高考化学实验特训专辑 专题08 实验方案的设计与评价解析版.docx

1、高考化学实验特训专辑 专题08 实验方案的设计与评价解析版08实验方案的设计与评价可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 F-19 Na-23 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 K-39 Mn-55 Fe-56 Co-59 Cu-64 Br-80 Ag-108第卷 (选择题 共40分)一、 选择题(本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目求的)1下列实验方案设计可行的是()A在水中加入氯化铁晶体，加热至沸腾，可得到氢氧化铁胶体B氢氧化铁胶体中的H、Cl可用过滤的方法除去C用蒸发的方法使NaCl从溶液中析出时，将蒸发

2、皿中NaCl溶液全部加热蒸干D鉴别氯化铁溶液与氢氧化铁胶体较简便的方法是用激光束照射【答案】D【解析】A项，实验操作不会制得胶体，会得到沉淀，A项错误；B项，胶体粒子也能通过滤纸，可通过渗析除去胶体中的杂质离子，B项错误；C项，蒸发溶液到溶液表面出现一层晶膜时停止加热，用余热蒸干即可，C项错误。2下列设计的实验方案能达到实验目的的是()A制备Al(OH)3悬浊液：向1 molL1 AlCl3溶液中加过量的6 molL1NaOH溶液B提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量NaOH溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水C检验溶液中是否含有Fe2：取少量待检验溶液，向其中加入

3、少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象D探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O，向另一支试管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液，观察并比较实验现象【答案】D【解析】A项中AlCl34NaOH=NaAlO23NaCl2H2O，AlCl3在过量的NaOH溶液中生成NaAlO2，而不是Al(OH)3；B项乙酸与NaOH溶液反应，且乙酸乙酯在NaOH溶液中发生水解反应，从而不能提纯；C项检验Fe2，应先加入KSCN溶液，不变色，再滴加氯水，呈红色，说明Fe2存在，D项浓度相同，催化剂不同，催化效果不同，

4、可以比较。3测定Cu(NO3)2nH2O的结晶水含量，下列方案中肯定不可行的是( )A称量样品加热冷却称量CuOB称量样品加热冷却称量Cu(NO3)2C称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收水蒸气并称量D称量样品加NaOH过滤加热冷却称量CuO【答案】B【解析】Cu(NO3)2受热易分解，其分解反应为：2Cu(NO3)22CuO+4NO2+O2。A项，称量样品加热冷却称量CuO，根据硝酸铜分解的方程式以及氧化铜的质量可测定Cu(NO3)2nH2O的结晶水含量，故A正确；B项，因硝酸铜易分解，称量样品加热无法恰好使结晶水合物恰好分解为硝酸铜，故B错误；C项，称量样品加热用已知质量的无水氯化钙吸收

5、水蒸气并称量，根据水的质量以及结晶水合物的质量可以求解，故C正确；D项，称量样品加NaOH将硝酸铜转化为氢氧化铜，过滤加热氢氧化铜分解生成氧化铜冷却称量CuO，根据铜原子守恒求解无水硝酸铜的质量，据此求解结晶水含量，故D正确；故选B。4下列实验设计方案或判断中正确的是( )A加入足量铜粉后，搅拌、可过滤可除去Cu(NO3)2溶液中混有的AgNO3B通过装有NaOH溶液的确洗气瓶来除去CO2中混有的HCl气体C某无色未知溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀，可推断溶液中的一定含有SO42-D未知溶液中加入盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则溶液中一定大量含CO32-【答案】A【解析】A项，利用置

6、换反应，故A正确；B项，同时除去了CO2，故B错误；C项，还可能是CO32-、Ag+，故C错误；D项，可能是HCO3-、SO32-、HSO3-，故D错误；故选A。5为达到相应的实验目的，下列实验的设计或操作最合理的是()A为比较Cl与S元素的非金属性强弱，相同条件下，测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值B为观察Mg条在CO2气体中的燃烧，在一个集气瓶中收集满CO2气体，取一小段除去表面氧化膜的Mg条用坩埚钳夹持点燃后迅速投入上述集气瓶底部。C为比较HA和HB两种弱酸的Ka大小，可用pH计测定同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液的pH值D为测定一定浓度的NaOH溶液放置空气中是否部分

