实验方案的设计与评价及定量实验数据的分析与处理练习Word下载.docx

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④

0.0020

580

分析实验数据所得出的结论不正确的选项是（　　）

A．增大c（CH3COCH3），v（Br2）增大

B．实验②和③的v（Br2）相等

C．增大c（HCl），v（Br2）增大

D．增大c（Br2），v（Br2）增大

选D。

①、②两组数据中HCl、Br2初始浓度相同，而②中CH3COCH3初始浓度大，且计算所得②的v（Br2）大，故A正确；

②、③中Br2的初始浓度相同，颜色消失[即c（Br2）为0时]所用时间相同，故v（Br2）相同；

①、③两组数据中CH3COCH3、Br2初始浓度相同，而③中HCl初始浓度大，且③所用时间少，故③的v（Br2）大，C正确；

①、④两组数据中CH3COCH3、HCl初始浓度相同，而①的v（Br2）为：

v（Br2）＝0.0010mol/L÷

290s＝3.45×

10－6mol/（L·

s），④的v（Br2）为：

v（Br2）＝0.0020mol/L÷

580s＝3.45×

10－6mol/（L·

s），可见v（Br2）是相同的，故D错误。

3．某化学兴趣小组对某白色固体样品（可能为NH4HCO3、NaHCO3、Na2CO3和NaCl中的一种）的成分进行鉴定：

（1）甲同学经分析后，认为用Ba（OH）2试液滴加到样品溶液中（必要时可加热），通过产生的现象即可完成实验。

你认为该同学设计的实验方案__________（填“可行”或“不可行”）。

（2）乙同学选用了试管、玻璃棒、酒精灯、试管夹、蒸馏水、pH试纸，通过合理、全面的实验步骤，给出了鉴定。

①为保证实验方案的顺利实施，乙同学在给固体样品加热时，正确的操作方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________（使用酒精灯和试管夹的方法不必表达）。

②乙同学在实验中可能要两次使用玻璃棒和pH试纸。

第一次是将一小块试纸用蒸馏水润湿后黏在玻璃棒的一端，以便通过玻璃棒将试纸对准加热的试管附近（试管口）；

第二次（测定溶液的pH）使用时的正确方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③完成下表中空格部分：

固体试样

判断依据（要点）

有关化学方程式（或离子方程式）

碳酸氢铵

碳酸氢钠

pH试纸显示有酸性气体产生

碳酸钠

氯化钠

NaCl===Na＋＋Cl－

（1）不可行，因为NaHCO3、Na2CO3与Ba（OH）2溶液反应均能生成沉淀。

（2）给试管里的固体药品加热时，往往有水蒸气产生（反应过程中生成的水或药品中的水），因此试管口必须向下倾斜。

加热前需先将试管外壁擦干，以防止加热时试管炸裂。

加热时应先使试管均匀受热，使试管在酒精灯上移动。

碳酸氢铵受热分解生成碱性气体NH3，通过检验NH3判断碳酸氢铵存在。

碳酸钠和氯化钠受热无气体放出，但碳酸钠溶液由于水解而呈碱性。

答案：

（1）不可行　

（2）①试管口微向下倾斜，加热前需先将试管外壁擦干，以防止加热时试管炸裂。

加热时应先使试管均匀受热，使试管在酒精灯上移动　②取一小块pH试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部，观察试纸颜色的变化并跟标准比色卡比较，即可确定溶液的pH

有关化学方程式

（或离子方程式）

pH试纸显示有碱性气体产生

加热时无气体产生，溶液呈碱性

CO

＋H2O

HCO

＋OH－

加热时无气体产生，溶液呈中性

4.某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料（由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末）进行探究。

请完成以下探究报告。

[探究目的]探究该焰火原料的组成

[资料检索]①Mg2＋的检验方法：

取2滴待检液，加入2滴2mol·

L－1的NaOH溶液，再加入1滴镁试剂（Ⅰ）染料（对硝基苯偶氮间苯二酚），若出现沉淀并吸附镁试剂（Ⅰ）染料呈天蓝色，表示待检液中含有Mg2＋，Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NH

