第3单元化学实验方案设计与评价课后强化作业

必修部分专题11化学实验第3单元化学实验方案设计与评价课后强化作业(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本题包括6小题，每小题5分，共30分)1．下列实验操作都可能引起实验误差，其中说法正确的是()A．常温下测定的气体摩尔体积大于22.4L·mol－1B．100mL0.1mol·L－1NaOH溶液和100mL0.1mol·L－1CH3COOH溶液反应放出的热量等于573JC．配制1.0mol·L－1NaCl溶液定容时仰视容量瓶的刻度线导致所配溶液浓度偏高D．中和滴定时，锥形瓶含有水就注入待测液，所测待测液浓度减小2．“绿色化学”是将反应物全部转化为期望产物，以使原子利用率达到100%，而尽量减少有害物质生成的化学工艺理念。下列符合“绿色化学”要求的工艺原理是()A．燃烧硫铁矿：4FeS2＋11O2=====高温2Fe2O3＋8SO2B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋CuC．制烧碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOHD．制环氧乙烷：2C2H4＋O2=====催化剂△2C2H4O3．在中学化学实验中，对某些化学试剂进行循环再用，可以节省资源、减少污染、降低实验成本。下列做法合理的是()编号实验名称回收试剂回收方法回收后用途①氧气制法二氧化锰溶解、过滤、洗涤、干燥重复使用②铁和硫反应硫化亚铁直接密封保存制硫化氢③萃取四氯化碳碱液洗涤、分液重复使用④氨的喷泉实验稀氨水直接密封保存氨水的性质实验⑤浓硫酸的稀释稀硫酸直接密封保存制氢气、硫酸根检验等A.①②③④⑤B．①③④⑤C．①③⑤D．①②④⑤4．以下关于化学实验中“先与后”的说法中正确的是()①加热试管时，先均匀加热，后局部加热②用排水法收集气体时，先移出导管后撤酒精灯③制取物质时，先检查装置气密性后装药品④使用容量瓶、分液漏斗、滴定管前，先检查是否漏水⑤做H2还原CuO实验时，先通H2后加热CuO；反应完毕后，先撤酒精灯待试管冷却后停止通H2A．除②以外B．除④以外C．除⑤以外D．全部正确5．某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3，最合理的生产途径是()A．Cl2―――――――→废铁，高温FeCl3――→水FeCl3溶液B．Cl2――――――→H2，点燃HCl――→水盐酸――→废铁FeCl2溶液――→Cl2FeCl3溶液C．Cl2―――――→H2，光照HCl―→水盐酸――→废铁FeCl2溶液――→Cl2FeCl3溶液D.Cl2――――→H2，光照HCl―→水盐酸废铁―――――――→高温煅烧Fe2O3―→FeCl3溶液6．要求设计实验证明：某种盐的水解是吸热的。有四位同学作了如下回答，其中不正确的是()A．甲同学：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的B．乙同学：用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3＋，说明含有Fe3＋的盐的水解是吸热的C．丙同学：通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好D．丁同学：在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热(不考虑水蒸发)后若红色加深，说明醋酸钠的水解是吸热的二、非选择题(共70分)7．(18分)(2010·四川理综，27)碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题：(1)碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为________；阴极上观察到的实验现象是____________________。(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I－。请设计一个检验电解液中是否有I－的实验方案，并按要求填写下表。要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。实验方法实验现象及结论(4)电解完毕，从电解液中得到的碘酸钾晶体的实验过程如下：阳极电解液―→①蒸发浓缩―→②―→③过滤―→④洗涤―→⑤―→碘酸钾晶体步骤②的操作名称是______________________，步骤⑤的操作名称是__________________。步骤④洗涤晶体的目的是____________________________________________________。8．(16分)某课外探究活动小组使用常用仪器，运用实验室制备氢气的原理巧妙地设计了如图所示的简单的实验装置。(1)甲同学设计了如图甲所示装置：①如何检查该装置的气密性？________。②实验时若液面刚好不与锌粒接触，而又无酸液，且该装置已固定。如何使反应发生？________________________________________________________________________(2)乙同学把试管底部钻出一小洞，并和广口瓶组装成图乙所示装置，如图该装置中的隔板是用铁丝制成的，那么在不腐蚀铁丝的情况下能否制备氢气？________________________(填“能”或“否”)，如不能说明原因，如能写出离子方程式____________________。(3)丙同学设计了如图丙所示装置，即用橡皮塞代替铁架台来固定试管，请判断丙同学的做法是否可行？________(填“能”或“否”)，其理由是________。9．(18分)实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤：(1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是________________________________________________________________________。