1、1第 4 节 实验方案的设计与评价一、选择题1(2018 届广东揭阳一中期中)下列实验操作不能达到预期目的的是( )。选项 实验目的 操作A 证明 CH2=CHCHO 中含有碳碳双键 滴入溴的四氯化碳溶液B 除去苯中混有的苯酚 向混合液中加入过量 NaOH 溶液，然后分液C 证明久置的 Na2O2没有变质 滴加过量稀盐酸，产生无色无味气体D 比较盐酸与醋酸的酸性强弱 分别测定同温同浓度 NaCl 溶液与 CH3COONa溶液的 pH2.(2018 届四川成都树德中学月考)根据下列实验，所得实验现象和实验结论正确的是( )。选项 实验 现象 实验结论A 将 SO2气体通入紫色石蕊 试液中 溶液先
2、变红后褪色 二氧化硫具有酸性和漂白 性B将小苏打和硫酸反应生成的气体，通入一定浓度的Na2SiO3溶液中出现白色胶状沉淀 酸性：H2SO4H2CO3H2SiO3 C 将光亮的镁条放入盛有 NH4Cl 溶液的试管中有大量气泡产生 反应中有 NH3产生D 试管 a 出现白色沉淀，试管 b 出现黄色沉淀 溶度积： Ksp(AgCl)Ksp(AgI)3.(2018 届湖南郴州质检)下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的是( )。选项 实验 现象 结论A 将 SO2通入 BaCl2溶液，然后滴入稀硝酸 白色沉淀，白色沉淀不溶 于稀硝酸 所得沉淀为 BaSO3，后转化 BaSO4B 浓硫酸滴入
3、蔗糖中，并搅 拌 得黑色蓬松的固体并有刺 激性气味气体 该过程中浓硫酸仅体现吸 水性和脱水性C 向 FeCl2溶液中加入足量 Na2O2出现红褐色沉淀和无色气体 FeCl2溶液部分变质D 向足量含淀粉的 FeI2溶液中滴加 2 滴氯水 溶液变蓝 还原性：I Fe2 24.(2018 届湖北孝感统考)用下图所示实验装置进行相应实验，不能达到实验目的的是( )。A.从含碘的 CCl4溶液中提取碘和回收 CCl4溶剂 B.萃取操作过程中的放气C.定量测定化学反应速率 D.比较 KMnO4、Cl 2、S 的氧化性5(2018 年云南保山统测)下列实验方案能达到相应实验目的的是( )。选项 实验目的 实
4、验方案A 除去 HCl 气体中混有的少量 Cl2 将气体通过饱和食盐水洗气B 除去 CuCl2溶液中的少量 FeCl3 加入足量铜粉，充分反应后过滤C 验证氧化性：Fe 3 I2 向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，观察D 检验某矿物溶液中是否含有 SO24 取少量溶液，向其中滴加盐酸酸化的 BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀产生6.下列实验操作能达到预期实验目的的是( )。选项 实验操作 实验目的A向 2 mL 品红溶液和 2 mL 加入少许醋酸的品红溶液中分别滴入 3 滴“84”消毒液，观察红色褪色的快慢证明随溶液 pH 的减小， “84”消毒液的氧化能力增强，从
5、而判断反应速率的大小B 将硫酸酸化的 H2O2溶液滴入 Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色 可证明氧化性：H 2O2比 Fe3 强C相同条件下，向两支盛有相同体积不同浓度 H2O2溶液的试管中分别滴入适量相同浓度的 CuSO4溶液和 FeCl3溶液探究 Cu2 、Fe 3 对 H2O2分解速率的影响D 比较不同反应的反应热数据大小 从而判断反应速率的大小7.(2018 届广东广雅中学、江西南昌二中联考)下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是( )。选项 实验 现象 结论A将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加 KSCN 溶液有气体生成，溶液呈血红色 稀硝酸将 Fe 氧化为F
