2022年高考化學大一輪復習 課時達標作業(yè)32 化學實驗方案的設計與評價

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1、2022年高考化學大一輪復習 課時達標作業(yè)32 化學實驗方案的設計與評價 基礎題 1.用下圖裝置制取、提純并收集下表中的四種氣體(a、b、c表示相應儀器中加入的試劑)，其中可行的是(　　) 氣體 a b c A NO2 濃硝酸 銅片 NaOH溶液 B CO2 稀硫酸 石灰石 飽和NaHCO3溶液 C O2 雙氧水 二氧化錳 濃硫酸 D NH3 濃氨水 生石灰 堿石灰 解析：NO2能被NaOH溶液吸收：2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O，A項錯誤；稀H2SO4和CaCO3反應生成微溶的CaSO4覆蓋在CaCO

2、3表面，阻止反應進一步進行，B項錯誤；在MnO2催化作用下H2O2分解產(chǎn)生O2，C項正確；NH3密度小于空氣，不能用向上排空氣法收集，D項錯誤。 答案：C 2．某興趣小組用下圖裝置制備氣體(酒精燈可以根據(jù)需要選擇)，對應說法正確的是(　　) 選項 ①中藥品 ②中藥品 ③中藥品 ④中藥品 ⑤制備氣體 ⑥中藥品及作用 A 濃鹽酸 MnO2 飽和食鹽水 濃硫酸 Cl2 NaOH溶液，尾氣吸收 B 稀硝酸 Cu 燒堿溶液 濃硫酸 NO NaOH溶液，尾氣吸收 C 濃鹽酸 大理石 飽和Na2CO3溶液 濃硫酸 CO2 澄清石灰水，檢驗

3、 D 濃鹽酸 Zn 水 濃硫酸 H2 撤去 解析：MnO2和濃鹽酸在加熱條件下生成Cl2，用飽和食鹽水除去Cl2中的HCl，用濃硫酸干燥，用NaOH溶液尾氣吸收，A項正確；NO不能用排空氣法收集，B項錯誤；CO2中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液除去，因為CO2也能被Na2CO3溶液吸收，C項錯誤；H2的密度小于空氣，收集應“短進長出”，D項錯誤。 答案：A 3．用下列裝置制取并收集NO2氣體，其中最合理的是(　　) 解析：銅與濃硝酸反應的產(chǎn)物是NO2，其密度比空氣的大，因此應利用向上排空氣法收集NO2氣體，導氣管應長進短出，這樣才能將裝置中的空氣排盡，且能防止倒

4、吸，只有C項符合。 答案：C 4．如圖所示的裝置常用于制取氣體并檢驗氣體的性質。下列有關說法正確的是(　　) A．關閉分液漏斗的活塞，將干燥管末端放入水中，微熱燒瓶，有氣泡從水中冒出，停止加熱后，干燥管內(nèi)有一段穩(wěn)定的水柱形成，表明裝置不漏氣 B．若裝置用于制取氯氣并驗證其具有漂白性，則A中所用試劑為稀鹽酸，B中所用藥品為KMnO4固體，C中為品紅溶液 C．若裝置用于制取SO2并驗證其具有漂白性，則A中所用試劑為濃硫酸，B中所用藥品為Na2SO3固體，C中為酸性KMnO4溶液 D．若實驗時B中盛放固體NaOH，A中為濃氨水，C中為稀AgNO3溶液，則實驗過程中，C試管中看不到明顯

5、的實驗現(xiàn)象 解析：A項，由于裝置的體積較大，可用酒精燈微熱燒瓶，加熱時干燥管口有氣泡冒出，冷卻后干燥管口有水柱形成，說明裝置的氣密性良好，正確；B項，制氯氣時應用濃鹽酸，錯誤；C項，SO2使酸性KMnO4溶液褪色的原因是SO2能將KMnO4還原，表現(xiàn)還原性，不表現(xiàn)漂白性，錯誤；D項，實驗過程中C試管中有沉淀出現(xiàn)，若NH3過量，則可觀察到沉淀溶解，錯誤。 答案：A 5．以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應產(chǎn)生氣體的量的是(　　) 解析：A項可通過控制加入液體的量來控制產(chǎn)生氣體的量；C、D兩項中裝置類似于啟普發(fā)生器，可通過活塞的開關調節(jié)反應器的壓強，控制反應與否，來控制產(chǎn)生氣體的量。 答

