高考化学大二轮复习第1部分知识整合专题4化学实验第14讲化学实验方案的设计与评价资料.docx
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高考化学大二轮复习第1部分知识整合专题4化学实验第14讲化学实验方案的设计与评价资料
第14讲 化学实验方案的设计与评价
[限时50分钟，满分70分]
一、选择题（包括7个小题，每小题5分，共35分）
1．（2016·海南高考）下列实验设计正确的是
A．将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性
B．将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C．将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO
D．将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性
解析 A．SO2使溴水褪色是证明SO2具有还原性，错误；B.铁屑放入稀HNO3中不产生H2，而是产生NO，错误；C.澄清石灰水滴入HCO
溶液中也会产生白色沉淀，错误；D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，正确。
答案 D
2．（2016·昌平模拟）某同学为探究SO2与Ba2＋只有在碱性条件下才能形成BaSO3沉淀，设计了如下方案，你认为可行的是
A．将SO2通入Ba（OH）2溶液中观察有白色沉淀生成
B．将SO2通入Ba（NO3）2溶液中观察有白色沉淀生成
C．将SO2分别通入BaCl2溶液、BaCl2与HCl的混合溶液、Ba（OH）2溶液中，观察到只有Ba（OH）2中有白色沉淀生成
D．将SO2通入BaCl2与NH3的混合溶液中有白色沉淀生成
解析 A、D项方案不能说明SO2与Ba2＋在非碱性条件下不能反应生成BaSO3沉淀；B项中SO2溶解后会形成酸性溶液，NO
在酸性条件下可将SO
氧化成SO
，得到的沉淀是BaSO4。
答案 C
3．下述实验设计能够达到目的的是
编号
实验目的
实验设计
A
证明盐酸酸性比醋酸强
同一电路测等体积盐酸、醋酸溶液的导电性
B
证明H2CO3酸性比H2SiO3强
将CO2通入Na2SiO3溶液中
C
证明钠的金属活动性比铜强
向CuCl2溶液中投入金属钠
D
证明溶液中含有I－
向溶液中加入淀粉
解析 通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液，A错误。
金属钠投入CuCl2溶液中，钠与水反应生成NaOH，NaOH与Cu2＋反应生成Cu（OH）2金属钠不能从CuCl2溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C错误。
淀粉只能检验出碘单质，D错误。
答案 B
4．下列图中的实验方案，能达到实验目的的是
A
B
C
D
实验方案
将NO2球浸泡在冰水和热水中
实验目的
探究温度对平衡2NO2N2O4的影响
比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱
除去CO2气体中混有的SO2
验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
解析 A．2NO2（g）N2O4（g） ΔH＜0。
将两个NO2平衡球分别放在热水、冰水中。
平衡球放在热水中颜色加深，放在冰水中颜色变浅。
说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，降低温度，化学平衡向正反应方向移动。
可见是温度不同化学反应移动的方向不同，正确。
B.在复分解反应中，一般是强酸制取弱酸。
发生反应：
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑，证明：
酸性HCl＞H2CO3；H2O＋CO2＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓，证明：
酸性H2CO3＞H2SiO3。
但由于HCl有挥发性，挥发出的HCl也会与Na2SiO3发生反应：
2HCl＋Na2SiO3===2NaCl＋H2SiO3↓，故不能证明酸性：
HCl＞H2CO3＞H2SiO3，错误。
C.CO2、SO2都会与溶液中的Na2CO3反应，因此不能达到除去杂质的目的，错误。
D.要验证FeCl3溶液对H2O2的分解有催化作用，应该是其他外界条件相同，只有一个加催化剂，另一个对比的不加催化剂才可以，不能同时有两个变量，错误。
答案 A
5．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项
实验操作和现象
预期实验目的或结论
A
用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色
说明该食盐不是加碘盐
B
银氨溶液中滴入少量组成为C2H4O2的液态有机物，水浴微热，有银镜出现
可确定该有机物一定是甲酸甲酯
C
向两支盛有KI3的溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色沉淀
KI3溶液中存在平衡：
I
I2＋I－
D
室温下向CuCl2和少量FeCl3的混合溶液中，加入铜屑，充分搅拌，过滤，得蓝绿色溶液
除去杂质FeCl3得纯净CuCl2溶液
解析 A项，钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片，错误；B项，也可以是CH2OHCHO，错误；C项，I2使淀粉变蓝，I－和Ag＋反应生成黄色沉淀；D项，加入铜屑发生2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，不能除去生成的FeCl2。
答案 C
6．（2016·孝感模拟）为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量W0g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理（除W0外）的是
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100mL溶液，取10mL，加入甲基橙，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
C
重量法
样品放入烧瓶中，置于天平上，加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
解析 A、盐酸滴定Na2CO3，用甲基橙作指示剂，正确；B、碱石灰既可以吸收CO2，也可以吸收水分，无法测定Na2CO3的质量分数，错误；C、CO2挥发能带出水分，根据减轻的质量测定Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D、CO2能溶于水，则排水体积不等于CO2的体积，错误。
答案 A
7．现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐（钠、镁、钙、铁）的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：
已知：
