13-4一轮新课标三维化学(人教版)第十三章第四节实验方案的设计与评价课时作业

第十三章第四节实验方案的设计与评价[课时作业]命题报告知识点难度基础中档拔高实验中的安全问题3、4实验方案的分析与改进1、2、58、1115实验知识和技能的综合运用6、79、10、12、1314、16一、选择题(本题包括12小题，每小题4分，共48分)1．下列实验设计能够成功的是()实验目的实验步骤及现象A检验亚硫酸钠试样是否变质试样――→溶解――→硝酸钡溶液白色沉淀――→稀硝酸沉淀不溶解B检验某卤代烃是否含氯试样――→氢氧化钠溶液煮沸冷却――→稀硫酸至酸性――→硝酸银溶液出现白色沉淀C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液――→30%H2O2溶液――→稀硝酸及淀粉溶液变蓝色D除去氯化钠晶体中少量硝酸钾试样――→加适量水溶解――→蒸发到剩少量液体――→趁热过滤――→洗涤晶体再重结晶解析：A项，加稀HNO3可以把SO2－3氧化成SO2－4，A错；B项，加稀H2SO4，SO2－4会干扰Cl－的检验；C项，加稀HNO3也会把I－氧化成I2，无法比较H2O2和I2的氧化性；D项，由于氯化钠晶体的溶解度随温度的变化不大，而硝酸钾的溶解度随温度变化较大，趁热过滤可以除去大部分硝酸钾，然后再重结晶．答案：D2．在实验室进行下列有关实验，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是()A．C――→在空气中点燃CO――→CuO、△CO2――→NaOH溶液Na2CO3B．Cu――→AgNO3溶液Cu(NO3)2――→NaOH溶液Cu(OH)2C．Fe――→点燃Fe2O3――→H2SO4溶液Fe2(SO4)3溶液D．CaO――→H2OCa(OH)2溶液――→Na2CO3NaOH溶液答案：D3．(2010·黄石检测)下列实验的失败原因是因为缺少必要的实验步骤造成的是()①将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯②实验室用无水乙醇和浓硫酸共热到140℃制乙烯③验证某RX是碘代烷，把RX与烧碱水溶液混合加热后，将溶液冷却后再加入硝酸银溶液出现褐色沉淀④做醛的还原性实验时，加入新制的氢氧化铜悬浊液后，未出现砖红色沉淀⑤检验淀粉已经水解，将淀粉与少量稀硫酸加热一段时间后，加入银氨溶液未析出银镜A．①④⑤B．①③④⑤C．③④⑤D．④⑤解析：①应是往乙醇中加入浓硫酸混合，再加入乙酸共热制乙酸乙酯，不是缺少步骤；②是加热温度不对，应该是170℃；③首先用稀硝酸中和至酸性后，再加入硝酸银溶液出现黄色沉淀，缺少步骤；④缺少加热；⑤没有用碱液中和，缺少步骤．答案：C4．(2010·诸城模拟)化学是以实验为基础的学科，化学实验设计和操作中必须十分重视师生的安全问题和环境保护问题．下列操作方法错误的是()A．制氧气时排水法收集氧气后出现倒吸现象，立即松开试管上的橡皮塞B．在气体发生装置上直接点燃乙烯气体时，必须先检验乙烯气体的纯度C．给试管中的液体加热时不停地移动试管或加入碎瓷片，以免暴沸伤人D．实验结束后将所有的废液倒入下水道排出实验室，以免污染实验室解析：A项，松开试管上的橡皮塞后，大气压就会把倒吸过来的液体重新压回去，正确；点燃可燃性气体前都必须进行验纯，B正确；移动试管加热不至于局部受热过猛而造成暴沸，加碎瓷片也可防止暴沸，C项正确；废液是不能随便倾倒的，以免污染水源．答案：D5．某化学小组在常温下测定一定质量的某铜铝混合物中铜的质量分数，设计了如下实验方案：方案Ⅰ：铜铝混合物――→足量溶液A充分反应测定生成气体的体积方案Ⅱ：铜铝混合物――→足量溶液B充分反应测定剩余固体的质量下列有关判断中不．正确的是()A．溶液A和B均可以是盐酸或NaOH溶液B．溶液A和B均可以选用稀硝酸C．若溶液B选用浓硝酸，则测得铜的质量分数偏小D．实验室方案Ⅱ更便于实施解析：因铝具有两性，而铜不能与碱、无氧化性酸反应，所以A和B是盐酸或氢氧化钠时，都与铝反应，故A可行；又因测固体质量比测气体体积易进行，故D正确；若A和B都是稀硝酸时则方案Ⅱ无法实施，故B错；若B是浓硝酸则铝钝化，导致剩余固体质量增加，所以测得铜的质量分数偏小，故C正确．答案：B6．要求设计实验证明，某种盐的水解是吸热的，下列回答正确的是()A．