高三实验方案的设计与评价（答案版）练习题

这是一份高三实验方案的设计与评价（答案版）练习题，共29页。试卷主要包含了以下实验设计能达到实验目的的是，K2Cr2O7溶液中存在平衡，下列说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
　实验方案的设计与评价
考点一　实验方案的设计
1.以下实验设计能达到实验目的的是(　　)

实验目的
实验设计
A.
除去NaHCO3固体中的Na2CO3
将固体加热至恒重
B.
制备无水AlCl3
蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
C.
重结晶提纯苯甲酸
将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
D.
鉴别NaBr和KI溶液
分别加新制氯水后,用CCl4萃取
答案　D
2.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O 2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:

结合实验,下列说法不正确的是(　　)
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70% H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
答案　D
3.下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是(　　)


答案　A
4.利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是(　　)
选项
①
②
③
实验结论

A.
稀硫酸
Na2S
AgNO3与
AgCl的浊液
Ksp(AgCl)>
Ksp(Ag2S)
B.
浓硫酸
蔗糖
溴水
浓硫酸具有脱
水性、氧化性
C.
稀盐酸
Na2SO3
Ba(NO3)2
溶液
SO2与可溶性
钡盐均可生
成白色沉淀
D.
浓硝酸
Na2CO3
Na2SiO3
溶液
酸性:硝酸>
碳酸>硅酸
答案　B
5.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是(　　)

选项
a中的物质
b中的物质
c中收集
的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
答案　B
6.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


①氨气的发生装置可以选择上图中的　　　　　,反应的化学方程式为　 。 
②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
打开K1,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
①Y管中　　　　　　　　　 
②反应的化学方程式　　　　　　　 
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝聚
打开K2
③　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　 
④　　　　　　　　　　　　 
　　　　　　 
答案　(1)①A　2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O(或B　NH3·H2O NH3↑+H2O)　②dcfei
(2)①红棕色气体慢慢变浅　②8NH3+6NO2 7N2+12H2O　③Z中NaOH溶液产生倒吸现象　④反应后气体分子数减少,Y管中压强小于外压
7.以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:

(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是　。 
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++SO42- 2Fe3++PbSO4+2H2O
ⅱ:……
①写出ⅱ的离子方程式:　 。 
②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。
a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液,溶液几乎无色,再加入少量PbO2,溶液变红。
b.　 。 
(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s)+NaOH(aq) NaHPbO2(aq),其溶解度曲线如下图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是　　　　(选填序号)。 
A.减少PbO的损失,提高产品的产率
B.重复利用NaOH,提高原料的利用率
C.增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率
②过程Ⅲ的目的是提纯。结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:                  
　　　　　　　　　　。 
答案　(12分)(1)Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O
(2)①2Fe3++Pb+SO42- 2Fe2++PbSO4
②b.取a中红色溶液,向其中加入铅粉后,红色褪去
(3)①A、B
②向PbO粗品中加入一定量的35% NaOH溶液,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤得到PbO固体
8.苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:


()2Cu+H2O
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是　。 
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是　　　　　　　;仪器c的名称是　　　　　,其作用是　　　　　　　。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是　　　　　　　。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是　　　　(填标号)。 
A.分液漏斗 　　B.漏斗 　　C.烧杯
D.直形冷凝管 　　E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是　　　　,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是　　　　。 
(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是　　　　　　　　　　　　。 
答案　(1)先加水、再加入浓硫酸(1分)
(2)滴加苯乙腈(1分)　球形冷凝管(1分)　回流(或使汽化的反应液冷凝)(1分)　便于苯乙酸析出(2分)　BCE(全选对2分)
(3)重结晶(1分)　95%(2分)
(4)取少量洗涤液、加入稀硝酸、再加AgNO3溶液、无白色浑浊出现(2分)
(5)增大苯乙酸溶解度,便于充分反应(2分)
9.下列说法正确的是(　　)
A.实验室从海带提取单质碘的方法是:取样→灼烧→溶解→过滤→萃取
B.用乙醇和浓H2SO4制备乙烯时,可用水浴加热控制反应的温度
C.氯离子存在时,铝表面的氧化膜易被破坏,因此含盐腌制品不宜直接存放在铝制容器中
D.将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性
答案　C
10.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下:

(1)氯化过程控制电石渣过量、在75 ℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2 分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为　 。 
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有　　　　(填序号)。 
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
(2)氯化过程中Cl2 转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2 Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为　　　　　　　　　　(填化学式)。 
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2]∶n(CaCl2)　　　1∶5(填“>”“C
答案　B
11.硅主要用于制取高纯度的半导体材料及有特殊用途的合金等。实验室用焦炭还原二氧化硅来制取硅并检测其气体产物,其实验装置如下:

