【新教材】高考化學(xué)配套作業(yè)：專題13 第4單元 化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價 含解析

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1、新教材適用·高考化學(xué) 課時提升作業(yè)(三十六) (45分鐘　100分) 一、選擇題(本題包括10小題,每小題6分,共60分) 1.(2013·天門模擬)實驗室制氯氣有如下幾步操作:①在燒瓶內(nèi)裝入MnO2粉末;②塞好帶導(dǎo)管和分液漏斗的雙孔塞;③由分液漏斗向燒瓶中注入濃鹽酸;④用鐵夾固定圓底燒瓶;⑤檢查氣密性;⑥放好酒精燈;⑦點燃酒精燈;⑧放好鐵圈和石棉網(wǎng),正確的操作順序是(　　) A.①②③④⑧⑤⑥⑦　　　 B.⑤①②③⑧④⑥⑦ C.⑤⑥⑧①②③④⑦ D.⑥⑧⑤①②④③⑦ 2.在鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度的測定過程中,下列操作會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高的是 (　　) A.過早判斷反應(yīng)終

2、點 B.過遲判斷反應(yīng)終點 C.鋅在酸中溶解后,鐵片未烘干就去稱重 D.在測定鐵皮的面積時測得面積比鐵皮的實際面積大 3.(2013·大連模擬)下列實驗設(shè)計能夠成功的是(　　) A.檢驗亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì): 試樣溶液白色沉淀沉淀不溶解 B.除去乙酸乙酯中混有的乙酸: 混合液溶液分層得上層液體 C.證明酸性條件下H2O2氧化性比I2強: NaI溶液溶液變藍色 D.鑒定鹽A的成分是FeBr2: 4.(2013·余姚模擬)為比較鐵和銅金屬活動性強弱,某研究小組的同學(xué)設(shè)計了如下一些方案并將實驗結(jié)果記錄如下,能證明鐵的金屬性比銅強的是(　　) 方　案 現(xiàn)象或產(chǎn)物 A

3、 將鐵片置于CuSO4溶液中 鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出 B 將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒 產(chǎn)物分別為FeCl3和CuCl2 C 將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中 產(chǎn)物分別為Fe2(SO4)3和CuSO4 D 將鐵片和銅片分別置于熱的稀硝酸溶液中 鐵片上、銅片上均有氣泡產(chǎn)生 5.(2013·杭州模擬)下列實驗方案可行的是(　　) A.檢驗溶液中是否有SO42-時,加入BaCl2溶液,再加稀硝酸,觀察沉淀是否消失 B.將乙醇與濃硫酸共熱制得的氣體通入酸性KMnO4溶液中,檢驗氣體中是否含乙烯 C.選用25 mL堿式滴定管量取14.80 mL 1 mol·L-1NaOH溶液

4、 D.檢驗溶液中是否含有CO32-時,加入稀鹽酸,將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水 6.下列實驗設(shè)計能夠成功的是(　　) 實驗?zāi)康? 實驗操作 A 該物質(zhì)一定是氨氣 該物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍 B 除去硫酸鈉溶液中少量氯化鈉雜質(zhì) 向含有氯化鈉雜質(zhì)的硫酸鈉溶液中加入適量的硝酸銀溶液,過濾 C 該溶液一定含有大量碳酸根離子 某物質(zhì)的水溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體 D 濃硝酸的氧化性強于稀硝酸 向盛有少量的濃硝酸、稀硝酸的兩支試管中,分別加入大小相同的銅片 7.以下進行性質(zhì)比較的實驗設(shè)計,不合理的是(　　) A.比較鎂、鋁金屬性:鎂、鋁(除氧化膜

5、)分別放入 　4 mol·L-1NaOH溶液中 B.比較氯、溴非金屬性:氯氣通入溴化鈉溶液中 C.比較Cu、Fe2+的還原性:Cu加入FeCl3溶液中 D.比較高錳酸鉀、氯氣的氧化性:高錳酸鉀中加入濃鹽酸 8.下列實驗方案不能達到實驗?zāi)康牡氖?　　) 實驗?zāi)康? 實驗方案 A 證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成 向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加熱,將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液 B 證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 向2 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴 1 mol·L-1MgCl2溶液,再加入3滴 1 mo

