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1、第16章 第3节第3节 化学实验方案的设计解析 人教版本栏目内容在学生用书中以活页形式单独装订成册！一、选择题1(2009年江苏单科)下列有关实验操作的叙述正确的是()A实验室常用右图所示的装置制取少量的乙酸乙酯B用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液C用量筒量取5.00 mL 1.00 molL1盐酸于50 mL容量瓶中，加水稀释至刻度，可配制0.100 molL1盐酸D用苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗的下端放出【解析】A项，图中导管不能插入Na2CO3溶液中；B项正确；C项，量筒读数只能精确到小数点后一位；D项，苯密度小于水，有机层应在上层，分液时应从分
2、液漏斗的上口倒出。【答案】B2(2009年上海单科)1丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115125 ，反应装置如右图。下列对该实验的描述错误的是()A不能用水浴加热B长玻璃管起冷凝回流作用C提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D加入过量乙酸可以提高1丁醇的转化率【解析】A项，该反应温度为115125 ，超过了100 ，故不能用水浴加热。B项，长玻璃管利用空气进行冷凝回流。C项，提纯乙酸丁酯不能用NaOH溶液洗涤，酯在碱性条件下会发生水解反应。D项，增大乙酸的量可提高醇的转化率。【答案】C3某氯碱厂利用废铁皮制取净水剂FeCl3溶液，最合理的生产途径是()ACl
3、2FeCl3FeCl3溶液BCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液CCl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液D.FeCl3溶液【答案】B4实验室制取1氯丙烷(沸点46.6 )正确的操作顺序是()向蒸馏烧瓶中加入固体氯化钠，再加入1丙醇及浓硫酸混合液，塞好带温度计的木塞将蒸馏烧瓶固定在铁架台上，塞好带温度计的木塞把酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯的火焰确定铁圈的高度，固定铁圈，放上石棉网检查装置的气密性加热通入冷却水ABC D【解析】从实验仪器的安装原则去考虑，从下向上，从左到右。【答案】B5右图所示是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是 ()A大理石和稀硫
4、酸制取二氧化碳B锌粒和稀硫酸制氢气C浓盐酸和二氧化锰制取氯气D电石和水制取乙炔【解析】A项不能用H2SO4与CaCO3反应制CO2，应用HCl。因CaSO4微溶于水。C项MnO2与浓HCl反应制Cl2需加热。D项电石与水的反应过于剧烈，且反应放热。【答案】B6(2007年上海)可用下图所示装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是()A铜和稀硝酸制一氧化氮B氯化钠与浓硫酸制氯化氢C锌和稀硫酸制氢气D硫化亚铁与稀硫酸制硫化氢【解析】A项NO气体不能用排空气法收集；C项H2的收集应使用向下排空气集气法；D项H2S气体不可以用浓硫酸干燥，因为两者会发生氧化还原反应。【答案】B7为了证明(NH4)2
5、Fe(SO4)26H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH、Fe2、SO和 H2O，下列实验叙述中不正确的是()A取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，则可证明晶体的成分中含有结晶水B硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，则可证明晶体的成分中含有Fe2C硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则可证明晶体的成分中含有SOD取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加浓NaOH溶液，加热，试管口湿润的蓝色石蕊试纸变红，则可证明晶体的成分中含有NH【解析】D项中检验NH时，加入Na
6、OH溶液，加热，能产生NH3，NH3可使试管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色，因为氨气遇水能生成显碱性的NH3H2O。故D不正确。【答案】D8为了检验某无色溶液中是否有SO存在，三位同学分别提出了自己的实验方案。方案：试液中加入氯化钡溶液有白色沉淀加入足量盐酸，沉淀不消失方案：试液中加入稀硝酸溶液，无沉淀加入硝酸钡溶液有白色沉淀方案：试液中加入足量盐酸，无沉淀加入氯化钡溶液有白色沉淀上述方案中能确认有SO存在的是()A只有 B只有C只有 D都可以【解析】方案：试液中加入氯化钡溶液，产生的白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3、BaSO3和AgCl等，加入盐酸后，BaCO3、BaSO3可溶解，BaSO4