控制溶液pH=4时，Fe（OH）3沉淀完全，Ca2＋、Mg2＋不沉淀。
该同学得出的结论正确的是
A．根据现象1可推出该试液中含有Na＋
B．根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C．根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2＋，但没有Mg2＋
D．根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2＋
解析 本题考查了物质的推断，意在考查考生的分析推理能力。
A项，由于试液中外加了NaOH和Na2CO3溶液，故不能确定原试液中是否含Na＋；B项，试液中有没有葡萄糖酸根，都无银镜产生；C项，滤液加氨水无沉淀，说明无Mg2＋，加Na2CO3有白色沉淀，说明有Ca2＋；D项，试液中有可能含有Fe2＋，也有可能只含有Fe3＋而不含Fe2＋。
答案 C
二、非选择题（包括4个小题，共35分）
8．（8分）（2015·全国Ⅰ卷）草酸（乙二酸）存在于自然界的植物中，其K1=5.4×10－2，K2=5.4×10－5。
草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。
草酸晶体（H2C2O4·2H2O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热脱水、升华，170℃以上分解。
回答下列问题：
（1）甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。
装置C中可观察到的现象是________________________________，由此可知草酸晶体分解的产物中有______________________。
装置B的主要作用是_____________________________________________________________________。
（2）乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B和下图所示的部分装置（可以重复选用）进行实验。
①乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为A、B、________________。
装置H反应管中盛有的物质是____________。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是_____________________________________________________________________。
（3）设计实验证明：
①草酸的酸性比碳酸的强___________________________________________。
②草酸为二元酸___________________________________________________。
解析
（1）结合草酸晶体（H2C2O4·2H2O）的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物CO2的存在。
因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入C装置，会干扰CO2的检验，故装置B中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。
（2）①要验证草酸晶体分解产物中还有CO，只能通过检验CO与CuO反应的产物CO2的存在来达到这一目的。
因为草酸晶体的分解产物本身含有CO2，会对CO的检验造成干扰，所以在检验CO前应将分解产物中的CO2除尽，可选用F装置来除去CO2，D装置用来检验CO2是否除尽。
将除去CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置G干燥，然后通过盛有CuO的装置H，CuO将CO氧化为CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的D装置，用来检验CO2的存在。
因CO有毒，最后可将尾气通过排水法收集。
②若前一个装置D中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物CO2已除尽；H中黑色CuO变红，同时其后的装置D中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。
（3）①根据强酸制弱酸的反应原理，可选择NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。
②根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用NaOH标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与NaOH的物质的量的比值为1∶2，证明草酸是二元酸。
答案
（1）有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2
冷凝（水蒸气、草酸等），防止草酸进入装置C反应生成沉淀，干扰CO2的检验
（2）①F、D、G、H、D、I CuO
②H中黑色粉末变为红色，其后的D中澄清石灰水变浑浊
（3）①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生
②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物质的量为草酸的2倍
9．（8分）（2016·成都模拟）氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图1所示的装置。
（1）若分液漏斗中氨水的浓度为9.0mol·L－1，配制该浓度的氨水100mL，用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、____________。
（2）甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，烧瓶内固体X为________________。
（3）乙装置的作用是____________________；写出受热时丙装置发生反应的化学方程式为___________________________________________________________。
（4）当戊中观察到________________现象，则说明已制得硝酸。
某同学按图2组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因____________________。
如何改进装置________________________________。
（5）改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_____________________________________________________________________；为测定试管丁内硝酸溶液的浓度，从中取10mL溶液于锥形瓶中，用0.1mol·L－1的NaO
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