一轮新课标三维化学（人教版）第十三章第四节实验方案的设计与评价课时作业.doc

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1、第十三章 第四节 实验方案的设计与评价课时作业命 题 报 告知识点难度基础中档拔高实验中的安全问题3、4实验方案的分析与改进1、2、58、1115实验知识和技能的综合运用6、79、10、12、1314、16一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1下列实验设计能够成功的是 ()实验目的实验步骤及现象A检验亚硫酸钠试样是否变质试样白色沉淀沉淀不溶解B检验某卤代烃是否含氯试样冷却出现白色沉淀 C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液溶液变蓝色D除去氯化钠晶体中少量硝酸钾试样再重结晶 解析：A项，加稀HNO3可以把SO氧化成SO，A错；B项，加稀H2SO4，SO 会干扰Cl的检验

2、；C项，加稀HNO3也会把I氧化成I2，无法比较H2O2和I2的氧 化性；D项，由于氯化钠晶体的溶解度随温度的变化不大，而硝酸钾的溶解度随温 度变化较大，趁热过滤可以除去大部分硝酸钾，然后再重结晶 答案：D2在实验室进行下列有关实验，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 () ACCOCO2Na2CO3 BCuCu(NO3)2Cu(OH)2 CFeFe2O3Fe2(SO4)3溶液 DCaOCa(OH)2溶液NaOH溶液 答案：D3(2010黄石检测)下列实验的失败原因是因为缺少必要的实验步骤造成的是 () 将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯 实验室用无水乙醇和浓硫酸共热到140制乙

3、烯 验证某RX是碘代烷，把RX与烧碱水溶液混合加热后，将溶液冷却后再加入硝酸 银溶液出现褐色沉淀 做醛的还原性实验时，加入新制的氢氧化铜悬浊液后，未出现砖红色沉淀 检验淀粉已经水解，将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后，加入银氨溶液未析出银 镜 AB C D 解析：应是往乙醇中加入浓硫酸混合，再加入乙酸共热制乙酸乙酯，不是缺少步骤； 是加热温度不对，应该是170；首先用稀硝酸中和至酸性后，再加入硝酸银溶 液出现黄色沉淀，缺少步骤；缺少加热；没有用碱液中和，缺少步骤 答案：C4(2010诸城模拟)化学是以实验为基础的学科，化学实验设计和操作中必须十分重视 师生的安全问题和环境保护问题下列操作方法错误

4、的是 () A制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞 B在气体发生装置上直接点燃乙烯气体时，必须先检验乙烯气体的纯度 C给试管中的液体加热时不停地移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人 D实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室 解析：A项，松开试管上的橡皮塞后，大气压就会把倒吸过来的液体重新压回去， 正确；点燃可燃性气体前都必须进行验纯，B正确；移动试管加热不至于局部受热 过猛而造成暴沸，加碎瓷片也可防止暴沸，C项正确；废液是不能随便倾倒的，以 免污染水源 答案：D5某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实 验方案： 方案：

5、铜铝混合物测定生成气体的体积 方案：铜铝混合物测定剩余固体的质量 下列有关判断中不正确的是 () A溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液 B溶液A和B均可以选用稀硝酸 C若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小 D实验室方案更便于实施 解析：因铝具有两性，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧 化钠时，都与铝反应，故A可行；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确； 若A和B都是稀硝酸时则方案无法实施，故B错；若B是浓硝酸则铝钝化，导致 剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确 答案：B6要求设计实验证明，某种盐的水解是吸热的，下列回答正确的是 () A将硝酸铵晶

6、体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的 B在盐酸中加入相同浓度的氨水，若混合液温度下降，说明盐类水解是吸热的 C在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热的 D在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热的 解析：A项，物质溶于水时通常发生两个过程：一种是溶质的分子(或离子)的扩散过 程(物理过程)吸热；另一种是溶质的分子(或离子)和水分子作用形成水合分子(或水合 离子)的过程化学过程放热；硝酸铵晶体溶于水，水温下降，是由于吸收的 热量多于放出的热量B项，本来盐酸与氨水发生酸碱中和反应要放热，现混合液 温度下降，可能是弱电解质(氨水)电离要吸收的

