高考化学总复习课时作业41综合实验方案的设计与评价人教版

高考化学总复习课时作业41综合实验方案的设计与评价人教版

‎【优化指导】高考化学总复习 课时作业41 综合实验方案的设计与评价 人教版 ‎1．下列符合化学实验“绿色化学”的有(　　)‎ ‎①在萃取操作的演示实验中，将CCl4萃取溴水改为CCl4萃取碘水　②在铜和浓硝酸反应的实验中，将铜片改为可调节高度的铜丝　③将实验室的废酸液和废碱液中和后再排放 A．①②　　　 B．①③　　　‎ C．②③　　　 D．①②③‎ 解析：溴水有挥发性，溴蒸气有毒；利用铜丝可控制反应、同时反应速率快一些，废酸液和废碱液对环境有腐蚀性故应中和后再排放。三组实验都有“绿色化学”思想。‎ 答案：D ‎2．用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，操作正确并能达到实验目的的是(　　)‎ 解析：A项，导管应“长进短出”。C项，温度计水银球的位置应与蒸馏烧瓶支管口在同一水平线上。D项，由于白磷的着火点远低于红磷，二者位置应对调。‎ 答案：B ‎3．在实验室进行物质制备，下列实验设计方案中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是(　　)‎ A．CCOCO2Na2CO3‎ B．CuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2‎ C．FeFe2O3Fe2(SO4)3溶液 D．CaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 解析：‎ A项中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO，而且操作麻烦，况且NaOH的价格比Na2CO3要贵，所以A的方案是不符合要求的；B项中AgNO3价格昂贵，不符合经济上合理；C项中铁燃烧的产物是Fe3O4；D项中由生石灰制备价格较高的NaOH，中间利用了水和Na2CO3，所以这个设计方案符合题目要求。‎ 答案：D ‎4．下列实验设计不合理的是(　　)‎ 解析：本题考查化学实验设计。NaOH溶液与CO2反应，会使该装置右端试管内压强减小，A项对；二氧化锰能够催化过氧化氢的分解，可以用于制取氧气，且氧气难溶于水，能用排水法收集，B项对；如果该装置气密性良好，在推活塞时，长颈漏斗末端会形成一段水柱，C项对；电解饱和食盐水时，阳极产生氯气，阴极产生氢气，该装置中阳极产生的氯气会逸出，D项错。‎ 答案：D ‎5．(2012潮州模拟)“酸化”是实验中经常采用的方法，下列酸化过程正确的是(　　)‎ A．提高高锰酸钾的氧化能力，用盐酸酸化 B．抑制Fe2＋的水解，用稀硝酸酸化 C．检验某氯代烷烃中含氯元素，加碱溶液加热后用稀硫酸酸化，再加硝酸银溶液检验 D．确认某溶液中含有SO时，先加入盐酸酸化，再加氯化钡溶液检验 解析：A项提高高锰酸钾的氧化能力，用硫酸酸化，不能用盐酸酸化，高锰酸钾能把盐酸氧化；B项抑制Fe2＋的水解，用稀硝酸酸化会把Fe2＋氧化；C项检验某氯代烷烃中含氯元素，加碱溶液加热后用稀硫酸酸化，再加硝酸银溶液检验，加入硫酸酸化，带入硫酸根离子干扰氯离子检验；D项正确。‎ 答案：D ‎6．(2012黄冈模拟)根据下列事实得出的结论正确的是(　　)‎ 解析：A项，BaSO3能被HNO3氧化成BaSO4；B项，加入CuSO4后有铜生成，能构成原电池；C项，挥发性的酸溶液都有此现象；只有D项正确。‎ 答案：D ‎7．(2011安徽高考)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)‎ 选项 实验操作 现象 解释或结论 A 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋‎ B AgI沉淀中滴入稀KCl溶液 有白色沉淀出现 AgCl比AgI更难溶 C Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 D 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上 试纸变蓝色 浓氨水呈碱性 解析：A项中过量的铁粉会与生成的Fe3＋反应，生成Fe2＋，加入KSCN溶液不会呈红色；B项中AgI比AgCl更难溶，向AgI沉淀中滴入稀KCl溶液不会有白色沉淀出现；C项中Al遇浓硝酸时发生钝化，Al与稀硝酸发生反应；浓氨水呈碱性，能使红色石蕊试纸变成蓝色，D项正确。‎ 答案：D ‎8．