届人教版高考化学实验方案的设计与评价一轮基础练习附答案.docx
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届人教版高考化学实验方案的设计与评价一轮基础练习附答案
2020届（人教版）高考化学：
实验方案的设计与评价一轮基础练习附答案
专题：
实验方案的设计与评价
一、选择题
1、某学习小组拟探究CO2和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体。
实验装置如图所示：
下列叙述正确的是（ ）
A．装置e的作用是防倒吸
B．如图所示装置的活塞K处于关闭状态
C．实验结束时，先关闭活塞K，再熄灭酒精灯
D．b、c、f中的试剂依次为饱和碳酸钠溶液、浓硫酸、银氨溶液
【分析】探究CO2和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体，a装置是二氧化碳气体发生装置，生成的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，装置c中浓硫酸除去水蒸气，通过d加热和锌发生反应，生成的气体通过装置e分离二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳进入装置f中的银氨溶液产生黑色固体，验证一氧化碳的存在，据此分析判断选项；
【解答】解：
探究CO2和锌粒反应是否生成CO，已知CO能与银氨溶液反应产生黑色固体，a装置是二氧化碳气体发生装置，生成的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，装置c中浓硫酸除去水蒸气，通过d加热和锌发生反应，生成的气体通过装置e分离二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳进入装置f中的银氨溶液产生黑色固体，验证一氧化碳的存在，
A．装置e是利用二氧化碳密度大于空气，分离二氧化碳和一氧化碳的作用，故A错误；
B．如图启普发生器中的长颈漏斗中溶液和碳酸钙固体分离，说明活塞K处于关闭状态，故B正确；
C．实验结束时，先熄灭酒精灯，再关闭活塞K，防止溶液倒吸，故C错误；
D．通过b中饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢，装置c中浓硫酸除去水蒸气，通过d加热和锌发生反应，生成的气体通过装置e分离二氧化碳和一氧化碳，一氧化碳进入装置f中的银氨溶液产生黑色固体，验证一氧化碳的存在，b、c、f中的试剂依次为饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸、银氨溶液，故D错误；
故选：
B。
2、以下实验设计能达到实验目的的是（ ）。
选项
实验目的
实验设计
A
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
【解析】A项,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,不能达到实验目的;B项,直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al（OH）3,不能达到实验目的;C项,重结晶法提纯苯甲酸的方法是将粗品水溶,趁热过滤,滤液冷却结晶即可;D项,NaBr和NaI都能与氯水反应生成对应的单质,再用四氯化碳萃取,有机层颜色不同,能达到实验目的。
【答案】D
3、为了净化和收集由盐酸和大理石反应制得的CO2气体,从图中选择合适的装置并连接。
其中连接顺序合理的是（ ）。
A.a—a'→d'—d→e B.c—c'→d—d'→g
C.b—b'→d—d'→g D.d—d'→c—c'→f
【解析】CO2气体中含HCl气体,可用饱和NaHCO3溶液除去。
【答案】B
4、如图所示装置可用于收集气体并验证其化学性质,下列对应关系正确的是（ ）。
选项
气体
试剂
现象
结论
A
NO
紫色石蕊溶液
溶液变红
NO与水反应生成硝酸
B
Cl2
KI淀粉溶液
溶液变蓝
Cl2有氧化性
C
SO2
酸性KMnO4溶液
溶液褪色
SO2有漂白性
D
NH3
酚酞试剂
溶液变红
NH3是碱性气体
【解析】NO易与氧气反应,不能用排空气法收集,且NO不与水反应,A项错误;氯气的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,具有强氧化性,可与碘化钾反应生成碘,溶液变蓝,B项正确;二氧化硫的密度比空气的大,可用向上排空气法收集,具有还原性,可与酸性高锰酸钾溶液反应,C项错误;氨气的密度比空气的小,应用向下排空气法收集,D项错误。
【答案】B
