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1、第四单元 研究型实验 课题三 综合实验设计1.如图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内的气体是()。CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A BC D2.下图是实验室制备CO2的简易装置图，用该装置制备CO2可起到随时使反应发生，也可以随时使反应停止的效果。下图装置可起到与下图装置相同的效果的是()。3.某同学仿照“喷泉”实验的原理，在实验室中做了一个“喷烟”实验，如图所示。他在甲、乙两个烧瓶中分别充入X、Y两种无色气体，在胶头滴管中盛有含酚酞的NaOH溶液，实验时将胶头滴管内的液体挤入甲烧瓶内，然后打开止水夹，便可看到甲
2、烧瓶中的导管口喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。若已知X、Y是HCl、NH3、Cl2、O2、CH4、SO2、NO七种气体中的两种，则下列判断中，正确的是()。AX是NH3，Y是HCl BX是Cl2，Y是CH4CX是SO2，Y是O2 DX是NO，Y是O24.如下图所示，锥形瓶内装有干燥的气体X，胶头滴管内盛有液体Y，若挤压胶头滴管，使液体Y滴入瓶中，振荡，一会儿可见小气球Z鼓起。则对于气体X和液体Y不可能的是()。AX是Cl2，Y是NaOH溶液BX是NH3，Y是NaCl溶液CX是SO2，Y是NaOH溶液DX是CO2，Y是稀硫酸5下列实验设计能够成功的是()。实验目的实验步骤及现象A检
3、验亚硫酸钠试样是否变质试样白色沉淀沉淀不溶解B除去乙酸乙酯中混有的乙酸混合液溶液分层得上层液体C证明酸性条件下H2O2氧化性比I2强NaI溶液溶液变蓝色D鉴定盐A的成分是FeBr2A 6比较MnO2和CuO对H2O2分解反应的催化能力大小的实验中若催化剂的质量均控制在0.1 g，质量分数为6%的H2O2溶液均取2 mL，可选择的实验装置是()。7化学是一门以实验为基础的自然科学，正确搭配、选择、识别各种实验装置，是基本的化学素养之一。请按要求完成下列四小题。(1)下图是气体制取装置，下列能用此装置制取气体并能“随开随用、随关随停”的是()。A大理石和稀硫酸制取二氧化碳B锌粒和稀硫酸制氢气C浓硫
4、酸和亚硫酸钠制取二氧化硫D电石和水制取乙炔(2)实验室可用下图所示装置干燥收集某气体R，则R可能是()。ASO2BNH3CNODCl2(3)某同学用如图所示装置进行实验，出现小气球鼓起来的现象，则使用的固体和液体试剂可能是()。A铜与浓硫酸B铁与浓硫酸C铝和氢氧化钠溶液D二氧化锰和浓盐酸(4)指出下面3个实验中各存在的一个错误：A_，B_，C_。8铜及其化合物一般都具有特征的颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色，CuSO45H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O进行了认真的探究。.查阅资料：Cu2O属于碱性氧化物。高温灼烧CuO生成C
5、u2O。Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：Cu2O2H=CuCu2H2O.设计实验方案：方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化。方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。方案1：_。方案2：_。(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为_，该实验方案最少得进行_次称量。.研究性学习小组乙设计了
6、新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示：(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)：_。(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有：_(填序号)。A在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置B加热前先排尽装置中的空气C在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管参考答案1.答案：D解析：溶液能够倒吸，说明集气瓶能够形成低气压，气体互不反应；中Cl2与CH4光照条件下发生反应，反应后气体体积减小，且产物HCl易溶于水；的气体与水共同作用，气压减小。2. 答案：BD解析：题目给出的
7、简易装置制备CO2可起到随时使反应发生，也可以随时使反应停止的效果，即符合启普发生器原理。A装置无法实现使大理石和盐酸脱离接触，不符合启普发生器原理；C选项产生的气体无法排出，存在安全隐患。3.答案：A解析：X必须是一种易溶于NaOH溶液的气体，才能使甲内气压减小导致乙中的气体进入甲，可排除D；乙中的气体进入甲后反应产生白烟，可排除B、C，虽然Cl2与CH4光照能反应但无白烟现象，SO2与O2在通常情况下不反应。胶头滴管中的液体应为酚酞。4.答案：D解析：将滴管内的液体滴入锥形瓶，只有锥形瓶内的气体被液体吸收，导致锥形瓶内压强减小，小于大气压，利用大气压使气球在锥形瓶内膨胀。Cl2、SO2都能
8、与NaOH溶液反应，NaCl溶液中的水能够溶解NH3。5答案：B解析：A项中亚硫酸钠变质应被氧化成硫酸钠，检验时应使用氯化钡溶液和稀盐酸作检验试剂，而不应该使用硝酸钡和稀硝酸，因为在酸性条件下硝酸根(硝酸)能将亚硫酸盐(亚硫酸根)氧化成硫酸盐，干扰实验现象，A项错误；B项中由于乙酸能和碳酸钠溶液反应生成可溶性的乙酸钠，且乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度小，故可通过分液分离，B项正确；C项中后续操作用到了具有强氧化性的稀硝酸，稀硝酸也能将I氧化成I2，干扰实验，应改用稀盐酸，C项错误；D项中并没有检验出Fe2，因为硝酸具有强氧化性，将Fe2氧化成了Fe3，无法判定A是FeBr2还是FeBr3，
9、D项错误。6答案：D解析：A、B两装置中使用的长颈漏斗没有形成液封，无法收集到气体；根据双氧水分解反应的化学方程式进行粗略计算可知，2 mL 6%的H2O2溶液完全分解产生的氧气在标准状况下的体积约为39.5 mL，故答案选D。7答案： (1)B(2)B(3)C(4)A.胶头滴管口伸入试管中B试管口比试管底高(应略向下倾斜)C混合气体从短导管进入洗气瓶解析：(1)制取二氧化碳，不能用大理石和稀硫酸反应，因为生成的硫酸钙微溶于水覆盖在大理石表面阻碍反应的进行，故A错；浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫，由于亚硫酸钠不是难溶的块状固体，所以不能使用此装置，故C错；电石和水制取乙炔的反应太剧烈，也不宜使用
10、此装置，故D错。(2)能用此装置干燥收集的某气体R，只能是选项中的NH3，因为SO2、Cl2会与碱石灰反应，NO不能用排空气法收集。(3)小气球鼓起来说明装置中有气体产生。铜与浓硫酸、二氧化锰和浓盐酸均需要加热才能反应，铁与浓硫酸在常温下发生钝化，只有铝和氢氧化钠溶液在常温下反应产生氢气。8答案：(1)不合理，因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液合理，因为氧化亚铜与稀硫酸生成Cu和Cu2，导致溶液呈蓝色(2)c(9ba)/84(3)关闭导气管上的活塞，从漏斗中往试管中注水，漏斗中的液面高度高于试管中的液面高度，且一段时间内液面无变化，则说明气体发生装置气密性良好(4)ABC解析：(2)设红色粉末中Cu元素的物质的量为n，则(ba)/64n(ca)/72，即c(9ba)/8；称量a、b各1次，确定c至少两次，确认反应完全。(4)氢气还原CuO，需要排尽系统中的空气，以保证安全；实验中通过测定生成水的量进行定量验证，在整个实验过程中确保不进入外来水分，因此必须除水干燥。7