会妨碍Mg2＋的检验。

②Mg（OH）2可溶于浓的氯化铵溶液，其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。

③很多合金是金属互化物，有确定的化学组成。

[探究思路]①确定焰火原料所含金属的种类；

②测定焰火原料的化学式。

[实验探究]

（1）甲同学进行了初步实验，实验步骤和实验现象如下。

请填写下表：

实验步骤

实验现象

结论

取少量该焰火原料加入冷水

无明显现象

______

取少量该焰火原料加入稀盐酸

完全溶解，有大量气体产生，溶液呈无色

（2）乙同学取第②组实验的溶液，加入镁试剂（I）染料，得出合金中不含镁。

乙的结论__________（填“正确”或“错误”），你的理由是________________________________________________________________________。

（3）丙同学设计实验方案，确定焰火原料中的金属种类，实验记录如下所示：

由丙的实验记录可知，该焰火原料是由__________和__________两种金属组成的合金；

向滤液中加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸，煮沸的理由是________________________________________________________________________。

由题意知①中把焰火原料加入冷水中无明显现象，说明该合金中不含与冷水反应的金属，则锂、钠等活泼金属不存在，由②可知金属能与盐酸反应放出气体，则其可能由短周期金属元素铍、镁、铝三种金属中的任意两种组成。

（1）①不含锂（Li）、钠（Na）等活泼金属　②可能含铍（Be）、镁（Mg）、铝（Al）三种金属中的任意两种　

（2）错误　由资料知，检验Mg2＋的反应必须在碱性条件下进行　（3）铝（或Al）　镁（或Mg）（顺序可互换）　将NH

转化为NH3，煮沸促进其逸出，防止NH

干扰Mg2＋的检验

5．向淀粉KI溶液中滴加氯水，溶液先变蓝后退色，再向退色后的溶液中加入淀粉溶液，溶液一直没有重新变成蓝色。

（1）由此事实你能得出上述溶液“后退色”的原因是________________；

假设此变化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1，写出此反应的化学方程式：

若再向该混合溶液中加入几滴Na2SO3溶液，发现溶液又重新变成蓝色，写出此变化中反应的化学方程式：

________________________________________________________________________

（2）向10mL含有0.1mol/LKI的淀粉溶液中通入44.8mLCl2（标准状况），写出此时反应的离子方程式：

（3）为测定某品牌的碘盐（含有碘酸钾）中碘元素的百分含量，某研究性学习小组的同学准确称取10.0000g该碘盐，溶于蒸馏水，与足量的KI溶液在酸性条件下混合，充分反应后，取所得混合溶液的十分之一，用Na2S2O3标准溶液进行滴定（用淀粉作指示剂，反应为I2＋2S2O

===2I－＋S4O

），达到滴定终点时消耗物质的量浓度为1.0×

10－3mol/L的Na2S2O3溶液VmL。

则达到终点时的现象为____________________，该碘盐中碘元素的百分含量为__________。

（1）淀粉KI溶液变蓝色后继续加氯水退色的原因有两种可能：

一是I2被氧化了，二是淀粉结构被破坏了，由向退色后的溶液中再加淀粉溶液仍不变蓝色知退色原因属于前者。

由Cl2与I2反应时的量之比知，碘被氧化成IO

，可根据此写出反应的方程式；

加Na2SO3溶液又变蓝说明又有I2生成，故IO

被SO

还原为I2。

（2）由反应物的量之比知氧化产物为I2与IO

。

（3）由IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O及I2＋2S2O

可得，IO

～3I2～6S2O

，1g该碘盐中所含碘元素的物质的量n（I）＝

V×

10－6mol，则碘元素的质量为127×

10－6≈2.12V×

10－5（g），则碘元素的百分含量为2.12V×

10－3%。

（1）I2被过量的氯水氧化了　5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl　2HIO3＋5Na2SO3===I2＋5Na2SO4＋H2O

（2）5I－＋10Cl2＋9H2O===I2＋20Cl－＋3IO

＋18H＋

（3）蓝色消失且在30s内不变化　2.12V×

10－3%

1．（2017·

高考安徽卷）某研究性学习小组在上收集到如下信息：

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）以下有关制备银镜过程的说法正确的选项是__________。

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2mL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

