专题复习 高考化学 考点55 微型实验方案的设计与评价 讲义
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一、突破微型实验方案设计类评价题
化学实验评价类题通常要求学生以批判的思维对实验方案、实验方法和装置设计从某角度否定、排除不合理的或不是最优的选择、设计更好的。
1.实验方案的评价原则
(1)原理正确。设计实验方案要根据化学变化规律和实验原理,确保原理正确。
(2)操作可行。设计实验方案,特别是实验操作要具有可操作性。
(3)装置简单。设计实验时,如果能用多套实验装置进行操作,在条件允许的前提下,应选择最简单的实验装置,选择最简单的实验步骤。
(4)经济合理。原料一般要求廉价易得。
(5)安全环保。实验所选药品尽量无毒,实验过程要安全且不造成环境污染。
2.考查方式
微型实验方案的设计评价类试题多以表格形式呈现,其中可包含原理、操作、现象、结论等项目的评价。
3.表格判断型试题的答题模板
这类题目的特点是建立实验“操作——现象——结论”之间的逻辑关系。
二、常见易错的实验操作题举例分析如下:
考向一 从可行性方面评价化学实验
典例1 如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是
A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵
B.方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发
C.方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应
D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3
【答案】D
【解析】①加热法分离提纯固体混合物应满足的条件:一种物质受热易挥发或分解,另一物质受热不挥发或难分解。②加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件:所加试剂能达到让一种物质形成溶液,而另一物质形成难溶物的状态。A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解,故用方案1不能将两物质分离开,错误;B项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质,错误;C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应,如加水进行溶解分离,错误;D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分离,正确。
1. 将6.4 g铜片和10 mL 18 ml·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到无气体生成,小李同学根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。为了定量或定性地分析剩余硫酸,下列实验方案设计可达到目的的是
A.铁粉、氯化钡溶液和碳酸氢钠溶液均能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有硫酸剩余
B.为定量测定剩余硫酸浓度,可将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量,发现干燥管质量增加m1 g。
C.为定量测定剩余硫酸浓度,将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中,然后过滤、洗涤、干燥,称得沉淀的质量为m2 g
D.为定量测定剩余硫酸浓度,分离出反应后的溶液(假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变)并加蒸馏水稀释至1 000 mL,取20.00 mL于锥形瓶中,滴入2~3滴酚酞指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),可求出剩余硫酸的浓度
【答案】C
【解析】本题考查化学实验方案的设计与评价,意在考查考生的实验能力。A项,反应后的溶液中有硫酸铜,不能用氯化钡溶液检验硫酸的存在,A错误;B项,被碱石灰吸收的气体除了SO2外还有水蒸气,B错误;C项,二氧化硫气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中,可完全转化为硫酸钡沉淀,C正确;D项,酚酞变色的范围为pH=8.2~10.0,而pH=5左右时就能形成Cu(OH)2沉淀,形成该沉淀也会消耗一部分OH-,D错误。
考向二 从装置合理性评价实验方案
典例2 下列实验装置设计正确,且能达到目的的是
【答案】A
【解析】A选项可以根据右边玻璃管中的刻度读数得到气体体积,正确;B选项应该用碱式滴定管,错误;C选项氨气不能使干燥的pH试纸显色,错误;D选项温度计的水银球应在与蒸馏烧瓶支管口相平的位置,错误。