7、热量大于中和反应所放出的热量C 项，醋酸钠晶体加入醋酸钠溶液中，会抑制醋酸根离子的水解，不能说明盐类水解 是吸热的(可能是醋酸钠晶体溶于水要吸热)D项，由于醋酸钠溶液中醋酸根离子水 解使溶液显弱碱性(滴入酚酞试液显红色来证明)，现加热(升温)，红色加深(结果)， 说明碱性增强即c(OH)增加，故水解平衡向右移动(结论)，即盐类水解是吸热的 答案：D7下列三种途径来制取相等质量的硝酸铜：跟浓硝酸反应；跟稀硝酸反应；先 跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应以下叙述正确的是 () A三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等 C所消耗的铜的物质的量是：途径途径途径 D

8、所消耗的硝酸的物质的量是：途径途径途径 解析：本题答案可以根据三个途径的化学方程式看出：Cu4 HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O；3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2 2NO4H2O；2CuO22CuOCuO2HNO3=Cu(NO3)22H2O. 答案：A8(2010黄冈中学高三月考)下列各组物质在只提供水和若干支试管的情况下，达不到 鉴别目的的是 () A硝基苯、苯、乙醇三种液体 B硫黄、Na2O2、CaCl2三种固体 CH3PO4、Ba(OH)2、Ba3(PO4)2三种固体 DNa2SO4、KNO3、BaCl2三种固体 解析：A项中硝基苯、苯不溶解于水，而硝基苯密度大

9、于水，苯的密度小于水，乙 醇与水互溶；B项中硫黄、Na2O2为淡黄色，Na2O2与水反应放出气体，而CaCl2为 白色；C项中H3PO4、Ba(OH)2溶解于水，Ba3(PO4)2不溶，但溶于H3PO4而不溶于 Ba(OH)2；D项三者都溶于水，Na2SO4与BaCl2虽产生沉淀，但两者无法辨别所 以选D. 答案：D9某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO的颜色，而不是K的颜色，他 设计的下列实验步骤中没有意义的是 () A将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少 B观察氯化钾溶液没有颜色，表明溶液中K无色 C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无反应 D在高

10、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MnO为紫红 色 解析：首先高锰酸钾溶液中存在两种离子：K和MnO，选项B、C表明K无色且 不与锌反应，再由选项D进一步说明MnO能与锌反应，静置后见紫红色褪去，表 明MnO为紫红色 答案：A10(2009江苏模拟)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) 引导下的探究肯定没有意义的是 () A探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成 B探究Na与水的反应一定有H2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可能是Cu(OH)2 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

11、 碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致 解析：Cu(OH)2是蓝色物质，浓硫酸与铜反应生成的黑色物质不可能是Cu(OH)2，C 项探究没有意义 答案：C11下列实验方案合理的是 () A向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液，以制备Fe(OH)3胶体 B测定工业烧碱的含量(含杂质碳酸钠)可称取一定量样品放入锥形瓶中，加适量水 溶解，再加入稍过量氯化钡溶液，用甲基橙作指示剂，用标准浓度的盐酸滴定 C用分液漏斗分离苯与硝基苯 D除去氯化铁酸性溶液中的氯化亚铁，加入适量的过氧化氢水溶液 解析：A中应将NaOH稀溶液改为蒸馏水；B的测定原理是先使杂质碳酸钠转化 成碳酸钡沉淀，再用盐酸对烧碱进