6、l·L-1FeCl3溶液 實驗?zāi)康? 實驗方案 C 檢驗蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性 向蔗糖溶液中加入幾滴稀硫酸,水浴加熱幾分鐘,然后加入足量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的氫氧化銅懸濁液,并加熱 D 探究溫度對化學(xué)平衡的影響 將NO2球浸泡在冷、熱水中,觀察顏色的變化 9.(2013·宿遷模擬)實驗是化學(xué)研究的基礎(chǔ),關(guān)于下列各實驗裝置圖的敘述中正確的是(　　) A.裝置①:常用于分離互不相溶的液體混合物 B.裝置②:可用于吸收NO2或HCl氣體,并防止倒吸 C.裝置③:先從b口進氣集滿二氧化碳,再從a口進氣,可收集一氧化氮 D.裝置④:可用來證明碳的非金屬性比

7、硅強 10.(能力挑戰(zhàn)題)(2013·金華模擬)下列實驗方案中,不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分數(shù)的是(　　) A.取a g混合物與稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b g B.取a g混合物與稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b g固體 C.取a g混合物充分加熱,減重b g D.取a g混合物與Ba(OH)2溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b g固體 二、非選擇題(本題包括3小題,共40分) 11.(10分)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗探究鋁等金屬的性質(zhì):將一置于空氣中的鋁片投入濃氯化銅溶液中,鋁片表面很快出現(xiàn)一層海綿狀暗紅色物質(zhì),接下來鋁

8、片上產(chǎn)生大量氣泡,產(chǎn)生的氣體具有可燃性,觸摸容器知溶液溫度迅速上升,溶液中有藍色沉淀生成的同時夾雜著少量黑色物質(zhì)。 (1)鋁片表面出現(xiàn)的暗紅色物質(zhì)是　　　　,放出的氣體是　　　　　。 (2)藍色的沉淀中夾雜著少量黑色物質(zhì)是　　　,寫出生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式:　　　　　　　　。 (3)鋁片投入濃氯化銅溶液中,產(chǎn)生氣體的速率不斷加快的原因除隨著反應(yīng)進行生成鋁離子濃度增大,水解程度增大,產(chǎn)生H+的濃度增大外,還有　 _____________________________________________________________。 12.(12分)為了鑒別標簽

9、遺失的鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣三瓶溶液,將它們編號取樣按下圖所示的兩個步驟進行實驗。觀察到以下現(xiàn)象: (1)寫出試劑①的名稱及溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式: 試劑①　　　　 ,A　　　　 ,B　　　　 。 (2)本實驗若將步驟Ⅰ與步驟Ⅱ顛倒,　　　　(填“能”或“不能”)達到實驗的目的。如果只用一種試劑來鑒別三種溶液,可選用的試劑是　　　　 。 13.(18分)(能力挑戰(zhàn)題)化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計了如圖所示裝置進行實驗,回答相關(guān)問題。 (1)用“可抽動鐵絲”代替“直接投入鐵片”的優(yōu)點是_______________________ 　_________

10、________________________________________________。 (2)能說明有SO2氣體產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是? 　 。 (3)反應(yīng)后,不需要打開膠塞,就可使裝置中殘留氣體完全被吸收,應(yīng)當(dāng)采取的操作是? 　

11、 。 (4)反應(yīng)一段時間后,他們對A中溶液的金屬離子進行探究,請完成相關(guān)問題。 ①提出假設(shè): 假設(shè)1:只含有Fe3+; 假設(shè)2:　 ; 假設(shè)3:既有Fe2+,又有Fe3+。 ②設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)3。寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 限選試劑及儀器:稀硫酸、KMnO4溶液、NaOH溶液、淀粉-KI溶液、H2O2溶液 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟一:用膠頭滴管取A試管中的溶液,用水稀釋并分裝

12、試管Ⅰ、Ⅱ備用 步驟二:往試管Ⅰ中,? ? 步驟三:? ? 答案解析 1.【解析】選D。根據(jù)酒精燈的位置固定鐵圈,檢驗裝置氣密性后,先加固體試劑,固定好燒瓶后再加液體試劑,最后加熱。 2.【解析】選

