專題41 實驗設計與實驗方案評價（二）【高考演練】上接：40實驗設計與實驗方案評價(一)1（2018屆衡水中學第二十次模擬）下列有關化學實驗操作，現(xiàn)象和結論均為正確的是選項操作現(xiàn)象結論AMg2+和Cu2+共存的溶液中滴入適量NaOH溶液產(chǎn)生白色沉淀相同溫度下，溶度積常數(shù): KspMg(OH)2<KspCu(OH)2B直接給石蠟油加熱，氣體通過酸性高錳酸鉀溶液中溶液逐漸褪色驗證石蠟油裂解一定生成乙烯C常溫下，向等濃度、等體積的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加等量的酚酞溶液碳酸鈉溶液中紅色更深陰離子水解常數(shù)Kh: CO32->HCO3-D向飽和硼酸溶液中滴加少量Na2CO3粉末無氣泡冒出不能證明酸性:碳酸>硼酸AA BB CC DD【答案】C2.(2018浙江省寧波市八校高三下學期期初)下列實驗設計能完成或實驗結論合理的A證明一瓶紅棕色氣體是溴蒸氣還是二氧化氮，可用濕潤的碘化鉀一淀粉試紙檢驗，觀察試紙顏色的變化B鋁熱劑溶于足量稀鹽酸再滴加KSCN溶液，未出現(xiàn)血紅色，該鋁熱劑不含氧化鐵C測氯水的pH可用玻璃棒蘸取氯水點在pH試紙上，待其變色后和標準比色卡比較D用新制氫氧化銅懸濁液可以鑒別甲酸、甲酸甲酯、乙酸、乙酸乙酯四種物質【答案】D【解析】A項溴蒸氣和二氧化氮均具有強氧化性，都能夠使碘化鉀一淀粉試紙變藍，不正確；由于Fe3+能夠氧化鋁轉化為Fe2+，故B項不正確；氯水具有強氧化性，能夠使pH試紙變紅后褪色，無法測量其pH，C項不正確；常溫下，根據(jù)能否溶液新制氫氧化銅的分為兩組甲酸和乙酸、甲酸甲酯和乙酸乙酯，然后加入過量新制氫氧化銅加熱，甲酸和甲酸甲酯的溶液能夠生成紅色沉淀。3.下列實驗設計能夠成功的是()實驗目的 實驗操作A 實驗室制備硝基苯 將苯和濃硝酸混合后加熱B除去硫酸鈉溶液中少量氯化鈉雜質向含有氯化鈉雜質的硫酸鈉溶液中加入適量的硝酸銀溶液，過濾C檢驗溴乙烷發(fā)生消去反應的產(chǎn)物向盛有少量溴乙烷的試管中，先加入氫氧化鈉溶液，加熱，再滴入用硝酸酸化的硝酸銀溶液D濃硝酸的氧化性強于稀硝酸向盛有少量濃硝酸、稀硝酸的兩支試管中，分別加入大小相同的銅片【答案】D4.（2018合肥市質檢）下列化學實驗有關的敘述正確的是（ ）A某無色溶液中滴加BaCl2溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明該無色溶液中一定含有SO42-B向2.0mL濃度均為0.1molL-1的KCl、KI混合溶液中滴加12滴0.01molL-1AgNO3溶液，振蕩，生成黃色沉淀，說明Ksp（AgI）比Ksp（AgCl）大C鋁箔在酒精燈火焰上加熱熔化但不滴落，說明鋁箔表面氧化鋁膜熔點高于鋁DSO2、Cl2都能使品紅試液褪色，其原理是相同的【答案】C【解析】A項產(chǎn)生該現(xiàn)象的也可能是CO32-、SO32-；B項說明Ksp（AgI）比Ksp（AgCl）?。籇項SO2的褪色原理是與有色物質化合為無色不穩(wěn)定的物質，Cl2用于漂白是因為與水反應生成的HClO的強氧化性。 5(高考變式)根據(jù)下列化學實驗事實得出的結論一定正確的是()A向某無色溶液中先加入氯化鋇溶液，生成白色沉淀，再加入足量鹽酸，沉淀不溶解。結論：該溶液中有SOB向某無色溶液中加入氫氧化鈉溶液并加熱，產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅。結論：該溶液中有NHC向1 mL濃度均為0.05 molL1的NaCl、NaI混合溶液中滴加2滴0.01 molL1的AgNO3溶液，振蕩，沉淀呈黃色。結論：Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)D向1 mL 1%的NaOH溶液中加入2 mL 2%的CuSO4溶液，振蕩后再加入0.05 mL有機物X，加熱后未出現(xiàn)紅色沉淀。結論：X中不含有醛基【答案】C【解析】A項，也可能含Ag。D項，所配溶液中NaOH的量太少，應把少量CuSO4溶液滴加至過量NaOH溶液中，才有明顯現(xiàn)象。6.