化学实验设计《课堂新坐标》.docx

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化学实验设计《课堂新坐标》

课后限时自测（三十六）

（时间：

45分钟　满分：

100分）

一、选择题（每小题5分，共40分）

1．（2014·山西联考）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

2．在实验室进行下列有关物质的制备流程中，理论上正确、操作上可行且经济上合理的是（　　）

A．C

CO

CO2

Na2CO3

B．Cu

Cu（NO3）2溶液

Cu（OH）2

C．CaO

Ca（OH）2溶液

NaOH溶液

D．Fe

Fe2O3

Fe2（SO4）3溶液

【解析】　A项碳在空气中燃烧生成CO2，此设计操作上复杂；B项使用AgNO3不经济；D项Fe燃烧产物是Fe3O4，而不是Fe2O3。

【答案】　C

3．（2014·南昌模拟）大胆、科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。

在下列假设（猜想）引导下的探究肯定是没有意义的是（　　）

A．探究SO2与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中可能有CuS

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

【解析】　SO2有还原性，而Na2O2有强氧化性，Na2O2有可能将＋4价硫氧化成SO

，A项有意义；钠与水反应时水作氧化剂，但水中只能是氢元素得到电子生成氢气，B项无意义；浓硫酸与铜反应时，硫元素可得到电子转化为＋4价或0价或－2价的化合物，故C项有意义；Cl2通入NaOH溶液后，可使溶液pH减小，也可生成HClO，故D项有意义。

【答案】　B

4．（2014·山东省潍坊市一模）在5mL0.1mol·L－1KI溶液中滴加0.1mol·L－1FeCl3溶液5～6滴后，再进行下列实验，其中可证明FeCl3和KI的反应是可逆反应的实验（含现象）是（　　）

A．滴加AgNO3溶液，观察有黄色沉淀产生

B．加入CCl4振荡后，下层液体为浅紫色

C．加入CCl4振荡，下层液体为浅紫色；取上层清液，滴加AgNO3溶液，有白色沉淀产生

D．加入CCl4振荡后，下层液体为浅紫色；取上层清液，滴加KSCN溶液，溶液显红色

【解析】　氯化铁和碘化钾反应生成氯化亚铁、碘和氯化钾，要想证明氯化铁和碘化钾的反应是可逆反应，则必须证明溶液中含有铁离子和碘单质即可，碘单质用四氯化碳检验，铁离子用硫氰化钾溶液检验，故选D。

【答案】　D

5．（2014·北京市西城区高三上学期期末考试）如下图所示的实验，能达到实验目的的是（　　）

A

B

C

D

验证化学能转化为电能

证明温度对平衡移动的影响

验证铁发生析氢腐蚀

验证AgCl溶解度大于Ag2S

【解析】　A中缺盐桥；C项中性条件下铁发生吸氧腐蚀；D选项不能证明AgCl溶解度大于Ag2S，因为AgNO3溶液过量，过量的Ag＋能与S2－直接反应生成Ag2S沉淀。

【答案】　B

6．下表中实验操作能达到实验目的或得出结论正确的是（　　）

选项

实验操作

实验目的或结论

A

SO2通入氯水中

溶液的漂白性更强

B

向2mL淀粉溶液中加入稀硫酸，加热2min，加入新制Cu（OH）2再加热，无明显现象

淀粉在酸性条件下不水解

C

将制得的溴苯粗产品与氢氧化钠溶液充分混合后分液

除去溴苯中混有的溴

D

以石墨为电极电解硫酸铜和硫酸亚铁的混合液，开始时，阴极碳棒上有红色物质析出

还原性：

Cu2＋比Fe2＋强

【解析】　由于发生反应：

SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl，溶液失去漂白性，A项错误；检验淀粉的水解程度时，在加入新制氢氧化铜之前要先加入碱溶液中和用作催化剂的稀硫酸，B项错误；电解硫酸铜和硫酸亚铁的混合液，开始时阴极碳棒上有红色物质析出，这说明Cu2＋的氧化性强于Fe2＋，D项错误。