2.利用如图实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.图1装置可用于实验室分离CO和CO2
B.用图2所示装置制取少量H2
C.用图3所示装置可制取并收集干燥纯净的NH3
D.用图4所示装置可制取乙烯并验证其易被氧化
【答案】C
【解析】本题综合考查气体的制备、性质的检验及物质的分离与提纯,要求考生对实验装置的作用有正确的认识,考查了考生的实验基本操作技能。CO2能与碱反应生成碳酸盐,而CO不能,因此可以先用氢氧化钠溶液吸收CO2,分离出CO,然后再向生成的碳酸盐溶液中加入适量的稀硫酸即可重新得到CO2,能达到实验目的,A正确;装置和原理均正确且能起到随关随停的效果,B正确;用题图3所示装置制取的氨气中混有水蒸气,C错误;乙醇与浓硫酸加热可制取乙烯,由于乙烯中混有乙醇和SO2,故可用KOH溶液除杂后再用酸性高锰酸钾溶液氧化乙烯,故可用题图4所示装置制取乙烯并验证其易被氧化,D正确。
考向三 常见表格判断型试题
典例3 下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论均正确的是
【答案】C
【解析】A.向FeCl3溶液中滴加稀氨水,现象是黄色的溶液中生成了红褐色沉淀,结论是生成了氢氧化铁沉淀,错误;B.碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄淸石灰水,可以观察到品红溶液褪色、澄清石灰水变浑浊,说明气体产物中一定含有SO2,但是不能确定一定有CO2,因为SO2也能使澄清石灰水变浑浊,错误;C.向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中存在亚铁离子,正确;D.裂化汽油与碘水混合振荡并静置分层,可以观察到有机层显紫色、水层变为无色,但是不能说明是裂化汽油将碘萃取到有机层中,因为裂化汽油中含有不饱和烃可以与碘发生加成反应,其反应的产物也可以作为萃取剂,错误。
3.下列操作、现象和结论都正确的是
【答案】D
【解析】本题考查化学实验,意在考查考生的实验分析与评价能力。选项A,该实验现象说明分液漏斗中的下层液体与水互溶,不正确;选项B,红色溶液可能是品红溶液,也可能是碱和酚酞的混合溶液,若红色溶液为品红溶液,则SO2表现漂白性,若红色溶液为碱和酚酞的混合溶液,则SO2表现酸性氧化物的性质,不正确;选项C,乙酸乙酯中可能混有乙醇、乙酸,乙醇、乙酸都能与钠反应产生H2,不正确;选项D,银镜反应中银元素化合价降低,葡萄糖中碳元素化合价升高,葡萄糖表现还原性,正确。
考向四 综合性实验选择题
典例4 FeCl3可用于工业废水的处理,其易潮解,可由Cl2与Fe单质反应制备。某研究小组同学利用如图所示装置制备FeCl3。下列说法正确的是
A.装置①中若有6 ml Cl-被氧化,则消耗1.5 ml MnO2
B.装置②③⑤中依次盛放饱和食盐水、浓硫酸和澄清石灰水
C.整套装置没有设计缺陷
D.可以用装置①制备SO2气体
【答案】D
【解析】A项,MnO2与浓盐酸反应时,+4价锰转化为+2价锰,故6 ml Cl-被氧化,消耗3 ml MnO2,错误;B项,由于澄清石灰水中OH-的浓度较低,吸收Cl2较慢,所以不能用澄清石灰水吸收多余的Cl2,错误;C项,由于FeCl3易潮解,故需要防止装置⑤中水蒸气进入装置④的硬质玻璃管中,所以在装置④⑤之间应连接一个干燥装置,同时⑤中没有做到防倒吸,错误;D项,分液漏斗中加入浓硫酸,蒸馏烧瓶中加入Cu,加热,可制SO2,正确。
4.实验室探究硫酸亚铁的气体分解产物的装置如图所示,装置A装入无水硫酸亚铁,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验中装置C、装置D中均有气泡冒出,实验后反应管中残留的固体为红色粉末。下列说法正确的是
A.装置C、装置D中的溶液依次为Ba(NO3)2溶液、品红溶液
B.N2需净化干燥后再通入实验装置,其目的为排尽装置内的空气
C.反应结束时,先停止通N2,再停止加热
D.硫酸亚铁高温分解的化学方程式为4FeSO42Fe2O3+4SO2↑+O2↑
【答案】B
2.用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是(夹持装置未画出)
A.用装置甲检验溶液中是否有K+
B.用装置乙制取并收集少量NH3
C.用装置丙进行喷泉实验
D.用装置丁加热熔融NaOH固体
2.【答案】B
【解析】A项,观察钾的焰色应透过蓝色的钴玻璃;C项,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小,烧瓶内无法形成喷泉;D项,瓷坩埚中含有SiO2,能和熔融的NaOH反应导致坩埚破裂,加热熔融NaOH固体应使用铁坩埚。
3.某小组设计如图所示装置(夹持装置略去),在实验室模拟制碱工艺中NaHCO3的制备。下列说法不正确的是
A.③、⑤中可分别盛放饱和食盐水和浓氨水
B.应先向③中通入足量NH3,再通入足量CO2
C.③中反应的离子方程式为NH3+CO2+H2O===NHeq \\al(+,4)+HCOeq \\al(-,3)
D.装置①也可用于制H2
3.【答案】C
