【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考化學(xué)總復(fù)習(xí)(江西版)作業(yè)本：第10章-課時(shí)3-化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

課時(shí)3化學(xué)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．下列相關(guān)家庭試驗(yàn)設(shè)計(jì)能達(dá)到預(yù)期目的的是 ()。相關(guān)試驗(yàn)預(yù)期目的A在少量食用堿中滴加食醋探究食用堿是碳酸鈉還是碳酸氫鈉B在食用鹽中滴加少量淀粉液探究食用鹽是否為加碘鹽C用激光筆照射淀粉液探究淀粉液是膠體還是溶液D將雞蛋白溶于水后，滴加AgNO3溶液驗(yàn)證蛋白質(zhì)中含有氯元素解析碳酸鈉、碳酸氫鈉均能與乙酸反應(yīng)生成二氧化碳，A不能達(dá)到預(yù)期目的；食用鹽中加入的是化合態(tài)的碘，不能用淀粉檢驗(yàn)，B不能達(dá)到預(yù)期目的；蛋白質(zhì)不是電解質(zhì)，不能電離出氯離子，D不能達(dá)到預(yù)期目的。答案C2．某同學(xué)通過試驗(yàn)探究硫及其化合物的性質(zhì)，試驗(yàn)現(xiàn)象正確且能達(dá)到目的的是()。A．點(diǎn)燃硫黃，產(chǎn)生有刺激性氣味氣體，該氣體可以漂白紙漿B．將CuSO4·5H2O加入濃硫酸中，藍(lán)色晶體變?yōu)榘咨?，說明濃硫酸具有強(qiáng)的脫水性C．把SO2通入盛有滴加了酚酞試劑的NaOH溶液中，溶液褪色，說明SO2具有漂白作用D．將Cu片加入濃硫酸中，反應(yīng)猛烈，說明濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性解析點(diǎn)燃硫黃生成SO2，A正確；選項(xiàng)B說明濃硫酸有吸水性；選項(xiàng)C體現(xiàn)了SO2的酸性氧化物的性質(zhì)；Cu和濃H2SO4的反應(yīng)需要加熱，且依據(jù)反應(yīng)的猛烈程度不能推斷物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱，D錯(cuò)。答案A3．(2022·濰坊模擬)某化學(xué)愛好小組設(shè)計(jì)了下列四個(gè)試驗(yàn)裝置，試圖通過觀看試驗(yàn)現(xiàn)象說明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)。其中無法達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡氖?)。解析D中的b容器由于與外界大氣不通，不能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康?。答案D4．下列試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)中，可行的是 ()。A．在水中加入氯化鐵晶體，加熱至沸騰，可得到氫氧化鐵膠體B．氫氧化鐵膠體中的H＋、Cl－可用過濾的方法除去C．用蒸發(fā)的方法使NaCl從溶液中析出時(shí)，將蒸發(fā)皿中NaCl溶液全部加熱蒸干D．鑒別氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體較簡(jiǎn)便的方法是用激光束照射解析A項(xiàng)試驗(yàn)操作不會(huì)制得膠體，會(huì)得到沉淀；膠體粒子也能通過濾紙，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，蒸發(fā)溶液到溶液快要蒸干時(shí)用余熱蒸干即可。答案D

5．(2021·阜陽模擬)下列有關(guān)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是()。選項(xiàng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論A向過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應(yīng)后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3＋B向AgI沉淀中滴入飽和KCl溶液有白色沉淀消滅AgCl比AgI更難溶C向某溶液中加入CCl4液體分層，下層CCl4顯紫色原溶液中存在I－D用玻璃棒蘸取濃氨水點(diǎn)到紅色石蕊試紙上試紙變藍(lán)色濃氨水呈堿性解析硝酸和鐵反應(yīng)生成硝酸鐵，鐵過量時(shí)，鐵和Fe3＋反應(yīng)生成亞鐵離子，滴入硫氰化鉀溶液不呈紅色，A項(xiàng)錯(cuò)。碘化銀的溶解度小于氯化銀，B項(xiàng)錯(cuò)。原溶液中含有碘單質(zhì)，不是碘離子，C項(xiàng)錯(cuò)。紅色石蕊試紙遇堿變藍(lán)色，D項(xiàng)正確。