人教版高考一轮复习课时练习39化学实验方案的设计与评价含答案

这是一份人教版高考一轮复习课时练习39化学实验方案的设计与评价含答案

化学实验方案的设计与评价(建议用时：40分钟)一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列气体的制备和性质实验中，由现象得出的结论错误的是(　　)D　解析：NH3制备可以采取浓氨水和生石灰制取，可用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝则说明NH3为碱性气体，A正确；利用浓硫酸的高沸点性，可以制取HCl气体，pH试纸变红，则说明气体为酸性气体，B正确；浓盐酸与二氧化锰加热可以制取Cl2，Cl2可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，试纸变蓝，KI转化为I2，则说明Cl2有强氧化性，C正确；SO2使品红溶液褪色体现的是SO2的漂白性，D错误。2．下列关于实验的叙述正确的是(　　)A．向一定量的稀硫酸中加入除去油污的稍过量的废铁屑，是制备硫酸亚铁溶液的可行方案B．向煮沸的1 mol/L NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体C．向铝屑与硫酸反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液反应，是制备氢氧化铝的最佳方案D．向某溶液中，依次加入氯水和硫氰化钾溶液，溶液变红，说明溶液中含有Fe2＋A　解析： B选项制备氢氧化铁胶体，是利用氯化铁在沸水中水解；C选项如果加入氢氧化钠过量，会使得氢氧化铝溶解，方案不佳；D选项原溶液中可能含有Fe3＋，而不含Fe2＋。3．(2020·烟台模拟)根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是(　　)A　解析：由现象可知Na与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，C元素的化合价降低，则CO2具有氧化性，故A正确；白色沉淀可能为AgCl，则原溶液中可能含银离子，故B错误；水解后检验葡萄糖需要在碱性溶液中，水解后没有加碱至碱性，不能说明蔗糖未水解，故C错误；向大豆油、煤油中分别加入足量NaOH溶液，充分加热，前者发生水解反应，混合液不分层，后者不发生反应，混合液分层，则分层的为煤油，故D错误。4．下列制备和收集气体的实验装置合理的是(　　)D　解析：用氯化铵和氢氧化钙固体制氨气时有水生成，大试管管口应向下倾斜；NO能和空气中的O2反应生成NO2，应用排水法收集；H2密度比空气小，收集H2时导管应短进长出。5．(2020·青岛模拟)过氧化钙(CaO2)在室温下稳定，加热至 350 ℃左右迅速分解。实验室制备反应：Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NHeq \o\al(＋,4)，装置如图所示。下列说法错误的是　(　　)A．长颈漏斗可以起到防倒吸的作用B．甲装置可以用浓氨水和碱石灰来制备氨气C．冰水混合物的主要作用是防止生成的过氧化钙受热分解D．反应过程中 NH3不断中和 Ca2＋和过氧化氢生成的 H＋，促进反应进行C　解析：长颈漏斗上端球形部分可以聚集大量溶液，故长颈漏斗可以起到防倒吸的作用，故A正确；浓氨水和碱石灰制备氨气需要固液发生装置，碱石灰固体置于锥形瓶中，浓氨水通过分液漏斗滴加至锥形瓶与碱石灰接触反应，可控制反应速率，故B正确；H2O2分解温度低于过氧化钙(CaO2)分解温度，故冰水混合物的主要作用是防止H2O2受热分解，故C错误；根据制备反应：Ca2＋＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·8H2O↓＋2NHeq \o\al(＋,4)可知反应过程中 NH3不断中和 Ca2＋和过氧化氢生成的 H＋，促进反应进行，故D正确。6．下列操作能达到相应实验目的的是(　　)A　解析：酚羟基遇Fe3＋ 发生显色反应，A正确；84消毒液的主要成分是次氯酸钠，对pH试纸有漂白作用，B错误；溴水与苯酚生成的三溴苯酚也可溶于苯中，一般加入氢氧化钠溶液再进行分液，C错误；正确顺序为依次加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸、乙酸，再加热，D错误。7．下列实验方案不能达到实验目的的是(　　)A．图甲装置用Cu和浓硝酸可制取NOB．图乙装置可用于实验室制备Cl2C．图丙装置可用于实验室制取乙酸乙酯D．图丁装置可用于实验室分离CO和CO2C　解析：Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2可以与水反应生成NO，故可以用甲装置制取NO，A正确；KMnO4具有强氧化性，在常温下就可以把浓盐酸氧化为Cl2，故乙装置可用于实验室制备Cl2，B正确；乙酸乙酯在强碱性溶液中可以完全水解，故不能用烧碱溶液吸收，而用饱和碳酸钠溶液，并且导管伸入液面以下，易倒吸，C错误；CO2可以先被碱液吸收，在球胆中收集CO气体，再通过分液漏斗向试剂瓶中加入酸液，CO2即可放出，故丁装置可用于实验室分离CO和CO2，D正确。