【解析】本实验利用浓氨水与碱石灰混合制取氨气,所以装置⑤中盛装浓氨水,装置③中盛装饱和食盐水,A项正确;先通入足量的氨气,再通入足量的CO2有利于NaHCO3的生成和析出,B项正确;③中反应的离子方程式为NH3+CO2+Na++H2O===NaHCO3↓+NHeq \\al(+,4),C项错误;装置①适合块状不溶于水的固体和液体反应,可以用其制取氢气,D项正确。
5.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
5.【答案】B
【解析】本题考查化学实验方案的评价,意在考查考生的分析能力与实验能力。选项A,常温下,铝片遇浓硫酸发生钝化,不会溶解,错误;选项B,加入少量BaCl2固体,生成亚硫酸钡沉淀,水解平衡逆向移动,溶液红色变浅,正确;选项C,向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸,依次发生反应:Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,故向饱和Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸,不会立即有气体逸出,错误;选项D,乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,错误。
6.下列实验操作、现象与结论均正确的是
6.【答案】D
【解析】A、发生的离子反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入KCl固体,平衡不移动,故A错误;B、酸性高锰酸钾溶液可将Fe2+氧化为Fe3+,将I-氧化成I2,Fe3+、I2在溶液种都显黄色,故B错误;C、因为加入NaOH是过量,再滴入3滴FeCl3溶液,Fe3+与过量的NaOH溶液生成Fe(OH)3,不能说明两者溶度积大小,故C错误;D、Na2CO3、NaHCO3的水溶液都显碱性,前者红色更深,说明CO32-水解的程度比HCO3-大,即CO32-结合H+能力强于HCO3-,故D正确。
8.下列实验操作、现象和结论都正确且有相关性的是
8.【答案】D
【解析】本题考查有机实验设计与评价,涉及有机成分检验、性质探究,意在考查考生的实验设计与评价能力。A项,乙酸乙酯在碱作用下水解,也会消耗碱,错误;B项,苯在溴化铁的催化作用下与液溴发生取代反应,与溴水不发生取代反应,错误;C项,植物油中含碳碳不饱和键,与溴发生加成反应,错误;D项,葡萄糖中含有醇羟基等,能还原高锰酸钾,正确。
9.CuI是有机合成的一种催化剂,受热易氧化。实验室可通过向CuSO4与NaI的混合溶液中通入SO2制备CuI(2CuSO4+2NaI+SO2+2H2O2CuI↓+2H2SO4+Na2SO4)。下列实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.制备SO2
B.制备CuI并制备少量含SO2的溶液
C.将CuI与母液分离并用装置制得的含SO2的溶液洗涤沉淀
D.加热干燥湿的CuI固体
9.【答案】D
【解析】A.Cu与浓硫酸在加热时发生反应生成SO2,图中固液加热装置可制备,A正确;B.硫酸铜与NaI发生氧化还原反应生成CuI、SO2,可用该装置制备CuI并制备少量含SO2的溶液,B正确;C.分离沉淀与溶液,可选该装置进行过滤,C正确;D.加热干燥湿的CuI固体,由于CuI易被氧化,因此不能用该装置加热,D错误;故合理选项是D。
10.下列实验操作、现象和结论均正确的是
10.【答案】D
【解析】A.植物油中的烃基含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,可导致溴水褪色,褪色原因不是萃取,A错误;B.氯气与水反应生成具有漂白性的次氯酸,而氯气本身不具有漂白性,B错误;C.因碳酸的酸性比盐酸弱,则二氧化碳与氯化钙溶液不反应,C错误;D.晶体逐渐变白色,说明晶体失去结晶水,浓硫酸表现吸水性,D正确,答案选D。
点睛:选项D是解答的易错点,注意浓硫酸的特性理解。浓H2SO4的性质可归纳为“五性”:即难挥发性、吸水性、脱水性、强酸性、强氧化性。浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别:浓H2SO4夺取的水在原物质中以H2O分子形式存在时浓H2SO4表现吸水性,不以H2O分子形式而以H和O原子形式存在时,而浓H2SO4表现脱水性。
11.某化学实验小组同学选用如图所示部分装置进行(NH4)2Fe(SO4)2受热分解产物的验证实验(部分夹持装置略),下列说法正确的是
A.如果验证产生的气体中含有H2O(g)和NH3,选用的仪器连接顺序为A→D→C→B
B.按A→B→F→E的连接顺序进行实验,F中溶液不褪色,则分解产物中不含SO2
C.按A→C→D→E的连接顺序进行实验,E中有白色沉淀生成,则分解产物中含有SO3
D.取A中加热后的固体,加入足量盐酸将固体溶解,再加入硫氰化钾溶液,溶液变红,说明固体中不含二价铁离子
11.【答案】C