12、行滴定，应用酚酞作指示剂；C中苯与硝基苯互 溶，不能用分液法分离；D中过氧化氢可将氯化亚铁氧化成三氯化铁，又不引进新 杂质，方案设计合理，也可选用氯水作除杂试剂 答案：D12在下列实验中，能达到目的的是 () A用石墨作电极电解氯化铵的浓溶液，最多只能得到2种气体 B标准状况下，将2 g铝片投入到20 mL 18 mol/L的硫酸中制取氢气 C向某无色溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，若生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消失， 则可确定该溶液中一定含有SO D不用其他试剂，只利用液体间的两两混合就能鉴别酒精、四氯化碳、甲苯、溴水 和NaHCO3溶液 解析：电解氯化铵的浓溶液，最多得到3种气体(H2、

13、Cl2和NH3)，A错误；18 mol/L 的硫酸是浓硫酸，铝片发生钝化，得不到H2，B错误；若溶液中没有SO，而是 SO也有此现象，C错误；液体呈橙黄色的是溴水，然后将溴水分别滴入另外四种 液体中，振荡静置，液体分层，下层呈橙红色的是四氯化碳，上层呈橙红色的是甲 苯，液体不分层且有气泡冒出的是NaHCO3溶液，另一种是酒精，故D正确 答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13(14分)(2008四川高考)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末并测定W的相对 原子质量，如图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸 请回答下列问题 (1)仪器中装入的试剂：B_、C_、 D_； (2)连接好

14、装置后应首先_，其方法是_ _； (3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是 _，在这两步之间还应进行的操作是_； (4)反应过程中G管逸出的气体是_，其处理方法是 _； (5)从实验中测得了下列数据： 空E管的质量a E管和WO3的总质量b 反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量) 反应前F管及内盛物的总质量d 反应后F管及内盛物的总质量e 由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外，其他涉及 的元素的相对原子质量均为已知)： 计算式1：Ar(W)_； 计算式2：Ar(W)_. 解析：常用盐酸与Zn反应制取H2，但制取的H2中常混有杂质氯化

15、氢和水蒸气，在 H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气，氯化氢极易溶于水，可以用水除去， H2可以用浓硫酸干燥气密性的检验关键是形成封闭的气体体系，然后调节气体体 系的温度，引起压强的变化，进而观察到现象，所以要将G弯管浸没在水中H2是 可燃性气体，加热或点燃可燃性气体以前必须检验气体的纯度，则加热反应管E前， 必须用H2排净装置中的空气H2是尾气，可以用点燃的方法处理根据H2与WO3 反应的化学方程式，要求W的相对原子质量，可以用固体的质量变化，也可以利用 生成的H2O的质量求解 设W的相对原子质量为Ar(W) 3H2WO3W3H2Om Ar(W) 54 48 ca ed bc 则Ar

16、(W)或者Ar(W). 答案：(1)锌粒水浓硫酸 (2)检查气密性将G弯管浸没在盛有水的烧杯中，加热烧瓶B，观察G管口，若有 气泡逸出，说明装置的气密性良好 (3)从A瓶逐滴滴加液体检验H2的纯度 (4)氢气在G管出口处点燃 (5)14(12分)(2008天津高考).化学实验室制取氯化氢气体的方法之一是将浓硫酸滴入浓 盐酸中请从下图中挑选所需仪器，在方框内画出用该方法制备、收集干燥氯化氢 气体的装置简图，并在图中标明所用试剂(仪器可重复使用，固定装置不必画出) .实验室制备少量硫酸亚铁晶体的实验步骤如下：取过量洁净的铁屑，加入20% 30%的稀硫酸溶液，在5080水浴中加热至不再产生气泡将溶液

17、趁热过滤， 滤液移至试管中，用橡胶塞塞紧试管口，静置、冷却一段时间后收集产品 (1)写出该实验制备硫酸亚铁的化学方程式：_. (2)硫酸溶液过稀会导致_ (3)采用水浴加热的原因是_ _. (4)反应时铁屑过量的目的是(用离子方程式表示) _. (5)溶液趁热过滤的原因是 _ 塞紧试管口的目的是_ (6)静置冷却一段时间后，在试管中观察到的现象是_ 解析：.利用该原理制备HCl气体不需要加热，应选择溶液不加热制气装置 .在制备FeSO47H2O时，铁屑要过量(防止Fe2被氧化)、过滤要趁热(防止结晶)、 试管要密封(防止Fe2被氧化) 答案：. .(1)FeH2SO4(稀)FeSO4H2 (2