6、e3B 将铜粉加入 1.0 molL1 Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼C用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低3D往含有等浓度 MgSO4溶液与 CuSO4溶液的混合溶液中，逐滴滴入 NaOH 溶液至不再有沉淀产生先有浅蓝色沉淀生成，后有白色沉淀Cu(OH)2的溶度积比Mg(OH)2的小二、非选择题8(2017 年河南商丘三模)某化学小组研究盐酸被氧化的条件，进行如下实验。(1)研究盐酸被 MnO2氧化。实验 操作 现象 常温下将 MnO2和 12 molL1 浓盐酸混合 溶液呈浅棕色，略有刺激性气味
7、将中混合物过滤，加热滤液 生成大量黄绿色气体 加热 MnO2和 4 molL1 稀盐酸混合物 无明显现象中溶液呈浅棕色是由于 MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，化学方程式是_。中发生了分解反应，反应的化学方程式是_。中无明显现象的原因，可能是 c(H )或 c(Cl )较低，设计实验进行探究(如图1)：图 1将实验、作对比，得出的结论是_；将实验现象中的、作对比，得出的结论是_。用如图装置(a、b 均为石墨电极)进行实验：.K 闭合时，指针向左偏转.向右管中滴加浓 H2SO4至 c(H )7 molL 1 ，指针偏转幅度变化不大.再向左管中滴加浓 H2SO4至 c(H )7 molL 1 ，指
8、针向左偏转幅度增大图 2将实验中的和、作对比，得出的结论是_。(2)研究盐酸能否被氧化性酸氧化。烧瓶中放入浓 H2SO4，通过分液漏斗向烧瓶中滴加浓盐酸，烧瓶上方立即产生白雾，用湿润的淀粉 KI 试纸检验，无明显现象。由此得出浓硫酸_(填“能”或“不能”)氧化盐酸。向试管中加入 3 mL 浓盐酸，在加入 1 mL 浓 HNO3，试管内液体逐渐变为橙色，加热，产生棕黄色气体，经检验含有 NO2。通过实验、证明混合气体中含有 Cl2，的操作是_4_。实验 操作 现象 将湿润的淀粉 KI 试纸伸入棕黄色气体中 试纸先变蓝，后褪色 将湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净 Cl2中 试纸先变蓝，后褪色 试纸先
9、变蓝，不褪色(3)由上述实验得出：盐酸能否被氧化与氧化剂的种类、_有关。9(2017 届宁夏石嘴山三中三模)三氯化硼的熔点为107.3 ，沸点为 12.5 ，易水解生成硼酸(H 3BO3)，可用于制造高纯硼、有机合成催化剂等。实验室制取三氯化硼的原理为 B2O33C3Cl 2 2BCl33CO。= = = = = (1)甲组同学拟用下列装置制取纯净干燥的氯气(不用收集)。A B C装置 B 中盛放的试剂是_，装置 C 的作用是_。装置 A 中发生反应的离子方程式为_。(2)乙组同学选用甲组实验中的装置 A、B、C 和下列装置(装置可重复使用)制取 BCl3并验证反应中有 CO 生成。D E F
10、 GH I J乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为ABCG_FDI。能证明反应中有 CO 生成的现象是_。开始实验时，先点燃_(填“G” 或“F”)处的酒精灯。请写出 BCl3水解的化学方程式：_。硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为 NaB(OH)4，则硼酸在水中电离方程式是_。10(2017 届广东广州二模)“84 消毒液”因 1984 年北京某医院研制使用而得名，在日常生活中使用广泛，其有效成分是 NaClO。某小组在实验室制备 NaClO 溶液，并进行性质探究和成分测定。(1)该小组按上图装置进行实验，反应一段时间后，分别取 B、C、D 瓶的溶液进行实验，实验现象如下表。(已知饱和 N
