1、第 4 节 化学实验方案的设计与评价课时跟踪练一、选择题1下列相关家庭实验设计能达到预期目的的是( )选项 相关实验 预期目的A 在少量食用碱中滴加食醋探究食用碱是碳酸钠还是碳酸氢钠B 在食用盐中滴加少量淀粉液 探究食用盐是否为加碘盐C 用激光笔照射淀粉液探究淀粉液是胶体还是溶液D将鸡蛋白溶于水后，滴加AgNO3 溶液验证蛋白质中含有氯元素解析：碳酸钠、碳酸氢钠均能与乙酸反应生成二氧化碳，A 不能达到预期目的；食用盐中加入的是化合态的碘，不能用淀粉检验，B 不能达到预期目的；蛋白质不是电解质，不能电离出氯离子，D不能达到预期目的。答案：C2化学实验中常将某些溶液或试剂进行酸化或碱化。下列处理中
2、正确的是( )A检验 KClO3 中的氯元素，可加入 AgNO3 和稀硝酸B为提高 KMnO4 溶液的氧化能力，用浓盐酸将 KMnO4 溶液酸化C检验蔗糖在稀硫酸中水解产生的葡萄糖，应先用 NaOH 溶液碱化后才能进一步检验D检验溶液中是否含有 SO 时，先加氯化钡溶液后，再加24稀盐酸酸化答案：C3下列各项中操作或现象能达到预期实验目的的是( )选项 实验目的 操作或现象A检验炭与浓硫酸反应后的气体产物将产生的气体依次通过无水 CuSO4、澄清石灰水和品红溶液B证明蛋白质在某些无机盐溶液作用下发生变性向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液，有沉淀析出；再把沉淀加入蒸馏水中C 检验溴乙烷中的溴元素将
3、少量溴乙烷与 NaOH 溶液混合共热，充分反应并冷却后，向溶液中加稀HNO3 酸化，再滴加AgNO3 溶液D证明溶液中存在平衡：Fe3 3SCN Fe(SCN)3将 1 mL KSCN 溶液与 1 mL 同浓度 FeCl3 溶液充分混合；再继续加入KSCN 溶液，溶液颜色加深解析：A 项，应依次通过CuSO 4，品红，KMnO 4(H )，品红，澄清石灰水；B 项，使蛋白质变性，应加重金属盐；D项，应改变 KSCN 溶液的浓度。答案：C4(2017江苏卷) 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )选项 实验操作和现象 实验结论A向苯酚溶液中滴加少量浓溴水、振荡，无白色沉淀苯酚浓度小B向
4、久置的 Na2SO3 溶液中加入足量 BaCl2 溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解部分 Na2SO3被氧化C向 20%蔗糖溶液中加入少量稀 H2SO4，加热；再加入银氨溶液，未出现银镜蔗糖未水解D向某黄色溶液中加入淀粉 KI 溶液，溶液呈蓝色溶液中含 Br2解析：该实验中苯酚不能过量，否则生成的三溴苯酚会溶于苯酚中，没有生成白色沉淀可能是因为苯酚的浓度太大，A 项错误；Na2SO3 溶液与 BaCl2 溶液反应生成 BaSO3 白色沉淀，该沉淀可以溶于盐酸，若沉淀部分溶解，说明有 BaSO4 存在，即部分 SO 已被23氧化成 SO ，B 项正确；银镜反应需要在碱性条件下进行
5、，操作24中未出现银镜，不能说明蔗糖未水解，C 项错误；该黄色溶液中还可能含有 Fe3 ，Fe 3 可将 I 氧化成 I2，I 2 遇淀粉变蓝，故原溶液中不一定含有 Br2，D 项错误。答案：B5关于下图中各装置的叙述不正确的是( )A装置能验证 AgCl 沉淀可转化为溶解度更小的 Ag2S 沉淀B装置中若 X 为四氯化碳，可用于吸收氨气，并防止发生倒吸C装置的实验可推断硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱D装置可检验溴乙烷发生消去反应得到的气体中含有乙烯解析：A 项，硝酸银与氯化钠反应中硝酸银过量，再加入硫化钠，硫化钠与过量的硝酸银反应会产生硫化银沉淀，故不能说明是氯化银转变为硫化银沉淀，不正确
