92高三化学一轮复习实验设计与评价习题有答案92

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实验设计与评价(附参考答案)一、选择题 1．下列操作可以得到纯净氧化铝的是(　　)A．向AlCl3溶液中加入过量的氨水后，蒸干并灼烧B．向明矾溶液中加入过量氨水后，蒸干并灼烧C．向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量二氧化碳气体后，蒸干并灼烧D．向Na[Al(OH)4]溶液中加入适量稀硫酸后，蒸干并灼烧【解析】　B项中灼烧后还有K2SO4，C项中灼烧后还有Na2CO3，D项中灼烧后还有Na2SO4。【答案】　A2．实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是(　　)A．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥B．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500 ℃C．在浓氨水中加入NaOH固体并加热，产生的气体用碱石灰干燥D．加热NH4HCO3，生成的气体用P2O5干燥【解析】　NH4Cl受热分解得到NH3和HCl，遇冷二者又重新化合生成NH4Cl，故加热NH4Cl固体无法制取氨气。N2和H2合成氨，该反应是可逆反应，得到的NH3纯度低，且反应需高温高压，不适合在实验室里制取。加热分解NH4HCO3，所得气体中有CO2且用P2O5干燥时NH3被吸收。NaOH固体溶于水时放热，故在浓氨水中加入NaOH固体并加热会有大量氨气逸出，且NH3可用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。【答案】　C3．(2011·青浦模拟)下列表示物质制备的方法中正确的是(　　)A．NaCl(饱和溶液)HClB．CuCuSO4溶液CuSO4·5H2O晶体C．MnO2Cl2D．C6H6硝基苯【解析】　因为HCl极易溶于水，所以制备HCl时，用固体氯化钠与浓硫酸，而非氯化钠饱和溶液，否则不利于HCl的挥发，A错误；Cu与稀硫酸不反应，所以B错误；MnO2应该与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气，稀盐酸还原性弱不与MnO2反应，C错误；制取硝基苯，用浓硫酸作催化剂及脱水剂，D正确。【答案】　D4．某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是(　　)A．Cl2FeCl3FeCl3溶液B．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液C．Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液D.→FeCl3溶液【解析】　A项中Cl2与Fe在高温下反应操作复杂，C、D两项中Cl2与H2光照反应危险性大，均不适合生产。【答案】　B5．在实验室里用铁屑、氧化铜、稀硫酸为原料制备单质铜，有下列两种途径：①FeH2Cu②CuOCuSO4Cu若用这两种方法制得等量的铜，则下列有关说法符合实际情况的是(　　)A．消耗氧化铜的质量相同B．消耗铁的质量相同C．消耗硫酸的质量相同D．生成硫酸亚铁的质量相同【解析】　制备1 mol Cu需要1 mol CuO，而H2还原CuO时需要先用H2排除体系内的空气，冷却时也需要继续通H2，因此需要H2的量远大于1 mol，即消耗的Fe、H2SO4均比第②种方法多。【答案】　A6．(2012·咸阳模拟)下列装置所示的实验不能达到目的是(　　)【解析】　A项H2O2分解产生的O2沿长颈漏斗逸出，影响反应速率测定；B项Na与水反应产生的热效应使大试管内压强变化，U形管内两侧红墨水液面变化，B项正确；C项中KMnO4氧化盐酸为Cl2，Cl2氧化S2－为S，则可说明氧化性KMnO4>Cl2>S，C项正确；D项NH4Cl受热分解，遇冷又化合生成NH4Cl，D项正确。【答案】　A二、非选择题7．(2011·西城高三期末统考)某兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。(1)在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示。序号实验操作实验现象Ⅰ稀硫酸中加入铜片无明显变化Ⅱ硝酸钠溶液中加入铜片无明显变化Ⅲ  稀硫酸中加入硝酸钠溶液无明显变化 再加入铜片有无色气泡；溶液变蓝 ①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是_____________________________；②实验Ⅲ中反应的本质是(用离子方程式表示)___________________________________________________。(2)利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并生成氢气。①Cu作________极；②总反应的离子方程式是_________________________。【解析】　(1)①实验Ⅰ的目的是验证铜不与H＋反应；实验Ⅱ的目的是验证铜不与NO反应。(2)用电化学原理实现铜溶于稀硫酸可以用铜作阳极，石墨作阴极，总反应的离子方程式是Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑。【答案】　(1)①证明Cu不与H＋、NO单独反应②3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O(2)①阳　②Cu＋2H＋Cu2＋＋H2↑8．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。回答下列问题：(1)A中加入的物质是_____________________________，发生反应的化学方程式是__________________________；(2)B中加入的物质是__________，其作用是__________；(3)实验时在C中观察到的现象是__________，发生反应的化学方程式是________________________________________________________________________；(4)实验时在D中观察到的现象是__________，D中收集到的物质是__________，检验该物质的方法和现象是_______________________________________________。【解析】　由实验目的“氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜”并结合装置图可知，A装置提供NH3，且是固、固加热制备气体，则A中应加入固体NH4Cl和Ca(OH)2，发生反应：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。B装置是干燥装置，除去NH3中的水气，应加入碱石灰或CaO等碱性固体干燥剂。C装置中发生反应：2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu，则C中黑色粉末逐渐变为红色。