2021届一轮复习人教版化学实验方案的设计与评价作业
化学实验方案的设计与评价
1.下列实验及现象、得出的结论均正确的是( )
选项
实验及现象
结论
A
用玻璃棒蘸取某样品进行焰色反应时观察到黄色火焰
该样品含钠元素
B
向NaHCO3溶液中加入过量盐酸振荡、静置、有气泡产生
证明非金属性:Cl>C
C
向酸化的KMnO4溶液中通入SO2,向反应后的溶液中加入BaCl2产生白色沉淀
证明SO2被氧化为S
D
将10 mL 2 mol/L的KI溶液与1 mL 1 mol/L FeCl3溶液混合充分反应后滴加KSCN溶液,溶液颜色变红
KI与FeCl3反应有可逆性
答案 D A项,玻璃中含有钠元素,干扰钠离子的检验,应用铁丝或铂丝,故错误;B项,NaHCO3溶液中加入过量盐酸,可知酸性:盐酸大于碳酸,但盐酸为无氧酸,不能比较Cl、C的非金属性,故错误;C项,若高锰酸钾溶液是用硫酸进行的酸化,则不能确定S是后来生成的还是原溶液中的,故错误。
2.Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是( )
A.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应
B.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触
C.Y形管乙中产生的为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4沉淀
D.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
答案 D A项,玻璃管的作用是连通大气,平衡压力,以便左右两边产生的气体顺利导入,故错误;B项,如果产生氨气,氨气极易溶于水,所以不能插入BaCl2溶液中,故错误;C项,SO2与BaCl2不反应,氧化性气体将溶液中的亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,而不是将BaSO3氧化为BaSO4沉淀,故错误;D项正确。
3.由下列实验操作和现象能推出相应结论的是( )
实验操作
实验现象
结论
A
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
B
向某无色溶液中滴加稀盐酸,将产生的无色气体通入品红溶液
品红溶液褪色
原溶液中一定含有S
C
向2支各盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液
一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显变化
相同温度下,AgCl在水中的溶解度大于AgI的溶解度
D
在以镁、铝为电极,氢氧化钠溶液为电解质溶液的原电池装置中
镁表面有气泡产生
金属活动性:Al>Mg
答案 C 碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而不是碳酸氢铵显碱性,A错误;向某无色溶液中滴加稀盐酸,将产生的无色气体通入品红溶液,品红溶液褪色,可能是盐酸被氧化生成的氯气与水反应能够生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,B错误;向2支各盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液,生成了AgI沉淀,没有生成AgCl沉淀,所以Ksp(AgI)
Ksp(AgI)
的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
答案 B 本题考查化学实验方案的评价。酸性:H2CO3>苯酚>HC,Na2CO3溶液使苯酚浊液变澄清,是因为反应生成了HC,A错误;密度:水Br2>H2SO3
(5)H2SO3有剩余(H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等,合理即可)
解析 本题利用“氧化剂的氧化性大于氧化产物”这一原理来比较H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱。向NaBr溶液中滴加氯水,氯水置换出溴单质;然后吹入热空气,将Br2(g)吹入B
装置,H2SO3与BaCl2不反应,当Br2(g)进入时,产生了白色沉淀,Br2将H2SO3氧化成H2SO4,Br2被还原为Br-,说明Br2氧化性强于H2SO3,该白色沉淀为BaSO4;再向B装置中加入H2O2溶液,一段时间后溶液变为橙红色,则Br-被氧化为Br2,说明H2O2氧化性比Br2强。
(1)打开活塞a,向NaBr溶液中滴加氯水,氯水氧化溴离子为溴单质,离子方程式为Cl2+2Br- Br2+2Cl-;A中因为有溴单质导致溶液变为橙红色。
(2)Br2具有挥发性,热空气能促进Br2挥发,将Br2(g)吹入B装置;Br2将H2SO3氧化为H2SO4,所以白色沉淀为BaSO4。
(3)装置C中为NaOH溶液,反应过程中产生的氯气、溴蒸气等污染性气体不能直接排放到空气中,可以用NaOH溶液吸收,所以装置C的作用是吸收尾气。
(4)根据上述分析可知氧化性:H2O2>Br2>H2SO3。
(5)操作③中,向B装置中逐滴加入H2O2溶液,溶液开始时颜色无明显变化可能是因为:B装置中还有H2SO3剩余,H2O2先与H2SO3反应,再与Br-反应;H2O2浓度小;Br-与H2O2反应慢等。
7.某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。