答案D6．(2021·吉林模擬)下列試驗(yàn)設(shè)計(jì)及描述不正確的是 ()。A．圖甲所示的試驗(yàn)，探究氧化性：KMnO4>Cl2>I2B．圖乙所示的試驗(yàn)，依據(jù)小試管中液面的變化推斷鐵釘發(fā)生析氫腐蝕C．圖丙所示的試驗(yàn)，依據(jù)溫度計(jì)讀數(shù)的變化用稀鹽酸和NaOH溶液反應(yīng)測(cè)定中和熱D．圖丁所示的試驗(yàn)，依據(jù)試管中液體顏色的變化比較Cl2、Fe3＋、I2的氧化性強(qiáng)弱解析圖甲中濃鹽酸與高錳酸鉀反應(yīng)，氧化劑為高錳酸鉀，氧化產(chǎn)物為氯氣，氯氣與KI反應(yīng)，氯氣是氧化劑，I2是氧化產(chǎn)物，故氧化性：KMnO4>Cl2>I2，A項(xiàng)正確；食鹽水浸泡過的鐵釘發(fā)生的是吸氧腐蝕，B項(xiàng)錯(cuò)；圖丁通入氯氣時(shí)，下層先變?yōu)樽霞t色(I－被氧化為I2)，然后上層變?yōu)辄S色(Fe2＋被氯氣氧化為Fe3＋)，D項(xiàng)正確。答案B7．(2021·揚(yáng)州模擬)下列有關(guān)試驗(yàn)原理、方法和結(jié)論都正確的是 ()。A．已知Cu2O＋2H＋=Cu2＋＋Cu＋H2O，氫氣還原氧化銅后所得紅色固體能完全溶于稀硝酸，說明還原產(chǎn)物是銅B．用蒸餾水、酚酞、BaCl2溶液和已知濃度鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液作試劑，可測(cè)定NaOH固體(雜質(zhì)僅為Na2CO3)的純度C．試驗(yàn)室中的CCl4含有少量溴，加適量的苯，振蕩、靜置后分液，可除去CCl4中的溴D．取肯定量水垢加鹽酸，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明水垢的主要成分為CaCO3、MgCO3解析Cu和Cu2O都能溶于稀HNO3，A項(xiàng)錯(cuò)誤，應(yīng)改為稀H2SO4，BaCl2與Na2CO3反應(yīng)生成BaCO3，反應(yīng)方程式為：BaCl2＋Na2CO3=BaCO3↓＋2NaCl，過濾后，用標(biāo)準(zhǔn)濃度的鹽酸可滴定測(cè)出溶液中NaOH的量，B正確；CCl4也能溶于苯，無法用苯萃取CCl4中的Br2。C錯(cuò)誤；D項(xiàng)中結(jié)論錯(cuò)誤，只能說明水垢中含有CO32－，但不能說明肯定有MgCO3。答案B二、非選擇題(本題共4個(gè)小題，共58分)8．(14分)某化學(xué)爭(zhēng)辯性學(xué)習(xí)小組擬對(duì)一種焰火原料(由兩種短周期的常見金屬單質(zhì)組成的合金粉末)進(jìn)行探究。請(qǐng)完成下列探究報(bào)告。[探究目的]探究該焰火原料的組成[資料檢索]①M(fèi)g2＋的檢驗(yàn)方法：取2滴待檢液，加入2滴2mol·L－1的NaOH溶液，再加入1滴鎂試劑(I)染料(對(duì)硝基苯偶氮間苯二酚)，若消滅沉淀并吸附鎂試劑(Ⅰ)染料呈天藍(lán)色，表示待檢液中含有Mg2＋，Ag＋、Cu2＋、Fe3＋、NH4＋會(huì)阻礙Mg2＋的檢驗(yàn)。②Mg(OH)2可溶于濃的氯化銨溶液，其他的常見不溶堿難溶于氯化銨。[探究思路]確定焰火原料所含金屬的種類[試驗(yàn)探究](1)甲同學(xué)進(jìn)行了初步試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟和試驗(yàn)現(xiàn)象如下。請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚涸囼?yàn)序號(hào)試驗(yàn)步驟試驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①取少量該焰火原料加入冷水中無明顯現(xiàn)象②取少量該焰火原料加入稀鹽酸中完全溶解，有大量氣體產(chǎn)生，溶液呈無色(2)乙同學(xué)取第②組試驗(yàn)的溶液，加入鎂試劑(Ⅰ)染料，得出合金中不含鎂。乙的結(jié)論________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)，你的理由是________________________________________________________________________。(3)丙同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，確定焰火原料中的金屬種類，試驗(yàn)記錄如下所示：由丙的試驗(yàn)記錄可知，該焰火原料是由________和________兩種金屬組成的合金；向?yàn)V液中加入足量氫氧化鈉溶液后需煮沸，煮沸的理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。