1第第 1414 讲讲 化学实验方案的设计与评价化学实验方案的设计与评价限时 50 分钟，满分 70 分一、选择题(包括 7 个小题，每小题 5 分，共 35 分)1(2016海南高考)下列实验设计正确的是A将 SO2通入溴水中证明 SO2具有漂白性B将铁屑放入稀 HNO3中证明 Fe 比 H2活泼C将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在 CO23D将乙烯通入 KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性解析 ASO2使溴水褪色是证明 SO2具有还原性，错误；B.铁屑放入稀 HNO3中不产生H2，而是产生 NO，错误；C.澄清石灰水滴入 HCO溶液中也会产生白色沉淀，错误；D.乙 3烯使酸性 KMnO4溶液褪色，是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，正确。答案 D2(2016昌平模拟)某同学为探究 SO2与 Ba2只有在碱性条件下才能形成 BaSO3沉淀，设计了如下方案，你认为可行的是A将 SO2通入 Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成B将 SO2通入 Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成C将 SO2分别通入 BaCl2溶液、BaCl2与 HCl 的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，观察到只有 Ba(OH)2中有白色沉淀生成D将 SO2通入 BaCl2与 NH3的混合溶液中有白色沉淀生成解析 A、D 项方案不能说明 SO2与 Ba2在非碱性条件下不能反应生成 BaSO3沉淀；B项中 SO2溶解后会形成酸性溶液，NO在酸性条件下可将 SO氧化成 SO，得到的沉 32324淀是 BaSO4。答案 C3下述实验设计能够达到目的的是编号实验目的实验设计A证明盐酸酸性比醋酸强同一电路测等体积盐酸、醋酸溶液的导电性B证明 H2CO3酸性比 H2SiO3强将 CO2通入 Na2SiO3溶液中C证明钠的金属活动性比铜强向 CuCl2溶液中投入金属钠D证明溶液中含有 I向溶液中加入淀粉解析 通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液，A 错误。金属钠投入 CuCl2溶液中，钠与水反应生成 NaOH，NaOH 与 Cu2反应生成 Cu(OH)22金属钠不能从 CuCl2溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C 错误。淀粉只能检验出碘单质，D 错误。答案 B4下列图中的实验方案，能达到实验目的的是ABCD实验方案将 NO2球浸泡在冰水和热水中实验目的探究温度对平衡2NO2N2O4的影响比较 HCl、H2CO3和H2SiO3的酸性强弱除去 CO2气体中混有的SO2验证 FeCl3对H2O2分解反应有催化作用解析 A2NO2(g)N2O4(g) H0。将两个 NO2平衡球分别放在热水、冰水中。平衡球放在热水中颜色加深，放在冰水中颜色变浅。说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，降低温度，化学平衡向正反应方向移动。可见是温度不同化学反应移动的方向不同，正确。B.在复分解反应中，一般是强酸制取弱酸。发生反应：2HClNa2CO3=2NaClH2OCO2，证明：酸性HClH2CO3；H2OCO2Na2SiO3=Na2CO3H2SiO3，证明：酸性 H2CO3H2SiO3。但由于HCl 有挥发性，挥发出的 HCl 也会与 Na2SiO3发生反应：2HClNa2SiO3=2NaClH2SiO3，故不能证明酸性：HClH2CO3H2SiO3，错误。C.CO2、SO2都会与溶液中的 Na2CO3反应，因此不能达到除去杂质的目的，错误。D.要验证FeCl3溶液对 H2O2的分解有催化作用，应该是其他外界条件相同，只有一个加催化剂，另一个对比的不加催化剂才可以，不能同时有两个变量，错误。答案 A5下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是选项实验操作和现象预期实验目的或结论A用洁净的铂丝蘸取某食盐试样，在酒精灯火焰上灼烧，火焰显黄色说明该食盐不是加碘盐B银氨溶液中滴入少量组成为 C2H4O2的液态有机物，水浴微热，有银镜出现可确定该有机物一定是甲酸甲酯C向两支盛有 KI3的溶液的试管中，分别滴加淀粉溶液和 AgNO3溶液，前者溶液变蓝，后者有黄色KI3溶液中存在平衡：II2I 33沉淀D室温下向 CuCl2和少量 FeCl3的混合溶液中，加入铜屑，充分搅拌，过滤，得蓝绿色溶液除去杂质 FeCl3得纯净 CuCl2溶液解析 A 项，钾的焰色反应应透过蓝色钴玻璃片，错误；B 项，也可以是 CH2OHCHO，错误；C 项，I2使淀粉变蓝，I和 Ag反应生成黄色沉淀；D 项，加入铜屑发生2Fe3Cu=2Fe2Cu2，不能除去生成的 FeCl2。答案 C6(2016孝感模拟)为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl)，准确称量W0 g 样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理(除W0外)的是实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成 100 mL 溶液，取 10 mL，加入甲基橙，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法样品放入烧瓶中，置于天平上，加入足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排水体积解析 A、盐酸滴定 Na2CO3，用甲基橙作指示剂，正确；B、碱石灰既可以吸收 CO2，也可以吸收水分，无法测定 Na2CO3的质量分数，错误；C、CO2挥发能带出水分，根据减轻的质量测定 Na2CO3的质量分数，会产生较大误差，错误；D、CO2能溶于水，则排水体积不等于 CO2的体积，错误。