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1、1第第 4 4 节节 化学实验方案的设计与评价化学实验方案的设计与评价课时跟踪练一、选择题1下列相关家庭实验设计能达到预期目的的是( )选项相关实验预期目的A在少量食用碱中滴加食醋探究食用碱是碳酸钠还是碳酸氢钠B在食用盐中滴加少量淀粉液探究食用盐是否为加碘盐C用激光笔照射淀粉液探究淀粉液是胶体还是溶液D将鸡蛋白溶于水后，滴加 AgNO3溶液验证蛋白质中含有氯元素解析：碳酸钠、碳酸氢钠均能与乙酸反应生成二氧化碳，A 不能达到预期目的；食用盐中加入的是化合态的碘，不能用淀粉检验，B 不能达到预期目的；蛋白质不是电解质，不能电离出氯离子，D 不能达到预期目的。答案：C2化学实验中常将某些溶液或试剂进
2、行酸化或碱化。下列处理中正确的是( )A检验 KClO3中的氯元素，可加入 AgNO3和稀硝酸B为提高 KMnO4溶液的氧化能力，用浓盐酸将 KMnO4溶液酸化C检验蔗糖在稀硫酸中水解产生的葡萄糖，应先用 NaOH 溶液碱化后才能进一步检验D检验溶液中是否含有 SO时，先加氯化钡溶液后，再加稀盐酸酸化24答案：C3下列各项中操作或现象能达到预期实验目的的是( )选项实验目的操作或现象A检验炭与浓硫酸反应后的气体产物将产生的气体依次通过无水CuSO4、澄清石灰水和品红溶液B证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，有沉淀析出；再把沉淀加入蒸馏水中C检验溴乙烷中的溴
3、元素将少量溴乙烷与 NaOH 溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀 HNO3酸化，再滴加 AgNO3溶液2D证明溶液中存在平衡：Fe33SCN Fe(SCN)3将 1 mL KSCN 溶液与 1 mL 同浓度FeCl3溶液充分混合；再继续加入KSCN 溶液，溶液颜色加深解析：A 项，应依次通过CuSO4，品红，KMnO4(H)，品红，澄清石灰水；B项，使蛋白质变性，应加重金属盐；D 项，应改变 KSCN 溶液的浓度。答案：C4(2017江苏卷)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )选项实验操作和现象实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向久置的 N
4、a2SO3溶液中加入足量 BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分 Na2SO3被氧化C向 20%蔗糖溶液中加入少量稀 H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液，溶液呈蓝色溶液中含 Br2解析：该实验中苯酚不能过量，否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚中，没有生成白色沉淀可能是因为苯酚的浓度太大，A 项错误；Na2SO3溶液与 BaCl2溶液反应生成 BaSO3白色沉淀，该沉淀可以溶于盐酸，若沉淀部分溶解，说明有 BaSO4存在，即部分 SO已被氧化23成 SO，B 项正确；银镜反应需要在碱性条件下进行，操作中未出现银镜，不能说
5、明蔗糖24未水解，C 项错误；该黄色溶液中还可能含有 Fe3，Fe3可将 I氧化成 I2，I2遇淀粉变蓝，故原溶液中不一定含有 Br2，D 项错误。答案：B5关于下图中各装置的叙述不正确的是( )A装置能验证 AgCl 沉淀可转化为溶解度更小的 Ag2S 沉淀B装置中若 X 为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止发生倒吸C装置的实验可推断硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱3D装置可检验溴乙烷发生消去反应得到的气体中含有乙烯解析：A 项，硝酸银与氯化钠反应中硝酸银过量，再加入硫化钠，硫化钠与过量的硝酸银反应会产生硫化银沉淀，故不能说明是氯化银转变为硫化银沉淀，不正确。答案：A6下述实验设计能够达到目的
6、的是( )选项实验目的实验设计A证明盐酸酸性比醋酸强用同一电路测等体积的盐酸、醋酸溶液的导电性B证明 H2CO3酸性比 H2SiO3强将 CO2通入 Na2SiO3溶液中C证明钠的金属活动性比铜强向 CuCl2溶液中投入金属钠D证明溶液中含有 I向溶液中加入淀粉解析：通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液，A 错误；金属钠投入 CuCl2溶液中，钠与水反应生成 NaOH，NaOH 与 Cu2反应生成 Cu(OH)2，金属钠不能从 CuCl2溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C 错误；淀粉只能检验出碘单质，D 错误。答案：B7某兴趣小组探究 SO2气体还原
7、Fe3，他们使用的药品和装置如图所示：下列说法不合理的是( )A能表明 I的还原性弱于 SO2的现象是 B 中蓝色溶液褪色B装置 C 的作用是吸收 SO2尾气，防止污染空气C为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的 BaCl2，产生白色沉淀D为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入 KMnO4溶液，紫红色褪去解析：B 中蓝色溶液褪色，说明 SO2的还原性大于 I，A 正确；NaOH 溶液吸收 SO2尾气，防止污染空气，B 正确；若 A 中发生了氧化还原反应，SO2被氧化生成硫酸，FeCl3被还原成 FeCl2，检验硫酸根加入用稀盐酸酸化的 BaCl2，产生白色沉淀，C 正确；欲用