13、B。根據(jù)鍍鋅層厚度的計算公式h=m1-m22ρS可知,當(dāng)過早判斷終點時,m2偏大,h偏小,A錯;過遲判斷終點時,m2偏小,h偏大,B對;鐵片未烘干就稱量,則m2偏大,h偏小,C錯;測鐵皮的表面積時比實際值偏大,則S偏大,h偏小,D錯。 3.【解析】選B。Na2SO3與Ba(NO3)2反應(yīng)生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4,A錯誤;乙酸能與Na2CO3反應(yīng),故上層是乙酸乙酯,B正確;在NaI溶液中加HNO3酸化,可認為是HNO3氧化I-,C錯誤;同樣,FeBr2溶液加HNO3酸化的AgNO3溶液,有可能反應(yīng)前就是FeBr3或FeBr2和FeBr3的混合液,故D錯誤。 4.【解析】

14、選A。將鐵片置于CuSO4溶液中鐵片上有亮紅色物質(zhì)析出,說明鐵比銅活潑;將鐵絲和銅絲分別在氯氣中燃燒,生成FeCl3和CuCl2,在化合物中銅、鐵都是最高價,不能說明鐵的金屬性比銅強;將鐵片和銅片分別放入熱濃硫酸中,生成Fe2(SO4)3和CuSO4,在化合物中銅、鐵都是最高價,不能說明鐵的金屬性比銅強;將鐵片和銅片分別置于熱的稀硝酸溶液中鐵片上、銅片上均有氣泡產(chǎn)生,不能說明鐵的金屬性比銅強。 5.【解析】選C。A項溶液中若含有Ag+,反應(yīng)得到的白色AgCl沉淀也不溶于HNO3;溶液中若有SO32-,反應(yīng)可生成BaSO3白色沉淀,BaSO3可被HNO3氧化為BaSO4,沉淀也不會溶解,因此A

15、錯誤。乙醇與濃硫酸共熱制得的氣體中可能含有SO2,SO2也可使酸性KMnO4溶液褪色,B錯誤。能使石灰水變渾濁的氣體,可能是SO2或CO2,則原溶液中可能含有HSO3-、SO32-、CO32-或HCO3-,D錯誤。 6.【解析】選D。某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍,只能說明該物質(zhì)的水溶液呈堿性,A錯誤;選項B中引入硝酸根離子,錯誤;加入鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,可能含有碳酸根、碳酸氫根或兩者的混合物,選項C錯誤;向少量濃硝酸、稀硝酸的兩支試管中,分別加入大小相同的銅片,根據(jù)反應(yīng)情況判斷氧化性強弱,D正確。 7.【解析】選A。由于鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的特殊性,不能根據(jù)能否與氫氧化鈉溶液反應(yīng)說

16、明鎂、鋁的金屬性強弱,A項不合理。B、C、D項均合理。 8.【解析】選B。向2 mL 1 mol·L-1NaOH溶液中先加入3滴1 mol·L-1MgCl2溶液,生成白色沉淀,此時NaOH剩余,再加入3滴1 mol·L-1FeCl3溶液會繼續(xù)反應(yīng)生成紅褐色沉淀,看不出沉淀轉(zhuǎn)化現(xiàn)象,故B項不正確。 9.【解析】選D。裝置①為蒸餾裝置,常用于分離相互溶解且沸點相差較大的液體混合物;裝置②中,苯的密度比水小,不能防止倒吸,可以換成CCl4;裝置③,從b口進氣實質(zhì)上是向下排空氣法收集氣體,CO2密度大于空氣,b口進氣收集的CO2中易混有空氣,NO密度比CO2小,排CO2法收集NO時應(yīng)b口進氣;裝置

17、④可以發(fā)生反應(yīng):CO2+H2O+Na2SiO3====H2SiO3↓+Na2CO3,說明酸性H2CO3>H2SiO3,則非金屬性C>Si。 10.【解析】選A。取a g混合物加入足量稀硫酸時,發(fā)生反應(yīng): Na2CO3+H2SO4====CO2↑+H2O +Na2SO4 2NaHCO3+H2SO4====2CO2↑+2H2O+Na2SO4 因逸出的氣體中既包括CO2氣體,還有水蒸氣,且無法確定二者關(guān)系,故依據(jù)增重b g無法進行計算。A錯;取a g混合物與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng): Na2CO3+2HCl====CO2↑+H2O+2NaCl 106 2×58.5

18、 m(Na2CO3) m1(NaCl) NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑ 84 58.5 m(NaHCO3) m2(NaCl) 可列方程組如下:m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a m1(NaCl)+m2(NaCl)=b 可求得m(Na2CO3),進而求得質(zhì)量分數(shù),B正確; 將混合物加熱時發(fā)生反應(yīng) 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+ H2O,由對應(yīng)關(guān)系 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 84×2 62 m

