高考化学二轮复习四化学方案的设计与评价课时规范练高三全册化学试题

魁夺市安身阳光实验学校专题四第14讲化学实验方案的设计与评价
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1．(2016·海南卷)下列实验设计正确的是( )
A．将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性
B．将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C．将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO2－3
D．将乙烯通入KMnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性
解析：SO2使溴水褪色是证明SO2具有还原性，A错误；铁屑放入稀HNO3中不产生H2，而是产生NO，B错误；澄清石灰水滴入含HCO－3的溶液中也会产生白色沉淀，C错误；乙烯使酸性KMnO4溶液褪色，是发生了氧化反应，体现了乙烯的还原性，D正确。

答案：D
2．(2017·天津高考)以下实验设计能达到实验目的的是
( )( 56470103)
B.直接蒸发Al与稀盐酸反应生成的AlCl3溶液，铝离子发生水解，最终得到的是
Al(OH)3，不能达到实验目的；C.重结晶法提纯苯甲酸的方法是：将粗品水溶，蒸发趁热过滤，滤液冷却结晶即可；D.NaBr和KI都能与氯水反应生成对应的单质，再用四氯化碳萃取，四氯化碳层颜色不同，NaBr的为橙红色，KI的为紫红色。

答案：D
3．(2017·衡水模拟)某同学为探究SO2与Ba2＋只有在碱性条件下才能形成BaSO3沉淀，设计了如下方案，你认为可行的是( )
A．将SO2通入Ba(OH)2溶液中观察有白色沉淀生成
B．将SO2通入Ba(NO3)2溶液中观察有白色沉淀生成
C．将SO2分别通入BaCl2溶液、BaCl2与HCl的混合溶液、Ba(OH)2溶液中，观察到只有Ba(OH)2中有白色沉淀生成
D．将SO2通入BaCl2与NH3的混合溶液中有白色沉淀生成
解析：A、D项方案不能说明SO2与Ba2＋在非碱性条件下不能反应生成BaSO3沉淀；B项中SO2溶解后会形成酸性溶液，NO－3在酸性条件下可将SO2－3氧化成SO2－4，得到的沉淀是BaSO4。

答案：C
4．(2016·全国卷Ⅱ)下列实验操作能达到实验目的的是
( )( 56470104)
选项实验目的实验操作
A 制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和的FeCl3溶液中
B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干
C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶液，过滤、洗涤、干燥
D 比较水和乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中
解析：向沸水中滴入饱和氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体，A项错误；氯化镁是强酸弱碱盐，MgCl2水解产生的HCl易挥发，所以由MgCl2溶液制备无水MgCl2要在HCl气流中加热蒸干，B项错误；铜与稀硝酸能反应，应该用稀盐酸，C 项错误；分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，反应剧烈的是水，反应平缓的是乙醇，可以利用此反应比较水和乙醇中氢的活泼性，D项正确。

答案：D
5．下列图中的实验方案，能达到实验目的的是( )
选项 A B C D
实验方案将NO
2球
浸泡在冰水
和热水中
实验目的探究温度
对平衡
比较HCl、
H2CO3和
除去CO2
气体中混
验证FeCl3
对H2O2
2NO2
N2O4ΔH<0
的影响
H2SiO3的
酸性强弱
有的SO2分解反应有
催化作用
解析：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0。

将两个NO2平衡球分别放
在热水、冰水中，平衡球放在热水中颜色加深，放在冰水中颜色变浅，说明升
高温度，化学平衡向逆反应方向移动，降低温度，化学平衡向正反应方向移动，
可说明温度不同化学平衡移动的方向不同，A正确。

在复分解反应中，一般是
强酸制取弱酸。

发生反应：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑，证明：酸性HCl
＞H2CO3；H2O＋CO2＋Na2SiO3===Na2CO3＋H2SiO3↓，证明：酸性H2CO3＞H2SiO3，由
于HCl有挥发性，挥发出的HCl也会与Na2SiO3发生反应：2HCl＋Na2SiO3===2NaCl
＋H2SiO3↓，故不能证明酸性：HCl ＞H2CO3＞H2SiO3，B错误。

CO2、SO2都会与溶
液中的Na2CO3反应，因此不能达到除去杂质的目的，C错误。

要验证FeCl3溶液
对H2O2的分解有催化作用，应该是其他外界条件相同，只有一个实验加催化剂，
另一个对比的实验不加催化剂才可以，不能同时有两个变量，D错误。

答案：A
6．下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是( )
实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ实验Ⅳ
A．实验Ⅰ：实验室制备氨气
B．实验Ⅱ：用二氧化碳作喷泉实验
C．实验Ⅲ：进行中和热的测定
D．实验Ⅳ：电解氯化铜溶液得到铜和氯气
解析：NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，但是冷却后又化合生成NH4Cl，因此实验Ⅰ得不到NH3，A错误；CO2在遇到NaOH浓溶液后，气体大量反应生成Na2CO3，使得烧瓶中CO2急剧减少从而形成喷泉，因此B正确；为了能够使反应能快速完成，减少过程中的热量损失，应当增加环形玻璃搅拌棒进行混合液的搅拌，因此C错误；该电解装置中Cu做阳极，Cu－2e－===Cu2＋，石墨棒做阴极，Cu2＋＋2e－===Cu，最终的效果是在石墨棒上镀上了一层铜，D错误。

