2020版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)32 化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià).doc

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課時(shí)達(dá)標(biāo)作業(yè)32　化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià) 基礎(chǔ)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(yīng)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(xiàng)錯(cuò)誤；稀H2SO4和CaCO3反應(yīng)生成微溶的CaSO4覆蓋在CaCO3表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在MnO2催化作用下H2O2分解產(chǎn)生O2，C項(xiàng)正確；NH3密度小于空氣，不能用向上排空氣法收集，D項(xiàng)錯(cuò)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(duì)應(yīng)說(shuō)法正確的是(　　) 選項(xiàng) 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(yàn) 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(xiàng)正確；NO不能用排空氣法收集，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2中的HCl不能用飽和Na2CO3溶液除去，因?yàn)镃O2也能被Na2CO3溶液吸收，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2的密度小于空氣，收集應(yīng)“短進(jìn)長(zhǎng)出”，D項(xiàng)錯(cuò)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(yīng)的產(chǎn)物是NO2，其密度比空氣的大，因此應(yīng)利用向上排空氣法收集NO2氣體，導(dǎo)氣管應(yīng)長(zhǎng)進(jìn)短出，這樣才能將裝置中的空氣排盡，且能防止倒吸，只有C項(xiàng)符合。 答案：C 4．如圖所示的裝置常用于制取氣體并檢驗(yàn)氣體的性質(zhì)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．關(guān)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(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)時(shí)B中盛放固體NaOH，A中為濃氨水，C中為稀AgNO3溶液，則實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，C試管中看不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解析：A項(xiàng)，由于裝置的體積較大，可用酒精燈微熱燒瓶，加熱時(shí)干燥管口有氣泡冒出，冷卻后干燥管口有水柱形成，說(shuō)明裝置的氣密性良好，正確；B項(xiàng)，制氯氣時(shí)應(yīng)用濃鹽酸，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，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(cuò)誤；D項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中C試管中有沉淀出現(xiàn)，若NH3過(guò)量，則可觀察到沉淀溶解，錯(cuò)誤。 答案：A 5．以下氣體發(fā)生裝置中，不易控制反應(yīng)產(chǎn)生氣體的量的是(　　) 解析：A項(xiàng)可通過(guò)控制加入液體的量來(lái)控制產(chǎn)生氣體的量；C、D兩項(xiàng)中裝置類似于啟普發(fā)生器，可通過(guò)活塞的開關(guān)調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓強(qiáng)，控制反應(yīng)與否，來(lái)控制產(chǎn)生氣體的量。 答案：B 6．下列各組中的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?　　) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象 A 檢驗(yàn)亞硫酸鈉試樣是否變質(zhì) 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(qiáng) 碘化鈉溶液溶液變藍(lán)色 D 探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響 FeCl3和KSCN混合溶液紅色變深 解析：A項(xiàng)，Na2SO3也能與Ba(NO3)2反應(yīng)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(yàn)Na2SO3試樣是否變質(zhì)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，MnO2和濃鹽酸在加熱的條件下生成的氯氣中含有水蒸氣，氯氣與水蒸氣反應(yīng)生成的HClO也能使干燥的有色布條褪色，不能達(dá)到檢驗(yàn)氯氣是否具有漂白性的目的，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，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(qiáng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，對(duì)于化學(xué)平衡FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，加入FeCl3固體增大了反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動(dòng)，生成更多的Fe(SCN)3，溶液紅色變深，能夠達(dá)到探究濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響，正確。 答案：D 7．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得到的結(jié)論正確的是(　　) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 A 向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩，無(wú)白色沉淀 苯酚濃度小 B 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 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(lán)色 溶液中含Br2 解析：A錯(cuò)：向苯酚溶液中滴加少量濃溴水、振蕩，無(wú)白色沉淀，可能的原因是溴水的量太少。B對(duì)：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(shuō)明白色沉淀中含有硫酸鋇，證明部分Na2SO3被氧化。C錯(cuò)：銀鏡反應(yīng)需要在堿性環(huán)境中進(jìn)行。操作中未出現(xiàn)銀鏡，不能說(shuō)明蔗糖未水解。D錯(cuò)：向某黃色溶液中加入淀粉KI溶液，溶液呈藍(lán)色，該溶液中也可能含有Fe3＋，F(xiàn)e3＋也能將I－氧化為單質(zhì)碘。 答案：B 8．下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 實(shí)驗(yàn)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(wú)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(guò)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(xiàng)，NaOH濃溶液滴加到飽和FeCl3溶液中生成Fe(OH)3沉淀，而Fe(OH)3膠體的制備是向沸水中滴入飽和氯化鐵溶液，加熱至溶液出現(xiàn)紅褐色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，氯化鎂是強(qiáng)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(wú)水MgCl2要在HCl氣流中加熱蒸干，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，銅與稀硝酸反應(yīng)，應(yīng)該用稀鹽酸或稀硫酸除去Cu粉中混有的CuO，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中，利用反應(yīng)的現(xiàn)象：反應(yīng)劇烈的是水，反應(yīng)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 molL－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SO2，該小組提出了如下假設(shè)： 假設(shè)一：溶液中的NO 假設(shè)二：溶液中溶解的O2 (1)驗(yàn)證假設(shè)一 該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了假設(shè)一，請(qǐng)?jiān)谙卤砜瞻滋幪顚懴嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ 假設(shè)一成立 實(shí)驗(yàn)2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－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(yīng)，該小組還測(cè)得上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。 