2022高考化學一輪專題復習51實驗方案的設計與評價含解析

PAGE專練51實驗方案的設計與評價一、單項選擇題1．[2021·百強校天津靜海一中調研]具備基本的化學實驗技能是進行科學探究的基礎和保證。下列有關實驗操作正確的是()2．[2021·廣東卷]化學是以實驗為基礎的科學。下列實驗操作或做法正確且能達到目的的是()選項操作或做法目的A將銅絲插入濃硝酸中制備NOB將密閉燒瓶中的NO2降溫探究溫度對平衡移動的影響C將溴水滴入KI溶液中，加入乙醇并振蕩萃取溶液中生成的碘D實驗結束，將剩余NaCl固體放回原試劑瓶節(jié)約試劑3.[2021·安徽省江南片高三摸底考試]用下面的方案進行某些離子的檢驗，其中方案設計得最嚴密的是()A．檢驗試液中的SOeq\o\al(2－,4)：試液eq\o(→,\s\up7(足量稀硝酸))無沉淀eq\o(→,\s\up7(BaCl2溶液))白色沉淀B．檢驗試液中的Fe2＋：試液eq\o(→,\s\up7(KSCN))無明顯現(xiàn)象eq\o(→,\s\up7(KMnO4))紅色溶液C．檢驗試液中的I－：試液eq\o(→,\s\up7(H2O2))棕黃色溶液eq\o(→,\s\up7(淀粉溶液))藍色溶液D．檢驗試液中的COeq\o\al(2－,3)：試液eq\o(→,\s\up7(足量稀BaCl2))白色沉淀eq\o(→,\s\up7(足量稀鹽酸))沉淀溶解4．[2021·河北卷]下列操作規(guī)范且能達到實驗目的的是()5．[2021·全國百強校鄭州一中高三摸底測試]氮化鋁(AlN)是一種新型無機非金屬原料，常溫下AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑。某課題小組利用甲圖所示裝置測定樣品AlN的含量(雜質不反應)。下列說法中正確的是()A．量氣管中的液體應為水B．用長頸漏斗代替分液漏斗，有利于控制反應速率C．反應結束時，a、b兩管液面的差值即為產(chǎn)生氣體的體枳D．若其它操作均正確，實驗結束時按乙圖讀數(shù)，測得AlN含量偏高6．[2021·安徽高三摸底]下列實驗方案能達到實驗目的的是()實驗目的實驗方案A證明Mg(OH)2沉淀可以轉化為Fe(OH)3向2mL1mol/LNaOH溶液中先加入3滴1mol/LMgCl2溶液，再加入3滴1mol/LFeCl3B比較氯和碳的非金屬性強弱將鹽酸滴入碳酸氫鈉溶液中C配制100mL1.0mol/LCuSO4溶液將25gCuSO4·5H2O溶于100mL蒸餾水中D驗證氧化性：Fe3＋>I2將KI和FeCl3溶液在試管中混合后，加入CCl4，振蕩，靜置，觀察下層液體是否變成紫色7.下列實驗不能達到目的的是()選項目的實驗A制取較高濃度的次氯酸溶液將Cl2通入碳酸鈉溶液中B加快氧氣的生成速率在過氧化氫溶液中加入少量MnO2C除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入飽和碳酸鈉溶液洗滌、分液D制備少量二氧化硫氣體向飽和亞硫酸鈉溶液中滴加濃硫酸8.[2021·浙江1月]下列方案設計、現(xiàn)象和結論都正確的是()選項目的方案設計現(xiàn)象和結論A檢驗某無色溶液中是否含有NOeq\o\al(－,2)取少量該溶液于試管中，加稀鹽酸酸化，再加入FeCl2溶液若溶液變黃色且試管上部產(chǎn)生紅棕色氣體，則該溶液中含有NOeq\o\al(－,2)B探究KI與FeCl3反應的限度取5mL0.1mol·L－1KI溶液于試管中，加入1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液，充分反應后滴入5滴15%KSCN溶液若溶液變血紅色，則KI與FeCl3的反應有一定限度C判斷某鹵代烴中的鹵素取2mL鹵代烴樣品于試管中，加入5mL20%KOH水溶液混合后加熱，再滴加AgNO3溶液若產(chǎn)生的沉淀為白色，則該鹵代烴中含有氯元素D探究蔗糖在酸性水溶液中的穩(wěn)定性取2mL20%的蔗糖溶液于試管中，加入適量稀H2SO4后水浴加熱5min；再加入適量新制Cu(OH)2懸濁液并加熱若沒有生成磚紅色沉淀，則蔗糖在酸性水溶液中穩(wěn)定二、不定項選擇題9．[2021·哈爾濱師大附中高三開學考試]下列三組實驗進行一段時間后，溶液中均有白色沉淀生成，下列結論不正確的是()實驗①實驗②實驗③A.實驗①中生成的沉淀是BaCO3B．實驗①中有氣體生成C．