2018年高考化学大二轮复习 专题四 化学实验 第16讲 实验方案设计与评价练习.doc

第16讲 实验方案设计与评价1(2018济宁二模)下列实验“实验操作和现象”与“结论”都正确的是(D)选项实验操作和现象结论A分别测定饱和NaClO溶液与饱和CH3COONa溶液的pH，pH(NaClO)>pH(CH3COONa)ClO结合H的能力比CH3COO的强B25 时，向pH等于2的醋酸溶液中加入少量0.01 molL1的稀盐酸，溶液的pH会变小醋酸的电离程度增大C将稀硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色氧化性：H2O2>Fe3D向2 mL 2% NaOH溶液中加入1 mL 1% CuSO4溶液，振荡后滴加0.5 mL 5%葡萄糖溶液，加热至沸腾，出现红色沉淀葡萄糖中含有醛基解析NaClO溶液会发生水解，产生少量的HClO，HClO具有漂白性，因此不能达到实验目的，A项错误。向pH等于2的醋酸溶液中加入少量0.01 molL1的稀盐酸，两溶液pH相同，混合后氢离子浓度不变，醋酸电离平衡不移动，B项错误。硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2溶液中，NO在酸性环境中具有强氧化性，能把Fe2氧化为Fe3，不能证明H2O2的氧化性大于Fe3，C项错误。硫酸铜与氢氧化钠溶液反应时，氢氧化钠过量，溶液呈碱性，新制的氢氧化铜用于检验葡萄糖中的醛基，反应出现红色沉淀，D项正确。2(2018太原二模)下列实验操作、现象和对应的实验结论均正确的是(B)选项实验操作和现象实验结论A检验某溶液中是否含有SO时，向溶液中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有SOB检验输送氯气的管道是否发生泄漏时，用一根玻璃棒蘸取浓氨水，然后靠近管道有白色烟产生时说明管道发生泄漏C检验FeCl3溶液中是否含有Fe2时，向溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液变为无色该溶液中一定含有Fe2D向2 mL 0.1 molL1硝酸银溶液中加入1 mL 0.1 molL1 NaCl溶液，出现白色沉淀，再加入几滴0.1 molL1 Na2S溶液，有黑色沉淀生成该现象说明相同温度下，Ksp(Ag2S)<Ksp(AgCl)解析加入盐酸酸化的氯化钡溶液产生的沉淀也可能是氯化银，A项错误。浓氨水能挥发出氨气，如果管道发生泄漏，则逸出的氯气与氨气反应生成氯化铵和氮气，能看到白烟，B项正确。检验FeCl3溶液中是否含有Fe2时，向溶液中滴加酸性KMnO4溶液，如果溶液红色褪去则可证明有亚铁离子，溶液变为无色是不可能的，因为氯化铁溶液本身就显黄色，Cl也使液性KMnO4褪色，C项错误。硝酸银与氯化钠反应后还有剩余，硫化钠可与溶液中的银离子直接反应，无法证明哪种沉淀的溶度积更小，D项错误。3(2018青岛二模)下列所述实验中，现象和结论均正确的是(B)选项实验现象结论A将硝酸亚铁加入稀硫酸中充分反应后滴加KSCN溶液有气体生成，溶液呈红色硫酸有强氧化性BNaAlO2溶液中滴入NaHCO3产生白色沉淀酸性：HCO>Al(OH)3CNa2CO3溶液中滴入酚酞溶液变红能水解的盐溶液中的水的电离度一定比纯水的大D将少量氯水滴在淀粉KI试纸上试纸中间褪色，试纸边缘变蓝氯气既有氧化性又有漂白性解析在酸性溶液中硝酸根具有强氧化性，把亚铁离子氧化为铁离子，A项错误。产生白色沉淀说明偏铝酸根能结合碳酸氢根电离出的氢离子，因此酸性HCO>Al(OH)3，B项正确。能水解的盐溶液中的水的电离度不一定比纯水的大，例如亚硫酸氢钠溶液，C项错误。氯水滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝但不能褪色，且氯气没有漂白性，溶于水生成的次氯酸具有漂白性，D项错误。4(2018洛阳三模)下列由实验现象得出的结论正确的是(D)选项实验及现象结论A向AgNO3和AgCl的浊液中滴入0.1 mol/L Na2S溶液，生成黑色沉淀Ag2S的溶度积比AgCl的小B将光亮镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中，产生大量气泡，同时将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝反应产生的气体一定是NH3C向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀溶液X中一定含有SOD将铜粉加入1.0 mol/L Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝说明氧化性Fe3>Cu2解析AgNO3溶液中滴加Na2S溶液也能生成黑色Ag2S沉淀，A项错误。NH4Cl溶液因NH的水解显酸性，加入镁条生成的气体可能是氢气和氨气的混合气体，B项错误。向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，溶液X中可能含SO或SO，或二者均有，C项错误。将铜粉加入1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中，溶液变蓝，说明溶液中Fe3能氧化铜，生成Cu2，即氧化性Fe3>Cu2，D项正确。5(2018潍坊一模)某化学实验小组欲用下列装置制备纯净的氯气及含氯化合物，并探究其性质。(1)欲制备并收集一瓶纯净的氯气，选择上图中合适的装置，其连接顺序为_a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m)_(按气流方向，用小写字母表示)。根据选择的装置，写出制备氯气的化学方程式： a对应：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2Ob对应：2KMnO416HCl=2KClMnCl25Cl28H2O。