高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題能力訓(xùn)練10 化學(xué)實驗設(shè)計與評價（含解析）-人教版高三化學(xué)試題

專題能力訓(xùn)練10化學(xué)實驗設(shè)計與評價(時間:45分鐘滿分:100分)一、選擇題(共7小題,每小題6分,共42分。每小題只有1個選項符合題意)1.用下列實驗方案不能達到實驗?zāi)康牡氖?)A.圖A裝置Cu與稀硝酸制取NOB.圖B裝置檢驗乙炔的還原性C.圖C裝置實驗室制取溴苯D.圖D裝置實驗室分離CO和CO2答案:B2.以下實驗設(shè)計能達到實驗?zāi)康牡氖?)選項實驗?zāi)康膶嶒炘O(shè)計A除去NaHCO3固體中的Na2CO3將固體加熱至恒重B制備無水AlCl3蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液C重結(jié)晶提純苯甲酸將粗品水溶、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶D鑒別NaBr和KI溶液分別加新制氯水后,用CCl4萃取答案:D解析:NaHCO3受熱易分解,而Na2CO3受熱不易分解,故A項錯;AlCl3易水解,故蒸發(fā)Al與稀鹽酸反應(yīng)后的溶液得不到AlCl3而是得到Al(OH)3,B項錯;苯甲酸常溫下微溶于水,故提純苯甲酸時,應(yīng)將粗品在加熱條件下溶于水,趁熱過濾,冷卻結(jié)晶,C項錯;氯水與NaBr和KI反應(yīng)分別生成Br2、I2,兩者都易溶于CCl4,分別在CCl4層中顯橙紅色、紫紅色,D項正確。3.下列實驗方案設(shè)計不合理的是()A.圖1:驗證苯中是否有碳碳雙鍵B.圖2:驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性C.圖3:驗證溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)生成烯烴D.圖4:驗證酸性CH3COOH>H2CO3>C6H5OH答案:C解析:通過溴水或酸性高錳酸鉀溶液是否褪色,可以驗證苯環(huán)中是否有碳碳雙鍵,A項正確;NaHCO3在里面的小試管中,B項正確;應(yīng)在兩裝置中間加一個除去乙醇蒸氣的裝置,C項錯誤;飽和NaHCO3溶液可除去揮發(fā)出來的CH3COOH,排除其干擾,D項正確。4.(2019濟南高三模擬)下列由實驗得出的結(jié)論正確的是()選項實驗結(jié)論A將適量苯加入溴水中,充分振蕩后,溴水層接近無色苯分子中含有碳碳雙鍵,能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)B向某溶液中加入稀硫酸,生成淡黃色沉淀和有刺激性氣味的氣體該溶液中一定含有S2O32-C向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,加熱,然后加入新制Cu(OH)2,加熱,未觀察到磚紅色沉淀蔗糖未水解或水解的產(chǎn)物不是還原性糖D相同條件下,測定等濃度的Na2CO3溶液和Na2SO4溶液的pH,前者呈堿性,后者呈中性非金屬性:S>C答案:D5.海洋約占地球表面積的71%,對其進行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法不正確的是()A.工業(yè)上,電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗B.從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl22Cl-+Br2C.試劑1可以選用石灰乳D.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO42-答案:A解析:MgO熔點很高,工業(yè)上常采用電解熔融MgCl2冶煉鎂,A項錯誤;石灰乳廉價且來源廣泛,與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,C項正確;B、D兩項正確。6.某化學(xué)小組在常溫下測定一定質(zhì)量的某銅鋁混合物中銅的質(zhì)量分數(shù),設(shè)計了如下實驗方案,下列有關(guān)判斷中不正確的是()方案:銅鋁混合物測定生成氣體的體積方案:銅鋁混合物測定剩余固體的質(zhì)量A.溶液A和B均可以是鹽酸或NaOH溶液B.溶液A和B不可以均選用稀硝酸C.若溶液B選用濃硝酸,則測得銅的質(zhì)量分數(shù)偏大D.實驗室方案更便于實施答案:C解析:鹽酸或NaOH溶液均只與銅、鋁混合物中的鋁反應(yīng),而稀硝酸與銅、鋁都發(fā)生反應(yīng),A、B兩項均正確;若溶液B選用濃硝酸,銅全部溶解,鋁被鈍化,使測得剩余固體質(zhì)量偏大,銅的質(zhì)量分數(shù)偏小,C項不正確;測質(zhì)量比測氣體的體積更便于實施,D項正確。7.下列實驗裝置設(shè)計正確,且能達到目的的是()答案:A解析:應(yīng)用濕潤的pH試紙檢驗氨氣,B項錯誤;冷卻水的流向錯誤,C項錯誤;不能直接在容量瓶中溶解、稀釋物質(zhì),D項錯誤。二、非選擇題(共2小題,共58分)8.(26分)某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag(金屬層中其他金屬含量過低,對實驗的影響可忽略)。已知:NaClO溶液在受熱或酸性條件下易分解,如:3NaClO2NaCl+NaClO3AgCl可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O常溫時N2H4·H2O(水合肼)在堿性條件下能還原Ag(NH3)2+:4Ag(NH3)2+N2H4·H2O4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O(1)“氧化”階段需在80 條件下進行,適宜的加熱方式為。 (2)NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。HNO3也能氧化Ag,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺點是。(3)為提高Ag的回收率,需對“過濾”的濾渣進行洗滌,并。 (4)若省略“過濾”,直接向冷卻后的反應(yīng)容器中滴加10%氨水,則需要增加氨水的用量,除因過量NaClO與NH3·H2O反應(yīng)外(該條件下NaClO3與NH3·H2O不反應(yīng)),還因為。