实验方案的设计与评价金版教程

taoti.tl100.com你的首选资源互助社区限时规范特训1.[2012·广东高考]下列实验能达到目的的是()A．用溴水鉴别苯和正己烷B．用BaCl2溶液鉴别SO42－与SO32－C．用浓HNO3与Cu反应制备NO2D．将混有HCl的Cl2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl答案：C解析：A项中苯和正己烷都能萃取溴水中的溴，两者的密度都比水小，故不能鉴别；B项中BaSO4和BaSO3都是难溶于水的白色沉淀，故不能鉴别；C项中Cu和浓HNO3在常温下剧烈反应生成NO2，能达到目的；D项中饱和NaHCO3溶液既能除去HCl也能吸收Cl2，应把混合气体通入饱和食盐水中，D项错误。2.[2013·江西盟校二联]下列实验对应的结论不正确的是()A.①能组成Zn－Cu原电池B.②能证明非金属性ClCSiC.③说明反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH0D.④白色沉淀为BaSO4答案：B解析：A项，可形成原电池。B项，HCl不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能通过其酸性强弱来比较非金属性强弱。C项，热水中颜色加深，则升高温度时，平衡2NO2(g)N2O4(g)向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，即ΔH0。D项，SO2溶于水生成H2SO3，H＋、NO3－把SO32－氧化成SO42－，从而生成BaSO4沉淀。3.下列方案无法达到预期目的的是()A.用KMnO4溶液证明甲酸乙酯具有还原性B.用CaCO3、盐酸、苯酚钠溶液证明酸性：HCl碳酸苯酚C.用BaCl2溶液、酚酞试液证明Na2CO3溶液因水解而呈碱性D.用铁片、铜片、浓硝酸、导线构成原电池证明铁比铜活泼答案：Dtaoti.tl100.com你的首选资源互助社区解析：本题主要考查了实验方案的设计，意在考查考生的分析能力。根据KMnO4能褪色可判断甲酸乙酯具有还原性，A项可达到预期目的；盐酸与CaCO3反应产生CO2，CO2通入到苯酚钠溶液中产生苯酚，B项可达到预期目的；加酚酞后Na2CO3溶液呈红色，再加入足量的BaCl2溶液后颜色消失，C项可达到预期目的；常温下铁在浓硝酸中钝化，D项无法达到预期目的。4.某同学设计了从工业上制作电路铜板后的腐蚀废液中回收铜并制备氯化铁晶体的流程，如下：则下列说法正确的是()A.废液中的溶质为CuCl2，W是铁粉B.V是氯气，反应方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Cl－＋2Fe3＋C.流程中共发生了两个氧化还原反应D.向适量溶液U中加入酸性KMnO4溶液可判断U中是否有Fe2＋答案：B解析：本题主要考查了物质的制备，意在考查考生解决问题的能力。废液中的溶质为CuCl2、FeCl2、FeCl3，A错；流程中发生的氧化还原反应有Fe与Fe3＋、Fe与Cu2＋、Cl2与Fe2＋的反应，C错；酸性KMnO4溶液能氧化Cl－，D错。5.下列有关说法正确的是()A.分离Fe2O3、Al2O3的操作方法依次为溶解、过滤、灼烧B.蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法均不可能发生化学变化C.除去AgI中AgCl的方法是将混合物置于浓KI溶液中，一段时间后过滤并洗涤固体D.除去Fe粉中混有的I2：加热使I2升华答案：C解析：本题主要考查了几种基本操作在实验中的应用，意在考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。若用NaOH溶液溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，过滤后可得到Fe2O3固体和NaAlO2溶液，灼烧NaAlO2溶液时无法得到Al2O3，用酸溶解上述混合物也无法经三步操作得到两种氧化物，A错；洗气可能会发生化学变化，B错；C项，因AgI比AgCl更难溶，故置于浓KI溶液中后，AgCl会慢慢转化为AgI，C对；加热时铁与I2反应生成FeI2，D错。6.[2013·潍坊高三期末联考]某同学想用实验证明FeCl3溶液显黄色不是氯离子造成的，下列实验无意义的是()A.