(2)取100 mL氯气与NaOH溶液反应生成的“84”消毒液，持续通入过量的SO2，溶液中开始出现黄绿色，后黄绿色逐渐褪去。溶液变为黄绿色的可能原因是：溶液中Cl与ClO反应所致，设计实验方案确认这种可能性：_取少量“84”消毒液于试管中，滴加稀硫酸，观察溶液颜色变为黄绿色_。 2ClOSO2=Cl2SO所致(用离子方程式表示)。向反应后的溶液中先加入足量稀盐酸，再加入足量氯化钡溶液，经过滤、洗涤、干燥、称量，所得沉淀的质量为w g，则溶液中NaClO的物质的量浓度为 molL1。(3)在加热条件下，氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl等，写出反应的离子方程式： 3Cl26OH=ClO5Cl3H2O。实验小组设计下图装置(加热装置略去)验证NaClO3的性质。已知：2NaClO3Na2C2O42H2SO4(稀)=2ClO22CO22Na2SO42H2O；ClO2与氯气的化学性质相似。控制装置A中分液漏斗活塞，缓慢滴加稀硫酸，观察到B装置中的现象是_溶液变蓝_；装置C吸收的物质是_ClO2和CO2_。解析(1)欲制备并收集纯净的氯气，二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下生成氯气，该反应为固液反应，需要加热，选A制Cl2，KMnO4固体和浓盐酸在不加热条件下就能生成氯气，该反应为固液反应，不需要加热，选B制Cl2，E除HCl，D干燥，F收集Cl2，C或G除去尾气，故选用装置连接顺序为a(或b)、g、h、e、f、i、j、d(或m)，a对应：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O，b对应：2KMnO416HCl=2KClMnCl25Cl28H2O。(2)若为溶液中Cl与ClO反应使溶液为黄绿色，应取少量“84”消毒液于试管中，滴加稀硫酸，观察溶液颜色变化。反应的离子方程式为2ClOSO2=Cl2SO；设NaClO的物质的量为x mol，则2NaClOSOBaSO42 mol 233 g x w gx2w/233 molc(ClO) molL1。(3)在加热条件下，氯气与NaOH溶液反应生成NaClO3，离子方程式为3Cl26OH=ClO5Cl3H2O；控制装置A中分液漏斗活塞，缓慢滴加稀硫酸，ClO2将I氧化为I2，I2能使淀粉溶液呈蓝色，观察到B装置中的现象是溶液变蓝，装置C吸收的物质是ClO2和CO2。6(2018保定二模)碱式碳酸镁可用于牙膏、医药、化妆品等工业，化学式为4MgCO3Mg(OH)25H2O，某碱式碳酸镁中含有SiO2杂质，为测定其纯度。某兴趣小组设计了如下几个方案：方案取一定质量的样品，与硫酸充分反应，通过测定CO2的质量计算纯度。(1)乙中发生反应的方程式为 4MgCO3Mg(OH)25H2O5H2SO4=5MgSO411H2O4CO2。(2)仪器接口的连接顺序为(装置可以重复使用)a_debcb_，丁的作用是_除去CO2中的水蒸气_。(3)当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是_将装置中残留的CO2全部赶出被完全吸收_。方案称取碱式碳酸镁样品m g；将样品充分高温煅烧，冷却后称量；重复操作，测得剩余固体质量为m1 g(用托盘天平称量)。(4)下列仪器中，该方案不会用到的是_E_。(5)判断样品完全分解的方法是_样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1_g以内_；本实验至少需要称量_4_次。(6)有同学认为方案高温煅烧的过程中会发生MgCO3SiO2MgSiO3CO2，会导致测定结果有误，你认为这位同学的观点正确吗？_错误_(填“正确”或“错误”)，请说明自己的理由：_该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量_。解析(1)乙中发生反应的化学方程式为4MgCO3Mg(OH)25H2O5H2SO4=5MgSO411H2O4CO2。(2)通过浓硫酸除去水蒸气，通过干燥管吸收二氧化碳；气体通过干燥管的方向是“粗进细出”；为了防止空气中水蒸气、二氧化碳进入吸收二氧化碳的干燥管，需要再连接一个干燥管，故仪器接口的连接顺序为adebcb，丁的作用是除去CO2中的水蒸气。(3)当样品充分反应完后，缓慢通入空气的目的是将装置中残留的CO2全部赶出被完全吸收。(4)该方案不会用到的是E。(5)判断样品完全分解的方法是样品连续两次高温煅烧，冷却称量质量相差0.1 g以内；本实验加热前需要称量坩埚的质量、坩埚与药品的质量和，加热至质量恒重，至少称量两次，一共至少需要称量4次。(6)错误。理由：该反应的发生不影响生成CO2和水蒸气的量。7(2018汕头二模)实验室制取乙酸丁酯的装置有如图所示两种装置供选择：有关物质的物理性质如下表：乙酸1丁醇乙酸丁酯熔点()16.689.573.5沸点()117.9117126.3密度(g/cm3)1.050.810.88水溶性互溶可溶(9 g/100 g水)微溶(1)制取乙酸丁酯的装置应选用_乙_(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是_由于反应物乙酸、1丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发，降低了反应物的转化率，乙装置含有冷凝回流装置，可以冷凝回流反应物，提高反应物的转化率，所以选乙装置_。(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)_CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3_、 CH3CH2CH=CH2。