二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)8．下列装置及实验设计中合理的是(　　)A．用图甲装置可以完成CO还原CuO的实验B．用图乙装置制备 Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色C．用图丙装置可以完成“喷泉”实验D．用图丁装置测量 Cu与浓硝酸反应产生气体的体积C　解析：A项，CO2与炭粉的反应是气体体积增大的反应，错误；B项，用电解法来制备Fe(OH)2时应用Fe作阳极，错误；C项，Cl2与NaOH溶液反应使烧瓶内压强降低，形成负压喷泉，正确；D项，铜粉与浓硝酸反应生成NO2，NO2能与水反应，不可以用排水法测量体积，错误。9．实验室某些物质的制备装置如图所示(省略夹持装置和净化装置)，仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的是(　　)A　解析：a、b中的物质反应生成SO2，e、d中的物质反应生成NH3，SO2和NH3在c中生成(NH4)2SO3，故A正确；e、d中生成的H2S会溶解在稀盐酸中，故B错误；MnO2与稀盐酸不能生成Cl2，故C错误；浓硫酸和乙醇在常温下不反应，Br2会溶于CCl4中，不能生成Br2，故D错误。10．下述实验不能达到预期实验目的的是(　　)AC　解析：2.5 g CuSO4·5H2O中含有CuSO4的质量为eq \f(2.5×160,250) g＝1.6 g，因此质量分数为eq \f(1.6 g,2.5＋100g)×100%≈1.56%，故A说法错误；向盛有1 mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液，至不再有沉淀生成，说明Ag＋全部参加反应，如果滴加Na2S溶液，出现黑色沉淀，说明Ag2S比AgCl更难溶，故B说法正确；NaClO溶液显碱性，但NaClO具有强氧化性，能漂白有色物质，因此不能用pH试纸测定其pH，故C说法错误；所加硫酸浓度不同，其他条件相同，因此本实验是探究浓度对反应速率的影响，故D说法正确。三、非选择题11．(2020·德州模拟)亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，沸点为－5.5 ℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑。某化学兴趣小组设计如图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题：(1)甲装置发生的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________，装置丙中的液体为________。(2)实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，这样做的目的是______________________________________________________。(3)装置丁中冰盐水的作用是______________________________________。(4)经分析该套装置设计上有一处明显缺陷，改进方法是_____________________________________________________________________(用文字描述)。(5)吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为_____________________。(已知：NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O)(6)反应完成后，取烧瓶中所得产物m g溶于水，配制成250 mL溶液，取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol/L AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为 V mL。则产物中NOCl纯度的计算式为______________ _____________________________________________________。解析：由实验装置图可知，装置甲中铜与稀硝酸反应制取一氧化氮，由于一氧化氮易被氧气氧化生成二氧化氮，装置乙中的水用于除去一氧化氮中的二氧化氮，装置丙中盛有浓硫酸，用于干燥和混合一氧化氮和氯气，装置丁用于制备亚硝酰氯，装置戊中的氢氧化钠溶液用于吸收挥发出的亚硝酰氯，防止污染环境，由于亚硝酰氯遇水发生反应，所以应在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置，防止水蒸气进入装置丁中与亚硝酰氯发生反应。