下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結論一致的是選項實驗操作實驗目的或結論A同溫下測定相同濃度的Na2CO3和Na2SO3溶液的酸堿性比較硫與碳的非金屬性強弱B向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，攪拌一段時間后過濾除去MgCl2溶液中少量FeCl3C常溫下，向飽和Na2CO3溶液中加少量BaSO4粉末，過濾，向洗凈的沉淀中加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生說明常溫下Ksp(BaCO3)< Ksp(BaSO4)DC2H5OH與濃硫酸170共熱，制得的氣體通入酸性KMnO4溶液檢驗制得氣體是否為乙烯【答案】B7“封管實驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點，觀察下面四個“封管實驗”(夾持裝置未畫出)，判斷下列說法正確的是()A加熱時，上部匯集了固體NH4Cl，說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性比較好B加熱時，、溶液均變紅，冷卻后又都變?yōu)闊o色C中，浸泡在熱水中的容器內(nèi)氣體顏色變深，浸泡在冰水中的容器內(nèi)氣體顏色變淺D四個“封管實驗”中所發(fā)生的化學反應都是可逆反應【答案】C 【解析】加熱時NH4Cl分解為NH3和HCl，在封管上部遇冷NH3和HCl又化合成NH4Cl，說明NH4Cl的熱穩(wěn)定性差，故A項錯誤；加熱時溶液變無色，冷卻后變?yōu)榧t色，加熱時溶液變?yōu)榧t色，冷卻后變?yōu)闊o色，故B項錯誤；由于2NO2N2O4為放熱反應，浸泡在熱水中的容器內(nèi)氣體顏色變深，浸泡在冰水中的容器內(nèi)氣體顏色變淺，故C項正確；封管中發(fā)生的化學反應不是可逆反應，故D項錯誤。8.下列有關實驗操作、現(xiàn)象和解釋或結論都正確的是()選項實驗操作現(xiàn)象解釋或結論A過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應后，滴入KSCN溶液溶液呈紅色稀HNO3將Fe氧化為Fe3BAgI沉淀中滴入稀KCl溶液有白色沉淀出現(xiàn)AgCl比AgI更難溶CAl箔插入稀HNO3中無現(xiàn)象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上試紙變藍色濃氨水呈堿性【答案】D9.（2018屆唐山市三模）在一定條件下，向Al2O3和過量C粉的混合物中通入氯氣，可制得易水解的AlCl3，實驗裝置如圖所示。下列說法不正確的是Ac中盛裝的是濃硫酸B實驗時應先點燃d處酒精燈，再點燃a處酒精燈C此反應中的尾氣，除氯氣外都可直接排放到大氣中D該裝置不完善，其中應改進的一項是在d、e之間添加一個干燥裝置【答案】C 【解析】本題向Al2O3和過量C粉的混合物中通入氯氣，可制得易水解的AlCl3，a裝置制取氯氣，b裝置除去氯氣中的HCl，c裝置干燥氯氣，d裝置發(fā)生制備AlCl3的反應，e裝置尾氣處理裝置。Ac中盛裝的是濃硫酸干燥氯氣，A正確；B實驗時應先點燃d處酒精燈，再點燃a處酒精燈，可以充分利用氯氣，B正確；C此反應中的尾氣，除氯氣外還有CO等，不能直接排放到大氣中，C錯誤；D為防止e裝置中的水蒸氣進入d，在d、e之間添加一個干燥裝置，故D正確；因此，本題正確答案為C。點睛：本題易錯B選項，空氣不影響該實驗，不必先制氯氣排空氣，為了充分利用氯氣，實驗時應先點燃d處酒精燈，再點燃a處酒精燈，使反應順利進行。10. 某鈉鹽溶液中可能含有NO、SO、SO、CO、Cl、I等陰離子。某同學取5份此溶液樣品，分別進行了如下實驗：用pH計測得溶液的pH大于7加入鹽酸，產(chǎn)生有色刺激性氣體加入硝酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀，且放出有色刺激性氣體加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該沉淀溶于稀硝酸且放出氣體，將氣體通入品紅溶液，溶液不褪色加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，在濾液中加入酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴加KSCN溶液，顯紅色該同學最終確定在上述六種離子中僅含NO、CO、Cl三種陰離子。請分析，該同學只需要完成上述哪幾個實驗，即可得出此結論()ABC D【答案】B11.某學生對SO2與漂粉精的反應進行實驗探究：操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體，加入100mL水部分固體溶解，溶液略有顏色過濾，測漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍（約為12），后褪色i液面上方出現(xiàn)白霧；ii稍后，出現(xiàn)渾濁，溶液變?yōu)辄S綠色；iii稍后，產(chǎn)生大量白色沉淀，黃綠色褪去（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化學方程是 。