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1、课时训练三十四实验方案的设计与评价一、选择题1.设计“封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点 ,下列说法正确的是( ) A.加热时 ,上部汇集了固体NH4Cl,说明 NH4Cl 的热稳定性比较好B.加热时 ,溶液均变红 ,冷却后又都变为无色C.中,浸泡在热水中的容器内气体颜色变深,浸泡在冰水中的容器内气体颜色变浅D.四个“封管实验”中所发生的化学反应都是可逆反应解析 :NH4Cl 受热分解 ,NH3和 HCl 反应生成 NH4Cl 汇集在上部 ,不能说明NH4Cl 的热稳定性比较好 ,A 项错 ;加热时 ,溶液中的颜色变浅或变为无色,B 项错;四个“封管实验”中 ,只有是可逆反应 ,D 项
2、错。答案 :C 2.下列实验方案合理的是( ) A.用湿润的 pH 试纸测定某盐溶液的pH B.用稀硫酸清洗长期存放氯化铁溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物C.用加热法分离I2和 NH4Cl 的混合物D.为了快速得到氢气 ,可以用纯锌代替粗锌解析 :A 项,用 pH 试纸测定溶液 pH 时不能先润湿 ,否则可能引起较大误差;B项,长期存放 FeCl3溶液的试剂瓶内壁所附着的不溶物是Fe(OH)3,可用稀H2SO4清洗 ;C 项,I2易升华 ,NH4Cl 受热易分解成 HCl 和 NH3,故不能用加热法分离 ;D 项要加快生成 H2的速率 ,应用粗锌代替纯锌 ,即利用原电池原理可加快反应速率。答案
3、:B 3.下列实验方案可行的是( ) A.检验气体中是否含有SO2时,可通入品红溶液中 ,看溶液是否退色B.将乙醇与浓硫酸共热制得气体通入酸性KMnO4溶液中 ,检验气体中是否含有乙烯C.选用 25 mL 碱式滴定管量取14.80 mL 1 mol L-1 NaOH 溶液D.检验溶液中是否含有CO32-时,加入稀盐酸 ,将产生的气体通入澄清石灰水解析 :A 项实验中使品红溶液退色的气体有多种,如 Cl2、O3等;B 项实验中乙醇与浓硫酸共热生成的气体中含有SO2,SO2也能使酸性 KMnO4溶液退色;D 项实验中 HCO3-、SO32-、HSO3-等离子会产生干扰。答案 :C 4.科学的假设与
4、猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设(猜想)引导下的探究肯定没有意义的是( ) A.探究 SO2和 Na2O2反应可能有 Na2SO4生成B.探究钠块与水反应可能有O2生成C.探究浓硫酸与铜在一定条件下反应产生的黑色物质可能是CuS D.探究向滴有酚酞试液的NaOH 溶液中通入 Cl2,酚酞红色退去的现象是溶液的酸碱性改变所致,还是 HClO 的漂白性所致解析 :Na 与 H2O 反应不可能有 O2生成,因为反应中 Na 的化合价升高 ,必定有元素化合价降低 ,若生成 O2,化合价均升高 ,违背了氧化还原反应的规律。答案 :B 5.(密码改编 )用下面的方案进行某些离子的检验,其中方案设
5、计的严密的是( ) A.检验试液中的SO42-:试液无沉淀白色沉淀B.检验试液中的Cl-:试液无沉淀白色沉淀C.检验试液中的I-:试液棕黄色溶液蓝色溶液D.检验试液中的CO32-:试液白色沉淀沉淀溶解解析 :试液中可能含有亚硫酸根或银离子,A 项错;不能用稀盐酸酸化 ,B 项错 ;试液中可能含有SO32-,D 项错。答案 :C 6.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 ( ) A.Cl2FeCl3FeCl3溶液B.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液C.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液D.FeCl3溶液解析 :C、 D 两项中制 HCl 采用光照不
6、可以 ;A 项采用高温制 FeCl3的方法不如 B 项的原理好。答案 :B 7.下面是四位同学为验证某无色气体为SO2而进行的实验设计 ,其中能够充分说明该气体是SO2的是( ) 甲同学将气体通入酸性KMnO4溶液中 ,溶液退色 ,再滴入 BaCl2溶液,出现白色沉淀乙同学用湿润的蓝色石蕊试纸检验该气体,试纸变红丙同学将气体通入品红溶液,溶液退色 ,加热后又恢复红色丁同学将气体通入溴水 ,溴水退色 ,再滴加酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成A.B.C.D.解析 :甲、丁同学的实验设计中,SO2被氧化为 SO42-,然后生成白色沉淀BaSO4;所有的酸性气体都能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;SO2使品红
