2021-2022年高考化学一轮复习 专题11.4 实验方案的设计与评价测案(含解析)

2021年高考化学一轮复习专题11.4 实验方案的设计与评价测案（含解析）

1．蛇纹石矿可以看作由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成，由蛇纹石制取碱式碳酸镁的实验步骤如下：

（1）蛇纹石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Mg2+外，还含有的金属离子是。

（2）进行Ⅰ操作时，控制溶液的pH=7~8（有关氢氧化物沉淀的pH见下表），Ca(OH)2不能过量，若Ca(OH)2过量可能会导致溶解，产生沉淀。

氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2

9.4

开始沉淀pH 1.5 3.3

（3）从沉淀混合物A中提取红色氧化物作为颜料，先向沉淀物A中加入（填加入物质的化学式），然后（依此填写实验操作名称）。物

质循环使用，能节约资源。上述实验中，可以循环使用的物质是（填写物质的化学式）。

（4）现设计实验，确定产品aMgCO3·bMg(OH)2·cH2O中a、b、c的值。请写出下列实验步骤中所需要测定的项目（可用试剂：浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠溶液、澄清石灰水）：①样品称量，②高温

分解，③，④，⑤MgO称量。

（5）从下列仪器（装有必要的试剂）中选择完成上述实验所必需的仪器，连接一套装置（选择仪器代号，可重复使用，用“A→B→……→”表示）

（6）18.2g产品完全分解后，产生 6.6gCO2和8.0gMgO，由此可知，产品的化学式中a= ，b= ，c= 。

2．某化学课外活动小组的同学在学习NH3的性质时讨论：既然NH3具有还原性，能否像H2那样还原CuO 呢？于是他们设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。

请回答下列问题：

（1）仪器a的名称为______________；仪器b中可选择的试剂为______________；

（2）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，干燥管D增重，量气管内收集到无色无味的单质气体，上述现象可以证明NH3具有________性，写出相应的化学方程式_____________；

（3）E装置中浓硫酸的作用是________________________________

（4）读取气体体积前，应对装置F进行的操作是：________________________若读数时，量气管中的液面低于水准管的液面，则量气管中气体的体积将_____。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

（5）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu+易发生自身的氧化还原反应（2Cu+→Cu+Cu2+）。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：。

（6）此套实验装置还可用于测定氨气的分子组成。若实验完毕，测得干燥管D增重m克，装置F测得气体的体积为n升（已折算成标准状况），则氨分子中氮、氢的原子个数比为________（用含m、n 字母的代数式表示）

3．某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质，过程设计如下。

提出猜想

问题1：在周期表中，铜与铝的位置很接近，铜不如铝活泼，氢氧化铝具有两性，氢氧化铜也有两性吗？问题2：铁和铜都有变价，一般情况下，正二价铁的稳定性小于正三价的铁，正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗？

问题3：氧化铜有氧化性，能被H2、CO还原，它也能被氮的某种气态氢化物还原吗？

实验探究

Ⅰ. 解决问题1

（1）需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需（填试剂的化学式）溶液。

（2）用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250 mL，选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外，还有（填仪器名称）。

（3）为达到实验目的，你认为应进行哪些相关实验？

实验内容和步骤：①；②。

Ⅱ. 解决问题2

取一定量制得的氢氧化铜固体，于坩埚中灼烧，当温度达到80～100℃得到黑色固体粉末；继续加热至1000℃以上，黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜；取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中，加入过量的稀硫酸（或盐酸），得到蓝色溶液，同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。

（1）写出氧化亚铜与稀硫酸（或盐酸）反应的离子方程式：，

（2）从实验Ⅱ可得出的结论是。

Ⅲ. 解决问题3

设计如下装置（夹持装置未画出）：

当氮的某种气态氢化物（X）缓缓通过灼热的氧化铜时，观察到氧化铜由黑色变成了红色，无水硫酸铜变成蓝色，生成物中还有一种无污染的气体Y；将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后，消耗0.01 mol X，测得B装置增重0.36 g，并收集到0.28 g单质气体Y。

（1）X气体的摩尔质量是。

（2）C中发生反应的化学方程式为。

4．根据要求完成下列实验。(a、b 为弹簧夹，其他装置略去)

（一）验证酸性的相对强弱：碳酸>苯酚。(已知酸性：亚硫酸 >碳酸)

（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式是_________________________________________，装置A中的足量的试剂是。

（2）连接仪器、、加药品后，打开a关闭 b，然后滴入浓硫酸，加热。能说明碳酸的酸性比苯酚酸性强的实验现象是：____________________________。

（二）验证SO2具有氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。

（3）打开b，关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是_______________________。

（4）若过量的SO2通入NaOH溶液中，其化学方程式是：____________________________。

（5）BaCl2溶液中无任何现象，将其分成两份，分别滴加氨水和氯水，均产生白色沉淀，沉淀化学式分别是__________________，_________________。

（6）写出其中SO2显示还原性并生成白色沉淀的总的离子方程式_______________________。