(5)請設(shè)計從“過濾”后的濾液中獲取單質(zhì)Ag的實驗方案:  (實驗中須使用的試劑有:2 mol·L-1水合肼溶液,1 mol·L-1 H2SO4)。 答案:(1)水浴加熱(2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2會釋放出氮氧化物(或NO、NO2),造成環(huán)境污染(3)將洗滌后的濾液合并入過濾的濾液中(4)未過濾掉的溶液會稀釋加入的氨水,且其中含有一定濃度的Cl-,不利于AgCl與氨水反應(yīng)(5)向濾液中滴加2 mol·L-1水合肼溶液,攪拌使其充分反應(yīng),同時用1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收反應(yīng)中放出的NH3,待溶液中無氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置,過濾、洗滌,干燥解析:(1)在80 條件下加熱,可采用水浴,受熱均勻,且溫度易控。(2)反應(yīng)物為NaClO、Ag和水,產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,依據(jù)得失電子守恒將方程式配平,在該反應(yīng)中Ag為還原劑,NaClO既作氧化劑又作還原劑;HNO3在氧化Ag時,自身被還原為氮的氧化物,污染環(huán)境。(4)氧化后的溶液中含有大量的Cl-,AgCl與氨水的反應(yīng)原理為AgCl+2NH3·H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O。較多Cl-的存在,使該平衡逆向移動,不利于AgCl沉淀的溶解,同時由于溶液的存在會對加入的氨水起到稀釋作用。(5)過濾后的濾液中含有Ag(NH3)2+,依據(jù)已知可知加入2 mol·L-1水合肼溶液,即可生成Ag沉淀,同時生成NH3和N2,用1 mol·L-1 H2SO4溶液吸收NH3防止污染環(huán)境,待溶液中無氣泡產(chǎn)生,停止滴加水合肼溶液,靜置,然后過濾、洗滌,干燥即可得到金屬銀。9.(32分)水中溶氧量(DO)是衡量水體自凈能力的一個指標,通常用每升水中溶解氧分子的質(zhì)量表示,單位mg·L-1。我國地表水環(huán)境質(zhì)量標準規(guī)定,生活飲用水源的DO不能低于5 mg·L-1。某化學(xué)小組同學(xué)設(shè)計了下列裝置(夾持裝置略),測定某河水的DO。.測定原理:堿性條件下,O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2:2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2。酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O(未配平),用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2:2S2O32-+I2S4O62-+2I-.測定步驟:a.安裝裝置,檢驗氣密性,充N2排盡空氣后,停止充N2。b.向燒瓶中加入200 mL水樣。c.向燒瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4無氧溶液(過量)、2 mL堿性KI無氧溶液(過量),開啟攪拌器,至反應(yīng)完全。d.攪拌并向燒瓶中加入2 mL H2SO4無氧溶液,至反應(yīng)完全,溶液為中性或弱酸性。e.從燒瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示劑,用0.010 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液進行滴定,記錄數(shù)據(jù)。f.g.處理數(shù)據(jù)(忽略氧氣從水樣中的逸出量和加入試劑后水樣體積的變化)。回答下列問題:(1)配制以上無氧溶液時,除去所用溶劑水中氧的簡單操作為。 (2)在橡膠塞處加入水樣及有關(guān)試劑應(yīng)選擇的儀器是。 滴定管注射器量筒(3)攪拌的作用是。 (4)配平反應(yīng)的方程式,其化學(xué)計量數(shù)依次為。 (5)步驟f為。 (6)步驟e中達到滴定終點的標志為。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水樣的DO= mg·L-1(保留一位小數(shù))。作為飲用水源,此次測得DO是否達標:(填“是”或“否”)。 (7)步驟d中加入H2SO4溶液反應(yīng)后,若溶液pH過低,滴定時會產(chǎn)生明顯的誤差。寫出產(chǎn)生此誤差的原因(用離子方程式表示,至少寫出2個) 。 答案:(1)將溶劑水煮沸后冷卻(2)(3)使溶液混合均勻,快速完成反應(yīng)(4)1,2,4,1,1,3(5)重復(fù)步驟e的操作23次(6)溶液藍色褪去(半分鐘內(nèi)不變色)9.0是(7)2H+S2O32-S+SO2+H2OSO2+I2+2H2O4H+SO42-+2I-4H+4I-+O22I2+2H2O(任寫其中2個)解析:(1)氣體在水中的溶解度隨著溫度升高而減小,煮沸溶劑水可以除去溶劑水中的氧。(3)攪拌會使溶液充分混合,加快反應(yīng)物的反應(yīng)速率。(4)根據(jù)得失電子守恒可配平反應(yīng)中的離子方程式:MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2+I2+3H2O(5)對定量實驗一般要進行多次,因此步驟f應(yīng)為重復(fù)步驟e的操作23次,以便減小實驗誤差。(6)燒瓶中碘單質(zhì)使淀粉變?yōu)樗{色,加入Na2S2O3溶液將I2還原為I-,因此當(dāng)藍色消失且半分鐘不變色時,表明I2已反應(yīng)完,達到滴定終點。4.5 mL溶液中含有Na2S2O3:n(Na2S2O3)=0.010 00 mol·L-1×0.004 5 L=4.5×10-5 mol,結(jié)合反應(yīng),可得關(guān)系式:O22MnO(OH)22I24S2O32-,則n(O2)=14n(Na2S2O3)= 1.125×10-5 mol。該河水的DO=1 00040×1.125×10-5×32 g·L-1=9×10-3 g·L-1=9.0 mg·L-1>5 mg·L-1,說明達標。(7)若溶液pH過低,Na2S2O3在酸性條件下會分解產(chǎn)生SO2,SO2又能與I2反應(yīng);同時在酸性條件下,I-又易被空氣中的O2氧化。