【解析】本题考查实验探究,意在考查考生的实验操作能力和设计能力。选项A,应先将混合气体通入无水硫酸铜检验水蒸气,若将混合气体先通入D装置会带出水蒸气,干扰水蒸气的验证,错误;选项B,二氧化硫能被碱石灰吸收,该实验不能验证分解产物中是否含有二氧化硫,错误;选项C,混合气体通过装置D后可以除去氨气,再通入装置E中,若分解产物中只有SO2,没有SO3,则E中不能产生白色沉淀,若E中产生白色沉淀,则证明分解产物中有SO3,正确;选项D,取A中加热后的固体,加入足量盐酸将固体溶解,再加入硫氰化钾溶液,溶液变红,说明固体中含三价铁离子,但不能证明不含二价铁离子,错误。
1.[2019新课标Ⅰ]实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
A.向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B.实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C.装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D.反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
1.【答案】D
【解析】
【分析】在溴化铁作催化剂作用下,苯和液溴反应生成无色的溴苯和溴化氢,装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,倒置漏斗的作用是防止倒吸。
【详解】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺利流下。打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;
B项、装置b中四氯化碳的作用是吸收挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体逐渐变为浅红色,故B正确;
C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够吸收反应生成的溴化氢气体,故C正确;
D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分离出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。
故选D。
2.[2019新课标Ⅱ] 下列实验现象与实验操作不相匹配的是
2.【答案】A
【解析】A.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳无机小分子,则实验现象中不会出现分层,A项错误;B.将镁条点燃后迅速伸入集满二氧化碳的洗气瓶,发生反应为:CO2+2Mg2MgO+C,则集气瓶因反应剧烈冒有浓烟,且生成黑色颗粒碳单质,实验现象与操作匹配,B项正确;
C.向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸,发生氧化还原反应,其离子方程式为:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,则会有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊,实验现象与操作匹配,C项正确;
D.向盛有氯化铁溶液的试管中加过量的铁粉,铁粉会将溶液中所有的铁离子还原为亚铁离子,使黄色逐渐消失,充分振荡后,加1滴KSCN溶液,因振荡后的溶液中无铁离子,则溶液不会变色,实验现象与操作匹配,D项正确;答案选A。
3.[2019江苏] 室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
3.【答案】C
【解析】A.先滴加氯水,再加入KSCN溶液,溶液变红,说明加入KSCN溶液前溶液中存在Fe3+,而此时的Fe3+是否由Fe2+氧化而来是不能确定的,所以结论中一定含有Fe2+是错误的,故A错误;
B. 黄色沉淀为AgI,说明加入AgNO3溶液优先形成AgI沉淀,AgI比AgCl更难溶,AgI与AgCl属于同种类型,则说明Ksp(AgI)
D.CH3COONa和NaNO2溶液浓度未知,所以无法根据pH的大小,比较出两种盐的水解程度,也就无法比较HNO2和CH3COOH电离出H+的难易程度,故D错误;故选C。
4.[2019北京] 探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 ml·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4具有还原性,2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
4.【答案】C
【解析】
【分析】草酸(又称乙二酸)为一种二元弱酸,具有酸的通性,因此能发生中和反应,具有还原性,因为乙二酸中含有羧基因此能发生酯化反应,据此解题;
【详解】A.H2C2O4为二元弱酸,能与氢氧化钙溶液发生中和反应,生成白色沉淀草酸钙和水,因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱,溶液红色退去,故A正确;