【答案】　C

7．（2014·天津市滨海新区五所重点学校联考）下图所示对实验选用或实验操作正确的是（　　）

A．滴定FeSO4溶液　　　　B．制取O2

　C．制备Fe（OH）2　　D．除去乙醇中的乙酸

【解析】　酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能使用碱式滴定管，应用酸式滴定管盛装，A项错误；氧气的密度比空气的大，收集时应长导管进气，短导管出气，B项错误；用苯隔绝了与空气的接触，将滴管尖端插入液面下，挤出NaOH溶液，可以防止Fe（OH）2被氧化，C项正确；乙醇与乙酸混溶，不能用分液法分离，D项错误。

【答案】　C

8．（2013·天津市滨海新区五所重点学校联考）关于下列各实验装置的叙述中，不正确的是（　　）

　①　　　　②　　　　③　　　　　　④

A．图①可用于实验室制取少量NH3或O2

B．可用从a处加水的方法检验图②装置的气密性

C．实验室可用图③的方法收集Cl2或NH3

D．利用图④装置制硫酸和氢氧化钠，其中b为阴离子交换膜，c为阳离子交换膜

【解析】　图①可以利用碱石灰（或生石灰）与浓氨水制取氨气，用MnO2和双氧水或Na2O2与水反应制取氧气，A项正确；图②关闭止水夹，从a处加水，U形管中产生液面差，静置一段时间，若液面差不变气密性好，若不能形成液面差或液面差发生变化，气密性不好，B项正确；氯气密度比空气的大，收集时应从长导管通入，而氨气的密度比空气的小，收集时应从短导管通入，C项错误；以Pt电解Na2SO4溶液，电解时阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，故SO

通过阴离子交换膜（b）到阳极产生硫酸；同理Na＋通过阳离子交换膜（c）到达阴极形成NaOH，D项正确。

【答案】　C

二、非选择题（共60分）

9．（15分）（2014·广东六校联考）某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了图1、图2所示装置进行实验。

（1）比较两实验装置，图2所示装置的优点是：

①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；

②______________________________________________。

（2）能说明有SO2气体产生的实验现象是_____________。

（3）反应一段时间后，用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：

Ⅰ：

只含有Fe3＋；Ⅱ：

只含有Fe2＋；Ⅲ：

既有Fe3＋又有Fe2＋。

为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性，选用如下试剂，填写下列空格：

A．稀盐酸溶液　　　　　B．稀硫酸溶液

C．KSCN溶液D．KMnO4溶液

E．NaOH溶液F．淀粉KI溶液

G．H2O2溶液

验证Ⅱ：

取试样，先滴加少量的________（填试剂序号，下同），振荡，再滴加少量的________，根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确。

验证Ⅲ：

步骤1.取试样，滴加少量的________（填试剂序号），溶液的颜色变________色则试样中含有Fe3＋，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

步骤2.再取适量的试样滴加少量的________（填试剂序号），溶液的颜色变为________色，则试样中含有Fe2＋。

【解析】　

（1）比较两个装置的不同点，发现发生装置设计不同，可抽动的铁丝可以随时控制反应的发生与停止，而铁片却不具有这样的优势。

（3）检验溶液中仅含Fe2＋需事先确定溶液中是否含Fe3＋（用KSCN溶液），再利用氧化剂（不要有很深的颜色，以免影响血红色的观察）把Fe2＋氧化成Fe3＋，观察有无血红色现象出现；检验溶液中既有Fe2＋又有Fe3＋，首先可用KSCN溶液检验Fe3＋的存在，因为Fe3＋的存在必然会影响Fe2＋的检验，故只能选择KMnO4溶液与Fe2＋反应，观察KMnO4溶液颜色的变化情况。