轻质碳酸钙又称沉淀碳酸钙，是一种性质稳定、外观为白色的轻质粉末。它是制造牙膏的原料之一，某同学利用等质量同种石灰石制轻质碳酸钙，设计甲、乙两条路线(假设杂质不参与反应，每一步完全反应)。关于两种方案制得的轻质碳酸钙质量的判断正确的是(　　)‎ A．甲、乙方案制得的轻质碳酸钙的质量相等 B．甲方案制得的轻质碳酸钙是乙的2倍 C．乙方案制得的轻质碳酸钙是甲的2倍 D．无法判断 解析：甲方案的有关化学反应：CaCO3CaO＋CO2↑，CO2＋C2CO,3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O；乙方案的有关化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl，由上述方程式比例关系可得甲方案制得的轻质碳酸钙是乙的2倍。‎ 答案：B ‎9．用下图装置进行实验，将液体A逐滴加入固体B中，下列叙述不正确的是(　　)‎ A．若A为浓盐酸，B为KMnO4，C中盛KI淀粉溶液，则C中溶液呈蓝色 B．若A为醋酸，B为贝壳，C中盛澄清石灰水，则C中先产生白色沉淀后又溶解 C．若A为浓氨水，B为生石灰，C中盛氯化铝溶液，则C中先产生白色沉淀后又溶解 D．若A为浓硫酸，B为亚硫酸钠，C中盛品红溶液，则C中溶液退色 解析：NH3·H2O为弱碱，不能溶解氢氧化铝。A项中得到的气体为氯气，可氧化I－生成碘单质，碘单质遇淀粉变蓝。B项醋酸与碳酸钙反应得到二氧化碳，二氧化碳与石灰水反应得到碳酸钙沉淀，继续通入二氧化碳沉淀溶解。D项浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫可使品红退色。‎ 答案：C ‎10．下列化学实验事实及解释都正确的是(　　)‎ A．向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀出现，说明Na2SO3溶液已经变质 B．除去Mg(OH)2浊液中的Ca(OH)2，可加入足量MgCl2溶液充分搅拌后过滤 C．向淀粉溶液中加入稀硫酸，水浴加热，一段时间后，再加入新制的氢氧化铜并加热，验证淀粉已水解 D．中和滴定时滴定管、锥形瓶都要用所盛溶液润洗 解析：A项中既使Na2SO3不变质，也会被HNO3氧化生成Na2SO4，与BaCl2反应生成沉淀，A项中说法错；C项中应先加NaOH中和硫酸，才能使产物中葡萄糖发生氧化反应，进行验证，C项错；D项中锥形瓶不能润洗，否则会使测定结果偏大，D项错；B项中微溶的Ca(OH)2会与MgCl2反应生成难溶的Mg(OH)2，过滤后得较纯的Mg(OH)2。‎ 答案：B ‎11．已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色，现在足量的稀氯化亚铁溶液中，加入1～2滴液溴，振荡后溶液呈黄色。‎ ‎(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是________________(填粒子的化学式，下同)；乙同学认为这是发生化学反应所致，则使溶液呈黄色的物质是________________。‎ ‎(2)你认为哪位同学的观点是正确的？______(填“甲”或“乙”)，为了验证你的判断的正确性，请根据下面所提供的可用试剂，用两种方法加以验证，请将选用的试剂代号及实验中观察到的现象填入下表。‎ 实验可供选用试剂：‎ A．酸性高锰酸钾溶液　　　 B．氢氧化钠溶液 C．四氯化碳 D．硫氰化钾溶液 E．硝酸银溶液 F．碘化钾淀粉溶液 实验方案 所选用试剂(填代号)‎ 实验现象 方案一 方案二 ‎(3)根据上述实验推测，若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气，则首先被氧化的离子是________；若选用淀粉碘化钾溶液来判断哪位同学的推断是正确的，你认为是否可行？__________；理由是________________。‎ ‎(4)若向100.0 mL溴化亚铁溶液中通入标准状况下的Cl‎23.36 L，充分反应后测得溶液中Cl－与Br－的物质的量浓度相等，则原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为_________mol·L－1。所发生反应的总离子方程式为______________________。‎ 解析：(3)因为氧化性：Br3>I2，则还原性：I－＞Fe2＋＞Br－。在FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋。‎ ‎(4)n(Cl2)＝0.15 mol，由于溶液中还剩余Br－0.15 mol×2＝0.3 mol，所以Cl2全部反应，设FeBr2的物质的量为x，则由得失电子守恒可得：0.15 mol×2＝x＋(2x－0.15 mol×2)，解得x＝0.2 mol，c(FeBr2)＝＝2.0 mol·L－1。‎ 答案：(1)Br2　Fe3＋‎ ‎(2)乙 实验方案 选用试剂(填代号)‎ 实验现象 方案一 C 有机层无色 方案二 D 溶液呈红色 ‎(3)Fe2＋　不可行　因为Br2和Fe3＋都能把I－氧化成I2‎ ‎(4)2　4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋6Cl－＋Br2‎ ‎12．已知某酸性土壤浸取液中除Fe3＋外，还含有一定量的Mg2＋和Al3＋。请设计合理实验方案检验该浸取液中的Fe3＋、Mg2＋、Al3＋。‎ 限选实验用品与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸；浸取液、20%KSCN溶液、0.1 mol·L－1NaOH溶液、6 mol·L－1NaOH溶液、0.1 mol·L－1盐酸、蒸馏水。‎ 必要时可参考：‎ 沉淀物 开始沉淀时的pH 沉淀完全时的pH Mg(OH)2‎ ‎9.6‎ ‎11.1‎ Fe(OH)3‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ 根据你设计的实验方案，叙述实验操作、预期现象和结论(测定溶液pH的具体操作可不写)。‎ 实验操作 预期现象和结论 步骤1：‎ 步骤2：‎ 步骤3：‎ ‎……‎ 解析：确定单个离子的检验方法及现象。检验Mg2＋用OH－，出现白色沉淀。检验Al3＋用过量的OH－，先出现白色沉淀后沉淀溶解。分析在混合体系中，检验离子的实验现象是否存在干扰。分析实验现象的干扰因素，如沉淀颜色、沉淀顺序等。如在加碱时，Fe(OH)3的红褐色会影响Mg(OH)2、Al(OH)3白色沉淀生成的观察。所以检验Mg2＋、Al3＋前先除去Fe3＋，同时，Al3＋、Mg2＋混合，加碱时无法从现象上确定Al(OH)3沉淀的生成量会减少，所以检验Al3＋前，也要先除去Mg2＋。先分离，后检验，注意加入试剂的顺序与用量。‎ 答案：‎ 实验操作 预期现象和结论 步骤1：取少量浸取液于试管A中，逐滴滴加0.1 mol·L－1‎ 有红褐色沉淀产生，说明浸取液中含有Fe3＋‎ NaOH溶液，充分振荡，边滴加边用pH试纸检测溶液的pH，直至pH在4～9，静置 步骤2：用滴管将试管A中上层清液转移至试管B中，向试管B中滴加过量的6 mol·L－1NaOH溶液，充分振荡，静置 有白色沉淀产生，说明浸取液中含有Mg2＋‎ 步骤3：另取少量浸取液于试管C中，滴加过量的6 mol·L－1NaOH溶液，充分振荡，静置 有沉淀产生 步骤4：用滴管将试管C中上层清液转移至试管D中，向试管D中逐滴滴加0.1 mol·L－1盐酸至足量，边滴边振荡 有白色沉淀产生，然后沉淀又溶解，说明浸取液中含有Al3＋‎ ‎13.(2011重庆高考)固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应。甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。‎ ‎(1)仪器B的名称是__________。‎ ‎(2)实验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为______；Ⅳ中发生反应的化学方程式为______________________；‎ V中的试剂为__________________。‎ ‎(3)乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为Ⅰ－Ⅲ－Ⅳ－Ⅱ－Ⅴ－Ⅵ，此时Ⅱ中现象为________________，原因是__________________________。‎ ‎(4)经上述反应，‎2.5 g化合物A理论上可得‎0.56 L(标准状况)M；则A的化学式为________________________________________________________。‎ 解析：(2)运用物质的性质可知进入Ⅱ中的气体是NH3及NH3从I中逸出时带出来的H2O(g)；为防止冷的H2O(g)进入热的Ⅳ装置使试管炸裂造成实验失败，Ⅲ应为碱性固体干燥剂——碱石灰、生石灰等；NH3与CuO反应生成不溶于水的单质气体应为N2，利用氧化还原反应原理CuO被还原得到Cu，因此，氨应被氧化得到单质气体N2；气体与固体反应，无论气体是否足量，气体都不能完全反应，总有一部分气体反应物由于未与固体反应物反应而随气体产物逸出，因此V应为除去N2中的NH3的洗气瓶，故V中试剂为浓硫酸。