解析由題意知①中把焰火原料加入冷水中無明顯現(xiàn)象，說明該合金中不含與冷水反應(yīng)的金屬，則鋰、鈉等活潑金屬不存在，由②可知金屬能與鹽酸反應(yīng)放出氣體，則其可能由短周期金屬元素鈹、鎂、鋁三種金屬中的任意兩種組成。答案(1)①不含鋰(Li)、鈉(Na)等活潑金屬②可能含鈹(Be)、鎂(Mg)、鋁(Al)三種金屬中的任意兩種(2)錯(cuò)誤由資料知，檢驗(yàn)Mg2＋的反應(yīng)必需在堿性條件下進(jìn)行(3)鋁(或Al)鎂(或Mg)(挨次可互換)將NH4＋轉(zhuǎn)化為NH3，煮沸促進(jìn)其逸出，防止NH4＋干擾Mg2＋的檢驗(yàn)9．(15分)某鐵礦石樣品除含SiO2外，主要成分是鐵的氧化物。某化學(xué)愛好小組對(duì)鐵礦石進(jìn)行探究。(1)探究鐵礦石中鐵的價(jià)態(tài)①某同學(xué)將適量稀硝酸加入少許樣品中，加熱溶解；取少許溶液，滴加KSCN溶液后消滅紅色。由此得出該鐵礦石中鐵元素價(jià)態(tài)為＋3的結(jié)論。你認(rèn)為此結(jié)論________(填“合理”或“不合理”)，理由是________________________________________________________________________。②請(qǐng)完成下表對(duì)鐵元素價(jià)態(tài)的探究試驗(yàn)：限選試劑：3mol·L－1H2SO4溶液、3%H2O2溶液、6mol·L－1HNO3溶液、0.01mol·L－1KMnO4溶液、稀NaOH溶液、0.1mol·L－1KI溶液、20%KSCN溶液、蒸餾水。試驗(yàn)操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1：用藥匙取少許樣品于試管中，用滴管滴加適量的3mol·L－1H2SO4溶液，加熱，充分反應(yīng)后得到A溶液步驟2：______________________________________________________若________，樣品中含＋3價(jià)的鐵元素步驟3：______________________________________________________若________，樣品中含＋2價(jià)的鐵元素(2)探究鐵礦石中鐵的含量將2.25g鐵礦石樣品經(jīng)一系列化學(xué)處理，制得鐵元素全部為Fe2＋的待測(cè)液250mL，利用反應(yīng)5Fe2＋＋MnO4－＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O對(duì)鐵礦石中鐵元素的含量進(jìn)行測(cè)定。①取25.00mL待測(cè)液進(jìn)行滴定，平均消耗0.02mol·L－1KMnO4溶液的體積為25.00mL，求鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程，并保留3位有效數(shù)字)。②下列滴定方式中，最合理的是(夾持部分略去)________________。③在滴定過程中，________(填“需要”或“不需要”)指示劑來確定滴定終點(diǎn)。解析(1)①稀HNO3具有強(qiáng)氧化性，能將樣品中＋2價(jià)的鐵元素氧化為＋3價(jià)，因此該結(jié)論不合理。②利用Fe3＋遇SCN－變紅色，選擇KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋；利用Fe2＋的還原性，能使紫色高錳酸鉀溶液變?yōu)闊o色，選擇KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋。(2)②KMnO4溶液盛裝在酸式滴定管中，試樣盛裝在錐形瓶中，選擇b。答案(1)①不合理稀HNO3具有強(qiáng)氧化性，能將樣品中＋2價(jià)的鐵元素氧化為＋3價(jià)②試驗(yàn)操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論取2mLA溶液于試管中，用膠頭滴管滴加1～2滴20%KSCN溶液，振蕩試管溶液變紅色另取2mLA溶液于試管中，用膠頭滴管滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液，振蕩試管溶液的紫紅色褪去(2)①n(Fe2＋)＝5n(MnO4－)＝0.02mol·L－1×25.00×10－3L×5＝0.0025mol，m(Fe2＋)＝0.0025mol×(250mL÷25.00mL)×56g·mol－1＝1.4g，鐵礦石中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(1.4g,2.25g)×100%＝62.2%。 ②b③不需要10．(14分)將含有水蒸氣的氯氣通入干燥疏松的碳酸鈉中可以得到一種固體物質(zhì)X，利用如圖試驗(yàn)裝置可以探究固體物質(zhì)X的成分。(1)試劑甲的名稱為________，試劑乙的名稱為________。(2)經(jīng)測(cè)定可知固體X中至少含有NaHCO3和一種含氯的鹽類物質(zhì)，裝置D中的物質(zhì)為含氯氧化物。