已知:①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO 2NaCl+NaClO3
②AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O Ag(NH3)2++Cl-+2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2OH:4Ag(NH3)2OH+N2H4·H2O 4Ag↓+N2↑+4N+4NH3↑+H2O
(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行,适宜的加热方式为 。
(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。
HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是 。
(3)为提高Ag的回收率,需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤,并 。
(4)若省略“过滤Ⅰ”,直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量NaClO与NH3·H2O反应外(该条件下NaClO3与NH3·H2O不反应),还因为 。
(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案: (实验中的试剂有:2 mol·L-1水合肼溶液,1 mol·L-1 H2SO4溶液)。
答案 (1)水浴加热
(2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物(或NO、NO2),造成环境污染
(3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中
(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水,且其中含有一定浓度的Cl-,不利于AgCl与氨水反应
(5)向滤液中滴加2 mol·L-1水合肼溶液,搅拌使其充分反应,同时用1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置,过滤、洗涤,干燥
解析 本题考查化学实验方案设计的基础知识。(1)当受热温度不超过100 ℃时,常采用水浴加热。(3)滤渣表面吸附有可溶性银的化合物,需对滤渣进行洗涤并将洗涤液回收利用。(5)根据信息③可用水合肼还原Ag(NH3)2OH以制取Ag,并用H2SO4溶液吸收污染性气体NH3。
8.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]又名摩尔盐,是浅绿色晶体,易溶于水,是分析化学中的重要试剂。某化学兴趣小组对摩尔盐的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量摩尔盐晶体,加水溶解,测得水溶液呈酸性。溶液呈酸性的原因是 。
(2)摩尔盐在500 ℃时隔绝空气加热完全分解,气体产物可能有NH3、SO2、SO3、H2O等。某兴趣小组利用下图装置证明摩尔盐分解的气体产物中有SO2和SO3。
①a的名称是 。装置B的作用是 。
②装置连接顺序为A→ → → → (填字母序号)。
③能证明分解产物中有SO2的实验现象是 ,反应的离子方程式是 。
④若装置连接顺序不变,能否将装置E中溶液换为BaCl2溶液? ,理由是 。
(3)为判断摩尔盐是否变质,可以测定样品中Fe2+的含量。取w g样品溶于水,配制成250 mL溶液。每次取25.00 mL溶液,用c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,滴定三次,平均消耗KMnO4溶液的体积为V mL。
①滴定时,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装酸性KMnO4溶液。
②样品中Fe2+的质量分数为 (用含w、c、V的式子表示)。
答案 (1)N和 Fe2+水解使溶液呈酸性
(2)①硬质玻璃管 防止液体倒吸入硬质玻璃管 ②B E D C ③D中出现白色沉淀 SO2+H2O2+Ba2+BaSO4↓+2H+ ④不能 当NH3存在时,SO2与NH3、H2O反应生成的S会与 BaCl2溶液反应生成 BaSO3沉淀,干扰 SO3的检验
(3)①酸式
②×100%
解析 (2)①a的名称是硬质玻璃管。装置B为安全瓶,其作用是防止液体倒吸进入硬质玻璃管。②分解得到的气体进入B后再通入装置E以检验三氧化硫,再进入D以检验二氧化硫,最后尾气用足量氢氧化钠溶液吸收,装置连接顺序为A→B→E→D→C。③能证明分解产物中有SO2的实验现象是D 中出现白色沉淀,反应的离子方程式是SO2+H2O2+Ba2+BaSO4↓+2H+。④若装置连接顺序不变,不能将装置E中溶液换为BaCl2溶液,因为有 NH3存在时,SO2与NH3、H2O反应生成的SO32-会与BaCl2溶液反应生成 BaSO3沉淀,干扰SO3的检验。(3)①酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故应用酸式滴定管盛装酸性KMnO4溶液。②根据反应5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O可知,样品中Fe2+的质量分数为×100%=×100%。