‎ ‎(4)依题意短周期元素与N形成的A可水解生成NH3，可猜测为Mg3N2，然后运用题目给出的数据验证一下：n(N)＝＝0.05 mol，‎ n(Mg)＝＝0.075 mol，‎ 所以n(Mg)∶n(N)＝0.075∶0.05＝3∶2，符合题意。‎ 答案：(1)分液漏斗　(2)碱石灰　3CuO＋2NH33Cu＋N2＋3H2O　浓H2SO4‎ ‎(3)试纸变蓝　CuO与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水，使试纸变蓝　(4)Mg3N2‎ ‎14．(2011广东高考)某同学进行实验研究时，欲配制1.0 mol·L－1Ba(OH)2溶液，但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量：315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究其原因，该同学查得Ba(OH)2·8H2O在 ‎283 K、293 K和303 K 时的溶解度(g/‎100 g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。‎ ‎(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3，理由是__________________________。‎ ‎(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成。设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验；室温时BaCO3饱和溶液的pH＝9.6)‎ 限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管 实验步骤 预期现象和结论 步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀 步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸 步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，______‎ 步骤4：‎ ‎(3)将试剂初步提纯后，准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下：‎ ‎①配制250 mL约0.1 mol·L－1Ba(OH)2溶液：准确称取w克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，______，将溶液转入______中，洗涤，定容，摇匀。‎ ‎②滴定：准确量取25.00 mL所配Ba(OH)2溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将______(填“‎0.020”‎“‎0.05”‎“0.198 ‎0”‎或“‎1.5”‎)mol·L－1盐酸装入50 mL酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次，平均消耗盐酸V mL。‎ ‎③计算：Ba(OH)2·8H2O的质量分数＝__________(只列出算式，不做运算)。‎ ‎(4)室温下，________(填“能”或“不能”)配制1.0 mol·L－1Ba(OH)2溶液。‎ 解析：(3)标准液的浓度要求到小数点后四位有效数字。‎ ‎③ ‎(4)室温下，饱和Ba(OH)2溶液的物质的量浓度小于1.0 mol·L－1。‎ 答案：(1)Ba(OH)2·8H2O在室温下能溶于水，加入足量的水仍未能使其完全溶解，说明在Ba(OH)2·8H2O中有一种难溶于水的物质，在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O中只可能含有难溶的BaCO3‎ ‎(2)步骤2：试管中出现白色的沉淀 步骤3：向试管中滴入过量的稀硫酸　试管底部仍有大量的白色沉淀，试管中有气泡产生 步骤4：将步骤3产生的气体通入盛有澄清石灰水的试管中　澄清的石灰水先变浑浊，再变澄清 ‎(3)①溶解　容量瓶　②0.198 0‎ ‎③ ‎(4)不能