已知:PdCl2溶液可用于检验CO,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2OCO2+2HCl+Pd↓(产生黑色金属钯粉末,使溶液变浑浊)。
(1)检查装置气密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)装置B的作用是　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)装置C、D中所盛试剂分别为　　　　　　　　、　　　　　　　　。若装置C、D中溶液均变浑浊,且经检测气体产物中CO的物质的量是CO2的两倍,则仪器M中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。(假设此时仪器M中的固体产物只有单质硅) 
(4)该装置的缺点是　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)资料表明,上述反应在焦炭过量时会生成副产物SiC。取18 g SiO2和8.4 g焦炭充分反应后收集到标准状况下的气体13.44 L,假定气体产物只有CO,固体产物只有Si和SiC,则Si的物质的量为　　　　　。 
答案　(1)关闭活塞K,在试管D中加水浸没长导管下端,微热仪器M,若试管D中产生气泡,移去热源后在导管中形成一段水柱,则说明装置气密性良好(或其他合理答案)
(2)作安全瓶,防止倒吸
(3)澄清石灰水　PdCl2溶液
3C+2SiO22Si+CO2↑+2CO↑
(4)没有尾气处理装置
(5)0.2 mol
一、选择题(每小题6分,共24分)
1.下列实验方案能达到实验目的的是(　　)
选项
实验方案
实验目的或结论
A
将硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄
证明氧化性:H2O2>Fe3+
B
相同条件下,向两支盛有相同体积、不同浓度H2O2溶液的试管中分别滴入等体积、等浓度的CuSO4溶液和FeCl3溶液
探究CuSO4、FeCl3对H2O2分解速率的影响
C
取a g铝箔与足量氢氧化钠溶液充分反应,逸出的气体通过浓硫酸后,测其体积为V L(已转化为标准状况下)
测定铝箔中Al2O3含量
D
比较不同反应的反应热数据大小
判断反应速率的快慢
答案　C
2.下列实验装置设计正确且能达到目的的是(　　)

A.实验Ⅰ:可用于吸收氨气,并能防止倒吸
B.实验Ⅱ:静置一段时间,小试管内有晶体析出
C.实验Ⅲ:配制一定物质的量浓度的稀硫酸
D.实验Ⅳ:海水的淡化
答案　B
3.用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与实际相符的是(　　)

选项
①中物质
②中物质
预测②中的现象
A
浓盐酸
MnO2
产生黄绿色气体
B
浓硝酸
用砂纸打磨过的铝条
产生红棕色气体
C
酸化的FeCl2溶液
H2O2溶液
溶液变成棕黄色,有气泡产生
D
Fe2(SO4)3溶液
铜粉
溶液变蓝色,有黑色固体产生
答案　C
4.下列实验中,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
木炭粉中加入浓硝酸并加热,导出的气体通入少量澄清石灰水中
有红棕色气体产生,石灰水变浑浊
有NO2和CO2产生
B
向FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入足量SO2
溶液变为浅绿色且有白色沉淀生成
Fe3+被还原为Fe2+,沉淀为BaSO3
C
钠块放在石棉网上加热
钠块熔化,最终得到淡黄色固体
熔点:Na2O2大于Na
D
蔗糖中滴入浓硫酸并不断搅拌
产生黑色蓬松多孔固体
浓硫酸具有吸水性和强氧化性
答案　C
二、非选择题(共41分)
5.(15分)亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备亚硝酸钙,实验装置如图所示(夹持装置略去):

已知:2NO+CaO2 Ca(NO2)2;2NO2+CaO2 Ca(NO3)2。
请回答下列问题:
(1)将分液漏斗中的稀硝酸滴入三颈烧瓶中的操作为 　　　　　　　　　　　　　。 
(2)向三颈烧瓶中加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的N2,原因为　 。 
(3)装置C中的仪器名称为　　　　　。装置B所加试剂为　　　　　　　。 
(4)装置E中,酸性K2Cr2O7溶液可将剩余的NO氧化为NO3-,溶液由橙色变为绿色(Cr3+),则发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)已知Ca(NO2)2溶液遇酸会产生NO气体。设计实验证明装置D中有亚硝酸钙生成:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化空气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为Ca(OH)2+NO+NO2 Ca(NO2)2+H2O。
①若n(NO)∶n(NO2)>1∶1,则会导致 　　　　　　　　　。 
②若n(NO)∶n(NO2)