(3)酯化反应是一个可逆反应，为提高1丁醇的利用率，可采取的措施是_增加乙酸浓度、减小生成物浓度(或移走生成物)_。(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中，肯定需要的化学操作是_AB_(填选项字母)。(5)有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_检查是否漏水或堵塞_；某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还可能_分液漏斗上口玻璃塞未打开(或漏斗内部未与大气相通，或玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准)_。解析(1)由于反应物乙酸、1丁醇的沸点低于产物乙酸丁酯的沸点，若采用甲装置，会造成反应物的大量挥发，降低了反应物的转化率，乙装置含有冷凝回流装置，可以冷凝回流反应物，提高反应物的转化率，所以选乙装置。(2)因为1丁醇在浓硫酸、加热条件下可以发生消去反应和分子间脱水反应，所以可能生成的副产物有CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3、CH3CH2CH=CH2。(3)增加乙酸浓度，减小生成物浓度(或移走生成物)。(4)反应后的混合物中，乙酸能和水互溶，1丁醇能溶于水。所以可加入饱和碳酸钠溶液振荡，进一步减少乙酸丁酯在水中的溶解度，然后分液可得乙酸丁酯，故肯定需要化学操作是AB。(5)使用分液漏斗前必须应检查是否漏水或堵塞；若液体流不下来，可能分液漏斗上口玻璃塞上的凹槽未与漏斗口上的小孔对准，或漏斗内部未与外界大气相通，液体滴下时，分液漏斗内的压强减小，液体逐渐难以滴下，或者玻璃塞未打开，液体不能滴下。8(2018山东烟台模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77 ，在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并带有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理：SO2Cl2SCl2=2SOCl2，部分装置如图所示，回答以下问题：(1)仪器c的名称是_球形冷凝管_，装置f的作用是_吸收逸出的有毒气体Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl2水解_。(2)实验室制Cl2的化学方程式为 MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)SOCl2与水反应的化学方程式为 SOCl2H2O=SO22HCl。蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2与AlCl36H2O混合加热，可得到无水AlCl3，试解释原因：_AlCl3溶液易水解，AlCl36H2O与SOCl2混合加热，SOCl2与AlCl36H2O中的结晶水作用，生成无水AlCl3、SO2和HCl气体，SOCl2吸水，产物SO2和HCl抑制AlCl3水解_。(4)下列四种制备SO2的方案中最佳选择是_丁_。(5)装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶，请在d的虚线框内画出所需实验装置图，并标出试剂。 (6)试验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作是_蒸馏(答分馏、精馏均可)_；(已知SCl2的沸点为50 )若反应中消耗的Cl2的体积为896 mL(已转化为标准状况，SO2足量)，最后得到纯净的SOCl2 4.76 g，则SOCl2的产率为_50.0%_(保留三位有效数字)。(7)分离产物后，向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液，振荡、静止得到无色溶液W，检验溶液W中存在的Cl的方法是_取少量W溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl_。解析(1)仪器c是球形冷凝管，f有两个作用一个是防止有毒的氯气与二氧化硫逸出会造成污染，一个是防止空气中的水蒸气进入烧瓶中使氯化亚砜水解。(2)实验室制备氯气的方程式为MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(3)氯化亚砜与水反应的方程式为SOCl2H2O=SO22HCl，AlCl3溶液易水解，AlCl36H2O与SOCl2混合加热，SOCl2与AlCl36H2O中的结晶水作用，生成无水AlCl3、SO2和HCl气体，SOCl2吸水，产物SO2和HCl溶于水呈酸性抑制AlCl3水解。(4)丁制取二氧化硫最佳。因为甲利用固体加热制取气体，装置、药品均正确，但无法快速控制反应的进行与停止；乙利用浓H2SO4与Cu加热制SO2，但H2SO4的利用率较低；丙中无论是浓硝酸还是稀硝酸都具有很强的氧化性可以轻易的将亚硫酸钠中的4价的硫氧化为6价的硫酸根而无法得到二氧化硫；丁中反应生成硫酸钾与二氧化硫还有水。(6)氯化亚砜沸点为77 ，已知SOCl2的沸点为50 ，所以采用分馏的方法即可将之分离。消耗氯气0.04 mol，得到氯化亚砜的理论值为0.08 mol，即为9.52 g，产率100%50.0%。(7)取少量W溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，静置，取上层清液，滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl。滴加硝酸酸化是为了除去可能存在的碳酸根离子和过量的氢氧化钠，而加入足量的硝酸钡溶液是为了除去过量的亚硫酸根离子。