【答案】　

（1）便于控制反应的发生和停止

（2）品红溶液褪色

（3）C　G　C（或F）　红（或蓝）

Fe3＋＋3SCN－===Fe（SCN）3（或2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2）

D　浅红或变浅

10．（15分）碘是人体必需的微量元素之一，有“智力元素”之称。

食用加碘盐可预防碘缺乏病。

查阅资料知：

①在酸性条件下，I－能被NO

氧化成IO

，被H2O2或O2等氧化成I2；②IO

能被HSO

还原成I2。

请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂，依次探究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I－、IO

中的哪一种。

限选试剂如下：

1.0mol·L－1HNO3溶液、1.0mol·L－1H2SO4溶液、1.0mol·L－1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水

Ⅰ.提出假设

假设1：

该食盐样品中含I2；

假设2：

该食盐样品中含I－；

假设3：

___________________________________________。

Ⅱ.设计方案与实验探究

将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液，请按要求填写下表。

实验步骤

预期现象与结论

步骤1：

取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴1%淀粉溶液，振荡

若溶液显________，则假设1成立；否则，假设1不成立，再进行步骤2

步骤2：

____________________________________________________________________

若溶液显蓝色，则假设2成立，反应的离子方程式为____；

否则，假设2不成立，再进行步骤3

步骤3：

____________________________________________________________________

____________________________________________________________________

Ⅲ.问题与思考

纯的KIO3或KI都可作为食用加碘盐中碘的来源。

从化学角度来看，食盐中添加________（填“KIO3”或“KI”）更好；理由是_______________________。

【解析】　Ⅰ.根据题干中所告知的碘元素的存在形式可知，假设3为“该食盐样品中含IO

”。

Ⅱ.步骤1是为了检验食盐样品中是否含I2，可利用淀粉遇I2变蓝来检验。

步骤2是为了检验食盐样品中是否含I－，先要将I－氧化为I2，然后用淀粉来检验。

根据题干中的信息可知，将I－氧化为I2应选用H2O2和硫酸，而不能选用硝酸。

所以步骤2中涉及的试剂有1.0mol·L－1H2SO4溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液。

步骤3是为了检验食盐样品中是否含IO

，根据题干信息，先要用NaHSO3溶液将IO

还原成I2，然后用淀粉来检验。

所以步骤3中涉及的试剂有1.0mol·L－1NaHSO3溶液、1%淀粉溶液。

要注意检验实验操作的一般表述模式为：

取少量待检测的溶液注入试管，加几滴……溶液，振荡。

Ⅲ.根据题干信息知，I－易被空气中的氧气氧化为I2，导致碘损失，故食盐中加KIO3更好。

【答案】　Ⅰ.该食盐样品中含IO

Ⅱ.

实验步骤

预期现象与结论

蓝色

取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴1.0mol·L－1H2SO4溶液和几滴3%H2O2溶液后，再滴入几滴1%淀粉溶液，振荡

2I－＋H2O2＋2H＋===I2＋2H2O

取少量上述溶液注入试管中，滴入几滴1.0mol·L－1NaHSO3溶液，再滴入几滴1%淀粉溶液，振荡

若溶液显蓝色，则假设3成立；否则，假设3不成立

Ⅲ.KIO3　KI在空气中易被氧气氧化成I2

11．（15分）（2014·长沙重点高中联考）某化学学习小组借助下列装置（夹持装置已略）及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。

（1）实验前用碱液清洗铁钉，再用0.100mol/L的H2SO4溶液浸泡至有气泡产生。

用H2SO4溶液浸泡的目的是________________。

（2）为尽量减小误差，下列操作的正确顺序是________（填序号）。

①装入铁钉　②插入注射器向铁钉表面滴入适量NaCl溶液并打开止水夹　③将导管口浸入品红溶液中

④塞上单孔活塞　⑤检查装置气密性

（3）实验中试管内发生的总反应为________；用该实验方案测量空气中O2的体积百分数时应测量的数据是①导管与试管内部空间的总体积，②_____________________________。