實驗②沉淀中可能含有BaSO4D．實驗③生成沉淀的離子方程式是：Ba2＋＋H2SO3=BaSO3↓＋2H＋10．下列實驗操作能達到實驗目的的是()A．用經(jīng)水濕潤的pH試紙測量溶液的pHB．將4.0gNaOH固體置于100mL容量瓶中，加水至刻度，配制1.000mol·L－1NaOH溶液C．用裝置甲蒸干AlCl3溶液制無水AlCl3固體D．用裝置乙除去實驗室所制乙烯中的少量SO211．[2021·遼寧六校協(xié)作體上學期聯(lián)考]Y形管是一種特殊的儀器，與其他儀器組合可以進行某些實驗探究。利用下圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是()A．玻璃管的作用是連通大氣，平衡壓強B．c、d兩根導管都必須插入BaCl2溶液中，保證氣體與Ba2＋充分接觸C．Y形管乙中產(chǎn)生的為氧化性氣體，將BaSO3氧化為BaSO4沉淀D．e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體12．[2021·石家莊二中模擬]下列實驗操作能達到實驗目的的是()A．加熱使I2升華，可除去鐵粉中的I2B．電解熔融的氧化鋁，可制備鋁單質C．加入足量氨水，充分振蕩、過濾，可除去硫酸銅溶液中的硫酸鋁雜質D．將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，可制備Fe(OH)3膠體三、非選擇題13．[2021·安徽省江南片高三摸底考試]二氧化氯是一種黃綠色有刺激性氣味的氣體，其熔點為－59℃，沸點為11.0℃，易溶于水。工業(yè)上用稍潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應制得。某學生用如圖所示的裝置模擬工業(yè)制取及收集ClO2，其中A為ClO2的發(fā)生裝置，B為ClO2的凝集裝置，C為尾氣吸收裝置。請回答下列問題：(1)A中反應產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等，請寫出該反應的化學方程式：________________________。A部分還應添加溫水浴控制60℃的溫度，B部分還應補充的裝置：________。(2)該裝置按(1)補充完整后，裝置A、B、C中還有一處設計明顯不合理的是________。(填“A”“B”或“C”)(3)C中的試劑為NaOH溶液，反應時生成氯酸鈉和亞氯酸鈉(NaClO2)，該反應的離子方程式為_________________________。若實驗時需要450mL4mol/L的NaOH溶液，則在精確配制時，需要稱取NaOH的質量是________g，所使用的儀器除托盤天平、量筒、膠頭滴管、玻璃棒外，還必須有________________________________________________________。14．[2021·湖北沙市中學高三能力測試]Ⅰ.氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。請回答下列問題：(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為________________________________________________________________________(填儀器接口的字母編號)。(2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞_____________________________________________________________(請按正確的順序填入下列步驟的標號)。A．加熱反應一段時間B．收集氣體并檢驗其純度C．關閉分液漏斗活塞D．停止加熱，充分冷卻(3)已知鈣與氫化鈣固體在外觀上相似，現(xiàn)設計一個實驗，用化學方法區(qū)分鈣與氫化鈣，請完善以下實驗的簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象：取適量氫化鈣，在加熱條件下與__________反應，將反應氣相產(chǎn)物通過裝有__________的容器，觀察到容器內固體顏色變化為________；取鈣做類似實驗，觀察不到類似的反應現(xiàn)象。