1、【 精品教育资源文库 】 课时梯级作业 三十三 化学实验方案的设计与评价 (B) (45分钟 100 分 ) 一、选择题 (本题包括 7小题 ,每题 6分 ,共 42分 ) 1.(2018洛阳模拟 )为证明铝与盐酸的反应是放热反应 ,下列实验装置可达到实验目的 ,且方案最佳的是( ) 【解析】 选 A。 A.铝与盐酸产生的氢气从试管中逸出 ,锥形瓶内的空气受热压强增大 ,U形管中左边红墨水低 ,右边红墨水高 ,说明该反应是放热反应 ,故 A正确 ;B.烧杯中产生气泡 ,反应完成并冷却后导管会产生液柱 ,也能说明放热 ,但分析太复杂 ,不直观 ,效果不理想 ,故 B错误 ;C.装置未形 成密闭
2、体系 ,无现象 ,故 C错误 ;D.铝与盐酸产生的氢气会使红墨水的液面变化 ,该装置不能说明反应时放出热量 ,故 D错误。 【 加固训练】 (2018聊城模拟 )用下图所示装置进行实验 ,将少量液体逐滴加入固体乙中 ,试管中试剂为丙 ,则下表中现象正确的是 ( ) 选项 甲 乙 丙 试管中现象 A 浓氨水 生石灰 Al2(SO4)3 溶液 先沉淀后消失 B 浓硝酸 铜 淀粉 KI 溶液 试管口出现红棕色溶液仍为【 精品教育资源文库 】 无色 C 浓盐酸 二氧化锰 石蕊溶液 先变红后褪色 D 双氧水 二氧化锰 氢硫酸 溶液出现浑浊 【解析】 选 D。 A.硫酸铝与氨水反应生成氢氧化铝 ,氢氧化
3、铝与氨水不反应 ,沉淀不溶解 ,故 A错误 ;B.浓硝酸与铜反应生成二氧化氮 ,二氧化氮与水反应生成一氧化氮 ,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮 ,可观察到试管口出现红棕色 ,硝酸能氧化 I-生成 I2,溶液显蓝色 ,故 B错误 ;C.浓盐酸与二氧化锰应在加热条件下进行 ,题中没有加热 ,不能生成氯气 ,故 C错误 ;D.双氧水在二氧化锰的催化作用下生成氧气 ,氧气能氧化硫化氢生成硫单质 ,溶液中会出现浑浊 ,故 D正确 ;故选 D。 2.(2018淮南模拟 )某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 (主要成分 为 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3,不考虑其他杂质 )制备七水合硫酸亚铁 (FeSO
4、4 7H2O),设计了如下流程 : 下列说法不正确的是 ( ) A.溶解烧渣选用足量硫酸 ,试剂 X选用铁粉 B.固体 1中一定含有 SiO2,控制 pH 是为了使 Al3+转化为 Al(OH)3,进入固体 2 C.从溶液 2得到 FeSO4 7H2O产品的过程中 ,须控制条件防止其氧化和分解 D.若改变方案 ,在溶液 1中直接加 NaOH至过量 ,得到的沉淀用硫酸溶解 ,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4 7H2O 【解析】 选 D。烧渣 (主要成分 Fe2O3、 Al2O3、 SiO2)用酸溶解后要制取七水合硫酸亚铁 ,所以加入的酸应为硫酸 ,溶解后的溶液 1中含有 Fe3+、 Al3+,
5、要把 Fe3+转化为 Fe2+,应该加入还原性铁粉 ,A项正确 ;烧渣用足量硫酸溶解后 ,SiO2与硫酸不反应 ,固体 1中一定有 SiO2,向溶液中加入 NaOH溶液控制 pH的目的是使 Al3+沉淀 ,而Fe2+不沉淀 ,B 项正确 ;制取 FeSO4 7H2O的过程中 ,由于 Fe2+易被空气中的氧气氧化 ,并且易水解 ,所以要控制条件 ,C 项正确 ;向溶液 1中直接加入 NaOH溶液 ,不加铁粉 ,得到的是 Fe(OH)2沉淀 ,但 Fe(OH)2不稳定 ,很容易被氧化成 Fe(OH)3沉淀 ,导致最后制得的产品不纯 ,混有较多的杂质 Fe2(SO4)3,D 项错误。 3.为精确测定
