优化方案2017高考化学总复习必修部分第十章化学实验第3讲实验方案的设计与评价及定量实验课后达标检测鲁教版.doc

实验方案的设计与评价及定量实验一、选择题1下列实验方案可行的是()A用1 mol/L的盐酸与MnO2反应制取氯气B用湿润的淀粉­碘化钾试纸鉴别二氧化氮和溴蒸气C用10 mL量筒量取8.50 mL浓硫酸用于配制一定物质的量浓度的稀硫酸D用湿润的有色纸条鉴别氯化氢和氯气解析：选D。制取氯气需要浓盐酸，而1 mol/L的盐酸是稀盐酸，A项错误；二氧化氮与水反应生成的硝酸以及溴蒸气都具有氧化性，都能氧化碘离子，B项错误；量筒属于粗量仪器，不能精确到小数点后两位数，C项错误。2某同学设计了如图实验装置探究浓硝酸的性质，根据图示判断下列结论不正确的是()A试管内壁上的“黄霜”的成分是硫B该实验既说明了浓硝酸具有氧化性，又说明了浓硝酸具有挥发性C烧杯内氢氧化钠溶液的作用是除去尾气，防止尾气污染环境D试管中浓硝酸可以用浓盐酸代替解析：选D。试管中浓硝酸易挥发，遇H2S气体，与之发生氧化还原反应生成单质S，A项和B项正确；烧杯中的NaOH溶液与逸出的酸性气体反应，防止污染环境，C项正确；浓盐酸无强氧化性，不能代替浓硝酸完成该实验，D项错误。3下列实验方案正确且能达到相应实验目的的是()解析：选A。烧杯中的水冷却试管中的水蒸气，收集蒸馏水，A项正确；NO2可与水反应，不能用排水法收集，B项错；应是浓盐酸与二氧化锰反应制取氯气且需要加热，C项错；D项中试管口应略向下倾斜，D项错。4(2016·辽宁大连模拟)下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：解析：选B。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，D错误。5为比较铁和铜的金属活动性强弱，某研究小组的同学设计了如下一些方案并将实验结果记录如下，能证明铁的金属活动性比铜强的是()方案现象或产物A将铁片置于CuSO4溶液中铁片上有亮红色物质析出B将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧产物分别为FeCl3和CuCl2C将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中产物分别为Fe2(SO4)3和CuSO4D将铁片和铜片分别置于热的稀硝酸溶液中铁片、铜片上均有气泡产生解析：选A。将铁片置于CuSO4溶液中，铁片上有亮红色物质(铜)析出，说明铁比铜活泼；将铁丝和铜丝分别在氯气中燃烧，生成FeCl3和CuCl2，在化合物中铜、铁都是最高价，不能说明铁的金属活动性比铜强；将铁片和铜片分别放入热浓硫酸中，生成Fe2(SO4)3和CuSO4，在化合物中铜、铁都是最高价，不能说明铁的金属活动性比铜强；将铁片和铜片分别置于热的稀硝酸溶液中，铁片、铜片上均有气泡产生，不能说明铁的金属活动性比铜强。6以下进行性质比较的实验设计，不合理的是()A比较镁、铝金属性：镁、铝(除氧化膜)分别放入4 mol·L1NaOH溶液中B比较氯、溴非金属性：氯气通入溴化钠溶液中C比较Cu、Fe2的还原性：Cu加入FeCl3溶液中D比较高锰酸钾、氯气的氧化性：高锰酸钾加入浓盐酸中解析：选A。由于铝与氢氧化钠溶液反应的特殊性，不能根据能否与氢氧化钠溶液反应说明镁、铝的金属性强弱，A项不合理。B、C、D项均合理。7下列实验装置设计正确，且能达到目的的是()解析：选A。A选项可以根据右边玻璃管中的刻度读数得到气体体积，正确；B选项应该用碱式滴定管，错误；C选项氨气不能使干燥的pH试纸显色；D选项温度计的水银球应在与蒸馏烧瓶支管口相平位置，错误。8某同学想用实验证明高锰酸钾的紫红色是MnO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、静置后紫红色退去，表明MnO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解析：选D。证明高锰酸钾的紫红色是MnO的颜色，而不是K的颜色，可选择其他离子的钾盐溶液，观察颜色，与其他物质反应后再观察颜色，只有选项D与本实验目的无关。9(2016·北京海淀区质检)下列图中的实验方案，能达到实验目的的是()选项实验方案实验目的A验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用B将NO2球浸泡在冰水和热水中探究温度对平衡2NO2N2O4的影响续表选项实验方案实验目的C除去CO2气体中混有的SO2D 比较HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱解析：选B。A项，验证FeCl3的催化作用时须保证其他条件(如温度)不变；C项，Na2CO3溶液也与CO2反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3；D项，浓盐酸具有挥发性，干扰H2CO3和H2SiO3酸性强弱的比较。二、非选择题10(2016·吉林长春高三测试)在实验室用氢气、一氧化碳、碳均可还原氧化铜。比较三个反应并回答下列问题：(1)上述四种装置中，可用于氢气还原氧化铜的装置是_，可用于碳还原氧化铜的装置是_。(填装置序号)(2)CO还原CuO若采用装置3，装置3中广口瓶内的溶液为澄清石灰水，反应开始后广口瓶中的现象是_，产生这种现象说明_。写出产生该现象的化学方程式：_。(3)CO还原CuO若采用装置4，则装置4末端酒精灯的作用是_。