7、转化为Na2CO3，用甲基橙作指示剂，用标准盐酸溶液滴定【答案】C【解析】A项，测定相同浓度的NaCl溶液和Na2S溶液的pH值只能判断HCl和H2S的酸性强弱，非金属性是通过最高价氧化物水化物的酸性强弱判断的，故A错误；B项，集气瓶底应铺一层细沙，故B错误；C项，同温同浓度的NaA溶液和NaB 溶液因弱酸酸性不同水解程度不同造成PH不同，故C正确；D项，甲基橙变色的PH范围是3.14.4，用甲基橙作指示剂滴定后溶液呈酸性，滴定时Na2CO3全部反应；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+2HCl=NaCl+CO2+H2O，2molNaOH反应生成1molNa2CO3，滴定时消

8、耗2molHCl，NaOH+HCl=NaCl+H2O2molNaOH滴定时消耗2molHCl，所以从量的角度分析无变化；故D错误；故答案选C6某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试剂或操作不合理的是()A试剂为Ba(OH)2溶液 B操作为结晶C操作为过滤 D试剂为稀HNO3【答案】B【解析】根据题意，可用Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O通过加热除去，操作为加热；过量的Ba2用Na2CO3溶液除去，过滤

9、除去沉淀，滤液中过量的OH和CO用硝酸除去，则操作为过滤，试剂为稀HNO3。7下列实验方案中，不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A证明氧化性：H2O2比Fe3强用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色B鉴别溴蒸气和NO2分别通入硝酸银溶液中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气C证明盐类水解是吸热反应在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后红色加深D证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物PbI2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后加入NaI固体，产生黄色沉淀【答案】A【解析】在酸性条件下，NO表现强氧化性，也会把Fe2氧化为Fe3，所以不能证明H2O2的氧化性比Fe3强。8下

10、列实验设计能够成功的是()A检验亚硫酸钠试样是否变质：试样溶液白色沉淀沉淀不溶解B除去乙酸乙酯中混有的乙酸：混合液溶液分层得到上层液体C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强：NaI溶液溶液变蓝色D鉴定盐A的成分是FeBr3：【答案】B【解析】Na2SO3与Ba(NO3)2反应生成的BaSO3可被HNO3氧化生成BaSO4，A错误；乙酸能与Na2CO3反应，上层是乙酸乙酯，B正确；在NaI溶液中加HNO3酸化，HNO3可氧化I，C错误；D项中若盐A是FeBr2，也会出现同样的现象，故D错误。9某课外实验小组设计的下列实验不合理的是()【答案】C【解析】A项，生成的H2能将体系中的O2排出，能观察

11、到Fe(OH)2白色沉淀；B项，脱脂棉燃烧能说明Na2O2与水反应放热；C项，不能用排水法收集NO2气体；D项，NaOH固体溶于水放热且提供OH，抑制NH3H2O的电离，能用于制备少量NH3。10下列装置能达到实验目的的是() 【答案】D【解析】A项，过氧化氢溶液的百分含量不同，不能比较二氧化锰和氧化铁的催化效果，错误；B项，氨气能与氯化钙反应，干燥氨气要用碱石灰，错误；C项，浓盐酸与二氧化锰制取氯气的反应需要加热，错误；D项，铁发生吸氧腐蚀，左侧试管压强减小，右侧试管中导管内液面上升，可证明发生吸氧腐蚀，正确。11下列实验过程可以达到实验目的的是( )编号实验目的实验过程A配制0.100mo

12、lL-1的Na2CO3溶液称取5.3g固体Na2CO3于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解、冷却后，转移至500mL容量瓶中定容B探究温度对化学平衡移动的影响将少量95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl26H2O)溶于水配成粉红色溶液，然后用酒精灯加热，观察实验现象C验证淀粉水解产物有无还原性淀粉与稀硫酸溶液共热，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，观察实验现象D探究浓度对反应速率的影响向2支盛有5mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察实验现象【答案】B【解析】A项，该项中实验操作过程未洗涤，正确的做法是：称取5.3g固体Na2CO3于烧杯中，加入少量蒸馏水溶解、冷却后，转

13、移至500mL容量瓶，需洗涤2-3次，再进行定容，A项错误；B项，将少量95%的乙醇和氯化钴晶体(CoCl26H2O)溶于水配成粉红色溶液，存在平衡：Co(H2O)62+粉红色+4Cl-6H2O+CoCl42-蓝色 H0，则加热溶液中颜色会变蓝，可实验实验目的，B项正确；C项，新制的氢氧化铜悬浊液在碱性条件下才能与醛基发生反应，因此探究淀粉水解产物有无还原性可先加过量的碱将稀硫酸中和后，再加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热，C项错误；D项，要探究浓度对化学反应速率影响实验时，应该只有浓度不同其它条件必须完全相同，该实验没有明确说明温度是否相同，并且实验无明显现象，所以不能实现实验目的，D项错误；故

