（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第40講 化學實驗方案的設計與評價作業(yè)

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1、（北京專用）2022年高考化學一輪復習 第40講 化學實驗方案的設計與評價作業(yè) 1.(2017北京懷柔零模,12)下列設計的實驗方案能達到相應實驗目的的是(　　) 選項 實驗目的 實驗方案 A 證明“84”消毒液的氧化能力隨溶液pH的減小而增強 將“84”消毒液(含NaClO)滴入品紅溶液中,褪色緩慢,若同時加入食醋,紅色很快褪為無色 B 證明反應速率會隨反應物濃度的增大而加快 用3 mL稀硫酸與足量純鋅反應,產(chǎn)生氣泡速率較慢,然后加入1 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液,迅速產(chǎn)生較多氣泡 C 檢驗Na2SO3晶體是否已氧化變質(zhì) 將Na2SO3樣品溶于稀硝酸后,

2、滴加BaCl2溶液,觀察是否有沉淀生成 D 證明同溫度下氯化銀的溶解度大于硫化銀的溶解度 向2 mL 0.1 mol·L-1硝酸銀溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1NaCl溶液,出現(xiàn)白色沉淀,再加入幾滴0.1 mol·L-1的Na2S溶液,有黑色沉淀生成 2.(2017北京平谷一模,9)下列選項中的操作、現(xiàn)象與結(jié)論完全一致的是(　　) 操作 現(xiàn)象 結(jié)論 A 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入Cl2 溶液褪色 HClO有漂白性 B 無水乙醇與濃硫酸共熱至170 ℃,將產(chǎn)生的氣體通入溴水中 溴水褪色 乙烯和溴水發(fā)生了加成反應 C 向濃度、體積都相同的Na2

3、CO3和NaHCO3溶液中各滴加1滴酚酞 變紅,前者紅色深 結(jié)合H+能力:C>HC D 用發(fā)光小燈泡分別做HCl溶液和CH3COOH溶液導電性實驗 發(fā)光強度:HCl溶液強于CH3COOH溶液 CH3COOH是弱電解質(zhì) 3.下列實驗能達到預期目的的是(　　) 編號 實驗內(nèi)容 實驗目的 A 向苯和苯酚的混合溶液中加入濃溴水 除去苯中混有的苯酚 B 向10 mL 0.2 mol/L NaOH溶液中滴入2滴0.1 mol/L MgCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀后,再滴加2滴0.1 mol/L FeCl3溶液,又生成紅褐色沉淀 證明在相同溫度下,溶解度:Mg(OH)2>Fe(O

4、H)3 C 向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固體,溶液紅色變淺 證明Na2CO3溶液中存在水解平衡 D 將濃鹽酸加入碳酸鈉溶液中,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 證明非金屬性Cl>C 4.(2017北京西城二模,28)某小組同學設計如下實驗,研究亞鐵鹽與H2O2溶液的反應。 【實驗Ⅰ】 試劑:酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5% H2O2溶液(pH=5) 操作 現(xiàn)象 取2 mL上述FeSO4溶液于試管中,加入5滴5% H2O2溶液 溶液立即變?yōu)樽攸S色,稍后,產(chǎn)生氣泡。測得反應后溶液pH=0.9 向反應后的溶液中加入KS

5、CN溶液 溶液變紅 (1)上述實驗中H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)產(chǎn)生氣泡的原因是　　　　　　　　　　　　　。? 【實驗Ⅱ】 試劑:未酸化的0.5 mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5) 操作 現(xiàn)象 取2 mL 5% H2O2溶液于試管中,加入5滴上述FeSO4溶液 溶液立即變?yōu)樽攸S色,產(chǎn)生大量氣泡,并放熱,反應混合物顏色加深且有渾濁。測得反應后溶液pH=1.4 (3)將上述混合物分離,得到棕黃色沉淀和紅褐色膠體。取部分棕黃色沉淀洗凈,加4 mol·L-1鹽酸,沉淀溶解得到黃色溶

