1、2021 届高考化学一轮复习同步优化专练(全国通用) 专题 10 化学实验方案设计与评价 1. (2020 江西八所重点中学联考)下列有关实验的说法不正确的是( ) A容量瓶、 量筒和滴定管上都标有使用温度,量筒、 容量瓶都无“0”刻度, 滴定管有“0” 刻度;使用时滴定管水洗后还需润洗,但容量瓶水洗后不用润洗 B向 4 mL 0.1 mol L 1 的 K2Cr2O7溶液中滴加数滴 1 mol L 1 的 NaOH 溶液,溶液颜色 从橙色变成黄色 C 探究化学反应的限度: 取 5 mL 0.1 mol L 1 KI 溶液, 滴加 0.1 mol L1 FeCl 3溶液 5 6 滴,充分反应,
2、可根据溶液中既含 I2又含 I 的实验事实判断该反应是可逆反应 D将含有少量氯化钾的硝酸钾放入烧杯中,加水溶解并加热、搅拌,当溶液表面出现 一层晶膜时停止加热,冷却结晶,过滤即可得到大量硝酸钾晶体 解析 滴定管水洗后还需润洗,以避免待装溶液被稀释,A 项正确;Cr2O2 7(橙色) H2O2CrO2 4(黄色)2H , 向 4 mL 重铬酸钾溶液中滴加几滴 NaOH 溶液, 平衡向右移动, 溶液由橙色变成黄色,B 项正确;KI 过量,因此不管该反应是否为可逆反应,反应后溶液 中均有 I2和 I ,故不能据此判断该反应是可逆反应,C 项错误;硝酸钾的溶解度随着温度 升高变化较大, 而氯化钾的溶解
3、度随着温度升高变化不大, 因此将含有少量氯化钾的硝酸钾 溶液蒸发至出现晶膜, 降低温度, KNO3大量析出, 氯化钾留在溶液中, 过滤即可得到 KNO3 晶体,D 项正确。 答案 C 2(2020 青岛模拟)为探究硫酸亚铁的分解产物,将硫酸亚铁装入如图所示的装置 a 中, 打开 K1和 K2,缓缓通入 N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。下列说法中正 确的是( ) A分解的气体产物中有 SO3、SO2,应该先检验 SO3 B装置 b 中的试剂为 Ba(NO3)2溶液,反应后有白色沉淀生成 C装置 c 中的试剂为酸性 KMnO4溶液,作用是除去混合气体中的 SO2 D装置 d 之后需要
4、增加尾气处理装置 解析 硫酸亚铁高温下分解生成氧化铁、二氧化硫和三氧化硫;先把混合气体通入氯 化钡溶液中, 二氧化硫气体与氯化钡溶液不反应, 三氧化硫气体与氯化钡溶液反应生成硫酸 钡白色沉淀,因此分解的气体产物中应该先检验 SO3,A 正确。二氧化硫溶于水,溶液显酸 性,酸性条件下,硝酸根离子将二氧化硫氧化为硫酸根离子,再与钡离子结合生成硫酸钡沉 淀,所以无法判断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是 SO2还是 SO3,B 错误。装置 c 中的试剂 为酸性 KMnO4溶液,作用是检验混合气体中的 SO2,如果溶液褪色,证明存在 SO2,C 错 误。装置 d 中装有氢氧化钠溶液,吸收多余的二氧化硫气体,
5、因此装置 d 之后不需要增加尾 气处理装置,D 错误。 答案 A 3(2020 东北三省模拟)实验室从含 Br 的废液中提取溴单质,下列实验操作能达到实 验目的的是( ) A用装置甲氧化废液中的 Br B用装置乙分离 CCl4层和水层 C用装置丙分离 CCl4和液溴 D用仪器丁长期贮存液溴 解析 Cl2可以将 Br 氧化成 Br 2,但废液瓶中通入 Cl2的导管应该长导管进短导管出, A 项错误;CCl4萃取 Br2后,出现分层,CCl4层在下层,水层在上层,可用分液漏斗分液, B 项正确;CCl4和液溴的沸点不同,可用蒸馏法分离,但是丙装置中的温度计的水银球应该 与蒸馏烧瓶的支管口相平,C