下面對(duì)固體X的成分進(jìn)行猜想和探究。①提出合理猜想。猜想1：固體X含有兩種成分：NaHCO3和________；猜想2：固體X含有三種成分：NaHCO3和________。②下面是針對(duì)固體X中的成分猜想進(jìn)行的試驗(yàn)探究。請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目崭?可不填滿)。試驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟1：取少量固體X樣品放入試管中，加入適量蒸餾水，使固體完全溶解為溶液，將溶液分裝到兩支試管中步驟2：步驟3：限選試劑：酸性KMnO4溶液、BaCl2溶液、稀HNO3、蒸餾水、AgNO3溶液、澄清石灰水(3)上述裝置C中，假如標(biāo)準(zhǔn)狀況下的2.24L氯氣與0.1mol碳酸鈉正好完全反應(yīng)，則潮濕的氯氣與碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。解析(1)制備氯氣用濃鹽酸作還原劑，氯氣中含有HCl雜質(zhì)，一般用飽和食鹽水除去。(2)①依據(jù)反應(yīng)物為Cl2、H2O、Na2CO3，而D中物質(zhì)為含氯氧化物，其中Cl顯正價(jià)，則C中含氯的鹽只有一種，且其中的Cl必顯負(fù)價(jià)，該鹽為NaCl。固體X的成分可能為：NaHCO3、NaCl或NaHCO3、NaCl、Na2CO3。②由于可以確定固體X中含有NaHCO3，對(duì)固體X的成分的探究實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)NaCl、Na2CO3的存在，即可以通過檢驗(yàn)Cl－、CO32－來探究固體X的組成。檢驗(yàn)CO32－選擇BaCl2溶液，需要留意的是不能選擇Ba(OH)2溶液或澄清石灰水，否則NaHCO3會(huì)有干擾；檢驗(yàn)Cl－選擇稀HNO3和AgNO3溶液。(3)設(shè)含氯氧化物為Cl2Ox，則該反應(yīng)為：aCl2＋aNa2CO3＋H2O=aNaHCO3＋aNaCl＋eq\f(a,2)Cl2Ox，依據(jù)原子守恒，則a＝2，x＝1，故該反應(yīng)為2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O。答案(1)濃鹽酸飽和食鹽水(2)①NaCl②NaCl、Na2CO3試驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論步驟2：向A試管中滴加足量BaCl2溶液若無明顯現(xiàn)象，則固體X中不含Na2CO3；若溶液變渾濁，則固體X中含Na2CO3步驟3：向B試管中滴加足量稀硝酸，再加適量AgNO3溶液若無明顯現(xiàn)象，則固體X中不含NaCl；若溶液變渾濁，則固體X中含NaCl(3)2Cl2＋2Na2CO3＋H2O=2NaHCO3＋2NaCl＋Cl2O11．(15分)(2021·福建三明質(zhì)檢)愛護(hù)環(huán)境是全球關(guān)注的問題。Ⅰ.某環(huán)保部門處理含CN－電鍍廢水的方法如圖(CN－和CNO－中N的化合價(jià)均為－3價(jià))：eq\x(\a\al(含CN－,的廢水))eq\o(→,\s\up10(NaClO),\s\do10())eq\x(\a\al(含CNO－,的廢水))eq\o(→,\s\up10(NaClO),\s\do10(H2SO4))eq\x(N2、CO2、Cl2)某學(xué)習(xí)小組依據(jù)上述方法，用下圖試驗(yàn)裝置進(jìn)行該電鍍廢水處理的爭(zhēng)辯。操作步驟：ⅰ.先關(guān)閉裝置甲的開關(guān)，再將含CN－廢水與過量NaClO溶液混合，取200mL混合液[其中c(CN－)為0.200mol·L－1]加入裝置甲中，塞上橡皮塞。ⅱ.待裝置甲中充分反應(yīng)后，打開開關(guān)，使溶液全部流入裝置乙中，關(guān)閉開關(guān)。ⅲ.測(cè)定干燥管Ⅰ增加的質(zhì)量。(1)寫出裝置乙中反應(yīng)的離子方程式：_________________________________。(2)裝置丙中的試劑是________，裝置丁的作用是________________。(3)假定上述試驗(yàn)中的氣體都被充分吸取。若干燥管Ⅰ增重1.408g。則CN－被處理的百分率為________。(4)你認(rèn)為用此裝置進(jìn)行試驗(yàn)，與(3)對(duì)比，CN－被處理的百分率將________(填“偏高”、“偏低”、“無法確定”或“無影響”)，簡(jiǎn)述你的理由：_________________________________________________________________。Ⅱ.防治空氣污染，燃煤脫硫很重要。目前，科學(xué)家對(duì)Fe3＋溶液脫硫技術(shù)的爭(zhēng)辯已取得新成果。(5)某學(xué)習(xí)小組為了探究“SO2與Fe3＋反應(yīng)的產(chǎn)物”，將過量的