（浙江選考）2019版高考化學 考前提升訓練22 綜合實驗方案的設(shè)計與評價.doc

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提升訓練22　綜合實驗方案的設(shè)計與評價 1.向四支試管中分別加入少量不同的無色溶液,進行如下操作,結(jié)論正確的是(　　) 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 滴加BaCl2溶液 生成白 色沉淀 原溶液中含有SO42- B 滴加氯水和CCl4,振蕩、靜置 下層溶液 顯紫色 原溶液中含有I- C 用潔凈鉑絲蘸取溶液進行焰色反應 火焰呈黃色 原溶液中含有Na+,無K+ D 滴加稀NaOH溶液,將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口 試紙不變藍 原溶液中無NH4+ 2.如下圖所示,利用海洋可提取很多重要的化工原料。 　　　　　　　　　　　　　　　　 下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.第①步中除去粗鹽中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入的藥品順序為Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加稀鹽酸 B.第②步中工業(yè)上可采用石墨為陰極,鐵為陽極,采用陽離子交換膜的電解裝置 C.第③步中結(jié)晶出的MgCl26H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2 D.在第④步中溴元素被氧化,第⑤⑥步中既有溴元素被氧化也有溴元素被還原 3.下列實驗設(shè)計能完成或?qū)嶒灲Y(jié)論合理的是(　　) A.證明一瓶紅棕色氣體是溴蒸氣還是二氧化氮,可用濕潤的淀粉KI試紙檢驗,觀察試紙顏色的變化 B.鋁熱劑溶于足量稀鹽酸,再滴加KSCN溶液,未出現(xiàn)血紅色,鋁熱劑中一定不含氧化鐵 C.測氯水的pH,可用玻璃棒蘸取氯水點在pH試紙上,待其變色后和標準比色卡比較 D.用銀鏡反應來檢驗淀粉水解產(chǎn)物中有無葡萄糖,應先向水解液中加入氫氧化鈉溶液 4.某研究小組通過實驗探究Cu及其化合物的性質(zhì),操作正確且能達到目的的是(　　) A.將銅絲插入濃硫酸加熱,反應后把水加入反應器中,觀察硫酸銅溶液的顏色 B.常溫下,將銅絲伸入盛滿氯氣的集氣瓶中,觀察CuCl2的生成 C.金屬鈉放入硫酸銅溶液中可以置換出金屬銅 D.將表面有銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅器放入稀鹽酸中浸泡,除去銅綠 5.下列實驗裝置正確的是(　　) 6.下列實驗操作能達到實驗目的的是(　　) A.用長頸漏斗分離出乙酸與乙醇反應的產(chǎn)物 B.用向上排空氣法收集銅粉與稀硝酸反應產(chǎn)生的NO C.配制氯化鐵溶液時,將氯化鐵溶解在較濃的鹽酸中再加水稀釋 D.將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2 7.分析硫鐵礦中FeS2的含量(不考慮雜質(zhì)的反應,所加試劑均足量),某研究性小組設(shè)計了如下四種實驗方案,不正確的是(　　) A.FeS2溶液沉淀稱重 B.FeS2溶液沉淀稱重 C.FeS2溶液沉淀稱重 D.FeS2溶液溶液→用標準KMnO4 溶液滴定 8.下列裝置或操作能達到實驗目的的是(　　) A.①② B.③④ C.②③④ D.①②③④ 9.下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結(jié)論正確的是(　　) 編號 實驗操作 實驗目的或結(jié)論 A 在有鍍層的鐵片上,用刀刻一槽,在槽上滴入少量0.1 molL-1鹽酸,2 h后滴入KSCN溶液,無紅色出現(xiàn) 可能是鍍錫的馬口鐵片 B 用潔凈的鉑絲蘸取某溶液進行焰色反應,火焰呈黃色 該溶液中一定含有Na+,無K+ C 將CH3CH2Br與NaOH溶液混合加熱,再滴加AgNO3溶液,未產(chǎn)生淺黃色沉淀 CH3CH2Br未發(fā)生水解 D 將打磨過的鋁片投到一定濃度的CuCl2溶液中,出現(xiàn)氣泡并有固體生成 Al與CuCl2溶液反應,生成了H2和Cu(OH)2 10.