B.产生气泡证明有CO2 产生,因此可证明酸性H2C2O4>H2CO3,反应方程式为:H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 +2H2O或H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2 +2H2O,故B正确;
C.0.1 ml·L−1 H2C2O4的pH=1.3,说明草酸为弱酸,故在其参与的离子方程式中要写其化学式,不能用草酸根表示,故C不正确;
D.草酸(又称乙二酸),其中含有羧基,因此其能发生酯化反应,反应方程式正确,故D正确;本题选不正确的,应选C。
5.[2018新课标Ⅱ卷]下列实验过程可以达到实验目的的是
5.【答案】B
【解析】A.氢氧化钠溶于水放热,因此溶解后需要冷却到室温下再转移至容量瓶中,A错误;
B.氯化铁具有氧化性,能被维生素C还原为氯化亚铁,从而使溶液颜色发生变化,所以向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,通过观察颜色变化可以探究维生素C的还原性,B正确;
C.向稀盐酸中加入锌粒,生成氢气,由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气,因此将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可,不需要通过KMnO4溶液,或者直接通过碱石灰,C错误;
D.反应的方程式为HSO3-+H2O2=SO42-+H++H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响,D错误。答案选B。
6.[2018江苏卷]根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
6.【答案】B
【解析】分析:A项,苯酚的酸性弱于碳酸;B项,CCl4将I2从碘水中萃取出来,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度;C项,Fe从CuSO4溶液中置换出Cu,Cu2+的氧化性强于Fe2+;D项,向NaCl、NaI的混合液中加入AgNO3溶液产生黄色沉淀,NaCl、NaI的浓度未知,不能说明AgCl、AgI溶度积的大小。
详解:A项,向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,浊液变清,发生反应+Na2CO3→+NaHCO3,酸性:H2CO3HCO3-,A项错误;B项,向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色,说明CCl4将I2从碘水中萃取出来,I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,B项正确;C项,向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出,发生的反应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,根据同一反应中氧化性:氧化剂氧化产物,氧化性Cu2+Fe2+,C项错误;D项,向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成,说明先达到AgI的溶度积,但由于NaCl、NaI的浓度未知,不能说明AgCl、AgI溶度积的大小,D项错误;答案选B。
7.[2018北京卷]验证牺牲阳极的阴极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。
下列说法不正确的是
A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe
B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化
C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法
D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
7.【答案】D
【解析】A项,对比②③,②Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]无明显变化,②Fe附近的溶液中不含Fe2+,③Fe附近的溶液中加入K3[Fe(CN)6]产生蓝色沉淀,③Fe附近的溶液中含Fe2+,②中Fe被保护,A项正确;B项,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,Fe表面产生了Fe2+,对比①②的异同,①可能是K3[Fe(CN)6]将Fe氧化成Fe2+,B项正确;C项,对比①②,①加入K3[Fe(CN)6]在Fe表面产生蓝色沉淀,①也能检验出Fe2+,不能用①的方法验证Zn保护Fe,C项正确;D项,由实验可知K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,将Zn换成Cu不能用①的方法证明Fe比Cu活泼,D项错误;答案选D。