6、液。初步判斷該沉淀中含有Fe2O3,經(jīng)檢驗還含有S。檢驗棕黃色沉淀中S的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ? (4)對于生成紅褐色膠體的原因,提出兩種假設: ⅰ. H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+ ⅱ.Fe2+的氧化產(chǎn)物發(fā)生了水解 ①根據(jù)實驗Ⅱ記錄否定假設ⅰ,理由是　　　　　　　　　　　　　　。? ②實驗驗證假設ⅱ:取　　　　,加熱,溶液變?yōu)榧t褐色,pH下降,證明假設ⅱ成立。? (5)將FeSO4溶液加入H2O2溶液中,產(chǎn)生紅褐色膠體,反應的離子方程式是　。? 【實驗Ⅲ】 若用FeCl2溶液替代FeSO4溶液,其余操作與實驗Ⅱ相同,除了產(chǎn)生與Ⅱ相同的現(xiàn)象外,還生

7、成刺激性氣味氣體,該氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅但不褪色。 (6)產(chǎn)生刺激性氣味氣體的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (7)由實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,亞鐵鹽與H2O2反應的現(xiàn)象與　　　　　　　　　　　　　　(至少寫兩點)有關。? 5.(2017北京朝陽一模,28)某學生進行如下實驗A: 實驗A 條件 現(xiàn)象 加熱 ⅰ.加熱后藍色褪去 ⅱ.冷卻過程中,溶液恢復藍色 ⅲ.一段時間后,藍色重新褪去 (1)使淀粉變藍的物質(zhì)是　　　　　　　。? (2)分析現(xiàn)象ⅰ、ⅱ認為:在酸性條件下,加熱促進淀粉水解,冷卻后平衡逆向移動。設計實驗如下

8、,“現(xiàn)象a”證實該分析不合理: “現(xiàn)象a”是　　　　　　　　　　　　　。? (3)再次分析:加熱后單質(zhì)碘發(fā)生了變化,實驗如下: Ⅰ.取少量碘水,加熱至褪色,用淀粉溶液檢驗揮發(fā)出的物質(zhì),變藍。 Ⅱ.向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷卻過程中一直未變藍;加入稀H2SO4,瞬間變藍。 對步驟Ⅱ中稀H2SO4的作用,結(jié)合離子方程式,提出一種合理的解釋:　　　　　　　　　　　　　　。? (4)探究碘水褪色后溶液的成分: 實驗1:測得溶液的pH≈5 實驗2:取褪色后的溶液,完成如下實驗: ①產(chǎn)生黃色沉淀的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　。? ②Ag2O的作用是　　　　

9、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③依據(jù)上述實驗,推測濾液中含有的物質(zhì)(或離子)可能是　　　　　　　　　　。? (5)結(jié)合化學反應速率解釋實驗A中現(xiàn)象ⅰ、現(xiàn)象ⅲ藍色褪去的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? B組　提升題組 6.(2017北京昌平二模,11)下列實驗中,對應的現(xiàn)象以及結(jié)論都正確且兩者具有因果關系的是(　　) 選項 實驗操作 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 A 將少量Fe(NO3)2加水溶解后,滴加稀硫酸酸化,再滴加KSCN溶液 溶液變成紅色 Fe(NO3)2

10、已變質(zhì) B 向KI溶液中滴加少量氯水,再加入CCl4,充分振蕩 液體分層,下層溶液呈紫紅色 氯的非金屬性比碘強 C 炭粉中加入濃硫酸并加熱,導出的氣體通入BaCl2溶液中 有白色沉淀產(chǎn)生 有SO2和CO2產(chǎn)生 D 向AgNO3溶液中滴加少量NaCl溶液,然后再向其中滴加KI溶液 先生成白色沉淀,后生成黃色沉淀 溶解度:AgCl>AgI 7.(2017北京昌平期末,13)利用如圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結(jié)論的是(　　) 選項 ① ② ③ 實驗結(jié)論 A 濃鹽酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 非金屬性: C>Si B 食鹽水 電

