高一化学 11.4《实验方案的设计与评价》同步练习 苏教版.doc

第四单元 实验方案的设计与评价1.下列实验操作不可行的是( )A.为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,在加热搅拌的条件下加入MgCO3,过滤B.用50 mL酸式滴定管量取25.00 mL的高锰酸钾溶液C.配制5.0 mol/L的NaOH溶液,可将20.0 g NaOH固体直接放入100 mL的容量瓶中,然后加水至刻度线D.可用水来鉴别食盐氢氧化钠和硝酸铵三种固体物质解析:除去MgCl2酸性溶液中的Fe3+,在加热搅拌的条件下加入MgCO3后,MgCO3与溶液中的H+作用,降低溶液的酸性,使Fe3+水解成Fe(OH)3沉淀,最后通过过滤除去Fe(OH)3沉淀和剩余的MgCO3,从而达到目的;滴定管是准确量取液体的仪器,其精确度为0.01 mL,所以B选项也可行;食盐氢氧化钠和硝酸铵三种固体物质溶于水时热效应不同,氢氧化钠放热硝酸铵吸热食盐溶于水溶液温度不变,所以可用水来鉴别食盐氢氧化钠和硝酸铵三种固体物质;而用容量瓶配制一定浓度的溶液时,必须先在烧杯中将NaOH溶解,待冷却后再转入容量瓶中进行定容,所以选项C不可行答案:C2.(2010·北京市东城区期末)下列相关实验不能达到预期目的的是( )选项相关实验预期目的A相同温度下,等质量的大理石块大理石粉分别与等体积等浓度的盐酸反应探究接触面积对化学反应速率的影响B把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气体的两支试管(密封)分别浸入冷水和热水中探究温度对化学平衡的影响C在蔗糖中加入稀硫酸,水浴加热,再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热探究蔗糖水解产物具有还原性D两支试管中装有等体积等浓度的H2O2溶液,向其中一支试管中加入FeCl3溶液探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响解析:蔗糖在稀H2SO4溶液中水解后,应加入NaOH溶液中和掉H2SO4使溶液呈碱性,否则加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热时,得不到Cu2O砖红色沉淀,也无法探究蔗糖水解产物具有还原性答案:C3.下列实验能达到预期目的的是( )A.向煮沸的1 mol·L-1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体B.向乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液,振荡,分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸C.称取19.0 g SnCl2,用100 mL蒸馏水溶解,配制1.0 mol·L-1SnCl2溶液D.用氢氧化铜粉末检测尿糖解析:向NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液会产生Fe(OH)3沉淀,不会产生胶体,要制备Fe(OH)3胶体,应向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,因此A不正确配制SnCl2溶液时,由于Sn2+易水解,因此应将SnCl2先溶解在浓盐酸中,再加水稀释到所需的浓度,C也不正确检测尿糖必须用新制Cu(OH)2悬浊液,而不能用Cu(OH)2粉末,D也不正确答案:B4.下列实验设计和结论相符的是( )A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO2-4D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液解析:乙醇溶于水,不能作萃取剂,A不正确;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,其水溶液显碱性,B正确;加入盐酸后,NO-3有强氧化性,若生成的是BaSO3沉淀,NO-3能将其氧化为BaSO4,C不正确;加热FeCl3溶液,Fe3+水解程度增大,生成Fe(OH)3,不能得到纯净的FeCl3溶液,D不正确答案:B5.(2010·江苏省南京市模拟)下列实验装置和操作中,正确的是( )解析:A项,冷却水的流向不正确,应由下方进水,上方出水;B项,铜与稀硝酸反应产生NO气体,由于NO气体可与氧气反应生成NO2,故不可以用排空气法收集,而应该用排水法进行收集,不正确;C项,CO2易溶于氢氧化钠浓溶液,形成较大的压强差而形成喷泉,正确;D项,制备酚醛树脂应该用水浴加热,而不是用酒精灯直接加热,不正确答案:C6.(2010·全国理综)请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验(1)在下面方框中,A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置连接胶管及尾气处理部分不必画出,需要加热的仪器下方用标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母BC;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:(2)根据方框中的装置图,填写下表:仪器标号仪器中所加物质作用A石灰石稀盐酸石灰石与盐酸作用产生CO2(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中改进后的优点是_(4)验证CO的方法是_解析:本题主要考查化学实验,意在考查考生实验设计和评价能力(1)依据本题实验目的,需要设计实验CO2与木炭在高温条件下反应生成CO,题目已给出了CO2的制备装置,需要依次设计的是:CO2的除杂装置,CO2的干燥装置,CO2与木炭在高温条件下的反应装置,CO除杂装置(2)CO2的除杂装置中可用NaHCO3溶液,CO2的干燥装置中可用浓硫酸,CO2与木炭在高温条件下的反应装置中要有木炭,CO除杂装置要吸收CO2,要用碱液(3)题给装置不易控制气体生成的快慢且长颈漏斗容易漏气,用长颈漏斗和小试管就避免了这一问题(4)要检验CO的存在,可将其点燃,再检验其产物中是否有CO2生成答案:(1) (2)仪器标号仪器中所加物质作用B饱和碳酸氢钠溶液除去CO2中的HCl气体C浓硫酸除去CO2中的水汽D干燥木炭粉与CO2反应产生COE澄清石灰水吸收未反应的CO2(3)可以通过控制加酸的量,来控制气体产生的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封作用,防止反应激烈时气体经漏斗冲出(4)点燃气体,火焰呈蓝色,再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊7.