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．在盐酸中加入相同浓度的氨水，若混合液温度下降，说明盐类水解是吸热的C．在醋酸钠溶液中加入醋酸钠晶体，若溶液温度下降，说明盐类水解是吸热的D．在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热后若红色加深，说明盐类水解是吸热的解析：A项，物质溶于水时通常发生两个过程：一种是溶质的分子(或离子)的扩散过程(物理过程)吸热；另一种是溶质的分子(或离子)和水分子作用形成水合分子(或水合离子)的过程——化学过程——放热；硝酸铵晶体溶于水，水温下降，是由于吸收的热量多于放出的热量．B项，本来盐酸与氨水发生酸碱中和反应要放热，现混合液温度下降，可能是弱电解质(氨水)电离要吸收的热量大于中和反应所放出的热量．C项，醋酸钠晶体加入醋酸钠溶液中，会抑制醋酸根离子的水解，不能说明盐类水解是吸热的(可能是醋酸钠晶体溶于水要吸热)．D项，由于醋酸钠溶液中醋酸根离子水解使溶液显弱碱性(滴入酚酞试液显红色来证明)，现加热(升温)，红色加深(结果)，说明碱性增强即c(OH－)增加，故水解平衡向右移动(结论)，即盐类水解是吸热的．答案：D7．下列三种途径来制取相等质量的硝酸铜：①跟浓硝酸反应；②跟稀硝酸反应；③先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应．以下叙述正确的是()A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C．所消耗的铜的物质的量是：途径③途径①途径②D．所消耗的硝酸的物质的量是：途径①途径③途径②解析：本题答案可以根据三个途径的化学方程式看出：①Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；③2Cu＋O2=====△2CuOCuO＋2HNO3===Cu(NO3)2＋2H2O.答案：A8．(2010·黄冈中学高三月考)下列各组物质在只提供水和若干支试管的情况下，达不．到鉴别目的的是()A．硝基苯、苯、乙醇三种液体B．硫黄、Na2O2、CaCl2三种固体C．H3PO4、Ba(OH)2、Ba3(PO4)2三种固体D．Na2SO4、KNO3、BaCl2三种固体解析：A项中硝基苯、苯不溶解于水，而硝基苯密度大于水，苯的密度小于水，乙醇与水互溶；B项中硫黄、Na2O2为淡黄色，Na2O2与水反应放出气体，而CaCl2为白色；C项中H3PO4、Ba(OH)2溶解于水，Ba3(PO4)2不溶，但溶于H3PO4而不溶于Ba(OH)2；D项三者都溶于水，Na2SO4与BaCl2虽产生沉淀，但两者无法辨别．所以选D.答案：D9．某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是MnO－4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MnO－4为紫红色解析：首先高锰酸钾溶液中存在两种离子：K＋和MnO－4，选项B、C表明K＋无色且不与锌反应，再由选项D进一步说明MnO－4能与锌反应，静置后见紫红色褪去，表明MnO－4为紫红色．答案：A10．(2009·江苏模拟)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(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是()A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B．探究Na与水的反应一定有H2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Cu(OH)2D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的现象是溶液的酸碱性改变所致，还是HClO的漂白性所致解析：Cu(OH)2是蓝色物质，浓硫酸与铜反应生成的黑色物质不可能是Cu(OH)2，C项探究没有意义．答案：C11．下列实验方案合理的是()A．