6、项错误;液溴具有挥发性,长期放置会腐蚀橡胶塞造成溴蒸气 泄漏,D 项错误。 答案 B 4(2019 山东调研)某固体混合物中可能含有 K 、Na、Cl、CO2 3、SO 2 4等离子,将 该固体溶解所得到的溶液进行如下实验: 下列说法正确的是( ) A该混合物一定是 K2CO3和 NaCl B该混合物可能是 Na2CO3和 KCl C该混合物可能是 Na2SO4和 Na2CO3 D该混合物一定是 Na2CO3和 NaCl 解析 该固体溶解所得溶液的焰色反应呈黄色,说明溶液中含 Na ;往溶液中加入过 量的 Ba(NO3)2, 产生白色沉淀, 加过量盐酸, 沉淀完全溶解说明溶液中含 CO2 3,
7、 不含 SO 2 4; 往加入过量 Ba(NO3)2后得到的溶液中加入 AgNO3/HNO3,产生白色沉淀说明溶液中含 Cl ; 由于该实验流程中的焰色反应步骤缺少“透过蓝色钴玻璃片观察”,所以不能排除 K 的存 在。综上所述该混合物可能是 Na2CO3和 NaCl、K2CO3和 NaCl、Na2CO3和 KCl。 答案 B 5(2020 泉州质检)下列实验能达到实验目的的是( ) A用装置甲灼烧海带 B用装置乙加热分解 NaHCO3固体 C用装置丙制备乙烯 D用装置丁吸收尾气中氯化氢 解析 灼烧海带应该用坩埚, A 项错误。 装置乙加热时, NaHCO3固体分解产生的 H2O 倒流易引起试管
8、炸裂,B 项错误。装置丙中未加碎瓷片或沸石,制备乙烯时加热乙醇和浓硫 酸的混合物容易发生暴沸,C 项错误。氯化氢难溶于四氯化碳易溶于氢氧化钠溶液,装置丁 既能吸收氯化氢气体又能防倒吸,D 项正确。 答案 D 6(2020 江西联考)下列装置能达到相应实验目的的是( ) 解析 制取 Fe(OH)2时,为了防止 Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,在 FeSO4溶液上层 加入煤油,将盛有 NaOH 溶液的胶头滴管伸入 FeSO4溶液液面以下,A 项正确;NH4Cl 受 热分解生成的 NH3和 HCl 遇冷会重新化合生成 NH4Cl,故不能用加热 NH4Cl 的方法制取 NH3,B 项错误;碘易溶于酒
9、精,不能用分液的方法分离,C 项错误;NO2与水反应生成硝 酸和 NO,不能用排水法收集 NO2,D 项错误。 答案 A 7(2020 惠州调研)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( ) 解析 向苯酚钠溶液中通入 CO2生成苯酚和碳酸氢钠,溶液变浑浊,说明碳酸的酸 性强于苯酚,则结合 H 的能力:CO2 3C6H5O HCO 3,A 项错误;向 Fe(NO3)2溶液中滴入 HI 和淀粉的混合溶液,溶液呈蓝色,说明 NO 3、H 、I发生氧化还原反应生成 I 2,即氧化 性:HNO3I2,B 项错误;向 AgNO3溶液中滴入 K2CrO4溶液至不再产生沉淀,即 Ag 完全 转化为 Ag2
10、CrO4沉淀,再滴加相同浓度的 Na2S 溶液,红棕色沉淀变为黑色,说明 Ag2CrO4 转化为了 Ag2S, 则 Ksp(Ag2CrO4)Ksp(Ag2S), C 项正确; 向 K2MnO4溶液中加入醋酸, K2MnO4 在酸性条件下发生自身的氧化还原反应生成 KMnO4和 MnO2,即 K2MnO4既作氧化剂又作 还原剂,醋酸只表现出酸性,D 项错误。 答案 C 8(2020济南模拟)下列实验中,所采取的方法及其原理均正确的是( ) 选项 实验目的 实验方法 实验原理 A 除去 NO 中的 NO2 通过盛有氢氧化钠溶液的 洗气瓶 NO2能与 NaOH 溶液反应 而 NO 不反应 B 除去乙