5、在给定的条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是（ ）。
A.N2
NH3
NH4Cl（aq）
B.AgNO3
[Ag（NH3）2]OH（aq）
Ag
C.SiO2
SiCl4
Si
D.MgCO3
MgCl2（aq）
Mg
【解析】工业上用氢气与氮气在高温、高压和催化剂的条件下反应合成氨,3H2+N2
2NH3,氨气通入氯化氢溶液中发生反应NH3+HCl
NH4Cl,物质间的转化均能一步实现,A项正确;蔗糖为非还原性糖,与银氨溶液不反应,B项错误;二氧化硅是酸性氧化物,不能与氯化氢反应生成四氯化硅,C项错误;碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气,工业用电解熔融氯化镁的方法制备镁,D项错误。
【答案】A
6、下列实验中,操作和现象以及对应结论都正确且现象与结论具有因果关系的是（ ）
序号
操作和现象
结论
A
取少量BaSO4固体于试管中,加入足量的盐酸,沉淀不溶解
BaSO4不溶于盐酸且可以用盐酸和
BaCl2溶液检验S
B
向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,并将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫红色褪去
证明乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
C
常温下,测得饱和NaA溶液的pH大于饱和NaB溶液
常温下水解程度:
A->B-
D
在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层且上层溶液呈紫红色
CCl4可作为碘的萃取剂
答案 A 先加入足量盐酸,没有沉淀生成,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则原溶液中一定含有S
故A正确;乙醇易挥发,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;饱和NaA溶液与饱和NaB溶液的浓度可能不同,不能根据pH判断水解程度,故C错误;CCl4密度比水大,在分液漏斗中加入碘水后再加入CCl4,充分振荡,分层且下层溶液呈紫红色,故D错误。
7、下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系不合理的是（ ）
选项
操作和现象
结论
A
向装有Fe（NO3）2溶液的试管中加入稀硫酸,在试管口观察到红棕色气体
发生反应先生成NO,进而与O2反应生成NO2
B
取皂化反应的混合液滴入盛水的烧杯中,出现油滴
皂化反应完全
C
在溴乙烷中加入NaOH的乙醇溶液并加热,将产生的气体依次通过水、酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色褪去
使KMnO4溶液褪色的气体是乙烯
D
向漂白粉溶液中通入过量的二氧化硫,溶液变浑浊
析出了硫酸钙
解析:
N在酸性条件下可与Fe2+发生氧化还原反应,A项正确;皂化反应的产物为高级脂肪酸钠和甘油,均为可溶物,将皂化反应后的混合液滴入水中有油滴,说明皂化反应不完全,B项错误;在溴乙烷中加入NaOH的乙醇溶液加热,将产生的气体通过水时,水吸收了挥发出的乙醇,再通过酸性高锰酸钾溶液,能使之褪色的是乙烯,C项正确;ClO-在酸性条件下与H2SO3可发生氧化还原反应,D项正确。
答案:
B
二、非选择题
（一）用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c（I-）,实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液（过量）,使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe（SO4）2溶液作指示剂。
d.用0.1000mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。
三次测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.数据处理。
回答下列问题:
（1）将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外,还有 。
（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 。
（3）滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是 。
（4）b和c两步操作是否可以颠倒?