7、退色 ,生成的是不稳定的无色物质,加热时分解 ,SO2逸出 ,品红恢复红色。答案 :B 8.某学生设计了如图所示的实验装置来验证人体呼出的气体中所含的CO2不是来自空气 ,而是由人体代谢过程产生(根据需要可打开或关闭A、B)。则装置中瓶、瓶内的试剂依次是 ( ) A.Ca(OH)2、NaOH B.NaOH 、Ca(OH)2C.稀盐酸、 Ca(OH)2D.NaOH 、BaCl2解析 :当人吸气时 ,吸入的是锥形瓶中的气体 ,此时要防止实验干扰,要除去空气中的 CO2;当人吹气时 ,若锥形瓶中出现浑浊 ,则说明人呼出的气体中的 CO2不是来自空气。澄清的石灰水一般用于检验CO2是否存在 ,而氢氧化
8、钠用于除去CO2。答案 :A 9.(密码原创 )某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,设计了如下几种方案 :铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出;足量的铁粉和铜粉分别与浓硫酸反应生成FeSO4和 CuSO4;铜片置于 FeCl3溶液中铜片逐渐溶解;把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接 ,铁片上有气泡产生 ,而铜片上无气泡。其中合理的有( ) A.一种方案B.两种方案C.三种方案D.四种方案解析 :金属性的强弱比较通常可以根据以下三点比较:(1)与水或酸反应置换出氢的难易 ;(2) 最高价氧化物对应水化物的碱性强弱;(3)置换反应 :一种金属能把另一种金属从它的盐溶液里置换出来。本题
9、只有方案合理。答案 :A 10.下列实验设计能够成功的是( ) A.检验 Na2O2试样是否变质为Na2CO3:向试样中加入盐酸 ,产生无色无味的气体B.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇 ,振荡后静置 ,可将碘萃取到乙醇中C.除去乙酸乙酯中混有的乙酸:混合液溶液分层得上层液体D.鉴定盐 A 的成分是 FeBr2:A解析 :因为 2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2 ,所以用盐酸不能检验出过氧化钠中的Na2CO3,A 项错误 ;乙醇溶于水 ,不能做萃取剂 ,萃取碘水中的I2,B 项错误 ;与适量硝酸酸化的AgNO3溶液反应 ,若产生淡黄色沉淀 ,则可以检验 Br-,但检验 Fe2+时,
10、应先加入 KSCN 溶液,若没有变红 ,可排除 Fe3+干扰 ,然后加入硝酸时 ,溶液变红才可以说明原来为Fe2+,D 项错误。答案 :C 11.在 5 mL 0.1 mol L-1 KI 溶液中滴加 0.1 mol L-1 FeCl3溶液 56 滴后,再进行下列实验 ,其中可证明 FeCl3溶液和 KI 溶液的反应是可逆反应的实验是( ) A.再滴加 AgNO3溶液 ,观察是否有 AgI 沉淀产生B.加入 CCl4振荡后 ,观察下层液体颜色C.加入 CCl4振荡后 ,取上层清液 ,滴加 AgNO3溶液 ,观察是否有 AgCl 沉淀产生D.加入 CCl4振荡后 ,取上层清液 ,滴加 KSCN
11、溶液,观察是否变血红色解析 :由于实验中 FeCl3的量远远小于 KI,因此为了证明该反应为可逆反应,需要检验 Fe3+在反应后是否还存在。答案 :D 12.( 密码原创 )某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验 :将镁粉投入冷水中,未见任何现象 ;将镁粉放入溴水中 ,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐退去;将镁粉放入液溴中 ,未观察到任何明显现象;向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快退去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是 ( ) A.镁粉只能直接与溴水中的溴反应B.水是镁粉与溴发生反应的催化剂C.中产生的极少量气泡是由于镁粉
