发性，挥发出的HCl 也会与Na 2SiO 3发生反应：2HCl ＋Na 2SiO 3===2NaCl ＋H 2SiO 3↓，故不能证明酸性：HCl ＞H 2CO 3＞H 2SiO 3，错误。

C.CO 2、SO 2都会与溶液中的Na 2CO 3反应，因此不能达到除去杂质的目的，错误。

D.要验证FeCl 3溶液对H 2O2的分解有催化作用，应该是其它外界条件相同，只有一个加催化剂，另一个对比的不加催化剂才可以，不能同时有两个变量，错误。

答案：A4．(2015·安徽卷)某同学将光亮的镁条放入盛有NH 4Cl 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( )34故产生的气体中含有H 2。

C.pH ＝8.6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H 2，是H ＋将Mg 氧化而不是OH －将其氧化。

答案：D5．(2016·启东模拟)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――→溶解――――――――――→滴加硝酸钡溶液白色沉淀――――――→滴加稀盐酸沉淀不溶解→说明试样已变质B ．除去粗盐中含有的硫酸钙杂质：粗盐――→溶解――――――――――→足量碳酸钠溶液――――――――→足量氯化钡溶液――→过滤――――――――→滤液中滴加盐酸――――→蒸发结晶精盐C ．检验某溶液中是否含有Fe 2＋：试样――――――――――→滴加硫氰化钾溶液溶液颜色无变化――→滴加氯水溶液变红色→溶液中含有Fe 2＋D ．证明酸性条件H 2O 2的氧化性比I 2强：NaI 溶液――――――――――――――――→30%过氧化氢溶液、稀硝酸――→淀粉溶液变紫色→氧化性：H 2O 2>I 2解析：A.亚硫酸钠变质是指SO 2－3被氧气氧化成硫酸根离子，试样溶解后加入硝酸钡再加盐酸，相当于引入硝酸，硝酸能将亚硫酸钠氧化成硫酸钠，进而产生硫酸钡白色沉淀，所以不能确定是否变质，错误；B.除去粗盐中的硫酸钙杂质，加入足量的碳酸钠溶液后再加入足量的氯化钡溶液，会引入钡离子新杂质，错误；C.试样中加入硫氰化钾溶液，不变色，说明没有铁离子，再加入氯水，溶液变红，说明反应生成了铁离子，原溶液中肯定有亚铁离子，正确；D.过程中加入硝酸强氧化剂，不能证明是过氧化氢做氧化剂。

答案：C6．现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液pH ＝4时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca 2＋、Mg 2＋不沉淀。

该同学得出的结论正确的是( )(导学号 58870165)A ．根据现象1可推出该试液中含有Na ＋B ．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C ．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca 2＋，但没有Mg 2＋D ．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe 2＋解析：本题考查了物质的推断，意在考查考生的分析推理能力。

A 项，由于试液中外加了NaOH 和Na 2CO 3溶液，故不能确定原试液中是否含Na ＋；B 项，试液中有没有葡萄糖酸根，都无银镜产生；C 项，滤液加氨水无沉淀，说明无Mg 2＋，加Na 2CO 3有白色沉淀，说明有Ca 2＋；D 项，试液中有可能含有Fe 2＋，也有可能只含有Fe 3＋而不含Fe 2＋。

答案：C7．(2016·哈尔滨模拟)用如图所示的实验装置进行实验X 及Y 时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。

下列选项中正确表示实验X 及Y 的结果的是( )A BC D解析：n (HCl)＝0.025 L×0.2 mol/L＝0.05 L×0.1 mol/L ＝0.005 mol ，n (Mg)＝2 g÷24g/mol ＝112mol ，根据Mg ＋2HCl===MgCl 2＋H 2↑知，Mg 如果完全反应故实验中HCl 的物质的量为16mol ＞0.005 mol ，故实验中HCl 完全反应，Mg 剩余。

两实验中HCl 的物质的量相等，根据H 原子守恒知，生成氢气的体积相等；反应物的浓度越大，其反应速率越大，反应完全所用时间越短，X 浓度大于Y ，所以反应时间X 小于Y ，答案选A 。

答案：A8．(2015·课标全国Ⅰ卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K 1＝5.4×10－2，K 2＝5.4×10－5。

草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。

草酸晶体(H 2C 2O 4·2H 2O)无色，熔点为101 ℃，易溶于水，受热脱水、升华，170 ℃以上分解。

回答下列问题：(导学号 58870166)(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。

装置C中可观察到的现象是________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有__________。