7、和AgCl不溶解，因此原溶液中可能含有Ag或SO，该方案不能证明是否含有SO。方案：试液中加入稀硝酸溶液，由于硝酸有强氧化性，若溶液中含有SO，将被氧化成SO，因此原溶液中可能含有SO或SO或它们的混合物，该方案也不能证明是否含有SO。方案：试液中加入足量盐酸无沉淀，说明原溶液中不含Ag，再加入氯化钡溶液，由于BaSO3、BaCO3在酸性条件下均不能生成，因此白色沉淀一定是BaSO4。【答案】C9用下图装置测定水中氢、氧元素的质量比，其方法是分别测定通氢气前后玻璃管的质量差和U形管的质量差，实验测得m(H)m(O)18。下列对导致这一结果的原因的分析中，一定错误的是()A、装置之间缺少干燥装置
8、 B装置后缺少干燥装置C装置中玻璃管内有水冷凝 DCuO没有全部被还原【解析】解决此类题的关键是分析透彻此实验的反应原理：CuOH2CuH2O，依据反应前后玻璃管的质量差可知生成水中氧元素的质量m(O)，U形管的质量差为生成水的质量m(H2O)，所以水中氢元素的质量为m(H)m(H2O)m(O)。A项因为H2中含有水蒸气，所以m(H2O)的质量偏大，即A可能导致题中结果；B可能吸收空气中的水蒸气即m(H2O)的质量偏大，所以B可能导致题中结果；C选项相当于装置中玻璃管的质量反应后增加了玻璃管内冷凝的水中氢的质量，使m(O)减小，导致误差偏高；D对实验结果无影响。 【答案】D10将空气缓慢通过下
9、图所示装置后，在试管中收集到少量气体。空气在通过ad装置时，依次除去的气体是()AO2、N2、H2O、CO2 BCO2、H2O、O2、N2CH2O、CO2、N2、O2 DN2、O2、CO2、H2O【解析】空气依次通过：氢氧化钠溶液(吸收CO2)、浓硫酸(吸收水蒸气)、灼热的过量铜粉(与氧气反应)、灼热的过量镁粉(与N2反应)。【答案】B二、非选择题11(2009年广东单科)三草酸合铁酸钾晶体K3Fe(C2O4)33H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。限选试
10、剂：浓硫酸、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1盐酸、1.0 molL1 NaOH、3% H2O2、0.1 molL1 KI、0.1 molL1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是_。(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是_，现象是_。(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。提出合理假设假设1：_；假设2：_；假设3：_。设计
11、实验方案证明你的假设实验过程根据中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。实验步骤预期现象与结论步骤1：步骤2：步骤3：【解析】(1)根据A中石灰水变浑浊，知有CO2气体，B中有红色固体生成，说明CuO被还原，C中石灰水变浑浊，可知B中CuO被CO还原。 (3)因为题目中说明铁不以三价存在，只能是以二价铁或单质形式，或两者混合物存在。步骤1：利用K2CO3的溶解性，除去K2CO3；步骤2：利用铁能置换出Cu，而FeO不能置换出Cu来检验是否含铁单质；步骤3：利用盐酸酸化分离出FeO，再用H2O2氧化，利用KSCN是否变色，来验证固体中是否含FeO。【答案】(1)CO2和CO(2
12、)焰色反应透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰(3)全部为铁单质全部为FeO同时存在铁单质和FeO实验步骤预期现象与结论步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使K2CO3完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体固体产物部分溶解步骤2：向试管中加入适量CuSO4溶液，再加入少量上述不溶固体，充分振荡(1)若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设2成立。(2)若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体物质生成，则证明有铁单质存在步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O
13、2，充分振荡后滴加KSCN。结合步骤2中的(2)；(1)若溶液基本无色，则假设1成立。(2)若溶液呈血红色，则假设3成立12.(2009年上海单科)实验室用大理石等原料制取安全无毒的杀菌剂过氧化钙。大理石的主要杂质是氧化铁，以下是提纯大理石的实验步骤： (1)溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是_(2)操作的目的是_，溶液A(溶质是共价化合物)是_。(3)写出检验滤液中是否含铁离子的方法： _。(4)写出加入碳酸铵所发生反应的离子方程式：_。写出滤液B的一种用途：_。(5)CaO2中一般含CaO。试按下列提示完成CaO2含量分析的实验设计。试剂：氢氧化钠标准溶液、盐酸标准溶液、酚酞仪器：电子天平、锥形瓶、滴定管实验步骤：_；加入_；加入酚酞，用氢氧化钠标准溶液滴定。(6)若理论上滴定时耗用标准溶液20.00 mL恰好完全反应，实际操作中过量半滴(1 mL溶液为25滴)，则相对误差为_。【解析】(1)H2SO4与CaCO3反应生成CaSO4，CaSO4微溶于水，附着在CaCO3的表面，阻止反应进一步发生。(2)溶液A应呈碱性且溶质为共价化合物，故溶液A是