6、。答案：A6下述实验设计能够达到目的的是( )选项 实验目的 实验设计A 证明盐酸酸性比醋酸强用同一电路测等体积的盐酸、醋酸溶液的导电性B证明 H2CO3 酸性比H2SiO3 强将 CO2 通入 Na2SiO3 溶液中C证明钠的金属活动性比铜强向 CuCl2 溶液中投入金属钠D 证明溶液中含有 I 向溶液中加入淀粉解析：通过导电性比较盐酸和醋酸的酸性强弱，必须使用相同浓度的盐酸和醋酸溶液，A 错误；金属钠投入 CuCl2 溶液中，钠与水反应生成 NaOH，NaOH 与 Cu2 反应生成 Cu(OH)2，金属钠不能从 CuCl2 溶液中置换出铜，不能比较金属活动性的强弱，C 错误；淀粉只能检验出
7、碘单质，D 错误。答案：B7某兴趣小组探究 SO2 气体还原 Fe3 ，他们使用的药品和装置如图所示：下列说法不合理的是( )A能表明 I 的还原性弱于 SO2 的现象是 B 中蓝色溶液褪色B装置 C 的作用是吸收 SO2 尾气，防止污染空气C为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀D为了验证 A 中发生了氧化还原反应，加入 KMnO4 溶液，紫红色褪去解析：B 中蓝色溶液褪色，说明 SO2 的还原性大于 I ，A 正确；NaOH 溶液吸收 SO2 尾气，防止污染空气，B 正确；若 A 中发生了氧化还原反应，SO 2 被氧化生成硫酸，FeCl 3 被还原成
8、 FeCl2，检验硫酸根加入用稀盐酸酸化的 BaCl2，产生白色沉淀，C 正确；欲用KMnO4 溶液检验 FeCl2，但 SO2 也能与 KMnO4 溶液反应，使紫红色褪去，D 错误。答案：D8按如图装置进行实验，下列说法不正确的是( )A利用图 1 装置，可以研究 Ca(OH)2 的溶解度随温度的变化B利用图 2 装置，可以利用乙醇制备乙烯C利用图 3 装置，可以利用生石灰和 NH4Cl 固体制 NH3D利用图 4 装置，可以测定浓硝酸与铜反应生成的 NO2 气体体积解析：Mg 与盐酸反应是放热反应，如果 Ca(OH)2 有析出，说明氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，故 A 正确；实验室制
9、备乙烯，用乙醇浓硫酸加热到 170 ，温度计的水银球插入到液体中，但不能接触烧瓶内壁，故 B 正确；生石灰和氯化铵都是固体，加热时试管口略向下倾斜，氨气的密度小于空气，因此用向下排空气法收集，防止形成对流，试管口用棉花，故 C 正确；NO 2 与水发生反应，故 D 错误。答案：D9下列实验所对应的现象和结论均正确，且两者均有因果关系的是( )选项 实验 现象 结论A常温下，将光亮铁钉投入足量浓硝酸中，充分反应后滴加 KSCN 溶液有大量红棕色气体产生，溶液变为血红色铁还原浓硝酸生成NO2，铁被氧化为Fe3B将氨气缓缓通入到少量 AlCl3 溶液中先出现沉淀，后沉淀溶解Al(OH)3 是两性氢氧
10、化物，可溶解在碱溶液中C向乙酸钠溶液中滴入酚酞，微热溶液先出现红色，后红色变深CH3COO 水解使溶液显碱性，水解反应是吸热反应D将装满氯水的圆底烧瓶倒置在盛有水的水槽中，日光照射烧瓶内有气泡生成日光照射时，溶解在水中的 Cl2 逸出解析：常温下铁在浓硝酸中钝化，没有大量红棕色气体产生，故 A 错误；Al(OH) 3 不溶于弱碱氨水，故 B 错误；CH 3COO 水解使溶液显碱性，水解反应是吸热反应，则向乙酸钠溶液中滴入酚酞微热，溶液先出现红色，后红色变深，故 C 正确；氯水的次氯酸见光分解产生氧气逸出，故 D 错误。答案：C二、非选择题10MnO 2 是中学化学中常见的一种试剂，可作氧化剂和
11、催化剂。某兴趣小组通过实验对 MnO2 的性质进行了一系列的研究。(1)欲探究 MnO2 的催化效果，需要用 30%的 H2O2 溶液( 密度近似为 1 gcm3 )配制浓度为 3%的 H2O2 溶液 (密度近似为 1 gcm3 )100 mL。简述其配制方法：_。(2)该小组设计了如下 4 个方案以验证 MnO2 的氧化性，可行的是_。A把 MnO2 固体加入到 FeSO4 溶液中，再加入 KSCN 溶液，观察溶液是否变血红B把 MnO2 固体加入到 FeCl3 溶液中，再加入 KSCN 溶液，观察溶液是否变血红C把 MnO2 固体加入到 Na2SO3 溶液中，再加入 BaCl2 溶液，观察