向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液，以制备Fe(OH)3胶体B．测定工业烧碱的含量(含杂质碳酸钠)可称取一定量样品放入锥形瓶中，加适量水溶解，再加入稍过量氯化钡溶液，用甲基橙作指示剂，用标准浓度的盐酸滴定C．用分液漏斗分离苯与硝基苯D．除去氯化铁酸性溶液中的氯化亚铁，加入适量的过氧化氢水溶液解析：A中应将NaOH稀溶液改为蒸馏水；B的测定原理是．先使杂质碳酸钠转化成碳酸钡沉淀，再用盐酸对烧碱进行滴定，应用酚酞作指示剂；C中苯与硝基苯互溶，不能用分液法分离；D中过氧化氢可将氯化亚铁氧化成三氯化铁，又不引进新杂质，方案设计合理，也可选用氯水作除杂试剂．答案：D12．在下列实验中，能达到目的的是()A．用石墨作电极电解氯化铵的浓溶液，最多只能得到2种气体B．标准状况下，将2g铝片投入到20mL18mol/L的硫酸中制取氢气C．向某无色溶液中滴加Ba(NO3)2溶液，若生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消失，则可确定该溶液中一定含有SO2－4D．不用其他试剂，只利用液体间的两两混合就能鉴别酒精、四氯化碳、甲苯、溴水和NaHCO3溶液解析：电解氯化铵的浓溶液，最多得到3种气体(H2、Cl2和NH3)，A错误；18mol/L的硫酸是浓硫酸，铝片发生钝化，得不到H2，B错误；若溶液中没有SO2－4，而是SO2－3也有此现象，C错误；液体呈橙黄色的是溴水，然后将溴水分别滴入另外四种液体中，振荡静置，液体分层，下层呈橙红色的是四氯化碳，上层呈橙红色的是甲苯，液体不分层且有气泡冒出的是NaHCO3溶液，另一种是酒精，故D正确．答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共52分)13．(14分)(2008·四川高考)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末并测定W的相对原子质量，如图是测定装置的示意图，A中的试剂是盐酸．请回答下列问题．(1)仪器中装入的试剂：B__________、C____________、D____________；(2)连接好装置后应首先________，其方法是_____________________________________________________________________________________________；(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是____________，在这两步之间还应进行的操作是____________；(4)反应过程中G管逸出的气体是________，其处理方法是____________________________________________________________________；(5)从实验中测得了下列数据：①空E管的质量a②E管和WO3的总质量b③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量)④反应前F管及内盛物的总质量d⑤反应后F管及内盛物的总质量e由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外，其他涉及的元素的相对原子质量均为已知)：计算式1：Ar(W)＝________________；计算式2：Ar(W)＝________________.解析：常用盐酸与Zn反应制取H2，但制取的H2中常混有杂质氯化氢和水蒸气，在H2与WO3反应前必须依次除去氯化氢、水蒸气，氯化氢极易溶于水，可以用水除去，H2可以用浓硫酸干燥．气密性的检验关键是形成封闭的气体体系，然后调节气体体系的温度，引起压强的变化，进而观察到现象，所以要将G弯管浸没在水中．H2是可燃性气体，加热或点燃可燃性气体以前必须检验气体的纯度，则加热反应管E前，必须用H2排净装置中的空气．H2是尾气，可以用点燃的方法处理．根据H2与WO3反应的化学方程式，要求W的相对原子质量，可以用固体的质量变化，也可以利用生成的H2O的质量求解．设W的相对原子质量为Ar(W)3H2＋WO3=====△W＋3H2OΔmAr(W)5448c－ae－db－c则Ar(W)＝54c－a