Ⅱ.某化學興趣小組發(fā)現(xiàn)，往CuSO4溶液中加入一定濃度的Na2CO3溶液得到的藍色沉淀，若加入NaOH溶液則得到淺綠色沉淀。為此，小組同學對藍色沉淀成分作了如下探究：該小組同學利用下列裝置通過實驗測定其組成(1)檢查裝置氣密性并裝好藥品后，點燃酒精燈前應進行的操作是________________________________________________________________________。(2)通過查找資料得知，該淺綠色沉淀物可能是溶解度最小的堿式硫酸銅[化學式CuSO4·3Cu(OH)2]。請你設計一個實驗，證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子的方法________________________________________________________________________。專練51實驗方案的設計與評價1．C用燃著的酒精燈去點燃另一只酒精燈，引起危險事故，應用火柴點燃酒精燈，故A錯誤；天平只能讀到小數(shù)點后面一位，不會精確到小數(shù)點后面兩位，故B錯誤；給液體加熱時，試管內液體不超過其體積的三分之一，否則加熱可能沸騰濺出，影響實驗結果，并且試管要和桌面成45°角傾斜，故C正確；量取9.5mL的液體應該用10mL的量筒，用100mL的量筒時會導致誤差太大，故D錯誤。2．B將銅絲插入濃硝酸中生成的是NO2氣體，不是NO氣體，A錯誤；密閉燒瓶中存在平衡2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，將密閉燒瓶中的NO2降溫，平衡正向移動，燒瓶中氣體顏色變淺，可探究溫度對平衡移動的影響，B正確；乙醇與水互溶，不能用乙醇萃取溶液中的碘，C錯誤；實驗結束，剩余的NaCl固體不能放回原試劑瓶，實驗室對剩余藥品的處理方法是放入指定的容器內，集中處理，D錯誤。3．C稀硝酸有氧化性，會將SOeq\o\al(2－,3)氧化成SOeq\o\al(2－,4)，故用稀硝酸檢驗SOeq\o\al(2－,4)不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，A不嚴密；檢驗Fe2＋不能同時使用KSCN和KMnO4這兩種試劑，顏色會相互干擾，B不嚴密；I－被雙氧水氧化為I2，淀粉溶液遇碘變藍，C嚴密；D中不能排除SOeq\o\al(2－,3)的干擾，D不嚴密。4．A用NaOH標準溶液測定醋酸濃度時，NaOH標準溶液放于堿式滴定管中，醋酸放于錐形瓶中，由于二者反應生成的CH3COONa溶液顯堿性，故用酚酞做指示劑，A符合題意；中和熱測定時大、小燒杯口應相平，減小熱量損失，B不符合題意；不能在容量瓶中稀釋濃硫酸，C不符合題意；分液時，分液漏斗管口應緊靠燒杯內壁，D不符合題意。5．D氨氣極易溶于水，所以量氣管中的液體不應為水，A錯誤；長頸漏斗不易控制反應速率，B錯；反應結束，待氣體冷卻至室溫，調節(jié)右側量氣管，使左右兩端液面相平，才能讀數(shù)，根據(jù)起始和結束時右側量氣管的液面的差值，計算產(chǎn)生氣體的體積，C錯誤；俯視量氣管讀數(shù)，使所量氣體體積偏大，得到氨氣的量偏大，測得氮化鋁的含量偏高，D正確。6．DA中NaOH過量，所以產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀并不能證明是Mg(OH)2沉淀轉化的，A錯誤；比較元素非金屬性強弱要通過最高價含氧酸的酸性強弱來比較，B錯誤；將25gCuSO4·5H2O溶于100ml蒸餾水中，最后溶液體積不是100ml，C錯誤；將KI和FeCl3溶液在試管中混合后，加入CCl4，振蕩，靜置，如果下層液體變成紫色，說明生成了I2，能驗證氧化性：Fe3＋>I2。7．A本題涉及常見物質的制備方法及除雜知識，通過物質制備的原理，考查了化學實驗與探究能力；依據(jù)探究目的設計實驗，體現(xiàn)了科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。A項，Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋NaCl＋NaClO，故將Cl2通入Na2CO3溶液中不能制備較高濃度的HClO溶液，錯誤；B項，MnO2作催化劑可以加快H2O2的分解速率，正確；C項，乙酸和Na2CO3溶液可以反應，乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較低，溶液分層，正確；D項，根據(jù)強酸制弱酸原理可知正確。