2019高考化學(xué)總復(fù)習(xí)10化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)（35）化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)（1）（含解析）新人教版

化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)李仕才基礎(chǔ)鞏固1．(2018年湖南六校聯(lián)考)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A證明氧化性：H2O2比Fe3＋強(qiáng)用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液變黃色B鑒別溴蒸氣和NO2分別通入硝酸銀溶液中，產(chǎn)生淡黃色沉淀的是溴蒸氣C證明鹽類(lèi)水解是吸熱反應(yīng)在醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液，加熱后紅色加深D證明難溶物存在沉淀溶解平衡往黃色固體難溶物PbI2中加水，振蕩，靜置。取上層清液，然后加入NaI固體，產(chǎn)生黃色沉淀解析：在酸性條件下，NOeq\o\al(－,3)表現(xiàn)強(qiáng)氧化性，也會(huì)把Fe2＋氧化為Fe3＋，所以不能證明H2O2的氧化性比Fe3＋強(qiáng)。答案：A2．(2018年湖南省百所重點(diǎn)中學(xué)高三上診斷考試)下列實(shí)驗(yàn)操作對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象或結(jié)論不正確的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論A將KI和H2O2溶液在試管中混合后，加入苯萃取，振蕩，靜置上層溶液呈紫紅色氧化性：H2O2>I2B將剛剛用砂紙打磨過(guò)的鋁箔放在酒精燈上加熱鋁箔熔化，但不滴落鋁易被氧化；鋁的熔點(diǎn)比氧化鋁低C常溫下，用pH試紙測(cè)量某濃度的NaHSO3溶液的pHpH約為5.5該溶液中HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于它的水解程度D向盛Mg(OH)2懸濁液的試管中加入適量NH4Cl濃溶液溶液變澄清Mg(OH)2與NH4Cl濃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)解析：本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)等知識(shí)。A.苯層出現(xiàn)紫紅色，說(shuō)明有I2的生成，H2O2把I－氧化成I2，由于苯的密度小于水的密度，苯層在上層，故說(shuō)法正確；B.鋁是活潑金屬，加熱時(shí)產(chǎn)生氧化鋁，熔化而不滴落，說(shuō)明氧化鋁的熔點(diǎn)高于鋁單質(zhì)，故說(shuō)法正確；C.HSOeq\o\al(－,3)在水溶液中既有電離也有水解，pH＝5.5，說(shuō)明溶液顯酸性，即HSOeq\o\al(－,3)的電離程度大于水解程度，故說(shuō)法正確；D.沒(méi)有化合價(jià)的變化，此反應(yīng)屬于非氧化還原反應(yīng)，故說(shuō)法錯(cuò)誤。答案：D3．(2018年北京市房山區(qū)高三模擬)在四支試管中分別加入少量不同的無(wú)色無(wú)味溶液進(jìn)行如下操作，結(jié)論正確的是()選項(xiàng)操作現(xiàn)象結(jié)論A先加硝酸，再滴加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀原溶液中一定有SOeq\o\al(2－,4)B先加入H2O2溶液，再加KSCN溶液溶液呈血紅色原溶液中一定有Fe2＋C用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)火焰呈黃色原溶液中一定有Na＋、無(wú)K＋D滴加NaOH溶液，加熱，將濕潤(rùn)紅色石蕊試紙置于試管口試紙變藍(lán)原溶液中一定有NHeq\o\al(＋,4)解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。A.先加硝酸，再滴加BaCl2溶液，生成的沉淀可能為AgCl，原溶液中可能含有Cl－，不一定含有SOeq\o\al(2－,4)，故A錯(cuò)誤；B.先加入H2O2溶液，再加KSCN溶液，無(wú)法排除原溶液中是否含有Fe3＋，應(yīng)該先加入硫氰化鉀溶液，溶液不變色，然后再加入雙氧水，若溶液變?yōu)檠t色，證明原溶液中含有Fe2＋，故B錯(cuò)誤；C.用潔凈鉑絲蘸取溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，火焰呈黃色，證明原溶液中一定有Na＋，無(wú)法判斷原溶液中是否含有K＋，故C錯(cuò)誤；D.