届高考化学微专题《实验方案的设计与评价》.docx
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届高考化学微专题《实验方案的设计与评价》
2020届高考（人教版）化学：
实验方案的设计与评价二轮练习题含答案
专题：
实验方案的设计与评价
一、选择题
1、聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea（OH）b（SO4）c]m．取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，所得溶液平均分为两份．一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.1650g．另一份溶液，先将Fe3+还原为Fe2+，再用0.0200mol•L-1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液33.33mL．该聚合硫酸铁样品中a：
b的比值为（已知：
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O）．（ ）
A．2：
1B．3：
1
C．1：
1D．4：
5
【答案】A
【解析】n（SO42-）=
=0.005mol，n（K2Cr2O7）=0.03333L×0.02mol/=0.0006666mol，n（Fe2+）=n（K2Cr2O7）×6=0.0039996mol，由电荷守恒可知n（OH-）+n（SO42-）×2=n（Fe3+）×3，n（OH-）=0.0039996mol×3-0.005mol×2=0.0019988mol，得到a：
b=0.0039996mol：
0.0019988mol=2：
1。
2、已知2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑．下列有关操作、装置、原理及对现象的表述正确的是（ ）
A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2
B．用装置乙可检验分解产生的SO2，现象是石蕊试液先变红后褪色
C．用装置丙可检验分解产生的SO3，现象是产生白色沉淀
D．用装置丁可吸收尾气，避免污染环境
【答案】A。
【解答】A．用装置甲高温分解FeSO4，点燃酒精喷灯前应先向装置内通一段时间N2，排除装置内空气，避免空气中氧气的干扰，故A正确；
B．装置乙不能检验二氧化硫的存在，产物中有三氧化硫溶于水形成硫酸溶液，遇到石蕊试液也会变红色，二氧化硫遇到石蕊试液只能变红色，不能褪色，故B错误；
C．三氧化硫极易溶于水，通过装置乙的水溶液会被完全吸收，要检验三氧化硫存在，应把乙和丙位置互换才能检查三氧化硫的存在，故C错误；
D．装置丁中亚硫酸氢钠不能吸收二氧化硫，应是饱和亚硫酸钠溶液，故D错误；
3、（双选）下列实验操作、现象和结论均正确的是（ ）。
选项
实验操作
现象
结论
A
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体
试管内壁均有水珠
两种物质均受热分解
B
向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水
生成白色沉淀
产物三溴苯酚不溶于水
C
向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液
加入淀粉后溶液变成蓝色
氧化性:
Cl2>I2
D
向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液,再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
【解析】因固体物质中通常含有少量水分,加热时,即使固体不分解,试管内壁也可能会出现水珠,Na2CO3受热不分解,A项错误;向稀的苯酚水溶液滴加饱和溴水,两者反应生成不溶于水的三溴苯酚白色沉淀,B项正确;向含I-的溶液中滴加少量新制氯水,因氧化性Cl2>I2,可发生反应2I-+Cl2
2Cl-+I2,I2使淀粉变蓝色,C项正确;加入H2O2后溶液变成血红色,则Fe2+被H2O2氧化为Fe3+,说明Fe2+具有还原性。
【答案】BC
4、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
5、根据下列实验现象,不能得出对应结论的是（ ）。
选项
实验
现象
结论
A
室温下测0.1mol·L-1醋酸的pH
pH≈3.3
醋酸是弱酸
B
向2mL0.1mol·L-1NaOH溶液中
（1）滴加几滴同浓度的
MgSO4溶液;
（2）再滴加几滴同浓度的FeCl3溶液
（1）产生白色沉淀;
（2）产生红褐色沉淀
溶解度:
Fe（OH）3<
Mg（OH）2
C
常温下,将CO2通入苯酚钠溶液中
溶液变浑浊
酸性:
碳酸>苯酚
D
将少量溴乙烷与NaOH溶液共热,冷却,用HNO3酸化后,滴加AgNO3溶液
产生淡黄色沉淀
水解液中含有溴离子
【解析】由pH大于1可知,醋酸不能完全电离,则醋酸是弱酸,A项正确;NaOH过量,均为沉淀的生成,不发生沉淀的转化,则不能比较Ksp及溶解度,B项错误;发生强酸制取弱酸的反应,则酸性碳酸>苯酚,C项正确;水解后加硝酸至水解液呈酸性,再滴加AgNO3溶液,出现淡黄色沉淀,证明水解液中含有溴离子,D项正确。
【答案】B
6、一种钌（Ru）配合物光敏太阳能电池工作原理及电池中发生的反应如图所示:
下列说法正确的是（ ）。
A.电极X为电池的正极
B.电池工作时,电能转化为光能
C.电池工作时,电极Y上发生还原反应
D.电池的电解质溶液中I-和
的浓度不断减少
【解析】电子由负极流向正极,则电极X为电池的负极,故A项错误;电池工作时,光能转化为电能,故B项错误;电池工作时,电极Y为正极,发生还原反应,故C项正确;电池工作时,电解质溶液中I-和
的浓度不变,故D项错误。
【答案】C
7、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。
8、从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是（ ）
解析:
灼烧海带时应选用坩埚作容器,A项错误;过滤时应用玻璃棒引流,B项错误;萃取后上层液体应从分液漏斗上口倒出,C项错误;蒸馏过程中冷凝管中水流方向为下进上出,D项正确。
答案:
D
9、下列实验操作能达到实验目的的是（ ）。
实验目的
实验操作
A
制备Fe（OH）3胶体
将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中
B
由MgCl2溶液制备无水MgCl2
将MgCl2溶液加热蒸干
C
除去Cu粉中混有的CuO
加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥
D
比较水与乙醇中氢的活泼性
分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
【解析】应向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体,A项错误;氯化镁是强酸弱碱盐,MgCl2溶液水解产生的HCl易挥发,所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干,B项错误;铜与稀硝酸反应,应该用稀盐酸,C项错误;分别将少量钠投入盛有水和乙醇的烧杯中,反应剧烈的是水,反应平缓的是乙醇,利用此反应现象可以比较水和乙醇中氢的活泼性,D项正确。
【答案】D
10、下列有关实验操作、现象和结论都正确的是（ ）。
选项
实验操作
现象
结论
A
向稀硝酸中加入过量的铁粉,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液变为血红色