11、aClO 溶液 pH 为 11)实验步骤 实验现象5B 瓶 C 瓶 D 瓶实验 1：取样，滴加紫色石蕊溶液 变红，不褪色 变蓝，不褪色 立即褪色实验 2：取样，测定溶液的 pH 3 12 7装置 A 中反应的化学方程式为_。B 瓶溶液中 H 的主要来源是_。C 瓶溶液的溶质是_(填化学式)。结合平衡移动原理解释 D 瓶溶液中石蕊立即褪色的原因：_。(2)测定 C 瓶溶液中 NaClO 含量(单位：gL 1 )的实验步骤如下：.取 C 瓶溶液 20 mL 于锥形瓶，加足量盐酸酸化，迅速加入过量 KI 溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反应。.用 0.100 0 molL1 Na2S2O3标准溶液滴定锥形
12、瓶中的溶液，指示剂显示终点时共用去 20.00 mL Na2S2O3溶液。(I 22S 2O =2I S 4O )23 26步骤总反应的离子方程式为_，盖紧瓶塞并在暗处反应的原因是_。C 瓶溶液中 NaClO 的含量为_gL 1 。(保留 1 位小数)11(2017 届安徽江南十校二模)我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用 NaHCO3、NaCl、NH 4Cl 等物质溶解度的差异，以食盐、氨气和二氧化碳为原料制得 NaHCO3，进而生产出纯碱。.某研究性学习小组的同学，模拟“侯氏制碱法”提出下列一种制备 NaHCO3 的实验方案，经过讨论，大家一致认为方案 2
13、 较合理，请说明方案 3 的不足之处是_。方案 1：分别将二氧化碳和氨气通入 NaCl 饱和溶液中。方案 2：将二氧化碳通入含氨的 NaCl 饱和溶液中。方案 3：将氨气通入含二氧化碳的 NaCl 饱和溶液中。.根据方案 2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：步骤 1：配制含氨的饱和食盐水。在 100 mL 的锥形瓶中加入 20 mL 氨水(体积比 11)，再加入 8 g 食盐， 塞紧橡皮塞， 振荡几分钟， 过滤除去不溶物， 得到含氨的饱和食盐水。步骤 2：制备碳酸氢钠。 按图组装好实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂，开始制备碳酸氢钠。 实验过程中，需要控制温度在 30
14、35 (大于35 时 NH4HCO3会分解) 和二氧化碳的通入速率 (以出现能数得清的连续气泡为好)。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。请回答下列问题：(1)D 烧杯中稀硫酸的作用是_。(2)装置 B 中试剂是_， 它的作用为_。(3)装置 C 中的化学方程式为_。(4)检验步骤 2 中所得晶体是碳酸氢钠而不是氯化钠的实验方法和现象是_。(5)为了检验某含有 NaHCO3杂质的 Na2CO3样品的纯度，现将 m1 g 样品加热，其质量变为 m2 g，则样品的纯度是_。6第 4 节 实验方案的设计与评价1C 解析：A 项，碳碳双键与溴的四氯化碳溶液发生加成反应，CHO
15、 与溴的四氯化碳溶液不反应，A 正确；B 项，苯酚与 NaOH 溶液反应，苯不反应，分层，分液，B 正确；C项，Na 2O2与盐酸反应放出气体，变质为碳酸钠后，与盐酸反应也放出气体，无法判断是否变质，C 错误；D 项，NaCl 为强酸强碱盐，不水解溶液显中性，CH 3COONa 属于强碱弱酸盐，水解溶液显碱性，D 正确。2B 解析：将 SO2气体通入紫色石蕊试液中，溶液变红，不褪色，故 A 错误；根据强酸制备弱酸，可证明酸性：H 2SO4H 2CO3H 2SiO3，故 B 正确；NH 4Cl 溶液水解显酸性，放入光亮的镁条能够反应放出氢气，故 C 错误；硝酸银过量，不发生沉淀转化，应向白色沉淀