8.[2018天津卷]由下列实验及现象推出的相应结论正确的是
8.【答案】B
【解析】分析:本题是化学实验的基本问题,主要考查物质检验和性质比较实验的问题。根据题目表述,与课上讲解的实验进行对比,比较异同,就可以判断了。
详解:A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+。选项A错误。
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚。选B正确。
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,虽然有ZnS不溶物,但是溶液中还有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化。选项C错误。
D.向溶液中加入硝酸钡溶液,得到白色沉淀(有很多可能),再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子。选项D错误。
9.[2017新课标Ⅰ]实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气),下列说法正确的是
A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液
B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度
C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热
D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气
9.【答案】B
【解析】A.Zn粒中往往含有硫等杂质,因此生成的氢气中可能混有H2S,所以用KMnO4溶液除去H2S。另外装置含有空气,高温下能与W反应,焦性没食子酸溶液吸收氧气,最后通过浓硫酸干燥氢气,A错误;B.氢气是可燃性气体,通过爆鸣法验纯,B正确;C.为了防止W被氧化,反应结束后应该先停止加热,在氢气的氛围中冷却,等待W冷却后再关闭活塞K,C错误;D.二氧化锰与浓盐酸制备氯气的反应需要加热,而启普发生器不能加热,所以不能用于该反应,D错误。答案选B。
10.[2017新课标Ⅱ]下列由实验得出的结论正确的是
10.【答案】A
【解析】A、乙烯与溴发生发生加成反应,生成1,2−二溴乙烷,1,2−二溴乙烷属于有机物,四氯化碳是良好的有机溶剂,1,2−二溴乙烷溶于四氯化碳,得到无色透明溶液,故A正确;B、钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明水中的氢比乙醇中的氢活泼,故B错误;C、根据酸性强的制酸性弱的,得出乙酸酸性大于碳酸,故C错误;D、甲烷与氯气光照下发生取代反应除生成氯甲烷外,还产生了HCl,HCl使湿润的石蕊试纸变红,故D错误。
11.[2017天津]以下实验设计能达到实验目的的是
11.【答案】D
【解析】A、加热碳酸氢纳分解生成了碳酸钠,不能达到实验目的;B、直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液,铝离子发生水解,最终得到的是Al(OH)3,不能达到实验目的;C、重结晶法提纯苯甲酸的方法是:将粗品水溶,趁热过滤,滤液冷却结晶即可;D、NaBr和NaI都能与氯水反应生成对应的单质,再用四氯化碳萃取,颜色层不同,NaBr的为橙红色,KI的为紫红色。故选D。12.[2017北京]根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是
12.【答案】C
【解析】A、混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42−,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;B、SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,C错误;D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸,可得结论酸性:H2SO3>H2SiO3,D正确。答案选C。
13.[2017江苏]根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
13.【答案】B
【解析】A.向苯酚溶液中加少量的浓溴水,生成的三溴苯酚可以溶解在过量的苯酚溶液中,所以无白色沉淀,A错误;B.沉淀部分溶解,说明还有一部分不溶解,不溶解的一定是硫酸钡,溶解的是亚硫酸钡,所以亚硫酸钠只有部分被氧化,B正确;C.银镜反应是在碱性条件下发生的,本实验中没有加入碱中和做催化剂的稀硫酸,所以无法发生银镜反应,从而无法证明蔗糖是否水解,C错误;D.溶液变蓝,说明有碘生成或本来就有碘分子。能把碘离子氧化为碘的黄色溶液除了可能是溴水外,还可能是含其他氧化剂(如Fe3+)的溶液;当然黄色溶液也可能是稀的碘水,所以D错误。