6、案：B 6．下列各組中的實驗步驟及現(xiàn)象，能達到相應實驗目的是(　　) 實驗目的 實驗步驟及現(xiàn)象 A 檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質 試樣白色沉淀沉淀不溶解 B 制取氯氣并探究氯氣是否具有漂白性 MnO2和濃鹽酸氣體褪色 C 證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強 碘化鈉溶液溶液變藍色 D 探究濃度對化學平衡的影響 FeCl3和KSCN混合溶液紅色變深 解析：A項，Na2SO3也能與Ba(NO3)2反應生成白色沉淀BaSO3，加稀硝酸，BaSO3被氧化為BaSO4，白色沉淀也不溶解，不能檢驗Na2SO3試樣是否變質，錯誤；B項，MnO2和濃鹽酸在加熱的條件下生成的氯氣

7、中含有水蒸氣，氯氣與水蒸氣反應生成的HClO也能使干燥的有色布條褪色，不能達到檢驗氯氣是否具有漂白性的目的，錯誤；C項，稀硝酸也能把碘離子氧化為I2，不能證明酸性條件下H2O2的氧化性比I2強，錯誤；D項，對于化學平衡FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入FeCl3固體增大了反應物的濃度，平衡正向移動，生成更多的Fe(SCN)3，溶液紅色變深，能夠達到探究濃度對化學平衡的影響，正確。 答案：D 7．根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結論正確的是(　　) 選項 實驗操作和現(xiàn)象 實驗結論 A 向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩，無白色沉淀 苯酚濃度小 B 向久置的

8、Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解 部分Na2SO3被氧化 C 向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4，加熱；再加入銀氨溶液，未出現(xiàn)銀鏡 蔗糖未水解 D 向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍色 溶液中含Br2 解析：A錯：向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩，無白色沉淀，可能的原因是溴水的量太少。B對：向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出現(xiàn)白色沉淀；再加入足量稀鹽酸，部分沉淀溶解，說明白色沉淀中含有硫酸鋇，證明部分Na2SO3被氧化。C錯：銀鏡反應需要在堿性環(huán)境中進行。操作中未出現(xiàn)銀鏡，不能說明蔗糖未水解。D錯

9、：向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍色，該溶液中也可能含有Fe3＋，F(xiàn)e3＋也能將I－氧化為單質碘。 答案：B 8．下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) 實驗目的 實驗操作 A 制備Fe(OH)3膠體 將NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中 B 由MgCl2溶液制備無水MgCl2 將MgCl2溶液加熱蒸干 C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解，過濾、洗滌、干燥 D 比較水與乙醇中氫的活潑性 分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中 解析：A項，NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀，而Fe(OH)3膠體的制備是向沸

10、水中滴入飽和氯化鐵溶液，加熱至溶液出現(xiàn)紅褐色，錯誤；B項，氯化鎂是強酸弱堿鹽，MgCl2水解產(chǎn)生的HCl易揮發(fā)，將MgCl2溶液加熱蒸干生成Mg(OH)2，故由MgCl2溶液制備無水MgCl2要在HCl氣流中加熱蒸干，錯誤；C項，銅與稀硝酸反應，應該用稀鹽酸或稀硫酸除去Cu粉中混有的CuO，錯誤；D項，分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中，利用反應的現(xiàn)象：反應劇烈的是水，反應平緩的是乙醇，可比較水和乙醇中氫的活潑性，正確。 答案：D 能力題 9.某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 mol·L－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀，為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO

11、2，該小組提出了如下假設： 假設一：溶液中的NO 假設二：溶液中溶解的O2 (1)驗證假設一 該小組設計實驗驗證了假設一，請在下表空白處填寫相關實驗現(xiàn)象。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結論 實驗1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L－1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ 假設一成立 實驗2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol·L－1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ (2)為深入研究該反應，該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。 實驗1中溶液pH變小的

12、原因是________；V1時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)________ 。 (3)驗證假設二 請設計實驗驗證假設二，寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。 (4)若假設二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計)，充分反應后兩溶液的pH前者________(填“大于”或“小于”)后者，理由是__________________。 解析：(1)實驗1中，在沒有O2的條件下，SO2與BaCl2溶液不反應，所以無沉淀生成；實驗2中SO2被NO氧化成SO，進一步與Ba2＋結合生成BaSO4沉淀。 (2)實

13、驗1，SO2溶于水后生成H2SO3，H2SO3電離出H＋(H2SO3HSO＋H＋)，使溶液顯酸性，隨SO2的不斷通入，pH值減??；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，發(fā)生反應：3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋生成強酸，則通V1體積的SO2時，實驗2中溶液pH小于實驗1。 (3)通過對比假設一的驗證過程，可設計如下實驗步驟： (4)2H2SO3＋O2===4H＋＋2SO；3H2SO3＋2NO===2NO↑＋4H＋＋H2O＋3SO，由此可知氧化相同的亞硫酸，用O2氧化比用KNO3氧化產(chǎn)生的H＋濃度大。 答案：(1)無明顯現(xiàn)象　有白色沉淀 (2)溶解的SO2氣體與

14、水發(fā)生反應生成H2SO3　3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋(或3H2SO3＋2NO===4H＋＋ 3SO＋2NO↑＋H2O) (3) (4)小于　反應的離子方程式表明，足量的O2和NO分別氧化相同的H2SO3，生成的H＋的物質的量前者多于后者(本題部分小題屬開放性試題，合理即可) 10．四氯化鈦是生產(chǎn)金屬鈦及其化合物的重要中間體。某?；瘜W課外活動小組準備利用下圖裝置制備四氯化鈦(部分夾持儀器已略去)。 資料表明：室溫下，四氯化鈦為無色液體，熔點：－25 ℃，沸點：136.4 ℃。在空氣中發(fā)煙生成二氧化鈦固體。在650～850 ℃下，將氯氣通過二氧化鈦和炭粉

15、的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體。回答下列問題： (1)檢查該裝置氣密性的方法是_______________________________________________________ ____________________________________________________。 (2)A處分液漏斗上方的膠皮管的作用是_______________________________________________________ ______________________________________________________。 (3)實驗中B裝置中選用

16、的試劑為________，該裝置的作用是________________________________________________________。 (4)寫出D中物質制備的化學方程式____________________________________________________ ____________________________________________________； 寫出四氯化鈦在空氣中發(fā)煙的化學方程式____________________________________________________ _______________________

17、_____________________________。 (5)E處球形冷凝管的作用是____________________________________________________ ____________________________________________________， 該裝置冷卻水應從________(填“c”或“d”)口通入。 (6)儀器F中盛裝的物質是________。 (7)該實驗設計略有缺陷，請指出其不足之處________________________________________________________ __________

18、___________________________________________。 解析：(1)檢查裝置氣密性時可以在B中加入蒸餾水至浸沒玻璃導管a的下端，關閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，若導管a中的液面上升一定的高度，則氣密性良好。 (2)A處分液漏斗上方的膠皮管的作用是平衡氣壓，有利于液體順利滴下。 (3)裝置B中選用的試劑為飽和食鹽水，其作用是洗去Cl2中的HCl氣體，并用作安全瓶。 (4)在D中制備TiCl4，反應的化學方程式為TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO。四氯化鈦在空氣中發(fā)煙生成二氧化鈦，化學方程式為TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑。 (5