用4種溶液進行實驗,下表中“操作及現(xiàn)象”與“溶液”不符的是(　　) 選項 操作及現(xiàn)象 溶液 A 通入SO2,溶液不變渾濁,再加氯水變渾濁 BaCl2溶液 B 通入CO2,溶液變渾濁,再加入品紅溶液,紅色褪去 Ca(ClO)2溶液 C 通入SO2,溶液變渾濁,繼續(xù)通SO2至過量,渾濁消失,再加入足量NaOH溶液,又變渾濁 Ca(OH)2溶液 D 通入NH4HCO3受熱分解產(chǎn)生的氣體,變渾濁,繼續(xù)通入,渾濁消失 Ca(OH)2溶液 11.下列裝置所示的實驗不能達到目的的是(　　) 12.(2018暨陽聯(lián)考)硫酸錳可用于飼料營養(yǎng)強氧化劑和媒染劑。其生產(chǎn)原材料軟錳礦(MnO2)、菱錳礦(MnCO3)中?；煊辛蛩醽嗚F和硫酸鎂等雜質(zhì),硫酸錳的生產(chǎn)工藝如下圖所示: 已知:(1)硫酸錳晶體和硫酸鎂晶體的溶解度曲線如下圖。 (2)離子完全沉淀時對應的pH:Fe3+為3.5,Fe2+為9.5,Mn2+為10.8,Mg2+為11.6。 下列判斷正確的是(　　) A.試劑A應該選擇H2O2溶液,目的是將Fe2+氧化為Fe3+ B.蒸發(fā)結(jié)晶時,溫度應該略高于60 ℃ C.操作Ⅰ包括蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌等步驟,洗滌時可用稀硫酸作洗液 D.試劑A應該選擇氨水,目的是調(diào)節(jié)溶液的pH 13.氫氧化銅是一種常用試劑。例如,利用新制氫氧化銅驗證醛類物質(zhì)的還原性。 Ⅰ.實驗室制取氫氧化銅懸濁液的操作方法:在試管里加入10%的氫氧化鈉溶液2 mL,滴入2%的硫酸銅溶液4~6滴,振蕩即成。這樣操作的目的是　　　　　　　　　　　　　。 Ⅱ.下面是三個研究性學習小組分別從不同層面開展的研究性學習活動: (1)研究性學習小組甲:對教材實驗結(jié)論“乙醛與新制氫氧化銅反應生成的磚紅色沉淀是Cu2O”提出質(zhì)疑,他們認為磚紅色沉淀不一定是氧化亞銅。為了確定磚紅色沉淀的成分,開展了如下研究: 提出猜想:　; 查閱資料:①氧化亞銅屬于堿性氧化物;②+1價的銅離子在酸性條件下易發(fā)生自身氧化還原反應;③在空氣中灼燒氧化亞銅生成氧化銅。 設(shè)計方案: 方案1:取該磚紅色沉淀溶于足量的稀硝酸中,觀察溶液顏色變化 方案2:取該磚紅色沉淀溶于足量的稀硫酸中,觀察是否有殘渣 方案3:稱取磚紅色沉淀a g,在空氣中充分灼燒至完全變黑,并在干燥器里冷卻,再稱重,反復多次至固體恒重,稱得質(zhì)量為b g,比較a與b的關(guān)系 方案4:取磚紅色沉淀裝入試管里,加入酸化的硝酸銀溶液,觀察是否有銀白色的銀析出。 你認為合理的方案是　　　　　　　　　　　; (2)研究性學習小組乙針對小組甲的質(zhì)疑,設(shè)計新的探究方案,裝置如圖所示。你認為要測定上述磚紅色沉淀成分必須測定下列哪些物理量(只填序號):　　　　; ①通入氫氣的體積;②反應前,磚紅色沉淀+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量;③完全反應后磚紅色固體+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量;④實驗前,干燥管的質(zhì)量;⑤硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量;⑥鋅粒的質(zhì)量;⑦稀硫酸中含溶質(zhì)的量;⑧實驗后,干燥管的質(zhì)量 (3)研究性學習小組丙上網(wǎng)查閱新聞得知,“2005年諾貝爾化學獎授予了三位研究綠色化學的科學家”。綠色化學強調(diào)對環(huán)境友好,實現(xiàn)零排放?！白儚U為寶”符合綠色化學要求。他們收集上述磚紅色沉淀制備化學試劑——藍礬。