答案 A7现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂，某同学为了确认其成分，取部分制剂作为试液，设计并完成了如下实验：已知：控制溶液 pH=4 时，Fe(OH)3沉淀完全，Ca2、Mg2不沉淀。该同学得出的结论正确的是4A根据现象 1 可推出该试液中含有 NaB根据现象 2 可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根C根据现象 3 和 4 可推出该试液中含有 Ca2，但没有 Mg2D根据现象 5 可推出该试液中一定含有 Fe2解析 本题考查了物质的推断，意在考查考生的分析推理能力。A 项，由于试液中外加了 NaOH 和 Na2CO3溶液，故不能确定原试液中是否含 Na；B 项，试液中有没有葡萄糖酸根，都无银镜产生；C 项，滤液加氨水无沉淀，说明无 Mg2，加 Na2CO3有白色沉淀，说明有 Ca2；D 项，试液中有可能含有 Fe2，也有可能只含有 Fe3而不含 Fe2。答案 C二、非选择题(包括 4 个小题，共 35 分)8(8 分)(2015全国卷)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中，其K1=5.4102，K2=5.4105。草酸的钠盐和钾盐易溶于水，而其钙盐难溶于水。草酸晶体(H2C2O42H2O)无色，熔点为 101 ，易溶于水，受热脱水、升华，170 以上分解。回答下列问题：(1)甲组同学按照如图所示的装置，通过实验检验草酸晶体的分解产物。装置 C 中可观察到的现象是_，由此可知草酸晶体分解的产物中有_。装置 B 的主要作用是_。(2)乙组同学认为草酸晶体分解产物中还有 CO，为进行验证，选用甲组实验中的装置A、B 和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。5乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为 A、B、_。装置 H 反应管中盛有的物质是_。能证明草酸晶体分解产物中有 CO 的现象是_。(3)设计实验证明：草酸的酸性比碳酸的强_。草酸为二元酸_。解析 (1)结合草酸晶体(H2C2O42H2O)的组成可知，澄清石灰水应是用来检验其分解产物 CO2的存在。因草酸晶体易升华，且草酸钙难溶于水，若草酸进入 C 装置，会干扰 CO2的检验，故装置 B 中冰水的主要作用是冷凝挥发出来的草酸。(2)要验证草酸晶体分解产物中还有 CO，只能通过检验 CO 与 CuO 反应的产物 CO2的存在来达到这一目的。因为草酸晶体的分解产物本身含有 CO2，会对 CO 的检验造成干扰，所以在检验 CO 前应将分解产物中的 CO2除尽，可选用 F 装置来除去 CO2，D 装置用来检验CO2是否除尽。将除去 CO2的气体通过盛有无水氯化钙的装置 G 干燥，然后通过盛有 CuO 的装置 H，CuO 将 CO 氧化为 CO2，再将气体通过盛有澄清石灰水的 D 装置，用来检验 CO2的存在。因 CO 有毒，最后可将尾气通过排水法收集。若前一个装置 D 中澄清石灰水不变浑浊，说明草酸晶体分解的产物 CO2已除尽；H 中黑色 CuO 变红，同时其后的装置 D 中澄清石灰水变浑浊，说明草酸晶体分解产物中含有CO。(3)根据强酸制弱酸的反应原理，可选择 NaHCO3加入草酸溶液的实验方法来证明草酸的酸性比碳酸的强。根据酸碱中和反应原理，可采用中和滴定的方法用 NaOH 标准溶液来滴定一定物质的量浓度的草酸溶液，根据反应的草酸与 NaOH 的物质的量的比值为 12，证明草酸是二元酸。答案 (1)有气泡逸出、澄清石灰水变浑浊 CO2冷凝(水蒸气、草酸等)，防止草酸进入装置 C 反应生成沉淀，干扰 CO2的检验(2) F、D、G、H、D、I CuOH 中黑色粉末变为红色，其后的 D 中澄清石灰水变浑浊(3)向盛有少量 NaHCO3的试管里滴加草酸溶液，有气泡产生用 NaOH 标准溶液滴定草酸溶液，消耗 NaOH 的物质的量为草酸的 2 倍69(8 分)(2016成都模拟)氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径，某同学用该原理在实验室探究硝酸的制备和性质，设计了如图 1 所示的装置。(1)若分液漏斗中氨水的浓度为 9.0 molL1，配制该浓度的氨水 100 mL，用到的玻璃仪器有 100 mL 容量瓶、烧杯、量筒、玻璃棒、_。(2)甲装置不需要加热即能同时产生氨气和氧气，烧瓶内固体 X 为_。(3)乙装置的作用是_；写出受热时丙装置发生反应的化学方程式为_。(4)当戊中观察到_现象，则说明已制得硝酸。某同学按图 2 组装仪器并检验气密性后进行实验，没有观察到此现象，请分析实验失败的可能原因_。如何改进装置_。(5)改进后待反应结束，将丁装置倒立在盛水的水槽中，会观察到的现象是_；为测定试管丁内硝酸溶液的浓度，从中取 10 mL 溶液于锥形瓶中，用 0.1 molL1的 NaOH 溶液滴定。滴定前发现滴定管尖嘴处有少量气泡，请选择排出气泡的正确操作是_。解析 (1)量取浓氨水要用量筒，稀释浓氨水要用烧杯、玻璃棒，配制溶液要用 100 m