（2）pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質是 。（3）向水中持續(xù)通入SO2，未觀察到白霧。推測現(xiàn)象i的白霧由HCl小液滴形成，進行如下實驗：a.用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗白霧，無變化；b.用酸化的AgNO3溶液檢驗白霧，產(chǎn)生白色沉淀。 實驗a目的是 。由實驗a、b不能判斷白霧中含有HC1，理由是 。 （4）現(xiàn)象ii中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因：隨溶液酸性的增強，漂粉精的有效成分和C1-發(fā)生反應。通過進一步實驗確認了這種可能性，其實驗方案是 。（5）將A瓶中混合物過濾、洗滌，得到沉淀X。向沉淀X中加入稀HC1，無明顯變化。取上層清液，加入BaC12溶液，產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質是 。 用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因： 。 【答案】 （1）；（2）堿性、漂白性；（3）、檢驗白霧中是否Cl2，排除Cl2干擾； 、白霧中含有SO2，SO2可以使酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀；（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，觀察溶液顏色是否變?yōu)辄S綠色；（5）、CaSO4； 、。12. 氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。 請回答下列問題：(1)請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為_(填儀器接口的字母編號)。(2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；_(請按正確的順序填入下列步驟的標號)。A加熱反應一段時間 B收集氣體并檢驗其純度C關閉分液漏斗活塞 D停止加熱，充分冷卻(3)實驗結束后，某同學取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞顯紅色。該同學據(jù)此判斷，上述實驗確有CaH2生成。寫出CaH2與水反應的化學方程式_；該同學的判斷不準確，原因是_。(4)請你設計一個實驗，用化學方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_。(5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點是 ?！敬鸢浮?1)i e，fd，cj，k(或k，j)a(2)BADC(3)CaH22H2O=Ca(OH)22H2金屬鈣與水反應也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應，將反應氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{色；取鈣做類似實驗，觀察不到白色變?yōu)樗{色。(5)氫化鈣是固體，攜帶方便13.（2018新課標2卷）K3Fe(C2O4)33H2O（三草酸合鐵酸鉀）為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。回答下列問題：（1）曬制藍圖時，用K3Fe(C2O4)33H2O作感光劑，以K3Fe(CN)6溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為：2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2；顯色反應的化學方程式為_。（2）某小組為探究三草酸合鐵酸鉀的熱分解產(chǎn)物，按下圖所示裝置進行實驗。通入氮氣的目的是_。實驗中觀察到裝置B、F中澄清石灰水均變渾濁，裝置E中固體變?yōu)榧t色，由此判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有_、_。