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

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

都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论、并简述理由：

此题考查了银镜制备实验，在该实验中要采用水浴加热，故

（1）中c不正确，b中银氨溶液应过量且滴加顺序不正确，其他属规范操作和合理描述；

（2）Fe3＋氧化Ag生成Fe2＋和Ag＋；

（3）可用Fe（NO3）3溶液和稀硝酸做对比实验进行验证；

（4）丙同学没有检验NO

的还原产物，故不能得出题述结论。

（1）ade

（2）Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋

（3）

①测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH

②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

能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO

的还原产物，因此不能确定NO

是否氧化了Ag[（3）、（4）其他合理答案均可]

2．（2017·

高考课标全国卷改编题）某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。

请回答以下问题：

为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。

将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。

实验

混合溶液　ABCDEF

4mol·

L－1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5

饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620

H2O/mLV7V8V9V10100

（1）请完成此实验设计，其中：

V1＝__________，V6＝__________，V9＝__________；

（2）反应一段时间后，实验A中的金属呈__________色，实验E中的金属呈__________色；

（3）该同学最后得出的结论为：

当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。

请分析氢气生成速率下降的主要原因：

稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成Cu－Zn－H2SO4原电池，加快锌的反应速率。

由于是研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1～V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液与水的体积和为20mL。

A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。

有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。

（1）30　10　17.5　

（2）灰黑　暗红　（3）当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积

1．市场上有一种用于预防和治疗缺氧症状的便推携式制氧器，利用过碳酸钠固体A（化学式为2Na2CO3·

3H2O2）和黑色固体B（不溶于水）与水混合反应制得氧气。

某同学对A、B两种物质进行探究，实验步骤及现象如下图。

以下说法错误的选项是（　　）

A．B在反应①中可能起催化作用

B．设计③的目的是制取氧气

C．第②步分离混合物的方法是过滤

D．白色沉淀D为CaCO3

混合物中分离出B，说明反应①中B未参加反应，可能是催化剂，A选项正确；

设计③的目的是检验B的催化性能，B选项错误；

第②步分离后得到固体和溶液，分离方法应为过滤，C选项正确；

C溶液中含CO

，与Ca2＋反应形成CaCO3白色沉淀，D选项正确。

2．科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。

在以下假设（猜想）引导下的探究肯定没有意义的选项是（　　）

A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成

B．探究Na与水的反应可能有O2生成

C．探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是Cu（OH）2

D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞试液红色退去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致

选C。

C项中Cu（OH）2为蓝色，所以没有探究的意义。

A项中因为二氧化硫具有还原性，过氧化钠的氧化性可能将硫元素氧化为高价态；

根据反应前后原子数目和种类不变，B项的探究也有一定的依据；

D项，酚酞试液出现红色的原因为NaOH与酚酞共存。

若红色退去，说明酚酞和NaOH其中一种没有（或全部没有），若NaOH消失，则为溶液酸碱性改变所致，若酚酞消失，则说明为HClO的漂白性所致，D项有一定的意义。

3．以下实验设计能够成功的是（　　）

选项实验目的实验步骤及现象

B检验某卤代烃是否是氯代烃

D除去氯化钠晶体中混有的少量硝酸钾

A项稀硝酸可将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子，故该设计不合理；

B项应加稀硝酸中和做催化剂的氢氧化钠溶液，而加稀硫酸有SO

干扰实验现象；

C项加入的稀硝酸干扰实验现象；

D项利用氯化钠和硝酸钾在水中的溶解度随温度变化而改变不同，并且硝酸钾的溶解度大且量少，故该项设计合理。

4．根据以下表达制备氯化铜：

先将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入含有FeO杂质的CuO粉，充分反应，使其溶解。

已知：

FeS不溶于水，但溶于酸。

溶液中被沉淀离子

Fe3＋

Fe2＋

Cu2＋

完全生成氢氧化物沉淀时，溶液的pH

≥3.7

≥9.6

≥6.4

在除去溶液中的Fe2＋时，可采用的方法是（　　）

A．可直接加碱，调整溶液的pH≥9.6

B．加入纯铜粉，将Fe2＋还原为Fe

C．先将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调整溶液pH至3～4

D．通入H2S使Fe2＋直接沉淀

当溶液达到Fe2＋沉淀所需pH时，溶液中的Cu2＋已经沉淀完全，无法分离；

Cu与Fe2＋不反应；

由已知信息中FeS溶于酸知选项D错；

故应先把Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节pH使之沉淀，最后分离即可。

5．现有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物，已知它们的性质如下表，据此，将乙二醇和丙三醇互相分离的最正确方法是（　　）

