高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題17 實驗方案的設(shè)計與評價（測）（含解析）

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專題17 實驗方案的設(shè)計與評價（測） 總分 100分 時間 45分鐘 班級 _______ 學(xué)號 _______ 得分_______ （一） 選擇題（本題包括6小題，每小題只有一個選項符合題意，每小題5分，共30分） 1．百強校?2016屆福州三中最后一卷】下列有關(guān)實驗的解析正確的是 （ ） 選項 實驗操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A． 將光亮的鎂條放入盛有NH4Cl溶液的試管中 有大量氣泡產(chǎn)生 生成的氣體是NH3 B． 向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH＝7 滴加過程中產(chǎn)生白色沉淀，但無氣體放出 發(fā)生的反應(yīng) 2HCO3－＋Ca2+==CaCO3↓＋H2CO3 C． 等體積pH=3的HA和HB兩種酸分別與足量的鋅反應(yīng) 相同時間內(nèi)HA與Zn反應(yīng)生成的氫氣更多 HA是強酸 D． 向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液 溶液呈紅色 溶液中一定含有Fe2+ 【答案】B 考點：考查化學(xué)實驗方案設(shè)計與評價 2．【百強校2016屆上高縣第二中學(xué)5月月考】對下圖的實驗裝置和操作評價不合理的是 （ ） 選項 裝置和操作 評價 A 用裝置①量取15.00ml的NaOH溶液 錯誤：不能用酸式滴定管，應(yīng)改用堿式滴定管 B 用裝置②制備Cl2 錯誤：氯氣密度大于空氣，收集時導(dǎo)管應(yīng)長進(jìn)短出 C 用裝置③驗證溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴 正確：生成的乙烯可使高錳酸鉀褪色 D 關(guān)閉活塞a，從b處加水，以檢查裝置④的氣密性 正確：b處加水后，左右液面形成穩(wěn)定的高度差，證明氣密性良好 【答案】C 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價 3．【百強校2016屆銀川一中二?！繉τ趯嶒灑瘛舻拿枋霾徽_的是 （ ） ①實驗Ⅰ:逐滴滴加稀鹽酸時，試管中開始沒有立即產(chǎn)生大量氣泡 ②實驗Ⅱ:充分振蕩后靜置，下層溶液為橙紅色，上層無色 ③實驗Ⅲ:從飽和食鹽水中提取氯化鈉晶體 ④實驗Ⅳ:酸性KMnO4溶液中有氣泡出現(xiàn)，且溶液顏色逐漸變淺乃至褪去 A．②③ B．①② C．③④ D．①④ 【答案】A 【解析】 試題分析：①先發(fā)生碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)生成碳酸氫鈉，則開始沒有氣泡，故①正確；②四氯化碳的密度比水的大，充分振蕩后靜置，下層溶液為橙紅色，上層為氯化鐵溶液，為黃色，故②錯誤；③從飽和食鹽水中提取NaCl晶體，利用蒸發(fā)操作，不需要坩堝，應(yīng)選蒸發(fā)皿，故③錯誤；④濃硫酸具有脫水性，蔗糖變?yōu)镃，然后與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，具有還原性，使酸性KMnO4溶液褪色，觀察到性KMnO4溶液中有氣泡出現(xiàn)，且溶液顏色會逐漸變淺乃至褪去，故④正確；故選A。 考點：考查了化學(xué)實驗方案的評價的相關(guān)知識。 4．【百強校2016屆福州一中一?！肯铝姓f法不正確的是 （ ） A．將SO2通入品紅溶液，溶液褪色后加熱恢復(fù)原色；將SO2通入溴水，溴水褪色后加熱也能恢復(fù)原色 B．乙酸乙酯的制備實驗中，飽和Na2CO3溶液不僅可以降低乙酸乙酯的溶解度，還能吸收揮發(fā)出來的乙醇及乙酸 C．“中和滴定”實驗中，容量瓶和錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用，滴定管和移液管用蒸餾水洗凈后，必須干燥或潤洗后方可使用 D．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶 【答案】A 考點：考查了二氧化硫的性質(zhì)和檢驗、乙酸乙酯的制備實驗、中和滴定等相關(guān)知識。 5．【百強校2016屆成都七中嘉祥外國語學(xué)校二?！肯铝袑嶒灥膶嶒?zāi)康?、圖示操作和實驗現(xiàn)象均正確的是 （ ） A．探究不同催化劑對同一反應(yīng)速率的影響 B．探究溫度對化學(xué)平衡的影響 試劑：淀粉溶液、碘水、 唾液、2mol/L H2SO4溶液 現(xiàn)象：圖中左試管溶液顏色一段時間后逐漸變藍(lán)色，右試管溶液顏色迅速變藍(lán)色 2NO2(g) N2O4 △H<0 試劑：燒瓶中各充入等質(zhì)量的NO2 現(xiàn)象：一段時間后，右邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變淺，左邊燒瓶內(nèi)氣體顏色變深 C．探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性強弱 D．