巩固练习 原理实验设计与评价.docx
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巩固练习原理实验设计与评价
【巩固练习】
一、选择题（每题有1~2个选项符合题意）
1．下列实验现象、操作或反应原理的解释正确的（）
现象、操作或反应
解释
A．铝箔在酒精灯火焰上加热熔化不滴落
铝箔对熔化的铝有吸附作用
B．向滴有稀硫酸的热淀粉液中滴加碘水，液体呈蓝色
淀粉在此条件下未水解
C．向盛有足量Z
n和稀硫酸的试管中滴加少量硫酸铜溶液
形成锌铜原电池，使反应速率加快
D．鸡蛋清溶液遇乙酸铅溶液会产生沉淀
蛋白质发生盐析
2．下列相关实验不能达到预期目的的是（ ）
相关实验
预期目的
A
相同温度下，等质量的大理石块、大理石粉末分别与等体积、等浓度的盐酸反应
探究接触面积对化学反应速率的影响
B
把装有颜色相同的NO2和N2O4混合气的两支试管（密封）分别浸入冷水和热水中
探究温度对化学平衡的影响
C
在蔗糖中加入稀硫酸，水浴加热，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热
探究蔗糖水解产物具有还原性
D
两支试管中装有等体积、等浓度H2O2溶液，向其中一支试管中加入CuSO4溶液
探究CuSO4溶液对H2O2分解速率的影响
3．下述实验能达到预期目的的是
编号
实验内容
实验目的
A
将SO2通入酸性KMnO4溶液中
证明SO2具有氧化性
B
将Cl2通入NaBr溶液中
比较氯与溴的氧化性强弱
C
将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温
研究温度对化学平衡的影响
D
分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液，再向其中1支加入少量MnO2
研究催化剂对H2O2分解速率的影响
4．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋
B
AgI沉淀中滴入稀KCl溶液
有白色沉淀出现
AgCl比AgI更难溶
C
Al箔加入稀HNO3中
无现象
Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
试纸变蓝色
浓氨水呈碱性
5．下列实验方案不能达到预期目的的是
选项
实验方案
预期目的
A
将含有HCl的CO2气体通过饱和NaHCO3溶液
除去CO2中的HCl
B
向X溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液
检验X溶液中是否含有SO42-
C
向醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深
证明盐类的水解是吸热的
D
向含有少量苯酚的苯中加入NaOH溶液，振荡、静置、分液
除去苯中的苯酚
6．“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点，观察下面四个“封管实验”（夹持装置未画出），判断下列说法正确的是（ ）
A．加热时，①上部汇集了固体NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性比较好
B．加热时，②、③溶液均变红，冷却后又都变为无色
C．④中，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅
D．四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应
7．下列化学实验事实及其解释都正确的是（ ）
A．向KMnO4溶液中滴加盐酸，KMnO4溶液的氧化能力增强。
说明盐酸具有氧化性
B．向澄清的AlCl3稀溶液中加入NaOH浓溶液，振荡，溶液仍为澄清。
说明该两种溶液混合是物理变化
C．向FeCl3溶液中加入过量Cu粉，振荡、静置，溶液由黄色变为绿色。
说明Fe3＋具有氧化性
D．向CaCl2溶液中滴入少量Na2CO3溶液，产生白色沉淀。
说明CaCO3难溶于水
8．有X、Y、Z三种物质。
常温下分别用Y或Z与X混合时，反应速率几乎相同的是
选项
X
Y
Z
A
2mL5%H2O2溶液
1mL1mol·L-1CuSO4溶液
1mL1mol·L-1FeCl3溶液
B
1mL1mol·L-1NaHCO3溶液
1mL1mol·L-1HCl溶液
1mL0.5mol·L-1H2SO4溶液
C
钠块
10mL乙醇
10mL水
D
经过酸洗除锈的铁钉
5mL海水
5mL蒸馏水
9．下列实验原理、装置、试剂选用、结论正确的是
图1图2图3图4
A．用图1实验装置制取氨气
B．用图2实验验证酸性：
CH3COOH>H2CO3>C6H5OH
C．用图3组成锌—铜原电池
D．用图4验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃
10．下图所示的实验，能达到实验目的的是
11．根据下列图示的实验操作，不能够实现实验目的的是
A．目的：
浓度对化学反应速率的影响
B．目的：
温度对化学平衡的影响
均为1mL硫酸
2mLNa2S2O3溶液1mLNa2S2O3溶液
1mL水
试剂：
2mol/L硫酸
0.1mol·L-1Na2S2O3溶液
试剂：
烧瓶中各充入等质量的NO2
C．目的：