18、)反应速率慢，不利于晶体析出 (3)容易控制温度 (4)Fe2Fe3=3Fe2 (5)减少FeSO4的损失防止空气进入试管将Fe2氧化为Fe3 (6)有浅绿色晶体析出15(13分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料某校一化学实验小组通 过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物探究过程如下： 查阅资料 Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO. 提出假设 假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试

19、剂 (1)若假设1成立，则实验现象是_ (2)若滴加KSCN试剂后溶液不变血红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二 铁你认为这种说法合理吗？_简述你的理由(不需写出反应方程式) _. (3)若固体粉末完全溶解，滴加KSCN试剂时溶液不变血红色，则证明原固体粉末 是_，写出发生 反应的离子方程式_ _. 探究延伸 经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物 (4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数取a g固体粉末在空气中充分加热， 待质量不再变化时，称其质量为b g(ba)，则混合物中Cu2O的质量分数约为 _ (5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO45H2

20、O)经查阅资料得知， 在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2、Fe2、Fe3分别生成沉淀的pH如下：物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时的pH6.07.51.4沉淀完全时的pH13143.7 实验室有下列试剂可供选择：A.氯水BH2O2CNaOHDCu2(OH)2CO3 实验小组设计如下实验方案：试回答： 试剂为_，试剂为_(填字母) 解析：(1)如果假设1成立，则红色粉末溶于稀硫酸后会产生铁离子，加入KSCN溶 液后溶液会变为血红色(2)中的说法不合理，因为Cu单质能够与铁离子发生氧化 还原反应而使铁离子转化为亚铁离子根据提出的假设结合(3)中的条件可知对应固 体的成分为

21、Fe2O3和Cu2O的混合物(4)中在空气中充分加热的条件下Cu2O会变成 CuO而Fe2O3不变，可根据差量法进行计算(5)中由于加入稀硫酸后的溶液中存在 亚铁离子，根据表中的数据分析可知不能直接加碱使亚铁离子沉淀(若加碱则得到的 是氢氧化铜和氢氧化亚铁的混合物，难以分离)，故需将亚铁离子转化为铁离子，因 此可选用H2O2，为使铁离子完全沉淀得到较纯净的胆矾可选用碱式碳酸铜 答案：(1)溶液变为血红色(2)不合理Cu能将Fe3还原为Fe2(3)Fe2O3和Cu2O 的混合物Fe2O36H=2Fe33H2O、Cu2O2H=CuCu2H2O、2Fe3 Cu=2Fe2Cu2(4)100% (5)B

22、D16(13分)(2009广东高考)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色 印刷某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固 体产物进行实验和探究请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和 探究过程 限选试剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、0.1 molL1 KI、0.1 molL1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸 馏水 (1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)， 观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊

23、，B中有红色固体生成，则气体产物是 _ (2)该小组同学阅读资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐 只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_ _ _. (3)固体产物中铁元素存在形式的探究 提出合理假设 假设1：_；假设2：_； 假设3：_. 设计实验方案证明你的假设 实验过程 根据中方案进行实验按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.实验步骤预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3： 解析：(1)根据A瓶石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO 被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原 (3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能

24、是以二价铁或单质形式，或两者混合物存 在 步骤1：利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3； 步骤2：利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质； 步骤3：利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，然后利用KSCN是否变色，来 验证固体中是否含FeO. 答案：(1)CO和CO2 (2)利用焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰 (3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO 实验步骤预期现象与结论步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立(2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN结合步骤2中的(2)；(1)若溶液基本无色，则假设1成立(2)若溶液呈红色，则假设3成立.