實驗方案的設計與評價金版教程

2021-10-11 14:30:45 字數 4772 閱讀 9103

限時規範特訓

1.[2012·廣東高考]下列實驗能達到目的的是(  )

a.用溴水鑑別苯和正己烷

b.用bacl2溶液鑑別so42-與so32-

c.用濃hno3與cu反應製備no2

d.將混有hcl的cl2通入飽和nahco3溶液中除去hcl

答案:c

解析:a項中苯和正己烷都能萃取溴水中的溴,兩者的密度都比水小,故不能鑑別;b項中baso4和baso3都是難溶於水的白色沉澱,故不能鑑別;c項中cu和濃hno3在常溫下劇烈反應生成no2,能達到目的;d項中飽和nahco3溶液既能除去hcl也能吸收cl2,應把混合氣體通入飽和食鹽水中,d項錯誤。

2. [2013·江西盟校二聯]下列實驗對應的結論不正確的是

a. ①能組成zn-cu原電池

b. ②能證明非金屬性cl>c>si

c. ③說明反應2no2(g) n2o4(g)  δh<0

d. ④白色沉澱為baso4答案:b

解析: a項,可形成原電池。b項,hcl不是氯元素最**氧化物的水化物,不能通過其酸性強弱來比較非金屬性強弱。

c項,熱水中顏色加深,則公升高溫度時,平衡2no2(g) n2o4(g)向逆反應方向移動,則正反應是放熱反應,即δh<0。d項,so2溶於水生成h2so3,h+、no3-把so32-氧化成so42-,從而生成baso4沉澱。

3. 下列方案無法達到預期目的的是(  )

a. 用kmno4溶液證明甲酸乙酯具有還原性

b. 用caco3、鹽酸、苯酚鈉溶液證明酸性:hcl>碳酸》苯酚

c. 用bacl2溶液、酚酞試液證明na2co3溶液因水解而呈鹼性

d. 用鐵片、銅片、濃硝酸、導線構成原電池證明鐵比銅活潑

答案:d

解析:本題主要考查了實驗方案的設計,意在考查考生的分析能力。根據kmno4能褪色可判斷甲酸乙酯具有還原性,a項可達到預期目的;鹽酸與caco3反應產生co2,co2通入到苯酚鈉溶液中產生苯酚,b項可達到預期目的;加酚酞後na2co3溶液呈紅色,再加入足量的bacl2溶液後顏色消失,c項可達到預期目的;常溫下鐵在濃硝酸中鈍化,d項無法達到預期目的。

4. 某同學設計了從工業上製作電路銅板後的腐蝕廢液中**銅並製備氯化鐵晶體的流程,如下:

則下列說法正確的是(  )

a. 廢液中的溶質為cucl2,w是鐵粉

b. v是氯氣,反應方程式為2fe2++cl2===2cl-+2fe3+

c. 流程中共發生了兩個氧化還原反應

d. 向適量溶液u中加入酸性kmno4溶液可判斷u中是否有fe2+

答案:b

解析:本題主要考查了物質的製備,意在考查考生解決問題的能力。廢液中的溶質為cucl2、fecl2、fecl3,a錯;流程中發生的氧化還原反應有fe與fe3+、fe與cu2+、cl2與fe2+的反應,c錯;酸性kmno4溶液能氧化cl-,d錯。

5. 下列有關說法正確的是(  )

a. 分離fe2o3、al2o3的操作方法依次為溶解、過濾、灼燒

b. 蒸餾、過濾、分液、洗氣四種分離物質的方法均不可能發生化學變化

c. 除去agi中agcl的方法是將混合物置於濃ki溶液中,一段時間後過濾並洗滌固體

d. 除去fe粉中混有的i2:加熱使i2昇華

答案:c

解析: 本題主要考查了幾種基本操作在實驗中的應用,意在考查考生運用所學知識解決實際問題的能力。若用naoh溶液溶解fe2o3、al2o3的混合物,過濾後可得到fe2o3固體和naalo2溶液,灼燒naalo2溶液時無法得到al2o3,用酸溶解上述混合物也無法經三步操作得到兩種氧化物,a錯;洗氣可能會發生化學變化,b錯;c項,因agi比agcl更難溶,故置於濃ki溶液中後,agcl會慢慢轉化為agi,c對;加熱時鐵與i2反應生成fei2,d錯。

6. [2013·濰坊高三期末聯考]某同學想用實驗證明fecl3溶液顯黃色不是氯離子造成的,下列實驗無意義的是

a. 觀察kcl溶液沒有顏色

b. 向fecl3溶液中滴加適量naoh溶液,振盪靜置,過濾後所得濾液黃色消失

c. 向fecl3溶液中滴加適量agno3溶液,振盪靜置,過濾後所得濾液黃色未消失

d. 加水稀釋後fecl3溶液黃色變淺

答案:d

解析: 加水稀釋後,fecl3溶液中fe3+、cl-兩種離子濃度都減小,不能說明黃色變淺的原因。

7. [2014·浙江溫州模擬]下列關於實驗原理或操作的敘述中,不正確的是(  )

a. 判斷皂化反應是否完全,可取反應後的混合液滴入熱水中

b. 減壓過濾不宜過濾膠狀沉澱或顆粒太小的沉澱

c. 製備硫酸亞鐵銨晶體,需加熱至大量晶體析出並剩餘少量液體即停止加熱

d. 易燃試劑與強氧化性試劑需分開放置,並遠離火源;金屬著火時,可用細沙覆蓋滅火

答案:c

解析:製備硫酸亞鐵銨晶體時,加熱至出現晶膜即停止加熱,c錯。

8. 某硫酸廠用氨水吸收尾氣中的二氧化硫,防止其汙染環境並綜合利用。某課題組模擬該生產工藝,進行如下實驗**活動。

【**二氧化硫的性質並吸收二氧化硫】設計如圖實驗裝置。

(1)b用於**二氧化硫的漂白性,則所盛試劑為________;c、d分別**的是二氧化硫的________性、________性。

(2)從實驗安全性角度考慮,可以代替上圖中e裝置的是________。

【**e中吸收液的成分】

(3)該課題組對吸收液中可能存在的含硫陰離子提出如下假設,請你完成假設二:

假設一:吸收液中存在so32-、so42-;

假設二:吸收液中存在so32-、so42

(4)請你設計實驗驗證假設一,寫出實驗步驟和結論:

答案:(1)品紅溶液還原氧化

(2)ac

(3)hso3-

(4)實驗步驟:取適量吸收液於試管中,滴加bacl2溶液至過量,過濾,向沉澱中加入過量稀鹽酸結論:若沉澱部分溶解且有無色刺激性氣味的氣體放出,則證明假設一成立(其他合理答案均可)

解析: 本題考查了二氧化硫的有關實驗**,意在考查考生的假設推理、實驗設計及分析能力。(1)二氧化硫能將品紅溶液漂白褪色。

c中溴水將二氧化硫氧化,d中二氧化硫將h2s氧化。(2)二氧化硫難溶於四氯化碳,a正確。b裝置中導管插入氨水中,不能防止倒吸。

c中乾燥管可防倒吸。d中漏斗插入液體內部,不能防倒吸。(3)如果二氧化硫過量,則吸收液中會含有hso3-。

(4)根據baso3能溶於鹽酸但baso4不溶於鹽酸這一差異性來設計實驗方案。注意要加入過量的稀鹽酸。

9. 草酸亞鐵晶體(fec2o4·2h2o)呈淡黃色。某課題組為**草酸亞鐵晶體的化學性質,進行了一系列實驗**。

(1)向盛有草酸亞鐵晶體的試管中滴入幾滴硫酸酸化的kmno4溶液,振盪,發現溶液顏色逐漸變為棕黃色,並檢測到有二氧化碳氣體生成。這說明草酸亞鐵晶體具有________(填「氧化性」、「還原性」或「鹼性」)。若反應中消耗1 mol fec2o4·2h2o,則參加反應的kmno4為________mol。

(2)資料表明:在密閉容器中加熱到一定溫度時,草酸亞鐵晶體可完全分解,生成四種氧化物,殘留物是一種黑色固體。課題組根據課本上所介紹的鐵的氧化物的性質,對黑色固體的組成提出如下假設,請你完成假設二和假設三:

假設一:全部是feo;

假設二假設三(3)為驗證上述假設一是否成立,課題組進行如下研究。

【定性研究】請你完成下表中內容。

【定量研究】課題組在文獻中查閱到fec2o4·2h2o受熱分解時,固體質量隨溫度變化的曲線如圖所示,則fec2o4·2h2o晶體受熱分解的化學方程式為

根據圖象,如有1.0 g草酸亞鐵晶體在坩堝中充分加熱,最終殘留黑色固體的質量大於0.4 g。某同學由此得出結論:假設一不成立。你是否同意該同學的結論,並簡述理由:

答案:(1)還原性  0.6

(2)全部是fe3o4 是feo和fe3o4的混合物

(3)【定性研究】加入適量稀鹽酸(或稀硫酸)溶解,在溶液中加入kscn溶液若溶液不變紅色,則假設一成立;若溶液變紅色,則假設一不成立

【定量研究】fec2o4·2h2ofeo+co↑+co2↑+2h2o  不同意,實驗未在密閉容器中進行,feo會被空氣中的氧氣進一步氧化,生成鐵的其他氧化物

解析:本題考查草酸亞鐵晶體性質的實驗**,意在考查考生的假設推理、實驗設計及分析能力。 (1)根據題中資訊可知,fec2o4·2h2o被酸性高錳酸鉀溶液氧化為fe3+和co2,表明fec2o4具有還原性。

分析有關元素化合價的變化可知,反應過程中1 mol fec2o4·2h2o參與反應失去3 mol電子,而1 mol kmno4被還原為mn2+可得到5 mol電子。根據得失電子數相等的原則,反應中fec2o4·2h2o與kmno4的物質的量之比為5∶3。因此,若反應中消耗1 mol fec2o4·2h2o,則參加反應的kmno4為0.

6 mol。(2)鐵的氧化物中,呈黑色的有feo和fe3o4。(3)【定性研究】feo與稀鹽酸(或稀硫酸)反應生成fe2+,fe2+與kscn溶液不反應。

但fe3o4或feo和fe3o4的混合物溶於稀鹽酸(或稀硫酸)生成fe3+,遇kscn溶液變紅色。據此可設計方案進行驗證。【定量研究】草酸亞鐵晶體受熱首先失去結晶水,得到fec2o4(即a點對應物質)。

隨後固體質量減少,應該是fec2o4發生分解,生成鐵的氧化物(即b點對應物質)。根據圖象可知1.0 g晶體分解生成的鐵的氧化物的質量為0.

4 g。設此鐵的氧化物的化學式為feaob,根據fe守恆可知0.4 g此氧化物中鐵元素的質量為1.

0 g×,氧元素的質量為0.4 g-1.0 g×,故:

56a∶16b=(1.0 g×)∶(0.4 g-1.

0 g×),解得a∶b=1∶1,即晶體分解所得鐵的氧化物為feo。草酸亞鐵晶體分解的化學方程式為fec2o4·2h2ofeo+co↑+co2↑+2h2o。此後,殘留固體的質量逐漸增大,是被空氣中的氧氣所氧化,生成了鐵的其他氧化物。

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