8．B若原溶液中存在硝酸根離子，NOeq\o\al(－,3)可以和Fe2＋反應生成Fe3＋，故不能驗證原溶液中含有亞硝酸根離子，A錯誤；根據(jù)題給數(shù)據(jù)可知，三價鐵的量不足，如果反應完全，三價鐵應該沒有剩余，溶液變血紅色證明三價鐵有剩余，說明該反應存在化學平衡，即KI與FeCl3的反應有一定限度，B正確；溶液中加入KOH后，體系中剩余大量的OH－，再加入硝酸銀溶液后OH－也可以使Ag＋產(chǎn)生白色沉淀，C錯誤；新制Cu(OH)2懸濁液在酸性溶液中會溶解，不會與醛基發(fā)生特征反應，所以看不到磚紅色沉淀，無法證明蔗糖在酸性水溶液中是否穩(wěn)定，D錯誤。9．D碳酸氫鈉溶液中存在碳酸氫根離子的電離過程，電離生成的碳酸根離子能夠與鋇離子反應生成碳酸鋇沉淀，故A正確；實驗①中形成沉淀時促進碳酸氫根離子的電離，溶液的酸性逐漸增強，氫離子與碳酸氫根離子反應放出二氧化碳氣體，故B正確；實驗②中亞硫酸鈉與氯化鋇反應生成亞硫酸鋇沉淀，亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鋇，故C正確；實驗③中，如果發(fā)生Ba2＋＋H2SO3=BaSO3↓＋2H＋，生成的亞硫酸鋇能夠被氫離子溶解，應該是亞硫酸被氧化生成了硫酸，硫酸與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀，故D錯誤。10．D本題涉及化學實驗基本操作的知識，通過對基本操作能否達到實驗目的的判斷，考查了化學實驗與探究的能力，體現(xiàn)了科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。A項，用pH試紙測溶液的pH時，用水濕潤pH試紙相當于稀釋溶液，可能導致測量的pH出現(xiàn)誤差，錯誤；B項，不能在容量瓶中直接溶解固體溶質，錯誤；C項，AlCl3易水解，在加熱蒸干AlCl3溶液時，HCl揮發(fā)，留下的固體是Al(OH)3，錯誤；D項，SO2可被NaOH溶液吸收，CH2=CH2與NaOH溶液不反應且不溶于NaOH溶液，正確。11．AD玻璃管的作用是連通大氣，平衡壓強，以便左右兩邊產(chǎn)生的氣體順利導入，A正確；如果產(chǎn)生的是氨氣，氨氣極易溶于水，為了防止倒吸，產(chǎn)生氨氣的導管不能插入BaCl2溶液中，B錯誤；SO2與BaCl2不反應，氧化性氣體將溶液中的亞硫酸根離子氧化成硫酸根離子，而不是將BaSO3氧化為BaSO4沉淀，C錯誤；e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH，產(chǎn)生氨氣堿性氣體與SO2反應生成SOeq\o\al(2－,3)，從而生成BaSO3沉淀，D正確。12．BD加熱時，碘與鐵反應，不能用加熱的方法除雜，A錯誤；可以電解熔融氧化鋁制備鋁單質，B正確；銅離子、鋁離子均與氨水反應生成沉淀，C錯誤；將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色，可制備Fe(OH)3膠體，D正確。13．(1)2KClO3＋H2C2O4=K2CO3＋2ClO2↑＋CO2↑＋H2O盛有冰水混合物的水槽或冰水浴(2)C(3)2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,2)＋ClOeq\o\al(－,3)＋H2O80.0500ml容量瓶，燒杯解析：(1)因為B為ClO2的凝集裝置，其熔點為－59℃，沸點為11.0℃，所以B部分還應補充的裝置為冰水浴冷凝裝置或盛有冰水的水槽。(2)C處為密封裝置，過量氣體不能排出，可導致儀器瓶炸裂，故裝置C不合理。(3)C為尾氣吸收裝置，可選擇NaOH溶液來吸收尾氣，對應的離子方程式為：2ClO2＋2OH－=ClOeq\o\al(－,3)＋ClOeq\o\al(－,2)＋H2O；配制450mL4mol·L－1的NaOH溶液，應該選用500mL容量瓶、根據(jù)提供的儀器可知，還需要燒杯，需要NaOH的質量為0.5L×4mol·L－1×40g·mol－1＝80.0g。14．Ⅰ.(1)