12、是否有白色沉淀生成D把 MnO2 固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成(3)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中 MnO2 的氧化能力，他们控制 KI 溶液的浓度和 MnO2 固体的质量相同，恒定实验温度在298 K，设计如下对比实验：实验 酸或碱 现象A1 滴 0.2 molL1 NaOH 溶液不变色B 1 滴水 缓慢变浅棕褐色C 1 滴 0.1 molL1 硫酸 迅速变棕褐色从上述对比实验中，可以得出的结论是_。写出在酸性条件下，MnO 2 氧化 I 的离子方程式_。(4)利用二氧化锰的氧化性，让其与浓盐酸反应制取氯气，下列仪器可作为该反应的反应容器的是_( 填序号) 。解析：(1)
13、需 30%的 H2O2 溶液 100 mL3%30%10 mL，质量为 10 g，需水 90 g，即 90 mL。(2)B 项 MnO2 固体不可能将 FeCl3 氧化，加入 KSCN 溶液也无实际意义；C 项无论 Na2SO3 是否被氧化，都能生成白色沉淀；D项 MnO2 不能将稀盐酸氧化。(3)根据信息，棕褐色应该是 I2 溶液的颜色，因而 MnO2 将 I 氧化为单质，本身被还原为 Mn2 ，据此可写出相应的离子方程式。(4)C 为容量瓶，不能加热；B 为烧杯，无法将制得的氯气导入集气瓶。答案：(1) 用量筒量取 10.0 mL 30%的 H2O2 溶液放入烧杯中，再加入 90 mL 水
14、，搅拌均匀 (2)A (3)酸性越强，MnO 2 氧化性越强 MnO 22I 4H =Mn2 I 22H 2O (4)AD11(2016全国卷) 氮的氧化物(NO x)是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3 将 NOx还原生成 N2。某同学在实验室中对 NH3 与 NO2 反应进行了探究。回答下列问题：(1)氨气的制备。氨气的发生装置可以选择上图中的_，反应的化学方程式为_。欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：发生装置_(按气流方向，用小写字母表示) 。(2)氨气与二氧化氮的反应。将上述收集到的 NH3 充入注射器 X 中，硬质玻璃管 Y 中加入少量催化剂
15、，充入 NO2(两端用夹子 K1、K 2 夹好) 。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤 实验现象 解释原因打开 K1，推动注射器活塞，使 X 中的气体缓慢通入 Y 管中Y 管中_反应的化学方程式_将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y 管中有少量水珠 生成的气态水凝聚打开 K2 _ _解析：(1) 图中给出了两种气体制备装置，一种是固固加热制气装置，一种是固液加热制气装置。如果选择 A 装置制取氨气，则反应的化学方程式为 2NH4ClCa(OH)2 CaCl22NH 32H 2O；如果选择 B 装置制取氨气，= = = = = 则反应的化学方程式为 NH3H2O NH3H 2O。
16、欲收= = = = = 集一瓶干燥的氨气，首先要除去杂质，制备氨气的杂质只有水蒸气，由于氨气溶于水显碱性，因此要选用碱石灰作干燥剂，干燥管的进出口方向为粗进细出，因此先接 d 后接 c；其次要收集氨气，由于氨气的密度小于空气，要从短管进气，因此先接 f 再接 e；最后要进行尾气处理，由于氨气极易溶于水，因此可以选择水吸收尾气，还要注意防倒吸，所以接 i。(2)由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用 NH3 将NOx还原生成 N2”，结合实验条件可知反应为 8NH36NO 27N212H 2O，NO 2 为红棕色气体，发生反应后变成无= = = = =催 化 剂 色气体，因此现象为红棕色气