16、中加入碘化钠溶液，故 D 错误。3D 解析：A 项，滴入稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡，但 SO2与 BaCl2不反应，则开始不能生成亚硫酸钡沉淀，现象不合理，故 A 错误；B 项，浓硫酸先使蔗糖炭化，后C 与浓硫酸发生氧化还原反应，则现象说明浓硫酸具有脱水性、强氧化性，故 B 错误；C 项，过氧化钠具有强氧化性，可氧化亚铁离子，则不能说明 FeCl2溶液部分变质，故 C 错误；D项，氯水先氧化碘离子，碘单质遇淀粉变蓝，则由现象可知还原性：I Fe 2 ，故 D 正确。4C 解析：A 项，碘和四氯化碳互溶，四氯化碳容易挥发，从含碘的 CCl4溶液中提取碘和回收 CCl4溶剂可选用蒸馏，故 A
17、 正确；B 项，萃取操作过程中，要不时地打开下端活塞放气，故 B 正确；C 项，用图示装置不能收集到氧气，因此不能定量测定化学反应速率，故 C 错误；D 项，KMnO 4与浓盐酸反应放出氯气，氯气与硫化钠溶液反应生成硫单质沉淀，可以比较 KMnO4、Cl 2、S 的氧化性，故 D 正确。5C 解析：HCl 易溶于饱和食盐水，故 A 错误；FeCl 3和 Cu 反应生成 CuCl2和FeCl2，混入了新的杂质，故 B 错误；向 FeCl3溶液中滴加少量 KI 溶液，再滴加几滴淀粉溶液，若溶液变蓝色，则说明氧化性：Fe 3 I2，故 C 正确；若溶液中有 Ag 或 SiO 等23则会对 SO 的检
18、验造成干扰，应先加盐酸酸化，再滴加 BaCl2溶液，故 D 错误。246A 解析：在酸性溶液中 NO 也可以氧化 Fe2 ，B 错误；要探究 Cu2 、Fe 3 对 3H2O2分解速率的影响，H 2O2溶液的体积和浓度必须相同，且与 Cu2 、Fe 3 结合的阴离子最好也相同，才可以进行对比，C 错误；反应热大小与反应速率的大小无关，D 错误。7D 解析：稀硝酸加入过量铁粉，生成硝酸亚铁，滴加 KSCN 溶液不显血红色，故 A错误；铁比铜活泼，铜不能置换出铁，故 B 错误；铝与氧气极易反应生成氧化铝，氧化铝的熔点高，铝熔化后被氧化铝薄膜包裹不滴落下来，故 C 错误；氢氧化铜比氢氧化镁更难溶，先
19、生成氢氧化铜沉淀，故 D 正确。8(1)MnO 24HCl = =MnCl42H 2OMnCl 4 Cl2MnCl 2= = = = = 中没有明显现象的原因是 c(H )、 c(Cl )较低，需要增大到一定浓度才能被 MnO2氧化 MnO 2氧化盐酸的反应中， c(H )变化的影响大于 c(Cl )HCl 的还原性与 c(H )无关，MnO 2的氧化性与 c(H )有关， c(H )越大，MnO 2的氧化性越强(2)不能 将湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净的 NO2中(3)c(Cl )、 c(H )(或浓度)解析：(1)MnO 2与浓盐酸发生了复分解反应，其反应式为 MnO24HCl =MnC
20、l42H 2O。将中混合物过滤得到滤液成分为 MnCl4、HCl，加热滤液，发生了分解反应，生成大量黄绿色气体，故反应的化学方程式为MnCl4 Cl2MnCl 2。由实验可知，= = = = = c(H )或 c(Cl )需要增大到一定浓度的盐酸才能被 MnO2氧化，故中没有明显现象的原因是 c(H )、 c(Cl )较低，需要增大到一定浓度才能被 MnO2氧化。与对比，向右管中滴加浓 H2SO4至 c(H )7 molL1 ，指针偏转幅度变化不大，说明 HCl 的还原性与 c(H )7无关；与对比，向左管中滴加浓 H2SO4至 c(H )7 molL1 ，指针向左偏转幅度增大，说明 MnO2
21、的氧化性与 c(H )有关， c(H )越大，MnO 2的氧化性越强。(2)根据实验现象“用湿润的淀粉 KI 试纸检验，无明显现象” ，说明 Cl 并未被浓硫酸氧化，由此得出浓硫酸不能氧化盐酸。证明混合气体中含有 Cl2，需要用 Cl2、NO 2作对比实验，故操作为湿润的淀粉 KI 试纸伸入纯净的 NO2中，观察现象。9(1)饱和食盐水 干燥氯气2MnO 16H 10Cl =2Mn2 5Cl 28H 2O 4(2)E H J H 装置 F 中黑色粉末变为红色，装置 D 中澄清石灰水变浑浊G BCl 33H 2O=H3BO33HClH 3BO3H 2O B(OH)4 H 解析：(1)根据实验装置