,说明理由:
。
（5）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL,测得c（I-）= mol·L-1。
（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为 。
（7）判断下列操作对c（I-）测定结果的影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果 。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 。
【解析】
（1）配制250mL标准溶液需要规格为250mL的容量瓶,定容时,当液面离容量瓶颈刻度线1~2cm时应改用胶头滴管加蒸馏水至液面与刻度线相切。
（2）硝酸银见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中。
（3）滴定时利用的指示剂是NH4Fe（SO4）2,为防止Fe3+水解而干扰实验,故在pH<0.5的条件下进行。
（4）若将步骤b、c颠倒,因Fe3+能够氧化I-（2Fe3++2I-
2Fe2++I2）,指示剂中的Fe3+被消耗完全,无法判断滴定终点。
（5）从实验数据看,实验1的数据误差较大,舍去。
实验2、实验3消耗NH4SCN标准溶液体积的平均值是10.00mL。
Ag+与I-、SCN-发生如下沉淀反应:
25mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液中Ag+的物质的量为2.5×10-3mol,过量的Ag+的物质的量n（Ag+）过量=n（SCN-）=0.1mol·L-1×0.01L=1×10-3mol;则被Ag+消耗的I-的物质的量为2.5×10-3mol-1×10-3mol=1.5×10-3mol,则I-的物质的量浓度为
=0.0600mol·L-1。
（6）滴定管中装入标准液前应用标准液润洗,以避免误差。
（7）①若在AgNO3标准液配制过程中烧杯中的溶液有少量溅出,则标准液的浓度偏低,量取的25.00mLAgNO3溶液中,n（Ag+）偏小,而与I-结合的Ag+物质的量不变,则最后与Ag+结合的n（SCN-）减少,消耗NH4SCN溶液的体积偏小,则I-消耗AgNO3溶液体积偏大,导致测定结果偏高。
②滴定终点俯视滴定管的刻度,所读取的刻度高于液面（数值偏小）,即
偏小,则用于沉淀I-的Ag+量偏大,导致测定结果偏高。
【答案】
（1）250mL（棕色）容量瓶、胶头滴管
（2）避免AgNO3见光分解
（3）防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断（或抑制Fe3+的水解）
（4）否（或不能） 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
（5）10.00 0.0600
（6）用NH4SCN标准溶液进行润洗
（7）①偏高 ②偏高
（二）铁元素的化合价有+2和+3价，某兴趣小组利用含铁的盐溶液进行化学实验：
（1）取一定量氯化亚铁固体，配制成0.1mol/L的溶液，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是 。
（2）在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液，溶液变 色，接着在变色的溶液中滴入2mL0.5mol/LAgNO3溶液，产生白色沉淀（已知：
AgSCN为白色沉淀），溶液逐渐恢复到原来颜色，这种变化是因为 （请从平衡移动的角度解释）。
用下图装置进行SO2性质的研究。
（3）用 取25.00mLFeCl3和Ba（NO3）2的混合溶液，通入SO2气体一段时间后，发现A中产生白色沉淀，该白色沉淀的化学式是 ，推测产生白色沉淀的原因可能是
（4）工业石灰石﹣石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是：
烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏（CaSO4•2H2O）。
某电厂用煤300t（煤中含硫的质量分数为2.5%），若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫，用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏，则理论上可得到 吨石膏。
【分析】
（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化；
（2）铁离子与KSCN溶液结合生成络离子，溶液为血红色，反应为：
Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3，加入AgNO3溶液，产生白色沉淀AgSCN，SCN﹣浓度降低，根据浓度对化学平衡的影响分析；
（3）用滴定管量取溶液；铁离子具有氧化性，酸性条件下硝酸根离子有氧化性，可将二氧化硫氧化，据此分析；
（4）二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4•2H2O；根据关系式S～SO2～CaSO4•2H2O来计算。
【解答】解：
（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化；
故答案为：
防止亚铁离子被氧化；
（2）向盛有氯化铁溶液的试管中滴加1滴KSCN溶液，溶液中发生Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3，使溶液局部变红，Ag+与SCN﹣反应生成沉淀，降低了c（SCN﹣），平衡逆向移动，血红色逐渐褪去；
故答案为：
血红；溶液中发生Fe3++3SCN﹣⇌Fe（SCN）3，使溶液局部变红，Ag+与SCN﹣反应生成沉淀，降低了c（SCN﹣），平衡逆向移动，血红色逐渐褪去；
（3）25.00mLFeCl3和Ba（NO3）2的混合溶液用滴定管量取；通入SO2气体，其中Fe3+具有氧化性，将SO2氧化成SO42﹣，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀，SO2气体溶于水显酸性，酸性条件下NO3﹣将SO2氧化成SO42﹣，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀；
故答案为：
滴定管；BaSO4；Fe3+将SO2氧化成SO42﹣，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀或酸性条件下NO3﹣将SO2氧化成SO42﹣，再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀；
（4）二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏（CaSO4•2H2O），根据硫元素质量守恒有，
S～SO2～CaSO4•2H2O
32172
300t×2.5%×96%m
＝
，解得m＝38.7t；
故答案为：
38.7。
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