答题模板
分析思路(要点)
(1)明确目的及原理
审清题中每个选项所给实验目的,分析其实验原理或化学反应的正确性
(2)分析所选试剂及添加顺序
分析所选试剂及添加顺序能否达到实验目的
(3)分析仪器的选用及使用
分析仪器的选择能否达到实验目的或仪器的操作是否正确
(4)分析现象及结论
分析实验现象与结论、原理是否匹配
实验操作及现象
结论
判断
解释
(1)
用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色
一定是钠盐,该溶液中一定不含有K+
错
结论混淆了范围:NaOH焰色反应火焰也是黄色,检验钾要透过蓝色钴玻璃,透过蓝色钴玻璃呈现紫色说明含有钾元素,否则不含有
(2)
向乙醇中加入浓硫酸,加热,溶液变黑,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
该气体是乙烯
错
挥发的乙醇、乙烯、副反应生成的SO2都能使酸性 KMnO4溶液褪色
(3)
向溶液X中滴加NaOH稀溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
溶液X中无N
错
NH3极易溶于水,在溶液中加入稀NaOH溶液,生成的氨水浓度小,不加热NH3不会挥发出来
(4)
用湿润的淀粉−碘化钾试纸检验气体Y,试纸变蓝
该气体是Cl2
错
淀粉−碘化钾试纸检验的是具有强氧化性的气体,Y可能是Cl2,也可能是O3、NO2等气体
(5)
将某气体通入品红溶液中,品红褪色
该气体一定是SO2
错
O3、Cl2也能使品红褪色
(6)
向溶液Y中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成
Y中一定含有
错
溶液Y中可能含有Ag+;②若溶液Y中含有,滴加硝酸时能被氧化成,加入BaCl2也会有白色沉淀产生
(7)
向CH2CHCHO中滴入KMnO4酸性溶液,溶液褪色
该有机物中含有碳碳双键
错
碳碳双键和醛基都能使酸性高锰酸钾褪色,故用KMnO4溶液无法证明分子中含有碳碳双键
(8)
蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X,有白烟产生
X一定是浓盐酸
错
只要是挥发性的浓酸遇蘸有浓氨水的玻璃棒都能产生白烟,浓盐酸、浓硝酸都符合
(9)
在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热,向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2并加热,无砖红色沉淀
说明淀粉未水解
错
稀硫酸在淀粉水解中作催化剂,在未中和硫酸的情况下加入的新制Cu(OH)2会与硫酸反应生成CuSO4,在加热时得不到沉淀,应该先加氢氧化钠中和硫酸后再加新制Cu(OH)2
(10)
向某溶液中滴加KSCN 溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色
该溶液中一定含Fe2+
正确
Fe2+的检验方法正确
(11)
溴乙烷与NaOH溶液共热后,滴加AgNO3溶液,未出现淡黄色沉淀
溴乙烷未发生水解
错
NaOH与AgNO3溶液反应生成的AgOH极不稳定,分解生成黄褐色的氧化银,干扰溴离子的检验
(12)
在硫酸钡沉淀中加入浓碳酸钠溶液充分搅拌后,取沉淀(洗净)放入盐酸中有气泡产生
说明Ksp(BaCO3)<
Ksp(BaSO4)
错
溶解度大的容易向溶解度小的物质转化;但Ksp相近时,溶解度小的也能向溶解度大的物质转化
实验操作
现象
结论
A
向FeCl3溶液中滴加稀氨水
溶液由黄色变为红棕色
生成了氢氧化铁胶体
B
碳和浓硫酸加热所得气体产物依次通过品红溶液和澄淸石灰水
品红溶液褪色,澄清石灰水变浑浊
气体产物中含有CO2和SO2
C
向某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
溶液中存在亚铁离子
D
裂化汽油与碘水混合振荡并静置分层
有机层显紫色,水层变为无色
裂化汽油将碘萃取到有机层中
选项
操作
现象
结论
A.
旋转旋塞,放出分液漏斗中少量液体到试管中,再向试管中加入蒸馏水,振荡
分液漏斗中液体分层,试管中液体不分层
分液漏斗上层液体与水互溶
B.
向某红色溶液中通入一定量的SO2
红色溶液变为无色
SO2一定表现漂白性
C.
向乙酸乙酯样品中加入小颗粒钠
产生大量气泡
乙酸乙酯中一定含乙酸
D.
向葡萄糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热
产生明亮的银镜
葡萄糖表现还原性
选项
实验步骤
实验现象
实验结论
A.
常温下,质量与表面积均相同的铝片分别投入足量的稀、浓硫酸中
浓硫酸中的铝片先溶解完
反应物浓度越大,反应速率越快
B.
向含有酚酞的Na2SO3溶液中加入少量BaCl2固体
产生白色沉淀,溶液红色变浅
证明Na2SO3溶液中存在水解平衡
C.
向饱和Na2CO3溶液中滴加少量稀盐酸
立即有气体逸出
+2H+H2O+CO2↑
D.