8、KMnO4溶液检验 FeCl2，但 SO2也能与 KMnO4溶液反应，使紫红色褪去，D 错误。答案：D8按如图装置进行实验，下列说法不正确的是( )4A利用图 1 装置，可以研究 Ca(OH)2的溶解度随温度的变化B利用图 2 装置，可以利用乙醇制备乙烯C利用图 3 装置，可以利用生石灰和 NH4Cl 固体制 NH3D利用图 4 装置，可以测定浓硝酸与铜反应生成的 NO2气体体积解析：Mg 与盐酸反应是放热反应，如果 Ca(OH)2有析出，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，故 A 正确；实验室制备乙烯，用乙醇浓硫酸加热到 170 ，温度计的水银球插入到液体中，但不能接触烧瓶内壁，故 B
9、正确；生石灰和氯化铵都是固体，加热时试管口略向下倾斜，氨气的密度小于空气，因此用向下排空气法收集，防止形成对流，试管口用棉花，故 C 正确；NO2与水发生反应，故 D 错误。答案：D9下列实验所对应的现象和结论均正确，且两者均有因果关系的是( )选项实验现象结论A常温下，将光亮铁钉投入足量浓硝酸中，充分反应后滴加 KSCN 溶液有大量红棕色气体产生，溶液变为血红色铁还原浓硝酸生成 NO2，铁被氧化为 Fe3B将氨气缓缓通入到少量AlCl3溶液中先出现沉淀，后沉淀溶解Al(OH)3是两性氢氧化物，可溶解在碱溶液中C向乙酸钠溶液中滴入酚酞，微热溶液先出现红色，后红色变深CH3COO水解使溶液显碱性
10、，水解反应是吸热反应D将装满氯水的圆底烧瓶倒置在盛有水的水槽中，日光照射烧瓶内有气泡生成日光照射时，溶解在水中的 Cl2逸出解析：常温下铁在浓硝酸中钝化，没有大量红棕色气体产生，故 A 错误；Al(OH)3不溶5于弱碱氨水，故 B 错误；CH3COO水解使溶液显碱性，水解反应是吸热反应，则向乙酸钠溶液中滴入酚酞微热，溶液先出现红色，后红色变深，故 C 正确；氯水的次氯酸见光分解产生氧气逸出，故 D 错误。答案：C二、非选择题10MnO2是中学化学中常见的一种试剂，可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组通过实验对 MnO2的性质进行了一系列的研究。(1)欲探究 MnO2的催化效果，需要用 30%的 H2
11、O2溶液(密度近似为 1 gcm3)配制浓度为 3%的 H2O2溶液(密度近似为 1 gcm3)100 mL。简述其配制方法：_。(2)该小组设计了如下 4 个方案以验证 MnO2的氧化性，可行的是_。A把 MnO2固体加入到 FeSO4溶液中，再加入 KSCN 溶液，观察溶液是否变血红B把 MnO2固体加入到 FeCl3溶液中，再加入 KSCN 溶液，观察溶液是否变血红C把 MnO2固体加入到 Na2SO3溶液中，再加入 BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成D把 MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成(3)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中 MnO2的氧化能力，他们控制 KI
12、溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在 298 K，设计如下对比实验：实验酸或碱现象A1 滴 0.2 molL1 NaOH 溶液不变色B1 滴水缓慢变浅棕褐色C1 滴 0.1 molL1硫酸迅速变棕褐色从上述对比实验中，可以得出的结论是_。写出在酸性条件下，MnO2氧化 I的离子方程式_。(4)利用二氧化锰的氧化性，让其与浓盐酸反应制取氯气，下列仪器可作为该反应的反应容器的是_(填序号)。解析：(1)需 30%的 H2O2溶液 100 mL3%30%10 mL，质量为 10 g，需水 90 g，即90 mL。6(2)B 项 MnO2固体不可能将 FeCl3氧化，加入 KSCN 溶液
13、也无实际意义；C 项无论Na2SO3是否被氧化，都能生成白色沉淀；D 项 MnO2不能将稀盐酸氧化。(3)根据信息，棕褐色应该是 I2溶液的颜色，因而 MnO2将 I氧化为单质，本身被还原为 Mn2，据此可写出相应的离子方程式。(4)C 为容量瓶，不能加热；B 为烧杯，无法将制得的氯气导入集气瓶。答案：(1)用量筒量取 10.0 mL 30%的 H2O2溶液放入烧杯中，再加入 90 mL 水，搅拌均匀 (2)A (3)酸性越强，MnO2氧化性越强 MnO22I4H=Mn2I22H2O (4)AD11(2016全国卷)氮的氧化物(NOx)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3
14、将 NOx还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3与 NO2反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备。氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示)。(2)氨气与二氧化氮的反应。将上述收集到的 NH3充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂，充入 NO2(两端用夹子 K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因7打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中Y 管中_反应的化学方程式_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室