17、体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y 管中的压强小于外压，因此产生倒吸现象。答案：(1) A 2NH 4ClCa(OH)2 2NH3CaCl 22H 2O= = = = = 或 B NH3H2O NH3 H2O dcfei= = = = = (2)红棕色气体慢慢变浅8NH 36NO 2 7N212H 2O = = = = =催 化 剂 Z 中 NaOH 溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y 管中压强小于外压12二氧化氯(ClO 2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，其熔点为59 ，沸点为 11.0 ，易溶于水。工业上用稍潮湿的 KClO3 和草酸 (H2C2O
18、4)在 60 时反应制得。某学生拟用图 1 所示装置模拟工业制取并收集 ClO2。图 1 图 2(1)A 装置必须添加温度控制装置，除酒精灯外，还需要的玻璃仪器有烧杯、_。(2)B 装置必须放在冰水浴中，其原因是_。(3)反应后在装置 C 中可得 NaClO2 溶液。已知： NaClO2 饱和溶液在温度低于 38 时析出的晶体是 NaClO23H2O，高于 38 时析出的晶体是 NaClO2，高于 60 时 NaClO2 分解成 NaClO3 和NaCl，NaClO 2 的溶解度曲线如图 2，获得 NaClO2 晶体的操作步骤为：减压，55 蒸发结晶；趁热过滤；_；在 55 干燥，得到成品。(
19、4)ClO2 很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 ClO2 溶液，为测定所得溶液中 ClO2 的浓度，进行了下列实验：步骤 1：准确量取 ClO2 溶液 10.00 mL，稀释成 100.00 mL 试样，量取 V1 mL 试样加入到锥形瓶中；步骤 2：用稀硫酸调节试样的 pH2.0，加入足量的 KI 晶体，静置片刻；步骤 3：加入指示剂，用 c molL1 Na2S2O3 溶液滴定至终点，重复 2 次，测得消耗 Na2S2O3 溶液的平均值为 V2 mL(已知 2Na2S2O3 I2=Na2S4O62NaI )。配制 100 mL c molL1 Na2S2O3 标准溶液时，用的玻璃仪器
20、除烧杯、量筒、玻璃棒外还有：_。若步骤 2 所得溶液放置时间太长，则测定结果_(填“偏高” “偏低”或“不变”)原 ClO2 溶液的浓度为 _ gL1 (用含字母的代数式表示)。解析：(1) 氯酸钾和草酸反应生成碳酸钾、二氧化碳、二氧化氯和水，反应方程式为2KClO3H 2C2O4 K2CO3CO 22ClO 2H 2O，制= = = = =60 取温度是 60 ，A 需要温度控制，需要温度计。(2)二氧化氯的熔点较低，为收集二氧化氯，应在较低温度下进行，所以应该采用冰水浴。(3)从溶液中获得溶质，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体 NaClO23H2O，应趁热过滤，Na
21、ClO 2 饱和溶液在温度低于 38时析出晶体是NaClO23H2O，高于 38 时析出晶体是 NaClO2，所以用 3860 热水洗涤，在 55 干燥，得到成品；(4)配制 100 mL 溶液用到的仪器有托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、100 mL 容量瓶、量筒(可用可不用)，故还需要的玻璃仪器有：100 mL 容量瓶、胶头滴管；ClO 2 很不稳定，步骤 2 所得溶液放置时间太长，ClO 2 分解相当于与碘反应，导致测定结果偏高；二氧化氯具有氧化性，在酸性环境下，能将碘离子氧化，反应的原理方程式为 2ClO210I 8H =2Cl 5I 24H 2O，设原ClO2 溶液的浓度为 x，2ClO2 5I 2 10Na 2S2O32 mol 10 mol110 3 cV2mol10 2xV110 310 1x molL1 g/L。2cV2V1 135cV2V1答案：(1) 温度计 (2)使 ClO2 充分冷凝，减少挥发(3)用 3860 热水洗涤(4)100 mL 容量瓶、胶头滴管 偏高 135cV2V1