(1)装置甲中铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水的离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；装置丙中盛有浓硫酸，目的是干燥和混合一氧化氮和氯气。(2)由于一氧化氮易被氧气氧化生成二氧化氮，实验时，先通入Cl2排尽装置中的空气后，再通入NO，防止NO被氧化。(3)由题给信息可知，亚硝酰氯的沸点为－5.5 ℃，遇冷易转化为液态，则装置丁中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯，便于收集产品。(4)由于亚硝酰氯遇水发生反应，所以应在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置，防止水蒸气进入装置丁中与亚硝酰氯发生反应。(5)由题给化学方程式2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑和NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O可知，NOCl与NaOH溶液反应生成NaCl、NaNO2和H2O，反应的化学方程式为NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O。(6)由题给化学方程式2NOCl＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑可知，亚硝酰氯溶于水得到盐酸，由NOCl～HCl～AgNO3可得m g样品中n(NOCl)＝n(AgNO3)＝c mol/L×V×10－3 L×10＝0.01cV mol，则产物中NOCl的纯度为eq \f(0.01cV mol×65.5 g/mol,m g)×100%＝eq \f(0.655cV,m)×100%。答案：(1)3Cu＋8H＋＋2NOeq \o\al(－,3)===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O　浓硫酸　(2)排尽装置中的空气，避免氧化NO　(3)液化亚硝酰氯，便于收集产品　(4)在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置(5)NOCl＋2NaOH===NaCl＋NaNO2＋H2O　(6)eq \f(0.655 cV,m)×100%选项试剂试纸或试液现象结论A浓氨水、生石灰红色石蕊试纸变蓝NH3为碱性气体B浓盐酸、浓硫酸pH试纸变红HCl为酸性气体C浓盐酸、二氧化锰淀粉碘化钾试纸变蓝Cl2具有氧化性D亚硫酸钠、硫酸品红溶液褪色SO2具有还原性选项实验操作和现象结论A将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生CO2具有氧化性B向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOeq \o\al(2－,4)C向1mL蔗糖溶液中滴入2～3滴稀硫酸，水浴加热几分钟，再加入新制Cu(OH)2悬浊液加热，没有砖红色沉淀蔗糖未发生水解生成葡萄糖D向大豆油和煤油中分别加入足量NaOH溶液充分加热，一种液体仍然分层，另一种液体不再分层分层的液体是大豆油，不再分层的是煤油选项实验目的操作A检验绿茶中是否含有酚类物质向茶水中滴加FeCl3溶液B测定84消毒液的pH用洁净的玻璃棒蘸取少许84消毒液滴在pH试纸上C除去苯中混有的少量苯酚向苯和苯酚的混合物中滴加溴水，过滤后分液D实验室制备乙酸乙酯向试管中依次加入浓硫酸、乙醇、乙酸和碎瓷片，加热选项a中的物质b中的物质c中的物质d中的物质e中的物质A浓硫酸Na2SO3(NH4)2SO3浓氨水CaOB浓硝酸CuH2SO4稀盐酸Na2SC稀硫酸ZnHCl稀盐酸MnO2D浓硫酸CH3CH2OHCH2BrCH2Br溴单质CCl4选项实验内容实验目的A将2.5 g CuSO4·5H2O溶解在100 g 水中配制质量分数为 1.6% 的CuSO4溶液B向盛有1 mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液，至不再有沉淀生成，再向其中滴加Na2S溶液说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀C室温下，用pH试纸测定浓度均为0.1 mol/L的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱D室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸研究浓度对反应速率的影响