观察KCl溶液没有颜色B.向FeCl3溶液中滴加适量NaOH溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色消失C.向FeCl3溶液中滴加适量AgNO3溶液，振荡静置，过滤后所得滤液黄色未消失D.加水稀释后FeCl3溶液黄色变浅taoti.tl100.com你的首选资源互助社区答案：D解析：加水稀释后，FeCl3溶液中Fe3＋、Cl－两种离子浓度都减小，不能说明黄色变浅的原因。7.[2014·浙江温州模拟]下列关于实验原理或操作的叙述中，不正确的是()A.判断皂化反应是否完全，可取反应后的混合液滴入热水中B.减压过滤不宜过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀C.制备硫酸亚铁铵晶体，需加热至大量晶体析出并剩余少量液体即停止加热D.易燃试剂与强氧化性试剂需分开放置，并远离火源；金属着火时，可用细沙覆盖灭火答案：C解析：制备硫酸亚铁铵晶体时，加热至出现晶膜即停止加热，C错。8.某硫酸厂用氨水吸收尾气中的二氧化硫，防止其污染环境并综合利用。某课题组模拟该生产工艺，进行如下实验探究活动。【探究二氧化硫的性质并吸收二氧化硫】设计如图实验装置。(1)B用于探究二氧化硫的漂白性，则所盛试剂为________；C、D分别探究的是二氧化硫的________性、________性。(2)从实验安全性角度考虑，可以代替上图中E装置的是________。【探究E中吸收液的成分】(3)该课题组对吸收液中可能存在的含硫阴离子提出如下假设，请你完成假设二：假设一：吸收液中存在SO32－、SO42－；假设二：吸收液中存在SO32－、SO42－、________。(4)请你设计实验验证假设一，写出实验步骤和结论：实验步骤实验结论答案：(1)品红溶液还原氧化(2)ac(3)HSO3－(4)实验步骤：取适量吸收液于试管中，滴加BaCl2溶液至过量，过滤，向沉淀中加入过量稀盐酸结taoti.tl100.com你的首选资源互助社区论：若沉淀部分溶解且有无色刺激性气味的气体放出，则证明假设一成立(其他合理答案均可)解析：本题考查了二氧化硫的有关实验探究，意在考查考生的假设推理、实验设计及分析能力。(1)二氧化硫能将品红溶液漂白褪色。C中溴水将二氧化硫氧化，D中二氧化硫将H2S氧化。(2)二氧化硫难溶于四氯化碳，a正确。b装置中导管插入氨水中，不能防止倒吸。c中干燥管可防倒吸。d中漏斗插入液体内部，不能防倒吸。(3)如果二氧化硫过量，则吸收液中会含有HSO3－。(4)根据BaSO3能溶于盐酸但BaSO4不溶于盐酸这一差异性来设计实验方案。注意要加入过量的稀盐酸。9.草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质，进行了一系列实验探究。(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液颜色逐渐变为棕黄色，并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有________(填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1molFeC2O4·2H2O，则参加反应的KMnO4为________mol。(2)资料表明：在密闭容器中加热到一定温度时，草酸亚铁晶体可完全分解，生成四种氧化物，残留物是一种黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质，对黑色固体的组成提出如下假设，请你完成假设二和假设三：假设一：全部是FeO；假设二：______________________________________________________；假设三：_____________________________________________________。(3)为验证上述假设一是否成立，课题组进行如下研究。【定性研究】请你完成下表中内容。实验步骤(不要求写出具体操作过程)预期实验现象和结论取少量黑色固体，________________________________________________________________【定量研究】课题组在文献中查阅到FeC2O4·2H2O受热分解时，固体质量随温度变化的曲线如图所示，则FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为______________________________。