12、与水反应得到的D.镁粉与溴水中的H+发生反应 ,导致平衡移动使溴水退色解析 :通过对比实验知 ,在有 H2O 做催化剂的条件下 ,镁可以和溴直接反应。根据“镁粉与溴水反应时 ,只是开始时产生极少量气泡” ,知镁粉也可以与溴水中的 H+反应 ,但使溴水退色的主要原因还是前者。答案 :B 二、非选择题13.硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%( 体积分数 )时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案 :甲方案 :如下图所示 ,图中气体流量计 B用于准确测量通过尾气的体积;将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量 ;当洗气瓶 C 中溶液蓝色消失
13、时 ,立即关闭活塞 A。(1) 洗气瓶 C 中导管末端连接一个多孔球泡D, 可以提高实验的准确度,其理由是。(2) 洗气瓶 C 中的溶液可以用其他试剂替代,请你举出一种 :。乙方案 :实验步骤如下面流程图所示: 尾气V L溶液固体m g (3) 写出步骤中反应的化学方程式:。(4) 步骤中洗涤沉淀的方法是。(5) 通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况 )时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数 )为(用含有 V、m 的代数式表示 )。丙方案 :将乙方案中步骤省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液中 ,其余步骤与乙方案相同。(6) 你认为丙方案是否合理,说明理由 :。解析 :(1)甲方案利用
14、的原理为 :SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI 。洗气瓶 C 中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大 SO2与碘水的接触面积 ,使 SO2和碘水充分反应 ;(2)洗气瓶 C 中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替 ;(3)乙方案利用的原理为SO2+H2O2H2SO4,H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O。步骤中反应的化学方程式为H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O;(4) 步骤中洗涤沉淀时需要重复洗涤23 次;(5)根据SO2BaSO4,则尾气中二氧化硫的体积为?23322.4 L ,故尾气中二氧化硫的含量为22.4? 233 ?100%=2 240 ? 233
15、?%;(6) 丙方案利用的原理是SO2+Ba(OH)2BaSO3+H2O,由于 BaSO3容易被空气中的氧气氧化为BaSO4,因此BaSO3的质量 m 的数值不准确 ,故该方案不合理。答案 :(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于 SO2与碘水充分反应(2) 酸性高锰酸钾溶液 (或其他合理答案 ) (3)H2SO4+Ba(OH)2BaSO4+2H2O (4) 通过玻璃棒引流 ,向漏斗里注入蒸馏水,使水面没过沉淀物 ,待水流尽后 ,重复操作 23 次(5)22.4? 233?或2 240 ? 233 ?% (6) 不合理部分亚硫酸钡可被 (空气中的氧气 )氧化为硫酸钡14.食醋是日常饮食中的一种
16、调味剂,对改善食物的口感、增进食欲、促进食物消化等都有独特的功能。 利用滴定分析法可以测定食醋总酸含量食醋总酸含量是指100 mL 食醋中含酸 (以醋酸计 )的质量 ,也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5 g/100 mL 。某研究性学习小组设计并实施的测定食醋总酸含量的实验方案如下: 用 25 mL 移液管移取某品牌的市售食醋25.00 mL, 置于 250 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度 ,摇匀得待测食醋溶液。把 0.100 0 mol L-1的标准 NaOH 溶液装入碱式滴定管。用 25 mL 移液管从容量瓶移取待测食醋溶液25.00 mL, 置于洗净的锥形瓶中 ,加入 23 滴指示剂。用 0.100 0 mol L-1的标准 NaOH 溶液滴定待测食醋溶液至滴定终点: 重复上述步骤3次,所得实验数据如下表: 实验次数第 1 次第 2 次第 3 次第 4 次待测食醋的体积25.0025.0025