答案：B
7．(2017·浙江联考)某无色透明溶液中，可能含有以下离子中的若干种：K＋、Mg2＋、Al3＋、Fe2＋、Ba2＋、NO－3、SO2－4、CO2－3、I－和Cl－，取该溶液进行如下实验：
①将溶液滴在pH试纸上，呈红色。

②将少许溶液浓缩后加入铜片和硫酸，有无色气体析出，通入空气则立即变成红棕色
③取少许溶液滴入BaCl2试液，则产生白色沉淀。

④取实验③中的澄清溶液，滴入AgNO3试液，产生不溶于稀HNO3的白色溶液。

⑤另取少许溶液，滴入NaOH溶液，有白色沉淀生成，当NaOH过量时，又有部分白色沉淀溶解。

根据以上现象判断原溶液中( )
A．肯定不存在的离子是Ba2＋、Fe2＋、CO2－3、I－
B．肯定存在的离子是Al3＋、SO2－4、Cl－、NO－3、Mg2＋
C．不能作出判断的离子只有K＋
D．以上判断都不正确
解析：无色透明溶液中无Fe2＋；①说明溶液呈酸性，可判断无CO2－3；②可以判断有NO－3；结合①②，酸性溶液中NO－3有强氧化性，可判断无还原性较强的I－；③中产生白色沉淀，溶液中应该有SO2－4，进而推断溶液中无Ba2＋；③中滴入BaCl2试液，引入了Cl－，则④中检验出的Cl－不一定是原溶液中的；⑤沉淀部分溶解，可确定有Al3＋、Mg2＋，综上所述，溶液中一定有Mg2＋、Al3＋、NO－3、SO2－4，可能有K＋、Cl－，一定无Fe2＋、Ba2＋、CO2－3、I－。

A正确，B、C、D错误。

答案：A
8．纳米级Fe粉是新型材料，具有超强磁性、高效催化性。

某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉。

其实验设计如图(加热、支持装置省略)：( 56470105)
(1)a的名称是____________________；浓硫酸的作用是
________________。

(2)打开分液漏斗活塞，一段时间后再对C装置加热，这样操作的目的是_________________________________________________；
反应一段时间后D 中固体变蓝，E 中溶液变浑浊，C 中发生反应的化学方程式为_________________________________________。

(3)反应中若观察到B 装置中气泡产生过快，则应进行的操作是 ______________________________________________________。

(4)反应一段时间后，B 中产生气泡太慢，再滴加硫酸，反应速率略有增大但不明显；若向硫酸中加少量硫酸铜，再滴入硫酸与Zn 反应，反应速率明显增大，原因是___________________________
_______________________________________________________ _____________________________________________________。

(5)检验碳酸亚铁中含有铁元素的实验方法是_______________ _____________________________________________________。

解析：(1)根据仪器a 的构造可知a 为蒸馏烧瓶；装置A 为氢气的发生装置，用氢气还原装置C 中的碳酸亚铁，氢气必须干燥，故装置B 中浓硫酸的作用是吸收氢气中的水蒸气(或干燥氢气)。

(2)打开分液漏斗活塞，一段时间后再对C 装置加热，这样操作的目的是排除体系内的空气，防止H 2与空气混合后加热发生爆炸；反应一段时间后D 中固体变蓝，E 中溶液变浑浊，则C 中氢气和碳酸亚铁反应生成铁、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为FeCO 3＋H 2=====△
Fe ＋CO 2＋H 2O 。

(3)反应中若观察到B 装置中气泡产生过快，则应调节氢气的生成速率，进行的操作是调节A 中分液漏斗活塞，减小硫酸滴加速度。

(4)若向硫酸中加少量硫酸铜，再滴入硫酸与Zn 反应，反应速率明显增大，原因是锌与硫酸铜反应生成铜，铜与锌形成原电池(锌为负极)，增大了反应速率。

(5)检验碳酸亚铁中含有铁元素，实验方法是取少量FeCO 3加适量盐酸完全溶解，再加入少量K 3[Fe(CN)3]溶液，产生蓝色沉淀，则碳酸亚铁中含有铁元素(溶解后加入氧化剂，检验Fe 3＋
也可)。

答案：(1)蒸馏烧瓶 吸收氢气中的水蒸气(或干燥氢气)
(2)排除体系内的空气，防止H 2与空气混合后加热发生爆炸 FeCO 3＋H 2=====△
Fe ＋CO 2＋H 2O
(3)调节A 中分液漏斗活塞，减小硫酸滴加速度
(4)锌与硫酸铜反应生成铜，铜与锌形成原电池(锌为负极)，增大了反应速
率
(5)取少量FeCO 3加适量盐酸完全溶解，再加入少量K 3[Fe(CN)3]溶液，产生蓝色沉淀，则碳酸亚铁中含有铁元素(溶解后加入氧化剂，检验Fe 3＋
也可)
9．无水氯化铝是一种重要的化工原料，某研究性学习小组查阅资料后利用如图所示装置制备无水氯化铝(反应温度为450～500 ℃)。