請你幫助他們設(shè)計一個簡單且符合綠色化學要求的實驗方案:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14.氯化銅晶體(CuCl2xH2O)是重要的化工原料,可用作反應的催化劑、消毒劑等。用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物]制備氯化銅晶體,方案如下: 已知:Ⅰ.Cu(OH)2、CuO開始分解的溫度分別為80 ℃和900 ℃。 Ⅱ.有關(guān)金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH如下表所示: 金屬離子 開始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+ 2.7 3.7 Cu2+ 5.2 6.4 Fe2+ 7.6 9.6 (1)若溶液A中含有的金屬離子有Cu2+、Fe2+、Fe3+,則試劑①最好為　　　　(填字母)。 a.(NH4)2S溶液 b.H2O2溶液 c.NaClO溶液 d.Cl2 (2)加試劑②的目的是　, 由溶液C獲得CuCl2xH2O,需要經(jīng)過加熱濃縮、　　　　、過濾等操作。 (3)為了測定制得的氯化銅晶體(CuCl2xH2O)中的x值,有如下兩種實驗方案: 方案一:稱取a g晶體灼燒至質(zhì)量不再減輕為止,冷卻、稱量所得無水CuCl2的質(zhì)量為b g。 方案二:稱取a g晶體,加入足量氫氧化鈉溶液,過濾、洗滌、加熱沉淀(控制溫度約為120 ℃)至質(zhì)量不再減輕為止,稱量所得固體的質(zhì)量為b g。 則上述兩種實驗方案中,不合理的是　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 依據(jù)合理方案計算得x=　　　　　　(用含a、b的代數(shù)式表示)。 15.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.410-2,K2=5.410-5。草酸的鈉鹽和鉀鹽易溶于水,而其鈣鹽難溶于水。草酸晶體(H2C2O42H2O)無色,熔點為101 ℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170 ℃以上分解?；卮鹣铝袉栴}: (1)甲組同學按照如圖所示的裝置,通過實驗檢驗草酸晶體的分解產(chǎn)物。裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,由此可知草酸晶體分解的產(chǎn)物中有　　　　　　。裝置B的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)乙組同學認為草酸晶體分解的產(chǎn)物中還有CO,為進行驗證,選用甲組實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。 ①乙組同學的實驗裝置中,依次連接的合理順序為A、B、　　　　　　。裝置H反應管中盛有的物質(zhì)是　　　　　　。 ②能證明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)設(shè)計實驗證明: ①草酸的酸性比碳酸的強:　。 ②草酸為二元酸:　。 參考答案 提升訓練22　綜合實驗方案的設(shè)計與評價 1.B　A項,滴加BaCl2溶液生成白色沉淀,原溶液中可能含有SO42-、CO32-、SO32-、Ag+,錯誤;B項,加氯水能產(chǎn)生I2,則原溶液中一定含有I-,正確;C項,焰色反應呈黃色,只能說明原溶液中含有Na+,無法說明有沒有K+,錯誤,D項,由于氨氣極易溶于水,滴加稀NaOH溶液,產(chǎn)生的少量氨氣溶于水,沒有NH3逸出,但不代表無NH4+,錯誤。 2.D　A項,未考慮到過量Ba2+的處理;B項,鐵作陽極,在電解時鐵會放電,最終得不到氯氣和NaOH;C項,MgCl26H2O受熱水解產(chǎn)生Mg(OH)2和HCl,HCl易揮發(fā),無法得到無水MgCl2固體。 