14、选B。12下列实验设计的步骤及现象均正确的是()选项实验目的实验步骤及现象A证明氯水有酸性试样溶液变红色，且长时间不变B检验某红棕色气体是否为溴蒸气试样观察溶液是否变蓝C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液 溶液变蓝色D提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯试样 较纯净乙酸乙酯【答案】D【解析】A项，氯水中的HClO具有漂白性，滴入紫色石蕊溶液先变红后褪色；B项，NO2气体干扰检验；C项，HNO3本身具有强氧化性，应用H2SO4酸化。13以下实验设计能达到实验目的的是()选项实验目的实验设计A除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B制备无水AlCl3蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C检

15、验乙醇中氢的活泼性将金属钠投入到盛有医用酒精的烧杯中D鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取【答案】D【解析】A项，固体加热，碳酸氢钠分解生成了碳酸钠，不能达到除杂目的，错误；B项，直接蒸发AlCl3溶液，铝离子发生水解，最终得到的是Al(OH)3，错误；C项，医用酒精中含有水，钠与水反应，会干扰乙醇中氢的活泼性检验，错误；D项，NaBr和KI溶液都能与氯水反应生成对应的单质，再用四氯化碳萃取，有机层颜色不同，正确。14下列实验操作、现象与解释或结论均正确的是()选项实验操作现象解释或结论A某黄色溶液中加入淀粉KI溶液溶液呈蓝色溶液中含Br2B向稀硝酸与铜片反应后的试管中(铜片

16、剩余)加入稀硫酸铜片完全溶解稀硫酸体现强氧化性C向FeCl2溶液中加入KSCN溶液后，溶液无变化，再通入少量Cl2溶液变红Cl2将Fe2氧化为Fe3D向锌与稀硫酸的体系中加入少量CuSO4固体产生气泡速率加快CuSO4为该反应的催化剂【答案】C【解析】Fe3在溶液中也呈黄色，Fe3也能将I氧化为I2，故不能确定该溶液中一定含有Br2，A错误；加入稀硫酸后硝酸根具有强氧化性，可以继续氧化单质铜，稀硫酸与铜不反应，B错误；氯气具有氧化性，把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子与KSCN溶液反应显红色，C正确；锌置换出铜，构成锌铜原电池，加快反应速率，硫酸铜不是催化剂，D错误。15下列实验操作能达到实验目的

17、的是()选项实验目的实验操作A检验蔗糖水解产物中的葡萄糖取1 mL 20%蔗糖溶液，加入少量稀硫酸，水浴加热后取少量溶液，加入几滴新制Cu(OH)2悬浊液，加热B比较Cl、C、Si的非金属性强弱将适量的稀盐酸加入到装有Na2CO3固体的锥形瓶中，并将产生的气体通入Na2SiO3溶液中C除去Fe2O3中的Al2O3向固体混合物中加入足量NaOH溶液，然后过滤、洗涤、干燥D制备Fe(OH)3胶体将饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中【答案】C【解析】蔗糖在酸性条件下水解，水解液需调至碱性后，再加入新制Cu(OH)2悬浊液加热，A项错误；根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱可比较元素非金属性强弱，H

18、Cl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物，B项错误；混合物中只有Al2O3能与NaOH溶液反应，固体中加入足量NaOH溶液，经过滤、洗涤、干燥即可得到Fe2O3，C项正确；饱和FeCl3溶液与NaOH溶液混合得到的是Fe(OH)3沉淀，D项错误。16用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是()选项实验目的试剂a试剂b试剂c装置A验证非金属性：SCSi稀硫酸Na2CO3Na2SiO3溶液B制备纯净的氯气浓盐酸MnO2饱和食盐水C检验溶液X中含有CO盐酸溶液X澄清石灰水D除去Na2SO3中的Na2SO4氯水混合物NaOH溶液【答案】A【解析】A项，装置中出现气体，说明硫酸的酸性强于碳酸，装置中出