22、图可知，用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气，同时生成氯化钾和氯化锰，制得的氯气中含有杂质氯化氢和水，要用饱和食盐水除去氯化氢，用浓硫酸除去水蒸气，从而得到干燥纯净的氯气。(2)乙组同学选用甲组实验中的装置 A、B、C 制得干燥的氯气，用氯气与 B2O3、C 反应生成三氯化硼和 CO，三氯化硼的熔点为107.3 ，沸点为 12.5 ，所以收集三氯化硼要用冰水冷却，未反应的氯气尾气用氢氧化钠吸收，三氯化硼易水解，为防止氢氧化钠溶液中的水进入装置 E，在 E 和 J 之间接上 H 装置，用于吸水，生成的 CO 经干燥后再通过 F 装置还原氧化铜，再将生成的气体通过澄清石灰水检验，可以证明原反应中有一氧化
23、碳生成，多余的 CO 不能排放到空气中，要用排水法收集。根据上面的分析可知，乙组同学的实验装置中，依次连接的合理顺序为ABCGEHJHFDI。根据实验原理可知，生成的 CO 能将黑色的氧化铜还原为红色的铜，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，所以能证明反应中有 CO 生成的现象是装置 F 中黑色粉末变为红色，装置 D 中澄清石灰水变浑浊。加热 CuO 前需要利用CO 除去装置内的空气，则开始实验时，先点燃 G 处的酒精灯。10(1)KClO 36HCl(浓) = =KCl3Cl 23H 2O氯气中混有的 HCl NaClO、NaCl、NaOH 溶液中存在平衡 Cl2H 2O HClHClO，H
24、CO 消耗 H ，使平衡右移，HClO 的浓 3度增大(2)HClO2I H =I2Cl H 2O 防止 HClO 分解 3.7解析：A 是制取 Cl2装置，B 是吸收 HCl 装置，C 是制取 NaClO 装置，D 和 E 是吸收 Cl2装置。(1)B 是吸收 HCl 装置，而 Cl2在饱和氯化钠溶液中不溶解，所以 B 瓶溶液中 H 的主要来源是氯气中混有的 HCl。Cl 2与 NaOH 溶液反应生成 NaClO、NaCl，NaClO 水解使溶液显碱性，所以 C 瓶溶液的溶质是 NaCl、NaClO、NaOH。D 瓶溶液中存在平衡 Cl2H 2OHClHClO ，HCO 消耗 H ，使平衡右
25、移，HClO 的浓度增大，HClO 具有漂白性，使紫 3色石蕊立即褪色。(2)HClO 见光或受热容易分解生成 HCl 和 O2，所以盖紧瓶塞并在暗处充分反应。根据和的反应可得关系：NaClOHClOI 22S 2O2 ，所以 n(NaClO) 3 n(S2O2 ) 0.1000 molL1 0.02 L0.001 mol， m(NaClO)0.001 mol74.5 12 3 12gmol1 0.0745 g，因此 C 瓶溶液中 NaClO 的含量为： 3.725 gL1 3.7 0.0745 g0.02 LgL1 。11.二氧化碳在水(或 NaCl 溶液)中溶解度小，不利于 NaHCO3的
26、生成.(1)吸收未反应的 NH3(2)饱和碳酸氢钠溶液 除去 CO2中的 HCl 气体(3)NaClCO 2NH 3H 2O=NaHCO3NH 4Cl(4)取少量晶体于试管中，向其中加入适量稀硝酸，剧烈反应冒出大量气泡，固体全部溶解后再滴加适量 AgNO3溶液，无沉淀产生，说明得到的晶体为 NaHCO3(7)84m2 83m131m1解析：.(4)利用碳酸氢钠与强酸反应产生气体，氯离子与银离子反应生成不溶于酸的氯化银检验步骤 2 中所得晶体是碳酸氢钠而不是氯化钠。(5)解：设样品中含有 NaHCO3杂质的质量为 x，则82NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O 固体 m(减少)= = = = = 284 106 62x ( m1 m2) g ，解得 x g284x 62m1 m2 g 84m1 m231则样品的纯度 。m1 xm1 84m2 83m131m1