解析：(1)氢气还原氧化铜时，应先通入氢气，待还原反应结束、冷却后再停止通入氢气，故需选装置1；用碳还原氧化铜时，两种固态反应物可先混合均匀后装入试管再加热，利用澄清石灰水检验有无CO2生成，从而证明反应是否已发生，故应选用装置2。(2)由COCuOCO2Cu可知反应开始后广口瓶中的澄清石灰水会变浑浊；产生该现象的原因是CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。(3)CO有毒，故CO还原CuO若采用装置4，要进行尾气处理，末端酒精灯的作用就是使CO燃烧，防止污染空气。答案：(1)装置1装置2(2)澄清石灰水变浑浊有二氧化碳生成Ca(OH)2CO2=CaCO3H2O(3)点燃尾气，防止未反应完的一氧化碳污染空气11发酵粉是一种生产面制品和膨化食品的化学膨松剂，由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾中的两种物质组成。某研究性学习小组为探究不同品牌发酵粉的化学成分，进行如下实验，请完成下列填空：提出假设(1)假设1：由小苏打和臭粉组成；假设2：由小苏打和明矾组成；假设3：由_组成。方案与流程为探究某品牌发酵粉的化学成分，某同学设计如下实验，得到如下现象：(2)气体A的化学式为_，该发酵粉的成分为_(填化学式)，步骤操作过程中观察到的实验现象是_。(3)若步骤和操作不变(现象也相同)，将步骤中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成，能否确定发酵粉的成分并说明理由：_。(4)另一品牌发酵粉的化学组成可能符合假设2，请你设计实验验证，写出实验步骤、预期现象和结论。实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论取适量样品溶于稀盐酸后，将溶液分成两份_解析：(1)很明显，三种假设分别为三种物质中两种物质的组合。(2)由研磨发酵粉与熟石灰可得气体A，则该气体为氨气，发酵粉中含有臭粉；由步骤可得，气体B为CO2，则发酵粉中含有小苏打。(4)本题考查考生补充实验的能力。要证明发酵粉中含有小苏打，只要证明步骤所得溶液中含有Na即可，可用焰色反应来证明；要证明发酵粉中含有明矾，只要证明步骤所得溶液中含有SO或Al3即可，故可用BaCl2溶液或NaOH溶液来证明。答案：(1)臭粉和明矾(2)NH3NH4HCO3和NaHCO3产生无色有刺激性气味的气体，固体有所减少但未完全消失(3)不能，因为碳酸钠和硫酸铝钾均能与氯化钡溶液反应产生白色沉淀(4)实验步骤(不要求写具体操作过程)预期现象和结论取适量样品溶于稀盐酸后，将溶液分成两份取其中一份进行焰色反应实验火焰呈黄色，证明发酵粉中存在小苏打向另一份溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成，证明发酵粉中存在明矾(或其他合理答案)12一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制1 mol/L的稀硫酸标准溶液，然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。.配制稀硫酸标准溶液(1)配制时，其正确的操作顺序是_。用30 mL水洗涤烧杯和玻璃棒23次，洗涤液均注入容量瓶，振荡准确量取所需的浓硫酸的体积，沿烧杯壁缓缓倒入烧杯(盛有约30 mL水)中，用玻璃棒慢慢搅动，使其混合均匀将已冷却的硫酸沿玻璃棒注入250 mL的容量瓶中将容量瓶盖紧，振荡，摇匀改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度相切继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度12 cm处(2)操作中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是_。溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为_。(3)若加蒸馏水时不慎超过了刻度，则所配溶液的浓度将_(填“偏大”“偏小”或“无变化”)。.中和滴定(4)已知标准H2SO4的浓度为0.100 mol/L，取20.00 mL NaOH于锥形瓶中，某学生实验结束后读数结果如下表：实验次数初读数(mL)末读数(mL)10.0018.5020.0022.4530.0018.48该同学要做第三次实验的理由是_，根据以上数据计算待测NaOH的物质的量浓度为_mol/L。(5)下列操作可能导致测定NaOH的浓度偏低的是_。a滴定前滴定管用蒸馏水洗涤后，未用标准硫酸溶液润洗b滴定前装待测液的滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失c盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗23次d滴定前在锥形瓶中有少量蒸馏水解析：(2)烧杯和玻璃棒上都沾有硫酸，洗涤液中含有少量的溶质，为避免溶质的减少，应将洗涤液全部转移到容量瓶中；因热溶液体积偏大，冷却下来时溶液体积变小，则浓度会变大。(4)三次滴定消耗硫酸的体积为18.50 mL、22.45 mL、18.48 mL，舍去第2组数据，然后求出1、3组平均消耗V(硫酸)18.49 mL，由关系式：H2SO42NaOH，可知NaOH的物质的量浓度为0.185 mol/L。答案：(1)(2)保证溶质全部转入容量瓶热溶液体积偏大，冷却下来时溶液体积变小，则浓度会变大(3)偏小(4)前两次的实验结果相差太大0.185(5)b6