滴加NaOH溶液，加熱，將濕潤(rùn)紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)，證明生成的氣體為氨氣，則原溶液中一定有NHeq\o\al(＋,4)，故D正確。答案：D4．(2018年北京市海淀區(qū)零模)利用Cu和濃硫酸制備SO2的反應(yīng)涉及的裝置，下列說(shuō)法正確的是()A．用裝置①制備SO2B．用裝置②檢驗(yàn)和收集SO2C．用裝置③稀釋反應(yīng)后溶液D．用裝置④測(cè)定反應(yīng)后溶液中的c(H＋)解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。A.金屬Cu與濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水，圖示裝置中缺少加熱儀器，無(wú)法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A錯(cuò)誤；B.SO2的密度大于空氣，集氣瓶中導(dǎo)管應(yīng)該采用長(zhǎng)進(jìn)短出的方式，圖示裝置不合理，故B錯(cuò)誤；C.反應(yīng)后溶液中含有濃硫酸，稀釋時(shí)將混合液倒入燒杯中，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌，圖示操作方法合理，故C正確；D.NaOH溶液呈堿性，應(yīng)該用堿式滴定管盛放，圖示儀器為酸式滴定管，故D錯(cuò)誤。答案：C5．(2018年吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)的模擬)根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟，下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.制取氨氣B.制取NaHCO3C.分離NaHCO3D.干燥NaHCO3解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。A.氯化銨不穩(wěn)定，加熱易分解，溫度稍低又可生成氯化銨，制備氨氣，應(yīng)用氯化銨和氫氧化鈣為反應(yīng)物，故A錯(cuò)誤；B.應(yīng)將二氧化碳從長(zhǎng)導(dǎo)管進(jìn)入，否則將液體排出，故B錯(cuò)誤；C.從溶液中分離碳酸氫鈉固體，可用過(guò)濾的方法，故C正確；D.碳酸氫鈉不穩(wěn)定，不能直接加熱干燥，可烘干，故D錯(cuò)誤。答案：C6．下列實(shí)驗(yàn)?zāi)艹晒Φ氖莀_________(填標(biāo)號(hào))。①用加熱法鑒別Na2CO3固體和NaHCO3固體②用觀察法區(qū)別Na2O粉末和Na2O2粉末③用澄清石灰水鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液④用AlCl3溶液鑒別Na2CO3溶液和NaOH溶液解析：①碳酸氫鈉受熱分解會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，而碳酸鈉受熱不分解，可以鑒別，能成功；②過(guò)氧化鈉是淡黃色固體，而氧化鈉是白色固體，可觀察外觀進(jìn)行區(qū)別氧化鈉和過(guò)氧化鈉，能成功；③澄清石灰水與Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水進(jìn)行鑒別，不能成功；④氯化鋁與碳酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的白色沉淀不會(huì)溶解，而與氫氧化鈉溶液反應(yīng)開(kāi)始產(chǎn)生的白色沉淀最終會(huì)完全溶解，可以鑒別，能成功。答案：①②④綜合提升7．(2018年廣西欽州市二模)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)苓_(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作A分離苯和四氯化碳用分液漏斗進(jìn)行分液B制備Fe(OH)3膠體向飽和FeCl3溶液中滴加氨水并不斷攪拌C除去Na2CO3固體中的NaHCO3用酒精燈灼燒固體混合物D制取NH3直接加熱NH4Cl固體，用向下排空氣法收集氣體解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)。A.苯和四氯化碳互溶，溶液不分層，不能用分液的方法分離，故A錯(cuò)誤；B.向飽和FeCl3溶液中滴加氨水，生成氫氧化鐵沉淀，實(shí)驗(yàn)室制備氫氧化鐵膠體，可在沸水中滴加氯化鐵飽和溶液，故B錯(cuò)誤；C.碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱分解生成碳酸鈉，可用加熱的方法除雜，故C正確；D.氯化銨分解生成的氯化氫、氨氣易重新反應(yīng)生成氯化銨，應(yīng)用氫氧化鈣和氯化銨在加熱的條件下制備氨氣，故D錯(cuò)誤。答案：C8．