高考化学二轮复习(新高考版) 第3部分 高考题型练 不定项选择题专练(九) 实验方案设计（含解析）

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不定项选择题专练(九)　实验方案设计
1．图1是实验室合成溴苯并检验其部分生成物的装置，下列说法错误的是(　　)

A．苯和液溴在A中发生的反应为取代反应
B．实验中C中的液体逐渐变为浅红色，是因为溴具有挥发性
C．D、E、F均具有防倒吸的作用，其中F不可以用图2所示装置代替
D．D中石蕊试液慢慢变红，E中产生浅黄色沉淀
答案　C
解析　A中苯和液溴在三溴化铁催化剂作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢，故A正确；苯和液溴的反应是放热反应，溴易挥发，因此A中产生的Br2(g)会逐渐进入到C中，致使C中的液体逐渐变为浅红色，故B正确；D、E、F均具有防倒吸的作用，HBr不溶于四氯化碳，因此F可以用图2所示装置代替，故C错误；C中苯吸收了挥发出的溴单质，HBr进入到D、E、F中，因此看到D中石蕊试液与氢溴酸作用而慢慢变红，E中产生浅黄色沉淀AgBr，故D正确。
2．Cl2O能与水反应生成次氯酸，可杀死新型冠状病毒等多种病毒。一种制备Cl2O原理为HgO(红色粉末)＋2Cl2===HgCl2(白色粉末)＋Cl2O，某化学小组用下图装置制备Cl2O(夹持装置略去)

已知：①Cl2O的熔点为－116 ℃、沸点为3.8 ℃，易溶于水；②高浓度的Cl2O易爆炸，Cl2O与有机物接触或加热时会发生剧烈反应。
下列说法错误的是(　　)
A．装置③中盛装的试剂是饱和食盐水，④中现象是红色粉末逐渐变为白色
B．装置④中橡胶塞用锡箔包裹，防止Cl2O与橡胶塞反应
C．从装置⑤中逸出气体的主要成分是Cl2O
D．通入干燥空气的目的是将生成的Cl2O稀释，防止发生爆炸
答案　AC
解析　①中浓盐酸与高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯气，②为饱和食盐水可除去氯气中的HCl，③中浓硫酸干燥氯气，氯气进入装置④中与HgO反应生成Cl2O气体，由沸点可知⑤中冷凝得到Cl2O液体，最后出来的气体为空气及过量的Cl2，高浓度的Cl2O易爆炸，干燥空气可将生成的Cl2O稀释，防止发生爆炸。根据分析可知装置②中为饱和食盐水，装置③中为浓硫酸干燥氯气，故A错误；橡胶属于有机物，Cl2O与有机物接触或加热时会发生剧烈反应，所以橡胶塞用锡箔包裹，故B正确；Cl2O的沸点为3.8 ℃，在装置⑤中冷凝成液体，最后出来的气体为空气及过量的Cl2，故C错误；高浓度的Cl2O易爆炸，干燥空气可将生成的Cl2O稀释，防止发生爆炸，故D正确。
3．碳酸镧[La2(CO3)3]可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧，反应为2LaCl3＋6NH4HCO3===La2(CO3)3↓＋6NH4Cl＋3CO2↑＋3H2O，下列说法正确的是(　　)

A．从左向右接口的连接顺序：F→B，A→D，E←C
B．装置X中盛放的试剂为饱和Na2CO3溶液
C．装置Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积，加快气体溶解
D．实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞
答案　AD
解析　氨气极易溶于水，则采用防倒吸装置，E←C；制取的二氧化碳需除去HCl杂质，则F→B，A→D，故A正确；装置X为除去HCl杂质，盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液，故B错误；装置Z中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸，故C错误；实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞，使溶液呈碱性以吸收更多的二氧化碳，故D正确。
4．下列实验操作、现象和所得到的结论均正确的是(　　)
选项
实验内容
实验结论
A
向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量SO2，并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中，品红试液无变化，澄清石灰水产生白色沉淀
亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强
B
室温下，用pH试纸分别测定浓度为0.1 mol·L－1HClO溶液和0.1 mol·L－1HF溶液的pH，前者pH大于后者
HClO的酸性小于HF
C
检验FeCl3溶液中是否混有Fe2＋时，将溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫红色褪去
证明溶液中含有Fe2＋
D
向2支盛有3 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象
Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)