11、石 溴水 乙炔可與溴發(fā)生 加成反應 C 濃硝酸 Al NaOH溶液 鋁和濃硝酸反應 可生成NO2 D 濃硫酸 Na2SO3 KMnO4酸性溶液 SO2具有還原性 8.(2017北京海淀一模,27)感光材料AgBr的發(fā)現(xiàn)推動了化學感光成像技術(shù)的發(fā)展。膠片沖印的化學成像過程如下: 感光:涂有AgBr膠片的感光部分被活化,形成顯影區(qū); 顯影:用顯影液將顯影區(qū)被活化的AgBr轉(zhuǎn)化為Ag,形成暗影區(qū); 定影:用定影液(含Na2S2O3)將膠片上未感光的AgBr轉(zhuǎn)化為Ag(S2O3,形成透光亮影區(qū); 水洗:用水洗去膠片上殘留的可溶性銀鹽,自然干燥后形成黑白底片。 (

12、1)①顯影液可將AgBr轉(zhuǎn)化為Ag的原因是顯影液具有　　　　　性。? ②定影時,發(fā)生反應的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ③下圖是一張經(jīng)沖印后得到的黑白底片,其中含銀元素最多的區(qū)域是　　　　　　(選填字母序號)。? (2)已知: ⅰ.Ag+(aq)+Br-(aq) AgBr(s)　K1=1.9×1012 Ag+(aq)+2NH3·H2O(aq) Ag(NH3(aq)+2H2O(l)　K2=1.1×107 ⅱ.2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),白色Ag2S2O3易分解生成黑色Ag2S。 ①　　　　　(填“能”或“不能”)用氨水

13、作定影液,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? ②新制定影液(含Na2S2O3)和廢定影液[含Na3Ag(S2O3)2和少量Na2S2O3]的鑒別方法如下: a.盛裝新制定影液的試管為　　　　　(填“A”或“B”),若繼續(xù)向該試管中滴加AgNO3溶液,將出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? b.結(jié)合化學平衡移動原理解釋試管A中產(chǎn)生現(xiàn)象的原因:　 　。? 答案精解精析 A組　基礎題組 1.A　加入食醋,紅色很快褪為無色,可以證明“84”消毒液的氧化能力隨溶液pH的減小而增強。 2.C　A項,氯氣與N

14、aOH反應,堿性減弱也會使其褪色,不能判斷HClO有漂白性;B項,二氧化硫也能使溴水褪色,不能確定乙烯與溴水發(fā)生了加成反應;C項,水解程度越大,對應酸的酸性越弱,則由現(xiàn)象可知結(jié)合H+能力:C>HC;D項,導電性與離子濃度有關,濃度未知,不能判斷電離出離子濃度及電解質(zhì)的強弱。 3.C　A項,苯酚與濃溴水反應生成的三溴苯酚能溶于苯,不能達到除雜的目的;B項,氫氧化鈉過量,不存在沉淀轉(zhuǎn)化,得不出Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶解度大小關系;C項,Na2CO3水解溶液顯堿性,加BaCl2溶液后水解平衡逆向移動,氫氧根離子濃度減小,所以紅色變淺;D項,HCl不是氯元素的最高價含氧酸。 4.答案　(

15、1)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O (2)Fe3+催化下H2O2分解產(chǎn)生O2(或用化學方程式表示) (3)取加入鹽酸后的黃色溶液少許于試管中,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明棕黃色沉淀中含有S (4)①反應后溶液的pH降低 ②Fe2(SO4)3溶液 (5)2Fe2++H2O2+4H2O 2Fe(OH)3(膠體)+4H+ (6)H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動,產(chǎn)生的HCl受熱揮發(fā) (7)pH、陰離子種類、溫度、反應物用量 解析　(1)H2O2溶液與FeSO4溶液反應的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O;

16、 (2)反應中有Fe3+生成,Fe3+可催化H2O2分解產(chǎn)生O2; (4)①實驗Ⅱ中反應后溶液的pH降低,所以假設ⅰ不正確; (6)根據(jù)刺激性氣味氣體能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙變紅但不褪色,可以推知該氣體為氯化氫,產(chǎn)生原因為H2O2分解反應放熱,促進Fe3+的水解平衡正向移動,產(chǎn)生的HCl受熱揮發(fā)。 5.答案　(1)I2 (2)加入碘水后,溶液中無明顯現(xiàn)象(不變藍) (3)解釋1:6H++5I-+I 3I2+3H2O 解釋2:4H++4I-+O2 2I2+2H2O 解釋3:2H++I-+IO- I2+H2O (其他合理答案均可) (4)①Ag2O+2I- +2H+ 2AgI+