探究醋酸、碳酸、苯酚溶液的酸性强弱
D．目的：
鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
醋酸CO2
NaHCO3溶液苯酚钠溶液
试剂：
1mol/LNaHCO3溶液
1mol/L苯酚钠溶液
均为澄清石灰水
Na2CO3溶液NaHCO3溶液
试剂：
0.1mol/LNa2CO3溶液
0.1mol/LNaHCO3溶液
二、填空题
1．某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去）进行实验研究。
请回答：
（1）用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是。
②用上述装置进行实验，以生成9.0mL气体为计时终点，结果为t1＞t2。
序号
V（H2SO4）/mL
c（H2SO4）/mol·L－1
t/s
Ⅰ
40
1
t1
Ⅱ
40
4
t2
比较实验Ⅰ和Ⅱ可以得出的实验结论是。
实验过程中，对量气管的操作是。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。
粗锌片中所含杂质可能是（填序号）。
a．石墨b．银c．铜d．沙粒（二氧化硅）
（2）用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号）。
a．NaOH溶液b．C2H5OHc．NaCl溶液d．稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是。
2．过氧化氢对环境友好，性质多样，有很重要的研究和应用价值。
（1）实验室利用反应2H2O2
2H2O+O2↑可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示。
序号
条件
现象
结论
温度/℃
催化剂
1
40
FeCl3溶液
2
20
FeCl3溶液
3
20
MnO2
4
20
无
实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是____
__。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是。
②实验室用MnO2做该反应的催化剂，使用如下图所示装置的A部分制备O2，避免反应过于剧烈的操作是。
（2）Na2O2与水反应也可生成O2。
某同学取4gNa2O2样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100mL溶液X和448mLO2（已折算为标准状况）。
该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2，并进行实验研究。
①取少量X于试管中，滴加FeCl2溶液，立即生成红褐色沉淀。
则反应的离子方程式是。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度，假设所含杂质不参加反应。
取25mLX，滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应，最终生成56mLO2（已折算为标准状况），则此样品中Na2O2的质量分数是。
3．I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定（NH4）2S2O8和KI反应的化学反应速率。
进行如下实验探究：
【实验原理】
（NH4）2S2O8和KI反应的离子方程式为：
S2O82－+2I－2SO42－+I2
（1）
平均反应速率的计算式为
。
实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入（NH4）2S2O8溶液，不断搅拌。
在反应
（1）进行的同时，发生反应：
（2）
反应
（1）生成的I2立即与S2O32－反应，生成无色的S4O62－和I－。
S2O32－耗尽时，反应
（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。
从加入（NH4）2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。
实验编号
①
②
③
④
⑤
试剂
用量
（mL）
0.20mol·L-1（NH4）2S2O8溶液
20.0
10.0
b
20.0
20.0
0.20mol·L-1KI溶液
20.0
20.0
20.0
10.0
5.0
0.010mol·L-1Na2S2O3溶液
a
8.0
8.0
8.0
8.0
0.2%淀粉溶液
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
0.20mol·L-1KNO3溶液
0
0
0
10.0
c
0.20mol·L-1（NH4）2SO4溶液
0
10.0
15.0
0
0
20℃时，反应时间Δt（s）
32
67
130
66
135
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变
（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是。
（3）第①组实验的v（S2O82－）=mol·（L·s）-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）。