驗證外加電流的陰極保護(hù)法 試劑：0.1 mol/L醋酸溶液、飽和硼酸溶液 0.1 mol/L Na2CO3溶液 現(xiàn)象：圖中左試管內(nèi)液面產(chǎn)生氣泡，右試管無明顯現(xiàn)象 試劑：酸化的3%的NaCl溶液、 鐵氰化鉀溶液 現(xiàn)象：一段時間后，向燒杯中滴加2滴鐵氰化鉀溶液，不產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 【答案】C 考點：考查實驗方案設(shè)計與評價 6．【百強校?2016屆衡水中學(xué)下學(xué)期二調(diào)】下列實驗操作與預(yù)期實驗?zāi)康幕蛩脤嶒灲Y(jié)論不一致的是 （ ） 選項 實驗操作 實驗?zāi)康幕蚪Y(jié)論 A 向里推注射器 通過觀察液面差判斷該裝置的氣密性 B 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH) 2粉末，攪拌一段時間后過濾 除去MgCl2溶液中少量FeCl3 C 常溫下，向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，過濾，向洗凈的沉淀中加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生 說明常溫下 KSP(BaCO3)﹤KSP(BaSO4) D C2H5OH與濃硫酸170℃共熱，制得的氣體通入酸性KMnO4溶液 不能檢驗制得氣體是否為乙烯 【答案】C 考點：本題主要是考查實驗方案設(shè)計與評價 （二）填空題 7．【2016屆北京豐臺一模】(16分)某同學(xué)在實驗室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實驗： 實驗Ⅰ：將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+ （1）Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。 （2）探究白色沉淀產(chǎn)生的原因，請?zhí)顚憣嶒灧桨福? 實驗方案 現(xiàn)象 結(jié)論 步驟1：取4mL mol/L CuSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液 產(chǎn)生白色沉淀 CuSO4與KSCN反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀 ：步驟2：取 無明顯現(xiàn)象 查閱資料： ⅰ．SCN－的化學(xué)性質(zhì)與I－相似 ⅱ．2Cu2+ + 4 I－= 2CuI↓+ I2，Cu2+與SCN－反應(yīng)的離子方程式為 。 實驗Ⅱ：將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ 實驗方案 現(xiàn)象 向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 8mol/L稀硝酸 溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r間后，棕色消失，溶液變?yōu)辄S色 探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因： 查閱資料：Fe2+ + NO Fe(NO)2+(棕色) （3）用離子方程式解釋NO 產(chǎn)生的原因 。 （4）從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行分析： 反應(yīng)Ⅰ：Fe2+與HNO3反應(yīng)； 反應(yīng)Ⅱ：Fe2+與NO反應(yīng) ① 依據(jù)實驗現(xiàn)象，甲認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ (填“快”或“慢”)。 ② 乙認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ是一個不可逆反應(yīng)，并通過實驗證明其猜測正確，乙設(shè)計的實驗方案是 。 ③ 請用化學(xué)平衡移動原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因 。 （5）丙認(rèn)為若生成的NO與Fe2+不接觸，溶液就不會出現(xiàn)棕色，請設(shè)計實驗方案，并畫出實驗裝置圖，實現(xiàn)Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化，同時避免出現(xiàn)此異?，F(xiàn)象。 【答案】（1）2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+（2分） （2）0.1（1分）取4mL 0.1mol/L FeSO4溶液，向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液（2分）Cu2++3SCN-=CuSCN↓+(SCN)2（2分） （3）3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O（2分） （4）①慢（1分）②取反應(yīng)后的黃色溶液于試管中，向其中加入幾滴K3Fe(CN)6]溶液，溶液無明顯變化，說明反應(yīng)I是不可逆反應(yīng)（2分） ③Fe2+被硝酸氧化為Fe3+，導(dǎo)致溶液中Fe2+濃度降低，導(dǎo)致平衡Fe2++NOFe(NO)2+逆向移動，最終Fe(NO)2+完全轉(zhuǎn)化為Fe3+，溶液由棕色變?yōu)辄S色（2分） （5）（2分） 考點：考查了反應(yīng)原理的探究實驗、實驗方案設(shè)計等相關(guān)知識。 