(2017年江蘇省揚(yáng)州中學(xué)高三上12月月考)下列實(shí)驗(yàn)中根據(jù)現(xiàn)象得出的結(jié)論錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論A向NaAlO2溶液中持續(xù)通入氣體Y先出現(xiàn)白色沉淀，最終沉淀又溶解Y可能是CO2氣體B向某溶液中加銅和濃H2SO4試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生原溶液可能含有NOeq\o\al(－,3)C將打磨過(guò)的Al片投到一定濃度的CuCl2溶液中出現(xiàn)氣泡并有固體生成，過(guò)濾，向固體中加入過(guò)量的氨水，固體部分溶解Al與CuCl2溶液反應(yīng)，有H2和Cu(OH)2生成D向濃度均為0.1mol·L－1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]解析：本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的相關(guān)知識(shí)。A.二氧化碳不能溶解氫氧化鋁沉淀，故A錯(cuò)誤；B.銅和濃H2SO4反應(yīng)生成的二氧化硫?yàn)闊o(wú)色氣體，試管口有紅棕色氣體產(chǎn)生，說(shuō)明生成了一氧化氮，說(shuō)明原溶液含有NOeq\o\al(－,3)，故B正確；C.CuCl2溶液顯酸性，將打磨過(guò)的Al片投到氯化銅溶液中，鋁與水解生成的氫離子反應(yīng)放出氫氣，促進(jìn)氯化銅水解，生成氫氧化銅沉淀，故C正確；D.向濃度均為0.1mol/L的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水優(yōu)先生成溶解度小的物質(zhì)，若先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，則說(shuō)明Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]，故D正確。答案：A9．銅及其化合物一般都具有特征的顏色，例如Cu、Cu2O呈紅色，CuO呈黑色，CuSO4·5H2O呈藍(lán)色等。研究性學(xué)習(xí)小組甲為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室用H2還原CuO所得紅色固體中是否含有Cu2O進(jìn)行了認(rèn)真的探究。Ⅰ.查閱資料：①Cu2O屬于堿性氧化物。②高溫灼燒CuO生成Cu2O。③Cu2O在酸性條件下能發(fā)生下列反應(yīng)：Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2OⅡ.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：方案1：取該紅色試樣溶于足量的稀硝酸中，觀察溶液顏色變化。方案2：取該紅色試樣溶于足量的稀硫酸中，觀察溶液是否呈藍(lán)色。方案3：稱(chēng)得干燥坩堝的質(zhì)量為ag，取紅色試樣置于坩堝中稱(chēng)得總質(zhì)量為bg，在空氣中高溫灼燒至質(zhì)量恒定，稱(chēng)得最后總質(zhì)量為cg。(1)請(qǐng)你評(píng)價(jià)方案1和方案2。如果你認(rèn)為方案合理，請(qǐng)簡(jiǎn)述其化學(xué)原理；如果你認(rèn)為該方案不合理，請(qǐng)簡(jiǎn)述原因。方案1：______________________________________________。方案2：______________________________________________。(2)方案3中，若確認(rèn)紅色粉末中含有Cu2O，則a、b、c應(yīng)符合的數(shù)學(xué)的關(guān)系為_(kāi)_________，該實(shí)驗(yàn)方案最少得進(jìn)行__________次稱(chēng)量。Ⅲ.研究性學(xué)習(xí)小組乙設(shè)計(jì)了新的探究方案，擬通過(guò)干燥管中CuSO4是否變藍(lán)判斷紅色固體中是否含有Cu2O，裝置如圖所示：(3)簡(jiǎn)述該探究方案中，檢驗(yàn)氣體發(fā)生裝置氣密性的方法(說(shuō)明操作方法、現(xiàn)象和結(jié)論)：___________________________________________________________________________________________________________。(4)為確保探究的科學(xué)、合理、安全，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)采取的措施有__________(填序號(hào))。A．在氫氣發(fā)生器與硬質(zhì)玻璃管之間加一個(gè)干燥裝置B．加熱前先排盡裝置中的空氣C．在盛有硫酸銅的干燥管后再連接一個(gè)裝有堿石灰的干燥管解析：(2)設(shè)紅色粉末中Cu元素的物質(zhì)的量為n，則(b－a)/64＞n＞(c－a)/72，即c＜(9b－a)/8；稱(chēng)量a、b各1次，確定c至少兩次，確認(rèn)反應(yīng)完全。