II．实验小组查资料得知，向含有NaCO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。
反应如下：
；
；
该小组根据上述原理设计如图所示装置制备
。
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。
装置①、②中盛放的试剂依次是①；②。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象
是。
（3）反应结束后，从制得的
稀溶液中得到
•5H2O晶体的主要操作包括：
。
4．用实验确定某酸HA是弱电解质。
两同学的方案是：
甲方案：
①称取一定质量的HA配制0.1mol·L-1的溶液100mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH值，即可证明HA是弱电解质。
乙方案：
①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH=1的两种酸溶液各100mL；
②分别取这两种溶液各10mL，加水稀释为100mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是__________________。
（2）甲方案中，说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH__________________1（选填>、<、＝）。
乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是__________________（多选扣分）。
（a）装HCl溶液的试管中放出H2的速率快；
（b）装HA溶液的试管中放出H2的速率快；
（c）两个试管中产生气体速率一样快。
（3）请你评价：
乙方案中难以实现之处和不妥之处__________________、__________________。
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），作简明扼要表述。
5．某小组根据工业生产原理设计如下转化关系，以获取烧碱和金属钛（Ti）。
（1）燃料电池中通入氧气的电极是（填“正”或“负”）极，电极反应式是；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32g甲醇，理论上Ⅰ中可生成NaOH________mol。
（2）如图所示，理论上加入Ⅱ中的TiO2和焦炭的物质的量之比是；由TiCl4得到金属Ti的化学方程式是。
（3）根据Ⅲ中合成甲醇的反应，该小组保持温度不变，在两个相同的恒容密闭容器中进行实验，有关实验数据如下：
实验编号
T/℃
平衡时压强P/MPa
起始用量/mol
平衡时CO的转化率
放出热量/kJ
n（H2）
n（CO）
Ⅰ
250
2
20
10
90%
a
Ⅱ
250
P1
40
20
c
b
①P14MPa（填“＞”、“＜”或“＝”）；
②实验Ⅰ条件下合成甲醇的热化学方程式是。
6．某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O
0.2mol/LKMnO4溶液
3mol/L
稀硫酸
1
3.0
2.0
3.0
2.0
4.0
2
3.0
3.0
2.0
2.0
5.2
3
3.0
4.0
1.0
2.0
6.4
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是
。
（2）利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：
υ（KMnO4）=。
（3）该小组同学根据经验绘制了n（Mn2+）随时间变化趋势的示意图，如图1所示。
但有同
学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n（Mn2+）随时间变化的趋势应如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验编号
室温下，试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入少量固体
室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min
0.6mol/L
H2C2O4溶液
H2O
0.2mol/LKMnO4溶液
3mol/L
稀硫酸
4
3.0
2.0
3.0
2.0
t
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是
。
【答案与解析】
一、选择题
1.C
【解析】A选项铝箔表面有氧化膜，构成薄膜的氧化铝的熔点（2050℃）高于铝的熔点（660℃），包在铝的外面，所以融化了的液态铝不会滴落下来。
解释不对。
B选项有可能淀粉只是部分发生水解。
解释不对。
C选项正确。
D选项，乙酸铅是重金属盐，遇鸡蛋清是变性，不是盐析。
解释不对。
2．C
【解析】C项，蔗糖中加入稀H2SO4，水浴加热后应加入NaOH中和过量的稀H2SO4，再加新制的Cu（OH）2悬浊液。
3．BC