反应生成的N2及水蒸气和未反应的NH3均会从C装置中进入D试管中，则D中收集到的是氨水，因为水蒸气在冰水中转化为液态水，氨气极易溶于水。E装置是气体收集装置，收集到的是N2。【答案】　(1)固体NH4Cl和Ca(OH)22NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O(2)碱石灰(或CaO)　除去NH3气流中的水气(3)黑色粉末部分逐渐变为红色　2NH3＋3CuON2＋3H2O＋3Cu(4)出现无色液体　氨水用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝；用无水硫酸铜检验，无水硫酸铜变蓝9．(2011·浙江省舟山市三校联考)为了探究硫化钠晶体(Na2S·nH2O)在空气中的变化，某兴趣小组设计如下实验进行探究，其实验步骤与实验现象记录如下：①将少量硫化钠晶体置于表面皿上，暴露在空气中；②3天后将样品放入盛水的烧杯中，搅拌后得无色溶液；③取少量该溶液加入过量盐酸，有气体放出，且溶液保持澄清。(1)请你根据上述记录猜想所放出气体的成分可能是(至少回答3种)______________________________________________。写出产生气体的有关化学反应方程式______________。(2)若所放出的气体为两种气体的混合物，请使用品红溶液、浓溴水、澄清石灰水等三种试剂，设计一个组合实验分析该混合气体的组成，简要写出实验方案、现象和结论。实验方案可能的现象和相应的结论      (3)进一步猜想，除了上述化学反应外，还有没有可能发生其他化学反应。要求提出假设，制定实验方案验证，最后确定结论。【答案】　(1)H2S、SO2、CO2；H2S和CO2；SO2和CO2(至少写出其中3种)Na2S＋2HCl===2NaCl＋H2S↑；2Na2S＋3O2===2Na2SO3、Na2SO3＋2HCl===2NaCl＋SO2↑＋H2O；Na2S＋CO2＋H2O===NaHS＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O(2)实验方案可能的现象和相应的结论将混合气体依次通过盛有品红溶液、浓溴水、澄清石灰水的洗气瓶 若品红溶液退色，浓溴水不完全退色，澄清石灰水变浑浊，该气体是SO2、CO2的混合气体 若品红溶液不退色，浓溴水退色(或变浅)且有浑浊出现，澄清石灰水变浑浊，该气体是H2S、CO2的混合气体 (3)Ⅰ.Na2S有可能被空气氧化生成Na2SO4：2Na2S＋4O2===2Na2SO4；取少许步骤③后所得溶液于一洁净试管中，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀出现，说明生成了Na2SO4；否则没有生成Na2SO4。Ⅱ.Na2S还有可能被氧化生成硫单质：2Na2S＋O2＋2H2O===2S↓＋4NaOH；将步骤③后所得溶液小心过滤，用放大镜仔细观察滤纸上是否有黄色粉末，如果有，说明有硫单质生成，否则就无硫单质生成。10．(2012·吴忠模拟)某研究性学习小组在网上收集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：【实验】　将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质。(1)通过钠在CO2气体中燃烧的实验，你认为燃烧的条件是：_____________________________________________________。(2)燃烧的本质是：_______________________________。(3)2010年8月初发生的俄罗斯森林大火着火面积比伦敦市的面积还要大。控制森林火灾是世界性难题。根据燃烧的条件，请你解释为什么设置森林防火隔离带能有效阻止森林火灾的蔓延：______________________________________________________。【提出假设】　假设1：白色物质是Na2O假设2：白色物质是Na2CO3假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物【设计实验方案·验证假设】　该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：实验方案实验操作实验现象结论方案1取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液溶液变成红色白色物质为Na2O方案2①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液出现白色沉淀  ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无明显现象 【思考与交流】　(4)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是：_________________________________________________________。(5)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为：______。(6)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，________成立。你的理由是：______________________________。(7)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：________________。(8)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：___________________________________。【解析】　(1)燃烧必须具备三个要素：要有可燃物；要有助燃物；可燃物的温度必须达到着火点。(2)燃烧不一定要有氧气参加，任何发光发热的剧烈的氧化还原反应都可以看做燃烧。(3)从燃烧的构成要素看，设置森林防火隔离带消除了可燃物的存在，能有效阻止森林火灾的蔓延。(4)Na2O溶于水生成NaOH，溶液显碱性；Na2CO3溶于水时发生水解，溶液也呈碱性。因此，不能根据溶液呈碱性说明固体中含有Na2O。(5)样品中能与CaCl2溶液反应生成白色沉淀的是Na2CO3。(6)向样品溶液中加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明样品中有Na2CO3；向样品溶液中加入酚酞试液，无明显现象，说明样品中没有Na2O。所以样品中的白色物质是Na2CO3，假设2正确。(7)由上述实验，确定钠与CO2反应生成Na2CO3和C。(8)在钠与CO2反应的体系中没有氢元素，所以产物中不会有NaOH。【答案】　(1)要有可燃物；要有助燃物；可燃物的温度必须达到着火点(2)发光发热的剧烈的氧化还原反应(3)消除了可燃物的存在(4)Na2CO3溶液显碱性，也会使酚酞变红(5)Na2CO3(6)假设2　方案2的①中出现的白色沉淀说明有CO，②中加酚酞无明显现象说明无Na2O(7)4Na＋3CO22Na2CO3＋C(8)不同意，因为无氢元素(或其他合理答案)