物质

分子式

熔点

沸点

密度

溶解性

乙二醇

C2H6O2

－11.5℃

198℃

1.11g·

mL－1

易溶于水和乙醇

丙三醇

C3H8O3

17.9℃

290℃

1.26g·

能跟水、酒精以任意比互溶

A.萃取法　　　　　　　　B．结晶法

C．分液法D．蒸馏法

根据组成混合物中各物质的性质差异进行分离。

萃取法适用于同一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同时，将混合物分离；

结晶法适用于不同溶质在同一溶剂中溶解度受温度影响不同的混合物分离；

蒸馏法适用于沸点不同的互溶液体的分离；

分液法适用于互不相溶的两种液体组成的混合物分离。

由表中信息可知，乙二醇和丙三醇性质差异最大的是沸点，所以应采用蒸馏法。

6．干燥剂的干燥性能可用干燥效率（1m3空气中实际余留水蒸气的质量）来衡量。

某些干燥剂的干燥效率数据如下：

MgO

CaO

ZnCl2

ZnBr2

干燥效率

0.008

0.2

0.8

1.1

根据以上数据，以下有关表达错误的选项是（　　）

A．MgO的干燥性能比CaO好

B．干燥效率可能与干燥剂的阴、阳离子的半径大小有关

C．MgCl2可能是比CaCl2更好的干燥剂

D．上述干燥剂中阳离子对干燥性能的影响比阴离子小

对比MgO与CaO的干燥效率，再结合ZnCl2和ZnBr2数据分析可以得出阳离子对干燥性能的影响大于阴离子。

7．（2018·

宁夏吴忠高三月考）以下关于中和热的实验中表达正确的选项是（　　）

A．在进行中和热测定时，为保证实验的准确性，我们可以采取以下具体措施：

使用碎泡沫以起到隔热保温的作用；

使用铜质搅拌棒进行搅拌；

进行两到三次实验，取平均值

B．测量中和热时，一般选择稍过量的碱与一定量的酸反应，也可用稍过量的酸与一定量的碱反应

C．在做中和热的实验时，随着酸的加入，所得反应混合液的温度变化如下图，则在进行反应热的计算时所用的ΔT＝6℃

D．在进行强酸强碱中和反应的反应热测定时，可以用稀盐酸进行反应，也可以选择稀硫酸或稀醋酸

中和热的测定关键是中和放热导致的温度变化能否都被温度计测量出来，故对装置保温效果要求较高，A中使用铜质搅拌棒会造成热量散失，A项错误；

在测定时一般要使用一种反应物略过量，目的是保证少的物质完全中和，故哪种物质稍过量都可以，B项正确；

从图中可以看出，起始温度低于22℃，所以当温度达最高时，反应液的温度变化大于6℃，C项错误；

稀醋酸是弱酸，而进行的实验是强酸强碱的中和热的测定，D项错误。

8．某校化学兴趣小组对一款锌铁合金中铁的含量进行测定，该小组提出用测定产生氢气的体积的方法来进行实验。

实验过程中需要读取氢气体积。

（1）读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面低于量气管中液面，应采取的措施是________________________________________________________________________

（2）若称得锌铁合金的质量为0.117g，量气管中初读数为1.00mL，末读数为45.80mL，则合金中铁的含量为________%（保留2位小数，气体体积已折算成标况）。

（1）由于两者是连通器，所以只要移动水准管的位置，就可以使得两者液面相平。

（2）根据题中数据可知，生成的氢气体积为44.80mL，物质的量为0.002mol。

设铁的物质的量为xmol，锌的物质的量为ymol。

则有：

解得：

x＝0.013/9，y＝0.005/9。

w（Fe）＝

×

100%＝69.14%。

（1）抬高（或移动）水准管位置，使水准管