答案　AD
解析　向饱和碳酸氢钠溶液中缓缓通入少量SO2，并将产生的气体依次通入品红试液、澄清石灰水中，品红试液无变化，说明产生的气体中没有SO2，澄清石灰水产生白色沉淀，说明生成CO2，说明亚硫酸的酸性比碳酸的酸性强，故A正确；室温下，因为HClO具有强氧化性、漂白性，所以不能用pH试纸测定浓度为0.1 mol·L－1HClO溶液的pH，故B错误；因为Fe2＋和Cl－均能使酸性KMnO4溶液紫红色褪去，所以不能证明溶液中含有Fe2＋，故C错误；向2支盛有3 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和NaI溶液，一支试管中产生黄色沉淀，另一支中无明显现象，说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故D正确。
5．为探究SO2与Fe3＋能否发生氧化还原反应，按如图装置进行实验(夹持、加热仪器略)，下列说法正确的是(　　)

A．铜和浓硫酸反应需要加热的原因是低温下铜被钝化
B．试剂a为饱和NaHSO3溶液，其作用是观察气流速率
C．一段时间，向C中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明Fe3＋氧化了SO2
D．一段时间，向C中滴加酸性高锰酸钾，溶液褪色，说明SO2还原了Fe3＋
答案　BC
解析　浓硫酸和铜须在加热的条件下反应，常温下Cu与浓硫酸不反应，不属于钝化，A错误；饱和NaHSO3溶液不与二氧化硫反应，可观察气流速率，B正确；向C中加氯化钡溶液，有白色沉淀，说明发生了反应：2Fe3＋ ＋ SO2 ＋ 2H2O===2Fe2＋ ＋SO＋ 4H＋，Fe3＋氧化了SO2生成硫酸根，C正确；二氧化硫和亚铁离子均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，一段时间后，向C中滴加酸性高锰酸钾，溶液褪色，不能说明溶液中一定含Fe2＋，不能说明SO2还原了Fe3＋，故D错误。
6．二氧化氯(ClO2)是环保型杀菌消毒剂，熔点为－59.5 ℃，沸点为11.0 ℃，极易溶于水但不反应，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸。实验室用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液放出ClO2并生成NaCl，装置如图所示(夹持装置均省略)。

下列说法正确的是(　　)
A．①中水槽内为热水，装置②的作用是防倒吸
B．图中的装置的连接顺序为④→②→①→③
C．④发生反应的离子方程式为5ClO＋2H＋===4ClO2↑＋Cl－＋H2O
D．实验需要控制温度，可采取不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度
答案　D
解析　装置④中利用稀硫酸酸化NaClO2浓溶液生成ClO2，其沸点为11.0 ℃，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸，所以利用装置①进行冷凝，水槽内盛放冰水，之后连接装置②防止倒吸，最后利用装置③进行尾气处理。ClO2沸点为11.0 ℃，水溶液在温度超过95 ℃时易发生爆炸，所以①中水槽内为冰水，故A错误；根据分析可知连接顺序应为④→①→②→③，故B错误；根据题意可知ClO在酸性环境下发生歧化反应生成ClO2和Cl－，根据得失电子守恒和电荷守恒可知离子方程式为5ClO＋4H＋===4ClO2↑＋Cl－＋2H2O，故C错误；不断搅拌和控制恒压漏斗中硫酸的滴落速度，可以及时散热和控制反应速率，从而控制温度，故D正确。
7．某科学兴趣小组查阅资料得知，反应温度不同，氢气还原氧化铜的产物就不同，可能是Cu或Cu2O，Cu和Cu2O均为不溶于水的红色固体，但Cu2O能与稀硫酸发生反应：Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O。为探究反应后的红色固体的成分，他们提出了以下假设：
假设一：红色固体只有Cu
假设二：红色固体只有Cu2O
假设三：红色固体中有Cu和Cu2O
下列判断正确的是(　　)
A．取少量红色固体，加入足量的稀硫酸，若溶液无明显现象，则假设一和二都成立
B．少量红色固体与足量稀硫酸反应，若溶液呈蓝色且仍有红色固体，则只有假设三成立
C．若将7.2 g红色固体通入足量的H2还原，最后得到固体6.4 g，则假设二成立
D. 实验室可用向新制Cu(OH)2悬浊液(碱性)中加入葡萄糖后加热，来制取Cu2O
答案　CD
解析　取少量红色固体，加入足量的稀硫酸，若溶液无明显现象，说明红色固体中不含氧化亚铜，则假设一成立，假设二、三不成立，A错误；若看到溶液变成蓝色，说明红色固体中含有氧化亚铜，仍有红色固体，说明反应后还有红色固体铜存在，但不能说明原红色固体中含有铜，因为氧化亚铜和稀硫酸反应也能生成铜，则假设二或三成立，B错误；假设二：红色固体只有Cu2O，则7.2 g Cu2O的物质的量n(Cu2O)＝＝＝0.05 mol，和H2反应后生成铜的物质的量为0.1 mol，质量为6.4 g，所以假设二成立，C正确；葡萄糖含有醛基，可以与新制的含NaOH的Cu(OH)2悬浊液，加热后制取Cu2O，D正确。