根据图象，如有1.0g草酸亚铁晶体在坩埚中充分加热，最终残留黑色固体的质量大于0.4g。某同学由此得出结论：假设一不成立。你是否同意该同学的结论，并简述理由：________________________________________________________________________。答案：(1)还原性0.6(2)全部是Fe3O4是FeO和Fe3O4的混合物taoti.tl100.com你的首选资源互助社区(3)【定性研究】加入适量稀盐酸(或稀硫酸)溶解，在溶液中加入KSCN溶液若溶液不变红色，则假设一成立；若溶液变红色，则假设一不成立【定量研究】FeC2O4·2H2O=====△FeO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O不同意，实验未在密闭容器中进行，FeO会被空气中的氧气进一步氧化，生成铁的其他氧化物解析：本题考查草酸亚铁晶体性质的实验探究，意在考查考生的假设推理、实验设计及分析能力。(1)根据题中信息可知，FeC2O4·2H2O被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3＋和CO2，表明FeC2O4具有还原性。分析有关元素化合价的变化可知，反应过程中1molFeC2O4·2H2O参与反应失去3mol电子，而1molKMnO4被还原为Mn2＋可得到5mol电子。根据得失电子数相等的原则，反应中FeC2O4·2H2O与KMnO4的物质的量之比为5∶3。因此，若反应中消耗1molFeC2O4·2H2O，则参加反应的KMnO4为0.6mol。(2)铁的氧化物中，呈黑色的有FeO和Fe3O4。(3)【定性研究】FeO与稀盐酸(或稀硫酸)反应生成Fe2＋，Fe2＋与KSCN溶液不反应。但Fe3O4或FeO和Fe3O4的混合物溶于稀盐酸(或稀硫酸)生成Fe3＋，遇KSCN溶液变红色。据此可设计方案进行验证。【定量研究】草酸亚铁晶体受热首先失去结晶水，得到FeC2O4(即A点对应物质)。随后固体质量减少，应该是FeC2O4发生分解，生成铁的氧化物(即B点对应物质)。根据图象可知1.0g晶体分解生成的铁的氧化物的质量为0.4g。设此铁的氧化物的化学式为FeaOb，根据Fe守恒可知0.4g此氧化物中铁元素的质量为1.0g×56180，氧元素的质量为0.4g－1.0g×56180，故：56a∶16b＝(1.0g×56180)∶(0.4g－1.0g×56180)，解得a∶b＝1∶1，即晶体分解所得铁的氧化物为FeO。草酸亚铁晶体分解的化学方程式为FeC2O4·2H2O=====△FeO＋CO↑＋CO2↑＋2H2O。此后，残留固体的质量逐渐增大，是被空气中的氧气所氧化，生成了铁的其他氧化物。10.[2013·湖南师大附中模拟]莫尔法是实验室和工业生产中常用的一种测定氯离子含量的滴定分析手段，以AgNO3标准溶液为滴定剂、K2CrO4为指示剂，于中性或弱碱性溶液中测定Cl－的分析方法。它的原理是加入的银离子能先与氯离子反应产生沉淀，当氯离子完全反应时(化学上一般认为离子浓度小于10－5mol/L时，沉淀就达完全)，会与指示剂反应，产生有色沉淀，表明此时已达到滴定终点。某化学兴趣小组同学用该法测定工业盐中NaCl含量的实验如下。(通过查阅资料，同学们知道了3种物质的溶度积：AgNO2(淡黄色)Ksp＝6.0×10－4；AgCl(白色)Ksp＝2.0×10－10；Ag2CrO4(砖红色)Ksp＝2.0×10－12。)实验步骤如下：①取mg样品溶于约50mL的蒸馏水，定容至250mL；②准确移取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入适量稀硝酸酸化；③选用合适的氧化剂进行适当处理；④除去过量的氧化剂；⑤_________________________________________________________________；⑥用cmol/L的AgNO3标准溶液滴定，记下消耗的AgNO3体积；taoti.tl100.com你的首选资源互助社区⑦平行测定3次，得平均消耗AgNO3标准溶液V