HNO3具有氧化性,能将Fe氧化成Fe3+
B
向盛有某溶液的试管中滴加NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口
试纸颜色无明显变化
原溶液中无N
（续表）
选项
实验操作
现象
结论
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热,冷却后加入新制Cu（OH）2悬浊液,再加热至沸腾
未见红色沉淀
淀粉未发生水解
D
向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体
溶液红色变浅
证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
【解析】向稀硝酸中加入过量的铁粉充分反应后,反应生成硝酸亚铁,滴入KSCN溶液后不会变红,A项错误;向盛有某溶液的试管中滴加NaOH溶液,需加热后将湿润的红色石蕊试纸置于试管口检验NH3,否则无法判断原溶液中是否含有铵根离子,B项错误;向淀粉溶液中加入稀硫酸、加热,冷却后必须先加入NaOH溶液中和稀硫酸,然后再加入新制Cu（OH）2悬浊液,加热,否则稀硫酸与氢氧化铜反应,影响了检验结果,C项错误;加入少量BaCl2固体,生成呈中性的碳酸钡沉淀,溶液红色变浅,能够证明Na2CO3溶液中存在水解平衡,D项正确。
【答案】D
二、非选择题
1、下列有关实验装置的说法中正确的是 （填序号）。
（1）用图1装置可制取并收集干燥纯净的NH3。
（2）用图2装置可制备SO2。
（3）用图3装置可制备NO。
（4）用图4装置可进行H2、NH3、CO2、Cl2、HCl、NO2等气体的收集,但不能用于NO的收集。
（5）当X选用苯时,用图5装置可进行NH3和HCl的吸收,并防止倒吸。
（6）图6装置可用于SO2的干燥、收集并吸收多余SO2,防止SO2逸出污染空气,并防止倒吸。
（7）用图7装置进行H2、O2、Cl2、SO2、NH3、CO2等气体的干燥。
（8）用图8装置进行Cl2、NO、SO2、N2的收集。
【解析】
（1）NH3应用向下排空气法收集。
（3）NO不能用排空气法收集。
（5）不能防止倒吸,因为苯比水的密度小,在上层。
（6）SO2为酸性气体,不能用碱石灰干燥。
（7）Cl2、SO2、CO2为酸性气体,不能用碱石灰干燥。
（8）Cl2、SO2可溶于水,不能用排水法收集。
【答案】
（2）（4）
2、焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一．某研究小组进行如下实验：
实验一焦亚硫酸钠的制取：
采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：
Na2SO3+SO2＝Na2S2O5
（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为 ．
（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 ．
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为 （填序号）．
实验二焦亚硫酸钠的性质：
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3．
（4）证明NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 （填序号）．
a．测定溶液的pHb．加入Ba（OH）2溶液c．加入盐酸d．加入品红溶液e．用蓝色石蕊试纸检测
（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 ．
实验三葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂．测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）的方案如下：
（已知：
滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI）
①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为 g•L﹣1．
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果 （填“偏高”“偏低”或“不变”）．
【分析】
（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤操作；
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，吸收未反应的二氧化硫，应防止倒吸，且不能处于完全密闭环境中；
（4）NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故检验溶液呈酸性即可；
（5）Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可；
（6）①由消耗碘的量，结合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI计算二氧化硫的质量，进而计算浓度；
②若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小．
【解答】解：
（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：
Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O，
故答案为：
Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离，
故答案为：
过滤；
（3）a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；
d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；
故答案为：
d；
（4）NaHSO3溶液中HSO3﹣的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba（OH）2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae；
故答案为：
ae；
（5）Na2S2O5中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：
取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，
故答案为：
取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；
（6）①令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg，则：
SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
64g1mol
mg0.025L×0.01mol/L
所以，64g：
mg＝1mol：
0.025L×0.01mol/L，
解得m＝0.016
故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为
＝0.16g/L
故答案为：
0.16；
②若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低，
故答案为：
偏低．
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