19、(NaHCO3) b 故m(NaHCO3)=8431b,m(Na2CO3)=a-8431b w(Na2CO3)=m(Na2CO3)a×100%=1-84b31a,C正確; 取a g混合物加入足量Ba(OH)2溶液時,發(fā)生反應(yīng) Ba(OH)2 + Na2CO3 ==== BaCO3↓ + 2NaOH 106 197 m(Na2CO3) m1(BaCO3) Ba(OH)2 + NaHCO3 ==== BaCO3↓ + NaOH+H2O

20、 84 197 m(NaHCO3) m2(BaCO3) 可列方程組如下:m(Na2CO3)+m(NaHCO3)=a m1(BaCO3)+m2(BaCO3)=b 可求得m(Na2CO3),進而求得質(zhì)量分數(shù),D正確。 11.【解析】(1)鋁活潑性大于銅,在水溶液中鋁置換出銅,氯化銅溶液水解顯酸性,產(chǎn)生的可燃性氣體是氫氣。(2)生成的藍色沉淀只能是氫氧化銅,夾雜的黑色物質(zhì)是氫氧化銅分解生成的氧化銅。(3)反應(yīng)速率加快的原因主要有:溫度升高,形成原電池。 答案:(1)銅或Cu　氫氣或H2 (2)CuO　Cu

21、(OH)2CuO+H2O (3)該反應(yīng)放熱,溫度升高反應(yīng)加快;銅與鋁構(gòu)成原電池,加快鋁溶解(合理即可) 12.【解題指南】解答本題注意以下2點: (1)兩種堿性物質(zhì)和酸堿指示劑作用的現(xiàn)象不同于酸,使兩種堿性物質(zhì)變紅的是酚酞; (2)鈣鹽易沉淀,能生成沉淀的溶液首先考慮氫氧化鈣溶液。 【解析】(1)三種溶液中有兩種(氫氧化鈉、氫氧化鈣)遇酚酞試液變紅,另一種(B)不變紅的為鹽酸。氫氧化鈉和氫氧化鈣兩溶液中,通入CO2可生成白色沉淀的是氫氧化鈣(A),則C為氫氧化鈉。 (2)若將步驟Ⅰ與步驟Ⅱ顛倒,先通入CO2,變渾濁的為氫氧化鈣溶液,剩余兩溶液之一仍顯堿性,遇酚酞試液變紅,即為氫氧化

22、鈉溶液,另一不使酚酞變紅的溶液為鹽酸。若用碳酸鈉溶液分別加到三種溶液中,會有三種不同現(xiàn)象發(fā)生,有沉淀的為氫氧化鈣溶液,有氣體的為鹽酸,無變化的為氫氧化鈉溶液。 答案:(1)酚酞　Ca(OH)2　HCl (2)能　碳酸鈉溶液(合理即可) 13.【解題指南】解答本題注意以下2點: (1)關(guān)注實驗創(chuàng)新內(nèi)容,理解可抽動鐵絲和導(dǎo)管D的作用。 (2)在限制范圍內(nèi)選取合適的試劑,檢驗Fe2+和Fe3+。 【解析】(1)抽動鐵絲可靈活控制反應(yīng)開始和停止。 (2)有漂白性,若品紅溶液褪色,則說明生成了SO2。 (3)在反應(yīng)過程中,D導(dǎo)管插入液面下,不會有氣體逸出,反應(yīng)結(jié)束后可通過D導(dǎo)管鼓氣,將生成的氣體全部鼓出,最終被氫氧化鈉溶液完全吸收。 (4)可分別取試樣,依據(jù)Fe2+和Fe3+的特性,選取KMnO4溶液檢驗Fe2+,選取淀粉-KI溶液檢驗Fe3+。 答案:(1)便于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止 (2)品紅溶液褪色 (3)從D管口向A中大量鼓氣 (4)只含有Fe2+ 實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 步驟二:滴加少量的淀粉-KI溶液 若溶液變藍色,則原溶液中含有Fe3+ 步驟三:往試管Ⅱ滴加少量的KMnO4溶液 若溶液褪色(淺紅),則原溶液中含有Fe2+,結(jié)合步驟二溶液變藍,則假設(shè)3正確 【方法技巧】實驗設(shè)計的思維模型