往乙醇中加入适量浓硫酸并加热制备乙烯,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫红色褪去
证明乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
选项
操作
现象
结论
A
向FeCl3和KSCN混合溶液中,加入少量KCl固体
溶液颜色变浅
FeCl3+3KSCNFe(SCN)3
+3KCl平衡向逆反应方向移动
B
向酸性高锰酸钾溶液中加入过量的FeI2固体
反应后溶液变黄
反应后溶液中存在大量Fe3+
C
取3mL 1 ml·L-1NaOH溶液,先加入3滴1 ml·L-1 MgCl2溶液,再加入3滴1 ml·L-1FeCl3溶液
出现红褐色沉淀
Mg(OH)2的Ksp比Fe(OH)3的Ksp大
D
常温下,向浓度、体积都相同的Na2CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞
变红,前者红色更深
结合质子的能力:CO32->HCO3-
选项
操作
现象
结论
A.
在乙酸乙酯粗产品中加入含酚酞的氢氧化钠溶液,振荡
液体分层,下层溶液变浅红色或无色
乙酸乙酯粗产品中一定含有乙酸
B.
在苯中加溴化铁和溴水
剧烈反应且颜色变浅
苯与溴发生取代反应
C.
往植物油中滴加溴的四氯化碳溶液
溶液颜色消失
植物油含有酯基
D.
往酸性高锰酸钾溶液中滴加葡萄糖溶液,振荡、静置
紫红色溶液逐渐变浅,最终褪色
葡萄糖具有还原性
选项
实验
现象
结论
A
植物油和溴水混合后振荡、静置
溶液分层,溴水褪色
植物油萃取了溴水中的Br2
B
将Cl2通入滴有酚酞NaOH的溶液
褪色
Cl2具有漂白性
C
将过量的CO2通入CaCl2溶液
无白色沉淀生成
生成的Ca(HCO3)2可溶于水
D
将浓硫酸滴到胆矾晶体上
晶体逐渐变白色
浓硫酸的吸水性
实验操作
实验现象
A
向盛有高锰酸钾酸性溶液的试管中通入足量的乙烯后静置
溶液的紫色逐渐褪去,静置后溶液分层
B
将镁条点燃后迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生浓烟并有黑色颗粒产生
C
向盛有饱和硫代硫酸钠溶液的试管中滴加稀盐酸
有刺激性气味气体产生,溶液变浑浊
D
向盛有FeCl3溶液的试管中加过量铁粉,充分振荡后加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN后溶液颜色不变
选项
实验操作和现象
结论
A
向X溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量KSCN溶液,溶液变为红色
X溶液中一定含有Fe2+
B
向浓度均为0.05 ml·L−1的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgI)> Ksp(AgCl)
C
向3 mL KI溶液中滴加几滴溴水,振荡,再滴加1mL淀粉溶液,溶液显蓝色
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH试纸测得:CH3COONa溶液的pH约为
9,NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H+的能力比CH3COOH的强
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 ml·L−1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液,观察实验现象
选项
实验操作和现象
结论
A
向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,浊液变清
苯酚的酸性强于H2CO3的酸性
B
向碘水中加入等体积CCl4,振荡后静置,上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
C
向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出
Fe2+的氧化性强于Cu2+的氧化性
D
向NaCl、NaI的混合稀溶液中滴入少量稀AgNO3溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl) >Ksp(AgI)
①
②
③
在Fe表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
实验
现象
结论
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
产生蓝色沉淀
原溶液中有Fe2+,无Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液变浑浊
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)
②再加足量盐酸
①产生白色沉淀
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
实验
结论
A.
将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明
生成的1,2−二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B.
乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体
乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C.
用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除
乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D.
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
生成的氯甲烷具有酸性
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
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:H2SO3>H2SiO3
选项
实验操作和现象
实验结论
A
向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡,无白色沉淀
苯酚浓度小
B
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧化
C
向20%蔗糖溶液中加入少量稀H2SO4,加热;再加入银氨溶液;未出现银镜
蔗糖未水解
D
向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液,溶液呈蓝色
溶液中含Br2
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