19、现沉淀，说明碳酸的酸性强于硅酸，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性越强，即非金属性SCSi，正确；B项，MnO2和浓盐酸反应需要加热，题图中没有加热装置，饱和食盐水除去氯气中的HCl，从装置中出来的氯气中混有水蒸气，不纯净，错误；C项，装置中加入盐酸，出现能使澄清石灰水变浑浊的气体，不能说明X中含有CO，可能含有HCO、SO或HSO，错误；D项，氯水具有强氧化性，能把SO氧化成SO，不能达到实验目的，错误。17下列实验方案中，可以达到实验目的的是( )选项实验目的实验方案A检验亚硫酸钠是否变质先将亚酸钠样品溶于水配成溶液，然后加入足量稀盐酸酸化，再加入Ba(NO3)2溶液观察是否生成白

20、色沉淀观察是否产生白色沉淀B除去苯中混有的苯酚加入适量的溴水充分反应后过滤弃去沉淀C除去NaCl晶体中少量的KNO3杂质先将晶体溶于水配成溶液，然后蒸发结晶并趁热过滤弃去滤液D检验CH3CH2Br中存在的溴元素 将CH3CH2Br与NaOH溶液共热，冷却后，取出上层水溶液，加入AgNO3溶液，观察是否产生淡黄色沉淀【答案】C【解析】A项，稀硝酸能氧化亚硫酸盐生成硫酸盐，所以造成干扰，应用用盐酸酸化，错误，不选A；B项，溴水和苯酚反应生成三溴苯酚，过量的溴溶解在苯和苯酚中，不能将苯和三溴苯酚分开，错误，不选B；C项，硝酸钾溶解度受温度变化较大，氯化钠溶解度受温度变化小，可以蒸发结晶，趁热过滤的方

21、法除去硝酸钾，正确，选C；D项，溴乙烷和氢氧化钠溶液发生水解反应，检验溴离子应在酸性溶液中，应在水解后，冷却加入酸到酸性，再加入硝酸银溶液，错误，不选D。18某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO4-的颜色，而不是K+的颜色，他设计了以下实验方案。请你判断下列方案与本实验目的无关的是( )A观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中的K+无色B在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K+不反应C在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉、振荡、静置后紫红色褪去，表明MnO4-为紫红色D将高锰酸钾晶体加热分解，所得的固体质量减轻【答案】D【解析】A项，观察氯化钾溶液都没有颜色，表明溶液中的颜色

22、与K+无关，证明高锰酸根离子显紫红色，故A正确；B项，向氯化钾溶液中加入过量锌粉，振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K+不反应，此项是为锌和高锰酸根离子反应创造条件，证明溶液变色不是由锌和钾离子反应造成的，故B正确；C项，向高锰酸钾溶液中加入适量锌粉，振荡，静置后见紫红色褪去，表明溶液的紫红色是由MnO4-造成的，能证明溶液的颜色是高锰酸根的颜色；故C正确；D项，将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少，没有在溶液中进行，不能证明溶液的颜色是哪种离子的颜色；故D错误；故选D。19某研究小组通过实验探究Cu及其化合物的性质，操作正确且能达到实验目的的是()A将铜丝插入浓硫酸中并加热，反应后再加入

23、水，观察硫酸铜溶液的颜色B常温下将铜丝伸入盛满氯气的集气瓶中，观察CuCl2的生成C将CuCl2溶液在蒸发皿中加热蒸干，得到无水CuCl2固体D将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，除去铜绿【答案】D【解析】A项，浓硫酸溶于水放热，正确的操作应该将铜丝插入浓硫酸中加热，反应后取一定量的反应液加入盛有水的烧杯中，A错误；B项，应该用红热的铜丝，B错误；C项，Cu2水解，加热CuCl2溶液不能得到CuCl2固体，C错误；D项，铜绿溶于盐酸而铜不溶于盐酸，故可用盐酸除去铜器表面的铜绿，D正确。故选D。20已知：3NO8Al5OH2H2O3NH38AlO。某地区的雾霾中可能含有如下可

24、溶性离子：Na、NH、Mg2、Al3、SO、NO、HCO、Cl。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成如下实验：根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论错误的是()A试样中肯定存在NH、SO和NO，可能有HCOB试样中不一定存在Na、Cl、Mg2C沉淀2中可能含碳酸钡、碳酸镁和氢氧化铝D该雾霾中可能存在NaNO3、NH4HCO3和MgSO4【答案】C【解析】由试样中加入过量Ba(OH)2溶液得到的沉淀再加入H部分溶解可知：原溶液中一定含有SO(未溶解的沉淀)，HCO和Mg2两种中最少有一种溶解的沉淀是生成的BaCO3或Mg(OH)2，气体1、2都能使湿润的红色石蕊试