為防止倒吸，停止實驗時應進行的操作是_。樣品完全分解后，裝置A中的殘留物含有FeO和Fe2O3，檢驗Fe2O3存在的方法是：_。（3）測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。稱量m g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現(xiàn)象是_。向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c molL-1 KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V mL。該晶體中鐵的質量分數(shù)的表達式為_?！敬鸢浮?FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4 隔絕空氣、使反應產(chǎn)生的氣體全部進入后續(xù)裝置 CO2 CO 先熄滅裝置A、E的酒精燈，冷卻后停止通入氮氣 取少許固體粉末于試管中，加稀硫酸溶解，滴入12滴KSCN溶液，溶液變紅色，證明含有Fe2O3 粉紅色出現(xiàn) 【解析】分析：（1）根據(jù)亞鐵離子能與K3Fe(CN)6發(fā)生顯色反應解答；（2）根據(jù)氮氣能隔絕空氣和排盡氣體分析；根據(jù)CO2、CO的性質分析；要防止倒吸可以根據(jù)外界條件對壓強的影響分析；根據(jù)鐵離子的檢驗方法解答；（3）根據(jù)酸性高錳酸鉀溶液顯紅色 ；根據(jù)電子得失守恒計算。（3）高錳酸鉀氧化草酸根離子，其溶液顯紅色，所以滴定終點的現(xiàn)象是粉紅色出現(xiàn)。鋅把鐵離子還原為亞鐵離子，酸性高錳酸鉀溶液又把亞鐵離子氧化為鐵離子。反應中消耗高錳酸鉀是0.001cVmol，Mn元素化合價從+7價降低到+2價，所以根據(jù)電子得失守恒可知鐵離子的物質的量是0.005cVmol，則該晶體中鐵的質量分數(shù)的表達式為。點睛：本題主要是考查物質分解產(chǎn)物檢驗、元素含量測定等實驗方案設計與評價，題目難度中等，明確實驗原理和相關物質的性質是解答的關鍵。關于化學實驗從安全角度常考慮的主要因素如下：凈化、吸收氣體及熄滅酒精燈時要防止液體倒吸；進行某些易燃易爆實驗時要防爆炸(如H2還原CuO應先通H2，氣體點燃前先驗純等)；防氧化(如H2還原CuO后要“先滅燈再停氫”，白磷切割宜在水中進行等)；污染性的氣體要進行尾氣處理；有粉末狀物質參加的反應，要注意防止導氣管堵塞；防吸水(如實驗取用、制取易吸水、潮解、水解的物質時宜采取必要措施，以保證達到實驗目的)。(本題屬于開放性試題，合理答案均可)14.氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級氧化鋅(含有Fe(), Mn(), Ni()等雜質)的流程如下: Zn過濾調PH約為5適量高錳酸鉀溶液稀H2SO4工業(yè)ZnO 浸出液 濾液 過濾 煅燒 過濾 Na2CO3 濾液 濾餅 ZnO提示:在本實臉條件下，Ni()不能被氧化:高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2回答下列問題:(1)反應中除掉的雜質離子是 ，發(fā)生反應的離子方程式為 ；加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是 ；(2)反應的反應類型為 .過濾得到的濾渣中，除了過量的鋅外還有 ；(3)反應形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是 。(4)反應中產(chǎn)物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的濾餅11.2g，煅燒后可得到產(chǎn)品8.1 g. 則x等于 ?！敬鸢浮浚?）Fe2和Mn2；MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H; 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H; 不會形成Fe(OH)3和MnO2沉淀。或無法除去Fe2和Mn2；（2）置換反應；Ni（3）取最后一次洗滌液少量，滴入稀15某同學在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時，進行如圖所示實驗： 普通鋅錳電池的黑色物質主要成分為MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質。請回答以下問題：(1)操作玻璃棒的作用_。