8．【2016屆廣元二?！?14分)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想： 甲：Mg(NO2)2、NO2、O2 乙：Mg0、N02、02 丙：Mg3N2、O2 ?。篗gO、NO2、N2 （1）實驗前討論時，甲直接認(rèn)定丁猜想不成立，理由是 。 查閱資料得知：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O 針對甲、乙、丙猜想，設(shè)計如下圖所示的實驗裝置（圖中加熱、夾持儀器等均省略）： （2）實驗過程： ①如何檢查裝置的氣密性 。 ②稱取Mg(NO3)2固體3.7g置于A中，加熱前通入N2 一段時間后關(guān)閉K，用酒精燈加熱。 ③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn)，C、D中未見明顯變化，于是大家排除猜想丙；同學(xué)戊提出丙中有物質(zhì)溶于水能與水發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，根據(jù)此現(xiàn)象也排除丙，請幫戊寫出支持其觀點的化學(xué)方程式______。 ④待樣品完全分解，A裝置冷卻至室溫、稱量，測得剩余固體的質(zhì)量為l.0g （3）實驗結(jié)果分析討論： ①根據(jù)實驗和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想____ 是正確的。 ②根據(jù)D中無明顯現(xiàn)象，一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2，因為若有O2，D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 （填寫化學(xué)式），溶液顏色會褪去；小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在，未檢測到的原因是 （用化學(xué)方程式表示），B、C裝置中均盛放NaOH但作用不一樣．C中滴有酚酞NaOH的作用是 。 ③小組討論后達(dá)成的共識是上述實驗設(shè)計仍不完善，需改進(jìn)裝置進(jìn)一步研究。 【答案】（1）不符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律（2分） （2） ①關(guān)閉K，微熱硬質(zhì)玻璃管，E中連續(xù)出現(xiàn)氣泡，表明裝置氣密性良好。（2分）（2分） （3）乙 （2分） （2分） （2分） 檢驗NO2是否吸收干凈，以便D檢驗是否有氧氣生成（2分） 便根據(jù)D中的現(xiàn)象確定是否有氧氣生成。 考點：本題考查化學(xué)實驗設(shè)計與評價。 9．【2016屆綿陽三診】（14分）NO能否與Na2O2反應(yīng)？如果能反應(yīng)，產(chǎn)物是什么？某興趣小組對此進(jìn)行探究。 【查閱資料】①NO不與堿反應(yīng)；②亞硝酸鹽除淺黃色的AgNO2難溶于水外，其余易溶于水； ③2NaNO32NaNO2＋O2↑，NaNO2熱穩(wěn)定性很高。 【實驗探究Ⅰ】興趣小組的同學(xué)經(jīng)討論設(shè)計了如下圖所示實驗： （1）儀器a的名稱是 ；干燥管D的作用是 。 （2）從分液漏斗中加稀硝酸之前，先加入少量稀硫酸讓A中鋅粉完全溶解，其目的是 。 （3）若無B裝置，后果是 。 （4）實驗觀察到C中固體顏色變白，E中氣體先變紅棕色，最終又變無色。E中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 【實驗探究Ⅱ】 該興趣小組進(jìn)一步探究C中生成的白色固體的成分。 （5）提出假設(shè)：假設(shè)1. 白色固體只有NaNO2；假設(shè)2. 白色固體只有 ； 假設(shè)3. 白色固體是兩種物質(zhì)的混合物。 （6）實驗驗證：①要證明假設(shè)2是否成立，實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論是____________________。 ②為證明是假設(shè)1還是假設(shè)3成立，稱取C中生成的白色固體ag置于坩堝中（坩堝質(zhì)量為cg），用酒精燈加熱至質(zhì)量不再改變，冷卻后稱得坩堝和剩余固體總質(zhì)量為bg，假設(shè)3成立時b－c的數(shù)字范圍是 。（用含a的不等式表示） 【答案】（1）錐形瓶（1分） 防止E中的水蒸氣進(jìn)入C管（1分） （2）產(chǎn)生H2來排出裝置中的空氣（2分） （3）A中揮發(fā)出的水蒸氣和硝酸蒸汽會進(jìn)入C管與Na2O2反應(yīng)，干擾實驗（2分） （4）4NO＋3O2＋2H2O==4HNO3（2分） （5）NaNO3（1分） （6）①取C管中的固體少量于試管中溶于水，加入AgNO3溶液，若沒有淺黃色沉淀，則假設(shè)2成立；若有沉淀則假設(shè)2不成立（3分，其它合理解答均給分，如使用pH試紙、酚酞溶液（試紙）、酸性KMnO4溶液等，只要操作、現(xiàn)象和結(jié)論正確均可）②a＜b－c＜a（2分） 考點：考查無機實驗 10．【百強校?2016屆安徽師大附中最后一卷】 (13分)實驗室采用簡易裝置模擬演示工業(yè)煉鐵原理，實驗裝置圖和實驗步驟如下： Ⅰ Ⅲ Ⅱ ① 按上圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。 ② 稱取適量 Fe2O3于石英試管中，點燃Ⅰ處酒精燈，緩慢滴入甲酸。 ③ 在完成某項操作后，點燃另外兩處酒精燈。 ④ 30 min后熄滅酒精燈，關(guān)閉彈簧夾。 ⑤ 待產(chǎn)物冷卻至室溫后，收集產(chǎn)物。 ⑥ 采用如上方法分別收集帶金屬網(wǎng)罩酒精燈（金屬網(wǎng)罩可以集中火焰、提高溫度）和酒精噴燈加熱的產(chǎn)物。 請回答下列問題： （1）制備CO的原理是利用甲酸（HCOOH）在濃硫酸加熱條件下的分解制得，盛放甲酸的儀器名稱為 ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）實驗步驟③某項操作是指 。 （3）實驗步驟④熄滅酒精燈的順序為______________。（填I(lǐng)，II，III） （4）通過查資料獲取如下信息： I．酒精燈平均溫度為600℃；加網(wǎng)罩酒精燈平均溫度為700℃，酒精噴燈平均溫度為930℃。 II．資料指出當(dāng)反應(yīng)溫度高于710℃，F(xiàn)e能穩(wěn)定存在，680℃～710℃之間，F(xiàn)eO穩(wěn)定存在，低于680℃，則主要是Fe3O4。試分析酒精燈加熱條件下生成Fe的原因是 。 （5）已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：22.2%、30%、27.6%。利用儀器分析測出3種樣品所含元素種類和各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表： 加熱方式 產(chǎn)物元素組成 各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)% Fe O 酒精燈 Fe和O 74.50 25.50 帶網(wǎng)罩酒精燈 Fe和O 76.48 23.52 酒精噴燈 Fe 100.00 0.00 分析各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可知前二種加熱方式得到的產(chǎn)物為混合物，其中酒精燈加熱所得產(chǎn)物的組成最多有_______種可能。 （6）通過進(jìn)一步的儀器分析測出前二種加熱方式得到的固體粉末成分均為Fe3O4和Fe，用酒精噴燈加熱得到的固體粉末成分為Fe。請計算利用酒精燈加熱方式混合物中Fe3O4和Fe的質(zhì)量比為_____。（要求保留整數(shù)） 【答案】（1）分液漏斗（1分） HCOOHCO↑ + H2O（2分） （2）檢驗CO純度（2分） （3）III，I，II (答III，II， I也給分)（2分） （4）長時間集中加熱使局部溫度達(dá)到還原生成鐵所需要的溫度（2分）（其它正確答案參照給分） （5）9種（2分） （6）12：1（2分） 考點：考查工業(yè)煉鐵原理實驗設(shè)計與探究 11．【百強校2016屆山東師大附中第三次模擬考】(13分)高純MnCO3是制備高性能磁性材料的主要原料。實驗室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下。 （1）制備MnSO4溶液：在燒瓶中(裝置見下圖)加入一定量MnO2和水，攪拌，通入SO2和N2混合氣體，反應(yīng)3h。停止通入O2，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過濾(已知MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O)。 ①石灰乳參與反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。 ②反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施有___________________。 ③若實驗中將N2換成空氣，測得反應(yīng)液中Mn2+、SO42-的濃度隨反應(yīng)時間t變化如下圖。 導(dǎo)致溶液中Mn2+、SO42-濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是_________________________。 （2）制備高純MnCO3固體：已知MnCO3難溶于水、乙醇，潮濕時易被空氣氧化，100℃開始分解；Mn(OH)2開始沉淀時pH=7.7。請補充由（1）制得的MnSO4溶液制備高純MnCO3的操作步驟 實驗中可選用的試劑：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH。 ① 邊攪拌邊加入__________，并控制溶液pH___________； ②__________________________________________________； ③檢驗SO42-是否被洗滌干凈；(實驗操作：__________________) ④用少量C2H5OH洗滌； ⑤______________________________________________________。 【答案】（1）①Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O （2分） ②控制適當(dāng)?shù)臏囟? 緩慢通入混合氣體（2分） ③Mn2+催化O2與H2SO3反應(yīng)生成H2SO4（或H2SO3+ O2= H2SO4）（2分） （2）①Na2CO3 （1分） pH<7.7 （1分） ②過濾，用少量水洗滌2~3次（2分） ③取最后一次洗滌液于試管中，滴加BaCl2溶液，再滴加稀鹽酸，若無沉淀生成， 則洗滌干凈。（2分） ⑤低于100℃干燥（1分） 考點：實驗設(shè)計