3.D　A項,溴蒸氣和二氧化氮都能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍,錯誤;B項,若鋁熱劑中含有少量氧化鐵和大量鋁粉,在加入足量稀鹽酸時,生成的Fe3+被鋁粉還原為Fe2+,滴加KSCN溶液也不出現(xiàn)血紅色,錯誤;C項,氯水可將pH試紙漂白,錯誤;D項,先加入氫氧化鈉溶液的目的是中和作催化劑的稀硫酸,且銀鏡反應需在堿性條件下發(fā)生,正確。 4.D　銅絲與濃硫酸加熱可生成硫酸銅,再把反應后的混合物加入水中形成硫酸銅溶液,而不能把水加入反應混合物中,防止剩余的濃硫酸稀釋時濺出而易發(fā)生安全事故,故A錯誤;常溫下,銅與氯氣不反應,因此觀察不到現(xiàn)象,故B錯誤;將Na放入硫酸銅溶液中,Na先和水反應生成NaOH,生成的NaOH再和硫酸銅發(fā)生復分解反應生成Na2SO4和Cu(OH)2沉淀,所以鈉不能置換出Cu,故C錯誤;Cu2(OH)2CO3能溶于稀鹽酸,Cu和稀鹽酸不反應,所以能用稀鹽酸除去銅綠,故D正確。 5.B　A項,二氧化氮能夠與水反應,不能采用排水集氣法收集二氧化氮,錯誤;B項,氯化銨和氫氧化鈣混合加熱生成氨氣,氨氣的密度比空氣的小,可以采用向下排空氣法收集氨氣,正確;C項,濃硫酸與乙醇加熱時會產(chǎn)生二氧化硫等氣體,二氧化硫也能使溴水褪色,錯誤;D項,收集乙酸乙酯的導氣管不能插入飽和Na2CO3溶液中,容易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,錯誤;故選A。 6.C　乙酸與乙醇反應的產(chǎn)物為乙酸乙酯,與乙酸、乙醇混溶,A項錯誤;NO易與空氣中的O2反應且密度與空氣接近,不能用排空氣法收集,B項錯誤;將Cl2與HCl混合氣體通過飽和食鹽水可除去HCl氣體,但又混入水蒸氣,D項錯誤。 7.D　D項中因加入了還原劑鐵粉,且鐵粉在過量的酸性環(huán)境中也能溶解,故最后滴定時無法確定鐵的來源。 8.B　碘易升華,不能用蒸發(fā)的方法從碘水中得到碘單質(zhì),應用萃取法,①錯;NO與空氣中的氧氣反應,故不能用排空氣法收集NO,②錯;③通過觀察紅墨水液面高低來驗證空氣參與反應,可行;④通過觀察甲、乙兩管液面高度差是否變化來檢驗裝置氣密性,可行。 9.D　選項A中,鐵與鹽酸反應生成二價鐵,故不論鍍鋅還是鍍錫,遇硫氰化鉀都無現(xiàn)象;焰色反應顯黃色,說明一定含有鈉元素,可能含有鉀元素,選項B錯誤;選項C中水解后應加酸中和,錯誤;氯化銅溶液水解顯酸性,鋁和酸反應,放出氫氣,促進水解,生成氫氧化銅沉淀,選項D正確。 10.D　A項,BaCl2溶液中通入SO2不發(fā)生反應,但再加入氯水時,溶液中的H2SO3被氧化成H2SO4,SO42-與Ba2+反應生成白色沉淀;B項,Ca(ClO)2溶液中通入CO2生成CaCO3沉淀和HClO,溶液變渾濁,再加品紅溶液,品紅被HClO氧化而褪色;C項,Ca(OH)2溶液中通入SO2溶液變渾濁,繼續(xù)通SO2至過量,CaSO3轉(zhuǎn)化成可溶的Ca(HSO3)2,渾濁消失,再加入足量NaOH溶液時又生成CaSO3沉淀,又變渾濁;D項,NH4HCO3受熱分解產(chǎn)生CO2、H2O、NH3,其物質(zhì)的量之比為1∶1∶1,將混合氣體通入Ca(OH)2溶液中產(chǎn)生渾濁,當通入過量混合氣體時,渾濁不消失。 11.A　A選項,長頸漏斗尖端應該插入液面以下,錯誤;B選項,Na與水反應放出熱量,使大試管中的氣體膨脹,紅墨水左低右高,正確;C選項,高錳酸鉀與濃鹽酸反應生成Cl2,Cl2通入Na2S溶液后生成硫單質(zhì),溶液變渾濁,正確;D選項,NH4Cl分解生成NH3和HCl,遇冷發(fā)生反應:NH3+HClNH4Cl,NH4Cl附著在燒瓶上,正確。 12.B　二氧化錳具有強氧化性,可以將Fe2+氧化為Fe3+,試劑A應起到調(diào)節(jié)pH的作用,使鐵離子水解生成沉淀而除去,因二氧化錳具有強氧化性,無需加入過氧化氫,故A錯誤;溫度高于60 ℃,晶體溶解度減小,故蒸發(fā)結(jié)晶時,溫度應該略高于60 ℃,有利于蒸發(fā)結(jié)晶,故B正確;操作Ⅰ用于分離硫酸錳和硫酸鎂,包括蒸發(fā)、冷卻、結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌等步驟,因硫酸錳晶體易溶于水,不能用稀硫酸洗滌,故C錯誤;A不能是氨水,否則金屬離子都生成沉淀,故D錯誤;故選B。 