(4)氫氣還原CuO，需要排盡系統(tǒng)中的空氣，以保證安全；實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)定生成水的量進(jìn)行定量驗(yàn)證，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中確保不進(jìn)入外來(lái)水分，因此必須除水干燥。答案：(1)不合理，因?yàn)殂~和氧化亞銅均可溶于稀硝酸形成藍(lán)色溶液合理，因?yàn)檠趸瘉嗐~與稀硫酸生成Cu和Cu2＋，導(dǎo)致溶液呈藍(lán)色(2)c＜(9b－a)/84(3)關(guān)閉導(dǎo)氣管上的活塞，從漏斗中往試管中注水，漏斗中的液面高度高于試管中的液面高度，且一段時(shí)間內(nèi)液面無(wú)變化，則說(shuō)明氣體發(fā)生裝置氣密性良好(4)ABC10．(2018年北京市房山區(qū)高三模擬)某學(xué)習(xí)小組探究鋁粉與硝酸鈉溶液在不同環(huán)境下的反應(yīng)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答相關(guān)問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)一裝置步驟現(xiàn)象ⅰ.取少量鋁粉于試管，并加入鹽酸初始未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后，冒出無(wú)色氣泡。ⅱ.在試管加入硝酸鈉固體繼續(xù)冒出氣泡，液面上方呈淺棕色，試管逐漸變熱至沸騰。ⅲ.用濕潤(rùn)KI—淀粉試紙靠近試管口KI—淀粉試紙變藍(lán)色。①初始未見(jiàn)明顯現(xiàn)象的原因用離子方程式解釋是____________________________________________________________________。②液面上方呈淺紅棕色的原因用化學(xué)方程式解釋是__________________________________________________________________。③若步驟ⅲ按以下反應(yīng)式發(fā)生，請(qǐng)補(bǔ)全該反應(yīng)的離子方程式：I－＋NO2→NOeq\o\al(－,3)＋NO↑＋__________。(2)實(shí)驗(yàn)二裝置步驟現(xiàn)象ⅰ.取少量鋁粉于試管，并加入氫氧化鈉溶液初始未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，一段時(shí)間后，冒無(wú)色氣泡。ⅱ.向試管中加入硝酸鈉固體繼續(xù)冒出無(wú)色氣泡，并有刺激性氣味氣體產(chǎn)生ⅲ.用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙靠近試管口試紙變藍(lán)①步驟i中產(chǎn)生氣泡的化學(xué)式是__________。②步驟ⅱ中產(chǎn)生有刺激性氣味氣體的電子式是____________。③步驟ⅱ反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________________________。(3)從實(shí)驗(yàn)一、二說(shuō)明，NOeq\o\al(－,3)在酸性環(huán)境中具有__________性，在堿性環(huán)境中具有__________性。解析：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。(1)①取少量鋁粉于試管，并加入鹽酸，因?yàn)殇X表面有一層氧化鋁保護(hù)膜，鹽酸與氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁和水未見(jiàn)明顯現(xiàn)象，該反應(yīng)的離子方程式為6H＋＋Al2O3=2Al3＋＋3H2O；②液面上方呈淺棕色，一定不是氫氣，為氮的氧化物NO2，在試管加入硝酸鈉固體，硝酸根與鹽酸中的氫離子結(jié)合成硝酸，硝酸與鋁反應(yīng)生成NO，NO與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2，化學(xué)方程式為2NO＋O2＝2NO2；③用濕潤(rùn)KI－淀粉試紙靠近試管口，KI－淀粉試紙變藍(lán)色，說(shuō)明NO2將I－氧化成碘單質(zhì)，離子方程式為2I－＋2NO2=NOeq\o\al(－,3)＋NO↑＋I(xiàn)2；(2)①取少量鋁粉于試管，并加入氫氧化鈉溶液，首先是氧化鋁保護(hù)膜與氫氧化鈉反應(yīng)，后鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氣，故氣泡的化學(xué)式為H2；②有刺激性氣味氣體生成，則氣體為NH3，電子式為；②由上述分析可知，堿性條件下Al與NOeq\o\al(－,3)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氨氣，離子反應(yīng)為