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
2、入一定浓度的Na2SiO3溶液中出现白色胶状沉淀酸性：H2SO4H2CO3H2SiO3C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
3、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：IFe24.(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、Cl2、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：Fe3I2向FeCl3溶液中滴加少量 KI溶液
4、，再滴加几滴淀粉溶液，观察D检验某矿物溶液中是否含有SO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：H2O2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、Fe3对H2O2
5、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Fe3B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D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
6、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
7、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 molL1，指针偏转幅度变化不大.再向左管中滴加浓H2SO4至c(H)7 molL1，指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
8、中含有Cl2，的操作是_。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(H3BO3)，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B2O33C3Cl22BCl33CO。(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 BC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
9、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 G H 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
10、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NaClO溶液pH为11)实验步骤实验现象B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pH3127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：gL1)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标准溶液滴定锥形瓶中的溶液
11、，指示剂显示终点时共用去20.00 mL Na2S2O3溶液。(I22S2O=2IS4O)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_gL1。(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、NH4Cl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
12、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 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
13、，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_。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，Na2O2与盐酸反应放出气体，变质为碳酸钠后，
14、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，CH3COONa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：H2SO4H2CO3H2SiO3，故B正确；NH4Cl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
15、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：IFe2，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，KMnO4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、Cl2、S的氧化性，
16、故D正确。5C解析：HCl易溶于饱和食盐水，故A错误；FeCl3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：Fe3I2，故C正确；若溶液中有Ag或SiO等则会对SO的检验造成干扰，应先加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，故D错误。6A解析：在酸性溶液中NO也可以氧化Fe2，B错误；要探究Cu2、Fe3对H2O2分解速率的影响，H2O2溶液的体积和浓度必须相同，且与Cu2、Fe3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，
17、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，先生成氢氧化铜沉淀，故D正确。8(1)MnO24HCl =MnCl42H2OMnCl4Cl2MnCl2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MnO2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，MnO2的氧化性与c(H)有关，c(H)越大，MnO2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)
18、c(Cl)、c(H)(或浓度)解析：(1)MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，其反应式为MnO24HCl =MnCl42H2O。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MnCl4Cl2MnCl2。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)无关；与对比，向左管中滴加浓H2SO4至c(H)7 molL
19、1，指针向左偏转幅度增大，说明MnO2的氧化性与c(H)有关，c(H)越大，MnO2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、NO2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2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(2)EHJH装置F中黑色粉末变为红色，装置D中澄清石灰水变浑浊GBCl33H2O=H3BO33HClH3BO3H2OB(OH)4H解析：(1)根据实验装置图可知，用高锰酸钾与浓盐酸反应制得氯气，同时
20、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
21、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)KClO36HCl(浓) =KCl3Cl23H2O氯气中混有的HClNaClO、NaCl、NaOH溶液中存在平衡Cl2H2OHClHClO，HCO消耗H，使平衡右移，HClO的浓度增大(2)HClO2IH=I2ClH2O防止HClO分解3.7解析：A是制取Cl2装置，B是
22、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。Cl2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Cl2H2OHClHClO，HCO消耗H，使平衡右移，HClO的浓度增大，HClO具有漂白性，使紫色石蕊立即褪色。(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：NaClOHClOI22S2O2，所以n(NaClO)n(S2O
23、2)0.1000 molL10.02 L0.001 mol，m(NaClO)0.001 mol74.5 gmol10.0745 g，因此C瓶溶液中NaClO的含量为：3.725 gL13.7 gL1。11.二氧化碳在水(或NaCl溶液)中溶解度小，不利于NaHCO3的生成.(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)NaClCO2NH3H2O=NaHCO3NH4Cl(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)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2NaHCO3Na2CO3CO2H2O固体m(减少) 284 106 62x (m1m2) g，解得x g则样品的纯度。8