17、H2O ②證明上層溶液中存在I-;沉淀I-,排除向濾液中加入稀H2SO4后,I-被氧化生成I2的可能 ③HIO(或IO-)、HIO3(或I)、H+ (5)現(xiàn)象ⅰ:部分I2揮發(fā),部分I2與H2O發(fā)生反應;現(xiàn)象ⅲ:淀粉完全水解。加熱時,I2與H2O的反應速率大于淀粉水解的速率 解析　(1)能使淀粉變藍的物質(zhì)是碘單質(zhì)。 (2)分析不合理,則冷卻后淀粉并未重新生成,因此加入碘水后溶液不變藍。 (3)步驟Ⅰ說明加熱碘水,碘會揮發(fā);步驟Ⅱ說明褪色后的溶液中存在碘元素,但只有酸化后才形成碘單質(zhì)。聯(lián)想碘及其化合物的性質(zhì)可知,溶液變藍可能是因為酸性條件下,I、IO-與I-發(fā)生了歸中反應,也可能是因為

18、O2將I-氧化生成了I2。 B組　提升題組 6.B　A項,酸性條件下亞鐵離子、硝酸根離子可發(fā)生氧化還原反應生成Fe3+;B項,下層溶液呈紫紅色,說明碘化鉀被氧化成碘單質(zhì),即氯氣的氧化性大于碘單質(zhì),從而可證明氯的非金屬性比碘強;C項,SO2和CO2均不與氯化鋇溶液反應,不會生成白色沉淀;D項,所用AgNO3溶液過量,不存在沉淀的轉(zhuǎn)化,故不能得出溶解度:AgCl>AgI。 7.D　A項,濃鹽酸易揮發(fā),生成的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體,氯化氫也能使Na2SiO3溶液變渾濁,不能說明碳酸的酸性比硅酸強,也就不能說明非金屬性:C>Si;B項,電石與水反應生成的氣體中往往混有硫化氫等還原性氣體,也

19、能使溴水褪色,不能證明乙炔可與溴發(fā)生加成反應;C項,常溫下,鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化;D項,濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫,二氧化硫具有還原性,能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 8.答案　(1)①還原?、?S2+AgBr Ag(S2O3+Br-　③a (2)①不能　由K1>K2可知NH3與Ag+的結(jié)合能力弱于Br-與Ag+的結(jié)合能力 ②a.B　隨滴加AgNO3的量的增加,溶液中產(chǎn)生白色沉淀,然后變黑 b.A試管溶液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴入的Ag+與S2結(jié)合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促進上述平衡正向移動,導致白色Ag2S2O3沉

20、淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S導致沉淀變黑 解析　(1)①AgBr轉(zhuǎn)化為Ag的過程中,銀元素的化合價從+1降到0,所以需要加入還原劑,則顯影液應具有還原性; ③暗影區(qū)銀元素以Ag單質(zhì)的形式存在,亮影區(qū)銀元素以Ag(S2O3形式存在,灰白區(qū)兩種形式并存,用水洗去可溶性銀鹽,暗影區(qū)銀未被洗去,亮影區(qū)和灰白區(qū)均有部分銀被洗去,所以暗影區(qū)含銀元素最多; (2)②廢定影液中存在平衡:2Ag(S2O3(aq) Ag2S2O3(s)+3S2(aq),滴加AgNO3溶液,Ag+與S2結(jié)合生成Ag2S2O3,使c(S2)下降,促進上述平衡正向移動,導致白色Ag2S2O3沉淀大量析出,Ag2S2O3又分解生成黑色Ag2S;而新制定影液中主要含有Na2S2O3,滴加幾滴AgNO3溶液,Ag+與S2反應生成Ag(S2O3,無明顯現(xiàn)象,所以A試管中盛有廢定影液,B試管中盛有新制定影液。