11、醇中的水 加入无水硫酸铜, 然后蒸馏 无水硫酸铜能结合水形成 晶体 C 除去 KNO3中的 NaCl 冷却热饱和溶液,重结晶 NaCl 的溶解度随温度变化 而改变较大 D 除去铁粉中混有的铝粉 加入过量 NaOH 溶液,充 分反应后过滤 铝能与 NaOH 溶液反应而 铁不反应 解析 NO、NO2的混合气体通过盛有 NaOH 溶液的洗气瓶会发生反应:NONO2 2NaOH=2NaNO2H2O, 欲除去 NO 中的 NO2, 应将气体通过盛有水的洗气瓶, A 项错误; 除去乙醇中的水,应加入生石灰,然后蒸馏,B 项错误;KNO3的溶解度随温度变化而改变 较大,NaCl 的溶解度随温度变化而改变较小
12、,除去 KNO3中的 NaCl 时,冷却热饱和溶液, KNO3结晶析出,C 项错误;铝能与 NaOH 溶液反应,而铁与 NaOH 溶液不反应,除去铁粉 中的铝粉,加入 NaOH 溶液,过滤后得到铁粉,D 项正确。 答案 D 9(2019 长春质量监测)下列实验对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 ( ) 选项 实验 现象 结论 A 将稀 H2SO4滴加到 Fe(NO3)2溶液中 溶液变棕黄色,有红棕色 气体生成 HNO3分解生成 NO2 B 将过量 CO2气体依次通过 饱和 Na2SO3溶液、品红溶 液 品红溶液始终不褪色 H2SO3的酸性比 H2CO3强 C 常温下将大小相同的铝片
13、 分别加入到浓硝酸和稀硝 酸中 浓硝酸比稀硝酸反应更剧 烈 反应物浓度越大,反应速 率越快 D 将 H2O2溶液滴加到酸性 KMnO4溶液中 紫色溶液褪色 H2O2具有氧化性 解析 将稀 H2SO4滴入 Fe(NO3)2溶液中,发生反应 3Fe2 NO 34H =3Fe3 NO2H2O,溶液变为棕黄色,有红棕色气体生成,是因为 NO 与 O2反应生成了 NO2, 并不是 HNO3分解生成 NO2,A 项错误;将过量 CO2依次通过饱和 Na2SO3溶液、品红溶液, 品红溶液始终不褪色,说明 CO2不能与 Na2SO3溶液反应生成 SO2,即酸性:H2SO3H2CO3, B 项正确;常温下铝遇浓
14、硝酸钝化,无明显现象,铝与稀硝酸反应更剧烈,现象错误,C 项 错误;将 H2O2溶液滴入酸性 KMnO4溶液中,反应时 H2O2被氧化,作还原剂,体现还原性, D 项错误。 答案 B 10(2020 郑州质量预测)实验室利用废弃旧电池的铜帽(主要成分为 Zn 和 Cu)回收 Cu 并制备 ZnO 的部分实验过程如图所示: 下列叙述错误的是( ) A“溶解”操作中可用酸性条件下不断鼓入 O2代替 H2O2 B铜帽溶解后,将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的 H2O2 C与加入的锌粉反应的离子为 Cu2 、H D“过滤”操作后,将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的 ZnO 解析 “溶解”操作的目的是将
15、 Cu 转化为 Cu2 ,可用酸性条件下不断鼓入 O 2代替 H2O2,其原理为:2CuO24H =2Cu22H 2O,A 项正确;铜帽溶解后,将溶液加热至 沸腾,H2O2发生分解而被除去,B 项正确;加入锌粉,Cu2 与 H均可以与 Zn 发生反应,C 项正确;“过滤”操作后,得到的滤液为 Na2SO4和 ZnSO4的混合溶液,蒸干、高温灼烧得 不到纯净的 ZnO,D 项错误。 答案 D 11(2020 青岛调研)已知草酸晶体(H2C2O4 2H2O)的熔点为 101,170以上分解。下 列选用的装置和药品能达到实验目的的是( ) 解析 实验室常用亚硫酸钠(或铜)与浓硫酸反应制 SO2,A