【解析】A选项中SO2通入酸性KMnO4溶液中，KMnO4做氧化剂，说明SO2具有还原性。
B选项中将Cl2通入NaBr溶液中发生Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2反应，根据氧化还原反应规律可知Cl2的氧化性大于Br2。
C中发生的反应为Cu＋4HNO3=Cu（NO3）2＋2NO2＋2H2O、2NO2（g）
N2O4；△H＜0，升温气体颜色变深，降温气体颜色变浅，D选项中H2O2溶液的浓度不同，故不能单纯判断催化剂对分解速率的影响。
4．D
【解析】过量Fe粉被稀HNO3氧化为Fe2＋，加入KSCN溶液不显红色，A错误；在相同条件下，AgI比AgCl更难溶，B错误；Al箔表面不能被稀HNO3氧化形成致密的氧化膜，C错误；红色石蕊试纸遇碱变蓝，D正确。
5.B
【解析】B项，有银离子的干扰。
6．C
【解析】加热时NH4Cl分解为NH3和HCl，在封管上部遇冷NH3和HCl又化合成NH4Cl，说明NH4Cl的热稳定性差，故A项错误；加热时②溶液变无色，冷却后变为红色，加热时③溶液变为红色，冷却后变为无色，故B项错误；由于2NO2
N2O4为放热反应，浸泡在热水中的容器内气体颜色变深，浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅，故C项正确；封管①中发生的化学反应不是可逆反应，故D不正确。
7．CD
【解析】向KMnO4溶液中滴加盐酸后其氧化能力增强的原因是溶液呈酸性；AlCl3与足量的NaOH溶液反应生成NaAlO2，属于化学变化；向FeCl3溶液中加入过量Cu粉生成绿色的FeCl2和CuCl2的混合溶液。
8．B
9．C
10．B
11．D
二、填空题
1．
（1）①（2分）Zn+2H+=Zn2++H2↑
②（2分）在其它条件一定时，化学反应速率随反应物浓度的增大而增大
（2分）调整量气管，使其左右管中水面始终持平
③（2分）abc
（2）①（2分）ac
②（2分）量气管左管的水面上升，右管的水面下降
2．
（1）①（2分）温度
（2分）比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异
（2分）产生气泡的快慢
②（2分）旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H2O2溶液的速率
（2）①（3分）2Fe2++4OH-+H2O2=2Fe（OH）3↓
②（3分）97.5％
【解析】
（1）实验1、2只有温度不同，所以研究的是温度对反应速率的影响；实验2、3温度是相同的，而催化剂不同，所以研究的是不同催化剂对反应速率的影响。
反应速率快，产生的气体多，气泡就多而快，反应速率慢，产生的气体少，气泡就少而慢。
（2）
↑
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O
过氧化钠质量为（
+
）
=3.9g
过氧化钠的质量分数为：
3．Ⅰ
（1）a8.0；b5.0；c15.0
（2）搅拌
（3）
（4）反应物浓度增大反应速率加快；反应速率变化和反应物起始浓度变化存在比例关系；反应物浓度对反应速率的影响和化学计量数无关（只答浓度对化学反应速率有影响给1分）。
Ⅱ
（1）①NaCO3溶液和Na2S溶液②NaOH溶液
（2）沉淀逐渐消失
（3）加热浓缩，冷却结晶，过滤
【解析】为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后总体积为50mL，所以a、b、c分别为8.0、5.0、15.0。
从整个反应看，
是
的2倍，
=
.
根据上表得出，由①②得出反应时间与
的起始浓度成比例关系，由①④得出反应时间与KI的起始浓度成比例关系，由此得出，反应速率与物质浓度成反比，而与化学方程式中的系数无关。
反应主体为向含有NaCO3的Na2S溶液中通入SO2，圆底烧瓶中药品能制得SO2气体，那①容器中的药品为NaCO3溶液和Na2S溶液，②容器中药品应为碱性溶液，除去剩余的SO2。
实验刚开始有硫生成，但随着反应的进行，
把硫消耗了，所以沉淀又消失了。
4．
（1）100mL容量瓶
（2）> （b）
（3）配制pH＝1的HA溶液难以实现，不妥之处在于加入的锌粒难以做到表面积相同
（4）配制NaA溶液，测其pH值>7即证明HA是弱电解质。
【解析】设计实验判断HA是弱电解质有多种方法，应根据已学知识分析甲、乙两同学的方案是否完善，可从影响化学反应速率的条件、c（H′）（pH值）、Zn片表面积以及配制溶液等角度进行评价。
5．
（1）正O2+4e－+2H2O=4OH－6
（2）1﹕24Na+TiCl44NaCl+Ti
（3）①<
②CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=
kJ·mol-1
6．
（1）其他条件相同时，增大KMnO4浓度（或反应物浓度），反应速率增大
（2）1.5×10-2mol/（L·min）
（3）①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂（或Mn2+对该反应有催化作用）
②MnSO4
③与实验1比较，溶液褪色所需时间短。
或：
所用时间（t）小于4min（或其他合理答案）
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