(2010·安徽理综)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:实验制备银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是_a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水,至最初的沉淀恰好溶解为止b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热d.银氨溶液具有较弱的氧化性e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH增大提出假设假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO-3能氧化Ag设计实验方案,验证假设(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+,验证了假设1成立请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式:_(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示:NO-3在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论若银镜消失,假设2成立若银镜不消失,假设2不成立思考与交流(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立,则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO-3都氧化了Ag你是否同意丙同学的结论,并简述理由:_解析:本题主要考查Fe3+硝酸的氧化性和盐类水解等知识,意在考查考生的实验探究能力(1)制备银镜时,应在银氨溶液中滴入几滴乙醛,水浴加热(2)Fe3+有较强的氧化性,能氧化Ag:Fe3+Ag=Fe2+Ag+答案:(1)ade (2)Ag+Fe3+=Ag+Fe2+ (3)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的pH配制相同pH的稀硝酸溶液,将此溶液加入有银镜的试管内(4)不同意甲同学检验出了Fe2+,可确定Fe3+一定氧化了Ag;乙同学虽然验证了此条件下NO-3能氧化Ag,但在硝酸铁溶液氧化Ag时,由于没有检验NO-3的还原产物,因此不能确定NO-3是否氧化了Ag(3)(4)其他合理答案均可8.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应回答下列问题:(1)A中加入的物质是_,发生反应的化学方程式是_;(2)B中加入的物质是_,其作用是_;(3)实验时在C中观察到的现象是_,发生反应的化学方程式是_;(4)实验时在D中观察到的现象是_,D中收集到的物质是_,检验该物质的方法和现象是_解析:实验原理是解答实验题的前提和根本从本题的实验目的可推出,A处应产生NH3用NH4Cl和Ca(OH)2反应制备;B处应干燥NH3(用碱石灰);C处发生CuO与NH3的反应:2 NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;D处使物质冷却(H2O液化,过量的氨溶于H2O);E处收集N2答案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O(其他合理答案也给分)(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水汽(3)黑色粉末部分逐渐变为红色 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu(4)出现无色液体 氨水 用红色石蕊试纸检验试纸变蓝,用无水硫酸铜检验无水硫酸铜变蓝9.(2010·山东理综)聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为Fe2(OH)n(SO4)3-0.5nm,广泛用于污水处理实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeSSiO2等)制备聚铁和绿矾FeSO4·7H2O,过程如下: (1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_(2)实验室制备收集干燥的SO2,所需仪器如下装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a_f装置D的作用是_,装置E中NaOH溶液的作用是_(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量_,充分反应后,经_操作得到溶液Y,再经浓缩结晶等步骤得到绿矾(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_解析:本题以元素化合物为载体,意在考查考生的综合实验能力(1)检验SO2气体可选用品红试液溴水或酸性KMnO4溶液(2)生成的SO2先通过C装置干燥,然后经B装置用排空气法收集,最后连接装置D,显然装置D作安全瓶,防倒吸,而E中NaOH溶液用于吸收尾气(3)根据聚铁的化学式可知铁元素的化合价为+3,由此可推知溶液X中主要含Fe3+,因此在制绿矾时,应向溶液X中加入过量的铁屑,经过滤操作即得FeSO4溶液(4)若pH太小,酸性太强,则Fe3+不易沉淀生成聚铁,故铁的质量分数偏小答案:(1)将气体通入品红溶液,溶液褪色,加热恢复原色(合理即得分)(2)d e c b 防止倒吸 吸收多余的SO2(3)铁屑 过滤(4)将小片pH试纸放在点滴板(或表面皿)上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,与标准比色卡对照 低(小)9