13.答案: Ⅰ.確保氫氧化鈉過量,氫氧化銅呈懸濁狀 Ⅱ.(1)磚紅色沉淀可能是銅或銅與氧化亞銅的混合物(或磚紅色固體中可能含有銅)　方案3 (2)②③⑤ (3)在空氣中充分灼燒該磚紅色固體至全部轉(zhuǎn)化成氧化銅,加入足量稀硫酸溶解,蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌,用濾紙吸干或通入惰性氣體帶走水分 解析: (1)實驗室配制新制氫氧化銅時要保證溶液呈堿性,所以氫氧化鈉應過量。至于乙醛與新制氫氧化銅反應生成的磚紅色沉淀,可能是銅或銅與氧化亞銅的混合物,只要含有銅即可。方案1中稀硝酸有較強的氧化性,都可以溶解產(chǎn)生Cu2+,方案2中加稀硫酸,沉淀是銅,不溶解,有固體,如果是銅和Cu2O也一樣會有固體殘渣,即使全部是Cu2O也會產(chǎn)生Cu,所以一定有殘渣。只有方案3,根據(jù)固體增重測定,方案合理可行。(3)藍礬的制備過程中要注意原料的充分利用,所以先要在空氣中充分氧化,再和稀硫酸反應,原料利用率達到最大。 14.答案: (1)bd　(2)調(diào)節(jié)溶液的pH在3.7~5.2,使Fe3+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀　冷卻結(jié)晶 (3)方案一　晶體加熱時會部分水解　80a-135b18b 解析: 根據(jù)已知信息Ⅱ提供的金屬離子沉淀時的溶液pH,要將Cu2+從溶液A中分離出來,需要將Fe2+氧化成Fe3+,并控制溶液的pH在3.7~5.2。(1)試劑①為將Fe2+氧化成Fe3+的試劑,可以選擇H2O2、Cl2,因為二者的還原產(chǎn)物分別為H2O、Cl-,均不會引入雜質(zhì)。(2)試劑②的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+沉淀出來,從而得到CuCl2溶液。由CuCl2溶液獲得CuCl2xH2O,需要經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作。(3)方案一不合理,因為CuCl2晶體加熱時會部分水解,得到的不是純凈的CuCl2。根據(jù)方案二的原理,a g CuCl2xH2O經(jīng)過系列反應最終得到b g CuO,則CuCl2的物質(zhì)的量為b80 mol,H2O的物質(zhì)的量為a-b8013518 mol,則1∶x=b80∶a-b8013518,解得x=80a-135b18b。 15.答案: (1)有氣泡逸出,澄清石灰水變渾濁　CO2　冷凝(水蒸氣、草酸等),防止草酸進入裝置C反應生成沉淀,干擾CO2的檢驗 (2)①F、D、G、H、D、I　CuO(氧化銅) ②前面澄清石灰水無現(xiàn)象,H中黑色粉末變紅色,其后的D中澄清石灰水變渾濁 (3)①向盛有少量NaHCO3的試管里滴加草酸溶液,有氣泡產(chǎn)生?、谟肗aOH標準溶液滴定草酸,消耗NaOH的物質(zhì)的量為草酸的2倍 解析: (1)裝置C中澄清石灰水的作用是檢驗是否有CO2氣體生成,若有CO2氣體生成,澄清石灰水變渾濁。裝置B中冰水的作用是降低溫度,使生成的水和草酸(題給信息:受熱脫水、升華)冷凝。若草酸進入裝置C,會生成草酸鈣沉淀,干擾CO2的檢驗。(2)檢驗CO可通過檢驗CO還原黑色的CuO生成的CO2進行。因為分解產(chǎn)物中有CO2,所以先要除去CO2,可用濃NaOH溶液吸收CO2,并用澄清石灰水檢驗CO2是否除盡,再用無水氯化鈣干燥CO,然后通過加熱的CuO,再用澄清石灰水檢驗生成的CO2氣體,沒有反應掉的CO可用排水法收集。若前面澄清石灰水無現(xiàn)象,H中黑色的CuO變紅色,后面的澄清石灰水變渾濁,說明草酸晶體分解產(chǎn)物中有CO。(3)①證明草酸的酸性比碳酸的強,可以利用溶液中較強酸制較弱酸的原理,將草酸與NaHCO3溶液混合,看是否有氣體產(chǎn)生。②證明草酸是二元酸,可以利用酸堿中和滴定原理,若消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍,即可證明草酸是二元酸。