25、纸变蓝说明生成了NH3，所以原溶液中一定含有NH，滤液1中通入CO2得到溶液2，加入Al/OH产生NH3，所以原溶液中一定含有NO，沉淀2中加入H沉淀溶解并放出气体，但无法确定CO2是由原溶液中HCO得到，还是通入的CO2与Ba(OH)2反应生成的BaCO3得到。B项，Na、Cl、Mg2无法确定，正确；C项，若有Mg2，则加入过量的Ba(OH)2，生成Mg(OH)2沉淀，沉淀2中不可能含有MgCO3，错误。第卷 (非选择题 共60分)二、必做题(本题共6小题，共60分)21(10分)化学小组探究FeCl3溶液与Na2S溶液的反应产物，利用图装置进行如下实验：向盛有0.1 molL-1FeCl3

26、溶液的三颈瓶中，滴加一定量0.1 molL-1Na2S溶液，搅拌，能闻到臭鸡蛋气味，产生沉淀A。向盛有0.1 molL-1 Na2S溶液的三颈瓶中，滴加少量0.1molL-1 FeCl3溶液，搅拌，产生沉淀B。已知：FeS2为黑色固体，且不溶于水和盐酸。Ksp(Fe2S3)=110-88，Ksp(FeS2)=6.310-31，KspFe(OH)3=110-38，Ksp(FeS)=410-19回答下列问题：(1)NaOH溶液的作用是_。小组同学猜测，沉淀A、B可能为S、硫化物或它们的混合物。他们设计如下实验进行探究：实验一、探究A的成分取沉淀A于小烧杯中，进行如下实验：(2)试剂X是_。由此推断

27、A的成分是_(填化学式)。实验二、探究B的成分取沉淀B于小烧杯中，进行如下实验：(3)向试管a中加入试剂Y，观察到明显现象，证明溶液中存在Fe2+试剂Y是_，明显现象是_。由此推断B的成分是_(填化学式)。(4)请分析中实验未得到Fe(OH)3的原因是_。【答案】(1)吸收H2S有毒气体(1分) (2)二硫化碳(1分) FeS和S的混合物(1分) (3)K3Fe(CN)6溶液或NaOH溶液(2分) 生成蓝色沉淀或生成白色沉淀，转化为灰绿色、最后变为红褐色(2分) Fe2S3 (1分) (4)由溶度积数据知，Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3，Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀(2分) 【解析

28、】(1)实验中产生了臭鸡蛋气味的H2S有毒气体，为避免污染环境，用氢氧化钠吸收；(2)实验现象中分离出淡黄色固体硫，硫的溶解度是：易溶于二硫化碳、微溶于酒精、不溶于水，固体加盐酸后溶解闻到臭鸡蛋气味，说明是FeS；(3)亚铁离子和K3Fe(CN)6溶液反应生成蓝色沉淀，亚铁离子遇到NaOH溶液生成白色沉淀，转化为灰绿色、最后变为红褐色；FeCl3溶液和Na2S溶液间可发生复分解反应生成Fe2S3也可发生氧化还原反应生成FeS和S的混合物，根据加试剂X得溶液甲加热无淡黄色固体，说明无硫单质，及后续实验和现象，故FeCl3溶液和Na2S溶液间发生复分解反应生成Fe2S3； (4)已知Fe(OH)3

29、=10-39，Fe2S3=10-88，可知Fe2S3的溶解度远小于Fe(OH)3，则Fe3+更容易生成Fe2S3沉淀。22(13分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可看成是一个S原子取代了Na2SO4中的一个O原子而形成的。某校化学研究性学习小组运用类比学习的思想，通过实验探究Na2S2O3的化学性质。请填写以下空白：提出问题Na2S2O3是否与Na2SO4相似具备下列性质呢？猜想：_；猜想：溶液呈中性，且不与酸反应；猜想：无还原性，不能被氧化剂氧化。实验探究基于上述猜想、，设计实验方案。请填写下列表格。实验操作实验现象或预期实验现象现象解释(用离子方程式表示)猜想溶液pH8向pH2的硫酸中滴加Na2S2O3溶液S2O2H=SSO2H2O猜想向新制氯水(pH2)中滴加少量Na2S2O3溶液氯水颜色变浅实验结论Na2S2O3溶液呈碱性，能与酸反应，具有还原性，与Na2SO4的化学性质不相似。问题讨论(1)甲同学向探究“猜想”反应后的溶液中滴加硝酸银