（4）实验时发现上述测量过程反应较慢，耗时较长，对其影响因素作如下分析，请补充写出假设三。

假设一：

电解质溶液的pH；

假设二：

NaCl溶液的浓度；

假设三：

_________________________________________。

（5）借助上述实验装置，通过调节溶液的pH验证假设一，获得了如下实验数据：

pH

2.0

5.5

6.0

6.5

7.0

8.0

液柱高度

0cm

1.3cm

8.5cm

8.4cm

8.5cm

8.5cm

形成稳定液柱时间

3.0min

3.1min

5.1min

5.3min

15.6min

17.5min

①当pH＝2.0时，没有观察到稳定液柱形成的原因是____________________________。

②根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是________。

③按上述实验装置，设计实验证明假设二。

第一步：

_______________________________________________；

第二步：

_______________________________________________，

分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面；

第三步：

记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度，分析比较数据得出结论。

【解析】　

（1）用H2SO4溶液浸泡可以除去铁钉表面的铁锈。

（2）先检查装置的气密性，然后装入药品，连接好装置，进行反应，故操作顺序为⑤①④③②。

（3）试管内发生的是铁的吸氧腐蚀，装置内氧气减少，导致装置内压强降低，使品红溶液进入导管，因此导管内品红溶液的体积即为减少的氧气的体积。

（4）反应速率的快慢与溶液的pH、NaCl溶液的浓度、铁钉的表面积等有关。

（5）①当pH＝2.0时，由于溶液酸性太强，铁钉主要发生析氢腐蚀放出氢气，不会发生吸氧腐蚀。

②由表中数据可知，当6.0≤pH≤6.5时，可以形成稳定的液柱，并且所用时间较短。

③由于假设二是反应速率的快慢与NaCl溶液的浓度关系，因此第一步应配制不同浓度的NaCl溶液，第二步在相同温度下，加入相同表面积的铁钉，组装两套完全相同的实验装置，进行对比实验。

【答案】　

（1）除去铁钉表面的铁锈　

（2）⑤①④③②

（3）4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe（OH）3（或4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3·xH2O）　吸入导管内品红溶液的体积

（4）铁钉表面积（温度、催化剂等，其他合理答案也可）

（5）①溶液酸性太强，铁钉主要发生析氢腐蚀（或Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑）

②6.0≤pH≤6.5

③配制不同浓度的NaCl溶液　相同温度下，加入相同表面积的铁钉，组装两套完全相同的上述装置（或在相同的条件下）

12．（15分）某同学欲在实验室中对Fe3＋与I－的反应进行探究，实现Fe2＋与Fe3＋的相互转化。

（1）该同学最初的实验操作和现象如下：

编号

操作

现象

Ⅰ

先向2mL0.1mol/LFeCl2溶液中滴加KSCN溶液，再滴加新制氯水

Ⅱ

先向2mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再滴加0.1mol/LKI溶液

滴加KSCN溶液后，溶液变成红色；滴加KI溶液后，红色无明显变化

①实验Ⅰ的现象为___________________________________________________。

②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为_____________________________。

（2）该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因，并对实验方案进行了改进。

改进后的实验操作和现象如下：

编号

操作

现象

Ⅲ

向2mL0.1mol/LKI溶液中滴加1mL0.1mol/LFeCl3溶液，再滴加KSCN溶液

滴加FeCl3溶液后，溶液变成黄色；滴加KSCN溶液后，溶液变成红色

根据实验Ⅲ，该同学认为Fe3＋有可能与I－发生氧化还原反应，请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由_______________________________________。

【解析】　

（1）①Fe2＋遇KSCN溶液后无明显变化，加入新制氯水后，Fe2＋被氧化为Fe3＋，Fe3＋与KSCN反应生成红色的Fe（SCN）3。

②滴入氯水后的反应是2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。

（2）滴加FeCl3溶液后，溶液变成黄色，可能生成了I2。

【答案】　

（1）①滴加KSCN溶液后，溶液无明显变化；再滴加新制氯水后，溶液变成红色

②2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－

（2）溶液变成黄色，推测生成了I2（其他合理答案也可）