6、工业纯碱中碳酸钠的质量分数 (含少量 NaCl),准确称量 W0 g样品进行实验 ,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理 (除 W0外 )的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成 100 mL溶液 ,取 10 mL,加入甲基橙 ,用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应 ,生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增重 C 重量法 样品 放入烧瓶中 ,置于天平上 ,加入足量盐酸 减轻的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应 ,气体通过排水量气装置量气 排水体积 【解析】 选 A。 A.盐酸滴定 Na2CO3,用甲基橙作
7、指示剂 ,正确 ;B.碱石灰既可以吸收 CO2,也可以吸收水分 ,无法测定 Na2CO3的质量分数 ,错误 ;C.CO2挥发能带出水分 ,根据减轻的质量测定 Na2CO3的质量分数 ,会产生较大误差 ,错误 ;D.CO2能溶于水 ,则排水体积不等于 CO2的体积 ,错误。 4.下列有关实验原理、方法和结论都正确的是 ( ) A.用 HNO2溶液做导电性实验 ,灯光较暗 ,说明 HNO2是弱电解质 B.在滴有酚酞的 Na2CO3溶液中逐滴加入 BaCl2溶液 ,红色逐渐褪去 ,说明 Na2CO3溶液中存在水解平衡 C.SO2通入溴水中 ,溴水褪色 ,说明 SO2具有漂白性 D.利用溶解性的不同
8、,可用酒精将碘水中的碘萃取出来 【解析】 选 B。导电性与离子的浓度有关 ,题中未指明浓度 ,不能证明 ,A项错误 ;滴加酚酞 ,溶液呈红色 ,说明溶液呈碱性 ,而加 BaCl2,会生成 BaCO3沉淀 ,C 减少 ,红色褪去 ,说明此红色是由 C 水解引起的 ,B项正确 ;SO2通入溴水中 ,溴氧化 SO2自身被还原 ,溴水褪色 ,说明 SO2具有还 原性 ,C项错误 ;酒精与水互溶 ,不能萃取 ,D项错误。 5.某课外实验小组设计的下列实验不合理的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 【解析】 选 C。 A项 ,生成的 H2能将体系中的 O2排出 ,观察到 Fe(OH)2白色沉淀 ;B项
9、 ,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 NH3 H2O的电离 ,能用于制备少量 NH3。 6.(2018南昌模拟 )下列有关实验装置及实验方案的设计正确的是 ( ) 【解析】 选 D。 HCl的密度比空气的大 ,集气瓶中的导管应该是进 气管长、出气管短 ,A 项错误 ;生成的气体可能会从长颈漏斗中逸出 ,且长颈漏斗不能控制滴加速率 ,故应该用分液漏斗 ,B 项错误 ;稀硫酸与碳酸钠反应生成的 CO2会和烧杯中的次氯酸钠溶液反应生成 HClO,但无明显现象 ,故无法判断 Ka1(H2C
10、O3)与 Ka(HClO)的大小关系 ,C项错误 ;品红褪色 ,是 SO2的漂白性所致 ,与 H2S反应生成淡黄色固体 ,是 SO2的氧化性所致 ,D项正确。 【 加固训练】 根据下列实验现象 ,所得结论错误的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 实验 实验现象 结论 A 烧杯中铁表面有气泡 , 烧杯中铜表面有气泡 活动 性 :AlFeCu B 试管中收集到无色气体 铜与浓硝酸的反应产物是NO C 试管 b比试管 a中溶液的红色深 增大反应物浓度 ,平衡向正反应方向移动 D 长颈漏斗内液面高于烧瓶内液面且保持不变 装置气密性良好 【解析】 选 B。 A项 ,作正极的金属不活泼 ,正极上析出氢
11、气 ,所以能比较金属的活动性 ,故正确 ;B项 ,铜和浓硝酸生成二氧化氮 ,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮 ,故错误 ;C 项 ,增大反应物的浓度平衡向正反应方向移动 ,故正确 ;D项 ,利用压强差能检验装置的气密性 ,故正确。 7.(能力挑战题 )下图表示从固体混合 物中分离 X的两种方案 ,请根据方案 1和方案 2指出下列说法合理的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.可以选用方案 1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵 B.方案 1中残留物应该具有的性质是受热易挥发 C.方案 2中加入的试剂一定能够与除 X外的物质发生化学反应 D.方案 2中加入 NaOH溶液可以分离出 SiO2和 Fe