资料显示：氯化铝为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的结晶性粉末，在178 ℃升华，在空气中能吸收水分，发生水解。

回答下列问题：( 56470106)
(1)某同学检验装置A部分的气密性，如图所示，关闭装置中的止水夹a 后，开启活塞b，水不断往下滴，直至全部流入烧瓶。

试判断：A部分装置是否漏气？________(填“漏气”“不漏气”或“无法确定”)，判断理由：_____________________________
______________________________________________________。

(2)装置e的名称是______，装置B的作用是________________。

(3)某学习小组设计了以下两种实验方案。

方案甲：g接装置Ⅰ；方案乙：g接装置Ⅱ。

但是甲、乙两个方案中虚线内装置均有不足之处，请你评价后填写下表。

(4)在上述(3)___________
______________________________________________________。

(5)A装置中发生反应生成氯气的离子方程式为_____________，若生成状况下的氯气22.4 L，需要10 mol·L－1的浓盐酸的体积________(填“大于”“小于”或“等于”)400 mL。

解析：(1)连接分液漏斗和蒸馏烧瓶的橡皮管可平衡分液漏斗内和烧瓶内的压强。

因此无论气密性是否良好，分液漏斗内液体均可顺利流下。

(2)～(4)装置B中盛饱和氯化钠溶液，以除去挥发出来的HCl；装置C中盛浓硫酸，干燥氯气；装置D中发生反应生成无水氯化铝。

由于无水氯化铝易升华，故收集时导管不能太细，否则易造成堵塞；为了减少产品损失，可用冷却液冷却。

无水氯化铝在空气中会发生水解，故必须采取保护措施，防止空气中的水蒸气进入收集装置。

同时还要注意氯气有毒，必须有尾气处理装置。

(5)浓盐酸易挥发，且变稀后不与MnO2反应，故所需浓盐酸的体积大于400 mL。

答案：(1)无法确定分液漏斗和烧瓶间有橡皮管相连，使分液漏斗中液面上方和烧瓶中的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶
(2)蒸馏烧瓶用饱和食盐水除去混有的氯化氢杂质
(3)
(5)2Cl－＋4H＋＋MnO2=====
△
Cl2↑＋Mn2＋＋2H2O 大于
10．(2017·天津卷)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备溶液和滴定待测溶液。

Ⅰ.准备溶液。

a．准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成250 mL溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。

b．配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L－1 NH4SCN溶液，备用。

Ⅱ.滴定的主要步骤。

a．取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。

b．加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。

c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。

d．用0.100 0 mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。

e．重复上述操作两次。

三次测定数据如下表：
f.
回答下列问题：
(1)将称得的AgNO3配制成溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有______________________________________________。

(2)AgNO3溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是
___________________________。

(3)滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是_______________
_____________________________________________________。

(4)b和c两步操作是否可以颠倒________________，说明理由
_____________________________________________________。

(5)所消耗的NH4SCN溶液平均体积为_____mL，测得c(I－)＝
_______________mol·L－1。

(6)在滴定管中装入NH4SCN溶液的前一步，应进行的操作为
_______________________________________________________。

(7)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

①若在配制AgNO3溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果
_____________。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视液液面，则测定结果
_____________。

解析：(1)因要配制成250 mL溶液，所以使用的仪器除需烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管。

(2)AgNO3溶液放在棕色试剂瓶中避光保存是因为AgNO3见光易分解。

(3)因Fe3＋的水解会影响滴定终点的判断，所以滴定应在pH＜0.5的条件下进行，抑制Fe3＋的水解。

(4)b和c两步操作不可以颠倒，若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点。

(5)根据所提供的三组数据，第一组数据误差较大，舍去，二三两组数据取平均值即可，所以所消耗的NH4SCN溶液平均体积为10.00 mL。

加入的AgNO3物质的量：n(AgNO3)＝0.100 0 mol·L－1×25.00×10－3 L。

根据Ag＋＋SCN－===AgSCN↓，反应后剩余的AgNO3物质的量：n(AgNO3)＝0.100 0 mol·L－1×10－3 L。

则与NaI反应的AgNO3物质的量：n(AgNO3)＝0.100 0 mol·L－1×15.00×10－3 mL。

根据Ag＋＋I－===AgI↓，则c(I－)＝0.060 0 mol·L－1。

(6)在滴定管中装入NH4SCN溶液前应用NH4SCN溶液润洗滴定管2～3次。

(7)①若在配制AgNO3溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，造成溶质减少，所配制的AgNO3溶液浓度偏低，测定结果偏高。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视液液面，造成读数偏小，则测定结果偏高。

答案：(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解
(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)
(4)否(或不能) 若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点
(5)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN溶液润洗滴定管2～3次(7)偏高偏高。