16、项用稀硫酸错误。实验室 常用浓硝酸与铜反应制 NO2,B 项铝遇浓硝酸会钝化,错误。由草酸晶体的熔点与分解温度 可知,草酸晶体分解时已转化为液态,试管口应该略向上倾斜,C 项错误。苯与溴苯互溶, 采用蒸馏的方法分离是正确的,D 项正确。 答案 D 12(2020 郑州市质量预测)下列试剂的保存方法正确的是( ) A硝酸银固体通常应密封保存于无色广口瓶中 B疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性 CHF 溶液通常应密封保存于细口玻璃瓶中 DNa2SiO3溶液通常应密封保存于带玻璃塞的细口瓶中 解析 硝酸银见光易分解,应密封于棕色试剂瓶中,A 项错误。疫苗中含有蛋白质, 易变性,一般低温保存,B 项
17、正确。HF 能与玻璃中的 SiO2反应,应存放于塑料瓶中,C 项 错误。Na2SiO3溶液属于矿物胶,易把玻璃塞与瓶颈粘在一起,应存放于带橡胶塞的试剂瓶 中,D 项错误。 答案 B 13(2019 武汉模拟)下列说法正确的是( ) A分离四氯化碳萃取溴水后的溶液,先打开旋塞使水层流出,再关闭旋塞,将溴的四 氯化碳溶液从分液漏斗的上口倒出 B将过量 CO2通入饱和氨盐水中制取 NaHCO3 C测氯水的 pH,可用干燥洁净的玻璃棒蘸取氯水点在 pH 试纸上,待其变色后和标准 比色卡比较 D在蒸馏分离有机混合物的实验中,可使用球形冷凝管收集产物以提高冷凝效果 解析 四氯化碳的密度比水的大, 先打开旋
18、塞使溴的四氯化碳溶液流出, 再关闭旋塞, 将水层从分液漏斗的上口倒出,故 A 错误;向饱和食盐水中通入 NH3可调整溶液为碱性, 促进对 CO2的吸收, 且生成的碳酸氢钠的溶解度较小, 容易析出, B 项正确; 氯水中的 HClO 具有强氧化性,将氯水滴到 pH 试纸上,试纸先变红后褪色,无法测定其 pH,C 项错误; 球形冷凝管一般用于反应物的冷凝回流,冷凝蒸馏产物时应选择直形冷凝管,D 项错误。 答案 B 14(2020 邢台调研)用题给所示装置制备气体,不能达到目的的是( ) 选项 试剂与制备气体 反应装置 A 二氧化锰固体与浓盐酸制 Cl2 B 二氧化锰与过氧化氢溶液制 O2 C 浓硝
19、酸与铜片反应制 NO2 D Na2SO3固体与 70%浓硫酸制 SO2 解析 二氧化锰固体与浓盐酸需要在加热条件下反应制 Cl2,A 项不能达到目的。过 氧化氢在二氧化锰的催化作用下常温时即可分解制取 O2,B 项能达到目的。浓硝酸与铜在 常温下发生氧化还原反应可制得 NO2, Na2SO3与 70%浓硫酸发生复分解反应可制得 SO2, C、 D 项能达到目的。 答案 A 15(2020 衡水调研)下列物质的鉴别不能达到实验目的的是( ) A用灼烧的方法鉴别蚕丝和人造纤维 B用核磁共振仪鉴别乙醇与二甲醚 C用氯化铁溶液鉴别苯酚和苯甲酸 D观察焰色鉴别碳酸钠和硫酸钠 解析 蚕丝燃烧时有烧焦羽毛的
20、气味,人造纤维燃烧时没有烧焦羽毛的气味,A 项可 以鉴别;乙醇与二甲醚中氢原子所处的环境不同,用核磁共振仪可以鉴别,B 项正确;苯酚 遇氯化铁溶液显紫色,苯甲酸与氯化铁溶液不反应,C 项可以鉴别;碳酸钠与硫酸钠的焰色 反应均为黄色,D 项不能鉴别。 答案 D 16(2020 南充市适应性考试)下列实验操作正确的是( ) A用排水集气法收集 NH3 B给试管里的液体加热时,液体的体积不超过试管容积的三分之一 CpH 计不能用于酸碱中和滴定终点的判断 D用 CCl4萃取溴水中的溴时,将溴的 CCl4溶液从分液漏斗上口倒出 解析 氨气极易溶于水,所以不能用排水法收集氨气,A 项错误。给试管里的液体加 热时,液体体积不能超过试管容积的三分之一,以防加热时液体沸腾溅出伤人,B 项正确。 在酸碱中和滴定过程中,判断滴定终点的主要依据是溶液的 pH 变化,指示剂借助溶液颜色 的改变来粗略指示溶液的 pH,而 pH 计是一种精确测量溶液 pH 的仪器,所以可在酸碱中和 滴定过程中用来判断滴定终点,C 项错误。四氯化碳的密度大于水的密度,用四氯化碳萃取 溴水中的溴时,溴的四氯化碳溶液在下层,分液时应从分液漏斗的下端流出,D 项错误。 答案 B