12、2O3混合物中的 Fe2O3 【解析】 选 D。碳酸氢钠加热分解 ,A 错误 ;加热后留下的残留物一定是固体或难挥发的液体 ,B错误 ;C项 ,加入的试剂可以是水且不一定发生化学反应 ,C 错误 ;二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的硅酸钠 ,进而 分离出氧化铁 ,D 正确。 二、非选择题 (本题包括 3小题 ,共 58分 ) 8.(19分 )(2018黄岗模拟 )直接排放含 SO2的烟气会形成酸雨 ,危害环境。某化学实验小组进行如下有关SO2性质的探究活动。 (1)装置 A中反应的离子方程式为 _。 【 精品教育资源文库 】 (2)选用图 1以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱
13、: 甲同学认为按照 A C F尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱 ,乙同学认为该方案不合理 ,其理由是 _。 丙同学设计的合理实验方案为按 照 A C _尾气处理 (填字母 )顺序连接装置。其中装置 C的作用是 _ _。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是_。 (3)利用图 2的装置测量装置 A中残液 SO2的含量。量取 10.00 mL 残液于圆底烧瓶中 ,加热使 SO2全部蒸出 ,用 20.00 mL 0.100 0 mol L-1的 KMnO4标准溶液吸收。充分反应后 ,再用 0.200 0 mol L-1 的 KI 溶液滴定过量的 KMnO4,消耗 KI 溶液
14、 25.00 mL。 (已知 :10I-+2Mn +16H+ 2Mn2+5I2+8H2O) 图 2锥形瓶中发生反应的离子方程式为 _。 残液中 SO2的含量为 _mol L-1。 【解析】 (1)装置 A中盐酸与亚硫酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化硫 ,离子反应方程式为CaSO3+2H+ Ca2+SO2 +H2O;(2) 按照 A C F顺序连接装置 ,其中饱和的亚 硫酸氢钠除去氯化氢 ,二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应 ,不能证明强酸制备弱酸的原理 ,不能证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱 ; 次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性 ,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的
15、酸性强弱 ,先验证亚硫酸酸性比碳酸强 ,再结合碳酸酸性比次氯酸强来判断。 A装置制备二氧化硫 ,由于盐酸易挥发 ,制备的二氧化硫中混有氯化氢 ,用饱和的亚硫酸氢钠除去二氧化碳中的二氧化硫 ,用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽 ,再通入 F中 ,则装置连接顺序为 A、 C、 B、 E、 D、 F,其中装置 C的作用是 除去氯化氢气体 ,D中品红不褪色 ,F中出现白色沉淀 ,可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸 ;(3) 图 2锥形瓶中 SO2与 KMnO4发生氧化还原反应 ,反应的离子方程式为 5SO2+2Mn +2H2O 2Mn2+5S +4H+; 由10I-+ 2Mn +16H+ 2Mn2+5I2+8H2O,根据 KI的量计算出则过量 KMnO4的物质的量为 0.001 mol,所以与残液中SO2反应 KMnO4的物质的量为 0.02 L0.100 0 mol L-1 -0.001 mol=
