【大纲版创新设计】2011届高考化学一轮复习 第4节　化学实验方案的设计与评价测试 大纲人教版

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1、第四节 化学实验方案的设计与评价1 Inorganic Syntheses(无机合成)一书中，有一如图所示的装置，用以制备少量某种干燥纯净的气体。该装置中所装的药品正确的是()选项A中药品B中药品气体CA浓盐酸浓硫酸HClB浓硫酸浓盐酸HClC浓NaOH溶液浓氨水NH3D浓氨水浓NaOH溶液NH3解析：若将浓硫酸加入到浓盐酸中，无法得到干燥纯净的气体。浓氨水与浓NaOH溶液混合后浓度变小不易挥发出NH3，且得不到干燥的NH3。答案：A2某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO4的颜色，而不是K的颜色，他设计的下列实验步骤中没有意义的是()A将高锰酸钾晶体加热分解，所得固体质量减少B观察氯

2、化钾溶液没有颜色，表明溶液中K无色C在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后未见明显变化，表明锌与K无反应D在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡，静置后见紫红色褪去，表明MnO4离子为紫红色解析：A项中高锰酸钾晶体加热分解过程中，固体物质的颜色变化不明显。答案：A3下列实验方案合理的是()A用过量的氨水除去Al3溶液中的少量Fe3B用稀硫酸清洗长期存放氯化铁溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物C用加热法分离I2和NH4Cl的混合物D为了更快得到氢气，可以用纯锌代替粗锌与稀硫酸反应解析：因为Al3和Fe3与氨水反应生成的Al(OH)3、Fe(OH)3都不溶于氨水，故A不正确；I2和NH4Cl在加热时，I2升

3、华而NH4Cl分解都转化为气体，故不能用加热法分离；因为粗锌中含有不活泼的杂质，锌与杂质、稀硫酸能形成原电池，加快锌与稀硫酸的反应，可更快得到氢气。纯锌与稀硫酸不能形成原电池，反应较慢；长期存放氯化铁溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物的主要成分是由氯化铁水解得到的不溶于水的氢氧化铁和氧化铁。故实验方案A、C、D不合理，方案B合理。答案：B4(2009山东实验中学)在实验室里进行物质制备的实验，利用下列原料和试剂分别制取相应产物的实验设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的实验设计是()ACCOCO2Na2CO3BCuCu(NO3)2溶液Cu(OH)2CFeFe2O3Fe2(SO4)3溶液DCa

4、OCa(OH)2溶液NaOH溶液解析：A项理论上正确，操作上可行，但经济上不够合理，不正确；B项理论上正确，但经济上不够合理，因为硝酸银试剂价格太高；C项原理错误，因为单质铁点燃生成四氧化三铁；D项过程和理论正确，操作上可行，经济上合理，正确。答案：D5(2010沈阳)某些高档点心的包装盒内有个小纸袋，将小纸袋打开，可看到灰黑色粉末，其中有些粉末已变成棕褐色。将灰黑色粉末溶于盐酸中，取上层清液，滴入几滴氯水，再滴入KSCN溶液，马上溶液呈血红色。以下结论不正确的是()A该灰黑色粉末用作抗氧化剂 B小纸袋中的粉末是Fe2O3C小纸袋中可能装有活性铁粉 D该灰黑色粉末不可食用解析：小纸袋内的粉末是

5、灰黑色的，而Fe2O3是红棕色粉末，显然B错误。答案：B6欲证明一瓶无色液体是纯水，可靠的实验方法是()A测得其pH7B跟钠反应生成氢气C电解时得到氢气和氧气，且两者在相同状态下的体积比为21D在1.013105 Pa时其沸点为100解析：A项未确定温度，pH7时不一定是中性，即使是中性也不一定是纯水；B项中能与钠反应生成氢气的不一定是水，也可能是其它溶液；C项，电解时产生H2与O2之比为21，可能是H2SO4或Na2SO4等水溶液。答案：D7某研究性学习小组为了探索镁粉与FeCl3溶液反应的机理，做了如下两组实验：(1)将镁粉投入冷水中，未见明显现象；(2)将镁粉投入FeCl3溶液中，观察到

6、有气泡产生，溶液颜色逐渐变浅，同时逐渐产生红褐色沉淀。则下列叙述中正确的是()A镁只与FeCl3溶液中的Fe3直接反应B气泡是镁与FeCl3溶液中的水直接反应产生的C红褐色沉淀是镁与水反应生成的Mg(OH)2与Fe3反应所得D气泡是镁与FeCl3水解生成的盐酸反应产生的解析：在溶液中存在FeCl3的水解，其水解方程式为：FeCl33H2OFe(OH)33HCl，Mg与水解产生的盐酸反应生成H2，并使平衡向正反应方向移动，生成Fe(OH)3沉淀。答案：D8(2009洛阳)科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设引导下的实验探究肯定没有意义的选项是()A探究SO2与Na2O2反应可能

7、有Na2SO4生成B探究Na与水反应可能有O2生成C探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuOD探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，溶液的红色褪去是溶液的酸、碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致解析：金属钠具有强还原性，而要实现H2O向O2的转化，必须加氧化剂，故B项没有探究意义。答案：B9实验室里需要配制480 mL 0.1 molL1的硫酸铜溶液，下列实验方案及实验操作正确的是()选项容量瓶容积溶质质量实验操作A480 mL硫酸铜：7.68 g加入500 mL水B480 mL胆矾：12.0 g配成500 mL溶液C500 mL硫酸铜：8.0 g加入500 mL水D