15、温Y 管中有少量水珠生成的气态水凝聚打开 K2_解析：(1)图中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热制气装置，一种是固液加热制气装置。如果选择 A 装置制取氨气，则反应的化学方程式为 2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O；如果选择 B 装置制取氨气，则反应的化学方程式为=NH3H2ONH3H2O。欲收集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备=氨气的杂质只有水蒸气，由于氨气溶于水显碱性，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的进出口方向为粗进细出，因此先接 d 后接 c；其次要收集氨气，由于氨气的密度小于空气，要从短管进气，因此先接 f 再接 e；最后要进行尾气处理，由于氨气极易溶于水
16、，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒吸，所以接 i。(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3将 NOx还原生成 N2” ，结合实验条件可知反应为 8NH36NO27N212H2O，NO2为红棕色气体，发生反=催化剂应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y 管中的压强小于外压，因此产生倒吸现象。答案：(1)A 2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O=或 B NH3H2ONH3H2O dcfei=(2)红棕色气体慢慢变浅8NH36NO27N212H2O =催化剂Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于
17、外压12二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59 ，沸点为 11.0 ，易溶于水。工业上用稍潮湿的 KClO3和草酸(H2C2O4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1 所示装置模拟工业制取并收集 ClO2。8图 1 图 2(1)A 装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B 装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装置 C 中可得 NaClO2溶液。已知：NaClO2饱和溶液在温度低于 38 时析出的晶体是 NaClO23H2O，高于 38 时析出的晶体是 NaClO2，高于 60 时 NaCl
18、O2分解成 NaClO3和 NaCl，NaClO2的溶解度曲线如图 2，获得 NaClO2晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(4)ClO2很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2溶液，为测定所得溶液中ClO2的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取 ClO2溶液 10.00 mL，稀释成 100.00 mL 试样，量取V1 mL 试样加入到锥形瓶中；步骤 2：用稀硫酸调节试样的 pH2.0，加入足量的 KI 晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用c molL1Na2S2O3溶液滴定至终点，重复 2 次，测得消耗Na2S2O3溶液的平均值
19、为V2 mL(已知 2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI )。配制 100 mL c molL1Na2S2O3标准溶液时，用的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：_。若步骤 2 所得溶液放置时间太长，则测定结果_(填“偏高” “偏低”或“不变”)原 ClO2溶液的浓度为 _ gL1(用含字母的代数式表示)。解析：(1)氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水，反应方程式为2KClO3H2C2O4K2CO3CO22ClO2H2O，制取温度是 60 ，A 需要温=60 度控制，需要温度计。(2)二氧化氯的熔点较低，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以应该采用冰水浴。(3)从溶
20、液中获得溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体 NaClO23H2O，应趁热过滤，NaClO2饱和溶液在温度低于 38时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是 NaClO2，所以用 3860 热水洗涤，在 55 干燥，得到成品；(4)配制 100 mL 溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、100 mL 容量瓶、量筒(可用可不用)，故还需要的玻璃仪器有：100 mL 容量瓶、胶头滴管；9ClO2很不稳定，步骤 2 所得溶液放置时间太长，ClO2分解相当于与碘反应，导致测定结果偏高；二氧化氯具有氧化性，在酸性环境下，能将碘离子氧化，反应的原理方程式为2ClO210I8H=2Cl5I24H2O，设原 ClO2溶液的浓度为x，2ClO2 5I2 10Na2S2O32 mol 10 mol1103cV2mol102xV1 103 101xmolL1g/L。2cV2 V1135cV2 V1答案：(1)温度计 (2)使 ClO2充分冷凝，减少挥发(3)用 3860 热水洗涤(4)100 mL 容量瓶、胶头滴管 偏高 135cV2 V1