(2)操作Ⅱ的目的是__________________________，溶液A(溶质是共价化合物)是________________。(3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法：___________________________________。(4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：_______________________________。写出滤液B的一种用途：___________________________________________。(5)CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管实验步骤：①________；②加入____________________；③加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。(6)若理论上滴定时耗用标准溶液20.00mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴(1mL溶液为25滴)，则相对误差为______________。10．(18分)【实验设计】某研究性学习小组在研究由Fe2＋制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，活塞C处于打开状态，一段时间后，关闭活塞C，容器A中的反应仍在进行。最终在________容器中观察到白色沉淀(填“A”或“B”)。方法二：按图2进行实验，最终在两极中间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所给的试剂和电极材料中选择正确的序号填在横线上：①蒸馏水；②NaCl溶液；③NaOH溶液；④四氯化碳；⑤CuCl2溶液；⑥乙醇；⑦铁棒；⑧植物油；⑨碳棒。其中a为________，d为________(填序号)。【探究思考】实验表明上述实验中出现的白色沉淀会逐渐变为灰绿色或绿色，那么，如何解释出现灰绿或绿色的现象呢？甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)2的如下信息：资料名称物理性质描述化学性质描述《化学辞典》顾翼东编637页白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气，则立即燃烧出火花《大学普通化学》(下册)傅鹰著637页白色沉淀此沉淀易被氧化成微绿色的Fe3(OH)8《普通化学教程》788页白色能强烈吸收O2，迅速变成棕色Fe(OH)3，这时氧化的中间物为土绿色，其中含Fe2＋、Fe3＋(1)阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色现象的解释是______________________________；资料中提到的微绿色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可写成____________________。(2)乙同学根据配色原理：白色或棕色不可能调配成绿色或灰绿色，认为绿色可能是Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方法加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀有由绿变白的趋势。加热时，“方法一”活塞C应处于________(填“打开”或“关闭”)状态，容器A中的反应需处于________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式：____________________。(3)欢迎你参加该研究小组讨论，请提出一种有助于对沉淀由“白”变“绿”现象进行合理解释的实验设计新思路：________________________________。参考答案1．A2．D3．A4．D5．B6．A7．(1)紫黑色升华(2)2I－－e－===I2(或I－6e－＋6OH－===IO3－＋3H2O)有气泡生成(3)实验方法实验现象及结论取少量阳极区的电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝若不变蓝说明无碘离子；若变蓝说明有碘离子(4)冷却结晶干燥洗去附着在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质8．(1)①用止水夹夹紧橡皮管，然后从长颈漏斗中加水，如左侧液面高于右侧，且片刻后两侧的高度差不变化，说明气密性良好②从长颈漏斗中加入少量蒸馏水使溶液与锌粒接触(2)能2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)否由于广口瓶被橡皮塞密封后，瓶内的气压会随液体的排入而增大，使试管中的液体不能在关闭阀门时排入广口瓶中，因而不能使反应随时停止，甚至会由于容器中气压过高而发生危险9．(1)硫酸钙微溶于水(2)除去溶液中Fe3＋氨水(3)取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液不变红色，说明滤液中不含Fe3＋；或取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，溶液变红色，说明滤液中含Fe3＋(4)Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓作化肥(合理即给分)(5)称量过量的标准盐酸(6)0.1%10．【实验设计】方法一：B方法二：⑦②【探究思考】(1)由于Fe(OH)2部分被氧化，混入少量的Fe(OH)3FeO·Fe2O3·4H2O(2)打开发生Fe(OH)2·nH2O=====△Fe(OH)2＋nH2O(3)向含Fe2＋和Fe3＋的混合溶液中加入NaOH溶液后，观察生成沉淀的颜色是否为灰绿色