8、500 mL胆矾：12.5 g配成500 mL溶液解析：因为没有480 mL的容量瓶，只能配制500 mL溶液；计算时注意，需8 g CuSO4或12.5 g CuSO45H2O。答案：D10(2009山东邹城)北京2008年奥运会金牌直径为70 mm，厚6 mm。某化学兴趣小组对金牌成分提出猜想：甲认为金牌是由纯金制成；乙认为金牌是由金银合金制成；丙认为金牌是由黄铜(铜锌合金)制成。为了验证他们的猜想，请选择一种试剂来证明甲、乙、丙猜想的正误()A硫酸铜溶液 B盐酸 C稀硝酸 D硝酸银溶液解析：Cu和Zn完全溶于稀硝酸，Ag也能溶于稀硝酸，但Au不溶。如果金牌全部溶解，那是由黄铜制成的；如果

9、金牌部分溶解(或质量变轻，有不溶解的部分)，那是由金银合金制成的；如果金牌完全不溶解，也没有气体产生，那是由纯金制成的。答案：C11氢氧化铜是一种常用试剂。如：利用氢氧化铜验证葡萄糖的还原性。下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的探究性学习活动：(1)研究性学习小组甲：对“葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应生成的红色沉淀是Cu2O”提出质疑：他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分，进行了如下探究：提出猜想：_。查阅资料：氧化亚铜属于碱性氧化物；1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。设计方案：方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观

10、察溶液颜色变化方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察是否有残渣方案3：称取该红色沉淀a g，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称量，反复多次，直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b的关系方案4：取该红色沉淀放入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有白色的银析出你认为合理的方案是_。(2)研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图所示。你认为要测定上述沉淀成分必须测定下列哪些物理量：_。通入氢气体积反应前，红色沉淀和硬质试管的总质量完全反应后，红色固体和硬质试管的总质量实验前，干燥管质量硬质试管质量锌粒质量稀硫酸中含溶质的量实验后，干燥管质量(3)研究

11、性学习小组丙上网查阅新闻得知：“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的化学家”，绿色化学强调对环境友好，实现零排放。“变废为宝”符合绿色化学要求，他们收集上述红色沉淀制备化学试剂蓝矾。请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案_。解析：(1)由于Cu也是红色的，因此可猜想红色沉淀中含Cu。根据其资料可知Cu可发生自身氧化还原反应，因此方案1、2中足量的稀HNO3均把Cu与Cu氧化，无法保证Cu的检验，方案4中在酸性条件下Cu可生成Cu然后置换出Ag，仍无法验证Cu的存在，故方案3通过质量的增重能够判断Cu的存在。(2)小组乙通过H2还原Cu2O，由固体质量的变化确定Cu2O的

12、含量，由于干燥管中硫酸铜有可能吸收空气中的水蒸气不能作为计算依据，H2的总量比实际消耗大的多也不能作为计算依据，因此必须测定、数据。(3)保证环保不能使用浓H2SO4，采用先氧化后酸化的步骤。答案：(1)红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物(或红色固体中可能含有铜)方案3(2)(3)在空气中充分灼烧红色固体变成黑色固体后，将黑色固体完全溶于适量稀硫酸中，将溶液蒸发、结晶，即得蓝矾12(2010睢宁)从有机反应RHCl2RCl(液)HCl(气)制取副产品盐酸的设想已成为现实。请根据所给模拟装置图回答下列问题：(1)装置B中盛放的溶液和作用分别是_，_。(2)写出C装置的三种功能：_；_；_。(

13、3)玻璃管E中所放石棉碎块和碘化钾混合物的作用分别是：石棉碎块_，碘化钾_。(4)导管末端“起肚”形的作用是_。从F中分离出盐酸的最佳方法是_。(5)点燃A处酒精灯，点燃D处酒精灯，通入CH4，这三种操作的先后顺序是_(依次填代号)。解析：从整个实验思路上分析上述实验装置，很明显地分成三个部分，第一部分为Cl2的制取和净化，包括装置A、B、C；第二部分为有机反应的发生装置D；第三部分为后期处理装置E、F。答案：(1)饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl(2)干燥Cl2、CH4使CH4、Cl2充分混合观察气泡的产生情况，便于控制两种气体的配比(3)做KI的填充物，以保证Cl2与KI充分接触反应除去

14、未反应完的Cl2(4)防止倒吸分液(5)13已知：以铜作催化剂，用空气氧化醇制取醛，事实上是空气先与铜反应生成氧化铜，热的氧化铜再氧化醇生成醛。某实验室中用甲醇、水、空气和铜粉(或氧化铜)制取甲醛溶液。下表给出甲醇、甲醛的沸点和水溶性：沸点/水溶性甲醇65与水混溶甲醛21与水混溶下图是两个同学设计的实验装置，右边的反应装置相同，而左边的气体发生装置不同，分别如图甲、乙所示：请回答下列问题：(1)在仪器组装完成后，加装试剂前必须要进行的操作是_。(2)若按甲装置进行实验，则通入A中的X是_，B中发生反应的化学方程式为_。(3)若按乙装置进行实验，则B中应装入的物质是_。(4)C中应装入的试剂是_。(5)两套装置中都需要加热的仪器有_(填“A”、“B”或“C”)。(6)若欲得到较浓的甲醛溶液，你认为选用哪套装置较好，_(填“甲”或“乙”)。(7)验证实验后C中含有甲醛，所用试剂是_。解析：对比甲、乙两装置，可知通入A中的X为空气，可以通过持续加入来提供O2，所以B中加入的铜粉主要起催化作用。而乙中无法补充空气(提供O2)，因此应在B中加入较多的CuO与甲醇反应。答案：(1)检查装置的气密性(2)空气2CH3OHO22HCOH2H2O(3)CuO(4)H2O(5)AB(6)甲(7)新制Cu(OH)2悬浊液(或银氨溶液)