(2)操作灼燒濾渣中的黑色固體時，產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推測濾渣中還存在的物質為_(填化學式)。(3)操作的試管加入中所得黑色濾渣，試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復燃的氣體，據(jù)此可初步認定黑色固體為_(填化學式)。(4)該同學要對濾液的成分進行檢驗，以確認是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完實驗后所寫的實驗報告，請你寫出其空白處的內(nèi)容：實驗目的操作實驗現(xiàn)象結論1.檢驗Cl取少許濾液于試管中，加入_含有Cl2.檢驗NH取少許濾液于試管中，加入_含有NH3.檢驗Zn2取少許濾液于試管中，加入稀氨水先產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入氨水，沉淀又溶解含有Zn2【答案】(1)引流(2)C(3)MnO2(4)實驗目的操作實驗現(xiàn)象結論1.檢驗Cl取少許濾液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液有白色沉淀產(chǎn)生含有Cl2.檢驗NH取少許濾液于試管中，加入濃氫氧化鈉溶液并加熱，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口附近石蕊試紙變藍色含有NH【解析】(1)操作為過濾，其中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外濺。(2)產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，可能是CO2或SO2，但該氣體是由黑色固體燃燒產(chǎn)生，所以該物質為碳。(3)能加速H2O2分解的黑色固體為MnO2。(4)檢驗Cl的存在使用硝酸酸化的AgNO3溶液。NH的檢驗可結合NH3是高中階段唯一的堿性氣體來作答，將其在堿性條件下制得NH3后與濕潤的紅色石蕊試紙接觸即可鑒別。16.（2018新課標1卷）醋酸亞鉻(CH3COO)2CrH2O為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價鉻還原為二價鉻；二價鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實驗裝置如圖所示，回答下列問題：（1）實驗中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是_，儀器a的名稱是_。（2）將過量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置，打開K1、K2，關閉K3。c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{色，該反應的離子方程式為_。同時c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是_。（3）打開K3，關閉K1和K2。c中亮藍色溶液流入d，其原因是_；d中析出磚紅色沉淀，為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是_、_、洗滌、干燥。（4）指出裝置d可能存在的缺點_?！敬鸢浮?去除水中溶解氧 分液（或滴液）漏斗 Zn+2Cr3Zn2+2Cr2 排除c中空氣 c中產(chǎn)生H2使壓強大于大氣壓 （冰浴）冷卻 過濾 敞開體系，可能使醋酸亞鉻與空氣接觸【解析】分析：在鹽酸溶液中鋅把Cr3還原為Cr2，同時產(chǎn)生氫氣排盡裝置中的空氣防止氧化。生成的氫氣導致c中壓強增大，可以把生成的CrCl2壓入d裝置發(fā)生反應，據(jù)此解答。（3）打開K3，關閉K1和K2，由于鋅繼續(xù)與鹽酸反應生成氫氣，導致c中壓強增大，所以c中亮藍色溶液能流入d裝置，與醋酸鈉反應；根據(jù)題干信息可知醋酸亞鉻難溶于水冷水，所以為使沉淀充分析出并分離，需要采取的操作是（冰?。├鋮s、過濾、洗滌、干燥。 （4）由于d裝置是敞開體系，因此裝置的缺點是可能使醋酸亞鉻與空氣接觸被氧化而使產(chǎn)品不純。點睛：本題主要是考查醋酸亞鉻制備原理的實驗探究，考查學生的化學實驗與探究的能力、從提供的新信息中，準確地提取實質性內(nèi)容，并與已有知識整合，重組為新知識塊的能力，題目難度中等。明確實驗原理、有關物質的性質尤其是題干信息中提取和應用是解答的關鍵。