實(shí)驗(yàn)1中溶液pH變小的原因是________；V1時(shí)，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1的原因是(用離子方程式表示)________ 。 (3)驗(yàn)證假設(shè)二 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)二，寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。 (4)若假設(shè)二成立，請(qǐng)預(yù)測(cè)：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(jì))，充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者_(dá)_______(填“大于”或“小于”)后者，理由是__________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)1中，在沒(méi)有O2的條件下，SO2與BaCl2溶液不反應(yīng)，所以無(wú)沉淀生成；實(shí)驗(yàn)2中SO2被NO氧化成SO，進(jìn)一步與Ba2＋結(jié)合生成BaSO4沉淀。 (2)實(shí)驗(yàn)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(yīng)：3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋生成強(qiáng)酸，則通V1體積的SO2時(shí)，實(shí)驗(yàn)2中溶液pH小于實(shí)驗(yàn)1。 (3)通過(guò)對(duì)比假設(shè)一的驗(yàn)證過(guò)程，可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)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(wú)明顯現(xiàn)象　有白色沉淀 (2)溶解的SO2氣體與水發(fā)生反應(yīng)生成H2SO3　3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋2NO＋4H＋(或3H2SO3＋2NO===4H＋＋ 3SO＋2NO↑＋H2O) (3) (4)小于　反應(yīng)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(zhì)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。某校化學(xué)課外活動(dòng)小組準(zhǔn)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(wú)色液體，熔點(diǎn)：－25 ℃，沸點(diǎn)：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(guò)二氧化鈦和炭粉的混合物可得到四氯化鈦和一種有毒氣體?；卮鹣铝袉?wèn)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(shí)驗(yàn)中B裝置中選用的試劑為________，該裝置的作用是________________________________________________________。 (4)寫出D中物質(zhì)制備的化學(xué)方程式____________________________________________________ ____________________________________________________； 寫出四氯化鈦在空氣中發(fā)煙的化學(xué)方程式____________________________________________________ ____________________________________________________。 (5)E處球形冷凝管的作用是____________________________________________________ ____________________________________________________， 該裝置冷卻水應(yīng)從________(填“c”或“d”)口通入。 (6)儀器F中盛裝的物質(zhì)是________。 (7)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)略有缺陷，請(qǐng)指出其不足之處________________________________________________________ _____________________________________________________。 解析：(1)檢查裝置氣密性時(shí)可以在B中加入蒸餾水至浸沒(méi)玻璃導(dǎo)管a的下端，關(guān)閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，若導(dǎo)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(yīng)的化學(xué)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(xué)方程式為TiCl4＋2H2O===TiO2＋4HCl↑。 (5)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(jìn)入反應(yīng)裝置，所盛裝的物質(zhì)是堿石灰。 (7)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不足之處為沒(méi)有對(duì)CO進(jìn)行尾氣處理。 答案：(1)在B中加入蒸餾水至浸沒(méi)玻璃導(dǎo)管a的下端，關(guān)閉活塞b，微熱A裝置中的燒瓶，若導(dǎo)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(méi)玻璃導(dǎo)管a的下端，F(xiàn)處連接導(dǎo)氣管并將尾端放在水槽中，微熱A裝置中的燒瓶，水槽中導(dǎo)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(méi)有對(duì)CO進(jìn)行尾氣處理 11．保護(hù)環(huán)境是全球關(guān)注的問(wèn)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(jià)均為－3價(jià))： 某學(xué)習(xí)小組依據(jù)上述方法，用下圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行該電鍍廢水處理的研究。 操作步驟： ⅰ.先關(guān)閉裝置甲的開關(guān)，再將含CN－廢水與過(guò)量NaClO溶液混合，取200 mL混合液[其中c(CN－)為0.200 molL－1]加入裝置甲中，塞上橡皮塞。 ⅱ.待裝置甲中充分反應(yīng)后，打開開關(guān)，使溶液全部流入裝置乙中，關(guān)閉開關(guān)。 (1)寫出裝置乙中反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________ ______________________________________________________。 (2)裝置丙中的試劑是________，裝置丁的作用是 _______________________________________________________ ___________________________________________________。 (3)假定上述實(shí)驗(yàn)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(rèn)為用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，與(3)對(duì)比，CN－被處理的百分率將________(填“偏高”、“偏低”、“無(wú)法確定”或“無(wú)影響”)，簡(jiǎn)述你的理由：________________________。 Ⅱ.防治空氣污染，燃煤脫硫很重要。目前，科學(xué)家對(duì)Fe3＋溶液脫硫技術(shù)的研究已取得新成果。 (5)某學(xué)習(xí)小組為了探究“SO2與Fe3＋反應(yīng)的產(chǎn)物”，將過(guò)量的SO2通入FeCl3溶液中后，各取10 mL反應(yīng)液分別加入編號(hào)為A、B、C的試管中，并設(shè)計(jì)以下3種實(shí)驗(yàn)方案： 方案①：A中加入少量KMnO4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(shí)驗(yàn)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(yīng)，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(yīng)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(zhì)量為反應(yīng)產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，根據(jù)CN－～CO2，則被處理的n(CN－)＝＝0.032 mol，CN－被處理的百分率為100%＝80.0%。 (4)若Cl2在丁中沒(méi)有被完全吸收，則結(jié)果偏高，若CO2殘留在裝置中，則結(jié)果偏低。 (5)方案①不合理，因?yàn)镾O2、Fe2＋均具有還原性，均能與KMnO4發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(méi)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(méi)有在干燥管Ⅰ中被完全吸收　或無(wú)法確定　部分Cl2在干燥管Ⅰ中被吸收，部分CO2沒(méi)有在干燥管Ⅰ中被吸收) (5)方案①