19、)冷凝管的作用是冷凝回流，冷卻水從c口通入。 (6)F的作用是避免空氣中的水蒸氣進入反應裝置，所盛裝的物質是堿石灰。 (7)該實驗設計的不足之處為沒有對CO進行尾氣處理。 答案：(1)在B中加入蒸餾水至浸沒玻璃導管a的下端，關閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，若導管a中的液面上升一定的高度，則氣密性良好(或在B中加入蒸餾水至浸沒玻璃導管a的下端，F(xiàn)處連接導氣管并將尾端放在水槽中，微熱A裝置中的燒瓶，水槽中導氣管的尾端有氣泡冒出，停止加熱，倒吸一段水柱，則氣密性良好) (2)平衡氣壓，有利于液體順利滴下 (3)飽和食鹽水　洗去Cl2中的HCl氣體，并用作安全瓶(或用作平衡氣壓的安全裝置，或

20、用作防堵塞的安全裝置) (4)TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO　TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑ (5)冷凝回流　c (6)堿石灰 (7)沒有對CO進行尾氣處理 11．保護環(huán)境是全球關注的問題。 Ⅰ.某環(huán)保部門處理含CN－電鍍廢水的方法如圖(CN－和CNO－中N的化合價均為－3價)： 某學習小組依據(jù)上述方法，用下圖實驗裝置進行該電鍍廢水處理的研究。 操作步驟： ⅰ.先關閉裝置甲的開關，再將含CN－廢水與過量NaClO溶液混合，取200 mL混合液[其中c(CN－)為0.200 mol·L－1]加入裝置甲中，塞上橡皮塞。 ⅱ.待裝置甲中充分反應

21、后，打開開關，使溶液全部流入裝置乙中，關閉開關。 (1)寫出裝置乙中反應的離子方程式：_____________________________________________________ ______________________________________________________。 (2)裝置丙中的試劑是________，裝置丁的作用是 _______________________________________________________ ___________________________________________________。 (3)假

22、定上述實驗中的氣體都被充分吸收。若干燥管Ⅰ增重1.408 g。則CN－被處理的百分率為________。 (4)你認為用此裝置進行實驗，與(3)對比，CN－被處理的百分率將________(填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”)，簡述你的理由：________________________。 Ⅱ.防治空氣污染，燃煤脫硫很重要。目前，科學家對Fe3＋溶液脫硫技術的研究已取得新成果。 (5)某學習小組為了探究“SO2與Fe3＋反應的產(chǎn)物”，將過量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反應液分別加入編號為A、B、C的試管中，并設計以下3種實驗方案： 方案①：A中加入少量K

23、MnO4溶液，溶液紫紅色褪去。 方案②：B中加入KSCN溶液，溶液不變血紅色，再加入新制的氯水，溶液變血紅。 方案③：C中加入稀鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。上述實驗方案中不合理的是_______________________。 解析：(1)根據(jù)圖示，乙中CNO－和ClO－在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應，最終CNO－被氧化為N2，ClO－被還原為Cl2，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平離子方程式。 (2)裝置丙的作用是吸收混合氣中的H2O，應選擇濃硫酸，裝置丁的作用是吸收混合氣中的Cl2。 (3)干燥管Ⅰ增加的質量為反應產(chǎn)生的CO2的質量，根據(jù)CN－～CO2，則被處

24、理的n(CN－)＝＝0.032 mol，CN－被處理的百分率為×100%＝80.0%。 (4)若Cl2在丁中沒有被完全吸收，則結果偏高，若CO2殘留在裝置中，則結果偏低。 (5)方案①不合理，因為SO2、Fe2＋均具有還原性，均能與KMnO4發(fā)生氧化還原反應而使溶液褪色。 答案：(1)2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O (2)濃硫酸　吸收混合氣中的Cl2 (3)80.0% (4)偏高　部分Cl2在裝置丁中沒有被吸收而在干燥管Ⅰ中被吸收(或偏低　部分CO2殘留在裝置內(nèi)沒有在干燥管Ⅰ中被完全吸收　或無法確定　部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2沒有在干燥管Ⅰ中被吸收) (5)方案①